信號干擾比

信號干擾比（又稱信乾比）是指在傳輸信道的規定點，按規定條件測得的有用信號功率對干擾信號和噪聲的總功率之比，通常以dB表示。

中文名稱	信號干擾比
英文名稱	signal to interference ratio
定　　義	在給定的條件下所測量的傳輸信道的特定點上，有用信號功率與干擾信號加電磁噪聲的總功率之比。通常以分貝表示。
套用學科	通信科技（一級學科），通信原理與基本技術（二級學科）

基本介紹

• 中文名：信號干擾比
• 外文名：signal to interference ratio
• 學科：通信技術
• 定義：有用信號功率對干擾和噪聲之比
• 分類：射頻信號干擾比、音頻信號干擾比
• 領域：無線區域網路

簡介

信號是表示訊息的物理量，如電信號可以通過幅度、頻率、相位的變化來表示不同的訊息。這種電信號有模擬信號和數位訊號兩類。信號是運載訊息的工具，是訊息的載體。從廣義上講，它包含光信號、聲信號和電信號等。按照實際用途區分，信號包括電視信號、廣播信號、雷達信號，通信信號等；按照所具有的時間特性區分，則有確定性信號和隨機性信號等。信號是運載訊息的工具，是訊息的載體。從廣義上講，它包含光信號、聲信號和電信號等。例如，古代人利用點燃烽火台而產生的滾滾狼煙，向遠方軍隊傳遞敵人入侵的訊息，這屬於光信號；當我們說話時，聲波傳遞到他人的耳朵，使他人了解我們的意圖，這屬於聲信號；遨遊太空的各種無線電波、四通八達的電話網中的電流等，都可以用來向遠方表達各種訊息，這屬電信號。人們通過對光、聲、電信號進行接收，才知道對方要表達的訊息。

干擾信號（interfering signal），是指對有用信號的接收造成損傷的信號。

噪聲（Noise）在電子學中指，信號在傳輸過程中會受到一些外在能量所產生信號（如雜散電磁場）的干擾，這些能量即噪聲。噪聲通常會造成信號的失真。其來源除了來自系統外部，亦有可能由接收系統本身產生。噪聲的強度通常都是與信號頻寬成正比，所以當信號頻寬越寬，噪聲的干擾也會越大。所以在評估噪聲強度或是系統抵抗噪聲能力的數據，是以信號強度對噪聲強度的比例為依據，此即信噪比。

信號干擾比是指在給定的條件下所測量的傳輸信道的特定點上，有用信號功率與干擾信號加電磁噪聲的總功率之比。通常以分貝表示。

干擾信號的分類

同頻干擾

同頻干擾是指相鄰兩個或幾個基站的覆蓋重疊區內，接收點場強是來自各基站信號場強之和。由於各基站信號傳播的路徑、介質及所使用的發射設備不同．所以使得各個基站發出的信號到達重疊區的時間也不同，即各信號之間存在相對時延差，從而產生各信號的相對相位差。由於相位差的存在，使得在重疊區的各信號相互干擾，所以直接影響了 BP機正常接收。當然，同頻干擾還與調製度及頻偏有一定關係。採用某種方式對各基站發出的信號到達重疊區的時間加以調整，是解決同頻干擾問題的關鍵。根據CCIR的報告，對於目前我國無線尋呼普遍使用的不歸零直接FSK調製的POCSAG碼．當各基站的調製信號之間的相對時延差小於1/4bit周期時，重疊區BP機可得到滿意的接收效果。當調製信號速率為1200bit/s時．相對時延差應小於208μs。我們常見的MOTOR0LA LT發射機的時延調整範圍為180--220μs。由於分路器到每個基地間的傳輸介質不盡相同，所以具體調整發射機時延時，一般以距中心站最遠的基站為基準(時延180μs)．以每公里延時1μs計算出其他基地的時延。實際工作中需要作多次調整，才能達到所要求的效果。

應當注意。根據"無線尋呼技術體制"的要求，數字尋呼機的靈敏度應不低於5μV/M，漢字尋呼機的靈敏度應不低於10μV/m。據理論計算，當發射天線高度增加1倍時，信號場強也增加1倍；而當有效發射功牽增加1倍時，信號場強則增加40%．要使通信距離增加l倍，須提高天線4倍，或增大功率16倍。由此可見，天線架得越高。就越容易造成同頻干擾。功率也並非調得越大越好，要視具體情況而定；必要時可採用定向天線。在調整時延時也應考慮到各基站天線高度不同所造成的影響。

互調干擾

這是由於不同頻率的兩個或多個射頻信號在某台發射機功放末端經非線性作用產生了新的等於另-頻點的頻率分量而引起的。三階互調干擾分二型和三型兩種。當4個頻率F1-F4滿足F1+F2-F3=F4，且F1-F3為發射頻率，F4為接收頻率時．F4就會受到干擾，這種干擾稱為三型三階互調干擾；當3個頻率F1'-F3'滿足2F1'-F2'=F3'，且F1'、F2'為發射頻率．F3'為接收頻率時，F3'將受到干擾，這種干擾為二型三階互調干擾。消除互調干擾的方法有3種：一是利用天線的空間隔離來減少發射機 之間的耦合，天線之間空間隔離衰耗的大小與兩副天 線架設的相對位置有關。水平架設時，間距要大於其 中較大波長的1．5-2倍；垂直架設時．間距應大於其 中較大的波長。二是在發射機末級功故輸出端加裝單 向器。如干擾源頻率與受干擾頻率差3MH2以上，可 用腔體濾波器。三是上述兩種方法的組合使用。

雜散干擾

雜散干擾主要是指由於發射機倍頻器的濾波特 性不好，而使一些二次和三次諧波分量在發射機輸出 級輸出，產生雜波輻射信號。另外，發射機的技術指標不合格，也會使以載波為中心的噪聲分布相當寬，在 幾兆赫茲的頻帶內造成干擾。消除雜散干擾的較為有 效的辦法是在發射機輸出端接入選擇性濾波器，以減少干擾信號。發射機載頻功率大於25W時，任何一個離散頻率的輻射功率皮低於發射機載頻功率70dB，才不會干擾正常通信。對於嚴重不符合技術指標的發射機，應堅決予以淘汰。

鄰道干擾

鄰道干擾是指相鄰的或者鄰近波道之間的干擾。目前，移動通信系統廣泛使用的特高頻(VHF)、超高頻(UHF)電台，波道間隔為25KHz。眾所周知，調頻信號的頻譜很寬．其中某些諧波分量落入鄰道接收機的通帶內，就會造成鄰道干擾。這種干擾主要是由於發射機技術指標的嚴重不合格造成的。一般多基站工作時，要求發射機的頻率穩定度為5×10-6；調製最大允許頻偏為5 KHz ．我國尋呼體制規定為4.5 KHz；鄰道輻射功率對鄰道接收機形成的鄰道干擾應比載波功率低70dB以上 。

噪聲的三種來源

噪聲的來源很複雜，我們可以把它們大致歸結為三種：

第一種是元器件產生的固有噪聲，電路中幾乎所有的元器件在工作時都會產生一定的噪聲，電晶體、電阻、電容，這種噪聲是連續的，基本上是固定不變的，並且頻譜分布很廣泛，這種噪聲除了改進元器件的材料和生產工藝外，幾乎沒有任何辦法消除，也就是說，這種噪聲幾乎可以不用實驗，在圖紙上進行計算就可以推算出來。好在現在很多優質元器件的固有噪聲都很小，在設計電路時選擇優質元器件就可以把這種噪聲壓制到非常小的水平，小到我們根本不會聽見。

第二種噪聲來源於電路本身的設計失誤或者安裝工藝上的缺陷，電路設計失誤往往會導致電路的輕微自激（一種自由振盪狀態），這種自激一般在我們可以聽到的聲音範圍之外，但是在某些特定條件下它們會對聲音的中高頻產生斷續的影響，從而產生噪聲。安裝工藝失誤就稍微複雜一些，比如接外掛程式接觸不良，接觸表面形成二極體效應或者接觸電阻隨溫度、振動等影響發生變化而導致信號傳輸特性變化，產生噪聲。還有元器件排布上的失誤，將高熱的元器件排布在對溫度敏感的元器件旁邊，或者將一些有輕微振動的元器件放在對振動敏感的元器件旁邊，或者沒有足夠的避震措施……等等這些，都會產生一定的噪聲。這些噪聲可以說都是人為造成的，對於經驗豐富的電子設計師來說，這些噪聲都是可以避免或者大大減輕的。

第三種噪聲則是非常廣泛的，也是經常被提起的干擾噪聲。這種噪聲來源很複雜，主要包括幾個方面：

空間輻射干擾噪聲：任何導體通過交變電流的時候都會引起周圍電場強度的變化，這種變化就是電場輻射，同樣，像變壓器這樣的磁體也會引起周圍磁場強度的交替變化。我們知道，交變電場和磁場中的閉合導體會產生和電場磁場變化頻率相同的交變電流，也叫感應電流。音響設備中所有的元器件、導線、電路板上的銅箔都是電導體，因此不可避免地會產生感應電流。這種感應電流疊加在信號中就會產生噪聲。

線路串擾噪聲：某些電氣設備會產生干擾信號，這些干擾信號通過電源、信號線等線路直接竄入音響設備中。

傳輸噪聲：這種噪聲是信號在傳輸過程中由於傳輸介質的問題產生的，比如接外掛程式的接觸不良、信號線材質不佳、地電流串擾等等。其中，地電流串擾是經常容易被忽視的問題。由於民用音響器材大多採用非平衡傳輸方式，信號線的外禁止層實際上也參與的信號的傳輸，通常禁止層與音響器材的“地”連線，大多數音響器材的地是和設備的外殼相連的，並且和住宅供電線路提供的“大地”相連線。在正常情況下，住宅供電的大地是非常理想的，它使得所有連線線路的“地”都是平等的。但是，一旦這個接地出現故障，甚至某些不負責任的電力公司將這個地與市電的“零線”連線，就會出現問題了。此時消耗功率大的器材的“地”電壓比別的器材要“高一點”，比且這個高低 的差別還會隨著消耗功率的大小發生變化，我們知道，一般的音頻信號線中傳輸的信號是很微弱的，這變化則足以使得信號線中傳輸的信號產生很大的變化。這變化除了產生失真外，也包含了一定的噪聲。並且，由於接地不良，空間輻射對於信號傳輸的影響也會加劇。

一種信號干擾比的測量方法

SIR測量技術是碼分多址移動通信系統中的關鍵技術，主要套用於功率控制、軟切換和小區搜尋等方面，為系統正常運行提供適時有效的信乾比信息。SIR測量的準確與否將直接影響移動通信系統的性能。

傳統的SIR的測量過程可簡略歸納如下：

1)傳輸的多徑信號經過RAKE接收機中的RAKE合併器1後，形成單路信號。

2)RAKE合併後的信號一路經過信號功率測量器2用於信號功率的估測，另一路經過干擾功率測量器3用於干擾功率的估測。

3)將信號功率測量器2和干擾功率測量器3的輸出值通過除法器4做除法運算，即可得到SIR的測量值。

由於信號的傳輸為多徑傳輸，並在接收端採用多徑接收技術，而傳統的SIR測量方法是對接收端RAKE合併之後的單路信號進行SIR的測量，會產生干擾測量結果的不真實、部分干擾結果損失掉等情形。再者，由於在移動通信系統中信道為瑞利衰落信道，當信道處於深衰落時這種SIR的測量方法就不能真實地反映信道的變化，從而不能向系統提供準確、有效的信息。鑒於此，本發明的目的就在於提供一種信號干擾比(SIR)的測量方法及其實現該方法的一種SIR測量裝置，其可提供干擾測量更多的有效信息，使SIR的測量更為精確，為系統的正常運行提供更為準確、有效的信息。

為實現上述發明目的，本發明一種套用於碼分多址移動通信系統的信號干擾比測量方法，其特徵於該方法至少包括：在接收端多徑接收裝置的單徑解調後測量該單徑信號的干擾功率，將各路單徑信號的干擾功率測量結果經均分合併得到總的干擾功率值；在各路單徑信號經分集合併後測量其信號功率；以測得的信號功率值除以所述總干擾功率值，得到該信號干擾比。