系统误码性能测试

SDH误码测试一、误码特性1、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。

2、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。

二、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3 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。

误码测试原理误码测试是指在通信系统中对传输信道进行测试，以确定信道传输误码率的一种测试方法。

误码测试的原理是通过发送已知模式的测试数据，然后接收并比对接收到的数据与发送的数据，从而得出误码率的测试结果。

误码测试原理主要包括以下几个方面：1. 测试数据的生成。

在误码测试中，需要生成已知模式的测试数据，常见的方法包括伪随机码序列、固定模式码序列等。

这些测试数据需要具有一定的特性，以便于在接收端进行比对和误码率的计算。

2. 数据发送。

生成好的测试数据会通过发送端发送到接收端，发送端通常会将测试数据封装成数据包，然后通过信道发送到接收端。

在发送过程中，可能会受到信道噪声、衰落等影响，导致部分数据包丢失或出错。

3. 数据接收。

接收端会接收发送端发送过来的测试数据，然后进行解封装和解码，得到原始的测试数据。

接收端会对接收到的数据与发送端发送的数据进行比对，以确定是否存在误码。

4. 误码率计算。

通过比对发送端发送的数据和接收端接收的数据，可以得出误码率的计算结果。

误码率通常用误码比特数与总比特数的比值来表示，可以反映信道传输的质量。

误码测试原理的实现需要依赖于一定的测试设备和测试方法，常见的测试设备包括误码率测试仪、信号发生器、示波器等。

在实际的通信系统中，误码测试是非常重要的一项测试工作，可以帮助工程师了解信道传输的质量，及时发现和解决通信系统中可能存在的问题。

误码测试原理的应用范围非常广泛，不仅可以用于数字通信系统，还可以用于光纤通信、卫星通信、无线通信等领域。

通过误码测试，可以及时发现信道传输中存在的问题，保障通信系统的稳定性和可靠性。

总之，误码测试原理是通过发送已知模式的测试数据，然后比对接收到的数据与发送的数据，从而得出误码率的测试结果。

通过误码测试，可以帮助工程师了解信道传输的质量，及时发现和解决通信系统中可能存在的问题，保障通信系统的稳定性和可靠性。

SDH系统帧结构中，开销字节B1、B2、B3、V5分别用于监视再生段、复用段、高阶通道和低阶通道的误码。

误码监视采用比特间插奇偶校验方式（BIP）的偶校验，即通过校验码保证发送内容中“1”的个数为偶数个。

发送端通过对前一帧的监视内容进行偶校验并将计算结果填入帧中发送，接收端通过比较自身对前一帧的计算结果和接收的B1字节，判断是否发生误码。

B1误码的检测STM-N帧结构中，B1字节（8比特）用于再生段误码的监视。

其实现方法是：把监视内容DD再生段以8比特为单位进行分组，然后，B1字节中的每个比特用于对应各组中相应比特的偶校验，每个比特负责一块数据的校验。

一个STM-N帧中，1秒钟可以检测的误码块为：8000×8＝64000块。

一块校验出错，认为此块中一个比特发生错误，即产生一个误码。

所以，一般情况下，每秒钟可以检测出误码块的个数最大为64000块。

这种检测方法存在的问题是当一块中误码数较多时，只能检测出一个误码，还有如果一块中产生偶数个误码，此种检测机制不能准确判断检测。

理论上说，一块中出现一个误码是准确检测的极限。

对于STM-1等级信号，能够准确检测出的B1最大误码率为：64000/155520000=4.12×10e-4对于STM-4信号能够检测出的最大误码率为1.03×10e-4而对于STM-16，能够准确检测出的最大误码率为0.256×10e-4综上所述，不同速率等级的STM-N信号，每帧能够检测出的最大B1误码数是固定的，因而随着信号速率的提高，最大误码率的检测结果越来越准确；对于误码的检测，一般是误码比较小且分布比较离散（分布在不同的块中）的情况下检测的相对准确，对于误码比较大的情况，多是根据经验值拟合出来的，误差比较大。

B2误码的检测STM-N帧结构中，B2字节（N×24bit）用于校验复用段的误码。

其方法是把STM-N帧分为N×24块，每个Bit校验其中的一块。

通信技术中的误码率测量工具推荐误码率（Bit Error Rate，简称BER）是衡量通信系统传输质量的重要指标。

在通信过程中，信号可能会受到噪声、干扰、衰落等各种因素的影响，从而导致传输错误。

为了评估和改进通信系统的性能，误码率测量工具成为不可或缺的设备。

本文将针对误码率测量工具进行推荐，以帮助您选择合适的工具提升通信系统的可靠性和性能。

首先，我们推荐R&S®FSW-K70 High-sensitivity Bit Error Rate（BER）分析和幅度眼图测量套件。

这是一种高灵敏度误码率测量工具，能够提供准确的BER分析和幅度眼图测量。

它配备了先进的数字信号处理算法和高速采样率，实现了高精度的BER分析和眼图测量。

此外，该工具还提供了直观的用户界面和丰富的数据分析功能，使用户可以轻松地对误码率进行监测和分析。

其次，我们推荐Keysight Technologies的N4960A Serial BERT。

这是一种功能强大的串行比特错误率测试仪，适用于高速数字通信系统的误码率测量。

N4960A 采用了先进的数字信号处理技术和高速采样率，能够准确地测量和分析高速串行数据信号的误码率。

此外，它还提供了多种测量模式和分析功能，如眼图显示、统计分析和报表生成等，帮助用户全面了解通信系统的性能。

另外，Tektronix的BERTScope系列产品也是我们的推荐之一。

BERTScope系列产品是一种全面的比特错误率测试和眼图分析平台，适用于各种通信系统。

它具有高精度的误码率测量功能和灵活的数据分析工具，能够准确地评估通信系统的性能和可靠性。

此外，BERTScope还支持多种接口标准和协议，如PCI Express、USB、SATA和以太网等，提供了全面的测试和分析解决方案。

最后，我们还推荐Anritsu的MP1800A高精度串行数据比特错误率测试仪。

这是一种专业的误码率测量工具，适用于高速串行通信系统。

误码率测试时间的确定近来涉及到误码的测试，参考了一些资料，每每提到测试时间。

参考部分资料，加上一小点个人理解，整理如下资料，以与大家交流，如有错误请及时反馈x d t a n @w t d.c o m 。

光纤通信系统或者光纤链路中一般的误码率是很低的，至少要求B E R 为10-9或者更低，即每传输10亿比特信号时有1b i t 的错误或者没有错误。

而对于接收机的灵敏度测试则往往要求在10-12的等级上面给出。

由于误码的随机性，并且误码的概率很小（比如10-9），所以测量零星误码的时间是很长的，也不容易测量准确，所以可以说准确评价光传输链路的误码率并不是一件很容易的事情。

比如B E R 达到10-12意味着平均传输1012比特才误码一个，对于S T M -1系统而言，相当于平均传输6430秒（1012/155.52M ＝6430秒)也就是差不多2个小时才误码一个比特，这个评价时间是不切实际的。

而且只出现一个误码不能说明太多的问题，因为这样的置信度或者说可信度非常低，只有增加测试时间才能增大测试的置信度，但是这更加不切实际，为此，如何计算在给定的置信度下所需要的最少测试时间是很有必要的。

我们先看光系统链路的码元，一般光通信（只针对数字通信，因为模拟通信下不会考虑或者不存在误码率的概念了）用到的比特码就是1和0，要不是0，要不是1，或者说要么是正确码元。

要么是错误码元，所以我们可以用二项分布来描述码元发生错误的概率。

在n 比特序列中发生m 比特错误的概率可以用下面的二项式表示：m n m m nP P m n P --⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=)1( 其中P 是每比特发生错误的概率，这里已经假定数字序列各比特是相互独立的，任一比特发生错误的事件都是随机的，要么发生错误，要么不发生错误。

按照概率的近似，对于很小的P 值（光通信中即为如此，比如10-9就是很小的值），上面的二项式可以表示成为泊松分布：)*ex p(!)*(P n m P n P m m n -= 我们先理解n *P 的意义：n 可以理解为我们传输的比特码，比如155M b /s 、1.25G b /s 等，P 是这些码元里各个码元发生错误的概率，比如10-9、10-10等，或者更好的表达是：P 代表在较长的时间内由平均的误码数目表示的误码率，或者称为长期平均误码率，都是单位时间的。

数字通道误码性能测试方法授课时间：授课人：房磊一、环回法（一）测试仪表：误码仪。

（二）测试原理图见图一。

（三）测试方法：数字通道误码性能测试一般采用环回法，环回测试是通过误码仪自发自收，对传输性能进行高准确性的测试方法；测试前按图一进行连接，由B端站在DDF架上将与A端站对开的、相同速率的数字通道进行环回，A端站在DDF架上将与B端站对开的、相同速率的数字通道上挂接误码仪，设定好测试时间，便可以对数字通道误码性能进行测试。

二、对测法（一）测试仪表：误码仪。

（二）测试原理图见图二。

（三）测试方法：处理数字通道误码障碍时，可以采用对测法来确定数字通道误码产生的方向。

对测法是将A 端站的误码仪和B 端站的误码仪，通过被测数字通道相互配合，按照规定的编码规则和伪随机序列码长，发送信号。

测试前按图二的方式连接好A 、B 两站的误码仪，设定好测试时间，A 端站接收、校验B 端站发送过来的信号，B 端站接收、校验A 端站发送过来的信号，便可以确定误码产生方向。

A 站B 站环回图一 数字通道误码性能环回法测试原理图A站B站图二数字通道误码性能对测法测试原理图三、在线测试法（一）测试仪表：误码仪。

（二）测试原理图见图三。

（三）测试方法：在线测试是在不中断业务的情况下，对电口误码性能进行监测。

在线测试时按图三方式连接好误码仪，用高阻旁接的方式跨接在电口上，通过识别、校验信号传输流中的某些固定码元，对传输性能做出定性的分析。

在线测试接线见图三。

A站B站图三数字通道误码性能在线测试法测试原理图附：数字段：数字段由两个相邻数字配线架之间用来传送一种规定速率的数字信号的全部装置构成。

数字通道：数字通道是指一个或多个数字段串接所构成的链路。

通信系统中的误码率分析与性能评估在通信系统中，误码率是一个非常重要的性能指标。

误码率是指在传输过程中发生错误的比率，通常用比特错误率（BER）来表示。

误码率的高低直接影响着通信系统的性能，因此对误码率的分析与评估至关重要。

首先，误码率的分析是通信系统设计和优化的关键步骤。

通过对误码率的分析，可以评估系统在传输过程中所面临的信道噪声、干扰等影响因素，从而选择合适的调制解调器、编码方式、等效传输速率等参数，以提高系统的可靠性和稳定性。

在数字通信系统中，通常采用的方法是通过理论分析和模拟仿真来确定误码率的上限和下限，以便在实际应用中保证通信质量。

其次，误码率的性能评估是验证通信系统设计的重要手段。

通过对系统实际运行时的误码率进行测试和监测，可以及时发现并解决通信系统中存在的问题，确保系统在各种工作条件下的性能稳定性。

误码率的性能评估通常包括误码率曲线的绘制、误码率的统计分析、误码率的均衡和去噪等方法，以验证系统设计的有效性和可靠性。

总之，通信系统中的误码率分析与性能评估是保证通信质量的关键环节。

只有通过对误码率的准确分析和评估，才能确保通信系统在传输过程中实现高效、稳定和可靠的数据传输，满足用户对通信质量的不断提升的需求。

希望通过对误码率的深入研究，不断提升通信系统的性能和可靠性，确保信息传输的安全和可靠。

卫星通信系统误码率测试1.必要性分析现代通讯中数据通讯越来越重要，评估误码率是评判传输系统性能的最终标准。

误码率的测试都是作为一个系统指标主要集中在基带信源码的测试。

随着系统集成度的复杂性增加，系统功能划分细化导致了在分机系统中也需要进行误码率的测试。

接收机，发射机的误码测试已经越来越多的出现在我们面前。

而误码率测试系统所面对的信号已经由传统的信源信号转变为模拟的中频信号，甚至是射频信号。

2.平台的组成框图系统组成：81250误码率分析系统。

如图1，测试系统由安捷伦ParBERT 81250A 并行误码测试系统构成。

ParBERT 81250A 并行误码测试系统采用VXI模块化构架，为了满足用户不同的测试需求，以及增强系统配置扩展升级的灵活性，系统硬件划分为前端、数据模块、时钟模块、主机箱，系统控制计算机组成（如下图所示）。

前端决定了数据端口的特性（码型发生器/误码分析器)能力，而数据模块作为小的机架，承载前端并最终实现其（码型发生器/误码分析器)功能。

这样，数据模块就能够对数据码形(包括用户自定义数据文件，标准PRBS/PRWS)进行生成、排序和分析。

所有数据模块需要至少一个时钟模块驱动，才可以产生/分析相应速率的数据，其作用是产生仪器的公用系统时钟或频率。

3.平台的功能特点可测试复杂的具有多通道，多种频率的设备，例如完成数字视频多路复用器/解复用器(并串转换器/串并转换器)电路测试，可利用一个通道向被测设备提供/接收控制信号，并可对来自被测设备的控制信号作出响应可测试多种逻辑电平，如预设CML、LVDS、ECL、PECL、SSTL-2等电平。

而且用户可以自定义逻辑电平。

可生成包含基于存储器的数据和、或PRBS并支持生成具有报头和净荷的数据包。

利用嵌套循环，原则上可以生成任何长度数据包。

例外可以通过捕获数据直接生成测试数据包。

在测试过程中，可以自动将预期数据与输入数据进行对准，无须以手工方式找到正确的采样点，故可节省时间，一般仅需100ms如果终端上的误码率超过了再同步误码率的门限，则测量自动实现再同步在改变分析仪时延设置时测量连续进行抖动模拟，用于抖动容限测试4.仪器的性能参数81250误码率测试平台主要指标项目675 Mb/s平台数据率333.3 Kb/s～675 Mb/s通道数4（2发2收）输入/输出Differential和single ended输出数据PRBS/PRWS/ 2 MB memory码型格式DNRZ, RZ, R15.平台的配置81250A: 并行误码分析仪系统81250 #013 IEEE 1394 PC link to VXI 81250 #149 E8403A (VXI 13 slot mainFrame) E4857A Control software.E4805B*1 2.7GHz Central Clock ModuleE4832A*1 675Mb/s Gen./An. ModuleE4838A*2 675Mb/s Generator Front EndE4835A*1 675Mb/s Analyzer Front End：安捷伦科技专家孙灯亮。

实验二、同步数据传输通信系统误码率测试一、实验目的1、掌握数据信道误码率测量方法2、熟悉常用调制解调器的误码性能二、实验原理与说明在数据传输系统里，信道误码率是最重要的基本测量指标。

本实验是在加噪信道里，通过改变不同的信噪比，让同学掌握误码率的测量方法，了解误码对数据通信的影响，加深同学建立数据通信对系统指标的概念和要求。

数据传输系统组成见图3 。

图3 数据传榆系统实验组成方框三、实验仪器１、JH5001通信原理综合实验系统一台2、100MHz双踪示波器一台3、JH9001型误码测试仪—台四、实验内容与步骤准备工作：(1) 将误码仪电源关闭，把误码仪用数据电缆通过RS422接口连接到5001通信原理实验箱同步口模块的JH02接口(插入需使用电缆转换接头，并注意插入方向)；(2) 将汉明编码模块输入数据选择跳线开关KC01设置为同步数据DT--- SYS(左端)，将工作方式选择开关SWC01设置为00000000状态，旁通汉明编码器功能。

(3) 将汉明译码工作方式选择开关KW03（在汉明译码模块）设置在OFF位置 (右端)，旁通汉明译码器；(4) 将噪声模块输出噪声电平选择开关SW001设置输出电平最小 (10000001)；(5) 用中频电缆连接K002和JL02，建立中频自环；(6) 码仪和测试设备加电。

误码仪工作“模式”设置为连续，“接口”时钟选择外时钟，“接口”方式选择RS422接口。

用示波器检查实验设备（在DSP+FPGA 模块中部）测试点TPMZ07有脉冲，即可进入系统测试。

1、FSK调制解调器信道误码率测量：(1) 通过菜单选择调制方式为“FSK传输系统”，调制器输入信号为“外部数据信号”，工作方式设定“匹配滤波”。

测量误码率，记录并分析测量结果。

(2) 将噪声模块输出噪声电平增加—档，使开关SW001（从上到下）为(10000010)，降低信噪比。

测量误码率，记录并分析测量结果。

(3) 继续增加噪声电平，重复上述测量步骤，直至信噪比最低。