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wifi信噪比多少合适,数字单音信号

时间:2023-05-06 05:13:16 阅读:138571 作者:273

1、转换器理论信噪比理想转换器将信号数字化时,最大误差为1/2LSB、量化噪声近似于踏实的溪流分布,几乎均匀地分布于从DC至fs/2的奈奎斯特带宽。 该量化误差可以用峰值的峰值振幅为q(LSB的权重)的非相关锯齿波形进行近似计算。 目前,理论信噪比可以通过满量程输入正弦波计算,估算均方根量化噪声如下

因此,输入信号的均方根值如下所示。

因此,当仅考虑ADC量化噪声时,理想的n位转换器的均方根信噪比如下:

这就是信噪比SNR=6.02N 1.76dB的来源,考虑到DC~FS/2的带宽范围,为并且有效位数增加1信噪比提升6dB

2、处理增益在实际应用中通常小于奈奎斯特带宽,并且当使用数字滤波器去除除带宽BW之外的噪声分量时,仅考虑目标带宽中的噪声必然导致信噪比的提高,因此SNR=6. 02 n-1.77 仅考虑带内噪声时,信噪比还有10log(fs/2bw )的处理增益。

从表达式中可以看出,在相同的条件下,输入信号带宽越小,信噪比与有效位数、采样率与带宽之间的关系就越好,并且根据信噪比和输入全大小功率得到频带内噪声功率Pfs-SNR=Pnoise 在实际应用中,需要考虑宽带信号。 由于器件的非线性,需要恢复信号功率。 通常,将信号返回到PAPR可以满足大多数要求。 因此,上述公式如下。

NSD=Pnoise-10log(BW)

3、理想信噪比和处理增益对于SNR为74 dB的理想12比特ADC,4096点的FFT产生10log10(4096/2 )=33 dB的处理增益,因此总FFT噪声底为74 33=107 dBc。 事实上,FFT本底可以通过增加FFT点数进一步减少,使得模拟频谱分析器的本底噪声可以通过缩小带宽来减少。 因此,利用FFT测试ADC时,必须确保FFT足够大,以便能够与FFT噪声基底本身相区别。 如图所示,转换器的理论信噪比被配置为具有理想的信噪比和处理增益,这使得在具体的ADC芯片的应用中,可通过减少信号带宽或提高采样率来提高信噪比。

4、作为一例,使用ADI的14比特AD9208和TI 16比特ADS54J60以1G采样率进行比较时,在中频500M下获得了不同的带宽的情况下,其信噪比计算如下。 其中59.7dB和67dB分别由全大小输入单音信号的信噪比测试图得到,信噪比差约为6dB左右。 这是因为有效位宽ENOB之差为第一。

另外,单音测试功率不完全等于6.02N 1.76dB。 例如,用ADS54J60有效位数10.8计算的单音信号的全功率输入时的信噪比必须为66.7dB。 这是由于系统热噪声和时钟抖动引起的信噪比损失造成的。

5、时钟抖动对信噪比的影响ADC噪声由三个部分组成:

ADC量化噪声

ADC迷你边缘抖动

ADC时钟抖动

前两个由芯片本身决定(量化噪声和迷你边缘的波动),而ADC时钟抖动由外部时钟参考决定。 如下图所示,输入频率越大,ADC时钟抖动对信噪比的影响越大,即使是相同的输入频率,时钟抖动越小,信噪比越好。

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