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 пары милливольтметров 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.

03 фев 19 Теперь генераторы мешающих сигналов могут работать одновременно! Также виртуальная измерительная установка дополнена измерителем коэффициента гармоник, показывающим уровень сигнала, подмешанного к полезному.

Генераторы
Характер Частота Уровень
Полезный сигнал
Синус
Шум
Имп.
Гц
мВ,
дБ
Мешающие сигналы
Г3 (синус) Гц мВ,
дБ
Г2 (шум) мВ,
дБ
Г5 (имп.) мс
мс
мВ,
дБ
Осциллограф С1

Сигнал с детектора В4
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
Измеритель КГ С6
Среднеквадратичная величина
Милливольтметр В3 (TrueRMS)
Уровень сигнала мВ,
дБ
Милливольтметр В4 (Peak)
τзар мс
τраз мс
Уровень сигнала мВ,
дБ
Яндекс.Метрика