Влияние мешающих сигналов на измеренные уровни сигналов

В идеальных условиях на вход измерительного прибора попадает исключительно измеряемый сигнал. Это может быть сигнал с измерительного генератора, реальный разговорный сигнал, или же шумы, существующие в канале связи в отсутствие передаваемых сигналов. В реальности же в канале связи постоянно присутствуют и измеряемый сигнал, и мешающие.

Закономерен вопрос, насколько сильно посторонние сигналы искажают результат измерений уровня этого сигнала. Связисты просто обожают выражать величины в децибелах (про шкалу децибел у меня имеется небольшой ликбез), и это неспроста: так намного нагляднее можно выразить соотношение уровней полезного и мешающего сигналов. Так-то все знают, что для приборов, градуированных в децибелах требуется отношение сигнал-шум не менее 6 дБ, а для приборов, градуированных в вольтах - не менее 20 дБ (или 1 к 10), но иногда хочется подкрепить эти утверждения какими-нибудь расчётами?

Цифры - это же так скучно! Хочется иметь как можно больше наглядности. Поэтому я смоделировал измерительную установку, состоящую из виртуальных генераторов, осциллографа и милливольтметра переменного тока. Диапазон частот виртуальных приборов ограничен частотой в 10 кГц, но на более высоких частотах ситуация принципиально не меняется!

Математическая модель позволяет сделать как полезным, так и мешающим сигналом синус, гауссовский шум или пачку миллисекундных импульсов.

Генераторы
Характер Частота Уровень
Полезный сигнал
Синус
Шум
Имп.
Гц
мВ,
дБ
Мешающий сигнал
Синус
Шум
Имп.
Гц
мВ,
дБ
Осциллограф
Y развёртка:
2 В/дел
1 В/дел
500 мВ/дел
200 мВ/дел
100 мВ/дел

X развёртка:
20 мс/дел
10 мс/дел
5 мс/дел
2 мс/дел
1 мс/дел
500 мкс/дел
200 мкс/дел
Милливольтметр В3 (RMS)
Уровень сигнала мВ,
дБ
Милливольтметр В4 (Peak)
τзар мс
τраз мс
Уровень сигнала мВ,
дБ
Яндекс.Метрика