Шум в радиочастотных системах

Шум в радиочастотной системе генерируется внутри активными компонентами в системе или вводится внешне подобно интерференции канала или антенне.

Белый и цветной шум

Белый шум: шум с плоским частотным спектром называется white noise. Белый шум имеет одинаковую степень на всех частотах системной полосы пропускания.

Цветной шум: Шум с степенью, которая изменяется в зависимости от частот в полосе пропускания системы РФ называется colored noise.

Чтобы симулировать белый или цветной шум в RF Blockset, используйте блок Noise.

Тепловой шум

Тепловой шум является наиболее распространенным шумом, вводимым в системе RF. Этот шум генерируется внутренне активными компонентами в системе или внешне из-за интерференции канала или антенны. Тепловой шум также известен как шум Джонсона или Найквиста. Уравнение для теплового шума:

PN=kBTB

  • kB - константа Больцмана, равная 1.38065 × 10-23 J/K.

  • T - температура шума, заданная как 293,15 K в этом примере.

  • Rs - импеданс источника шума, заданный как 50 Ом в этом примере, чтобы согласиться со значением сопротивления маркированного блока Resistor R1.

  • B - ширина полосы пропускания.

При комнатной температуре тепловой шум, генерируемый системой с шириной полосы 1 Гц -174 dBm.

Чтобы сгенерировать тепловой шум в системе RF Blockset, используйте Resistor и Configuration блок. Можно также сгенерировать тепловой шум с помощью блока S-Parameters, если параметр S пассивен.

Тепловой шумовой пол в RF Blockset определяется уравнением:

Pnoise=4kBTRsΔf

где:

  • kB - константа Больцмана, равная 1.38065 × 10-23 J/K.

  • T - температура шума, заданная как 293,15 K в этом примере.

  • Rs - импеданс источника шума, заданный как 50 Ом в этом примере, чтобы согласиться со значением сопротивления маркированного блока Resistor R1.

  • Β f является шумовой полосой пропускания.

Фазовый шум

Фазовый шум является краткосрочным колебанием фазы сигнала генератора. Этот шум вносит неопределенность в обнаружение сигналов с цифровой модуляцией. Фазовый шум определяется как отношение степени в боковой полосе однофазной модуляции к общей степени сигнала на единичную полосу. Выражается в децибелах относительно степени несущей на герц полосы пропускания (дБк/Гц). Чтобы узнать, как смоделировать шум фазы LO в генераторе, смотрите, Model LO Phase Noise.

Шумовые Фигуры

Значение рисунка шума определяет ухудшение отношения сигнал/шум сигнала, когда он проходит через сеть. Шумовой рисунок определяется уравнением:

Nf=SignalNoiseна  входеSignalNoiseна  выходе

Чрезмерный рисунок шума в системе заставляет шум перегружать сигнал, делая сигнал невозвратным. Шумовой рисунок является функцией частоты, но она не зависит от полосы пропускания системы. Шумовой рисунок выражен в дБ.

В RF Blockset можно задать рисунок шума для системы RF, используя блоки Amplifier или Mixer .

Похожие темы