Hallo Was passiert eigentlich, wenn man weißes Rauschen mit weißem Rauschen multiplikativ mischt? Zum Beispiel mit einem NE602. Was kommt dabei raus?
Georg schrieb: > Hallo > > Was passiert eigentlich, wenn man weißes Rauschen mit weißem Rauschen > multiplikativ mischt? Zum Beispiel mit einem NE602. > Was kommt dabei raus? weißes Rauschen
Die Frage stellt sich z.B. wenn man ohne selektiven Vorverstärker mit dem Mischer das Empfangssignal auf eine ZF heruntermischt. Durch die beiden Empfangsbereiche (LO-ZF und LO+ZF) verdoppelt sich die Empfangsbandbreite, und damit auch die heruntergemischte Rauschleistung, also 3dB mehr.
Christoph db1uq K. schrieb: > Durch die > beiden Empfangsbereiche (LO-ZF und LO+ZF) verdoppelt sich die > Empfangsbandbreite, und damit auch die heruntergemischte Rauschleistung, > also 3dB mehr. Wieso gerade eine Verdoppelung? Das wäre nur der Fall, wenn beide Rauschleistungen gleich groß wären.
Wenn man weißes Rauschen auf beiden Empfangsbereichen voraussetzt ist das so. Neben der klassischen Methode der selektiven Vorverstärkung gibt es noch die eher exotischen "Image reject mixer": https://www.minicircuits.com/pdfs/JCIR-4MH.pdf https://www.minicircuits.com/pdfs/JCIR-152H+.pdf die unterdrücken durch die Phasenverhältnisse das unerwünschte Seitenband. Im UKW-Radio muss das Eingangsfilter sogar mitlaufen, Empfangsbereich 88-108MHz = 20 MHz breit und erste ZF 10,7 MHz, damit lägen beide Spiegelbänder für einen LO von 98 MHz im Durchlassbereich eines fest abgestimmten Filters.
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Christoph db1uq K. schrieb: > Im UKW-Radio muss das Eingangsfilter sogar mitlaufen, Empfangsbereich > 88-108MHz = 20 MHz breit und erste ZF 10,7 MHz, damit lägen beide > Spiegelbänder für einen LO von 98 MHz im Durchlassbereich eines fest > abgestimmten Filters. Es gibt solche und solche Die Görler 4fach Dreko Tuner haben eine mitlaufende Selektion am Eingang. Auch die Tuner, bei der die 4 Drekos durch Kapazitätsfdioden ersetzt werden. Es gibt aber genügend Tuner im unteren Preissegment , welche ein fest abgestimmten Eingangskreis mit 20 MHz Bandbreite haben. Die haben auch massiv Spiegelempfangsprobleme, welches aber den wenigsten Nutzern auffällt, weil sie nicht wissen, das es solche Probleme gibt. Sie meinen, das die Geistersender real vorhandene Sender sind , die da hingehören. Ralph Berres
Mehr Rausch ;) Im Ernst, wenn man Rauschen addiert, verringert sich ja im Ergebnis das Rauschen (findet man hin und wieder bei besonders rauscharmen NF-VV, wo einzelne OP-Stufen parallel geschaltet sind). Was passiert aber bei einer Rauschmultiplikation? Wenn beide Rauschsignale von der Amplitude gleich stark sind, verdoppelt sich dann die Rauschamplitude?
Verwurzelzweifacht sich. Amplitude heißt üblicherweise Spannung, die geht mit der Wurzel der Rauschleistung.
kann man testen ... ?! Beitrag "LTSpice - Versuch Rauschen mit Spannungsquelle zu erzeugen gibt konstante Werte"
Das mit den parallelgeschalteten Transistoren wird für magnetische
Tonabnehmer vorgeschlagen ("moving coil"). Ich vermute, dass der Effekt
daher kommt, dass das Nutzsignal an allen Eingängen gleichphasig
ansteht, während das Rauschen ungeordneter ist. Das Rauschen kann nicht
kleiner werden, aber der Signal/Rauschabstand nach dem Verstärker ist
dadurch größer.
Georg schrieb: > Was passiert eigentlich, wenn man weißes Rauschen mit weißem Rauschen > multiplikativ mischt? Zum Beispiel mit einem NE602. > Was kommt dabei raus? Du kannst nichts (elektrisches) mischen. Kurt
Ralph B. schrieb: > Es gibt aber genügend Tuner im unteren Preissegment , welche ein fest > abgestimmten Eingangskreis mit 20 MHz Bandbreite haben. Wovon redest du? Was für Tuner meinst du? Also, wenn man einen Breitband-Empfänger plant, also z.B. sowas wie 9 kHz bis 32 MHz, dann schafft man das mit einem mitlaufenden Filter auf der HF nicht. Jedenfalls nicht ohne ganz erheblichen Aufwand, der heutzutage in keinem sinnvollen Verhältnis zum Nutzen steht. Entweder mischt man nach oben, also hochliegende ZF und benutzt einen festen Tiefpaß - oder man mischt auf eine ZF von 0 herunter und eliminiert das unerwünschte Seitenband durch Phasenmethode, Beaver usw. So im Groben etwa funktionieren die bekannten USB-Sticks. W.S.
Hallo, Georg schrieb: > Was passiert aber bei einer Rauschmultiplikation? Wenn beide > Rauschsignale von der Amplitude gleich stark sind, verdoppelt sich dann > die Rauschamplitude? es ergibt sogenanntes Quadratrauschen. Ist ähnlich wie Quadratlatschen, im Prinzip nur Latschen, aber eben größer... Gruß aus Berlin Michael
Beitrag #6150152 wurde von einem Moderator gelöscht.
Christoph db1uq K. schrieb: > Ich vermute, dass der Effekt > daher kommt, dass das Nutzsignal an allen Eingängen gleichphasig > ansteht, während das Rauschen ungeordneter ist. Das Nutzsignal verstärkt sich mit der Zahl der parallelen Verstärker (n). > Das Rauschen kann nicht > kleiner werden, Das Rauschen steigt nur mit Wurzel(n). > aber der Signal/Rauschabstand nach dem Verstärker ist > dadurch größer. Genau.
Beitrag #6150735 wurde von einem Moderator gelöscht.
Georg schrieb: > weißes Rauschen mit weißem Rauschen > multiplikativ mischt Klingt für mich nach Kreuzkorrelation. Müsste sich eigentlich (weitestgehend) aufheben.
Marek N. schrieb: > Klingt für mich nach Kreuzkorrelation. Müsste sich eigentlich > (weitestgehend) aufheben. Weißes Rauschen ist unkorreliert. Da hebt sich nichts auf.
Beitrag #6151053 wurde von einem Moderator gelöscht.
Mit einem LO hat man erst mal zwei Empfangsbänder, das Nutzband und das Spiegelband, jeweils um die ZF neben dem LO. Der Mischer mischt beide auf zwei Zwischenfrequenzen, die Summe und die Differenz. Ein Empfangsmischer nutzt üblicherweise nur die Differenzfrequenz. Daraus resultiert ein Conversion Loss von 3 dB plus den Mischerverlusten. Die Rauschleistung aus beiden Empfangsbändern wird aufaddiert, aber dann halbe-halbe auf Summe und Differenz aufgeteilt. Am Differenzausgang sollte also wieder fast die selbe Rauschleistung anstehen wie im Nutzband. Die Nutzsignalleistung wird dagegen aufgeteilt. Der Rauschabstand wird damit um 3dB verschlechtert, wenn man die Spiegelrauschleistung nicht wie gesagt durch selektive Vorverstärkung unterdrückt. https://www.minicircuits.com/appdoc/AN00-009.html
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Hans Moser schrieb: > Weißes Rauschen ist unkorreliert. Da hebt sich nichts auf. Hmm, ich hätte jetzt gedacht, eben weil es unkorrelliert ist, ist es orthogonal und dann ist eben die Kreuzkorrelation davon Null. Macht man sich doch auch bei UMTS und GPS zu Nutze, wo jedes Bit mit einer Walsh-Hadamard Sequenz gechippt wird, um so gleichzeitig innerhalb eines Kanals mehrere Datenströme mittels Codemultiplex zu übertragen. Im Empfänger wird dann das Signal mit dem gewünschten Code korreliert. Alle Signale mit anderen Codes fallen bei der Kreuzkorrelation raus, weil sie untereinander und zum Nutzsignal orthogonal sind und die Autokorrelation mit dem Nutzsignal liefert ein Maximum an der verzögerten Stelle tau, die von der Laufzeit des Signals abhängt.
Hans Moser schrieb: > Marek N. schrieb: >> Klingt für mich nach Kreuzkorrelation. Müsste sich eigentlich >> (weitestgehend) aufheben. > > Weißes Rauschen ist unkorreliert. Da hebt sich nichts auf. Aufheben kann sich nur das was gegenphasig addiert wird. Rauschen ist ein Signal das sich aus einer grossen Menge anderer Signale durch Addition ergeben hat. Da hier keine Referenz für ein "gewünschtes" Signal vorhanden ist kann auch nichts gesucht, sprich korreliert werden. Kurt
Beide Rauschquellen beanspruchen jeweils einen Frequenzbereich. Werden sie multiplikativ gemischt, entsteht ein größerer mit Rauschen belegter Frequenzbereich. Das kann man dann auch ausrechnen mit Addition und Subtraktion.
Matthias K. schrieb: > Beide Rauschquellen beanspruchen jeweils einen Frequenzbereich. Nein, es sind sehr viele Signale die auf einem Knotenunkt zusammengeschaltet wurden. An diesem entsteht ein neues Signal, dieses Signal wird wohl nie periodisch sein, dazu sind viel zu viele Einzelsignale beteiligt. Ein Frequenzbereich kommt erst ins Spiel wenn das resultierende Signal "zeitlich" beeinflusst wird oder wenn die vielen Einzelsignale da von Haus aus mit begrenzter "Periodendauer" behaftet sind. > Werden > sie multiplikativ gemischt, elektrische Signale können nicht gemischt werden. > entsteht ein größerer mit Rauschen belegter > Frequenzbereich. Es wird ein grösserer Bereich nach der Addition sich beim neuem Signal ergeben als es bei den Einzelsignalen, erstellt jeweils an ihrem Knotenpunkt, vorliegt. Wird aus zwei "Rauschquellen" ein neues Signal generiert so kann dieses durchaus schnellere Zustandsänderungen zeigen als die beiden Einzelsignale sie selber haben. Kurt
Bei den vielen interessanten, theoretischen Betrachtungen hier mal die Frage in die Runde: hat einer von euch vielleicht die Möglichkeit das zu messen (an 2-3 Beispielen)? Das Ergebnis könnte ja die eine oder andere Theorie widerlegen oder bestätigen.
Christoph db1uq K. schrieb: > Das mit den parallelgeschalteten Transistoren wird für magnetische > Tonabnehmer vorgeschlagen ("moving coil"). Ich vermute, dass der Effekt > daher kommt, dass das Nutzsignal an allen Eingängen gleichphasig > ansteht, während das Rauschen ungeordneter ist. Das Rauschen kann nicht > kleiner werden, aber der Signal/Rauschabstand nach dem Verstärker ist > dadurch größer. Die Erklärung ist die dass die Rauschspannung abnimmt, imselben Maße nimmt aber der Rauschstrom zu, die Rauschleistung ändert sich also nicht. Bei hinreichend niedriger Quellimpedanz verbessert sich in der Tat der Rauschabstand im Sinne einer verbesserten Rauschanpassung.
So mal zum Nachdenken: Zwei Signalquellen werden zusammengeschaltet und einer Leitung zugeführt. Die Zusammenschaltung erfolgt über zwei gleiche Widerstände, die Leitung ist hochohmig abgeschlossen S1---R1---| ------------|--Signal S2---R2---| Die Signale: a) S1 1 kHz, 10Vss S2 2 kHz, 10Vss b) S1 +5V S2 -3V Verhält sich die Zusammenschaltung identisch? Gibt es irgendwelche grundsätzlichen Unterschiede? (alle Signale und Spannungsangaben sind Massebezogen) Kurt
Ein ähnliches Problem: Sendeantenne linear polarisiert, Empfangsantenne zirkular rechtsdrehend. Das hat man beispielsweise beim Senden über QO-100 auf 2,4 GHz. Der Empfänger bekommt das Rauschen von zwei Polarisationsebenen (dafür ist allerdings die linksdrehende zirkulare Polarisation unterdrückt), gesendet wird nur auf einer. Ich vermute, wenn mein Signal sehr knapp über dem Rauschen ankommt macht das einen Unterschied, aber wenn ich z.B. 20 dB darüber liege ist es fast egal, der Rauschbeitrag der anderen Ebene ist vergleichsweise klein. Man kann also auch einfache linear polarisierte WLAN Gitterparabolantennen verwenden.
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