无线通信中补充的一些小东西

发布时间 2023-12-01 16:51:39作者: Xxaj5

1、对数域与线性域
经常能看到各种各样的单位类似于dBm、dBW、W、mW、dB,其实可以理解为就是换了量纲。

  • dB其实是一个相对单位,比如说描述功率扩大了多少,或者缩小了多少,例如:功率原来为P0,现在把功率扩大100000000倍设为P1,用dB表示的话就是\(10\lg(\cfrac{P1}{P0}) = 80dB\)。在路径损耗或者信道增益(两者互为倒数)中,就经常看到路径损耗为多少多少dB,其实就是描述了p_tx与p_rx之间的相对关系了,因为路径损耗等于发射功率p_tx / 接收功率p_rx,放在\(10lg(\cfrac{p_{tx}}{p_{rx}})\)里就是dB了。路径损失\(10\lg(\cfrac{p_{tx}}{p_{rx}}) = 10lg2 = 3dB\),所以说3dB就相当于损失了一倍;反过来信道增益\(10\lg(\cfrac{p_{rx}}{p_{tx}}) = 10lg2 = 3dB\)说明3dB就相当于扩大了一倍。
  • 首先dBm和dBw与mw和w是有关系的,\(x(dBm) = 10\lg \cfrac{y(mW)}{1(mW)}\)以及\(x(dBW) = 10\lg \cfrac{y(W)}{1(W)}\),就相当于是y对于参考功率1W或者1mW有多大,就可以理解为功率的绝对值,1W = 30dBm = 0dBW。例如,发射功率p_tx = 10dBm,p_rx = 30dBm,那么如何用dB描述相对关系呢?答案是直接相减p_rx - p_tx = 20dB,3dB相当于扩大了一倍,这20dB也就是说相当于扩大了接近7倍,还有可能在疑惑为什么dBm相减是dB,看公式dB = 10lgP1 - 10lgP2,dbm = 10lgP1 - 10lg(1mw) = 10lgP1 - 0,是不是就相当于是dB公式中的被减数了,同理dBW相减也是dB。
  • 还有就是在论文的代码里,经常会把对数数字(dB)转化为线性数字进行计算,\(x(dB) = 10\lg(y)\),其中x就是对数数字,单位是dB,y是线性数字,可以理解为没有单位。