本文摘要:(由ai生成)
本文讨论了通信系统中误码率的重要性,它反映了传输可靠性。介绍了通过理论和仿真两种途径获得误码率的方法,并详细解释了最佳接收机和2PSK系统中误码率的计算。强调了提高信噪比对于减少传输错误的重要性。作者建议读者通过仿真来深入理解通信原理中的相关概念。
这是本人七年前写的“经典”系列,这个经典是自认的,但是本章讲的知识点的重要性不容置疑。于是在2024年将本系列文章的v3版全部更新完成。通信的相关课程确实学起来难度大,很多题目要理解了才能做的出来,给学生讲题的时候就有深刻体会。所以我在改版的过程中加入了一些涉及误码率指标的考研题目的讲解过程,力求用仿真来解决大家心中的疑问。
通信原理书中开篇就介绍了通信系统的指标!误码率是指标中最亮眼的一个!之前在BPSK调制解调器系列里面也多次遇到!不知大家还能想起多少程序中的知识点?
《通信原理》是本经典教材!
很多同学只是知道概念,但不知道这些概念的作用和如何体现?于是我就用程序仿真来展示这个指标的重要性和分析过程!早期仿真的时候会对信噪比转换公式有些茫然,看多了以后呢?印象深刻自然也就理解了!
关键的一章来啦,所以会讲的很细!前面已经讲了两种调制方式的仿真程序。这时候,大家是不是会有个疑问?这样的仿真程序要得到什么样的结论呢?理想和现实的误差到底有多大,就是通过看误码率才知道!!!
通信的目的是为了能够将信息传送过去,前面的仿真程序仿真的是传输方式,但传输过程需要保证传输质量。传输质量就是体现在误码率这个指标。因此仿真程序要得到的结论就是体现在误码率指标上。
误码率是通信仿真中最为关键的指标!!!在基带(什么是基带呢?)仿真程序中,我们需要得出误码率性能指标,这样的程序才算完整,目的性才呈现出来!为何会起关键作用?系统采用何种调制方式的依据就是误码性能。没有这个指标,系统无法建立运行!这就是我们常说的波形设计。
误码率的官方定义!
数字通信系统的可靠性可用差错率来衡量。差错率常用误码率表示。
误码率是指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例,更确切地说,误码率是码元在传输系统中被传错的概率。 算法工匠如何定义该指标呢?斗胆定义哦!
本人习惯举例说明,发端要传送1000个比特给接收端,看接收端能收到多少个比特和发送端是一样的(收到999比特是一样的,那么误码率就是0.001)。如果传送10000个比特呢?传送1000000个比特呢?比特数越多肯定越容易出错,那么能不能保证不出错呢?只有不断的提高信噪比了。
怎么得到误码率指标呢?
一种是直接用误码率公式进行计算,这就是理论计算。
还有一种就是靠程序仿真出结果了,这就是理论是实践的结合了!
先说一下理论公式计算的方式!也就是第一种方式。
提问:什么是最佳接收机?
这个图应该不陌生吧?在《通信原理》课程中有过详细介绍。我们这里先拿2PSK说事。请看清楚最佳接收的误码率公式。
erfc是个什么玩意?百度一下或者在MATLAB的help中查找一下。看完就明白了。erfc是单调增函数,在通信中常用于计算误码率与信噪比的关系,信噪比越高,误码率越低。
erfc = 1 - erf