信號(hào)功率簡介

信號(hào)可分為能量有限信號(hào)和功率有限信號(hào)。如果信號(hào)的功率是有限的，則稱為功率有限信號(hào)，簡稱功率信號(hào)。功率信號(hào)的能量為無限大。它對通信系統(tǒng)的性能有很大影響，決定了無線系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)的電壓和電磁場強(qiáng)度。

連續(xù)時(shí)間信號(hào)f（t）的能量E和功率P分別定義為：

離散時(shí)間信號(hào)f（k）的能量E和功率P分別定義為：

若信號(hào)能量有限，即，且，則稱此信號(hào)為能量信號(hào)；若信號(hào)功率有限，即，且E趨近于，則稱此信號(hào)為功率信號(hào)。功率有限信號(hào)也就是平均功率大于零且有限的信號(hào)。

功率信號(hào)特點(diǎn)

功率有限信號(hào)的功率大于零且有限，能量無限。

一個(gè)信號(hào)不可能既是功率信號(hào)，又是能量信號(hào)，但可以既非功率信號(hào)，又非能量信號(hào)。一般地，周期信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)是功率有限信號(hào)［2］。

如何判斷功率信號(hào)和能量信號(hào)呢？

信號(hào)的能量和功率是信號(hào)與系統(tǒng)分析里的基本概念或稱通用概念，它的定義不會(huì)專門去考慮去照顧某一個(gè)特定信號(hào)的情況。通俗的說，時(shí)間不因你而存在，也不因你而消亡。過去、現(xiàn)在和將來，都是信號(hào)與系統(tǒng)這門學(xué)科需要關(guān)注的時(shí)間范圍。為了廣泛的適應(yīng)性，這兩個(gè)基本概念的積分時(shí)間都是無窮大。

根據(jù)兩種信號(hào)的特點(diǎn)，在無限時(shí)間的周期信號(hào)為功率有限信號(hào)，而能量信號(hào)一定為非周期信號(hào)。非周期信號(hào)又分為三種。一是能量信號(hào)：持續(xù)時(shí)間有限的脈沖信號(hào)，且時(shí)，，一種是功率信號(hào)：持續(xù)時(shí)間無限，但幅度有限的信號(hào)；一種是既非功率又非能量信號(hào)，當(dāng)時(shí)，。

無線信號(hào)功率計(jì)算公式

1、自由空間傳播模型

（前提：發(fā)射端與接收端之間的傳播無障礙物，比如衛(wèi)星與手機(jī)的連接信號(hào)）

Friis公式：

Pr（d）：接收到的信號(hào)功率Pt：發(fā)射功率Gt：發(fā)射天線增益Gr：接收天線增益λ：波長（m）

d：發(fā)射端與接收端的距離（m）L：與傳播無關(guān)的損耗（傳輸線衰減、濾波損耗、天線損耗）

注：功率與增益的單位都為W

可以由上述公式改寫為Pr，是Pr（d）的非函數(shù)形式

假設(shè)理想狀態(tài)下無損耗，L=0，f=c/λ，將常數(shù)加和，可以演算得：

如果將Pr，Pt，Gt，Gr單位換為mW，可以推導(dǎo)出以下公式

無線概念中常用來表示功率的的單位一般用dbm，dbi，與W的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下

2、地面反射模型

在d》50m情況下，

可以演算為

如果將Pr，Pt，Gt，Gr單位換為mW，可以推導(dǎo)出以下公式

路徑損耗公式為