Berechnung SNR einer Spannungsmessung

Sammi Gast 09.03.2020 15:35 #6172341

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Hi,folgendes:

Messbereich AD-Wandler: +/-2,048V
Zwischen Messeingang der Platine und AD-Wandler-Eingnag liegen noch ein 
paar Bauteile welche mir alle zusammen ein Grundrauschen auf das Signal 
legen. Um das zu beurteilen habe ich den Messeingang mit der Masse der 
Platine kurzgeschlossen und eine Messung durchgeführt.

Das Signal was gemessen wird liegt bei +/- 6 mV (natürlich nicht 
gleichverteilt)

Jetzt würde ich gerne das SNR Berechnen.

Liege ich da mit

SNR = Signal^2/Rauschen^2 = 2,048V^2/6mV^2

SNR_dB= 20*log(SNR)

richtig?

Ich würde gerne die Messung qualitativ beurteilen, daher das Ganze.

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Dieter Gast 09.03.2020 16:52 #6172484

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U_dB= 20*log(U2/U1)

P_dB= 10*log(P2/P1)=10*log(U2^2/U1^2)

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-FaktorVerhaeltnisPegelDezibel.htm

Mathematische Formelsammlung:
10*log(U2^2/U1^2)=10*log(U2/U1)²=10*(2*log(U2/U1))=20*log(U2/U1)

Dh bei Dir du hast ungefähr 8 bis 9 bit Auflösung durch das Rauschen. 
Rund 50dB.

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Achim S. Gast 09.03.2020 16:59 #6172505

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die Korrektur der Rechenformel hat Dieter schon genannt.

Von mir noch die Anmerkung: für die Berechnung des SNR benutzt man 
üblicherweise die Effektivwerte von Signal und Rauschen (nicht wie du 
derzeit die Spitze-Spitze-Werte). Dadurch verschiebt sich der Zahlenwert 
nochmal.

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Sammi Gast 09.03.2020 17:16 #6172532

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Super, danke euch beiden !

Was ich jetzt gemacht habe;
In Excel die Varianz  (0.594242887) gebildet,

danach: 20*log(2/0.594242887)= 10.54 dB


so richtig?

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Achim S. Gast 09.03.2020 17:26 #6172553

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Sammi schrieb:
> In Excel die Varianz  (0.594242887) gebildet,

Die Varianz ist die Abweichung vom Mittelwert zum Quadrat und das 
aufintegriert. Der Effektivwert wäre die Wurzel daraus (also bei deinen 
Excel-Funktionen die Standardabweichung).

Sammi schrieb:
> danach: 20*log(2/0.594242887)= 10.54 dB

nicht log(2/... , weil der Effektivwert des Signals nicht 2V beträgt. 
Wenn das Testsginal ein full scale sinus sein sollte, dann wäre sein 
Effektivwert 2,048V/Wurzel(2)

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Achim S. Gast 09.03.2020 17:39 #6172570

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Ach ja, du musst natürlich auch noch auf die korrekte Skalierung achten. 
Ich hatte bei deinen 0.594242887 an 0,59mV gedacht, aber dann muss du 
das "milli" in der Rechnung natürlich auch berücksichtigen. D.h. 
entweder alle Anteile (Signal, Rauschen) korrekt in Spannungen umrechnen 
oder alles in ADC-Werten rechnen - aber nicht beides mischen.

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Sammi Gast 09.03.2020 17:43 #6172576

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Dritter Versuch;

Standartabweichung meines rauschen: 0.770870621 mV
20*log((2048mV/Wurzel(2))/0.770870621mV)= 65.4766692

so, ists aber richtig, oder? :)

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Achim S. Gast 09.03.2020 18:03 #6172606

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Sammi schrieb:
> so, ists aber richtig, oder? :)

für mich sieht es gut aus ;-)

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Sammi Gast 09.03.2020 18:41 #6172656

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Super, vielen Dank und einen schönen Abend noch !

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Dieter Gast 09.03.2020 18:42 #6172657

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Anbei ein paar Links dazu:
http://www.statistics4u.info/fundstat_germ/cc_standarddev.html
http://www.statistics4u.info/fundstat_germ/cc_signal_noise.html

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