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  • 测量接收机灵敏度

    2021-09-14 09:52:36
    目录计算公式简易测量方法FMCW雷达系统的灵敏度检测   接收机灵敏度是衡量...接收机灵敏度=−174dBm+NF+10lgBW+10lgSNR接收机灵敏度=-174dBm+NF+10lgBW+10lg{SNR} 接收机灵敏度=−174dBm+NF+10lgBW+10lgSNR   NF是

      接收机灵敏度是衡量接收机对弱信号接收能力的一个重要指标,该指标和系统的信噪比、噪声、带宽等参数有关,由于客户的需求,需要系统的灵敏度需低于-95dBm,为此笔者做了下面的实验,本文做简要介绍,精确度有限,但有一定的使用价值 😃

    计算公式

    接 收 机 灵 敏 度 = − 174 d B m + N F + 10 l g B W + 10 l g S N R 接收机灵敏度=-174dBm+NF+10lgBW+10lg{SNR} =174dBm+NF+10lgBW+10lgSNR
      NF是噪声系数,BW是带宽,SNR是信噪比。根据该公式就可以估算灵敏度。另外,很多仿真软件也都提供系统链路的计算,简单方便。

    简易测量方法

      既然灵敏度表示对弱信号的接收能力,最简单的办法就是给接收机输入一个特别弱的信号,检验其是否能收到。如果可以,则继续降低输入信号的功率;直至其不能接收到信号为止。

    FMCW雷达系统的灵敏度检测

      和其他系统一样,思路上就是给FMCW雷达接收机加弱信号,但是由于FMCW雷达是一个比较特殊的设计方案,其发射信号和本振源于同一个信号源,由于被测目标到天线的距离带来的时间差(电磁波跑一个往返的时间)导致混频出一个很低的中频信号,该信号和距离成正比。
    在这里插入图片描述

    图1:测试框图

      因此,比较简单的办法就是直接利用发射机功放的输出,加大量的衰减器至接收机,测试框图如图1所示,不断的加衰减器即可,直至其中频信号湮没在噪声之中。实际搭建的系统如图2所示。
    在这里插入图片描述

    图2:实测FMCW雷达灵敏度

      测试对象为:满洲里国峰电子科技的C波段FMCW雷达收发机,扫频范围5.2-8GHz,使用140dB的衰减器连接在雷达的发射端和接收端口之间,中频输出接41所的手持式频谱仪。图3为频谱仪接收到的信号,可见信号仍高于底噪,测试时发射机未加功放,其发射功率为12dBm,因此接收机接收到的信号大小为:
    12 d B m − 140 d B = − 128 d B m 12dBm-140dB=-128dBm 12dBm140dB=128dBm
      项目要求的接收机灵敏度为-95dBm,故符合项目需求。
    在这里插入图片描述

    图3:输入信号为弱信号时的中频输出

      本文介绍的方法简单容易操作,可以方便的用于系统验证,但是如果是计量级的测试,需要更精确的设计方案和细节的执行。

    作者:潇洒的电磁波(专业:射频芯片设计、雷达系统、嵌入式。欢迎大家项目合作交流。微信:GuoFengDianZi)

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  • 摘要:本应用笔记论述了扩频系统灵敏度的定义以及计算数字通信接收机灵敏度的方法。本文提供了接收机灵敏度方程的逐步推导过程,还包括具体数字的实例,以便验证其数学定义。  在扩频数字通信接收机中,链路的度量...
  • BPSK下(可随意扩展,只要有误码率和信噪比之间的关系),接收机灵敏度计算模拟,matlab代码,通原知识哈
  •  在许多遥控门控(RKE)和胎压监测(TPM)设计中,制造商一般会利用接收机灵敏度(dBm)作为有别于竞争对手的关键。此外,其它接收机参数,例如:噪声系数、互调失真、动态范围,甚至功耗,也会作为重要参数,因为消费者...
  • 接收机灵敏度和整机噪声系数理论和计算教程
  • 接收机灵敏度方程

    2011-12-11 15:58:18
    全面分析了接收机灵敏度的方程及如何推导,方便射频设计,希望对大家有用
  • 接收机灵敏度定义的接收机能够接收到的并且还能正常工作的最低电平强度。 接收机灵敏度跟很多东西有关,如噪声系数、信号带宽、解调信噪比等,灵敏度一般来说越高(数值越低),说明其接收微弱信号的能力越强,但...
    接收机灵敏度定义的接收机能够接收到的并且还能正常工作的最低电平强度。

    接收机灵敏度跟很多东西有关,如噪声系数、信号带宽、解调信噪比等,灵敏度一般来说越高(数值越低),说明其接收微弱信号的能力越强,但也带来容易被干扰的毛病,对于接收机来说,灵敏度只要能满足使用要求即可,过高的追求灵敏度最终可能是费力不讨好。
     

    公式为:-174+NF+10lgB+10lgSNR (NF噪声系数、B信号带宽、SNR解调信噪比)

     

    (NF噪声系数(一般取10)、B信号带宽,单位为Hz、SNR解调信噪比,单位为dB)

    假设解调带宽为10kHz,噪声系数取10dB,解调带宽为12dB,则可以算得接收机灵敏度为-112dBm

    NF噪声系数是设备(单级设备,多级设备,或者是整个接收机)输入端的信噪比与这个设备输出端的信噪比的比值,如图。因为噪声在不同的时间点以不可预见的方式变化,所以用均方信号与均方噪声之比表示信噪比(SNR)。

     


    在扩频数字通信接收机中,链路的度量参数Eb/No (每比特能量与噪声功率谱密度的比值)与达到某预期接收机灵敏度所需的射频信号功率值的关系是从标准噪声系数F的定义中推导出来的。CDMA、WCDMA蜂窝系统接收机及其它扩频系统的射频工程师可以利用推导出的接收机灵敏度方程进行设计,对于任意给定的输入信号电平,设计人员通过权衡扩频链路的预算即可确定接收机参数。

    从噪声系数F推导Eb/No关系

    根据定义,F是设备(单级设备,多级设备,或者是整个接收机)输入端的信噪比与这个设备输出端的信噪比的比值(图1)。因为噪声在不同的时间点以不可预见的方式变化,所以用均方信号与均方噪声之比表示信噪比(SNR)。

    图1.
    图1.

    下面是在图1中用到的参数的定义,在灵敏度方程中也会用到它们:

    Sin = 可获得的输入信号功率(W) 
    Nin = 可获得的输入热噪声功率(W) = KTBRF其中:
        K = 波尔兹曼常数 = 1.381 × 10-23 W/Hz/K,
        T = 290K,室温
        BRF = 射频载波带宽(Hz) = 扩频系统的码片速率
    Sout = 可获得的输出信号功率(W) 
    Nout = 可获得的输出噪声功率(W) 
    G = 设备增益(数值) 
    F = 设备噪声系数(数值)

    的定义如下:

    F = (Sin / Nin) / (Sout / Nout) = (Sin / Nin) ×(Nout / Sout)

    用输入噪声Nin表示Nout:

    Nout = (F × Nin × Sout) / Sin其中Sout = G × Sin

    得到:

    Nout = F × Nin × G

    调制信号的平均功率定义为S = Eb / T,其中Eb为比特持续时间内的能量,单位为W-s,T是以秒为单位的比特持续时间。

    调制信号平均功率与用户数据速率的关系按下面的式子计算:

    1 / T = 用户数据比特率,Rbit单位Hz,得出Sin = Eb × Rbit

    根据上述方程,以Eb/No表示的设备输出端信噪比为:

    Sout / Nout = (Sin × G) / (Nin × G × F) = 
    Sin / (Nin × F) = 
    (Eb × Rbit) / (KTBRF × F) = 
    (Eb/ KTF) ×(Rbit / BRF),

    其中KTF表示1比特持续时间内的噪声功率(No)。

    因此,

    Sout / Nout = Eb/No × Rbit / BRF

    在射频频带内,BRF等于扩频系统的码片速率W,处理增益(PG = W/Rbit)可以定义为:

    PG = BRF / Rbit

    所以, Rbit / BRF = 1/PG,由此得输出信噪比:

    Sout / Nout = Eb/No × 1 / PG。

    注意:对于没有扩频的系统(W = Rbit),Eb/No在数值上等于SNR。

    接收机灵敏度方程

    对于给定的输入信号电平,为了确定SNR,用噪声系数方程表示Sin:

    F = (Sin / Nin) / (Sout / Nout)或F = (Sin / Nin) × (Nout / Sout) 
    Sin = F × Nin ×(Sout / Nout)

    Sin又可以表示为:

    Sin = F × KTBRF × Eb/No × 1/PG

    用一种更加常用的对数形式表示,对每一项取以10为底的对数再乘10得到单位dB或dBm。于是噪声系数NF (dB) = 10 × log (F),由此得出下面的接收机灵敏度方程:

    Sin (dBm) = NF (dB) + KTBRF (dBm) + Eb/No (dB) - PG (dB)

    数字实例

    下面是扩频WCDMA蜂窝系统基站接收机的例子。尽管接收机灵敏度方程对各种电平的输入信号都是正确的,对于给定的Eb/No、本范例在满足误码率百分比(%BER)的最小灵敏度下选择了最大输入信号功率。这个实例的条件为:

    • 对于速率为12.2kbps、功率-121dBm的数字语音信号,最大规定输入信号电平必须满足系统的最小规定灵敏度。
    • 对于QPSK调制信号,在Eb/No值为5dB时可以获得规定的误码率BER (0.1%)。
    • 射频带宽等于码片速率,即3.84MHz。
    • KTBRF(log) = 10 × log(1.381 × 10-23 W/Hz/K × 290K × 3.84MHz × 1000mW/W) = -108.13dBm.
    • 规定的用户数据速率Rbit等于12.2kbps,PG为PG = Rchip / Rbit = 314.75numeric或25dBlog。
    • 将这些值带入并利用等式:Sout / Nout = Eb/No × Rbit / BRF得到输出信噪比为:5dB - 25dB = -20dB。这表示扩展了带宽的扩频系统实际是在负值SNR下工作。

    为了得到满足最小规定灵敏度的最大接收机噪声系数(表示为NFmax),使用接收机灵敏度方程:

    Sin (dBm) = NF (dB) + KTBRF (dBm) + Eb/No (dB) - PG (dB)

    下面的步骤和图2给出了得到NFmax的具体方法:

    步骤1:对于WCDMA系统,在预期的灵敏度下最大规定射频输入信号为-121dBm。

    步骤2:减去5dB的Eb/No值,得到在用户频带内允许的最大噪声电平为-126dBm (12.2kHz)。

    步骤3:加上25dB的处理增益,得到在射频载波带宽内的最大允许噪声电平为-101dBm。

    步骤4:从射频输入噪声中减去最大允许噪声电平得到NFmax = 7.1dB。

    图2.
    图2. 

    注意:如果在接收机设计中使用了更高效的检测器,使对Eb/No值的要求仅为3dB而不是5dB,在接收机NFmax为7.1dB的条件下,接收机灵敏度可以达到-123dBm。另外,由于降低了对于Eb/No值的要求,在满足最大规定输入信号为-121dBm的同时,高达9.1dB的NFmax值也是可以承受的。

    小结

    使用从噪声系数的定义推导出来的接收机灵敏度方程,设计者可以在扩频链路预算中权衡和确定接收机的参数,它对任意输入信号电平都可行,从而使这个方程在确定系统灵敏度方面非常实用。

    Sin (dBm) = NF (dB) + KTBRF (dBm) + Eb/No (dB) - PG (dB)
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  • GPS接收机灵敏度分析

    2009-01-02 14:22:22
    GPS接收机灵敏度分析,关于典型GPS接收机的分析
  • 接收机灵敏度和整机噪声系数
  • 介绍了接收机灵敏度的推算过程,结合具体的示例,讲述了灵敏度相关的概念以及具体参数的计算
  • 接收机灵敏度测试中生成高精度、 低幅度RF 信号pdf,无线发射机的功能是处理原始信息,以便适合无线传输。它包括编码、调制、本振、上变频器、放大子系统等多个模块。
  • 误码率--功率代价(Power Penalty), 色散代价(Dispersion Penalty),接收机灵敏度(Reciever Sensitivity)

    今天来介绍一下误码率相关的功率参数。


    先简单的说一下误码率,是一个什么概念?误码率,全称叫做比特误码率(BER, Bit Error Rate)。它定义为一段时间错误接收到的比特数与这段时间内总共接收的比特数的比值。通常的误码率,使用对数形式进行表达。衡量误码率的另外还有两个参数,一个是接收机灵敏度(Reciever Sensitivity),还有一个是通道代价(Channel Penalty)。接收机灵敏度是指的是在满足同样的误码率需求下,接收机所需要的最小接收功率。如果现在有多个接收系统,那么其中的接收功率比较低的系统,我们就说它接收灵敏度高。影响接收机性能的参数主要是接收机器件的热噪声和散粒噪声。


    另外还有一个参数叫做通道代价。通道代价是指发射机在经过长距离传输系统时,所需要在发射机增加的输出功率。功率代价(Power Penalty)是由于以下三个因素造成的,0电平能量增加、信号噪声、采样时间抖动,如果说是0电平的能量增加的话,为了保证相同的传输码率,那么此时1电平的能量也相应增加,这就意味着接收机的接收功率整体提高了。

    http://imagebank.osa.org/getImage.xqy?img=OG0kcC5sYXJnZSxvZS0yMy0xMC0xMjc4NC1nMDAz

    ER(Extinctioin Ratio)消光比,0.25,0.6,1.6dB的Power Penalty

    色散代价(Dispersion Penalty)是由于光纤中存在的材料色散和偏振模式色散,引起的功率补偿。这些色散的存在导致不同频率的信号,在传播过程中的速度不一样,进而影响他们的波形展宽,从而使得眼宽减小,这种情况下需要去增加发射功率以提升系统误码性能。


    ——祝宁华《光电子器件微波封装和测试》

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  • 专题资料
  • 【GPS接收机灵敏度分析:http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_125063.HTM】 噪声基底计算: 电磁底噪水平的计算公式:噪声基底=-174+10 log(BW) + 噪声指数。其中BW为频带宽,单位为Hz;噪声系数为设

    【噪声基底计算:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6b5d9a650100tyql.html

    【GPS接收机灵敏度分析:http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_125063.HTM


    噪声基底计算:

    电磁底噪水平的计算公式:噪声基底=-174+10 log(BW) + 噪声指数。其中BW为频带宽,单位为Hz;噪声系数为设备引入的热噪声。如果要计算CDMA系统1.25MHz带宽内基站天线接收端的噪声系数,其计算公式为:噪声基底=-174+10log(1.25*10^6)=-113dBm。由于天线端并没有经过有源设备,因此噪声系数为0。如果计算基站LNA噪声基底就要加LNA的增益和LNA的噪声系数。



    GPS接收机灵敏度分析

    摘要:GPS 接收机的灵敏度是影响GPS 应用范围的非常关键的指标,目前业界纷纷推出高灵敏度的GPS 接收系统,使得GPS 的室内定位成为可能,大大拓展了GPS 的应用场景。本文对GPS 接收机的灵敏度性能进行原理性分析,并给出了设计高灵敏度GPS 接收模块的建议。

    关键词:GPS 高灵敏度 接收机设计
    Abstract: High sensitivity is a key feature for GPS receiver to extend its application field. A lot of high sensitivity GPS receiver chipsets has been put forward in the industry, making the indoor positioning possible. This paper analyzes the principle of the high sensitivity from both RF part and baseband part, and gives some advices on the design of high sensitivity GPS receiver.Key words: GPS, High Sensitivity, Receiver Design

    1 GPS 接收机的灵敏度定义
    随着GPS 应用范围的不断扩展,业界对GPS 接收机的灵敏度要求也越来越高,高灵敏度的接收性能可以令接收机在室内或其它卫星信号较弱的场景下仍然能够实现定位和跟踪,大大拓展了GPS 的使用范围。作为GPS 接收机最为重要的性能指标之一,高灵敏度一直是各个GPS 接收模块孜孜以求的目标。对于GPS 接收系统而言,灵敏度指标包括多个场景下的指标,分别为:跟踪灵敏度、捕获灵敏度、初始启动灵敏度。目前业界已经可以实现跟踪灵敏度在-160dBm 以下的接收机,同时,初始启动的灵敏度和捕获灵敏度也分别可以达到-142dBm 和-148dBm 以下。GPS 接收机首先需要完成对卫星信号的捕获,完成捕获所需要的最低信号强度为捕获灵敏度;在捕获之后能够维持对卫星信号跟踪所需要的最低信号强度为跟踪灵敏度。为了实现定位,GPS 接收机还需要解调GPS 卫星发送的导航电文,相应的,解调导航电文所需要的最低信号强度为初始启动灵敏度。根据上述定义可知,跟踪灵敏度最高,捕获灵敏度次之,初始启动灵敏度最差。

    2 GPS 接收模块的灵敏度性能分析
    从系统级的观点来看,GPS 接收机的灵敏度主要由两个方面决定:一是接收机前端整个信号通路的增益及噪声性能,二是基带部分的算法性能。其中,接收机前端决定了接收信号到达基带部分时的信噪比,而基带算法则决定了解调、捕获、跟踪过程所能容忍的最小信噪比。

    2.1 接收机前端电路性能对灵敏度的影响
    GPS 信号是从距地面20000km 的LEO(Low Earth Orbit,低轨道卫星)卫星上发送到地面上来的,其L1 频段(fL1=1575.42MHz)自由空间衰减为:
    点击看大图
    按照GPS 系统设计指标,L1 频段的C/A 码信号的发射EIRP(Effective Isotropic RadiatedPower,有效通量密度)为P=478.63W(26.8dBw)([1][2]),若大气层衰减为A=2.0dB,则 GPS 系统L1 频段C/A 码信号到达地面的强度为:

    点击看大图
    GPS ICD(Interface Control Document,接口控制文档)文件([3])中给出的GPS 系L1 频段C/A 码信号强度最小值为-160dBw,和上述结果一致。在实际场景中,由于卫星仰角的不同、以及受树木、建筑物等的遮挡,L1 频段C/A 信号到达地面的强度可能会低于 -160dBw。
    一般GPS 接收机的结构如下图所示:


    点击看大图
    GPS 信号被天线接收下来后,如果天线有源,则经过滤波器和低噪放,再通过电缆接到接收机部分,接收机内同样经过一级低噪放和一级滤波器,再进入射频前端模块进行下变频和模数转换处理。
    上图中,天线后直接接滤波器进行前置滤波,其作用在于防止宽带干扰阻塞低噪放,但会增大前级的噪声系数,因此在选用器件时需要考虑采用插损尽量小的滤波器。天线的有源部分主要是用来补偿从天线到接收模块之间的电缆损耗,如果天线和接收模块之间的插损极小,则可以使用无源天线。GPS 接收机前端的特性可以由整个接收机的G/T 值来表征。设GPS 接收机的射频前端可以分n 级,第i 级的增益、噪声系数、等效噪声温度分别为Gi、NFi、Tei,则GPS 接收机的总的等效噪声温度为:



    由上式可知,整个接收机的噪声温度受前级影响最大,因此需要在前级采用较高增益、较低噪声系数的低噪声放大器。
    系统的G/T 值为:




    其中,Ga 为天线增益,Ta 为天线噪声温度。天线的噪声温度和天线大小、信号频率、天线方向图、摆放位置等都有关系,一般认为GPS 天线噪声温度为Ta=100K。 根据系统的G/T 值即可以得到在一定输入信号功率下的接收载噪比:




    其中,k=1.38e-23,为Bolzmann 常数。
    下表给出了采用有源天线的场景下常见的GPS 接收模块前端载噪比计算:


    表 1 有源天线场景下GPS 接收单元前端载噪比计算




    从上表可以很明显的看出,影响系统载噪比的最主要因素是天线本身的增益和噪声温度,在天线无源部分性能确定的条件下,天线有源部分则决定了整个系统的载噪比变化,而后级的链路增益和噪声系数对系统载噪比基本没有贡献。



    实际电路设计中,由于电磁干扰的存在,每一级都有可能引入新的噪声,后级的性能也会对系统载噪比产生重要影响。因此,需要重点考虑电磁干扰对系统性能带来的损失。有源天线的主要目的是补偿天线至接收机的电缆损耗,对于天线和接收机比较接近的场景,天线至接收机的损耗基本可以忽略,则可以直接采用无源天线,通过提高接收机内部第一级低噪声放大器的增益和噪声系数性能,同样可以达到采用有源天线的性能。第一级的噪声系数决定了前级引入噪声的大小,而第一级的增益则决定了后级引入的噪声对系统性能的影响,第一级的增益越大,后级噪声性能对系统性能的影响越小,但同时需要考虑整个信号通路至A/D 量化部分的总体增益,以确保A/D 量化对信噪比的损失最小。
    下图给出了接收机前级低噪声放大器的噪声系数对系统整体载噪比的影响,图中还给出了不同增益天线的性能差异。实际中选用天线时,除天线增益外,还需要考虑天线的方向图、不圆度以及轴比、驻波系数等性能。



    图 2 前级放大器噪声系数对载噪比的影响
    接收机前端的A/D 转换过程也会导致系统载噪比的降低,A/D 量化对信噪比的影响主要和A/D 量化位数有关,一般认为,1bit 量化会导致1.96dB 的载噪比损失,但该值的前提是中频带宽为无限宽。A/D 转换的载噪比损失还和中频带宽有关,对于中频带宽等于C/A 码带宽而言,1bit 量化会导致3.5dB 的载噪比损失,而3bit 量化带来的载噪比损失为0.7dB ([4])。
    此外,A/D 转换对性能的影响还和A/D 量化最大阈值和噪声的均方根(RMS)之间的比例有关。
    接收机的热噪声基底为:


    点击看大图



    假设接收机带宽为GPS C/A 码的带宽2.046MHz,则热噪声基底的功率为:


    点击看大图



    该功率远大于GPS 输入信号功率-130dBm,因此系统的增益控制以及A/D 量化阈值主要由热噪声确定,与输入信号强度基本无关。常用的GPS 射频芯片中,A/D 量化和自动增益控制部分的电路都是联合设计的,根据 A/D 量化阈值的要求设置自动增益控制的控制电平。



    2.2 基带算法性能对灵敏度的影响
    基带算法性能直接影响信号捕获、跟踪以及解调过程对载噪比的最低要求。GPS 信号 是一个扩频系统,对于C/A 码而言,其扩频码为码长1023 的Gold 码,码速率为1.023Mcps,即每1ms 为一个C/A 码周期。因此,可以通过提高本地码和接收信号之间的积分时间来提高接收信号的载噪比。
    积分方式分为相干累积和非相干累积。相干累积是指直接用本地码和接收信号按位相乘后再累加,而非相干累积则是对相干累积的结果再进行直接相加。
    相干累积结果可根据下式进行计算([5]):




    其中,Δf 为本地本振与载波之间的频率差,T 为相干累积时间, 0 CN 为到达基带时的信号载噪比,单位为dBHz, R(τ ) 为C/A 码的自相关函数, Δφ 为初始相位差, D为信号调制的导航电文符号, I
    η 和Q η 分别为I 路和Q 路的噪声。
    由公式(6)(7)可知,相干累积结果和相干累积时长非常相关,相干累积时间越长,对输入载噪比的要求越低,其灵敏度也就越高,但累积时长过长,由于频偏Δf 的影响,上式中第一项值也会越小,又会降低其灵敏度。因此,一般高灵敏度的GPS 接收机都需要采用频率稳定度较高的TCXO 作为本振,以降低本地频率和载波频率之间的偏差。一般而言,高灵敏度的基带算法对本振的稳定度要求在8ppm 左右,该稳定度包括校正偏差、老化以及温度补偿稳定度,对于频率校正稳定度为2ppm、老化稳定度为5ppm 的TCXO 而言,一般要求其温度补偿稳定度在0.5ppm 以内。



    非相干累积结果为( 2 2 )
    i i Σ I +Q ,通过公式(6)(7)还可以看出,当采用非相干累积时,
    由于I
    η 和Q η 的存在,其信噪比会比相干累积有所降低。
    下图给出了不同频率偏移情况下相干累积结果随相干时长变化的情况。由图中可以看出,当频偏较小的情况下,可以选择较长的相干时长以达到较高的相干累积结果。




    图 3 相干时长与相干累积结果的关系



    2.3 高接收灵敏度的GPS 接收机设计
    根据本文前述内容的分析可知,要设计高接收灵敏度的GPS 接收机,需要从以下几个方面着手:
    1、 要有好的抗干扰和隔离设计,由于GPS 信号属于弱信号,信号强度在-130dBm 左右,因此射频通道内任何一级引入的干扰都有可能极大地影响系统的接收信噪比,因此,需要从电路设计上做到抗干扰和隔离,尤其是地线的设计,差的地线设计可以使系统信噪比降低6dB 以上;
    2、 需要最小化接收机噪声,即尽可能提高系统的G/T 值,这可以从尽量降低前级噪声系数、提高前级增益等方面进行,但同时还需要考虑系统的动态范围,全通道增益不能过大;
    3、 要有好的基带算法,包括对信噪比要求极低的捕获、跟踪算法,这一点目前在业界很多GPS 基带芯片内都已经实现;
    4、 需要高稳定度的本振,这也是好的基带算法能够工作的必要前提。



    3 总结
    随着GPS 应用范围的不断扩展,业界对GPS 接收机的灵敏度要求也越来越高。GPS 接收机的灵敏度主要受两个部分的限制:一是接收机前端电路包括天线部分的设计,二是接收机基带算法的设计。其中,接收机前端电路决定了接收信号到达基带部分时的信噪比,而基带算法则决定了解调、捕获、跟踪过程所能容忍的最小信噪比。本文针对上述两个方面的原理分别进行了阐述,并给出了高灵敏度接收机设计的建议。



    参考文献
    [1]. M. Braasch and F. van Graas, “Guidance accuracy considerations for realtime GPS interferometry,” in Proc. 4th Int.
    ech. Meeting Satellite Division of the Institute of Navigation, Sept. 1991, pp. 373–386.
    [2]. P. Nieuwjaar, “GPS signal structure,” NATO AGARD Lecture Series No. 161, The NAVSTAR GPS System, Sept.
    1988.
    [3]. Anonymous, Interface Control Document ICD-GPS-200, Arinc Research Corporation, Fountain Valley, CA, July
    1991.
    [4]. Machael S. Braasch, A. J. Van Dierendonck, GPS Receiver Architectures and Measurements,
    Proceedings of The IEEE, Vol. 87, No. 1, January 1999
    [5]. Bradford W. Parkinson, James J. Spilker Jr., Global Positioning System: Theory and Applications,
    Volume I, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., 1996  




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  • 接收机灵敏度

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    文章目录变频体制的接收机灵敏度 变频体制的接收机灵敏度 注意,174对应的带宽单位是Hz;当带宽使用MHz描述时,灵敏度计算公式为
  • 根据GPS 接收机的定位原理和GPS 接收机灵敏度分析接收机性能, 发现灵敏度主要与前端电路和基带有着密切关系。据此对GPS 的天线前端电路设计滤波器和低噪声放大器, 并对电路的其他方面提出要求, 考虑包含处理器和...
  • 根据GPS 接收机的定位原理和GPS 接收机灵敏度分析接收机性能, 发现灵敏度主要与前端电路和基带有着密切关系。据此对GPS 的天线前端电路设计滤波器和低噪声放大器, 并对电路的其他方面提出要求, 考虑包含处理器和...
  • 摘 要: 根据GPS 接收机的定位原理和GPS 接收机灵敏度分析接收机性能, 发现灵敏度主要与前端电路和基带有着密切关系。据此对GPS 的天线前端电路设计滤波器和低噪声放大器, 并对电路的其他方面提出要求, 考虑包含...
  • GPS接收机灵敏度分析,
  • 看了网上很多说射频接收机灵敏度和adc的信噪比有关系,ADC的信噪比与自身有效位数有关,那不是位数越多,信噪比越高?灵敏度=-174+NF+10logB+SNR那不就是灵敏度越低了吗
  • RFIC幅移键控(ASK)或者叫做开关键控(OOK)接收机灵敏度对于远程无线开门系统(RKE)、轮胎压力监视系统(TPM)、家庭自动化系统以及其它应用系统的设计者来说是一项重要的规范。这类接收机一般工作在315MHz或433MHz的...
  • 文中在考虑锁相环产生的本振信号存在相位噪声的情况下,针对计算扩频系统的接收灵敏度,采用了分析扩频与非扩频系统收发器接收端灵敏度的计算方法,通过接收机灵敏度计算基础理论推导,得出在考虑本振信号存在相位...
  • 7、GPS接收机原理二GPS接收机的捕获灵敏度极限、 8、GPS接收机射频前端电路原理与设计 9、Weak Signal Digital GNSS Tracking Algorithms 10、Fundamentals of Global Positioning System Receivers II 11、...
  • GPS接收机灵敏度是影响GPS应用范围的非常关键的指标,目前业界纷纷推出高灵敏度的GPS接收系统,使得GPS的室内定位成为可能,大大拓展了GPS的应用场景。GPS接收机在捕获状态下对灵敏度要求最高,本文针对捕获灵敏度...

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