第2章 外部噪声和干扰

抑制方法 2. 接收机滤波器阻带衰减
使所需收信信号尽可能小衰减通过，而让 无用的带外干扰信号尽可能大的衰减滤除
滤波器是接收机的重要无源部件之一，其 中对滤除带外干扰使其尽可能衰减的能力称为 阻带衰减
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抑制方法 3. 隔离度
如果有用信号源距离接收机较邻道干扰源更 远，则接收机必须附加隔离度来抵消距离损耗 之差
该隔离度大小为：
LA=40log(d2/d1)
Q=(f2-f1)/∆f
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第二章 外部噪声、干扰和移动通信信道
¾ 2．1 外部噪声 ¾ 2．2 邻道干扰 ¾ 2．3 远近效应 ¾ 2．4 同频干扰 ¾ 2．5 互调干扰 ¾ 2．6 多径干扰与移动通信信道
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远近效应/近端对远端比干扰
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第二章 外部噪声、干扰和移动通信信道
¾ 2．1 外部噪声 ¾ 2．2 邻道干扰 ¾ 2．3 远近效应 ¾ 2．4 同频干扰 ¾ 2．5 互调干扰 ¾ 2．6 多径干扰与移动通信信道
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2. 2 邻道干扰
邻道干扰是一种来自相邻频道的干扰，即 邻道信号功率落入当前频道接收机通带内 造成的干扰
¾ 2．1 外部噪声 ¾ 2．2 邻道干扰 ¾ 2．3 远近效应 ¾ 2．4 同频干扰 ¾ 2．5 互调干扰 ¾ 2．6 多径干扰与移动通信信道
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2. 1 外部噪声
噪声是使通信质量受到伤害、且与信号无关的各种形式的寄生干扰的 总称
接收机内部噪声：固有噪声、电阻热噪声等
外部噪声
1. 种类：自然噪声：大气、太阳和银河噪声 人为噪声：电力、工业设备、高频电器和汽车发动机点火噪声
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2. 5 互调干扰
1 定义 多个不同频率的信号加到非线性器件后，由于
非线性变换将产生许多组合频率信号，其中部分落 到接收机通带内构成对有用信号的干扰。
电路的非线性是造成互调干扰的根本原因
（1）发射机互调 ——发射机末端的功率放大器存在非线性特性
（2）接收机互调 ——接收机中高频放大器或混频器的非线性
因为fi + fj ≈2fi 或 2fj 将落在通带外
a3x3: 产生三次组合波：
（1）两个信号的三阶互调，如：2 fi - fj、 2fj -fi、...
（2）三个信号的三阶互调，如： fi + fj- fk 、fi+ fk- fj
（3）三次谐波，如：3fi、3fj、 3fk
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因为2 fi - fj ≈ fi 或fj ，与信号频率相近，所以能进 入接收机通带，产生干扰。
令 2 fi - fj ≈ fx
将干扰fx
fi + fj - fk ≈ fx 也可写成 fi - fk ≈ fx - fj
fi + fj - fk ≈ fx
也将干扰fx
说明：若一个频道组内存在差值相等就存在互调干扰。
同样方法，可以由a5 、a7 ...分别产生五阶、七阶等互调 干扰，但一般a3 >> a5 >> a7 …所以判别有否互调干扰， 主要看是否存在三次组合。
更多的衰减 —发射机与接收机尽量采用双频工作，单频工作时两者
要保持较大距离 —使移动台有完善的自动功率控制功能
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第二章 外部噪声、干扰和移动通信信道
¾ 2．1 外部噪声 ¾ 2．2 邻道干扰 ¾ 2．3 远近效应 ¾ 2．4 同频干扰 ¾ 2．5 互调干扰 ¾ 2．6 多径干扰与移动通信信道
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¾ 移动通信系统是一个干扰受限系统，噪声和干扰是通 信性能变坏的重要因素。
¾ 噪声：接收机内部噪声（固有噪声、电阻热噪声等） 接收机外部噪声（宇宙和各种人为）
¾ 干扰：邻道干扰 同频干扰 远近效应 互调干扰 码间干扰 多址干扰 多径干扰
¾ 移动通信信道
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第二章 外部噪声、干扰和移动通信信道
第二章 外部噪声、干扰和移动通信信道
¾ 2．1 外部噪声 ¾ 2．2 邻道干扰 ¾ 2．3 远近效应 ¾ 2．4 同频干扰 ¾ 2．5 互调干扰 ¾ 2．6 多径干扰与移动通信信道
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在移动通信系统中，为了提高频率利用率，相隔一 定距离要重复使用相同的频道, 这种方法称作同频道再 用。
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2. 4 同频干扰
1. 定义
指所有落到接收机通带内的与有用信号频率相同的 无用信号的干扰。
2. 产生的原因
（1）采用频率复用技术时，不满足最小同频复用距 离。
（2）不同通信系统间信道频率分配不当引起。 （3）系统设备工作在非线性区产生互调所造成的。
3. 克服方法
（1）频率复用时，保证满足最小同频复用距离 （2）频率规划时，对可能受到的同频干扰进行充分
ζ
=
d 2路径损耗 d 1路径损耗
=
d
4 2
d14
= 40 lg d2 d1
◆例：当一个基站同时接收
两个移动台发来的信号，一 个移动台离基站0.1km，另一 个离基站15km，此时近端对 远端的干扰：
ζ = 40 lg 15 = 87dB
0.1
◆如果要求接收机信号干扰
比为15dB，需要接收机提供 的隔离度为：87+15=102dB
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1964年，美国贝尔实验室的彭齐亚斯和威尔逊打算把该 实验室一台曾用于卫星通信实验的微波天线改造成射电望远 镜。他们对改造后的设备进行一系列测试，在测试中意外地 发现，总有一种多余的“噪声”无法消除。
最初他们怀疑这是仪器本身的问题，但进行了大量检查 和实验（包括清除了在天线上做窝的一对鸽子和它们留下的 粪便）后，他们确认仪器本身并没有问题，这一噪声确实是 由于天线接收到的微波辐射引起的。而且这一噪声的大小与 天线所指的方向没有关系，任何方向都有这种微波辐射。
当基站同时接收两个距离不同的移 动台的信号时，如果两个移动台发信机 以相同的频率工作，具有相等的发射功 率，则基站接收远端来的移动台的有用 信号被近端的淹没
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定义
由于接收点位置和两个分开的发信机之间路径损 耗不同而引起的接收功率差称为近端对远端比干扰
近端对远端比干扰的计算：
的分析和计算（Zigbee 、蓝牙、WiFi）
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2013年12月4日工信部正式向三大运营商发布4G牌照 中国移动共获得130MHz，分别为1880 -1900 MHz、2320-2370 MHz、25752635 MHz； 中国联通获得40MHz，分别为2300-2320 MHz、2555-2575 MHz； 中国电信获得40MHz，分别为2370-2390 MHz、2635-2655 MHz。
第二章 外部噪声、干扰和移动通信信道
¾ 2．1 外部噪声 ¾ 2．2 邻道干扰 ¾ 2．3 远近效应 ¾ 2．4 同频干扰 ¾ 2．5 互调干扰 ¾ 2．6 多径干扰与移动通线信道
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知识点
外部噪声（了解） 干扰（邻道、远近、同频、互调、多径） 移动通信信道、传输特性（了解） 重点及难点：干扰定义、判别及改善的措 施
2. 特点：噪声是一种随机过程，不能用确定性函数来表达 自然噪声主要分布在100MHz以下 人为噪声在30MHz--3GHz的移动通信系统中起主要作用，随
时间和地点（商业区、 居民区、郊区）的不同而出现变化
3.影响结果：使接收机输出载噪比C/N下降，导致实际灵敏度降低
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各种噪声功率与频率的关系
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4.克服互调干扰方法 （1）减小移动台发射机互调措施
—减小耦合系数，改善天馈线匹配 —选用无三阶互调的信道组 —合理调整各发射机的输出电平 （2）减小基站接收机互调措施 —选择无三阶互调信道组 —减小接收机射频非线性，提高射频互调抗拒比 —在接收机前端插入滤波器，尽可能使干扰信号受到
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直射波 θθ
反射波
绕射波 散射波
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第二章 外部噪声、干扰和移动通信信道
¾ 2．1 外部噪声 ¾ 2．2 邻道干扰 ¾ 2．3 远近效应 ¾ 2．4 同频干扰 ¾ 2．5 互调干扰 ¾ 2．6 多径干扰与移动通信信道
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互调干扰是由发射机中的非线性电路产生的 例如, 当多部不同频率的发射机设置在同一地点时, 它们的信号都可能通过电磁耦合或其他途径进入其他 发射机中。在发射机非线性器件的作用下, 会产生许 多谐波和组合频率分量, 其中与接收机所需信号频率 ω0 相邻近的组合频率分量会顺利地进入接收机而形 成干扰 近年来, 移动通信发展迅猛, 竞争日趋激烈, 为提高 竞争力, 扩大覆盖范围, 必然要增加发射机数量, 天 线架设越来越密集, 互调干扰不可避免
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电波传播方式
1) 直射波：电波传播过程中没有遇到任何的障碍物, 直接到达接收端的 电波, 称为直射波。直射波更多出现于理想的电波传播环境中。
2) 反射波：电波在传播过程中遇到比自身的波长大得多的物体时, 会在 物体表面发生反射, 形成反射波。 反射常发生于地表、 建筑物的墙 壁表面等。
3) 绕射波：电波在传播过程中被尖利的边缘阻挡时, 会由阻挡表面产生 二次波, 二次波能够散布于空间, 甚至到达阻挡体的背面, 那些到达阻 挡体背面的电波就称为绕射波。 由于地球表面的弯曲性和地表物体 的密集性, 使得绕射波在电波传播过程中起到了重要作用。
4) 散射波：电波在传播过程中遇到障碍物表面粗糙或者体积小但数目多 时, 会在其表面发生散射, 形成散射波。 散射波可能散布于许多方向, 因而电波的能量也被分散于多个方向。