第4章 噪声及干扰

1、第第4 4章章 噪声与干扰噪声与干扰4.1 4.1 噪声噪声4.2 4.2 邻道干扰与邻道干扰与同频道干扰同频道干扰4.3 4.3 互调干扰互调干扰4.1 4.1 噪声噪声4.1.1 噪声的分类与特性 移动信道中的加性噪声可以被分为内部噪声（以热噪声为主）和外部噪声。外部噪声又可以进一步被分为自然噪声（雷电与天体的辐射）和人为噪声。 人为噪声：由电气装置中的电流或电压发生急剧变化形成的电磁辐射，例如电动机、电焊机、高频电气装置、电气开关所产生的火花放电形成电磁辐射。尤其在市区中大量车辆和工业电气设备的存在，这种辐射噪声对移动通信的危害较大。 在移动信道中外部噪声的影响通常大于内部噪声的影响。

2、美国的ITT公司将噪声分为六种：大气噪声、太阳噪声、银河噪声、郊区人为噪声、市区人为噪声、典型接收机的内部噪声。其公布的各种噪声的功率谱如下图示。 各种噪声的功率谱 可见，当系统工作在100MHz以上时，自然噪声比接收机热噪声小，并随频率升高而减小，因此对于自然噪声基本可以不予考虑。移动通信系统通常使用VHF/UHF频段，所以可以忽略自然噪声对系统的影响。 从上图中可以看到，在1000MHz以下，人为噪声特别是市区人为噪声的影响相对严重很多。4.1.2 环境噪声和多径传播对语音质量的综合影响 移动信道中的人为噪声以来自车辆的火花噪声为主。ITU公布的资料表明，多径效应对接收质量的影响与火花噪声

3、类似，在静态（只有接收机的内部噪声）和衰落信道中，对于不同的信噪比，话音质量主观听觉感受不同。 话音质量主观评价结果 可见，在衰落信道中人耳听觉效果较差。 车辆在行进中同时受到火花噪声和多径效应的影响，因此，实际在计算覆盖范围时需要确定上述两种影响所引起的接收机性能的恶化量，即为了达到静态条件下的话音质量接收机电平的增加量。 3级话音质量，移动台接收机性能的恶化量 4.1.3 发射机产生的噪声 发射机产生的噪声主要包括边带噪声和寄生辐射。 边带噪声：由于实际存在的振荡器的噪声、倍频器倍频作用和调制器输入端的杂音，发射机即使没有调制信号，也会输出以载频为中心、频率分布范围相当宽的噪声。 寄生辐射

4、：由于各级倍频器的滤波特性并不理想，发射机不可避免将会输出已调信号的倍、次频分量。4.2 4.2 邻道干扰与同频道干扰邻道干扰与同频道干扰 在系统组网过程中，设备之间会产生相互干扰，包括邻道干扰、同频道干扰、互调干扰和远近效应。4.2.1 邻道干扰 邻道干扰是指相邻频道的信号相互干扰。从理论上，尤其调频信号的频谱包含无穷多对边频分量，当某些边频分量落入邻道接收机的通带内时，就形成邻道干扰。 落入邻道接收机通带内的最低边频次数 相应地，最低边频分量的功率由下式计算邻道干扰的示意图0.5rITRLmBBfnF020lg( )LLnnAPPJL其中， 频道间隔 接收机的带宽 由收、发信机频率不稳定和

5、不准确 造成的频差 调制信号的最高频率 调制指数 措施：由上述计算式可知，克服邻道干扰的方法就是减小 （即减小发射机的带外辐射），具体体现在以下几个方面：rBIBTRfmFmfFLnP （1）减小 和 ； （2）提高接收机的邻道选择性，即 ； （3）增加相邻频道之间的距离，即 ，在小区制的移动通信系统中可以在频率配置上采用等频距分配法，使得同一小区的各个频道之间间隔 增加 倍（ 为区群中的小区数量）。rBIBfTRfNrB1N 4.2.2 同频道干扰 在小区制的系统中，为了提高频率利用率，一定间隔距离以外需要重复使用相同的频率，这种技术被称为频道复用技术。频道复用可以极大提高频率利用率，也会带

6、来同频道干扰。 由于信号功率随距离增加而衰减，因此具有相同频道的小区相距越远，同频道干扰越小，同时也会降低频率利用率。 措施：通过对基站的合理布局，并合理进行频率分配，使同频道干扰降低到能够保证信干比大于射频防护比的水平来实现。4.2.3 同频道再用距离 在小区制的系统中，保证信干比大于射频防护比的主要办法是保证同频小区之间的距离大于同频道再用距离。 由于信号电平与干扰强度不仅与距离有关，而且与设备参数、地形地貌等因素有关。为了简化分析，假设系统内的所有设备参数相同、地形地貌是理想的。 下图为同频道再用距离示意图。当移动台处于基站 所覆盖的小区的边沿 点时，最易受到基站 发射的同频道干扰，此时

7、若移动台接收的有用信号与同频道干扰之比等于射频防护比，则 、 之间的距离即为同频道再用距离，如图所示的 。同频道再用距离示意图AMBABD 分析 与 之间的关系如下。 传播损耗采用经验公式 如果 以dB计， 以km计， 、 以m计 干扰信号和有用信号的传播损耗 和 分别为422trdLh h0rLdthD12040lg20lg()trLdhhrhSL12040lg20lg()IItrLDhh12040lg20lg()SStrLDhhIL 假设基站 和 的发射功率相等，信干比为 因此 在静态情况下，此时射频防护比为8dB，得到 同频道再用距离 与 之间的关系为AB40lgIISSDSLLID4010SIISDD1.6ISDD02.6DrD0r 若考虑快衰落和慢衰落的影响，此时射频防护比可取为典型值即25dB，同理得到 同频道再用距离 与 之间的