我们刚在大学开始了通信课程,我们遇到了信噪比。以下是我面临的一个模棱两可的问题,我的教授无法解决:
信噪比是信号功率与噪声功率的比值。它通常以分贝表示。但它是两个相似量的比值,所以它一定没有单位吧?那我们为什么要用分贝呢?
如果有人可以回答这个问题或提供解决该问题的资源链接,我将不胜感激。
PS:我试过谷歌和维基百科,但我找不到任何与此相关的东西。
我们刚在大学开始了通信课程,我们遇到了信噪比。以下是我面临的一个模棱两可的问题,我的教授无法解决:
信噪比是信号功率与噪声功率的比值。它通常以分贝表示。但它是两个相似量的比值,所以它一定没有单位吧?那我们为什么要用分贝呢?
如果有人可以回答这个问题或提供解决该问题的资源链接,我将不胜感激。
PS:我试过谷歌和维基百科,但我找不到任何与此相关的东西。
要以 dB 表示比率,该比率必须是无单位的,因为必须采用比率的对数,所以我不确定我是否理解您为什么对我们使用 dB 感到困惑。
由于对数的特性,dB通常用于精确地表示无单位比率。
例如,乘法变成加法,除法变成减法。
此外,由于信号可能比噪声大许多数量级,因此将 SNR 表示为 50dB 而不是 100,000 更方便。
我很困惑,因为正如您所说,SNR是一个无单位的比率,但同时我们用dB表示......如果比率和它的对数都没有单位,那么dB是什么?”。
短语“SNR 为 50dB”相当于“信号功率与噪声功率之比的对数等于 50 的 10 倍”。
dB 不是像长度或时间单位那样的有量纲单位,它是无量纲单位。
数字x是一个纯数字,就像数字 \$y = 10 \log(x) \$ 一样,尽管我们可以说“ y只是x以 dB 表示”。
分贝不是米,Netwons,秒等意义上的“单位”。它就像百分比,打,百万分之一等。这些都是无量纲数的表达方式。分贝恰好是一种以对数刻度表示值的方式,但这并不能改变这样一个事实,即为无量纲量使用各种“单位”并没有错。
同样,弧度不应该有单位,但rad
为了清楚起见仍表示为。
更具体地说,SNR 以 dB 为单位测量,因为 dB 适合这种情况。dBs 适合这种情况,因为信号和噪声的差异可以有很大的动态范围,即可以很小也可以很大。
因此 100000V 信号与 1V 噪声的 SNR 为 100000。我们取该数字的对数并得出 10*log(100000) = 50dB
。一个更好的数字。
或者一些这样的。
总结评论中的讨论,数量可以
有人声称添加以不同单位表示的数量总是毫无意义的。这与我的想法相同,但对于刚刚进入该领域的年轻学习者来说,我可能会简化一下。恕我直言supercat或kriss应该将此主题作为一个单独的(优秀的!)问题提出。
分贝有时是一个更方便使用的“单位”。
同样的问题也适用于运算放大器的电压增益——趋势是以分贝为单位的开环增益。同上闭环增益。
与滤波器相同 - 低通滤波器(例如)随着频率的增加而“增益”减少,这通常表示为每倍频程或每十倍频程的“如此多”dB。
很多事情都以分贝表示。
编辑
分贝不是像瓦特、欧姆、伏特或安培这样的单位。这是一个提醒,它前面的数字是以某种方式得出的。一个不同的例子是科学记数法,例如数字 5000——它可以表示为 5E3——这并不意味着 E3 是任何类型的单位。
同样适用于 10k\$\Omega\$ 电阻器中的“k”-“k”不是单元的一部分。它告诉我们欧姆数是 10 x 1000。