通信系统典型指标测量
EVM相关知识及测量方法
EVM相关知识及测量方法EVM（Error Vector Magnitude）是衡量无线通信系统性能的一个重要指标。
它用来描述理论信号与实际信号之间的差异程度，也就是接收信号与理想信号之间的差异程度。
下面我们将分别介绍EVM的概念和意义，以及常见的EVM测量方法。
一、EVM概念及意义EVM是对无线通信系统中的无线信号进行评估的一种系统性能指标。
EVM的数值范围通常在0%到100%之间，数值越小表示接收信号与理想信号的差别越小，系统性能越好。
当EVM达到或超过一定的阈值时，可能会导致误码率（BER）的增加，从而影响通信质量。
EVM的大小受到许多因素的影响，如噪声、非线性失真、多径干扰、频偏等。
因此，EVM可以用来评估无线通信系统中各种不完美因素对信号质量的影响。
在现实世界中，传输信号往往不可避免地受到各种干扰和失真的影响。
通过测量EVM，我们可以了解无线通信系统中存在的问题，并作出相应的优化和改进。
二、EVM测量方法EVM的测量一般分为物理层测量和链路层测量两种方法。
1.物理层测量方法：(1)频域法：将接收到的信号进行FFT变换，转换到频域。
然后计算接收信号与理想信号之间的差异，并基于差异的统计学特征进行EVM计算。
(2)时域法：将接收信号和理想信号进行时域对齐，并计算它们之间的相位和幅度差异。
2.链路层测量方法：(1)比特错误率（BER）测量法：通过传输一组已知的比特组合，并与接收信号进行比较，统计出差异的比特数量，进而计算出EVM。
(2)码元错误率（SER）测量法：与BER测量法类似，只不过将接收信号与理想信号进行码元级别的比较。
(3)帧错误率（FER）测量法：通过计算接收的帧和理想帧的差异，统计出差异的帧数量，进而计算出EVM。
在实际应用中，EVM常常结合其他无线通信系统性能指标进行评估，如信号质量（Signal Quality），码字错误率（Symbol Error Rate）等，以便对系统性能进行全面分析和优化。
移动通信的主要测量指标及注意事项
移动通信的主要测量指标及注意事项一、主要测量指标移动通信系统工作在射频范围，属于无线通信。
无线通信测量和有线通信测量的方法和要求有很大不同，主要因为无线信道的传输媒介是自由空间，充满了各种各样的电磁波，无线信道中的噪声和干扰比有线信道大得多，设备中很多指标和噪声及干扰直接有关。
在移动通信系统中，基站和移动台都是由发信机（或发射机）和收信机（或接收机）组成，射频通信测量分为发信机测量和收信机测量。
下面介绍一些主要的测量指标。
1．发信机主要测量指标（1）载波额定功率。
载波额定功率是指发信机在未经调制情况下，供给标准输出负载的平均功率。
在正常测试条件下，要求载波输出功率应在标称值的（+1.0－05）dB范围内，若发信机有几个功率等级时，应逐级测量。
具体指标根据厂商规定。
（2）顺率误差。
频率误差是指实际测量的未经调制的载波频率与其标称频率之差。
因为频率误差是一个随机量，应取多次测量值并计算其平均值。
（3）调制灵敏度。
调制灵敏度（额定频偏）是指使发信机射频输出端获得额定频偏时，其音频输入端1kHZ调制音的电压值。
一般规定，额定频偏为最大允许频偏的60％。
最大允许频偏是根据频道间隔规定的已调信号瞬时频率与标称载频的最大允许差值。
（4）调制限制。
调制限制（最大允许频偏）在测量调制灵敏度基础上，使音频电平比调制灵敏度值高20dB，调制分析仪测得的频偏即为最大频偏值。
即测量确保发信机不超过额定频偏范围的可得到的最大颗偏。
在300－3000HZ范围内改变调制信号频率，即可测出其不同调制频率下的最大频偏值。
（5）残余调制频偏。
残余调制频偏是指没有外加调制信号情况下，由哼声和噪声引起的射频寄生调频频偏。
（6）音频响应。
发信机音频响应是指调制音频在300－3000HZ范围内变化时，发信机频偏与一个6dB／倍频程加重特性之间的重合程度。
（7）音频非线性失真系数。
发信机的音频非线性失真系数是指音频输入端加入标准测试喜进行调制时，在发信机输出瑞经解调测得的二次及更高次音频谐波成分的总有效值对整个信号的有效值之比。
通信系统性能指标
3.数字通信系统的性能度量
可靠性
数字通信系统可靠性的指标是利用差错率来衡量。 差错率通常有两种表示方法：
（1） 码元差错率（误码率 ）
发生差错的码元数在传输总码元数中所占的比例，也就是说， 误码率就是码元在传输系统中被传错的概率。
符号： Rb ,它与N有关
3.数字通信系统的性能度量
（3）Rb 与 RB 之间的互换
它们之间在数值上有如下关系：
Rb RB log 2 N
Rb2 RB2 log 2 2 RB2
（4）多进制与二进制传输速率之间的关系
码元速率不变，二进制信息速率与多进制信息速率之间的关系：
RbN RBN log2 N RB2 log2 N log2 N Rb2
系统信息速率不变，多进制码元速率与二进制码元速率之间的关系：
RB2 Rb2 RbN log2 N RBN
RBN
RB 2 log2 N
3.数字通信系统的性能度量
（3）Rb 与 RB 之间的互换
它们之间在数值上有如下关系：
Rb RB log 2 N
Rb2 RB2 log 2 2 RB2
可靠性：传输信息的准确程度 这两个指标始终是矛盾的
2.模拟通信系统的性能度量
有效性
模拟通信系统的有效性是用有效带宽来度量。 频带宽度占用的越窄，效率越高，有效性越好。
可靠性
模拟通信系统的可靠性一般用接收端设备输出的信噪比来衡量。 信噪比越大，通信质量越高，可靠性越好。
3.数字通信系统的性能度量
衡量数字通信系统传输质量的指标
衡量数字通信系统传输质量的指标
通信系统是一个复杂的体系，传输质量对于其发挥作用至关重要，而衡量数字
通信系统传输质量的指标就十分重要。
首先，信道容量是衡量数字通信系统传输质量的关键指标，它是指传输数据有
多多少，单位是千兆比特/秒或兆比特/秒。
信道容量越大，则说明当前的通信传输质量就越高，可以传输的数据也就越多，这也是数字通信系统传输质量提高的重要指标。
其次，传输延迟大小是衡量数字通信系统传输质量的重要指标之一，也被称为ping值。
这个指标代表数据在一次传输过程中需要经过多长时间，单位是毫秒。
一般来说，通信延迟时间越小，换句话说，ping值越小，说明通信系统性能越好，传输效率也就越高，这也是衡量数字通信传输质量的重要指标。
此外，信号水平也是衡量数字通信系统传输质量的重要指标。
当信号水平越大，说明数字信号传输质量越高，可以保证更高的传输速率，从而提高通信传输质量。
最后，还有信噪比这一重要指标。
信噪比是比率型指标，表示数字信号中有用
信息和噪声的比值，信噪比越高，说明传输的信号有效占比越大，信号质量越高，从而提高传输质量。
综上所述，衡量数字通信系统传输质量的关键指标有信道容量，传输延时，信
号水平和信噪比等，要确保数字通信系统可以良好地发挥作用，就必须保持这些指标性能较高。
通信评估指标体系
通信评估指标体系
通信评估指标体系是用于评估通信系统性能和效果的一套指标集合。
这些指标涵盖了通信网络的各个方面，包括可靠性、容量、传输速率、时延、抗干扰能力等。
下面是一些常见的通信评估指标：
1. 可靠性：衡量通信系统在给定时间内正常运行的概率，通常使用故障发生的平均时间间隔（MTBF）和故障修复的平均时间（MTTR）来评估。
2. 容量：指通信系统能够传输的最大数据量或最大用户数。
通常以带宽或频谱利用率来衡量。
3. 传输速率：指单位时间内传输的数据量。
可以是峰值速率、平均速率或实际传输速率。
4. 时延：包括传输时延、排队时延、处理时延和传播时延等。
传输时延是指数据从发送端到接收端所需的时间，排队时延是指在网络节点上等待传输的时间，处理时延是指数据在节点上进行处理所需的时间，传播时延是指电磁波传播在传输介质中所需的时间。
5. 抗干扰能力：评估通信系统在面对外部干扰时的稳定性和性能。
包括抗噪声、抗多径衰落、抗干扰等。
6. 覆盖范围：指通信系统服务的有效区域。
可以通过信号强度、接收灵敏度、覆盖率等指标来评估。
7. 成本效益：评估通信系统的建设和运维成本与其提供的服务和效益之间的关系。
8. 互操作性：评估通信系统与其他系统或设备之间的兼容性和交互能力。
以上只是通信评估指标体系中的一部分，具体的指标还可能根据不同的应用场景和需求进行调整和扩展。
在实际应用中，我们可以根据具体的评估目标选择合适的指标，并进行相应的测试和分析。
信息光学中的光通信系统性能指标及测试
信息光学中的光通信系统性能指标及测试信息光学领域中，光通信系统的性能指标及测试是评估和优化光通信系统性能的重要工作。
本文将从性能指标和测试方法两方面介绍光通信系统的相关内容。
一、光通信系统性能指标光通信系统的性能指标主要包括传输速率、误码率、带宽、动态范围等。
1. 传输速率：传输速率是指信息在光通信系统中传输的速度。
一般以每秒传输的比特数（bps）或兆比特数（Mbps）来衡量。
传输速率决定了系统的数据处理能力和传输能力，通常情况下，传输速率越高，系统的传输能力越强。
2. 误码率：误码率（BER）是指在传输过程中出现比特错误的概率。
误码率越低，表示系统的传输质量越好。
通常以10的负指数形式表示，如1E-9表示误码率为1/10^9。
3. 带宽：带宽是指系统能够传输的频率范围。
光通信系统的带宽直接影响系统的传输容量和速度，通常以GHz为单位。
较高的带宽可以支持更快的数据传输速率。
4. 动态范围：动态范围是指光通信系统能够接收和传输的光功率范围。
光信号在传输过程中会受到噪声和衰减等干扰，动态范围决定了系统能够正常工作的最小和最大功率范围。
二、光通信系统性能测试方法光通信系统性能的测试是评估系统性能的重要手段，常用的测试方法包括光功率测试、误码率测试和眼图测试。
1. 光功率测试：光功率测试用于测量光信号的强度。
通过使用光功率计或光电探测器等设备，可以准确地测量光信号的输出功率和接收功率。
光功率测试可以评估信号的传输损耗和接收灵敏度。
2. 误码率测试：误码率测试用于评估系统传输信号的质量。
通过在接收端检测和统计误码率，可以判断系统在不同条件下的传输可靠性。
误码率测试可以帮助优化光通信系统的参数设置和信号处理算法。
3. 眼图测试：眼图测试是一种直观评估信号传输质量的方法。
通过观察接收到的光信号的眼图形状，可以判断系统的传输质量和传输性能，包括信号的噪声、时钟偏移等。
眼图测试可以帮助优化系统的参数设置和调整光学器件。
通信系统主要性能指标
04
通信系统的应用与发展
移动通信系统
移动通信系统是现代通信技术的重要应用之一，具有广泛的应用场景，如手机通信、无线宽带接入等。
移动通信系统的主要性能指标包括覆盖范围、网络容量、传输速率、频谱利用率等，这些指标直接影响 着用户的使用体验和运营商的网络质量。
随着技术的发展，移动通信系统也在不断演进，从2G到5G，传输速率和频谱利用率不断提升，为用户 提供更加快速、稳定、可靠的服务。
全球覆盖与无缝连
接
6G将致力于实现全球覆盖和无缝 连接，为全球用户提供一致的高 质量通信服务。
通信系统的安全与隐私保护
1 2 3
数据加密与网络安全
随着通信技术的发展，数据加密和网络安全技术 也需要不断升级，以保障用户数据的安全性。
隐私保护法规与政策
制定和完善相关法规和政策，保护用户隐私不受 侵犯，同时要求通信企业履行相应的隐私保护责 任。
目的地
信息到达的终端或设 备。
通信系统的分类
有线通信系统
利用电缆、光缆等物理介质传输信号，如电话通信系 统、电视广播系统等。
无线通信系统
利用电磁波传输信号，如移动通信系统、卫星通信系 统等。
数据通信系统
以数据传输和交换为主要目的的通信系统，如计算机 网络系统等。
02
通信系统的主要性能指 标
数据传输速率
误码率
误码率
指通信系统传输数据时出现错误的概率，通常以比特错误率 （bit error rate, BER）表示。误码率越低，通信质量越高，数 据传输越可靠。
误码率的控制
为了降低误码率，需要采用高效的纠错编码技术、信号处理 技术等手段。此外，还需要保证信道质量、降低噪声干扰等 。
频谱效率
通信技术的性能评估与测试方法
通信技术的性能评估与测试方法随着科技的快速发展，通信技术在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
无论是在手机通信、互联网、无线传输还是其他通信领域，我们都面临着不断增长的需求。
因此，对通信技术进行性能评估和测试是至关重要的，以确保通信系统的稳定性和可靠性。
本文将介绍通信技术的性能评估和测试方法，以帮助读者更好地了解和应用这些方法。
通信技术的性能评估是指通过定量和定性的方法来评估通信系统的性能。
其中一个关键指标是传输速率，它表示单位时间内传输的数据量。
传输速率的评估可以通过测量实际传输速率与理论传输速率之间的差异来进行。
另一个关键指标是误码率，它表示在传输过程中出现错误的比率。
误码率的评估可以通过在数据传输过程中引入一定量的噪声，然后统计出现错误的比例。
除了传输速率和误码率之外，延迟和带宽也是通信系统性能评估的重要指标。
在通信技术的性能测试中，有几种常用的方法。
首先是基准测试方法，它通过对已知标准进行测试来评估通信系统的性能。
这种方法可以提供一个参考框架，使得不同系统之间的比较更为可靠。
另一种常见的测试方法是负载测试，它模拟大量用户同时访问通信系统，评估系统在高负载情况下的性能表现。
负载测试可以帮助发现系统在负荷过大时的性能瓶颈，并做出相应的优化。
还有其他一些特定的测试方法用于评估通信系统的性能。
例如，传输速率测试可以通过定期发送数据包并测量数据包到达目的地的时间来进行。
延迟测试可以通过测量数据从发送方到接收方所需的时间来评估系统的延迟性能。
带宽测试可以通过同时传输大量数据并测量传输速率来评估系统的带宽容量。
输入输出测试可以模拟真实场景中的数据传输，并测量系统处理能力和稳定性。
在实际应用中，通信技术的性能评估和测试是一个复杂的过程。
它涉及到多种测试设备和工具，例如网络分析仪、性能测试仪和信号发生器。
测试环境的建立和数据分析也是至关重要的。
在进行性能测试时，应尽量模拟真实的使用场景，以获得更准确的结果。
数据通信系统的主要技术指标
波特率 一个数字信号（码元）可以包含几位二 进制数，例如：可以用一个信号表示一位 二进制数“0”，采用较为复杂的调制技术时， 可以在一个信号上携带“01”两位二进制数， 甚至更多。 波特率指每秒传输的有效码元个数。
比特率和波特率之间用下列关系： 其中，n为一个脉冲信号所表示的有效二进制 数的位数。对于多相调制来说，n表示相的数目。 在二相调制中，n=2，故S=B，即比特率与波特 率相等。四相调制中，n等于4，
通信系统的主要技术指标
通信特率）和波形调制速率（波 特率） 比特率（S） 单位时间内所传送的二进制代码的有效位 （bit）数。 例如：在0.001ms内传输了“1010001011”这样 一段有效数据。那么该传输的比特率为： 10/（0.001ms）=10M/s
比特率和波特率之间的关系对照表 波特率B 1200 1200 1200 1200
多相调制 二相调制 四相调制 八相调制 十六相调制 (n=2) (n=4) (n=8) (n=16) 相数 1200 比特率 S(bit/s) 2400 3600 4800
波特率（调制速率）和比特速率（数据传输速率） 是两个最容易混淆的概念，但它们在数据通信中 确很重要。两者的区别与联系，如图 ：
二、带宽 带宽是指物理信道的频带宽度，即信道 内最高频率和最低频率之差。 单位：赫兹（HZ），还常用千赫 （kHZ）、兆赫（MHZ）。
三、信道容量 信道容量一般是指物理信道上能够传输 数据的最大能力。
四、带宽、数据传输速率和信道容量的关系 一般来讲：信道所处的频带越高，所包 围的频率范围越大，则该信道的容量越大， 传输速率越高！
五、误码率 误码率是指二进制比特在数据传输系统中被 传错的概率，又称为出错率，其定义式如 下： 式中，N为传输的二进制位的总数，Ne 表示被传错的比特数。
通信电子系统测试与测量的技术与方法
通信电子系统测试与测量的技术与方法随着互联网的快速发展，通信电子系统已经成为了我们生活和工作中必不可少的一部分，我们需要使用手机、电脑、智能家居等设备进行通信和处理信息。
而这些设备的正常使用和工作需要通过快速、准确的测试与测量来保障其稳定性和可靠性。
本文将介绍通信电子系统测试与测量的技术与方法。
一、测试与测量的基本概念1.测试：在真实场景下或者模拟场景下对某一系统进行操作，得到相应的结果并进行分析，从而确定该系统特定的性能指标。
2.测量：利用测量仪器对电子系统进行实际的参数测量，以确定各项指标是否符合要求。
在通信电子系统的测试与测量中，往往同时进行测试与测量，目的是为了更准确地判断系统性能是否符合要求。
二、测试与测量的技术与方法1.功率测试功率是很多电子系统的重要指标之一，如无线电收发机、功放等。
因此，功率测试是通信电子系统测量中很常见的一个测试项目。
功率测试需要通过功率计仪器来读取系统的实际功率，以确定电子系统的功率性能是否符合规定。
2.陷波滤波测量通信电子系统中经常要使用陷波滤波器对信号进行去噪处理。
因此，需要对滤波器的性能进行测试。
陷波滤波器的测试方法是通过信号源输入一个带有干扰波的信号，然后将带有干扰波的信号通过陷波滤波器进行滤波，再通过测试仪器观察输出的干净信号，以确定陷波滤波器的性能。
3.信噪比测试信噪比测试是通信电子系统中非常重要的测试项目之一。
通信电子系统中的信号往往伴随着许多噪声，信噪比是衡量信号质量的重要指标之一。
通信电子系统中的信噪比测试通常是通过在信号源输入一个已知的信噪比的信号，然后通过测试仪器测量输出信号的信噪比来进行测试。
4.频率响应测试频率响应是通信电子系统中的重要指标之一，它会影响到系统的整体性能。
频率响应测试通常是通过在信号源输入特定的频率信号，通过测试仪器读取到经过系统后得到的输出信号的频率。
如果输出信号的频率与输入信号接近，那么就说明系统的频率响应性能符合要求。
通信系统工作原理和指标
通信系统工作原理和指标
通信系统工作原理：
通信系统是由三部分组成：发送端、通信信道和接收端。
1. 发送端：将要传输的信息转换成适合传输的信号，经过编码调制后发送到通信信道中。
2. 通信信道：负责将发送端发送的信号传输到接收端。
通信信道可以分为有线和无线两种类型。
3. 接收端：接收通信信道中传输的信号，经过解码、解调等处理后恢复出要传输的信息。
通信系统指标：
1. 信号传输距离：指信号在传输过程中能够传输的最远距离。
2. 频域带宽：是指信号在一段频率范围内的宽度，频域带宽越大，信号传输速度越快。
3. 误码率：是指信号在传输过程中出现的比特错误率。
4. 信噪比：是指信号与干扰信号之比，信噪比越高，信号传输越可靠。
5. 帧结构和速率：帧结构是指数据帧的组成方式，速率是指信息传输的速度。
6. 延迟：是指信号从发送端到接收端所需的时间，一般越短越好。
7. 传输容量：是指在单位时间内能够传输的数据量，一般使用比特每秒（bps）作为单位。
通信系统主要性能指标
通信系统主要性能指标评价一个通信系统性能指标有：（1）有效性：是指信道给定的前提下，传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题；（2）可靠性：是指信道给定的前提下，接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。
（3）适应性：是指环境使用条件；（4）标准性：是指元件的标准性、互换性；（5）经济性：是指成本是否低；（6）保密性：是指是否便于加密；（7）可维护性：是指使用维修是否方便。
这些指标中，最重要的是有效性和可靠性。
由于模拟通信系统在收发两端比较的是波形是否失真，而数字通信系统并不介意波形是否失真，而是强调传送的码元是否出错，也就是说，模拟通信系统和数字通信系统本身存在着差异，因此，对有效性和可靠性两个指标要求的具体内容也有很大的差异。
因此，下面分别加以讨论。
一、模拟通信系统的质量指标1.有效性：用已调波形的传输带宽来衡量。
2.可靠性：用接收端系统输出信噪比衡量。
信噪比定义为输出信号功率与噪声功率的比值。
模拟通信系统的输出信噪比越高，通信质量越好。
公共电话系统要求信噪比大于40dB，电视节目要求信噪比在40～60dB。
二、数字通信系统的质量指标1.有效性：数字通信系统的有效性可以用传输速率和频带利用率来衡量。
（1）码元速率（传码率）RB定义：单位时间传送码元的数目。
（单位为波特（Baud），简记为B）。
例如，某数字通信系统每秒内传送2400个码元，则该系统的传码率为2400B。
虽然数字信号有二进制和多进制的区分，但传码率与信号的进制无关，只与码元宽度T有关，根据传码率的定义，有（波特）（1）（2）信息速率（传信率）Rb定义：单位时间内传递的平均信息量。
（单位为比特/秒，简记bit/s或bps）传信率与传码率之间的关系为（1.5.2）其中M为进制数对于二进制数字信号的传码率和传信率是相等的，即但单位不同，例如二进制数字信号的传码率为1200波特，则传信率为1200bit/s。
数字通信系统的主要性能指标
基本概念
一、码元和比特 1、码元：携带信息的数字单元，又称符
号。它一般是指在数字信道中传送数字信号的 一个波形符号，它可能是二进制的，也可能是 多进制的。 2、比特：是信息量的度量单位。在数字 通信中，通常是以二进制数字来传递信息的， 所以一位二进制字也就称1比特。
数据信号的基本形式主要有两种
信息传输速率
1、定义：单位时间内系统所传送 的信息量
2、别名：传信率 比特率 3、 符号：Rb 内传送的码元 数
2、别名：码元速率、传码率、波 特率、符号速率、调制速率
3、符号： RB 4、单位：波特
频带利用率
1、定义：单位时间、单位频带上传输信 息量的的多少。
别名：码元差错率
特点：误码越多，则误码率越大。
符号：Pe
计算
发生差错的码元数 Pe =
接收的总码元数
误比特率
定义：指在通信系统中错误接收 的比特数与发送的总比特数之比。
别名：误信率、比特差错率 符号：Pb 计算同Pe
Pe与Pb的测试说明
正常工作状态 某一段时间内的平均误码率 为了达到研制的目的，测量时间应足够
2、别名：传输效率
3、符号：
符号传输速率
频带宽度
4、单位： bit/s/Hz Bd/Hz
比特/秒/赫兹,波特/赫兹
Rb和RB之间的关系式： N:进制数：
Rb=RB×log2N
可靠性指标
描
误码率
述 参
通信
误比特率
“质
数
量”
信号抖动
误码率
定义：指在通信系统中错误接收的码 元数与发送的总码元数之比。
A 00 10 01 11 11 10 00 01 11 01
衡量通信系统的主要指标
衡量通信系统的主要指标
通信系统的主要指标是
传输速率：传输速率是指单位时间内传输的数据量，通常以比特率（bit/s）表示。
它衡量了系统在单位时间内能够传输的数据量，速率越高，传输效率越高。
带宽：带宽是指通信信道或网络传输数据的能力，通常以赫兹（Hz）表示。
带宽越大，系统可以传输的频率范围就越广，从而能够支持更高的数据传输速率。
延迟：延迟是指信号从发送端到接收端所需的时间，也称为传播延迟。
较低的延迟对于实时通信非常重要，因为它直接影响到通信的响应时间和交互性能。
误码率：误码率是指在传输过程中出现的错误比特数与总传输比特数之比。
低误码率意味着通信系统能够准确地传输数据，因此对于数据完整性和可靠性非常重要。
容量：容量是指系统能够支持的最大数据传输速率。
它取决于带宽、信噪比和频谱利用率等因素。
提高容量可以增加系统的吞吐量和数据处理能力。
信噪比：信噪比是指信号与噪声的比值，衡量了通信信号中的噪声水平。
高信噪比表示信号相对于噪声较强，有利于提高数据传输的可靠性和质量。
覆盖范围：覆盖范围是指通信系统的信号可以传输到的地理范围。
对于无线通信系统，覆盖范围决定了系统的可用性和连接性。
能耗：能耗是指通信系统在工作过程中所消耗的能量。
数据通信系统的主要质量指标知识点课件.
数据通信系统的主要质量指标
数据通信系统的主要质量指标包括：
– – – – 传输速率 误码率 信道容量 带宽
（1）传输速率
1）信息传输速率：单位时间内所传递的信息量（二进 制代码的有效位数）。 1 – 比特率公式： Rb log 2 N T – T——码元长度 – N——一个码元信号代表的有效状态数，为2的整数 倍。 – log2 N ——单位码元能表示的比特数 2）码元传输速率（又称波特率）：它表示单位时间内 传输码元的数目，简称符号速率，单位是波特 （Baud），记为B。 – 波特率公式： RB 1
1
S ) N
（4）带宽
带宽用于衡量通信系统的传输能力，它有两种 含义。
– “带宽”本来的意思是指某个信号具有的频带宽度， 或网络系统能够传输信号的最大频率fH和最小频率 fL的差值，即B=fH-fL。带宽的单位是赫兹（Hz）、 千赫（kHz）、兆赫（MHz）等。 – 在数字信道中，“带宽”是指在信道上（或一段链 路上）能够传送的数字信号的最大速率，即比特率。
T
（2）误码率
误码率（码元差错率） ：指接收码元中 错误码元数占传输总码元数的比例。
接收码元中错误码元数 Pe 接收总码元数
– 误码率是个统计概念，目前电话线路系统的 平均误码率是： – 300～2400bit/s时，10-2到10-6之间； – 4800～9600bit/s时，10-2到10-4之间。
（3）信道容量
信道容量：表征一个信道传输数据的最大能力，单位： bit/s、bps。信道容量的计算方法如下： 无噪声情况下：信道容量 C 2 B log N
– 其中： – B——信道带宽，单位为Hz – N——一个码元信号代表的有效状态数 – – – – 其中： B——信道带宽，单位为Hz S——信号的功率 N——噪声功率
光纤通信(第四版)光通信常用仪表及测试
9.2 光纤特性参数及测量
色散系数测量
单模光纤色散测试的主要方法有：相移法和脉冲时延法。
信号发生器输出为模拟信号，为相移法，输出为脉冲信号，为脉 冲时延法。二者的实质是相移法的本质是通过比较基带调制信号 在不同波长下的相位来确定色散特性，而脉冲时延法是比较脉冲 调制后不同波长的光信号，经光纤传输后产生的时延差来确定色 散特性。
光通信常用仪表及测试
本章内容
9.1 引言
光纤测量的标准有三类 基础标准：测量和表征基本的物理参数，如损耗、带宽 、单模光纤的模场直径和光功率等。 器件测试标准：定义了光纤器件性能的相关测试项目。 系统标准：指链路和网络的测量方法。
9.2 光纤特性参数及测量
光纤测量参数
1、几何特性参数：纤芯直径、包层直径、纤芯不圆度、 包层不圆度、芯包同心误差。 2、光学特性参数：单模光纤模场直径、截止波长，多模 光纤的折射率分布、数值孔径等。 3、传输特性参数：衰减系数、单模光纤的色散系数等。 4、机械特性参数：光纤的抗拉强度、疲劳因子等。 5、温度特性参数：衰减的温度附加损耗、时延温度等。
i
ti L
(
i )( 2fL
ps /
k m)
9.2 光纤特性参数及测量
色散系数测量
ITU-T对G.652、G.653、G.654等光纤色散系数和参数有相关规定， 对于G.654光纤的规定如下
i
ti L
(
i 2fL
)(
ps
/
k m)
1550
S1550 2
1550 2 D1550 •
9.5 误码测试仪与SDH传输分析仪
误码仪
误码测试仪由三大部分组成：码发生器、误码检测器和指示器。码 发生器可以产生测试所需的各种不同序列长度的伪随机码（从27-1到 223-1）和，接口电路可以实现输出CMI码，HDB3码，NRZ码，RZ码等码 型。误码检测器包括本地码发生器，同步电路和误码检测部分。本地 码发生器的构成和码发生器相同，可以产生和发码完全相同的码序列 ，并通过同步设备与接收到的码序列同步。误码检测电路将本地码和 接收码进行比较，检测出误码信息送入计数器显示。
数字通信系统的主要性能指标
数字通信系统的主要性能指标各种通信系统有各⾃的技术性能指标，但对于任何通信系统衡量其优劣的基本指标都是以有效性和可靠性为基础的。
但有效性和可靠性是⽭盾的，只能求得相对的统⼀。
有效性指标1. 信息传输速率信道的传输速率通常以每秒所传输的信息量来衡量。
信息量是⼀种消息多少的⼀种衡量。
消息的不确定性程度越⼤，则其信息量越⼤。
信息传输速率是指每秒传输的信息量。
信息论中已经定义信源发出信息量的度量单位是"⽐特"，所以信息传输速率的单位为⽐特每秒"bit/s"。
2. 符号传输速率符号传输速率也叫信号速率或者码元速率，指单位时间内所传输的码元数⽬，单位为"波特（Bd）"。
这⾥的码元可以是多进制的，也可以是⼆进制的。
符号速率不管传输的信号为多少进制，都代表每秒钟所传输的符号数。
对于信息传输速率，则必须折合为相应的⼆进制码元来计算。
符号速率与信息传输速率转换关系：R = N * log2 (M);M：符号的进制数N ：符号传输速率R ：信息传输速率3. 频带利⽤率在⽐较不同的数字通信系统的效率时，单看信息传输速率是不够的，或者说即使两个系统的信息传输速率相同，他们的效率也可能不同，因此还要看传输这种信息所占信道频带的宽度。
通信系统所占⽤的带宽越宽，传输信息的能⼒应该越⼤，所以⽤来衡量数字通信系统传输效率的指标（有效性）应当是单位频带内的传输速率，对于⼆进制传输时，可表⽰为:可靠性指标衡量数字通信系统可靠性的指标是误码率。
在传输过程中发⽣误码的码元个数与传输的总码元数之⽐，称作误码率。
这个指标是多次统计结果的平均量，所以这⾥指的是平均误码率。
误码率的⼤⼩由通路的系统特性和信道质量决定，如果通路的系统特性和信道特性都是⾼质量的，则系统的误码率较低。
提⾼信道信噪⽐(信号功率/噪声功率)，缩短中继段距离信噪⽐可以提⾼，从⽽使误码率减少。
无线通信系统性能测试的关键指标
无线通信系统性能测试的关键指标无线通信系统性能测试是评估和确保无线通信系统功能和性能的重要步骤。
通过对关键指标进行测试，可以有效地评估系统的可靠性、稳定性和性能，进而提供优化系统和解决问题的指导。
以下是无线通信系统性能测试的几个关键指标：1. 信号强度和覆盖范围：信号强度是指信号在传输过程中的强弱程度，覆盖范围是指无线信号能够覆盖的区域范围。
通过测量不同位置的信号强度和覆盖范围，可以评估系统的覆盖能力和信号质量，并识别潜在的盲区或信号弱化的区域。
2. 容量和带宽：容量是指系统能够同时支持的用户数量，带宽是指系统可用的频谱资源。
通过测试系统在不同负载下的容量和带宽利用率，可以评估系统的承载能力和数据传输速率，为系统规划和优化提供依据。
3. 时延和抖动：时延是指信号在传输过程中的延迟时间，抖动是指时延的不稳定性。
通过测试系统的时延和抖动，可以评估系统的响应速度和稳定性，重要的应用场景如语音通话和实时数据传输需要低时延和抖动。
4. 频谱效率：频谱效率是指单位频谱资源支持的数据传输速率。
通过测试系统在一定频谱范围内能够达到的数据传输速率，可以评估频谱资源的利用效率和系统的性能。
5. 误码率和误码块率：误码率是指信道传输中发生误码的比率，误码块率是指单位时间内错误块的数量。
通过测试系统的误码率和误码块率，可以评估系统对于传输质量的容忍度和容错能力，为系统调试和优化提供信息。
6. 电源消耗：电源消耗是指系统在工作状态下消耗的电能。
通过测试系统在不同工作负载下的电源消耗，可以评估系统的能耗水平，为节能和优化系统提供依据。
以上是无线通信系统性能测试的一些关键指标，不同的系统可能有不同的测试需求和指标重要性。
在进行测试时，需要选择合适的测试方法和工具，并结合实际场景和需求进行综合评估。
通过对关键指标的测试和分析，可以帮助优化无线通信系统的性能，提供更好的用户体验和服务质量。
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2.1.5 扫频超外差型频谱测量
Hale Waihona Puke 混频~衰减器低通滤波 器
中放
检波器
视放
本振
扫描电路
显示器
把固定中频的窄带中频放大器作为选择频率滤波器，把本振作 为扫频器件，输出本振信号频率从低到高连续扫动，与输入的 被测信号中各频谱分量逐个混频，使之变为相应的中频频谱分 量，经检波和视频放大后送显示器。
扫频超外差型频谱测量（续）
基于以上定义，若令 为传fB 输出错的比特数， 为传
输的总比特数， 误n码B 率为：
为测量时间， t
为吞吐量， 则
BER f B f B
nB t
在其它参数为常量的情况下，随着时间t趋于无穷 大，BER趋于误码概率 PB，即：
BER PB
t
为了找出误码出现的规律，常常要计算误码组率，因 为误码组率反映了误码对通信链路产生的实际效应 。例如，“突发”产生的误码会导致高误码率，但 由于无效数据包是以误码组形式出现的，因而需要 重传的数据包数量就相对较低，即误码组率较低； 与此相反，数量虽然很少，但分布却很广泛的误码 产生的误码组率就较高。根据不同的吞吐量（参见 ITU V.52），误码组率可以用不同长度（5112047比特）的测试块进行计算，若 为无效码组的 数量，nBL 为发送码组的数量，则误码组率为：
频谱分析仪
E4407B-COM ESA-E通 安捷伦E4448A PSA 系列频 讯测试分析仪，9 kHz 至 谱分析仪，3 Hz - 50 GHz 26.5 GHz
国产AV－4032系列12.4， 18，26.5 GHz 频谱仪
安立MS－2721A 手 持式7.1GHz 频谱仪
R/S FSH－3手持 式3GHz 频谱仪
（2）在混频器之前安装跟踪预选择性带通滤波器，其中 心频率和扫频频率同步调谐。
2.1.6 通信系统的带宽
➢ 在模拟通信系统中，信号的带宽即频带的宽度，单位是赫兹 （Hz）。
➢ 在数字通信系统中，带宽常指的是信号的传输速率，单位是 比特/秒。数字通信系统中的带宽即网络带宽。
➢ 传输介质的带宽，指的是在该传输介质（或信道）中可传输 信号的最高频率与最低频率之差。
第二章 通信系统典型指标测量
频谱特性是通信系统，特别是无线通信系统所关注的测 量内容。通过测试可以得到带宽、谐波等特性参数。频 谱特性测量的方法随着电子技术的进步而发展，从模拟 滤波的方法发展到采用数字技术，频谱测量的精度得以 大幅提高。
频谱测量可以分为实时型和扫频型两大类 实时型测量可以同时显示所有频率成分的测量结果 扫频型只能在滤波器或本振扫描并捕捉到感兴趣信 号时，顺序显示测量结果。
泰克 RSA6114A 系列实 时频谱分析仪
9kHz-14GHz
2.1通信信号频谱测量
频谱测量仪的指标： 1.频率范围 2.RBW（Resolution Bandwith） 3.灵敏度
2.1.1多通道滤波器型频谱测量
滤波器1
检波器1
指示器1
多
~
宽带低噪 声放大器
路 分 配
器
滤波器2
检波器2
扫频超外差型频谱测量（续）
➢ 2 谐波响应 由于本振信号的多个倍频分量的存在，一个本振对具 有多个频率成分的信号可能会同时响应，在显示器上 叠加为同一根响应线，也分辨不清信号频率的幅度， 从而带来测量误差。 解决上述问题有两种方法：
（1）安装信号识别装置，识别输出信号与本振进行混频 的模式，从而在对应的频率尺度上直接读出输入信号 的频率。
FFT型频谱测量方法频率范围和精度主要取决于模数转换器 （ADC）的采样率和数据位数。
2.1.3 显示扫频型频谱测量
滤波器1
多
~
低通滤波 器
路 分 配
滤波器2
器
滤波器n
检波器1 检波器2
检波器n
扫描开关
显示器
用扫描开关扫描，使显示器上逐个显示各滤波器的输出。不 能显示随机信号的实时频谱分布情况，主要用于周期和准周 期信号测量。
2.1.4 调谐滤波器型频谱测量
~
调谐滤波 器
检波器
扫描信号 发生器
优点：结构简单，价格低廉。 缺点：灵敏度低，分辨力差，绝 对通频带随频率升高而变宽。
显示器
主要应用在被测信号较强，频谱 分量比较稀疏和在较宽频率范围
内搜索信号的情况。
通过在整个测量范围内移动一个带通滤波器的中心频率来工作。 中心频率自动反复在信号频谱范围内扫描，依次选出的被测信号 各频谱分量经检波和视频放大后加至显示器的垂直偏转电路，而 显示器水平偏转电路的输入信号为调谐滤波器的中心频率。
2.2.1误码率的定义与产生原因
误码率定义
误码率是指在测量期间传输出错的码元数与传输的 总码元数之比。通常所说的误码率多指1.2.3节中 定义的信息差错率，即误比特率或比特误码率（ Bit Error Ratio，BER）。此外，若传输码以码组 形式出现时，其误码率可用误码组率（Block Error Ration）表示；当传输码以字符形式出现时 ，其误码率可用误字符率（Character Error Ration）表示；当误码成群出现时，其误码率可用 误码群率（Cluster Bit Error Ratio或Burst Error Ratio）表示。本书中，误码率一般指比特 误码率。
扫频超外差型频谱测量最难解决的问题是真假信号的识别。 由于混频器是非线性器件，一般要求本振幅度足够大。当 被测信号较小时，混频器相对于对输入信号而言，是线性 工作状态，这时会出现两种假响应： ➢ 1 多次响应 由于本振信号在混频器上会产生多个谐波，因此单频信号 可能会与多个本振频率的不同谐波分量混频得到同一中频 分量，因而在显示器上出现多个响应，从而导致错误的测 量结果。
指示器2
滤波器n
检波器n
指示器n
优点：瞬时检测，能显示瞬变和不确定信号，测量速度快，动态范围宽等。 缺点：工作频率范围低，代价昂贵 ,尤其对宽带信号
2.1.2 快速傅里叶变换（FFT）型频谱测量
~
衰减器
低通或带 通滤波器
A/D
FFT
显示器
可对非周期信号和瞬态信号进行分析。由于采用了数字信号 处 理 技 术 ， FFT 型 频 谱 测 量 方 法 能 分 辨 两 条 谱 线 间 隔 小 于 100Hz的信号。
➢ 一般来说，带宽越大，信道容量越大，传输速率越高。 ➢ 测量得到信号频谱之后，就可直接算出信号带宽，如3dB
带宽（半功率带宽）等等。
2.2误码率测量
误码率是衡量数字通信系统传输质量优劣的一个重 要指标。在ITU建议G.821和G.826中，描述了确 定数字数据通信链路质量的相关准则。本章主要讨 论通信系统误码率测量，包括误码率的基本概念、 各种电信业务对误码性能的要求、误码特性的评定 方法与误码性能参数，以及误码率的测量方法。