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GPS信号功率、信噪比、载噪比以及载波噪声功率谱密度比概念和计算 ...

已有 8301 次阅读| 2020-3-18 21:24 |个人分类:GNSS Receiver Design|系统分类:硬件设计| GPS, 信噪比, 载噪比

1. GPS信号功率
GPS信号功率为：Ps = -160dBW = -130dBm。为什么是这个数值，参考GPS的ICD文件去。
2. 热噪声功率
Pn=KBT，其中K为玻尔兹曼常数，B为带宽，T为温度。k=1.3806505*10-23 J/K ，T是系统温度，一般为20°C(293.5°K)。考虑到GPS信号的前端滤波器，可以认为B=2MHz。因此可以得出，热噪声功率为：-141dBW (-111dBm）。
3. 信噪比
SNR = Ps/Pn = -19dB
4. 载噪比
C/N0的正式说法应该为Carrier-to-noise-density ratio，载波-噪声功率谱密度比。其实是和简称的载噪比（C/N）有一定的区别，量纲也有区别（dB-Hz和dB）。因此，计算时应该使用Ps/(Pn/B)，也就等同于SNR*B。B为2MHz，计算出来就应该是44dB-Hz。
5. 噪声功率谱密度
有细心的人会发现，也可以直接通过噪声功率谱密度计算。噪声功率谱密度Pn0=Pn/B=KT=-204dBW/Hz，这个参数的意思是白噪声在室温环境下，每Hz带宽的能量是-204dBW。C/N0=Ps/Pn0=-160dBW/(-204dBW/Hz)=44dB-Hz。其实这个算法是真正的计算方法，但是理论太多，不太容易明白。