领读笔记《LTE教程:原理与实现》2.2干扰下的移动通信 2.2 干扰下的移动通信 2.1介绍的是理想情况下的无线通信,现实中的移动通信在无线电波传播的过程中,不可避免的会掺杂着噪声和干扰 目录 2.2.1 噪声与干扰 2.2.2 移动信道特点 2.2.3 信道编码:优化传输性能 2.2.4 信道的容量 今天跟大家介绍 2.2.1 噪声与干扰 噪声 噪声来源于接收设备内部,由两部分组成:信道热噪声和器件热噪声。信道热噪声通常有高斯随机过程的统计来描述,热噪声功率叠加到有用信号上,称为AWGN信道。 信道热噪声的功率Pt与接收带宽和温度有关,计算公式为:Nrs=K*T*B,K*T定义为热噪声密度,在290K(相当于16.85°C)时,取值-174dBm/Hz,B为信道带宽。 如果信道带宽20MHz,则信道热噪声为-101dBm,均分到每个子载波为-134.8 dBm。 器件热噪声跟每个厂家的设备有关,一般主流厂家,基站的噪声系数可以做到3dB左右,终端的噪声系数可以做到7dB。 干扰 实际系统的干扰来源于:有用信号自身带来的干扰、系统内的其他设备和系统外工业产生的干扰。系统内的其他设备,在后面章节有详细介绍。系统外工业产生的干扰由无委来管理。 有用信号自身带来的干扰由多普勒效应和多径干扰组成。多普勒效应与相对移动速率有关,一般情况下行频偏较小,可以不用考虑。但是如果遇到飞机、高速列车,采用地面站来覆盖,就需要考虑了。 多径干扰是各种移动通信系统都面临的一个难题,多径干扰来源于多径效应,接收机除了接受直射波还有反射波,由于传播路径不一样,在时间上叠加,就会产生干扰。移动信道通常会遇到两种衰落:瑞利衰落和莱斯衰落,统称为快衰落,其衰落量与时间有关。 面对多径效应的问题,各种移动通信系统的解决办法多种多样。GSM采用了均衡技术,WCDMA采用了Rake接收技术,LTE采用了CP技术。 信号质量 有用信号与干扰信号之间强度的差距反应了信号的质量,有用信号由发射机的功率、天线增益、接头损耗、路径损耗、穿透损耗、接收灵敏度等所决定的。干扰是由噪声N和干扰I构成,其中噪声N是确定的,在有用信号大于噪声10dB以上,就可以忽略不计。LTE中的干扰I可以通过估算得到,详见《LTE教程:结构与实施》2.3.3参考信号信噪比:RS-SINR。 两个问题: 1、为什么有用信号比噪声大10dB,噪声就可以忽略不计? dB是一个表征相对值的值,纯粹的比值,只表示两个量的相对大小关系,没有单位,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,按下面计算公式:10log(甲功率/乙功率)。有用信号比噪声大10dB,代表有用信号的功率是噪声的10倍。 当两个信号,归一化以后,一个是10dB,一个是0dB,加起来是10.4dB,增量只有0.4,所以可以忽略不计。而且两个信号差值越大,增量越小。 2、噪声与干扰的本质区别是什么? 噪声是自然界存在的,无法规避的;而干扰是人为产生的,有存在的条件,是可以规避的。 [此贴子已经被作者于2018-7-25 18:05:48编辑过] |