Різне

Що таке коефіцієнт помилок у бітах: Підручник з BER

Що таке коефіцієнт помилок у бітах: Підручник з BER


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.

Частота помилок в бітах, BER використовується як важливий параметр при характеристиці продуктивності каналів даних.

При передачі даних з однієї точки в іншу, або по радіо / бездротовому каналу, або по дротовому телекомунікаційному каналу, ключовим параметром є кількість помилок, що з'являться в даних, що з'являються на віддаленому кінці.

Як такий коефіцієнт помилкових помилок, BER застосовується до всього, починаючи з волоконно-оптичних посилань, до ADSL, Wi-Fi, стільникового зв'язку, IoT-посилань та багатьох інших.

Навіть думаючи, що лінії передачі даних можуть використовувати дуже різні типи технологій, основи оцінки частоти помилок в бітах абсолютно однакові.

Частота помилок в бітах, основи BER

Коли дані передаються по лінії передачі даних, існує ймовірність введення помилок в систему. Якщо в дані вносяться помилки, цілісність системи може бути порушена. Як результат, необхідно оцінити продуктивність системи, а коефіцієнт помилок, BER, забезпечує ідеальний спосіб досягнення цього.

На відміну від багатьох інших форм оцінки, частоти помилок, BER оцінює повну кінцеву продуктивність системи, включаючи передавач, приймач та носій між ними. Таким чином, коефіцієнт помилкових помилок, BER дозволяє перевірити фактичну продуктивність системи, що працює, замість тестування компонентних деталей і сподіваючись, що вони будуть працювати задовільно, коли вони є.

Визначення коефіцієнта помилок у бітах

Як випливає з назви, бітова частота помилок визначається як швидкість, з якою виникають помилки в системі передачі. Це можна безпосередньо перевести в кількість помилок, які виникають у рядку із зазначеної кількості бітів. Визначення частоти помилок у бітах можна перевести у просту формулу:

BER=ПомилкиЗагальна кількість бітів

Якщо середовище між передавачем і приймачем хороше, а відношення сигнал / шум високе, то частота помилок в бітах буде дуже малою - можливо незначною і не матиме помітного впливу на загальну систему. Однак якщо шум можна виявити, тоді є ймовірність того, що потрібно буде враховувати частоту помилок в бітах

Основними причинами погіршення стану каналу даних та відповідної частоти помилок, BER є шум та зміни шляху розповсюдження (де використовуються шляхи радіосигналу). Обидва ефекти мають випадковий елемент для себе - шум, що слідує за функцією ймовірності Гауса, тоді як модель поширення слідує за моделлю Релея. Це означає, що аналіз характеристик каналу зазвичай проводиться із використанням методів статистичного аналізу.

Для волоконно-оптичних систем помилкові помилки в основному виникають через недосконалість компонентів, що використовуються для створення зв'язку. Сюди входять оптичний драйвер, приймач, роз’єми та саме волокно. Помилки бітів також можуть бути введені в результаті оптичної дисперсії та затухання, які можуть бути присутніми. Також шум може вноситися в сам оптичний приймач. Зазвичай це можуть бути фотодіоди та підсилювачі, які повинні реагувати на дуже незначні зміни, і як результат можуть бути високі рівні шуму.

Іншим фактором, що сприяє похибкам бітів, є будь-яке фазове тремтіння, яке може бути присутнім у системі, оскільки це може змінити вибірку даних.

BER та Eb / No

Співвідношення сигнал / шум та показники Eb / No - це параметри, які більше пов'язані з радіозв'язками та системами радіозв'язку. З точки зору цього, коефіцієнт похибки бітів, BER, також може бути визначений з точки зору ймовірності помилки або POE. Визначте це, використовуються три інші змінні. Вони являють собою функцію похибки, erf, енергію в одному біті, Eb, і спектральну густину потужності шуму (яка є потужністю шуму в смузі пропускання 1 Гц), Ні.

Слід зазначити, що кожен різний тип модуляції має своє значення функції помилки. Це пояснюється тим, що кожен тип модуляції виконує по-різному за наявності шуму. Зокрема, схеми модуляції вищого порядку (наприклад, 64QAM тощо), які здатні нести вищі швидкості передачі даних, не такі надійні за наявності шуму. Формати модуляції нижчого порядку (наприклад, BPSK, QPSK тощо) пропонують нижчі швидкості передачі даних, але є більш надійними.

Енергія на біт, Eb, може бути визначена діленням потужності носія на швидкість передачі бітів і є мірою енергії з розмірами Джоуля. Ні - це потужність на Герца, і тому вона має розміри потужності (джоулі в секунду), поділені на секунди). Дивлячись на розміри співвідношення Eb / No, всі розміри відміняються, отримуючи безрозмірне співвідношення. Важливо зазначити, що POE пропорційний Eb / No і є формою відношення сигнал / шум.

Можна визначити коефіцієнт похибки бітів з точки зору ймовірності помилки.

POE=12 (1-ерф)ЕbNo

Де:
erf = функція помилки
Еb = енергія в одному біті
No = спектральна щільність потужності (шум в смузі пропускання 1 Гц).

Важливо зазначити, що Еb / Нo є формою відношення сигнал / шум.

Енергія на біт, Еb можна визначити діленням потужності несучої на швидкість передачі даних. Як енергетичний показник, Eb має одиницю вимірювання Джоулів. No є мірою потужності (джоулі в секунду) на Гц (секунди), і як результат Eb / Нo є безрозмірним терміном і може бути виражений просто як відношення.

Фактори, що впливають на частоту помилок, BER

Це видно з використання Еb / Нo, що на коефіцієнт похибки бітів BER може впливати ряд факторів. Маніпулюючи змінними, якими можна керувати, можна оптимізувати систему, щоб забезпечити необхідні рівні продуктивності. Зазвичай це відбувається на етапах проектування системи передачі даних, щоб параметри продуктивності могли бути скориговані на початкових етапах концепції проектування.

  • Втручання: Рівні перешкод, присутні в системі, як правило, встановлюються зовнішніми факторами і не можуть бути змінені конструкцією системи. Однак можна встановити пропускну здатність системи. Зменшуючи пропускну здатність, рівень перешкод може бути зменшений. Однак зменшення пропускної здатності обмежує пропускну здатність даних, якої можна досягти.
  • Збільшення потужності передавача: Також можна збільшити рівень потужності системи, щоб збільшити потужність на біт. Це має бути збалансовано з факторами, включаючи рівні перешкод для інших користувачів та вплив збільшення вихідної потужності на розмір підсилювача потужності та загальне споживання енергії та час автономної роботи тощо.
  • Зменшити пропускну здатність: Іншим підходом, який можна застосувати для зменшення частоти помилок в бітах, є зменшення пропускної здатності. Будуть прийматися нижчі рівні шуму, і тому співвідношення сигнал / шум покращиться. Знову це призводить до зменшення пропускної здатності даних, яку можна досягти.
  • Модуляція нижчого порядку: Можуть використовуватися схеми модуляції нижчого порядку, але це відбувається за рахунок пропускної здатності даних.

Необхідно збалансувати всі наявні фактори, щоб досягти задовільної частоти помилок. Зазвичай неможливо досягти всіх вимог, і потрібні деякі компроміси. Однак, навіть із невеликим рівнем помилок, нижчим за ідеально необхідний, подальші компроміси можуть бути зроблені з точки зору рівнів виправлення помилок, які вводяться в передані дані. Хоча більше надлишкових даних потрібно надсилати з вищими рівнями виправлення помилок, це може допомогти замаскувати наслідки будь-яких бітових помилок, що виникають, тим самим покращуючи загальну частоту помилок бітів.

Частота помилок в бітах, параметр BER часто вказується для багатьох систем зв'язку, і це ключовий параметр, який використовується при визначенні параметрів зв'язку, які слід використовувати, все, від потужності до типу модуляції.


Перегляньте відео: Web Programming - Computer Science for Business Leaders 2016 (Липень 2022).


Коментарі:

  1. Kegal

    I congratulate, what necessary words ..., the magnificent thought

  2. Daikree

    Е, ця криза псує для нас усе

  3. Togami

    Погодьтеся, це смішна інформація

  4. Nolan

    Я вважаю, що ти помиляєшся. Давайте обговоримо. Напишіть мені на вечора, ми поговоримо.



Напишіть повідомлення