Signalpegeldifferenz

Die Signalpegeldifferenz gibt die Differenz zwischen dem Pegel eines Signals und dem Pegel eines Trägers (engl. carrier) oder eines Referenzsignals an. Dabei beschreibt die Signalpegeldifferenz das logarithmische Verhältnis von Signalleistung zu der Leistung des Referenzsignals.

Die Angabe in dBc (dB carrier) erfolgt in der Nachrichtentechnik bei Intermodulationsprodukten und Störsignalen von einem Träger. Bei Nachrichtenübertragungssystemen werden die Grenzen von Störsignalen sowohl in maximalen Absolut-Pegeln, als auch in dBc-Pegeln angegeben. Ein zu großer Störsignalpegel, gleichbedeutend einem großen dBc-Pegel, kann zu Störungen in der Signalübertragung führen.

Wie groß der Störsignalabstand, in diesem Fall die Pegeldifferenz zwischen Störsignal und Träger, mindestens sein muss, um keinen Einfluss auf die Übertragung zu haben, hängt von der verwendeten Funktechnologie und insbesondere von der Empfängerempfindlichkeit und dessen analogen Eingangs- und eventuell verwendeten digitalen Signalfiltern ab. Ein Standardwert liegt bei ca. −10 dBc. Sind die Filter des Empfängers scharf und der Frequenzabstand zwischen Träger und Störsignal groß genug, kann das Störsignal im Empfänger soweit unterdrückt werden, dass selbst bei einer – im Vergleich mit der Trägerleistung – größeren Signalstärke keine Beeinflussung des Sendekanals erfolgt.

Die Bezeichnung dBc/Hz (Pegeldifferenz bezogen auf 1 Hz Bandbreite) dient insbesondere beim Phasenrauschen zur Angabe der Rauschleistungsdichte.

Beispiel

Ein Träger hat eine Sendeleistung von $C=0{,}1\,mW$ , ein Störsignal eine Leistung von $S=10\,\mu W$ .

Der Träger hat somit einen Signalpegel von

P_{\mathrm {C} }=10\log \left({\frac {0{,}1\,\mathrm {mW} }{1\,\mathrm {mW} }}\right)=-10\,\mathrm {dBm}

Der Pegel des Störsignals beträgt

P_{\mathrm {S} }=10\log \left({\frac {10\,\mathrm {\mu W} }{1\,\mathrm {mW} }}\right)=-20\,\mathrm {dBm}

Somit berechnet sich die Signalpegeldifferenz zwischen Störsignal und Träger

P_{\mathrm {S} }-P_{\mathrm {C} }=-20\,\mathrm {dBm} -(-10\,\mathrm {dBm} )=-10\,\mathrm {dBc}

Die Signalpegeldifferenz lässt sich auch direkt aus dem logarithmischen Verhältnis der beiden Signalleistungen (Störsignal bezogen auf den Träger) berechnen:

P_{\mathrm {S} }-P_{\mathrm {C} }=10\log \left({\frac {\mathrm {S} }{\mathrm {C} }}\right)=10\log \left({\frac {10\,\mathrm {\mu W} }{0{,}1\,\mathrm {mW} }}\right)=-10\,\mathrm {dBc}

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Literatur

Michael Dickreiter, Volker Dittel, Wolfgang Hoeg, Martin Wöhr (Hrsg.): Handbuch der Tonstudiotechnik. 8. überarbeitete und erweiterte Auflage, 2 Bände, Verlag Walter de Gruyter, Berlin/Boston 2014, ISBN 978-3-11-028978-7.
Andreas Friesecke: Die Audio-Enzyklopädie. Ein Nachschlagewerk für Tontechniker. Saur, München 2007, ISBN 978-3-598-11774-9.
Peter Bocker: Datenübertragung Technik der Daten- und Textkommunikation. Zweite Auflage, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 1983, ISBN 978-3-642-81973-5.
Ulrich Freyer: Nachrichten-Übertragungstechnik. Grundlagen, Komponenten, Verfahren und Systeme der Telekommunikationstechnik. 1. Auflage. Carl Hanser Verlag, München 2009, ISBN 978-3-446-41462-4.