CN109787723B

CN109787723B - 一种误码率的检测方法、检测系统及高阶调制通信系统

Info

Publication number: CN109787723B
Application number: CN201910009441.0A
Authority: CN
Inventors: 孟令恒; 曾韬; 李婕; 江风; 张旭; 刘紫青
Original assignee: Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Current assignee: Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications Co Ltd
Priority date: 2019-01-04
Filing date: 2019-01-04
Publication date: 2021-08-24
Anticipated expiration: 2039-01-04
Also published as: CN109787723A

Abstract

本发明公开了一种误码率的检测方法、检测系统及高阶调制通信系统，涉及信号检测技术领域。误码率的检测方法，用于检测高阶已调制信号的误码率，包括：接收高阶已调制信号，高阶已调制信号携带使用相同的生成多项式和不同的初始值生成的N路伪随机二进制序列PRBS信号，其中，N>1；从高阶已调制信号中解调出N路数据信号，并经过异或运算得到一路待测试信号；使用生成多项式对待测试信号进行PRBS校验，得到高阶已调制信号的误码率的近似值。本发明检测高阶已调制信号的误码率，并降低成本。

Description

一种误码率的检测方法、检测系统及高阶调制通信系统

技术领域

本发明涉及信号检测技术领域，具体是涉及一种误码率的检测方法、检测系统及高阶调制通信系统。

背景技术

对于高阶调制通信系统，接收端接收到的高阶已调制信号中，每个波特可以解调出N个比特的数据，设信号的波特率为B，则信号解调后会并行输出N路比特率为B的并行信号，或者将信号整合后输出一路比特率为N*B的串行信号。使用传统方法检测系统的误码率，需要N路比特率为B的检测系统或者1路比特率为N*B的检测系统，前者需要N路误码检测设备，后者需要高速误码检测设备，使得误码检测的成本较高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种误码率的检测方法、检测系统及通信系统，检测高阶已调制信号的误码率，并降低成本。

本发明提供一种误码率的检测方法，用于检测高阶已调制信号的误码率，其包括：

接收所述高阶已调制信号，所述高阶已调制信号携带使用相同的生成多项式和不同的初始值生成的N路伪随机二进制序列PRBS信号，其中，N>1；

从所述高阶已调制信号中解调出N路数据信号，并经过异或运算得到一路待测试信号；

使用所述生成多项式对所述待测试信号进行PRBS校验，得到所述高阶已调制信号的误码率的近似值。

在上述技术方案的基础上，所述误码率的近似值＝Ber_xor/N，其中，Ber_xor为通过所述PRBS校验得到的所述待测试信号相对于原始异或信号的误码率，原始异或信号为N路所述PRBS信号的异或信号。

在上述技术方案的基础上，生成N路所述PRBS信号；

将N路所述PRBS信号调制到载波信号上，得到所述高阶已调制信号。

在上述技术方案的基础上，所述高阶已调制信号为正交相移键控QPSK信号、二进制相移键控BPSK、正交振幅调制QAM信号、16-QAM信号、32-QAM信号、64-QAM信号、256-QAM信号或者1024-QAM信号。

在上述技术方案的基础上，所述N路PRBS信号的阶数为7、9、11、15、20、23或者31。

本发明还提供一种误码率的检测系统，用于检测高阶已调制信号的误码率，其包括：

信号接收器，其用于接收所述高阶已调制信号，所述高阶已调制信号携带使用相同的生成多项式和不同的初始值生成的N路伪随机二进制序列PRBS信号，其中，N>1；

解调器，其用于从所述高阶已调制信号解调出N路数据信号；

运算模块，其用于对N路数据信号进行异或运算得到一路待测试信号；

校验模块，其用于使用所述生成多项式对所述待测试信号进行PRBS校验，得到所述高阶已调制信号的误码率的近似值。

在上述技术方案的基础上，所述误码率的近似值＝Ber_xor/N，其中，Ber_xor为所述待测试信号相对于原始异或信号的误码率，原始异或信号为N路所述PRBS信号的异或信号。

本发明还提供一种高阶调制通信系统，其包括：

发送端，其用于生成并向外发送所述高阶已调制信号，所述高阶已调制信号携带使用相同的生成多项式和不同的初始值生成的N路伪随机二进制序列PRBS信号，其中，N>1；

接收端，其包括：

信号接收器，其用于接收所述高阶已调制信号；

解调器，其用于从所述高阶已调制信号中解调出N路数据信号；

在上述技术方案的基础上，所述发送端包括：

PRBS生成器，其用于生成N路所述PRBS信号，每路所述PRBS信号的比特率均为B；

调制器，其用于将N路所述PRBS信号调制到载波信号上，得到波特率为B的所述高阶已调制信号。

与现有技术相比，本发明实施例提供一种误码率的检测方法，用于检测高阶已调制信号的误码率，其包括：接收高阶已调制信号，高阶已调制信号携带使用相同的生成多项式和不同的初始值生成的N路伪随机二进制序列(Pseudo Random Binary Sequence，PRBS)信号，其中，N>1；从高阶已调制信号中解调出N路数据信号，并经过异或运算得到一路待测试信号；使用生成多项式对待测试信号进行PRBS校验，得到高阶已调制信号的误码率的近似值。只需对一路与原始PRBS信号的比特率相同的待测试信号进行检测，就可以近似检测出整个通信系统的误码率，检测误差较小，并不会影响对通信系统整体性能的评价，具有显著降低误码率检测的成本的优点。

附图说明

图1是本发明第一实施例误码率的检测方法流程图；

图2是本发明第二实施例误码率的检测系统示意图；

图3是本发明第三实施例高阶调制通信系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明第一实施例提供一种误码率的检测方法，用于检测高阶调制通信系统中高阶已调制信号的误码率，待检测误码率的N阶通信系统，其波特率为B，每个波特可解调出N个比特的数据信息，检测方法包括：

S110接收高阶已调制信号，高阶已调制信号携带使用相同的生成多项式和不同的初始值生成的N路伪随机二进制序列(Pseudo Random Binary Sequence，PRBS)信号，其中，N>1。

S120从高阶已调制信号中解调出N路数据信号，并经过异或运算得到一路待测试信号。

S130使用生成多项式对待测试信号进行PRBS校验，得到高阶已调制信号的误码率的近似值。

优选的，在步骤S110之前，得到高阶已调制信号的方法包括：

S210生成N路PRBS信号。

具体的，通过一个伪随机二进制序列(Pseudo-Random Binary Sequence，PRBS)生成器，生成N路PRBS信号：P₁，P₂，P₃，…P_N，N路PRBS信号是使用同样的生成多项式g(x)和不同的初始值生成的，N路PRBS信号的比特率都等于通信系统的波特率B。

PRBS码的周期长度与其阶数相关，常用的阶数包括7、9、11、15、20、23和31，即PRBS7、PRBS9、PRBS11、PRBS15、PRBS20、PRBS23和PRBS31。利用PRBS码流对高阶已调制信号进行误码率测试，阶数较高的PRBS码流包含的码型丰富，更接近真实的通信系统环境，误码率测试结果更准确。

S220将N路PRBS信号调制到载波信号上，得到高阶已调制信号。

优选的，高阶已调制信号为正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)信号、二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying，BPSK)信号、正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)信号、16-QAM信号、32-QAM信号、64-QAM信号、256-QAM信号或者1024-QAM信号，不作限定。

在步骤S120中，通过N阶解调器从收到的信号中对应地解调出N路数据信号：D₁，D₂，D₃，…D_N，其中，

为异或运算符。当E₁＝1时，表示解调过程中出现了一个误码。

同理可以得到：

对D₁，D₂，D₃，…D_N进行异或运算，得到一路待测试信号D_xor，即

并改写为：

其中，

根据PRBS的性质可知，P_xor也是符合生成多项式g(x)的PRBS序列。在通信系统中，误码随机平均出现，当E₁，E₂，E₃，…E_N中任意一个为1时，其余几个中有奇数个为1的概率很小，所以E_xor中1的个数近似等于通信系统的总误码数。

误码率的近似值＝Ber_xor/N，其中，Ber_xor为通过PRBS校验得到的待测试信号相对于原始异或信号P_xor的误码率，原始异或信号P_xor为N路PRBS信号的异或信号。

本发明实施例只需对一路与原始PRBS信号的比特率相同的待测试信号进行检测，就可以近似检测出整个通信系统的误码率，检测误差较小，并不会影响对通信系统整体性能的评价，具有显著降低误码率检测的成本的优点。

参见图2所示，本发明第二实施例提供一种误码率的检测系统，用于实现第一实施例检测方法，检测高阶已调制信号的误码率，检测系统包括信号接收器、解调器、运算模块和校验模块。

信号接收器用于接收高阶已调制信号，高阶已调制信号携带使用相同的生成多项式和不同的初始值生成的N路伪随机二进制序列PRBS信号，其中，N>1。

N阶解调器用于从高阶已调制信号中解调出N路数据信号。

运算模块用于对N路数据信号进行异或运算得到一路待测试信号。

校验模块用于使用生成多项式对待测试信号进行PRBS校验，得到高阶已调制信号的误码率的近似值。

具体的，误码率的近似值＝Ber_xor/N，其中，Ber_xor为通过PRBS校验得到的待测试信号相对于原始异或信号的误码率，原始异或信号为N路PRBS信号的异或信号。

参见图3所示，本发明第三实施例提供一种高阶调制通信系统，高阶调制通信系统是指每个波特可以解调出N个比特的PSK或QAM通信系统，例如正交频分复用无源光网络(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Passive Optical Network，OFDMPON)，高阶调制通信系统包括发送端和接收端。

发送端用于生成并向外发送高阶已调制信号，高阶已调制信号携带使用相同的生成多项式和不同的初始值生成的N路伪随机二进制序列PRBS信号，其中，N>1。

接收端包括本发明第二实施例中的信号接收器、解调器、运算模块和校验模块，信号接收器、解调器、运算模块和校验模块的功能参见第二实施例的说明，此处不再赘述。

优选的，发送端包括PRBS生成器和调制器，其中，PRBS生成器用于生成N路PRBS信号，每路PRBS信号的比特率均为B；N阶调制器用于将N路PRBS信号调制到载波信号上，得到波特率为B的高阶已调制信号。

优选的，高阶已调制信号为正交相移键控QPSK信号、正交振幅调制QAM信号、32-QAM信号、64-QAM信号、256-QAM信号或者1024-QAM信号，不作限定。

例如对于一个波特率为5G的双偏振QPSK系统，传统方法需要对一路20G或者4路5G数据进行校验，高速设备成本很高，本发明实施例只需要在接收端对一路5G数据(待测试信号)进行校验，可以降低测试成本。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种误码率的检测方法，用于检测高阶已调制信号的误码率，其特征在于，其包括：

2.如权利要求1所述的误码率的检测方法，其特征在于：

所述误码率的近似值＝Ber_xor/N，其中，Ber_xor为通过所述PRBS校验得到的所述待测试信号相对于原始异或信号的误码率，原始异或信号为N路所述PRBS信号的异或信号。

3.如权利要求1所述的误码率的检测方法，其特征在于：

生成N路所述PRBS信号；

4.如权利要求3所述的误码率的检测方法，其特征在于：所述高阶已调制信号为正交相移键控QPSK信号、二进制相移键控BPSK、正交振幅调制QAM信号、16-QAM信号、32-QAM信号、64-QAM信号、256-QAM信号或者1024-QAM信号。

5.如权利要求1所述的误码率的检测方法，其特征在于：所述N路PRBS信号的阶数为7、9、11、15、20、23或者31。

6.一种误码率的检测系统，用于检测高阶已调制信号的误码率，其特征在于，其包括：

解调器，其用于从所述高阶已调制信号解调出N路数据信号；

7.如权利要求6 所述的误码率的检测系统，其特征在于：

所述误码率的近似值＝Ber_xor/N，其中，Ber_xor为所述待测试信号相对于原始异或信号的误码率，原始异或信号为N路所述PRBS信号的异或信号。

8.一种高阶调制通信系统，其特征在于，其包括：

发送端，其用于生成并向外发送高阶已调制信号，所述高阶已调制信号携带使用相同的生成多项式和不同的初始值生成的N路伪随机二进制序列PRBS信号，其中，N>1；

接收端，其包括：

信号接收器，其用于接收所述高阶已调制信号；

9.如权利要求8所述的高阶调制通信系统，其特征在于，所述发送端包括：

10.如权利要求9所述的高阶调制通信系统，其特征在于：所述高阶已调制信号为正交相移键控QPSK信号、二进制相移键控BPSK、正交振幅调制QAM信号、16-QAM信号、32-QAM信号、64-QAM信号、256-QAM信号或者1024-QAM信号。