GNSS技术干货：噪声系数与C/N0--云帆兴烨

C/N0的正式说法为载波-噪声功率谱密度比（Carrier-to-Noise-Density Ratio），定义为接收信号载波功率（Carrier Power）除以噪声功率谱密度（Noise Density），是可以直观反映射频链路好坏的一个参数。接收机一般是依据C/N0来判断卫星信号的高低的，C/N0越高信号越好。

信噪比公式：SNR=Ps/N

N为噪声功率。

噪声功率公式：N=KTB

T为绝对温度，单位为开尔文K；

B为噪声带宽，单位为Hz。

由于噪声功率N还与噪声带宽B的大小有关，故给定一个信噪比值，都要相应地指出其所采用的噪声带宽值，应用起来不便。而载波噪声比C/N0与接收机所采用的噪声带宽无关，因此使用起来非常方便。

载波-噪声功率谱密度比公式：C/N0=Ps/N0

N0=K*T，单位为W/Hz，热噪声通常在290 K时计算，因此可以算得热噪声功率谱密度N0=1.380649×10^-23×290=4.0038821×10^-21W/Hz=-204dBW/Hz=-174dBm/Hz。

C/N0单位为 dB·Hz，指单位带宽的信噪比，即1Hz带宽的信噪比。

SNR和C/N0之间的关系：C/N0=SNR*B
或者用另外一个简单点的对数表示方式：
SNR和C/N0之间的关系（dB）：C/N0 = SNR+BW

由上文已知一般室温N0的典型值为-174dBm/Hz，则GPS载波L1上-130dBm的C/A 码标称接收功率的典型值为：C/N0=-130dBm/-174dBm/Hz=44dB·Hz

室外GPS信号的C/N0一般在35~55dB·Hz，大于40dB·Hz就可以看作强信号。

以上都是在不考虑接收机性能的理想情况下用户能得到的C/N0的值。实际上C/N0值还取决于用户使用的接收机的性能。

载波-噪声功率谱密度比公式：C/N0=Ps+G-N0-NF

Ps是接收机处的GPS信号功率；

G 是接收机天线增益；

N0是上文提到的噪声功率谱密度；

NF是接收机噪声系数。

对于任一GPS接收机，从其天传导输入-130dBm的信号，将天线增益算作0dBi，假设系统的噪声系数NF=4dB，带入上式：

C/N0=-130+0-(-174)-4=40dB·Hz

由此可见，通过C/N0也可反过来推算接收机实际收到的卫星信号的大小。

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