Eb/No   Energy Per Bit to Noise Spectral Density Ratio, Bit Energy   잡음전력밀도에 대한 비트에너지의 비, 비트 에너지 대 잡음 비

(2022-02-19)

Eb, Energy Per Bit, 비트당 에너지, 비트 에너지


1. Eb (정보 비트신호 에너지)비트 수준의 에너지로써,
     - 신호의 제곱을 관측하려는 시간 만큼 적분한 것 

  ㅇ 例) 펄스 신호에 대한 비트 에너지 계산 例
       
[# E_b = \int^T_0 |s(t)|^2 dt = \int^T_0 A^2 dt = A^2T #]
2. Eb, No, Eb/No ㅇ Eb : 비트에너지 (Energy Per Bit ) - 비트 에너지비트 시간(Tb)과 신호 전력(S)과의 곱이므로, . Eb = 비트시간 x 신호전력 = Tb x S = (1/비트전송률) x S = S / Rb ㅇ No : 잡음 전력 스펙트럼 밀도 (Noise Power Spectral Density) - 잡음 전력(N)을 수신기대역폭(W)으로 나눈 값 . No = N / W - 주로, `검파 방식`과 `수신기잡음지수` 등에 의해 결정되는 값임 ㅇ Eb/No : 잡음전력밀도에 대한 비트에너지의 比 - 비트 수준의 에너지와 잡음전력을 관련시킨 차원(단위)이 없는 比 . 아날로그통신에서 많이 쓰이는 S/N 비와 유사하게, . 디지털통신시스템 성능 평가시에 주로 기준이되는 량 - Eb/No는 아날로그 통신시스템의 주요 성능평가 특성인 S/N 비정규화한 것 . Eb는, 신호전력(S)을 비트율(Rb)로 정규화한 것 . No는, 잡음전력(N)을 대역폭(W)으로 정규화한 것 3. Eb 및 Eb/No 의의 ㅇ Eb (비트 에너지) - 디지털 통신시스템 간 비교를 위해 종종 사용되는 신호 크기의 단위 . 어떤 통신시스템이 고정된 잡음 크기 하에서, 더 작은 Eb로 같은 성능을 보이면, 이는 전력효율적인 통신 방식이라고 할 수 있음 - 만일 주어진 조건에서, 단지 펄스 폭(비트 주기) 만을 작게 한다면, . 이때, Eb는 감소되나, 비트 에러에 취약해지고, 또한 대역폭이 증가됨 . 따라서, 채널부호화에 의한 에러제어를 통해 비트 에러에 강건토록 해야 함 ㅇ Eb/No (잡음 전력 밀도 대비 비트 에너지) - 디지털통신시스템 설계/운용 목표 => Eb/No의 최소화 ☞ 오류확률 참조 . 통신시스템 관점에서 Eb/No가 최소가 되도록 시스템을 설계하고 운용하는 것이 목적 . 결국, 요구되는 Eb/No가 작을수록 검출 과정등이 더 효율적이라고 할 수 있음 4. S/N 및 Eb/No 비교 ㅇ 유용한 비교 척도 - 아날로그 통신에서는, 전력이 유용한 척도가 될 수 있으나, (☞ 전력 신호) - 디지털 통신에서는, 전력 보다는 에너지가 보다 유용한 척도가 됨. (☞ 에너지 신호) ㅇ S/N 및 Eb/No (복극 NRZ 신호를 기준하면)

디지털통신 평가
   1. 데이터율   2. 오류 확률   3. 오류확률 비교   4. Eb/No   5. 대역 효율성   6. 전력 대역폭 상충관계  
성능측정
   1. S/N   2. Ec/Io   3. Eb/No   4. BER   5. FER   6. 데이터율  


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