Ancho de banda de ruido del sistema multicanal

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Tengo una pregunta que me preocupa un poco (aunque tal vez es bastante fácil de responder). Se trata del ancho de banda de ruido de un receptor multicanal.

Supongamos que tenemos un receptor multicanal con, por ejemplo, 4 canales. Cada canal tiene un BW de, por ejemplo, 20 MHz y los canales están uno junto al otro.

Pregunta 1: si diseño el sistema de tal manera que primero tenga un filtro de preselección que seleccione el Bw de interés de 80 MHz (con el amplificador de potencia posterior, el filtro de rechazo de imagen, etc.) y, posteriormente, un filtro de selección de canal que selecciona por ejemplo Uno de los canales con 20 MHz que quiero recibir / decodificar / procesar, ¿cuál será el ancho de banda para calcular la potencia de ruido térmico del sistema antes de la cuantificación? (también conocido como: -174dBm / Hz + 10 * log10 (? Hz)) esto entonces será de 80 MHz o 20 MHz. Debería estar a 20 MHz a la derecha, porque el sistema funciona a 20 MHz después de todo. Sé que hay otras posibilidades para diseñar un receptor de este tipo (conversión directa), pero esa pregunta me preocupa un poco.

Pregunta 2: Además, si primero digitalizaría las señales con un ADC (con una resolución y una frecuencia de muestreo suficientemente altas, duplicaría el BW de todos los canales = > 160MHz) y haría la canalización en el dominio digital (por ejemplo, FIR filtro), ¿cuál sería el ancho de banda aquí? Es decir, cuantifico la señal de 80 MHz y luego uso la canalización para 20MHz. ¿Se calculará también el ruido con 20MHz BW?

Tal vez esta pregunta sea bastante fácil de responder, pero desafortunadamente no encontré una discusión de este problema hasta ahora. Muchas gracias steve

muchas gracias por tu respuesta! Aunque todavía tengo una pregunta.

Es más concerniente a la sensibilidad del receptor ahora. Entonces, si ahora pienso en un sistema con una cifra de ruido general de, por ejemplo, 10dB y considero un canal de 20 MHz de los 80 MHz, entonces la potencia de ruido se puede calcular en -174dBm / Hz + 73 (= 10 * log10 (20000000)) dBHz + 10dB = -91dBm; Entonces, si quiero descodificar un esquema de modulación que requiera, por ejemplo. 10 dB Eb / N0 para una determinada BER (deseada) i necesitaría una potencia de entrada de al menos -81dBm. Hasta ahora tan bueno.

Y ahora todavía estoy un poco confundido. ¿Qué pasaría si ahora ADC los cuatro canales (= > 80 MHz) y luego señalice el procesamiento de un canal de 20 MHz en el dominio digital después de la cuantificación, entonces, ¿cuál es la sensibilidad del sistema? La potencia de ruido de entrada del ADC sería -174dBm / Hz + 79dBHz (80MHz) + 10dB = -79dBm. Así que este es el ruido que ve el ADC. Si asumo que el ADC no agrega ningún ruido de cuantificación, esto significaría que en este caso necesitaría una potencia de entrada de al menos -69dBm para poder decodificar el canal de 20 MHz con la misma BER, o significa que ¿Porque uso un filtro de 20MHz en el dominio digital, el ancho de banda de ruido se reduce de nuevo a 20MHz y la sensibilidad sigue siendo -81dBm?

Espero que la pregunta sea clara hasta ahora.

    
pregunta steve_0

1 respuesta

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No estoy seguro de que el ancho de banda de ruido sea lo que necesitas.

Para simplificar las sumas, asuma que tanto las señales como el ruido son planos con la frecuencia.

Dada una cierta densidad de ruido, como la cifra de ruido -174dBm / rtHz +, tendrá 4 veces la potencia de ruido en un ancho de banda de 80MHz, que la que tendrá en un ancho de banda de 20Mhz. Sin embargo, también tendrá 4 veces la potencia de la señal en 80 en lugar de 20MHz de ancho de banda. Entonces, cuando decodifiques cualquier canal, tendrás la misma SNR, la misma Eb / N0, que es el parámetro importante para decodificar la modulación.

Es posible que se preocupe por el ancho de banda del ruido al calcular la potencia total o el voltaje máximo de una señal similar al ruido (es decir, se agrega como potencia), ya sea para amplificadores, mezcladores o niveles de operación ADC. Como el nivel de potencia de ruido generalmente estará por debajo de la potencia de señal cuando el sistema esté funcionando, no se preocupará por el manejo de la señal para el ruido en sí.

Habrá razones prácticas de manejo de la señal para usar un preselector y elegir ADC en los cuatro canales, o en cada canal, para crear un receptor de alta calidad, pero eso solo afectará a Eb / N0 de forma incidental, no fundamentalmente.

    
respondido por el Neil_UK

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