Zavod za elektroakustiku. Utjecaj šuma na kvalitetu prijamnika

Σχετικά έγγραφα
, Zagreb. Prvi kolokvij iz Analognih sklopova i Elektroničkih sklopova

FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI

PRIMJER 3. MATLAB filtdemo

Obrada signala

BIPOLARNI TRANZISTOR Auditorne vježbe

Fakultet elektrotehnike i računarstva. Zavod za radiokomunikacije SATELITSKE KOMUNIKACIJSKE TEHNOLOGIJE

Otpornost R u kolu naizmjenične struje

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

Mehatronika - Metode i Sklopovi za Povezivanje Senzora i Aktuatora. Sadržaj predavanja: 1. Operacijsko pojačalo

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

Antene. Srednja snaga EM zračenja se dobija na osnovu intenziteta fluksa Pointingovog vektora kroz sferu. Gustina snage EM zračenja:

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

Unipolarni tranzistori - MOSFET

Tranzistori s efektom polja. Postupak. Spoj zajedničkog uvoda. Shema pokusa

nvt 1) ukoliko su poznate struje dioda. Struja diode D 1 je I 1 = I I 2 = 8mA. Sada je = 1,2mA.

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

numeričkih deskriptivnih mera.

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

Kaskadna kompenzacija SAU

VJEŽBE 3 BIPOLARNI TRANZISTORI. Slika 1. Postoje npn i pnp bipolarni tranziostori i njihovi simboli su dati na slici 2 i to npn lijevo i pnp desno.

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

INTELIGENTNO UPRAVLJANJE

TERMALNOG ZRAČENJA. Plankov zakon Stefan Bolcmanov i Vinov zakon Zračenje realnih tela Razmena snage između dve površine. Ž. Barbarić, MS1-TS 1

OSNOVI ELEKTRONIKE. Vežbe (2 časa nedeljno): mr Goran Savić

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

IZVODI ZADACI (I deo)

Alarmni sustavi 07/08 predavanja 12. i 13. Detekcija metala, izvori napajanja u sustavima TZ

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

1.4 Tangenta i normala

RAČUNSKE VEŽBE IZ PREDMETA POLUPROVODNIČKE KOMPONENTE (IV semestar modul EKM) IV deo. Miloš Marjanović

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

Elektronički Elementi i Sklopovi. Sadržaj predavanja: 1. Mreže sa kombiniranim DC i AC izvorima 2. Sklopovi sa Zenner diodama 3. Zennerov regulator

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

OSNOVI ELEKTRONIKE VEŽBA BROJ 1 OSNOVNA KOLA SA DIODAMA

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

7 Algebarske jednadžbe

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

Snage u kolima naizmjenične struje

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Operacije s matricama

Dijagonalizacija operatora

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

Elektronički Elementi i Sklopovi

Zadatak 1. U kojim od spojeva ispod je iznos pada napona na otporniku R=100 Ω približno 0V?

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Osnove elektrotehnike I popravni parcijalni ispit VARIJANTA A

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

Signali i sustavi - Zadaci za vježbu II. tjedan

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

Elektronički Elementi i Sklopovi

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

PARNA POSTROJENJA ZA KOMBINIRANU PROIZVODNJU ELEKTRIČNE I TOPLINSKE ENERGIJE (ENERGANE)

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

( , 2. kolokvij)

Cauchyjev teorem. Postoji više dokaza ovog teorema, a najjednostvniji je uz pomoć Greenove formule: dxdy. int C i Cauchy Riemannovih uvjeta.

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

1. As (Amper sekunda) upotrebljava se kao mjerna jedinica za. A) jakost električne struje B) influenciju C) elektromotornu silu D) kapacitet E) naboj

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Grafičko prikazivanje atributivnih i geografskih nizova

Teorijske osnove informatike 1

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

Sume kvadrata. mn = (ax + by) 2 + (ay bx) 2.

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

Trofazni sustav. Uvodni pojmovi. Uvodni pojmovi. Uvodni pojmovi

1 Promjena baze vektora

Računarska grafika. Rasterizacija linije

STATIČKE KARAKTERISTIKE DIODA I TRANZISTORA

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

Ovisnost ustaljenih stanja uzlaznog pretvarača 16V/0,16A o sklopnoj frekvenciji

Ĉetverokut - DOMAĆA ZADAĆA. Nakon odgledanih videa trebali biste biti u stanju samostalno riješiti sljedeće zadatke.

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

MAGNETNO SPREGNUTA KOLA

Akvizicija tereta. 5660t. Y= masa drva, X=masa cementa. Na brod će se ukrcati 1733 tona drva i 3927 tona cementa.

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

Održavanje Brodskih Elektroničkih Sustava

Elektronički Elementi i Sklopovi. Sadržaj predavanja: 1. Punovalni ispravljač 2. Rezni sklopovi 3. Pritezni sklopovi

UZDUŽNA DINAMIKA VOZILA

Priprema za državnu maturu

MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

Funkcija gustoće neprekidne slučajne varijable ima dva bitna svojstva: 1. Nenegativnost: f(x) 0, x R, 2. Normiranost: f(x)dx = 1.

ELEKTROMOTORNI POGONI - AUDITORNE VJEŽBE

Transcript:

Utjecaj šuma na kvalitetu prijamnika

Utjecaj šuma na prijamnoj strani Odnos signal šum; Temperatura šuma; Faktor šuma; Razina detekcije korisnog signala;

Degradacija kvalitete prijenosa -šum šum je prisutan u svim sustavima (analognim i digitalnima); u analognim sustavima šum degradira kvalitetu primljenog signala (snijeg u TV signalu) ili konstantni šum kod projenos zvuka; u digitalnim sustavima se broj pogrešno prenesenih bitova povećava te je potrebno bolje kanalno kodiranje ili ponovno slanje uništenih paketa.

Šum u kanalu i na prijamnoj strani izvori šuma na prijamnoj strani su antena i elektronički sklopovi; izvori vanjskog šuma su također atmosferski šum, galaktički šum i interferencija od drugih kanala; unutrašnji šum se može podijeliti na impulsni i termički šum; impulsni šum nastaje zbog toga što se elektroni ne gibaju konstantnom brzinom već naglo kreću u pojedinom smjeru termički šum nastaje zbog kontinuiranog gibanja elektrona zbog toplinske uzbude; oba dvije vrste šuma su stacionarne i imaju Gaussovu raspodjelu amplituda; analiza šuma zahtijeva znanje stohastičke matematike i stohastičkih procesa; može se predvidjeti srednja vrijednost ( mean ) i varijanca mogućih amplituda šuma 4

Termički šum u otporniku izvor šuma zbog vibracija molekula u otporniku R 2 RMS vrijednost napona je dana izrazom: vrms= 4 k T R B gdje je k=1.38 10-23 J/K Boltzmannova konstanta, T- temperatura u Kelvinima, R- vrijednost otpora Ω i B širina pojasa u kojemu se promatra T 1 srednja vrijednost napona šuma je 0: v ( t) = v( t) dt= 0 srednja kvadratna vrijednost nije 0: RMS vrijednost: 2 v = v ( t ) RMS spektralna gustoća snage šuma u višem frekvencijskom području (iznad 100 GHz) se izvodi iz Planckovog zračenja crnog tijela u određenom pojasu radiokomunikacijskih frekvencija. T 0 T 2 1 2 v ( t) = v ( t) dt 0 T 0

Nadomjesna shema otpornika i prijenos snage na teret postavlja se pitanje koliki dio snage šuma će se prenijeti na teret (ulazni krug sa pojačanjem): iznos ukupne disipirane snage ekvivalentog izvora izvora šuma na dva otpornika je: 2 v P RMS uk= maksimalan prijenos snage uz R=R L, R+ R P P uk L L 2 RMS v = = 2 k T B 2R = k T B spektralna gustoća snage šuma na teretu (ulaz u prijamnik) je: P L N0 B = = k T

Zadatak 1: Ekvivalenti napon, snaga i spektralna gustoća šuma odrediti RMS vrijednost napona šuma, snagu šuma u pojasu 1 MHz i spektralnu gustoću snage šuma na otporniku 50 Ω pri sobnoj temperaturi 20 C. 2 23 RMS RMS v = 4 k T R B v = 4 k T R B= 4 1.38 10 J / K 293K 50Ω B= 0.9µ V snaga šuma na prilagođenom teretu: spektralna gustoća snage šuma: 15 P = k T B= 4 10 W odrediti ekvivalentnu temperaturu šuma otpornika ako je zadana spektralna gustoća snage u N 0 =5.52 10-21 W/Hz u pojasu 1MHz. P L B N N 0 0= k Te Te= = 400K k L 21 = N0= k T= 4 10 W / Hz razmotriti dva otpornika sa termičkim šumom spojena u seriju, odrediti ekvivalenti RMS napon te otpor i temperaturu šuma; razmotriti dva termička otpornika spojena u paralelu, odrediti RMS vrijednost napona šuma te ekvivalentu temperaturu šuma;

Šum dva otpornika u seriji i paraleli ukupna vrijednost kvadrata ekvivalentnog RMS naponskog izvora je: 2 2 2 RMS= 4 1 1 + 4 2 2 = 1RMS+ 2RMS v k T R B k T R B v v R = R+ R uk 1 2 T R+ T R 2 1 1 2 2 RMS= 4 eq uk eq= R1+ R2 v k T R B T ukoliko su otpornici spojeni u paralelu koristi se ekvivalentni strujni izvor: 2 2 2 RMS= 4 1 1 + 4 2 2 = 1RMS+ 2RMS i k T G B k T G B i i G = G+ G uk 1 2 T G+ T G 2 1 1 2 2 RMS= 4 eq uk eq= G1+ G2 i k T G B T

Šum u krugovima sa induktivitetom i kapacitetom induktivitet i kapacitet ne unose šum ali imaju svojstvo filtra pa prigušuju snagu šuma ovisno o frekvencijskoj karakteristici: 2 RMSeq = 4 Re { ( ω) } v k T Z df odrediti kvadrat RMS napona šum RC kruga zadanog slikom: 0

Općenito krug sa izvorom signala šumom otpornika: ekvivalentni napon izvora se odredi prema: 2 VT, s= Vs R 1+ R 2 T R R = R+ R R 2 1 3 v = k R B 2 T, n 4 T

Temperatura šuma antene antena također predstavlja izvor šuma, prijamna strana; otpor žica antene pretpostavlja se da je R 0 pa ostaje šum koji se prihvaća iz atmosfere (zračenje crnog tijela-ekvivalenti otpor antene); RMS napona šuma antene se može izraziti: 2 a, RMS 4 a a v = k T R B fizikalno je temperatura antene T a povezana sa jednadžbom zračenja crnog tijela koja zrače u prostor.

Zadatak 2: Odrediti odnos snage signala prema šumu na anteni pretpostaviti da je ulazni otpor prijamnika R r (isti kao otpor isijavanja antene); zadano: ekvivalentna temperatura antene T a =300 K, napon korisnog signala V a =10mV, i ekvivalentni otpor antene R r =200 Ω;

Razmatranje antene, prijamnog kruga i tereta(ulazni otpor antene)

Faktor šuma predstavlja kvarenje odnosa SNR na izlazu neke mreže prema odnosu SNR na ulazu te mreže; faktor šuma je definiran kao: F= ( S N ) ( ) IN postoji i noise figure slika šuma u logaritamskom mjerilu: NF [db] = 10 log 10 F ulazni šum se definira ili mjeri preko termičkog otpornika R=50 Ω sa danom temperaturom šuma T s =293 K (sobna temperatura) S N OUT

Računanje faktora šuma F za pojačalo pretpostavimo da je zadano pojačalo sa pojačanjem G i da na ulaz dolazi korisni signal snage P S i šum sa snagom N s omjer SNR i na ulazu pojačala se može napisati kao: SNR odnos signal šum na izlazu pojačala se SNR in o= može napisati kao: G Ns + Namp, o gdje N amp,o predstavlja izlazni šum pojačala bez prisutnog ulaznog signala i šuma (može se mjeriti) a G je pojačanje snage pojačala ; dijeljenjem izraza sa G dobije se: i P = N in G P s Pin P SNR in o= = Namp, o Ns+ N N amp, i s+ G promatranjem omjera ulaznog i izlaznog odnosa SNR dobije se faktor šuma u obliku: P in SNRi Ns Ns+ Namp, i Namp, i F= = = = 1+ SNRo Pin Ns Ns Ns+ Namp, i

Faktor šuma i temperatura šuma pojačala Zadatak 3: povezati faktor šuma pojačala s temperaturom šuma pojačala razmatrajući zadani sustav otpornika R=50 Ω na sobnoj temperaturi: SNRi Namp,int+ k T0 B F= = SNR k T B formula iz prethodnog lista e amp,int o N = k T B e k Te B+ k T0 B T F= = 1+ k T B T T 0 0 0 uz N amp,int ekvivalentna temperatura šuma pojačala e -unutarnja snaga šuma pojačala prije pojačanja, To ekvivalentna temperatura šuma na otporniku R=50 Ω na sobnoj temperaturi 293 K

Temperatura šuma i faktor šuma kod nekih pojačala F F db (db) (degree K) 1 0 0 2 3 290 4 6 870 8 9 2030 16 12 4350 T e UREĐAJ PODRUČJE FREKVENC T e (K) F db (db) POJAČANJE (db) IJA Obično pojačalo audio 400 3.73 40 Ga As FETamp 9 GHz 330 4.45 6 Ga As FET amp 1 GHz 110 1.4 12 Silicijski tranzistor 400 MHz 420 3.9 13 L C pojačalo 10 MHz 1160 7.0 50 Type N cable 1 GHz 2.0 2.0 Antena na Zemlji 20 0.3 (prema gore)

Faktor šuma kaskadnih sklopova pretpostavimo da su impedancije pojačala prilagođene tako da je ukupno pojačanje snage G=G 1 G 2 za svako pojedinačno pojačalo dan je faktor šuma u obliku: SNRi Namp, i Fi= = 1+ SNRo Ns po definiciji šum koji dodaje svako pojačalo (na ulazu) je dan izrazom: N = N ( F 1) amp, i s i N N ' = N ( F 1) + F amp, i s 1 uk amp, i F 2 1 Ns G1 ( F2 1) G N ' F 1 = 1+ = + F2 1 F3 1 općenito : Fuk= F1+ + +... G G G s 1 1 1 2

Faktor šuma kaskade vidi se da je utjecaj šuma svakog sljedećeg sklopa sve manji i manji; šum prvog pojačala u kaskadi je najkritičniji i zato se u komunikacijskim sustavima upotrebljava na ulaznim stupnjevima niskošumno pojačalo (LNA=Low noise amplifier); tipično niskošumno pojačalo ima pojačanje snage G=20 db (malo pojačanje) i faktor šuma 1.5 db; ukoliko se zamijene faktori šuma sa temperaturom šuma dobije se jednadžba: T uk T2 T = T 3 1+ + +... G G G 1 1 2 prilikom konstrukcije sustava izbjegavati kao prvi element dugačku liniju s gubicima, kontrolirati potrebu za visokim pojačanjem jer pojačala sa većim G imaju i veći faktor šuma, prije miješala koja također imaju veliki faktor šuma koristiti niskošumna pojačala sa manjim G ukoliko se kupi antena sa malom temperaturom šuma, to ništa ne znači ako ulazni krug ima veći faktor šuma od same antene;

Zadatak 4: Primjer sa bešumnim pojačalom, miješalom i RF pojačalom Zadano je G 1 =15 db, NF 1 =1.5 db, G 2 =10 db, NF 2 =10 db i G 3 =40 db NF 3 =20 db iako sklopovi rade na različitim frekvencijama, ako su prilagođeni može se koristiti forula za ukupni faktor šuma; potrebno je pretvoriti NF iz db u [ ] apsolutne vrijednosti: NF 10 10 1 2 3 NF db= 10 log F F= 10 F= 1.413, F = 10, F= 100 G1[ db] 10 1[ ] 10 1 1 1 2 3 G db= 10 log G G= 10 G= 31.62, G = 10, G = 10 4 F uk F2 1 F3 1 = F1+ + +... G G G 1 1 2 Fuk 10 1 100 1 = 1.413+ + = 2.01 3.01dB 31.62 31.62 10

Zadatak 5: Prijamnik sa dugačkim kabelom odrediti ukupni faktor šuma sustava prema slici: primijetiti da je ulazna linija s gubicima atenuator s G=0.5 to jest F 1 =1/G 1 ukupna vrijednost faktora šuma: F=3.95. Kolika je ekvivalentna temperatura šuma cijelog sustava prijamnika? predložiti kako bi smanjili ukupni faktor šuma i kakav je doprinos međufrekvencijskog pojačala u ukupnom faktoru šuma (zamijeniti LNA i kabel).

Zadatak 6. Minimalna razina detekcije korisnog signala Ako sustav prijamnika zahtijeva minimalni odnos signal šum SNR o =10 db za detektiranje signala razine 1mV odrediti minimalnu razinu ulaznog signala uz zadani faktor šuma sustava od 10 db (apsolutna vrijednost 10). Pretpostaviti širinu pojasa B= 10MHz. Pmin SNRi SNRi N F= SNR s o= = 10 SNRo F F Pmin 10 Ns F= 10 k T0 B F Pmin db 10 db = 174dB+ NF+ 10 log B Za širinu pojasa koja se razmatra B=10 MHz ispada da je minimalna razina snage signala koja je potrebna za ispravnu detekciju je: Pmin db = 10dB 174dB+ 10dB+ 70dB= 84dB potrebno smaniti NF za smanjivanje minimalne ulazne detektabilne razine na prijamniku;

Detaljnjiji proračun snage u komunikacijskom kanalu ( link budget ) Antene, ulazni, krug, pojačala i mikseri su elementi koji se razmatraju prilikom određivanja praga detekcije signala Lista parametara koja se razmatra u projektiranju radio-linka: 1. snaga odašiljača Pt u W izražena u dbw; 2. Dobitak odašiljačke antene Gt u db; 3. Dobitak prijamne antene Gr u dbw; 4. Gubitak u slobodnom prostoru zbog propagacije Lp 5. Gubici u koaksijalnim kablovima, valovodima.. 6.Gubici u razdjelnicima; 7. Gubitak zbog toga što antena nije direktno usmjerena prema odašiljačkoj anteni; 8. Gubici u atmosferi, zbog snijega, kiše,jako ovisi o frekvenciji 9. Sigurnosna margina ( Fade Margin ), sigurnost zbog pojave višestaznog propada signala (uzima se 3 db)

Zadatak 7: Odrediti odnos korisnog signala i šuma u geostacionarnoj vezi Ako radio-veza radi na frekvenciji f=400 MHz te je udaljenost satelita i površine zemlje d=35 800 km, a snaga odašiljača (električna) P t =10 dbw, dobitak odašiljačke antene G t =1 db, dobitak prijamne antene G r =22 db a temperatura šuma pojačala na satelitu je T=200 K. Odrediti raspoloživu snagu na prijamniku te odrediti omjer SNR ako se koristi modulacijski postupak BPSK-a sa 2400bit/s a spektralna korisnost tog postupka je 1 bit/s/hz. Napomena: Kod modulacijskog postupka dolazi do proširenja pojasa sa faktorom 2 (lijevi i desni bočni pojas oko nosioca) pa je ukupna širina pojasa 4800 Hz.

Riješenje zadatka 7 Snaga odašiljača Dobitak odašiljačke antene Gubici u kablovima odašiljača Odaslana snaga Gubici u slobodnom prostoru Dobitak prijamne antene Gubici u kablovima na prijamniku Snaga na prijamniku Margina zbog fadinga Minimalna razina snage 10 dbw 1 db -1 db 10 dbw -176 db +22 db -1 db -145 dbw -3 db -148 dbw Snaga šuma N=k T B gdje je B=4800 khz zbog 100% proširene širine impulsa (Nyquistov kriterij)p š =(1.38 10 23 J/K)(100 K)(4800 Hz)=6.6 10 18 W=-171.8 dbw. Kako je snaga signala ustvari snaga nosioca signala C=-148 dbw a snaga šuma N=-171.8 db onda je omjer C/N=24 db, najlošiji planirani odnos signal šum u ovoj radio-vezi?razmotriti što se dogodi ako se tok podataka poveća na 24 kbit/s?(poveća se širina pojasa i snaga šuma u tom pojasu);

Spektralna korisnost digitalnih modulacijskih postupaka bitna u određivanju širine pojasa uz zadani tok podataka i vrstu modulacije; prema Nyquistovu kriteriju idealni pravokutni impulsi dolaze u slijedu 101010.sa brzinom v N onda se oni mogu filtrirati tako da se oblikuju u vremenu da nema intersimbolne interferencije ako vrijedi V N =2*f g gdje je f g gornja granična frekvencija filtra; maksimalna spektralna korisnost u osnovnom pojasu (digitalni signal) V N /f g =2bit/s/Hz 0.5 Hz/(bit/s); u digitalnim modulacijskim pistupcima se smanjuje brzina toka podataka jer se bitovi pretvaraju u simbole a i povećava se f g jer se simboli oblikuju sve radi smanjenje širine pojasa kanala pa se dobivaju različite spektralne korisnosti odnosno različita širina pojasa uz neki zadani tok podataka;

Energija po bitu i odnos signal šum energija po bitu E b se računa kao omjer snage signala nosioca C [W] i toka podataka R [bit/s] (E b =C/R); spektralna gustoća snage šuma na prijamniku je N 0 =k T e gdje je T e temperatura šuma; snaga se dobije množenjem spektralne gustoće snage šuma sa širinom pojasa; obično se u komunikacijskim sustavima traži omjer C/N (SNR) na prijamniku ili E b /N 0 veza između ovih dvaju parametara: Eb C = N k T R 0 e

Zadatak 8: Usporediti odnose C/N prema Eb/No za link iz prethodnog zadatka. Razmotriti slučaj kada se koristi QPSK modulacijski postupak i tokom podataka od 10 Mbit/s; u QPSK postupku je spektralna korisnost 2 bit/s/hz. To znači 0.5 Hz /bit/s. Ako se uzmu dvije strane oko nosioca ispadne da je širina pojasa ovakvog signala 10 MHz i u tome pojasu se nalazi šum spektralna korisnost je već izračunata pretvaranjem bitova u simbole). što bi se dogodilo ako bi se koristio 16 QAM modulacijski postupak sa spektralnom korisnošću 4 bit/s/hz.

Naučiti: Definiciju faktora šuma i temperaturu šuma; RMS vrijednost kvadrata napona šuma na otporniku ili pasivnoj mreži sa induktivitetom i kapacitetom; Projektirati kanal sa zadanim snagama signala na pojedinim mjestima i modulacijskim postupkom i njegovom spektralnom korisnošću; Faktor šuma kaskadnih spojeva i utjecaj prvog elementa u spoju;