[灵敏度]底噪的计算

编程基础 • 2025-01-07 16:06 • 阅读 6

摘自：https://www.mscbsc.com/bbs/thread-159317-1-1.html

接收机底噪 PN PN = 10lg(KTW) ＋ NF

其中:

K：波尔兹曼常数，= 1.38×10-23 J/K

T：开氏温度，常温为 290 K

W：信号带宽

NF：接收机噪声系数

1、关于热噪声的频谱密度,理解为1Hz带宽内的底噪,则为10lg(KTW)=10(1.38×10-23 J/K*290 K*1Hz)= -203.dBW =-173.dBm≈-174dBm

即热噪声的频谱密度约为-174dBm。

2、在WCDMA的3.84MHz带宽内的底噪则为10lg(KTW)+NF=10(1.38×10-23 J/K*290 K*3.84*1024*1024Hz)+NF= -137. dBW +NF= -107.999 dBm+NF≈-108dBm+NF=-105dBm[NF = 3dB （宏蜂窝基站典型值）]

即WCDMA的3.84MHz带宽内的底噪约为-105dBm。

3、LTE系统在一个子载波带宽内的系统底噪约为（-128）dBm，取子载波间隔为15kHz，系统噪声系数NF为4dB。

通过公式计算：10lg(KTW)+NF=10(1.38×10-23 J/K*290 K*15*1024Hz)+NF=-162.dBW+4dB=-132.dBm+4dB≈-128dBm。

则：1个RB（15*12kHz=180kHz）带宽内的底噪约为（-117.322）dBm

通过公式计算：10lg(KTW)+NF=10(1.38×10-23 J/K*290 K*180*1024Hz)+NF=- -151.dBW+4dB=- -121.dBm+4dB≈-117.322dBm。

根据集团研究院的定义：

当RRU_NI=-116.6dBm/RB，即降敏0.8dB定义为有干扰；

当RRU_NI=-105dBm/RB，即降敏12.4dB定义为严重干扰。

底噪=-174+10lgBW+NF

灵敏度=-174+10logBW+NF+解调门限。(其中NF一般按照4配置)

SNR是解调门限，指定的误码率下的信噪比。（-174+10logBW+NF)是归算到天线口的噪声功率。接收灵敏度就是信号功率。

NF:noise figure 杂讯指数

-174就是Thermal Noise   室温25度
NF: 衡量一个讯号   从系统进去到出来   SNR降了多少
最理想是1   也就是Noise-less系统   讯号SNR完全无损害
SNR : 这边指的是解调门限    如果SNR为零   亦即所接收的只有Noise
没有讯号   那此时的灵敏度   称为Noise Floor
B就是带宽    带宽越大   灵敏度越差
但是
GSM带宽200KHz    灵敏度Spec : -102
WCDMA带宽5MHz   灵敏度的Spec如下 :
Band1 : -106.7
Band2: -104.7
Band5: -104.7
Band8: -103.7
为啥WCDMA带宽是GSM 25倍   灵敏度理论上更差
但为啥平常各位量测时   发现WCDMA的灵敏度都比GSM来得好呢 ?
主要是因为
WCDMA采展频通讯，避免让讯号被干扰，
原始数据的Chip Rate，会在展频后大大提升(12.2Kbps =>3.84Mcps)，
使得讯号会额外获得25dB的Gain，进而再提高SNR，称为处理增益(Processing Gain)
ETSI的委员   也知道WCDMA的RX会”外挂”这25 dB的Processing Gain
所以Spec 订的比GSM严格
也因为WCDMA的带宽比较宽5MHz
所以不容易有Desense issue
因为Noise要有5MHz的宽带  并不容易
所以就难以干扰WCDMA的讯号
详情可看手机射频研发讨论区的
『WCDMA之零中频接收机原理剖析大全』

今天的文章 [灵敏度]底噪的计算分享到此就结束了，感谢您的阅读。

[灵敏度]底噪的计算

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