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无线通信中的术语通俗解释,小白也能懂!(下)

时间:03-22 来源:互联网 点击:

具有统 计概率规律。

在无线电波信号处理和传播过程中,也会遇到无法确切预测但有统计概率的干扰信号,这种信号不同于特定频率的无线电波之间的互相干扰,称之为噪声。噪声分为 系统内部的噪声和系统外部的噪声。系统内部的噪声包括和环境温度相关的热噪声、电子管工作时产生的噪声,信号与噪声之间的互调产物等等。系统外的噪声来自 雷电风雨产生的噪声、汽车的点火噪声、其他用电设备产生的噪声。

相位噪声

Phase Noise

类比:从北京飞往上海的航班排好后,每天按照固定的时刻起飞降落,周而复始。但是一天由于天气原因,航班无法正常起飞和降落,很多航班相对正常时间都有所延误。

相位噪声就是指在系统内(如各种射频器件)各种噪声的作用下引起的系统输出信号相位的随机变化。描述无线电波的三要素是幅度、频率、相位。频率和相位相互 影响。理想情况下,固定频率的无线信号波动周期是固定的,正如飞机的正常航班一样起飞时间是固定的。在频域内一个脉冲信号(频谱宽度接近0)在时域内是一 定频率的正弦波。

但实际情况是信号总有一定的频谱宽度,而且由于噪声的影响,偏离中心频率的很远处也有该信号的功率,正如有延误1个小时以上的航班一样。偏离中心频率的很 远处的信号叫做边带信号,边带信号可能挤到相邻的频率中去,正如延误的航班可能挤到了其他航班的时间从而对其造成影响。所以这个边带信号就叫做相位噪声。

相位噪声如何描述其大小呢?在偏移中心频率一定范围内,单位带宽内的功率与总信号功率的比,单位为dBc/Hz。正如要评估某一天天气对航班的影响,可以 定义晚点1个小时以上的航班和航班总数的比例,这个比例越小越好。射频器件系统内的热噪声可能导致相位噪声的产生。相位噪声大小可以衡量射频器件的优劣。 相位噪声越小,射频器件越好。

SNR

Signal to Noise Ratio

类比:

悟空问八戒:"你要找什么样的女朋友?"八戒回答:"当然是越漂亮越好。"

悟空问道:"让你追一辈子,你还要不要?"八戒嗫嚅道:"不敢要了。"

悟空问沙僧:"你希望什么样的上网的速度?"沙僧回答:"当然是越快越好。"

悟空问道:"一比特要你两块钱,你还上不上?" 沙僧嗫嚅道:"不敢上了。"

悟空问唐僧:"你要什么样的坐骑?"唐僧回答:"速度越快越好、越省油越好,越安全越好。"

悟空问道:"要你把北京的房子卖了买个有面子,有牌子的车,你还买不买?" 唐僧嗫嚅道:"不敢买了。"

悟空总结道:"要得到好处的时候,你一定会付出代价。你要考虑的是,你得到好处和付出的代价相比是否合适,也就是性价比的问题。不是好处越多越好,而是性价比越高越好。"

信噪比简单的说就是有用信号和干扰噪声的比。有用信号在传输的过程中,必然会引入各种噪声,最起码有热噪声。一个射频器件如放大器把有用信号功率放大的同时,必然会放大相应的噪声。信噪比(Signal/Noise),通常以SNR表示,同样射频条件下以功率表示的信噪比是以电压表示的信噪比的平方,工程上一般指的是功率上的比值。如果用分贝(dB)表示,以功率表示的信噪比是以电压表示的信噪比的2倍。信噪比越大越好。

应用:信噪比(电压)低于80dB的音箱和MP3不建议购买。

高小姐的性价比降低了——噪声系数

NF

Noise Factor

类比:

话说八戒和高小姐结婚几年后,悟空问八戒:"怎么样,小日子不错吧!"八戒一脸苦相,说:"别提了,高小姐性价比降低很多了。面色老了很多,脾气坏了很多, 生活懒散了很多,还和我不断地要更高的生活费。"高小姐婚前的性价比比婚后的性价比高出很多倍,这个倍数可以称为婚姻魔盒系数,可以描述婚姻质量。

射频器件本身就会加入噪声,输入端信噪比会比输出端的信噪比高一些。输入端信噪比和输出端信噪比之比就是射频器件的噪声系数。

NF=10lg(输入端信噪比/输出端信噪比)

噪声系数可以衡量接收机、放大器的射频(RF)性能,表示经过射频器件后,信号有用功率的损失和噪声功率的放大。基站的噪声系数大约为3~5dB,而用户移动台的噪声系数大约为7~9dB。

涓涓细流汇聚成河——加性噪声

additive noise

类比:万里黄河是由高山雪水形成的涓涓细流逐渐汇聚而成的,比较重要的源头有三个:一是扎曲,二是约古宗列渠,三是卡日曲。扎曲干涸的时候,卡日曲还有充足的水流。

加性噪声是通过功率直接叠加的方式作用于有用信号,它的存在却独立于有用信号,不管有没有有用信号,加性噪声始终存在于射频器件中

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