متنوع

ما هو معدل الخطأ في البت: البرنامج التعليمي BER

ما هو معدل الخطأ في البت: البرنامج التعليمي BER


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

معدل الخطأ في البتات ، معدل الخطأ في البتات ، يستخدم كمعلمة مهمة في توصيف أداء قنوات البيانات.

عند إرسال البيانات من نقطة إلى أخرى ، إما عبر ارتباط لاسلكي / لاسلكي أو رابط اتصالات سلكية ، فإن المعلمة الرئيسية هي عدد الأخطاء التي ستظهر في البيانات التي تظهر في الطرف البعيد.

على هذا النحو ، فإن معدل الخطأ في البتات ، BER ينطبق على كل شيء بدءًا من روابط الألياف الضوئية ، إلى ADSL ، و Wi-Fi ، والاتصالات الخلوية ، وروابط إنترنت الأشياء وغيرها الكثير.

حتى لو اعتقدت أن روابط البيانات قد تستخدم أنواعًا مختلفة جدًا من التكنولوجيا ، فإن أساسيات تقييم معدل خطأ البت هي نفسها تمامًا.

معدل خطأ البت ، أساسيات BER

عند إرسال البيانات عبر ارتباط بيانات ، هناك احتمال لحدوث أخطاء في النظام. إذا تم إدخال أخطاء في البيانات ، فقد تتعرض سلامة النظام للخطر. نتيجة لذلك ، من الضروري تقييم أداء النظام ، ويوفر معدل خطأ البتات ، BER ، طريقة مثالية يمكن من خلالها تحقيق ذلك.

على عكس العديد من أشكال التقييم الأخرى ، معدل خطأ البتات ، يقيِّم معدل الخطأ في البتات (BER) الأداء الكامل لنظام ما بما في ذلك المرسل والمستقبل والوسيط بين الاثنين. وبهذه الطريقة ، فإن معدل الخطأ في البتات ، BER يتيح اختبار الأداء الفعلي لنظام قيد التشغيل ، بدلاً من اختبار الأجزاء المكونة على أمل أن تعمل بشكل مرضٍ عندما تكون في مكانها الصحيح.

تعريف معدل خطأ البت BER

كما يوحي الاسم ، يتم تعريف معدل خطأ البتات على أنه المعدل الذي تحدث به الأخطاء في نظام الإرسال. يمكن ترجمة هذا مباشرة إلى عدد الأخطاء التي تحدث في سلسلة من عدد محدد من البتات. يمكن ترجمة تعريف معدل خطأ البت إلى صيغة بسيطة:

BER=أخطاءإجمالي عدد البتات

إذا كان الوسيط بين المرسل والمستقبل جيدًا وكانت نسبة الإشارة إلى الضوضاء عالية ، فسيكون معدل الخطأ في البتات صغيرًا جدًا - قد يكون غير مهم وليس له تأثير ملحوظ على النظام ككل. ومع ذلك ، إذا كان من الممكن اكتشاف الضوضاء ، فهناك احتمال الحاجة إلى النظر في معدل خطأ البت.

الأسباب الرئيسية لانحطاط قناة البيانات ومعدل الخطأ المقابل في البتات هو الضوضاء والتغييرات في مسار الانتشار (حيث تستخدم مسيرات الإشارات الراديوية). كلا التأثيرين لهما عنصر عشوائي ، الضوضاء التي تتبع دالة احتمالية غوسية بينما يتبع نموذج الانتشار نموذج رايلي. وهذا يعني أن تحليل خصائص القناة يتم عادة باستخدام تقنيات التحليل الإحصائي.

بالنسبة لأنظمة الألياف الضوئية ، تنجم أخطاء البت بشكل أساسي عن عيوب في المكونات المستخدمة لإنشاء الارتباط. وهي تشمل المحرك البصري والمستقبل والموصلات والألياف نفسها. يمكن أيضًا إدخال أخطاء البتات نتيجة التشتت البصري والتوهين الذي قد يكون موجودًا. يمكن أيضًا إدخال ضوضاء في جهاز الاستقبال البصري نفسه. عادة قد تكون هذه الصمامات الثنائية الضوئية ومكبرات الصوت التي تحتاج إلى الاستجابة لتغيرات صغيرة جدًا ونتيجة لذلك قد تكون هناك مستويات ضوضاء عالية.

العامل الآخر الذي يساهم في حدوث أخطاء بتات هو أي اهتزاز طور قد يكون موجودًا في النظام حيث يمكن أن يؤدي ذلك إلى تغيير أخذ عينات البيانات.

BER و Eb / لا

نسب الإشارة إلى الضوضاء و Eb / No هي معلمات أكثر ارتباطًا بالوصلات الراديوية وأنظمة الاتصالات الراديوية. من حيث هذا ، يمكن أيضًا تحديد معدل خطأ البتات ، BER ، من حيث احتمال الخطأ أو POE. لتحديد هذا ، يتم استخدام ثلاثة متغيرات أخرى. إنها دالة الخطأ ، erf ، الطاقة في بت واحد ، Eb ، والكثافة الطيفية لقدرة الضوضاء (وهي قدرة الضوضاء في عرض نطاق ترددي قدره 1 هرتز) ، لا.

وتجدر الإشارة إلى أن كل نوع مختلف من التشكيل له قيمته الخاصة لوظيفة الخطأ. هذا لأن كل نوع من أنواع التعديل يؤدي بشكل مختلف في وجود الضوضاء. على وجه الخصوص ، أنظمة التعديل ذات الترتيب الأعلى (مثل 64QAM ، إلخ) القادرة على حمل معدلات بيانات أعلى ليست قوية في وجود الضوضاء. توفر تنسيقات تعديل الطلبات الأقل (مثل BPSK و QPSK وما إلى ذلك) معدلات بيانات أقل ولكنها أكثر قوة.

يمكن تحديد الطاقة لكل بت ، Eb ، عن طريق قسمة القوة الحاملة على معدل البت وهي مقياس للطاقة بأبعاد الجول. لا يمثل قوة لكل هرتز ، وبالتالي فإن أبعادها (جول في الثانية) مقسومة على ثوان). بالنظر إلى أبعاد النسبة Eb / No ، تلغي جميع الأبعاد لإعطاء نسبة بلا أبعاد. من المهم ملاحظة أن POE يتناسب مع Eb / No وهو شكل من أشكال نسبة الإشارة إلى الضوضاء.

من الممكن تحديد معدل خطأ البتات من حيث احتمال الخطأ.

POE=12 (1-erf)هبنا

أين:
erf = دالة خطأ
هب = الطاقة بتة واحدة
نا = الكثافة الطيفية للقدرة (الضوضاء في عرض نطاق 1 هرتز).

من المهم أن نلاحظ أن E.ب / نا هو شكل من أشكال نسبة الإشارة إلى الضوضاء.

الطاقة لكل بت ، إيب يمكن تحديدها بقسمة قدرة الموجة الحاملة على معدل البت. كمقياس للطاقة ، Eب وحدة الجول. نا هو مقياس القوة (جول في الثانية) لكل هرتز (ثانية) ، ونتيجة لذلك Eب / نا هو مصطلح لا أبعاد ويمكن التعبير عنه ببساطة كنسبة.

العوامل المؤثرة في معدل خطأ البت ، BER

يمكن رؤيته من استخدام E.ب / نا، أن معدل الخطأ في البتات ، يمكن أن يتأثر BER بعدد من العوامل. من خلال معالجة المتغيرات التي يمكن التحكم فيها ، من الممكن تحسين النظام لتوفير مستويات الأداء المطلوبة. يتم ذلك عادةً في مراحل تصميم نظام نقل البيانات بحيث يمكن تعديل معلمات الأداء في مراحل مفهوم التصميم الأولي.

  • التشوش: يتم تحديد مستويات التداخل الموجودة في النظام بشكل عام بواسطة عوامل خارجية ولا يمكن تغييرها بواسطة تصميم النظام. ومع ذلك فمن الممكن ضبط عرض النطاق الترددي للنظام. من خلال تقليل عرض النطاق الترددي ، يمكن تقليل مستوى التداخل. ومع ذلك ، فإن تقليل عرض النطاق الترددي يحد من سرعة نقل البيانات التي يمكن تحقيقها.
  • زيادة قوة جهاز الإرسال: من الممكن أيضًا زيادة مستوى طاقة النظام بحيث يتم زيادة الطاقة لكل بت. يجب موازنة ذلك مع العوامل بما في ذلك مستويات التداخل مع المستخدمين الآخرين وتأثير زيادة خرج الطاقة على حجم مضخم الطاقة واستهلاك الطاقة الإجمالي وعمر البطارية ، إلخ.
  • تقليل عرض النطاق الترددي: هناك طريقة أخرى يمكن اعتمادها لتقليل معدل الخطأ في البتات وهي تقليل عرض النطاق الترددي. سيتم استقبال مستويات أقل من الضوضاء وبالتالي ستتحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء. مرة أخرى يؤدي هذا إلى تقليل معدل نقل البيانات الذي يمكن تحقيقه.
  • تعديل النظام السفلي: يمكن استخدام مخططات تعديل الترتيب الأدنى ، ولكن هذا يتم على حساب نقل البيانات.

من الضروري موازنة جميع العوامل المتاحة لتحقيق معدل خطأ بتات مُرضٍ. عادة لا يكون من الممكن تحقيق جميع المتطلبات وبعض المفاضلات مطلوبة. ومع ذلك ، حتى مع وجود معدل خطأ في البت أقل مما هو مطلوب بشكل مثالي ، يمكن إجراء المزيد من المقايضات من حيث مستويات تصحيح الخطأ التي يتم تقديمها في البيانات التي يتم إرسالها. على الرغم من أنه يجب إرسال المزيد من البيانات المكررة بمستويات أعلى من تصحيح الخطأ ، إلا أن هذا يمكن أن يساعد في إخفاء آثار أي أخطاء في البت تحدث ، وبالتالي تحسين معدل خطأ البت الكلي.

غالبًا ما يتم اقتباس معدل خطأ البتات ، معلمة BER للعديد من أنظمة الاتصالات وهي معلمة رئيسية تستخدم في تحديد معلمات الارتباط التي يجب استخدامها ، كل شيء بدءًا من القدرة إلى نوع التشكيل.


شاهد الفيديو: الدرس 16: أشهر الأخطاء الشائعة في بناء الاستبيان والتحليل الإحصائي Questionnaire Mistakes (قد 2022).


تعليقات:

  1. Faras

    تم محوه (به قسم مرتبك)

  2. Calchas

    سيكون هذا فكرة مختلفة بالمناسبة

  3. Yozshuzil

    أعتقد، أنك لست على حق. دعونا نناقشها. اكتب لي في PM.

  4. Peppin

    أعتذر ولكن في رأيي أنت مخطئ.



اكتب رسالة