误码率BER与信噪比SNR的关系解析[1]
移动通信网络规划：信噪比
信噪比一、误码率与信噪比的关系作为网络规划仿真，我们最关心的是链路级仿真的结果。
链路级仿真的过程虽然复杂，但结果的表达却十分简单：如图中所示，表示了误码率BER与信噪比（SNR、Eb/No）的关系。
我们关心误码率与信噪比的关系，是因为误码率决定了业务质量，是网络性能的最核心指标。
而信噪比是整个链路的灵魂，它为接收机灵敏度和系统负载定标。
建立了误码率和信噪比的关系，实际就是将业务质量映射到网络性能，同时为系统级仿真提供了接口。
二、信噪比概述信噪比，英文名称叫做SNR或S/N，又称为讯噪比。
是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。
这里的信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号。
噪声是指在处理过程中设备自行产生的信号，它与输入信号无关，不随原信号的变化而变化。
图示中不同的调制方式，随着信噪比的增大，误码率不断减小，业务质量不断提高，所以说信噪比应该越高越好。
信噪比的计量单位是dB。
SNR是信号功率与噪声功率之比，在模拟通信中，适合做度量指标，但在数字通信中就不太合适。
计算公式如下所示：SNR＝10lg(S/N)＝（Eb*Rb）/（No*W）＝（Eb/No）* （Rb/W）其中SNR为S/N的dB形式，计算公式中各个符号代表的意义如下：Eb：每bit信号能量No:噪声的功率谱密度Rb：传信率（每秒传输的bit数）W:信号带宽前面我们提到SNR适合做模拟通信度量指标，那什么适合作为数字通信衡量系统性能的指标呢？这就不得不提到Eb/No。
Eb/No是接收机解调门限，又称比特信噪比。
其中Eb是信号比特能量，单位：焦耳/比特，No是噪声功率谱密度，单位：瓦特/赫兹。
定义为每比特能量除以噪声功率谱密度，也是BER差错性能曲线的横轴，如图所示。
在数字通信系统中，我们经常用Eb/No表示信号与噪声的强弱关系，由于在系统传输中会采用不同的调制技术，而不同的调制技术下频谱效率会不同，如图所示。
频谱效率高的通信系统，传输信息的能力较强，但传输可靠性较差；频谱效率低的通信系统，传输信息的能力较弱，但传输可靠性较高。
卫星电视频率 (3)
卫星电视频率概述卫星电视频率是指卫星接收信号的质量和可靠性，在卫星通信中起着至关重要的作用。
它是衡量卫星通信系统性能的重要指标，影响着卫星通信系统的传输效率和用户体验。
卫星电视频率的定义卫星电视频率，又称为接收电视频率，是指接收机成功解码接收到的信号的比例。
通常使用百分数来表示，即成功解码的信号数量与总接收信号数量的比值。
评估卫星电视频率的要素评估卫星电视频率需要考虑以下要素：1.误码率（BER）：误码率是指在传输过程中出现的比特错误的数量与总传输比特数量的比值。
较低的误码率意味着较好的信号质量和较高的电视频率。
2.信噪比（SNR）：信噪比是指信号的强度与噪声的强度之比。
较高的信噪比表示信号较强且噪声较小，有利于提高电视频率。
3.多径效应：多径效应是指卫星信号在传输过程中出现多条传播路径，导致信号的传播时间发生变化。
多径效应会导致信号的衰落和干扰，降低电视频率。
4.天气条件：天气条件对卫星信号的传输有重要影响。
恶劣的天气条件，如暴风雨或大雪，容易降低电视频率。
提高卫星电视频率的方法为提高卫星电视频率，可以采取以下方法：1.天线优化：优化接收天线的方向、角度和高度，以提高接收信号的强度和稳定性。
2.调整发射功率：根据实际情况，适当调整发射功率，使信号能够足够强而不过强。
3.错误控制编码：引入强大的错误控制编码，如前向纠错码（FEC），可以在一定程度上提高电视频率。
4.跳频技术：使用跳频技术可以减少多径效应的影响，提高信号的稳定性。
5.天气监测和预警：通过及时监测天气状况，提前预警，可以做出相应的调整，减少天气对信号传输的影响。
应用领域卫星电视频率在以下领域具有重要意义：1.卫星通信：在卫星通信系统中，卫星电视频率直接关系到通信的质量和可靠性。
提高卫星电视频率可以提高通信的稳定性和效率。
2.卫星广播：卫星广播作为一种广泛使用的广播方式，卫星电视频率的提高可以改善广播节目的接收效果和音视频质量。
3.军事通信：卫星通信在军事领域的应用非常广泛，卫星电视频率的提高可以保障军事通信的安全和可靠性。
信道的指标
信道的指标
信道的指标是用于衡量和描述信道质量和性能的参数。
以下是一些常见的信道指标：
1. 信号强度：指信号在信道中的强度或功率。
较高的信号强度表示较好的信道条件。
2. 信噪比（SNR）：指信号与噪声之间的比例。
较高的信噪比表示较好的信道质量。
3. 误码率（BER）：指在信道传输过程中出现的比特错误的比例。
较低的误码率表示较好的信道性能。
4. 传输速率：指在信道中可达到的数据传输速率。
较高的传输速率表示较好的信道带宽和容量。
5. 延迟：指数据在信道中传输的时间延迟。
较低的延迟表示较快的数据传输速度。
6. 多径效应：指信号在传播过程中经历的多个路径引起的相位变化和时延扩展。
较小的多径效应表示较好的信道传输条件。
7. 相干带宽：指信道中信号的频带宽度，可以支持保持信号相干性的最大带宽。
8. 衰落：指信号在传输过程中的幅度衰减或增强。
较小的衰落表示
较好的信道质量。
这些指标可以用于评估和比较不同信道的性能，并为信号调制、编码和传输方案的设计提供参考。
评价数字通信系统的指标
评价数字通信系统的指标1.引言数字通信系统是指利用数字信号进行信息传输的系统，广泛应用于现代通信领域。
为了评价数字通信系统的性能和效果，人们提出了一系列指标。
本文将介绍数字通信系统的指标及其评价方法，以帮助读者更好地理解和评价这些系统。
2.信噪比（S NR）信噪比是用于衡量信号与噪声之间相对强度的指标。
它可以表达为信号功率与噪声功率之比。
在数字通信系统中，一个好的信噪比意味着信号的强度高于噪声的强度，使得接收到的数据更加可靠。
通常，信噪比的单位为分贝（d B），其计算公式如下：3.误码率（B ER）误码率是衡量数字通信系统传输错误的概率。
它表示在接收端检测到的错误比特数与发送的总比特数之比。
对于同一个数字通信系统，在不同的信噪比下，误码率会有所不同。
通常，误码率以小数形式表示，如$10^{-6}$，表示每传输一百万个比特中有一个错误。
4.频带宽度（B a n d w i d t h）频带宽度是指数字通信系统能够传输的频率范围。
在数字通信系统中，不同的通信信道和传输介质会有不同的频带宽度限制。
较大的频带宽度可以提供更高的传输速度和容量。
5.数据速率（D a t a R a t e）数据速率是指数字通信系统在单位时间内能够传输的比特数。
它是衡量系统传输效率的重要指标。
通常以比特每秒（b ps）作为单位。
6.延迟（Dela y）延迟是指数据从发送端到接收端所需的时间。
在数字通信系统中，延迟往往由信号传输、处理和排队等因素引起。
较低的延迟可以提高实时性和响应性。
7.抗干扰能力（Antiin terference）抗干扰能力是指数字通信系统在面对外部干扰时的稳定性和可靠性。
数字通信系统应能有效抵御各种干扰源，如电磁干扰、多径传播干扰等。
8.谱效率（S pect ral E fficiency）谱效率是指数字通信系统在单位频谱资源上传输的比特数。
它是衡量系统频谱利用率的指标。
ber snr换算方法
ber snr换算方法Ber SNR换算方法在无线通信领域中，信噪比（Signal-to-Noise Ratio，SNR）是衡量信号质量的重要指标之一。
SNR可以用不同的单位进行表示，其中一种常见的单位是贝尔（Ber）。
贝尔是一种用于表示信噪比的单位，它是以10为底的对数单位。
贝尔的换算公式是：SNR（dB）= 10 * log10(SNR)。
在计算SNR时，通常会使用SNR的分贝值。
为了将分贝值转换为SNR的实际值，可以使用贝尔SNR换算方法。
贝尔SNR换算方法是一种将SNR的分贝值转换为实际值的计算方法。
它可以帮助我们更直观地了解信噪比的大小。
我们需要知道SNR的分贝值。
假设SNR的分贝值为SNR_dB。
然后，我们可以使用贝尔SNR换算方法进行计算。
贝尔SNR换算方法的计算公式是：SNR = 10^(SNR_dB / 10)。
例如，假设SNR的分贝值为20dB。
根据贝尔SNR换算方法，我们可以计算出SNR的实际值。
SNR = 10^(20 / 10) = 10^2 = 100。
因此，当SNR的分贝值为20dB时，其实际值为100。
贝尔SNR换算方法可以帮助我们更好地理解信噪比的大小。
它可以将分贝值转换为实际值，使我们可以更直观地判断信号质量的好坏。
除了贝尔SNR换算方法外，还有其他一些常用的信噪比换算方法。
例如，将SNR的分贝值转换为线性比例的方法是：SNR = 10^(SNR_dB / 20)。
无论使用哪种换算方法，我们都可以更好地理解信噪比的大小，并根据信噪比的值来评估信号的质量。
总结一下，贝尔SNR换算方法是一种将SNR的分贝值转换为实际值的计算方法。
它可以帮助我们更直观地判断信号质量的好坏。
无论在无线通信领域还是其他领域中，了解和应用贝尔SNR换算方法都是非常重要的。
希望本文对您有所帮助。
误码率 cber
误码率（CBER，Character Bit Error Rate）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。
在通信领域，尤其是无线通信和光纤通信中，误码率是一个重要的性能参数。
它表示在传输过程中出现错误的比特数与传输的总比特数之间的比率。
误码率通常以百分比的形式表示。
在数据传输过程中，误码率越低，传输质量越好。
因此，降低误码率是提高通信系统性能的关键。
在实际应用中，可以通过增加信号强度、使用更好的调制解调技术、提高接收端的灵敏度等方法来降低误码率。
误码率与信噪比（SNR，Signal-to-Noise Ratio）密切相关。
信噪比越高，误码率越低。
在数字通信系统中，误码率通常用于衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。
通过研究特定条件下的误码率，可以增强无线通信系统的性能，改善数据传输质量。
常见通信RF指标的内在和意义
常见通信RF指标的内在和意义其中一些常见的通信RF指标包括：1. 信号强度（Signal Strength）：信号强度指的是接收到的信号的功率水平，通常以dBm为单位表示。
较强的信号强度表示信号的质量较好，能够有效地传输数据。
2. 信噪比（Signal-to-Noise Ratio，SNR）：信噪比是信号与背景噪声之间的比值。
较高的信噪比表示信号所占比例较大，因此信号的质量较好，数据传输的准确性更高。
3. 误码率（Bit Error Rate，BER）：误码率是指在传输过程中比特流中产生错误的比例。
较低的误码率表示传输质量较好，数据传输的准确性较高。
4. 带宽（Bandwidth）：带宽表示在一定时间内所能传输的最大数据量。
较大的带宽表示系统具有更高的数据传输能力。
5. 频谱效率（Spectral Efficiency）：频谱效率表示单位带宽内能够传输的最大数据量。
较高的频谱效率表示系统能够以更高的速率传输数据。
6. 衰落（Fading）：衰落是指信号在传播过程中受到干扰和衰减的现象。
衰落的存在会降低信号的质量和传输速率。
7. 多路径效应（Multipath Effect）：多路径效应是指信号在传播过程中经过多个路径到达接收器，导致信号叠加和干扰的现象。
多路径效应会对信号的强度和质量产生不利影响。
这些通信RF指标在无线通信系统的设计、测试和优化中具有重要的意义。
其内在意义可以总结为以下几个方面：1.评估系统性能：通信RF指标能够客观地评估无线通信系统的性能和质量，提供系统设计和优化的重要依据。
通过监测和分析这些指标，可以评估系统的效果并进行性能优化。
2.判断信号质量：通信RF指标能够帮助判断信号的质量和可靠性。
较好的信号强度、信噪比和误码率等指标表示信号传输的准确性和可靠性较高。
3.优化频谱利用率：频谱是有限的资源，通信RF指标能够评估系统的频谱效率，帮助优化频谱的利用。
提高频谱效率能够提高系统的数据传输速率和容量。
误码率BER与信噪比SNR的关系解析[1]
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图六 4FSK 误码率与载噪比 C/N 关系示意图
2.2.2 S/N 与 C/N 的关系 虽然 S/N 与 C/N 一个反映的是音频信号质量，而另一个反映的是 RF 信号质量，但是在 本质上两者是一样的， 除开解调器引入的噪声以及基带处理对噪声的抑制， 两者应该是一个 相当的值，即 S/N=C/N。 而这里存在一个比较关键的问题，即在频谱仪上测得的噪声信号功率并非我们真正要求 的输出总噪声功率，讲到这里，我们关联到分辨率带宽（RBW）这个概念，我们在频谱仪 中得到的功率其实是在分辨率带宽内总的功率之和 PN − RBW （dBm），所以是随RBW的设置 而改变的，为了统一我们将噪声功率归一化到1Hz,，称为等效噪声功率密度，即
PN0 = PN − RBW + 10 log RBW
因此归一化载噪比
C/N 0 = C / N N − RBW + 10 log RBW
而实际我们需要的 C/N 要反映的是整个接收带宽 B 内的信号与噪声之比，于是，在接 收带宽 B 已知的情况下，我们就可以得到反映接收机的载噪比
图五 数字系统 S/N，C/N 与 EBR 相位关系
2.2.1 BER 与 C/N 的关系 在通信系统中，影响系统误码率的因素有射频 C/N，解调电路，以及基带，A/D，D/A， 压缩编码，纠错译码等等每一信号处理环节。但是其中主要特别在 C/N 即噪声比较大的情 况下,误码率主要由 C/N 决定。 误码率与 C/N 的关系是根据概率统计学公式得到的，如下所述。 （备注：具体计算过程比较复杂，与调制方式以及解调方式有关，可参考《通信原理》 一书） MFSK 调制方式且非相干解调的误码率公式为
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 B n 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
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C/N = PCarrier (dBm) − Pnoise (dBm)
2.1.3 频谱仪分辨率带宽(RBW)
-------- 式 2
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：
图六 4FSK 误码率与载噪比 C/N 关系示意图
2.2.2 S/N 与 C/N 的关系 虽然 S/N 与 C/N 一个反映的是音频信号质量，而另一个反映的是 RF 信号质量，但是在 本质上两者是一样的， 除开解调器引入的噪声以及基带处理对噪声的抑制， 两者应该是一个 相当的值，即 S/N=C/N。 而这里存在一个比较关键的问题，即在频谱仪上测得的噪声信号功率并非我们真正要求 的输出总噪声功率，讲到这里，我们关联到分辨率带宽（RBW）这个概念，我们在频谱仪 中得到的功率其实是在分辨率带宽内总的功率之和 PN − RBW （dBm），所以是随RBW的设置 而改变的，为了统一我们将噪声功率归一化到1Hz,，称为等效噪声功率密度，即
C/N = C / N 0 − 10logB
也即，忽略解调器电路的影响，
S/N = C / N N − RBW + 10logRBW − 10logB
-------- 式 5
Jophen lv 2008‐05‐20
S/N = Psignal (dBm) − Pnoise (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)
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。
图五 数字系统 S/N，C/N 与 EBR 相位关系
2.2.1 BER 与 C/N 的关系 在通信系统中，影响系统误码率的因素有射频 C/N，解调电路，以及基带，A/D，D/A， 压缩编码，纠错译码等等每一信号处理环节。但是其中主要特别在 C/N 即噪声比较大的情 况下,误码率主要由 C/N 决定。 误码率与 C/N 的关系是根据概率统计学公式得到的，如下所述。 （备注：具体计算过程比较复杂，与调制方式以及解调方式有关，可参考《通信原理》 一书） MFSK 调制方式且非相干解调的误码率公式为
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：
BER Curve for Theory -coherent 4FSK 1.00E+00 1.00E-02 1.00E-04 1.00E-06 Probability of Error 1.00E-08 1.00E-10 1.00E-12 1.00E-14 1.00E-16 1.00E-18 1.00E-20 1.00E-22 0 2 4 6 8 10 C/N dB 12 14 16 18 20
PN0 = PN − RBW + 10 log RBW
因此归一化载噪比
C/N 0 = C / N N − RBW + 10 log RBW
而实际我们需要的 C/N 要反映的是整个接收带宽 B 内的信号与噪声之比，于是，在接 收带宽 B 已知的情况下，我们就可以得到反映接收机的载噪比
其中 B n 即为等效噪声功率，而 N（ 0 dBm / Hz ) 为等效噪声功率密度。 对于传统的频谱分析仪一般给出的 RBW 的中的总功率值，而对于更精密的数字频谱分 析仪器（如 MS8608A） ，往往能够直接给出 N（ 0 dBm / Hz ) 这个值。
2.2 以下将分析它们与误码率 BER 的相互关系： 分析基于以下类似数字通信系统
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 n 幅度为
N（ 0 dBm / Hz ) 的理想矩形，使得总噪声总功率： N = N 0 + 10logB n ‐‐‐‐‐‐‐‐ 式 3
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 B n 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
（M - 1 ） -r/2 EBR = * e （r ≥ 1) 2 其中 M 为调制多相制数， r = C/N 为载噪比。
所以 PD‐560 的 4FSK 调制下的误码率公式为： 误码率 EBR = 1.5 * e
-r/2
-------- 式 4
绘制图形如下，从图中可以很直观的得到 BER 与 C/N 的对应值：