移动通信中的噪声和干扰
3-移动通信的噪声和干扰
作业
1、移动通信系统中主要干扰有哪些？
2、互调产物产生的原因是什么？ 3、减小发射机和接收机互调干扰的措施是什么？ 4、已知发射机T1T2输出功率为10W,发射机互调转效损耗为15dB， 已知单向器正向损耗（插入损耗）为1dB，反向隔离度为20dB， 混合电器正向损耗为3dB,隔离度为25dB，试求到达天线上的互调 产物的功率（dBw）。 5、给出一组工作频率：150.050MHz，150.275MHz，150.350MHz， 150.375MHz，150.525MHz，150.950MHz，试判断这组频率是否有 3阶互调分量落入有用频道之内？给出判断的方法。
3.1噪声和干扰的基本概念
噪声的来源及分类：
噪声是指使通信质量受到损害的，且与所传输的信号无关 的各种形式的寄生干扰的总称。
大气 噪声 自然 噪声 外部 噪声 人为 噪声 噪声 热噪 声 内部 噪声 散弹 噪声 电源 噪声 宇宙 噪声 热噪 声
3.1噪声和干扰的基本概念
噪声的来源及分类：
依据特征不同，噪声可分为单频噪声，脉冲噪声和起伏噪声三种。
耦合损耗Lc：发射机1的输出功率与进入发射机2的输出端的功率之 比，分用天线时垂直分离隔离度较大。一般大于30dB
互调转换损耗Li：在发射机2输出端上，来自发射机1的功率与来自 发射机 2 的信号产生的互调产物的功率之比，一般为 5~20dB ，典型值 为15dB，且与频距有关。
传输损耗Lp：发射机2输出端到被干扰接收机输入端间互调干扰信 号的传输损耗。
3.4互调干扰
1、互调干扰的产生原因
互调干扰：当两个或多个不同频率的信号同时输入到非线性电路时，
由于非线性的作用，会产生许多谐波和组合频率分量（互调产物），当
移动通信中的噪声和干扰
互调干扰产生的原因
– 多个信号相互调制，产生组合频率 组合频率mωi±nωj：用幂级数表示为多次项， 系数随阶次增高而减小 幅度最大、影响最严重的是有用信号附近的 低阶互调产物
– 三次项：三阶互调 – 五次项：五阶互调
29
原因
– 发射机互调
发射机末端，由于功放的非线性，把天线侵入的其它 干扰信号与发射的有用信号产生互调而形成干扰
26
5.2.4 互调干扰
互调干扰的概念
– 互调干扰是由于多个信号加至非线性器件上， 产生与有用信号频率相近的组合频率(互调 产物) ，对系统造成干扰
非线性器件输入信号多于两个时，会增生新的组 合频率，即互调产物
互调产物落入某接收机带内，且具有一定强度， 就会造成对该接收机的干扰
27
产生互调干扰的条件 1. 系统中存在非线性器件 2. 互调产物落在了有用信号的频谱范围之 内 3. 输入信号的功率足够大，产生了幅度较 大的互调干扰成分。 三个条件同时满足才会产生干扰影响 逐一改善可解决互调干扰问题
有关。BS和MS所受影响不同 是移动通信中的主要噪声来源。
5
平均噪声功率的计算
❖ 基准噪声功率No= KT0Bi
• 玻尔兹曼常数K=1.38×10-23 J/K； • 参考绝对温度T0 =290K°
Bi为接收机带宽 KT0=-204dBW/Hz
❖ 平均噪声功率
– 噪声功率与频率 的关系
6
❖噪声功率 N(dB)=No+ △N
39
本章小结
移动通信系统中存在噪声和干扰的影响，主要噪 声来源为人为噪声，尤其是汽车点火噪声，主要 干扰为互调干扰、邻道干扰和同频干扰。
通信系统接收机的输入级采用低噪声放大器可大 大降低噪声的影响，因此，移动通信系统在基站 以增加塔放实现对上行信号的质量改善。
通信电子中的常见信道干扰及应对措施
通信电子中的常见信道干扰及应对措施通信电子技术在现代社会中具有重要的角色，不仅能够帮助人们传递信息和交流，还可以支持现代的科技产品和服务。
尽管这些技术已经越来越成熟，但是仍然会面临各种信道干扰导致通信失败或失真等问题。
本文将会从三个方面介绍常见的信道干扰，以及如何应对这些干扰。
一、自然信号干扰自然信号干扰是指来自天气、地形、自然环境和电磁干扰源等的信号干扰。
这些干扰信号会影响到通信设备的正常工作，进而导致通信信号的损失和失真。
为了应对这种干扰，一些措施可以被采取，如：1. 安装屏蔽材料：此措施即在通信设备以及周边区域内安装屏蔽材料，以减少外界干扰信号的影响。
2. 引入数字信号处理技术：数字信号处理技术能够通过过滤、解调和整形等方式来消除噪声和失真等干扰信号，以获得高质量的通信信号。
二、电气信号干扰电气信号干扰一般是指来自通信设备中的外部电磁干扰，比如说电压失真和电磁干扰等问题。
这种干扰的影响程度和频率都是可以预测和测量的，因此一些干扰措施可以被采取，如：1. 重新规划设备布局：不同的设备放置方式会有不同的电磁干扰影响程度，规划合适的设备布局可以减轻电气信号干扰。
2. 降低信号噪声：通常通信信号的质量和噪声成正相关关系，为了消除噪声，可以利用前馈回路和数字滤波器来提高信号的质量。
三、人为信号干扰人为信号干扰通常是由人类活动造成的，例如无线电、移动电话和声音等情况。
这些干扰不仅会增加通信设备的复杂性，同时还会对设备的精度和稳定性产生负面影响，因此采用如下措施可能会更加有效：1. 建立隔离区：建立隔离区可以将不同类型的设备放在一个环境不会互相干扰的区域内。
2. 加强信道过滤：加强信道过滤可以消除信道中的人为干扰，并保持信号质量。
综上所述，通信电子中的信道干扰问题是常见的，由于干扰信号发生的原因和形式各异，不同类型的应对措施可能具有不同的效力，但我们可以利用适当的技术和设备维持通信网络的正常工作程度。
移动通信干扰和噪声考试题
移动通信干扰和噪声考试题一、填空题1.移动通信中减小互调干扰的三种类型滤波器是通带滤波器、阻带滤波器和（陷波器）。
2.发射机和接收机之间处于正常工作状态，两者都调谐到所需要的（160.35MHz）信道上。
3.如果要消除互调分量，在两个发射机相互靠得很近的情况下，必须没有重大的（耦合）损耗是很重要的。
4.发射机A和发射机B同时发射信号并能进入接收机，则接收机就产生（互调分量）。
5.天线共用器用于保持（发射机/接收机）特别在相邻的工作频率之间有一个高隔离电平。
6.陷波式空腔谐振器被设计成只抑制一个单一（窄带频率），而在工作频带内的其他频率全通过。
7.由与需要信号频率相同的非需要信号所造成的干扰，国家标准定名为（同波道干扰）。
8.两个或更多个发射机互相靠得很近时，每个发射机与其他发射机之间通常通过天线系统（耦合）。
二、单项选择题1.互调分量在两个发射机中产生，两个发射机之间的频率差是（C）。
A、0.13MHzB、0.14MHzC、0.15MHzD、0.16MHz2.我国大容量移动通信系统体制规定，信道间隔为（D）。
A、10kHzB、15kHzC、20kHzD、25kHz3.理论分析表明，调频信号含有（A）边频分量，倘若其中某些边频分量落入邻道接收机的通带内，那么就产生了邻近波道干扰。
A、无穷多个B、1个C、2个D、3个4.如有可能，可建立一种功率自动控制系统，利用移动台接收到的基地台（A）对移动台发射功率进行自动控制，使移动台驶近基地台时降低发射功率。
A、信号的强度B、信号C、信号干扰D、信号频率5.在移动无线电通信系统中，为了增加频谱利用率，有可能有（D）信道都被分配在一个相同频率上工作，这样就形成一种同波道结构。
A、两条B、三条C、多条D、两条或多条三、多项选择题1.假设A是发射机A的发射频率，B是发射机B的发射频率，则二次谐波频率为（ABCD）。
A、160.35MHzB、159.9MHzC、160.5MHzD、159.79MHz2.共用的基地台已被广泛地应用在共用中继系统中，这些装置是（ABC）。
移动通信系统中的信道和噪声的分析与研究
Ａ ｂｓ ｒ ｔ ｔ ａｃ ：Ｗ ｉｈ ｔ ｖｅ ｏ ｔ ｈｅ ｄｅ ｌ ｐｍ ｅ ｏｄｅ ｎ ｓ ｉ ｎｃ ＆ ｔ ｃ ｎｔ ｏｆ ｍ ｒ ｃｅ ｅ ｅ ｈｎｏｌ ｇｙ． ｏ ｌ ｏ Ｍ ｂｉ ｅ Ｃｏｍ ｍ ｕｎｉ ａ ｉ ｃ ｃ ｔ ｏｎ ｂｅ ｏｍ ｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔ ｏｓ ｃｔｖｅ ｈｅ ｍ ｔａ ｉ
般 地 ， 单 指 传输 媒 体 而 言 称 为 狭 义信 道 。在 具体 的 如
通 信 系 统 构 成 中 ， 往 把 信 源 发 出 的 模 拟 信 号 和 数 字 编 码 往 基 带 信 号 视 为信 息 部 分 ，从 调 制 器 到 接 收 端 解 调 器 这 一 中
通 信 的 目的 是 传 递 信 息 ． 实 现 通 信 的 方 式 也 有 很 多 而 种 ，目前 使 用 最 广 泛 的 方 式 就 是 电 通 信 。近 些 年 来 移 动 通
根 据 各 种 信 道 不 同 的 特 征 和 参 量 及 其 变 化 情 况 ，又 将 它们 分 为 恒 参 信 道 和 随 参 信 道 。前者 如 有 线 信 道 、 波与 卫 微
星信 道 等 ， 者 如 无 线 系 统 的 短 波 和 超 短 波 散 射信 道 。 后
一
中 图 分 类 号 ：Ｔ ２ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｎ９ ９５ 文 章 编 号 ： １ ７ — １ １ ０ ８０ — １ — ４ ６ ３ １３（ ０ ）６ ０４ ０ ２
移动通信直放站噪声及对基站的干扰分析
一、概述移动通信用直放站是双向同频（或异频）放大器，由于增益高，放大器的白噪声容易对通信网造成干扰，轻则影响基站接收机接收信杂比，降低接收机灵敏度，影响基站覆盖面，增加掉话率，在CDMA 系统中还会影响系统容量，重则整个基站打不通电话，因此压低直放站的白噪声电平是直放站是否干扰基站的关键，当然压低直放站的白噪声电平不是一件容易的事情，它与直放机的制造水平和工程水平直接联系在一起（国内只有福州飞毛腿科技有限公司等少数厂家较好地解决了这个问题）。
一般说来，要求到达基站接收机接收端白噪声电平低，就必须要求直放机发出的白噪声电平低，这就要求在制造设计直放机时要采用高质量放大器、高质量滤波器和在工程设计施工中采取措施压低噪声，当然也可以用减小直放机上行放大量的办法压低噪声，但这不能解决问题，因为直放机放大量不足，会影响直放站覆盖面，所以根本出路是提高直放机品质和工程施工质量。
下面我们就来分析一下如何提高直放机质量使直放站接入移动网不会影响网络优化指标，以及在直放机安装工程采取哪些措施可以防止直放站干扰基站。
二、直放机在移动通信网中接入状态图一如图一，这是一幅直放站接入基站的典型图示。
P 1为基站发射功率电平；P 信为基站接收直放站上行信号电平；P 杂为基站接收机接收到的直放站白噪声电平；P 空为空间原有的白噪声电平；P 2为直放机输入端接收到的下行信号电平；P 3为直放机下行输出的功率电平；P 5为直放机输出的上行功率电平；P 噪为直放机输出的上行白噪声电平；L 为基站发射机输出端到直放机输入端路径衰耗。
基 站L假设直放站下行增益为G下，直放站上行增益为G上，则P3=P1-L+G下因此G下=P3-P1+L=P3-P1+（L自+G基+G前向）L自为自由空间衰耗，L自=32.45+20lgƒ+20lgdG基为基站天线增益；G前向为直放站前向天线增益。
这就是说直放站的下行增益大小取决于直放站下行发射功率P3，基站下行发射功率P1和直放站到基站之间的路径衰耗L。
移动通信系统RF干扰产生的原因及解决办法
移动通信系统RF干扰产生的原因及解决办法可能造成射频干扰的原因正不断增多，有些显而易见容易跟踪，有些则非常细微，很难识别发现。
虽然仔细设计基站可以提供一定的保护，但多数情况下对干扰信号只能在源头处进行控制。
本文讨论射频干扰的各种可能成因，了解其根源后将有助于工程师对其进行许多问题，如电话掉线、连接出现噪声、信道丢失以及接收语音质量很差等，而造成干扰的各种可能原因则正以惊人的速度在增长。
（如专用无线通信或寻呼等）共存于一个复杂环境中，其中多数旧系box-sizing：border-box;color：rgb（208，92，56）;background：“target=”_blank“》RF设备如数字视频广播和无线局域网等又会产生新的可能使通信服务中断的信号。
由于环境限制越来越大，众多新业务竞相挤占有限的蜂窝站点，使得蜂窝信号发射塔上竖满了各种天线。
而随着我们越来越多地通过移动电话联系、在互联网上观看多媒体表演和进行商业贸易，甚至不久我们的汽车、冰箱和电烤箱也将使用RF信号互相交流，通信的天空将变得更加拥挤。
引起RF干扰的原因大多数干扰都是无意造成的，只是其它正常运营活动的副产品。
干扰信号只影响接收器，即使它们在物理上接近发射器，发射也不会受其影响。
下面列出一些最常见的干扰源，可以让你知道在实际情况下应该从何处着手，要注意的是大多数干扰源来自于基站的外部，也即在你直接控制范围之外。
发射器配置不正确另一个服务商也在你的频率上发射信号。
多数情况下这是因为故障或设置不正确造成的，产生冲突的发射器服务商会更急于纠正这个问题，以便恢复其服务。
未经许可的发射器在这种情况下，其它服务商是故意在与你同一个频段上发射，通常是因为他根本没有拿到许可。
他可能在一个频段上没有发现信号，于是假定没有人在使用该频段，于是擅自加以利用。
发放许可的政府机构通常有助于赶走这类无照经营者。
覆盖区域重叠你的网络或其它网络的覆盖区域在一个或多个信道上超过规定范围。
干扰和噪声——精选推荐
第3章干扰和噪声3.1 概述外部噪声和干扰是使通信性能变坏的重要因素。
接收机能否正常工作，不仅取决于接收机输入信号的大小，而且取决于噪声和干扰的大小。
比如说，在接收机灵敏度很高的情况下，当外部噪声和干扰远高于接收机的固有噪声时，接收机的实际灵敏度就会大大降低。
因此，研究各种干扰和外部噪声，对移动通信系统的设计工作具有十分重要的意义。
外部噪声分自然噪声和人为噪声。
自然噪声主要是天电噪声、宇宙噪声和太阳噪声；人为噪声是各种电气设备所产生的噪声。
天电噪声、宇宙噪声和太阳噪声一般比接收机的固有噪声低得多，故可以忽略不计。
通常，仅需考虑人为噪声。
在移动通信环境中，基地台和移动台的接收机应具备抗干扰能力，即能在其它通信系统所产生的许多较强的干扰信号中检出可能是较弱的有用信号。
或者说，基地台在接收远距离移动台的有用信号时，还会受到较近的其它基地台的干扰及本系统中的另外几个移动台的干扰，因此对移动通信的干扰的限制更为严格，对其接收机、发射机的抗干扰特性要求更高。
3.2噪声移动通信的环境噪声大致分为：1.自然噪声大气噪声、银河噪声、太阳噪声2.人为噪声汽车或其他发动机点火系统噪声，通信电子干扰，工业、科研、家用电气设备干扰，电力线干扰。
人为噪声多属于冲击性噪声，大量噪声混一起还可能形成连续噪声或连续性噪声叠加冲击性噪声。
由频谱分析结果可知，这种噪声的频谱比较宽，且强度随频率的升高而降低。
根据美国国际电报电话公司（A T&T）提供的数据，环境噪声对移动通信的影响如图3－1所示。
图中A是市区人为噪卢；B是郊区人为噪声；C是典型接收机热噪声。
该曲线适合于工业化国家，而对我国目前工业化水平和汽车数量而言，人为噪声强度要略低一些。
从图3—1可见，人为噪声对移动通信的影响必须予以考虑，而自然噪声的影响则可忽略。
图3－1 认为噪声曲线对陆地移动通信来说，最主要的人为噪声是汽车点火系统的火花噪声，为了抑制这种噪声的影响可以采取必要的屏蔽和滤波措施，在接收机里采用噪声限制器和噪声熄火器也是行之有效的方法。
移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰是影响通信质量和性能的重要因素。
在移动通信系统中，噪声是由各种源产生的随机波动，而干扰则是
指外部信号对通信系统的干扰。
噪声
噪声是由于电子元件的热运动和其他因素引起的无规律电磁波，它会对通信信号进行干扰和破坏。
在移动通信系统中，噪声主要包括：
1. 热噪声：由于传输介质和电子元件内部的热运动产生的电磁波；
2. 散弹噪声：由电子元件内电子的离散性引起的电磁波；
3. 交调噪声：由于不同频率的信号交叉混合而产生的电磁波。
噪声对通信系统的影响可以通过信噪比（信号与噪声的比值）
来衡量，信噪比越大，通信质量越好。
为了降低噪声的影响，通信
系统通常采用信号处理、误差检测和纠正等方法。
干扰
干扰是指环境中的其他电磁信号对通信系统的干扰。
在移动通信系统中，干扰主要来源于以下几个方面：
1. 邻近信道干扰：由于邻近频道的信号相互干扰导致的；
2. 同频干扰：由于系统内不同用户或不同基站之间的信号相互干扰导致的；
3. 多径干扰：由于信号在传播过程中发生多次反射、绕射、折射等导致的；
4. 外界干扰：来自于其他无线设备、电源设备、人造信号等的干扰信号。
干扰会导致通信信号的失真、丢失和误解等问题，降低通信的可靠性和性能。
为了减少干扰，通信系统通常采用多址技术、频率规划、功率控制和重复传输等方法。
，噪声和干扰是移动通信中不可避免的问题，对通信质量和性能产生重要影响。
通过合理的设计和优化，可以降低噪声和干扰对通信系统的影响，提高通信质量和性能。
移动通信中的噪声和干扰
9
3ห้องสมุดไป่ตู้1移动通信中的噪声
– 人为噪声
➢ 属冲击性噪声
✓ 大量冲击噪声混在一起形成连续噪声或连续噪声再叠加冲击 噪声
➢ 频谱较宽，强度随频率升高而下降 ➢ 噪声源的数量和集中程度随地点和时间而异，随机变化，
噪声强度的地点分布可近似按正态分布处理，其标准偏差 σ约为9dB ➢ BS与MS所受影响不同
如基波为50Hz时，2次谐波为100Hz，3次谐波则 是150Hz。
27
3.2互调干扰
设:
Vout = KVin
(1)
线性放大器下，K对于任意大小Vin都是个常数; 实际的放大器中，K 并不是定值常数。
在Vin=0处，式（1）用泰勒展开式展开，得:
(2)
K0为引入直流项，K0+K1Vin为线性增大项;K2 、K3等高次幂项系数非 零时，输出信号就会伴随出现非线性增大失真部分，即常见的所谓
➢ 散弹噪声
✓ 由于载流子（电子）随机通过PN结，单位时间内通过PN结 的载流子数目不一致，表现为通过PN结的正向电流在平均 值上下作不规则起伏变化
6
7
3.1移动通信中的噪声
外部噪声
– 外部噪声分自然噪声和人为噪声 – 自然噪声
➢ 指天电噪声、宇宙噪声和太阳噪声等 天电噪声来源于闪电、大气中的磁暴 等。
也是随机的
34
3.2互调干扰
– 多信道共用系统中的三阶互调
➢ n个等间隔信道间的三阶互调干扰(频率关系)
✓ fx、fi、fj、fk分别为x、i、j、k信道的载频 ✓ 若有两个信道频率满足第一式或三个信道频率满足第二式
内容
– 移动通信中的主要噪声和主要干扰 – 互调干扰、邻道干扰、同频干扰的概念、产生和改
移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰移动通信中的噪声和干扰1.引言在移动通信系统中，噪声和干扰是影响通信质量的重要因素。
本文将详细介绍移动通信中的噪声和干扰的概念、类型以及对通信系统的影响。
2.噪声的概念和类型2.1 噪声的定义噪声是指在通信过程中产生的非期望的信号，它可以是各种形式的电磁波、电压或电流，会干扰到正常的通信信号。
2.2 噪声的类型●热噪声：________由于器件温度引起的随机电子运动所产生的噪声。
通信系统中常见的热噪声有热噪声、热噪声等。
●内部噪声：________由于器件本身的非线性特性引起的噪声，如放大器的非线性失真引起的失真噪声。
●外部噪声：________来自外部环境的噪声，如电源线干扰、雷电噪声等。
3.干扰的概念和类型3.1 干扰的定义干扰是指在通信系统中，除了传输目标信号外，还伴随着其他非期望信号。
这些非期望信号的存在会干扰到接收端正常的信号解调过程，降低通信系统的性能。
3.2 干扰的类型●频率干扰：________当接收到与目标信号频率相近的其他信号时，会由于频率共振和互调干扰的作用，导致接收端混淆和失真。
●多径干扰：________在移动通信中，由于信号在传播过程中经历多个路径反射和折射，到达接收端时会叠加形成多径信号，造成接收端的干扰。
●同频干扰：________当同一个频率上有多个信号源时，可能会造成接收端的同频干扰，导致通信质量下降。
4.噪声和干扰对通信系统的影响4.1 信号质量下降由于噪声和干扰的存在，接收到的信号与发送的信号相比，可能会引起信号质量的降低。
如信噪比下降、误码率增加等。
4.2 通信范围受限噪声和干扰会减弱信号的功率，从而影响信号的传输范围。
特别是在无线通信中，干扰信号可以覆盖到很远的距离。
4.3 通信速率降低当噪声和干扰存在时，接收端需要更多的时间和精确度去解调传输信号，从而降低了通信系统的速率。
5.本文档涉及附件本文档附带的附件包括相关的统计数据、图表和实验结果，读者可根据需要参考。
移动通信中干扰问题的分析
摘要 ： 就容易产 生同频干扰或者邻频干扰 的移动通信 网络进行分析 ， 并对抗干扰 的网络信号优化方案进行 了探讨和分析 。
关键 词 ： 同频 干 扰 ； 邻 频 干 扰 中圈分类号 ： Ｔ Ｎ９ ２ ９ ． ５ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ３ １ １ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ — ０ ２ ２ ７ — ０ ２
接收设备上 。因此在整个传输过程 中，无线 电波处于最关键
的传输信号环节 。然而在此过程 中，无线 电波很容易受到外 界 的多种环境因素影响 ，加上 由于当前的移动通信系统采用
的 是 同一 频 道 传 送 信 号 ， 很 容 易 受 到 同频 干 扰 、 邻频干扰、 外
来干扰等几种 因素 的影响 ， 造成传输信 号的不正常或不稳定 。
第 三 代 移动 通 信 系 统（ Ｃ ＤＭＡ２ ０ ０ ０ ／ ＷＣ Ｄ ＭＡ ／ Ｔ Ｄ — Ｓ Ｃ Ｄ ＭＡ）
到手机的通话质量，严重 的就会产生掉话或使手机用户无法
建立正常的呼叫。
是 多用户使用相 同的频带进行 网络传输 ，它主要是通过具有 良好 区分性 能的相关特性 的地址码来保证多用户 同时通信而
・—
些方程式中分析各个系统的干扰 之Байду номын сангаас的共存 的可能性 。
２ ． １网络 干扰 的原理
在 无 线 通 信 网 络 设 计 的 过程 中 ，对 于 干 扰 性 能 的分 析 和 确定主要采用的是 “ 干扰确定计算分析法” ， 这 种 方 法 由于 其 使用方法简便 ， 而且计算过程简单 ， 能够 针 对 某 种 特 性 方 案 进
以下 对 产 生 干 扰 的原 因具 体 分 析 。
LTE常见干扰排查(中国移动)
转发：LTE常见干扰排查（中国移动）日期：2017-01-12 11:04 浏览：149 评论：0在任何通信系统中，都存在环境背景噪声，我们一般称之为高斯白噪声。
高斯白噪声的功率谱密度可用下面的公式来表达：kT，其中k=1.38×10-23J/0K为波尔兹曼常数，T为绝对温度，绝对温度=摄氏温度+273。
转换为对数形式，即10log(kT)。
在常温下，T=2900K，此时的白噪声功率谱密度=-174dBm/Hz。
我们通常所指的通信系统的底噪就是指的一定带宽内的高斯白噪声的总功率。
比如：假设系统使用带宽为20MHz，那么，20MHz内系统底噪为：-174dBm/Hz+10log20000000Hz=-101dBm/20MHz对于LTE TDD系统单个子载波（15KHz）而言，其底噪为：-174dBm/Hz+10log15000Hz=-132.2dBm/子载波对于单个RB而言，由12个15KHz的子载波构成（共180KHz），那么，单个RB 的底噪为：-174dBm/Hz+10log180000Hz=-121.4dBm/RB而对于一般的接收机来说，还要在上述功率值的基础上加上噪声系数NF。
一般基站的噪声系数是3~4dB。
LTE1.1LTE常见干扰按照干扰门限可划分为4个等级，平常我们主要排查底噪>-110dBmF频段常见干扰：➢DCS1800杂散干扰；➢DSC1800阻塞干扰；➢DCS1800互调干扰；➢GSM900谐波干扰；➢其他干扰（PHS、电信FDD-LTE等）；D频段常见干扰：➢广电MMDS；➢CDMA800三次谐波；➢公安机关监控的电源控制箱；1.2干扰波形特征1.2.1DCS1800杂散干扰波形特征杂散干扰波形特征：前40个RB底噪偏高，底噪随RB数逐渐增大而降低。
举例1：cell1\cell2存在杂散干扰举例2：cell2小区存在杂散干扰1.2.2DCS1800阻塞干扰波形特征DCS1800阻塞干扰波形特征：20M带宽内100个RB噪声整体偏高。
移动通信环境下的干扰
4 阻塞干扰
• 概念：当外界存在一个离接收机工作频率 较远但能进入接收机作用于其前端电路的 强干扰信号时，由于接收机前端电路的非 线性而造成对有用信号增益降低或噪声增 高，使接收机灵敏度下降的现象 。
⑵同频道干扰概率：规定为10%。
⑶考虑衰落影响、干扰概率及静态射频保护 比后的同频道干扰保护比：在静态同频道 干扰保护比（P）上加上同频道干扰余量 （ZP），即：P+ZP（dB）。
话音等级 P（dB）
三级话音
8
质量
四级话音 12 质量
ZP（dB） σL=6dB σL=12dB 14．5 22．8
P+ZP（dB） σL=6dB σL=12dB 22．5 30．8
移动通信环境下的干扰
• 在移动通信的无线网设计中，解决无线覆 盖区和无线电干扰是两大难题。对于微蜂 窝结构的无线网来说，解决无线电干扰可 能比解决覆盖区设计更困难。
• 在移动通信网内，无线电干扰一般分为同 频道干扰、邻频道干扰、互调干扰、阻塞 干扰和近端对远端的干扰等。
1 同频道干扰
• 概念：所有落在收信机通带内的与有用信号频 率相同或相近的干扰信号（非有用信号）称为 同频道干扰。
小区内使用，增加同频道防护比。
25 kHz
B f0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
3 互调干扰
• 产生互调干扰的基本条件： ⒈ 几个干扰信号（ωA、ωB、ωC）与受干扰
信号的频率（ωS）之间满足2ωAωB =ωS 或ωA+ωB ωC =ωS条件； ⒉ 干扰信号的幅度足够大； ⒊ 干扰（信号）站和受干扰的接收机都同时 工作。
通信系统的抗干扰
通信系统中的抗干扰技术1.引言1．1通信系统中的主要干扰及抗干扰技术无线传输极易受到各种其他无线电波的干扰。
不管是GSM 系统还是CDMA 系统, 都是干扰受限系统, 干扰的大量存在会极大地影响网络的通信质量和系统的容量。
移动通信系统中主要存在以下干扰：同频干扰，临频干扰，互调干扰，多址干扰，噪声干扰。
目前主要的抗干扰技术有：扩频技术，功率控制技术，间断传输技术，多用户检测技术等。
本文主要讨论扩频技术中的直接序列扩频技术。
1．2 直序扩频系统的应用背景:直接序列扩频(DSSS—Direct Sequence Spread Spectrum)技术是当今人们所熟知的扩频技术之一。
这种技术是将要发送的信息用伪随机码（PN码）扩展到一个很宽的频带上去，在接收端，用与发端扩展用的相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理，恢复出发送的信息。
它是二战期间开发的，最初的用途是为军事通信提供安全保障,是美军重要的无线保密通信技术。
这种技术使敌人很难探测到信号。
即便探测到信号，如果不知道正确的编码，也不可能将噪声信号重新汇编成原始的信号。
有关扩频通信技术的观点是在1941年由好莱坞女演员Hedy Lamarr 和钢琴家George Antheil 提出的。
基于对鱼雷控制的安全无线通信的思路，他们申请了美国专利#2.292.387。
不幸的是，当时该技术并没有引起美国军方的重视，直到十九世纪八十年代才引起关注，将它用于敌对环境中的无线通信系统。
直序扩频解决了短距离数据收发信机、如：卫星定位系统(GPS)、3G移动通信系统、WLAN (IEEE802.11a, IEEE802.11b, IEE802.11g)和蓝牙技术等应用的关键问题。
扩频技术也为提高无线电频率的利用率(无线电频谱是有限的因此也是一种昂贵的资源)提供帮助。
直序扩频通信系统的工作原理如图1-1所示。
在发端输入的数字信号信息，先由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱，扩频码序列一般采用PN码。
无线通信技术基础_03 噪声和干扰
频率（MHz）
第3.3节、邻频干扰
3、接收机的邻频选择性。 可以从两个不同的方面来减小邻频干扰的影响：减小发射机的邻频辐射
和提高接收机的邻频选择性，得到的实际效果是相同的。
接收机邻频选择性是指接收机抑制邻频干扰的能力，它主要由接收机中 频滤波器的带外抑制度决定。 如果接收机具有良好的邻频选择性，能够最大程度地衰减发信机边带扩 展落到被干扰接收机阻带区域的干扰，就可以有效减轻邻频干扰的影响。 接收机中频滤波器的阻带衰减对远离接收机通带的干扰也要进行抑制， 这种带外干扰往往比较强，滤波器的阻带衰减必须可以提供足够的隔离 度，来抑制带外干扰。
第3.1节、噪声
Ta（ºK） 3×108 3×107 3×106 3×105 3×104 3×103 60 Fa（dB） 大气噪声 夏天 冬天 郊区人为噪声
50
40
市区人为噪声
30 典型的接收机热噪声 银河噪声
20
10 太阳噪声 （安静期） f（MHz） 50 100 1000 10000
To=290 3×10
人为噪声可以忽略不计。。
Fa（ dB），相对于kT0BN 100 城市商业区
80
城市居民区
60
郊区
40 农村 银河噪声
20
0
0.1
1
10
100
1000
频率（MHz
第3.1节、噪声
3、发射机的噪声辐射 人为噪声可能来自通信系统的外部，也可能来自通信系统的内部。在通
信系统内部，除了接收机的内部噪声以外，发射机的噪声辐射也会直接
的关系是相加，不管有没有信号，噪声都存在。加性噪声（简称噪声）的来
源是多方面的，一般分为：内部噪声和外部噪声（也称环境噪声）。 内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声，例如，电阻类导体中电子的 热运动所引起的热噪声，半导体中载流子的起伏变化所引起的散弹噪声， 还有电源噪声和自激振荡产生的噪声等等。电源噪声等可以采取技术手 段消除，但热噪声和散弹噪声一般无法避免，而且它们的准确波形不能 预测，这种不能预测的噪声统称为随机噪声。 外部噪声包括自然噪声和人为噪声，它们也属于随机噪声。在无线通信 系统中，无线信号是在空间开放传输的，因此外部噪声的影响较大。在 实际的通信工程中，我们最关心外部噪声主要是人为噪声。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
系数 下表给出了两个信号ui=AcosωAt+BcosωBt
和三个信号ui=AcosωAt+BcosωBt+CcosωCt 作用于非线性器件时的互调产物频率：
31
32
– 在数字移动通信系统中，上表列出的谐波分量、 二次互调产物和部分三次互调产物不会落到某 一信道接收机的频带之内，因而不会产生互调 干扰。
邻道干扰主要包括发射机调制边带扩展干扰和发射机边带噪 声辐射。为减少发射机调制边带扩展干扰，可在发射机语音 加工电路中增加瞬时频偏控制电路和邻道干扰滤波器；为减 小发射机边带噪声辐射，应从减小发射机本身的边带噪声和 系统设计两方面加以考虑
采用小区制结构的移动通信系统必须兼顾同频干扰和同频复 用距离。同频双工方式的同频干扰小于单工方式。在蜂窝小 区结构中，采用3付120°或6付60°扇形定向天线系统代替全 向天线可大大改善同频干扰的影响
塔放降低了基站接收系统的噪声系数，即提高了基站灵敏 度，增加了基站上行传播损耗容量
– 提高上行接收电平，改善弱信号覆盖 – 降低手机输出功率，减少上行信号的干扰 – 节省费用，增加收益
17
5.2 移动通信中的主要干扰
邻频道干扰 同频干扰 近端对远端的干扰 互调干扰
18
5.2.1 邻道干扰
降低噪声的方法
– 多级的级联放大器中，虽然每一级放大器都会产生 内部噪声，但噪声源在第一级时影响最大
对高增益放大器的设计，首先必须着重于如何使第一级放 大器设计最佳
– 选择低噪声器件是降低噪声的基本方法 – 对于基站来说，改善上行信号接收时的噪声影响可
在塔顶天线与馈线连接处加装塔顶放大器
15
塔顶放大器
– 而频率为2ωA-ωB,2ωB-ωA,2ωA-ωC, 2ωC-ωA, 2ωB-ωC, 2ωC-ωB,ωA+ωB-ωC,ωA+ωC-ωB, ωB+ωC-ωA的三阶互调 产物将在ωA,ωB,ωC附近，难以用选择性电路滤 除，易构成互调干扰。其中后三个互调产物由 于在输入信号幅度相同的条件下输出幅度最大， 因而是影响最大的互调产物。
33
– 三阶互调干扰的类型
二信号三阶互调：2A-B（三阶Ⅰ型） 表示为：2ωA-ωB
三信号三阶互调：A+B-C（三阶Ⅱ型） 表示为：ωA+ωB-ωC
由非线性器件传输特性的五次项也会产 生一些类似于三次项的互调产物，但由 于其幅度较小，所以一般不考虑五次和 五次以上项的互调干扰。
34
发射机互调干扰
❖ 外部噪声
– 自然噪声 主要有大气噪声、银河噪声、太阳噪声等 自然噪声远低于接收机固有噪声 -----可忽略
4
– 人为噪声
各种电气设备中电流或电压剧变形成的随机电磁 波辐射
可能直接辐射，也可能通过电力线传播 是冲击性噪声 数量和集中程度随地点、时间变化 噪声强度与接收天线的高度及天线离道路的距离
22
减小同频干扰的措施
– 增加小区数N
频率利用率下降 在射频防护比不能满足要求时使用
– 采用定向天线代替全向天线 例：N=7时，使用120°天线或60 °天线
23
5.2.3 远近效应
概念：由于信号传输距离不同而产生的 干扰。
远近效应是CDMA系统内的主要干扰， 是影响CDMA系统性能、系统容量的关 键因素。
39
本章小结
移动通信系统中存在噪声和干扰的影响，主要噪 声来源为人为噪声，尤其是汽车点火噪声，主要 干扰为互调干扰、邻道干扰和同频干扰。
通信系统接收机的输入级采用低噪声放大器可大 大降低噪声的影响，因此，移动通信系统在基站 以增加塔放实现对上行信号的质量改善。
互调干扰是由器件的非线性引起的，影响最大的 是三阶互调。多频道系统中，产生三阶互调必须 满足关系式fx=2fi-fj或fx=fi+fj-fk，而且干扰信号必 须有一定的幅度才能影响接收机的正常接收 。
❖人为噪声对移动通信系统的影响与噪声源在 某地的数量以及集中程度有关，且随时间和 地点的不同呈现为随机性。
❖统计分析表明，人为噪声的强度随地点的变 化近似呈现对数正态分布。
8
典型环境下噪声系统随频率的变化特性
9
❖在城市中，人为噪声的主要来源是汽车点 火系统产生的电磁辐射。
10
5.1.2 噪声系数
– 基站忙时，多个发射机同时工作ห้องสมุดไป่ตู้
基站接收机互调
– 基站附近多个移动台同时工作
38
减小接收机互调的措施
– 减小接收机前端的非线性程度（可减小互调 产物的幅度）
– 提高接收机的互调抗拒比（即提高接收机前 端的选择性，抑制干扰信号的侵入）
– 移动台采用APC，减小基站接收机互调干扰 – 尽量选用无三阶互调信道组。
移动通信原理
主讲：杜青松
湖南大学计算机与通信学院
1
第五章 移动通信中的噪声和干扰
2
5.1 移动通信中的噪声
❖噪声的类型 ❖噪声系数 ❖降低噪声的方法
3
5.1.1 噪声的类型
❖ 内部噪声
– 通信设备（主要是接收机）本身固有的 – 主要来源：电阻的热噪声、电子器件的散弹噪声等
热噪声：粒子热运动产生（通常称为基础热噪声） 散弹噪声：单位时间内通过PN结的载流子数不同 电源交流声等
噪声系数为：
NF
Si So
Ni No
用dB表示为：
NF
10Lg
Si So
Ni No
(Si
Ni )dB (So
No )dB
12
– NF=1时，输出信噪比等于输入信噪比。 只有理想放大器（无噪声）才有可能
– 一般放大器NF>1 噪声系数越接近于1，说明放大器内部噪声越 小，输出信噪比下降的倍数也越少
40
发射机互调干扰与共用天线间耦合损耗、互调转换损耗、传 输损耗有关，三信号三阶互调幅度远小于两信号三阶互调， 因此，主要考虑两信号三阶互调对信号的影响。接收机互调 干扰与干扰信号的强度和数量、接收机的互调抗拒比有关。 减小互调干扰的措施主要有：提高发射机间的耦合损耗；提 高接收机的射频互调抗拒比；移动台采用自动功率控制电路； 尽量选用无三阶互调信道组
（下降） 只有理想放大器的输出信噪比等于输入信噪比
11
噪声系数NF
– 衡量信噪比通过线性网络的变化
– 噪声系数是指网络输入端的信噪比与输出端的 信噪比的比值(电平差)
若：Si为输入信号功率，Ni为噪声功率，So为输出信 号功率，No为输出噪声功率，则Si/Ni为输入信噪比； So/No为输出信噪比
概念：来自于邻近或相邻频道间的干扰 在多波段的移动通信系统中，有众多的
基站和移动台同时工作，某些移动台或 基站可能同时工作于相邻或相近的频道。 如果发射机的带外特性不好，其频带外 的寄生辐射就可能落入正在使用的相邻 或相近频道内，对这一频道信号的正常 接收造成影响，如下图所示：
19
如果接收机的选择特性不够理想，对相邻频道 的信号抑制不够，则邻近频道的信号就会和有 用信号一起进入接收机产生干扰，如下图所示：
如果同一小区内存在相近或相邻频道， 也会出现远近效应。
24
f1频道和f2频道的信号分别经过d1和d2的传输距 离到达基站的频谱示意图（ d1 >> d2 ）
25
减小远近效应的措施 – 相邻或相近的频道不在同一小区使用 – 采用功率控制技术，使所有移动台发 射的信号在到达基站时的功率大致相 同。
• △N为N高出KT0Bi的分贝数，由上图读得
❖从上图可以看出，在数字移动通信系统的 工作频段上，大气噪声、太阳噪声和银河 噪声的强度要小于接收机内部的噪声强度， 而人为噪声，尤其是城市人为噪声是主要 的噪声干扰源。
7
❖移动通信中一般要求人为噪声功率限制 在-110dBm以下
❖抑制人为噪声的方法
• 屏蔽、滤波 • 接收机采用噪声限制器、噪声熄灭器等
目的：改善上行信号质量 接收机第一级的噪声影响最大
– 采用低噪声放大器 – 基站采用塔顶放大器 – 塔顶放大器就是在基站接收系统的前端即紧靠接收
天线的位置增加一个低噪声放大器，以改善基站的 接收性能
16
塔顶放大器的作用
– 扩大基站有效覆盖范围
在移动通信系统中，由于基站和移动台发射功率和接收灵 敏度的差异，会造成上、下行功率不平衡
28
互调干扰产生的原因
– 多个信号相互调制，产生组合频率 组合频率mωi±nωj：用幂级数表示为多次项， 系数随阶次增高而减小 幅度最大、影响最严重的是有用信号附近的 低阶互调产物
– 三次项：三阶互调 – 五次项：五阶互调
29
原因
– 发射机互调
发射机末端，由于功放的非线性，把天线侵入的其它 干扰信号与发射的有用信号产生互调而形成干扰
• 3dB定向耦合器 • 单向环行器 • 空腔谐振器+星形网络
系统设计时尽量选用无三阶互调信道组 合理调整各发射机的输出功率，避免有较强的其
他发射机的信号窜入某一发射机。
37
接收机互调干扰
概念：
– 接收机前端射频通带较宽，当有多个强干扰 信号进入时，经过高放和混频等非线性处理
移动台接收机互调
13
多级放大器级联时的噪声系数
–
Friis公式
NF
NF1
NF2 1 AP1
NF3 1 AP1 AP2
NF4 1 AP1 AP2 AP3
第一级功率增高时，级联放大器的噪声系数主要 受第一级噪声的影响
前面各级产生的噪声都要经由后面各级逐级放大
如何减少第一级噪声是设计低噪声电路的关键
14
5.1.3 降低噪声的方法