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SINAD下的靈敏度是什么意思

13小時前
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接收機(jī)中,靈敏度是一個很關(guān)鍵的指標(biāo),它表示接收機(jī)能接收到的最小信號的功率。通常情況我們用表示,其中-174dBm代表的是在T=290K的情況下,1Hz帶寬內(nèi)產(chǎn)生的熱噪聲功率,BW代表信道寬度,窄帶信道寬度為25kHz,NF為系統(tǒng)的噪聲系數(shù),SNR代表解調(diào)信噪比。

但是我們也經(jīng)??吹届`敏度是這么表示的:-116dBm@12dB SINAD

什么是-116dBm@12dB SINAD?它與上面的靈敏度表示有什么區(qū)別?有什么聯(lián)系?

SINAD 的含義

信納比(SINAD)是指信號功率與所有其他頻譜成分(包括諧波但不含直流)的和方根的平均值之比,以分貝(dB)表示,計算公式為

它是一個衡量信號質(zhì)量的指標(biāo),不僅考慮了信號與背景噪聲的比例,還考慮了信號中的失真成分。

模擬靈敏度與 SINAD 的關(guān)系

在模擬 FM 系統(tǒng)中,通常以一定的 SINAD 值作為衡量接收信號質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),如陸地移動無線電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常使用 12 dB SINAD 來測量參考靈敏度。當(dāng)接收機(jī)的輸入信號電平逐漸降低時,SINAD 值也會隨之下降,當(dāng) SINAD 下降到規(guī)定的數(shù)值時,對應(yīng)的輸入信號電平就是該接收機(jī)在這個 SINAD 條件下的模擬靈敏度。

測量方法

為了測量SINAD下的靈敏度,通常需要進(jìn)行以下步驟:

應(yīng)用一個已知的信號到接收機(jī)。

降低信號的功率,同時監(jiān)測接收機(jī)的輸出。

當(dāng)輸出信號的SINAD值達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(如12dB SINAD,這是陸地移動無線電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中常用的測量參考靈敏度值),記錄此時的信號功率。

這個記錄下的信號功率即為接收機(jī)在給定SINAD下的靈敏度。

影響因素及意義

影響因素:接收機(jī)的內(nèi)部噪聲系數(shù)、前端電路的設(shè)計、濾波器的性能、天線的增益和方向性等都會影響 SINAD 模擬靈敏度。例如,低噪聲系數(shù)的接收機(jī)可以減少內(nèi)部噪聲的引入,從而在較低的輸入信號電平下仍能保持較高的 SINAD 值和較好的接收性能;高性能的濾波器可以有效地去除不需要的頻率成分,減少干擾和失真,提高接收機(jī)的 SINAD 模擬靈敏度。

意義:SINAD值越高,表示接收機(jī)的靈敏度越高,即接收機(jī)能夠在更低的信號電平下工作,同時保持可接受的信號質(zhì)量。因此,SINAD是衡量接收機(jī)靈敏度的一個重要參數(shù)。在不同的應(yīng)用中,根據(jù)所需的信號質(zhì)量和系統(tǒng)要求,會有不同的SINAD值標(biāo)準(zhǔn)。例如,一個常見的SINAD參考值為12 dB。

SINAD靈敏度與SNR靈敏度的區(qū)別

SINAD 在評估模擬通信系統(tǒng)(如模擬調(diào)頻收音機(jī)、對講機(jī)等)的接收質(zhì)量時非常有用。因為在這些系統(tǒng)中,信號的失真可能會對通信質(zhì)量產(chǎn)生很大影響,所以需要一個同時考慮信號、噪聲和失真的指標(biāo)。例如,在調(diào)頻廣播中,當(dāng)信號強(qiáng)度較低時,不僅會受到背景噪聲的干擾,還可能出現(xiàn)信號失真,SINAD 能夠更準(zhǔn)確地反映聽眾實際聽到的聲音質(zhì)量。

SNR 主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)和一些對失真不太敏感的模擬系統(tǒng)。在數(shù)字通信中,信號的失真可以通過糾錯編碼等技術(shù)在一定程度上恢復(fù),因此主要關(guān)注信號和噪聲的比例。例如,在光纖通信系統(tǒng)中,只要信號的信噪比足夠高,就可以通過適當(dāng)?shù)慕獯a算法準(zhǔn)確恢復(fù)數(shù)據(jù),信號的失真在正常情況下相對較小。

SINAD靈敏度與SNR靈敏度的換算

做數(shù)字接收機(jī),對于特定調(diào)制方式給出靈敏度,我們可以推算出系統(tǒng)能接受的最小噪聲系數(shù)是多少。就可以按照要求設(shè)計接收機(jī)。但是很多做模塊的廠家通常只接到SINAD靈敏度-116dBm@12dB,那怎么去設(shè)計接收機(jī)的噪聲系數(shù)呢?

以FM為例

靈敏度-116dBm@12dB SINAD,按照測試標(biāo)準(zhǔn)來說,調(diào)制為1kHz,頻偏為5kHz

FM的帶寬與調(diào)制之間的關(guān)系是BFM=2(△f+fm),接收機(jī)設(shè)置的帶寬為15kHz略大于計算帶寬12kHz

根據(jù)靈敏度計算公式S=-174+NF+10logBW+C/N

關(guān)鍵是要計算出SINAD 與C/N的關(guān)系

SINAD與C/N的關(guān)系:SINAD和C/N都與信號的質(zhì)量有關(guān),但SINAD更全面地考慮了信號、噪聲和失真,而C/N主要關(guān)注信號功率和噪聲功率的比值。在理想情況下,如果失真可以忽略,SINAD可以近似等于C/N。但在實際應(yīng)用中,由于失真的存在,SINAD通常會低于C/N。

取C/N等于SINAD 12dB

根據(jù)計算NF<4dB

SINAD下的靈敏度是衡量接收機(jī)性能好壞的一個重要指標(biāo)。它反映了接收機(jī)在噪聲和失真存在的情況下,對微弱信號的檢測和解調(diào)能力。通過測量和比較不同接收機(jī)在相同SINAD值下的靈敏度,可以評估它們的性能優(yōu)劣。

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