Application Notes

Mesures du BER facilitées pour les longues séquences PRBS

L'analyseur de spectre et de signaux R&S®FSW est un instrument hautes performances capable de mesurer de nombreux paramètres clés de systèmes et de composants. L'utilisation de la fonctionnalité du taux d'erreur binaires (BER) de l'option R&S®FSW-K70P permet de déterminer avec précision le taux d'erreur des données brutes d'un composant ou d'un système.

Votre tâche

Les développeurs de systèmes de composants et de communication s'intéressent à la qualité des signaux de modulation fournis par leurs appareils. Celle-ci est en relation directe avec la qualité des données envoyées. Une mauvaise qualité a pour conséquence une qualité médiocre des appels vocaux et un faible débit de données en raison de la transmission incorrecte des données.

Chaque bit d'un système de communication est transmis dans un symbole de données. La précision de modulation mesure l'écart de chaque symbole reçu par rapport à sa position idéale dans son diagramme de constellation. Cette mesure est appelée amplitude du vecteur d'erreur (EVM).

Signal doté d'une EVM excellente (c-à-d précision de modulation élevée)
Signal doté d'une EVM excellente (c-à-d précision de modulation élevée)
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Même si cette mesure est utile, elle ne renseigne pas sur l'impact des erreurs de données dans le système, puisqu'il est possible d'avoir une mauvaise EVM dans un système présentant zéro erreur binaire.

Le même signal à forte distorsion. Il présente une qualité médiocre de modulation, mais il est clair qu'aucun symbole ne peut aboutir dans un quadrant adjacent.
Le même signal à forte distorsion. Il présente une qualité médiocre de modulation, mais il est clair qu'aucun symbole ne peut aboutir dans un quadrant adjacent.
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Les erreurs binaires se produisent lorsqu'un symbole de données apparaît au mauvais endroit (quadrant pour la modulation QPSK) du diagramme de constellation. Elles sont appelées erreurs de décision des symboles. Elles surviennent parce que le symbole des données a été déformé, pendant la transmission, par un bruit d'amplitude, de phase, de synchronisation ou supplémentaire. Dans ce cas, les erreurs binaires se produisent en raison de l'altération ou de la réception incorrecte des données utiles.

Banc de mesure
Banc de mesure

Solution Rohde & Schwarz

Les erreurs binaires peuvent être mesurées à l'aide de bancs de mesure à un port ou à deux ports.

Bancs de mesure typiques à un et à deux ports

Dans un banc de mesure à un port, le dispositif à tester produit lui-même les schémas de données et le format de modulation à mesurer. Un jeu de puces émettrices, ou un modem, sont des exemples de cette configuration.

Autrefois, la mesure du BER était une tâche chronophage et complexe. Désormais, le processus est simplifié et presque instantané, même pour des schémas de données très longs et complexes comme le PRBS23, qui compte plus de 8 millions de combinaisons possibles à calculer à l'avance.

Configuration de l'analyseur R&S®FSW-K70P

  • Tout d'abord, l'analyseur R&S®FSW doit connaître le type de modulation attendue, par exemple QAM ou QPSK. L'analyseur R&S®FSW doit ensuite savoir comment les données sont mises en correspondance avec chaque point de la constellation. Dès qu'un générateur de signaux vectoriels R&S®SMx est utilisé, le mappage peut simplement être réglé sur « SMx », ce qui correspondra toujours au mappage par défaut du générateur, indépendamment de la modulation.
  • Ensuite, il faut indiquer à l'analyseur R&S®FSW qu'il utilisera des « données avérées » pour le processus de démodulation, puis sélectionner la source et le type de données.

Il est également possible de changer manuellement le polynôme ou d'inverser le trajet de retour à cette étape.

  • Enfin, les résultats du taux d'erreur binaire doivent être affichés. Ceci peut être réalisé sous « Window Config » de la mesure « Précision de modulation ».

Conclusion

Des connaissances de base du polynôme PRBS et du mappage de données suffisent pour mesurer facilement le taux d'erreur binaire sur l'analyseur R&S®FSW pour n'importe quelle séquence PRBS, quelle que soit sa longueur.

L'approche des données avérées constitue un avantage supplémentaire, en fournissant des résultats EVM extrêmement précis, même dans les environnements à faible rapport signal-bruit.