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Test du taux d'erreur binaire: test BER

Test du taux d'erreur binaire: test BER

Comme le taux d'erreur sur les bits est un paramètre vraiment clé dans toute liaison de communication de données, qu'elle soit filaire ou sans fil, il est important de pouvoir déterminer facilement et avec précision le taux d'erreur sur les bits de tout système.

Le taux d'erreur sur les bits est associé à de nombreux systèmes sans fil et radio, mais il est également utilisé dans l'industrie des télécommunications où il est utilisé pour déterminer les performances des liaisons de données, y compris les systèmes à fibre optique, ainsi que d'autres liaisons filaires.

Compte tenu de son importance, les tests sont essentiels. Des testeurs de taux d'erreur sur les bits sont utilisés pour permettre la réalisation de ce test.

Présentation du test du taux d'erreur sur les bits

Contrairement à de nombreuses autres formes de test, le taux d'erreur binaire, le BER mesure la performance de bout en bout d'un système comprenant l'émetteur, le récepteur et le support entre les deux.

De cette manière, le taux d'erreur sur les bits, BER, permet de tester les performances réelles d'un système en fonctionnement, plutôt que de tester les composants et d'espérer qu'ils fonctionneront de manière satisfaisante lorsqu'ils seront en place.

Afin que le taux d'erreur sur les bits puisse être mesuré facilement et rapidement, une variété de testeurs de taux d'erreurs sur les bits sont disponibles auprès de divers fabricants. Chaque testeur a ses propres avantages et inconvénients.

Test du taux d'erreur sur les bits

Le concept de base du test du taux d'erreur sur les bits est assez simple. Un flux de données est envoyé via le canal de communication, qu'il s'agisse d'une liaison radio, d'une liaison par fibre optique ou autre, et le flux de données résultant est comparé à l'original. Toutes les modifications sont notées comme des erreurs de données et enregistrées. En utilisant ces informations, un taux d'erreur sur les bits peut être déterminé.

BER=les erreursNombre total de bits

Le concept de base d'un test de taux d'erreur sur les bits est simple, mais la mise en œuvre réelle nécessite un peu plus de réflexion et n'est pas aussi simple. Un certain nombre de problèmes doivent être résolus.

Comme les erreurs de données se produisent de manière aléatoire, cela peut prendre un certain temps avant qu'une lecture précise puisse être obtenue en utilisant des données normales. Afin de raccourcir le temps requis pour les mesures, une séquence de données pseudo-aléatoire peut être utilisée.

Pour développer la raison de l'utilisation d'une séquence pseudo aléatoire, prenons l'exemple d'une liaison de données typique. Pour effectuer une mesure simple du nombre d'erreurs qui se produisent, il est possible d'utiliser un détecteur d'erreurs qui compare les données transmises et reçues et compte ensuite le nombre d'erreurs. Si une erreur a été détectée lors de l'envoi de 1012 bits, alors une première approximation peut être que le taux d'erreur est de 1 sur 1012, mais ce n'est pas le cas compte tenu du caractère aléatoire des éventuelles erreurs qui pourraient survenir. En théorie, un nombre infini de bits devrait être envoyé pour prouver le taux d'erreur réel, mais ce n'est évidemment pas faisable.

À mesure que les taux d'erreur diminuent, il faut plus de temps pour que les mesures soient effectuées si un degré de précision doit être atteint. Pour Gigabit Ethernet qui spécifie un taux d'erreur inférieur à 1 sur 10 ^ 12, le temps nécessaire pour transmettre les 10 ^ 12 bits de données est de 13,33 minutes. Pour obtenir un niveau de confiance raisonnable du taux d'erreur sur les bits, il serait sage d'envoyer environ 100 fois cette quantité de données. Cela prendrait 1333 minutes ou environ 22,2 heures.

Il n'est clairement pas pratique d'avoir des mesures aussi longues. En conséquence, pour aider à réaliser des mesures plus rapidement, des techniques mathématiques sont appliquées et les données qui sont transmises dans le test sont rendues aussi aléatoires que possible - un code pseudo-aléatoire est utilisé qui est généré dans le testeur de taux d'erreur binaire. Cela permet de réduire le temps nécessaire tout en permettant de réaliser des mesures raisonnablement précises.

Simulation de système pour les tests BER

En plus d'utiliser une source de données pseudo-aléatoire, il est souvent nécessaire de simuler le chemin de transmission. De cette manière, le test BER peut être effectué en laboratoire avec l'émetteur et le récepteur proches l'un de l'autre. Pour simuler le chemin de transmission, il est nécessaire de mettre en place un "support" qui est représentatif du chemin de transmission de données réel à utiliser. En termes de transmission radio, cela inclut le bruit et les évanouissements de propagation.

  • Bruit: Le bruit dans le trajet radio provient de plusieurs sources. Il peut être généré soit de manière externe au système électronique lui-même et se présente sous forme de bruit reçu, soit il peut être généré en interne, principalement sous forme de bruit dans l'extrémité avant du récepteur. Le bruit du récepteur sera présent, que le système se trouve dans un environnement simulé ou réel.

    Le bruit restant peut être simulé et introduit dans le récepteur à l'aide d'un générateur de diode de bruit.

  • Caractéristiques d'évanouissement des systèmes de radiocommunications: Les caractéristiques d'évanouissement d'un canal ne s'appliquent en réalité qu'aux systèmes radio. Il est très important de simuler les caractéristiques réelles du trajet de transmission d'une manière aussi réaliste que possible. Les signaux variant constamment en raison de nombreux facteurs, il est nécessaire de simuler un ceci. Pour réaliser ceci pour une liaison radio, il est nécessaire d'utiliser un simulateur d'évanouissement qui ajoute des caractéristiques d'évanouissement de Rayleigh au signal. Un simulateur d'évanouissement sophistiqué peut également utiliser plusieurs canaux avec des délais variables pour simuler des conditions de trajet changeantes. Bien que les simulateurs d'évanouissements soient des équipements de test complexes, ils sont capables de fournir un support réaliste pour tester le taux d'erreur sur les bits, BER, au sein du laboratoire.

L'une des principales précautions lors du test du BER sur les systèmes radio en laboratoire est de s'assurer qu'aucun des signaux émis ne fuit directement dans le récepteur et évite de traverser le simulateur d'évanouissement. Si la puissance de l'émetteur est relativement élevée, il est alors difficile de donner des niveaux de dépistage adéquats et certains des tests peuvent ne pas être valides. Il faut veiller à ce que tout le signal passe par le simulateur de fading. Des niveaux de dépistage considérables peuvent être nécessaires. Dans certaines occasions, des salles blindées ont été utilisées.

Le test du taux d'erreur sur les bits est une forme de test importante pour toute liaison de données de communication ou de télécommunications. Il détermine l'un des facteurs les plus importants en termes de performance. Les testeurs de taux d'erreur sur les bits sont souvent poursuivis avec d'autres équipements de test lorsque des simulations de liaisons médiocres sont nécessaires. Pour les systèmes radio, des testeurs de taux d'erreur binaire peuvent être utilisés avec des simulateurs d'évanouissement de canal, etc.


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