SNR BER Eb N0之間的區別與聯絡

2021-08-20 19:21:49 字數 1619 閱讀 1020

對同乙個傳輸系統而言,載噪比要比訊雜比大,兩者之間相差乙個載波功率。當然載波功率與傳輸訊號功率相比通常都是很小的,因而載噪比與訊雜比在數值上十分接近。

在調製傳輸系統中,一般採用載噪比指

標;而在基帶傳輸系統中,一般採用

訊雜比指標。

在數字通訊系統中,我們經常會遇到表示訊號與雜訊間強弱關係的引數---eb/n0,由於在系統傳輸中會採用不同的調製技術,這樣這不同進製的調製技術下頻譜效率會不同,乙個由k個位元對映生成的調製符號所實現的頻譜效率就為kbit/s/hz,這種情況下,在計算ber的時候考慮的是整體的效能,如果橫向的比較系統的效能,就要將系統效率的作用排除,此時就可以從單個位元著手去比較,eb/n0可以排除頻譜效率引起的問題。

頻譜效率高的通訊系統,傳輸資訊的能力較強,但傳輸可靠性較差;頻譜效率低的通訊系統,傳輸資訊的能力較弱,但傳輸可靠性較高。因此要判定乙個通訊系統的優劣,必須從頻譜效率和可靠性兩個方面全面進行比較,即將有效性與可靠性綜合起來。

eb/n0---ber關係曲線既可以比較系統的有效性又可以比較系統的可靠性。eb/n0的含義是這樣的:eb代表平均到每個位元上的訊號能量,n0代表雜訊的功率譜密度。我們知道不同的數字調製技術之所以會具有不同的頻譜效率是因為它們的調製符號所對映的位元數不同,如按理想低通訊號波形計算,乙個由k個位元對映生成的調製符號所實現的頻譜效率就為kbit/s/hz。因此如果以位元為單位計算訊號與雜訊間的強弱關係的話,就可以消除頻譜效率的影響,即在頻譜效率相同的基礎上比較各種調製技術的可靠性了。下面我們定量地說明一下eb/n0與c/n之間的關係。數碼訊號是由符號構成的,因此訊號的平均功率(c)就是符號的平均功率。設調製符號的週期為t,為簡化問題,我們暫時拋開滾降係數的影響,按理想低通訊號波形計算,則調製符號的頻寬為1/t(低通頻寬為1/(2t))。假設乙個調製符號由k個位元對映生成,則: 

乙個調製符號的平均能量 = 符號平均功率×符號週期=c×t 

乙個位元的平均能量eb   = 調製符號平均能量/符號所包含的位元數=c×t/k 

一雜訊的功率譜密度     = 雜訊的平均功率/符號頻寬=n/(1/t)

因此,可見eb/n0就等於c/n除以k,它去除了與頻譜效率相關的因素k的影響。eb/n0與c/n在實際應用中都經常被使用。eb/n0可以綜合反映系統的效能,但不直觀,因為eb和n0不是系統中可以直接測得的引數,必須通過運算得出;而c/n可以通過測量直接得到,但較為片面。因此當需要直接了解系統的可靠性時,一般使用c/n;而當需要橫向比較不同系統的效能時,一般使用eb/n0。

snr訊雜比是乙個比較模糊的概念,在模擬通訊系統中,用訊雜比的概念比較合適,但是在數字通訊系統中,用eb/n0d的概念就會比較合適一些。snr=s/n=(eb*rb)/(no*w)=(eb/no)* (rb/w)。

計算訊雜比的公式為snr=10*log10(eb./no) 

綜上所述,訊雜比和eb/n0市用來表示有用訊號和干擾訊號的比例,用來衡量新號的有效性;ber是誤位元速率曲線,它是根據具體的訊雜比和調製曲線計算而來的。誤位元速率與調製方式以及和訊雜比以及eb/n0曲線有關。

處理增益本來是擴頻碼速率/資訊位元速率, 擴頻增益 = 擴頻碼速率/符號速率。在cdma系統中,在計算eb/no的時候要用到的是eb/no = snr x w/r , w/r 被稱為處理增益,這種情況下,db單位的eb_n0=snr(以db為單位)+10log10(processing_gain)。

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