BER,全稱是,Bit error Rate,即誤碼率。
一個(gè)比特,0或者1,通過(guò)某種調(diào)制方式調(diào)制到射頻載波后,經(jīng)過(guò)空間傳播,然后被接收機(jī)接收,再經(jīng)過(guò)解調(diào),最后再變成一個(gè)比特。
如下圖所示。
在傳輸過(guò)程中,信號(hào)會(huì)受到噪聲的影響,因此發(fā)射的比特a和接收到的比特b,可能會(huì)不相同。
而這個(gè)不相同的概率,就稱為誤碼率,即BER。
舉個(gè)例子,假設(shè)總共傳輸了N個(gè)比特,然后a和b不相同的次數(shù)是ne,則BER即為ne/N,通常這個(gè)N取得要很大,至少為100,最好是∞。
比特,使用某個(gè)調(diào)制方式調(diào)制,在經(jīng)過(guò)加性高斯白噪聲(AWGN)信道后,其被誤判的概率,即BER,是可以推導(dǎo)出理論公式的。
加性高斯白噪聲信道,具有加性,高斯,白噪聲這三種特征。
加性,即噪聲是疊加到接收信號(hào)上的,即r(t)=s(t)+n(t)。
高斯,即噪聲n(t)滿足高斯概率分布函數(shù):
白噪聲,即噪聲頻譜在所有頻率處都是平坦的,處處相等。
比如BPSK。
在BPSK調(diào)制方式中,二進(jìn)制數(shù)字1和0,可以分別用模擬電平來(lái)表示,假設(shè)分別為:
簡(jiǎn)化的BPSK收發(fā)模型,如下圖所示。
當(dāng)傳輸比特為0時(shí),y=s0+n,對(duì)應(yīng)的條件概率分布函數(shù)為:
當(dāng)傳輸比特為1時(shí),y=s1+n,對(duì)應(yīng)的條件概率分布函數(shù)為:
如下圖所示。
假設(shè),傳輸s1和s2的概率是均等的,即p(s1)=p(s0)=1/2,且0是判決門(mén)限。
即,如果接收到的y大于0,則接收機(jī)判定傳輸?shù)氖?,不管實(shí)際傳輸?shù)氖嵌嗌?;如果接收到的y小于0,則接收機(jī)判定傳輸?shù)氖?。
因此,當(dāng)傳輸s1時(shí),發(fā)生錯(cuò)誤的概率為(對(duì)應(yīng)上述的藍(lán)色部分,即接收到的y小于0的時(shí)候):
當(dāng)傳輸s0時(shí),發(fā)生錯(cuò)誤的概率為(對(duì)應(yīng)上述的綠色部分,即接收到的y大于0的時(shí)候):
因此,當(dāng)傳輸s1和2的概率均等時(shí),BPSK總的誤差率為:
也就是說(shuō),BER與Eb/N0有關(guān)系,其中,Eb是指每個(gè)比特的信號(hào)能量,N0是噪聲譜密度。
下圖是不同的調(diào)制方式,其BER與Eb/N0的關(guān)系。
而平時(shí)我們所關(guān)注的SNR也與Eb/N0有關(guān)系。
因此,當(dāng)知道BER后,可以計(jì)算出Eb/N0,進(jìn)而可以得到我們?cè)O(shè)計(jì)鏈路時(shí)關(guān)注的SNR。
審核編輯:劉清
評(píng)論
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