WCDMABTS接收机灵敏度和整机噪声系数的理论计算

实用文档之"接收灵敏度的定义公式"摘要：本应用笔记论述了扩频系统灵敏度的定义以及计算数字通信接收机灵敏度的方法。

本文提供了接收机灵敏度方程的逐步推导过程，还包括具体数字的实例，以便验证其数学定义。

在扩频数字通信接收机中，链路的度量参数Eb/No (每比特能量与噪声功率谱密度的比值)与达到某预期接收机灵敏度所需的射频信号功率值的关系是从标准噪声系数F的定义中推导出来的。

CDMA、WCDMA 蜂窝系统接收机及其它扩频系统的射频工程师可以利用推导出的接收机灵敏度方程进行设计，对于任意给定的输入信号电平，设计人员通过权衡扩频链路的预算即可确定接收机参数。

从噪声系数F推导Eb/No关系根据定义，F是设备(单级设备，多级设备，或者是整个接收机)输入端的信噪比与这个设备输出端的信噪比的比值(图1)。

因为噪声在不同的时间点以不可预见的方式变化，所以用均方信号与均方噪声之比表示信噪比(SNR)。

图1.下面是在图1中用到的参数的定义，在灵敏度方程中也会用到它们：Sin = 可获得的输入信号功率(W)Nin = 可获得的输入热噪声功率(W) = KTBRF其中：K = 波尔兹曼常数= 1.381 × 10-23 W/Hz/K，T = 290K，室温BRF = 射频载波带宽(Hz) = 扩频系统的码片速率Sout = 可获得的输出信号功率(W)Nout = 可获得的输出噪声功率(W)G = 设备增益(数值)F = 设备噪声系数(数值)的定义如下：F = (Sin / Nin) / (Sout / Nout) = (Sin / Nin) ×(Nout / Sout)用输入噪声Nin表示Nout：Nout = (F × Nin × Sout) / Sin其中Sout = G × Sin得到：Nout = F × Nin × G调制信号的平均功率定义为S = Eb / T，其中Eb为比特持续时间内的能量，单位为W-s，T是以秒为单位的比特持续时间。

GSm移动通信系统接收机的噪声系数和接受灵敏度(txx23)摘要当今世界已经进入到飞速发展的信息时代，而在这信息时代中通信特别是移动通信是发展最快的产业。

手机现在已经成为人们日常生活中必不可少的设备。

为了防止某些人利用手机从事某些违法的行为，或者在某些不允许使用手机的地方切断手机的使用，本文设计了一个针对gsm手机发射信号的接收机。

论文首先阐述了gsm移动通信系统的特性、频段分配、功率控制、信号接收等相关知识，而后对本接收机设计所需要的各个主要元器件——天线、宽带滤波器、低噪声放大器、混频器、数字解调器——的功能和参数意义作了说明，并且把所选用的各类器件参数作了详细地分析，将各元器件之间的连接方法也进行了说明。

在文章最后从总体上论证了接收机的噪声系数和接受灵敏度。

关键词：gsm，天线，宽带滤波器，低噪声放大器，混频器，中频放大器，gmsk第一章绪论1.1 引言近年来，移动通信事业得到了高速发展，手提电话（手机）用户量急剧增长，这一方面促进了经济和科技得发展，推动了社会的进步，但另一方面，手机制造的噪声污染也变得愈来愈严重。

例如，在会议室、法庭、医院剧场、图书馆等公共场所，由于手机的随意使用，破坏了原有的安静、严肃气氛、影响了这些活动的正常进行。

又如，利用手机泄密也成为不可忽视的问题，在涉及到政治、经济、军事等保密场所，常有人有意无意地利用手机将重要机密泄露出去，给党和国家的事业造成严重损失。

这已引起政府和军方的密切关注。

1.2 国内外研究概况和发展动态1．干扰发射机2．智能蜂窝失效器3．智能灯塔失效器4．直接接收&发射阻塞器5．电磁干扰屏蔽设计(详略)付费论文：22000多字有中、英文摘要、图、表300元备注:此文版权归本站所有；本站保证购买者的省唯一性。

DTV与移动通信共用天馈系统的干扰分析与解决方案浙江三维通信股份有限公司周亚良摘要在DTV和移动通信系统共用天馈系统时，需要考虑如下问题：杂散干扰，互调干扰，阻塞干扰。

只要解决杂散干扰的问题，互调干扰和阻塞干扰自然得到解决。

关键词：DTV，移动通信，天馈系统，解决方案一、概述DTV的应用频段为VHF（174～230MHz）、UHF（470～838MHz）及L-band，最佳的应用频段为UHF。

根据我国目前的无线频率分配规划，数字地面电视与中国移动、中国联通、中国电信/网通的移动通信系统CDMA800、GSM900、DCS1800以及即将建设的WCDMA、TD-SCDMA系统的工作频率如表1所示：二、干扰类型与避免干扰的原则在DTV和移动通信系统共用天馈系统时，需要考虑如下问题：杂散干扰，互调干扰，阻塞干扰。

研究表明，只要解决杂散干扰的问题，互调干扰和阻塞干扰自然得到解决。

由于ETSIEN300.744的杂散抑制和互调抑制采用相同的指标，故按照发射载波边带杂散辐射相同的分析方法。

为了克服干扰，则需要遵守三条准则：（1）从干扰基站到被干扰基站的寄生辐射信号强度应比它的接收噪声限低10dB；（2）在被干扰基站生成的三阶互调干扰（IMP3）电平应比接收机噪声限低10dB；（3）受干扰站从干扰站接收到的总载波功率应比接收机的1dB压缩点低5dB。

三、DTV与各系统的杂散、互调干扰分析ETSIEN300.744介绍，DTV信号在中心频率±8MHz时的杂散及互调发射抑制约45dB（2k模式）、53dB（8k模式），据此分析，在中心频率±20MHz时的杂散及互调发射抑制应为65dB （2k模式）、73dB（8k模式）。

1．TV与中国联通CDMA系统的干扰（1）同频干扰分析目前数字电视频段为470～860MHz，数字电视信号落入CDMA800上行接收频带内，与CDMA800下行只差10MHz的频率，这样肯定会对CDMA800产生严重的干扰，而且无法克服。

接收灵敏度计算
接收灵敏度是指接收器对输入信号变化的敏感程度。

一般来说，接收灵敏度越高，接收器对更小幅度的信号变化都能正确地检测和解调。

接收灵敏度的计算方法通常涉及以下几个因素：
1. 接收器的噪声系数（Noise Figure）：噪声系数是衡量接收
器噪声性能的指标，它表示接收器引入的噪声相对于理想噪声源的增益倍数。

噪声系数越小，接收器的噪声性能越好，接收灵敏度也就越高。

2. 接收器的增益：接收器的增益决定了输入信号转化为输出信号的增益，增益越高，输入信号在接收器内部被放大的程度越大，对输入信号的灵敏度也就越高。

3. 接收器的带宽：带宽是指接收器能够传输和处理的信号频率范围，带宽越宽，接收器对不同频率的输入信号的灵敏度也就越高。

4. 接收器的信噪比（Signal-to-Noise Ratio，SNR）：信噪比是
指信号和噪声的功率比值，它描述了接收器输出中有用信号的功率与噪声功率之间的关系。

信噪比越高，接收器对输入信号的灵敏度也就越高。

综上所述，接收灵敏度的计算需要综合考虑接收器的噪声系数、增益、带宽和信噪比等因素。

具体的计算方法可根据接收器的具体参数进行推导和计算。

接收灵敏度‎的定义公式‎摘要：本应用笔记‎论述了扩频‎系统灵敏度‎的定义以及‎计算数字通‎信接收机灵‎敏度的方法‎。

本文提供了‎接收机灵敏‎度方程的逐‎步推导过程‎，还包括具体‎数字的实例‎，以便验证其‎数学定义。

在扩频数字‎通信接收机‎中，链路的度量‎参数Eb/No (每比特能量‎与噪声功率‎谱密度的比‎值)与达到某预‎期接收机灵‎敏度所需的‎射频信号功‎率值的关系‎是从标准噪‎声系数F的‎定义中推导‎出来的。

CDMA、WCDMA‎蜂窝系统接‎收机及其它‎扩频系统的‎射频工程师‎可以利用推‎导出的接收‎机灵敏度方‎程进行设计‎，对于任意给‎定的输入信‎号电平，设计人员通‎过权衡扩频‎链路的预算‎即可确定接‎收机参数。

从噪声系数‎F推导Eb‎/No关系根据定义，F是设备(单级设备，多级设备，或者是整个‎接收机)输入端的信‎噪比与这个‎设备输出端‎的信噪比的‎比值(图1)。

因为噪声在‎不同的时间‎点以不可预‎见的方式变‎化，所以用均方‎信号与均方‎噪声之比表‎示信噪比(SNR)。

图1.下面是在图‎1中用到的‎参数的定义‎，在灵敏度方‎程中也会用‎到它们：Sin = 可获得的输‎入信号功率‎(W)Nin = 可获得的输‎入热噪声功‎率(W) = KTBRF‎其中：K = 波尔兹曼常‎数= 1.381 × 10-23 W/Hz/K，T = 290K，室温BRF = 射频载波带‎宽(Hz) = 扩频系统的‎码片速率Sout = 可获得的输‎出信号功率‎(W)Nout = 可获得的输‎出噪声功率‎(W)G = 设备增益(数值)F = 设备噪声系‎数(数值)的定义如下‎：F = (Sin / Nin) / (Sout / Nout) = (Sin / Nin) ×(Nout / Sout)用输入噪声‎N in表示‎N out：Nout = (F × Nin × Sout) / Sin其中‎S out = G × Sin得到：Nout = F × Nin × G调制信号的‎平均功率定‎义为S = Eb / T，其中Eb为‎比特持续时‎间内的能量‎，单位为W-s，T是以秒为‎单位的比特‎持续时间。

噪声系数计算方法噪声系数计算方法研究噪声的目的在于如何减少它对信号的影响。

因此，离开信号谈噪声是无意义的。

从噪声对信号影响的效果看，不在于噪声电平绝对值的大小，而在于信号功率与噪声功率的相对值，即信噪比，记为S／N（信号功率与噪声功率比）。

即便噪声电平绝对值很高，但只要信噪比达到一定要求，噪声影响就可以忽略。

否则即便噪声绝对电平低，由于信号电平更低，即信噪比低于1，则信号仍然会淹没在噪声中而无法辨别。

因此信噪比是描述信号抗噪声质量的一个物理量。

1 噪声系数的定义要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，其定义为设Pi为信号源的输入信号功率，Pni为信号源内阻RS产生的噪声功率，Po和Pno分别为信号和信号源内阻在负载上所产生的输出功率和输出噪声功率,Pna表示线性电路内部附加噪声功率在输出端的输出。

已知噪声功率是与带宽B相联系的。

噪声系数与输入信号大小无关。

定义：Pni为信号源内阻Rs的最大输出功率，为kTB噪声系数的大小与四端网络输入端的匹配情况无关噪声系数的定义只适用于线性或准线性电路信噪比与负载的关系设信号源内阻为RS，信号源的电压为US（有效值），当它与负载电阻RL相接时，在负载电阻RL上的信噪比计算如下：在负载两端的信噪比结论：信号源与任何负载相接本不影响其输入端信噪比，即无论负载为何值，其信噪比都不变，其值为负载开路时的信号电压平方与噪声电压均方值之比。

2. 噪声系数的计算用额定功率和额定功率增益表示的噪声系数放大器输入信号源电路如图所示。

任何信号源加上负载后，其信噪比与负载大小无关，信噪比均为信号均方电压（或电流）与噪声均方电压（或电流）之比。

放大器的噪声系数NF为Pasi和Pao分别为放大器的输入和输出额定信号功率，Pani和Pano分别为放大的输入和输出额定噪声功率，Gpa为放大器的额定功率增益。

额定功率, 又称资用功率或可用功率, 是指信号源所能输出的最大功率, 它是一个度量信号源容量大小的参数, 是信号源的一个属性, 它只取决于信号源本身的参数——内阻和电动势, 与输入电阻和负载无关, 如图所示。

无线直放站在CDMA系统中的应用摘要：本文从第三代移动通信网络的优化经验出发，给出无线直放站在cdma网络系统中的应用、相关参数的计算及其带来的影响。

关键词：cdma 直放站噪声覆盖链路预算一、skt网络建设经验介绍在移动通信网络建设中，普遍认为直放站的引入会造成对基站的干扰并影响网络质量。

但韩国skt第三代移动通信网络的建设却告诉我们，只要合理使用直放站，不但可以降低建设成本，而且可以打造优秀的网络。

下面将skt的网络建设情况作一简单介绍。

skt目前总共有四个移动网，包括is-95a/b网、cdma2000 1x网、ev-do网和wcdma网。

其中is-95a/b网覆盖全国，cdma2000 1x和ev-do主要覆盖首都和各地市城区，wcdma网仅覆盖首都汉城地区，于2003年12月26日正式开通运营。

is-95a/b基站数量全国4900个，其中汉城地区1300个；cdma2000 1x基站数量全国2700个，其中汉城地区1100多个；ev-do基站数量与1x基站数量相同，其主要在原有1x基站上加板实现；直放站数量全国10.51万个，其中光纤直放站5100个，大部分用于室外覆盖（仅约80个用于室内）；射频直放站10万个，其中1600个为大功率无线直放站，主要用于商场、高档写字楼、高档小区以及政府机关等较大型的室内覆盖，其余均为500mw的小型小功率直放站，主要用于地下停车场、咖啡厅、办公室、小商铺以及台球厅等各种覆盖面积比较小的场所。

估算可知，skt网络直放站与基站数量之比高达10:1以上，从这一比例可以看出，直放站在各个cdma系统的建网中成了主角，这可与我们的日常理解是大不相同甚至背道而弛的。

这种看似反常规的网建方式真的合理吗？真的能带来高品质的网络质量吗？下面来看一下skt的网络质量。

skt的网络质量很好，网络覆盖全面，软切换比例小，郊区及郊区高速路面上单导频占有相当大的比例，ec/io值基本在-1db到-3db左右变化，即使是高楼林立的汉城市区也很少看到有3、4个导频现象，ec/io值基本保持在-5db左右，路面上导频污染少；手机的发射功率特别低，分布在-20dbm和-30dbm间的比例居多；手机电池的耗电量小，待机时间可保持4-5天；手机的接续时间短，平均约4-5秒；通话质量好，话音清晰。

接收灵敏度的界说公式摘要：本应用笔记论述了扩频系统灵敏度的界说以及计算数字通信接收机灵敏度的办法。

本文提供了接收机灵敏度方程的逐步推导过程，还包含具体数字的实例，以便验证其数学界说。

在扩频数字通信接收机中，链路的怀抱参数Eb/No (每比特能量与噪声功率谱密度的比值)与达到某预期接收机灵敏度所需的射频信号功率值的关系是从标准噪声系数F的界说中推导出来的。

CDMA、WCDMA蜂窝系统接收机及其它扩频系统的射频工程师可以利用推导出的接收机灵敏度方程进行设计，对任意给定的输入信号电平，设计人员通过权衡扩频链路的预算即可确定接收机参数。

从噪声系数F推导Eb/No关系根据界说，F是设备(单级设备，多级设备，或者是整个接收机)输入真个信噪比与这个设备输出真个信噪比的比值(图1)。

因为噪声在不合的时间点以不成预见的方法变更，所以用均方信号与均方噪声之比暗示信噪比(SNR)。

图1.下面是在图1中用到的参数的界说，在灵敏度方程中也会用到它们：Sin = 可获得的输入信号功率(W)Nin = 可获得的输入热噪声功率(W) = KTBRF其中：K = 波尔兹曼常数= 1.381 × 1023 W/Hz/K，T = 290K，室温BRF = 射频载波带宽(Hz) = 扩频系统的码片速率Sout = 可获得的输出信号功率(W)Nout = 可获得的输出噪声功率(W)G = 设备增益(数值)F = 设备噪声系数(数值)的界说如下：F = (Sin / Nin) / (Sout / Nout) = (Sin / Nin) ×(Nout / Sout)用输入噪声Nin暗示Nout：Nout = (F × Nin × Sout) / Sin其中Sout = G × Sin 获得：Nout = F × Nin × G调制信号的平均功率界说为S = Eb / T，其中Eb为比特继续时间内的能量，单位为Ws，T是以秒为单位的比特继续时间。

上行灵敏度公式：Sin (dBm) = NF (dB) + KTBRF (dBm) + Eb/No (dB) - PG (dB)Sin = 可获得的输入信号功率(W)Nin = 可获得的输入热噪声功率(W) = KTBRF其中：K = 波尔兹曼常数= 1.381 ×10-23 W/Hz/K，T = 290K，室温Sout = 可获得的输出信号功率(W)Nout = 可获得的输出噪声功率(W)G = 设备增益(数值)F = 设备噪声系数(数值)PG = BRF / RbitWCDMA 规定用户数据速率Rbit等于12.2kbpsF的定义如下：F = (Sin / Nin) / (Sout / Nout) = (Sin / Nin) ×(Nout / Sout)用输入噪声Nin表示Nout：Nout = (F ×Nin ×Sout) / Sin其中Sout = G ×Sin得到：Nout = F × Nin × G调制信号的平均功率定义为S = Eb / T，其中Eb为比特持续时间内的能量，单位为W-s，T 是以秒为单位的比特持续时间。

调制信号平均功率与用户数据速率的关系按下面的式子计算：1 / T = 用户数据比特率，Rbit单位Hz，得出Sin = Eb ×Rbit根据上述方程，以Eb/No表示的设备输出端信噪比为：Sout / Nout = (Sin × G) / (Nin × G × F) =Sin / (Nin × F) =(Eb × Rbit) / (KTBRF × F) =(Eb/ KTF) ×(Rbit / BRF)，其中KTF表示1比特持续时间内的噪声功率(No)。

因此，Sout / Nout = Eb/No × Rbit / BRF在射频频带内，BRF等于扩频系统的码片速率W，处理增益(PG = W/Rbit)可以定义为：PG = BRF / Rbit所以，Rbit / BRF = 1/PG，由此得输出信噪比：Sout / Nout = Eb/No ×1 / PG。