移動(dòng)通信中的噪聲和干擾課件

1、移動(dòng)通信中的噪聲和干擾 1 第第3 3章章 移動(dòng)通信中的噪聲和干移動(dòng)通信中的噪聲和干 擾擾 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾2 內(nèi)容內(nèi)容 移動(dòng)通信中的主要噪聲和主要干擾移動(dòng)通信中的主要噪聲和主要干擾 互調(diào)干擾、鄰道干擾、同頻干擾的概念、產(chǎn)生和改善措施互調(diào)干擾、鄰道干擾、同頻干擾的概念、產(chǎn)生和改善措施 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾3 重點(diǎn)重點(diǎn) 接收機(jī)的低噪聲放大器接收機(jī)的低噪聲放大器 互調(diào)干擾、鄰道干擾、同頻干擾的概念、產(chǎn)生和改善互調(diào)干擾、鄰道干擾、同頻干擾的概念、產(chǎn)生和改善 措施措施 難點(diǎn)難點(diǎn) 低噪聲放大器低噪聲放大器 互調(diào)干擾的產(chǎn)生和改善措施互調(diào)干擾的產(chǎn)生和改善措施 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾4 3.1移動(dòng)通信

2、中的噪聲 噪聲和干擾是通信性能變壞的重要因素噪聲和干擾是通信性能變壞的重要因素 接收機(jī)能否正常工作，不僅取決于接收機(jī)輸入信號(hào)大小，而且取決于干接收機(jī)能否正常工作，不僅取決于接收機(jī)輸入信號(hào)大小，而且取決于干 擾和噪聲的大小擾和噪聲的大小 高接收機(jī)靈敏度時(shí)，當(dāng)外部噪聲和干擾遠(yuǎn)高于接收機(jī)固有噪聲時(shí)，接收機(jī)靈敏度會(huì)高接收機(jī)靈敏度時(shí)，當(dāng)外部噪聲和干擾遠(yuǎn)高于接收機(jī)固有噪聲時(shí)，接收機(jī)靈敏度會(huì) 大大降低大大降低 接收機(jī)輸入信噪比小于允許門限值時(shí)，接收機(jī)就不能進(jìn)行正確接收接收機(jī)輸入信噪比小于允許門限值時(shí)，接收機(jī)就不能進(jìn)行正確接收 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾5 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾6 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 內(nèi)部噪

3、聲內(nèi)部噪聲 噪聲可分為內(nèi)部噪聲和外部噪聲噪聲可分為內(nèi)部噪聲和外部噪聲 內(nèi)部噪聲內(nèi)部噪聲 主要指接收機(jī)本身的固有噪聲主要指接收機(jī)本身的固有噪聲 主要來源是電阻的熱噪聲和電子器件的散彈噪聲主要來源是電阻的熱噪聲和電子器件的散彈噪聲 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾7 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 熱噪聲熱噪聲 由導(dǎo)體內(nèi)部帶電粒子的不規(guī)則自由運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，溫度越高，粒由導(dǎo)體內(nèi)部帶電粒子的不規(guī)則自由運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，溫度越高，粒 子動(dòng)能越大，形成的噪聲也越大子動(dòng)能越大，形成的噪聲也越大 熱噪聲的瞬時(shí)值服從高斯分布，又稱高斯噪聲熱噪聲的瞬時(shí)值服從高斯分布，又稱高斯噪聲(Gaussian (Gaussian noise)noise)

4、 。 熱噪聲的頻帶極寬，幾乎是所有無線電頻譜的疊加，又稱白熱噪聲的頻帶極寬，幾乎是所有無線電頻譜的疊加，又稱白 噪聲噪聲(white noise)(white noise)。 散彈噪聲散彈噪聲 由于載流子（電子）隨機(jī)通過由于載流子（電子）隨機(jī)通過PNPN結(jié)，單位時(shí)間內(nèi)通過結(jié)，單位時(shí)間內(nèi)通過PNPN結(jié)的結(jié)的 載流子數(shù)目不一致，表現(xiàn)為通過載流子數(shù)目不一致，表現(xiàn)為通過PNPN結(jié)的正向電流在平均值上結(jié)的正向電流在平均值上 下作不規(guī)則起伏變化下作不規(guī)則起伏變化 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾8 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾9 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 外部噪聲外部噪聲 外部噪聲分自然噪聲和人為噪聲外部噪聲分自然噪聲和人

5、為噪聲 自然噪聲自然噪聲 指天電噪聲、宇宙噪聲和太陽噪聲等指天電噪聲、宇宙噪聲和太陽噪聲等 天電噪聲來源于閃電、大氣中的磁暴天電噪聲來源于閃電、大氣中的磁暴 等。等。 功率譜主要在功率譜主要在100100MHzMHz頻段以下，陸地移動(dòng)通信中，自然噪聲遠(yuǎn)低頻段以下，陸地移動(dòng)通信中，自然噪聲遠(yuǎn)低 于接收機(jī)固有噪聲，可忽略于接收機(jī)固有噪聲，可忽略 人為噪聲人為噪聲 由各種電氣設(shè)備中電流或電壓的劇變而形成的電磁波輻射所產(chǎn)生由各種電氣設(shè)備中電流或電壓的劇變而形成的電磁波輻射所產(chǎn)生 城市人為噪聲比較大，主要是汽車點(diǎn)火噪聲城市人為噪聲比較大，主要是汽車點(diǎn)火噪聲 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾10 典型的點(diǎn)火噪聲其脈

6、沖寬度約為典型的點(diǎn)火噪聲其脈沖寬度約為15ns15ns，相應(yīng)頻譜的高端頻率達(dá)，相應(yīng)頻譜的高端頻率達(dá) 200MHZ1GHZ,200MHZ1GHZ,假定一個(gè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)有假定一個(gè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)有8 8個(gè)汽缸，每個(gè)汽缸個(gè)汽缸，每個(gè)汽缸3000r/min3000r/min，由于，由于 任一時(shí)刻只有半數(shù)汽缸燃燒，所以任一時(shí)刻只有半數(shù)汽缸燃燒，所以汽車每秒鐘產(chǎn)生的火花脈沖數(shù)為：汽車每秒鐘產(chǎn)生的火花脈沖數(shù)為： 若道路上許多車輛，則脈沖數(shù)量將被車輛的數(shù)目所乘。若道路上許多車輛，則脈沖數(shù)量將被車輛的數(shù)目所乘。 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾11 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 人為噪聲人為噪聲 屬?zèng)_擊性噪聲屬?zèng)_擊性噪聲 大量沖擊噪聲

7、混在一起形成連續(xù)噪聲或連續(xù)噪聲再疊加沖擊大量沖擊噪聲混在一起形成連續(xù)噪聲或連續(xù)噪聲再疊加沖擊 噪聲噪聲 頻譜較寬，強(qiáng)度隨頻率升高而下降頻譜較寬，強(qiáng)度隨頻率升高而下降 噪聲源的數(shù)量和集中程度隨地點(diǎn)和時(shí)間而異，隨機(jī)變化，噪聲源的數(shù)量和集中程度隨地點(diǎn)和時(shí)間而異，隨機(jī)變化， 噪聲強(qiáng)度的地點(diǎn)分布可近似按正態(tài)分布處理，其標(biāo)準(zhǔn)偏差噪聲強(qiáng)度的地點(diǎn)分布可近似按正態(tài)分布處理，其標(biāo)準(zhǔn)偏差 約為約為9 9dBdB BSBS與與MSMS所受影響不同所受影響不同 噪聲強(qiáng)度與接收天線的高度及天線離道路的距離有關(guān)噪聲強(qiáng)度與接收天線的高度及天線離道路的距離有關(guān) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾12 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 為了抑制人為噪

8、聲，應(yīng)采取必要的屏蔽和濾波措施，也可在接收機(jī)上采取相應(yīng)的措為了抑制人為噪聲，應(yīng)采取必要的屏蔽和濾波措施，也可在接收機(jī)上采取相應(yīng)的措 施施 基準(zhǔn)人為噪聲功率基準(zhǔn)人為噪聲功率N N0 0=KT=KT0 0B Bi i 玻爾茲曼常數(shù)玻爾茲曼常數(shù)K=1.38K=1.381010-23 -23W/(K W/(KHzHz-1 -1) ) 參考絕對(duì)溫度參考絕對(duì)溫度T T0 0=290K=290K；KTKT0 0=-204dBW/Hz=-204dBW/Hz B Bi i為接收機(jī)帶寬為接收機(jī)帶寬 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾13 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 人為噪聲功率與頻率的關(guān)系人為噪聲功率與頻率的關(guān)系 圖左縱坐標(biāo)是等

9、效噪聲系數(shù)（高于圖左縱坐標(biāo)是等效噪聲系數(shù)（高于KTKT0 0B Bi i的的dBdB值值) ) 美國(guó)美國(guó)ITT(國(guó)際電話電報(bào)公司國(guó)際電話電報(bào)公司)公布數(shù)據(jù)公布數(shù)據(jù) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾14 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 例：例： 接收機(jī)接收機(jī)B Bi i=10lg200KHz=53dBHz=10lg200KHz=53dBHz N N0 0=KT=KT0 0B Bi i=-151dBW=-121dBm=-151dBW=-121dBm 若系統(tǒng)工作在若系統(tǒng)工作在900900MHzMHz頻段，從上圖查到市區(qū)人為噪頻段，從上圖查到市區(qū)人為噪 聲功率比聲功率比N N0 0高高18dB18dB，所以實(shí)際城市的人

10、為噪聲電平為：，所以實(shí)際城市的人為噪聲電平為： N= -151dBW+18dB=-133dBW=-103dBmN= -151dBW+18dB=-133dBW=-103dBm 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾15 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 降低噪聲的方法降低噪聲的方法 選擇低噪聲器件是降低噪聲的基本方法選擇低噪聲器件是降低噪聲的基本方法 場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管有有比晶體管小得多的最佳噪聲系數(shù)比晶體管小得多的最佳噪聲系數(shù) 電阻是無源網(wǎng)絡(luò)中主要噪聲源，一般電阻是無源網(wǎng)絡(luò)中主要噪聲源，一般薄膜電阻薄膜電阻比比實(shí)心電阻實(shí)心電阻噪噪 聲小，聲小，精度高，高頻特性好。精度高，高頻特性好。薄膜電阻中，又以金屬膜電阻薄膜電阻中，

11、又以金屬膜電阻 噪聲最小噪聲最小 如果體積允許，盡量不要采用超小型電阻如果體積允許，盡量不要采用超小型電阻 金屬薄膜電阻金屬薄膜電阻 （電子電路）（電子電路） 實(shí)心電阻（實(shí)心電阻（航空航天工業(yè)、海底電纜航空航天工業(yè)、海底電纜 ） 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾16 采用塔頂放大器對(duì)上行信號(hào)質(zhì)量的改善采用塔頂放大器對(duì)上行信號(hào)質(zhì)量的改善 塔頂放大器的原理塔頂放大器的原理就是通過在基站接收系統(tǒng)的前端，即緊靠接收天線下方增加一個(gè)就是通過在基站接收系統(tǒng)的前端，即緊靠接收天線下方增加一個(gè)低噪聲低噪聲 放大器放大器來實(shí)現(xiàn)對(duì)基站接收性能的改善。來實(shí)現(xiàn)對(duì)基站接收性能的改善。 塔頂放大器有利于降低基站接收系統(tǒng)的噪聲，提高

12、基站接收系統(tǒng)靈敏度塔頂放大器有利于降低基站接收系統(tǒng)的噪聲，提高基站接收系統(tǒng)靈敏度。 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾17 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 低噪聲放大器低噪聲放大器 什么是什么是低噪聲放大器？低噪聲放大器？ 答：放大器是放大電信號(hào)的裝置，噪聲系數(shù)很低的放大器稱為低噪聲放大器。噪聲系數(shù)答：放大器是放大電信號(hào)的裝置，噪聲系數(shù)很低的放大器稱為低噪聲放大器。噪聲系數(shù) 通常用通常用N NF F表示。表示。 多級(jí)的級(jí)聯(lián)放大器中，每一級(jí)放大器都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部噪聲，但噪聲源在第一級(jí)時(shí)影響最多級(jí)的級(jí)聯(lián)放大器中，每一級(jí)放大器都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部噪聲，但噪聲源在第一級(jí)時(shí)影響最 大大 對(duì)高增益放大器的設(shè)計(jì)，必須著重于使第一級(jí)放大器設(shè)

13、計(jì)最佳對(duì)高增益放大器的設(shè)計(jì)，必須著重于使第一級(jí)放大器設(shè)計(jì)最佳 噪聲是指由系統(tǒng)材料和器件物理學(xué)產(chǎn)生的自然擾動(dòng)噪聲是指由系統(tǒng)材料和器件物理學(xué)產(chǎn)生的自然擾動(dòng) 衡量接收機(jī)或元器件噪聲性能的好壞，常用噪聲系數(shù)衡量接收機(jī)或元器件噪聲性能的好壞，常用噪聲系數(shù)N NF F表示表示 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾18 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 噪聲系數(shù)噪聲系數(shù) 信噪比：信噪比：衡量噪聲對(duì)有用信號(hào)的影響程度衡量噪聲對(duì)有用信號(hào)的影響程度 信號(hào)與噪聲的功率之比：信號(hào)與噪聲的功率之比：S/N=PS/N=PS S/P/PN N vP PS S為平均信號(hào)功率，為平均信號(hào)功率，P PN N為平均噪聲功率為平均噪聲功率 信噪比越大，信號(hào)

14、越純，質(zhì)量越好，恢復(fù)原信噪比越大，信號(hào)越純，質(zhì)量越好，恢復(fù)原 始信號(hào)就越容易始信號(hào)就越容易 v傳輸?shù)脑捯粼角逦鷤鬏數(shù)脑捯粼角逦?v傳輸圖像或文字時(shí)，分辨率越高傳輸圖像或文字時(shí)，分辨率越高 理想放大器理想放大器( (無噪聲無噪聲) )的輸出信噪比等于輸入的輸出信噪比等于輸入 信噪比信噪比 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾19 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 噪聲系數(shù)用來衡量噪聲系數(shù)用來衡量信噪比信噪比通過線性網(wǎng)絡(luò)的變化通過線性網(wǎng)絡(luò)的變化 指網(wǎng)絡(luò)輸入端的信噪比與輸出端的信噪比的比值指網(wǎng)絡(luò)輸入端的信噪比與輸出端的信噪比的比值 N NF F=(S=(Si i/N/Ni i)/( S)/( So o/N/No o) )

15、S Si i為輸入信號(hào)功率，為輸入信號(hào)功率，N Ni i為輸入噪聲功率，為輸入噪聲功率，S So o為輸出信號(hào)功率，為輸出信號(hào)功率，N No o為輸出噪聲功為輸出噪聲功 率，率，S Si i/N/Ni i為輸入信噪比；為輸入信噪比；S So o/N/No o為輸出信噪比為輸出信噪比 工程設(shè)計(jì)中常用工程設(shè)計(jì)中常用信號(hào)電壓有效值與噪聲有效電壓之信號(hào)電壓有效值與噪聲有效電壓之比來定義信噪比比來定義信噪比 及噪聲系數(shù)及噪聲系數(shù) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾20 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 例：例：某某非非理想（實(shí)際）放大器輸入信噪比為理想（實(shí)際）放大器輸入信噪比為1010，輸入信號(hào)功率，輸入信號(hào)功率 為為1 1

16、mWmW，噪聲功率為噪聲功率為0.10.1mWmW，放大器內(nèi)部噪聲為放大器內(nèi)部噪聲為1 1mWmW，功率增益功率增益 為為A AP P=10=10 那么，放大器的輸出信噪比為那么，放大器的輸出信噪比為5 5； 放大器的噪聲系數(shù)放大器的噪聲系數(shù)N NF F(dB)=10lg10/5=3dB (dB)=10lg10/5=3dB 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾21 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 理想放大器理想放大器N NF F=1=1，輸出信噪比等于輸入信噪比；輸出信噪比等于輸入信噪比；一般放大器一般放大器N NF F11 噪聲系數(shù)越接近于噪聲系數(shù)越接近于1 1，放大器內(nèi)部噪聲越小，輸出信噪比下降的倍數(shù)，放大器內(nèi)

17、部噪聲越小，輸出信噪比下降的倍數(shù) 也越少也越少 噪聲系數(shù)可定義為：負(fù)載上的總噪聲功率噪聲系數(shù)可定義為：負(fù)載上的總噪聲功率N No o與輸入噪聲通過無噪聲的與輸入噪聲通過無噪聲的 理想網(wǎng)絡(luò)后加在負(fù)載上的噪聲功率理想網(wǎng)絡(luò)后加在負(fù)載上的噪聲功率A AP PN Ni i之比，之比，N NF F=N=No o/(A/(AP PN Ni i) )；A AP P=S=So o/S/Si i 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾22 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 多級(jí)放大器級(jí)聯(lián)時(shí)的噪聲系數(shù)為多級(jí)放大器級(jí)聯(lián)時(shí)的噪聲系數(shù)為( (FriisFriis公式公式): ): 級(jí)聯(lián)放大器的噪聲系數(shù)主要受第一級(jí)噪聲的影響級(jí)聯(lián)放大器的噪聲系數(shù)主要

18、受第一級(jí)噪聲的影響 圖 兩級(jí)放大器的直接耦合級(jí)聯(lián) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾23 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 塔放位置塔放位置 饋線饋線：連接天線和發(fā)射機(jī)輸出端（或接收機(jī)輸入端）的：連接天線和發(fā)射機(jī)輸出端（或接收機(jī)輸入端）的 電纜稱為傳輸線或饋線電纜稱為傳輸線或饋線 設(shè)：基站系統(tǒng)噪聲系數(shù)設(shè)：基站系統(tǒng)噪聲系數(shù)N NF2 F2=5dB(3.15 =5dB(3.15倍倍) )；天線饋線損耗；天線饋線損耗L LC C=3dB(2=3dB(2 倍倍) )；塔頂放大器噪聲系數(shù)；塔頂放大器噪聲系數(shù)N NF1 F1=1.5dB(1.41 =1.5dB(1.41倍倍) )；塔頂放大器增益；塔頂放大器增益 A AP1 P

19、1=12dB(16 =12dB(16倍倍) ) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾24 3.1移動(dòng)通信中的噪聲 整機(jī)噪聲系數(shù)：整機(jī)噪聲系數(shù)： 根據(jù)根據(jù)FriisFriis公式，以公式，以N NF1 F1為主，共取前兩項(xiàng) 為主，共取前兩項(xiàng) 加塔放后整機(jī)噪聲系數(shù)為加塔放后整機(jī)噪聲系數(shù)為 N NF F=1.41+(3.15-1)/16=1.54(2.4dB)=1.41+(3.15-1)/16=1.54(2.4dB) 基站不加塔放的噪聲系數(shù)為基站不加塔放的噪聲系數(shù)為N NF F =L=LC C+N+NF2 F2=8dB =8dB 塔放使基站的噪聲系數(shù)降低塔放使基站的噪聲系數(shù)降低8-2.4=5.68-2.4=5.6

20、dB dB 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾25 基帶信號(hào)基帶信號(hào)：基帶信號(hào)是原始的電信號(hào)，一般是指基本的信號(hào)波形，在數(shù)字通：基帶信號(hào)是原始的電信號(hào)，一般是指基本的信號(hào)波形，在數(shù)字通 信中則指相應(yīng)的電脈沖。信中則指相應(yīng)的電脈沖。 調(diào)制調(diào)制：是把基帶信號(hào)變換成傳輸信號(hào)的技術(shù)。在無線遙測(cè)遙控系統(tǒng)和無線電：是把基帶信號(hào)變換成傳輸信號(hào)的技術(shù)。在無線遙測(cè)遙控系統(tǒng)和無線電 技術(shù)中調(diào)制就是用基帶信號(hào)控制高頻載波的參數(shù)（振幅、頻率和相位），使技術(shù)中調(diào)制就是用基帶信號(hào)控制高頻載波的參數(shù)（振幅、頻率和相位），使 這些參數(shù)隨基帶信號(hào)變化。用來控制高頻載波參數(shù)的基帶信號(hào)稱為調(diào)制信號(hào)這些參數(shù)隨基帶信號(hào)變化。用來控制高頻載波參數(shù)的

21、基帶信號(hào)稱為調(diào)制信號(hào)。 3.2互調(diào)干擾 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾26 m(t) O t A0 m(t) O t O O t t cosc(t) sAM(t) 1 M() A0 HH cc A0 SAM() 0 2 1 0 調(diào)幅過程2.exe 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾27 什么是線性系統(tǒng)？什么是線性系統(tǒng)？ 答：答：“線性系統(tǒng)線性系統(tǒng)”是一個(gè)應(yīng)用較廣泛的詞。用在不同領(lǐng)域，表是一個(gè)應(yīng)用較廣泛的詞。用在不同領(lǐng)域，表 達(dá)的內(nèi)容雖不同但道理相通。達(dá)的內(nèi)容雖不同但道理相通。 例：例： 在數(shù)學(xué)中在數(shù)學(xué)中，f=2x ,f=2x ,當(dāng)當(dāng)x=1 x=1 時(shí)，則時(shí)，則 f=2f=2；當(dāng)；當(dāng) x=2 x=2 時(shí)，時(shí)， f=

22、4 f=4 如果繼續(xù)算下去，如果繼續(xù)算下去，f f 與與 x x 總是成總是成 2 2倍的關(guān)系，如倍的關(guān)系，如 果把這種關(guān)系用二維座標(biāo)描述出來，你會(huì)發(fā)現(xiàn)是一條直線，我們果把這種關(guān)系用二維座標(biāo)描述出來，你會(huì)發(fā)現(xiàn)是一條直線，我們 說，這是說，這是“線性線性”關(guān)系，又稱為關(guān)系，又稱為線性函數(shù)。線性函數(shù)。 在電路中在電路中，一個(gè)放大器的輸入與輸出如果成固定比例，即無論頻，一個(gè)放大器的輸入與輸出如果成固定比例，即無論頻 率高低，放大倍數(shù)總是不變，我們稱這個(gè)放大器，是一個(gè)線性放率高低，放大倍數(shù)總是不變，我們稱這個(gè)放大器，是一個(gè)線性放 大器，即是一個(gè)大器，即是一個(gè)線性器件線性器件，也稱，也稱“線性系統(tǒng)線性系

23、統(tǒng)”。 3.2互調(diào)干擾 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾28 什么是諧波什么是諧波? ? 諧波產(chǎn)生的諧波產(chǎn)生的根本原因根本原因是由于非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí)，是由于非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí)， 與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，從而產(chǎn)生諧波。諧波頻率與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，從而產(chǎn)生諧波。諧波頻率 是基波是基波（一次諧波）（一次諧波）頻率的整倍數(shù)，根據(jù)法國(guó)數(shù)學(xué)家傅立葉證明，任何重復(fù)頻率的整倍數(shù)，根據(jù)法國(guó)數(shù)學(xué)家傅立葉證明，任何重復(fù) 的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量。的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量

24、。 諧波是正弦波，每個(gè)諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。諧波可以區(qū)分為諧波是正弦波，每個(gè)諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。諧波可以區(qū)分為 偶次與奇次性，第偶次與奇次性，第3 3、5 5、7 7次編號(hào)的為奇次諧波，而次編號(hào)的為奇次諧波，而2 2、4 4，6 6、8 8等為偶次諧等為偶次諧 波；波； 如基波為如基波為50Hz50Hz時(shí)，時(shí)，2 2次諧波為次諧波為100Hz100Hz，3 3次諧波則是次諧波則是150Hz150Hz。 3.2互調(diào)干擾 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾29 設(shè)設(shè): : V Vout out = KV = KVin in (1) (1) 線性放大器下，線性放大器下，K K對(duì)于任意大

25、小對(duì)于任意大小V Vin in都是個(gè)常數(shù) 都是個(gè)常數(shù); ; 實(shí)際的放大器中，實(shí)際的放大器中，K K 并不是定值常數(shù)。并不是定值常數(shù)。 在在V Vin in=0 =0處，式（處，式（1 1）用泰勒展開式展開，得）用泰勒展開式展開，得: : (2)(2) K K0 0為引入直流項(xiàng)，為引入直流項(xiàng)，K K0 0+K+K1 1V Vin in為線性增大項(xiàng) 為線性增大項(xiàng);K;K2 2 、K K3 3等高次冪項(xiàng)系數(shù)等高次冪項(xiàng)系數(shù) 非零時(shí)，輸出信號(hào)就會(huì)伴隨出現(xiàn)非線性增大失真部分，即常見的所非零時(shí)，輸出信號(hào)就會(huì)伴隨出現(xiàn)非線性增大失真部分，即常見的所 謂諧波和互調(diào)干擾現(xiàn)象。謂諧波和互調(diào)干擾現(xiàn)象。 3.2互調(diào)干擾

26、移動(dòng)通信中的噪聲和干擾30 現(xiàn)假設(shè)輸入信號(hào)為現(xiàn)假設(shè)輸入信號(hào)為兩個(gè)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)的疊加標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)的疊加: : V Vin in=A =A0 0sinfsinf0 0t+At+A1 1sinfsinf1 1t t (3)(3) 泰勒展式（泰勒展式（2 2）展開后的）展開后的3 3次冪項(xiàng)變?yōu)榇蝺珥?xiàng)變?yōu)? : K K3 3V Vin in3 3=K =K3 3(A(A0 0sinfsinf0 0t+At+A1 1sinfsinf1 1t)t)3 3 =K =K2 2(A(A0 03 3sinsin3 3f f0 0t+3At+3A0 02 2A A1 1sinsin2 2f f0 0tsinfts

27、inf1 1t+t+ 3A3A0 0A A1 12 2sinfsinf0 0tsintsin2 2f f1 1t+At+A1 13 3sinsin3 3f f1 1t) t) (4)(4) 式（式（4 4）中，）中，A A0 03 3sinsin3 3f f0 0t t和和A A1 13 3sinsin3 3f f1 1t t數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換后得到的是數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換后得到的是3 3次諧波項(xiàng)次諧波項(xiàng); ;而而 3A3A0 02 2A A1 1sinsin2 2f f0 0tsinftsinf1 1t t經(jīng)三角函數(shù)轉(zhuǎn)換后得經(jīng)三角函數(shù)轉(zhuǎn)換后得: : (5)(5) 式（式（5 5）可以看到頻率為）可以看到頻率為2f

28、2f0 0+f+f1 1和和2f2f0 0-f-f1 1的信號(hào)產(chǎn)生，這就是的信號(hào)產(chǎn)生，這就是3 3階互調(diào)階互調(diào) 項(xiàng)項(xiàng) 。 3.2互調(diào)干擾 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾31 3.2互調(diào)干擾 互調(diào)干擾的起因互調(diào)干擾的起因 互調(diào)干擾是由于多個(gè)信號(hào)加至非線性器件上，產(chǎn)生與有用信號(hào)頻率相近互調(diào)干擾是由于多個(gè)信號(hào)加至非線性器件上，產(chǎn)生與有用信號(hào)頻率相近 的組合頻率，從而造成對(duì)系統(tǒng)的干擾的組合頻率，從而造成對(duì)系統(tǒng)的干擾 。 類型類型 發(fā)射機(jī)互調(diào)發(fā)射機(jī)互調(diào) 接收機(jī)互調(diào)接收機(jī)互調(diào) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾32 3.2互調(diào)干擾 產(chǎn)生互調(diào)干擾的條件產(chǎn)生互調(diào)干擾的條件 幾個(gè)干擾頻率和受干擾接收機(jī)的標(biāo)稱頻率存在一定的間隔幾個(gè)干

29、擾頻率和受干擾接收機(jī)的標(biāo)稱頻率存在一定的間隔 關(guān)系關(guān)系 ； 干擾信號(hào)必須有足夠的幅度；干擾信號(hào)必須有足夠的幅度； 對(duì)接收機(jī)互調(diào)而言，所有干擾和被干擾的接收機(jī)必須在同對(duì)接收機(jī)互調(diào)而言，所有干擾和被干擾的接收機(jī)必須在同 時(shí)工作。時(shí)工作。 幾個(gè)條件必須同時(shí)滿足，才會(huì)產(chǎn)生互調(diào)干擾。逐一改善可解幾個(gè)條件必須同時(shí)滿足，才會(huì)產(chǎn)生互調(diào)干擾。逐一改善可解 決互調(diào)干擾問題決互調(diào)干擾問題 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾33 3.2互調(diào)干擾 三階互調(diào)三階互調(diào) 互調(diào)產(chǎn)物用冪級(jí)數(shù)表示為高次項(xiàng)，系數(shù)一般隨階次互調(diào)產(chǎn)物用冪級(jí)數(shù)表示為高次項(xiàng)，系數(shù)一般隨階次 增高而減小，故幅度最大、影響最嚴(yán)重的是落在有增高而減小，故幅度最大、影響最嚴(yán)重

30、的是落在有 用信號(hào)附近的用信號(hào)附近的三階互調(diào)三階互調(diào) 三階互調(diào)干擾類型三階互調(diào)干擾類型 二信號(hào)三階互調(diào)：二信號(hào)三階互調(diào)： 2 2f fA A-f-fB B=fz =fz （三階三階I I型）型） 三信號(hào)三階互調(diào)：三信號(hào)三階互調(diào)：f fA A+f+fB B-f-fC C=fz =fz （三階三階IIII型）型） 意義是意義是,只要由二信號(hào)或三信號(hào)互調(diào)產(chǎn)生的新頻率只要由二信號(hào)或三信號(hào)互調(diào)產(chǎn)生的新頻率fz 正好正好 落在本系統(tǒng)或它系統(tǒng)的某個(gè)工作頻率上或其通帶內(nèi)落在本系統(tǒng)或它系統(tǒng)的某個(gè)工作頻率上或其通帶內(nèi),就構(gòu)就構(gòu) 成對(duì)它的干擾成對(duì)它的干擾,這就是所謂的三階互調(diào)干擾這就是所謂的三階互調(diào)干擾 移動(dòng)通信中

31、的噪聲和干擾34 3.2互調(diào)干擾 三階互調(diào)產(chǎn)物三階互調(diào)產(chǎn)物 三階互調(diào)產(chǎn)物和干擾信號(hào)幅度有關(guān)，當(dāng)各個(gè)干擾信號(hào)的幅三階互調(diào)產(chǎn)物和干擾信號(hào)幅度有關(guān)，當(dāng)各個(gè)干擾信號(hào)的幅 度相等時(shí)，三階互調(diào)幅度與干擾信號(hào)幅度的度相等時(shí)，三階互調(diào)幅度與干擾信號(hào)幅度的3 3次方成比例次方成比例 三信號(hào)三階互調(diào)電平比二信號(hào)三階互調(diào)電平高一倍三信號(hào)三階互調(diào)電平比二信號(hào)三階互調(diào)電平高一倍 五階互調(diào)產(chǎn)物五階互調(diào)產(chǎn)物 3 3f fA A-2f-2fB B，3f3fA A-f-fB B-f-fC C，2f2fA A+f+fB B-2f-2fC C，2f2fA A+f+fB B-f-fC C-f-fD D，f fA A+f+fB B+f

32、+fC C- - 2f2fD D，f fA A+f+fB B+f+fC C-f-fD D-f-fE E a a3 3aa5 5，故一般只考慮三階互調(diào)干擾故一般只考慮三階互調(diào)干擾 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾35 3.2互調(diào)干擾 三階互調(diào)產(chǎn)物的數(shù)量三階互調(diào)產(chǎn)物的數(shù)量 當(dāng)一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)有當(dāng)一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)有N N個(gè)等間隔配置的工作頻率，落入第個(gè)等間隔配置的工作頻率，落入第P P 個(gè)信道中的三階互調(diào)產(chǎn)物的數(shù)量個(gè)信道中的三階互調(diào)產(chǎn)物的數(shù)量S S可根據(jù)已知公式計(jì)算可根據(jù)已知公式計(jì)算 N N、P P為奇數(shù)或偶數(shù)時(shí)公式均不同為奇數(shù)或偶數(shù)時(shí)公式均不同 所有所有S S的計(jì)算均為最壞情況，且所有信道都使用時(shí)的計(jì)算均為

33、最壞情況，且所有信道都使用時(shí) 在多信道系統(tǒng)中，信道使用是隨機(jī)的，落入信道的互調(diào)干擾在多信道系統(tǒng)中，信道使用是隨機(jī)的，落入信道的互調(diào)干擾 也是隨機(jī)的也是隨機(jī)的 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾36 3.2互調(diào)干擾 多信道共用系統(tǒng)中的三階互調(diào)多信道共用系統(tǒng)中的三階互調(diào) n n個(gè)等間隔信道間的三階互調(diào)干擾個(gè)等間隔信道間的三階互調(diào)干擾( (頻率關(guān)系頻率關(guān)系) ) f fx x、f fi i、f fj j、f fk k分別為分別為x x、i i、j j、k k信道的載頻信道的載頻 若有兩個(gè)信道頻率滿足第一式或三個(gè)信道頻率滿足第二式的關(guān)系，就會(huì)產(chǎn)生三階互調(diào)若有兩個(gè)信道頻率滿足第一式或三個(gè)信道頻率滿足第二式的關(guān)系，就

34、會(huì)產(chǎn)生三階互調(diào) 干擾干擾 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾37 3.2互調(diào)干擾 n n個(gè)等間隔信道間的三階互調(diào)干擾個(gè)等間隔信道間的三階互調(diào)干擾( (信道序號(hào)關(guān)系信道序號(hào)關(guān)系) ) 信道序號(hào)由信道序號(hào)由1 1n n，按等間隔劃分，按等間隔劃分，C C1 1信道使用頻率信道使用頻率f f1 1，C C2 2使使 用用f f2 2，C Cn n使用使用f fn n 任一信道的頻率為任一信道的頻率為f fn n=f=f1 1+ +F(C F(C n n-1)-1) vf f1 1為所有信道頻率中最低頻率；為所有信道頻率中最低頻率；F F為信道間隔的頻率為信道間隔的頻率 數(shù)；數(shù)；C Cn n為為n n信道序號(hào)信道

35、序號(hào) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾38 3.2互調(diào)干擾 差值列陣法差值列陣法 工程上常用工程上常用差值列陣法差值列陣法判斷信道間是否存在三階互調(diào)干擾，選擇無三階互調(diào)信判斷信道間是否存在三階互調(diào)干擾，選擇無三階互調(diào)信 道組道組 根據(jù)信道序號(hào)表示三階互調(diào)公式，多信道系統(tǒng)中，任意兩個(gè)信道序號(hào)之差等于根據(jù)信道序號(hào)表示三階互調(diào)公式，多信道系統(tǒng)中，任意兩個(gè)信道序號(hào)之差等于 任意另兩個(gè)信道序號(hào)之差，即任意另兩個(gè)信道序號(hào)之差，即dxi=djk ，就構(gòu)成三階互調(diào)，就構(gòu)成三階互調(diào) d d為信道序號(hào)之差為信道序號(hào)之差 適用于信道數(shù)不多的情況適用于信道數(shù)不多的情況 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾39 3.2互調(diào)干擾 通過圖表法判斷

36、通過圖表法判斷 v依次排列信道序號(hào)依次排列信道序號(hào) v按規(guī)律依次計(jì)算相鄰信道序號(hào)差值按規(guī)律依次計(jì)算相鄰信道序號(hào)差值d djk jk， ，寫在兩信道序?qū)懺趦尚诺佬?號(hào)間號(hào)間 v計(jì)算每隔一個(gè)信道的序號(hào)差值計(jì)算每隔一個(gè)信道的序號(hào)差值 v計(jì)算每隔二個(gè)信道的序號(hào)差值；計(jì)算每隔二個(gè)信道的序號(hào)差值； v察看三角陣中是否存在相同數(shù)值，若有表示滿足條件察看三角陣中是否存在相同數(shù)值，若有表示滿足條件 d dxi xi=d =djk jk， ，存在三階互調(diào)；若沒有，則不存在三階互調(diào)存在三階互調(diào)；若沒有，則不存在三階互調(diào) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾40 3.2互調(diào)干擾 例：例： 給定給定1 1，3 3，4 4，1111，

37、1717，2222，2626信道，問是否存在三階互調(diào)干信道，問是否存在三階互調(diào)干 擾？擾？ 解：解：根據(jù)三階互調(diào)公式，其信道序號(hào)差值如圖所示，圖中無相同數(shù)根據(jù)三階互調(diào)公式，其信道序號(hào)差值如圖所示，圖中無相同數(shù) 值，表示無三階互調(diào)值，表示無三階互調(diào) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾41 例：例： 給定給定1 1，2 2，4 4，8 8，1313，2 21 1，3131信道，問是否存在三階互調(diào)信道，問是否存在三階互調(diào) 干擾？干擾？ 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾42 3.2互調(diào)干擾 無三階互調(diào)信道組的選擇無三階互調(diào)信道組的選擇 差值列陣法差值列陣法 例： 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾43 3.2互調(diào)干擾 選用無三階互調(diào)信

38、道組時(shí)，選用無三階互調(diào)信道組時(shí)，三階互調(diào)產(chǎn)物依然存在，只是不落入本系統(tǒng)的工作頻道三階互調(diào)產(chǎn)物依然存在，只是不落入本系統(tǒng)的工作頻道 之內(nèi)，本系統(tǒng)內(nèi)各工作信道沒有三階互調(diào)干擾，但可能對(duì)其他系統(tǒng)產(chǎn)生干擾之內(nèi)，本系統(tǒng)內(nèi)各工作信道沒有三階互調(diào)干擾，但可能對(duì)其他系統(tǒng)產(chǎn)生干擾 特點(diǎn)：選用無三階互調(diào)信道組時(shí)，占用頻道中只使用了一部分，頻率利用率低特點(diǎn)：選用無三階互調(diào)信道組時(shí)，占用頻道中只使用了一部分，頻率利用率低 選用頻道數(shù)量越大，信道利用率越低，在需要信道數(shù)較多時(shí)不現(xiàn)實(shí)選用頻道數(shù)量越大，信道利用率越低，在需要信道數(shù)較多時(shí)不現(xiàn)實(shí) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾44 3.2互調(diào)干擾 發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾 由發(fā)射

39、機(jī)末級(jí)電路的非線性產(chǎn)生的互調(diào)由發(fā)射機(jī)末級(jí)電路的非線性產(chǎn)生的互調(diào) 發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾的產(chǎn)生原因發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾的產(chǎn)生原因 發(fā)射機(jī)二信號(hào)三階互調(diào)發(fā)射機(jī)二信號(hào)三階互調(diào) 從發(fā)射機(jī)從發(fā)射機(jī)1 1天線發(fā)出的功率進(jìn)入發(fā)射機(jī)天線發(fā)出的功率進(jìn)入發(fā)射機(jī)2 2產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物，再經(jīng)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物，再經(jīng)發(fā)射機(jī)2 2的天線輻射出去，的天線輻射出去， 對(duì)接收機(jī)造成干擾對(duì)接收機(jī)造成干擾 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾45 3.2互調(diào)干擾 互調(diào)對(duì)有用信號(hào)的電平的影響互調(diào)對(duì)有用信號(hào)的電平的影響 互調(diào)產(chǎn)物受到的全部損耗為互調(diào)產(chǎn)物受到的全部損耗為L(zhǎng)=LL=Lc c+L+Li i+L+Lp p vL Lc c為耦合損耗；為耦合損耗；L Li i為

40、互調(diào)轉(zhuǎn)換損耗；為互調(diào)轉(zhuǎn)換損耗；L Lp p為傳輸損耗為傳輸損耗 什么是耦合損耗？什么是耦合損耗？ 信號(hào)從一個(gè)元件耦合到另一元件時(shí)受到的功率損耗信號(hào)從一個(gè)元件耦合到另一元件時(shí)受到的功率損耗。 所謂耦合，所謂耦合，是指兩個(gè)實(shí)體相互依賴于對(duì)方的一個(gè)量度，一種是指兩個(gè)實(shí)體相互依賴于對(duì)方的一個(gè)量度，一種 聯(lián)系。聯(lián)系。指信號(hào)由第一級(jí)向第二級(jí)傳遞的過程。指信號(hào)由第一級(jí)向第二級(jí)傳遞的過程。 接收機(jī)收到的三階互調(diào)電平為：接收機(jī)收到的三階互調(diào)電平為： N Nin in=P(dBW)-(L =P(dBW)-(Lc c+L+Li i+L+Lp p) ) 互調(diào)轉(zhuǎn)換損耗互調(diào)轉(zhuǎn)換損耗L Li i值為值為5 52020dBd

41、B，典型值為典型值為1515dBdB vL Li i的大小與兩個(gè)發(fā)射機(jī)之間的頻距有關(guān)的大小與兩個(gè)發(fā)射機(jī)之間的頻距有關(guān) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾46 3.2互調(diào)干擾 v兩發(fā)射機(jī)頻距與三階互調(diào)轉(zhuǎn)換損耗兩發(fā)射機(jī)頻距與三階互調(diào)轉(zhuǎn)換損耗L Li i之間的關(guān)系：之間的關(guān)系： 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾47 3.2互調(diào)干擾 耦合損耗耦合損耗L Lc c由以下因素決定由以下因素決定 v發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)共用共用天線時(shí)，天線時(shí)，L Lc c取決于共用器隔離度取決于共用器隔離度 v發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)分用分用天線時(shí)，天線時(shí)，L Lc c取決于天饋線之間耦合損耗取決于天饋線之間耦合損耗( (隔離度隔離度) )，及發(fā)射，及發(fā)射 機(jī)與天線

42、間是否插入隔離器、濾波器機(jī)與天線間是否插入隔離器、濾波器 v天線間耦合損耗與電波傳播損耗、天線增益、天線的方向性，及天天線間耦合損耗與電波傳播損耗、天線增益、天線的方向性，及天 線的架設(shè)是水平分離還是垂直分離有關(guān)線的架設(shè)是水平分離還是垂直分離有關(guān) 垂直分離天線間的隔離度比水平分離的隔離度大垂直分離天線間的隔離度比水平分離的隔離度大 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾48 3.2互調(diào)干擾 發(fā)射機(jī)三信號(hào)互調(diào)干擾發(fā)射機(jī)三信號(hào)互調(diào)干擾 干擾電平與二信號(hào)互調(diào)干擾比較：干擾電平與二信號(hào)互調(diào)干擾比較： （2 2A-BA-B）型電平型電平- -（A+B-CA+B-C）型電平型電平=20=20lgLclgLc2 2-6dB

43、-6dB 一般要求發(fā)射機(jī)間耦合損耗在一般要求發(fā)射機(jī)間耦合損耗在3030dBdB以上，二信號(hào)三階互調(diào)電以上，二信號(hào)三階互調(diào)電 平超過三信號(hào)三階互調(diào)電平平超過三信號(hào)三階互調(diào)電平2424dBdB以上，故三信號(hào)三階互調(diào)電以上，故三信號(hào)三階互調(diào)電 平可以忽略不計(jì)平可以忽略不計(jì) 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾49 3.2互調(diào)干擾 基站發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾基站發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾 基站各信道發(fā)射機(jī)全部開啟時(shí)，基站附近的基站各信道發(fā)射機(jī)全部開啟時(shí)，基站附近的MSMS接收機(jī)既能收到有接收機(jī)既能收到有 用信號(hào)，也能收到互調(diào)干擾信號(hào)用信號(hào)，也能收到互調(diào)干擾信號(hào) 由于傳播條件相同，故有用信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于干擾信號(hào)，考慮到調(diào)頻的由于傳播條件相同

44、，故有用信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于干擾信號(hào)，考慮到調(diào)頻的 捕獲效應(yīng)，干擾將被抑制捕獲效應(yīng)，干擾將被抑制 注：捕獲效應(yīng)：大信號(hào)對(duì)小信號(hào)經(jīng)過調(diào)頻解調(diào)器之后有較強(qiáng)的抑制能力，因注：捕獲效應(yīng)：大信號(hào)對(duì)小信號(hào)經(jīng)過調(diào)頻解調(diào)器之后有較強(qiáng)的抑制能力，因 而能夠而能夠“大大”吃吃“小小”，所以對(duì)于同信道的干擾有抑制能力。，所以對(duì)于同信道的干擾有抑制能力。 或：或：答：答：強(qiáng)信號(hào)對(duì)弱信號(hào)的抑制作用強(qiáng)信號(hào)對(duì)弱信號(hào)的抑制作用。 當(dāng)基站某信道發(fā)射機(jī)關(guān)閉時(shí)，處在該信道上的當(dāng)基站某信道發(fā)射機(jī)關(guān)閉時(shí)，處在該信道上的MSMS接收機(jī)只收到互調(diào)接收機(jī)只收到互調(diào) 干擾信號(hào)。干擾信號(hào)。MSMS接收機(jī)可能因干擾而錯(cuò)停信道接收機(jī)可能因干擾而錯(cuò)停信道 當(dāng)

45、已知接收機(jī)開啟電平與發(fā)射機(jī)互調(diào)產(chǎn)物電平時(shí)，就能求出互調(diào)當(dāng)已知接收機(jī)開啟電平與發(fā)射機(jī)互調(diào)產(chǎn)物電平時(shí)，就能求出互調(diào) 干擾范圍或干擾半徑干擾范圍或干擾半徑 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾50 3.2互調(diào)干擾 MSMS發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾 當(dāng)基站附近兩個(gè)當(dāng)基站附近兩個(gè)MSMS相距很近且同時(shí)發(fā)射，相距很近且同時(shí)發(fā)射，MSMS發(fā)射機(jī)的互調(diào)產(chǎn)發(fā)射機(jī)的互調(diào)產(chǎn) 物將會(huì)造成對(duì)基站接收機(jī)的干擾物將會(huì)造成對(duì)基站接收機(jī)的干擾 當(dāng)用戶密度較小時(shí)，由于當(dāng)用戶密度較小時(shí)，由于MSMS在基站附近暫時(shí)集中，同時(shí)發(fā)射的在基站附近暫時(shí)集中，同時(shí)發(fā)射的 概率很小，可不予考慮概率很小，可不予考慮 當(dāng)用戶密度很大時(shí)，必須考慮當(dāng)用戶密度很大

46、時(shí)，必須考慮 若已知若已知MSMS發(fā)射機(jī)輸出的最大互調(diào)產(chǎn)物電平（相距最近時(shí)），發(fā)射機(jī)輸出的最大互調(diào)產(chǎn)物電平（相距最近時(shí)）， 可計(jì)算出可計(jì)算出MSMS發(fā)射機(jī)互調(diào)的干擾范圍發(fā)射機(jī)互調(diào)的干擾范圍 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾51 3.2互調(diào)干擾 減小發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾的措施減小發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾的措施 天線共用器天線共用器 天線共用器的作用天線共用器的作用是多部發(fā)射機(jī)能合用一副天線。它既要是多部發(fā)射機(jī)能合用一副天線。它既要 能夠有效地將每部發(fā)射機(jī)的輸出功率饋送到天線去能夠有效地將每部發(fā)射機(jī)的輸出功率饋送到天線去, ,又要避又要避 免各發(fā)射機(jī)之間的相互影響免各發(fā)射機(jī)之間的相互影響, ,避免發(fā)射端產(chǎn)生互調(diào)干擾。避免發(fā)

47、射端產(chǎn)生互調(diào)干擾。 基站中多臺(tái)發(fā)射機(jī)共用一付天線；多臺(tái)接收機(jī)也共用一付基站中多臺(tái)發(fā)射機(jī)共用一付天線；多臺(tái)接收機(jī)也共用一付 天線天線 圖 短波21路天線共用器 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾52 3.2互調(diào)干擾 盡量增大發(fā)射機(jī)間的耦合損耗，如分用天線時(shí)，加大發(fā)射機(jī)天線間距離；采用盡量增大發(fā)射機(jī)間的耦合損耗，如分用天線時(shí)，加大發(fā)射機(jī)天線間距離；采用 單向隔離器件，并增大頻率間隔離度。單向隔離器件，并增大頻率間隔離度。 為減小為減小MSMS發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾采用自動(dòng)功率控制發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾采用自動(dòng)功率控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量選用無三階互調(diào)信道組工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量選用無三階互調(diào)信道組工作 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾53

48、 3.2互調(diào)干擾 接收機(jī)互調(diào)干擾接收機(jī)互調(diào)干擾 移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)互調(diào)干擾移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)互調(diào)干擾 基站多部發(fā)射機(jī)同時(shí)工作，將使基站附近的移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)產(chǎn)生互基站多部發(fā)射機(jī)同時(shí)工作，將使基站附近的移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)產(chǎn)生互 調(diào)干擾調(diào)干擾 考慮到調(diào)頻捕獲效應(yīng)，若有用信號(hào)和互調(diào)信號(hào)強(qiáng)度之比大于或等考慮到調(diào)頻捕獲效應(yīng)，若有用信號(hào)和互調(diào)信號(hào)強(qiáng)度之比大于或等 于射頻防衛(wèi)比于射頻防衛(wèi)比S/IS/I（dBdB），），則不致造成干擾則不致造成干擾 注：射頻防衛(wèi)度是滿足接收質(zhì)量要求時(shí)的射頻信號(hào)與干擾信號(hào)注：射頻防衛(wèi)度是滿足接收質(zhì)量要求時(shí)的射頻信號(hào)與干擾信號(hào) 之比之比 總的互調(diào)干擾電平的大小取決于干擾信號(hào)的強(qiáng)度和數(shù)量，如互調(diào)總的互調(diào)

49、干擾電平的大小取決于干擾信號(hào)的強(qiáng)度和數(shù)量，如互調(diào) 產(chǎn)物有多個(gè)，需將各互調(diào)產(chǎn)物按功率疊加產(chǎn)物有多個(gè)，需將各互調(diào)產(chǎn)物按功率疊加 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾54 3.2互調(diào)干擾 基站接收機(jī)互調(diào)干擾基站接收機(jī)互調(diào)干擾 基站附近兩個(gè)或多個(gè)基站附近兩個(gè)或多個(gè)MSMS同時(shí)發(fā)射，使基站接收機(jī)產(chǎn)生互調(diào)干擾同時(shí)發(fā)射，使基站接收機(jī)產(chǎn)生互調(diào)干擾 互調(diào)干擾的大小和互調(diào)干擾的大小和基站接收機(jī)的互調(diào)指標(biāo)、干擾信號(hào)強(qiáng)度、基站接收機(jī)的互調(diào)指標(biāo)、干擾信號(hào)強(qiáng)度、MSMS在基站附近同時(shí)起在基站附近同時(shí)起 呼呼的概率有關(guān)的概率有關(guān) 基站接收機(jī)共用天線時(shí)，天線共用放大器產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物指標(biāo)將嚴(yán)重影響接收機(jī)系基站接收機(jī)共用天線時(shí)，天線共用放大器

50、產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物指標(biāo)將嚴(yán)重影響接收機(jī)系 統(tǒng)的互調(diào)指標(biāo)統(tǒng)的互調(diào)指標(biāo) 一般接收機(jī)互調(diào)指標(biāo)在一般接收機(jī)互調(diào)指標(biāo)在-70-70dBdB-80dB-80dB范圍范圍 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾55 3.2互調(diào)干擾 減小接收機(jī)互調(diào)干擾的措施減小接收機(jī)互調(diào)干擾的措施 提高接收機(jī)的射頻互調(diào)抗拒比提高接收機(jī)的射頻互調(diào)抗拒比 一般要求優(yōu)于一般要求優(yōu)于7070dB dB 互調(diào)抗拒比：是指接收機(jī)對(duì)與有用信號(hào)的頻率有特定關(guān)系的互調(diào)抗拒比：是指接收機(jī)對(duì)與有用信號(hào)的頻率有特定關(guān)系的 兩個(gè)或更多個(gè)無用信號(hào)的抑制能力兩個(gè)或更多個(gè)無用信號(hào)的抑制能力 MSMS發(fā)射機(jī)采用自動(dòng)功率控制，減少基站接收機(jī)的互調(diào)干擾發(fā)射機(jī)采用自動(dòng)功率控制，減少基

51、站接收機(jī)的互調(diào)干擾 減小無線區(qū)半徑，降低最大接收電平減小無線區(qū)半徑，降低最大接收電平 盡量選用無三階互調(diào)信道組盡量選用無三階互調(diào)信道組 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾56 3.3鄰道干擾 鄰道干擾鄰道干擾 是指相鄰的或鄰近的信道之間的干擾是指相鄰的或鄰近的信道之間的干擾 由于發(fā)射機(jī)的調(diào)制邊帶擴(kuò)展和邊帶噪聲輻射，離基站近由于發(fā)射機(jī)的調(diào)制邊帶擴(kuò)展和邊帶噪聲輻射，離基站近 的的K K1 1信道的信道的MSMS強(qiáng)信號(hào)干擾離基站遠(yuǎn)的強(qiáng)信號(hào)干擾離基站遠(yuǎn)的K K信道的信道的MSMS弱信號(hào)弱信號(hào) 基站發(fā)射機(jī)對(duì)基站發(fā)射機(jī)對(duì)MSMS接收機(jī)的鄰道干擾不嚴(yán)重接收機(jī)的鄰道干擾不嚴(yán)重 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾57 3.3鄰道干擾

52、調(diào)制邊帶擴(kuò)展調(diào)制邊帶擴(kuò)展 調(diào)制邊帶擴(kuò)展干擾調(diào)制邊帶擴(kuò)展干擾是指話音信號(hào)經(jīng)調(diào)頻后，某些邊帶頻率落入相鄰信道是指話音信號(hào)經(jīng)調(diào)頻后，某些邊帶頻率落入相鄰信道 形成的干擾形成的干擾 調(diào)頻波有無窮多個(gè)邊頻分量，某些邊頻分量落入鄰道接收機(jī)的通帶內(nèi)，調(diào)頻波有無窮多個(gè)邊頻分量，某些邊頻分量落入鄰道接收機(jī)的通帶內(nèi)， 就造成調(diào)制邊帶擴(kuò)展，干擾鄰道就造成調(diào)制邊帶擴(kuò)展，干擾鄰道 頻帶寬度無限，但當(dāng)頻帶寬度無限，但當(dāng)n4n4后，幅度越來越小，可忽略后，幅度越來越小，可忽略 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾58 3.3鄰道干擾 減少發(fā)射機(jī)調(diào)制邊帶擴(kuò)展干擾的措施減少發(fā)射機(jī)調(diào)制邊帶擴(kuò)展干擾的措施 嚴(yán)格限制調(diào)制信號(hào)的帶寬嚴(yán)格限制調(diào)制信號(hào)

53、的帶寬 發(fā)射機(jī)的語音加工電路中，須有瞬時(shí)頻偏控制（發(fā)射機(jī)的語音加工電路中，須有瞬時(shí)頻偏控制（IDCIDC）電路和鄰道干擾濾波器電路和鄰道干擾濾波器 注：預(yù)加重電路 頻率調(diào)制有一個(gè)很重要的性質(zhì)，就是調(diào)制后的信號(hào)， 高頻部分會(huì)有衰減，也就是頻率越高的部分衰減的越厲害，為了解決這 個(gè)問題，使用了預(yù)加重和去加重電路。主要思想是先人為的放大信號(hào)的 高頻分量，再在解調(diào)后將這部分連同噪聲一起消除掉。 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾59 同頻復(fù)用同頻復(fù)用的定義：在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了提高頻率利用的定義：在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了提高頻率利用 率，在相隔一定距離后，要重復(fù)使用相同的頻道，這種方率，在相隔一定距離后，要重復(fù)使

54、用相同的頻道，這種方 法常稱為同頻復(fù)用。法常稱為同頻復(fù)用。 具體做法具體做法 ：將一組頻道頻率：將一組頻道頻率( (頻道組頻道組) )分配給相隔一定距分配給相隔一定距 離的離的2 2個(gè)或多個(gè)小區(qū)使用。這些使用相同頻率的小區(qū)叫同個(gè)或多個(gè)小區(qū)使用。這些使用相同頻率的小區(qū)叫同 頻小區(qū)，同頻小區(qū)之間存在有頻小區(qū)，同頻小區(qū)之間存在有同頻干擾同頻干擾。同頻小區(qū)之間的。同頻小區(qū)之間的 距離越小，空間隔離度越小，同頻干擾越大，但頻率復(fù)用距離越小，空間隔離度越小，同頻干擾越大，但頻率復(fù)用 次數(shù)增加，頻率利用率提高；反之，同頻干擾可以減小，次數(shù)增加，頻率利用率提高；反之，同頻干擾可以減小， 但頻率利用率也降低。因此，兩者都要兼顧考慮，在進(jìn)行但頻率利用率也降低。因此，兩者都要兼顧考慮，在進(jìn)行 蜂窩網(wǎng)的頻率分配時(shí)，盡量提高頻率利用率。蜂窩網(wǎng)的頻率分配時(shí)，盡量提高頻率利用率。 3.4同頻道干擾同頻道干擾 移動(dòng)通信中的噪聲和干擾60 如何避免同頻干擾的影響？如何避免同頻干擾的影響？ 答：必須保證接收機(jī)輸入端的信號(hào)答：必須保證接收機(jī)輸入端的信號(hào)/ /同頻干擾比大于或等于同頻干擾比大于或等于 射頻射頻(RF)(RF)防衛(wèi)度（防衛(wèi)度（達(dá)到主觀上規(guī)定的接收質(zhì)量時(shí)所需的射頻達(dá)到主觀上規(guī)定的接收質(zhì)量時(shí)所需的射頻 信號(hào)對(duì)干擾信號(hào)的比值信號(hào)對(duì)干擾信號(hào)的比值）