Nachhilfe dB Berechnung gesucht

  • Hallo,


    in der letzten Funkamateur (Wsprlight) wurde richtig geschrieben:


    Signaldecodierung bei WSPR bis S/N = - 28 dB bei 2,5 kHz Bandbreite.
    Dann: ein 200 mW WSPR Signal entspricht 80 Watt CW Signal.


    Irgendwie komme ich nicht auf diese Leistung:
    200 mW = 23 dBm
    80 W = ~ 48,5 dBm
    = 25 dBm Unterschied.


    Hören kann ich in CW 0,150 kHz Bandbreite 0 dBm?
    Signalstärke dann ca. -117 dBm.


    Welche Rolle spielt die Bandbreite (CW)?


    Und wenn ich schon dabei bin:


    Bei Elecraft wird angegeben, dass ab 20m der Preamp (6dB?) zugeschaltet werden sollte. Mach eigentlich nie, da ich dann zwar besser höre, aber niemanden erreiche ...


    73 de Hajo

  • Hi Hajo,


    von 200mW bis 80W sind es 10*log(80/0.2) = 26.02 dB.


    Ich kenne mich mit WSPR nicht aus, aber folgendes steht bei der Wikipedia unter https://en.wikipedia.org/wiki/WSPR_(amateur_radio_software)


    > The program can decode signals with S/N as low as -28 dB in a 2500 Hz bandwidth. ***


    Was braucht man bei CW so? Siehe http://fkurz.net/ham/stuff.html?noise - das Signalbeispiel "Moderate signal" würde ich als ganz lesbar ansehen. Bei 2100 Hz Bandbreite braucht man also ein SNR von rund 0 dB. Umgerechnet auf 2500 Hz also etwa SNR = -1 dB.


    Somit ist der Unterschied zwischen CW und WSPT offenbar 27 dB und damit kommen wir dem o.g. Wert recht nahe.


    Ist WSPR jetzt "besser" als CW? Ja, ein kleines bisschen. Es ist aber in erster Linie einfach langsamer, und wenn man langsamer wird und die Bandbreite reduzieren kann, erhält man effektiv (bei gleichbeleibender Vergleichsbandbreite) ein niedrigeres dekodierbares SNR.
    Rechnet man diese Unterschiede heraus, wird WSPR vermutlich durch ordentliche Korrelationsverfahren, derer unser Ohr eben nicht mächtig ist, vermutlich noch max. 6 dB besser sein als CW.


    73
    Fabian


    (*** Randnotiz, aber irrelevant für den Vergleich mit CW
    > Occupied bandwidth: about 6Hz
    Also wird tatsächlich nur 6 Hz verwendet, das SNR aber bezogen auf 2500 Hz angegeben. Kein Wunder, dass dann tolle Zahlen herauskommen.
    Schnell umgerechnet: 10*log(6 / 2500) = -26.1 dB. Aha, also kommen wir bezogen auf die eigentliche Signalbandbreite auf ein notwendiges SNR von -2 dB.)

  • Hallo Hajo,
    beim Feststellen des benötigten SNR für CW spielen sowohl die Erfahrung des Operators als auch die CW-Geschwindigkeit eine große Rolle. KF6HI geht in http://kf6hi.net/radio/SNR.html von einem Unterschied von 19 db zwischen "Casual CW" und "CW DX" aus. Deswegen denke ich, dass man WSPR vs CW nicht so einfach bestimmen kann...
    Ein Preamplifier ist ein Empfangsvorverstärker, der sicherlich dafür sorgt, dass Du auf den höheren Bändern u.U. besser hörst, aber es ist keine PA :) Dein Signal wird da nicht stärker vom Einschalten :)
    73!
    Peter DL3NAA

  • Dann: ein 200 mW WSPR Signal entspricht 80 Watt CW Signal.


    Es geht mit dem hypothetischen Vergleich offenbar darum, den Systemgewinn durch die Reduktion der Bandbreite mit dem gefühlten Empfinden eines CW-Operators zu vergleichen und fassbar zu machen. Das hat ungefähr die gleiche praktische Aussagekraft wie der Vergleich, dass 1kg Masse auf dem Mond nur etwa 1/6 wiegt. Schön zu wissen, nur, so lange ich nicht dort bin, ohne praktischen Nutzen. :)


    Dem Vergleich liegt folgende Überlegung zu Grunde:
    Rauschen ist ein zufälliges Signalgemisch, dessen Komponenten und deren Leistung über alle Frequenzen gleichmäßig verteilt sind. In einen üblichen SSB Empfangkanal mit 2500 Hz Bandbreite "passt" also m Vergleich zu einem WSPR Empfangskanal von nur 6 Hz Bandbreite 416,66 mal mehr ( da 2500 : 6 = 416,66 ) Rauschleistung. In dB ausgedrückt sind das 10log416,66 = 26dB. Es wird also suggeriert, dass ein 200mW WSPR Sender die gleiche S/N erzeugt, wie ein 200mW x 416,66 = 83W CW Sender.


    Derartige Vergleiche mit CW sind m. E. zwar gut gemeint aber wenig hilfreich.
    Denn sie hinken an mehreren Stellen. Zum Einen macht niemand ernsthaft CW mit 2500Hz Bandbreite, zum Anderen spielt beim Hören von CW-Zeichen die Hörphysiologie mit der vom Gehirn reduzierten Auflösungs-Bandbreite beim Hören von CW eine maßgebliche Rolle.


    73
    Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

  • Hallo,


    und Dank an die Antwortenden. Dann hatte ich es doch nicht so ganz falsch verstanden.
    Ich bin in meinen Überlegungen immer PA1B gefolgt http://pa1b-qrp.blogspot.de/2015/02/wspr-with-5-watts.html. Dieser schrieb


    Quote

    Did you know that 200 mW in WSPR can be compared with 4 Watts in CW and 80 Watts in SSB.
    So with 200 mW in WSPR you can see where you 4 watt CW signal could be heard. hi.


    Aber mir war der rechnerische Einfluss der Bandbreite nicht klar.


    Und das Zeichenlaenge beim SNR eine Rolle spielt hatte ich andernorts erfahren. Vom Kopf mal ganz zu schweigen.


    In diesem Zusammenhang zum besseren Verständnis:


    Wenn ich bei dem Einsatz eines Filters die Aufgabe Interferenzminderung etc. ausblende und mich nur auf die Verbesserung des SNR beschränke: Gibt es einen signifikanten Unterschied, wenn der Filter dicht beim Antenneneingang liegt oder bei gleicher Güte des Empfangsweges "nur" im Audioteil implementiert ist?


    73 de Hajo

  • Gibt es einen signifikanten Unterschied, wenn der Filter dicht beim Antenneneingang liegt oder bei gleicher Güte des Empfangsweges "nur" im Audioteil implementiert ist?


    Es macht einen Unterschied, ob die Filterung vor dem Demodulator oder danach - nur im Audiokanal - erfolgt.


    73
    Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

  • Hallo,


    "Es macht einen Unterschied, ob die Filterung vor dem Demodulator oder danach - nur im Audiokanal - erfolgt."


    Wäre für eine nähere Begründung sehr dankbar!


    vy 73


    Bodo/DL2FCN


    P.S. Meine nur CW Empfang, ein CW-Signal im Kanal..

  • Unter der Annahme idealer Baugruppen wäre es im Grunde egal, an welcher Stelle gefiltert wird. Überlegung: Real hat jede Baugruppe eine Nichtlinearität, die Mischprodukte aller noch vorhandenen Frequenzen (auch Rauschen) mit dem Nutzsignal erzeugt. Und die können nicht nachträglich weggefiltert werden. Je weiter "vorne" die Nutzbandbreite reduziert wird, desto geringer ist die Gefahr von unerwünschten Mischprodukten. Das gilt auch für einen Direct-Sampling SDR, wo ein nicht-idealer ADC eine entsprechende Vorfilterung erforderlich macht.


    73
    Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

  • Ja Günter,


    an Rausch-Intermodulation etc. habe ich nicht gedacht...


    Dem kann man aber m.E. weitestgehend entgehen, wenn man den
    Empfangskanal nur so weit wie nötig aussteuert. Also, Eingangsabschwächer
    dem Aussenrauschen anpassen, RF-Gain zurücknehmen usw.


    vy 73
    Bodo