第3講干擾和噪聲

第3講干擾和噪聲噪聲1鄰道干擾和同頻干擾2互調(diào)干擾3遠(yuǎn)近效應(yīng)41噪聲1.概述

◆外部噪聲：

◆干擾：其他通信系統(tǒng)、其他基站、移動(dòng)體

1噪聲2.移動(dòng)通信的環(huán)境噪聲

◆自然噪聲：大氣噪聲、銀河噪聲、太陽(yáng)噪聲

◆人為噪聲：發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)噪聲、電子干擾、電氣設(shè)備干擾、電力線干擾。大量噪聲混一起還可能形成連續(xù)噪聲或連續(xù)性噪聲疊加沖擊性噪聲。頻譜比較寬，且強(qiáng)度隨頻率的升高而降低。

人為噪聲曲線2鄰道干擾和同頻干擾1.鄰道干擾

鄰道干擾:指相鄰的或鄰近的信道之間的干擾。

◆發(fā)射機(jī)的調(diào)制邊帶擴(kuò)展干擾

◆

發(fā)射機(jī)邊帶噪聲干擾2鄰道干擾和同頻干擾1）調(diào)制連帶擴(kuò)展：用單音調(diào)頻波的定量計(jì)算來近似，單音調(diào)頻波的表示式為：

應(yīng)嚴(yán)格限制調(diào)制信號(hào)的帶寬。在發(fā)射機(jī)的語(yǔ)音加工電路中，必須有瞬時(shí)頻偏控制(IDC)電路和鄰道干擾濾波器。2鄰道干擾和同頻干擾2）發(fā)射機(jī)邊帶噪聲：

在發(fā)射機(jī)工作頻率的兩側(cè)存在著頻譜很寬的噪聲，稱為邊帶噪聲。

減小發(fā)射機(jī)噪聲干擾的措施：

①設(shè)法減小發(fā)射機(jī)本身的邊帶噪聲。如減小倍頻次數(shù)；降低振蕩器的噪聲，電源去耦，盡量少采用低電平工作的電路及高靈敏度的調(diào)制電路等。②采取減小發(fā)射機(jī)邊帶噪聲干擾的措施。如在發(fā)射機(jī)輸出端插入高Q帶通濾波器或增大各工作信道的頻距，移動(dòng)臺(tái)發(fā)射機(jī)采用自動(dòng)功率控制等。2鄰道干擾和同頻干擾2.同頻干擾

同頻干擾:指相同頻率電臺(tái)之間的干擾。

◆

差拍干擾

◆

由調(diào)制產(chǎn)生的調(diào)頻干擾

◆

同信道復(fù)用：

◆

同信道復(fù)用距離：受下列因素的影響1）調(diào)制方式2）波傳播特性3）要求可靠通信概率4）無(wú)線區(qū)半徑r

5）選用的工作方式①單頻單工方式

同頻單工方式的同信道干擾示意圖兩基站之間d即是同頻復(fù)用距離，它等于被干擾接收機(jī)至干擾發(fā)射機(jī)的距離dt，也可以表示為：

d/ds＝d/r＝dt/r同信道利用比:

d/r②雙工方式

雙工方式的同信道干擾示意圖

M為移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)，易于受到B基站發(fā)射機(jī)的干擾。此時(shí)同信道復(fù)用距離A、B兩基站之間的距離：

d＝di十ds＝r十di同信道復(fù)用比：

d/r＝1十di/r③同信道復(fù)用距離計(jì)算:

工作方式雙工，干擾信號(hào)和有信號(hào)的傳播衰減中值Li，Ls分別為:

傳播衰減比：移動(dòng)臺(tái)M的接收輸入端信號(hào)和干擾功率電平分別為：信噪干擾比:S/I＝Li-Ls＝40lgdi/ds

在工程上，利用統(tǒng)計(jì)得到的電波傳播曲線，計(jì)算同信道復(fù)用距離較為準(zhǔn)確。

在同頻單工情況下同頻復(fù)用距離比雙工情況下大得多。單工情況下，基站A接收到的干擾源是基站B的高天線(50m)的傳播條件，而有用信號(hào)則是來自移動(dòng)臺(tái)低天線(2m)，傳播條件相差很大。雙工情況下，移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)，有用信號(hào)來自A基站高天線，干擾信號(hào)來自B基站也是高天線，從傳播條件來看是一樣的。3互調(diào)干擾

1.互調(diào)干擾的基本概念

1）起因

◆互調(diào)干擾：具有一定強(qiáng)度的互調(diào)產(chǎn)物落入接收機(jī)帶內(nèi)，對(duì)接收機(jī)造成的干擾。◆互調(diào)產(chǎn)物：多個(gè)信號(hào)加至非線性器件上，使得信號(hào)互相混頻。

◆原因：發(fā)射機(jī)末級(jí)和接收機(jī)前端電路的非線性、金屬接觸不良等非線因素(外部互調(diào))。晶體管的非線性可用冪級(jí)數(shù)表示：式中，a0，a1，a2，a3……是由晶體管特性的常數(shù)決定的。設(shè)作用于晶體管的信號(hào)是i＝直流項(xiàng)十基頻項(xiàng)十2次項(xiàng)十3次項(xiàng)十……

3階互調(diào)干擾有兩種類型，即二信號(hào)3階互調(diào)和三信號(hào)3階互調(diào)。

2A－B3階1型

A＋B－C3階2型

①3階互調(diào)產(chǎn)物的幅度和晶體管特性的3次項(xiàng)系數(shù)a3成比例

②3階互調(diào)產(chǎn)物的幅度和干擾信號(hào)的幅度有關(guān)3互調(diào)干擾

2）3階互調(diào)信道組的選擇

①確定無(wú)3階互調(diào)信道序列的方法設(shè)頻率：fx＝f0+(Cx-1)△ff0為起始頻率，△f為信道間隔，Cx為信道順序號(hào)，x由1到n排列。令D為序列號(hào)差值。Dij＝Ci-Cj

根據(jù)3階互調(diào)產(chǎn)物的表示式：

Cx＝Ca+Cb-Cc,Cx＝2Ca-Cb得出

Ca-Cb＝Cb-Cc。

Dab＝Dbc是產(chǎn)生3階互調(diào)產(chǎn)物的條件。例如：

(1)如果選D21，即信道序號(hào)C1，C2。

(2)如果選D21＝1，D42＝2，即信道序號(hào)C1，C2，C4，就不能再出現(xiàn)差值3，因D41＝3，只能選值4。

(3)如選D84＝4，即信道序?qū)1，C2，C4，C8。接著只能選值5，即信道序號(hào)C1，C2，C4，C8，C13。以上系列不能再選差值3，6，7，9，11，12。（4）如選D21,13＝8，即信道序號(hào)C1，C2，C4，C6，C13，C21，再選C31,21＝10，即信道序號(hào)C1，C2，C4，C6，C13，C21

，C31，以上系列因C2l，C8差值D21，8＝13，因此不能再選差值13。（5）如選出D45，31＝14，即信道序號(hào)C1，C2，C4，C8，C13，C21，C31，C45。①以上差值：1，2，3，4，5．8，10，14②相鄰二個(gè)差值的和：3，6，9，I3．18，24②相鄰三個(gè)差值的和：7，11，17，23，32④相鄰四個(gè)差值的和：12，19，27．37⑤相鄰五個(gè)差值的和：20．29．41⑥相鄰六個(gè)差值的和：30，43⑦相鄰七個(gè)差值的和:44②差值陣列表和圖解法判別是是否存在3階互調(diào)下列哪一信道組屬于無(wú)三階互調(diào)干擾組？A、1，2，4，7B、1，4，6，12C、1，3，6，11D、1，2，7，123互調(diào)干擾2.發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾

1）耦合損耗、互調(diào)轉(zhuǎn)換損耗和傳輸損耗從發(fā)射機(jī)1天線發(fā)出的功率進(jìn)入發(fā)射機(jī)2產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物再經(jīng)過發(fā)射機(jī)2的天線輻射出去，對(duì)接收造成干擾。

Lc為耦合損耗，Ll為互調(diào)轉(zhuǎn)換損耗，Lp為傳輸損耗，計(jì)算互調(diào)產(chǎn)物的相對(duì)電平，只要確定Lc和Ll的大小。

Lc由以下因素決定：天線之間耦合損耗(也稱天線之間的隔離度)

天線的架設(shè)是水平分離還是垂直分離。

垂直分離，垂直激化天線間耦合損耗水平分離，半波偶極天線的耦合損耗Ll互調(diào)轉(zhuǎn)換損耗：對(duì)C類晶體管為5-20dB，其典型值為15dB。兩個(gè)發(fā)射機(jī)之間的頻距有關(guān)。3階互調(diào)轉(zhuǎn)換損耗

當(dāng)多臺(tái)發(fā)射機(jī)同址時(shí)，3階互調(diào)產(chǎn)物的數(shù)量增多，既有二信號(hào)3階互調(diào)產(chǎn)物，也有三信號(hào)3階互調(diào)產(chǎn)物。假如要計(jì)算落入某信道內(nèi)的3階互調(diào)產(chǎn)物電平、則應(yīng)分別計(jì)算出落入該信道的每個(gè)互調(diào)產(chǎn)物的概率。然后相加即可。但是，三信號(hào)3階互調(diào)電平可以忽賂不計(jì)。3互調(diào)干擾使用天線共用器降低發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾引發(fā)的耦合損耗。2）利用3dB定向耦合器構(gòu)成天線公用器

發(fā)射機(jī)1至2的Lc:

Lc=25+20+0.8=45.8dB3互調(diào)干擾3）利用空腔諧振器構(gòu)成天線公用器發(fā)射機(jī)1至2的Lc:

Lc=10+20+20=50dB

Ll=15dB

空腔諧振器的鄰道衰減：10dB

3互調(diào)干擾3.接收機(jī)互調(diào)干擾減小接收互調(diào)主要措施：

1）提高接收機(jī)的射頻互調(diào)抗拒比，一般要求優(yōu)于70dB。

2）移動(dòng)臺(tái)發(fā)射機(jī)采用自動(dòng)功率控制。

3）選用無(wú)3階互調(diào)信道組。4遠(yuǎn)近效應(yīng)

近端對(duì)遠(yuǎn)端比干擾：當(dāng)另一部靠