加快誤碼率測(cè)試的置信度和精度估算方法

在使用公式之前，請(qǐng)看下面的樣例。首先，假定一個(gè)無誤碼的測(cè)試持續(xù)了4.6秒。用每秒1位誤碼代入公式，結(jié)果為1%概率。因此，在這一誤碼率下，你在測(cè)試時(shí)間內(nèi)將可能發(fā)現(xiàn)一位誤碼的概率為99%。如果你增加誤碼率為每秒2位誤碼，則可能性上升為99.99%。因此你有99%的把握，真實(shí)的誤碼率小于1位/ 秒，有99.99%的把握誤碼率小于2位/秒。

現(xiàn)在你可以變換等式。不需計(jì)算概率，你可以計(jì)算誤碼率上限制線和所需測(cè)試時(shí)間。在零誤碼概率的位置用置信度水平代替，用1減去置信度水平就是零誤碼概率。同樣，用誤碼率和測(cè)試位數(shù)代替誤碼出現(xiàn)頻率和測(cè)試時(shí)間。每秒誤碼數(shù)乘時(shí)間等于誤碼率乘測(cè)試的位數(shù)：

P(0)= e-rT

使用前面的等式，替代置信度、誤碼率和位數(shù)

1-C =e-Rb

R：誤碼率上限制線 b：測(cè)試的位數(shù)

ln(1-C)=-Rb.

計(jì)算誤碼率上限制線：

R =-ln(1-C)/b

計(jì)算所需測(cè)試的位數(shù)：

b =-ln(1-C)/R.

上面前兩個(gè)等式根據(jù)無誤碼位數(shù)確定了可信的誤碼率上限。當(dāng)一個(gè)無誤碼測(cè)試完成時(shí)，你選擇期望的置信度水平，則等式提供一可信的誤碼率上限。例如，你選1,000,000無誤碼測(cè)試位，置信度99.99%，誤碼率上限就是9.21x10-06:

BER=-ln(1-0.9999)/1,000,000

=9.21x10-06

第二個(gè)等式是用于測(cè)試前估算的。它決定了滿足誤碼率標(biāo)準(zhǔn)所需測(cè)試的無誤碼位數(shù)。你需要定義一個(gè)誤碼率水平，如果真實(shí)的誤碼率確信低于這一水平，測(cè)試就不需要進(jìn)行了。這樣，你可以確定何時(shí)結(jié)束測(cè)試并仍然得到一個(gè)可信的測(cè)試。例如，如果誤碼率水平是1.00x10-06，置信度水平為99%，所需測(cè)試的位數(shù)為4,605,171:

Bits=-ln(1-0.99)/1.00x10-06

=4,605,170.186

你可以用這些等式和前面的部分用于分析測(cè)試結(jié)果。你還可以用它在測(cè)試前估算測(cè)試時(shí)間。對(duì)于無誤碼測(cè)試，這些估算只需要知道實(shí)際的位傳輸率。但要提供有用的估算，你必需預(yù)測(cè)誤碼率的范圍。你可以使用瀑布曲線理論計(jì)算完成無線系統(tǒng)的這一工作，這一理論可以在許多課本中找到。

瀑布曲線和測(cè)試所需時(shí)間估算

通常，測(cè)試結(jié)果呈現(xiàn)為瀑布曲線，顯示誤碼率與下降的背景噪聲的關(guān)系。一些瀑布曲線是給定調(diào)制方式最低可達(dá)到的理論限制線。這些理論瀑布曲線提供了估算測(cè)試時(shí)間的起點(diǎn)。你所測(cè)試的誤碼率將等于或高于這一水平。使用實(shí)際信號(hào)，測(cè)試的誤碼率會(huì)接近或明顯高于理論線。通過一些初始的測(cè)試，你可以測(cè)試這一誤碼率，如果必要，作一條新的曲線代表期望的誤碼率。

對(duì)于曲線中你所希望測(cè)試的每個(gè)點(diǎn)，將理論或期望誤碼率代入等式作為實(shí)際的誤碼率，你可以精確的估算測(cè)試時(shí)間。你可以檢查這些估算值，確定哪些點(diǎn)最花時(shí)間。同樣，置信度可設(shè)定為固定值，通過調(diào)整目標(biāo)精度和可信的誤碼率上限制線，你可以控制估算時(shí)間，從而測(cè)試時(shí)間可以設(shè)置為最佳狀態(tài)。

這種估算的工作，使得測(cè)試的結(jié)果可靠，滿足測(cè)試的要求，而不浪費(fèi)測(cè)試時(shí)間。當(dāng)測(cè)試結(jié)束，你可以對(duì)測(cè)試工作進(jìn)行分析。你可把計(jì)算的精度應(yīng)用于每一誤碼率測(cè)量，找到誤碼率上控制線應(yīng)用于每一無誤碼測(cè)試。你可以把這些測(cè)試應(yīng)用到測(cè)試結(jié)果的瀑布曲線，可以進(jìn)行更可靠和定量的比較。

儀表FB2000A獨(dú)有的測(cè)試界面，可以在單個(gè)測(cè)試或一組測(cè)試前，對(duì)精度、置信度和測(cè)試時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。圖2顯示了這一界面。

在無線數(shù)據(jù)通訊測(cè)試中建立置信度

對(duì)于無線系統(tǒng)，測(cè)試中置信度和精度在某種程序上難于理解。然而，通過在測(cè)試前花時(shí)間進(jìn)行這些估算，在測(cè)試后進(jìn)行分析，你將減少全部的測(cè)試時(shí)間，測(cè)試結(jié)果將更可靠且定量化。在所有測(cè)試前，確定關(guān)于置信度和精度所有參數(shù)。決定誤碼率限制。此時(shí)，你不需要測(cè)量任何Eb/No值的最低誤碼率，應(yīng)用這些Eb/No測(cè)試點(diǎn)就能確定測(cè)試時(shí)間估算值。

接下來，根據(jù)能接受的測(cè)試結(jié)果，調(diào)整置信度、精度和誤碼率限制線，填入測(cè)試計(jì)劃。然后，使用這些參數(shù)計(jì)算結(jié)束測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)被表示為每一Eb/No測(cè)試點(diǎn)要求的誤碼數(shù)量和無誤碼位數(shù)。

當(dāng)測(cè)試結(jié)束時(shí)，可把置信度和精度應(yīng)用到測(cè)量中進(jìn)行瀑布曲線測(cè)試結(jié)果的可靠性分析。

FB100A 和FB2000A儀器提供Windows NT的圖形化界面控制和圖形窗口，自動(dòng)顯示誤碼率-時(shí)間曲線圖，包括指標(biāo)功能和附加多種傳統(tǒng)表格數(shù)據(jù)結(jié)果。此外，當(dāng)FB100A和FB2000A兩個(gè)儀表結(jié)合在一起，誤碼率- Eb/No測(cè)試被簡(jiǎn)化。獨(dú)有的繪圖程序提供一體的測(cè)試和測(cè)試結(jié)果顯示，如圖3所示是一種典型的瀑布曲線繪制圖，來源于Fastbit 100和2000A儀表。