電平、載噪比、調(diào)制誤差比、誤碼率簡介及關(guān)系剖析

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1、電平、載噪比、調(diào)制誤差比、誤碼率簡介及關(guān)系剖析一、概念介紹1、電平(db),就是指電路中兩點(diǎn)或幾點(diǎn)在相同阻抗下電量的相對(duì)比值。這里的電量自然指“電功率〃、“電壓〃、“電流"并將倍數(shù)化為對(duì)數(shù),用“分貝〃表示，記作〃dB〃。分別記作:10lg(P2/Pl)>20lg(U2/Ul)、20lg(l2/⑴上式中P、U、I分別是電功率、電壓、電流。使用“dB〃有兩個(gè)好處：其一讀寫、計(jì)算方便。如多級(jí)放大器的總放大倍數(shù)為各級(jí)放大倍數(shù)相乘，用分貝則可改用相加。其二能如實(shí)地反映人對(duì)聲音的感覺。實(shí)踐證明，聲音的分貝數(shù)增加或減少

2、一倍，人耳聽覺響度也提高或降低一倍。即人耳聽覺與聲音功率分貝數(shù)成正比。2、載噪比(C/N),在通信中，載噪比(信噪比)是用來標(biāo)示載波與載波噪音關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量尺度，通常記作CNR或者C/N(dB)0高的載噪比可以提供更好的網(wǎng)絡(luò)接收率、更好的網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量以及更好的網(wǎng)絡(luò)可靠率。載噪比中，載波的功率用Pc表示，噪?yún)鸬墓β视肞n表示。那么載噪比的分貝單位公式表示為：C/N=10lg(Pc/Pn)載噪比與信噪比相似為表示網(wǎng)絡(luò)信道質(zhì)量的尺度。但是信噪比通常在實(shí)際應(yīng)用中使用。載噪比則用于衛(wèi)星通訊系統(tǒng)中。最佳的天線排列可以

3、得到最佳載噪比值。3、調(diào)制誤差比(MER),TR101290標(biāo)準(zhǔn)是用來描述DVB系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)則。在標(biāo)準(zhǔn)中，調(diào)制誤差比(MER)指的是被接收信號(hào)的單個(gè)“品質(zhì)因數(shù)w(figureofmerit)oMER往往作為接收機(jī)對(duì)傳送信號(hào)能夠正確解碼的早期指示。MER被定義為調(diào)制后的符號(hào)位置與理想位置之間的比值。信號(hào)越好，調(diào)制后的符號(hào)就越接近理想位置，相反就遠(yuǎn)離理想位置。當(dāng)信號(hào)質(zhì)量下降到一定程度的時(shí)候，符號(hào)最終會(huì)被錯(cuò)誤解碼，此時(shí)BER增大。使用MER可以很好的量化噪聲與入侵干擾在他們對(duì)BER造成彫響之前。4、誤碼率(BE

4、R),是衡量數(shù)據(jù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指標(biāo)。誤碼率二傳輸中的誤碼/所傳輸?shù)目偞a數(shù)*100%。如果有誤碼就有誤碼率。另外，也有將誤碼率定義為用來衡暈誤碼出現(xiàn)的頻率。IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)為1000Base-T網(wǎng)絡(luò)制定的可接受的最高限度誤碼率為lO-lOo這個(gè)誤碼率標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)脈沖振幅調(diào)制(PAM-5)編碼而設(shè)定的，也就是千兆以太網(wǎng)的編碼方式。二、相互關(guān)系為了更好地保證數(shù)字有線電視的傳輸質(zhì)量，需要合理地規(guī)劃載噪比(C/N)和調(diào)制誤碼率(MER)以確保誤碼率(BER)指標(biāo)能夠保持在良好的范闈內(nèi)。1>載噪比與

5、誤碼率的關(guān)系當(dāng)Eb/No確定以后，達(dá)到一定BER值所要求的C/N為：C/N=(Eb/No)X(R/B),Eb/No=(C/N)XB/R式中：Eb：信號(hào)的每比特能量。No：傳輸信道的噪聲功率譜密度。B：檢波濾波器的等效噪聲帶寬。C/N：傳輸信道的載噪比(dB)。R：比特率，表征傳輸信號(hào)的頻譜效率。根據(jù)上式可以繪出BER與C/N關(guān)系曲線，就得到著名的瀑布曲線如下圖:IE-3IE-4LBPSKIE-6IE-7IE-8IE-9IE-10IE-11二J-In一一一一一一一二丄丄十丁_——------VAPX152

6、0C/N(dB)2530352■34567QPSK8-PSK16-QAM16PSK64-QAM32-PSK&256-QAM圖IBER與C/N間的瀑布曲線對(duì)64QAM調(diào)制方式耍求C/N大于24dB才能保證BER優(yōu)于10-4,C/N大于28dB才能保證BER優(yōu)于10-9o2、調(diào)制誤差比與誤碼率的關(guān)系調(diào)制誤差比與誤碼率的關(guān)系如下圖所示：用與MERttttW?ON18OEO2160E<0214OE-0212OEO2￡10OE02080OEO260OEO2400E02200E02OOOE81920212223242

7、526272829X313233343536MER(dB)由圖可知，沒有加噪聲時(shí)，MER的初始值為35dB,此時(shí)BER接近于零。隨著著噪聲增大，MER逐漸降低，而BER仍然保持不變。當(dāng)MER達(dá)到26dB時(shí)，BER開始增大，顯示已接近門限點(diǎn)。MER表明，在到達(dá)門限點(diǎn)之前很久，系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量就已經(jīng)在不斷下降了。綜上所述，為確保系統(tǒng)屮BER指標(biāo)的良好，必須確保系統(tǒng)中的C/N與MER保持在一個(gè)可以接受的范圍內(nèi)。