從該圖就可以看出若NF太差的話其基帶解碼將出現問題。因為信噪比太差,導致基帶沒辦法從過來的信號中解調出有用的東西。
WLAN
這是WLAN的一個接收靈敏度計算,以64QAM為例:
S=20dB + 10dB - 101dBm
S: 靈敏度,即可接收的最小的有用信號。
**20dB:**SNR是基帶所要求的最低解調門限,低于該數值的信號基帶解調不出來。
**10dB:**Noise Figure,XCV的Datasheet一定有這個參數,WLAN的規定其XCV的NF最差的情況下為10dB,一般的XCV通常會做到6dB,當然是越小越好。
**101dBm:**KToB,為信號帶寬B內的熱噪聲,就是信號帶寬內的本底噪聲。信號帶寬中低于該功率的信號一律為Noise,沒有包含任何有用信號。
KToB= -174+10log(BW),-174為1Hz帶寬內的熱噪聲(本底噪聲)。
GSM Sensitivity
接收靈敏度公式為:
S = - 174dBm/Hz + SNR + NF + 10log(BW) 或
S=KToB+SNR+NF
那么根據GSM的要求計算如下:
S = - 174dBm/Hz + SNR+NF+10log (BW)
= -174dBm/Hz + 9+ 6 + 10log (200000)
SNR= 9 :GSM基帶規定的最低解調門限
NF= 6 : 通常XCV應該達到的NF要求,最大不超過10dB
10log(BW)= 10log(200000):
GSM的帶寬為200KHz=200 000Hz
10log (200000) =53
所以GSM的靈敏度通常為:
S=-174+9+6+53=-106
3gpp描述GSM的靈敏度為
** RTR6285(高通的一個射頻收發器芯片) GSM Sensitivity計算示例**
其內部LNAGain的不同有相關的NF數據如下:
OIP3&IIP3
放大器看OIP3;Mixer看IIP3,
PIP3-P1dB=10.63(dB)來評估PIP3,P1dB是否符合要求。
IIP3=-17,
P1dB desense(in band)=-65。
對RTR6285來說:
PIP3-P1dB =-17-(-65)=48dB。
接收靈敏度公式為:
S=-174dBm/Hz+SNR+NF+10log(BW)
或S=KToB+SNR+NF,KToB,為信號帶寬B內的熱噪聲,就是信號帶寬內的本底噪聲。信號帶寬中低于該功率的信號一律為Noise,沒有包含任何有用信號。
KToB=-174+10log(BW),-174為1Hz帶寬內的熱噪聲(本底噪聲)。K為玻爾茲曼常量。
所以在帶寬和SNR已定的情況下,對靈敏度影響最大的NF.
而對多級放大而言,其NF計算公式為:
NF=NF1+(NF2-1)/G1+(NF2-1)/G1G2+???
即 整個接收機的NF主要由第一級放大器的NF1決定 , 所以接收機設計時候第一級放大器一定為LNA即低噪聲放大器。其設計的目的就是要保證NF最小,Gain次之 。
上面表格中列出的就是集成在RTR6285接收路徑中第一級LNA的的噪聲系數。
以Gain 1最大/最小的NF=4.9/3.2來計算RTR6285理論上可做到的靈敏度為:
S = - 174dBm/Hz + SNR+NF+10log (BW)
= -174dBm/Hz + 9+ 4.9 + 53
=-107.1
S = - 174dBm/Hz + SNR+NF+10log (BW)
= -174dBm/Hz + 9+ 3.2 + 53
=-108.8
以Gain 0最大/最小的NF=4.5/2.8來計算RTR6285理論上可做到的靈敏度為:
S = - 174dBm/Hz + SNR+NF+10log (BW)
= -174dBm/Hz + 9+ 4.5 + 53
=-107.5
S = - 174dBm/Hz + SNR+NF+10log (BW)
= -174dBm/Hz + 9+ 2.8 + 53
=-109.2
這樣的話有人會不理解為什么靈敏度理論上算出來只有-109.2,但是自己調試出來的有可能達到-110,為什么呢?因為基帶芯片解調能力通常都比9小,9只是3gpp規定的基帶能解調的最低門限,但是基帶芯片廠商通常采用更高級的算法將解調門限可以做的更低。
WCDMA
Sin (dBm) =
NF (dB)+KTB RF (dBm)+ E b /N o (dB)- PG (dB)
RTR6285 WCDMA的靈敏度也可以計算出來。需要注意在擴頻通信系統中計算接收靈敏度的時候要注意其采用的調制方式,因為調制方式不同即數據傳輸速率不同,傳輸速率不同則Process Gain不同,所以靈敏度不同。
推薦的 WCDMA E b /No大約為9.5dB
Eb/No 講的是業務信道 ,而Ec/Io與Ec/No和Ec/Nt****講的是導頻信道
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