靈敏度是通信接收機一個極其重要的指标,它定義為在指定輸出信噪比的條件下,接收機所需的最低輸入信号電平。對于手機來說,靈敏度指标也非常重要,隻不過按照3 Gpp協議,把測試條件改為了給定輸出誤碼率(或誤比特率)而已。
事實上,對于數字通信而言,給定輸出信噪比和給定輸出誤碼率這兩個條件是等價的。有通訊原理教材可知,不考慮信道失真時,解調信号的誤碼率與輸入信噪比有一一對應的函數關系,而輸出信噪比則等于輸入信噪比減去接收機等效噪聲系數。
當然,不同的調制方式會有不同的誤碼率,同一種調制方式采用不同的解調方法,如相幹解調或同步解調與非相幹解調或包絡解調也會有不同的誤碼率。一般而言,相幹解調的誤碼率總是低于包絡協調的,但相幹解調需要嚴格的載波恢複和碼元定時,使得系統遠比包絡解調複雜的多。
Pa mu(dBm 10 lg7 NFHdB) 10lg8 SNR. m
其中,為破耳茲曼常數(1.38*102J]k),T為開爾文溫度,B為接收機帶寬,NF為接收機噪南系數,SNRuu 2為接收機最小輸出信噪比,P則為在滿足 上述條件下所需的輸入信号功奉最小值。在不考慮最小輸出信噪比SNR的情況下, 我們常把前三項稱為“基底噪聲”,用F表示,如下:
Fr(dBm) = 10 lgkT NF(dB) 10lgB
但是很多時候,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, 隻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。但也有一些文獻以25°C為參考,大家算算便知,25°C與17°C的計算誤差約為0.12 dB,所以也不必刻意計較到底是17°C還是25°C了。由式可知,提高接收機靈敏度可以從降低系統帶寬B和降低系統最小輸出信噪比SNRoutmin入手。但這兩個參數往往是固定的,不允許改變。因此,降低接收機的噪聲系數NF才是提高靈敏度的關鍵!
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