wifi信号中rssi是什么意思(何为无线接收信号强度)
wifi信号中rssi是什么意思(何为无线接收信号强度)接收机的Gain要随着输入讯号大小动态调整,才能同时兼具整体电路的SNR与线性度。因此要有AGC ( Automatic gain control )的机制,透过ADC (Analog Digital Converter) 转换成数字讯号。AGC是一回授机制,因此会将ADC的输出讯号,回授到AGC,由AGC判断何谓适中的Gain,然后再由VGA (Variable Gain Amplifier),将Gain调整至适中的值并输出,所以若输入讯号过小时(例如-117dBm),其Gain要开到最大,才有足够的SNR,讯号才能成功解调。若输入讯号过大时(例如-19dBm),其Gain要开到最小,才不会造成后端电路饱和。因为接收机便是根据RSSI来调整增益水平的。消费者在使用手机时,因为手机处于移动状态,导致与基地台间的路径损耗一直在变动,即手机所接收的讯号强弱不一。也就是LNA的输入讯号强度,会有
1、何为RSSI?
RSSI的英文意思为(Received Signal Strength Indication),是接收信号的强度指示,无线发送层的可选部分,用来判定链接质量,以及是否增大广播发送强度。在移动通信方面来看就是当仪器传送一个讯号给手机时 手机要马上回报 收到的讯号为多少dBm。
所以在手机校准中 也会针对RSSI来做校准 这样手机才能真正正确判断 目前仪器打出来的讯号的值为多少。
2、为啥RSSI如此重要?
因为接收机便是根据RSSI来调整增益水平的。
消费者在使用手机时,因为手机处于移动状态,导致与基地台间的路径损耗一直在变动,即手机所接收的讯号强弱不一。也就是LNA的输入讯号强度,会有很大范围的变动。以WCDMA的cell power为例,其范围为-19dBm~-117dBm,将近100dBm的变化范围,而由下式 :
可知当LNA的输入讯号不固定时,若Gain为单一固定值,则输出讯号也会不固定。很可能当输入讯号过大时(例如-19dBm),后端电路饱和,线性度下降。或输入讯号过小时(例如-117 dBm),后端电路SNR下降,NF上升。
所以若输入讯号过小时(例如-117dBm),其Gain要开到最大,才有足够的SNR,讯号才能成功解调。若输入讯号过大时(例如-19dBm),其Gain要开到最小,才不会造成后端电路饱和。
接收机的Gain要随着输入讯号大小动态调整,才能同时兼具整体电路的SNR与线性度。因此要有AGC ( Automatic gain control )的机制,透过ADC (Analog Digital Converter) 转换成数字讯号。AGC是一回授机制,因此会将ADC的输出讯号,回授到AGC,由AGC判断何谓适中的Gain,然后再由VGA (Variable Gain Amplifier),将Gain调整至适中的值并输出,
因为后端电路的动态范围很小,所以有了AGC机制,如此即便输入讯号的动态范围很大,也能使进入后端电路的动态范围,缩减在某个区间,
这样的话,不管输入讯号是-117dBm,还是-19dBm,最后输出的功率皆为-20dBm,既足以推动后端电路,又不至于使后端电路饱和。并且确保每一级子电路,其输出讯号都小于OP1dB,才不会有非线性失真。
因此我们由以上分析可知 要有精确的RSSI 接收器才能打开最适当的Gain Mode 以维持接收讯号的质量。
以高通的MDM芯片为例 其接收器内部的LNA 一共有7个Gain Mode。
所以校准时 将RxLevel (dBm)分三个等级:
-60~-61dBm为Gain Mode : 0~1
-50 dBm为Gain Mode : 2
-40 dBm为Gain Mode : 3~5
而每个Gain Mode 都会有AGC Offset值 用来将Gain Mode调整至最适合的状态。
如果RSSI过小 简单讲就是通路上Loss太大 例如仪器打出-60dBm的讯号,手机回报的RSSI却只有-68dBm。
一般而言 误差范围是正负5 亦即手机回报的RSSI 最小也只能-65dBm 这意味着通路上有3dBm的Loss 使得RSSI无法合乎规范 那就要检查 从天线头到接收器 哪边Loss过大 可从接收器=>天线头的顺序 一级一级查 看Loss是出在哪一个组件 抑或是出在哪一颗匹配组件。
如果是设计时间 有几个方向:
1. 匹配没调好 Mismatch Loss过大 ;
2. 天线开关的逻辑错误 这需要请软件工程师分析Log 看缓存器的值是否正确。
如果是工厂阶段 有几个方向:
1. SMT问题 虚焊或短路 以至于讯号过不去或流到GND Loss当然大;
2. 治具探针没顶好或有脏污。
如果是RSSI过大 若是设计时间 那多半是软件问题;若是工厂阶段 很可能治具屏蔽效果太差 因为工厂是一个充满噪声之处 很可能噪声比仪器打出来的讯号还大。
例如仪器打-90dBm 依照正负5的概念 手机回报最大也只能到-85dBm 但今天手机却回报-62dBm 显然表示手机接收到的不是讯号 而是噪声!
3、为什么无线信号(RSSI)是负值
答:其实归根到底为什么接收的无线信号是负值,这样子是不是容易理解多了。因为无线信号多为mW级别,所以对它进行了极化,转化为dBm而已,不表示信号是负的。1mW就是0dBm,小于1mW就是负数的dBm数。
弄清信号强度的定义就行了:
RSSI(接收信号强度)Received Signal Strength Indicator
Rss=10logP
只需将接受到的信号功率P代入就是接收信号强度(灵敏度)。
[例1] 如果发射功率P为1mw,折算为dBm后为0dBm。
[例2] 对于40W的功率,按dBm单位进行折算后的值应为:
10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4 10lg10 10lg1000=46dBm。