類似信噪比及其在設(shè)計中的應(yīng)用(07-100)

　　SNR測量通常采用如下步驟：

　　·對通信系統(tǒng)施加一個信息信號，并在接收天線的輸出上測量接收到的波形功率，接收波形的功率與信噪之和的功率成正比。

　　·濾除信號，只測量接收到的噪聲功率。最后一步是從第一次測量的結(jié)果中減去噪聲功率，計算得到信號功率與噪聲功率之比，即SNR。

　　接收電路的解調(diào)/檢測功能可分解為兩個步驟。

　　第一步，在每個符號持續(xù)期間，相關(guān)器或匹配濾波器恢復出一個表示數(shù)字符號的基帶脈沖，然后進行采樣。采樣器的輸出(C點)，即預檢波點，產(chǎn)生一個測試統(tǒng)計量，它包含接收符號和噪聲兩個分量。測試統(tǒng)計量的電壓值與符號和噪聲中的能量成正比，因而包含了SNR的基本度量信息。

　　第二步，對該符號的離散意義做出判決(檢測)，其結(jié)果是一個信息位(用于二進制調(diào)制的數(shù)字位)。檢測的精度是預檢波SNR的函數(shù)。在數(shù)字接收系統(tǒng)中，預檢波點是所有錯誤性能分析關(guān)注的重要位置。位誤碼概率PB是Eb/N0的函數(shù)，得出這個函數(shù)是檢測器功能塊的一個重要作用，采樣中信號的能量越多(相對N0而言)，誤差性能就越好。

　　因此，關(guān)于Eb/N0的位置，簡潔的答案就是將它定義在預檢波點處。但是問題在于答案過于簡單，因為它不能反映在規(guī)定這些SNR時通常使用的模型。此外還應(yīng)該注意，Eb/N0被定義在尚無任何信息位之處。檢測過程結(jié)束之后，才會出現(xiàn)信息位。或許Eb/N0更恰當?shù)拿Q應(yīng)該是每個有效位相對于N0的能量。

　　結(jié)語

　　在數(shù)字通信發(fā)展的早期，Pr/N0的測量直接在圖3中的C點處進行，或者在接收天線的輸出A點處進行，然后再考慮由損耗線和接收電路導致的SNR惡化，將其換算到預檢波點。其中R為數(shù)據(jù)傳輸速率，單位為位/秒。

　　開始用接收的預檢波SNR來描述通信系統(tǒng)后，人們很快就認識到除C點之外，可用的Pr/N0系統(tǒng)模型也將允許同一預檢波SNR在接收天線輸出(或接收系統(tǒng)中的任何參考點)處進行表述。在教科書上，Pr/N0和Eb/N0常常表述在接收天線的輸出點處。這可能容易使人混淆，因為人們將認為可以直接將接收天線輸出點的簡單測量結(jié)果作為系統(tǒng)SNR直接用于鏈路預算分析的準備工作，而這是不正確的。系統(tǒng)SNR或Pr/N0只能在預檢波點這個位置直接測量，但可以在接收電路中的其它位置進行模擬。 Eb/N0是在C點，即圖3中的預檢波點定義的。那么在模擬環(huán)境下，接收系統(tǒng)中的Eb/N0又應(yīng)該以何處為參考點定位可以從在接收系統(tǒng)中任意點表述的系統(tǒng)SNR得到同一個Eb/N0值。在接收系統(tǒng)中用一個模型來規(guī)定SNR時，接收天線的輸出點是最常用作參考點的位置。

　　通過上述分析，我們總結(jié)了在一個接收系統(tǒng)中，怎樣建立或規(guī)定Eb/N0和其它類似SNR值的正確參考點。假設(shè)已經(jīng)有了一個精確的模型，我們認為任何位置都可作為允許的參考點。不過，在接收電路規(guī)范的發(fā)展過程中，接收天線的輸出點是這些SNR模型中最常使用的參考點。