Das Rauschen (fast) abschaffen

Das Rauschen (fast) abschaffen

Gepulste HF-Signale: große Verbesserungen

Auch für gepulste HF-Signale kann NFE recht effektiv sein. Man betrachte den Spitzenwertdetektor. Eine Kombination von Max-Hold-Kurven und langsamen Wobbelzeiten (langsam genug, dass Kurvenelemente im Vergleich zur Periode der gepulsten HF lang dauern) führt oft dazu, dass jedes Kurvenelement den höchsten von 10, 100 oder gar 1000 Impulsen plus Rauschen repräsentiert. Die Varianz des größten Messwerts einer großen Anzahl von Messungen ist viel geringer als die Varianz des puren Rauschens oder des Rauschens, das mit nur ein paar Impulsen gemessen wurde. Bei niedriger Varianz ist NFE sehr effektiv. Bei der Messung von gepulsten HF-Signalen kann man bei einer vorgegebenen maximalen Messunsicherheit von 3 dB eine Verringerung des erforderlichen Signal-Rausch-Verhältnisses in der Größenordnung von 10 dB erwarten (siehe Bild 5).

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Ergebnisse für die Praxis

NFE ist eine Software-Technik, die den Rauschpegel bei Spektrummessungen wirksam reduziert, und zwar bei der Messung der CW, der Leistung in einem Frequenzband und der Nachbarkanalleistung sowie bei der Charakterisierung von HF-Pulsen. Die rechnerische Rauschverringerung ist zwar nicht so universell nützlich wie eine echte Verbesserung der Rauschzahl in einem Spektrumanalysator, oft aber ist sie bemerkenswert wirksam. Bei CW sind die Verbesserungen moderat, bei rauschähnlichen Signalen aber (wie etwa digitalen Kommunikationssignalen) und in vielen Fällen auch bei gepulsten HFSignalen arbeitet das Verfahren ausgezeichnet.

Ein besonders anschauliches Beispiel zeigt Bild 6. Man beachte den grünen Marker rechts und die darüberliegenden alphanumerischen Werte: Die Rauschdichte an dieser Stelle lag 3 dB unter dem theoretischen Rauschen von –174 dBm/Hz bei Raumtemperatur. Tatsächlich gemessen wurde der Teil der Leistung der Signalquelle, der über dem theoretischen Rauschen eines 50-Ω-Widerstandes liegt. Das ist der Grund dafür, warum der Messwert unter dem des thermischen Rauschens liegt. ha

Literatur

[1] Spectrum Analyzer Measurements and Noise. Agilent-Applikationsbericht 1303. Literaturnummer 5966-4008E. Verfügbar unter www.agilent.com.

Autoren:
	Joe Gorin ist Chef-Entwicklungsingenieur in der Signal Analysis Division bei der Agilent Technologies, Inc., im kalifornischen Santa Rosa.
	Dipl.-Ing. Tomas Lange trat nach Abschluss des Elektrotechnik-Studiums (HF) an der Uni Karlsruhe 1991 in die Dienste von HP als Applikationsingenieur und später als Systemarchitekt im Projektgeschäft. In der nachfolgenden Dekade war er bei Agilent als Key Account Manager in verschiedenen Zuständigkeiten bei Kunden in F+E in Hochtechnologiebereichen tätig. Seit diesem Frühjahr arbeitet er als Produktspezialist für Hochfrequenz- & Kommunikationstechnik im Vertrieb bei Agilent.

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