Bit Error Rate Definition & Tutorial innehåller:
ber basics BER testning
Bit Error Rate, BER används som en viktig parameter för att karakterisera prestanda för datakanaler.
vid överföring av 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 Bitfelfrekvens är BER tillämplig på allt från fiberoptiska länkar till ADSL, Wi-Fi, mobilkommunikation, IoT-länkar och många fler.
även trodde att han datalänkar kan använda mycket olika typer av teknik, grunderna i bedömningen av bitfelfrekvensen är exakt desamma.
Bit error rate, ber basics
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 bit error rate, BER, ger ett idealiskt sätt på vilket detta kan uppnås.
till skillnad från många andra former av bedömning, bit error rate, ber bedömer hela änden till slutet prestanda för ett system inklusive sändaren, mottagaren och mediet mellan de två. På detta sätt, bit error rate, ber gör det möjligt att testa den faktiska prestandan hos ett system i drift, snarare än att testa komponentdelarna och hoppas att de kommer att fungera tillfredsställande när de är på plats.
Bit error rate BER definition
som namnet antyder definieras en bit error rate som den hastighet med vilken fel uppstår i ett överföringssystem. Detta kan direkt översättas till antalet fel som uppstår i en sträng av ett angivet antal bitar. Definitionen av bitfelfrekvens kan översättas till en enkel formel:
om mediet mellan sändaren och mottagaren är bra och signal – brusförhållandet är högt, kommer bitfelfrekvensen att vara mycket liten-eventuellt obetydlig och har ingen märkbar effekt på det övergripande systemet men om brus kan detekteras, finns det risk för att bitfelfrekvensen måste beaktas.
de främsta orsakerna till nedbrytningen av en datakanal och motsvarande bitfelfrekvens, BER är brus och förändringar i utbredningsvägen (där radiosignalvägar används). Båda effekterna har ett slumpmässigt element till dem, bruset följer en Gaussisk sannolikhetsfunktion medan förökningsmodellen följer en Rayleigh-modell. Detta innebär att analys av kanalens egenskaper normalt utförs med hjälp av statistiska analysmetoder.
för fiberoptiska system beror bitfel främst på brister i komponenterna som används för att göra länken. Dessa inkluderar den optiska drivrutinen, mottagaren, kontakterna och själva fibern. Bitfel kan också införas som ett resultat av optisk dispersion och dämpning som kan vara närvarande. Även buller kan införas i den optiska mottagaren själv. Vanligtvis kan dessa vara fotodioder och förstärkare som behöver svara på mycket små förändringar och som ett resultat kan det finnas höga ljudnivåer närvarande.
en annan bidragande faktor för bitfel är någon fas jitter som kan finnas i systemet eftersom detta kan ändra provtagningen 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. De bestämmer detta, tre andra variabler används. De är felfunktionen, erf, energin i en bit, Eb och bruseffektspektraltätheten (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 moduleringsscheman med högre ordning (t. ex. 64QAM, etc) som kan bära högre datahastigheter är inte lika robusta i närvaro av brus. Lägre ordningsmoduleringsformat (t.ex. BPSK, QPSK, etc.) erbjuder lägre datahastigheter men är mer robusta.
energin per bit, Eb, kan bestämmas genom att dividera bärarkraften med bithastigheten och är ett mått på energi med dimensionerna av Joule. Nej är en effekt per Hertz och därför har detta måtten på effekt (joule per sekund) dividerat med sekunder). Titta på dimensionerna för förhållandet Eb / Nej alla dimensioner avbryter för att ge ett dimensionslöst förhållande. Det är viktigt att notera att POE är proportionell mot Eb/No och är en form av signal-brusförhållande.
det är möjligt att definiera bitfelfrekvensen i termer av en sannolikhet för fel.
var:
erf = felfunktion
Eb = energi i en bit
No = effekt spektral 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 ett energimått har Eb enheten Joule. No är ett mått på effekt (joule per sekund) per Hz (sekunder), och som ett resultat är Eb / No 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 styras är det möjligt att optimera ett system för att ge de prestandanivåer som krävs. Detta görs normalt i designstadierna i ett dataöverföringssystem så att prestandaparametrarna kan justeras vid de inledande designkonceptstadierna.
- interferens: störningsnivåerna i ett system ställs vanligtvis in av externa faktorer och kan inte ändras av systemdesignen. Det är dock möjligt att ställa in systemets bandbredd. Genom att minska bandbredden kan störningsnivån minskas. Men att minska bandbredden begränsar datagenomströmningen 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 störningsnivåerna för andra användare och effekten av att öka effekten på effektförstärkarens storlek och den totala strömförbrukningen och batterilivslängden etc.
- minska bandbredd: Ett annat tillvägagångssätt som kan antas 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 datagenomströmningen som kan uppnås.
- lägre ordningsmodulering: lägre ordningsmoduleringsscheman kan användas, men detta är på bekostnad av datagenomströmning.
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 redundanta data måste skickas med högre nivåer av felkorrigering, kan detta hjälpa till att maskera effekterna av eventuella bitfel som uppstår, vilket förbättrar 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 ström till moduleringstyp.
Mer Viktiga Radioämnen:
radiosignaler modulering typer & tekniker amplitudmodulering frekvensmodulering OFDM RF blandningsfas låsta slingor Frekvenssyntes passiva intermodulation RF dämpare RF filter RF Cirkulator radiomottagare typer Superhet radiomottagare selektivitet mottagare känslighet mottagare stark signalhantering mottagare dynamiskt omfång
återgå till Radio ämnen meny . . .