发布时间 : 星期四 文章《移动通信》实验指导书更新完毕开始阅读82d87a68284ac850ad0242ed
将式(3-3a)代入式（3-6）得
So/No=G(Sin/Nin) =G(Co/No)=G(Cin/Nin)/F (3-9)
式(3-9)右边G、Nin、F都是常数，调整测量信号源电动势e就改变接收机输入信号功率Cin ， 从而改变了解调输出信噪比So/No。基于这种关系及图3-3，就很容易理解接收机灵敏度及大信号信噪比两个性能指标的含义及测量方法。
3.4.1 接收机灵敏度 （1）定义
灵敏度是指接收机输入高频信号为标准调制（调制信号频率Fm=1KHz，调制频偏?fm=3KHz）时，在接收机解调输出端得到规定的信纳比(S+N+D)/(N+D)或信噪比(S+N+D)/N (式中，S为信号功率，D为信号失真分量功率，N为噪声功率)时，接收机输入射频信号电动势(以?v或dB?V为单位)。
(2) 物理含义
灵敏度是衡量接收机对微弱信号接收能力的指标。在接收机解调输出信号的质量达到规定值时，接收机输入射频信号电平愈小则灵敏度愈高。
（3）测量方法
信纳比要用专门的信纳计来测量。信纳计内部有1KHz陷波器及任意波形信号有效值测量仪，在陷波器前面测得总信号功率(S+N+D)，在后面测得(N+D) 功率，两者之比为信纳比，直接刻度在信纳计表头上。学校一般没有这种仪器，故不便测信纳比灵敏度。上述定义中的信噪比(S+N+D)/N没有专用仪器也不便测量。然而，在一般情况下，信号失真D及噪声N比信号S小，则信噪比近似有
S?N?DS ?
NN的方法。
解调输出音频信号为1KHz正弦信号，则信号有效值Se与信号峰-峰值Sp-p的关系为
Se?Sp?p/22
（3-10）
设输出噪声为正态分布的噪声，其幅度分布概率密度函数如图3-4所示。图中，a为均值，
上式右边的信噪比S/N的测量就比较简单了。下面给出用普通模拟示波器测量信噪比S/N
? 为均方根值即有效值Ne。正态分布的噪声在a?3? 之间取值的概率为0.99998?1，则可以
认为3? 为噪声峰值，噪声峰-峰值Np-p与有效值?（Ne）的关系为Np-p=6?=6Ne，故得
Ne=Np-p/6
a-3? a a+3? x
f(x) （3-11）
图3-4 正态分布概率密度函数曲线
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由式（3-10）及（3-11）得
SS3Sp?p (dB)?20loge?20log?NNe2Np?p （3-12）
式（3-12）右边信号峰-峰值Sp-p及噪声峰-峰值Np-p都可用示波器测量得到，故S/N可求出。由式（3-12）算出的两者数值关系见表3-1。
表3-1 S/N与Sp-p/Np-p的关系 S/N(dB) Sp-p/Np-p 12.5 2/1 16.1 3/1 18.6 4/1 20.5 5/1 22.1 6/1 23.4 7/1 24.6 8/1 26.5 10/1 30.1 15/1 36.1 30/1 减小接收机输入高频信号电平，直至
S/N=12dB，即Np-p=Sp-p/2 (见表3-1)
或
S/N=20dB, 即Np-p=Sp-p/5 (见表3-1)
此时的高频信号发生器输出射频信号电平（以?V或dB?V为单位）即为被测接收机12dB SNR灵敏度或20dB SNR灵敏度(注：SNR信噪比)。
示波器测量S/N的精度取决于Np-p的测量。正态分布噪声在均值附近取值概率高，在 峰值附近取值概率很低，且正负峰值的不会同时出现。将示波器水平扫描速度调整到相当慢，使扫描线成为1个缓慢移动的光点，光点形状如图3-5所示，就可较准确读出Np-p。
图3-5 采用阴极射线管（CRT）的模拟示波器慢扫描时噪声的光点形状
NP-P t
另外,由图3-5可见噪声光点形状近似为竖立的纺锤形，这是因为电子束打击多（即信号取值概率大）的地方光点大而明亮；电子束打击少（即信号取值概率小）的地方光点小而暗淡。将光点从垂直对称轴线切下一半再旋转90?，就是图3-4所示正态分布概率密度函数曲线。
3.4.2 接收机大信号信噪比 （1）定义
接收机大信号信噪比是接收机高频输入信号足够强时，在输出端测得的信噪比。 （2）测量方法
在射频输入信号足够大，例如，大于接收机12dB S/N灵敏度100倍时，用示波器测量
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接收机输出信噪比，为接收机大信号信噪比。
3.5 电波传播损耗
电波传播损耗与传播距离有关，也与电波频率及地形地物等因素有关。
电波传播损耗与传播距离的关系是：(1) 若按自由空间传播考虑，电波传播损耗与传播距离的二次方成正比；(2) 陆地移动通信电波传播损耗近似与传播距离的四次方成正比。 总之，随着传播距离的增大，电波传播损耗增大，从而接收端接收功率减小，接收载噪比C/N减小，因此接收机解调输出信噪此S/N减小。
在实验箱上，改变接收端天线与发射端天线之间的距离，从而改变接收机输入载噪比C/N，用示波器测量到接收机解调输出信噪此S/N发生相应改变。
四、测量步骤
视实验室设备条件选用以下二种方法之一进行测量
（一）用高频信号发生器作射频信号源测量接收机灵敏度及大信号信噪比
高频信号 发 生 器 A201 被 测 接收机 RX-MS 图3-6 测量接收机灵敏度及大信号信噪比（方法1）
AFo 示 波 器
1．按图3-6连接测量系统。其中，被测接收机是实验箱的”MS收发信机”的接收机RX-MS。高频信号发生器输出电缆的地线与芯线直接与RX-MS的天线A201电缆的地线与芯线短接。示波器测量探头接至”MS测量”面板上的接收机解调输出AFo端。
2．实验箱置系统测量方式（按K1至SYST灯亮）；关发射机（K6置OFF），关信令存储显示模块（K10置OFF）；按K4键设置RX-MS工作在某个信道，例如CH10。高频信号源设置为标准调制(Fm=1KHz, ?fm=3KHz)，调节输出射频信号电平为0.2~1mv，调节输出频率为RX-MS工作频率，使接收机解调输出端1KHz正弦信号幅度最大、失真最小。记录信号峰-峰值Sp-p。
3．关掉高频信号发生器内部调制信号，示波器上仅显示噪声，测量噪声峰-峰值Np-p。 4．减小高频信号发生器输出射频信号电平，直至
Np-p=Sp-p/2，(12dB SNR，见表3-1)
或
Np-p=Sp-p/5，(20dB SNR，见表3-1)
此时的高频信号发生器输出射频信号电平（以?V或dB?V为单位）为被测接收机12dB SNR
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灵敏度或20dB SNR灵敏度。
5．减小高频信号发生器输出射频信号电平至0，测量到接收机输出为大幅度的噪声。 6．增大高频信号发生器输出射频信号电平，使之比接收机12dBSNR灵敏度电平高100倍以上。按2、3步相同方法，用示波器分别测出Sp-p及Np-p。将它们代入式（3-12）式或查表3-1求出S/N，即为接收机大信号信噪比。
（二）用实验箱发射机作高频信号源测量接收机灵敏度及大信号信噪比
外调制 K9 TX-BS 内调制 1KHz AF 发 生 器 d
RX-MS AFo 示 波 器 图3-7 测量接收机灵敏度及大信号信噪比（方法2）
1．按图3-7连接测量系统。实验箱设置为系统测量工作方式（按K1至SYST灯亮）；置内部1KHz音频调制（K9置”内调制”，K8置1KHz）；开TX-BS发射机（K6置ON，K7置BS）；关信令存储显示电路（K10置OFF）；收发信机天线末端开路。被测接收机仍是实验箱的RX-MS，示波器接在其解调输出AFo端。高频信号源是实验箱上工作于同一频道的TX-BS，其发射频率刚好是RX-MS的接收频率，不需要调整；而发送到RX-MS输入端的射频信号电平通过调整两者天线的距离来改变：增大距离，则增大传播损耗，减小输入射频信号电平。
2．按步进（STEP）键K4设置TX-BS及RX-MS工作于CH10。
3．移动TX-BS天线靠近RX-MS的天线，甚至将二者天线短接，使RX-MS解调输出1KHz音频信号S/N最高。旋转”发射机控制”面板上”幅度”电位器，调整内部调制音频信号幅度，使SP-P=3VP-P，则调制频偏为3KHz(实验箱设计制造时己校准)。
4．去掉TX-BS调制音频（K9置”外调制”，但外部不输入音频信号），示波器上仅显示噪声，测量噪声峰-峰值Np-p。
按式（3-12）或查表3-1求出S/N，即为大信号信噪比。
5．移动TX-BS的天线离开RX-MS的天线，减小RX-MS输入射频信号电平，使示波器测得
Np-p=Sp-p/2，(12dB SNR，见表3-1)
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