载噪比和信噪比
信噪比概念
信噪比概念摘要:1.信噪比的概念2.信噪比的计算方法3.信噪比的应用领域4.提高信噪比的方法正文:信噪比(Signal-to-Noise Ratio,简称SNR)是指信号(有用信息)与噪声(无用信息)之间的比例关系。
它是一个衡量信号质量的重要参数,广泛应用于音响、通信、雷达等领域。
一、信噪比的概念信噪比是用来描述信号质量好坏的一个参数,它的计算公式是:信噪比= 信号功率/ 噪声功率。
通常情况下,信噪比越高,表示信号质量越好;信噪比越低,表示信号质量越差。
二、信噪比的计算方法信噪比的计算方法是通过比较信号功率和噪声功率的大小来确定的。
信号功率是指信号所具有的能量,通常用瓦特(W)表示;噪声功率是指噪声所具有的能量,也通常用瓦特(W)表示。
在计算信噪比时,需要将信号功率和噪声功率进行比较,然后将两者的比值转换为分贝(dB)表示。
三、信噪比的应用领域信噪比在多个领域都有广泛的应用,下面列举几个主要的应用领域:1.音响系统:在音响系统中,信噪比用来衡量音响设备的性能。
高信噪比表示音响设备在回放正常声音信号时,噪声信号相对较小,音响效果更加纯净。
2.通信系统:在通信系统中,信噪比是衡量系统性能的重要参数。
高信噪比表示系统抗干扰能力强,通信质量高。
3.放射性探测:在放射性探测中,信噪比用来衡量探测器的灵敏度。
高信噪比表示探测器对放射性物质的探测能力更强。
四、提高信噪比的方法提高信噪比可以采用以下几种方法:1.选用高性能的音响设备或通信设备:高性能的设备通常具有较高的信噪比,可以提高信号质量。
2.增加信号强度:增加信号强度可以提高信噪比,从而提高信号质量。
3.降低噪声:通过采取降噪措施,可以降低噪声功率,提高信噪比。
4.选择合适的信道:在通信系统中,选择合适的信道可以降低噪声干扰,提高信噪比。
总之,信噪比是一个衡量信号质量的重要参数,通过对信号和噪声的比较,可以有效地评估系统的性能。
信噪比资料
信号接收功率的强弱并不能完整的描述信号的清晰程度或者说是质量的好坏,一般我们还需要知道信号相对于噪声的强弱。
信号的质量通常用信噪比(SNR)来衡量,它定义为信号的功率P与噪声的功率N之间的比率信噪比没有单位,通常以分贝的形式表示,显然,信噪比越高,则信号的质量越好。
接收机的信号捕获和跟踪的性能与信噪比有关由于噪声功率N以及相应的信噪比SNR与噪声带宽Bn的取值有关系,因而每次给定一个信噪比值,我们一般应当随即指出其所采用的噪声带宽值,而这时常会给信噪比的应用带来不方便。
载噪比C/N0 简称载噪比,其大小与接收机所采用的噪声带宽Bn没有关系,有利于性能的对比。
N=KTBn N0=KT而N0/2称为噪声频谱功率密度。
需要说明的是,因为噪声带宽Bn通常指代单边频谱带宽值,所以噪声频谱功率密度也就相应的定义成N0/2而不是N0,其中系数1/2用来强调次噪声频谱功率密度值指代单边。
由于信号的正负双边频带总宽为2Bn,因为噪声功率N就等于N0/2乘以2B0N=N0Bn信噪比与载噪比之间的关系:C/N0=SNR*Bn对于一般的接收机而言,N0的典型值为-205DBW/Hz,那么载波L1上-160DBW的喜好标称最低接受功率相当于45db.hz的载噪比,其大于40db.hz视为强信号,小于28视为弱信号在地面上接收到的GPS信号十分微弱,信号的功率通常比噪声低得多。
每颗GPS卫星在Ll载波上以13.4W的功率广播C/A码信号,对于在天顶的卫星来说,信号的传输路径约为20000km,信号衰耗为182.4dB:对于在地平线的卫星来说,信号的传输路径约为26000km,信号衰耗为184.7dB。
下表3.1说明了GPS信号接收电平。
通常情况下,GPS卫星广播C/A码信号的功率比设定的最低功率高3~7dB。
在信号仿真模型中,C/A码功率PC/A可由信号幅值表示:PC/A=A2/2其中:A为信号幅值由于干扰噪声的存在,信号功率的绝对大小不具有实际的意义,GPS接收机对信噪比(SNR)更为敏感。
有线电视考试习题小结
有线电视考试习题小结1、对前端设备中的频道处理器与电视调制器的输出信号要求寄生输出分量」一:带外抑制特别是邻频道抑制大;频率总偏差小;输出幅度稳固±1dB;相邻频道抑制360dB;带外寄生输出抑制260dB;相邻频道电平差≤2dB;任意频道间电平差≤IodB;V/A比按规定在上-23dB之间;通常以17dB为宜。
2、我国行业推荐标准GY/T106——1999推荐的有线电视广播系统的频率配置,波段划分为:5—65MHZ为上行业务:65—87MHZ为过渡带:87—108MHZ为调频广播业务:110—1000MHZ为模拟电视、数字电视、数据业务。
3、在电磁波中,每一点的电场强度矢量E与磁场强度矢量H的方向总是相互垂直的,同时还与那里的电磁波的传播方向垂直。
4、同轴电缆是由轴线相重合的圆柱形内导体与圆柱壳外导体构成,需要传播的电磁波及其能量在两导体之间沿轴向传播。
5、以传输信号的电平与所反应的亮度关系来讲,图像信号有正极性与负极性两种。
若信号电平增高,图像越亮,则称之正极性图像信号;若信号电平增高,图像越黑,则称之负极性图像信号;我国及大多数国家都使用负极性视频信号调幅。
6、有线电视系统是指将一组高质量的音、视频信号源设备输出的多套电视信号,通过一定的处理,利用同轴电缆、光缆或者也迄传送给千家万户的公共电视传输系统。
7、有线电视系统技术指标,要紧反应在三个方面:系统的噪声特性:要紧有:信噪比与载噪比;系统的失真特性:要紧有:载波交调比、载波互调比、复合二次差拍比、复合三次差拍比:系统的接口特性:要紧有:回波值、邻频与带外寄生输出抑制、系统输出口的相互隔离度、信号接口电平8、前端系统的技术指标,有些是莫设备质量来保证的,如:微分增益、相互隔离、输入与输出阻抗有些是靠系统设计来保证的,如:载噪比、交互调比、载波组合三次差拍比等:而这些指标还需要在前端、干线与分配系统中进行分配。
9、有线电视系统常用的天线有VHF段、UHF段电视信号接收天线:C波段、KU波段下.星电视信号接收天线;微波电视信号接收天线三大类。
信噪比
信噪比,即SNR(Signal to Noise Ratio)又称为讯噪比,狭义来讲是指放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比,常常用分贝数表示。
设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。
一般来说,信噪比越大,说明混在信号里的噪声越小,声音回放的音质量越高,否则相反。
信噪比一般不应该低于70dB,高保真音箱的信噪比应达到110dB以上。
科技名词定义中文名称:信噪比英文名称:signal-to-noise ratio;signal to noise ratio;SNR;S/N定义1:特定参数(信号)值与非特异性参数(噪声)的比值。
如实验中样品的放射性与本底放射性强度之比;荧光在X射线底片上所造成的感光强度与非特异感光背景强度之比;序列同源性比较时,配对与非配对序列之比等。
所属学科:生物化学与分子生物学(一级学科) ;方法与技术(二级学科)定义2:在规定的条件下,传输信道特定点上的有用功率与和它同时存在的噪声功率之比。
通常以分贝表示。
所属学科:通信科技(一级学科) ;通信原理与基本技术(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录[隐藏]定义解析用途图像信噪比音频信噪比信噪比与噪声网页信噪比查询信噪比SNR[编辑本段]定义信噪比,即SNR(Signal to Noise Ratio)又称为讯噪比,狭义来讲是指放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比,常常用分贝数表示。
设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。
一般来说,信噪比越大,说明混在信号里的噪声越小,声音回放的音质量越高,否则相反。
信噪比一般不应该低于70dB,高保真音箱的信噪比应达到110dB以上。
[编辑本段]解析信噪比是音箱回放的正常声音信号与无信号时噪声信号(功率)的比值。
用dB表示。
例如,某音箱的信噪比为80dB,即输出信号功率是噪音功率的10^8倍,输出信号标准差则是噪音标准差的10^4倍。
信噪比数值越高,噪音越小。
EOC各参数综述
EOC参数综述EOC(Ethernet Over Coax)即通过同轴电缆传输宽带数据的技术,就是将宽带信号经过调制后与电视信号混合在CATV同轴电缆上传输,然后在用户终端解调分离出数据信号。
可以在不增加布线、不改变原同轴电缆及设备、不需要有线电视双向改造的情况下,实现了有线电视双向改造的功能,可以在不影响有线电视信号传输和收看的同时通过同轴电缆实现高速上网,是一种先进的宽带接入和双向化改造方案。
在分析EOC建设方案时,一些参数是作为评估时必要的依据,这些参数对EOC技术的性能有着很大的影响力。
电平电平的基础定义:在“特定阻抗条件下,在指定频带范围的信号全部能量”。
电平是用来表示电量(功率或电压)的相对大小。
系统中某一点的电平,常用该点的功率(或电压)对某一基准功率(或电压)的分贝比来表示。
在有线电视技术中,常用“在75欧姆的负载上1μV信号电压所产生的功率”作为电平的基准值,这就是平常用的最多的电平单位“dBμV”。
在模拟电视中,到达电视的信号低于50db电视画面会出现雪花;数字电视中,机顶盒接收的信号低于40db以下画面会出现马赛克或静帧现象。
常用电平值:1、模拟电视信号在光节点处输出电平:115db,用户家接收电平一般在65-75db之间,最低在55db也可收看电视。
2、数字电视信号在光节点处输出电平:115db,用户家接收电平一般在65-75db之间,最低在50db也可收看电视。
噪声的分类1、内部噪声光链路的噪声,决定上行载噪比;宽放的热噪声2、内部干扰下行二次互调差频n×8MHz、宽放振荡、开关电源、连接腐蚀3、外部干扰3.1家用电器3.2杂散电磁波(天电干扰、工业干扰、短波干扰)侵入、感应有线电视网络中的线路噪声由电网噪声、电视机的载频泄露、外来干扰等组成,有线电视业内将这种噪声定义为汇聚噪声。
前两项为线路中汇聚噪声的主要来源,此两类噪声随着有线电视网络下借用户数量的增多呈线性增长趋势,在用户密集的环境中低频EOC方案的噪声甚至可以高达60~80dBuv。
信噪比的计算公式
信噪比的计算公式信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)是衡量信号质量的一个重要指标,它表示信号与噪声的比值。
信号越强、噪声越小,信噪比就越高,反之亦然。
在无线通信、音频处理、图像处理等领域都有广泛的应用。
信噪比的计算公式可以表示为 SNR = P_signal / P_noise ,其中P_signal 是信号的功率,P_noise 是噪声的功率。
信号的功率可以通过信号的幅度平方来计算,通常表示为P_signal = |S(S)|^2 ,其中S(S) 表示信号的复数时域函数。
噪声的功率可以通过噪声的均方根幅度来计算,通常表示为P_noise = S^2 ,其中S是噪声的均方根幅度。
在实际应用中,计算信噪比时需要先获取信号的功率和噪声的功率。
下面是一些常见的计算信噪比的方法。
1. 直接测量法:通过实际测量信号的功率和噪声的功率来计算信噪比。
在无线通信中,可以使用功率计来测量信号和噪声的功率。
在音频处理中,可以使用音频分析仪来测量信号和噪声的功率。
2. 载噪比法:在某些应用中,可以通过测量信号和噪声的幅度来计算信噪比。
例如,在调制解调器中可以使用载噪比(CNR)来表示信号与噪声的比值,计算公式为 CNR = 20log10(|SSSSSS / S|),其中SSSSSS表示信号的幅度,S表示噪声的幅度。
3. 信号能量法:在某些情况下,可以通过信号和噪声的能量来计算信噪比。
信号的能量可以通过信号的幅度平方的积分来计算,噪声的能量可以通过噪声的幅度平方的积分来计算。
然后将信号的能量除以噪声的能量即可得到信噪比。
4. 图像质量评价方法:在图像处理中,可以使用图像质量评价方法来计算信噪比。
例如,可以使用峰值信噪比(PSNR)来表示信号与噪声的比值,计算公式为 PSNR = 10 log10(255^2 / MSE),其中255^2是图像的动态范围,MSE是均方误差。
需要注意的是,不同应用领域对于信噪比的计算方法可能会略有不同,上述提到的方法仅为一般的参考内容。
导航_载噪比、信噪比及功率换算分析报告_hebust.satlab
河北科技大学信息科学与工程学院卫星应用技术研究室信噪比、载噪比技术报告版本:V0.0作者:黄玲,贾文娟日期:2014-3-30最后修改:2014-3-30修改历史:2013-1-17:完善协议转换部分目录1 概述........................................................................................................... 错误!未定义书签。
2 详细分析................................................................................................... 错误!未定义书签。
N求法 ................................................ 错误!未定义书签。
2.1信噪比、载噪比关系及2.2载噪比性能分析........................................................................... 错误!未定义书签。
2.3信噪比性能分析 (5)共7页,第2页1 概述本总结主要讲述了信噪比、载噪比之间的关系、调制后信号功率的变化以及功率谱密度0N 的求法;以载噪比、信噪比为变量对误码率分析的系统性能比较。
2 详细分析2.1 信噪比、载噪比关系及调0N 求法信噪比载噪比关系:在实际的导航信号中存在噪声,噪声可以采用均值为零的高斯白噪声来模拟。
如果噪声的单边功率谱密度为0N ,前置输入噪声带宽为B ,那么噪声功率可表示为:0Pn N B = (1)3555dB ,在否仿真中可选取2.2载噪比系统性能分析信噪比(S/N):是指传输信号的平均功率与加性噪声的平均功率之比。
载噪比(C N):指已经调制的信号的平均功率与加性噪声的平均功率之比。
信噪比概念
信噪比概念(实用版)目录1.信噪比的概念2.信噪比的计算方法3.信噪比的应用领域4.信噪比的重要性正文信噪比(Signal-to-Noise Ratio,简称 SNR)是指信号(或称有用信息)与噪声(或称无用信息)之间的比例关系。
它通常用分贝(dB)来表示,是音频、视频、通信等领域中一个非常重要的性能指标。
一、信噪比的概念信噪比可以理解为信号强度与噪声强度之间的比值。
在理想的情况下,我们希望接收到的信号强度越高,噪声强度越低,则信噪比越大,表示信号质量越好。
反之,如果噪声强度过高,信号质量就会受到影响,导致信噪比降低。
二、信噪比的计算方法信噪比的计算方法通常有两种:1.峰峰值计算法:这是一种简单的计算方法,信噪比等于信号的峰峰值与噪声的峰峰值之比。
但这种方法并不适用于所有情况,因为它不能反映信号和噪声在整个时间范围内的分布情况。
2.均方根计算法:这是一种较为精确的计算方法,信噪比等于信号的均方根值与噪声的均方根值之比。
均方根值可以反映信号和噪声在整个时间范围内的平均水平,因此这种方法更为常用。
三、信噪比的应用领域信噪比在许多领域都有重要的应用,如音频、视频、通信等。
1.在音频领域,信噪比是衡量音频设备性能的一个重要指标。
例如,在音响设备中,信噪比越大,表示音响设备的音质越好。
2.在视频领域,信噪比也是衡量视频质量的一个重要指标。
例如,在电视信号中,信噪比越大,表示电视画面的质量越高。
3.在通信领域,信噪比是衡量通信系统性能的一个重要指标。
例如,在无线通信中,信噪比越大,表示信号质量越好,通信效果越佳。
四、信噪比的重要性信噪比在各个领域中都有着重要的作用。
在音频、视频和通信系统中,提高信噪比可以有效提高信号的质量和性能。
信噪(干)比、载噪(干)比的区别
信噪比、信干比、载噪比、载干比之间的区别与联系
信噪比的定义为传输信号的平均功率与加性噪声的平均功率之比。
信干比的定义是信号的能量与干扰能量(如同频干扰,多径等)和加性噪声能量的和的比值。
载噪比的定义经调制的信号的平均功率(载波功率)与加性噪声的平均功率之比。
om+ _ u0 _: V! v2 u+ h
载干比的定义经调制的信号的平均功率(载波功率)与干扰能量(如同频干扰,多径等)和加性噪声能量的和的比。
载噪(干)比中已调信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率,而信噪(干)比中仅包括传输信号的功率,两者之间相差一个载波功率。
调制传输系统中,一般采用载噪(干)比指标;而在基带传输系统中,一般采用信噪(干)比指标。
DVB数字电视常见信号指标解释
DVB数字电视常见信号指标解释1. 平均功率与峰值电平峰值电平在模拟电视⼴播时⽤于表征频道信号电平强弱。
模拟电视信号是单极性、不对称的,即电视信号有⼀个固定⿊⾊参考电平,⽐⿊⾊亮的信号处在⿊⾊电平线⼀边,同步脉冲处在另⼀边。
单极性调制载波,有两种⽅式:①正极性调制指亮度增加时载波幅度增⼤,同步脉冲始终对应发射功率最⼩值;②负极性调制指亮度增加时载波幅度减⼩,同步脉冲对应发射功率最⼤值。
负极性调制由于具有受⼲扰⼩等优点,我国和世界⼤多数国家都采⽤负极性调制。
测量模拟电视信号电平,使⽤频谱分析仪在规定带宽/300KHz对信号同步脉冲的峰值电平进⾏测量,并以此作为判别信号强弱的标准。
因为这⾥集中了信号在频道内的主要能量(超过98%),所以可以认为对载波同步脉冲的测量可代表信号在测量频道内的电平值。
在⼯程维护过程中,国内通常使⽤模拟电视场强仪测量频道电平强弱,测量时场强仪的接收通道调谐于图像载波频率,场强仪的RBW带宽为300kHz,由于图像载波电平随图像内容的变化⽽变化,所以场强仪采⽤峰值保持采样的⽅法测量图像载波峰值电平,通过换算可近似表征频道电平的强弱。
平均功率在数字电视⼴播时⽤于表征频道信号功率强弱,也称信道功率,与模拟电视峰值电平概念和测量⼿段完全不同。
数字调制信号类似噪声,信号在调制到射频载波前被进⾏了随机化处理。
⼀个数字载波信号,⽆论是否调制了数据,在频域观察时⼀般是相同的。
⽽在频域中观察通常也说明不了调制⽅式是QPSK、16QAM、64QAM等,只能表征信号幅度、频率、平坦度、频谱再⽣等信息。
由于数字信号以噪声形式出现,但它更像随机加⼊到频域测试设备中的⼀组组脉冲,所以采⽤平均功率判定信号强弱。
数字电视信号平均功率不随调制内容的变化⽽变,平均功率和最⼤响应没有关系。
数字电视频道平均功率和带宽有关,带宽越宽信道平均功率越⾼。
模拟电视场强仪只对RBW带宽300kHz内的窄带峰值信号进⾏采样,完全不能表征在宽带(如数字电视8MHz)内的能量,仅当该数字频道的带内平坦度相当好时可以近似换算。
信噪比概念
信噪比概念
(原创版)
目录
1.信噪比的概念
2.信噪比的计算方法
3.信噪比的应用领域
4.信噪比的重要性
正文
信噪比(Signal-to-Noise Ratio,简称 SNR)是指一个电子设备或者传输系统中,信号功率与噪声功率之间的比值。
它通常用分贝(dB)来表示。
在理想的情况下,我们希望信号功率尽可能大,而噪声功率尽可能小,因此信噪比越大,表示系统的性能越好。
信噪比的计算方法是将信号功率除以噪声功率,再乘以 10 的 dB 次方。
例如,如果一个设备的信号功率为 100 瓦,噪声功率为 10 瓦,那么它的信噪比就是 100:10,或者简化为 10:1,再乘以 10 的 dB 次方,结果为 20dB。
信噪比的应用领域非常广泛,包括无线通信、音频设备、计算机网络等等。
在这些领域,信噪比都是衡量系统性能的重要指标。
比如,在音频设备中,信噪比越大,表示音箱回放的正常声音信号与无信号时噪声信号的比值越大,音质就越好。
信噪比对于电子设备和传输系统的性能至关重要。
一个高的信噪比可以提高系统的可靠性和稳定性,减少误码率和失真。
反之,如果信噪比较低,系统就会出现噪音、失真等问题,严重影响设备的使用体验。
第1页共1页。
信噪比公式
信噪比公式信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)是在通信系统中衡量信号质量的重要指标。
它表示了信号的强度与噪声的强度之间的比值。
在无线通信、音频处理、图像处理等领域,信噪比的计算和评估非常重要。
本文将介绍信噪比的概念和常用的计算公式。
一、信噪比的定义信噪比是指信号的能量与噪声的能量之比。
信号是我们希望获得的有效信息,而噪声则是在传输和接收过程中引入的干扰信号。
信噪比描述了信号和噪声之间的相对强弱关系,是判断信号质量优劣的重要依据。
在通信系统中,信噪比通常用分贝(dB)单位来表示。
分贝是一种对数单位,表示两个物理量之比的对数值。
信噪比通常以dB为单位,是信号功率与噪声功率之比的10倍的对数值。
二、信噪比的计算公式在实际应用中,信噪比的计算有多种不同的公式,具体选择哪种公式取决于应用情况和需求。
1. 功率信噪比(Power Signal-to-Noise Ratio,PSNR)功率信噪比是指信号功率与噪声功率之比的对数值,常用于图像处理和视频压缩等领域。
PSNR的计算公式如下:PSNR = 10 * log10(MAX^2 / MSE)其中,MAX是图像像素值的最大可能值(通常为255或1),MSE是均方误差,表示原始图像与压缩图像之间的差异平方的平均值。
2. 信噪比比率(Signal-to-Noise Ratio Ratio,SNR)信噪比比率是指信号的能量与噪声的能量之比的对数值,常用于音频处理和无线通信等领域。
SNR的计算公式如下:SNR = 10 * log10(S / N)其中,S表示信号的能量,N表示噪声的能量。
3. 信噪比增益(Signal-to-Noise Ratio Gain,SNG)信噪比增益是指信噪比与参考噪声功率之比的对数值。
SNG用于衡量信号经过处理之后的质量提升程度,计算公式如下:SNG = 10 * log10(SNR / N0)其中,SNR表示处理后的信噪比,N0表示参考噪声功率。
信噪比的名词解释
信噪比的名词解释信噪比(Signal-to-Noise Ratio,简称SNR)是一个在通信、音频处理、电子工程等领域中常用的概念,用于衡量对比感兴趣信号(Signal)与干扰噪音(Noise)的强度。
在信号处理过程中,为了能够正确地恢复出感兴趣的信号,我们需要尽量将干扰噪音的影响降到最低,而信噪比就是用来描述这种关系的一个重要指标。
信噪比可以用数学公式表示为SNR = S/N,其中S代表信号的功率,N代表噪音的功率。
简单来说,信噪比就是信号的功率与噪音的功率之间的比值。
信噪比越高,表示信号的强度相对于噪音更高,噪音对信号的影响越小,我们就能更清晰地接收到信号。
相反,信噪比越低,表示噪音的功率相对于信号的功率更高,噪音的影响就会更大。
信噪比的概念在一些具体的应用场景中,有着不同的解释和应用。
首先,我们可以将信噪比应用到通信领域。
在无线通信中,传输的信号会受到多种干扰和噪音的影响,如电磁干扰、多径衰落等。
通过提高信噪比,我们可以减小干扰和噪音的影响,提高传输的可靠性和质量。
在具体的系统设计和通信协议中,信噪比通常被用来作为性能评估的指标,通过优化系统参数,可以提高信噪比。
其次,信噪比也适用于音频处理和音频设备的评估。
在音频设备中,信号是指音乐、声音、语音等有用的声波信号,而噪音则是来自于电路、放大器等不必要的声源。
在音频处理过程中,通过提高信噪比,可以增强音频的清晰度和保真度,使得音频听起来更加真实、纯净。
另外,信噪比也与图像处理密切相关。
在数字图像处理中,图像的质量往往会受到传感器噪声、压缩算法等因素的影响。
通过提高信噪比,可以减小图像中的噪点,提高图像的细节清晰度和色彩还原度。
除了上述常见的应用领域外,信噪比在工程科学、生物医学、金融等领域中也有着广泛的应用。
例如,在工程科学中,通过提高信噪比可以降低测量误差,提高实验数据的准确性和可靠性。
在生物医学领域,信噪比的提高可以增强医学影像的质量,有助于医生进行更准确的诊断。
载噪比和信噪比
精心整理所谓CNR是Carrier Noise Ratio ,指的是在解调(进入解调器的)前的射频信号功率与噪声功率的比值,如下图:而SNR 是Signal Noise Ratio ,指的是接收机接收解调后,基带信号中有用信号功率与噪声功率的比值,如下图:因此以整个接收机架构的角度而言,其CNR与SNR的关系如虽然SNR与CNR,一个反映的是基带信号质量,而另一个反映的是射频信号质量,但是在本质上两者是一样的,亦即原则上,两者应该相等但实际上,两者的关系如下:因为SNR越大,其灵敏度就越好,但有可能讯号在解调过程中,以及在基带数字信号处理过程中,引入额外噪声,导致SNR变小,以至于灵敏度变差,换言之,CNR大,不代表灵敏度就会好,其中原因之一,便是来自于IQ 讯号。
由于差分讯号具有良好的抗干扰特性,因此IQ 讯号,多半为差分型式。
而IQ 讯号彼此相位差为90 度,而差分讯号之相位差为180 度,因此IQ 讯号全部四条讯号线的相位差如下图:然而,若IQ讯号振幅不相等,则称为IQ Gain Imbalance 。
若IQ讯号相位差不为90 度,则称为IQ phase Imbalance ,而多半会将这两种现象,统称为IQ Imbalance 。
引起IQ Imbalance 的因素有许多,例如Layout 好坏也会影响IQ Imbalance ,由于IQ 讯号会走差分讯号型式,而差分讯号需符合等长,间距固精心整理定,以及间距不宜过大的要求,但实际Layout 很难完全符合这些需求,因此会有IQ Imbalance 。
而在解调时,会以所谓的EVM,来衡量IQ Imbalance 的程度,如下图:而EVM与SNR成反比,如下式:亦即若EVM过大,则SNR就低,那么灵敏度就会劣化。
信噪比的概念
信噪比的概念信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)是指在信号传输或处理过程中,信号的强度与噪声的强度之比。
它是衡量信号质量的重要指标,通常用来评估信号的清晰度和准确性。
信号指的是传输或处理中所关注的信息内容,它可以是声音、图像、数据等形式的信息。
而噪声则是与信号无关的干扰,例如电磁干扰、背景噪声等。
在信号传输或处理过程中,噪声会降低信号的质量,导致信息的失真和错误。
因此,信噪比的概念就是为了衡量在信号中所含信息与噪声之间的相对强度关系。
信噪比通常用对数形式来表示,以分贝(dB)为单位。
它的计算公式如下:\[SNR(db) = 10 * \log_{10}(\frac{P_{signal}}{P_{noise}})\]其中,\(P_{signal}\)代表信号的功率,\(P_{noise}\)代表噪声的功率。
信噪比的单位通常为分贝,分贝是一种对数单位,用来衡量两个功率之间的比值关系。
高信噪比意味着信号的功率相对于噪声的功率较大,信号质量较好。
而低信噪比则表示噪声对信号的影响较大,信号质量较差。
在不同的应用场景中,信噪比的意义和作用也各有不同。
在通信领域,信噪比是衡量通信系统性能的重要指标之一。
在无线通信中,信号的传输质量受到各种干扰的影响,包括电磁干扰、多径衰落等。
信噪比的大小直接影响了通信系统的覆盖范围和通信质量。
通常来说,当信噪比较高时,通信系统的性能会更好,用户可以获得更清晰和可靠的通信质量。
因此,在无线通信系统的设计和优化中,提高信噪比是一个重要的目标。
在音频和视频领域,信噪比也是一个关键的指标。
在录音和录像过程中,噪声会对声音和图像的质量造成影响,降低其清晰度和真实性。
通过提高信噪比,可以提升音频和视频的质量,使其更加清晰和真实。
在数据传输和处理领域,信噪比同样是一个重要的参数。
在数字通信中,数据的准确性和可靠性取决于信道上的信噪比。
提高信噪比可以减少数据传输中的误码率,提升数据传输的可靠性。
开路电视存在的问题
该系数并不是越大越好,它的值越大,说 明在传输过程中掺入的噪声也就越大,反应了 器件或者信道特性的不理想。
8.噪声:各种干扰的总称,其表现为“雪花”或干扰条纹及
杂音噪声产生的原因:各种电子器件及空间干扰。
衡量的指标:
③噪声系数=输入载噪比/输出载噪比
噪声系数(F)
系统的组成
1.前端系统:包括两部分。 a、信号源部分: 电视接收(线)天线,卫星(面)天线,微
波天线, 摄像机 ,录像机, 字幕机,计算机, 导频信号发生器,控制台,监示器柜, 机架等。 作用:给系统提供各种各样的信号。
续
b、信号处理部分:
天线放大器,频道放大器,解调器,
调制器,卫星接收机,制式转换器,
① 信噪比:信噪比=视频信号功率/噪声功率=S/N
单靠提高电平不能提高图像质量
②载噪比: 载噪比=载波功率/ 噪声功率=C / N
载噪比与信噪比之间的关系:
S / N=C / N – 6.4(dB)
国家规定系统载噪比大于43dB即载波功率要比噪声
功率大20000倍或载波电压要比噪声电压大141倍。
(工程实践是现场实测,通常是晚7点后……)
r0 4.12( ht hr )
km(2 3)
电视信号的传播(续)
2、超视距传输 电离层的反射作用,主要是对超短波、微
波范围的电视信号具有反射作用。这样就使得 电视信号的传输距离大大增加,但其是属于不 可靠接收,是要具备一定的电离层条件的。 (工程实践举例:曾经在合肥调试天线时就 接收到南京的电视台发射的信号……,属于非 正常接收。)
3、 用户分配系统:
把干线传输来的信号分配给系统内所有的用户。
对载噪比与信噪比换算中的两点质疑及试解
S F=
(V P
2 )2 75
(4)
N
F=
V n2B F 75
(5)
在视频系统中, 设亮度信号标称电压幅度 (白电平
与消隐电平 黑电平之差) 为 V rs, 负载阻抗为 R , 则亮
度信号功率为
SV=
V
2 rs
R
(6)
视频系统中的噪声电压, 则是频率的函数 (见图
2c) , 设为 V rn (f ) , 那么噪声功率则为
下边带大部分被抑制掉了, 只有以载频 f p 为基准的残
b1 射频图像信号幅频特性 (括号内为D S6 频道数据)
c1 射频频道内噪声频谱 图 1 源信号与射频信号的特性
现在来分析接收端在经过解调器后图像信号和噪
声信号的频谱各发生了什么样的变化?
图 2 为接收端解调过程中各有关环节的幅频特
性, 及视频中图像信号和噪声的频谱分布。 图 2a 为接 收机 的中放通道幅频特性, 分为两个部分: 第一部分,
3 信噪比与载噪比换算公式的推导
为了推导解调前后载噪比与信噪比之间的对应关
b1 视频系统 (时域图)
载噪比=
10
lg
S N
V V
(dB )
图 3 噪声相对于有用信号的比值
(载噪比、信噪比)
为了推导信噪比与载噪比的关系, 就必须找出解 调前决定载噪比的图像载波幅度与解调后决定信噪比
的图像亮度幅度之间的关系; 同时要找出解调前决定 载噪比的另一因素射频噪声的能量与解调后决定信噪
的噪声在带宽
2 3
f
l
内的噪声相等效 (证明见下节)。由
此可知, 射频带宽 f h + f l 内的噪声, 对应于视频 f h 内
信噪比和载噪比
信噪比和载噪比电视信号在传输过程中,噪声和干扰是影响图像质量的主要因素。
来自内部产生的连续随机杂波对有用信号的影响,我们称为噪声,用噪声系数N F或F表示。
外界信号侵入和有源器件产生的谐波及杂波的影响我们称为干扰。
外界的干扰有很多种,其中影响电视节目收看质量的主要有:滚道干扰——50Hz-几百Hz的市电和电源干扰。
网状干扰——几KHz~几十MHz的中、短波信号、BP机、手机、游戏机和空中无线电信号干扰。
雪花和横线干扰——由日光灯、发动机和高频设备产生。
信噪比表示视、音频信号的功率与噪声功率的相对强度,是恒量音、视频信号的质量的重要指标;用S/N表示。
S/N=Ps/Pn 或(S/N)dB=10lgPs/Pn=PSdB –PndB载噪比表示高频载波与噪声的相对强度,是恒量射频信号通道传输质量的重要指标,也是反映音、视频信号经过传输解调后的信号质量。
用C/N表示。
C/N=Pc/Pn 或(C/N)dB=10lgPc/Pn=20lgUc/UnPAL制(视频带5.75MHz)传输系统的载噪比与解调后的信噪比之间关系为:S/N=C/N+6.4 dB有线电视系统的载噪比(C/N)与放大器的输入电平、噪声系数和放大器的串连级数有关。
放大器的输入电平每降低1dB,载噪比劣化1dB。
单台放大器(C/N)单=Vi-NF-2.4 dBn台相同放大器级联(C/N)N=(C/N)单– 10lgn dB(4)非线性失真非线性失真可分交扰调制比CM和载波互调比IM。
交扰调制比CM 是一个信号被另一个信号的振幅调制,并落在调制载波的同一个频道内,形成两个信号的相互干扰。
它没有产生新的频率。
俗称为“雨刷干扰”或“鬼影干扰”。
CM=20lg ——————载波互调比IM是多个信号的载波互调后,落入某一个电视频道中对视频信号形成斜纹干扰,条纹的疏密与干扰频率离被干扰的频道的图象载频的远近有关(近稀远密),称“网纹干扰”。
IM=20lg ——————互调干扰可适当地选择安排频道减轻,但是很有限;交调干扰是无法靠改变工作频道消除的。
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精心整理所谓CNR 是Carrier Noise Ratio,指的是在解调(进入解调器的)前的射频信号功率与噪声功率的比值,如下图:
而SNR 是Signal Noise Ratio,指的是接收机接收解调后,基带信号中有用信号功率与噪声功率的比值,如下图:
因此以整个接收机架构的角度而言,其CNR与SNR的关系如
下:
虽然SNR与CNR,一个反映的是基带信号质量,而另一个反映的是射频信号质量,但是在本质上两者是一样的,亦即原则上,两者应该相等但实际上,两者的关系如下:
因为SNR越大,其灵敏度就越好,但有可能讯号在解调过程中,以及在基带数字信号处理过程中,引入额外噪声,导致SNR变小,以至于灵敏度变差,换言之,CNR大,不代表灵敏度就会好,其中原因之一,便是来自于IQ讯号。
由于差分讯号具有良好的抗干扰特性,因此IQ讯号,多半为差分型式。
而IQ 讯号彼此相位差为90度,而差分讯号之相位差为180度,因此IQ讯号全部四条讯号线的相位差如下图:
然而,若IQ讯号振幅不相等,则称为IQ Gain Imbalance。
若IQ讯号相位差不为90度,则称为IQ phase Imbalance,而多半会将这两种现象,统称为
IQ Imbalance。
引起IQ Imbalance的因素有许多,例如Layout好坏也会影响IQ Imbalance,由于IQ讯号会走差分讯号型式,而差分讯号需符合等长,间距固
精心整理
定,以及间距不宜过大的要求,但实际Layout很难完全符合这些需求,因此会有IQ Imbalance。
而在解调时,会以所谓的EVM,来衡量IQ Imbalance的程度,如下图:
而EVM与SNR成反比,如下式:
亦即若EVM过大,则SNR就低,那么灵敏度就会劣化。