在做射频通信的时候,经常会听到用到几个名词,信噪比,解调信噪比,0.5%的误码率的解调信噪比是多少。
到底什么是信噪比SNR,什么是EB/N0,什么又是BER,相信很多人看到这三个难兄难弟都很头大,傻傻分不清楚。本文讲讲他们之间的关系是什么。
什么是信噪比SNR。
SNR即Signal-to-Noise Ratio,是信号功率与噪声功率的比值。
SNR是一个关键的性能指标,用于衡量信号质量的好坏。信噪比越高,信号质量越好,信息传输的可靠性越高。这是一个通用量,发射和接收都用它来标量系统的信号质量,可以通过频谱仪等仪器直接实际测量。
SNR=10lg(S/N)
S指信号,N是噪声。
SNR对射频工程师来说是一个非常重要的指标,它可以标定我们射频模块或者系统的失真量
比如说星座图,星座图的失真量是可以换算成SNR
在前面的文章也讲过
EVM≈1/SNR
什么是EB/N0
Eb/N0:Ratio of bit energy to noise power spectral density,每个二进制bit能量与噪声功率谱密度的比值.这个参数主要用于衡量数字通信系统的性能.
从上述定义看,两个都是衡量信号功率和噪声功率的比值,SNR不区分信号类别,模拟数字都可。Eb/N0特指数字的信噪比。
从计算上有什么不同?
Eb:一个比特的平均能量,N0:噪声功率谱密度。那么信号速率为RBbps/s的信号能量就为Eb*Rb,Rb所占的信号带宽是B
SNR=(Eb/N0)*(Rb/B)
取对数就是SNR=Eb/N0+Rb/B
Rb和B之间的关系是编码效率的关系,拿升余弦滤波器来说,滚降系数为α
B=Rb*(1+α)
SNR=Eb/N0-10log(1+α)
这里计算SNR是指简单的单载波调制,对于扩频,OFDM计算需要根据情况计算。
对于接收机的灵敏度计算公式来说,
F=-174dBm/Hz+NF+10log(BW)+解调信噪比,这里的解调信噪比,对于模拟调制就是SNR,也就是常听得到的信纳德。对与数字调制这里就是Eb/N0。
也就是说,对于数字调制来说SNR并不等于Eb/N0。
那么Eb/N0怎么确定?
这里就要提到BER,BER误码率 (BER: Bit Error Rate),误码率是衡量一段时间内信息有没有错误的单位。BER通常不是单个出现的,它的出现一般都伴随着Eb/N0。
通常我们在说一个灵敏度的时候都对应着一个指标,-116dBm@BER≤0.5%这样。
也就是灵敏度并不是要求完全没有错误的情况下的指标,而是一个能容忍多少误码情况下的指标,即此时对应的Eb/N0。
从上面的仿真图也可以看出,不同的BER对应着不同的Eb/N0。
以前也有朋友问我,接收机的灵敏度的解调信噪比怎么计算和确定,解调信噪比的确定最终是与BER的指标对应。
误码率与Eb/N0的关系如下,pB指误码率,M指调制阶数,n是比特数
█ 最后的话
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