中国科学技术大学本科毕业论文
置、干扰信号的振幅差以及发射信号的频率之间的关系:
图1:接收信号功率与接收天线位置匹配的关系
从以上实验结果图可以看出,如果接收天线的位置离理想位置相差一毫米,那么最多可以将干扰信号降低到-29dB;而第二幅图可看出,当两路干扰信号的
图2:接收信号功率与两组干扰信号幅度差的关系
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幅度相差达到10%,最多能达到-23dB的消除效果。
为了更清楚的分析接收天线的位置偏差对天线干扰消除带来的影响,可以进
d?一步进行理论计算一下。假设ant=1 mm,?=12.1 cm(对应中心频率
fc=2.48GHz),这里假设两组信号幅度是相同的,这时候的实验结果表明干扰信号功率比没有进行天线消除时候减少了28.7dB。图1还列出了不同带宽对天线干扰消除效果的影响。
图2则列出了天线干扰消除的效果与两路干扰信号的振幅差的关系,这里要假设对于不同带宽的信号,接收天线都按照不同的中心频率放在理想的位置。可
A
?Aant以看出,如果一路信号的振幅比另一路信号高10%,即=0.1*ant,那么
两路信号的功率就会有1dB的差别(根据功率计算式r[t]r[t]可以看出来),如果忽略带宽的微弱影响,在这样的振幅误差情况下,天线消除的效果可以达到-23dB。准确来说,对于5MHZ的带宽,天线消除性能为-22.994dB。另外从图2可以看出,相对于振幅精确相等的情况,很小的振幅差别就能很大程度地影响天线消除的性能。另外,振幅差异对于天线消除性能的影响与信号中心频率关系不大,这样产生的频率响应就比较平滑。对于后面的干扰消除电路来说,输入信号的失真度相对要小,因此振幅的差别最终可能会有利于后期干扰消除。
接收天线相对于两根发射天线位置进行变化时,接收天线接收到的信号功率变化情况:
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图3
图3 列出了单根天线和双根天线分别工作时,接收信号的功率变化曲线图。由图可以看出,如果只有一根发射天线工作,接收信号的SNR呈现比较单调的变化,并且其干扰消除效果也不好,最多只能达到-15dB(仅TX2工作);当使用自干扰天线消除的方法,放置两根发射天线同时工作,可以发现在某一个位置会出现极大的干扰相消效果,也就是通常所说的“空口”,在“空口”处,干扰消除效果降低了20dB,将SNR降低至28dB,而单根天线最多只能降低至43dB左右。
3、天线消除技术扩展
天线消除技术可以减少自身发射器带来的干扰,但是对于其真正想要接收的信号会有什么影响?另外,天线消除技术与其他一些原理相似的方法比起来有什么好处,比如两根发射信号发射的是已经经过了?相移的两路信号,然后把接收
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天线置于发射天线中间,理论上来说这两种方法的效果是一样的,并且相移技术并不需要衰减器。
为了解除上述疑惑,我们可以做相关实验。实验结果图如下所示。 图4中,两幅图都是接受信号功率的空间等高线分布图。其中,左图的实验参数是两路发射信号的功率相等,但是相移了?;而右边的图表示两路信号发射功率不相等,但是没有相移。由图可以看出,这两种消除方法的“空口”位置不同,功率相等的两路信号形成的“空口”位置比较对称,基本在中心的直线上;而功率不相等的两路信号形成的“空口”位置规律不太明显(其实也是可以利用曲线方程来将其“空口”位置表达出来的),但是这两种方案都能有效地形成“空口”,在“空口”位置放置接收天线的话,都可以达到很好的天线消除效果。
图4
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