什么是传输带宽和系统温度?
在本文中,将讨论无线链路的两个更重要的性能参数——传输带宽和系统温度。
传输带宽的定义
高带宽可以实现高数据速率。众所周知,信号的传输带宽受分配的信道带宽限制。仅通过具有大的信道带宽不一定能实现数据速率的增加。
Higher the bandwidth, higher is the data rate.
我们还可以使用有效的调制技术,例如M-ary调制来实现高数据速率。例如,事实证明OFDM在平坦衰落信道条件下非常方便。由于实时可用的信道带宽总是有限的,我们在信号传输之前在发射机处进行压缩。
每个无线通信系统都会存在一定数量的信道噪声;但是噪音因环境不同而异。随着信道带宽的增加,噪声功率电平也会增加,这会改变信噪比(SNR)。噪声功率表示为
$$N_{p}(in\:Watt)=kTB=N_{0}B$$
k是玻尔兹曼常数,B是信道带宽,N0是噪声的功率谱密度(PSD),T是系统温度,单位为开尔文(K)。
从上述关系中,我们可以观察到,随着信道带宽B的增加(或者,由于信号传输带宽的值较高,信道带宽保持较高),噪声功率也线性增加。信噪比的表达式为
$$SNR=\frac{S_{p}}{N_{p}};\:SNR(dB)=10log_{10}\frac{S_{p}}{N_{p}}$$
SNR随着噪声功率的增加而改变。如果信道已经太嘈杂并且信道带宽很高,那么信号可能会被噪声掩盖,最终使接收器无法检测和解码信号。
As channel bandwidth is maintained higher and higher, The noise power increases and consequently, both the
系统温度-无线设计参数
噪声功率也与系统温度呈线性关系。如果系统工作温度加倍,噪声功率也会加倍,SNR也会改变。SNR降低。
$$噪声\:功率(N_{p})=N_{0}B=kT_{s}B$$
在等式中,TS是系统温度,k是玻尔兹曼常数。k和TS的乘积称为功率谱密度。
As the system temperature increases, the noise power
解决方案的数字示例问题
无线信道噪声的功率谱密度为2x10-7W/Hz。传输带宽为2MHz。计算通信系统的噪声功率。
答案 -噪声功率表示为噪声功率谱密度和系统带宽的乘积。根据给定的数据,我们确定噪声功率如下-
$$N_{p}=N_{0}B=(2\times\:10^{-7})(\frac{W}{Hz}).(2\times\:10^{6})Hz$$
$$N_{p}=4\times\:10^{-1}W=0.4W$$