BER

比特出错概率

在数字传输中,比特误差的数量是由于噪声干扰失真比特同步错误而被改变的通信信道上的数据流的接收比特数。

示例
作为示例,假设这个传输的位序列:
0 1 1 0 0 0 1 0 1 1
和以下接收的比特序列:
001 010 1 001,
在这种情况下,位错误的数量为3. BER为3个不正确的位除以10个传送位,导致BER为0.3或30%。
影响BER的因素
在通信系统中,接收端BER可能受传输信道噪声干扰失真位同步问题,衰减,无线多径衰落等的影响。
传输BER是校正之前不正确的比特数除以传送的比特的总数量(包括冗余错误代码)。信息BER是纠错之后仍然不正确的解码比特数除以解码比特的总数。通常,传输BER大于信息BER。信息BER受前向纠错码强度的影响。
为了降低BER可以选择强信号强度(除非这会导致串扰和更多位错误),也可以选择一个缓慢的和强大的调制方案或线路编码方案,并且应用信道编码方案,诸如前向纠错码(FEC)。
FEC可以说是靠“平均噪声”工作的;由于每一个数据位影响多个传输标志位,即使一些标志位因噪声受损,我们依旧可以利用其它依赖于相同用户数据的未受损标志位得到原始的用户数据。
大多数数据通信系统使用一种固定的信道编码,这种信道编码设计可以处理预期的最坏误比特出错概率,但是当比特出错概率更糟糕时就会完全失效。一些系统可以自适应给定的信道错误率水平,其中有一些把FEC和ARQ方式结合起来,称为混合纠错方式。ARQ方式在发送端采用某种能发现一定程度传输差错的简单编码方法,对所传信息进行编码,加入少量监督码元,接收端则根据编码规则,对收到的编码信号进行检查,一量检测出有错误时,即向发送端发出询问的信号,要求重发。发送端收到询问信号时,立即重发已发生差错的那部分信息,直到接收端正确收到为止。在混合纠错方式中,只要FEC可以处理当前错误率,就使用一种固定的FEC方法,当错误率太高时,就切换成ARQ方式。另外的自适应调制和编码方式使用了各种各样的FEC率,当信道中的错误率上升时就给每个包加上更多的纠错位,当不需要它们的时候就拿下来。
BER的分析
在噪声信道,所述BER通常表示为归一化的函数载波噪声比度量表示为Eb / N0(每比特能量与噪声功率谱密度之比)或ES / N0(每调制符号的能量来噪声谱密度)的函数。
例如,在QPSK调制和AWGN信道的情况下,作为Eb / N0的函数的BER由下式给出:
人们通常绘制BER曲线来描述数字通信系统的性能。在光通信中,通常使用BER(dB)与接收功率(dBm);而在无线通信中,使用BER(dB)对SNR(dB)。
测量BER可以帮助人们选择适当的前向纠错码。由于大多数这样的代码仅修正位翻转,而不是位插入或位删除,所以汉明距离度量是测量位错误数量的适当方式。许多FEC编码器也连续测量当前BER。
测量位错误数量的更一般的方法是Levenshtein距离。Levenshtein距离测量适合在帧同步之前或设计用于纠正位插入和位删除的纠错码(如标记码和水印码)时测量原始信道性能。
BER测试
BERT或比特出错概率测试是数字通信电路的一种测试方法,它使用由测试模式发生器产生的逻辑1和零序列组成的预定应力模式。
BERT通常由测试模式发生器和可以设置为相同模式的接收器组成。它们可以成对使用,一个在传输链路的任一端,或者单端在远端有环回。BERT通常是独立的专用仪器,但可以是基于个人计算机的。在使用中,错误的数量(如果有的话)被计数并显示为比例,例如1:1,000,000或1:1e06。
BER测试仪
误码率测试器(BERT),也被称为比特误差率测试仪或误码率测试溶液(BERTS)是用于测试单个组件或完整的系统的信号传输的质量电子测试设备。
BERT的主要组成部分是:
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