接收机灵敏度(接收机的指标有哪些)

GNSS接收灵敏度讨论二：射频前端链路分析

经过上文中的讨论，给出结论：设计GNSS天线时，必须考虑以下几个方面：:天线的轴比应小于3db；设计合适的天线结构；天线的旁瓣和后波瓣应减小；应降低天线接收的外部噪声。

我们开始今天的讨论：射频前端链路分析。

01载波噪声比和信噪比差

CNR载波噪声比是指解调前的射频信号功率与噪声功率之比：

SNR信噪比是指接收机接收解调后基带信号中有用信号功率与噪声功率之比：

如下图所示：

CNR载波噪声比简称为载波噪声比，其大小与接收机采用的噪声带宽无关，有利于不同接收机之间的性能比较。C/N0定义如下：

其中，的单位为Hz（或者dB*Hz）。

02 GNSS地面接收信号强度

GPS低轨道卫星（LEO）距离地面平均高度为Km，其中L1频点为1575.42MHz。自由空间衰减为：

L1频段的C/A码信号的发射EIRP（Effective Isotropic Radiated Power，有效通量密度）为P=478.63W（26.8dBw）。设大气衰减为2dB。则GPS 系统L1 频段C/A 码信号到达地面的强度为（未考虑极化失配的信号损失）：

GPS ICD（Interface Control Document，接口控制文档）文件中给出的GPS 系统L1 频段C/A 码信号强度最小值为-161.5dBW，和上述结果一致。在实际场景中，由于卫星仰角的不同、以及受树木、建筑物等的遮挡，L1 频段C/A 信号到达地面的强度可能会低于-160dBW。Galileo E1信号强度最小值在-157dBW，E5、E6在-155dBW。因而我们在通过接收机查看载噪比的时候可以发现Galileo的E1频段比GPS L1要高3-4dB左右，这是由地面信号强弱造成的。

03 GNSS射频前端链路分析

射频前端典型电路

根据上述参数，我们计算出GPS L1信号经过上述部件后的CNR值。根据前面的公式，我们可以知道：

从上面的公式中，我们得到一些结论：

1。载波噪声比与信号输入功率和接收天线增益成正比；

2.载波噪声比与系统噪声(环境温度、元件噪声温度等)成反比。);

3.理想情况下，在信号输入功率不变的情况下，我们可以通过增加接收天线增益来提高载波噪声比。

我们得到了下表：

在这一点上，为了便于计算，我们推荐一个小程序的链接，可以方便地计算系统噪声和天线G/T值：这样，我们就可以更清楚地知道如何通过计算得到上述值。

结合系统级联噪声和增益的计算公式，从上表可以看出：

• 对于接收机系统，天线处于第一位置，其性能直接决定了接收机能否工作！
• 对于有前置滤波器的LNA，我们希望前置滤波器的插入损耗越小越好，LNA的增益越大越好，噪声系数越小越好，这样才能使我们电路设计的噪声越小越好。
• 保证前两点后，后续电路设计只需要保证足够的增益满足链路预算，同时足够的带外抑制提供接收机的抗干扰能力。同时，通过增加功耗可以改善接收机的线性度，提高抗干扰能力。