使用捕获的信号和噪声的PSD计算SNR

Question

我已经捕获了已传输的信号以及没有传输时（即仅噪声）。我想计算信号的信噪比。我想确保以下GNURadio流程图没有错：

总而言之，在计算了每个的PSD之后，“对2048的抽取进行积分”块将对2048个FFT仓的功率进行求和。然后，从信号FFT和中减去噪声FFT和。将其除以噪声FFT和，然后转换为dB。

这是我的流程图的输出：

根据我的流程图计算，功效值是：

signal only, raw power: ~0.329  
noise only, raw power: 0.000007   
SNR in dB: ~46.6dB  

我正在使用LoRa节点传输感兴趣的信号；调制细节在这里：https://www.thethingsnetwork.org/docs/lorawan/#modulation-and-data-rate

该信号占用捕获的带宽（125k），并以每秒100万个采样的速度采样。

Answer 1

您的流程图应在以下情况下为您提供正确的SNR值：

• 信号和噪声源不相关
• 下部分支所捕获的“仅噪声”与上部分支所捕获的“信号+噪声”中包含的噪声具有相同的特征（尤其是相同的平均功率）

顺便说一句，除非您也将中间信号用于其他目的，否则可以对流程图进行一些简化：

1. 上分支和下分支乘以相同的常数因子最终将在除法块中抵消。您可以完全省去扩展的麻烦。
2. 从Parseval's theorem起，频域中平方大小的总和与时域中平方样本的总和成比例。因此，不需要FFT块。

也就是说，在流程图中，您正在使用一些中间信号来进行GUI输出。在这种情况下，您只需将所需的恒定缩放比例放在数字接收器的前面即可。