接收靈敏度指標(biāo)分析

1、接收靈敏度指標(biāo)分析本文對(duì)接收機(jī)設(shè)計(jì)、測(cè)試一些會(huì)遇到的問(wèn)題比如噪聲系數(shù)對(duì)接收機(jī)靈敏度的影響；本振頻率誤差與接收機(jī)靈敏度的影響；接收機(jī)靈敏度的兩種表達(dá)方法有何聯(lián)系等進(jìn)行了一些較為接近理論的分析。由于本人理論水平的限制一定會(huì)有很多理解不正確的地方，不當(dāng)之處還請(qǐng)大家討論。接收靈敏度是檢驗(yàn)基站接收機(jī)接收微弱信號(hào)的能力，它是制約基站上行作用距離的決定性技術(shù)指標(biāo)，也是RCRSTD28協(xié)議中，空中接口標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)試的技術(shù)指標(biāo)之一。合理地確定接收靈敏度直接

2、地決定了大基站射頻收發(fā)信機(jī)的性能及其可實(shí)現(xiàn)性。它是對(duì)CSL系統(tǒng)的接收系統(tǒng)總體性能的定量衡量。接收靈敏度是指在確保誤比特率（BER）不超過(guò)某一特定值的情況下，在用戶終端天線端口測(cè)得的最小接收功率，這里BER通常取為0.01。接收機(jī)的接收靈敏度可以用下列推導(dǎo)得出：根據(jù)噪聲系數(shù)的定義，輸入信噪比應(yīng)為：(SN)i=NF(SN)o其中NF為噪聲系數(shù)，輸入噪聲功率Ni=kTB。當(dāng)(SN)o為滿足誤碼率小于102時(shí)，即噪聲門限，則輸入信號(hào)的功率Si即

3、為接收靈敏度：Si=kTBNFSYS(SN)o（1）其中：k：波爾茲曼常數(shù)（1.381023JK）；T：絕對(duì)溫度（K）；B：噪聲帶寬（Hz）；NFSYS：收信機(jī)噪聲系數(shù)；(SN)o：噪聲門限。k、T為常數(shù)，故接收機(jī)靈敏度以對(duì)數(shù)形式表示，則有：Si=174dBm10lgBNFSYS(SN)o（2）舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于一個(gè)噪聲系數(shù)為3dB的PHS系統(tǒng)，其帶寬計(jì)為300KHz，如果系統(tǒng)靈敏度為107dBm，則該系統(tǒng)的噪聲門限為：(SN)o=1741

4、0710lg(3105)3=9.2從以上公式可以看出為提高接收機(jī)靈敏度也即使Si小，可以從兩個(gè)方面著手，一是降低系統(tǒng)噪聲系數(shù)，另一個(gè)是使噪聲門限盡可能的小。π4DQPSK有三種解調(diào)方式：基帶差分檢測(cè)、中頻差分檢測(cè)、鑒頻器檢測(cè)?？梢宰C明[1]三種非相干解調(diào)方式是等價(jià)的，我們以基帶差分檢測(cè)為例進(jìn)行分析。在具有理想傳輸特性的穩(wěn)態(tài)高斯信道，基帶差分檢測(cè)的誤比特率曲線表示于圖1實(shí)線[2]所示，由圖可以查出在誤比特率BER為0.01時(shí)，噪聲門限(S

5、N)o為6dB，對(duì)于上述例子來(lái)說(shuō)，其噪聲門限還有可以再開(kāi)發(fā)的潛力。圖1π4DQPSK的誤比特率性能及頻差Δf引起的相位漂移Δθ=2πΔfT對(duì)誤比特率的影響對(duì)于基帶差分檢測(cè)來(lái)說(shuō)，收發(fā)兩端的頻差Δf引起的相位的漂移Δθ=2πΔfT。當(dāng)Δθπ4，將會(huì)引起系統(tǒng)的錯(cuò)誤判決。因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須保證Δθπ4。當(dāng)Δθ取不同值時(shí)，誤比特率的曲線如圖1所示。從圖中可以看出，當(dāng)Δf=0.0025T時(shí)，即頻率偏差為碼元速率的2.5%時(shí)，在一個(gè)碼元內(nèi)將引起90的相

6、差。在誤比特率為104時(shí)，該相差將引起1dB的性能惡化。所以說(shuō)，為了獲得較高的接收機(jī)靈敏度一方面可以從降低低噪放的噪聲系數(shù)上考慮，另一方面提高本地振蕩器頻率精度對(duì)改善系統(tǒng)的靈敏度也是很重要的。接收機(jī)靈敏度有兩種表示方法，我們常用的是用dBm表示，而在協(xié)議中接收機(jī)靈敏度的表示單位通常是用dBμv來(lái)表示的。這兩者有什么關(guān)系呢？dBm是功率的單位，而dBμv是電勢(shì)的單位。信號(hào)電勢(shì)Es與信號(hào)功率Si的關(guān)系為：(3)我們所用的系統(tǒng)的阻抗一般為Rs