stringtranslate.com

Крест-фактор

Коэффициент амплитуды — это параметр формы волны , например, переменного тока или звука, показывающий отношение пиковых значений к эффективному значению. Другими словами, коэффициент амплитуды указывает, насколько экстремальны пики в форме волны. Коэффициент амплитуды 1 указывает на отсутствие пиков, например, постоянный ток или прямоугольная волна . Более высокие коэффициенты амплитуды указывают на наличие пиков, например, звуковые волны, как правило, имеют высокие коэффициенты амплитуды.

Коэффициент амплитуды — это пиковая амплитуда сигнала, деленная на среднеквадратичное значение сигнала.

Отношение пиковой мощности к средней ( PAPR ) — это квадрат пиковой амплитуды (что дает пиковую мощность ), деленный на квадрат среднеквадратичного значения (что дает среднюю мощность ). [1] Это квадрат пик-фактора.

При выражении в децибелах пик-фактор и PAPR эквивалентны из-за способа расчета децибел для отношения мощности к отношению амплитуды .

Таким образом, крест-фактор и PAPR являются безразмерными величинами . Хотя крест-фактор определяется как положительное действительное число , в коммерческих продуктах он также обычно указывается как отношение двух целых чисел, например, 2:1. PAPR чаще всего используется в приложениях обработки сигналов. Поскольку это отношение мощностей, оно обычно выражается в децибелах (дБ) . Крест-фактор тестового сигнала является довольно важным вопросом в стандартах тестирования громкоговорителей ; в этом контексте он обычно выражается в дБ. [2] [3] [4]

Минимально возможный крест-фактор составляет 1, 1:1 или 0 дБ.

Примеры

В этой таблице приведены значения для некоторых нормализованных форм волн . Все пиковые величины были нормализованы до 1.

Примечания:

  1. Коэффициенты амплитуды, указанные для QPSK, QAM, WCDMA, являются типичными коэффициентами, необходимыми для надежной связи, а не теоретическими коэффициентами амплитуды, которые могут быть больше.

Уменьшение крест-фактора

Многие методы модуляции были специально разработаны для обеспечения постоянной модуляции огибающей , т. е. минимально возможного коэффициента амплитуды 1:1.

В общем, методы модуляции, которые имеют меньшие крест-факторы, обычно передают больше бит в секунду, чем методы модуляции, которые имеют более высокие крест-факторы. Это происходит потому, что:

  1. любой данный линейный усилитель имеет некоторую «пиковую выходную мощность» — некоторую максимально возможную мгновенную пиковую амплитуду, которую он может поддерживать и при этом оставаться в линейном диапазоне;
  2. средняя мощность сигнала — это пиковая выходная мощность, деленная на пик-фактор;
  3. количество передаваемых бит в секунду (в среднем) пропорционально средней передаваемой мощности ( теорема Шеннона–Хартли ).

Ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM) является очень перспективным методом модуляции; возможно, его самой большой проблемой является его высокий пик-фактор. [14] [15] Для OFDM было предложено много методов снижения пик-фактора (CFR). [16] [17] [18] Уменьшение пик-фактора приводит к тому, что система может либо передавать больше бит в секунду с тем же оборудованием, либо передавать те же бит в секунду с оборудованием с меньшей мощностью (и, следовательно, с меньшими затратами на электроэнергию [19] и менее дорогим оборудованием), или и то, и другое. За прошедшие годы было предложено множество подходов на основе моделей для снижения PAPR в системах связи. В последние годы растет интерес к изучению моделей на основе данных для снижения PAPR в рамках текущих исследований в сквозных сетях связи. Эти модели на основе данных предлагают инновационные решения и новые направления исследований для эффективного решения проблем, связанных с высоким PAPR. Используя методы на основе данных, исследователи стремятся повысить производительность и эффективность сетей связи за счет оптимизации использования мощности. [20]

Методы снижения крест-фактора

Существуют различные методы снижения пик-фактора, такие как пиковое окно, формирование шума , импульсная инжекция и подавление пиков.

Приложения

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Wireless 101: Отношение пиковой и средней мощности (PAPR)».
  2. ^ Требования к питанию динамиков JBL, которые применяют стандарт IEC 268-5, недавно переименованный в 60268-5
  3. ^ Стандарт AES 2-2012, Приложение B (Информативное) Пик-фактор, стр. 17–20 в издании от 11 февраля 2013 г.
  4. ^ "Dr. Pro-Audio", Управление мощностью, суммирует различные стандарты динамиков.
  5. ^ abcd "RMS и средние значения для типичных форм волн". Архивировано из оригинала 2010-01-23.
  6. ^ Палико, Жак; Луэ, Ив. ОПРЕДЕЛЕНИЯ И АНАЛИЗ ОТНОШЕНИЯ МОЩНОСТИ В МОДУЛЯЦИЯХ С ОДНОЙ НЕСУЩЕЙ (PDF) . IETR/Supélec – Кампус де Ренн. п. 2.
  7. ^ abc "Прочитать steer_rf_chapter1.pdf". Архивировано из оригинала 2016-03-22 . Получено 2014-12-11 .
  8. ^ "Переход передатчиков на COFDM". Архивировано из оригинала 2009-08-21 . Получено 2009-06-17 .
  9. ^ ab R. Wolf; F. Ellinger; R. Eickhoff; Massimiliano Laddomada; Oliver Hoffmann (14 июля 2011 г.). Periklis Chatzimisios (ред.). Mobile Lightweight Wireless Systems: Second International ICST Conference, Mobilight 2010, 10–12 мая 2010 г., Барселона, Испания, Revised Selected Papers. Springer. стр. 164. ISBN 978-3-642-16643-3. Получено 13 декабря 2012 г.
  10. ^ Теория шума операционного усилителя и его применение Архивировано 30 ноября 2014 г. на Wayback Machine - 10.2.1 среднеквадратичное значение по сравнению с шумом PP
  11. ^ Глава 1. Фильтрованный низкочастотный шум первого порядка. «Стандартное отклонение напряжения гауссовского шума — это среднеквадратичное или среднеквадратичное значение напряжения».
  12. ^ Шум: часто задаваемые вопросы - «Теоретически шум имеет неограниченное распределение, поэтому он должен иметь бесконечный крест-фактор»
  13. ^ Телекоммуникационные измерения, анализ и приборы, Камило Фехер, раздел 7.2.3 Шум с конечным пик-фактором
  14. ^ «Уменьшение пик-фактора сети OFDM/WiMAX».
  15. ^ «Методы модуляции с низким коэффициентом амплитуды для ортогонального частотного разделения каналов (OFDM)». Архивировано 29 августа 2017 г. на Wayback Machine .
  16. ^ Р. Нил Брейтуэйт. «Уменьшение коэффициента амплитуды для OFDM с использованием селективной деградации поднесущей». Архивировано 06.08.2018 на Wayback Machine .
  17. ^ KT Wong, B. Wang и J.-C. Chen, «Снижение PAPR OFDM путем переключения нулевых поднесущих и поднесущих данных», Electronics Letters, т. 47, № 1, стр. 62-63 Январь 2011 г. Архивировано 23 сентября 2015 г. на Wayback Machine .
  18. ^ SC Thompson, «Фазовая модуляция OFDM с постоянной огибающей», докторская диссертация, Калифорнийский университет в Сан-Диего, 2005.
  19. ^ Ник Уэллс. «DVB-T2 в связи с семейством стандартов DVB-x2» Архивировано 26 мая 2013 г. в Wayback Machine цитата: «методы, которые могут снизить PAPR, ... могут привести к значительной экономии затрат на электроэнергию».
  20. ^ Хулейхель, Яра; Бен-Дрор, Эйлам; Пермутер, Хаим Х. (2020). Проектирование формы сигнала с низким PAPR для систем OFDM на основе сверточного автоэнкодера . Международная конференция IEEE 2020 года по передовым сетям и телекоммуникационным системам (ANTS). стр. 1-6.
  21. ^ "Что такое "крест-фактор" и почему он используется?" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2011-09-27 . Получено 2006-03-07 .
  22. ^ Анализ пик-фактора для комплексной обработки сигналов. Архивировано 27 апреля 2006 г. на Wayback Machine.
  23. ^ Моделирование PAPR для 64QAM
  24. ^ Определение пик-фактора — AES Pro Audio Reference
  25. ^ "Level Practices in Digital Audio". Архивировано из оригинала 2009-06-18 . Получено 2009-10-11 .
  26. ^ Структура усиления — настройка уровней системы Архивировано 28 сентября 2007 г. на Wayback Machine , Mackie Mixer Tips
  27. ^ Настройка уровня звука в системе: Даже самая дорогая система, настроенная неправильно, никогда не будет работать так же хорошо, как недорогая система, настроенная правильно.
  28. ^ Небный храп, выявленный с помощью анализа акустического крест-фактора

Общий

Общественное достояние В этой статье использованы материалы из Федерального стандарта 1037C. Администрация общих служб . Архивировано из оригинала 2022-01-22. (в поддержку MIL-STD-188 ).

Внешние ссылки