(5)SN比とビット・エラー・レート


5−1 アイパターン P126

@ パルス伝送では必要な周波数帯域が大きくなるので、

A ナイキストフィルター等を用いて、周波数帯域を制限した波形を伝送する(図5-3(a))

B 信号を重ね合わせて、アイパターンを作成

アイ開口率:

 

5−2 雑音 P136

〇無線通信では、特に信号Sと雑音(ノイズ)Nのパワーの比 S/N比 の悪い状態が発生する。

(1)熱雑音  抵抗素子から発生、絶対温度に比例

(2)電子回路の内部雑音(ショット雑音)

(3)その他

@宇宙雑音

A人口雑音

B電子機器の振動

C車両のイグニッションノイズ

D他の局の妨害波(ノイズと言わずに干渉波とも言う)

図5−18 P144

 

〇信号も雑音も同じ波であるが。。。。

@通常信号は周波数帯域が制限されている

Aノイズは広い周波数にわたる

 

〇白色雑音

図5-16(a)

白色雑音とは広い周波数にわたって雑音レベルが変化しない種類の雑音を言います。

振幅レベルは正規分布(またの名はガウス分布)

受信信号に対して加算されていると考えるので、加法性白色ガウス雑音と一般的に呼ぶ
AWGN: Additive White Gaussian Noise

学術研究では雑音電力σ2が重要である。

 

〇白色雑音によって、ビットエラーが発生する。 P142

〇ガウス分布と正規分布 (H18/5/16修正)

P147 図5-20

分布関数:確率密度関数 Probability Density Function (PDF)

〇白色雑音の場合、σは分散(Root Mean Square : rms)電圧となり、σ2は雑音電力

図5−22より、エラーになる確率 (ビットエラー率 BER)がわかる。

図5−24に計算方法が示されている。

 

〇コンスタレーション上でのノイズ P153

図5−25、図5−26

 

64QAMでの ノイズ少 と 大

 コンスタレーション上では、 本来あるべきポイントからのずれはノイズ電力に比例する
 したがって、コンスタレーションを観察することで、ノイズの評価を行うことができる。


宿題4

(1)1ビットのデータを振幅A=1もしくは-1で送信しているとする。加法性白色ガウスノイズが印加され、ノイズ振幅σ(σ2から変更)を0.1, から1.0まで0.1単位で変化させた時のBERを図5-24にしたがって計算し、図で示せ。COLUMN3にあるような、EXCELなどのコンピュータツールを用いてもよいし、望ましい。

縦軸BERはLOGスケールとせよ。

(2)上記を修正して、2ビットデータを毎シンボル送信するために、以下の4種類の振幅を用いた場合のBERを同様に図示せよ。

以下のURLにエラーファンクションの値をテーブルで与えるので、テーブルの値を参照にしてもよい。
自分なりに計算してももちろんよいです。

erfc.html

以上