CDMA接收机性能指标Eb／No及其他一些参数的认识和比较

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l 引 言

接收机的设备性能取值是链路预算中的一个重要参数，其指标的差异直接影响无线网络的性能。在网络规划中，接收机性能主要通过接收机灵敏度来衡量，接收机灵敏度是指在确保一定质量要求的情况下，接收机输入端所需的最小信号强度。针对移动通信系统，接收机灵敏度可以由下式决定：
接收机灵敏度(dBm)=KBT(dBm)+NF(dB)+S_req (1)
其中：KBT为带宽内接收机底部噪声功率。K是波尔兹曼常数，T为绝对温度值，B为接收信号带宽；NF(Noise Figure)为噪声系数。他定义为接收机输入信噪比和输出信噪比之比；Sreq为接收机的解调门限。
从式中可以看出，一定质量要求下的接收机解调性能和接收机的噪声系数是接收机性能的两个重要指标。
在(3SM系统中，接收机的解调性能表现为对信噪比(SNR)的要求。SNR反映出有用信号的抗干扰能力，当信噪比满足一定条件的情况下，接收机就能解调出有用信号。而对于普遍采用CDMA的3G系统来说，有用信号往往是"淹没"在噪声中传播的，这时信噪比就不能充分地反映出信号的质量，其解调门限由信号的每比特能量与噪声功率谱之比(Eb/No)以及CDMA信号的处理增益决定。
2 Kb/No解析

解调门限Eb/No是每比特能量和噪声功率谱密度之比，通过图1可以更好地解释Eb/No的具体含义。
 



图中Ec为码片能量，Rc为码片速率，Eb为数据比特能量，Rb为数据比特速率，No为除去有用信号后的其他干扰信号谱密度。

在接收机处接收到的信号E被淹没在噪声信号No中，接收机通过解调等过程得到信息比特，有用信号的数据比特能量是由码片能量Ec累加还原得到，如果数据比特速率(或数据带宽)为Rb，码片速率为Rc(等于工作带宽W)，一个数据比特包含的码片数则为Rc/Rb，那么解调后每一个数据比特的能量为Eb=Ec×Rc/Rb，如果数据信号功率用S表示，则S=Eb×Rb=Ec×Gp×Rb=Ec×Rc，因此Eb可以视为信号功率谱密度。而No是工作频带内的噪声+干扰的功率谱密度(无用信号谱密度)。所以
Eb/No反映的是频域中的信号幅度与无用信号幅度之比，因为解调信号时数据速率频带外的无用信号会被滤除，真正影响解调的无用信号是在数据速率带宽之内的部分。

对于某种固定业务，Gp(Rc/Rb)的值是固定的，也就是说扩频所带来的增益是固定的，因此如何有效抑制接收机的干扰No是改善接收机性能的关键之一。接收机的干扰N。，一般来说，由两部分组成，一是由热噪声或其他背景噪声，这些噪声经过接收机相关解调后功率谱密度基本不变，另一种是来自于系统内的其他用户或其他基站，即所谓自干扰，接收机对这种自干扰处理方式不同将直接影响接收机的解调性能。3G各制式中分别采用了OVSF码(WCDMA，TDSCDMA)和Walsh码(CDMA2000)进行扩频，利用扩频码的自然正交性对正交的干扰进行抑制，此外TDSCDMA系统中还利用多用户联合检测技术将可知特征的其他用户干扰信号消除。

如果在解调过程中干扰N。可抑制部分为0，甚至加入新的噪声，那么解扩后的Eb至少应该大于No，即Eb/No>1，但是如果No中可抑制部分占很大比重，则Eb可以小于No，即Eb/No