CN115603870B - 一种基于递增数的无缓冲误码率实时检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于递增数的无缓冲误码率实时检测方法，包括以下步骤：S1设备初始化、S2发送端发送递增数、S3接收端接收通信数据，并根据滑窗匹配算法累计得到误码数、S4测试数据量达到用户设定值后，发送端停止发送，接收端等待接收超时后，停止接收、S5输出误码率的方法来检测误码率；本发明的优点：接收端只需获得正确的递增数数值，再结合已经接收到的数据长度，即可实时获得当前的丢失字节数和实时误码率，本发明能够实现无数据缓存条件下的实时误码率计算，能够实现的最小的测量分辨率达到10‑9，满足常规通信系统的测量要求，本发明利用递增数的关系进行通信数据匹配，无需对接收数据进行缓冲，占用内存资源小。
Description
技术领域
本发明涉及信号检测技术领域，具体涉及一种基于递增数的无缓冲误码率实时检测方法。
背景技术
误码率是衡量数字通信系统性能的重要指标。稳定且准确的误码率测试设备的可为误码率测量提供可靠的参考基础。
无线通信往往以分组报文形式发送信息，报文常含有校验，校验不通过时丢弃报文。因而对于上层应用而言，无线信道表现为擦除信道，即错误模式仅存在丢包而没有错包的情况，这种信道下的误码率测试本质上是统计丢失的数据长度。
传统的误码率测试算法通常首先生成大量测试数据作为通信测试内容，将测试数据通过发送设备依次发送。数据经由无线信道传输至无线接收设备。待接收设备接收完成后，将接收设备收到的数据内容与预先生成的数据内容进行比较，从而得到该传输测试对应的误码率。然而该方法具有两个明显的缺点：一方面，该方法需要存储全部测试数据用于数据发送和比对，要求测试设备具有足够大的内存作为数据缓冲区，尤其在通信速率较高的情况下，对设备的高速存储器要求较高；另一方面，该方法只有在传输完成后，才能对数据进行比对，实时性差。这些缺点使得缓存资源少、算力有限的小型低功耗嵌入式设备难以实时获得高精度的误码统计信息，提高了误码测试设备的成本。另外，由于发送设备和接收设备无法实时共享发送数据，难以实现测试数据的实时对比，因此只能够借助先验信息来计算误码率。
发明内容
本发明的目的就是解决现有传统误码测试算法资源占用大、实时性差的问题，提供一种基于递增数的无缓冲误码率实时检测方法，根据滑窗匹配算法累计得到误码数，能够在不使用大缓冲的条件下，实时获得当前数据的误码率，同时该测试方法占用算力资源小，无需读取存储介质，实现简单，可测分辨率高。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于递增数的无缓冲误码率实时检测方法，包括以下步骤：
S1：设备初始化；
S2：发送端发送递增数，测量过程开始；
S3：接收端接收通信数据，并根据滑窗匹配算法累计得到误码数；
S4：测试数据量达到用户设定值后，发送端停止发送，接收端等待接收超时后，停止接收，执行S5；
S5：输出误码率，误码率的计算方法为：
其中，e为误码率，ln为当前误码数，r为连续递增字。
优选的，S1步骤依次包括以下步骤：
S11：根据待测设备的通信速率、要求测试的时长以及要求的最低误码率测量分辨率，确定所需的递增字的字节宽度为n以及递增数范围0～28×n-1，并设置接收端接收滑窗的大小为2n；
S12：初始化设备外设，初始化通信外设；
S13：初始化变量，分别将计数指针、递增字寄存变量、当前递增字变量、误码数、误码率的变量置零。
优选的，S2步骤依次包括以下步骤：
S21：将当前递增字变量用n个字节表示，并按照高字节优先的顺序发送；
S22：当前递增字变量自增1，重复步骤S21。
优选的，S3步骤依次包括以下步骤：
S31：接收端按字节接收数据，并将收到的字节填入滑窗，若滑窗填满则执行步骤S32，否则执行步骤S31；
S32：将滑窗中的字节按照低字节优先到达的顺序拼接成字节宽度为n的拼接字；
S33：判断收到的数据是否连续，若连续则执行S34；若不连续则执行S35；
S34：保存收到的前n个字节拼接字为连续递增字r，滑窗向后移动n个字节，然后执行步骤S36；
S35：丢弃滑窗中最先到达的一个字节，滑窗向后移动1个字节，并返回S31；
S36：更新当前误码数，误码数的计算方法为：
ln＝ln-1+(r-c-1)；
其中ln表示当前误码数，ln-1表示本地寄存的误码数，c为接收端寄存的连续递增字，计算完成后更新c为滑窗的前n个字节拼接字。
优选的，S33步骤中的数据通过滑窗内的后n个字节拼接字的值与滑窗内前n个字节拼接字的值的差值来判断收到的数据是否连续，若差值等于1时，则判断数据为连续，若差值不等于1时，则判断数据为不连续。
综上所述，本发明的优点：通过S1设备初始化、S2发送端发送递增数、S3接收端接收通信数据，并根据滑窗匹配算法累计得到误码数、S4测试数据量达到用户设定值后，发送端停止发送，接收端等待接收超时后，停止接收、S5输出误码率的方法来检测误码率，由于S2发送端发送递增数，S3接收端接收通信数据，并根据滑窗匹配算法累计得到误码数，在不丢包时，多字节表示的递增数数值和发送的数据字节数是倍数关系，丢包时，累计丢失字节数等于递增数数值减去接收到的数据字节数，因此，接收端只需获得正确的递增数数值，再结合已经接收到的数据长度，即可实时获得当前的丢失字节数和实时误码率，本发明能够实现无数据缓存条件下的实时误码率计算，能够实现的最小的测量分辨率达到10-9，满足常规通信系统的测量要求，而且本发明利用递增数的关系进行通信数据匹配，无需对接收数据进行缓冲，占用内存资源小，利用滑窗匹配对递增数进行统计，占用算力资源小，算法实现简单，计算准确度高，利用递增数连续的特征进行匹配，误码率更新至多产生n个字节的通信传输延迟，实时性高。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种基于递增数的无缓冲误码率实时检测方法的流程图；
图2为本发明中S3步骤的流程图；
图3为本发明中本滑窗判断的示意图。
具体实施方式
参见图1所示，为一种基于递增数的无缓冲误码率实时检测方法的流程图，包括以下步骤：
S1：设备初始化；
S11：根据待测设备的通信速率、要求测试的时长以及要求的最低误码率测量分辨率，确定所需的递增字的字节宽度为n以及递增数范围0～28×n-1，并设置接收端接收滑窗的大小为2n，本实施例中，待测设备的通信速率为1382400bps、要求测试时长不大于40秒，要求的最低误码率测量分辨率为10-6，故确定所需的递增字的字节宽度为4，递增数范围0～28×4-1，能够保证测试过程中发送的用于测试的递增字不会出现重复，设置接收端滑动窗口大小为8；
S12：初始化设备外设，初始化通信外设，本实施例中，设置通信串口波特率为1382400bps、数据位为8位、不采用奇偶校验；
S13：初始化变量，分别将计数指针、递增字寄存变量、当前递增字变量、误码数、误码率的变量置零。
S2：发送端发送递增数，测量过程开始；
S21：将当前递增字变量用4个字节表示，并按照高字节优先的顺序发送；
S22：当前递增字变量自增1，重复步骤S21。
S3：接收端接收通信数据，并根据滑窗匹配算法累计得到误码数，具体的，参见图2所示；
S31：接收端按字节接收数据，并将收到的字节填入滑窗，若滑窗填满则执行步骤S32，否则执行步骤S31；
S32：将滑窗中的字节按照低字节优先到达的顺序拼接成字节宽度为4的拼接字；
S33：判断收到的数据是否连续，即滑窗内的后4个字节拼接字的值与滑窗内前4个字节拼接字的值的差值是否等于1，若等于1则执行S34；若不等于1则执行S35；
S34：保存收到的前4个字节拼接字为连续递增字r，滑窗向后移动4个字节，然后执行步骤S36；
S35：参见图3所示，丢弃滑窗中最先到达的一个字节，滑窗向后移动1个字节，并返回S31,本实施例中，第一次收到的滑动窗口后4个字节拼接字为0x00000001，满足比前4个字节拼接字0x00000000大1的条件，保存收到的前4个字节拼接字为连续递增字r，滑动窗口向后移动4个字节；第二次收到的滑动窗口后4个字节拼接字为0x00000200，不满足比滑动窗口前4个字节拼接字0x00000001大1的条件，因此丢弃滑动窗口最先到达的一个字节0x00，滑动窗口向后移动1个字节，执行步骤S31；经过7次单字节滑窗后，当前的后4个字节拼接字为0x00000004，满足比前4个字节拼接字0x00000003大1的条件，保存收到的前n个字节拼接字为连续递增字r，滑动窗口向后移动4个字节，执行步骤36；
S36：更新当前误码数，误码数的计算方法为：
ln＝ln-1+(r-c-1)；
其中ln表示当前误码数，ln-1表示本地寄存的误码数，c为接收端寄存的连续递增字，计算完成后更新c为滑窗的前n个字节拼接字，本实施例中，ln-1为0，r为0x00000003，c为0x00000001，因此计算得到ln为1。更新接收端寄存的递增字c为滑窗前n个字节拼接字，本实施例中为0x00000004。
S4：测试数据量达到用户设定值后，发送端停止发送，接收端等待接收超时后，停止接收，执行S5；本实施例中，在测试数据量为4000000字节；
S5：输出误码率，误码率的计算方法为：
本实施例中，误码数ln为1，当前收到的最新的递增字r为999999，因此误码率e为0.000001，达到误码率测量分辨率要求。
通过S1设备初始化、S2发送端发送递增数、S3接收端接收通信数据，并根据滑窗匹配算法累计得到误码数、S4测试数据量达到用户设定值后，发送端停止发送，接收端等待接收超时后，停止接收、S5输出误码率的方法来检测误码率，由于S2发送端发送递增数，S3接收端接收通信数据，并根据滑窗匹配算法累计得到误码数，在不丢包时，多字节表示的递增数数值和发送的数据字节数是倍数关系，丢包时，累计丢失字节数等于递增数数值减去接收到的数据字节数，因此，接收端只需获得正确的递增数数值，再结合已经接收到的数据长度，即可实时获得当前的丢失字节数和实时误码率，本发明能够实现无数据缓存条件下的实时误码率计算，能够实现的最小的测量分辨率达到10-9，满足常规通信系统的测量要求，而且本发明利用递增数的关系进行通信数据匹配，无需对接收数据进行缓冲，占用内存资源小，利用滑窗匹配对递增数进行统计，占用算力资源小，算法实现简单，计算准确度高，利用递增数连续的特征进行匹配，误码率更新至多产生n个字节的通信传输延迟，实时性高。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (4)
1.一种基于递增数的无缓冲误码率实时检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：设备初始化；
S2：发送端发送递增数，测量过程开始；
S3：接收端接收通信数据，并根据滑窗匹配算法累计得到误码数；
S4：测试数据量达到用户设定值后，发送端停止发送，接收端等待接收超时后，停止接收，执行S5；
S5：输出误码率，误码率的计算方法为：
；
其中，e为误码率，为当前误码数，r为连续递增字；
所述S3步骤依次包括以下步骤：
S31：接收端按字节接收数据，并将收到的字节填入滑窗，若滑窗填满则执行步骤S32，否则执行步骤S31；
S32：将滑窗中的字节按照低字节优先到达的顺序拼接成字节宽度为n的拼接字；
S33：判断收到的数据是否连续，若连续则执行S34；若不连续则执行S35；
S34：保存收到的前n个字节拼接字为连续递增字r，滑窗向后移动n个字节，然后执行步骤S36；
S35：丢弃滑窗中最先到达的一个字节，滑窗向后移动1个字节，并返回S31；
S36：更新当前误码数，误码数的计算方法为：
；
其中表示当前误码数，/>表示本地寄存的误码数，c为接收端寄存的连续递增字，计算完成后更新c为滑窗的前n个字节拼接字。
2.根据权利要求1所述的一种基于递增数的无缓冲误码率实时检测方法，其特征在于：S1步骤依次包括以下步骤：
S11：根据待测设备的通信速率、要求测试的时长以及要求的最低误码率
测量分辨率，确定所需的递增字的字节宽度为n以及递增数范围，并设置接收端接收滑窗的大小为2n；
S12：初始化设备外设，初始化通信外设；
S13：初始化变量，分别将计数指针、递增字寄存变量、当前递增字变量、误码数、误码率的变量置零。
3.根据权利要求1所述的一种基于递增数的无缓冲误码率实时检测方法，其特征在于：S2步骤依次包括以下步骤：
S21：将当前递增字变量用n个字节表示，并按照高字节优先的顺序发送；
S22：当前递增字变量自增1，重复步骤S21。
4.根据权利要求1所述的一种基于递增数的无缓冲误码率实时检测方法，其特征在于：S33步骤中的数据通过滑动窗内的后n个字节拼接字的值与滑窗内前n个字节拼接字的值的差值来判断收到的数据是否连续，若差值等于1时，则判断数据为连续，若差值不等于1时，则判断数据为不连续。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001099386A2 (en) * | 2000-06-21 | 2001-12-27 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Bit error rate estimation |
| US7720666B1 (en) * | 2006-12-19 | 2010-05-18 | Emc Corporation | Method for establishing bit error rate (BER) requirement for a data communication system |
| CN102196546A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-09-21 | 重庆重邮信科通信技术有限公司 | 一种降低td-hsupa终端误码率的上行控制方法 |
| CN108880556A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-23 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 基于lz77的无损数据压缩方法、误码修复方法及编码器和解码器 |
| CN110505533A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-26 | 杭州亿圣信息技术有限公司 | 一种tcp视频传输进行误码重传控制的方法 |
| WO2020168527A1 (zh) * | 2019-02-21 | 2020-08-27 | 华为技术有限公司 | 信道误码监控方法及装置 |
| CN113055020A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-06-29 | 北京科技大学 | 一种基于编码约束的突发误码检测方法 |
-
2022
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001099386A2 (en) * | 2000-06-21 | 2001-12-27 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Bit error rate estimation |
| US7720666B1 (en) * | 2006-12-19 | 2010-05-18 | Emc Corporation | Method for establishing bit error rate (BER) requirement for a data communication system |
| CN102196546A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-09-21 | 重庆重邮信科通信技术有限公司 | 一种降低td-hsupa终端误码率的上行控制方法 |
| CN108880556A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-23 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 基于lz77的无损数据压缩方法、误码修复方法及编码器和解码器 |
| WO2020168527A1 (zh) * | 2019-02-21 | 2020-08-27 | 华为技术有限公司 | 信道误码监控方法及装置 |
| CN110505533A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-26 | 杭州亿圣信息技术有限公司 | 一种tcp视频传输进行误码重传控制的方法 |
| CN113055020A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-06-29 | 北京科技大学 | 一种基于编码约束的突发误码检测方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Lei Quan ; Song Xiao ; Xiao Xue ; Cunbo Lu.Neighbor-Aided Spatial-Temporal Compressive Data Gathering in Wireless Sensor Networks.IEEE Communications Letters.2016,第1-4页. * |
| 高速飞行器非视距短波通信的可行性验证飞行试验;孙斌，谢楷，权磊，詹劲松，刘艳，张毓瑾;遥测遥控;20210531;第1-6页 * |
Also Published As
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