通信系统中的Eb/N0与SNR：定义、转换及关系解析
通信系统中的Eb/N0与SNR：定义、转换及关系解析
在通信系统中，Eb/N0（能量与噪声功率谱密度比）和SNR（信噪比）是衡量接收信号质量的两个关键参数。本文将详细介绍这两个参数的定义、单位、计算公式以及它们之间的转换关系，帮助读者更好地理解通信系统中的信号质量评估。
Eb/N0
在通信系统中，Eb/N0 是一个非常重要的参数。Eb代表单位比特的能量，单位为焦耳(J)；N0为噪声功率谱密度，单位为(W/Hz)。Eb/N0 即比特能量与噪声功率谱密度之比。它反映了在接收端每比特信号能量与噪声功率谱密度之间的关系。较高的 Eb/N0 值通常意味着更好的信号质量和更低的误码率。
Eb/N0对于不同的调制方式和编码方案有不同的要求。例如，一些复杂的调制方式和高效的编码方案可能需要较高的 Eb/N0 值才能保证可靠的通信。
SNR
信噪比是电子系统中一个非常重要的参数，它直接影响着信号的质量和系统的性能。信噪比通常用分贝(dB)表示，计算公式为：
SNR=10 * log10(Ps/Pn)
其中 Ps 是信号的功率，Pn 是噪声的功率。
前面文章中讲过，SNR越高，ADC的ENOB位数越高。
ENOB=SNR/6.02-1.76
SNR越高，EVM也越好，对应星座图越接近理想星座图。
SNR越高，最终反应的都是信号质量高，更容易将信号解调还原。
Eb/N0与SNR转换
Eb/N0 与SNR之间转换，需要通过br、Sr、Rc、Rm、α，BW等参数进行转换。
br：用户信息的传输速率，单位是比特每秒(bit/s)；
Sr:信道中的符号传输速率，单位是符号每秒(symbol/s);
Rm:通信系统的调制率;Rm=log2(Nu),Nu为调制方式星座点个数，BPSK为2,QPSK为4,16QAM为16。
α：平方根升余弦滚降滤波器的滚降因子；
BW：传输信道带宽。
取对数后：
认为信噪比改善1dB，Eb/N0改善1dB。两者都可以反映接收信号质量。
实际系统中还会加入编码、扩频等因子，上述公式会在Eb/N0后面的log项中加入编码率、扩频倍数，对于确定的系统，此两项值也是确定值。
Eb/N0与SNR都是反映接收信号的质量，SNR提高1dB，Eb/No改善1dB。一个是从射频硬件方面进行测试与衡量，一个是从解调算法方面进行衡量，二者是对等的。