载噪比

引言

“载波噪声比”，或称 CNR 或 C/N，是一个参数，用于评估通信系统中载波信号相对于噪声水平的强度。 与低 C/N 比相比，高 C/N 比提供了更优越的接收质量以及更高的整体通信准确性和可靠性。

信号中过多的噪声会导致接收设备无法区分噪声和正在发送的实际信号。作为一种数字传输形式，C/N 比是按位计算的，因此，高 C/N 比表示从接收端到发送端的误码率较低。

CNR 如何确定？

所需信号功率中载波的功率除以总接收噪声功率称为 C/N 比，工程师以分贝 (dB) 为单位指定。如果已知输入的载波强度 (Pc)（以微瓦为单位）和噪声水平 (Pn)（以微瓦为单位），则可以使用以下公式以分贝为单位计算载波噪声比。

与信噪比 (S/N) 类似，C/N 比也是通过数学计算确定的，并且这两个指标都代表了通信信道的质量。S/N 比的规范在实际场景中通常更有用，例如确定 Wi-Fi、LTE/5G 和双绞线铜缆的信号与相对噪声的比例。在评估点对点微波传输或卫星通信系统中接收到的噪声水平时，经常使用 C/N 比。为了帮助精确定位或对齐接收天线，可以多次运行计算。与入射信号相比，卫星天线的对准效果越好，C/N 比就越高。

可以通过绘制一个图表，显示一段时间内接收到的信号功率随频率信号输出的变化来映射 C/N 比随时间的变化。在下面的样本中，信号强度峰值为 30 分贝毫瓦 (dBm)，噪声基底为 -35 dBm。因此，C/N 比代表两者（两种信号强度）之间的差值。

CNR 和 SNR 有何区别？

与在数字调制之前计算的 S/N 不同，C/N 是在数字调制之后计算的。这就是“载波”一词的由来。数字调制信号包含两个载波，它们是连续波形。这些称为载波信号，它们区分了模拟 S/N 比计算与数字 C/N 比计算。一些数字调制技术的例子包括正交幅度调制、相位键控、频率键控和幅度键控。

在计算 C/N 比时，数据来自广播信号的天线输出端和另一端的接收天线。相比之下，S/N 则从发射端解调之前和接收端解调之后提取数据。因此，S/N 计算了噪声温度以及传输噪声以及在调制或解调过程中检测到的任何噪声，而 C/N 则在传输过程中计算噪声温度。

载波噪声比和发生器

公司通常使用 PXI 格式的载波噪声发生器。它们的特点是低误码率 (BER) 和可调噪声水平。 使用不同的 C/N 值，BER 测试仪可以在测试期间持续运行。

由于设置时间较少，因此也可以更快地完成。

载波噪声比 (CNR) 指的是射频通带信号，即通过滤波器的波长范围。这使得 CNR 与信噪比不同。SNR 指的是解调后的模拟基带消息信号。在电子和电信领域，使用了诸如调制和解调之类的术语。调制是通过载波信号传输数据的过程，而解调是使用电路从载波波形中提取原始传输数据的过程。

载波噪声比的应用

CNR 经常用于卫星通信、射频通信系统以及在存在噪声的情况下评估载波信号质量的其他场景。

结论

总之，载波噪声比 (CNR) 是通信中用于比较接收到的载波强度与接收到的噪声强度的一种测量方法。它对于射频 (RF) 通信等系统尤其重要，因为信息是通过调制载波信号传输的。