CN102594470B - 一种实时在线的数据通信误码率的获得方法 - Google Patents

Abstract

一种实时在线的数据通信误码率的获得方法，涉及一种数据通信误码率的获得方法。它是为了解决现有获得误码率的方法的精度低，以及无法对当前传输的数据进行实时在线获得误码率的问题。本发明通过对传输数据进行循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Code，CRC)编码，而在接收端通过分级统计的方法对所接收数据的差错位进行统计，并与所传输的数据长度进行比较，从而实时地估计出误码率。本发明的分级统计的方法能够很好的兼顾误码率估计的实时性与精确性，能够根据实际情况进行参数选择。本发明使用于通信系统的数据传输阶段实时获得误码率。

Description

一种实时在线的数据通信误码率的获得方法

技术领域

本发明涉及一种数据通信误码率获得方法。

背景技术

数字通信系统的性能或质量的基本测度是所接收的传输位的出错概率，即误码率（BitError Rate，BER）。在自适应系统中，BER估计具有重要的意义。由于BER是反应接收信号可用性的一个重要度量，所以能否对BER进行准确的估计，会对给自适应系统能否做出正确的判断有直接的影响。

常用获得误码率的方法有以下几种：

（1）、利用信噪比与误码率的关系获得误码率的估计值。该方案利用在给定编译码方式，调制/解调方式以及在给定信道环境的条件下，误码率和信噪比是一一对应的映射关系的原理，通过信噪比的测量，将其转化误码率的估计。但是由于实际信道的多变性，很难给出BER与SNR的准确关系，所以该方案无法满足误码率估计精度的要求。

（2）、利用统计置信度获得误码率的估计值。根据统计置信度原理，只要验证数字系统或器件的误码率指标是否优于某一规定标准，即可在测量精度和测试时间之间进行折中处理，而且仍能保证测试结果的准确度。由于能通过概率计算给出计算满足置信度要求下，测量码元长度的算法，但是该方法不能内收敛于满足要求的误码率估计值，而只能获得优于某个误码率估计值。

现有方法均无法对当前传输的数据进行实时在线的误码率估计。

发明内容

本发明是为了解决现有获得误码率的方法的精度低，以及无法对当前传输的数据进行实时在线获得误码率的问题，从而提供一种实时在线的数据通信误码率的获得方法。

一种实时在线的数据通信误码率的获得方法，它由以下步骤实现：

步骤一、在发射端对待传输的数据进行循环校验码编码并发射，接收端接收发射端发射的信号；

步骤二、接收端对接收到的信号进行CRC校验码译码，获得传输数据中的CRC校验结果；

步骤三、对步骤二读取的CRC校验结果中的误码个数和码元个数分别进行计数，判断所述误码个数是否到达预设的误码个数C，如果判断结果为否，则返回执行步骤二；如果判断结果为是，则执行步骤四；

步骤四、对步骤三获得的误码个数与步骤三获得的码元个数进行误码率预计算，获得计算结果，判断所述计算结果是否大于或等于10^-4，如果判断结果为否，则执行步骤五一；如果判断结果为是，则执行步骤五二；

步骤五一、继续读取步骤二中的CRC校验结果中的误码个数，直至达到预设的第一阶最大误码个数M₁时，计算误码率结果并输出，实现数据通信误码率的获得；清空堆栈后返回执行步骤一；

步骤五二、判断步骤四获得的计算结果是否高于10^-6，如果判断结果为是，则执行步骤六一；如果判断结果为否，则执行步骤六二；

步骤六一、继续读取步骤二中的CRC校验结果中的误码个数，直至达到预设的第二阶最大误码个数M₂时，计算误码率结果并输出，实现数据通信误码率的获得；清空堆栈后返回执行步骤一；

步骤六二、计算误码率结果并输出，实现数据通信误码率的获得；清空堆栈后返回执行步骤一。

步骤四中所述对步骤三获得的误码个数与步骤三获得的码元个数进行误码率预计算的方法是通过公式：

$\frac{w}{N}\×100\%$

获得的，其中N为码元个数；w为N个码元中的误码个数；N、w均为整数。

有益效果：本发明能够对当前传输的数据进行实时在线获得其误码率。本发明获得的误码率的精度高，对于10^-6的误码率，其相对精度为62%，其绝对精度为6.2×10^-7，能够满足实时性要求较高的系统。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图；图2是本发明获得的误码率与实际误码率的仿真示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，一种实时在线的数据通信误码率的获得方法，它由以下步骤实现：

步骤一、在发射端对待传输的数据进行循环校验码编码并发射，接收端接收发射端发射的信号；

步骤二、接收端对接收到的信号进行CRC校验码译码，获得传输数据中的CRC校验结果；

步骤三、对步骤二读取的CRC校验结果中的误码个数和码元个数分别进行计数，判断所述误码个数是否到达预设的误码个数C，如果判断结果为否，则返回执行步骤二；如果判断结果为是，则执行步骤四；

步骤四、对步骤三获得的误码个数与步骤三获得的码元个数进行误码率预计算，获得计算结果，判断所述计算结果是否大于或等于10^-4，如果判断结果为否，则执行步骤五一；如果判断结果为是，则执行步骤五二；

步骤五一、继续读取步骤二中的CRC校验结果中的误码个数，直至达到预设的第一阶最大误码个数M₁时，计算误码率结果并输出，实现数据通信误码率的获得；清空堆栈后返回执行步骤一；

步骤五二、判断步骤四获得的计算结果是否高于10^-6，如果判断结果为否，则执行步骤六一；如果判断结果为是，则执行步骤六二；

步骤六一、继续读取步骤二中的CRC校验结果中的误码个数，直至达到预设的第二阶最大误码个数M₂时，计算误码率结果并输出，实现数据通信误码率的获得；清空堆栈后返回执行步骤一；

步骤六二、计算误码率结果并输出，实现数据通信误码率的获得；清空堆栈后返回执行步骤一。

步骤四中所述对步骤三获得的误码个数与步骤三获得的码元个数进行误码率预计算的方法是通过公式：

$\frac{w}{N}\×100\%$

获得的，其中N为码元个数；w为N个码元中的误码个数；N、w均为整数。

本发明中信息字段和校验字段的长度可以任意选定。

本发明中预设的初始误码个数C、预设的第一阶最大误码个数M₁、预设的第二阶最大误码个数M₂可根据实际需要自由选定。

本发明提供了一种在一个通信系统的数据传输阶段，实时地对传输的数据进行误码率估计而不影响正常通信的方法。在传统的误码率估计方法中，通常会面对在低误码率情况下，为了保证估计精度，很难做到实时的误码率估计。而实际中，在要求实时性高的误码率估计中，往往对于估计精度没有太高的要求，而只要估计精度与实际误码率处于同一数量级就可以了，在本发明中，提出了一种分级统计的方法，将相对精度化为绝对精度，以此来衡量估计的结果。

对本发明进行n次独立试验，则n次独立试验事件服从二项式分布函数，该函数的一般表达式为：

$p_n\left(k\right)=\frac{n!}{k!(n-k)!}{p}^k{q}^{n-k}---\left(1\right)$

式中：p_n(k)表示在n次试验中，发生k次误码的概率；p为单次试验中发生误码的概率；q为单次试验中不发生误码的概率；

当试验次数n→∞时，试验中事件发生次数k服从均值为np，方差为np(1-p)的正态分布，即：

$P\left(\right|\frac{k}{n}-p|<\mathrm{\&delta;})\&ap;\frac{1}{\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}}{\&Integral;}_a^b\exp (-\frac{x^2}{2})\mathrm{dx}=\mathrm{\&Phi;}\left(b\right)-\mathrm{\&Phi;}\left(a\right)=2\mathrm{\&Phi;}\left(b\right)---\left(2\right)$

因此，在给定事件的概率值p和置信度1-a和绝对精度δ的情况下，相对精度要求r=δ/p，则δ=pr，求解方程计算出相对精度来可得：

$r\&ap;\sqrt{\frac{2}{\mathrm{pn}}}\mathrm{erf}(1-a)---\left(3\right)$

由上式可知，对于10^-6的误码率，相对精度为62%，则其绝对精度为6.2×10^-7，该精度对于实时性要求较高的系统来说，是可以满足要求的。

图2是本发明获得的误码率与实际误码率的仿真示意图；从图中可以看出，在误码率较高的情况下，估计出的误码率与实际的误码率相差较大，而在误码率低的情况下，估计出的误码率与实际的误码率相差很小，在可以接受的范围之内。

Claims (1)

1.一种实时在线的数据通信误码率的获得方法，其特征是：它由以下步骤实现：

步骤一、在发射端对待传输的数据进行循环校验码编码并发射，接收端接收发射端发射的信号；

步骤二、接收端对接收到的信号进行循环冗余校验码（CRC）译码，获得传输数据中的循环冗余校验码（CRC）校验结果；

步骤三、对步骤二读取的循环冗余校验码（CRC）校验结果中的误码个数和码元个数分别进行计数，判断所述误码个数是否到达预设的误码个数C，如果判断结果为否，则返回执行步骤二；如果判断结果为是，则执行步骤四；

步骤四、对步骤三获得的误码个数与步骤三获得的码元个数进行误码率预计算，获得计算结果，判断所述计算结果是否大于或等于10^-4，如果判断结果为否，则执行步骤五一；如果判断结果为是，则执行步骤五二；

步骤五一、继续读取步骤二中的循环冗余校验码（CRC）校验结果中的误码个数，直至达到预设的第一阶最大误码个数M₁时，计算误码率结果并输出，实现数据通信误码率的获得；清空堆栈后返回执行步骤一；

步骤五二、判断步骤四获得的计算结果是否高于10^-6，如果判断结果为是，则执行步骤六一；如果判断结果为否，则执行步骤六二；

步骤六一、继续读取步骤二中的循环冗余校验码（CRC）校验结果中的误码个数，直至达到预设的第二阶最大误码个数M₂时，计算误码率结果并输出，实现数据通信误码率的获得；清空堆栈后返回执行步骤一；

步骤六二、计算误码率结果并输出，实现数据通信误码率的获得；清空堆栈后返回执行步骤一；

步骤四中所述对步骤三获得的误码个数与步骤三获得的码元个数进行误码率预计算的方法是通过公式：

$\frac{w}{N}\&times;100\%$

获得的，其中N为码元个数；w为N个码元中的误码个数；N、w均为整数。

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