잡음지수와 신호대잡음비간의 관계

1. 개요

2. 신호대잡음비(S/N 또는 SNR, Signal to Noise power Ratio )

3. 잡음지수(NF, Noise Figure)

4. 다단 증폭기의 종합잡음지수

 

 

 

1. 개요

 - 아날로그통신은 성능을 평가할 때 전송과정에서 신호가 변형되거나 잡음이 부가되기 때문에 신호의 평균전력만을 고려하는 것은 큰 의미가 없음

 - 전송과정에서 신호전력뿐만 아니라 잡음전력도 부가되기 때문에 이들의 비를 평가하는 것이 중요

 - 따라서, 아날로그 통신에서는 SNR, NF를 평가 척도로 활용(디지털 통신시스템에서는 Eb/No를 사용한다)

2. 신호대잡음비(S/N 또는 SNR, Signal to Noise power Ratio )

 - 신호대잡음비는 신호 대 잡음의 상대적인 크기를 측정할 때 사용

 - 들어오는 신호의 평균전력을 S라 하고, 잡음의 평균전력을 N이라 하면 신호대 잡음비는 아래와 같이 표현됨

                                            S/N=10*log10(S/N)

 - 만약 S=N이면, S/N=0이 됨, 이 경우에는 잡음의 수준이 신호와 심하게 맞서기 때문에 신호경계를 읽을 수 없게 됨

 - 가장 이상적인 것은, S가 N보다 커서 S/N이 양수가 되는 경우임

3. 잡음지수(NF, Noise Figure)

  - 잡음지수는 어떤 시스템이나 회로블럭을 신호가 지나면서, 얼마나 잡음이 추가되었느냐를 나타내는 지표임

  - 잡음팩터는 단순히 입력의 SNR을 출력의 SNR로 나눈 값

  - 우리가 주로 사용하는 NF는 Noise factor를 dB 스케일로 나타낸 것임

  - 잡음지수는 어떤 회로나 시스템을 통과하고 나면 항상 잡음이 늘어나기 때문에 출력 SNR은 입력 SNR보다 항상 작으며, 0보다 항상 큰 값을 가진다

  - 잡음 지수가 적을수록 시스템에서 부가되는 잡음의 양이 적음을 의미

4. 다단 증폭기의 종합잡음지수

 

 - G1, G2, G3.....Gn은 각 단의 이득을 의미하며, F1, F2, F3......Fn은 각 단의 NF(Noise Figure) 값을 의미함

  - 일반적으로 NF는 dB단위로 표현함

  - 종속으로 연결된 증폭기의 전체 잡음지수는 초단 증폭기의 잡음지수에 의해 결정됨

  - 그러므로 수신기에서는 초단 증폭기를 주로 저잡음 증폭기(LNA)를 사용

 

 

 

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http://www.rfdh.com/rfdb/nf.htm