靈敏度是通信接收機(jī)一個(gè)極其重要的指標(biāo),它定義為在指定輸出信噪比的條件下,接收機(jī)所需的最低輸入信號電平。對于手機(jī)來說,靈敏度指標(biāo)也非常重要,只不過按照3 Gpp協(xié)議,把測試條件改為了給定輸出誤碼率(或誤比特率)而已。
事實(shí)上,對于數(shù)字通信而言,給定輸出信噪比和給定輸出誤碼率這兩個(gè)條件是等價(jià)的。有通訊原理教材可知,不考慮信道失真時(shí),解調(diào)信號的誤碼率與輸入信噪比有一一對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系,而輸出信噪比則等于輸入信噪比減去接收機(jī)等效噪聲系數(shù)。
當(dāng)然,不同的調(diào)制方式會有不同的誤碼率,同一種調(diào)制方式采用不同的解調(diào)方法,如相干解調(diào)或同步解調(diào)與非相干解調(diào)或包絡(luò)解調(diào)也會有不同的誤碼率。一般而言,相干解調(diào)的誤碼率總是低于包絡(luò)協(xié)調(diào)的,但相干解調(diào)需要嚴(yán)格的載波恢復(fù)和碼元定時(shí),使得系統(tǒng)遠(yuǎn)比包絡(luò)解調(diào)復(fù)雜的多。
Pa mu(dBm 10 lg7 NFHdB)+ 10lg8+ SNR. m
其中,為破耳茲曼常數(shù)(1.38*102J]k),T為開爾文溫度,B為接收機(jī)帶寬,NF為接收機(jī)噪南系數(shù),SNRuu 2為接收機(jī)最小輸出信噪比,P則為在滿足 上述條件下所需的輸入信號功奉最小值。在不考慮最小輸出信噪比SNR的情況下, 我們常把前三項(xiàng)稱為“基底噪聲”,用F表示,如下:
Fr(dBm) = 10 lgkT + NF(dB)+ 10lgB
但是很多時(shí)候,我們看到的靈敏度卻采用如下方程描述:
P in_min(dBm) = - 174(dBm/Hz)+ NF(dB)+ 10 lgB + SNRout_min
其實(shí), 只不過是在式中代入了k與T= 290K而已。而之所以取290 K,乃是地球的平均溫度為17°C,正好為290 K。但也有一些文獻(xiàn)以25°C為參考,大家算算便知,25°C與17°C的計(jì)算誤差約為0.12 dB,所以也不必刻意計(jì)較到底是17°C還是25°C了。由式可知,提高接收機(jī)靈敏度可以從降低系統(tǒng)帶寬B和降低系統(tǒng)最小輸出信噪比SNRoutmin入手。但這兩個(gè)參數(shù)往往是固定的,不允許改變。因此,降低接收機(jī)的噪聲系數(shù)NF才是提高靈敏度的關(guān)鍵!
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