De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Overzicht eerste college “ruis” Belang van ruis-analyse –Enkel signaal-ruis verhouding S/N Ruis is statistisch verschijnsel –Wat is goed maat voor ruissterkte?

Verwante presentaties


Presentatie over: "Overzicht eerste college “ruis” Belang van ruis-analyse –Enkel signaal-ruis verhouding S/N Ruis is statistisch verschijnsel –Wat is goed maat voor ruissterkte?"— Transcript van de presentatie:

1 Overzicht eerste college “ruis” Belang van ruis-analyse –Enkel signaal-ruis verhouding S/N Ruis is statistisch verschijnsel –Wat is goed maat voor ruissterkte? –Hoe verandert ruissterkte met spectrale bandbreedte? –Hoe tellen meerdere ruisbronnen op? Frequentie-analyse van ruis –Fourier transformatie van statistische fluctuaties (geen L 2 ) –Wiener-Khintchine relatie & autocorrelaties –Voorbeelden van ruisspectra

2 Belang van ruis analyse Enkel signaal-ruis (S/N) verhouding telt –niet de absolute sterkte van het signaal (of de ruis) Experimenteel vaak meer winst haalbaar door het “verlagen van de ruissterkte” dan door het “vergroten van de signaalsterkte” De S/N verhouding hangt af van de manier van meten => Ruis analyse is belangrijk - Welke soorten ruis (frequentie analyse) ? - Welke mogelijkheden van ruisreductie ?

3 Ruis is meestal stationair

4 Karakterisatie van ruis Ruissterkte via root-mean-square (rms) –Vergelijkbaar met “standaarddeviatie” –Waarschijnlijkheidsverdeling P(N) –Hangt af van het frequentie-interval (spectrale bandbreedte) bij detectie Tijdsdynamica of Frequentiegedrag bepaalt soort ruis: –v.b. Witte ruis; roze ruis; 1/f ruis

5 Voorbeelden van ruisbronnen Weerstand = 4kTR  f (thermische ruis) Transistor: actieve electronica => moeilijker & spectraal gekleurd

6 Ander voorbeeld: Hagelruis (= shot noise ) Hagelruis t.g.v. quantisatie (hagel / regen, electronen, fotonen, …) Hagelruis ziet er totaal anders uit bij verschillend tijdsoplossend

7 Ruis achter frequentie filter Wilmshurst 4.3 Vraag: Hoe zou  y 2  schalen met de bandbreedte B =  f? Spectral noise density (spectraal ruisvermogen) Welke eenheid?

8 Meting van spectraal ruisvermogen Wilmshurst 4.3 Vraag: Welke grootheid moet de detector precies meten ?

9 Spectraal ruisvermogen (2) Vraag: Hoe tellen ruissignalen bij elkaar op? over het volledige spectrum

10 Ruisspectra (1) Wilmshurst 4.5

11 Ruisspectra (2)

12 Ruisspectra (3) Vraag: aan welk criterium moeten de ruisspectra voldoen opdat de rms ruissterkten hetzelfde zijn ?

13 Fourier transformaties (zie ook Analyse 4) voor - kwadratisch integreerbaar - keuzes:1. teken +/- i  t 2. voorfactoren Parceval Convolutie Dimensies:

14 Bijzondere functieklassen voor Fourier Periodieke functies: Vraag: Hoe zit het met f(  ) ? Causale functies: Vraag: Hoe zit het met f(  ) ? (anti-) symmetrische functies: Vraag: Hoe zit het met f(  ) ?

15 Vb. Fourier transformatie van periodiek signaal Wilmshurst 4.1

16 Laagdoorlaat (RC) filter achter blokgolf Vraag: Wat is V uit (t)? (amplitude & fase) Wilmshurst 4.1 Ingangssignaal Uitgang; na RC filter

17 Belangrijk voorbeeld van Fourier relatie

18 Belangrijk voorbeeld van Fourier relatie (2)

19 Ruissignalen zijn niet kwadratisch integreerbaar !! Ruissignaal N(t) is niet kwadratisch integreerbaar Ruissignaal N(t) is stochastisch en vaak stationair Hoe definiëren we Fourier transformatie? –Suggestie:

20 Fourier transformatie van ruissignaal Tijdscorrelatiefunctie R NN (t) - kwadratisch integreerbaar ! - R NN (t) is reëel & symmetrisch - R NN (0) =  N 2 (t)  - R NN (t  ) =  N(t)  2 (=0 meestal) Spectraal ruisvermogen S N (f) - enkel-zijdig (f>0) Let op DIMENSIE van spectraal ruisvermogen !!

21 Samenvatting eerste “ruis college” Belang van ruis-analyse (alleen S/N verhouding telt) Ruis is meestal stationair & Gaussisch Ruis wordt gekarakteriseerd door: –Autocorrelatie functie –Spectraal ruisvermogen ZELFSTUDIE: –Regtien H 2: Signalen –Regtien §5.2: Het modelleren van stoorsignalen –Syllabus Chapt. 1: Introduction –Syllabus Chapt. 2: Characterization of noise


Download ppt "Overzicht eerste college “ruis” Belang van ruis-analyse –Enkel signaal-ruis verhouding S/N Ruis is statistisch verschijnsel –Wat is goed maat voor ruissterkte?"

Verwante presentaties


Ads door Google