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高斯白噪声的方差到底是sigma^2=Eb*N0/2还是sigma^2=N0/2 ?

时间:07-08 整理:3721RD 点击:
最近在看John G. Proakis著刘树棠译的《现代通信系统(MATLAB版)(第二版)》
第5章-基带数字传输-146页 :画正交(基带)信号的Monte Carlo误比特率曲线时候,所加高斯噪声的标准差是这么算的——先固定比特能量为E=1,然后sigma=E/sqrt(2*SNR),这里SNR已经由dB形式转换成普通形式了;依据的公式来自140页式5.2.11,也就是相关器输出端的噪声分量的方差为sigma^2=E*N0/2.

第9章-扩频通信系统-321页 :画扩频信号Monte Carlo误比特率曲线,高斯白噪声却是这么加的——先固定标准差sigma=1,然后Eb=2*sigma^2*SNR,这里的Eb当然就是比特能量,chip能量为Ec=Eb/Lc,Lc是一个比特(BPSK下也就是符号)宽度内所包含的chip数;这里加高斯白噪声的公式就变成了sigma^2=N0/2.

为何前者比后者多了个比特能量的因子?

又想了一下,sigma^2=E*N0/2作为相关器(或匹配滤波器)的输出噪声功率是没有任何问题的,当比特能量E=1的时候,sigma^2=N0/2就是最常见的结论性的公式。那问题就出自扩频仿真哪里:它先假设E=1,这样方差就是sigma^2=N0/2,本来根据不同的比特信噪比snr求得N0=1/snr,然后sigma=sqrt(1/2*snr)很好理解,和第5章的算法一样;但是邪门的是它又把sigma固定为1,算得E=2*sigma^2*snr,这样E就随着snr改变而改变。先设E为1,又推出E不为1,这分明是循环论证啊。
或者是我理解有偏,烦请有心人帮忙解释一下

两种计算方法都是一样的,重点不是信号和噪声的绝对值,而是相对值。两种方法计算的snr都等于E/(2*sigma^2)。



我之前的疑问主要集中在Eb是不是必须为1的问题。在sigma^2=E*N0/2的前提下,信噪比Eb/N0=Eb/(2*sigma^2/Eb)=Eb^2/(2*sigma^2),分子是很奇怪的:因为Eb若是1,推出的这个奇怪表达式和E/(2*sigma^2)是相等的;若不是1,就不等了。
后来我狠翻了翻这本书,发现在第7章有sigma^2=N0/2的公式,这是在基带波形能量归一化为1时得到的。我的问题中第9章用的正是sigma^2=N0/2。
虽然我现在还有点乱,理解得还不是很透彻。Thanks anyway:D

这样说比较好,理想高斯白噪声在能量为1的基上的投影的方差为N0/2

也就是说令基为phi(t),=w,w~N(0,N0/2)



对,我描述得太罗嗦,其实就是个空间投影问题。:)

N0/2是指收端未匹配滤波的噪声功率,N0*Eb/2是指匹配滤波之后的噪声,平时说的snr与Eb/N0是指的匹配滤波前的,即第一种,个人理解,如有错误望指教

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