Diverse

Vad är Bit Error Rate: BER tutorial

Vad är Bit Error Rate: BER tutorial


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bit Error Rate, BER används som en viktig parameter för att karakterisera prestanda för datakanaler.

När du överför data från en punkt till en annan, antingen via en radio / trådlös länk eller en trådbunden telekommunikationslänk, är nyckelparametern hur många fel som kommer att visas i data som visas i fjärränden.

Som sådan är Bit Error Rate BER tillämpligt på allt från fiberoptiska länkar till ADSL, Wi-Fi, mobilkommunikation, IoT-länkar och många fler.

Även om han trodde att datalänkar kan använda mycket olika typer av teknik, är grunderna för bedömningen av bitfelfrekvensen exakt samma.

Bitfel, BER-grunder

När data överförs via en datalänk finns det en möjlighet att fel införs i systemet. Om fel införs i data kan systemets integritet äventyras. Som ett resultat är det nödvändigt att bedöma systemets prestanda, och bitfelfrekvensen, BER, ger ett idealiskt sätt på vilket detta kan uppnås.

Till skillnad från många andra former av bedömning, bitfelfrekvens, bedömer BER hela systemets slutprestanda inklusive sändare, mottagare och mediet mellan de två. På detta sätt möjliggör BER-felfrekvensen, BER, att den faktiska prestandan hos ett system i drift kan testas snarare än att testa komponentdelarna och hoppas att de fungerar tillfredsställande när de är på plats.

Bitfelfrekvens BER-definition

Som namnet antyder definieras en bitfelfrekvens som den hastighet med vilken fel uppstår i ett överföringssystem. Detta kan översättas direkt till antalet fel som uppstår i en sträng med ett angivet antal bitar. Definitionen av bitfelfrekvens kan översättas till en enkel formel:

BER=FelTotalt antal bitar

Om mediet mellan sändaren och mottagaren är bra och signal / brusförhållandet är högt, kommer bitfelfrekvensen att vara mycket liten - möjligen obetydlig och har ingen märkbar effekt på det totala systemet. Men om brus kan detekteras finns det chans att bitfelfrekvensen måste övervägas.

De huvudsakliga orsakerna till nedbrytningen av en datakanal och motsvarande bitfelfrekvens, BER är brus och förändringar i fortplantningsvägen (där radiosignalvägar används). Båda effekterna har ett slumpmässigt element till dem, bruset efter en Gaussisk sannolikhetsfunktion medan propagationsmodellen följer en Rayleigh-modell. Detta innebär att analys av kanalegenskaperna normalt utförs med hjälp av statistisk analysteknik.

För fiberoptiska system beror bitfel främst på brister i komponenterna som används för att skapa länken. Dessa inkluderar den optiska drivrutinen, mottagaren, kontakterna och själva fibern. Bitfel kan också införas som ett resultat av optisk spridning och dämpning som kan förekomma. Även brus kan införas i själva den optiska mottagaren. Vanligtvis kan dessa vara fotodioder och förstärkare som behöver reagera på mycket små förändringar och som ett resultat kan det finnas höga ljudnivåer närvarande.

En annan bidragande faktor för bitfel är vilken fasjitter som helst som kan finnas i systemet eftersom detta kan ändra samplingen av data.

BER och Eb / No

Signal / brusförhållanden och Eb / No-siffror är parametrar som är mer associerade med radiolänkar och radiokommunikationssystem. I termer av detta kan bitfelfrekvensen, BER, också definieras i termer av sannolikheten för fel eller POE. Avgör detta, tre andra variabler används. De är felfunktionen, erf, energin i en bit, Eb, och bruseffektens spektraltäthet (vilket är bruseffekten i en 1 Hz bandbredd), Nej.

Det bör noteras att varje annan typ av modulering har sitt eget värde för felfunktionen. Detta beror på att varje typ av modulering fungerar annorlunda i närvaro av brus. I synnerhet är högre ordningsmoduleringsscheman (t.ex. 64QAM, etc) som kan bära högre datahastigheter inte lika robusta i närvaro av brus. Moduleringsformat av lägre ordning (t.ex. BPSK, QPSK, etc.) erbjuder lägre datahastigheter men är mer robusta.

Energin per bit, Eb, kan bestämmas genom att dividera bärkraften med bithastigheten och är ett mått på energi med dimensionerna Joule. Nej är en effekt per Hertz och därför har detta effektdimensionerna (joule per sekund) dividerat med sekunder). Om man tittar på måtten på förhållandet Eb / Nej raderas alla mått för att ge ett måttfritt förhållande. Det är viktigt att notera att POE är proportionellt mot Eb / No och är en form av signal / brusförhållande.

Det är möjligt att definiera bitfelfrekvensen i termer av en sannolikhet för fel.

POE=12 (1-erf)EbNo

Var:
erf = felfunktion
Eb = energi i en bit
No = effektspektral densitet (brus i 1Hz bandbredd).

Det är viktigt att notera att Eb / No är en form av signal / brusförhållande.

Energin per bit, Eb kan bestämmas genom att dividera bärareffekten med bithastigheten. Som energimått, Eb har enheten Joules. No är ett mått på effekt (joule per sekund) per Hz (sekunder), och som ett resultat Eb / No är en dimensionslös term och kan uttryckas helt enkelt som ett förhållande.

Faktorer som påverkar bitfelfrekvensen, BER

Det kan ses från att använda Eb / No, att bitfelfrekvensen, BER kan påverkas av ett antal faktorer. Genom att manipulera de variabler som kan kontrolleras är det möjligt att optimera ett system för att tillhandahålla de prestandanivåer som krävs. Detta utförs normalt i designstegen för ett dataöverföringssystem så att prestandaparametrarna kan justeras i de initiala designkonceptstegen.

  • Interferens: Störningsnivåerna i ett system ställs vanligtvis av externa faktorer och kan inte ändras av systemets design. Det är dock möjligt att ställa in systemets bandbredd. Genom att minska bandbredden kan störningsnivån minskas. Att minska bandbredden begränsar dock dataflöden som kan uppnås.
  • Öka sändarens effekt: Det är också möjligt att öka systemets effektnivå så att effekten per bit ökas. Detta måste balanseras mot faktorer inklusive störningsnivåer för andra användare och effekterna av att öka effekten på effektförstärkarens storlek och den totala energiförbrukningen och batteriets livslängd etc.
  • Minska bandbredd: Ett annat tillvägagångssätt som kan användas för att minska bitfelfrekvensen är att minska bandbredden. Lägre ljudnivåer kommer att tas emot och därför förbättras signal / brusförhållandet. Återigen resulterar detta i en minskning av uppnåelig dataflöde.
  • Modulering av lägre ordning: Moduleringsscheman med lägre ordning kan användas, men detta går på bekostnad av dataflöde.

Det är nödvändigt att balansera alla tillgängliga faktorer för att uppnå en tillfredsställande bitfelfrekvens. Normalt är det inte möjligt att uppnå alla krav och vissa avvägningar krävs. Men även med en bitfelfrekvens under vad som helst krävs kan ytterligare avvägningar göras när det gäller nivåerna av felkorrigering som införs i de data som överförs. Även om mer överflödig data måste skickas med högre nivåer av felkorrigering kan detta hjälpa till att maskera effekterna av eventuella bitfel som uppstår och därigenom förbättra den totala bitfelfrekvensen.

Bitfelfrekvensen, BER-parametern citeras ofta för många kommunikationssystem och det är en nyckelparameter som används för att bestämma vilka länkparametrar som ska användas, allt från kraft till moduleringstyp.


Titta på videon: GNU Radio Tutorials: Part 2 - Hysteresis, Noise, Thresholds u0026 Bit Error Rate (Juni 2022).


Kommentarer:

  1. Tagore

    Anmärkningsvärt, det är den roliga informationen

  2. Duran

    Tack för den mycket värdefulla informationen. Det var mycket användbart för mig.

  3. Yozshugami

    I can advise you on this issue and specially registered to participate in the discussion.

  4. JoJorisar

    Du har fel. Jag kan försvara min position. Maila mig på PM, vi pratar.



Skriv ett meddelande