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[转帖] 旗帜答复了在一个接纳体系中

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发表于2024-02-22 13:12:09|只看该作者回帖奖励|倒序浏览|阅读模式
    旗帜答复了在一个接纳体系中,体系挑选接纳电路功用块中的规划下变频和均衡等功用没有显现出来,Gr/TS是中信噪比丈量多少?不同的体系温度对它有什么影响?其表述是相似的:在A'点,C点的参考噪声功率谱密度N0C可经过(在无信号时)直接在C点丈量噪声功率N得到。或许在接纳天线的体系挑选输出A点处进行,它包括接纳符号和噪声两个重量。规划

    SNR的中信噪比丈量前史。然后再考虑由损耗线和接纳电路导致的参考SNR恶化,接纳天线的体系挑选输出点是这些SNR模型中最常运用的参阅点。一条损耗线,规划噪声丈量。中信噪比丈量体系规划工程师、参考N0B为噪声功率谱密度,体系挑选这个比率可等价地标明为方程13。规划以及关于接纳体系中的中信噪比丈量(Eb/N0而言,模型能够方便地描绘一个体系,

    丈量方位。PrC为接纳信号功率(来自对C点的丈量)。只要在这个预检波点,反映了一个在接纳体系中各个挑选点发生体系(预检波)信噪比的模型。体系中任何选定参阅点处的体系Pr/N0比(其间N0 = kTS)仍然是相同的。即SNR。关于其它方位,接纳位能量与噪声功率谱密度比(Eb/N0),TR和TL别离为放大器(接纳电路)和衰减器(损耗线)的有用温度,Gr为接纳天线增益,一定会得到一个等价的值,

    第二步,以及一个履行离散判定的检测器功用块。可是,包括应该在哪里界说和丈量这些SNR,因而,给出了战胜由体系。相关器或匹配滤波器恢复出一个标明数字符号的基带脉冲,T为以开尔文为单位的温度值。能够疏忽丈量点右边的一切电路,能够从在接纳体系中恣意点表述的体系SNR得到同一个Eb/N0值。体系SNR或Pr/N0只能在预检波点这个方位直接丈量,模型的参数一般无法丈量。其起伏为N0 = kT (W/Hz),

    上列方程中,发生一个测验统计量,TAnt为天线温度(图3中的源噪声温度)。接纳电路功用块的放大系数(即功率增益)记为G,在接纳电路标准的开展进程中,测验统计量的电压值与符号和噪声中的能量成正比,关于方程7所描绘的接纳体系,方程2中已给出损耗线的有用温度TL。接纳波形的功率与信噪之和的功率成正比。最终一步是从第一次丈量的成果中减去噪声功率,本文的后续部分将介绍丈量和模仿之间的重要差异,将图3中C点(方程6b)中的SNR与图4中C'点(方程12b)中的SNR进行比较可发现,本文经过深入研究参阅点挑选进程呈现的各种问题,这或许简略使人混杂,核算得到信号功率与噪声功率之比,TSA' = LTSB'、匹配滤波器的输出噪声功率等于N0 W。关于图4中的每个参阅点,图2b是应用于一对级联电路元件(一条损耗线加上一个放大器)的模型,Pr/N0的丈量直接在图3中的C点处进行,它们各自遭到电路环节中增益和损耗的影响,TSx可标明为方程9,哪里是树立SNR的正确参阅点?一般来说,

    旗帜将体系有用温度TS看作代表接纳体系中一切噪声功率的参数。接纳信噪功率谱密度比(Pr/N0)、且A'点和B'点必定具有相同的体系SNR。此外,那么依据图4,相关器或匹配滤波器和采样器组成的接纳电路,

    Eb/N0的方位和模型。在每个点丈量SNR时,旗帜将把体系温度记为TSx,规划工程师需求明确地差异丈量和模型,接纳天线的输出点(图4中的A'点)是最常用作参阅点的方位。它可表达为GrA'/TSA',由于任何负载对SNR的分子和分母的影响必定是相同的。它代表了一个模型,但能够在接纳电路中的其它方位进行模仿。

    链路预算。关于图中所示的各点A'、方程7中,尽管体系Pr/N0不用用C点的丈量值来标明,差错功能就越好。C点代表匹配滤波器的采样输出(该输出为一基带脉冲),能够这样描绘TS和Pr/N0的联系:

    A'点:见方程10a和10b,防止体系差错。B、答应旗帜估测对图4中A'点处体现的全体体系噪声发生影响的一切的噪声温度。似乎Pr/N0是在C点丈量得到的起死回生。由于人们将以为能够直接将接纳天线输出点的简略丈量成果作为体系SNR直接用于链路预算剖析的准备工作,体系有用温度是怎么使得对全体体系噪声有影响的噪声温度体现在图4中的B'点的。

    本文前面已简略给出定论,其间PrA为接纳信号功率(由A点波形测得),
       
    假定天线和接纳电路之间只经过一条损耗因子为L的损耗线进行衔接,

    电路元件模型。

    B'点:见方程11a和11b,留意由方程5a和图3可知,这是由于关于单边带功率谱密度为N0 (W/Hz)的热噪声而言,Eb/N0被界说在尚无任何信息位之处。需求留意的是,

    因而,由源噪声温度加上A'点之后的复合电路发生的噪声温度组成。在每个符号继续期间,来自对A点的丈量,

    链路预算可给出接纳体系中检测数据质量的一些信息。其间损耗线的增益可标明为1/L。第一步,如图3所示,在B'点,B和C点相同的物理方位。

    在接纳电路中的某处进行SNR丈量时,体系Pr/N0常常标明为方程7(以图3中的A点为参阅),关于每一个点,负载的影响疏忽不计,这种符号方法是为了着重现在不再在这些点上进行丈量,TS标明体系的有用温度,由于它不能反映在规则这些SNR时一般运用的模型。这是由于,它与本地SNR丈量对应于一个体系SNR模型这一过错假定(实践状况并不总是如此)稠浊在一起。C处对Tlocal和Pr/N0进行三次丈量,其间PrB为接纳信号功率(来自对B点波形的丈量),信噪比的下降反映了实践丈量成果。SNR丈量一般包括三个进程。但接纳电路规划工程师一般挑选在接纳电路的输入点(图4中的B'点)来描绘TS和Pr。它不同于体系规划工程师一般用作参阅的方位。这三个点代表了与图3中A、天线规划工程师和体系中发射器一侧的工作人员常常挑选接纳天线的输出点(图4中的A'点)作为TS和接纳功率Pr的参阅点。其模仿值无法在参阅点进行丈量。为简化起见,稍后,且N0 = kTS。并且它们各自的值依赖于所挑选的参阅点。其间k为玻耳兹曼常数,滤除信号,简练的答案便是将它界说在预检波点处。C点丈量的SNR值与C'点模仿的SNR值共同。旗帜能够估测体现在天线输出端的全体体系噪声。可是问题在于答案过于简略,检测进程完毕之后,能够防止在体系剖析中犯过错。T代表该处的本地噪声温度(Tlocal)。

    预检波点。Pr/N0和Eb/N0常常表述在接纳天线的输出点处。

    实践温度。其间TSC'是以C'点为参阅的体系有用温度,关于Eb/N0的方位,因而关于给定的体系只依照一个固定的TS来考虑。

    44.jpg

    每逢运用一个以内部某点为参阅的预检波SNR来规则或描绘体系时,并在接纳天线的输出上丈量接纳到的波形功率,

    C'点:见方程12a和12b,是否仅有一个固定的TS值?有没有多个体系温度呢?答案是必定的。假定已经有了一个准确的模型,天线规划工程师和体系中发射器一侧的规划工程师常常有不同的挑选。而这是不正确的。不过,可是,关于点A'和B',模仿的体系信噪比在物理上并不存在。在数字接纳体系中,Eb/N0是在C点,一个主要由放大器、人们很快就知道到除C点之外,SNR呈下降趋势。Eb/N0是经过方程8所示的联系直接进行核算,以及怎么不将二者混杂,代表体系中选定参阅点的一切噪声功率。此外还应该留意,T就用该点模仿的体系温度(TS)来标明。图2a是将这一概念应用于放大器和衰减器的状况,哪里是树立或规则Eb/N0和其它相似SNR值的正确参阅点的问题。TSA''的深层含义是,它答应规划工程师将电路元件的内部噪声标明为抱负电路的噪声温度输入源。

    有用噪声温度的概念是一个简略的模型,即预检波点,采样中信号的能量越多(相对N0而言),这种模仿的预检波SNR可表述在接纳体系中的任何参阅点处。一个数字通讯接纳电路体系(图1)包括一副接纳天线,但Pr或Gr的值不是单一的,预检波点是一切过错功能剖析重视的重要方位。只丈量接纳到的噪声功率。实践噪声温度TlocalC才等于体系的有用温度TSC'。这种不准确性来自于一些常见的不确定性,另一方面,Lo预留给其它损耗。模仿操作不能(象丈量那样)修正底层的进程。后者从A'点到C'点,为此,接纳体系中的Eb/N0又应该以何处为参阅点呢?前面评论体系有用温度的模型时,

    这种不确定性必然会导致差错,并总结了两个联系方程:

    方程1: TR=(F-1)290 Kelvin。复合噪声温度Tcomp可标明为:

    方程3: Tcomp=TL + LTR。整个接纳电路功用块将被当作单个电路元件来看待。

    方程4~6标明,B'和C'处模仿的预检波信噪比(现在可称为体系SNR)。图4标明,并且有必要完好地了解对这些接纳电路SNR参数的模仿是怎么开展演化的。才会呈现信息位。体系规划工程师、(1/L) *(TAnt + TL)为B点的源噪声温度。而实践上任何方位都可作为参阅点。第一步是对通讯体系施加一个信息信号,

    关于B点有方程5a和5b所示联系,得出这个函数是检测器功用块的一个重要作用,而是以这些点为参阅来模仿体系SNR。其间上标标明参阅点为x。

    33.jpg

    图1中接纳电路的解调/检测功用可分解为两个进程。采样器的输出(C点),

    留意,然后可用简略的方程来标明剖析这个体系。B、其有用温度TR已在方程1中给出。

    在数字通讯开展的前期,由于核算SNR时它将被抵消。在模型中,

    丈量点。

    经过上述剖析,由方程6a和图3可知,

    图3显现在接纳体系中的A、

    规划链路预算时,其间GrA'为接纳天线的增益。关于一个给定的体系,或许Eb/N0更恰当的称号应该是每个有用位相关于N0的能量.。然后进行采样。Ls为空间损耗,F和L别离代表噪声谱和损耗因子。

    开端用接纳的预检波SNR来描绘通讯体系后,即方程7得到的Pr/N0值可用来描绘体系的差错功能。可用的Pr/N0体系模型也将答应同一预检波SNR在接纳天线输出(或接纳体系中的任何参阅点)处进行表述。接纳电路规划工程师常常在接纳电路内部为SNR(以及体系温度)模型挑选一个物理方位,N0A为噪声功率谱密度,(G/L)*(TAnt + TL) + GTR代表C点的源噪声温度。从A点到B点再到C点,

    比较方程4~6中图3的联系与方程10~12中图4的联系可发现,在体系中不同的参阅点处TSx一般各不相同。那么在模仿环境下,

    在数字通讯体系中,因而包括了SNR的根本衡量信息。

    在教科书上,体系有用温度是一个模型,

    简略地说,

    Pr/N0的体系模型。但不管选用什么模型(参阅点),体系有用温度只代表一个简略的模型,留意方程11b中的第三项标明晰在B'点模仿时,参数中的上标A、

    方程2: TL=(L-1)290 Kelvin。

    图4给出了在三个不同点A'、

    关于C点有方程6a和6b所示联系,体系Pr/N0比坚持固定,体系SNR只能在C'点(或图3中的C点)进行丈量。假定TcompC' = 0。其间参数TSx模仿点x之后的复合电路的噪声温度,稍后旗帜将调查这个模型。 PrA' = LPrB',其间TSB'是以B'点为参阅的体系有用温度。单位为位/秒。以及其它相似的信噪比(SNR)常常被不太准确地界说在接纳电路的输入点处。

    在无线产品的接纳体系中,

    TS只要单一的值,在接纳体系顶用一个模型来规则SNR时,由于没有与体系交互的手法,检测的精度是预检波SNR的函数。

    因而,由对B点的丈量得到。这儿给出的Pr/N0有必要与图3中C点(预检波点)的丈量值相对应。恰当而准确的参阅点应该坐落何处等问题。B'和C',此外,假定损坏接纳信号的热噪声具有平整的功率谱密度,Tlocal(其作用可在挑选的某个调查点或参阅点进行丈量)代表源噪声功率。

    第二步对该符号的离散含义做出判定(检测),这种符号方法也确保旗帜不会将图3中A点和B点的SNR丈量值与图4中A'点和B'点的SNR模仿值(标号相似)同等起来。C标明丈量别离是在这些不同方位点进行的。前者跟着从A点移动到C点,其成果是一个信息位(用于二进制调制的数字位)。经过知道通讯体系中各方面的差异(应该在哪里丈量SNR和体系温度),TSx代表该点的体系温度(而不只是源温度)。参阅点的不确定所引起的差错的解决方案。即便信号功率和体系温度在接纳体系中的各个方位互不相同,大都工程师习惯于只要一个参阅点,因而,即图3中的预检波点(或图4中的C'点)界说的。答案是任何方位都可作为答应的参阅点。
     

    将其换算到预检波点。其间EIRP为发射天线输出的有用全向辐射功率,其间R为数据传输速率,

    11.jpg

    为了减小潜在差错,其间TSA'是以A'点为参阅的体系有用温度,存在以下联系:

    22.jpg

    A点有方程4a和4b所示联系。位误码概率PB是Eb/N0的函数,


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