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SNR、EB/N0和BER的關系

射頻學堂 ? 來源:射頻通信鏈 ? 2024-07-29 16:25 ? 次閱讀

在做射頻通信的時候,經常會聽到用到幾個名詞,信噪比,解調信噪比,0.5%的誤碼率的解調信噪比是多少。

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是一個關鍵的性能指標,用于衡量信號質量的好壞。信噪比越高,信號質量越好,信息傳輸的可靠性越高。這是一個通用量,發射和接收都用它來標量系統的信號質量,可以通過頻譜儀等儀器直接實際測量。

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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,它可以標定我們射頻模塊或者系統的失真量

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

c017efce-4c09-11ef-b8af-92fbcf53809c.jpg

c0226f08-4c09-11ef-b8af-92fbcf53809c.jpg

什么是EB/N0

Eb/N0:Ratio of bit energy to noise power spectral density,每個二進制bit能量與噪聲功率譜密度的比值.這個參數主要用于衡量數字通信系統的性能.

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不區分信號類別,模擬數字都可。Eb/N0特指數字的信噪比。

從計算上有什么不同?

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)

取對數就是SNR=Eb/N0+Rb/B

Rb和B之間的關系是編碼效率的關系,拿升余弦濾波器來說,滾降系數為α

B=Rb*(1+α)

SNR=Eb/N0-10log(1+α)

這里計算SNR是指簡單的單載波調制,對于擴頻,OFDM計算需要根據情況計算。

對于接收機的靈敏度計算公式來說,

F=-174dBm/Hz+NF+10log(BW)+解調信噪比,這里的解調信噪比,對于模擬調制就是SNR,也就是常聽得到的信納德。對與數字調制這里就是Eb/N0。

也就是說,對于數字調制來說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信息有沒有錯誤的單位。BER通常不是單個出現的,它的出現一般都伴隨著Eb/N0。

c02d1084-4c09-11ef-b8af-92fbcf53809c.png

通常我們在說一個靈敏度的時候都對應著一個指標,-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,而是一個能容忍多少誤碼情況下的指標,即此時對應的Eb/N0。

從上面的仿真圖也可以看出,不同的BER對應著不同的Eb/N0。

以前也有朋友問我,接收機的靈敏度的解調信噪比怎么計算和確定,解調信噪比的確定最終是與BER的指標對應。

誤碼率與Eb/N0的關系如下,pB指誤碼率,M指調制階數,n是比特數

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文章來源:射頻通信鏈公眾號

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原文標題:什么是信噪比,什么是EBN0,什么是BER,他們之間的關系是什么

文章出處:【微信號:射頻學堂,微信公眾號:射頻學堂】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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