Sinad

Trong truyền thông vô tuyến, đảm bảo rằng các tín hiệu rõ ràng và đáng tin cậy là rất quan trọng.Cho dù đó là cho các dịch vụ khẩn cấp, hoạt động quân sự hoặc phát sóng hàng ngày, hiệu suất của máy thu radio là cần thiết.Một cách mà các kỹ sư và kỹ thuật viên kiểm tra xem các máy thu này hoạt động tốt như thế nào bằng cách sử dụng Sinad, viết tắt của Tín hiệu với tiếng ồn và tỷ lệ biến dạng.Sinad là một phép đo cho thấy máy thu có thể tạo ra tín hiệu rõ ràng như thế nào, ngay cả khi có nhiều tiếng ồn và biến dạng.Bài viết này sẽ giải thích Sinad là gì, tại sao nó quan trọng và cách nó được đo lường và sử dụng trong các hệ thống truyền thông khác nhau.

Danh mục

Hình 1: Thiết lập thử nghiệm Sinad

Sinad là gì?

Sinad (tín hiệu cho tiếng ồn và biến dạng) là một phép đo chính giúp xác định máy thu vô tuyến hoạt động tốt như thế nào bằng cách kiểm tra khả năng tạo ra tín hiệu rõ ràng ngay cả khi có tiếng ồn và biến dạng.Sinad được tính toán bằng cách so sánh cường độ của tín hiệu cùng với nhiễu và biến dạng với nhiễu và biến dạng đơn thuần.Kết quả thường được đưa ra trong decibel (dB).

Hình 2: Biểu đồ tín hiệu cho tiếng ồn và biến dạng (sóng hài)

Khi các giá trị Sinad cao hơn, điều đó có nghĩa là máy thu có thể nhận các tín hiệu yếu hơn rõ ràng hơn, làm cho nó nhạy cảm hơn và có khả năng cung cấp âm thanh hoặc dữ liệu tốt hơn.Sinad thường được sử dụng trong các hệ thống như FM, VHF, UHF và đôi khi AM và SSB, để đảm bảo giao tiếp là đáng tin cậy.

Trong thiết kế và thử nghiệm thiết bị radio, Sinad giúp các kỹ sư điều chỉnh các mạch máy thu để chúng hoạt động tốt, ngay cả ở những nơi có nhiều nhiễu hoặc nơi tín hiệu yếu.Điều này đảm bảo rằng người nhận thực hiện hiệu quả trong các tình huống khác nhau.

Tại sao Sinad lại quan trọng?

Hình 3: Các thiết bị vô tuyến được sử dụng để đo Sinad

Sinad (Tỷ lệ nhiễu tín hiệu và biến dạng) rất quan trọng vì nó cung cấp một cách để đo hiệu suất của máy thu radio bằng cách kết hợp cả nhiễu và biến dạng thành một số đơn giản.Phép đo này rất hữu ích vì nó giúp dễ dàng đánh giá mức độ của máy thu có thể xử lý tín hiệu tốt hơn như thế nào, đặc biệt là trong môi trường khó khăn.

Khi kiểm tra máy thu radio, Sinad cho thấy thiết bị có thể quản lý các tín hiệu yếu như thế nào khi có nhiễu.Khả năng này rất quan trọng trong các tình huống mà các tín hiệu rõ ràng là phải, chẳng hạn như trong các dịch vụ khẩn cấp, truyền thông quân sự hoặc bất kỳ tình huống nào cần truyền vô tuyến đáng tin cậy.

Bằng cách tập hợp các loại vấn đề tín hiệu khác nhau thành một phép đo, Sinad cho phép các kỹ sư và kỹ thuật viên nhanh chóng hiểu được hệ thống truyền thông hoạt động tốt như thế nào.Sự hiểu biết nhanh chóng và chính xác này là cần thiết để đảm bảo hệ thống hoạt động như trong điều kiện trong thế giới thực, trong đó các loại nhiễu khác nhau có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng tín hiệu.

Vai trò của Sinad trong việc đưa ra một thước đo đơn giản về hiệu suất làm cho nó rất hữu ích để giữ và cải thiện các hệ thống liên lạc vô tuyến, đảm bảo chúng vẫn đáng tin cậy trong các tình huống cần thiết.Tầm quan trọng của biện pháp này không chỉ nằm ở khả năng kiểm tra hiệu suất hệ thống hiện tại mà còn giúp tìm và khắc phục các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng gây ra các vấn đề với giao tiếp.

Các phép đo sinad và độ nhạy của máy thu

Hình 4: So sánh đầu ra tín hiệu và sóng hài

Sinad (tỷ lệ tín hiệu-nhiễu và tỷ lệ biến dạng) là một phép đo hữu ích để kiểm tra xem máy thu vô tuyến có thể nhận và xử lý tín hiệu yếu như thế nào, ngay cả khi có tiếng ồn và biến dạng.Độ nhạy của máy thu là về việc một máy thu radio có thể nhận các tín hiệu yếu như thế nào, điều này rất quan trọng trong các tình huống tín hiệu yếu hoặc khi có nhiễu.

Sinad đặc biệt hữu ích vì nó có tính đến cả tiếng ồn và biến dạng.Không giống như tỷ lệ tín hiệu-nhiễu (SNR), chỉ nhìn vào nhiễu so với tín hiệu, Sinad cũng xem xét biến dạng, đưa ra một bức tranh hoàn chỉnh hơn về mức độ hoạt động của máy thu.

Hiểu Sinad có nghĩa là nhìn vào cách một người nhận có thể tách tín hiệu mong muốn khỏi tiếng ồn và biến dạng không mong muốn.Khi đo Sinad, cả công suất tín hiệu và công suất kết hợp của nhiễu và biến dạng đều được xem xét.Giá trị sinad cao hơn có nghĩa là máy thu có thể xử lý các tín hiệu yếu tốt hơn, với ít tác động hơn từ nhiễu và biến dạng.

Độ nhạy của máy thu bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, bao gồm hình nhiễu (NF), đo lượng nhiễu được thêm vào của thiết bị điện tử của máy thu và độ nhiễu, là mức tín hiệu thấp nhất có thể được phát hiện trên nhiễu vốn có của hệ thống.Một yếu tố khác là trộn đối ứng, đó là nhiễu gây ra khi tín hiệu mạnh trộn với nhiễu bộ tạo dao động cục bộ, khiến máy thu khó xử lý các tín hiệu yếu hơn.

Sinad thường được đo bằng cách gửi tín hiệu đã biết đến máy thu và sau đó đo đầu ra để xem có bao nhiêu nhiễu và biến dạng.Phép đo này cung cấp một giá trị duy nhất có thể được sử dụng để so sánh hiệu suất của các máy thu khác nhau hoặc để xem máy thu sẽ hoạt động tốt như thế nào trong các tình huống khác nhau.

Hiểu Sinad

Tỷ lệ tín hiệu-nhiễu và biến dạng (SINAD) là một phép đo giúp chúng tôi hiểu chất lượng của tín hiệu trong hệ thống giao tiếp và âm thanh.Sinad được đo bằng decibel (dB) và cho chúng ta biết tín hiệu ban đầu đã bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn và biến dạng.

Định nghĩa và công thức

Sinad được định nghĩa là tỷ lệ giữa tổng công suất của tín hiệu (bao gồm tín hiệu mong muốn, nhiễu và bất kỳ biến dạng nào) và công suất của chỉ nhiễu và biến dạng.Công thức tính toán sinad là:

Công thức này so sánh công suất kết hợp của tín hiệu, nhiễu và biến dạng với sức mạnh của nhiễu và biến dạng đơn thuần.Kết quả được thể hiện trong decibel, cho chúng ta ý tưởng về chất lượng tổng thể của tín hiệu. Giá trị sinad cao hơn có nghĩa là chất lượng tín hiệu tốt hơn Bởi vì nó cho thấy tín hiệu mong muốn mạnh hơn so với nhiễu và biến dạng.

Tỷ lệ công suất, không phải tỷ lệ điện áp

Sinad là một tỷ lệ công suất, không phải là tỷ lệ điện áp.Điều này rất quan trọng để hiểu vì năng lượng và điện áp có liên quan khác nhau trong các hệ thống điện.Công suất được kết nối với bình phương của điện áp, có nghĩa là những thay đổi nhỏ về điện áp có thể dẫn đến những thay đổi lớn về công suất.Do đó, khi đo Sinad, chúng tôi tập trung vào sức mạnh để phản ánh chính xác tác động của nhiễu và biến dạng trên tín hiệu.

Đo lường Sinad giúp chúng tôi đánh giá mức độ một hệ thống có thể tái tạo tín hiệu gốc mà không cần thêm quá nhiều nhiễu hoặc biến dạng.Giá trị Sinad cao cho thấy hệ thống đang làm tốt công việc giữ tín hiệu gốc rõ ràng và chính xác.

Trong sử dụng hàng ngày, Sinad được tìm thấy trong các lĩnh vực như kỹ thuật âm thanh và viễn thông, trong đó việc duy trì chất lượng của tín hiệu là rất quan trọng.Ví dụ, trong các hệ thống âm thanh, giá trị Sinad cao hơn có nghĩa là âm nhạc hoặc lời nói được sao chép với ít biến dạng và tiếng ồn nền, dẫn đến trải nghiệm nghe rõ ràng và thú vị hơn.

Kỹ thuật đo Sinad cơ bản

Hình 5: Đo Sinad sử dụng âm thanh

Để đo Sinad, một tín hiệu được điều chế với âm thanh (thường là 1 kHz) được đưa vào máy thu radio.Đầu ra của máy thu, bao gồm tín hiệu gốc, nhiễu và biến dạng, sau đó được phân tích.Tín hiệu âm thanh được truyền qua bộ lọc notch loại bỏ âm 1 kHz, chỉ để lại tiếng ồn và độ méo.Giá trị sinad sau đó được tính toán bằng cách sử dụng các mức công suất đo được của tổng tín hiệu (tín hiệu + nhiễu + biến dạng) và nhiễu còn lại và biến dạng sau khi lọc.

Mặc dù đầu ra điện ở đầu ra đầu ra âm thanh của máy thu là điểm đo phổ biến nhất, nhưng một cách tiếp cận khác liên quan đến việc sử dụng đầu dò để chuyển đổi âm thanh từ loa trở lại tín hiệu điện, đảm bảo rằng bất kỳ sự biến dạng nào do loa cũng được tính.

Làm thế nào để đo Sinad?

Có hai cách chính để đo SINAD: sử dụng thiết bị thử nghiệm riêng biệt hoặc sử dụng đồng hồ Sinad chuyên dụng.

Sử dụng thiết bị kiểm tra riêng biệt liên quan đến việc đo các phần khác nhau cần thiết để tính sinad bằng tay.Phương pháp này yêu cầu một số công cụ, như bộ tạo tín hiệu, máy hiện sóng và máy phân tích phổ, để đo nhiễu, biến dạng và mức tín hiệu riêng biệt.Mặc dù nó có thể chính xác, nhưng phải mất rất nhiều thời gian và có thể dẫn đến sai lầm, đặc biệt là với các phép đo phức tạp.

Đồng hồ đo Sinad chuyên dụng là các thiết bị được làm chỉ để đo Sinad.Các mét này kết hợp tất cả các mạch cần thiết vào một thiết bị và có thể được kết nối trực tiếp với các máy thu radio.Điều này giúp quá trình đo lường dễ dàng hơn bằng cách tự động tính toán sinad dựa trên

Tín hiệu đi vào và ra.Sử dụng mét Sinad làm cho quá trình này nhanh hơn và giảm khả năng lỗi.

Cách đo lường được thực hiện

Bắt đầu bởi Đo nhiễu và biến dạng ở đầu ra của người nhận khi không có tín hiệu.Bước này đặt mức độ cơ bản của nhiễu và biến dạng, cần thiết cho phép đo sinad chính xác.Kế tiếp, Áp dụng một tín hiệu đã biết đến đầu vào của người nhận.Từ từ tăng mức tín hiệu cho đến khi mức đầu ra tăng 12 dB.Bước này giúp xác định điểm mà tín hiệu đủ rõ ràng để được đo trên nhiễu và độ méo.Cuối cùng, Ghi lại mức tín hiệu cần thiết để có được mức tăng đầu ra 12 dB.Mức tín hiệu này có thể thấp tới 0,25 microvolts, tùy thuộc vào mức độ nhạy của máy thu.

Các phép đo Sinad rất quan trọng để kiểm tra mức độ hoạt động của máy thu radio, đặc biệt là ở những nơi có nhiều tiếng ồn và biến dạng.Bằng cách đo chính xác Sinad, các kỹ sư có thể thấy máy thu có thể giữ tín hiệu rõ ràng như thế nào, điều này rất quan trọng đối với giao tiếp đáng tin cậy.

Sử dụng đồng hồ Sinad chuyên dụng làm cho quá trình đo lường chính xác và ít phức tạp hơn, giúp các kỹ sư dễ dàng có được kết quả đáng tin cậy.

Bộ lọc đo Sinad

Hình 6: Đo Sinad sử dụng bộ lọc Notch

Trong phép đo sinad (tín hiệu-trên và biến dạng), bộ lọc notch được sử dụng để loại bỏ âm thanh khỏi tín hiệu, cần thiết để phân tích chính xác.Băng thông của bộ lọc ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ nó có thể cách ly âm mà không ảnh hưởng đến nhiễu và biến dạng xung quanh.

Lý tưởng nhất, bộ lọc nên loại bỏ âm mà không làm thay đổi nhiễu và biến dạng, nhưng băng thông hạn chế cũng có thể dẫn đến giảm một số thành phần không mong muốn này.

Các tiêu chuẩn như từ Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định rằng đối với âm 1 kHz, bộ lọc sẽ giảm ít nhất 40 dB trong khi vẫn giữ nhiễu và biến dạng hầu hết không bị ảnh hưởng.

Bộ lọc cần cân bằng băng thông của nó để tách âm một cách hiệu quả âm thanh khỏi nhiễu và biến dạng.Một bộ lọc mà quá rộng có thể không phân lập hoàn toàn âm, trong khi một bộ lọc quá hẹp có thể làm giảm cả âm và một số tiếng ồn và biến dạng, dẫn đến các bài đọc Sinad không chính xác.

Thông số kỹ thuật của Sinad

Tỷ lệ nhiễu tín hiệu và biến dạng (SINAD) là một biện pháp quan trọng được tìm thấy trong các chi tiết kỹ thuật của thiết bị liên lạc vô tuyến, đặc biệt là các thiết bị hoạt động trong các dải tần số rất cao (VHF) và tần số cực cao (UHF).Sinad cho thấy mối quan hệ giữa tổng công suất của tín hiệu (bao gồm nhiễu và biến dạng) và sức mạnh của chỉ nhiễu và biến dạng.Biện pháp này rất hữu ích để hiểu làm thế nào một máy thu radio hoạt động tốt và chất lượng tổng thể của nó.

Một đặc điểm kỹ thuật điển hình có thể nói, "Độ nhạy của máy thu = 0,3 PhaV ở 12 dB sinad."Điều này có nghĩa là máy thu có thể đạt được sinad 12 dB với tín hiệu đầu vào thấp tới 0,3 microvolts.Nói một cách đơn giản, tín hiệu đầu vào càng thấp cần thiết để đạt được Sinad 12 dB, máy thu càng nhạy.Độ nhạy này cho thấy máy thu có thể phát hiện các tín hiệu yếu như thế nào, điều này rất hữu ích trong các hệ thống giao tiếp trong đó cường độ tín hiệu có thể thay đổi rất nhiều.

Các ứng dụng của các phép đo Sinad

Hình 7: Sơ đồ quy trình đo Sinad

Độ nhạy của máy thu

Sinad chủ yếu được sử dụng để đo mức độ nhạy của một máy thu radio.Phép đo này giúp đảm bảo rằng người nhận đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất cần thiết.Trong quá trình thử nghiệm và thiết kế mạch tần số vô tuyến (RF), Sinad được sử dụng để kiểm tra xem máy thu có thể phát hiện và xử lý tín hiệu tốt không, ngay cả khi tín hiệu yếu.Giá trị sinad tiêu chuẩn là 12 dB thường được sử dụng, tương ứng với mức độ méo 25% khi âm 1 kHz được sử dụng làm tín hiệu điều chỉnh.Mức độ méo này đóng vai trò là điểm chung để đánh giá độ nhạy của người nhận.

Chặn máy thu

Sinad cũng giúp kiểm tra xem máy thu có thể xử lý các tín hiệu mạnh không có trên kênh mong muốn như thế nào, được gọi là chặn máy thu.Trong trường hợp này, mức Sinad tham chiếu được đặt đầu tiên với tín hiệu sạch.Sau đó, một tín hiệu ngoài kênh được giới thiệu, và sức mạnh của nó được tăng dần.Điểm mà mức độ sinad giảm cho thấy máy thu phản ứng như thế nào để chặn.Phép đo này giúp các kỹ sư hiểu được người nhận có thể tiếp tục hoạt động chính xác như thế nào khi phải đối mặt với các tín hiệu mạnh mẽ, không mong muốn có thể gây ra vấn đề trong giao tiếp.

Từ chối kênh liền kề

Một cách sử dụng Sinad khác là trong việc kiểm tra xem người nhận có thể từ chối tín hiệu tốt như thế nào từ các kênh gần đó.Trong quá trình này, một tín hiệu gây nhiễu được đặt trên một kênh gần đó và mức sinad được đo.Sức mạnh của tín hiệu can thiệp sau đó được tăng lên cho đến khi Sinad giảm xuống mức tham chiếu.Phép đo này cho thấy khả năng từ chối tín hiệu của người nhận từ các kênh gần đó, rất hữu ích trong các tình huống có nhiều tín hiệu, chẳng hạn như trong các phổ vô tuyến đông đúc.Một người nhận với sự từ chối kênh liền kề tốt có thể bỏ qua hoặc giảm ảnh hưởng của các tín hiệu gần đó, cho phép giao tiếp rõ ràng.

Phần kết luận

Sinad (Tín hiệu với tiếng ồn và tỷ lệ biến dạng) không chỉ là một thuật ngữ kỹ thuật, đó là một cách hữu ích để hiểu một máy thu radio có thể giải quyết các vấn đề giao tiếp trong thế giới thực tốt như thế nào.Sinad cung cấp cho các kỹ sư và kỹ thuật viên một con số đơn giản cho thấy người nhận có thể giữ tín hiệu rõ ràng như thế nào, ngay cả trong điều kiện ồn ào và khó khăn.Từ việc kiểm tra mức độ nhạy cảm của một máy thu để đánh giá mức độ tốt của nó có thể lọc ra các tín hiệu không mong muốn, Sinad giúp thiết kế, thử nghiệm và duy trì các hệ thống radio đáng tin cậy.Khi công nghệ tiếp tục phát triển, sự hiểu biết và sử dụng các phép đo Sinad sẽ vẫn là một phần có giá trị để đảm bảo rằng các hệ thống truyền thông hoạt động như hiện tại, bây giờ và trong tương lai.

Câu hỏi thường gặp [Câu hỏi thường gặp]

1. Điều gì cho chúng ta biết tần suất thấp hơn Sinad thấp hơn 3 dB so với giá trị trường hợp tốt nhất?

Tần số trong đó Sinad thấp hơn 3 dB so với giá trị trường hợp tốt nhất cho thấy điểm mà hiệu suất của máy thu bắt đầu giảm.Tần số này giúp xác định phạm vi mà người nhận vẫn có thể hoạt động tốt trước khi nhiễu và biến dạng bắt đầu can thiệp vào chất lượng tín hiệu.

2. 12db Sinad có nghĩa là gì?

Một sinad 12 dB có nghĩa là cường độ của tín hiệu, khi kết hợp với nhiễu và biến dạng, cao hơn 12 decibel so với chỉ tiếng ồn và độ méo.Mức này thường được sử dụng như một tiêu chuẩn để kiểm tra mức độ máy thu radio có thể nhận tín hiệu rõ ràng như thế nào.Nó cho thấy tín hiệu đủ mạnh so với nhiễu và biến dạng có thể sử dụng được.

3. Làm thế nào để bạn tính toán enob từ sinad?

Để tìm số lượng bit (enob) hiệu quả từ Sinad, bạn có thể sử dụng công thức này: Enob = (Sinad - 1.76) / 6.02.Công thức này chuyển đổi giá trị sinad, thường được đo bằng decibel, thành số bit đại diện cho bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC) có thể biến tín hiệu tương tự thành một tín hiệu kỹ thuật số.

4. Sinad được đo như thế nào trong giao tiếp di động và di động?

Trong giao tiếp di động và di động, Sinad được đo bằng cách gửi tín hiệu đã biết vào máy thu và sau đó kiểm tra đầu ra để xem có bao nhiêu nhiễu và độ méo có mặt cùng với tín hiệu.Quá trình này giúp hiểu được người nhận có thể xử lý tín hiệu tốt như thế nào trong các tình huống có thể có nhiễu, điều này rất quan trọng để giữ liên lạc rõ ràng trong các mạng di động.

5. Sinad trong ADC là gì?

Sinad trong một bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC) đề cập đến tỷ lệ của tổng tín hiệu, bao gồm nhiễu và biến dạng, chỉ đơn thuần là nhiễu và biến dạng.Phép đo này cho chúng ta biết ADC có thể chuyển đổi tín hiệu tương tự thành một tín hiệu kỹ thuật số tốt như thế nào, với các giá trị sinad cao hơn có nghĩa là hiệu suất tốt hơn và ít nhiễu hơn từ nhiễu và biến dạng.