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[每日一知] 信噪比 S/N 、載噪比 C/N 與 Eb/N0之全方位區(qū)別
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發(fā)表于 2012-11-20 09:15:18  只看樓主 
Eb的單位是J,定義是接收端的平均比特能量,N0的單位是W/Hz(J),也是在接收端定義的平均功率譜密度。S和N的單位是W。簡單的換算,是 (Eb/N0)=(S/N)/f,其中f是系統(tǒng)的頻譜效率(Gp=WPR處理增益的倒數(shù)),這個值是與編碼、調制方式有關的,比如1/2的編碼,16QAM,f=1/2*4=2(bits/symbol)。信息論中的定義是(Eb/N0)=(S/N)/(R/W),這與上面是一樣的。首先,必須弄清單位!按照信息論中對Eb的定義,應該和信號的調制方式無關。Eb=S/C,其中C為信道容量。這樣若設r為信噪比,則由信道容量的定義有Eb /No=r/log(1+r)。這里是認為C=log(1+r)推出來的。信噪比( S/N )是指傳輸信號的平均功率與加性噪聲的平均功率之比。載噪比(C/N )指已經(jīng)調制的信號的平均功率與加性噪聲的平均功率之比。它們通常都以對數(shù)的方式來計算,單位為dB。
信噪比與載噪比區(qū)別在于,載噪比中已調信號的功率包括了傳輸信號的功率和調制載波的功率,而信噪比中僅包括傳輸信號的功率,兩者之間相差一個載波功率。當然載波功率與傳輸信號功率相比通常都是很小的,因而載噪比與信噪比在數(shù)值上十分接近。對抑制載波的調制方式來說,兩者的值相等。信噪比和載噪比可以在接收端直接通過測量得到。在調制傳輸系統(tǒng)中,一般采用載噪比指標;而在基帶傳輸系統(tǒng)中,一般采用信噪比指標。實際數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性性能常以一個載噪比對誤碼率的關系曲線來描述的,曲線的橫坐標為 C/N,縱坐標為 BER。 Eb表示信道內單位比特碼的功率,N0代表噪聲譜密度,Eb/N0實際上就是一種信噪比,因為通常講的 SNR是信號和噪聲功率的比值,是單位時間內的信號和噪聲能量的比值,但是在通信中計算單位時間內的SNR是相對籠統(tǒng)的,Eb/NO取單位比特碼的SNR 就比較科學,和一般的信噪比一樣,用它來表征無線信道的質量是理所當然的。
Eb/N0 SNR之間的關系在仿真中信號能量絕對是非常非常重要的問題,但是一直有擾于一些概念沒有理清楚,現(xiàn)在理一理。
SNR信噪比,信號平均能量與噪聲平均能量的比值,將噪聲能量設置為1,信號能量可以由信噪比和噪聲能量求得,S=10^(SNR/10)*N。
傳信率為Rb(比特/秒),帶寬W(赫茲),S/N=Eb*Rb/N0*W=(Eb/N0)*(Rb/W),Rb/W就是頻譜效率,所以在這SNR與Eb/N0就是一個線性的關系,仿真時可以將Eb/N0與S/N統(tǒng)一看待,然后將S/N用db形式的SNR反映出來。由于嚴格意義上講E是信號能量,而不是信號功率,所以信號能量與時間長度還有關系,一個符號的時間長度是一個比特時間長度的log2(M)的關系,即Es/N0=log2(M)*Eb/N0.
所以如果信號能量加在比特上用Eb/N0的形式轉化,如果能量加在符號級上,就按照Es/N0的形式轉化。Eb/N0 Ec/N0 Es/N0
(一)比特信噪比Eb/ N0:Eb是比特能量, (一般來說,一個Bit是有很N個chip組成的,所以它的能量=N×Ec);
(二)Ec/ N0:Ec是指一個chip的平均能量;
(三)符號信噪比Es/ N0:Es是符號能量;
Es/N0=log2(M)*Eb/N0。
Es/N0=SNR×Tsym/Tsample,其中Tsym表示符號時間,Tsample表示采樣點間隔。
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    發(fā)表于 2012-11-20 09:50:15 
    謝謝分享,留個痕跡先!

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    發(fā)表于 2012-11-20 10:00:35  只看樓主 
    最近每日一知都很少更新了~所以發(fā)一個上來~

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    發(fā)表于 2012-11-20 23:24:46 
    不錯!

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    發(fā)表于 2012-12-21 11:04:24 
    多謝V

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