电路中的信噪比相关

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前言

有一次在做电路的时候，需要DDS输出小信号的正弦波，比如说20mV，我们知道，直接输出小信号噪声很大，常用的方法是输出一个大信号，然后衰减到20mV
，那么有的同学就纳闷了，你直接输出20mV的时候有噪声，·你大信号不也是衰减到20mV么，就没有噪声了么，噪声一直都有，那衰不衰减压根没用。
这样想是不对的，原因是忽略了信号源（也就是发射机的输出（发射）功率有关），在相同信道的条件下（即传输线，这里以有线信道为例），信号源的发射功率越大，信噪比越大，我们的主角就是信噪比。信噪比是反映系统的抗噪声性能，信噪比越大，抗噪声性能越好。

一、信噪比是什么？

信噪比的定义是输入信号的平均功率比上输入的噪声功率，常用分贝数来表示。
学过通信原理的我们知道，通信原理书中推导过，这里就不推导了，直接上结论，就是周期性的功率信号比如：

信号的平均功率为

而对于某一信道，噪声的功率用其方差来定义

那有人就说了，均值和方差那不是高斯分布的东西么，浮现脑海中的是那一条曲线n是的，信道中的噪声服从均值为0，方差为上式的平方的高斯分布。是随机的，是有概率的。

（1）噪声怎么来的？

我们看通信系统的基本模型知道，噪声是在信道中引入的。

我们将信道中的存在的不需要的电信号统称为噪声（noise），通信系统的噪声是加在信号上的，没有传输信号信号时，通信系统也有噪声，噪声永远存在于通信系统中。噪声可以看成是信道中的一种干扰，也称为加性干扰
，因为它是叠加在噪声之上的。噪声对于信号的传输是有害的，它能使模拟信号失真。

（2）信噪比的公式

由上式可得
信噪比r=

也可以用对数表示

信噪比越大，我们的主角就是信噪比。信噪比是反映系统的抗噪声性能，信噪比越大，抗噪声性能越好。

二、降低信号传输过程中噪声的措施

我们长篇大论说的就是通过提高发射机的输出功率，从而提高信噪比，在此基础上我们也要选择合适的信道，这里以有线信道为例。好的信道可以大大减小外界噪声的干扰。

一，普通连接线（噪声巨大）

1kHz,20mV正弦波

示波器显示：

结论：噪声对于信号的传输是有害的，它能使模拟信号失真。如果直接输出小信号，同时信道还很糟糕。

二、SMA连接线

示波器显示：

结论：好的信道可以屏蔽很多噪声。

三，PCB走线

通过PCB来传输，信号又快又好，而且分布电容也很小，所以尽量不要用 杜邦线来走信号线，因为噪声跟第一个一样。

总结

通过分析我们可以知道，抑制噪声和减少噪声的我们可以通过提高发射机的输出功率来提供信噪比，即从大信号衰减成小信号，这样输出功率还是大信号的输出功率，同时我们要选择具有屏蔽噪声作用的传输线来传输我们的信号。
今天的分析到此结束。欢迎在评论区下方评论。

最后来看一下我们衰减加SMA线也就是噪声抑制最好的情况下的图片。（图片中的方块是衰减器）


出来的波形也是非常的客观的，干净的。