请教一个ADC过采样对snr解调门限增益的问题 ？

我想问的是数字解调模块中ADC的位宽和采样率的确定的问题，在通信IC设计一书中作者含糊的带过，没讲出啥本质，特此发帖和各位版友讨论下。
1.书上的AD量化都是分析不带噪的干净信号。理论上，一个ADC的SNR(信号与噪声的比值)等于(6.02N＋1.76)dB。如果是过采样比是k,泽进一步延伸为SNR=(6.02N＋1.76)+10*log10(k)
2.比如一个QAM256的接收机解调门限为32dB.根据上面的ADC过采样可以提高信噪比的原理 。我希望 能在现在AD的采样率 增加一倍的基础上，能让解调门限有所降低 。
3.假设现在一个带有噪声的输入信号是32dB,调制端的符号率是6.9M。接收端经过AFE处理后，输出是IF为36MHZ的信号，带宽认为是8Mhz.现在8位adc，以27Mhz采样，请问AD采样后的输出信号，信噪比变为多少？
4.如果54Mhz采样，请问AD采样后的输出信号，信噪比变为多少？

看书不能看公式，解决问题更不能套用公式。公式用来描述科学原理没有错，但不理解原理是不可能会用公式的。
过取样到底解决个什么问题，是你首先需要搞清楚的。

你觉得过取样到底解决什么问题？
我的理解1:提高量化后的信噪比
      2：降低采样前抗混叠滤波器的设计难度。

一般不会让ADC限制解调性能的，所以解调门限一般跟ADC没啥关系
是基带解调算法决定了的
另外，ADC的SNR一般也不是由量化噪声决定，都会让量化噪声可忽略
所以你这个问题问的比较奇怪。。。

这位兄台，一个通信系统的噪声分为很多种，大体可分为发射机噪声，信道噪声，接收机噪声，通常教科书的噪声是信道噪声中的自然背景噪声，认为其它項噪声经优化设计后可以忽略。自然背景噪声经积累能不能抑制，按照信号积累理论也是可以实现的，如果你按相位对信号积累，可以达到效果。一般说来，增加过采样的信号积累是非相干积累，所以简单的过采样并不能提高信噪比或者说提升不明显。如果你想过采样提高信噪比，你就需要精确同步之后采用相干接收机获得信号处理增益。个人理解，见笑。
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用本人并不渊博的知识解释一下，首先过取样的意义在于抑制ADC自身产生的噪声。
ADC产生的噪声是极其可怕的，有同学认为ADC噪声可忽略其实是误解。ADC噪声来自两方面，一是步长噪声，也就是量化阶梯噪声，这个大家都能理解，而另外一种是非线性的量化曲线噪声。这种非线性量化曲线噪声的统计特性与输入信号相关，如果输入信号是窄带信号（单纯的基带信号），非线性量化曲线噪声则不是白噪声，也就是说这种噪声会在信号空间产生比较大的投影（相关性）。这样的噪声对于信号检测是致命的。但ADC  的非线性特性是物理规律导致的，与工作温度等等有直接关系，完全不能避免。因此在信号处理学界，多年来研究各种信号处理方法解决这种噪声。一种方法是采用没有非线性特性的ADC，哦，上帝这个事情就太神奇了，两个比特的量化器，就存在非线性特性，那么真正的线性ADC只有1bit。于是诞生西格玛-德它调制技术。有心的同学可以潜心研究这个方向。另一种就是在信号中加入Dither，Dither是一种宽频噪声，加入Dither的好处是可以将非线性量化曲线噪声白化，或者有目的地进行噪声整形，而将非线性量化曲线噪声移到带外，再使用数字滤波器滤除。顺便说一句1 bit 量化也需要加入Dither。由于加入Dither的信号真正带宽远远超出基带带宽，为保持奈奎斯特定律，ADC的取样率也随之升高，因此称为过取样。

这个世界的复杂超出了想象，同样，这个世界的简单也在想象之外。
嗯，诸位同学，任重而道远啊。

赞赏这位同学较真的精神，虽然已经有各位大牛给出了明确的答复，但似乎都没给出理论推导，虽然这是一个表面看来结果明显的问题，支持楼主自己给个明确答案。最后感叹一句，通信坑人，但DVB更坑人啊！

你说的这个，我理解了，多谢。

看了各位朋友的回答，我把我的问题归纳下。
1.ADC的位宽的选取应该和调制信号的的动态范围有关。比如QAM256中I/Q路各有16个电平，再考虑到数字解调这边的需要，所以通常选用8位ADC.

2.假设信号发生器的输出信号信噪比（也可以认为是载噪比）是32dB，电平是-60dBm,调制端的符号率是6.9M，后面接一个RF+baseband解调器。接收端经过AFE处理后，输出是IF为36MHZ的信号，带宽认为是8Mhz.现在8位adc，以54Mhz采样，请问AD采样后的输出信号，信噪比变为多少？
谢谢！
  

我现在也是一只半解，其实还是不懂。

你这是误导
非线性是非线性
噪声是噪声，俩概念
非线性跟噪声有很本质的区别，过采样能降低带内噪声，但降低不了非线性

你给的信息不全，没法回答
信号发生器的SNR，以及基带所讲的解调门限，包括AFE给出的SNR，基本都是带内SNR
所以一般基带工程师问你AD采样后的SNR，也是带内SNR，因为一般认为带外噪声可以很好的滤掉，另外过采样造成的效果未必是10logK，所以做ADC的给他算好带内SNR就好了
回到你的第2个问题，因为不知道前端增益是多少，ADC的fullscale是多少
所以没法给出准确答案，但按照一般的经验，ADC的8bit是足够了，你输出的带内SNR估计还是32dB
准确的讲，过采样并不是降低了解调门限，而是提高了ADC的带内SNR性能，但提高完了不意味着信号真的变好了，因为很有可能SNR受限于前端，而不是ADC

是吗？  呵呵。唉，该说你点啥呢。
让我想到了很多。

你的问题二缺乏了最重要的参数--信道描述和低噪放噪声系数。在你的问题二里面，由于采样噪声远小于发射机噪声，故可忽略。最终噪声约等于信道噪声、发射机噪声和低噪放噪声的均方根。在发射机，信道，接收机噪声系数已知的情况下，噪声是不变的，如果你对信号进行积累（如扩谱技术），可以提高接收信号信噪比
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工程中常用的确定灵敏度的方式是：-174+20*log（B）+NF+GP+C/I+Ma,B为信道带宽，NF为噪声系数，Gp系统处理增益，C/I系统编码方式在一定误码率下解调需要的信干比，Ma系统需要的工程余量。
   你说的灵敏度方程我也知道，今天看了RF SYSTEM DESIGN OF TRANSCEIVERS FOR WIRELESS COMMUNICATIONS.pdf一书，上面是把AD和LNA等模拟前端器件对系统的影响全部考虑为NF的，过采样可以降低AD的量化噪声功率谱密度，所以过采样可以降低AD的NF。当前端增益很大时，AD的NF影响较小。
   不是模拟出身，问的问题也不专业，请见谅。
  

理论上这样可以减小一些噪声，但实际上AD位于系统后级，虽然AD引入的是数字量化噪声，跟热噪声不同，但还是可以参考一下噪声级联公式，后级对噪声系数影响比较小。没多大挖掘余地。
主要原因是AD之前增益已经很大了。主要影响噪声的在前级，增益级之前，比如低噪放，还有天线到低噪放之间的线缆插入损耗。
常见的接收机，无论是手机中的，基站中的还是数据链中的，雷达中的，都主要考虑优化前级，来改善噪声水平，提高灵敏度水平。
合理的设计中AD级对系统的整体噪声贡献应该是很低的。如果一个系统AD级对噪声贡献比较大，存在比较大的性能挖掘空间，说明原设计可能不太合理。

嗯， 这个说法是懂行的。
热噪不一定是坏事。

问题结束，可以封贴了，多谢各位的指教。

前面有明白人啊，！
过采样可以提高信噪比，是这样来理解的。
信号进入ADC的时候，信号和噪声总功率是一定的。如果用高的采样率，那么ADC的通带带宽会变宽，那么噪声总功率就会分布到更宽的带宽上，信号带宽内的噪声功率下降，从而提升信噪比。

这个理解比较靠谱

1. 你的公式是书上的近似公式，实际ADC的SNR是由ADC数据手册给出（与输入频率相关），确保查表用你系统的IF频率对应的SNR
2. 提高采样率可以按3dB/倍频程的关系改善ADC SNR
3. 关键是ADC的SNR这个指标用来干啥，知道了ADC的SNR，可以计算ADC的噪声系数NF
4. 有了ADC的噪声系数，就可以计算从天线口到ADC之间的RF通道的整机级联噪声系数NF了
5. 有了整机级联噪声系数NF，你就计算包括基带算法和射频通道在内的完整的接收机的解调门限，即接收机灵敏度了
供参考。

补充一点，还要加1个滤波器，把有带外的噪声给滤掉。

up

re,也学到一些关于ADC量化噪声的知识，原来设计考虑是基本忽略了