Пик-факторГОСТ 33468—2023. Глобальная навигационная спутниковая система. Система экстренного реагирования при авариях . — С. 5. (также крест-фактор — , коэффициент амплитуды) — параметр формы таких сигналов, как переменный ток (его электрическое напряжение или сила тока) или звуковое давление, показывающий отношение пикового (амплитудного) значения к действующему (среднему квадратическому) значению. Пик-фактор всегда больше или равен единице. Единица означает, что в форме сигнала нет пиковых значений (примером такого сигнала является меандр).

Квадрат пик-фактора называется отношением пиковой мощности к средней мощности (, также — PAR) и выражает отношение пиковой мощности к средней мощности. Пик-фактор — безразмерная величина и для удобства часто выражается (и измеряется) в децибелах. Так, пик-фактор напряжения синусоидальной формы, выраженный в абсолютных единицах, равен примерно 1,414, а пик-фактор мощности равен 2. И то и другое значение, выраженное в децибелах, соответствует 3,01 дБ.

Так называемый крест-фактор нагрузки характеризует способность источника бесперебойного питания работать с нелинейной нагрузкой, потребляющей импульсный ток. Определяется как отношение амплитуды импульсного тока в нелинейной нагрузке к амплитуде тока синусоидальной формы при эквивалентной потребляемой мощностиЧто такое источник бесперебойного питания (ИБП). Термины и определения .. По другому определению, это отношение амплитудного значения тока в нелинейной нагрузке к действующему значению тока линейной нагрузки при эквивалентной потребляемой мощности.

Примеры Показаны значения пик-фактора для некоторых форм сигнала. Все пиковые значения приведены к 1. Тип сигнала Форма сигнала Среднее квадратическоезначение Пик-фактор PAPR (dB) Синусоида 3,01 dB Выпрямленнаяполноволновая синусоида 3,01 dB Выпрямленнаяполуволновая синусоида 6,02 dB Треугольный сигнал 4,77 dB Меандр 1 1 0 dB Широтно-импульсная модуляция,V(t) ≥ 0,0 V  dB Фазовая манипуляция 8-PSK 3,3 dB 6,5—8,1 dB Квадратурная модуляция64-QAM 3,7 dB -QAM 4,8 dB Несущая линии связи WCDMA 10,6 dB OFDM 4 ~ 12 dB GMSK 1 1 0 dB Гауссовский шум Op Amp Noise Theory and Applications  — 10.2.1 rms versus P-P NoiseChapter 1 First-Order Low-Pass Filtered Noise  — «The standard deviation of a Gaussian noise voltage is the root-mean-square or rms value of the voltage.» Noise: Frequently Asked Questions  — «Noise theoretically has an unbounded distribution so that it should have an infinite crest factor»Telecommunications Measurements, Analysis, and Instrumentation, Kamilo Feher, section 7.2.3 Finite Crest Factor Noise dB Линейная частотная модуляция 3,01 dB Речевой сигнал вканале тональной частоты ~ 5 ~ 14 dB

Снижение пик-фактора Пик-фактор в системах электросвязи определяет жёсткие требования к линейности аналоговых трактов передачи и разрядности аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей — чем выше его значение, тем сложнее реализация устройств, поддерживающих данный тип сигнала. Так, одной из проблем привлекательного по ряду характеристик метода модуляции OFDM является высокое значение пик-фактора. Следствие этого — значительное недоиспользование выходных усилителей передатчиков по мощности, что приводит к необходимости уменьшения средней мощности излучаемого сигнала и, соответственно, к ухудшению помехоустойчивости приёма. Поэтому предложено большое количество способов для его сниженияK. T. Wong, B. Wang & J.-C. Chen, "OFDM PAPR Reduction by Switching Null Subcarriers & Data-Subcarriers, " Electronics Letters, vol. 47, no. 1, pp. 62-63 January, 2011 .S. C. Thompson, "Constant Envelope OFDM Phase Modulation, " PhD Dissertation, UC San Diego, 2005..

Применение

В акустике Акустические сигналы — в том числе музыкальные, если их рассматривать в большом интервале времени — обычно относят к случайным процессам. Для таких сигналов введено понятие квазимаксимального уровня, при котором относительная длительность существования уровней выше его равна 2 % для музыкальных сигналов и 1 % для речевых, информационных. Также используется понятие длительного среднего (усреднённого) уровня, измеренного прибором с постоянной времени 15 секунд для речи и 1 минута для музыки. Пик-фактором называют разность между квазимаксимальным и усреднённым уровнями за длительный промежуток времени (15 секунд для речи и 1 минута для музыки) — он показывает, насколько надо понизить усреднённый уровень передачи по сравнению с уровнем ограничения в канале, чтобы не перегружать канал. Пик-фактор для музыкальных сигналов доходит до и более. При телефонном разговоре пик-фактор составляет:  — для речи со средним уровнем,  — для громкой речи,  — для тихой.

В электросвязи Так называемый первичный сигнал электросвязи характеризуется рядом параметров, среди которых средняя мощность за некоторый период усреднения, например 1 минута или 1 час. Также рассматривается максимальная мощность — под ней понимается мощность эквивалентного синусоидального сигнала, амплитуда которого превышается мгновенными значениями переменной составляющей сигнала с определённой малой вероятностью. Для различных видов сигналов значение этой вероятности принимается равным 10−2, 10−3 и даже 10−5, например для телефонного речевого сигнала. Пик-фактором называется отношение определённой таким образом максимальной мощности сигнала к его средней мощности. Пиковая мощность речевого сигнала, передаваемого по каналу тональной частоты, ограничивается специальными устройствами. Расчётное значение пик-фактора составляет 14 дБ.

См. также Коэффициент формы Динамический диапазон (техника)

Примечания

Категория:Модуляция Категория:Сигналы