Träger-Rausch-Dichte (C/N₀) und Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) sind beides Messgrößen, die im Bereich der Telekommunikation zur Bewertung der Qualität eines Signals verwendet werden. Obwohl sie verwandt sind, gibt es subtile Unterschiede in ihren Definitionen und Anwendungen. Lassen Sie uns diese Unterschiede im Detail untersuchen.
Signal-Rausch-Verhältnis (SNR):
1. Grundprinzip:
- SNR: Das Signal-Rausch-Verhältnis ist ein Maß für die Stärke des gewünschten Signals im Vergleich zum Pegel des Hintergrundrauschens. Es ist definiert als das Verhältnis der Signalleistung zur Rauschleistung, ausgedrückt in Dezibel (dB).
2. Formel:
- SNR: Mathematisch wird SNR als SNR (dB)=10⋅log10(�Signal�Rauschen)SNR (dB)=10⋅log10(PnoisePsignal) dargestellt, wobei �signalPsignal das ist Signalleistung, und „noisePnoise“ ist die Rauschleistung.
3. Anwendungen:
- SNR: Wird häufig in verschiedenen Kommunikationssystemen verwendet, um die Qualität eines Signals zu beurteilen. Höhere SNR-Werte weisen auf eine bessere Signalqualität mit geringerer Beeinträchtigung durch Rauschen hin.
Träger-Rausch-Dichte (C/N₀):
1. Grundprinzip:
- C/N₀: Träger-Rausch-Dichte ist eine Metrik, die sich auf die Leistung pro Bandbreiteneinheit konzentriert. Dies ist insbesondere bei Satellitennavigationssystemen wie GPS relevant, bei denen die Leistung über ein bestimmtes Frequenzband verteilt wird.
2. Formel:
- C/N₀: Mathematisch wird C/N₀ dargestellt als C/N₀ (dB-Hz)=10⋅log10(�Träger�0)C/N₀ (dB-Hz)=10⋅log10(N0 Pcarrier), wobei �carrierPcarrier die Trägerleistung und �0N0 die spektrale Leistungsdichte des Rauschens ist.
3. Anwendungen:
- C/N₀: Wird hauptsächlich in Satellitennavigationssystemen verwendet, um die Qualität des Trägersignals bei Vorhandensein von Rauschen zu beurteilen. Es liefert ein Maß für die Trägerleistung im Verhältnis zur Rauschdichte.
Hauptunterschiede:
1. Definition:
- SNR: Misst das Verhältnis der Signalleistung zur Rauschleistung ohne Berücksichtigung der Bandbreite.
- C/N₀: Konzentriert sich auf die Leistung pro Bandbreiteneinheit, insbesondere relevant in Satellitennavigationssystemen.
2. Formel:
- SNR: 10⋅log10(�Signal�Rauschen)10⋅log10(PnoisePsignal)
- C/N₀: 10⋅log10(�Träger�0)10⋅log10(N0PTräger)
3. Anwendungen:
- SNR: Wird häufig in verschiedenen Kommunikationssystemen, einschließlich drahtloser und drahtgebundener Kommunikation, zur Beurteilung der Signalqualität verwendet.
- C/N₀: Wird hauptsächlich in Satellitennavigationssystemen verwendet, um die Qualität des Trägersignals bei Vorhandensein von Rauschen zu bewerten.
4. Einheiten:
- SNR: Ausgedrückt in Dezibel (dB).
- C/N₀: Ausgedrückt in Dezibel pro Hertz (dB-Hz).
Beziehung:
Während SNR und C/N₀ unterschiedliche Definitionen und Anwendungen haben, hängen sie in dem Sinne zusammen, dass beide den Vergleich der Signalleistung mit dem Rauschen beinhalten. C/N₀ betont jedoch speziell die Leistung pro Bandbreiteneinheit und wird hauptsächlich in Satellitennavigationssystemen verwendet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass SNR und C/N₀ verwandte Messgrößen sind, die in unterschiedlichen Kontexten verwendet werden. SNR ist ein allgemeines Maß für die Signalqualität in Kommunikationssystemen, während C/N₀ besonders in Satellitennavigationssystemen relevant ist und die Leistungsdichte des Trägersignals im Verhältnis zum Rauschen pro Bandbreiteneinheit hervorhebt.