测试误码率的简单装置

按照传统，数字接收机的接收质量是用BER（误码率）来表示的。这一数值与在给定的周期内接收到的错误码成比例。一般来说，你可在实验室里测量BER，方法是把一个被伪随机码调制的 RF 信号加到被测接收机。本文设计实例提出一种使用单纯方波的代替方法。这种方法也许并不优于常用技术，但由于它不需要复杂的同步，实现起来简便，测量结果可靠。不可否认的是，方波信号并不能真正代表正常使用中接收机收到的数据（图 1）。调制射频载波的方波被移相，为的是把接收机的延迟考虑在内。一个“异或”门在每个位转移处——一般在数据位宽度 10% 的地方产生一个采样脉冲。这个采样脉冲对接收器产生的原始数据进行采样，从而提供干净的数据。 图 1，这一时序图说明了一个种简单的 BER 测试仪的工作原理。 　　理解这一技术的关键是要记住：一个由两个连续的“ 1” 或“ 0” 组成的位串表示一个错误。实现一个 1 位延迟的 D 触发器能检测到这种错误。 图 2 ，BER 测试仪使用一个采用 OOK（通/断键控）调制的信号发生器。 　　你可以将错误脉冲显示在示波器上，或者用一个频率计数器来进行计数。图 2 示出了一个典型的测试设置。你要按规定的数据速率对RF 发生器进行调制。要注意的是，一个 500Hz 方波等效于 1kbps 波特率。调制信号和接收到的数据都送入 BER 测试板。你可调整采样信号，使之靠近数据脉冲接收末端。在许多数字接收机中，这种安排相当好地近似于一个相关接收机。错误脉冲显示在示波器上。举例来说，如果你希望调节 RF 电平，以获得1/100 的 BER，那你就要降低加到接收机的 RF 电平，在一次 100 ms的扫描中平均看到每次扫描有一个错误脉冲。 图 3， 简单 BER 测试仪使用了一个可调移相器和一个差分器。 　　在图 3 中，IC1和电位器P1构成一个基本的可调移相器。R2提供滞后，R1、C1和IC2 构成一个差分器，提供一个采样脉冲序列。第一个 D 触发器由采样脉冲作时钟，实现对每一个 位 的硬件判别。下一个 D 触发器和“异或”门 IC2B 一起检测两个连续的相同位的出现情况。出现两个连续的相同位构成了一个错误。最后一个 D 触发器和一个晶体管确保Error输出是干净的。整个测试系统按图 3 中的电路图构成。系统将HP8647 射频信号发生器设置为 868.35 MHz，函数发生器提供 OOK（通/断-键控）调制。被测试接收器是 Melexis公司(www.melexis.com)的 TH7122，被设置为868.35 MHz，以OOK 调制方式工作。调节 RF 电平可以改变误码率。本设计达到 -107 dBm RF 电平时，BER为1/1000，达到-108 dBm 时，BER为1/100，电平与数据表一致。当你实现 OOK 时一定要小心。大多数 RF 发生器都提供 AM。所以，你必须将显示的 RF电平 值减掉 3 dB。你可以将这一技术用于其它各种二进制调制，例如 FSK（频移键控调制）。