GNSS模拟器的功率变大，载噪比一定变好吗？

在使用GNSS模拟器测试GNSS接收机时，我们经常会调模拟器的输出功率：信号太弱，就加一点；信号太强，就减一点。可实际操作时会发现，有时功率已经增加了 10 dB，接收机显示的载噪比却一动不动。

增大信号，载噪比就一定增大吗？减小信号，载噪比就一定降低吗？要回答这些问题，先看我们调的究竟是什么：是只调 GNSS 信号，只调噪声，还是把信号和噪声一起调了。

 

一、三个控件，分别在调什么？

载噪比，顾名思义即载波信号功率与噪声功率的比值，可以理解成“信号比噪声强多少”。只增强信号，载噪比会提高；只增加噪声，载噪比会降低；如果信号和噪声一起变强，两者的差距可能没有变化。

GNSS 模拟器的三个控件，正好对应这三种情况

1.SDR 增益

SDR 增益最容易让人误解。电平太低时，加 SDR增益能减轻接收机自身噪声的影响，因此会带来直接的载噪比变化；电平足够后，载噪比主要取决于模拟器生成的信号与噪声比例，再加增益也就很难提高了，它把信号放大的同时，也把模拟器生成的噪声一起放大，因此“功率增加了”并不代表“信号比噪声更强了”。这和用外部衰减器的表现是一致的。

• • 到达载噪比平台前，可以看到SDR的设置带来了载噪比的增长，且基本线性

• • 到达载噪比平台附近（42dBc）后，SDR分别设置50,60,70可以看到基本对载噪比没有影响，稳定在42dBc，但信号功率还是会变大（-110dBm、-100dBm、-90dBm）
    

2.GNSS 全局功率偏移

GNSS 全局功率偏移的表现则不同。它单独调整 GNSS 信号功率，不会把添加的高斯噪声一起放大，因此到达前面的载噪比平台后，继续增强信号，仍有可能进一步提高载噪比。不过，这种提升也有边界：受到多星互扰和接收机自身性能的影响，读数可能逐渐趋于稳定；信号过强时，还可能造成过载或捕获、跟踪异常。因此，应根据接收机允许的射频输入功率设置输出；如果接收端实际输入超过其绝对最大额定值，还可能造成硬件损坏。

以下是载噪比分别设置-10、0、10测得的载噪比结果，分比为33、42、48dBc。另外需要注意的是，改变GNSS信号全局增益也会对GNSS模拟器输出的整体功率带来变化。

3.高斯噪声偏移

高斯噪声偏移从噪声一侧改变两者的差距。表中 GNSS功率保持不变，调整高斯偏移后，便会带来载噪比的变化，当然也会同步改变载噪比平台。和其他二者不同，它的调整不会带来明显的整体GNSS信号功率的变化。以下是高斯噪声偏移分别设置10、0、-10测得的载噪比结果，分比为33、42、48dBc。

 

二、44 载噪比平台拐点，和三个控件有什么关系？

上文也做了简单解释，这里的 44 来自一组常用参考值：GNSS 信号为 −130 dBm，热噪声功率谱密度为 −174 dBm/Hz，两者相减得到 44 dBc（C/N₀）。

把 44 看作这组参考设置下的平台，就容易理解三个控件的区别了：

• • SDR 增益改变整路电平。 输入很弱时，接收机自身的噪声会拖低读数。增加 SDR 增益，可以让读数逐渐接近原本设定的载噪比；接近平台后，再把信号和模拟噪声一起放大，就很难继续提高读数。反过来，从平台开始减小整路电平，读数也可能先保持不变，降到弱信号区后才明显下降。

• • GNSS信号全局增益和高斯噪声偏移改变信号与噪声之间的差距。 因此，44 对它们不是一个固定上限：增强 GNSS 信号，或减少添加的噪声，都可以把载噪比推高；减弱信号，或增加噪声，则会把载噪比拉低。实际能调到哪里，还取决于设备的噪声底和可用功率范围。

用一组简单的数值看得更清楚。假设从上述 44 的参考状态出发，在理想条件下：

需要注意的是，这张表用于解释原理，不是设备实测结果。本次接收机的 SDR 平台约为 42 dB-Hz，理论参考值是 44 dB-Hz。现场判断是否已到平台，应看“继续调 SDR，接收机读数还变不变”，不必等待屏幕恰好出现 44。

 

三、工程师一句话总结

选择方法很直接：想调接收机的输入功率，用 SDR 增益；想直接调载噪比，用 GNSS GLOBAL OFFSET 或高斯噪声偏移。