在课程里,我说,基于adc的噪声系数,我的看法是这样的:
(1) 手册里的adc的snr是基于fs/2里面的总噪声的,因为在数字信号处理的过程中,一般会有数字滤波器,所以输出信噪比会有处理增益,即信噪比会提高10*log(fs/2/bw)。但是这个输出信噪比的提高,并不意味着adc的噪声系数也会变小,这是因为计算输入信噪比时,带宽也应该用bw来计算,而不是fs/2了。所以噪声系数还是维持原值。
(2) 因为输出信噪比snr,如果以dbfs为单位的话,随着信号的幅度的减小,值基本是保持不变的,当然如果以dbc为单位的话,是变小的。不过,如果以dbfs为单位的时候不变的话,那就说明在输入信号幅度减小时,nsd是没有变化的。所以前级的增益的大小,只要能把adc的噪声抑制住,就行了,不需要一定要把前端增益设置的很高,把进入adc的输入推到接近满量程的地方。
关于第二点,是因为目前我的理解上是这样的,而且我确实基于这样的原则设计过产品,所以给大家表达这样的看法。
不过,这个观点,在群里引起了大家的激烈讨论,知识总是越辩,理解的越真切。
“接近满量程的地方,adc的性能是最好的吧”
“我们基带一般是调满量程”
“我还是觉得信号变小了,信噪比会恶化”
“噪底没有变化,信号小了,信噪比不久是相当于变化吗?”
“我看到过我们adc采集过来的信号,功率小了,正弦波波形不好”
......
群友发了在adi官网上的adc性能模拟图片。
首先,噪底是不变的,这个大家都是同意的,大家不同意的是:
(1)snr是变小了
(2)输入信号的幅度,一般都是调到满量程附近。
关于第一点,我觉得,大家其实是观点是一致的,就是snr(db)变小了,但是snr(dbfs)是不变的,nsd是不变的(这点在官方模拟软件中也是如此)。
关于第二点,大家的意见有分歧。
然后我下课后,又想了想,不知道这样讲,大家会不会同意我的观点。
首先,当前级增益大到一定程度时,再增大,对级联的噪声系数,就没有影响了。所以,假定adc前端的噪声系数是一个固定值。关于这点,应该没有异议。
那么则snrout=snrin/nf,也就是说,在输入到adc的信号的信噪比其实是不变的,与链路的增益无关(链路增益已经能抑制后级的噪声系数的前提下)。关于这点,应该也没有异议。
输入到adc的噪声nout=nin*nf*g,信号大小sout=sin*g,这是和官网上模拟的区别,官网上模拟的输入噪声是热噪声,但是实际情况下,adc的输入噪声是热噪声经过放大且叠加了链路噪声的。也就是说,当调节信号幅度到adc的满量程附近时,其实前端的噪声也是被相应的抬高了,但是,我们在模拟adc性能,调节信号的大小时,输入噪声始终为热噪声。
所以,只要增益设置合适,保证adc的本身噪声比前级输入的噪声低个16db以上,即基本不影响其输入的信噪比,基带就能正常解调。而adc的噪声谱密度,是基本不随输入信号大小的变化而变化的。
讲了这么多,好像还是很绕哈!
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