無線信道的SNR是如何計(jì)算的坏瘩?

SNR(信噪比):無線信號(hào)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)

信噪比(SNR,Signal-to-Noise Ratio)是衡量信號(hào)質(zhì)量的重要指標(biāo),用于描述接收信號(hào)相對(duì)于背景噪聲的強(qiáng)度柬脸。SNR 越高他去,信號(hào)質(zhì)量越好,通信性能也越強(qiáng)倒堕。


SNR 的計(jì)算公式

SNR 的定義公式如下:

\text{SNR (dB)} = 10 \cdot \log_{10}\left(\frac{P_{\text{signal}}}{P_{\text{noise}}}\right)

其中:

  • P_{\text{signal}}:接收到的信號(hào)功率(單位:瓦特灾测,W)。
  • P_{\text{noise}}:背景噪聲功率(單位:瓦特垦巴,W)媳搪。
  • \text{SNR (dB)}:信噪比,以分貝(dB)為單位表示骤宣。

信號(hào)功率(P_{\text{signal}})的測(cè)量

信號(hào)功率通常通過接收設(shè)備測(cè)量并以 RSSI(接收信號(hào)強(qiáng)度指示)表示秦爆。RSSI 通常以分貝毫瓦(dBm)為單位,可以轉(zhuǎn)換為瓦特:

P_{\text{signal}} \,(\text{W}) = 10^{\frac{\text{RSSI (dBm)} - 30}{10}}

例如:如果 \text{RSSI} = -60 \,\text{dBm}憔披,信號(hào)功率為:

P_{\text{signal}} = 10^{\frac{-60 - 30}{10}} = 10^{-9} \,\text{W}


噪聲功率(P_{\text{noise}})的計(jì)算

噪聲功率由信道帶寬等限、環(huán)境溫度等決定,可分為以下幾步:

  1. 計(jì)算噪聲密度:

P_{\text{noise density}} = k \cdot T

  • k:玻爾茲曼常數(shù) ($ 1.38 \times 10^{-23} ,\text{J/K} ))芬膝。
  • T:環(huán)境溫度(單位:開爾文望门,室溫約為 290 K)。

計(jì)算結(jié)果:
P_{\text{noise density}} = 1.38 \times 10^{-23} \cdot 290 \approx 4.002 \times 10^{-21} \,\text{W/Hz}

  1. 計(jì)算總噪聲功率:

若信道帶寬為 B(單位:Hz)锰霜,則總噪聲功率為:

P_{\text{noise}} = P_{\text{noise density}} \cdot B = k \cdot T \cdot B

例如:對(duì)于 20 MHz 帶寬:

P_{\text{noise}} = 4.002 \times 10^{-21} \cdot 20 \times 10^{6} \approx 8.004 \times 10^{-14} \,\text{W}


SNR 的計(jì)算步驟

假設(shè):

  • 接收信號(hào)強(qiáng)度 \text{RSSI} = -60 \,\text{dBm}筹误。
  • 信道帶寬 B = 20 \,\text{MHz}
  • 環(huán)境溫度 T = 290 \,\text{K}癣缅。
  1. 計(jì)算信號(hào)功率:

P_{\text{signal}} = 10^{\frac{-60 - 30}{10}} = 10^{-9} \,\text{W}

  1. 計(jì)算噪聲功率:

P_{\text{noise}} = 4.002 \times 10^{-21} \cdot 20 \times 10^{6} \approx 8.004 \times 10^{-14} \,\text{W}

  1. 計(jì)算 SNR:

\text{SNR (dB)} = 10 \cdot \log_{10}\left(\frac{P_{\text{signal}}}{P_{\text{noise}}}\right)

代入數(shù)據(jù):

\text{SNR (dB)} = 10 \cdot \log_{10}\left(\frac{10^{-9}}{8.004 \times 10^{-14}}\right) \approx 10 \cdot \log_{10}(12487) \approx 40.96 \,\text{dB}


SNR 對(duì)通信性能的影響

SNR (dB) 信號(hào)質(zhì)量 適合的調(diào)制方式
> 20 dB 信號(hào)強(qiáng)厨剪,質(zhì)量優(yōu) 高階調(diào)制(如 256-QAM)
10~20 dB 信號(hào)一般,可用 中階調(diào)制(如 QPSK友存、16-QAM)
< 10 dB 信號(hào)弱丽惶,質(zhì)量差 低階調(diào)制(如 BPSK)

在實(shí)際無線通信中,設(shè)備會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)得的 SNR 動(dòng)態(tài)調(diào)整調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率爬立,以優(yōu)化通信性能。


SNR 是衡量無線信號(hào)質(zhì)量的重要指標(biāo)万哪,通過合理計(jì)算和優(yōu)化侠驯,可以顯著提升無線通信的可靠性和效率。如果你對(duì) SNR 或其他無線通信指標(biāo)感興趣奕巍,歡迎留言交流吟策! ??

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市的止,隨后出現(xiàn)的幾起案子檩坚,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 212,222評(píng)論 6 493
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件匾委,死亡現(xiàn)場離奇詭異拖叙,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī)赂乐,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 90,455評(píng)論 3 385
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門薯鳍,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人挨措,你說我怎么就攤上這事挖滤。” “怎么了浅役?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 157,720評(píng)論 0 348
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵斩松,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我觉既,道長惧盹,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 56,568評(píng)論 1 284
  • 正文 為了忘掉前任奋救,我火速辦了婚禮岭参,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘尝艘。我一直安慰自己演侯,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 65,696評(píng)論 6 386
  • 文/花漫 我一把揭開白布背亥。 她就那樣靜靜地躺著秒际,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪狡汉。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上娄徊,一...
    開封第一講書人閱讀 49,879評(píng)論 1 290
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音盾戴,去河邊找鬼寄锐。 笑死,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛尖啡,可吹牛的內(nèi)容都是我干的橄仆。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 39,028評(píng)論 3 409
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼衅斩,長吁一口氣:“原來是場噩夢(mèng)啊……” “哼盆顾!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起畏梆,我...
    開封第一講書人閱讀 37,773評(píng)論 0 268
  • 序言:老撾萬榮一對(duì)情侶失蹤您宪,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎奈懒,沒想到半個(gè)月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體宪巨,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 44,220評(píng)論 1 303
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡磷杏,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 36,550評(píng)論 2 327
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了揖铜。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片茴丰。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 38,697評(píng)論 1 341
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖天吓,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出贿肩,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤龄寞,帶...
    沈念sama閱讀 34,360評(píng)論 4 332
  • 正文 年R本政府宣布汰规,位于F島的核電站,受9級(jí)特大地震影響物邑,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏溜哮。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 40,002評(píng)論 3 315
  • 文/蒙蒙 一色解、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望茂嗓。 院中可真熱鬧,春花似錦科阎、人聲如沸述吸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 30,782評(píng)論 0 21
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽蝌矛。三九已至,卻和暖如春错英,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間入撒,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 32,010評(píng)論 1 266
  • 我被黑心中介騙來泰國打工椭岩, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留茅逮,地道東北人。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 46,433評(píng)論 2 360
  • 正文 我出身青樓判哥,卻偏偏與公主長得像氮唯,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子姨伟,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 43,587評(píng)論 2 350

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容