测试误码比说明

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通信电子中的误码率和误比特率测试技术

通信电子中的误码率和误比特率测试技术

通信电子中的误码率和误比特率测试技术误码率和误比特率是通信电子领域中非常重要的概念和参数,误码率通常使用 Bit Error Rate (BER) 表示,而误比特率则使用Symbol Error Rate (SER) 或者 Bit Error Ratio (BER) 表示,它们都是指在数字通信系统中传输的每个比特或每个符号中错误的比例。

误码率和误比特率的测试技术是通信电子领域中一项非常关键的技术,本文将从误码率和误比特率的概念入手,介绍这两个指标的测试技术。

一、误码率和误比特率的概念在数字通信系统中,误码率是指在比特流传输中,错误比特的比例。

误比特率则是指在符号流传输中,错误符号的比例。

误码率和误比特率通常用十的负幂次表示,在通信电子领域中严格的误码率和误比特率要求很高,航空航天、卫星通信、铁路通信、金融交易等领域所要求的误码率和误比特率甚至可达到 $10^{-12}$ 或更高的水平。

误码率和误比特率的测量方法包括直接法和间接法,其中在数字通信系统中更常用的是直接法。

一般的误码率和误比特率测量是在发射端和接收端之间进行的,这里我们重点介绍直接法误码率和误比特率测试的技术。

二、误码率测试技术一般情况下,误码率测试是在接收端进行的,接收端一般使用误码率测试仪进行测量。

误码率测试仪通常包括一个比特同步器、一个误码计数器和一个误码率计算器。

误码计数器的工作原理是通过比特同步器对接收到的比特串进行比对,识别出传输中的错误比特,并对这些错误比特进行计数。

误码率计算器则是将误码计数器的计数值和传输的比特数进行取比,计算出误码率。

误码率测试仪的工作原理是将测试仪的传输端和接收端连接起来,通过产生一个不同比特率、不同波特率、不同码型、不同幅度的测试波形,来模拟真实的通信环境,系统测试出误码率。

误码率测试仪的误码计数器一般采用硬件实现,这样可以大大提高测试的速度和准确度。

误码率测试仪一般适用于数字通信系统中的不同层次的传输介质,比如光纤、铜线等,同时还可以测量不同类型的数字信号,比如 ASK、FSK、PSK、QAM等等。

误码率测试仪使用手册

误码率测试仪使用手册

误码率测试仪使用手册误码率测试仪后面板如下图所示:最左边为电源插座,供电电压为8V~30V;右边为误码率测试与实验板接口,接口定义如下:端口名称方向功能1 5V 出 5V电源输出,给实验板供电,接实验板Vcc2 GND 出地线,跟实验板GND相连3 TXD 出 NRZ信号输出,作为信源,接实验板NRZ_T4 CTX 出信源时钟,接实验板CTX5 RXD 入 NRZ信号输入,即译码所得信号,接实验板NRZ_R6 CRX 入接收信号时钟,接实验板CRX7 TRIG 出触发信号输出,接示波器触发通道以便观测8 1200bps 出 1200bps脉冲输出误码率测试仪前面面板如下图所示:最上面为8位数码管,开机后正常工作状态下显示“HELLO”数码管下面是三个发光二极管(从左到右依次为1、2、3)a 、1(Sync ):表示是否同步。

所谓同步,实际上是指是否正常接收信号并且正确解码。

不同步时,LED 亮。

b 、2(Err ):亮时表示有误码产生。

c 、3(Status ):亮时表示处于正常工作状态。

面板最下面为键盘,各个键功能如下:F1:按F1后,进入显示接收码数菜单“F1-12345”a 、 按1键,显示实际接收的码总数ALL1,按十六进制数显示b 、按2键,显示实际接收码的错误总数ERR1,按十六进制数显示;c 、 按3键,显示用来计算误码率的码总数ALL2,按十六进制数显示;d 、按4键,显示用来计算误码率的错误码数ERR2,按十六进制数显示;e 、 按5键,显示发送码序列中误码间隔,按八进制数显示。

例如,显示0x64表示每100个码在发送端产生一个误码;f 、 按0键,显示当前误码率,即ERR2 / ALL2;#:累加以上按1或2显示的是实际接收到的码总数ALL1或错误数ERR1,如果不停的接收到码序列,显示的数将不停的跳变不便以观察。

这时,按“#”键,将ALL1累加到ALL2中,将ERR1累加到ERR2中,从而可以通过ALL2与ERR2来计算误码率。

误码率

误码率

误码率误码率误码率(BER:bit error ratio)是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。

误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。

如果有误码就有误码率。

另外,也有将误码率定义为用来衡量误码出现的频率。

IEEE802.3标准为1000Base-T网络制定的可接受的最高限度误码率为10-10。

这个误码率标准是针对脉冲振幅调制(PAM-5)编码而设定的,也就是千兆以太网的编码方式。

误比特率误比特率是指在数字传输过程中,错误的比特数与传输的总比特数之比。

在采用二进进制编码的情况下,误比特率与误码率是相同的,因为误码率是指在传输过程中,发生误码的码元个数与传输的总码元数之比;而在二进制码的情况下,码元就是比特,因此误码率就是误比特率。

误码的产生误码的产生是由于在信号传输中,衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏,产生误码。

噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码误码率(比如传送的信号是1,而接收到的是0;反之亦然)。

各种不同规格的设备,均有严格的误码率定义,如通常视/音频双向光端机的误码率应该在:(BER)≤10E-9。

由于种种原因,数字信号在传输过程中不可避免地会产生差错。

例如在传输过程中受到外界的干扰,或在通信系统内部由于各个组成部分的质量不够理想而使传送的信号发生畸变等。

当受到的干扰或信号畸变达到一定程度时,就会产生差错。

什么是差错?在数据通信中,如果发送的信号是“1”,而接收到的信号却是“0”,这就是“误码”,也就是发生了一个差错。

在一定时间内收到的数字信号中发生差错的比特数与同一时间所收到的数字信号的总比特数之比,就叫做“误码率”,也可以叫做“误比特率”。

误码率(BER:bit error ratio)是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。

误码率不达标准的原因误码率不达标准(低于1.0e-8)通常有以下几点原因:1、网络中有源设备有源设备例如光发射机、光接收机、放大器、机顶盒等输入或输出全部频道或某个频点的信号电平过高引起设备自激,或者整个频道的电平过低。

误码率测试方法

误码率测试方法

误码率测试方法误码率(Bit Error Rate,简称BER)是衡量数字通信系统传输质量的重要指标之一。

它表示在传输过程中,接收端接收到的错误比特的比例。

误码率测试方法是对数字通信系统进行性能评估和优化的重要手段之一。

本文将介绍几种常用的误码率测试方法。

一、理论计算法理论计算法是通过数学模型推导出误码率的解析表达式,从而计算出预期的误码率。

这种方法适用于简单的数字调制解调技术,比如二进制调制,高斯噪声信道等。

通过对系统的数学建模和分析,可以得到误码率与信噪比、调制方式等参数之间的关系。

然后通过计算得到误码率的数值结果。

理论计算法具有计算简单、结果准确的优点,但前提是需要准确的信道模型和参数。

二、比特比较法比特比较法是一种实验测量误码率的方法。

它通过将发送的比特序列与接收的比特序列进行比较,统计不一致的比特个数来计算误码率。

比特比较法可以直接测量出实际的误码率,不需要做过多的假设和推导。

但是由于需要比较每个比特,所以对测试设备和算法的要求较高,且测试时间较长。

三、符号比较法符号比较法是一种实验测量误码率的方法。

它与比特比较法类似,不同之处在于它是将发送的符号序列与接收的符号序列进行比较,统计不一致的符号个数来计算误码率。

符号比较法相对于比特比较法来说,可以减少测试时间和计算量,但需要对调制解调器进行符号同步和时钟恢复等处理。

四、码型分析法码型分析法是一种实验测量误码率的方法。

它通过对接收到的信号进行波形分析和解调,得到码型的特征参数,比如峰值、峰峰值、均值等。

然后与理论值进行比较,根据差异来判定误码率。

码型分析法适用于调制方式复杂、信号幅度变化较大的系统。

但是对测试设备和算法的要求较高,且测试时间较长。

五、协议分析法协议分析法是一种实验测量误码率的方法。

它通过对接收到的数据包进行协议解析和统计,得到错误数据包的个数,从而计算出误码率。

协议分析法适用于数字通信系统中采用数据包交换的情况。

相对于比特比较法和符号比较法来说,协议分析法可以减少测试时间和计算量,但需要对协议格式和数据包结构有一定的了解。

误码率标准

误码率标准

误码率标准误码率是指在数字通信中每一位或每一组数据中的错误数据所占比例。

在数字通信系统中,误码率是一个非常重要的参数,它直接影响到系统的可靠性和性能。

因此,误码率的标准是非常重要的。

误码率标准包括以下几方面:1. 定义误码率通常用比特误码率(Bit Error Rate,BER)来表示,即在传输的二进制数据中,发生错误的比特比例。

通常情况下,误码率以10的负次幂的形式来表示,例如1E-3。

2. 测量方法误码率的测量方法通常包括两种:比特误码率测量和符号误码率测量。

比特误码率测量是指在接收到传输数据后,将接收到的数据与预期的正确的数据进行比较,计算错误数据即误码率。

符号误码率测量则是将接收到的数据按照定义的符号进行解码,再进行错误的符号数的计算。

3. 检测误码率的方法误码率的检测方法一般有两种,一种是直接检测,另一种是间接检测。

直接检测即接收器直接测量接收数据中的误码率;间接检测则是利用某些信号特征,比如信号功率、峰均比等进行判断。

4. 误码率的限制误码率通常是由系统中的干扰、噪声、传输路径等因素导致的。

为了保证数字通信系统的可靠性和性能,误码率需要按照一定的标准进行限制。

通常情况下,数字通信系统的误码率都需要满足相关的标准,例如国家标准、企业标准等。

5. 误码率的应用范围误码率在数字通信系统的设计、开发和测试中都是非常重要的。

一般来说,数字通信系统在设计时需要预先确定误码率的要求和实现方式,从而确保系统的可靠性和性能。

在开发和测试阶段,误码率的测量和限制也是非常重要的,它可以帮助工程师发现和解决问题,从而提高系统的性能。

总之,误码率标准是数字通信系统中的关键指标之一。

它不仅能够反映数字通信系统的可靠性和性能,还能够帮助工程师进行系统设计、开发和测试,从而保证数字通信系统可以正常运行。

因此,对误码率的合理控制和限制是非常重要的。

误码率测试方法

误码率测试方法

误码率测试方法引言:在通信系统中,误码率(Bit Error Rate,BER)是衡量系统传输性能的重要指标。

误码率测试是通过模拟或实际传输数据,计算误码率来评估通信系统的可靠性和性能的一种方法。

本文将介绍误码率测试的方法和步骤。

一、误码率测试的基本原理误码率测试通过发送已知模式的数据比特流,然后接收并比较接收到的数据与发送的数据的差异来计算误码率。

误码率通常以每一百万个比特错误的比特数表示。

通过误码率测试可以评估信道的质量,检测信道中的传输错误,并为系统性能的改进提供指导。

二、误码率测试的步骤1. 选择测试模式:误码率测试需要选择适当的测试模式,常见的模式包括伪随机数据(Pseudo-Random Binary Sequence,PRBS)、固定模式和自定义模式。

PRBS模式是最常用的测试模式之一,它可以提供良好的统计特性和较高的测试效率。

2. 配置测试设备:根据测试需求配置测试设备。

测试设备通常包括信号发生器、信号接收器和误码率分析仪。

信号发生器用于生成测试模式的数据比特流,信号接收器用于接收传输过程中的数据比特流,误码率分析仪用于计算误码率并显示测试结果。

3. 确定测试参数:根据实际需求确定测试参数,包括数据速率、传输距离、信道类型和信号幅度等。

根据测试参数配置测试设备,并确保测试设备和被测系统的参数一致。

4. 发送和接收数据:根据所选的测试模式和配置的测试参数,发送已知模式的数据比特流。

接收器接收传输过程中的数据比特流,并将其与发送的数据进行比较。

5. 计算误码率:根据接收到的数据比特流和发送的数据比特流的差异,计算误码率。

误码率可以通过计算接收到的错误比特数与总比特数的比值得到。

6. 分析测试结果:根据误码率测试的结果,评估系统的性能并分析传输环境中的问题。

如果误码率超过系统要求的范围,需要进一步分析错误的原因,并采取相应的措施进行优化。

三、误码率测试的注意事项1. 准备充分:在进行误码率测试之前,需要对测试环境和设备进行充分的准备工作,确保测试的准确性和可靠性。

AV5233C 型误码测试仪 用户手册说明书

AV5233C 型误码测试仪 用户手册说明书

AV5233C型误码测试仪 用户手册中电科仪器仪表有限公司前言非常感谢您选择、使用中电科仪器仪表有限公司生产的AV5233C型误码测试仪!本所产品集高、精、尖于一体,在同类产品中质量性价比最高,为方便您使用,请仔细阅读本手册。

我们将以最大限度满足您的需求为己任,为您提供高品质的测量仪器,同时带给您一流的售后服务。

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请仔细阅读本手册,并正确按照书中指导操作。

由于时间紧迫和笔者水平有限,本手册错误和疏漏之处在所难免,恳请各位用户批评指正!由于我们的工作失误给您造成的不便我们深表歉意。

声明:本手册版本号是AV5233C 型误码测试仪用户手册第一版。

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编者2002年11月目录第一章概述---------------------------------------------------------------------------------------------- 1 第一篇使用说明 ---------------------------------------------------------------------------------------- 2 第二章操作指导 ---------------------------------------------------------------------------------------- 3 第一节内部结构特征 ---------------------------------------------------------------------------- 3 第二节前面板特征 ------------------------------------------------------------------------------- 4 第三节后面板特征 ------------------------------------------------------------------------------- 6 第四节前面板按键及菜单操作----------------------------------------------------------------- 6 第二篇技术说明 ---------------------------------------------------------------------------------------- 13 第三章工作原理 ---------------------------------------------------------------------------------------- 14 第一节概要 ---------------------------------------------------------------------------------------- 14 第二节工作原理 ---------------------------------------------------------------------------------- 14 第四章技术指标和指标测试 ------------------------------------------------------------------------- 16 第一节发射部分技术指标----------------------------------------------------------------------- 16 第二节接收部分技术指标----------------------------------------------------------------------- 16 第三节其它技术指标 ----------------------------------------------------------------------------- 17 第四节指标测试 ----------------------------------------------------------------------------------- 18 第三篇维修说明 ---------------------------------------------------------------------------------------- 25 第五章维护和保养-------------------------------------------------------------------------------------- 26 第一节维护保养 ---------------------------------------------------------------------------------- 26 第二节一般维修 ---------------------------------------------------------------------------------- 26 附录A AV5233C 误码测试仪中误码参数的定义 ------------------------------------------------- 28 附录B A V5233C 误码测试仪中比特误码和编码误码的检测方法 ----------------------------- 29附录C 英文名词缩写及解释-------------------------------------------------------------------------- 31第一章概述第一章 概述A V5233C型误码测试仪是利用DDS(直接数字合成)技术产生内部时钟的误码测试仪,可用于50b/s~50Mb/s(内部时钟,选件1)和1kb/s~50Mb/s(外部时钟)的数据通信系统误码测试,也可用于PCM 1~3次群电信系统的误码、告警测试。

误码测试

误码测试

第五部分误码测试5、1 误码特性一、基本概念:差错(Error误码):在数字通信中,发送和接收序列的任何不一致都叫差错,在我国习惯上把差错称为误码。

比特差错(Bit Error):发送和接收序列中对应的单个数字不一致就是比特差错,G.821建议中所用的术语“误码”就是指比特差错。

块差错(Block Error):将一组码看成是一个整体,在其中有一个或多个比特差错,则称块差错。

G.826建议中所用的术语“误块”就是指块差错。

误码秒(ES):在一秒时间周期有一个或多个比特差错,称为误码秒。

误块秒(ES):在一秒时间周期有一个或多个误块,称为误块秒。

差错秒(ES):误码秒和误块秒的统称。

严重误码秒、严重误块秒或严重差错秒(SES):在误码秒、误块秒或差错秒中,有一部分差错量特别多,定义为SES。

二、误码机理:1、造成误码的主要内部机理有:●各种内部噪声源●色散引起的码间干扰●定位抖动产生的误码2、外部机理:主要是由一些具有突发性质的外部脉冲干扰源所引起,诸如外部电磁干扰、静电放电、设备故障、电源瞬态干扰和人为活动等。

这些脉冲干扰有可能超过系统固有的高信噪比门限造成突发误码。

5、2 误码性能指标:1、低于基群速率的数字连接的误码性能ITU-T G.821建议规范了用于语音业务或用作数据型业务载体信道的N⨯64kbit/s电路交换数字连接(1≤N≤24或32)的误码性能事件、参数和指标。

G.821定义以下事件:*误码秒(ES):在一秒时间周期有1个或更多差错比特。

*严重误码秒(SES):在一秒时间周期的差错比特比≥ 10-3。

G.821定义的误码性能参数有:*误码秒比(ESR):在一个固定测试时间间隔上的可用时间内,ES与总秒数之比。

*严重误码秒比(SESR):在一个固定测试时间间隔上的可用时间内,SES与总秒数之比。

G.821对64kbit/s全程27500km假设参考通道(HRP)端到端连接的性能指标见表1。

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HFTA-010.0:物理层性能:测试误码比(BER)本文最早发表于2004年9月的Lightwave Magazine, “Explaining those BER testing mysteries”。

所有数字通信系统物理层的根本功能是以最快的速度,在介质(例如,铜缆、光纤,以及自由空间等)上尽可能正确无误地传送数据。

因此,对物理层性能的两类基本测量包括数据被传送的速率(数据速率),以及数据到达信宿时的完整性。

数据完整性的主要测量标准是误码比,即BER。

本文回顾电信和数据通信协议最普遍的BER要求,简要介绍用于测试BER性能的设备,以及怎样在测试时间和BER置信度上达到平衡。

1. BER规范数字通信系统的BER可以定义为任意比特通过系统传输后,接收时出现错误的概率,例如,发送“1”,接收到的却是“0”,反之亦然。

在实际测试中,系统传输一定数量的比特,对接收到的错误比特进行计数,从而测量BER。

接收到的错误比特数与传输的比特总数之比便是BER。

随着传输比特总数的增加,BER估算精度也随之提高。

极限情况下,发送的比特数接近无限时,BER 是对真实误码概率的最佳估算。

在某些材料中,BER是指误码率,而不是误码比。

真实系统中出现的大部分错误比特主要来自随机噪声,因此,它是随机出现的,而不是均匀分布的概率。

BER是通过对错误比特和传送比特之比进行估算而得到的。

出于这些原因,使用“比”来代替“率”更准确一些。

系统中被传输比特的不同排列顺序(例如,数据码型),会导致出现不同的误码数量。

例如,含有长串连续同样数字(CID)的码型低频分量很大,可能会超出系统通带范围,导致信号出现确定性抖动和其他失真。

这些与码型有关的效应会增大或者减小误码出现的概率。

这意味着当使用不同的数据码型来测试BER时,有可能获得不同的结果。

码型相关效应的详细分析已经超出了本文的讨论范围,但是应对BER规范和测试结果与数据码型有关这一现象有足够的重视。

大部分数字通信协议要求BER性能要达到两个级别之一。

SONET等电信协议使用较长的伪随机码,一般要求BER是每1010个比特出现一个误码(即,BER = 1/1010 = 10-10)。

而光纤通道和以太网等数据通信协议通常使用较短的码型,要求BER优于10-12。

在某些情况下,系统规范要求BER 达到10-16,甚至更低。

需要指出的是,BER实际上是统计平均值,因此,它在足够多的比特情况下才有意义。

例如,在一组1010比特之内可能会出现一个以上的误码,但是当传送的比特总数远远大于1010时,仍然会满足10-10 BER规范。

在后续的比特流中,如果每1010个比特误码数少于1个,就可能出现这种情况。

或者,在一组1010比特中没有误码,而在后续比特流中误码较多,仍有可能达不到10-10标准。

考虑到这些例子,很明显,规定BER优于10-10的系统必须传送远远多于1010比特的数据来进行测试,才能得到精确、可重复的测量结果。

一个自然而又常见的问题是“我需要在系统中传送多少比特才能说明BER是可信的?”第三节给出了这一问题的答案。

2. 设备和过程BER测试的传统方法使用码型发生器和误码探测仪(图1)。

码型发生器向待测系统发送测试码型。

误码探测仪独立产生相同的测试码型或者接收来自码型发生器的测试码型。

码型发生器还向误码探测仪提供同步时钟信号。

误码探测仪对来自待测系统的数据和从码型发生器接收到的数据逐比特进行对比。

两组数据中出现任何不同都被计为误码。

图1. 进行BER测试的测试设备设置正如前面一节所述,数字通信标准一般会规定BER测试所使用的数据码型。

通常选择的测试码型能够模拟正常工作时可能出现的数据类型,或者,在某些情况下,选择非常接近系统“最差情况”的码型。

模拟随机数据的码型被称为伪随机比特序列(PRBS),它基于标准化的生成算法。

按码型长度对PRBS码型进行分类,一般包括“27-1”(码长 = 127位)或者“223-1”(码长 = 8,388,607)等。

模拟编码/加扰数据或者最差情况下数据序列的其他码型包括“K28.5”(用于光纤通道和以太网)等。

商用的码型发生器提供标准内置码型,也可以产生定制码型。

为了能够精确对比来自码型发生器的比特和从待测系统接收到的比特,误码探测仪必须与这两种比特流同步,必须补偿待测系统的时延。

码型发生器时钟信号为从码型发生器接收到的比特提供同步。

误码探测仪在码型发生器时钟中加入可变时延,以便实现与待测系统比特同步。

可变时延作为预测试系统校准的一部分,可以进行调整,以减少误码。

3. 多少比特?在设计良好的系统中,BER性能受限于随机噪声和随机抖动。

结果是误码随机出现(不可预测),有可能集中在一起出现,也可能分散出现。

因此,在系统寿命期内出现的误码数量是一个随机变量,无法精确地预测。

要实现精确BER测试,系统必须传送多少比特的正确答案应该是“非常多”(实际上是无限)。

而现实中的BER测试只有有限的测试时间,我们必须接受不能精确估算这一事实。

正如前面所述,BER估算的质量随着传送比特数量的增加而提高。

问题是怎样量化估算质量提高了多少,这样,我们可以确定要达到所需的估算质量,到底需要传送多少比特。

这可以采用统计置信度这一概念进行衡量。

在统计术语上,BER置信度可以定义为一种概率,它基于在N个传送的比特中探测到E 个误码,“真实”的BER 将小于设定的比例R (出于此定义的目的,真实的BER 意味着,如果传送的比特数是无限的,BER 将是可测的)。

在数学上,这可以表示为:CL = PROB [BER T < R ] given E and N (1)其中:CL 表示BER 置信度,PROB[ ]表示“条件概率”,BER T 是真实的BER 。

由于置信度被定义为一种概率,其可能的范围在0到100%之间。

一旦计算出BER 置信度,我们可以说,真实BER 小于R 的置信度是百分之CL 。

也可以理解为,如果我们能够在系统中重复传送相同数量的比特N ,数出探测到的误码E ,每重复一次测试,我们得到的BER 估算结果E/N 有百分之CL 会小于R 。

在方程1中令人感兴趣的是,我们希望知道怎样反过来计算,需要传送多少比特才能得出BER 置信度。

为此,我们使用包括二项分布函数和泊松理论在内的统计方法。

详细的计算和推导已经超出了本文的范围,参考文献[1]中对此有介绍。

结果是:⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛×+−−=∑=E k k k BER N CL BER N 0!)(ln )1ln(1 (2)其中,E 代表探测到的总误码数,ln[ ]是自然对数。

没有探测到误码(即,E = 0)时,方程2中的第二项为零,大大简化了此方程的解。

E 不是零时,也可以凭经验解出方程2 (例如,使用计算表)。

作为怎样使用方程2的一个例子,我们假设,需要确定系统必须无误码传送多少比特,才能实现真实BER 小于10-10的置信度为95%。

在这个例子中,E = 0,因此,第二项(求和项)是零,我们只需要注意CL 和BER 。

结果是N = 1/BER x [-ln(1-0.95)] ≈ 3/BER = 3 x 1010。

结果表明,只凭经验,无误码传送的比特数是设定BER 倒数的三倍时,系统满足BER 规范的置信度将达到95%。

相似的计算表明,如果没有探测到误码,N = 2.3/BER 达到90%置信度,4.6/BER 达到99%置信度。

图2显示了在出现零、一个以及两个比特误码时,必须传送的比特数(相对于BER 进行归一化)和置信度之间的关系。

90%、95%和99%等常用的置信度结果列在表1中。

在使用图2中的曲线时,选择需要的置信度,从横轴垂直画一条线,直到与测试期间探测到的误码数曲线交叉为止。

从交叉点开始,向左水平画一条线,直到与纵轴交叉,确定必须传送的归一化比特数N x BER 。

这一数字除以设定的BER ,得到要满足所需置信度必须传送的比特数。

图2. 0、1和2个误码时,传送的比特数(相对于BER进行归一化)与置信度之间的关系表 1. 90%、95%和99%置信度对应的N x BERN x BERErrors CL = 90% CL = 95% CL = 99%2.303.004.6113.894.74 6.6425.326.30 8.404. 缩短测试时间如果测试需要较高的置信度,或者BER较低时,会花费很长的测试时间,特别是数据速率较低的系统。

对于BER为10-12,置信度为99%的622Mbps系统,从表1中,零误码需要的比特数为4.61 x 1012。

622Mbps时,测试时间为4.6 x 1012比特/622 x 106比特/秒 = 7,411秒,大概两个多小时。

在实际测试中,两小时有些太长了,那么,怎样才能缩短测试时间呢?一种缩短测试时间常用的方法是在测试期间,有意降低一定量的系统信噪比(SNR)。

结果是出现较多的误码,更快地测量劣化后的BER (参考文献[2])。

如果我们能够知道SNR和BER之间的关系,那么可以从劣化后的BER结果来估算BER。

采用这种方法基于假设——接收器输入热噪声(高斯分布)是导致系统出现误码的主要原因。

可以通过高斯统计方法得出SNR和BER的关系,很多通信教科书对此进行了介绍[3]。

虽然SNR-BER关系没有解析解,但是可以通过数值积分得出结果。

计算这一关系一种常用的方法是使用Microsoft Excel TM标准正态分布函数NORMSDIST[ ]。

使用该函数,可以计算得出SNR与BER的关系:BER = 1- NORMSDIST(SNR/2) (3)图3是这一关系的图形表示。

图3. BER和SNR的关系为说明这种能够加速测试的方法,我们参考本节开始介绍的例子。

在这一例子中,622Mbps系统BER为10-12,99%置信度时需要测试两个多小时。

从图3中,可以看出10-12的BER对应的SNR 大概为14。

在待测通信系统中,我们可以中断发射器和接收器之间的信号通道,插入一个衰减器。

由于信号在输入到接收器之前已经被衰减,那么,基于主要噪声源位于接收器输入的假设,我们衰减了信号,而不是噪声。

因此,SNR的衰减量和信号的衰减量相同(但是要注意,应确保信号没有被衰减到信道噪声电平以下)。

在这个例子中,我们使用14.3% (0.67dB)的衰减量,将SNR 从14衰减到12。

从图3中,我们注意到,把SNR衰减到12对应于BER变化到10-9。

对于10-9 BER时99% BER置信度,我们需要传送4.61 x 109个比特(比最初的测试少1,000倍),测试时间为7.41秒。

因此,如果我们使用衰减器,7.41秒测试无误码,那么,可以推断出,去掉衰减器后,BER应该是10-12。

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