Обработка сигнала в GPS приемнике, Вопрос о чувствительности. Опции

[Михаил_K]

Добрый день (утро, вечер, нужное подчеркнуть ).
Вопрос в следующем. В документации на GPS приемник написано что его чувствительность
при сопровождении равна минус 160 dBm. Поясните вкратце пожалуйста. Информационная скорость - 50 символов в секунду, соответственно полоса сигнала 50 Гц. Для такой полосы уровень мощности тепловых шумов составляет минус 157 dBm. Как обеспечивается чувствительность в минус 160 dBm?

[Stanislav]

...Для такой полосы уровень мощности тепловых шумов составляет минус 157 dBm. Как обеспечивается чувствительность в минус 160 dBm?

ХЗ. Может, там дБм с дБвт перепутали?
А где Вы такую характеристику видели?

ЗЫ. Мощность тепловых шумов Вами, похоже, неправильно пощщитана. У меня получилось минус 134 дБм.
ЗЗЫ. Суть, собственно, в том, что минимальный уровень даётся для полосы принимаемого сигнала примерно в 1 МГц. При синхронном накоплении получим его "увеличение" до минус 117 дБм.

Сообщение отредактировал Stanislav - May 1 2008, 07:10

[Михаил_K]

ХЗ. Может, там дБм с дБвт перепутали?
А где Вы такую характеристику видели?

Характеристику взял из даташита на GPS модуль. Утверждается что захватить сигнал он может при минус 145 dBm, а сопровождать при минус 160. Вряд ли перепутали с дБвт, т.к. буржуи этим параметром не пользуются

ЗЫ. Мощность тепловых шумов Вами, похоже, неправильно пощщитана. У меня получилось минус 134 дБм.

Мощность шумов посчитана правильно.

P.S. А повышать соотношение сигнал/шум можно любым переизбытком - оверсемпленгом в разных его проявлениях. Т.е. прием с накоплением. Делаем 2-а идентичных синхронных канала и выигрываем в sqrt(2) раз. Ну, если честно, то это "раз" зависит от функции распределения шума, но будем считать ее нормальной Гаусовской. Я с GPS совсем не знаком, и не утверждаю, что так делают, но таким способом можно получать довольно "фантастические" параметры в различных ситуациях включая чисто аналоговые применения - параллельное включение ОУ...

Создание 2х идентичных каналов - это в чистом увеличение мощности на входе приемника на 6дБ. 2 канала вызывают увеличение полосы пропускание в 2 раза. Соотвественно увеличение тепловых шумов на 3 дБ. Имеем на приеме улучшение отношения сигнал/шум на 3 дБ ЗА СЧЕТ УВЕЛИЧЕНИЯ ПЕРЕДАВАЕМОЙ МОЩНОСТИ.
Вопрос в другом. Как при ЗАДАННОЙ МОЩНОСТИ получить требуемую скорость в 50 бит/с.

[Stanislav]

Мощность шумов посчитана правильно.

Тогда ошибся я.
Мощность тепловых шумов 50-омного тракта в полосе 50 Гц при температуре 300К:

Pш=10*lg(4*k*T*R*dF)= 10* lg(4*1,4*10^-23*300*50*50)= -164 (дБвт) = -134 (дБм).

Где ошибка?

ЗЫ. Нашёл самостоятельно. Забыл на сопротивление поделить.
Тогда получается -151 дБм.


Вот подсчёт:

V1m^2 = 0,05 (В^2) - квадрат эффективного напряжения для 1 мВт мощности на нагрузке 50 Ом;

Vш^2 = 4*k*T*R*dF = 4*1,4*10^-23*300*50*50 = 4,2*10^-17 (В^2) - квадрат эффективного напряжения шума.

10*lg(Vш^2 / V1m^2) = 10* lg(4*k*T*dF/0,001) = -151 (дБм).

Так, по-моему, верно.
Иначе придётся признать, что заблудился в 3-х соснах.
----------------------------------------------------------------------------------


ЗЫ. В любом случае, при синхронном накоплении ("сужении полосы") входного сигнала С/А, теоретический выигрыш получается в 43 дБ = 10* lg(1023000/50).

Сообщение отредактировал Stanislav - May 1 2008, 09:23

[Михаил_K]

Тогда ошибся я.
Мощность тепловых шумов 50-омного тракта в полосе 50 Гц при температуре 300К:

Pш=10*lg(4*k*T*R*dF)= 10* lg(4*1,4*10^-23*300*50*50)= -164 (дБвт) = -134 (дБм).

Где ошибка?

ЗЫ. Нашёл самостоятельно. Забыл на сопротивление поделить.
Тогда получается -151 дБм.
Вот подсчёт:

V1m^2 = 0,05 (В^2) - квадрат эффективного напряжения для 1 мВт мощности на нагрузке 50 Ом;

Vш^2 = 4*k*T*R*dF = 4*1,4*10^-23*300*50*50 = 4,2*10^-17 (В^2) - квадрат эффективного напряжения шума.

10*lg(Vш^2 / V1m^2) = 10* lg(4*k*T*dF/0,001) = -151 (дБм).

Так, по-моему, верно.
Иначе придётся признать, что заблудился в 3-х соснах.
----------------------------------------------------------------------------------
ЗЫ. В любом случае, при синхронном накоплении ("сужении полосы") входного сигнала С/А, теоретический выигрыш получается в 43 дБ = 10* lg(1023000/50).

Во первых вы забыли поделить еще на 4. Так что мощность шума все-таки минус 157 дБм.
А во вторых, расширение спектра и затем его свертка здесь не причем. Вы получаете при свертке сигнала увеличение спектральной плотности на 43 дБ. Однако для сигнала с мегагерцовой полосой и тепловая мощность шума будет тоже больше на 43 дБ, т.е. 114 дБ, и отношение сигнал/шум на входе приемника будет равно 114 - 160 = -46 дБ. Поэтому после свертки получаем отношение сигнал/шум равное минус 3 дБ. Вот и вопрос. Как оно работает

[mvm54]

Вы получаете при свертке сигнала увеличение спектральной плотности на 43 дБ. Однако для сигнала с мегагерцовой полосой и тепловая мощность шума будет тоже больше на 43 дБ, т.е. 114 дБ, и отношение сигнал/шум на входе приемника будет равно 114 - 160 = -46 дБ. Поэтому после свертки получаем отношение сигнал/шум равное минус 3 дБ. Вот и вопрос. Как оно работает

Если рассчитать мощнисть шума для полосы 1Мгц и учитывать, что при корреляционной обработке увеличение спектральной плотности на 43 дБ будет только для сигнала. Для шума эта величина на выходе коррелятора будет меньше. Или я чегото не понимаю?

[Михаил_K]

Если рассчитать мощнисть шума для полосы 1Мгц и учитывать, что при корреляционной обработке увеличение спектральной плотности на 43 дБ будет только для сигнала. Для шума эта величина на выходе коррелятора будет меньше. Или я чегото не понимаю?

Не поянл сути вопроса

[mvm54]

Не поянл сути вопроса

Извини я ошибся в расчете. Бывает.