接收靈敏度就是接收機(jī)能夠正確地把有用信號(hào)拿出來的最小信號(hào)接收功率。 無線傳輸?shù)慕邮侦`敏度類似于人們溝通交談時(shí)的聽力,提高信號(hào)的接收靈敏度可使無線產(chǎn)品具有更強(qiáng)地捕獲弱信號(hào)的能力。這樣,隨著傳輸距離的增加,接收信號(hào)變?nèi)?,高靈敏度的無線產(chǎn)品仍可以接收數(shù)據(jù),維持穩(wěn)定連接,大幅提高傳輸距離。普通11g產(chǎn)品的接收靈敏度一般為-85dBm,市面上的無線產(chǎn)品接收靈敏度最高可達(dá)-105dBm,比普通產(chǎn)品提高了20dB。而專業(yè)的接收機(jī)的接收靈敏度可以達(dá)到-120dBm。每增加3dB,接收靈敏度提高一倍。[1]
Rx 是接收( Receive )的簡(jiǎn)稱。 無線電波的傳輸是“有去無回”的,當(dāng)接收端的信號(hào)能量小于標(biāo)稱的接收靈敏度時(shí),接收端將不會(huì)接收任何數(shù)據(jù),也就是說接收靈敏度是接收端能夠接收信號(hào)最小門限。接收靈敏度就是接收機(jī)能夠正確地把有用信號(hào)拿出來的最小信號(hào)接收功率。它和3個(gè)因素有關(guān)系,即帶寬范圍內(nèi)的熱噪聲、系統(tǒng)的噪聲系數(shù)、系統(tǒng)把有用信號(hào)拿出所需要的最小信噪比。帶寬范圍內(nèi)的熱噪聲經(jīng)過接收機(jī),這些噪聲被放大了NF倍,要想把有用信號(hào)從噪聲中拿出來,就必須要求有用信號(hào)比噪聲再大SNR倍。即: (1-3) 其中:S為接收靈敏度,單位是dBm;K為波爾茲曼常數(shù),單位是J/K;T為絕對(duì)溫度,單位是K;KT就是在當(dāng)前溫度下每Hz的熱噪聲功率;B表示信號(hào)帶寬,單位是Hz;KTB代表帶寬范圍內(nèi)的熱噪聲功率(;NF表示系統(tǒng)的噪聲系數(shù),單位是dB(類似于環(huán)境系數(shù));SNR表示解調(diào)所需信噪比,單位是dB);表示系統(tǒng)底噪,單位是dBm。通常 WiFi 無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所標(biāo)識(shí)的接收靈敏度(如 -83dBm) ,是指在 11Mbps 的速率下,誤碼率( Bit Error Rate )為 10 -5 (99.999%) 的靈敏度水平。 無線網(wǎng)絡(luò)的接收靈敏度非常重要,例如,發(fā)射端的發(fā)射能量為 100mW 或 20dBm 時(shí),如果 11Mb 速率下接收靈敏度為- 83dBm ,理論上傳輸?shù)臒o遮擋視距為 15km ,而接收靈敏度為- 77dBm 時(shí),理論上傳輸?shù)臒o遮擋視距僅為 15Km 的一半( 7.5km ),或者相當(dāng)于發(fā)射端能量減少了 1/4 ,既相當(dāng)于 25mW ,或 14dBm 。 從式(1-3)可以看出,要想讓接收機(jī)“聽清楚”發(fā)射機(jī)“說的話”,信號(hào)電平強(qiáng)度一定要大于接收機(jī)的接收靈敏度S。當(dāng)然接收靈敏度S越小,說明接收機(jī)的接收性能越好,就像狗能聽到人類聽不到的微小聲音,說明狗的聽覺比人的靈敏度高;接收靈敏度S越大,說明接收機(jī)的接收性能越差,就像有的老人耳聾,你需要用很大的聲音說話,他才能聽到。 環(huán)境溫度升高,靈敏度S就會(huì)變大,接收性能就會(huì)惡化,因此要盡量降低系統(tǒng)所在環(huán)境的溫度。 帶寬越大,系統(tǒng)的噪聲系數(shù)越大,靈敏度S就會(huì)越大,接收性能也會(huì)惡化,這就要求在設(shè)計(jì)接收機(jī)的時(shí)候,要考慮到系統(tǒng)的帶寬、噪聲系數(shù)對(duì)靈敏度S的影響。 解調(diào)所需的最小信噪比越小越好,這樣可以增加系統(tǒng)的接收性能。最小信噪比要求和移動(dòng)臺(tái)的速度、所處的無線環(huán)境及所要求的通信質(zhì)量有關(guān),不同無線制式要求不同,同一無線制式的不同業(yè)務(wù)也不相同。 接收靈敏度是指接收機(jī)在滿足規(guī)定BER(例如0.1%)指標(biāo)要求的條件下,天線口能夠接收到的最小接收信號(hào)電平。最小接收靈敏度用功率表示Smin=KTBFt(S/N)m K 是常數(shù)T 表示溫度B 表示信號(hào)帶寬Ft 表示系統(tǒng)的噪聲系數(shù)(S/N)m 表示解調(diào)所需信噪比 接收機(jī)靈敏度定義了接收機(jī)可以接收到的并仍能正常工作的最低信號(hào)強(qiáng)度。 為保持接收機(jī)正常工作的最小可接收信號(hào)強(qiáng)度,靈敏度可用功率來表示。也可以用場(chǎng)強(qiáng)表示。簡(jiǎn)單地講,如果鏈路方程式中的接收功率值等于或大于接收機(jī)靈敏度,那么接收機(jī)就能正常工作,也就是說接收機(jī)能夠正常的獲取包含在發(fā)射信號(hào)中的信息。反之,如果接收功率低于靈敏度,那么獲取信息的質(zhì)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于規(guī)定的要求。 熱噪聲(稱作kTB),接收機(jī)系統(tǒng)噪聲系數(shù)和從接受的信號(hào)中提取有用的信息所需的信噪比。 接收機(jī)系統(tǒng)噪聲系數(shù)和從接受的信號(hào)中提取有用信息所需的信噪比。 |
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