在做射頻通信的時候,經(jīng)常會聽到用到幾個名詞,信噪比,解調(diào)信噪比,0.5%的誤碼率的解調(diào)信噪比是多少。
到底什么是信噪比SNR,什么是EB/N0,什么又是BER,相信很多人看到這三個難兄難弟都很頭大,傻傻分不清楚。本文講講他們之間的關(guān)系是什么。
什么是信噪比SNR。
SNR即Signal-to-Noise Ratio,是信號功率與噪聲功率的比值。
SNR是一個關(guān)鍵的性能指標(biāo),用于衡量信號質(zhì)量的好壞。信噪比越高,信號質(zhì)量越好,信息傳輸?shù)目煽啃栽礁摺_@是一個通用量,發(fā)射和接收都用它來標(biāo)量系統(tǒng)的信號質(zhì)量,可以通過頻譜儀等儀器直接實(shí)際測量。
SNR=10lg(S/N)
S指信號,N是噪聲。
SNR對射頻工程師來說是一個非常重要的指標(biāo),它可以標(biāo)定我們射頻模塊或者系統(tǒng)的失真量
比如說星座圖,星座圖的失真量是可以換算成SNR
在前面的文章也講過
EVM≈1/SNR
什么是EB/N0
Eb/N0:Ratio of bit energy to noise power spectral density,每個二進(jìn)制bit能量與噪聲功率譜密度的比值.這個參數(shù)主要用于衡量數(shù)字通信系統(tǒng)的性能.
從上述定義看,兩個都是衡量信號功率和噪聲功率的比值,SNR不區(qū)分信號類別,模擬數(shù)字都可。Eb/N0特指數(shù)字的信噪比。
從計(jì)算上有什么不同?
Eb:一個比特的平均能量,N0:噪聲功率譜密度。那么信號速率為RBbps/s的信號能量就為Eb*Rb,Rb所占的信號帶寬是B
SNR=(Eb/N0)*(Rb/B)
取對數(shù)就是SNR=Eb/N0+Rb/B
Rb和B之間的關(guān)系是編碼效率的關(guān)系,拿升余弦濾波器來說,滾降系數(shù)為α
B=Rb*(1+α)
SNR=Eb/N0-10log(1+α)
這里計(jì)算SNR是指簡單的單載波調(diào)制,對于擴(kuò)頻,OFDM計(jì)算需要根據(jù)情況計(jì)算。
對于接收機(jī)的靈敏度計(jì)算公式來說,
F=-174dBm/Hz+NF+10log(BW)+解調(diào)信噪比,這里的解調(diào)信噪比,對于模擬調(diào)制就是SNR,也就是常聽得到的信納德。對與數(shù)字調(diào)制這里就是Eb/N0。
也就是說,對于數(shù)字調(diào)制來說SNR并不等于Eb/N0。
那么Eb/N0怎么確定?
這里就要提到BER,BER誤碼率 (BER: Bit Error Rate),誤碼率是衡量一段時間內(nèi)信息有沒有錯誤的單位。BER通常不是單個出現(xiàn)的,它的出現(xiàn)一般都伴隨著Eb/N0。
通常我們在說一個靈敏度的時候都對應(yīng)著一個指標(biāo),-116dBm@BER≤0.5%這樣。
也就是靈敏度并不是要求完全沒有錯誤的情況下的指標(biāo),而是一個能容忍多少誤碼情況下的指標(biāo),即此時對應(yīng)的Eb/N0。
從上面的仿真圖也可以看出,不同的BER對應(yīng)著不同的Eb/N0。
以前也有朋友問我,接收機(jī)的靈敏度的解調(diào)信噪比怎么計(jì)算和確定,解調(diào)信噪比的確定最終是與BER的指標(biāo)對應(yīng)。
誤碼率與Eb/N0的關(guān)系如下,pB指誤碼率,M指調(diào)制階數(shù),n是比特數(shù)
█?最后的話
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