級(jí)聯(lián)噪聲圖 - 圖文詳解數(shù)字接收機(jī)的應(yīng)用設(shè)計(jì)

級(jí)聯(lián)噪聲系數(shù)

噪聲系數(shù)是用來描述無線電接收鏈中信號(hào)的噪聲值的一個(gè)數(shù)字。通常，它是數(shù)據(jù)庫中指定雖然噪聲指數(shù)的計(jì)算，數(shù)值比例（值得）。nonlog稱為噪聲系數(shù)，通常表示為F，定義如下所示。

一次噪聲圖被分配給每個(gè)階段的廣播，可以用它們來決定他們的級(jí)聯(lián)的表演?？偟脑肼曄禂?shù)參考輸入端口可以計(jì)算如下。

F的以上的噪聲因素的每個(gè)連續(xù)階段的收益是G的階段。噪聲系數(shù)或收益都以日志形式。當(dāng)這個(gè)方程，這反映了所有組件噪音到天線端口。因此，可用的噪音從一節(jié)使用噪聲圖可以直接退化。

例如，如果可用的噪音是-100 dBm，計(jì)算噪聲圖是10 dB，然后轉(zhuǎn)換增益是20 dB，總等效噪聲是-70 dBm的輸出。

有幾個(gè)點(diǎn)時(shí)要考慮應(yīng)用這些方程。首先，被動(dòng)元件假設(shè)噪聲圖等于他們的損失。其次，被動(dòng)元件串聯(lián)可以總結(jié)之前的方程。例如，如果兩個(gè)低通濾波器串聯(lián)，每個(gè)3 dB的插入損耗，他們可能單一元素的組合和假定為6 dB。最后，攪拌機(jī)往往沒有一個(gè)噪聲圖由制造商分配給他們。如果未指定，則插入損耗可能被使用，但是，如果噪聲圖提供的設(shè)備，應(yīng)該使用它。

噪音數(shù)據(jù)和adc

雖然圖可以分配給ADC噪聲，通常容易ADC以不同的方式工作。ADC是電壓設(shè)備，而噪聲圖是一個(gè)噪聲功率的問題。因此，它往往是容易工作模擬部分的ADC噪聲圖，然后在ADC轉(zhuǎn)換為電壓。然后工作ADC的噪聲輸入?yún)⒖茧妷?。然后，從模擬和ADC噪聲可以被總結(jié)在ADC輸入找到總有效的噪聲。

對于這個(gè)應(yīng)用程序，ADC如AD9042或AD6640 12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器被選中。這些產(chǎn)品采樣65 m / s的可以，速度適合整個(gè)樂隊(duì)安培數(shù)字化和GSM 5 x參考時(shí)鐘頻率的能力。這是安培綽綽有余，GSM和CDMA應(yīng)用程序。從數(shù)據(jù)表，給出了典型的信噪比是68分貝。因此，下一步就是圖中的噪聲降低接收機(jī)由于ADC噪聲。再一次，最簡單的方法是將信噪比和接收機(jī)噪聲轉(zhuǎn)化為rms。伏，然后和他們總均方根。噪音。如果ADC 2伏特峰間輸入范圍：

這個(gè)電壓代表ADC中的所有聲音、熱和量化。ADC的滿刻度范圍。707伏特rms。

ADC的等效輸入噪聲計(jì)算，下一個(gè)計(jì)算從接收機(jī)本身產(chǎn)生的噪聲。因?yàn)槲覀兗僭O(shè)接收機(jī)帶寬是奈奎斯特帶寬、采樣率65 m / s的一個(gè)生產(chǎn)32.5 MHz的帶寬。從可用的噪聲功率方程，模擬前端的噪聲功率是134.55或-98.7 dBm e15瓦特。這是噪音出席了天線，必須獲得由轉(zhuǎn)換增益和噪聲圖退化。如果轉(zhuǎn)換增益是25 dB和圖5分貝的噪音，然后給出的噪聲ADC輸入網(wǎng)絡(luò)：

到50歐姆（134.9 e-12瓦）。自從ADC輸入阻抗約為1000歐姆，我們必須匹配標(biāo)準(zhǔn)50歐姆阻抗或墊ADC阻抗。一個(gè)合理的妥協(xié)是墊到200歐姆范圍并聯(lián)電阻，然后使用1:4變壓器匹配。變壓器也un-balanced輸入轉(zhuǎn)換為所需的平衡信號(hào)ADC以及提供一些電壓增益。因?yàn)橛幸粋€(gè)1:4阻抗增加，還有一個(gè)2的電壓增益的過程。

從這個(gè)方程，我們50歐姆電壓平方6.745 e-9或?yàn)?00歐姆，26.98 e-9。

現(xiàn)在我們知道噪音從ADC和射頻前端，可以計(jì)算系統(tǒng)的總噪聲的平方和的平方根。總電壓是325.9紫外線?，F(xiàn)在的總噪聲中ADC由于接收機(jī)噪聲和ADC噪聲，包括量化噪聲。

轉(zhuǎn)換增益和敏感性

這噪聲電壓有助于整個(gè)ADC的性能？假設(shè)只出現(xiàn)在一個(gè)射頻信號(hào)接收機(jī)帶寬。然后，信噪比是：

因?yàn)檫@是一個(gè)過采樣應(yīng)用和實(shí)際信號(hào)帶寬遠(yuǎn)小于采樣率、噪聲數(shù)字濾波將大大降低一次。由于前端帶寬是一樣的??們的ADC帶寬，ADC噪聲和射頻/如果噪音以同樣的速度將會(huì)提高。因?yàn)樵S多狹窄的通道帶寬通信標(biāo)準(zhǔn)支持，我們假設(shè)一個(gè)30千赫通道。因此，我們從過程中獲得33.4 dB的增益。因此，我們最初的信噪比為66.7 dB現(xiàn)在100.1 dB。記住，信噪比增加因?yàn)檫^量噪音過濾，這是過程獲得的來源。

圖8 等功率載波

如果這是一個(gè)基于廣播、ADC動(dòng)態(tài)范圍必須與其他射頻運(yùn)營商共享。例如，如果有八個(gè)運(yùn)營商的平等權(quán)力，每個(gè)信號(hào)應(yīng)該不大于1/8th總范圍如果峰間信號(hào)。然而，由于通常的信號(hào)與另一個(gè)階段在一個(gè)接收器（因?yàn)檫b控器不是鎖相），信號(hào)將會(huì)幾乎從不對齊。因此，遠(yuǎn)低于所需的18分貝是必需的。因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)中，只有不超過2信號(hào)將在任何時(shí)間，因?yàn)樗麄兪钦{(diào)制信號(hào)，只會(huì)留給3 dB頂部空間的目的。如果信號(hào)對齊，導(dǎo)致剪輯的轉(zhuǎn)換器，它將出現(xiàn)之前，只有一小部分第二超速條件清除。在一個(gè)載波廣播，不需要頭的房間。

根據(jù)調(diào)制方案，所需最低C / N是足夠的解調(diào)。如果計(jì)劃數(shù)字，誤比特率（BER）必須考慮如下所示。假設(shè)最小C / N的10 dB是必需的，我們的輸入信號(hào)電平不能太小，剩下的信噪比小于10 dB。因此我們的信號(hào)電平可能下跌90.1 dB從目前水平。自從ADC的全面范圍+ 4 dBm（200歐姆），然后在ADC輸入信號(hào)電平-86.1 dBm。如果有25 dB的增益在射頻/如果路徑，然后在天線接收機(jī)靈敏度將-86.1 - 25 dB或-111.1 dBm。如果需要更多的敏感性，然后更多的獲得可以運(yùn)行在射頻/如果階段。然而，噪聲圖不是獨(dú)立的獲得和增益的增加也可能對噪聲性能有不利影響從額外的階段。

圖14比特誤碼率與信噪比