天線接收功率計算公式 訊號功率計算公式推導步驟

2021-10-13 08:10:52 字數 1172 閱讀 3885

訊號功率簡介

訊號可分為能量有限訊號和功率有限訊號。如果訊號的功率是有限的,則稱為功率有限訊號,簡稱功率訊號。功率訊號的能量為無限大。它對通訊系統的效能有很大影響,決定了無線系統中發射機的電壓和電磁場強度。

連續時間訊號f(t)的能量e和功率p分別定義為:

離散時間訊號f(k)的能量e和功率p分別定義為:

若訊號能量有限,即

,且,則稱此訊號為能量訊號;若訊號功率有限,即

,且e趨近於

,則稱此訊號為功率訊號。功率有限訊號也就是平均功率大於零且有限的訊號。

功率訊號特點

功率有限訊號的功率大於零且有限,能量無限。

乙個訊號不可能既是功率訊號,又是能量訊號,但可以既非功率訊號,又非能量訊號。一般地,週期訊號和隨機訊號是功率有限訊號[2]。

如何判斷功率訊號和能量訊號呢?

訊號的能量和功率是訊號與系統分析裡的基本概念或稱通用概念,它的定義不會專門去考慮去照顧某乙個特定訊號的情況。通俗的說,時間不因你而存在,也不因你而消亡。過去、現在和將來,都是訊號與系統這門學科需要關注的時間範圍。為了廣泛的適應性,這兩個基本概念的積分時間都是無窮大。

根據兩種訊號的特點,在無限時間的週期訊號為功率有限訊號,而能量訊號一定為非週期訊號。非週期訊號又分為三種。一是能量訊號:持續時間有限的脈衝訊號,且

時,,一種是功率訊號:持續時間無限,但幅度有限的訊號;一種是既非功率又非能量訊號,當時,。

無線訊號功率計算公式

1、自由空間傳播模型

(前提:發射端與接收端之間的傳播無障礙物,比如衛星與手機的連線訊號)

friis公式:

pr(d):接收到的訊號功率pt:發射功率gt:發射天線增益gr:接收天線增益λ:波長(m)

d:發射端與接收端的距離(m)l:與傳播無關的損耗(傳輸線衰減、濾波損耗、天線損耗)

注:功率與增益的單位都為w

可以由上述公式改寫為pr,是pr(d)的非函式形式

假設理想狀態下無損耗,l=0,f=c/λ,將常數加和,可以演算得:

如果將pr,pt,gt,gr單位換為mw,可以推導出以下公式

無線概念中常用來表示功率的的單位一般用dbm,dbi,與w的轉換關係如下

2、地面反射模型

在d》50m情況下,

可以演算為

如果將pr,pt,gt,gr單位換為mw,可以推導出以下公式

路徑損耗公式為

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