第五章 移动通信中的噪声和干扰课件.ppt

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1、移动通信原理主讲：杜青松湖南大学计算机与通信学院1第五章　移动通信中的噪声和干扰25.1移动通信中的噪声噪声的类型噪声系数降低噪声的方法35.1.1噪声的类型内部噪声通信设备（主要是接收机）本身固有的主要来源：电阻的热噪声、电子器件的散弹噪声等热噪声：粒子热运动产生（通常称为基础热噪声）散弹噪声：单位时间内通过PN结的载流子数不同电源交流声等外部噪声自然噪声主要有大气噪声、银河噪声、太阳噪声等自然噪声远低于接收机固有噪声-----可忽略4人为噪声各种电气设备中电流或电压剧变形成的随机电磁波辐射可能直接辐射，也可能通过电力线传播是冲

2、击性噪声数量和集中程度随地点、时间变化噪声强度与接收天线的高度及天线离道路的距离有关。BS和MS所受影响不同是移动通信中的主要噪声来源。5平均噪声功率的计算基准噪声功率No=KT0Bi玻尔兹曼常数K=1.38×10-23J/K；参考绝对温度T0=290K°Bi为接收机带宽KT0=-204dBW/Hz平均噪声功率噪声功率与频率的关系6噪声功率N(dB)=No+△N△N为N高出KT0Bi的分贝数，由上图读得从上图可以看出，在数字移动通信系统的工作频段上，大气噪声、太阳噪声和银河噪声的强度要小于接收机内部的噪声强度，而人为噪声，尤其是

3、城市人为噪声是主要的噪声干扰源。7移动通信中一般要求人为噪声功率限制在-110dBm以下抑制人为噪声的方法屏蔽、滤波接收机采用噪声限制器、噪声熄灭器等人为噪声对移动通信系统的影响与噪声源在某地的数量以及集中程度有关，且随时间和地点的不同呈现为随机性。统计分析表明，人为噪声的强度随地点的变化近似呈现对数正态分布。8典型环境下噪声系统随频率的变化特性9在城市中，人为噪声的主要来源是汽车点火系统产生的电磁辐射。105.1.2噪声系数低噪声级----高增益放大器的输入级多级级联放大器中，第一级噪声源影响最大衡量噪声的指标：噪声系数NF信

4、噪比：衡量噪声对信号的影响程度SNR：S/N=PS/PNPS为平均信号功率，PN为平均噪声功率信噪比越大，信号传输质量越高信号在传输中，噪声会累积，所以信噪比不断恶化（下降）只有理想放大器的输出信噪比等于输入信噪比11噪声系数NF衡量信噪比通过线性网络的变化噪声系数是指网络输入端的信噪比与输出端的信噪比的比值(电平差)若：Si为输入信号功率，Ni为噪声功率，So为输出信号功率，No为输出噪声功率，则Si/Ni为输入信噪比；So/No为输出信噪比噪声系数为：用dB表示为：12NF=1时，输出信噪比等于输入信噪比。只有理想放大器（无

5、噪声）才有可能一般放大器NF>1噪声系数越接近于1，说明放大器内部噪声越小，输出信噪比下降的倍数也越少13多级放大器级联时的噪声系数Friis公式第一级功率增高时，级联放大器的噪声系数主要受第一级噪声的影响前面各级产生的噪声都要经由后面各级逐级放大如何减少第一级噪声是设计低噪声电路的关键145.1.3降低噪声的方法降低噪声的方法多级的级联放大器中，虽然每一级放大器都会产生内部噪声，但噪声源在第一级时影响最大对高增益放大器的设计，首先必须着重于如何使第一级放大器设计最佳选择低噪声器件是降低噪声的基本方法对于基站来说，改善上行信号接收

6、时的噪声影响可在塔顶天线与馈线连接处加装塔顶放大器15塔顶放大器目的：改善上行信号质量接收机第一级的噪声影响最大采用低噪声放大器基站采用塔顶放大器塔顶放大器就是在基站接收系统的前端即紧靠接收天线的位置增加一个低噪声放大器，以改善基站的接收性能16塔顶放大器的作用扩大基站有效覆盖范围在移动通信系统中，由于基站和移动台发射功率和接收灵敏度的差异，会造成上、下行功率不平衡塔放降低了基站接收系统的噪声系数，即提高了基站灵敏度，增加了基站上行传播损耗容量提高上行接收电平，改善弱信号覆盖降低手机输出功率，减少上行信号的干扰节省费用，增加收益1

7、75.2移动通信中的主要干扰邻频道干扰同频干扰近端对远端的干扰互调干扰185.2.1邻道干扰概念：来自于邻近或相邻频道间的干扰在多波段的移动通信系统中，有众多的基站和移动台同时工作，某些移动台或基站可能同时工作于相邻或相近的频道。如果发射机的带外特性不好，其频带外的寄生辐射就可能落入正在使用的相邻或相近频道内，对这一频道信号的正常接收造成影响，如下图所示：19如果接收机的选择特性不够理想，对相邻频道的信号抑制不够，则邻近频道的信号就会和有用信号一起进入接收机产生干扰，如下图所示：20减少邻道干扰的措施严格限制调制信号的带宽提高发射

8、机的带外抑制度提高接收机的选择性网络设计考虑215.2.2同频干扰概念：所有落在接收机通带范围内的与有用信号频率相同的无用信号的干扰。蜂窝系统中的同频干扰来源于频率复用。为了减少同频干扰，必须使服务区内的同频小区在物理空间上隔开一定的距离。22减小