Sinad
In radiocommunicatie is het erg belangrijk om ervoor te zorgen dat signalen duidelijk en betrouwbaar zijn.Of het nu gaat om hulpdiensten, militaire operaties of alledaagse uitzendingen, de prestaties van radio -ontvangers zijn nodig.Een manier waarop ingenieurs en technici controleren hoe goed deze ontvangers werken is door Sinad te gebruiken, wat staat voor signaal / ruis- en vervormingsverhouding.Sinad is een meting die laat zien hoe goed een ontvanger een duidelijk signaal kan produceren, zelfs als er veel ruis en vervorming is.Dit artikel zal uitleggen wat Sinad is, waarom het ertoe doet en hoe het wordt gemeten en gebruikt in verschillende communicatiesystemen.Catalogus
Figuur 1: Sinad Testing Setup
Wat is Sinad?
Sinad (signaal naar ruis en vervorming) is een belangrijke meting die helpt bij het bepalen hoe goed radioveesterden werken door hun vermogen te controleren om een duidelijk signaal te produceren, zelfs wanneer er ruis en vervorming is.Sinad wordt berekend door de sterkte van het signaal te vergelijken samen met de ruis en vervorming met alleen de ruis en vervorming.Het resultaat wordt meestal gegeven in decibel (DB).
Figuur 2: Signaal naar ruis en vervorming (harmonischen) grafiek
Wanneer de Sinad -waarden hoger zijn, betekent dit dat de ontvanger zwakkere signalen duidelijker kan oppakken, waardoor het gevoeliger is en in staat is om beter geluid of gegevens te leveren.Sinad wordt vaak gebruikt in systemen zoals FM, VHF, UHF en soms AM en SSB, om ervoor te zorgen dat de communicatie betrouwbaar is.
Bij het ontwerp en het testen van radioapparatuur helpt Sinad ingenieurs ontvangercircuits aan te passen, zodat ze goed werken, zelfs op plaatsen met veel interferentie of waar signalen zwak zijn.Dit zorgt ervoor dat de ontvanger effectief presteert in verschillende situaties.
Waarom is Sinad belangrijk?
Figuur 3: Radio -apparaten die worden gebruikt voor Sinad -meting
Sinad (Signaal-ruis- en vervormingsverhouding) is belangrijk omdat het een manier biedt om de prestaties van een radio-ontvanger te meten door zowel ruis als vervorming te combineren in één eenvoudig getal.Deze meting is nuttig omdat het het gemakkelijker maakt om te evalueren hoe goed de ontvanger signalen aankan, vooral in zware omgevingen.
Bij het controleren van een radio -ontvanger laat Sinad zien hoe goed het apparaat zwakke signalen kan beheren wanneer er interferentie is.Dit vermogen is erg belangrijk in situaties waarin duidelijke signalen een must zijn, zoals in hulpdiensten, militaire communicatie of elke situatie waarin betrouwbare radioverzending nodig is.
Door verschillende soorten signaalproblemen in één meting samen te brengen, stelt Sinad ingenieurs en technici in staat om snel te begrijpen hoe goed het communicatiesysteem werkt.Dit snelle en nauwkeurige begrip is nodig om ervoor te zorgen dat het systeem werkt zoals het zou moeten in echte omstandigheden, waar verschillende soorten interferentie de signaalkwaliteit ernstig kunnen beïnvloeden.
De rol van Sinad bij het geven van een eenvoudige mate van prestaties maakt het zeer nuttig voor het behouden en verbeteren van radiocommunicatiesystemen, waardoor ze betrouwbaar blijven in situaties waarin ze nodig zijn.Het belang van deze maatregel ligt niet alleen in het vermogen om de huidige systeemprestaties te controleren, maar ook bij het helpen vinden en oplossen van mogelijke problemen voordat ze problemen veroorzaken met communicatie.
Sinad -metingen en ontvangergevoeligheid
Afbeelding 4: Vergelijking van signaal- en harmonische uitgang
Sinad (signaal-ruis- en vervormingsverhouding) is een nuttige meting om te controleren hoe goed een radio-ontvanger zwakke signalen kan oppakken en verwerken, zelfs wanneer er ruis en vervorming is.De gevoeligheid van de ontvanger gaat over hoe goed een radio -ontvanger zwakke signalen duidelijk kan oppakken, wat veel belangrijk is in situaties waarin de signalen zwak zijn of wanneer er interferentie is.
Sinad is bijzonder nuttig omdat het rekening houdt met zowel ruis als vervorming.In tegenstelling tot de signaal-ruisverhouding (SNR), die alleen naar ruis kijkt in vergelijking met het signaal, beschouwt Sinad ook vervorming, waardoor een vollediger beeld wordt gegeven van hoe goed de ontvanger presteert.
Inzicht in Sinad betekent kijken hoe goed een ontvanger het gewenste signaal kan scheiden van ongewenste ruis en vervorming.Bij het meten van Sinad worden zowel de signaalkracht als de gecombineerde kracht van ruis en vervorming overwogen.Een hogere Sinad -waarde betekent dat de ontvanger zwakke signalen beter aankan, met minder impact van lawaai en vervorming.
De gevoeligheid van de ontvanger wordt beïnvloed door verschillende factoren, waaronder de ruisfiguur (NF), die de hoeveelheid ruis meet die wordt toegevoegd door de elektronica van de ontvanger, en de ruisvloer, het laagste signaalniveau dat kan worden gedetecteerd boven de inherente ruis van het systeem.Een andere factor is wederzijds mengen, wat de interferentie is die wordt veroorzaakt wanneer sterke signalen mengen met de lokale oscillatorruis, waardoor het voor de ontvanger moeilijker is om zwakke signalen aan te kunnen.
Sinad wordt meestal gemeten door een bekend signaal naar de ontvanger te sturen en vervolgens de uitgang te meten om te zien hoeveel ruis en vervorming aanwezig zijn.Deze meting biedt een enkele waarde die kan worden gebruikt om de prestaties van verschillende ontvangers te vergelijken of om te zien hoe goed een ontvanger in verschillende situaties werkt.
Inzicht in Sinad
Signaal-ruis- en vervormingsverhouding (SINAD) is een meting die ons helpt de kwaliteit van een signaal in communicatie- en audiosystemen te begrijpen.Sinad wordt gemeten in decibel (DB) en vertelt ons hoeveel het oorspronkelijke signaal is beïnvloed door ruis en vervorming.
Definitie en formule
Sinad wordt gedefinieerd als de verhouding tussen het totale vermogen van een signaal (dat het gewenste signaal, ruis en eventuele vervorming omvat) en de kracht van alleen de ruis en vervorming.De formule voor het berekenen van Sinad is:
Deze formule vergelijkt de gecombineerde kracht van het signaal, de ruis en de vervorming met de kracht van alleen de ruis en vervorming.Het resultaat wordt weergegeven in decibel, wat ons een idee geeft van de algehele kwaliteit van het signaal. Een hogere Sinad -waarde betekent een betere signaalkwaliteit Omdat het laat zien dat het gewenste signaal sterker is in vergelijking met de ruis en vervorming.
Vermogensverhouding, geen spanningsverhouding
Sinad is een vermogensverhouding, geen spanningsverhouding.Dit is belangrijk om te begrijpen omdat vermogen en spanning anders gerelateerd zijn in elektrische systemen.Het vermogen is verbonden met het vierkant van de spanning, wat betekent dat kleine spanningsveranderingen kunnen leiden tot grote veranderingen in vermogen.Daarom richten we ons bij het meten van Sinad op macht om de impact van ruis en vervorming op het signaal nauwkeurig weer te geven.
Het meten van Sinad helpt ons te evalueren hoe goed een systeem het oorspronkelijke signaal kan reproduceren zonder teveel ruis of vervorming toe te voegen.Een hoge Sinad -waarde geeft aan dat het systeem goed werk doet om het oorspronkelijke signaal duidelijk en nauwkeurig te houden.
Bij dagelijks gebruik wordt Sinad gevonden in gebieden als audio -engineering en telecommunicatie, waarbij het handhaven van de kwaliteit van het signaal belangrijk is.In audiosystemen betekent een hogere Sinad -waarde bijvoorbeeld dat muziek of spraak wordt gereproduceerd met minder vervorming en achtergrondgeluid, wat leidt tot een duidelijkere en leukere luisterervaring.
Basic Sinad -meettechnieken
Figuur 5: Sinad -meting met behulp van audiotint
Om Sinad te meten, wordt een signaal gemoduleerd met een audiotint (meestal 1 kHz) in de radio -ontvanger ingevoerd.De uitgang van de ontvanger, die het oorspronkelijke signaal, de ruis en de vervorming omvat, wordt vervolgens geanalyseerd.Het audiosignaal wordt door een inkeping filter geleid dat de toon van 1 kHz verwijdert, waardoor alleen de ruis en vervorming achterblijft.De Sinad -waarde wordt vervolgens berekend met behulp van de gemeten vermogensniveaus van het totale signaal (signaal + ruis + vervorming) en de resterende ruis en vervorming na het filteren.
Hoewel de elektrische uitgang bij de audio-uitgangsterminals van de ontvanger het meest gebruikelijke punt is voor meting, omvat een andere benadering het gebruik van een transducer om de audio van de luidspreker terug te zetten in een elektrisch signaal, waardoor elke spreker-geïnduceerde vervorming ook wordt verantwoord.
Hoe te meten met Sinad?
Er zijn twee belangrijke manieren om Sinad te meten: het gebruik van afzonderlijke testapparatuur of het gebruik van gespecialiseerde Sinad -meters.
Met behulp van afzonderlijke testapparatuur omvat het meten van de verschillende onderdelen die nodig zijn om Sinad met de hand te berekenen.Deze methode vereist verschillende tools, zoals signaalgeneratoren, oscilloscopen en spectrumanalysatoren, om ruis, vervorming en signaalniveaus afzonderlijk te meten.Hoewel het nauwkeurig kan zijn, kost het veel tijd en kan het leiden tot fouten, vooral met complexe metingen.
Gespecialiseerde Sinad -meters zijn apparaten gemaakt alleen voor het meten van Sinad.Deze meters combineren alle benodigde circuits in één apparaat en kunnen rechtstreeks worden aangesloten op radio -ontvangers.Dit maakt het meetproces eenvoudiger door Sinad automatisch te berekenen op basis van de
Signalen gaan in- en uit.Het gebruik van Sinad -meters maakt het proces sneller en vermindert de kans op fouten.
Hoe de meting wordt gedaan
Beginnen bij het meten van het geluid en vervorming op de uitgang van de ontvanger wanneer er geen signaal aanwezig is.Deze stap stelt de basisniveaus van ruis en vervorming in, die nodig zijn voor een nauwkeurige Sinad -meting.Volgende, Pas een bekend signaal toe naar de invoer van de ontvanger.Verhoog het signaalniveau langzaam totdat het uitgangsniveau met 12 dB stijgt.Deze stap helpt bij het bepalen van het punt waar het signaal duidelijk genoeg is om boven de ruis en vervorming te worden gemeten.Eindelijk, Noteer het signaalniveau nodig om de uitgang van 12 dB te krijgen.Dit signaalniveau kan zo laag zijn als 0,25 microvolt, afhankelijk van hoe gevoelig de ontvanger is.
Sinad -metingen zijn belangrijk om te controleren hoe goed radio -ontvangers werken, vooral op plaatsen met veel lawaai en vervorming.Door Sinad nauwkeurig te meten, kunnen ingenieurs zien hoe goed een ontvanger het signaal duidelijk kan houden, wat erg belangrijk is voor betrouwbare communicatie.
Het gebruik van gespecialiseerde Sinad -meters maakt het meetproces nauwkeuriger en minder ingewikkelder, waardoor het voor ingenieurs gemakkelijker wordt om betrouwbare resultaten te krijgen.
Sinad meetfilters
Figuur 6: Sinad -meting met behulp van Notch Filter
In Sinad (signaal-ruis- en vervorming) meting wordt het Notch-filter gebruikt om de toon uit het signaal te verwijderen, dat nodig is voor een nauwkeurige analyse.De bandbreedte van het filter heeft direct invloed op hoe goed het de toon kan isoleren zonder de omringende ruis en vervorming te beïnvloeden.
In het ideale geval moet het filter de toon verwijderen zonder ruis en vervorming te wijzigen, maar een beperkte bandbreedte kan ook leiden tot enige vermindering van deze ongewenste componenten.
Normen zoals die van het European Telecommunications Standards Institute (ETSI) specificeren dat het filter voor een toon van 1 kHz het met ten minste 40 dB zou moeten verminderen, terwijl het geluid en de vervorming meestal niet worden beïnvloed.
Het filter moet zijn bandbreedte in evenwicht brengen om de toon effectief te scheiden van ruis en vervorming.Een te breed filter is mogelijk niet volledig de toon isoleren, terwijl een te smal is, zowel de toon als een deel van de ruis en vervorming kan verminderen, wat leidt tot onnauwkeurige Sinad -metingen.
Sinad -specificaties
Signaal-ruis- en vervormingsverhouding (SINAD) is een belangrijke maatregel die wordt gevonden in de technische details van radiocommunicatieapparatuur, met name die in de zeer hoge frequentie (VHF) en Ultra High Frequency (UHF) banden.Sinad toont de relatie tussen de totale kracht van een signaal (inclusief ruis en vervorming) en de kracht van alleen de ruis en vervorming.Deze maatregel is nuttig om te begrijpen hoe goed een radio -ontvanger werkt en de algehele kwaliteit ervan.
Een typische specificatie kan zeggen: "Ontvanggevoeligheid = 0,3 µV bij 12 dB Sinad."Dit betekent dat de ontvanger een 12 dB sinad kan bereiken met een ingangssignaal zo laag als 0,3 microvolt.Simpel gezegd, hoe lager het ingangssignaal dat nodig is om een 12 dB sinad te bereiken, hoe gevoeliger de ontvanger is.Deze gevoeligheid laat zien hoe goed de ontvanger zwakke signalen kan detecteren, wat zeer nuttig is in communicatiesystemen waar signaalsterkte veel kan veranderen.
Toepassingen van Sinad -metingen
Figuur 7: Diagram van het Sinad -meetproces
Ontvangersgevoeligheid
Sinad wordt voornamelijk gebruikt om te meten hoe gevoelig een radio -ontvanger is.Deze meting helpt ervoor te zorgen dat de ontvanger voldoet aan de vereiste prestatienormen.Tijdens het testen en het ontwerp van het RF -circuit (RF) Circuit (RF) wordt Sinad gebruikt om te controleren of de ontvanger signalen kan detecteren en verwerken, zelfs wanneer de signalen zwak zijn.Een standaard Sinad -waarde van 12 dB wordt vaak gebruikt, wat overeenkomt met een 25% vervormingsniveau wanneer een toon van 1 kHz wordt gebruikt als het modulatiesignaal.Dit vervormingsniveau dient als een gemeenschappelijk punt voor het evalueren van de gevoeligheid van de ontvanger.
Ontvanger blokkeren
Sinad helpt ook om te controleren hoe goed een ontvanger sterke signalen kan verwerken die niet op het gewenste kanaal staan, bekend als ontvangerblokkering.In dit geval wordt een referentie Sinad -niveau eerst ingesteld met een schoon signaal.Vervolgens wordt een off-kanaalsignaal geïntroduceerd en wordt de sterkte langzaam verhoogd.Het punt waarop het Sinad -niveau daalt, laat zien hoe de ontvanger reageert op blokkeren.Deze meting helpt ingenieurs te begrijpen hoe goed de ontvanger correct kan blijven werken wanneer ze worden geconfronteerd met sterke, ongewenste signalen die anders problemen in communicatie kunnen veroorzaken.
Aangrenzende kanaalafwijzing
Een ander gebruik van Sinad is om te controleren hoe goed een ontvanger signalen van nabijgelegen kanalen kan afwijzen.In dit proces wordt een interfererend signaal op een nabijgelegen kanaal geplaatst en wordt het Sinad -niveau gemeten.De sterkte van het interfererende signaal wordt vervolgens verhoogd totdat de Sinad naar het referentieniveau valt.Deze meting toont het vermogen van de ontvanger om signalen van nabijgelegen kanalen af te wijzen, wat nuttig is in situaties waarin veel signalen aanwezig zijn, zoals in drukke radiospectrums.Een ontvanger met een goede aangrenzende kanaalafwijzing kan het effect van signalen in de buurt negeren of verminderen, waardoor duidelijke communicatie mogelijk is.
Conclusie
Sinad (signaal / ruis- en vervormingsverhouding) is meer dan alleen een technische term-het is een handige manier om te begrijpen hoe goed een radio-ontvanger kan omgaan met communicatieproblemen in de praktijk.Sinad geeft ingenieurs en technici een eenvoudig aantal dat laat zien hoe goed een ontvanger signalen kan duidelijk houden, zelfs in lawaaierige en moeilijke omstandigheden.Door te controleren hoe gevoelig een ontvanger is om te evalueren hoe goed het ongewenste signalen kan filteren, helpt Sinad bij het ontwerp, het testen en het onderhoud van betrouwbare radiosystemen.Naarmate de technologie zich blijft ontwikkelen, blijft het begrijpen en gebruiken van Sinad -metingen een waardevol onderdeel van ervoor zorgen dat communicatiesystemen werken zoals ze zouden moeten, nu en in de toekomst.
Veelgestelde vragen [FAQ]
1. Wat vertelt ons de frequentie waar Sinad 3 dB lager is dan de beste casuswaarde?
De frequentie waarbij Sinad 3 dB lager is dan de beste case-waarde, toont het punt waarop de prestaties van de ontvanger beginnen af te vallen.Deze frequentie helpt om het bereik te identificeren waarover de ontvanger nog steeds goed kan werken voordat ruis en vervorming beginnen te interfereren met de signaalkwaliteit.
2. Wat betekent 12db sinad?
Een Sinad van 12 dB betekent dat de sterkte van het signaal, in combinatie met ruis en vervorming, 12 decibel hoger is dan alleen de ruis en vervorming alleen.Dit niveau wordt gewoonlijk gebruikt als standaard om te controleren hoe goed een radio -ontvanger een duidelijk signaal kan oppakken.Het laat zien dat het signaal sterk genoeg is in vergelijking met de ruis en vervorming om bruikbaar te zijn.
3. Hoe berekent u Enob van Sinad?
Om het effectieve aantal bits (enob) van Sinad te vinden, kunt u deze formule gebruiken: Enob = (Sinad - 1.76) / 6.02.Deze formule zet de Sinad-waarde, meestal gemeten in decibel, om in het aantal bits die weergeven hoe goed een analoog-naar-digitale converter (ADC) van een analoog signaal kan veranderen in een digitale signaal.
4. Hoe wordt Sinad gemeten in cellulaire en mobiele communicatie?
In cellulaire en mobiele communicatie wordt Sinad gemeten door een bekend signaal naar de ontvanger te sturen en vervolgens de uitgang te controleren om te zien hoeveel ruis en vervorming samen met het signaal aanwezig zijn.Dit proces helpt om te begrijpen hoe goed de ontvanger signalen kan verwerken in situaties waarin er interferentie kan zijn, wat belangrijk is om de communicatie duidelijk te houden in mobiele netwerken.
5. Wat is Sinad in ADC?
Sinad in een analoog-digitale converter (ADC) verwijst naar de verhouding van het totale signaal, dat ruis en vervorming omvat tot alleen de ruis en vervorming.Deze meting vertelt ons hoe goed de ADC een analoog signaal kan omzetten in een digitale, met hogere Sinad -waarden die betere prestaties en minder interferentie door ruis en vervorming kunnen betekenen.