stringtranslate.com

Крест-фактор

Крест-фактор — это параметр формы сигнала , например переменного тока или звука, показывающий отношение пиковых значений к эффективному значению. Другими словами, пик-фактор показывает, насколько экстремальными являются пики в форме сигнала. Пик-фактор 1 указывает на отсутствие пиков, таких как постоянный ток или прямоугольная волна . Более высокие коэффициенты амплитуды указывают на пики, например, звуковые волны имеют тенденцию иметь высокие коэффициенты амплитуды.

Пик-фактор — это пиковая амплитуда сигнала, деленная на среднеквадратичное значение сигнала.

Отношение пиковой мощности к средней ( PAPR ) представляет собой квадрат пиковой амплитуды (определяющий пиковую мощность ), деленный на квадрат среднеквадратичного значения (определяющий среднюю мощность ). [1] Это квадрат пик-фактора.

Выраженные в децибелах коэффициент амплитуды и PAPR эквивалентны из-за того, как децибелы рассчитываются для отношений мощности и отношений амплитуд .

Таким образом, пик-фактор и PAPR являются безразмерными величинами . Хотя пик-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 коэффициент мощности, он обычно выражается в децибелах (дБ) . Пик-фактор тестового сигнала является довольно важным вопросом в стандартах тестирования громкоговорителей ; в этом контексте оно обычно выражается в дБ. [2] [3] [4]

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

Примеры

В этой таблице приведены значения для некоторых нормализованных сигналов . Все пиковые величины были нормализованы к 1.

Примечания:

  1. Пик-факторы, указанные для QPSK, QAM, WCDMA, являются типичными факторами, необходимыми для надежной связи, а не теоретическими пик-факторами, которые могут быть больше.

Снижение 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 с меньшими амплитудными коэффициентами обычно передают больше битов в секунду, чем методы модуляции с более высокими амплитудными коэффициентами. Это потому что:

  1. любой 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 ).

Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) — очень перспективный метод модуляции; возможно, его самая большая проблема — это высокий пик-фактор. [14] [15] Для OFDM было предложено множество методов снижения пик-фактора (CFR). [16] [17] [18] Уменьшение пик-фактора приводит к тому, что система может либо передавать больше битов в секунду с тем же оборудованием, либо передавать те же самые биты в секунду с использованием оборудования с меньшим энергопотреблением (и, следовательно, с меньшими затратами на электроэнергию [ 19] и менее дорогое оборудование), или и то, и другое. На протяжении многих лет было предложено множество подходов, основанных на моделях, для уменьшения PAPR в системах связи. В последние годы растет интерес к изучению моделей снижения PAPR, основанных на данных, в рамках продолжающихся исследований в области сквозных сетей связи. Эти модели, основанные на данных, предлагают инновационные решения и новые направления исследований для эффективного решения проблем, связанных с высоким PAPR. Используя методы, основанные на данных, исследователи стремятся повысить производительность и эффективность сетей связи за счет оптимизации использования энергии.[20]

Методы снижения пик-фактора

Существуют различные методы уменьшения пик-фактора, такие как оконное управление пиками, формирование шума , введение импульсов и подавление пиков.

Приложения

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Беспроводная связь 101: соотношение пиковой и средней мощности (PAPR)» .
  2. ^ Требования к мощности динамиков JBL, в которых применяется стандарт IEC 268-5, который недавно был переименован в 60268-5.
  3. ^ Стандарт AES 2-2012, Приложение B (информативное) Crest Factor, стр. 17-20 в печати от 11 февраля 2013 г.
  4. ^ "Dr. Pro-Audio", Управление питанием, обобщает различные стандарты динамиков.
  5. ^ abcd «Среднеквадратичное значение и средние значения для типичных сигналов». Архивировано из оригинала 23 января 2010 г.
  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 «Прочитайте steer_rf_chapter1.pdf». Архивировано из оригинала 22 марта 2016 г. Проверено 11 декабря 2014 г.
  8. ^ «Переход передатчиков на COFDM». Архивировано из оригинала 21 августа 2009 г. Проверено 17 июня 2009 г.
  9. ^ аб Р. Вольф; Ф. Эллингер; Р.Эйкхофф; Массимилиано Ладдомада; Оливер Хоффманн (14 июля 2011 г.). Периклис Хацимисиос (ред.). Мобильные легкие беспроводные системы: Вторая международная конференция ICST, Mobilight 2010, 10-12 мая 2010 г., Барселона, Испания, Пересмотренные избранные статьи. Спрингер. п. 164. ИСБН 978-3-642-16643-3. Проверено 13 декабря 2012 г.
  10. ^ Теория шума и приложения операционного усилителя. Архивировано 30 ноября 2014 г. на Wayback Machine - среднеквадратичное значение 10.2.1 в сравнении с шумом PP.
  11. ^ Глава 1. Шум первого порядка с фильтрацией нижних частот — «Стандартное отклонение напряжения гауссовского шума представляет собой среднеквадратичное или среднеквадратичное значение напряжения».
  12. ^ Шум: Часто задаваемые вопросы - «Теоретически шум имеет неограниченное распространение, поэтому он должен иметь бесконечный пик-фактор»
  13. ^ Телекоммуникационные измерения, анализ и приборостроение, Камило Фехер, раздел 7.2.3 Шум с конечным пик-фактором
  14. ^ «Снижение пик-фактора сети OFDM/WiMAX» .
  15. ^ «Методы модуляции с низким коэффициентом амплитуды для мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM)». Архивировано 29 августа 2017 г. на Wayback Machine .
  16. ^ Р. Нил Брейтуэйт. «Снижение пик-фактора для OFDM с использованием выборочной деградации поднесущей». Архивировано 6 августа 2018 г. на Wayback Machine .
  17. ^ КТ Вонг, Б. Ван и Ж.-К. Чен, «Уменьшение OFDM PAPR путем переключения нулевых поднесущих и поднесущих данных», Electronics Letters, vol. 47, нет. 1, стр. 62–63, январь 2011 г. Архивировано 23 сентября 2015 г. в Wayback Machine .
  18. ^ С. К. Томпсон, «Фазовая модуляция OFDM с постоянной огибающей», докторская диссертация, Калифорнийский университет в Сан-Диего, 2005.
  19. ^ Ник Уэллс. «DVB-T2 в отношении семейства стандартов DVB-x2». Архивировано 26 мая 2013 г., цитата Wayback Machine : «Методы, которые могут снизить PAPR, ... могут привести к значительной экономии затрат на электроэнергию».
  20. ^ Хулейхель, Яра; Бен-Дрор, Эйлам; Пермутер, Хаим Х. (2020). Проектирование сигналов с низким PAPR для систем OFDM на основе сверточного автоэнкодера . Международная конференция IEEE по передовым сетям и телекоммуникационным системам (ANTS) 2020 года. стр. 1-6.
  21. ^ «Что такое «крест-фактор» и почему он используется?» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2011 г. Проверено 7 марта 2006 г.
  22. ^ Анализ коэффициента амплитуды для сложной обработки сигналов. Архивировано 27 апреля 2006 г. в Wayback Machine.
  23. ^ Моделирование PAPR для 64QAM
  24. ^ Определение коэффициента амплитуды — Справочник по AES Pro Audio
  25. ^ «Практика уровня цифрового аудио». Архивировано из оригинала 18 июня 2009 г. Проверено 11 октября 2009 г.
  26. ^ Структура усиления — Настройка системных уровней. Архивировано 28 сентября 2007 г. на Wayback Machine , Советы по микшеру Mackie .
  27. ^ Настройка регуляторов уровня звуковой системы: самая дорогая система, настроенная неправильно, никогда не работает так же хорошо, как недорогая система, настроенная правильно.
  28. ^ Небный храп, выявленный с помощью акустического анализа фактора гребня.

Общий

Всеобщее достояние Эта статья включает общедоступные материалы из Федерального стандарта 1037C. Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ).

Внешние ссылки