SonofSamlawのブログ

うひょひょ

白色ノイズのスペクトラム密度

ライター:mpcsp079さん(最終更新日時:2016/4/12)投稿日:2014/2/1    

 


 http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q14120330609

の質問、

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スペクトラムアナライザでの測定について 

白色雑音の中に埋もれた正弦波をスペアナで観察して、その白色雑音のスペクトル密度(V/Hz)と正弦波の振幅(V)を算出したいのですが、次の手順でよろしいでしょうか?

① 白色雑音のスペクトル密度
分解能を設定し、フロアレベルの電力(dBm)を目視で得る。例えば、分解能をf(Hz)として、電力をw(dBm)とする。50Ω系だとすると、電圧と電力の関係から、電圧の実効値が(50*10^(w/10)*0.001)^(1/2)(V)として求まり、これを分解能でわり、(50*10^(w/10)*0.001)^(1/2)/f (V/Hz)とすればよいのでしょうか?

② 正弦波の振幅
ピーク値を求めて、これをw’(dBm)とすると、(50*10^( w’/10)*0.001)^(1/2)(V)となりますが、これは実効値ですので、そこから(2)^(1/2)倍して振幅に変換する。

以上であっていますでしょうか? 

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関する回答である

 

【回答】

ランダムノイズ(白色ノイズ)密度の単位は
V/√Hz
です。
白色ノイズ電力は
P=V^2/R
です。スペアナは実効値を検出します。

それからPを計算するものと思われます。
これは、分解周波数RBW(=f)に比例します。
Pdを電力密度として、
P=Pd*RBW
Vを電圧実効値とすれば、
P=V^2/R
これより、電圧実効値Vは
V=√(R*P)=√(R*Pd*RBW)=√(R*Pd)*√(RBW)
ですから、電圧密度Vdは、
Vd=V/√(RBW)=√(R*Pd)
です。
ですから、
電力密度Pd=(10^(w/10)*0.001)/RBW
で単位は(w/Hz)
電圧密度Vd=√(50*10^(w/10)*0.001)/√(RBW)
で単位は(V/√Hz)