題:
為什麼接收機靈敏度隨頻率變化很大?
Alex
2019-04-11 08:15:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

我一直在尋找2.4 GHz WiFi天線來捕獲微弱的免費WiFi信號,並對其進行放大以便可以使用。我發現了 Ruckus Metroflex NG,它可以接收低至-108 dBm的信號。這是非常薄弱的​​;但是,在尋找這種天線時,我不禁注意到,諸如 LoRaWAN之類的900 MHz接收機的靈敏度低至-136 dBm。這實際上足夠弱,以至於在1W的發射功率下,您可以捕捉到地球上任何物體的900 MHz信號-即使在最高的平面上。

所以我想,好吧,頻率越低,波浪越長,越容易被它們抓住。但顯然並非如此。在1.575 GHz中頻下運行的GPS接收機對於 RXM-GNSS-TM-B的採集靈敏度高達-164 dBm(甚至更低的跟踪靈敏度)。那麼,有什麼用呢?為什麼在檢測到信號之前所需的信號強度如此巨大的差異?

二 答案:
Phil Frost - W8II
2019-04-11 18:00:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

檢測信號不是放大信號的問題:問題在於將信號與噪聲區分開。

噪聲本質上是隨機的:單個觀測值是不可預測的,但是隨著更多觀測值的產生,平均趨於零。通過平均更多的觀察值,可以使噪聲任意接近零。

信號不是隨機的。信號的存在會在噪聲中引入可預測的偏差。隨著更多的觀察,這些偏見加重了。通過長時間發送相同的 predictable 信號,可以進行更多觀察,並且可以使表示該信號的累積偏差任意大。

因此一種簡化信號的方法要檢測的是以較低的速率發送比特。在所有其他條件相同的情況下,這意味著發送每個位會投入更多的能量,因此更容易知道某個位應為0還是1。因此,可檢測到的最小信號功率會更低。

因此在速度和靈敏度之間存在根本的權衡。 WiFi可以多種速度運行,並且可以動態協商速度,以找到在當前條件下幾乎無法檢測到的最高速度。因此,當AP僅在3米外時,您將獲得較高的速度,而在大型建築物的另一側時,您將獲得較低的速度。有時甚至無法檢測到最低的WiFi速度(6,5000 kbit / s),並且通信完全失敗。

LoRaWAN專為低功耗和長距離而設計,因此運行速度較低:27 kbit / s。 GPS的速度是最慢的WiFi速度的240倍,因此它的靈敏度更高。 GPS的獨特之處在於其主要目的不是通信。這意味著比特率可能會非常低:0.050 kbit / s。因此,GPS接收器可能非常敏感。

Brian K1LI
2019-04-11 19:32:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

我們可以進一步深入研究 Phil Frost-W8II給出的答案。您引用的 Ruckus Metroflex NG無線路由器的數據表中引用了接收機靈敏度與數據速率的關係:

enter image description here

我們注意到數據速率和靈敏度之間存在對數關係: $$ \ mathsf {10log(\ frac {2Mbps} {1Mbps})= 3.0dB} $$ span> $$ \ mathsf {10log(\ frac {5.5Mbps} {1Mbps})= 7.4dB} $$ span> $$ \ mathsf { 10log(\ frac {11Mbps} {1Mbps})= 10.4dB} $$ span>

,用於跟踪規格引用的各種數據速率之間的靈敏度差異。



該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 4.0許可。
Loading...