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接收機(jī)靈敏度評(píng)估—解調(diào)信噪比的仿真

04/16 08:40
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接收靈敏度是指系統(tǒng)能夠接收到最小功率信號(hào)并能夠解調(diào)出有用信號(hào)的最小輸入功率,它主要由系統(tǒng)的底噪、鏈路的噪聲系數(shù)、信道帶寬和解調(diào)門(mén)限決定。式給出了收靈敏度的計(jì)算方法。其中,-174dBm代表的是在T=290K的情況下,1Hz帶寬內(nèi)產(chǎn)生的熱噪聲功率,BW代表信道寬度,NF系統(tǒng)的噪聲系數(shù),Eb/N0則代表解調(diào)門(mén)限。

由公式可以看出,接收機(jī)的靈敏度與BW,NF,Eb/N0有關(guān)。

對(duì)于一個(gè)接收機(jī)系統(tǒng)而言,通常BW是確定的。評(píng)估接收機(jī)的靈敏度主要在NF和Eb/N0.

對(duì)于噪聲系數(shù)可以根據(jù)

其中FN、GN(N=1,2,3,...)分別代表第N級(jí)的噪聲系數(shù)與增益,通過(guò)式可以看出,系統(tǒng)的噪聲系數(shù)主要與第一次和第二級(jí)的噪聲系數(shù)有關(guān)。所以,為了提高接收機(jī)的靈敏度,可以通過(guò)降低第一級(jí)的噪聲系數(shù),同時(shí)提高第一級(jí)的增益。

可以用系統(tǒng)噪聲系數(shù)小工具計(jì)算出接收機(jī)的噪聲系數(shù)。

Eb/N0

解調(diào)信噪比

解調(diào)信噪比的定義是在滿(mǎn)足一定誤碼的 條件下的信號(hào)和噪聲的比值,不同的調(diào)制方式、不同的編碼方式它的值都不同 。

對(duì)于接收機(jī)系統(tǒng)而言我們可以根據(jù)仿真評(píng)估出理論的解調(diào)信噪比。

下圖是不同編碼方式下,誤碼率和信噪比的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通信的誤碼要求一般都在0.5%左右??梢钥吹絈AM對(duì)應(yīng)的門(mén)限是5~6dB。

實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵程序如下

k=2;

M=2^k;

x=sqrt(3*k*EbNo/(M-1));

r = (4/k)*(1-1/sqrt(M))*(1/2)*erfc(x/sqrt(2));

 

k=4;

M=2^k;

x=sqrt(3*k*EbNo/(M-1));

e = (4/k)*(1-1/sqrt(M))*(1/2)*erfc(x/sqrt(2));

 

k=6;

M=2^k;

x=sqrt(3*k*EbNo/(M-1));

w = (4/k)*(1-1/sqrt(M))*(1/2)*erfc(x/sqrt(2));

 

k=8;

M=2^k;

x=sqrt(3*k*EbNo/(M-1));

q = (4/k)*(1-1/sqrt(M))*(1/2)*erfc(x/sqrt(2));

 

semilogy(EbNodB,r)

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