Принцип работы измерителя битовых ошибок

Измерители коэффициента ошибок, работающие и режиме проверки прохождения испытательного сигнала, используют принцип побитного сравнения в точке контроля каждого символа передаваемой и принимаемой псевдослучайной импульсной последовательности. Моменты несовпадения фиксируются и поступают на счетчик сбоев. Результаты прямого счета поступают далее на пересчетное устройство, осуществляющее определение величины коэффициента битовых ошибок. Интервалы времени отсчета задаются собственным задающим генератором в зависимости от нормированной скорости передачи контролируемой системы передачи и от ожидаемой величины коэффициента ошибок. Поэтому большинство приборов такого класса имеет переключатель времени отсчета, позволяющий в широких пределах варьировать величину доверительного интервала измерения.

Важным условием побитного сравнения является синхронизация передаваемой и принимаемой импульсных последователь-ностей. Синхронизация должна обеспечить сведение последовательностей в пределах тактового интервала (тактовая синхронизация). Методы и схемотехническая реализация тактовой синхронизации аналогичны методам, используемым в регенераторах цифровых сигналов. Более сложной представляется задача нахождения начала, окончания или какого-либо другого характерного участка псевдослучайной импульсной последовательности для сведения передаваемого и принимаемого сигналов. В качестве такого маркера обычно используется серия из n единиц, обязательно один раз присутствующая в рекуррентной последовательности. В случае работы по шлейфу генератор и анализатор испытательного сигнала располагаются в одной точке, и проблема синхронизации, также как и проблема сравнения сигналов, решается путем организации прямого соединения генератора и анализатора по цепям прохождения сигнала и тактовой частоты.

Несколько сложнее данная задача решается при проведении измерения коэффициента битовых ошибок без установки шлейфа, когда генератор находится на одном, а анализатор сигнала на другом конце испытуемого канала (тракта). В этом случае в точке измерения располагается (помимо анализатора) второй комплект генератора испытательного сигнала. Указанный генератор ставится в режим внешней синхронизации, синхронизируется от тактовой частоты системы, которая в этом случае определяется генераторным оборудованием передатчика испытательного сигнала. Сигнал и тактовая частота подаются затем на анализатор, второй вход которого подключен к испытуемой системе передачи (аппаратуре). Далее процесс синхронизации и побитного сравнения последовательностей производится так же, как и при работе по шлейфу.

Ошибки, возникающие в процессе передачи сигнала, могут быть как одиночными, так и группироваться в серии или пакеты. В отличие от фоновых ошибок, вызываемых небольшим отклонением от нормы параметров регенераторов, генераторного оборудования, соединительных линий и др., пакеты ошибок являются наиболее типичными для процесса эксплуатации цифровых сетей и вызывают наибольшие нарушения штатного режима работы измерительного оборудования. Пакеты ошибок обусловлены рядом причин, в частности, они могут быть результатом внешних электромагнитных воздействий различного происхождения, возникать при переключении источников электропитания и др. В случае прохождения большой серии ошибок комбинация нулей, используемая для синхронизации приема испытательного сигнала, может быть искажена, что приведёт к выходу прибора из синхронизма. Помехи могут привести также к появлению ложного сигнала синхронизации, после чего прибор будет показывать сплошные ошибки. Поэтому для получения достоверных результатов необходимо обеспечить многократное повторение приема синхропосылки через нормированные интервалы времени. Перечисленные меры значительно усложняют и делают дороже средства измерения.

В более простых и недорогих приборах контроля качества передачи цифровых сигналов с остановкой связи используется рекуррентный метод сравнения передаваемого и принимаемого испытательных сигна­лов. Данный метод основан на свойстве псевдослучайной импульсной последовательности при логическом сложении с аналогичной последовательностью на протяжении ее полного периода дать в результате величины, равные +1, −1 или 0. В этом случае достаточно только убедиться в точном сведении тактовых интервалов и равенстве скоростей передачи. Метод более устойчив к появлению больших серий сбоев, не требует многократной перепроверки появления синхрокомбинации псевдослучайной импульсной последовательности, ограничиваясь только тактовой синхронизацией при приеме и анализе испытательного сигнала. Вместе с тем, точность определения величины коэффициента ошибок для данного метода ниже, чем при побитном сравнении. Это объясняется тем, что на протяжении периода псевдослучайного испытательного сигнала, достигающего величины десятков и даже сотен тысяч бит, могут многократно появляться ошибки противоположного характера: "1" вместо "0" и "0" вместо "1", которые будут взаимно компенсировать друг друга при подсчете. Тем самым снижается измеренное значение коэффициента ошибок по сравнению с реально существующим. Пакеты сбоев могут восприниматься обнаружителем ошибок как одиночный сбой передачи. Поэтому упрощенный метод определения битовых ошибок, в основном, используется в случаях, когда к точности измерений не предъявляются повышенные требования.