成思豪

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術學院，天水 741025）

目前，信息化的數字通信系統(tǒng)中，常常被用作于測試和驗證設備的誤碼率指標，要想達到準確的測試結果，首要的是必須經過多次的試驗，依據統(tǒng)計置信度的原理，通過對數字系統(tǒng)和元件的誤碼率的具體指標進行驗證，待結果符合規(guī)定標準時，即可進行精度和時間上的測量。

1 誤碼率規(guī)范

數字通信系統(tǒng)之中的誤碼率可以理解為任意的比特數據在接受之后所出現的錯誤概率估算。以發(fā)射“1”而收到“0”的回復的概率為例，在實際的操作過程中，對一定值的比特數據進行發(fā)送，借助系統(tǒng)被接收端接受之后，在接收端處所接收到的比特數量值和總共發(fā)送的比特數量之間的比值就是誤碼率。通常意義上，誤碼率估計值的質量會因為比特數的變大而進行變化。根據極限理論，一旦發(fā)送出去的比特數趨于無限狀態(tài)時，誤碼率就會出現真正出現錯誤概率的估計。比特流的順序不同在通過傳輸系統(tǒng)時，會有一定出現不同數量的比特誤差的概率。例如，一個包括連續(xù)的相同位的長串的碼型，很可能會存在大量的低頻分量，但是此低頻分量會有超出系統(tǒng)通頻帶的情況，間接能夠導致信號確定性的抖動和失真狀況，此類碼型所造成的有關影響會造成比特誤差狀況的概率，只不過是或低或高，需要用不同的碼型對誤碼率進行一系列的評估，但是出現不同結果的可能性很高，所以將特定碼型和誤碼率規(guī)格及其評估測試相聯系在一起的作用是很有價值的。

2 用置信度概念評估質量

在一個設計相對比較完整的系統(tǒng)中，誤碼率的性能會受到隨機噪聲以及不規(guī)律抖動的約束，而受到一定情況下的限制，比特錯誤的發(fā)生在正常情況下都是不規(guī)律的、隨機的、在預期之外的，比特錯誤有可能會聯系在一起也有可能相分離，在一定的情況之下，系統(tǒng)中的全部生命周期內部可能發(fā)生的錯誤值是一個不能進行準確運算的不確定變量。所以，在一個成功的誤碼率測試背后需要進行反復多次的測試，而且在測試中，相關人員必須要能接受與最佳測試結果相比稍有缺陷的結果。根據總傳輸比特數量的增長，相應的會帶動誤碼率評估質量的提升，對具體傳輸比特數值的數量，需要借助統(tǒng)計學中的置信度來對此問題進行解決。根據統(tǒng)計學，誤碼率的置信度可以理解為，當N 個正處于傳輸狀態(tài)中的比特中有可能會出現E 個錯誤，某個確定的比值R 的可能性會大于“真”誤碼率[1]。

3 加速測試效率

無論是擁有高置信度還是低誤碼率的測試都有可能持續(xù)很長時間，尤其是在慢數據速率的系統(tǒng)，例如，用一個622Mb/s 系統(tǒng)中的10-12誤碼率和置信度高達99%的測試，可以推算出一個4.61×1012個無誤碼數據，根據公式運算可以得出一個兩小時的測試時間，在兩個小時的時間基礎上還可以進行縮短，通常較為普遍的方式是在測試的過程中加入已知的一定數量的信噪比降低，在測試的結果中會得到大量的誤碼，促使誤碼率的狀況出現混亂，以此可以到達快速測量的目的。一旦明確信噪比和誤碼率之間的比值，就可以在變差的誤碼率測試結果中推算出估計的誤碼率。此方法的運用的基礎原理是假定系統(tǒng)中促成誤碼的關鍵原因是因為接收器輸入端的高斯噪聲。信噪比與誤碼率之間的聯系可以依據高斯統(tǒng)計學中推算出來，在大量的通信教材當中都有具體的方法，信噪比與誤碼率之間的聯系在現在還沒有具體的解析，只能依據數值積分的分析從而得出結論。在較為常用的計算方法是在表格軟件中運用標準正態(tài)分布函數NORMSDIST 進行求解運算，具體的信噪比和誤碼率之間的聯系可以根據BER=1-NORMSDIST（SNR/2）的公式進行運算[2]。

根據此例子還能用來對加速測試的解析，在此例子中，622Mb/s 系統(tǒng)10-12誤碼率和99%置信度測試要消耗兩個小時，在被測的通信系統(tǒng)中，依據信號通道的發(fā)送器和接收器的中間放置一個衰減器，因為在接收器的輸入端前信號衰弱，噪聲的關鍵性來源在于接收器的輸入端這一前提，所以只對信號進行減弱并沒有降低噪聲，造成信噪比值也被降低至了同種程度。在此例子中，運用14.3%的降低將信噪比從14降低至12，相對應的誤碼率也變?yōu)?0-9當誤碼率10-9降低99%的置信度會發(fā)送4.61×10-9比特，與原值相比較縮減了1000倍，僅僅需要7.41s，所以當衰減器僅僅只消耗7.41s 測試無誤碼，運用外推法，便可以確定衰減器被去掉之后，誤碼率將為10-12。采用減少信噪比之后，利用外推法縮減測試的時間是有代價的，會造成外推后的置信度降低，外推距離變大，置信度的降低變得越來越明顯。根據此案例，可以得出信噪比應被降低到盡可能小的狀態(tài)，方便達到一個具體的測試時間，并要及時明確外推法會減少置信度的現象。此外，在對其進行測量時，要對整個運算的過程及其的精準，四舍五入和測量等誤差被引入進行外推過程中會被放大。

4 結束語

本文采用將統(tǒng)計置信度引入到數字通信系統(tǒng)中誤碼率的測量中，能夠在精確精度和測試時間上進行運算，特別是誤碼率指標一般僅需要演算是否適合某項規(guī)定，整個過程不會過多對測量結果進行依賴，所以應用統(tǒng)計置信度對數字通信系統(tǒng)中誤碼率進行估計是比較適合的方法。