Radio En n rl哪 Vol 27 No 2 1997
/ 双工通信中的同频干扰和异频干扰
/ I
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‘【摘 要I 同频干扰和异频干扰是接收系统中@g-出现的两种干扰,其性质不同,解决的办
法也不相同 但由于区分这两种干扰比较困难,困此,解决起来往往事倍功半。本文就异频双工
通信中发射札对接收机的干扰展开讨论,对这两种干扰进行分析。
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引言 一
在通信系统中,接收讥通常会受到各种各样的干扰,而解决这些干扰,是接收系统的重要
任务。通常一套通信系统除受到扑来设备的干扰外,还会受到包括发射机在内的本站其它设
接收机受到的干扰虽有很多种,但从信道上来说,可归为两大类:同频干扰和异频干扰。
所谓同频干扰,是指接收机受到了频率在通频带以内的信号干扰,反之即为异频干扰。下面分
别讨论它们在异频双工通信中的干扰程度和解决办法。
i 异频干扰及其抑制
异频干扰是指接收机受到的干扰不在通频带以内。而能对接收机构成威胁的异频干扰,
往往是发射机强大的功塞信号。这些干扰只有在接收机系统中进行抑制。
在超外差接收机中,为了使接收机能在较宽的频带内工作,其射频通带往往要比中频通带
宽得多。高频预选器、双工器荨,控制其高频通带宽度,主要防止强大的发射机信号将接收机
高频电路阻塞。中频滤波器限制了接收机的中频通带宽度,它通常代表接收机的通带带宽,可
以抑制通带以外的所有干扰信号。这些信号如果滤不干净,就会以噪声形式出现在解调器输
出端。若在解调器的工作范围内,就会以杂波形式与解调信号迭加在一起,从而降低接收机输
2 发射机频谱分析与接收机同频干扰
通常一个发射机都有较丰富的调制频谱。以调频发射机为例。
设载频信号表达式为:V(t): ms(2 t+ )
调制信号表达式为: Y(t)=Yt=os2 fmt
则载频的瞬时频率应为: =£0+△fmcos2.rd~t
式中,△ 为最大调制频偏,那么经调制的信号表达式应为:
Vf(t)= ∑ J (m)oos【2 (f0+nfm)t]
收稿 日期 :1996年 12月 8日
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无蜣电工程 1997丰 第27卷 车2期
式中,m=Afro/fro为调制指数。由此可见,调频发射机的频谱是由载波 fo和fo±fm,fo±2f.
f0±nfm等无数个边带组成的。各边带的幅度为:
=AoJ (m)
式中,J (m)为第一类贝塞尔函数的 13.阶系数。
会对接收机产生同频干扰。
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显然,如果某些边带落在接收机通带以内,就
即使发射机的调制器未加调制信号,以载频为中心的噪声
分布也相当宽。有关文献及实验的测试结果都表明,越靠近载
频的地方,其噪声功率越大。发射机宽带噪声频谱示意图如图
1所示。
根据大量实测数据的统计结果,有关专家总结出不同频段
的边带噪声经验公式。
当载频为25~76MHz频段时:
A=451+2211gAf
A=81.1+3.91gAf
A:92.2+40.71gAf
图 l 发射机宽带噪声频谱
(0 0125≤Af≤O.02MHz)
(0 02<Af≤0.5MHz) (6)
(0.5<△f≤1OMHz)
当载频为 150~174M'Hz频段时:
A=451+2211gAf (0.0125<Af≤O.02MHz)
A=85.5+6.31gAf (O.02<△f≤O.4MHz) (7)
A=96.1+32.91gAf (O.4< ≤10MHz)
当载频为 450--512MHz频段时:
A=446+2211g△{ (O 0125<af~<o.02MT-L~)
A=73.6+1 41gAf (0.02<Aft<0.4MH~) (8)
A=89.2+40 8tgAf (O.4<Af≤10MHz)
式中,A表示噪声低于载频的功率电平,量纲为 dB/I-Iz;△f为偏离载频的数值,单位为 MHz。
假设有一台 10W 的发射机,载波频率为 160MHz。如果接收频率为 166MHz,带宽为 B=
16ktiz。则落入接收机通带内的噪声功率D可由式(7)求得:
A=96.1+32.91g(166—160)=121.7dB/Hz
D=10dBW·一121.7+lOtg16×10 =一69.7dBW (9)
若接收机灵敏度为一137dBW,显然该噪声比接收机灵敏度电平高得多,接收机是根本无
法工作的。
当发射机加上调制信号以后,由于瞬时载频的变化,其边带噪声功率也会随之变化。特别
是在宽频谱调制中,接收机受到的同频噪声干扰与不加调制时有很大差别。
3 同频干扰的抑制
双工通信中,发射机输出频谱中,落在接收频带内的信号和噪声对接收机的同频干扰,只
有靠发射系统解决。方法是改变调制特性和在输出端插入滤波器。
在调制前加入合适的低通滤波器,可以有效地抑制调制信号的高次谐波分量,又不影响通
信质量。
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输出端插入滤波器,可以抑制包括噪声在内的各种干扰。如在发射机输出端插入一个接
收频段的带阻滤波器,则更有效地抑制针对接收机的同频干扰。抑制的结果,使进入接收机的
干扰量为接收机可以承受的量。
假设接收机的热噪声功率为N(N=KTBN ),则保证解调器输入载噪比为 c/N的接收机
灵敏度为:
P=嵩’N=C (10)
当接收机受到功率为 D的同频干扰时,接收机的总噪声功率应为N与 D之和。那么,保
证解调器输入端载噪比为c/N的必要条件,就是降低接收机灵敏度。这时:
P 嵩(N+D) (n)
显然,当D<< N时,P=C,灵敏度不受影响。而当D=N时,P:2C,灵敏度将下降一倍,
即3dB。所以.为使接收机灵敏度不受影响,必须满足D<<N。通常要求D≤N/t0就可以
丁。设 D=N/10,则:
P=C(N+ )= c_.c+0
.4clB (12)
即,当同频干扰功率比接收机的热噪声功率低 10dB时,接收机灵敏度将下降0.4dB。
仍以前面计算的发射机为例,由于进入接收机的干扰噪声功率为D=一69.7dBW,而接收
机的热噪声功率约为N=一147dBW(灵敏度为一137dBW),则发射机输出滤波器针对接收频
率的抑制至少应为:
A =一69.7一(一147一10)=87.3dB (13)
才可使接收机基本不受发射机的影响。
4 结束语
本文就异频双工通信中的同鞭干扰和异频干扰进行了分析讨论。简单地说就是同频干扰
由发射机在输出端加滤波器解决;异频干扰由接收机自行解决。
参考文献
I卢尔瑞,孙孺石,丁怀元编 移动通信工程 中国邮电出版社出版.1990年
2.曹东刚,钱亚生.现代通信原理.清华大学出版社出版,1992年
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