[科普中国]-接收灵敏度

接收灵敏度就是接收机能够正确地把有用信号拿出来的最小信号接收功率。

无线传输的接收灵敏度类似于人们沟通交谈时的听力，提高信号的接收灵敏度可使无线产品具有更强地捕获弱信号的能力。这样，随着传输距离的增加，接收信号变弱，高灵敏度的无线产品仍可以接收数据，维持稳定连接，大幅提高传输距离。普通11g产品的接收灵敏度一般为-85dBm，市面上的无线产品接收灵敏度最高可达-105dBm，比普通产品提高了20dB。而专业的接收机的接收灵敏度可以达到-120dBm。每增加3dB，接收灵敏度提高一倍。1

背景信息Rx 是接收（ Receive ）的简称。 无线电波的传输是“有去无回”的，当接收端的信号能量小于标称的接收灵敏度时，接收端将不会接收任何数据，也就是说接收灵敏度是接收端能够接收信号最小门限。接收灵敏度就是接收机能够正确地把有用信号拿出来的最小信号接收功率。它和3个因素有关系，即带宽范围内的热噪声、系统的噪声系数、系统把有用信号拿出所需要的最小信噪比。带宽范围内的热噪声经过接收机，这些噪声被放大了NF倍，要想把有用信号从噪声中拿出来，就必须要求有用信号比噪声再大SNR倍。即：

（1-3）

其中：S为接收灵敏度，单位是dBm；K为波尔兹曼常数，单位是J/K；T为绝对温度，单位是K；KT就是在当前温度下每Hz的热噪声功率（类似于高小姐每天的基本保障）；B表示信号带宽，单位是Hz（类似于高小姐基本保障的计算周期为一个月）；KTB代表带宽范围内的热噪声功率（类似于高小姐一个月的基本保障）；NF表示系统的噪声系数，单位是dB（类似于环境系数）；SNR表示解调所需信噪比，单位是dB（类似于高小姐的幸福感倍数）；表示系统底噪，单位是dBm。通常 WiFi 无线网络设备所标识的接收灵敏度（如 -83dBm) ，是指在 11Mbps 的速率下，误码率（ Bit Error Rate ）为 10 -5 (99.999%) 的灵敏度水平。 无线网络的接收灵敏度非常重要，例如，发射端的发射能量为 100mW 或 20dBm 时，如果 11Mb 速率下接收灵敏度为－ 83dBm ，理论上传输的无遮挡视距为 15km ，而接收灵敏度为－ 77dBm 时，理论上传输的无遮挡视距仅为 15Km 的一半（ 7.5km ），或者相当于发射端能量减少了 1/4 ，既相当于 25mW ，或 14dBm 。

从式（1-3）可以看出，要想让接收机“听清楚”发射机“说的话”，信号电平强度一定要大于接收机的接收灵敏度S。当然接收灵敏度S越小，说明接收机的接收性能越好，就像狗能听到人类听不到的微小声音，说明狗的听觉比人的灵敏度高；接收灵敏度S越大，说明接收机的接收性能越差，就像有的老人耳聋，你需要用很大的声音说话，他才能听到。

环境温度升高，灵敏度S就会变大，接收性能就会恶化，因此要尽量降低系统所在环境的温度。

带宽越大，系统的噪声系数越大，灵敏度S就会越大，接收性能也会恶化，这就要求在设计接收机的时候，要考虑到系统的带宽、噪声系数对灵敏度S的影响。2

解调解调所需的最小信噪比越小越好，这样可以增加系统的接收性能。最小信噪比要求和移动台的速度、所处的无线环境及所要求的通信质量有关，不同无线制式要求不同，同一无线制式的不同业务也不相同。

简介接收灵敏度是指接收机在满足规定BER（例如0.1%）指标要求的条件下，天线口能够接收到的最小接收信号电平。最小接收灵敏度用功率表示Smin=KTBFt（S/N）m

K 是常数T 表示温度B 表示信号带宽Ft 表示系统的噪声系数（S/N）m 表示解调所需信噪比

接收机灵敏度接收机灵敏度定义了接收机可以接收到的并仍能正常工作的最低信号强度。

为保持接收机正常工作的最小可接收信号强度，灵敏度可用功率来表示。也可以用场强表示。简单地讲，如果链路方程式中的接收功率值等于或大于接收机灵敏度，那么接收机就能正常工作，也就是说接收机能够正常的获取包含在发射信号中的信息。反之，如果接收功率低于灵敏度，那么获取信息的质量将远远低于规定的要求。3

三要素热噪声（称作kTB），接收机系统噪声系数和从接受的信号中提取有用的信息所需的信噪比。

接收机系统噪声系数和从接受的信号中提取有用信息所需的信噪比。

本词条内容贡献者为:

胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学