移动通信的噪声和干扰.pptVIP

移动通信技术

—基本原理课程结构概述1移动通信的电波传输2移动通信的干扰和噪声3移动通信的基本技术4移动通信的组网技术53.移动通信的噪声与干扰3.1噪声和干扰的基本概念3.2邻道干扰3.3同道干扰3.4互调干扰移动通信系统是干扰受限系统！如何在强干扰下检测出微弱的有用信号？3.1噪声和干扰的基本概念干扰和噪声无处不在！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。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。单频噪声：一种连续波的干扰（如外台信号），它可视为一个已调正弦波，但其幅度、频率或相位是事先不能预知的。脉冲噪声：突发的幅度较大，而持续时间较短的脉冲。如汽车发动机所产生的点火噪声。起伏噪声：以热噪声、散弹噪声及宇宙噪声为代表的噪声。这些噪声可认为是一种高斯噪声，且在相当宽的频率范围内具有平坦的功率谱密度。3.1噪声和干扰的基本概念3.1噪声和干扰的基本概念另根据统计测试表明，噪声强度随地点的分布近似服从对数正态分布邻道干扰定义及来源：指来自于相邻或相近频道的干扰。邻道干扰的来源如下：来自相邻若干波道的寄生辐射移动通信网内邻近工作频道引入的干扰调制边带扩展干扰：指话音信号经调频后，某些边带频率或边频分量落入邻道接收机的通带内，造成调制边带扩展而干扰邻道。具体表现：移动台靠近基站时，移动台发射机的调制边带扩展和边带辐射噪声对正在工作的基站接收机产生的干扰。3.2邻道干扰实例1：MSA移动到小区的边缘，这时BS接收到来自MSA的信号很弱。而MSB正接近于此小区的BS且工作于邻近频道。在这种情况下，MSB将对BS接收MSA的信号产生较强的邻道干扰。这种干扰情况也称作远近效应。3.2邻道干扰减小远近效应的有效措施如下：避免相邻或相近的频道在同一个小区使用。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实例1实例2实例2：克服邻道干扰有下列措施：严格限制调制信号带宽，如采用邻道干扰滤波器降低发射机本身的边带噪声功率；在无线近区设置强信号吸收装置；移动台采用自动功率控制装置；网络设计时加大频道间隔，或使相邻的频道不在同一小区甚至相邻小区内使用；加大移动台与移动台之间，基站收发机之间的收发频率差。如GSM系统是45MHz。3.2邻道干扰同频复用：在蜂窝系统中为提高频率利用率将一组频率分配给相隔一定距离的多个服务小区使用。同道干扰（也称同频干扰）是指所有落在接收机通带范围内的与有用信号频率相同的无用信号的干扰。由于频率相同，因而无法滤除和抑制它。复用距离越近，同频干扰就越大，但频率利用率越高复用距离越远，同频干扰就越小，但频率利用率越低射频（RF）防护比：保证接收信号的质量，必须使接收端的有用信号电平与干扰电平之比S/I大于某个数值。3.3同道干扰（同频干扰）实例：在CDMA系统中，所有用户使用的是同一个工作频率，因而其远近效应更为突出！改善同频道干扰主要采用以下几种措施：（1）调整基站发动机功率或天线高度，使重叠区落在人烟稀少的地区。（实际操作难以把握）（2）合理规划基站布局、配置工作频率。（3）在满足一定通信质量要求前提下降低频率复用次数。（4）采用定向天线，减少同频干扰。3.3同道干扰（同频干扰）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），当互调产物与所需信号频率相接近且电平足够大时会顺利地通过接收机而对有用信号形成干扰，即为互调干扰。2、互调干扰产生的条件：①系统中存在非线性器件；②互调产物落在了有用信号频谱范围之内而进入到接收机；③输人信号的功率足够大，产生了幅度较大的互调干扰成分。④对接收机互调而言，所有干扰发射机和被干扰接收机同时工作⑤无线系统间，系统内频率和功率关系不协调3.4互调干扰3.4互调干扰3、常见互调产物的类型三阶互调干扰类型2信号三阶互调：2A-B（三阶I型）3信号三阶互调：A+B-C（三阶II型）五阶互调产物3A-2B，3A-B-C，2A+B-2C，2A+B-C-D，A+B+C-2D，A+B+C-D-Ea3>>a5，故一般只考虑三阶互调干扰3.4互调干扰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