等效噪声带宽，其应用(yòng)以及如何计算

2020-08-08

参数可(kě)以是设计和功能(néng)的产物(wù)，特别是在電(diàn)子领域，因此它们也属于等效范围。在各种应用(yòng)中使用(yòng)等效電(diàn)阻和等效噪声带宽的例子有(yǒu)。

了解带宽

要了解等效噪声带宽（ENBW）的概念，我们必须首先了解带宽的概念。我们将带宽定义為(wèi)在不间断（连续）频带中低频和高频之间的差异。通常，我们通常以赫兹（Hz）為(wèi)单位进行测量，它既可(kě)以指通带带宽，也可(kě)以指基带带宽。

通信通道的下限和上限频率，信号频谱或带通滤波器之间的差称為(wèi)通带带宽。但是，基带带宽是指基带信号或低通滤波器，其带宽等于其上限频率。

赫兹寻址带宽是各个领域的中心概念，包括音频，電(diàn)子，電(diàn)信，无線(xiàn)電(diàn)通信，信号处理(lǐ)和光谱學(xué)。此外，赫兹还是音频产生设备或通信通道容量的决定因素之一。

注意：带宽的基本特征是，分(fēn)配的范围（宽度）的任何提供的频带都可(kě)以承载相等数量的信息，而与频带在频谱中的位置无关。例如，普通老式電(diàn)话服務(wù)（POTS）的频带范围為(wèi)300 Hz至3400 Hz，并且不管该频带是基带（POTS）还是以较高频率调制，它都可(kě)以承载電(diàn)话通话。

等效噪声带宽

等效噪声带宽是一个理(lǐ)想的矩形滤波器的带宽，它允许与通道选择滤波器的累积带宽通过相同量的功率。

换句话说，ENBW的定义是砖墙滤波器的带宽，它产生的噪声功率与实际滤波器的噪声功率相同。您也可(kě)以将ENBW称為(wèi)有(yǒu)效噪声带宽或噪声带宽。此外，滤波器能(néng)够通过的功率是滤波器曲線(xiàn)（下面积）的函数。

ENBW在接收器灵敏度中的重要性

在数字信号处理(lǐ)领域，接收器通常包含一个窄带通硬件滤波器以及一个窄低通滤波器。ENBW是一种了解这些滤波器中存在的本底噪声的方法。為(wèi)了准确地预测接收器设计的灵敏度，理(lǐ)解包括ENBW在内的噪声至关重要。

我们将接收器的灵敏度定义為(wèi)衡量其从微弱或低功率信号中解调并获取信息的能(néng)力的度量。然后，我们将其灵敏度评估為(wèi)最低信号功率電(diàn)平，从中可(kě)以获得有(yǒu)用(yòng)的信息。例如，在数字系统中，您可(kě)以通过计算接收到的错误比特与接收到的比特总数之比来测量接收机的信号质量。我们将此称為(wèi)误码率（BER）。

但是，在模拟FM系统中，我们通过解调后的音频信号与噪声之比来对其进行度量，并且该有(yǒu)用(yòng)信息的标准品质因数称為(wèi)SINAD。大多(duō)数陆地移动无線(xiàn)電(diàn)系统利用(yòng)这些评估之一来量化灵敏度。在测量灵敏度时，我们通常会施加所需的信号并降低其信号功率，直到满足质量阈值為(wèi)止。

注意：SINAD或信噪比和失真比是对从通信设备获得的信号的质量度量。通常，该定义与信号，噪声和失真分(fēn)量的平均功率有(yǒu)关。

在统计和信号处理(lǐ)领域中存在所谓的窗口函数。我们将其定义為(wèi)一个数學(xué)函数，该函数在给定间隔之外时的值為(wèi)零。窗口函数也是对称的，并且在间隔中心附近最大。但是，当它们从中心移开时，它们会逐渐变细。

从数學(xué)上讲，当我们将另一个波形，数据序列或函数与窗口函数相乘时，如果在间隔之外，则总和也為(wèi)零。剩下的部分(fēn)称為(wèi)通过窗口的视图（即重叠的部分(fēn)）。

实际上，我们首先隔离窗口内的数据段，因為(wèi)这是我们乘以窗口函数的唯一数据。这与窗口功能(néng)的主要目的相关，该目的是逐渐缩小(xiǎo)而不是分(fēn)段。

等效噪声带宽是评估接收机灵敏度和设计的必要参数。噪声是通信方面的重要参数，因為(wèi)它能(néng)够完全破坏可(kě)用(yòng)数据。同样，ENBW是一种了解滤波器中存在的本底噪声的方法，由于滤波器是信号处理(lǐ)的重要组成部分(fēn)，因此ENBW使其成為(wèi)关键参数组件。