Sinad

In der Funkkommunikation ist es sehr wichtig, dass die Signale klar und zuverlässig sind.Egal, ob es sich um Rettungsdienste, militärische Operationen oder alltägliche Sendungen handelt, die Leistung von Radioempfängern ist erforderlich.Eine Möglichkeit, wie Ingenieure und Techniker prüfen, wie gut diese Empfänger arbeiten, besteht darin, Sinad zu verwenden, das für das Verhältnis von Signal zu Rauschen und Verzerrung steht.Sinad ist eine Messung, die zeigt, wie gut ein Empfänger ein klares Signal erzeugen kann, auch wenn viel Rauschen und Verzerrungen vorhanden sind.In diesem Artikel wird erklärt, was Sinad ist, warum er wichtig ist und wie er in verschiedenen Kommunikationssystemen gemessen und verwendet wird.

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Abbildung 1: Sinad -Test -Setup

Was ist Sinad?

Sinad (Signal auf Rauschen und Verzerrung) ist eine wichtige Messung, die feststellt, wie gut Radioempfänger funktionieren, indem sie ihre Fähigkeit überprüft, ein klares Signal zu erzeugen, auch wenn Rauschen und Verzerrungen vorhanden sind.Sinad wird berechnet, indem die Stärke des Signals zusammen mit dem Rauschen und der Verzerrung mit dem Rauschen und der Verzerrung allein verglichen wird.Das Ergebnis wird normalerweise in Dezibel (DB) angegeben.

Abbildung 2: Signal auf Rauschen und Verzerrung (Harmonische) Diagramm

Wenn die Sinad -Werte höher sind, kann der Empfänger schwächere Signale klarer aufnehmen, sodass es empfindlicher und in der Lage ist, bessere Klang oder Daten zu liefern.Sinad wird üblicherweise in Systemen wie FM, VHF, UHF und manchmal AM und SSB verwendet, um sicherzustellen, dass die Kommunikation zuverlässig ist.

Bei der Konstruktion und Prüfung von Funkgeräten hilft Sinad den Ingenieuren, Empfängerschaltungen anzupassen, damit sie gut funktionieren, selbst an Orten mit viel Einmischung oder wo Signale schwach sind.Dies stellt sicher, dass der Empfänger in verschiedenen Situationen effektiv abschneidet.

Warum ist Sinad wichtig?

Abbildung 3: Funkgeräte, die für die Sinad -Messung verwendet werden

Sinad (Signal-Rausch- und Verzerrungsverhältnis) ist wichtig, da es eine Möglichkeit bietet, die Leistung eines Funkempfängers zu messen, indem sowohl Rauschen als auch Verzerrung zu einer einfachen Zahl kombiniert werden.Diese Messung ist hilfreich, da sie einfacher bewerten können, wie gut der Empfänger mit Signalen umgehen kann, insbesondere in schwierigen Umgebungen.

Bei der Überprüfung eines Funkempfängers zeigt Sinad, wie gut das Gerät bei Störungen schwache Signale verwalten kann.Diese Fähigkeit ist in Situationen, in denen eindeutige Signale ein Muss sind, sehr wichtig, z.

Durch die Zusammenführung verschiedener Arten von Signalproblemen in eine Messung können Ingenieure und Techniker schnell verstehen, wie gut das Kommunikationssystem funktioniert.Dieses schnelle und genaue Verständnis ist erforderlich, um sicherzustellen, dass das System so funktioniert, wie es unter realen Bedingungen sollte, wo verschiedene Arten von Störungen die Signalqualität ernsthaft beeinflussen können.

Sinads Rolle bei der Bereitstellung eines einfachen Leistungsmaßes macht es sehr nützlich, um Funkkommunikationssysteme aufrechtzuerhalten und zu verbessern und sicherzustellen, dass sie in Situationen, in denen sie benötigt werden, zuverlässig bleiben.Die Bedeutung dieser Maßnahme liegt nicht nur in seiner Fähigkeit, die aktuelle Systemleistung zu überprüfen, sondern auch dabei zu helfen, potenzielle Probleme zu finden und zu beheben, bevor sie Probleme mit der Kommunikation verursachen.

Sinad -Messungen und Empfindlichkeitsempfindlichkeit

Abbildung 4: Signal- und Harmonische Ausgangsvergleich

Sinad (Signal-Rausch-Verhältnis und Verzerrungsverhältnis) ist eine nützliche Messung, um zu überprüfen, wie gut ein Funkempfänger schwache Signale aufnehmen und verarbeiten kann, selbst wenn Rauschen und Verzerrungen vorhanden sind.Bei der Empfindlichkeit des Empfängers geht es darum, wie gut ein Funkempfänger schwache Signale aufnehmen kann, was in Situationen, in denen die Signale schwach sind, sehr wichtig ist oder wenn es Störungen gibt.

Sinad ist besonders hilfreich, da es sowohl Lärm als auch Verzerrung berücksichtigt.Im Gegensatz zum Signal-Rausch-Verhältnis (SNR), das nur das Rauschen im Vergleich zum Signal untersucht, berücksichtigt Sinad auch Verzerrungen, wodurch ein vollständigeres Bild davon ist, wie gut der Empfänger funktioniert.

Das Verständnis von Sinad bedeutet, wie gut ein Empfänger das gewünschte Signal von unerwünschten Rauschen und Verzerrungen trennen kann.Bei der Messung von Sinad werden sowohl die Signalleistung als auch die kombinierte Leistung von Rausch und Verzerrung berücksichtigt.Ein höherer Sinad -Wert bedeutet, dass der Empfänger schwache Signale besser umgehen kann, wobei weniger Einfluss auf Lärm und Verzerrung ist.

Die Empfindlichkeitsempfindlichkeit wird durch mehrere Faktoren beeinflusst, einschließlich der Rauschbildung (NF), die die Menge an Rauschmessung misst, die durch die Elektronik des Empfängers hinzugefügt wird, und den Rauschboden, der der niedrigste Signalpegel ist, der über dem inhärenten Rauschen des Systems nachgewiesen werden kann.Ein weiterer Faktor ist die gegenseitige Mischung, dh die Störung, die verursacht wird, wenn sich starke Signale mit dem lokalen Oszillator -Geräusch vermischen, was es für den Empfänger schwieriger macht, schwache Signale zu verarbeiten.

Sinad wird normalerweise gemessen, indem ein bekanntes Signal an den Empfänger gesendet und dann den Ausgang gemessen wird, um zu sehen, wie viel Rauschen und Verzerrungen vorhanden sind.Diese Messung liefert einen einzelnen Wert, mit dem die Leistung verschiedener Empfänger verglichen werden kann oder wie gut ein Empfänger in verschiedenen Situationen funktioniert.

Sinad verstehen

Das Signal-Rausch- und Verzerrungsverhältnis (SINAD) ist eine Messung, die uns hilft, die Qualität eines Signals in Kommunikations- und Audiosystemen zu verstehen.Sinad wird in Dezibel (DB) gemessen und erzählt uns, wie stark das ursprüngliche Signal von Rauschen und Verzerrungen beeinflusst wurde.

Definition und Formel

Sinad ist definiert als das Verhältnis zwischen der Gesamtleistung eines Signals (das das gewünschte Signal, Rauschen und jede Verzerrung enthält) und der Leistung von Rauschen und Verzerrung.Die Formel zur Berechnung von Sinad lautet:

Diese Formel vergleicht die kombinierte Leistung des Signals, des Rauschens und der Verzerrung mit der Leistung des Rauschens und der Verzerrung allein.Das Ergebnis wird in Dezibel gezeigt, was uns eine Vorstellung von der Gesamtqualität des Signals gibt. Ein höherer Sinad -Wert bedeutet eine bessere Signalqualität Weil es zeigt, dass das gewünschte Signal im Vergleich zu Rauschen und Verzerrungen stärker ist.

Leistungsverhältnis, kein Spannungsverhältnis

Sinad ist ein Leistungsverhältnis, kein Spannungsverhältnis.Dies ist wichtig zu verstehen, da Strom und Spannung in elektrischen Systemen unterschiedlich zusammenhängen.Die Leistung ist mit dem Quadrat der Spannung verbunden, was bedeutet, dass kleine Spannungsänderungen zu großen Leistungsänderungen führen können.Bei der Messung von Sinad konzentrieren wir uns daher auf die Leistung, um die Auswirkungen von Rauschen und Verzerrungen auf das Signal genau widerzuspiegeln.

Das Messen von Sinad hilft uns zu bewerten, wie gut ein System das ursprüngliche Signal reproduzieren kann, ohne zu viel Rauschen oder Verzerrungen hinzuzufügen.Ein hoher Sinad -Wert zeigt an, dass das System das ursprüngliche Signal klar und genau macht.

Im täglichen Gebrauch ist Sinad in Bereichen wie Audio -Engineering und Telekommunikation zu finden, in denen die Qualität des Signals wichtig ist.In Audiosystemen bedeutet beispielsweise ein höherer Sinad -Wert, dass Musik oder Sprache mit weniger Verzerrungen und Hintergrundgeräuschen reproduziert wird, was zu einem klareren und angenehmeren Hörerlebnis führt.

Grundlegende Sinad -Messungstechniken

Abbildung 5: Sinad -Messung mit Audiotonus

Um Sinad zu messen, wird ein mit einem Audioton (normalerweise 1 kHz) moduliertes Signal in den Funkempfänger eingespeist.Der Ausgang des Empfängers, der das ursprüngliche Signal, Rauschen und Verzerrungen enthält, wird dann analysiert.Das Audiosignal wird durch einen Notch -Filter geleitet, der den 1 kHz -Ton entfernt und nur das Geräusch und die Verzerrung hinterlässt.Der Sinad -Wert wird dann unter Verwendung der gemessenen Leistungsniveaus des Gesamtsignals (Signal + Rauschen + Verzerrung) und der verbleibenden Rauschen und Verzerrung nach der Filterung berechnet.

Während der elektrische Ausgang an den Audioausgangsanschlüssen des Empfängers der häufigste Punkt für die Messung ist, besteht ein anderer Ansatz darin, einen Wandler zum Umwandeln des Audio aus dem Lautsprecher in ein elektrisches Signal umzuwandeln, um sicherzustellen, dass eine durch Lautsprecher verursachte Verzerrung ebenfalls berücksichtigt wird.

Wie misst man Sinad?

Es gibt zwei Hauptmethoden zur Messung von Sinad: Verwendung separater Testgeräte oder Verwendung spezialisierter Sinad -Messgeräte.

Verwenden von separaten Testgeräten beinhaltet die Messung der verschiedenen Teile, die zur Berechnung von Sinad von Hand erforderlich sind.Diese Methode erfordert mehrere Werkzeuge wie Signalgeneratoren, Oszilloskope und Spektrumanalysatoren, um Rauschen, Verzerrungen und Signalpegel getrennt zu messen.Es kann zwar genau sein, dauert viel Zeit und kann zu Fehlern führen, insbesondere bei komplexen Messungen.

Spezialisierte Sinad -Meter sind Geräte nur zur Messung von Sinad.Diese Messgeräte kombinieren alle benötigten Schaltungen zu einem Gerät und können direkt an Funkempfänger angeschlossen werden.Dies erleichtert den Messprozess, indem Sinad automatisch basierend auf dem berechnet wird

Signale, die hinein- und ausgehen.Die Verwendung von Sinad -Messgeräten macht den Prozess schneller und verringert die Wahrscheinlichkeit von Fehlern.

Wie die Messung durchgeführt wird

Anfangen vorbei Messung des Rauschens und Verzerrung am Ausgang des Empfängers, wenn kein Signal vorhanden ist.Dieser Schritt legt die Grundlinienpegel von Rauschen und Verzerrungen fest, die für eine genaue Sinad -Messung benötigt werden.Nächste, ein bekanntes Signal anwenden zum Eingang des Empfängers.Erhöhen Sie den Signalpegel langsam, bis der Ausgangspegel um 12 dB steigt.Dieser Schritt ermittelt den Punkt, an dem das Signal klar genug ist, um über dem Rauschen und der Verzerrung gemessen zu werden.Endlich, Notieren Sie den Signalpegel benötigt, um die Erhöhung der 12 -dB -Ausgangszunahme zu erhalten.Dieser Signalpegel kann nur 0,25 Mikrovolt betragen, je nachdem, wie empfindlich der Empfänger ist.

Sinad -Messungen sind wichtig, um zu überprüfen, wie gut Radioempfänger funktionieren, insbesondere an Orten mit viel Lärm und Verzerrung.Durch die genaue Messung von Sinad können Ingenieure sehen, wie gut ein Empfänger das Signal klar halten kann, was für eine zuverlässige Kommunikation sehr wichtig ist.

Durch die Verwendung von spezialisierten Sinad -Messgeräten wird der Messprozess genauer und weniger komplizierter, was es den Ingenieuren erleichtert, zuverlässige Ergebnisse zu erzielen.

Sinad -Messfilter

Abbildung 6: Sinad -Messung unter Verwendung eines Notch -Filters

Bei Sinad (Signal-Rausch-Messung) wird der Notch-Filter verwendet, um den Ton aus dem Signal zu entfernen, der für eine genaue Analyse erforderlich ist.Die Bandbreite des Filters wirkt sich direkt aus, wie gut er den Ton isolieren kann, ohne das umgebende Geräusch und die Verzerrung zu beeinflussen.

Im Idealfall sollte der Filter den Ton entfernen, ohne Geräusche und Verzerrungen zu verändern, aber eine begrenzte Bandbreite kann zu einer gewissen Verringerung dieser unerwünschten Komponenten führen.

Standards wie die des Europäischen Telekommunikationsstandards Institute (ETSI) geben an, dass der Filter für einen 1 -kHz -Ton um mindestens 40 dB reduzieren sollte und gleichzeitig das Lärm und die Verzerrung meist unberührt halten sollte.

Der Filter muss seine Bandbreite ausgleichen, um den Ton von Rauschen und Verzerrungen effektiv zu trennen.Ein Filter, der zu breit ist, isoliert den Ton möglicherweise nicht vollständig, während einer, der zu eng ist, sowohl den Ton als auch einen Teil des Rauschens und der Verzerrung verringern kann, was zu ungenauen Sinad -Messwerten führt.

Sinad -Spezifikationen

Das Signal-Rausch- und Verzerrungsverhältnis (SINAD) ist ein wichtiges Maß in den technischen Details der Funkkommunikationsgeräte, insbesondere in den Bändern mit sehr hoher Frequenz (VHF) und Ultra High Frequenz (UHF).Sinad zeigt die Beziehung zwischen der Gesamtleistung eines Signals (einschließlich Rauschen und Verzerrung) und der Leistung von Geräusch und Verzerrung.Diese Maßnahme ist nützlich, um zu verstehen, wie gut ein Funkempfänger funktioniert und seine Gesamtqualität.

Eine typische Spezifikation könnte sagen: "Empfängerempfindlichkeit = 0,3 µV bei 12 dB Sinad."Dies bedeutet, dass der Empfänger einen 12 -dB -Sinad mit einem Eingangssignal von nur 0,3 Mikrovolt erreichen kann.Einfach ausgedrückt, je niedriger das Eingangssignal erforderlich ist, um einen 12 -dB -Sinad zu erreichen, desto empfindlicher ist der Empfänger.Diese Empfindlichkeit zeigt, wie gut der Empfänger schwache Signale erkennen kann, was in Kommunikationssystemen sehr hilfreich ist, bei denen sich die Signalstärke stark verändern kann.

Anwendungen von Sinad -Messungen

Abbildung 7: Sinad -Messungsprozessdiagramm

Empfängerempfindlichkeit

Sinad wird hauptsächlich verwendet, um zu messen, wie empfindlich ein Funkempfänger ist.Diese Messung trägt dazu bei, dass der Empfänger die erforderlichen Leistungsstandards erfüllt.Während des Tests und des Designs des RF -Schaltkreises (Funkfrequenz) wird Sinad verwendet, um zu überprüfen, ob der Empfänger Signale gut erkennen und verarbeiten kann, selbst wenn die Signale schwach sind.Häufig wird ein Standard -Sinad -Wert von 12 dB verwendet, der einem Verzerrungsniveau von 25% entspricht, wenn ein 1 kHz -Ton als modulierendes Signal verwendet wird.Dieser Verzerrungsniveau dient als häufiger Punkt für die Bewertung der Empfindlichkeit des Empfängers.

Empfängerblockierung

Sinad hilft auch zu überprüfen, wie gut ein Empfänger starke Signale verarbeiten kann, die nicht auf dem gewünschten Kanal sind und als Empfängerblockierung bezeichnet werden.In diesem Fall wird zuerst eine Referenz -Sinad -Ebene mit einem sauberen Signal eingestellt.Dann wird ein Off-Channel-Signal eingeführt, und seine Stärke wird langsam erhöht.Der Punkt, an dem der Sinad -Level abfällt, zeigt, wie der Empfänger auf Blockierung reagiert.Diese Messung hilft den Ingenieuren zu verstehen, wie gut der Empfänger bei starken, unerwünschten Signalen, die sonst Probleme bei der Kommunikation verursachen könnten, richtig funktionieren kann.

Angrenzende Kanalablehnung

Eine weitere Verwendung von Sinad besteht darin, zu überprüfen, wie gut ein Empfänger Signale von nahe gelegenen Kanälen ablehnen kann.In diesem Prozess wird ein störendes Signal auf einem nahe gelegenen Kanal platziert und der Sinad -Level wird gemessen.Die Stärke des störenden Signals wird dann erhöht, bis der Sinad auf den Referenzniveau fällt.Diese Messung zeigt die Fähigkeit des Empfängers, Signale aus nahe gelegenen Kanälen abzulehnen, was in Situationen hilfreich ist, in denen viele Signale vorhanden sind, z. B. in überfüllten Funkspektrum.Ein Empfänger mit guter benachbarter Kanalabstoßung kann die Auswirkungen nahe gelegener Signale ignorieren oder verringern, was eine klare Kommunikation ermöglicht.

Abschluss

Sinad (Signal zu Rauschen und Verzerrungsverhältnis) ist mehr als nur ein technischer Begriff-es ist eine hilfreiche Möglichkeit, zu verstehen, wie gut ein Funkempfänger mit realen Kommunikationsproblemen umgehen kann.Sinad gibt Ingenieuren und Technikern eine einfache Zahl, die zeigt, wie gut ein Empfänger Signale klar halten kann, selbst unter laut und schwierigen Bedingungen.Von der Überprüfung, wie empfindlich ein Empfänger ist, um zu bewerten, wie gut er unerwünschten Signalen herausfiltern kann, hilft Sinad bei der Gestaltung, Prüfung und Aufrechterhaltung zuverlässiger Funksysteme.Da sich die Technologie weiterentwickelt, bleibt das Verständnis und die Verwendung von Sinad -Messungen ein wertvoller Bestandteil dafür, dass die Kommunikationssysteme jetzt und in Zukunft funktionieren.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Was sagt uns die Frequenz, bei der Sinad 3 dB niedriger ist als der beste Fallwert?

Die Frequenz, bei der Sinad 3 dB niedriger ist als der Best-Case-Wert, zeigt den Punkt, an dem die Leistung des Empfängers beginnt.Diese Frequenz hilft dabei, den Bereich zu identifizieren, über den der Empfänger noch gut funktionieren kann, bevor Geräusche und Verzerrungen die Signalqualität beeinträchtigen.

2. Was bedeutet 12 dB Sinad?

Ein 12 -dB -Sinad bedeutet, dass die Stärke des Signals in Kombination mit Rausch und Verzerrung 12 Dezibel höher ist als nur das Rauschen und die Verzerrung allein.Diese Ebene wird üblicherweise als Standard verwendet, um zu überprüfen, wie gut ein Funkempfänger ein klares Signal aufnehmen kann.Es zeigt, dass das Signal im Vergleich zu Rauschen und Verzerrungen stark genug ist, um verwendbar zu sein.

3. Wie berechnen Sie Enob aus Sinad?

Um die effektive Anzahl von Bits (ENOB) aus Sinad zu finden, können Sie diese Formel verwenden: ENOB = (Sinad - 1,76) / 6.02.Diese Formel wandelt den Sinad-Wert, der normalerweise in Dezibel gemessen wird, in die Anzahl der Bits um, die darstellen, wie gut ein Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) ein analoges Signal in eine digitale verwandeln kann.

4. Wie wird Sinad in der zellulären und mobilen Kommunikation gemessen?

In der zellulären und mobilen Kommunikation wird Sinad gemessen, indem ein bekanntes Signal in den Empfänger gesendet und dann den Ausgang überprüft wird, um zu sehen, wie viel Rauschen und Verzerrungen zusammen mit dem Signal vorhanden sind.Dieser Prozess hilft zu verstehen, wie gut der Empfänger in Situationen mit Signalen umgehen kann, in denen möglicherweise Interferenz vorliegt. Dies ist wichtig, um die Kommunikation in Mobilfunknetzen klar zu halten.

5. Was ist Sinad in ADC?

Sinad in einem Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) bezieht sich auf das Verhältnis des Gesamtsignals, das Rauschen und Verzerrungen umfasst, nur auf Rauschen und Verzerrungen.Diese Messung zeigt uns, wie gut der ADC ein analoges Signal in ein digitales umwandeln kann, wobei höhere Sinad -Werte eine bessere Leistung und weniger Interferenzen durch Rauschen und Verzerrungen bedeuten.