www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Отношение «сигнал/шум»

средняя
амплитуда
сигнала
средняя
амплитуда шума

Рисунок 1. Измерение амплитуд сигналов для расчета отношения «сигнал/шум»

средняя
амплитуда
сигнала
средняя
амплитуда шума

Рисунок 1. Измерение амплитуд сигналов для расчета отношения «сигнал/шум»

Отношение «сигнал/шум»

Отношение «сигнал/шум» — это отношение средней мощности сигнала к средней мощности шумов. В англоязычной литературе отношение «сигнал/шум» обозначают аббревиатурой SNR (signal-to-noise ratio). Поскольку входящие величины имеют одну и ту же размерность, отношение «сигнал/шум» является безразмерной величиной и используется для оценки качества приема и предельной чувствительности приемника. В радиолокации отношение «сигнал/шум» представляют в логарифмическим масштабе:

SNR = 10 log мощность сигнала = 10 log PS (1)
мощность шума PR

Поскольку в отношение входят усредненные величины, то измерение их проводится в одинаковом временном промежутке. Если для измерений используется осциллограф, то измеряются значения не мощности, а напряжения сигнала и шума. В таком случае результаты измерения нужно возвести в квадрат перед тем, как рассчитывать значение отношения «сигнал/шум». Это корректно, поскольку и сигнал, и шум присутствуют в одной и той же линии, т.е. выражения для мощности сигнала и для мощности шума будут иметь множителем одинаковые импедансы, которые взаимно сократятся при вычислении отношения:

SNR = 10 log (Uсигнал )2 (2)
(Uшум )2

Поэтому вместо отношения «сигнал/шум» в регламенте настройки можно указывать непосредственно значения амплитуды (несмотря на то, что отношение “сигнал/шум определено как отношение мощностей”. В примере, показанном на Рисунке 1, меньшему эхо-сигналу соответствует значение отношения «сигнал/шум» ровно 3 дБ. Мощность сигнала вдвое превышает мощность шума, хотя амплитуда сигнала (0,6) превышает шум (0,42) менее, чем в два раза: 2·0,422≈0,62.