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
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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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Rad割。Engineering Vol. 27 No. 2 1997
叮丁产L 双工通信中的同频干扰和异频干扰
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[摘 要l 同藏干扰和异频干扰是接收系统中通常出现的两种干扰.其性质不同，解决的办
法也不相同 c 但由于区分这两种干扰比较困难，因此.解决起来往往事倍功半。本文就异频双工
通信中发射机对接收机的干扰展开讨论、耐这两种干扰进行分析。
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引言 '
在通信系统中，接收机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c 通常一套通信系统除受到外来设备的干扰外，还会受到包括发射机在内的本站其它设
备的干扰c
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
别讨论官们在异频双工通信中的干扰程度和解决办法。
1 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率信号。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、双工器等，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。中频捷波器限制丁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c 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
出信纳比c
2 发射机频i曾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)= A"∞.(2，也t+ ~)
调制信号表达式为 y( t) = Ycos2ltÍ". t
) 14 (
(2)
则载频的瞬时频率应为 :f，=岛+M..c0s2ltÍmt
式中，Mm 为最大调制频偏，那么经调制的信号表达式应为:
(3)
Vth)=~(m)m〔2π(10 + nf..) r) (4)
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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。
(5)
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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且钱电工程 1991 年 革 27 -1- 革 2 期
式中， m=Mm/fm 为调制指数。由此可见，调频发射机的频谱是由载波岛和也 :t fml 也土 2fml .
岛土 nfm 等无数个边带组成的。各边带的幅度为-
A,.=AoJn(m) (5)
式中， Jn(m)为第一类贝塞尔函数的 n 阶系数。显然，如果某些边带落在接收机通带以内，就
会对接收机产生同频干扰。
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 蛐
频的地方.宾噪吉功率越大。发射机宽带噪声频谱示意图归图 M
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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。
fo -f! f lØ -f, foι+f] fD+f 1.
当载频为 25-76MHz 频段时:
A=451 +
A= 81. 1 + 3 , 9lgM
A= 92. 2 + 40.
当载频为 150-174MHz频段时:
(';;;M"三)
(0 ， 02<M';;;0 、 5如lliz)
(0 、 5 < lìf"三lOMHz)
A=451+ 2211gM (<M"三0 ， 02MHz)
A=85 , 5 + (<lìf"三)
A = 96 , 1+ 32. (< "三 10如lliz)
当载频为 450-512MHz频段时 z
A = 446 + 2211glìf ( < ';;;O 、 02MHz)
图 1 发射机宽带噪声频谱
(6)
(7)
A= 73. 6 + 1. 41gM (< M"二) (8)
A=89. 2 + 40ι19M (0 、 4<M"三lOMHz)
式中， A表示噪声低于载频的功率电平，量纲为 dB/Hz ;lìf 为偏离载频的数值，单位为 MHz，
假设有一台 10W 的发射机，载披频率为 150阳也。如果接收频率为 166MHz，带宽为 B=
16kHz，则落入接收机通带内的噪声功率 D 可由式(7)求得:
A= + (156 -160) = 121. 7dB/Hz
D= 10dBW-121. 7 + lOlg16 x 10' = - 69. 7dBW (9)
若接收机灵敏度为 -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撞波器。
在调制前加入合适的低逼滤波器，可以有效地抑制调制信号的高次谐被分量，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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R国嗣o Engine回咱 VoL27 1997
输出端插入滤波器，可以抑制包括噪声在内的各种干扰。如在发射机输出瑞插入一个接
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= KTBNF ) ，则保证解调器输入载噪比为 C/N 的接收机
灵敏度为z
P=§-N=C(川
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
证解调器输入端载唤比为 C/N 的必要条件.就是降低接收机灵敏度。这时 z
p=§加D) 川
显然，当 D<< N 时~P=c，灵敏度不受影响。而当 D=N 时， p= 2C，灵敏度将节降一倍，
即 3dB。所以.为使接收机灵敏度不受影响，必须满足 D<< No 通常要求 D';:;N/IO 就可以
了。设 D=N/l日，则:
C... N , 11 p= 一(N+ 一) == ~~C→C+ (12) N''' . 10' 10
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
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= ，而接收
机的热噪声功率约为 N= -147dBW(灵敏度为 -137dBW)，则发射机输出法披器针对接收频
率的抑制至少应为.
A..= 一 (-147-10)=
才可使接收机基本不受发射机的影响。
4 结束语
(13)
本文就异频双工通信中的同频干扰和异频干扰进行了分析讨论。简单地说就是同频于扰
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。
事考文献
1 卢尔瑞，孙爵石，丁怀元编移动通信工程中国邮电出版社出陋， 1990 年
2 曹志刚，钱亚生现代通信原理清华大学出版社出版.1992 年
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