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等效噪声带宽,它的应用,如何计算?

关键的外卖

●了解等效噪声带宽的使用。

●对带宽有更深刻的理解。

●了解更多关于噪声如何影响信号和灵敏度的信息。

用于数据传输和使用等效噪声带宽的电缆和连接

带宽影响数据传输

我们将“等价物”定义为在价值、数量、功能或意义上与另一个人或物相等或可比的人或物。这个词本身也经常被使用在电子领域因为我们在必要的时候不断地使用类似的组件来完成设计。

由于参数可以是设计和功能的产物,特别是在电子领域,它们也属于等价的范畴。在各种应用中,等效电阻的使用和等效噪声带宽的使用都有这样的例子。

理解带宽

要理解等效噪声带宽(ENBW)的概念,我们必须首先理解带宽的概念。我们将带宽定义为一个不间断(连续)频带中的低频和高频之间的差值。一般来说,我们通常用赫兹(Hz)来测量,它既可以指通带带宽,也可以指基带带宽。

通信信道、信号频谱或信号的上、低截止频率之间的差值带通滤波器,称为通带带宽。但是,基带带宽是指基带信号或带宽低通滤波器,其带宽相当于其上截止频率。

以赫兹为单位的寻址带宽是各个领域的核心概念,包括音频、电子、电信、无线电通信、信号处理和光谱学。此外,赫兹也是容量的决定因素之一音频产生装置或者是一个通信通道。

注意:带宽的一个基本特征是,任何给定范围(宽度)的频带都可以携带等量的信息,而不管该频带在频谱中的位置如何。例如,普通老式电话业务(POTS)的频带范围为300hz至3400hz,无论该频带是基带(POTS)还是以更高的频率调制,它都可以进行电话会话。

等效噪声带宽

等效噪声带宽是一个完美矩形滤波器的带宽,它允许与信道选择性滤波器的累积带宽相同数量的功率通过。

换句话说,ENBW的定义是砖墙滤波器的带宽,它产生与实际滤波器相同的集成噪声功率。也可以将ENBW称为有效噪声带宽或噪声带宽。此外,滤波器能够通过的功率是滤波器曲线(下面积)的函数。

ENBW在接收机灵敏度中的重要性

在数字信号处理领域,接收机通常包含一个窄带通硬件滤波器以及一个窄低通滤波器。ENBW是一种理解这些滤波器中存在的噪声底的方法。为了准确预测接收机设计的灵敏度,理解噪声(包括ENBW)是至关重要的。

我们将接收机的灵敏度定义为其从微弱或低功率信号中解调和获取信息的能力的度量。然后,我们将其灵敏度评估为您可以获得有用信息的最低信号功率水平。例如,在数字系统中,您可以通过计算接收到的错误比特数与接收到的总比特数的比率来测量接收机的信号质量。我们称之为比特误码率(BER)。

然而,在模拟调频系统中,我们通过解调音频信号与噪声的比值来测量它,而这个可用信息的标准性能值被称为SINAD。大多数陆地移动无线电系统利用这些评估之一来量化灵敏度。在测量灵敏度时,我们通常应用所需的信号并降低其信号功率,直到达到质量阈值。

注意:SINAD,或信噪比和失真比,是一种来自通信设备的信号质量测量。通常,这个定义与信号、噪声和失真分量的平均功率有关。

等效噪声带宽

带宽就在我们身边

等效噪声带宽与窗函数

在统计和信号处理领域中存在一种叫做窗口函数的东西。我们把它定义为一个数学函数,在给定区间外,它的值为零。窗函数也是对称的,并且在间隔中心附近达到最大值。然而,当它们远离中心时,就会逐渐变细。

从数学上讲,当我们将另一个波形、数据序列或函数与窗口函数相乘时,如果在区间之外,总和也是零值。左边的部分称为窗口视图(即重叠的部分)。

在实践中,我们首先隔离窗口内的数据段,因为这是我们乘以窗口函数的唯一数据。这与窗口函数的中心目的相关,即逐渐变细而不是分割。

等效噪声带宽是接收机灵敏度评估和设计中必不可少的参数。噪声是有关通信的一个基本参数,因为它能够完全破坏可用的数据。此外,ENBW是一种理解滤波器中存在的噪声底的方法,这使得它成为一个关键的参数组件,因为滤波器是信号处理的重要组成部分。

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