移动通信 课件 (郭梯云)第4章.ppt

《移动通信 课件 (郭梯云)第4章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章噪声与干扰4.1噪声4.2邻道干扰与同频道干扰*4.3互调干扰4.1噪声4.1.1噪声的分类与特性移动信道中加性噪声(简称噪声)的来源是多方面的，一般可分为：①内部噪声；②自然噪声；③人为噪声。内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声。不能预测的噪声统称为随机噪声。自然噪声及人为噪声为外部噪声，它们也属于随机噪声。依据噪声特征又可分为脉冲噪声和起伏噪声。脉冲噪声是在时间上无规则的突发噪声，例如，汽车发动机所产生的点火噪声，这种噪声的主要特点是其突发的脉冲幅度较大，而持续时间较短；从频谱上看，脉冲噪声通常有较宽频带；热噪声、散弹噪声

2、及宇宙噪声是典型的起伏噪声。在移动信道中，外部噪声(亦称环境噪声)的影响较大，美国ITT(国际电话电报公司)公布的数据示于图4-1。图中将噪声分为六种：①大气噪声；②太阳噪声；③银河噪声；④郊区人为噪声；⑤市区人为噪声；⑥典型接收机的内部噪声。其中，前五种均为外部噪声。有时将太阳噪声和银河噪声统称为宇宙噪声。大气噪声和宇宙噪声属自然噪声。图中，纵坐标用等效噪声系数Fa或噪声温度Ta表示。Fa是以超过基准噪声功率N0(=KT0BN)的分贝数来表示，即(4-1)式中，k为波兹曼常数(1.38×10-23J/K)，T0为参考绝对温度(2

3、90K)，BN为接收机有效噪声带宽(它近似等于接收机的中频带宽)。由式(4-1)可知，等效噪声系数Fa与噪声温度Ta相对应，例如Ta=T0=290K,Fa=0dB;若Fa=10dB，则Ta=10T0=2900K，等等。在30~1000MHz频率范围内，大气噪声和太阳噪声(非活动期)很小，可忽略不计；在100MHz以上时，银河噪声低于典型接收机的内部噪声(主要是热噪声)，也可忽略不计。因而，除海上、航空及农村移动通信外，在城市移动通信中不必考虑宇宙噪声。图4–1各种噪声功率与频率的关系例4-1已知市区移动台的工作频率为450MHz，接

4、收机的噪声带宽为16kHz，试求人为噪声功率为多少dBW。解基准噪声功率由图4-1查得市区人为噪声功率比N0高25dB，所以实际人为噪声功率N为4.1.2人为噪声所谓人为噪声，是指各种电气装置中电流或电压发生急剧变化而形成的电磁辐射，诸如电动机、电焊机、高频电气装置、电气开关等所产生的火花放电形成的电磁辐射。在移动信道中，人为噪声主要是车辆的点火噪声。图4-2为典型点火电流的波形。图中，一个超过200A的点火尖脉冲，其宽度约为1~5ns,相应频谱的高端频率达200MHz至1GHz,低于100A的火花脉冲宽度约为20ns,相应频谱的

5、高端频率为50MHz。假定一台汽车发动机有8个气缸，每个气缸的转速是3000r/min，由于在任一时刻只有半数气缸在燃烧，所以可计算出一台汽车每秒钟产生的火花脉冲数为图4–2典型点火电流波形(火花脉冲/秒)假如有许多车辆在道路上行驶，那么火花脉冲的数量将被车辆的数目所乘。汽车噪声的强度可用噪声系数Fa表示，它与频率的关系如图4-3所示。图中，基准噪声功率为-134dBm，即常温条件下(290K)，噪声带宽为10kHz时的噪声功率。图中给出了两种交通密度情况，由图可见，汽车火花所引起的噪声系数不仅与频率有关，而且与交通密度有关。交通流

6、量越大，噪声电平越高。由于人为噪声源的数量和集中程度随地点和时间而异，因此人为噪声就地点和时间而言，都是随机变化的。统计测试表明，噪声强度随地点的分布近似服从对数正态分布。图4–3汽车噪声与频率的关系图4–4几种典型环境的人为噪声系数平均值由图可见，城市商业区的噪声系数比城市居民区高6dB左右，比郊区则高12dB。人为噪声(100MHz以上)在农村地区可忽略不计。图4-5给出了城市商业区、居民区和郊区的噪声系数Fa的标准偏差σFa随频率变化的关系。由图可见，城市商业区的σFa最大，随着频率增高，起伏也增大；在居民区及郊区，频率增高，

7、σFa值减小。图4–5噪声系数Fa的标准偏差4.1.3环境噪声和多径传播对话音质量的综合影响图4–6对不同信噪比，话音质量的主观评定结果图4–7移动台接收机性能的恶化量当考虑移动台接收机性能的恶化量时，要求接收机输入信号的最低保护电平Amin为式中，SV是信纳比为12dB时的接收机灵敏度(以dBμV计);d为环境噪声和多径效应的恶化量(以dB计)。4.1.4发射机产生的噪声及寄生辐射1.发射机边带噪声通常，发射机即使未加入调制信号，也存在以载频为中心、分布频率范围相当宽的噪声，这种噪声就称为发射机边带噪声，简称发射机噪声。

8、典型移动电台发射机的噪声频谱如图4-8所示。由图可见，发射机的噪声频带约为2~3MHz，它比频道间隔(如25kHz)大得多，它不仅在相邻频道内形成干扰，而且会在几兆赫的频带内产生影响。图4–8发射机的噪声频谱2.发射机的寄生辐射图4–