基于FPGA的智能误码测试仪

2009-12-18 18:50:33来源: 电子电路图网

    实际工作中,常常需要误码仪能测试多种信道。但是目前市面上所销售的误码仪大多只能测试电信部门的标准通信信道,低速以一、二次群为主,高速可达SDH信道速率;且价格昂贵、体积偏大,不能用于测试实际工作中大量存在的专用信道或自行架设的信道。这类信道多为水文监测、气象预报等特殊用途而设计,一般对传输系统的可靠性要求较高。

    本文所介绍的智能误码仪在设计时特别考虑了这类信道的测试要求。它结合FPGA及单片机的结构特点进行编程,可在较宽的速率范围内(150bit/s~2.048Mbit/s)实现智能位同步和快速码序列同步。用户不仅可以从LCD上了解信道的误码情况,还可以通过仪器与PC机连接,在个人电脑上看到某段时间内的误码率折线图和其它误码信息,并以此来了解系统的误码发生情况。为了便于在无人值守的情况下进行误码测试,该误码仪内置了大容量的E2PROM,可以保存被测系统最后4000次的误码事件(包括时间及误码率大小)。由于设计时采用了FPGA、单片机等大规模集成电路,该误码仪不仅体积小巧(采用贴片元件时仅香烟盒大小),而且成本低廉、功能强大,具有较高的实用价值和市场价值。

                            
     
                                 1误码仪总体框图及误码测试原理

    1.1误码仪整体结构

    图1是该误码仪的整体设计框图。

    m序列发生模块的主要功能是根据用户的速率要求产生测试序列——m序列。实际设计时,采用CCITT建议的用于低速数据传输设备测试误码的m序列,其特征多项式为X9+X5+1,周期为512。在外部附件的支持下,它还可以进行多种码型变换和调制解调。

    位同步模块的主要功能是从传来的码元中提取位同步信息——码元时钟并将这一时钟提供给本地序列同步模块,以便在本地恢复出与测试序列同步的检验序列。

    序列比较模块用于比较检验序列与测试序列的一致性。通过比较就能知道经过被测信道传输后测试序列中有多少码元产生了错误,并以此评估被测信道的性能。由于m序列是周期序列,所以测试序列与检验序列的比较必须在周期的同一位置开始进行(即同相)。这也是本地序列同步模块的另一项重要功能。完成了序列比较后,序列比较模块将实时地把传输的总码元数和误码数传送给单片机。

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关键字:基于FPGA的智能误码测试仪

编辑:刘志青 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2009/1218/article_865.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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