Оценка качества сигнала в цифровых системах передачи.

Для диапазонов частот Ku и Ka отношение несущая/шум С/N имеет значение до демодуляции в приемном устройстве. Отношение S/N имеет значение после демодуляции. Таким образом отношение S/N зависит как от отношения С/N, так и от характеристик модуляции и кодирования.

Переданный сигнал, может быть неверно воспринят приемным устройством из-за различных помех и искажений, возникающих при его передаче по зашумленному каналу связи. Для повышения помехоустойчивости применяются различные методы кодирования [11]. Поэтому выход источника информации соединяется с кодером канала связи, где в сигнал вводится избыточность, чтобы уменьшить вероятность появления ошибочных битов. Такая процедура называется предварительной коррекцией ошибок (FEC) и является единственным методом обеспечения коррекции ошибок без запроса повторной передачи данных. Вероятность появления ошибочных битов связана с частотой появления ошибочных битов (BER) декодера приемного устройства. Показателем качества принимаемого сигнала в цифровых системах передачи, как известно, является отношение Е_б/N₀, при котором достигается определенная величина BER, и которое является эквивалентом отношения S/N для цифровых систем.

Соотношение между C/N и Е_б/N₀, выраженное в децибелах, определяется следующей формулой :

Е_б/N₀ = C/N + 10 log(1/R) + 10 logDf, дБ (5.32)

Где Е_б/N₀ дБ - отношение количества энергии в бите Е_б (Дж) к плотности потока мощности шумов N₀ (Вт/Гц); R - скорость передачи информации, бит/с; Df – занимаемая каналом полоса частот, Гц; C/N - отношение несущая/шум в полосе частот Df, дБ.

Характерной чертой практических цифровых систем является следующее: для данного отношения скорости передачи бита информации к полосе пропускания канала существует отношение сигнал/шум, выше которого возможен прием сигнала без ошибок и ниже которого прием невозможен. В отличие от аналоговых сигналов, которые постепенно ухудшаются под воздействием шумов, цифровые системы относительно неподвержены воздействию шумов, вплоть до того момента, когда система коррекции ошибок уже не сможет действовать эффективно. В результате происходит резкое ухудшение или крушение системы. Это свойство цифровых систем устраняет необходимость градаций качества. Качество принимаемого сигнала не пострадает, если суммарный ухудшенный уровень отношения Е_б/N₀ выше, чем некоторый требуемый уровень соответствующий приемлемой вероятности появления ошибочных битов ( ) или определенной величине BER. Взаимоотношения между и Е_б/N₀ зависит от конкретных особенностей выбранного метода цифровой модуляции, поэтому операторы спутниковой связи обычно оговаривают минимальный требуемый уровень отношения Е_б/N₀. Отличному качеству соответствует BER= . BER на входе демультиплексора зависит от двух факторов: качества входного сигнала и исправляющей способности помехозащитного кода FEC . Число FEC показывает избыточность помехозащитного кода.

Требуемое отношение сигнал/шум для качественного приема цифрового сигнала с величиной BER, равной определяется из таблицы:

Избыточность помехозащитного кода (FEC)	Необходимое значение Eb/No для получения BER = на входе демультиплексора, дБ
1/2	4.5
2/3	5.0
3/4	5.5
5/6	6.0
7/8	6.5