Sinad

U radio komunikacijama je vrlo važno osigurati da su signali jasni i pouzdani.Bilo da se radi o hitnim službama, vojnim operacijama ili svakodnevnim emisijama, potrebna je izvedba radio prijemnika.Jedan od načina na koji inženjeri i tehničari provjeravaju koliko dobro funkcioniraju ovi prijemnici pomoću SINAD -a, što znači omjer signala do buke i izobličenja.Sinad je mjerenje koje pokazuje koliko dobro prijemnik može proizvesti jasan signal, čak i kad postoji puno buke i izobličenja.Ovaj će članak objasniti što je Sinad, zašto je to važno i kako se mjeri i koristi u različitim komunikacijskim sustavima.

Katalog

Slika 1: Postavljanje testiranja Sinada

Što je Sinad?

Sinad (signal za buku i izobličenje) je ključno mjerenje koje pomaže u određivanju kako dobro funkcioniraju radio prijemnici provjeravajući njihovu sposobnost da proizvede jasan signal, čak i kad postoji buka i izobličenje.Sinad se izračunava usporedbom snage signala zajedno s bukom i izobličenjem sa samo bukom i izobličenjem.Rezultat se obično daje u decibelima (DB).

Slika 2: Grafikon signala do buke i izobličenja (harmonika)

Kad su vrijednosti sinada veće, to znači da prijemnik može jasnije pokupiti slabije signale, što ga čini osjetljivijim i sposobnijima za isporuku boljeg zvuka ili podataka.Sinad se obično koristi u sustavima poput FM, VHF, UHF, a ponekad AM i SSB kako bi se osiguralo da je komunikacija pouzdana.

U dizajnu i ispitivanju radio opreme, Sinad pomaže inženjerima da prilagode krugove prijemnika tako da rade dobro, čak i na mjestima s puno smetnji ili gdje su signali slabi.To osigurava da prijemnik učinkovito djeluje u različitim situacijama.

Zašto je Sinad važan?

Slika 3: Radio uređaji koji se koriste za mjerenje Sinada

Sinad (Omjer signala-šum i izobličenja) je važan jer pruža način za mjerenje performansi radio prijemnika kombiniranjem i buke i izobličenja u jedan jednostavan broj.Ovo je mjerenje korisno jer olakšava procjenu koliko dobro prijemnik može podnijeti signale, posebno u teškim okruženjima.

Prilikom provjere radijskog prijemnika, Sinad pokazuje koliko dobro uređaj može upravljati slabim signalima kada postoji smetnja.Ova je sposobnost vrlo važna u situacijama kada su jasni signali neophodni, poput hitnih službi, vojne komunikacije ili bilo koje situacije u kojoj je potreban pouzdan radio prijenos.

Okupljajući različite vrste problema signala u jedno mjerenje, Sinad omogućava inženjerima i tehničarima da brzo razumiju koliko dobro komunikacijski sustav radi.Ovo brzo i točno razumijevanje potrebno je kako bi se osiguralo da sustav funkcionira onako kako bi trebao u stvarnim uvjetima, gdje različite vrste smetnji mogu ozbiljno utjecati na kvalitetu signala.

Sinadova uloga u davanju jednostavne mjere performansi čini je vrlo korisnom za čuvanje i poboljšanje sustava radio komunikacije, osiguravajući da ostanu pouzdani u situacijama u kojima su potrebni.Važnost ove mjere leži ne samo u njegovoj sposobnosti provjere trenutnih performansi sustava, već i u pomaganju u pronalaženju i popravljanju potencijalnih problema prije nego što uzrokuju probleme s komunikacijom.

Mjerenja sinada i osjetljivost prijemnika

Slika 4: Usporedba izlaza signala i harmonika

Sinad (omjer signala do šuma i izobličenja) korisno je mjerenje za provjeru koliko dobro radija može pokupiti i obraditi slabe signale, čak i kad postoji buka i izobličenje.Osjetljivost prijemnika govori o tome koliko dobro radijski prijemnik može jasno pokupiti slabe signale, što je mnogo važno u situacijama kada su signali slabi ili kada postoje smetnja.

Sinad je posebno koristan jer uzima u obzir i buku i izobličenje.Za razliku od omjera signal-šum (SNR), koji samo gleda na buku u usporedbi sa signalom, Sinad također smatra izobličenje, dajući cjelovitiju sliku o tome kako dobro prijemnik djeluje.

Razumijevanje sinada znači gledati kako dobro prijemnik može odvojiti željeni signal od neželjenog buke i izobličenja.Pri mjerenju sinada razmatraju se i snaga signala i kombinirana snaga buke i izobličenja.Viša vrijednost sinada znači da prijemnik može bolje podnijeti slabe signale, s manjim utjecajem buke i izobličenja.

Na osjetljivost prijemnika utječe nekoliko čimbenika, uključujući sliku buke (NF), koja mjeri količinu buke dodane elektronikom prijemnika, i podni dio, što je najniža razina signala koja se može otkriti iznad inherentne buke sustava.Drugi je faktor recipročno miješanje, a to je smetnje uzrokovano kada snažni signali miješaju s lokalnom bukom oscilatora, što otežava prijemnik za rukovanje slabim signalima.

Sinad se obično mjeri slanjem poznatog signala prijemniku, a zatim mjerenjem izlaza kako bi se vidjelo koliko je buke i izobličenja prisutno.Ovo mjerenje pruža jednu vrijednost koja se može koristiti za usporedbu performansi različitih prijemnika ili za vidjeti koliko će prijemnik raditi u različitim situacijama.

Razumijevanje Sinada

Omjer signala-šum i izobličenja (SINAD) je mjerenje koje nam pomaže da razumijemo kvalitetu signala u komunikacijskim i audio sustavima.Sinad se mjeri u decibelima (DB) i govori nam koliko je originalni signal utjecao buka i izobličenje.

Definicija i formula

Sinad je definiran kao omjer ukupne snage signala (koji uključuje željeni signal, buku i bilo kakvo izobličenje) i snage samo buke i izobličenja.Formula za izračunavanje Sinada je:

Ova formula uspoređuje kombiniranu snagu signala, buke i izobličenja sa snagom samo buke i izobličenja.Rezultat je prikazan u decibelima, što nam daje ideju o ukupnoj kvaliteti signala. Viša vrijednost Sinada znači bolju kvalitetu signala Jer pokazuje da je željeni signal jači u usporedbi s bukom i izobličenjem.

Omjer snage, omjer napona

Sinad je omjer snage, a ne omjer napona.To je važno razumjeti jer su snaga i napon različito povezani u električnim sustavima.Snaga je spojena na kvadrat napona, što znači da male promjene napona mogu dovesti do velikih promjena snage.Stoga, pri mjerenju sinada, fokusiramo se na snagu kako bismo točno odražavali utjecaj buke i izobličenja na signal.

Mjerenje sinada pomaže nam da procijenimo koliko dobro sustav može reproducirati izvorni signal bez dodavanja previše buke ili izobličenja.Visoka vrijednost Sinada ukazuje na to da sustav radi dobar posao održavanja izvornog signala jasnim i točnim.

U svakodnevnoj upotrebi, Sinad se nalazi u područjima poput audio inženjerstva i telekomunikacija, gdje je održavanje kvalitete signala važno.Na primjer, u audio sustavima, veća vrijednost Sinada znači da se glazba ili govor reproducira s manje izobličenja i pozadinske buke, što dovodi do jasnijeg i ugodnijeg iskustva slušanja.

Osnovne tehnike mjerenja sinada

Slika 5: Mjerenje Sinada pomoću zvučnog tona

Za mjerenje sinada, signal moduliran audio tonom (obično 1 kHz) unosi se u radio prijemnik.Potom se analizira izlaz prijemnika, koji uključuje izvorni signal, buku i izobličenje.Audio signal prolazi kroz zarezni filter koji uklanja ton od 1 kHz, ostavljajući iza sebe samo buku i izobličenje.Vrijednost sinada izračunava se korištenjem izmjerenih razina snage ukupnog signala (signal + buka + izobličenje) i preostale buke i izobličenja nakon filtriranja.

Iako je električni izlaz na audio izlaznim terminalima prijemnika najčešća točka za mjerenje, drugi pristup uključuje korištenje pretvarača za pretvaranje zvuka iz zvučnika natrag u električni signal, osiguravajući da se i bilo koji izobličenje izazvan zvučnikom također.

Kako izmjeriti Sinada?

Postoje dva glavna načina za mjerenje Sinada: korištenje zasebne ispitne opreme ili korištenje specijaliziranih mjerača sinada.

Korištenje zasebne ispitne opreme uključuje mjerenje različitih dijelova potrebnih za izračunavanje sinada ručno.Ova metoda zahtijeva nekoliko alata, poput generatora signala, osciloskopa i analizatora spektra, za odvojeno mjerenje razine buke, izobličenja i signala.Iako može biti točan, potrebno je puno vremena i može dovesti do pogrešaka, posebno sa složenim mjerenjima.

Specijalizirani sinadni metri Jesu li uređaji napravljeni samo za mjerenje Sinada.Ovi brojila kombiniraju sve potrebne krugove u jedan uređaj i mogu se povezati izravno na radio prijemnice.To olakšava postupak mjerenja automatskim izračunavanjem sinada na temelju

signali ulaze i izlaze.Korištenje mjerača sinada čini postupak brže i smanjuje šansu za pogreške.

Kako se mjerenje obavlja

Započnite Mjerenje buke i izobličenje na izlazu prijemnika kada nije prisutan signal.Ovaj korak postavlja osnovnu razinu buke i izobličenja, koje su potrebne za točno mjerenje Sinada.Sljedeći, primijeniti poznati signal do ulaza prijemnika.Polako povećavajte razinu signala dok se razina izlaza ne poveća za 12 dB.Ovaj korak pomaže u određivanju točke gdje je signal dovoljno jasan da se mjeri iznad buke i izobličenja.Konačno, Zabilježite razinu signala potrebno za povećanje izlaza od 12 dB.Ova razina signala može biti niža od 0,25 mikrovolta, ovisno o tome koliko je prijemnik osjetljiv.

Mjerenja Sinada važna su za provjeru koliko dobro funkcioniraju radio prijemnici, posebno na mjestima s puno buke i izobličenja.Preciznim mjerenjem Sinada, inženjeri mogu vidjeti koliko dobro prijemnik može održati signal jasnim, što je vrlo važno za pouzdanu komunikaciju.

Korištenje specijaliziranih mjerača sinada čini postupak mjerenja preciznijim i manje kompliciranim, što inženjerima olakšava postizanje pouzdanih rezultata.

Filteri za mjerenje sinada

Slika 6: Mjerenje Sinada pomoću Notch filtra

U mjerenju sinada (signal-šum i izobličenje), Notch filtar se koristi za uklanjanje tona iz signala, što je potrebno za točnu analizu.Širina pojasa filtra izravno utječe na to koliko dobro može izolirati ton bez utjecaja na okolnu buku i izobličenje.

U idealnom slučaju, filter bi trebao ukloniti ton bez mijenjanja buke i izobličenja, ali ograničena širina pojasa može dovesti do određenog smanjenja ovih neželjenih komponenti.

Standardi poput onih iz Europskog instituta za telekomunikacijske standarde (ETSI) određuju da bi za ton od 1 kHz filtar trebao smanjiti za najmanje 40 dB, a istovremeno ne utječe buka i izobličenje.

Filter mora uravnotežiti svoju širinu pojasa kako bi učinkovito odvajao ton od buke i izobličenja.Filter koji je preširok možda neće u potpunosti izolirati ton, dok onaj koji je preuzak može smanjiti i ton i dio buke i izobličenja, što dovodi do netočnih očitavanja Sinada.

Specifikacije Sinada

Omjer signala-šum i izobličenja (SINAD) važna je mjera koja se nalazi u tehničkim detaljima opreme za radio komunikaciju, posebno onih koji djeluju u vrlo visokoj frekvenciji (VHF) i ultra visokim frekvencijama (UHF).Sinad pokazuje odnos između ukupne snage signala (uključujući buku i izobličenje) i snage samo buke i izobličenja.Ova je mjera korisna za razumijevanje kako dobro radi radio prijemnik i njegova ukupna kvaliteta.

Tipična specifikacija može reći: "Osjetljivost prijemnika = 0,3 µV na 12 dB Sinad."To znači da prijemnik može postići sinad od 12 dB s ulaznim signalom niskim od 0,3 mikrovolta.Jednostavno rečeno, što je niži ulazni signal potreban za postizanje sinada od 12 dB, to je prijemnik osjetljiviji.Ova osjetljivost pokazuje koliko dobro prijemnik može otkriti slabe signale, što je vrlo korisno u komunikacijskim sustavima gdje se snaga signala može puno promijeniti.

Primjene mjerenja Sinada

Slika 7: Dijagram procesa mjerenja Sinada

Osjetljivost prijemnika

Sinad se uglavnom koristi za mjerenje koliko je osjetljiv radio prijemnik.Ovo mjerenje pomaže osigurati da prijemnik ispuni potrebne standarde performansi.Tijekom ispitivanja i dizajna kruga radiofrekvencije (RF), sinad se koristi kako bi se provjerio može li prijemnik dobro otkriti i obraditi signale, čak i kad su signali slabi.Često se koristi standardna vrijednost sinada od 12 dB, što odgovara razini izobličenja od 25% kada se kao modulacijski signal koristi ton od 1 kHz.Ova razina izobličenja služi kao uobičajena točka za procjenu osjetljivosti prijemnika.

Blokiranje prijemnika

Sinad također pomaže da provjeri koliko dobro prijemnik može podnijeti snažne signale koji nisu na željenom kanalu, poznatim kao blokiranje prijemnika.U ovom se slučaju najprije postavlja referentna razina sinada s čistim signalom.Zatim se uvodi signal izvan kanala i njegova se snaga polako povećava.Točka u kojoj pada razina sinada pokazuje kako prijemnik reagira na blokiranje.Ovo mjerenje pomaže inženjerima da razumiju koliko dobro prijemnik može nastaviti ispravno raditi kada se suoči s jakim, neželjenim signalima koji bi u suprotnom mogli uzrokovati probleme u komunikaciji.

Odbacivanje susjednog kanala

Druga upotreba sinada je u provjeri koliko dobro prijemnik može odbiti signale s obližnjih kanala.U tom se procesu na obližnjem kanalu postavlja interferirajući signal, a razina sinada se mjeri.Snaga signala ometanja tada se povećava sve dok sinad ne padne na referentnu razinu.Ovo mjerenje pokazuje sposobnost prijemnika da odbacuje signale s obližnjih kanala, što je korisno u situacijama kada su prisutni mnogi signali, poput prepunih radio spektra.Prijemnik s dobrim susjednim odbacivanjem kanala može zanemariti ili smanjiti učinak obližnjih signala, omogućujući jasnu komunikaciju.

Zaključak

Sinad (omjer signala na buku i izobličenje) više je od tehničkog izraza-to je koristan način da se shvati koliko se radio prijemnik može baviti stvarnim komunikacijskim problemima.Sinad daje inženjerima i tehničarima jednostavan broj koji pokazuje koliko dobro prijemnik može održati signale jasnim, čak i u bučnim i teškim uvjetima.Iz provjere koliko je osjetljiv prijemnik za procjenu koliko dobro može filtrirati neželjene signale, Sinad pomaže u dizajnu, testiranju i održavanju pouzdanih radio sustava.Kako se tehnologija i dalje razvija, razumijevanje i upotreba mjerenja Sinada ostat će vrijedan dio osiguranja da komunikacijski sustavi rade onako kako bi trebali, sada i u budućnosti.

Često postavljana pitanja [FAQ]

1. Što nam govori frekvencija gdje je Sinad 3 dB niže od najbolje vrijednosti slučaja?

Učestalost gdje je sinad 3 dB niža od vrijednosti najboljeg slučaja pokazuje točku u kojoj performanse prijemnika počinje opuštati.Ova frekvencija pomaže identificirati raspon nad kojim prijemnik i dalje može raditi prije nego što buka i izobličenje počne ometati kvalitetu signala.

2. Što znači 12DB Sinad?

Sinad od 12 dB znači da je jačina signala, u kombinaciji s bukom i izobličenjem, 12 decibela veća od samo buke i izobličenja.Ova se razina obično koristi kao standard za provjeru koliko dobro radio prijemnik može pokupiti jasan signal.Pokazuje da je signal dovoljno jak u usporedbi s bukom i izobličenjem da bi bio upotrebljiv.

3. Kako izračunati ENOB iz Sinada?

Da biste pronašli učinkovit broj bitova (ENOB) iz Sinada, možete koristiti ovu formulu: enob = (sinad - 1,76) / 6.02.Ova formula pretvara vrijednost sinada, obično mjerenu u decibelima, u broj bitova koji predstavljaju koliko dobro analogno-digitalni pretvarač (ADC) može pretvoriti analogni signal u digitalni.

4. Kako se Sinad mjeri u mobilnoj i mobilnoj komunikaciji?

U mobilnoj i mobilnoj komunikaciji, Sinad se mjeri slanjem poznatog signala u prijemnik, a zatim provjerom izlaza kako bi se vidjelo koliko je buke i izobličenja prisutno zajedno sa signalom.Ovaj postupak pomaže u razumijevanju koliko dobro prijemnik može podnijeti signale u situacijama u kojima bi moglo biti smetnje, što je važno za održavanje jasne komunikacije u mobilnim mrežama.

5. Što je Sinad u ADC -u?

Sinad u analogno-digitalnom pretvaraču (ADC) odnosi se na omjer ukupnog signala, koji uključuje buku i izobličenje, samo na samo buku i izobličenje.Ovo mjerenje govori nam kako dobro ADC može pretvoriti analogni signal u digitalni, s višim vrijednostima sinada što znači bolje performanse i manje smetnji iz buke i izobličenja.