怎样理解频谱效率的度量 “bits/channel use” 和 “bits/s/Hz”之间的关系

简单说说。bpcu是离散时间信道的单位,与连续时间信道没有直接联系。不过,时长T、带宽W的连续时间信道约有2WT个自由度,相当于大概能够使用信道2WT次(用的更多也不会更好)。离散时间高斯信道的香农公式(1/2)log(...)与连续时间高斯信道的香农公式Wlog(...)就是这么个对应关系。详见如下论文:Forney and Ungerboeck, Modulation and coding for linear Gaussian channels, TIT 1998
■网友
从单位开始看:bits/s/Hz 可以理解为一个信号的速率(bits/s)除以他的频谱占用带宽(Hz),信号的速率取决于他的符号率(波特率)和他的调制方式,那么这里比如一个符号率为10GHz的16-QAM信号他的速率就是40Gbits/s, 而这个信号的频谱带宽取决于他的pulse shape,比如他是0.5-roll off RC pulse shaping的话,他的频谱占用带宽就是15GHZ,那么他的频谱利用率就是8/3bits/s/Hz. 这里注意,一样的信号速率,不同的pulse shape,频谱利用率不一样。再来看bits/per channel use, 这是一个不看频谱占用面积的衡量方式,per channel use指的是per 实数channel 所承载的信息,比如QAM调制就有两个实数channel,而这个bits指的是每个symbol携带的bits。同样以上面的例子来说明,每个symbol携带的bits为log2(16)=4bits, 因为是QAm,每个channel的bits为4/2=2bits,所以他的频谱利用率为2bpcu。注意,这个bpcu只和调制格式相关,不和实际的pulse shaping相关,或者说他假设你的pulse shape是roll-off为0的RC shape,频谱占用面积和符号率一样。上文的例子没有考虑噪声,考虑噪声的话需要另外分析,比如引入纠错码等。
■网友
看david tse的那本书就好了


    推荐阅读