WO2014082597A1

WO2014082597A1 - 一种测量同频信号干扰的方法及接收机

Info

Publication number: WO2014082597A1
Application number: PCT/CN2013/088172
Authority: WO
Inventors: 黄雄斌; 李德军; 吴麒麟
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-06-05
Also published as: EP2916473B1; EP2916473A4; US20150263770A1; US9413401B2; EP2916473A1; CN102983922B; CN102983922A

Abstract

本发明实施例提供一种测量同频信号干扰的方法及接收机，所述方法通过测量温度和存储的噪声系数精确得到无同频信号干扰时小功率信号的信噪比；通过控制发射功率获得至少一组接收机的接收功率和信噪比，得到实际运行时小功率信号的信噪比；根据所述无同频信号干扰时小功率信号的信噪比和实际运行时小功率信号的信噪比的差异，计算干扰功率。从而实现最小可测量的干扰功率为-107dBm；发射机具备功率调节范围为23dB；测量都可以在秒级时间内完成。

Description

一种测量同频信号干扰的方法及接收机本申请要求了 2012年 11月 29日提交的，申请号为 201210497166.X, 名称为"一种测量同频信号干扰的方法及接收机"的中国申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。技术领域

本发明属于通信领域，尤其涉及一种测量同频信号干扰的方法及接收机。背景技术微波***在自由空间中传播信号，信号的传播受自由空间衰减、降雨衰减、大气吸收、多径衰减等影响。正常情况下，只有自由空间衰减和大气吸收衰减等常态衰减发生，此时到达接收机的信号功率远高于接收灵敏度功率（灵敏度功率定义为保证信号正常传输的最小接收功率，通常用导致***误码率达到 1E-6的接收功率来衡量灵敏度）， ***可以正常工作；在恶劣的气候条件下，降雨衰减和多径衰减等非常态衰减也同时发生，此时接收功率会显著下降，当下降到接收灵敏度功率以下， ***将无法正常传输信号， ***进入不可用状态。为了尽量降低***不可用的总时间，微波***的链路规划者通常设计正常接收功率远高于灵敏度功率，并将正常接收功率高出灵敏度功率的部分称为衰落储备，其作用是用来对抗降雨、多径等恶劣条件下的非常态衰减。

微波***的灵敏度功率主要取决于***本身的性能，但是当微波***受到来自其它接收机的工作于同一频率的信号的干扰时，微波***的灵敏度会发生恶化，此时微波***的有效衰落储备降低，总可用度下降。因此作为微波网络规划者，希望知道当前的微波链路是否受到同频干扰，并评估此干扰是否在可接受范围。

现有技术一中，发射机发射其工作频率的信号，接收机接收同一频率的信号；将正在工作的发射机设置为关闭，使其不再发射任何信号；此时接收机检测所述工作频率上的接收信号功率，如果检测到功率，则认为是来自其它接收机的信号功率，即同频干扰功率。此方法无法检测到小功率的干扰。由于成本的原因，微波***的接收机可检测的最小接收功率通常在 -90分贝毫瓦 ( Decibel Referenced to one milliwatt, dBm )左右，更小功率的检测会导致成本显著上升。因此上述技术方案可以测量的最小干扰功率只能到 -90dBm左右。而 -90dBm的干扰检测能力常常是不够的，小于 -90dBm的同频干扰也会导致微波***灵敏度发生显著的恶化。

同时，在现有技术二中，发射机发射其工作频率的信号，接收机接收同一频率的信号；将正在工作的发射机逐渐降低发射功率，此时接收机的接收功率也同时降低，同时***逐渐产生误码。当接收机的误码率达到 1E-6时，接收功率等于此时的实际灵敏度功率。通过判断此实际的灵敏度功率是否发生恶化，可知此时是否存在频率干扰，同时根据灵敏度恶化的多少，可以计算出干扰功率大小。所述方法中发射机需要具有较大的发射功率调节范围，如调节范围要大于 40分贝（Decibel, dB ) , 以实现通过调节发射机的发射功率，接收机的接收功率可以下降至灵敏度功率水平。而发射机实现 40dB的功率调节范围，成本较高；同时所述方法通过观察***误码率来判断是否达到接收灵敏度，观察误码率是一个比较耗时的过程，因此现有技术二中的测量时间比较长。发明内容本发明实施例的目的在于提供的一种测量同频信号干扰的方法，所述方法解决了简便测量微波链路是否受到同频干扰，以及同频干扰功率。

第一方面，一种测量同频信号干扰的方法，所述方法包括：

测量接收机放大器 AMP的温度，根据所述温度和预先存储的接收机的噪声系数计算无同频信号干扰时所述接收机接收小功率信号时，所述接收机的解调器 DEM 的信噪比；

测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB,根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比；

根据所述无同频信号干扰时小功率信号的信噪比和所述实际运行时小功率信号的信噪比获得同频信号干扰的干扰噪声；

根据所述同频信号干扰的干扰噪声，通过功率叠加算法获取同频信号干扰的干扰功率。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述测量接收机的温度，根据所述温度和预先存储的噪声系数计算无同频信号干扰时小功率信号的信噪比，包括：

测量接收机的温度 t,根据所述 t和预先存储的噪声系数 NF, 和总信噪比公式 SNR=S-Nth, 计算无同频信号干扰时小功率信号的信噪比 SNRA, 其中， SNRA = SA-(10*log ( k*t*b ) +NF), k是波耳兹曼常数， t是绝对温度， b为等效噪声带宽， NF为噪声系数， SA是接收机的接收的小功率信号的功率。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB, 根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比，包括：

测量至少一组的接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB;

根据每一组的接收机的接收功率和信噪比，计算出每一组的所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比；

将所述至少一组得到的所述实际运行时小功率信号的信噪比取平均，得到所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB, 根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比，包括：

测量一组接收机的接收功率和信噪比，得到（sl, snrl ), (s2, snr2 ); 根据总信噪比公式 snr=s/(x+y*s) , 得到 snrl=sl/(x+y*sl) , snr2=s2/(x+y*s2), 其中 x是信号无关噪声， y是信号相关噪声；

根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到

_ {snrl - snr\) *^1*^2

(^2 - ^l) * snrl * snrl 根据 SNRB=10*log (sa) -10*logx, 得到

5 5 snr ― snr 其中， SA=10*log (sa)。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB, 根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比，包括：

测量一组接收机的最小接收功率和信噪比及接收机的最大接收功率和信噪比，得到（ )， ( s snr

根据所述总信噪比公式 snr=s/(x+y*s),得到 snr_mm = s_mm /(x+y* s_mm), snr_max /(x+y* s

根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到

根据 SNRB=10*log (sa) -10*logx, 得到

其中， SA=10*log ( sa )。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式或者第一方面的第二种可能的实现方式或者第一方面的第三种可能的实现方式或者第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述根据所述无同频信号干扰时小功率信号的信噪比和所述实际运行时小功率信号的信噪比获得干扰噪声，包括：

根据 DS=SNRA-SNRB, 得到干扰噪声 DS。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述根据所述干扰噪声，通过功率叠加算法获取干扰功率，包括: 根据同频干扰导致的总噪声等于热噪声和干扰噪声，得到功率叠加算法：

Nth _ Nth+DS

根据所述功率叠加算法，得到干扰功率:

其中， Nth是热噪声， I是干扰功率， Nth+DS是同频干扰导致的总噪声。第二方面，一种接收机，所述接收机包括：

第一计算单元，用于测量接收机放大器 AMP的温度，根据所述温度和预先存储的接收机的噪声系数计算无同频信号干扰时所述接收机接收小功率信号时，所述接收机的解调器 DEM 的信噪比；

第二计算单元，用于测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB, 根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比；

第三计算单元，用于根据所述无同频信号干扰时小功率信号的信噪比和所述实际运行时小功率信号的信噪比获得同频信号干扰的干扰噪声；第四计算单元，用于根据所述同频信号干扰的干扰噪声，通过功率叠加算法获取同频信号干扰的干扰功率。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述第一计算单元，用于：

结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述第二计算单元，包括：

第一测量单元，用于测量至少一组的接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB;

第五计算单元，用于根据每一组的接收机的接收功率和信噪比，计算出每一组的所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比；

第一平均单元，用于将所述至少一组得到的所述实际运行时小功率信号的信噪比取平均，得到所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比。

结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述第二计算单元，包括：

第二测量单元，用于测量一组接收机的接收功率和信噪比，得到（si , snrl ), ( s2, snr2 );

第六计算单元，用于根据总信噪比公式 snr=s/(x+y*s) , 得到 snrl=sl/(x+y*sl), snr2=s2/(x+y*s2), 其中 x是信号无关噪声， y是信号相关噪声；

根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到

_ {snrl - snr\) * ^1 * ^2

(^2 - ^l) * snrl * snrl 根据 SNRB=10*log ( sa ) -10*logx, 得到

5 5 snr ― snr 其中， SA=10*log ( sa )。

结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述第二计算单元，包括：

第三测量单元，用于测量一组接收机的最小接收功率和信噪比及接收机的最大接收功率和信噪比，得到（ Smin， snr_mi_n )， ( s_max， snr_max ),

第七计算单元，用于根据所述总信噪比公式 snr=s/(x+y*s) , 得到 snr_mm = Smin /(x+y* s_mi_n)， snr_max― s_max /(x+y* s_max)，

根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到 γ _ (^Snrrmx― ^Snr n ) * ^min * ^S

(^Srmx― ^min ) * ^^min * ^Snrx 根据 SNRB=10*log ( sa ) -10*logx, 得到

其中， SA=10*log ( sa )。

结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式或者第二方面的第二种可能的实现方式或者第二方面的第三种可能的实现方式或者第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述第三计算单元，包括：

根据 DS=SNRA-SNRB , 得到干扰噪声 DS。

结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述第四计算单元，包括：

根据同频干扰导致的总噪声等于热噪声和干扰噪声，得到功率叠加算法：

Nth _ Nth+DS 根据所述功率叠加算法，得到干扰功率:

其中， Nth是热噪声， I是干扰功率， Nth+DS是同频干扰导致的总噪声。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1是本发明实施例一提供的一种测量同频信号干扰的方法流程图图 2是本发明实施例一提供的- -种测量同频信号干扰的方法示意图图 3是本发明实施例一提供的- -种测量同频信号干扰的方法示意图图 4是本发明实施例一提供的- -种测量同频信号干扰的方法示意图图 5是本发明实施例一提供的- -种测量同频信号干扰的方法示意图图 6是本发明实施例二提供的- -种接收机的装置结构图

图 7是本发明实施例二提供的- -种接收机的装置结构图

图 8是本发明实施例二提供的- -种接收机的装置结构图

图 9是本发明实施例二提供的- -种接收机的装置结构图

图 10是本发明实施例三提供的一种接收机的装置结构图具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例一

参考图 1 ,图 1是本发明实施例一提供的一种测量同频信号干扰的方法流程图。如图 1所示，该方法包括以下步骤：

步骤 101 , 测量接收机放大器 AMP的温度，根据所述温度和预先存储的接收机的噪声系数计算无同频信号干扰时所述接收机接收小功率信号时，所述接收机的解调器 DEM 的信噪比；

其中，当接收机的接收信号是小功率信号时，所述接收机的 DEM信噪比近似为信号无关噪声。

具体的，在以下表述中，各物理量釆用了两种标度方式，一种是线性标度，如功率单位 mw, 这种标度使用小写字母表示；另一种是分贝标度，如功率单位 dBm, 这种标度使用大写字母表示。举例： s表示线性标度的信号功率，单位 mw; S表示分贝标度的信号功率，单位分 dBm , 两者之间的关系为： S=10*log(s；)。

微波传输***中，接收机接收发射机发射的信号受到如下噪声的影响：热噪声；干扰信号噪声； ***内部噪声，包含：非线性噪声、相位噪声、模拟到数字转换（Analog to Digital , AD ) 釆样量化噪声、正交幅度调制 ( Quadrature Amplitude Modulation, QAM )中的同相分量和正交分量 ( Inphase and Quadrature, IQ ) 不平衡噪声

非线性噪声包括发射机非线性噪声和接收机非线性噪声。发射机的非线性噪声主要来源于功放 (Power Amplifer, PA), 功率越高，非线性噪声越大。通过发射功率的适当回退，可以将 PA的非线性噪声影响降到足够低以至忽略，因此主要考虑接收机的非线性噪声，接收机的非线性噪声来源于接收机中的各级放大器，接收机通常会通过自动增益控制单元（Automatic Gain Control, AGO 电路，控制各级放大器输入功率使放大器工作于线性区间，以维持总的非线性相对恒定且满足***要求。非线性噪声的信噪比通常用三阶交调失真 ( Intermodulation distortion,imd ) 来表示。

相位噪声来自***中的各级频率源，最终起作用的是加总的相位噪声，可以表示为： L(f)=a/(f^A2), 这是一个相位噪声曲线，它对信噪比的影响通过曲线的积分来评估。接收解调电路中的载波恢复环路对相位噪声起到滤波作用，最终的积分相位噪声信噪比等于 ipn=4*a*(l/fc-l/fs), 其中 a是与相位噪声大小相关的系数， f是频率， fc是载波恢复环路的截止频率， fs是信号的符号带宽。

AD釆样量化噪声来源于接收机的数字 AD釆样，由于 AD芯片釆样位数有限，釆样中要量化处理，釆样后的数字信号值与被釆样的模拟信号值之间的误差，成为量化噪声，其信噪比等于量化噪声信噪比（Signal to quantization noise ratio, SQNR ) =6.02*q, 单位 dB, 其中 q为 AD的位数。以 10位 AD为例，量化噪声信噪比为： 6.02*10=60.2dB 。 SQNR转换为线性标度单位， sqnr=10^A(SQNR/10)_o

同相和正交分量（Inphase and Quadrature, IQ ) 不平衡是指在 IQ调制时，

I路信号与 Q路信号由于路径不同，其幅度和相位产生的不一致，并由此导致调制信号在星座图上偏离理想位置，可用 _evm来衡量 IQ不平衡导致的信噪比。

热噪声，在经过接收机噪声因子 f恶化以后，数值上等于 k*t*b*f, 其中 k为波耳兹曼常数， t为绝对温度， b为等效噪声带宽， f为噪声因子，噪声因子与噪声系数 NF的关系：噪声系数（ Noise Figure, NF ) =10*logf。

干扰噪声，来自***外部，是未知的，设为 i

信号的总信噪比（ signal to noise ratio,snr ) , 等于信号功率与上述噪声功率之和的比值：

snr=s/ (k*t*b *f+i+( 11 imd+ 11 ipn+ 11 sqnr+ 11 evm) * s)。

其中 s为信号功率。

将总噪声表示为与信号相关的部分和与信号无关的部分，分别为 y*s,和 X , 其中 =1 111(1+1/1 11+1/89111+1/6¥111 , x= k*t*b*f+i,则总信噪比为： snr=s/(x+y*s), 所述总信噪比为接收机的信噪比等式。

可实现的，获取总噪声，所述总噪声为信号无关噪声 X和信号相关噪声 y*s, 当无同频信号干扰时，所述信号无关噪声为热噪声 k*t*b*f;

测量接收机的温度 t,根据所述 t和预先存储的噪声系数 NF, 和总信噪比公式 SNR=S-Nth, S=10*log(s), Nth=10*log( x+y*s )=10*log( k*t*b*f+i+y*s ), 当接收机接收的是小功率信号时， y*s近似为 0,计算无同频信号干扰时， i=0 , 则计算无同频信号干扰时小功率信号的信噪比 SNRA , 其中， SNRA=SA-Nth, Nth=10*log ( k*t*b*f ) =10*log ( k*t*b ) +NF, k是波耳兹曼常数， t是绝对温度， b为等效噪声带宽， f为噪声因子， SA是接收机接收的小功率信号功率。

当接收机接收的信号功率较小时，所述接收机的噪声近似为信号无关噪声，即为 x+y*s x= k*t*b*f+i, 记为小功率信号噪声，根据所述小功率信号噪声建立接收机的小功率信号信噪比等式，即为 snrx= s/(x+y*s s/x。在未受到同频干扰时，接收机的信噪比为 snrx=s/ ( k*t*b*f ) , i=0, 转换为 dB标度单位，并设： Nth=10*log(k*t*b*f)。有： SNR= S-Nth。表明在小功率信号情况下，信号功率与信噪比存在 ldB:ldB的变化关系，即信号功率每变化 ldB, 信噪比也变化 ldB。它表示在二维图中，是一条正 45。斜率的直线。

当接收机接收的信号功率较大时，所述接收机的噪声近似为信号相关噪声，即为 x+y*s « y*s, 记为大信号噪声，根据所述大信号噪声建立接收机的大信号信噪比等式，即为 snry= s/(x+y*s) - s/ ( y*s )。转换为 dB标度单位： SNR=10*log(l/y), 是一个与信号功率无关的常数。

综合这两种情况，可将 SNR与 S之间的关系表示在一个二维图中，具体参考图 2所示。

具体的，小功率信号信噪比等式为 snrx= s/(x+y*s) « s/x=s/ ( k*t*b*f+i ) , 在未受到同频干扰时，接收机的信噪比为 snrx=s/ ( k*t*b*f ) , i=0, 转换为 dB 标度单位，并设： Nth=10*log(k*t*b*f)。

有： SNR= S-Nth。

计算在一个小功率信号功率 SA,如 SA=-90dBm时，对应的信噪比 SNRA, SNRA= SA-Nth= SA-10*log(k*t*b*f)=SA-10*log(k*t*b)-NF

其中， SA取 -90dBm; k和 b为常数； t是温度，由 TEMP SENSOR检测并通知 CONTROL UNIT; NF是噪声系数，由 CONTROL UNIT从 FLASH中读取。 SNRA记为无同频信号干扰时的小功率信号信噪比。

具体的，参考图 3所示，如图 3中， ***由发射机（Transmitter, TX ) 、发射端天线（Antenna, ANT ) 1、接收端天线 ANT2、接收机 ( Receiver, RX ) 构成，发射机 TX由调制器 (Modulator,MOD)、衰减器 (Attenuator,ATT)、放大器 (Amplifier,AMP) 1和通讯单元 (Communication Unit, COM UNIT) 1构成，接收机 RX由放大器 AMP2、 AGC、解调器 (Demodulator, DEM)、温度传感器 TEMP SENSOR,存储器 FLASH、控制单元 CONTROL UNIT和通讯单元 COM U IT2 构成。发射机发射的信号通过 ANT1经由自由空间传输到接收端，由接收天线 ANT2接收并输送给接收机 RX。

发射机通过控制 ATT的衰减，可以控制输出到天线的发射信号功率，典型情况下，发射功率调节范围 23dB左右。功率控制信号由位于 RX的 CONTROL UNIT发出，经由两个通讯单元 COM U IT1和 COM U IT2传递给 ATT, 实现功率控制。 COM U IT1和 COM U IT2的通讯可以通过***的开销通道实现，也可以借助公共电话网络实现。作为可选功能， TX的实际发射功率可以经由通讯单元 COM U IT1和 COM U IT2反馈给 CONTROL UNIT , 以帮助监控 TX 的工作状态和实现故障判断。

接收机 RX的 AGC具有功率检测功能，可以检测到天线 ANT2输出给 RX的信号功率，由接收信号强度指示（Received Signal Strength Indication, RSSI ) 通知 CONTROL UNIT。

接收机 RX的 TEMP SENSOR检测接收机内部的温度 , 并通知 CONTROL U IT₀

接收机 RX的解调器 DEM可以检测接收信号的信噪比，比如通过检测接收信号的均方误差，可以测量接收信号的信噪比，该信噪比信号送给 CONTROL U IT₀

接收机 RX的噪声系数 NF, 通过在生产时测量并写入接收机 RX的存储器 FLASH, 供 CONTROL UNIT读取使用。

步骤 102, 测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB, 根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比；

其中，所述接收功率是接收信号未经过放大的功率，即图 2中天线 ANT2 接收的信号功率；所述信噪比可以是放大前或者放大后的接收信号的信噪比。

可优选的，测量至少大于一组的接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB;

将所述至少大于一组得到的至少大于一个的所述实际运行时小功率信号的信噪比取平均，得到所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比。

作为一种可优选的实施例，测量一组接收机的接收功率和信噪比，得到 ( si , snrl ), ( s2, snr2 );

根据总信噪比公式 snr=s/(x+y*s) , 得到 snrl=sl/(x+y*sl) , snr2=s2/ (x+y * s2)；

根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到

_ {snrl - snr\) *^1*^2

(^2 - ^l) * snrl * snrl 根据 SNRB=10*log (sa) -10*logx, 得

5 5 snr ― snr 其中， SA=10*log (sa)。

具体的，假设 CONTROL UNIT控制 TX发射一个大信号功率， RX测量接收功率，记为 si (单位 mw) , 或者 SI (单位 dBm) 。

RX同时测量接收信号的信噪比，记为 snrl (无单位），或者 SNR1 (单位 dB ) , 该测量点 (S1,SNR1)标注在图 4中（S1,SNR1 ) 。

假设 CONTROL UNIT控制 TX发射一个小功率信号功率， RX测量接收功率，记为 s2 (单位 mw) , 或者 S2 (单位 dBm) 。

RX同时测量接收信号的信噪比，记为 snr2(无单位)，或者 SNR2 (单位 dB ) , 该测量点 (S2,SNR2)标注在图 4中（S2,SNR2) 。

根据所述接收机的信噪比等式，建立一组接收机的信噪比等式，即为 snrl=sl/(x+y*sl)

snr2=s2/(x+y*s2) 具体的，从 snrl=sl/(x+y*sl); snr2=s2/(x+y*s2)中可计算出 x、 y参数，并估计同样在小功率信号功率 SA时的信噪比。在小功率信号条件，总噪声近似为信号无关噪声 X, 即根据所述小功率信号信噪比等式 SNR= S-10*logx, 根据 SNRB=10*log ( sa ) -10*logx, 得到

其中 sa=10^A(SA/10), 所述 SNRB为实际运行时小功率信号的信噪比。

作为另一种可优选的实施例，测量一组接收机的最小接收功率和信噪比及接收机的最大接收功率和信噪比，得到（ Smin， snr_mi_n )， s_max， snr_max ), 根据所述总信噪比公式 snr=s/(x+y*s),得到 snr_mm = s_mm /(x+y* s_mm), snr_max /(x+y* s

根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到

x = (^Snrrmx― ^Snr n ) * ^min * ^S

) * snr snr 根据 SNRB=10*log ( sa ) -10*logx, 得到

其中， SA=10*log ( sa )。

步骤 103 ,根据所述无同频信号干扰时小功率信号的信噪比和所述实际运行时小功率信号的信噪比获得同频信号干扰的干扰噪声；

具体的，根据 DS=SNRA-SNRB , 得到干扰噪声 DS。

步骤 104,根据所述同频信号干扰的干扰噪声，通过功率叠加算法获取同频信号干扰的干扰功率。

具体的，根据同频干扰导致的总噪声等于热噪声和干扰噪声，得到：

Nth _ Nth+DS 其中， Nth是热噪声， I是干扰功率， Nth+DS是同频干扰导致的总噪声。当接收机的功率为小功率信号功率时，接收机的噪声近似为热噪声和干扰信号噪声的叠加，根据所述叠加建立所述干扰信号的功率，及所述无干扰小功率信号信噪比和实际运行时小功率信号信噪比的差值的等式，并根据所述等式计算出干扰信号的功率。

具体的，参考图 5 所示，在有干扰的情况下，理论的信噪比曲线将会由图 5的曲线 1降低 DS到曲线 2。在接收机的功率为小功率信号功率时，接收

Nth 丄

机的噪声近似为热噪声和干扰信号噪声的叠加，即为 10 +10 在干扰情况

Nth+DS

下，噪声的分贝标度值为 Nth+DS,转换为线性标度为 10^ , 建立如下等式；

Nth Ί_ Nth+DS

IO^ + ΙΟ¹⁰ = 10 ¹⁰

求解出干扰功率 I为：

由此等式计算出干扰功率 I。本发明实施例中，假设最小检测的干扰取决于最小测量的 DS, 考虑到测量误差因素，实际测量的最小测量 DS大约能达到 ldB左右，假定信号的符号率为 6Mb/s, 噪声系数为 5dB, 则本发明实例提供的最小可测量的干扰功率为：

1=10 *log(l 0^A(Nth+ 1 )/10- 10^A(Nth/10))

Nth=10*log(k*t*b*f)=10*log((1.38E-20)*(25+273.15)*(6E6))+5 = -101dBm I=10*log(10^A(-101+l)/10-10^A(-101/10)) = -107dBm

所以，本发明实施例提供的最小可测量的干扰功率为 -107dBm

本发明中，需要两个测量点之间的 SNR存在 2dB以上的差异，以保证 SNR-S曲线拟合精度。考虑一般情况，假设发射机发射最大功率时，接收机的接收功率位于 -30到 -55dBm区间，典型情况为 -40dBm。此时由于信号功率较高，接收信号的信噪比主要取决于信号相关噪声， snr=l/y。对微波***来说，此信噪比在 36dB左右，即 10*log(l/y)=36, y=2.5E-4。

随着发射功率降低，接收功率也随之降低，信噪比减小。通过计算可知， SNR=S-10*log(k*t*b*f + y*s)=36dB-2 dB=34 dB, 其中，根据 y=2.5E-4, 求出 S=-63 dBm;

则典型的情况，本发明需要发射机具备功率调节范围为： -40 - (-63) =23dB 所以，本发明实施例提供的方法中只要求发射机的功率调节范围为 23dB 即可。

另外，本发明需釆集的测量数据是接收功率和信噪比，这两个测量都可以在秒级时间内完成，而不需要观察误码率，现有技术二中观察误码率需耗时几分钟至几十分钟。

本发明实施例提供一种测量同频信号干扰的方法，所述方法通过测量温度和存储的噪声系数精确得到无同频信号干扰时小功率信号的信噪比；通过控制发射功率获得至少一组接收机的接收功率和信噪比，得到实际运行时小功率信号的信噪比；根据所述无同频信号干扰时小功率信号的信噪比和实际运行时小功率信号的信噪比的差异，计算干扰功率。从而实现最小可测量的干扰功率为 -107dBm; 发射机具备功率调节范围为 23dB; 测量都可以在秒级时间内完成。

实施例二

参考图 6, 图 6是本发明实施例二提供的一种接收机的装置结构图。如图 6所示，该接收机包括以下单元：

第一计算单元 601 , 测量接收机放大器 AMP的温度，根据所述温度和预先存储的接收机的噪声系数计算无同频信号干扰时所述接收机接收小功率信号时，所述接收机的解调器 DEM 的信噪比；

具体的，所述第一计算单元 601 , 用于：

第二计算单元 602, 测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB, 根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比；

可优选的，所述第二计算单元 602包括第一测量单元 701, 第五计算单元 702, 第一平均单元 703;

所述第一测量单元 701,用于测量至少大于一组的接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB;

所述五计算单元 702, 用于根据每一组的接收机的接收功率和信噪比，计算出每一组的所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比；

所述第一平均单元 703,用于将所述至少大于一组得到的至少大于一个的所述实际运行时小功率信号的信噪比取平均，得到所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比。

作为一种可优选的实施例，所述第二计算单元 602包括第二测量单元 801, 第六计算单元 802;

所述第二测量单元 801, 用于测量一组接收机的接收功率和信噪比，得到 ( si , snrl ), ( s2, snr2 );

所述第六计算单元 802, 用于根据总信噪比公式 snr=s/(x+y*s), 得到 snrl=sl/(x+y*sl), snr2=s2/(x+y*s2), 根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到

_ {snrl - snr\) *^1*^2

(^2 - ^l) * snrl * snrl 根据 SNRB=10*log (sa) -10*logx, 得到

SNRB = 其中， SA=10*log (sa)。

作为另一种可优选的实施例，所述第二计算单元 602包括第三测量单元 901 , 第七计算单元 902; 所述第三测量单元 901 ,用于测量一组接收机的最小接收功率和信噪比及接收机的最大接收功率和信噪比，得到（ Smin， SHr_mi_n )， ( S_max， Sli _max ),

所述第七计算单元 902, 用于根据所述总信噪比公式 snr=s/(x+y*s), 得到 snr_mi_n― s_min /(x+y* s_mi_n)， sn _max― s_max /(x+y* s_max)，

根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到 χ _ (^Snrrmx― ^Snr n ) * ^min * ^S

(^max― ^min ) * ^^min * ^Snrr

根据 SNRB=10*log ( sa ) -10*logx, 得到

其中， SA=10*log ( sa )。

第三计算单元 603 , 第三计算单元，用于根据所述无同频信号干扰时小功率信号的信噪比和所述实际运行时小功率信号的信噪比获得同频信号干扰的干扰噪声；

具体的，根据 DS=SNRA-SNRB , 得到干扰噪声 DS。

第四计算单元 604, 用于根据所述同频信号干扰的干扰噪声，通过功率叠加算法获取同频信号干扰的干扰功率。

具体的，根据同频干扰导致的总噪声等于热噪声和干扰噪声，得到功率叠加算法：

Nth Nth+DS

10¹⁰ +10¹⁰ = 10 10

根据所述功率叠加算法，得到干扰功率:

其中， Nth是热噪声， I是干扰功率， Nth+DS是同频干扰导致的总噪声。本发明实施例中，假设最小检测的干扰取决于最小测量的 DS, 考虑到测量误差因素，实际测量的最小测量 DS大约能达到 ldB左右，假定信号的符号率为 6Mb/s, 噪声系数为 5dB, 则本发明实例提供的最小可测量的干扰功率为： 1=10 *log(l 0^A(Nth+ 1 )/10- 10^A(Nth/10))

所以，本发明实施例提供的最小可测量的干扰功率为 -107dBm

本发明实施例提供一种接收机，所述接收机通过测量温度和存储的噪声系数精确得到无同频信号干扰时小功率信号的信噪比；通过控制发射功率获得至少一组接收机的接收功率和信噪比，得到实际运行时小功率信号的信噪比；根据所述无同频信号干扰时小功率信号的信噪比和实际运行时小功率信号的信噪比的差异，计算干扰功率。从而实现最小可测量的干扰功率为 -107dBm; 发射机具备功率调节范围为 23dB; 测量都可以在秒级时间内完成。

实施例三参考图 10, 图 10是本发明实施例三提供的一种接收机的装置结构图。参考图 10, 图 10是本发明实施例提供的一种接收机 1000, 本发明具体实施例并不对所述接收机的具体实现做限定。所述接收机 1000包括：

接收端天线 ANT1001 ,放大器 AMP1002、 AGC1003、解调器 (Demodulator, DEM) 1004, 温度传感器 TEMP SENSOR1005、存储器 FLASH1006、控制单元 CONTROL UNIT 1007和通讯单元 COM U IT1008构成。

所述接收端天线 ANT1001 接收发射机发送的信号并输送给接收机 RX1000;

接收机 RX的 AGC 1003具有功率检测功能，可以检测到天线 ANT 1001输出给 RX的信号功率，由接收信号强度指示（ Received Signal Strength Indication, RSSI )通知 CONTROL UNIT 1007。

接收机 RX的 TEMP SENSOR1005检测接收机内部的温度，并通知 CONTROL UNIT 1007。

接收机 RX的解调器 DEM1004可以检测接收信号的信噪比，比如通过检测接收信号的均方误差，可以测量接收信号的信噪比，该信噪比信号送给 CONTROL UNIT 1007。

接收机 RX的噪声系数 NF, 通过在生产时测量并写入接收机 RX的存储器 FLASH1006 , 供 CONTROL U IT1007读取使用。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明要求包含范围之内。

Claims

权利要求书

1、一种测量同频信号干扰的方法，所述方法包括：

测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB, 根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比；

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述测量接收机的温度，根据所述温度和预先存储的噪声系数计算无同频信号干扰时小功率信号的信噪比，包括：

测量接收机的温度 t,根据所述 t和预先存储的噪声系数 NF,和总信噪比公式 SNR=S-Nth,计算无同频信号干扰时小功率信号的信噪比 SNRA,其中， SNRA = SA-(10*log ( k*t*b ) +NF), k是波耳兹曼常数， t是绝对温度， b为等效噪声带宽， NF为噪声系数， SA是接收机接收的小功率信号的功率。

3、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB,根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比，包括：测量至少一组的接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB;

根据每一组的接收机的接收功率和信噪比，计算出每一组的所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比；将所述至少一组得到的所述实际运行时小功率信号的信噪比取平均，得到所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比。

4、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB ,根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比，包括：测量一组接收机的接收功率和信噪比，得到（si , snrl ), ( s2 , snr2 );

根据总信噪比公式 snr=s/(x+y*s) , 得到 snrl=sl/(x+y*sl) , snr2=s2/(x+y*s2); 根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到

_ {snrl - snr\) * ^1 * ^2

(^2 - ^l) * snrl * snrl 根据 SNRB=10*log ( sa ) -10*logx, 得到

5 5 snr ― snr 其中， SA=10*log ( sa ) , si , s2是测量得到的接收机的接收功率； snrl和 snrl 是测量得到的接收的信噪比； X是信号无关噪声， y是信号相关噪声， SA 是接收机接收的小功率信号的功率， sa是 SA的线性标度， SNRB是所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比。

5、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB ,根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比，包括：测量一组接收机的最小接收功率和信噪比及接收机的最大接收功率和信噪比，得到（ )， ( s snr

根据所述总信噪比公式 snr=s/(x+y*s) ,得到 snr_mm = /(x+y* s_mm) , snr_max = /(x+y* s

根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到 (^Snrrmx― ^Snr n ) * ^min * ^S

X =

) * snr snr 根据 SNRB=10*log ( sa ) -10*logx, 得

其中， SA=10*log ( sa ), s_mm是接收机的最小接收功率， s_max是接收机的最大接收功率； snr_mm是所述最小接收功率时接收机测量得到的信噪比， snr_max是所述最大接收功率时接收机测量得到的信噪比； X是信号无关噪声， y是信号相关噪声， SA是接收机接收的小功率信号的功率， sa是 SA的线性标度， SNRB 是所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比。

6、根据权利要求 1至 5任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述无同频信号干扰时小功率信号的信噪比和所述实际运行时小功率信号的信噪比获得干扰噪声，包括：

根据 DS=SNRA-SNRB, 得到干扰噪声 DS。

7、根据权利要求 6所述的方法，其特征在于，所述根据所述干扰噪声，通过功率叠加算法获取干扰功率，包括：

Nth _ Nth+DS

根据所述功率叠加算法，得到干扰功率:

其中， Nth是热噪声， I是干扰功率， Nth+DS是同频干扰导致的总噪声。

8、一种接收机，所述接收机包括：

第二计算单元，用于测量若干组接收机的接收功率和信噪比，每一组包括两个信噪比和所述两个信噪比对应的接收功率，所述每一组的两个信噪比的差值等于或者大于 2dB,根据所述若干组接收机的接收功率和信噪比计算所述接收机实际运行时小功率信号的信噪比；

第三计算单元，用于根据所述无同频信号干扰时小功率信号的信噪比和所述实际运行时小功率信号的信噪比获得同频信号干扰的干扰噪声；

第四计算单元，用于根据所述同频信号干扰的干扰噪声，通过功率叠加算法获取同频信号干扰的干扰功率。

9、根据权利要求 8所述的接收机，其特征在于，所述第一计算单元，用于：测量接收机的温度 t,根据所述 t和预先存储的噪声系数 NF,和总信噪比公式 SNR=S-Nth,计算无同频信号干扰时小功率信号的信噪比 SNRA,其中， SNRA = SA-(10*log ( k*t*b ) +NF), k是波耳兹曼常数， t是绝对温度， b为等效噪声带宽， NF为噪声系数， SA是接收机的接收的小功率信号的功率。

10、根据权利要求 8或 9所述的接收机，其特征在于，所述第二计算单元，包括：

11、根据权利要求 8或 9所述的接收机，其特征在于，所述第二计算单元，包括：

第六计算单元，用于根据总信噪比公式 snr=s/(x+y*s),得到 snrl=sl/(x+y*sl), snr2=s2/(x+y*s2), 其中 x是信号无关噪声， y是信号相关噪声；根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到

{snrl - snr\) ^ si

X =

si - s\) * snr\ * snrl 根据 S RB=10*log (sa) -10*logx，得到

其中， SA=10*log (sa)。

12、根据权利要求 8或 9所述的接收机，其特征在于，所述第二计算单元, 包括：

第三测量单元，用于测量一组接收机的最小接收功率和信噪比及接收机的最大接收功率和信噪比，得到（ )， ( s snr

第七计算单元，用于根据所述总信噪比公式 snr=s/(x+y*s)，得到 snr_mm = s_mn /(x+y* s匪)， snr_max = s_max /(x+y* s丽)；

根据所述一组接收机的接收功率和信噪比，得到 x = ( 丽 - mJ ,

(^max― ^min ) * " min 根据 SNRB=10*log (sa) -10*logx，得 ί',

其中， SA=10*log (sa)。

13、根据权利要求 8至 12任意一项所述的接收机，其特征在于，所述第三算单元，包括：

根据 DS=SNRA-SNRB, 得到干扰噪声 DS。

14、根据权利要求 13所述的接收机，其特征在于，所述第四计算单元，包根据同频干扰导致的总噪声等于热噪声和干扰噪声，得到功率叠加算法:

Nth I Nth+DS

10¹⁰ +10¹⁰ = 10 10

根据所述功率叠加算法，得到干扰功率:

其中， Nth是热噪声， I是干扰功率， Nth+DS是同频干扰导致的总噪声