Mejora de SNR por sobremuestreo
SNR_eff = SNR + 10 × log10(N)
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve SNR_eff = SNR + 10 × log10(N) para SNR efectiva. Con SNR original 44 dB, Relación de sobremuestreo 0.5, el resultado es 40.99 dB. Resuelve en 3 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.
Calculadora
Fórmula
Descripción
Sobremuestrear un ADC por un factor de N y luego promediar (diezmar) mejora la relación señal-ruido efectiva al repartir el ruido de cuantización en un ancho de banda más amplio. Cuando los datos se filtran con un pasa-bajo y se submuestrean, solo permanece el ruido dentro del ancho de banda de la señal, lo que reduce eficazmente el suelo de ruido. Cada sobremuestreo de 4× mejora la SNR en 6 dB, equivalente a ganar un bit de resolución. Esta técnica se usa en los ADC sigma-delta, el audio digital y los sistemas de medición de precisión para lograr una resolución superior a la capacidad nativa del ADC.
Variables
- SNR_eff — SNR efectiva tras el sobremuestreo y la diezmación (dB)
- SNR — SNR original de una sola muestra (dB)
- N — Relación de sobremuestreo
Notas prácticas
Esto supone que el ruido es blanco (distribuido uniformemente a lo largo del ancho de banda de Nyquist). Si el ruido no es blanco (por ejemplo, ruido 1/f), el sobremuestreo es menos eficaz para mejorar la SNR. Para aplicaciones de ADC, la señal de entrada debe contener ruido de dithering de al menos 1 LSB de amplitud para que el sobremuestreo funcione correctamente. Sin dither, los errores de cuantización están correlacionados y no se promedian adecuadamente.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| SNR_eff | SNR efectiva | dB | dB |
| SNR | SNR original | dB | dB |
| N | Relación de sobremuestreo | — | — |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: SNR original 44 dB, Relación de sobremuestreo 0.5
- 2. La relación: SNR_eff = SNR + 10 × log10(N)
- 3. Sustituir: SNR = 44 dB, N = 0.5
- 4. Resultado: SNR efectiva = 40.99 dB
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: SNR original 0.66 dB, Relación de sobremuestreo 0.025
Resultado: SNR efectiva = -15.36 dB
Rango bajo
Datos: SNR original 6.6 dB, Relación de sobremuestreo 0.25
Resultado: SNR efectiva = 0.5794 dB
Típico
Datos: SNR original 44 dB, Relación de sobremuestreo 0.5
Resultado: SNR efectiva = 40.99 dB
Rango alto
Datos: SNR original 132 dB, Relación de sobremuestreo 0.8
Resultado: SNR efectiva = 131 dB
Rango máximo
Datos: SNR original 1320 dB, Relación de sobremuestreo 8
Resultado: SNR efectiva = 1329 dB
Resolver para cada variable
Resolver SNR efectiva
SNR original 0.66 dB, Relación de sobremuestreo 0.025 → -15.36 dB
Resolver SNR original
SNR efectiva 0.3 dB, Relación de sobremuestreo 0.025 → 16.32 dB
Resolver Relación de sobremuestreo
SNR efectiva 0.3 dB, SNR original 0.66 dB → 0.9204
Cómo varía SNR efectiva con SNR original
| SNR original (entrada) | SNR efectiva (resultado) |
|---|---|
| 9.68 dB | 10.09 dB |
| 24.2 dB | 24.61 dB |
| 48.4 dB | 48.81 dB |
| 72.6 dB | 73.01 dB |
| 96.8 dB | 97.21 dB |
| 145.2 dB | 145.6 dB |
| 193.6 dB | 194 dB |
| 387.2 dB | 387.6 dB |
| 677.6 dB | 678 dB |
| 968 dB | 968.4 dB |
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¿Cómo se calcula Mejora de SNR por sobremuestreo?
Usa SNR_eff = SNR + 10 × log10(N). Con SNR original 44 dB, Relación de sobremuestreo 0.5, SNR efectiva resulta 40.99 dB.
¿Cuál es la fórmula de Mejora de SNR por sobremuestreo?
La fórmula es SNR_eff = SNR + 10 × log10(N). Sobremuestrear un ADC por un factor de N y luego promediar (diezmar) mejora la relación señal-ruido efectiva al repartir el ruido de cuantización en un ancho de banda más amplio.
¿Cómo se obtiene SNR original conociendo los demás valores?
Despeja SNR original: con SNR efectiva 0.3 dB, Relación de sobremuestreo 0.025, SNR original es 16.32 dB.
¿Cómo se obtiene Relación de sobremuestreo conociendo los demás valores?
Despeja Relación de sobremuestreo: con SNR efectiva 0.3 dB, SNR original 0.66 dB, Relación de sobremuestreo es 0.9204.
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