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Rapport signal / bruit radio signal / bruit, SNR

Rapport signal / bruit radio signal / bruit, SNR

Le rapport signal / bruit, le rapport SNR ou S / N est l'une des méthodes les plus simples de mesure de la sensibilité du récepteur radio.

Il définit la différence de niveau entre le signal et le bruit pour un niveau de signal donné. Plus le bruit généré par le récepteur est faible, meilleur est le rapport signal / bruit.

Comme pour toute mesure de sensibilité, les performances de l'ensemble du récepteur radio sont déterminées par les performances de l'étage d'amplificateur RF frontal. Tout bruit introduit par le premier amplificateur RF sera ajouté au signal et amplifié par les amplificateurs suivants dans le récepteur. Comme le bruit introduit par le premier amplificateur RF sera le plus amplifié, cet amplificateur RF devient le plus critique en termes de performances de sensibilité du récepteur radio. Ainsi, le premier amplificateur de tout récepteur radio doit être un amplificateur à faible bruit.

Concept de rapport signal / bruit S / N SNR

Bien qu'il existe de nombreuses façons de mesurer les performances de sensibilité d'un récepteur radio, le rapport S / N ou SNR est l'un des plus simples et il est utilisé dans une variété d'applications. Cependant, il présente un certain nombre de limitations et, bien qu'il soit largement utilisé, d'autres méthodes, y compris la figure de bruit, sont également souvent utilisées. Néanmoins, le rapport S / N ou SNR est une spécification importante, et est largement utilisé comme mesure de la sensibilité du récepteur

La différence est normalement représentée par un rapport entre le signal et le bruit, S / N, et elle est normalement exprimée en décibels. Comme le niveau d'entrée du signal a évidemment un effet sur ce rapport, le niveau du signal d'entrée doit être donné. Ceci est généralement exprimé en microvolts. En règle générale, un certain niveau d'entrée requis pour donner un rapport signal / bruit de 10 dB est spécifié.

Formule du rapport signal / bruit

Le rapport signal sur bruit est le rapport entre le signal utile et le bruit de fond indésirable. Il peut être exprimé sous sa forme la plus basique en utilisant la formule du rapport S / N ci-dessous:

Il est plus courant de voir un rapport signal sur bruit exprimé sur une base logarithmique en utilisant des décibels avec la formule ci-dessous:

SNR (dB)=10Journal10(PsignalPbruit)

Si tous les niveaux sont exprimés en décibels, la formule peut être simplifiée à l'équation ci-dessous:

SNR(dB)=Psignal(dB)-Pbruit(dB)

Les niveaux de puissance peuvent être exprimés en niveaux tels que dBm (décibels par rapport à un milliwatt, ou à une autre norme par laquelle les niveaux peuvent être comparés.

Effet de la bande passante sur le SNR

Un certain nombre d'autres facteurs en dehors des performances de base de l'ensemble peuvent affecter le rapport signal sur bruit, la spécification SNR. Le premier est la bande passante réelle du récepteur. Comme le bruit se répand sur toutes les fréquences, on constate que plus la bande passante du récepteur est large, plus le niveau de bruit est élevé. En conséquence, la largeur de bande du récepteur doit être indiquée.

De plus, on constate que lorsque vous utilisez AM, le niveau de modulation a un effet. Plus le niveau de modulation est élevé, plus la sortie audio du récepteur est élevée. Lors de la mesure des performances de bruit, la sortie audio du récepteur est mesurée et, en conséquence, le niveau de modulation de l'AM a un effet. Habituellement, un niveau de modulation de 30% est choisi pour cette mesure.

Spécifications du rapport signal / bruit

Etant donné que le SNR réel constaté à tout moment est régi par un certain nombre de facteurs, les conditions dans lesquelles le rapport signal sur bruit est ressenti doivent être précisées.

De cette manière, le rapport S / N est indiqué pour inclure toutes ces conditions. Pour permettre la comparaison du rapport signal / bruit pour différents récepteurs, les performances sont généralement indiquées pour les paramètres définis. Généralement, la tension d'entrée pour un rapport signal sur bruit de 10 dB est indiquée. D'autres facteurs comme la bande passante doivent également être inclus avec le type de transmission et pour AM la profondeur de modulation (généralement 30% est utilisé).

En règle générale, on peut s'attendre à voir un chiffre de l'ordre de 0,5 microvolts pour un S / N de 10 dB dans une bande passante de 3 kHz pour SSB ou Morse. Pour AM, on peut voir un chiffre de 1,5 microvolts pour un rapport signal / bruit de 10 dB dans une largeur de bande de 6 kHz à 30% de modulation.

Points à noter lors de la mesure du rapport signal / bruit

SNR, rapport signal sur bruit est une méthode très pratique pour quantifier la sensibilité d'un récepteur, mais il y a quelques points à noter lors de l'interprétation et de la mesure du rapport signal sur bruit.

Pour les étudier, il est nécessaire d'examiner la manière dont les mesures du rapport signal sur bruit, SNR sont effectuées. Un générateur de signal RF calibré est utilisé comme source de signal pour le récepteur. Il doit disposer d'une méthode précise pour régler le niveau de sortie à des niveaux de signal très bas. Ensuite, à la sortie du récepteur, un véritable voltmètre RMS AC est utilisé pour mesurer le niveau de sortie.

  • S / N et (S + N) / N Lors de la mesure du rapport signal / bruit, la mesure comporte deux éléments de base. L'un est le niveau de bruit et l'autre est le signal. En raison de la manière dont les mesures sont effectuées, souvent la mesure du signal comprend également le bruit, c'est-à-dire qu'il s'agit d'une mesure de signal plus bruit. Ce n'est normalement pas trop un problème car le niveau du signal est supposé être beaucoup plus grand que le bruit. Compte tenu de cela, certains fabricants de récepteurs spécifieront un rapport légèrement différent: à savoir signal plus bruit sur bruit (S + N / N). En pratique, la différence n'est pas grande, mais le rapport S + N / N est plus correct.
  • PD et EMF Parfois, le niveau du générateur de signaux dans la spécification mentionnera qu'il s'agit de PD ou EMF. C'est en fait très important car il y a un facteur de 2: 1 entre les deux niveaux. Par exemple 1 microvolt EMF. et 0,5 microvolt PD sont les mêmes. L'EMF (force électromotrice) est la tension en circuit ouvert, tandis que la PD (différence de potentiel) est mesurée lorsque le générateur est chargé. En raison de la manière dont le circuit de niveau du générateur fonctionne, il suppose qu'une charge correcte (50 Ohm) a été appliquée. Si la charge n'est pas cette valeur, il y aura une erreur. Malgré cela, la plupart des équipements prendront des valeurs en PD sauf indication contraire, mais cela vaut toujours la peine de vérifier si possible.

Bien que de nombreux paramètres soient utilisés pour spécifier les performances de sensibilité des récepteurs radio, le rapport signal sur bruit est l'un des plus élémentaires et des plus faciles à comprendre. Il est donc largement utilisé pour de nombreux récepteurs radio utilisés dans des applications allant de la réception d'émission aux radiocommunications fixes ou mobiles.

Voir la vidéo: rapport signal sur bruit (Octobre 2020).