Шум в РЧ-системе генерируется внутри активными компонентами в системе или вводится внешне подобно канальным помехам или антенне.
Белый шум: Шум с плоским частотным спектром называется white noise. Белый шум имеет одинаковую мощность на всех частотах ширины полосы системы.
Цветной шум: называется шум с мощностью, изменяющейся в соответствии с частотами в полосе пропускания РЧ-системы colored noise.
Для моделирования белого или цветного шума в радиочастотном блоке используйте блок «Шум».
Тепловой шум является наиболее распространенным шумом в радиочастотной системе. Этот шум генерируется внутри активными компонентами в системе или снаружи из-за канальных помех или антенны. Тепловой шум также известен как шум Джонсона или Найквиста. Уравнение для теплового шума:
kBTB
kB - постоянная Больцмана, равная 1,38065 × 10-23 Дж/К.
T - температура шума, заданная в данном примере как 293,15 К.
Rs - импеданс источника шума, заданный в данном примере как 50 Ом для согласования со значением сопротивления блока резистора с меткой R1.
B - полоса пропускания.
При комнатной температуре тепловой шум, генерируемый системой с шириной полосы 1 Гц, составляет -174 dBm.
Чтобы создать тепловой шум в системе RF Blockset, используйте резистор и блок конфигурации. Если параметр S является пассивным, можно также создавать тепловые помехи с помощью блока S-Parameters.
Уровень теплового шума в радиочастотном блоке определяется уравнением:
4kBTRsΔf
где:
kB - постоянная Больцмана, равная 1,38065 × 10-23 Дж/К.
T - температура шума, заданная в данном примере как 293,15 К.
Rs - импеданс источника шума, заданный в данном примере как 50 Ом для согласования со значением сопротивления блока резистора с меткой R1.
Δf - ширина полосы шума.
Фазовый шум - кратковременная флуктуация фазы сигнала генератора. Этот шум вносит неопределенность в обнаружение сигналов с цифровой модуляцией. Фазовый шум определяется как отношение мощности в боковой полосе однофазной модуляции к общей мощности сигнала на единицу ширины полосы. Выражается в децибелах относительно мощности несущей на герц полосы пропускания (dBc/Hz). Сведения о моделировании фазового шума LO в осцилляторе см. в разделе Модель фазового шума LO.
Значение показателя шума определяет ухудшение отношения сигнал/шум сигнала при его прохождении по сети. Величина шума определяется уравнением:
вывода
Избыточное значение шума в системе приводит к тому, что шум подавляет сигнал, делая его нереализуемым. Показатель шума является функцией частоты, но не зависит от полосы пропускания системы. Показатель шума выражается в дБ.
В RF Blockset можно задать показатель шума для RF-системы с помощью блоков «Усилитель» или «Смеситель».