Application Notes

Fáceis medições de BER para PRBS longo

O analisador de espectro e sinal R&S®FSW é um instrumento de alto desempenho capaz de medir muitos parâmetros de componentes e sistemas cruciais. Usando a funcionalidade de taxa de erro de bit (BER) da opção R&S®FSW-K70P, o desempenho de erro de dados brutos de um componente ou sistema pode ser determinado com precisão.

Sua tarefa

Desenvolvedores de componentes e sistemas de comunicações estão interessados na qualidade do sinal de modulação fornecido pelo dispositivo. Isso tem uma relação direta com a qualidade dos dados que estão sendo enviados. Uma qualidade ruim pode levar a uma má qualidade da chamada de voz e baixa taxa de transferência de dados devido à transmissão incorreta dos dados.

Cada bit em um sistema de comunicações é transmitido em um símbolo de dados. A precisão da modulação mede o desvio de cada símbolo recebido da sua posição de símbolo ideal no diagrama da constelação. Essa medição é chamada de magnitude do vetor de erro (EVM).

Sinal com excelente EVM (ou seja, alta precisão de modulação)
Sinal com excelente EVM (ou seja, alta precisão de modulação)
Abrir o Lightbox

Embora essa medição seja útil, ela não diz nada sobre o impacto sobre erros de dados no sistema, uma vez que é possível ter EVM ruim em um sistema com zero erro de bit.

O mesmo sinal com forte distorção. Tem má qualidade de modulação, mas está claro que nenhum símbolo ficaria em um quadrante adjacente.
O mesmo sinal com forte distorção. Tem má qualidade de modulação, mas está claro que nenhum símbolo ficaria em um quadrante adjacente.
Abrir o Lightbox

Erros de bit ocorrem quando um símbolo de dados aparece em uma área incorreta (quadrante para QPSK) do diagrama da constelação. Isso é chamado de erro de decisão de símbolo. Eles ocorrem porque o símbolo de dados foi distorcido durante a transmissão por ruído aditivo, tempo, fase ou amplitude. Quando isso acontece, erros de bit ocorrem porque os dados desejados foram corrompidos e recebidos incorretamente.

Configuração de teste
Configuração de teste

A solução da Rohde & Schwarz

Erros de bit podem ser medidos usando configurações de teste de uma e duas portas.

Configurações de teste de uma e duas portas típicas

Em uma configuração de teste de uma porta, o DUT em si produz tanto os padrões de dados quanto o formato de modulação a ser medido. Um chipset de transmissor ou um modem são exemplos dessa configuração.

No passado, medir BER era demorado e complexo. Agora, o processo foi simplificado e passou a ser quase instantâneo, mesmo para padrões de dados muito longos e complexos, como PRBS23, que tem mais de 8 milhões de combinações possíveis que precisam ser calculadas com antecedência.

Configuração do R&S®FSW-K70P

  • Primeiro, o R&S®FSW deve conhecer o tipo de modulação que está esperando, por exemplo, QAM ou QPSK. Em seguida, o R&S®FSW deve saber como os dados são mapeados para cada ponto da constelação. Sempre que um gerador de sinal vetorial R&S®SMx é usado, o mapeamento pode simplesmente ser definido como "SMx", que sempre corresponderá ao mapeamento padrão do gerador, não importa a modulação.
  • Em seguida, precisamos dizer ao R&S®FSW que ele usará "Dados conhecidos" para seu processo de demodulação e selecionará a fonte e o tipo de dados.

Também é possível alterar manualmente o polinômio ou negar o caminho de feedback nesta etapa.

  • Por fim, é preciso exibir os resultados da taxa de erro de bit. Isso pode ser feito em "Configuração da janela" para a medição de "Precisão da modulação".

Resumo

Com conhecimento básico sobre mapeamento de dados e polinômio do PRBS, o BER pode ser medido facilmente no R&S®FSW para qualquer sequência de PRBS, não importa quão longa.

Como um benefício adicional, a abordagem de dados conhecida oferece resultados de EVM altamente precisos, até mesmo para ambientes de baixa SNR.