वाहक-से-शोर अनुपात: Difference between revisions
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[[दूरसंचार]] में, वाहक- | [[दूरसंचार]] में, वाहक-ध्वनि अनुपात, जिसे अधिकांशतः सीएनआर या ''सी/एन'' लिखा जाता है, इस प्रकार के मॉड्यूलेशन संकेत के लिए संकेतन ध्वनि अनुपात (एसएनआर) है। [[ demodulation |डिमाॅड्यूलेशन]] के पश्चात एनालॉग [[बेस बैंड]] संदेश के लिए इस संकेत के एसएनआर से रेडियो आवृत्ति [[पासबैंड]] संकेत के सीएनआर को अलग करने के लिए विशेष शब्दों का उपयोग करती हैं। इस प्रकार उदाहरण के लिए एफएम रेडियो के साथ, मॉड्यूलेशन के साथ 100 मेगाहर्ट्ज वाहक की शक्ति सीएनआर के लिए मानी जाती हैं, जबकि ऑडियो आवृत्ति एनालॉग संदेशों के संकेत के लिए एसएनआर के लिए उपयोग होती हैं, इस प्रकार की प्रत्येक स्थिति में, स्पष्ट ध्वनि की तुलना में यह विशेषतः उपयोग की जाती हैं। यदि यह भेद आवश्यक नहीं है, तो इस प्रकार की समान परिभाषा के साथ सीएनआर के अतिरिक्त एसएनआर शब्द का प्रयोग किया जाता है। | ||
डिजिटल रूप से मॉड्यूटेड | डिजिटल रूप से मॉड्यूटेड संकेत जैसे [[QAM|क्यूएएम]] या [[ चरण-शिफ्ट कुंजीयन |चरण शिफ्ट कुंजीयन]] को मूल रूप से दो [[ निरंतर तरंग |निरंतर तरंग]] कैरियर्स के लिए [[चरण में और चतुर्भुज घटक]] के रूप में इस प्रकार के उपकरण जो आउट-ऑफ-फेज कैरियर के रूप में इसकी उपलब्धता से बने होते हैं। वास्तव में इस प्रकार सूचना को बिट्स या प्रतीक के रूप में प्रदर्शित किया जाता हैं और Q घटकों के चरण या आयाम के दिए गए संयोजनों द्वारा वापस कर दिया जाता है। यह इस कारण हैं क्यूंकि डिजिटल [[मॉडुलन]] के संदर्भ में डिजिटल रूप से संशोधित संकेतों को सामान्यतः वाहक के रूप में संदर्भित किया जाता है। इसलिए संकेत ध्वनि के अनुपात (एसएनआर) के अतिरिक्त कैरियर टू नॉइज़ अनुपात (सीएनआर) शब्द को संकेत की गुणवत्ता को व्यक्त करने के लिए पसंद किया जाता है, इस प्रकार जब संकेत को डिजिटल रूप से संशोधित किया गया हो। | ||
उच्च ''सी/एन'' अनुपात स्वागत की अच्छी गुणवत्ता प्रदान करते हैं, उदाहरण के लिए डिजिटल संदेश | उच्च ''सी/एन'' अनुपात स्वागत की अच्छी गुणवत्ता प्रदान करते हैं, उदाहरण के लिए डिजिटल संदेश संकेत की कम [[बिट त्रुटि दर]] बीईआर या एनालॉग संदेश संकेत के उच्च एसएनआर के रूप में उपयुक्त होती हैं। | ||
== परिभाषा == | == परिभाषा == | ||
वाहक | वाहक ध्वनि अनुपात को रिसीवर फ़िल्टर के पश्चात प्राप्त होने वाली संशोधित वाहक संकेत शक्ति को भौतिकी C से प्राप्त होने वाली ध्वनि शक्ति एन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है: | ||
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जब वाहक और | जब वाहक और ध्वनि दोनों को समान [[विशेषता प्रतिबाधा]] में मापा जाता है, तो इस प्रकार यह अनुपात समान रूप से दिया जा सकता है: | ||
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\mathrm{CNR} = \left( \frac{V_C}{V_N} \right) ^2 | \mathrm{CNR} = \left( \frac{V_C}{V_N} \right) ^2 | ||
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जहाँ <math>V_C</math> और <math>V_N</math> क्रमशः वाहक संकेत और ध्वनि के मूल माध्य वर्ग (RMS) वोल्टेज स्तर हैं। | |||
सी/एन अनुपात | सी/एन अनुपात अधिकांशतः [[डेसिबल]] (डीबी) में निर्दिष्ट होते हैं: | ||
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\mathrm{CNR_{dB}} = 10 \log_{10}\left( \frac {C}{N} \right) = C_{dBm} - N_{dBm} | \mathrm{CNR_{dB}} = 10 \log_{10}\left( \frac {C}{N} \right) = C_{dBm} - N_{dBm} | ||
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== माप और अनुमान == | == माप और अनुमान == | ||
सी/एन अनुपात को | सी/एन अनुपात को संकेत-टू-नॉइज़ अनुपात (एस/एन) के समान विधि से मापा जाता है, और दोनों विनिर्देश संचार चैनल की गुणवत्ता का संकेत देते हैं। | ||
प्रसिद्ध शैनन-हार्टले प्रमेय में, सी/एन अनुपात एस/एन अनुपात के बराबर है। C/N अनुपात [[वाहक-से-हस्तक्षेप अनुपात]] (C/I, 'CIR'), और [[वाहक-से-शोर-और-हस्तक्षेप अनुपात]], C/(N+I) या 'CNIR' जैसा दिखता है। | प्रसिद्ध शैनन-हार्टले प्रमेय में, सी/एन अनुपात एस/एन अनुपात के बराबर है। इस प्रकार C/N अनुपात [[वाहक-से-हस्तक्षेप अनुपात]] (C/I, 'CIR'), और [[वाहक-से-शोर-और-हस्तक्षेप अनुपात|वाहक ध्वनि-और-हस्तक्षेप अनुपात]], C/(N+I) या 'CNIR' जैसा दिखता है। | ||
रिसीवर के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए सी/एन अनुमानकों की आवश्यकता होती है।<ref>{{cite book |last1=Islam |first1=A. K. M. Najmul |title=2008 5th Workshop on Positioning, Navigation and Communication |last2=Lohan |first2=E. S. |last3=Renfors |first3=M. |chapter=Moment based CNR estimators for BOC/BPSK modulated signal for Galileo/GPS |date=Mar 2008 |pages=129–136 |doi=10.1109/WPNC.2008.4510366 |isbn=978-1-4244-1798-8 |s2cid=8008857 }}</ref> | रिसीवर के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए सी/एन अनुमानकों की आवश्यकता होती है।<ref>{{cite book |last1=Islam |first1=A. K. M. Najmul |title=2008 5th Workshop on Positioning, Navigation and Communication |last2=Lohan |first2=E. S. |last3=Renfors |first3=M. |chapter=Moment based CNR estimators for BOC/BPSK modulated signal for Galileo/GPS |date=Mar 2008 |pages=129–136 |doi=10.1109/WPNC.2008.4510366 |isbn=978-1-4244-1798-8 |s2cid=8008857 }}</ref> सामान्यतः, ध्वनि शक्ति (या ध्वनि शक्ति वर्णक्रमीय घनत्व) के लिए संकेत पावर के अनुपात की तुलना में कुल शक्ति को मापना सरल होता है, और यही कारण है कि सीएनआर आकलन तकनीक समय पर और महत्वपूर्ण हैं। | ||
== कैरियर | == कैरियर ध्वनि घनत्व अनुपात == | ||
[[उपग्रह संचार]] में, वाहक | [[उपग्रह संचार]] में, वाहक ध्वनि-घनत्व अनुपात (''C/N<sub>0</sub>'') [[वाहक संकेत]] शक्ति (भौतिकी) C का [[शोर शक्ति घनत्व|ध्वनि शक्ति घनत्व]] ''N<sub>0</sub>'' का [[अनुपात]] है, इस प्रकार [[डीबी-हर्ट्ज]] में व्यक्त किया गया हैं। ध्वनि के स्रोत के रूप में केवल [[रिसीवर (रेडियो)]] पर विचार करते समय इसे 'वाहक से प्राप्तकर्ता के पास पहुँचने वाली ध्वनि घनत्व का अनुपात कहा जाता है। | ||
यह निर्धारित करता है कि क्या रिसीवर वाहक को लॉक कर सकता है और यदि [[सिग्नल (इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग)]] में [[इनकोडिंग]] जानकारी प्राप्त की जा सकती है, तो प्राप्त | यह निर्धारित करता है कि क्या रिसीवर वाहक को लॉक कर सकता है और यदि [[सिग्नल (इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग)|संकेत (इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग)]] में [[इनकोडिंग]] जानकारी प्राप्त की जा सकती है, तो इस प्रकार प्राप्त होने वाले संकेत में उपस्थित ध्वनि की मात्रा को देखते हुए कैरियर से प्राप्तकर्ता के पास पहुँचने वाली ध्वनि घनत्व के अनुपात को सामान्यतः डेसिबल या dB-Hz में व्यक्त किया जाता है। | ||
ध्वनि शक्ति घनत्व, N<sub>0</sub>=kT, रिसीवर ध्वनि शक्ति प्रति [[ हेटर्स |हेटर्स]] है, जिसे बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक k जूल प्रति [[केल्विन]] में और ध्वनि तापमान T केल्विन में लिखा जा सकता है। | |||
== यह भी देखें == | == यह भी देखें == | ||
* C/I: वाहक-से-हस्तक्षेप अनुपात | * C/I: वाहक-से-हस्तक्षेप अनुपात | ||
* | * EB/N0 या E<sub>b</sub>/N<sub>0</sub>(ऊर्जा प्रति बिट ध्वनि शक्ति वर्णक्रमीय घनत्व के सापेक्ष) | ||
* | * ES/N0|E<sub>s</sub>/N<sub>0</sub>(ऊर्जा प्रति प्रतीक ध्वनि शक्ति वर्णक्रमीय घनत्व के सापेक्ष) | ||
* [[सिग्नल-से-हस्तक्षेप अनुपात]] (SIR या S/I) | * [[सिग्नल-से-हस्तक्षेप अनुपात|संकेत-से-हस्तक्षेप अनुपात]] (SIR या S/I) | ||
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* [[SINAD]] ( | * [[SINAD]] (संकेत-प्लस-ध्वनि-प्लस-विरूपण का ध्वनि-प्लस-विरूपण का अनुपात) | ||
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* {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20160304080134/http://www.broadcom.com/collateral/wp/CMTS-WP101-R.pdf |date=March 4, 2016 |title=Digital Transmission: Carrier-to-Noise Ratio, Signal-to-Noise Ratio, and Modulation Error Ratio}} | * {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20160304080134/http://www.broadcom.com/collateral/wp/CMTS-WP101-R.pdf |date=March 4, 2016 |title=Digital Transmission: Carrier-to-Noise Ratio, Signal-to-Noise Ratio, and Modulation Error Ratio}} | ||
* [https://insidegnss.com/measuring-gnss-signal-strength/ Measuring GNSS Signal Strength] | * [https://insidegnss.com/measuring-gnss-signal-strength/ Measuring GNSS Signal Strength] | ||
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Latest revision as of 14:21, 15 June 2023
दूरसंचार में, वाहक-ध्वनि अनुपात, जिसे अधिकांशतः सीएनआर या सी/एन लिखा जाता है, इस प्रकार के मॉड्यूलेशन संकेत के लिए संकेतन ध्वनि अनुपात (एसएनआर) है। डिमाॅड्यूलेशन के पश्चात एनालॉग बेस बैंड संदेश के लिए इस संकेत के एसएनआर से रेडियो आवृत्ति पासबैंड संकेत के सीएनआर को अलग करने के लिए विशेष शब्दों का उपयोग करती हैं। इस प्रकार उदाहरण के लिए एफएम रेडियो के साथ, मॉड्यूलेशन के साथ 100 मेगाहर्ट्ज वाहक की शक्ति सीएनआर के लिए मानी जाती हैं, जबकि ऑडियो आवृत्ति एनालॉग संदेशों के संकेत के लिए एसएनआर के लिए उपयोग होती हैं, इस प्रकार की प्रत्येक स्थिति में, स्पष्ट ध्वनि की तुलना में यह विशेषतः उपयोग की जाती हैं। यदि यह भेद आवश्यक नहीं है, तो इस प्रकार की समान परिभाषा के साथ सीएनआर के अतिरिक्त एसएनआर शब्द का प्रयोग किया जाता है।
डिजिटल रूप से मॉड्यूटेड संकेत जैसे क्यूएएम या चरण शिफ्ट कुंजीयन को मूल रूप से दो निरंतर तरंग कैरियर्स के लिए चरण में और चतुर्भुज घटक के रूप में इस प्रकार के उपकरण जो आउट-ऑफ-फेज कैरियर के रूप में इसकी उपलब्धता से बने होते हैं। वास्तव में इस प्रकार सूचना को बिट्स या प्रतीक के रूप में प्रदर्शित किया जाता हैं और Q घटकों के चरण या आयाम के दिए गए संयोजनों द्वारा वापस कर दिया जाता है। यह इस कारण हैं क्यूंकि डिजिटल मॉडुलन के संदर्भ में डिजिटल रूप से संशोधित संकेतों को सामान्यतः वाहक के रूप में संदर्भित किया जाता है। इसलिए संकेत ध्वनि के अनुपात (एसएनआर) के अतिरिक्त कैरियर टू नॉइज़ अनुपात (सीएनआर) शब्द को संकेत की गुणवत्ता को व्यक्त करने के लिए पसंद किया जाता है, इस प्रकार जब संकेत को डिजिटल रूप से संशोधित किया गया हो।
उच्च सी/एन अनुपात स्वागत की अच्छी गुणवत्ता प्रदान करते हैं, उदाहरण के लिए डिजिटल संदेश संकेत की कम बिट त्रुटि दर बीईआर या एनालॉग संदेश संकेत के उच्च एसएनआर के रूप में उपयुक्त होती हैं।
परिभाषा
वाहक ध्वनि अनुपात को रिसीवर फ़िल्टर के पश्चात प्राप्त होने वाली संशोधित वाहक संकेत शक्ति को भौतिकी C से प्राप्त होने वाली ध्वनि शक्ति एन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है:
- .
जब वाहक और ध्वनि दोनों को समान विशेषता प्रतिबाधा में मापा जाता है, तो इस प्रकार यह अनुपात समान रूप से दिया जा सकता है:
- ,
जहाँ और क्रमशः वाहक संकेत और ध्वनि के मूल माध्य वर्ग (RMS) वोल्टेज स्तर हैं।
सी/एन अनुपात अधिकांशतः डेसिबल (डीबी) में निर्दिष्ट होते हैं:
या वोल्टेज की अवधि में:
माप और अनुमान
सी/एन अनुपात को संकेत-टू-नॉइज़ अनुपात (एस/एन) के समान विधि से मापा जाता है, और दोनों विनिर्देश संचार चैनल की गुणवत्ता का संकेत देते हैं।
प्रसिद्ध शैनन-हार्टले प्रमेय में, सी/एन अनुपात एस/एन अनुपात के बराबर है। इस प्रकार C/N अनुपात वाहक-से-हस्तक्षेप अनुपात (C/I, 'CIR'), और वाहक ध्वनि-और-हस्तक्षेप अनुपात, C/(N+I) या 'CNIR' जैसा दिखता है।
रिसीवर के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए सी/एन अनुमानकों की आवश्यकता होती है।[1] सामान्यतः, ध्वनि शक्ति (या ध्वनि शक्ति वर्णक्रमीय घनत्व) के लिए संकेत पावर के अनुपात की तुलना में कुल शक्ति को मापना सरल होता है, और यही कारण है कि सीएनआर आकलन तकनीक समय पर और महत्वपूर्ण हैं।
कैरियर ध्वनि घनत्व अनुपात
उपग्रह संचार में, वाहक ध्वनि-घनत्व अनुपात (C/N0) वाहक संकेत शक्ति (भौतिकी) C का ध्वनि शक्ति घनत्व N0 का अनुपात है, इस प्रकार डीबी-हर्ट्ज में व्यक्त किया गया हैं। ध्वनि के स्रोत के रूप में केवल रिसीवर (रेडियो) पर विचार करते समय इसे 'वाहक से प्राप्तकर्ता के पास पहुँचने वाली ध्वनि घनत्व का अनुपात कहा जाता है।
यह निर्धारित करता है कि क्या रिसीवर वाहक को लॉक कर सकता है और यदि संकेत (इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग) में इनकोडिंग जानकारी प्राप्त की जा सकती है, तो इस प्रकार प्राप्त होने वाले संकेत में उपस्थित ध्वनि की मात्रा को देखते हुए कैरियर से प्राप्तकर्ता के पास पहुँचने वाली ध्वनि घनत्व के अनुपात को सामान्यतः डेसिबल या dB-Hz में व्यक्त किया जाता है।
ध्वनि शक्ति घनत्व, N0=kT, रिसीवर ध्वनि शक्ति प्रति हेटर्स है, जिसे बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक k जूल प्रति केल्विन में और ध्वनि तापमान T केल्विन में लिखा जा सकता है।
यह भी देखें
- C/I: वाहक-से-हस्तक्षेप अनुपात
- EB/N0 या Eb/N0(ऊर्जा प्रति बिट ध्वनि शक्ति वर्णक्रमीय घनत्व के सापेक्ष)
- ES/N0|Es/N0(ऊर्जा प्रति प्रतीक ध्वनि शक्ति वर्णक्रमीय घनत्व के सापेक्ष)
- संकेत-से-हस्तक्षेप अनुपात (SIR या S/I)
- संकेत ध्वनि अनुपात (एसएनआर या S/N)
- SINAD (संकेत-प्लस-ध्वनि-प्लस-विरूपण का ध्वनि-प्लस-विरूपण का अनुपात)
संदर्भ
- ↑ Islam, A. K. M. Najmul; Lohan, E. S.; Renfors, M. (Mar 2008). "Moment based CNR estimators for BOC/BPSK modulated signal for Galileo/GPS". 2008 5th Workshop on Positioning, Navigation and Communication. pp. 129–136. doi:10.1109/WPNC.2008.4510366. ISBN 978-1-4244-1798-8. S2CID 8008857.
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