Was passiert, wenn man Rauschen mit Rauschen mischt?

#6149578
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Wenn man weißes Rauschen auf beiden Empfangsbereichen voraussetzt ist 
das so.

Neben der klassischen Methode der selektiven Vorverstärkung gibt es noch 
die eher exotischen "Image reject mixer":
https://www.minicircuits.com/pdfs/JCIR-4MH.pdf
https://www.minicircuits.com/pdfs/JCIR-152H+.pdf
die unterdrücken durch die Phasenverhältnisse das unerwünschte 
Seitenband.

Im UKW-Radio muss das Eingangsfilter sogar mitlaufen, Empfangsbereich 
88-108MHz = 20 MHz breit und erste ZF 10,7 MHz, damit lägen beide 
Spiegelbänder für einen LO von 98 MHz im Durchlassbereich eines fest 
abgestimmten Filters.
#6149607
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Christoph db1uq K. schrieb:
> Im UKW-Radio muss das Eingangsfilter sogar mitlaufen, Empfangsbereich
> 88-108MHz = 20 MHz breit und erste ZF 10,7 MHz, damit lägen beide
> Spiegelbänder für einen LO von 98 MHz im Durchlassbereich eines fest
> abgestimmten Filters.

Es gibt solche und solche

Die Görler 4fach Dreko Tuner haben eine mitlaufende Selektion am 
Eingang.

Auch die Tuner, bei der die 4 Drekos durch Kapazitätsfdioden ersetzt 
werden.

Es gibt aber genügend Tuner im unteren Preissegment , welche ein fest 
abgestimmten Eingangskreis mit 20 MHz Bandbreite haben.

Die haben auch massiv Spiegelempfangsprobleme, welches aber den 
wenigsten Nutzern auffällt, weil sie nicht wissen, das es solche 
Probleme gibt.
Sie meinen, das die Geistersender real vorhandene Sender sind , die da 
hingehören.

Ralph Berres
Gast #6149732
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Mehr Rausch ;)

Im Ernst, wenn man Rauschen addiert, verringert sich ja im Ergebnis das 
Rauschen (findet man hin und wieder bei besonders rauscharmen NF-VV, wo 
einzelne OP-Stufen parallel geschaltet sind).

Was passiert aber bei einer Rauschmultiplikation? Wenn beide 
Rauschsignale von der Amplitude gleich stark sind, verdoppelt sich dann 
die Rauschamplitude?
#6149791
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Das mit den parallelgeschalteten Transistoren wird für magnetische 
Tonabnehmer vorgeschlagen ("moving coil"). Ich vermute, dass der Effekt 
daher kommt, dass das Nutzsignal an allen Eingängen gleichphasig 
ansteht, während das Rauschen ungeordneter ist. Das Rauschen kann nicht 
kleiner werden, aber der Signal/Rauschabstand nach dem Verstärker ist 
dadurch größer.
Gast #6149972
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Ralph B. schrieb:
> Es gibt aber genügend Tuner im unteren Preissegment , welche ein fest
> abgestimmten Eingangskreis mit 20 MHz Bandbreite haben.

Wovon redest du? Was für Tuner meinst du?

Also, wenn man einen Breitband-Empfänger plant, also z.B. sowas wie 9 
kHz bis 32 MHz, dann schafft man das mit einem mitlaufenden Filter auf 
der HF nicht. Jedenfalls nicht ohne ganz erheblichen Aufwand, der 
heutzutage in keinem sinnvollen Verhältnis zum Nutzen steht. Entweder 
mischt man nach oben, also hochliegende ZF und benutzt einen festen 
Tiefpaß - oder man mischt auf eine ZF von 0 herunter und eliminiert das 
unerwünschte Seitenband durch Phasenmethode, Beaver usw. So im Groben 
etwa funktionieren die bekannten USB-Sticks.

W.S.
Beitrag #6150152 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #6150318
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Christoph db1uq K. schrieb:
> Ich vermute, dass der Effekt
> daher kommt, dass das Nutzsignal an allen Eingängen gleichphasig
> ansteht, während das Rauschen ungeordneter ist.
Das Nutzsignal verstärkt sich mit der Zahl der parallelen Verstärker 
(n).

> Das Rauschen kann nicht
> kleiner werden,
Das Rauschen steigt nur mit Wurzel(n).

> aber der Signal/Rauschabstand nach dem Verstärker ist
> dadurch größer.
Genau.
Beitrag #6150735 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6151053 wurde von einem Moderator gelöscht.
#6151216
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Mit einem LO hat man erst mal zwei Empfangsbänder, das Nutzband und das 
Spiegelband, jeweils um die ZF neben dem LO.
Der Mischer mischt beide auf zwei Zwischenfrequenzen, die Summe und die 
Differenz. Ein Empfangsmischer nutzt üblicherweise nur die 
Differenzfrequenz. Daraus resultiert ein Conversion Loss von 3 dB plus 
den Mischerverlusten.

Die Rauschleistung aus beiden Empfangsbändern wird aufaddiert, aber dann 
halbe-halbe auf Summe und Differenz aufgeteilt. Am Differenzausgang 
sollte also wieder fast die selbe Rauschleistung anstehen wie im 
Nutzband. Die Nutzsignalleistung wird dagegen aufgeteilt. Der 
Rauschabstand wird damit um 3dB verschlechtert, wenn man die 
Spiegelrauschleistung nicht wie gesagt durch selektive Vorverstärkung 
unterdrückt.
https://www.minicircuits.com/appdoc/AN00-009.html
Gast #6151947
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Hans Moser schrieb:
> Weißes Rauschen ist unkorreliert. Da hebt sich nichts auf.

Hmm, ich hätte jetzt gedacht, eben weil es unkorrelliert ist, ist es 
orthogonal und dann ist eben die Kreuzkorrelation davon Null.

Macht man sich doch auch bei UMTS und GPS zu Nutze, wo jedes Bit mit 
einer Walsh-Hadamard Sequenz gechippt wird, um so gleichzeitig innerhalb 
eines Kanals mehrere Datenströme mittels Codemultiplex zu übertragen. Im 
Empfänger wird dann das Signal mit dem gewünschten Code korreliert. Alle 
Signale mit anderen Codes fallen bei der Kreuzkorrelation raus, weil sie 
untereinander und zum Nutzsignal orthogonal sind und die Autokorrelation 
mit dem Nutzsignal liefert ein Maximum an der verzögerten Stelle tau, 
die von der Laufzeit des Signals abhängt.
Gast #6152572
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Hans Moser schrieb:
> Marek N. schrieb:
>> Klingt für mich nach Kreuzkorrelation. Müsste sich eigentlich
>> (weitestgehend) aufheben.
>
> Weißes Rauschen ist unkorreliert. Da hebt sich nichts auf.

Aufheben kann sich nur das was gegenphasig addiert wird.
Rauschen ist ein Signal das sich aus einer grossen Menge anderer Signale 
durch Addition ergeben hat.

Da hier keine Referenz für ein "gewünschtes" Signal vorhanden ist kann 
auch nichts gesucht, sprich korreliert werden.

 Kurt
Gast #6152963
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Matthias K. schrieb:
> Beide Rauschquellen beanspruchen jeweils einen Frequenzbereich.

Nein, es sind sehr viele Signale die auf einem Knotenunkt 
zusammengeschaltet wurden.
An diesem entsteht ein neues Signal, dieses Signal wird wohl nie 
periodisch sein, dazu sind viel zu viele Einzelsignale beteiligt.

Ein Frequenzbereich kommt erst ins Spiel wenn das resultierende Signal 
"zeitlich" beeinflusst wird oder wenn die vielen Einzelsignale da
von Haus aus mit begrenzter "Periodendauer" behaftet sind.

> Werden
> sie multiplikativ gemischt,

elektrische Signale können nicht gemischt werden.

> entsteht ein größerer mit Rauschen belegter
> Frequenzbereich.

Es wird ein grösserer Bereich nach der Addition sich beim neuem Signal 
ergeben als es bei den Einzelsignalen, erstellt jeweils an ihrem 
Knotenpunkt, vorliegt.

Wird aus zwei "Rauschquellen" ein neues Signal generiert so kann dieses 
durchaus schnellere Zustandsänderungen zeigen als die beiden 
Einzelsignale sie selber haben.

 Kurt
#6153021
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Christoph db1uq K. schrieb:
> Das mit den parallelgeschalteten Transistoren wird für magnetische
> Tonabnehmer vorgeschlagen ("moving coil"). Ich vermute, dass der Effekt
> daher kommt, dass das Nutzsignal an allen Eingängen gleichphasig
> ansteht, während das Rauschen ungeordneter ist. Das Rauschen kann nicht
> kleiner werden, aber der Signal/Rauschabstand nach dem Verstärker ist
> dadurch größer.

Die Erklärung ist die dass die Rauschspannung abnimmt, imselben Maße 
nimmt aber der Rauschstrom zu, die Rauschleistung ändert sich also 
nicht. Bei hinreichend niedriger Quellimpedanz verbessert sich in der 
Tat der Rauschabstand im Sinne einer verbesserten Rauschanpassung.
Gast #6154909
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So mal zum Nachdenken:

Zwei Signalquellen werden zusammengeschaltet und einer Leitung 
zugeführt.

Die Zusammenschaltung erfolgt über zwei gleiche Widerstände, die Leitung 
ist hochohmig abgeschlossen


S1---R1---|
------------|--Signal
S2---R2---|

Die Signale:

a)
S1 1 kHz, 10Vss
S2 2 kHz, 10Vss

b)
S1 +5V
S2 -3V

Verhält sich die Zusammenschaltung identisch?
Gibt es irgendwelche grundsätzlichen Unterschiede?

(alle Signale und Spannungsangaben sind Massebezogen)


 Kurt
#6163567
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Ein ähnliches Problem: Sendeantenne linear polarisiert, Empfangsantenne 
zirkular rechtsdrehend. Das hat man beispielsweise beim Senden über 
QO-100 auf 2,4 GHz.

Der Empfänger bekommt das Rauschen von zwei Polarisationsebenen (dafür 
ist allerdings die linksdrehende zirkulare Polarisation unterdrückt), 
gesendet wird nur auf einer.

Ich vermute, wenn mein Signal sehr knapp über dem Rauschen ankommt macht 
das einen Unterschied, aber wenn ich z.B. 20 dB darüber liege ist es 
fast egal, der Rauschbeitrag der anderen Ebene ist vergleichsweise 
klein. Man kann also auch einfache linear polarisierte WLAN 
Gitterparabolantennen verwenden.

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