误码率BER与信噪比SNR的关系解析☆.pdfVIP

误码率 BER 与信噪比 SNR 的关系解析 一、 前言 误码率（BER：bit error ratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标，是 衡量一个数字系统可靠性的主要的判断依据。虽然现在手机系统有许多仪器都可以直接对该 项作直接的测量，但是对数字对讲机以及新兴的采用新的协议模式的设备，误码率的测试就 会比较繁琐。而很多现有的设备都是基于模拟指标的测量，如果能找到模拟的指标与误码率 之间的关系，那么将更方便我们的调试。在之前我们已经能直观的能观察到误码率 BER 与 模拟的信噪比 SNR 以及射频中的噪声干扰存在一种相对应的关系，以下就基于这个作更深 入的分析。  二、 正文 2.1 在论述这种关系之间，首先要弄清楚下面的几个基本概念： 2.1.1 S/N 音频信噪比（即 SNR ）      图一 信噪比 SNR 示意图    我们通常指的信噪比 SNR是基带信号中有用信号功率与噪声功率的比值，如图一所示。 发射一个标准调制信号，接收机接收解调后，测量音频有用信号输出功率为Psignal (dBm)， 然后去掉调制信号，记录音频噪声输出功率为Pnoise (dBm)，于是：  S/N Psignal (dBm) −Pnoise (dBm) 式 1 2.1.2 射频C/N 载噪比   图二 载噪比 C/N 示意图    载噪比指的是在解调（进入解调器的）前的射频信号频谱中有用信号功率与噪声功率的 比值，如图二所示。发射一个非调制信号，结果接收机的一系列滤波等处理，在解调前用频 谱仪观察频谱信号，测试它的载波功率PCarrier (dBm)以及噪声信号功率Pnoise (dBm)  C/N PCarrier (dBm) −Pnoise (dBm) 式 2 2.1.3 频谱仪分辨率带宽(RBW) 对于频谱分析仪，分辨率带宽（RBW :Resolution Bandwidth）实际上是频谱仪内部滤 波器的带宽（决定选择性的IF滤波器的3dB带宽），设置它的大小，能决定是否能把两个相 临很近的信号分开。比如，模拟对讲机相邻信道是25KHz，你就必须把RBW设置成比25KHz 小，才能把两个信道的载波分离出来，所以相同的频谱在不同的分辨率下有不同的效果，如 下图：  图三 不同RBW对应的频谱效果   更重要的一点是，我们在常规的频谱仪（比如 HP8921 频谱仪等）上面读到的功率值， 其实是在 RBW 内的所有频率的功率总和，这个在计算C/N 的噪声功率的时候犹为关键，在 噪声分辨率足够的情况下（HP8921 本身底噪在‐100 左右，对于比这个更低的噪声功率就无 法分辨），可以发现，设置更大的 RBW 可能得到更大的噪声值，RBW 每增加 10 倍，噪声功 率增加 10dB。  2.1.4 等效噪声带宽Bn 与等效噪声功率密度N 0 对讲机的接收机，是一个带通通信系统，在解调前输出的不再是白噪声，而是一个带通 型噪声，如图所示      图四 对讲机接收机的输出噪声  为了更好的计算总的噪声功率，所以将这个带通噪声想象成一个宽度为 B