接收机灵敏度的测量方法

CTIA标准中文2.0空间射频辐射功率和接收机性能测量方法移动台空中（OTA）性能测量方法（CTIA标准）1.引言1.1.目的本标准是依照CTIA认证程序的要求，来定义如何对移动台的辐射射频功率和接收机性能进行测量。

本标准是CTIA认证项目管理文件中的一部分，在认证管理文件中包含了试验的限值，以及实验室的性能测试方法，由此方法测得的实验室性能必须符合CTIA认证的规定。

1.2.范围本标准定义了要成为一个CTIA授权检测实验室（CATL）所必须达到的一些指标（其它的指标可以与CTIA认证项目的工作人员联系得到）。

为了保证移动台试验的准确性、可重复性和一致性以满足CTIA 标准规定，本标准规定了试验的布置、实验室的技术、试验的方法和评估标准。

1.3.引用标准Minimum Standards for 800 MHz Cellular Subscriber Units, TIA/EIA-690, November 2000, Telecommunications Industry Association.Recommended Minimum Performance Standards for cdma2000 Spread Spectrum Mobiles Stations, TIA/EIA-98-D, June 2001, Telecommunications Industry Association.TDMA Cellular/PCS - Radio Interface - Mobile Station - Base Station Compatibility.TIA/EIA/IS-136-A, October 1996, Telecommunications Industry AssociationIEEE Std 1528-2002 Draft CBD 1.0, IEEE, Inc., April 4, 2002Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland, 1995ETSI TR 102 273 V1.2.1: Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM);Improvement of radiated methods of measurement (using test sites) and evaluation of the corresponding measurement uncertainties. ETSI, 2001ETSI TR 100 028 Parts 1 & 2: Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Uncertainties in the measurement of mobile radio equipment characteristics. ETSI, 2001EN 50361:2001 Basic Standard for the measurement of Specific Absorption rate related to human exposure to electromagnetic fields from mobile phones (300MHz - 3GHz) TS 51.010 V4.9.0 (2002-07): Mobile Station (MS) Conformance Specification, 3GPPTS 05.05 V8.11.0 (2001-08): Technical Specification Group GSM/EDGE Radio AccessNetwork; Radio transmission and reception, 3GPPCTIA Certification Program Management Document, Revision 2.2, CTIA, January 20031.4.试验概括本标准依据测试的类型（发射机、接收机）和测试的技术（模拟AMPS、CDMA、TDMA、GSM）1对试验程序进行了分类。

GPS接收机简介及GPS性能测试研究GPS接收机，是GPS导航卫星的用户设备，是实现GPS卫星导航定位的终端仪器。

它是一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星导航定位信号的无线电接收设备，既具有常用无线电接收设备的共性，又具有捕获、跟踪、和处理卫星微弱信号的特性。

GPS（Navigation System with Timing and Ranging Global Positioning System）是美国国防部开发运行的，带有定时和测距的全球导航定位系统。

GPS 系统由三部分组成：GPS 空中卫星，地面控制以及GPS 用户接收机。

图1 GPS 接收机原理框图如上GPS 接收机的简化框图所示，GPS 接收机首先通过天线单元接收到GPS 卫星发射的信号，经过下变频后，提取出卫星信号中的伪随机噪声码（PRN）和数据码，进而解算出接收机载体的位置，速度和时间等导航信息。

那么被接收的GPS 信号是怎样的呢？它是由50Hz 的导航信号脉冲，经过伪随机序列直序扩频至1.023Mbps，采用BPSK 调制，中心载波1575.42MHz。

由于真实的到达地面的GPS 卫星信号的能量是非常小的，一般都在-130dBm/1.023MHz（-190dBm/Hz）以下，比热噪声的功率谱密度（-174dBm/Hz）还要低，所以用普通的频谱仪是无法测量的，可以使用信号源模拟输出-99dBm 的GPS 信号，由频谱仪E4440A 测量出的信号频谱及功率值，例如测出的2.046MHz 带宽内的功率值。

尽管GPS技术日益普及，但是GPS接收机制造商、OEM集成商仍在为如何验证GPS接收机性能的标准测试而烦恼。

无论是验证GPS接收机整机的功能，还是客观地测量各种GPS IC的性能，都需要一个能够重复执行精确测量的可控环境（比如屏蔽室）。

大多数情况下，制造商使用天线来接收实际的GPS卫星信号，但往往这样的测试，由于受到复杂的气候影响，电离层延迟，多径衰减等因素，使得测量可重复性非常差，尽管耗费了很多人力和时间，却很难得到一个真实而精准的数据。

接收机灵敏度测量方法
灵敏度的定义与量测
接收机通常所标示的灵敏度如：输入阻抗５０Ω，频率范围30～60ＭＨｚ时，对于30ｄＢ的Ｓ／Ｎ比，其灵敏度约为30μＶ。

这种表示法可以用实际的量测方法来了解所代表的意义，如图一所示：
图一灵敏度测试方法
在接收机的声频输出，接上一个真正的ｒｍｓ（有效值）电表或数字存储示波器，在输入端接一个信号产生器（必须注意阻抗匹配）。

首先将讯号产生器和接收机设定在特定的测量频率，并调整讯号产生器，使其输出为零，此时在ｒｍｓ电表上的读值为接收机本身产生的内部杂讯功率。

再慢慢地增加讯号产生器的输出，直到ｒｍｓ电表的读值比原来增加3０ｄＢ，也就是Ｓ／Ｎ比为3０ｄＢ时，此时读取讯号产生器输出的电压值，如果是30μＶ的话，则此接收机的灵敏度就是30μＶ。

对於不同的测量频率，接收机会有不同的杂讯系数，所以，要比较接收机的灵敏度，就必须规定测量的频率和Ｓ／Ｎ比的大小才有意义。

此外，各种不同的调制模式要清楚地记录讯号所需的Ｓ／Ｎ比也不同，如ＣＷ模式须３ｄＢ即可，ＳＳＢ模式须１０ｄＢ，ＡＭ模式须１７ｄＢ。

因此，我们知道在相同的情况下，ＣＷ模式可以记录到微弱的讯号，ＳＳＢ模式则次之。

负载电阻使用1K，请各组在测试前焊上负载电阻！！！。

光接收灵敏度的测试方法
1. 直接测量法，就好像给光接收灵敏度来个“面对面”的检测！比如，把光信号直接输入到接收设备中，然后看看它能接收得多灵敏呀！
2. 比较测量法，这就像比赛一样！找个已知灵敏度的参考设备，和要测试的一起比一比，不就知道谁更厉害啦！比如说，让它们同时接收相同的光信号，谁的表现更好，一目了然呀！
3. 替代测量法，哎呦，就好比找个替身来感受一下！用一个已知特性的替代物去模拟光信号，看接收设备怎么反应，是不是很有趣呢？
4. 积分测量法，这不就是把所有的光信号都“攒”起来嘛！通过长时间积分光信号来确定灵敏度，就好像一点点积累能量一样呢。

比如在一个时间段里持续测量，最终得出结果哦！
5. 动态测量法，哇塞，就像追逐光的脚步一样动态变化！实时观察光接收灵敏度在不同条件下的变化，这多刺激呀！就像看一场精彩的演出一样。

6. 光谱测量法，嘿，这可是对光的“全身检查”呀！分析不同波长的光下的接收灵敏度，就像是对光进行细致的“解剖”呢。

例如研究在各种颜色的光照射下，接收设备会有什么样不同的表现呀！
我觉得呀，这些测试方法都各有各的奇妙之处，利用它们可以很好地了解光接收灵敏度呢！。

科技学院课程设计(综合实验)报告( 2020-- 2021 年度第 2学期)名称：光纤通信原理综合实验院系：信息工程系班级：学号：学生姓名：指导教师：杨再旺王劭龙设计周数：1周成绩：日期：2021年6月实验名称实验一： LED的P-I 特性测量实验仪器光功率计、光纤、直流电流源、LED光源同组人实验目的测量数据，描画LED光源PI特性曲线，求出阈值电流实验原理半导体发光二极管的P-I特性曲线理论上是输出功率与注入电流成正比实验内容与步骤实验内容：使用光功率计和LED光源，在温度一定的情况下（保持实验室温度：20℃），通过改变直流电流来观察输出功率的变化，从而绘出P-I特性曲线。

实验步骤：1.用光纤把光功率计和激光器连接，通电。

2.保持温度为定值3.改变电流的数值观察功率计变化4.绘图实验数据：讨论与结论在老师指导下完成本次实验，在记录数据的时候由于机器灵敏度太高而测得的数据不是很准确，但是在误差允许的范围内画出了特性曲线，跟理论结果差不多。

实验名称实验二：光纤通信系统的码型变换、波分复用器的性能测量实验仪器光纤通信原理实验箱、示波器、光功率计，波分复用解复用器同组人实验目的记录CMI编译码波形记录测量波分复用解复用器插损和隔离度实验原理CMI编码原理：CMI编码的编码规则是：用交替的"11"和"00"两位表示基带中的一位"1"；用"01"表示基带中的一位"0"。

波分复用器性能实验原理：光波分复用器是对光波波长进行分离与合成的光器件，其原理如图所示，其中的一个端口作为器件的输出／输入端，而N个端口作为器件的输入／输出端。

当作为对光波波长起合成作用的器件时，从N个端口各自注入不同波长的光信号，在一个端口处将获得按一定光波波长顺序分开的光波信号；当器件作为解复用器时，注入到入射端的各种光波信号，将分别根据其波长的不同，传输到对应的不同出射端口（N个端口之一）．由以上分析可以知道，各端口可以作为输入端口，也可以作为输出端口．实 验 内容 与步骤CMI 编码：1.连接线路，连接示波器 2.分别观察记录原始波形、cmi 编码和译码后的波形。

FM参数测试方法：1、噪限灵敏度（使用灵敏度）静噪灵敏度（S/N为50dB）信噪比信号发生器：1KHz调制频率，±75KHz（AEC）频偏，其他机型22.5KHz频偏，载频分别为90.1MHz、98.1MHz、106.1MHz，输入电平66EMF dBu；EUT：频率分别调谐到90.1MHz、98.1MHz、106.1MHz，音量调到满格；音频分析仪：200Hz HPF、15KHz LPF，选择ACV档――REL dB，选择S/N档；此时将信号发生器FM-SIG关闭，待音频分析仪上显示的S/N值后，调节信号发生器的输出直至S/N的值为30dB，记录此时信号发生器的输出电平。

2、-3dB极限灵敏度定义：使标准输出下降3dB，高频信号的电平值即“限幅灵敏度”（考察弱信号时收音机的接收能力）。

音量-标准输出。

RF信号-60dB（1MV）、1KHZ、+22.5KHZ。

固定频点于中端测量频率点，接收机调整接收在中端测量频率点，使输出为标准状态（视此时为0dB）。

降低RF输出电平，使接收输出下降3dB，此时的RF电平即为限幅灵敏度。

3、频率响应(FREQUENCY RESPONE)-3dB频率响应(-3 dB FREQUENCY RESPONE)⑴在接收机的中端测量频率，标准测量条件下加上预加重进行测量，且高频信号发生器需外接音频信号源；⑵在1KHz调制频率时，调节音量控制器至输出达到标准参考输出功率0.5W作为参考0dB；⑶缓慢减小外部调制频率直到输出下降3dB，并记下此时的频率；⑷缓慢增大外部调制频率直到输出下降3dB，同样记下此时的频率；⑸则所记录的频率分别为被测试机-3dB点的频率范围的上下限。

4、失真及过载失真(DISTORTION/RF OVERLOAD DISTORTION)⑴在接收机的中端测量频率点测量；⑵信号发生器设置为调制1KHz、频偏75KHz；⑶调节音量控制器至输出达到标准参考输出功率0.5W(1.4V)；⑷测量高频输入电平为1mV(60dBuV)时的音频失真；⑸提高高频输入电平到100mV(100dBuV)，并重新调整音量电位器，使音频输出为标准输出功率0.5W；⑹测定此时的音频过载失真（10% THD+N）。

实验一 光发射机指标测试一、实验内容：1.测试数字光发端机的平均光功率2.测试数字光发端机的消光比3.绘制数字光发端机的P-I 特性曲线二、实验目的：1.了解数字光发端机平均输出光功率的指标要求2.掌握数字光发端机平均输出光功率的测试方法3.了解数字光发端机的消光比的指标要求4.掌握数字光发端机的消光比的测试方法三、实验仪器：LTE-GX-02E 型光纤通信实验系统、示波器、光功率计、万用表、FC-FC 光跳线。

四、实验原理：光发射机的指标包括：半导体光源的P-I 特性曲线、消光比（EXT ）和平均光功率。

1.半导激光器的P-I 特性曲线测试半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如下图所示，该特性有一个转折点，相应的驱动电流称为门限电流(或称阈值电流)，用Ith 表示。

当输入电流小于Ith 时，其输出光为非相干的荧光，类似于LED 发出光，当电流大于Ith 时 ，则输出光为激光，且输入电流和输出光功率成线性关系，该实验就是对该线性关系进行测量，以验证P-I 的线性关系．图 1 半导体激光器P-I 曲线示意图2．消光比（EXT ）的测试光比定义为： ，式中00P是光发射机输入全“0”时输出的平均光功率即无输入信号时的输出光功率。

是光发射机输入全“1”时输出的平均光功率。

当输入信号为“0”时，光源的输出光功率为00P ,它将由直流偏置电流b I 来确定。

无信号时光源输出的光功率对接收机来说是一种噪声，将降低光接收机的灵敏度。

因此，从接收机角度考虑，希望消光比越小越好。

但是，应该指出，当b I 减小时，光源的输出功率将降低，光源的谱线宽度增加，同时，还会对光源的其他特性产生不良影响，因此，必须全面考虑b I 的影响，一般取b I =(0.7～0.9)Ith (Ith 为激光器的阈值电流)。

001110lgP EXT P 11P bI3．平均光功率光发送机的平均输出光功率被定义为当发送机送伪随机序列时，发送端输出的光功率值。

姚方华李航广州南方高科有限公司 [摘要]本文对GSM移动电话的射频指标进行了分析，并讨论了改进办法。

其中一些测试及提高射频指标的方法是从实践经验中总结出来的，有一定的参考价值。

第一部分对各射频指标作了简要介绍。

第二部分介绍了射频指标的测试方法。

第三部分介绍了一些提高射频指标的设计和改进方法。

1 射频(RF)指标的定义和要求1.1 接收灵敏度（Rx sensitivity） (1)定义 接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电平。

衡量收信机误码性能主要有帧删除率(FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三个参数。

这里只介绍用残余误比特率(RBER)来测量接收灵敏度。

残余误比特率(RBER)的定义为接收到的错误比特与所有发送的的数据比特之比。

(2)技术要求●对于GSM900MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为一102dBm时，RBER不超过2％。

测量时可测试实际灵敏度指标。

根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2％时，若RF输入电平为-l09一l07dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为-l07一l05dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-105一l02dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平＞-l02dBm，则接收灵敏度为不合格。

●对于DCSl800MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为-l00dBm，RBER不超过2％。

测量时可测试实际灵敏度指标。

根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2％时，若RF输入电平为一l08一 -105dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为一105-- -l03dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-l03一 -100dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平为＞-l00 dB mm，则接收灵敏度为不合格。

1．2频率误差Fe、相位误差峰值Pepeak、相位误差有效值PeRMS (1)定义 测量发射信号的频率和相位误差是检验发信机调制信号的质量。

Radio Wave Guard电波卫士DCW35数字通信世界2019.10PDT 警用数字集群通信系统覆盖了公安、消防、人防、森林防火以及应急调度等诸多应用，是应急通信保障的重要手段，比如在森林防火现场，如果消防员和指挥官因为通信设备接收灵敏度的原因沟通不畅，使得扑火现场的情况无法准确的传达，将会造成严重的人员和财产损失。

又如在大型集会应急通信保障应用中，如果指挥官和安保人员沟通不畅，指挥官就无法把握现场的动态，从而对于各种突发事件无法做出正确的决定，造成不可估量的后果。

所以在产品设计过程中，必须对各项指标严格进行把控。

PDT 警用数字集群通信系统主要工作在V/U 波段，这个波段通信的特点是“视距通信”，视距条件下，无线信号无遮挡地在发信端与接收端之间直线传播，这要求在第一菲涅尔区（First Fresnel zone ）内没有对无线电波造成遮挡的物体，菲涅尔区的大小取决于无线电波的频率及收发信机间距离。

如果有坚硬物体突入菲涅耳区内的信号通道时，锐边衍射就会使部分信号偏转，致使其到达接收天线的时间略微晚于直接信号。

由于这些偏转的信号与直接信号有相位差，所以它们会降低其功率或者将其完全抵消。

如果树木或其他“软”物体突入菲涅耳区，它们就会削弱通过的信号，降低其强度。

简而言之，尽管事实上可以看到某一个位置，但这并不意味着就能够建立到该位置的优质无线电链路。

1 P DT 接收机灵敏度指标及其测试在通信过程中，衡量接收机系统的各项指标系统的指标主要有接收灵敏度、邻道选择性、共信道抑制、杂散响应抗扰性、阻塞、互调响应抗扰性等。

其中，接收机灵敏度定义了接收机可以接收到的并仍能正常工作的最低信号强度。

灵敏度指标对于基站信号覆盖范围的大小起到了至关重要的作用，反应了接收机接收微弱信号的能力。

灵敏度指标过低，会使基站接收信号的失真度增大，导致通信质量变差、通信覆盖范围减小，实际应用过程中表现为基站收不到上行信号、终端设备脱网，或者话音恶化、断续、丢字甚至无法正常通信等结果，这在一些重要通信场合是不能容忍的。

接收机性能敏感度测试1.引言GJB151A 中的CS103、CS104和CS105这三项传导敏感度测试的目的是确认在接收机中可能产生的互调产物（CS103）、带外发射抑制（CS104）和交调产物（CS105）是在标准或规范容许的限值内。

a. 互调在接收机带宽以外的两个或多个发射未被射频放大器任一级或混频器高度衰减，从而因非线性效应产生这些发射的谐波的和频与差频，如果其中某些恰在接收机通带内，就与有用信号一样被接收，从而引起接收机性能降低。

b. 交调一个邻近频道发射进入接收机前端电路致使射频放大器处于非线性区，当有用信号经由此放大器时，因前者导致放大器增益变化而使此有用信号受到调制。

c. 带外发射的抑制不希望的信号渗入接收机前端并与本振信号混频产生和与差频，其中有的正好落入接收机中频带宽内，也被当作有用信号处理。

这些带外杂波响应的例子如镜频响应、本振的谐波加上和减去中频、本振谐波除以干扰信号的谐波。

以上三种现象示于图1。

Un Re gi st er ed图1 接收机敏感特性互调、交调、带外信号抑制的图示2.CS103互调（15KHz~10GHz ）任何放大器都有某种程度的非线性，当信号接近饱和时非线性变得明显。

由于接收机是一种灵敏装置，典型的灵敏度约为-90dBm 至-130dBm ，它对非线性效应要比大多数基带放大器要敏感得多。

这些效应中最重要的一种称为互调。

要产生互调产物，两个或多个带外信号必须足够强才能渗入接收机前端（例如其预选器），导致在射频放大器或混频器中出现的信号在非线性级中混频。

此混频过程产生干扰信号及其谐波的和与差频。

如果这些新频率中的一个或多个处在接收机的通带内，就与有用信号一起被处理。

因此能产生互调干扰的信号应满足以下关系：|21nf mf ±|=0f （1）或 1|f fn f f m|0201=± （2） 其中0f 为接收机调谐频率1f 和2f 为产生互调的两个干扰发射的频率m 和n 为整数（1，2，3等）互调产物混频的阶数由整数m 和n 之和决定。

对讲机的测试方法及流程对讲机在使用的过程中，其性能指标有可能出现下降的情况，以至影响通信效果。

因此，我们有必要掌握对讲机各项性能指标的测试方法。

下面以马克尼仪器公司的２９５５Ａ综合测试仪为例，介绍一下对讲机各项性能指标的测试方法。

仪器开启加电后，自动输入和显示如下设置状态：一、发射机频率和功率的测量１．按ＴＸ键，使２９５５仪器内部按照发射机测试要求连接。

２．按ＳＥＬＥＣＴ键，选择Ｎ型ＲＦＩＮ?ＯＵＴ射频输入插座。

３．将被测发射机的天线输出端与２９５５的Ｎ型ＲＦ输入插座相连。

４．选择发射机的信道开关，并接通电源。

５．按住对讲机左侧的发射机键控开关。

６．待屏上显示的数据稳定，按ＨＯＬＤＤＩＳＰＬＡＹ键，存储屏上的全部显示，然后释放发射机的键控开关，并关掉对讲机的电源。

７．读取并记录屏上所显示的发射机频率和功率值。

二、发射机频偏和失真度的测量１．按屏上右下角ＨＯＬＤＯＦＦ箭头所指的按键，解除屏上的存贮状态。

２．按ＡＦＧＥＮ和ＦＲＥＱ键，设置１ＫＨｚ音频振荡器频率。

３．按ＤＩＳＴ?ＮＯＮ——ＯＦＦ键，使屏上显示出测试失真度的ＤＩＳＴ?Ｎ条形图。

４．将对讲机电源开关置接通位置。

５．将２９５５的ＡＦＧＥＮＯＵＴＰＵＴ音频信号输出插座与发射机的调制信号输入端麦克风插孔相连。

６．按ＡＦＧＥＮＬＥＶＥＬ键，旋动２９５５的ＶＡＲＩＡＢＬＥ细调旋钮，调节ＡＦ信号电平，使屏上显示的ＦＭ读数为发射机的最大频偏５ＫＨｚ。

７．按ＨＯＬＤＤＩＳＰＬＡＹ键，存贮屏上全部显示读数，拔掉插入发射机麦克风插孔的连线插头，即自动切断发射机工作开关，再关掉整个对讲机的电源。

８．读数并记录发射机的频偏和失真度读数。

９．为了取消屏上显示的存贮状态，按ＨＯＬＤＯＦＦ箭头所指的键，即ＨＯＬＤＤＩＳＰＬＡＹ键。

三、过频偏的检查１．按ＳＣＯＰＥ键，屏幕的下半部分为显示频偏的示波器。

２．减小扫描速度为１Ｓ?ＤＩＶ，减小垂直刻度已得到保叮耍龋?钠灯??矗樱桑危牵蹋偶??∮玫ゴ紊?琛?br/> ３．将２９５５的ＡＦＧＥＮＯＵＴＰＵＴ音频信号输出插座与发射机的调制信号出入端麦克风插孔相连，接通被测发射机电源。