誤碼率的概率論

1、 第七章 誤碼率的概率論 7.1 介紹作為數(shù)據(jù)傳輸超過中等，衰減，合并噪聲，和抖動的來源的所有傳輸?shù)谋忍?，無論是在幅度和時間，接收曲解一些位值和他們錯誤地檢測到這種程度的扭曲形狀;也就是說，一些邏輯“的”邏輯“零”和“零”的邏輯“的一些邏輯檢測。”在通信，誤碼傳輸?shù)谋忍財?shù)的數(shù)量提供了一個度量性能通道，從發(fā)射到接收器。然而，這個度量需要澄清。例如，如果兩個數(shù)據(jù)率是1和10 Gbit Mbit / s / s,10個錯誤在第二個意味著10/1,000,000(或10 - 5)和10/10,000,000,000(或10 - 9)錯誤。 另外,10個錯誤1000000比特每秒傳輸意味著10錯誤為1

2、Mbit / s率和100000錯誤以每秒10 Gbit / s的速度。因此，這取決于性能限制設(shè)置為一個特定的應(yīng)用，信道主要性能可能無法接收。因此，頻率（或速度）比特的錯誤是非常關(guān)鍵的。雖然不可能預(yù)測如果某位將被接受或不正確的，它是可以預(yù)測的性能良好的信能通道的參數(shù)是眾所周知的聯(lián)系，以及統(tǒng)計行為（高斯，泊松噪聲和抖動來源）。然后，發(fā)生錯誤位的頻率和信號信噪比可以可靠地估計。我們已經(jīng)無需定義所述的誤比特率和誤碼率。它們是什么以及兩者之間的區(qū)別是審查下一節(jié)。因此，一個傳輸信道模型。一個徹底的知識是需要的鏈接從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)，包括傳輸介質(zhì)和所有組成部分之間（圖7.1），以及噪聲的來源和抖動(包括線性

3、和非線性得出交互)和激光和光電探測器的特點(diǎn)。在前面的章節(jié)中，我們討論了光源和接收器，介質(zhì)損耗和增益，噪聲和抖動。在本章中，我們的注意力都集中在這些有辱人格的來源如何影響一個二進(jìn)制位的值改變，從“一”到“零”和“零”到“一?！蔽覀児烙嬪e誤的概率，并集成固態(tài)電路可以實(shí)現(xiàn)的，我們提供了一個估算方法，從而在每個端口的連續(xù)估計， 并使繁瑣的測量儀器只用于精密測試服務(wù)。236圖7.1信道模型從源到接收器之間的所有障礙，包括光纖損耗，非線性，主動/被動元件，和噪聲和抖動來源。 誤碼率和光信號質(zhì)量是模擬幾個練習(xí)中使用的CD-ROM，伴隨著這本書（這些演習(xí)的描述見附錄B）。 7.2誤比特率和誤碼率 在文獻(xiàn)中，一

4、遇到有些混亂的條件。第一個是誤比特率，定義為所收到的比特錯誤在一個大型發(fā)送的比特數(shù)。另一方面是誤比特率的比值定義為誤比特的總比特傳輸在一個時間間隔?，F(xiàn)在的條件，“比”本身是靜態(tài)的，這并不意味著時間的條件，而“率”意味著時間。例如，10-11 性能目標(biāo)誤碼率是指在100,000,000,000位，其中在1Gbit / s的100秒，待觀察錯誤。與此相反，將采取相同的目標(biāo)為40 Gbit / s的10-11位錯誤率2.5秒待觀察。這一點(diǎn)是10-11本身并沒有明確界定的性能度量除非比特率還指出，在這種情況下，誤碼率和誤碼率成為等同，因此，10-11指1位傳輸100,000,000,000位的錯誤的x

5、Gbit/ S，因此，誤碼率。正如我們已經(jīng)討論過，誤碼率的另一個后果是不同的時間間隔必須遵守的性能度量不同的比特率，如兩個10和40 Gb / s的比特率（例如，10秒和2.5秒）。 另一個后果是，我們假設(shè)一個連續(xù)的數(shù)據(jù)流，如在同步通信。顯然，在異步數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)包），可能有空閑時間（或閑置的數(shù)據(jù)包之間的數(shù)據(jù)包進(jìn)行客戶）或控制和維修數(shù)據(jù)。因此，誤比特率的條件會更有意義，在這種情況下區(qū)分異步性質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸。在這種情況下，一個看起來把數(shù)據(jù)包計數(shù)總數(shù)和總錯誤位之比的計算。然而，即使在這種情況下的比特率的線（或傳輸介質(zhì)）需要加以說明。*因此，雖然是一個很好的衡量信道誤碼率性能，這是表明了不表現(xiàn)在空閑時間，如

6、果有突發(fā)錯誤，或者如果錯誤是隨著時間正常分布。 237因此，一個已知的比特率，一個數(shù)字的計算誤碼位在很短的時間單位提供一個很好的衡量的誤比特率（誤碼率）及其隨時間變化。事實(shí)上，假設(shè)一個滑動時間窗口，通道的錯誤率和統(tǒng)計錯誤行為的更好的理解，比如誤差分布和突發(fā)誤碼。事實(shí)上，大多數(shù)測量儀器的工作方式，使誤比特率更有意義。 一個直接的方法來計算誤碼率是位錯誤檢測和糾錯碼（EDC）的使用。然而，雖然經(jīng)常因?yàn)槠浼m正功能使用的EDCs，他們也有自己的錯誤和局限性，他們需要長期的觀測時間。在隨后的章節(jié)中，我們將研究EDCs的。 在這一章中，我們審查的概率和統(tǒng)計錯誤位，我們估計的信噪比，品質(zhì)因數(shù)，和奧伯。這些參

7、數(shù)也很重要，不僅對整體質(zhì)量信號，但也為表征的光學(xué)通道及其性能。7.3定義 比特誤差率的一個重要指標(biāo)的性能表征傳輸通道。誤碼率性能指標(biāo)適用于所有類型的傳輸媒體，渠道，和調(diào)制方法。媒體包括有線，大氣，電離，幾乎是免費(fèi)的空間，和光纖。通道可以是單一，多頻率，波長，時分多址，隨機(jī)等。調(diào)制方法包括電子，無線。光振幅調(diào)制，頻移鍵控，相移鍵控，多層次的，和其他幾個。因此，設(shè)備或電路所需的誤比特率和通道特性為基礎(chǔ)，復(fù)雜性，形式因素，精度，成本和服務(wù)或服務(wù)。使用偽隨機(jī)位序列（PRES）或位模式，由專門的工具生成的服務(wù)外的BER測量。這樣的偽隨機(jī)模式最大序列長度為2N - 1，其中n是一個大的奇數(shù)（通常為21，雖

8、然已指定其他長度）;隨機(jī)性最大限度地減少數(shù)據(jù)擾頻模式的干擾。在測量過程中的時間。根據(jù)測試通道服務(wù)中斷。在服務(wù)誤碼率測量使用錯誤檢測/糾正（EDC）的已在實(shí)際數(shù)據(jù)流嵌入代碼。這樣的EDCs是循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC），奇偶校驗(yàn)，位交叉奇偶校驗(yàn)（BIP）觀察。EDCs的檢測在給的比特序列一個或多個錯誤。然而，EDCs的是能夠檢測和糾正的錯誤和自己的極限以上錯誤數(shù)量有限無法檢測或更正;在后一類是突發(fā)錯誤超過EDC的限制。 EDCs的還需要長時間的誤碼率的計算時間。 估計誤碼率概率方法是另一種方法，可以用來服務(wù)，特別是在服務(wù)。這種方法，這將在本章進(jìn)一步分析，提供定性的信噪比估計，Q因子，和誤碼率。我們將看

9、到，這種方法估計通道性能 EDC的方法所需的時間相比在一段時間一。 238 誤碼位在給定的比特序列，稱為塊，可以測量多種方式。標(biāo)準(zhǔn)提供了這些錯誤的幾個定義： ·誤碼（電子束）是一塊至少有一個錯誤位。 ·誤塊率（誤碼率）是比塊與至少一個位錯誤的總?cè)藬?shù)傳輸塊在給定的時間間隔。小值，誤塊比與誤比特率，對于具體的誤差模型可以計算誤碼率的塊差錯率。 ·誤碼秒（ES）是一秒鐘的時間至少一個電子束。·嚴(yán)重誤碼秒（SES）是一秒鐘的時間，超過30%的塊錯誤。其中錯誤性能參數(shù)： · 誤碼秒率（ESR），是在一個固定的測量時間間隔總可用時間秒ES比值。 ·

10、; 嚴(yán)重差錯秒率（SESR）是在一個固定的測量時間間隔總秒SES的比例。 標(biāo)準(zhǔn)還提供端到端的誤差性能目標(biāo)，充分說明這是超出我們的目的。這里的重點(diǎn)是認(rèn)真考慮在所有類型的通信的誤碼率。 7.4光信噪比和光譜匹配 數(shù)額的光功率的噪聲，混合與光功率信號指示信道傳輸特性。一個通道性能參數(shù)，在這種情況下使用的是比信號的均方根功率有效值噪聲功率。這是被稱為光信號噪聲比（信噪比）。重要的是要注意到這兩個光信號和噪聲在這比需要分布在相同的頻譜范圍，而光學(xué)濾波器在接收機(jī)的需求相匹配的光譜范圍的信號和噪聲。噪聲功率是成正比的濾波器帶寬。噪聲外光譜范圍的信號和過濾器并不有助于信噪比的特定信號（圖7.2）。 當(dāng)信號轉(zhuǎn)換

11、成電信號，然后這樣條件的“光學(xué)”被丟棄，被認(rèn)為是更通用的術(shù)語信號噪聲比（SNR）。圖7.2。光學(xué)信噪比取決于噪聲匹配的光譜分布的信號和濾波器。比較圖的左側(cè)與右側(cè)。2397.5載波噪聲比 在討論這個話題之前我們回到過去，當(dāng)數(shù)字傳輸正在緊張的研究和許多強(qiáng)大的通信模式開發(fā)，集現(xiàn)代化的基礎(chǔ)光纖數(shù)字傳輸，有線，無線或。當(dāng)時，一個重大問題進(jìn)行研究是模擬信號轉(zhuǎn)為二進(jìn)制，因此當(dāng)它是重建后的模擬是一個忠實(shí)的復(fù)制品原來的模擬信號失真最小的或不被注意。本節(jié)中，香和奈之間的那些誰開發(fā)最大信道容量和取樣標(biāo)準(zhǔn)的興趣。 今天，這是眾所周知的，以數(shù)字化的模擬樣本，V s伏在n位二進(jìn)制代碼，因?yàn)橛?n個步驟，每個增量步的數(shù)字化

12、儀必須相應(yīng)回應(yīng)V/2n伏。 然而，由于信號是連續(xù)的，抽樣周期性的，任何兩個樣本之間有一個小電壓差，采樣器無法交代。因此，有一個小錯誤，稱為量化誤差，這就造成量化噪聲。顯然，較大的n，更多的步驟和規(guī)模較小量化誤差和量化噪聲。平均量化噪聲功率，進(jìn)入1 的負(fù)載并為量化步長高度，q被確定為 ： 如果預(yù)期模擬輸入信號為x（t）和預(yù)期的輸出信號為y（t），那么預(yù)期平均功率錯誤或噪音是E y（t）-x（t）2和預(yù)期的平均輸入功率E（t）2，因此，信號與量化噪聲比或信號失真比，或者簡單的信號信噪比可被研制， 并以此區(qū)別于其他信噪比，我們把后綴q（）： （所有量化步驟是相同的）的情況下量化，量化誤差獨(dú)立樣品振幅

13、。如果是均方根值輸入，SNRq被定義為（分貝） ：240位信號在解釋能量意義，E b，在相同光譜范圍內(nèi)噪聲功率，No，然后比例位功率與噪聲功率，Eb/No被定義。除了這個比例，載波功率。 C，是一個重要參數(shù)在接收。因此，如果電源噪聲和載波噪聲比，C / N是已知的，那么C的計算由 C=（C / N）N 或以dB為單位： C (dB) = C/N (dB) + N (dBm) 其中N是凈功率噪聲，包括量化噪聲。在光傳輸系統(tǒng)，N是總結(jié)所有已知噪聲貢獻(xiàn)者如ASE，波茲曼噪聲計算（= KTB），依此類推，包括噪聲系數(shù)和噪聲容限。在產(chǎn)品kTB，k是波爾茲曼常數(shù)，T是絕對溫度，B是利益通道帶通濾波器的帶寬

14、。請注意，在上面的關(guān)系，載波功率是，所有的實(shí)際目的，在接收信號功率RMS值。因此，必須有密切的關(guān)系之間的C / N和Eb/No。因此，誤比特率被計算以Eb/No的條件。比特率Rb和信道帶寬B，根據(jù) ：CNR=Eb/NoRb/B或以dB為單位：CNR (dB) = Eb/No(dB) + Rb/B (dB) 比特率R b，接收機(jī)帶寬B，功率帶寬比（PBR）被認(rèn)為是一個利益數(shù)量 ：PBR = Rb/B (bits/s/Hz) 根據(jù)后者 ，CNR = Eb/NoPBR 注意，在接收器，信道帶寬，光譜匹配，等于帶寬的濾波器。它也跟著一個小小的改變Eb/No，造成大量改變，這也導(dǎo)致一個大變化，誤碼率。

15、241因此，在計算數(shù)量CNR和N，然后載波功率C，在接收所需的計算方法。從上面的，當(dāng)比特率增加，每比特跌幅能源。由于每比特增加力量，干擾增加，因此，噪聲含量的增加。也就是說，預(yù)期的信號質(zhì)量需要仔細(xì)表征光學(xué)跨度通道參數(shù)的信號與噪聲。從上述關(guān)系，下面的關(guān)系也得出：Eb/N o = CNR/PBR 或以dB為單位：Eb/No(dB) = 10 1og(CNR) -10 1og(PBR) 在后者，誤比特率實(shí)際上是RMS信號功率在接收到的噪聲功率。它還如下一個小的Eb/N0變化導(dǎo)致大的變化，這會導(dǎo)致誤碼率同樣大的變化。 7.6香農(nóng)極限 由于噪聲信號增加。它變得明顯，是有一定限度以外的信號變得如此損壞，被

16、認(rèn)為是難以理解的。在這種情況下，在信號位不能恢復(fù)正常。香數(shù)學(xué)設(shè)置的信道容量限制（比特/秒）C，采樣率和CNR條件： C = Rb log2 1+ C/N) 其中為采樣率Rb（R b=1 / 的）間隔。如果采樣率等于位周期和W是實(shí)際信道帶寬（赫茲），然后， C=Rblog2l + Rb/WEb/N 條件的信號噪聲比（dB），后者表示為（另見第7.13節(jié)） C= Wlog 2 1 + SNR 帶寬等于比特率，帶寬被稱為為歸帶寬。在這種情況下，香農(nóng)極限是高于實(shí)際的限制。例如，誤碼率是CNR= 10分貝，香農(nóng)極限Eb/No為1.6分貝，而不是一個給定的誤碼率-11分貝。 2427.7光信號信噪比 光信

17、號的信噪比（OSNR）的RMS功率信號的RMS噪聲功率比。因此，對于所有的實(shí)際目的，OSNR是相等的C / N（或CNR），或 OSNR = C/N = Eb/NoRb/B Eb/No在后者的關(guān)系比是調(diào)制特性功能，也就是說，調(diào)制方式，調(diào)制效率和調(diào)制損失。因此，這個比例需要為每個調(diào)制的情況下單獨(dú)表示。 OSNR是光誤碼率（奧伯）和光學(xué)誤差概率（OPE）直接相關(guān)。不過，奧伯的不可見的，直到檢測的光信號被探測器轉(zhuǎn)換電信號。 當(dāng)接收到信號并轉(zhuǎn)換為電信號，需要加以糾正和更正信噪比計算，以反映接收器和過濾器噪聲和增益的OSNR。在這種情況下，如果特定的調(diào)制能量損失因子為，濾波器的帶寬為B，總噪聲是NT，那

18、么信噪比 SNR = Eb/N T Rb/B 它是直接有關(guān)的誤碼率（BER）或錯誤的概率信噪比， 7.8概率與數(shù)理統(tǒng)計101 如前所述，概率統(tǒng)計估計光通道性能發(fā)揮了重要作用，因此，信號質(zhì)量。在我們繼續(xù)之前，我們要解釋什么是概率平原條件，使用一些流行例子。首先，概率開始找出所有可能的結(jié)果。扔骰子或硬幣，兩個古老的游戲，是基于對一個國家發(fā)生的概率。例如，在擲硬幣有只有兩個可能的結(jié)果：無論是“頭”或“尾巴”，或“頭”或“中”，在古希臘他們一個硬幣一面有“頭”一把尺子對方船舶，標(biāo)志著該市的海軍力量（圖7.3）。這里是真正重要是，“頭和尾巴”或“頭船“代表了兩個鮮明的符號等于1/2每個符號出現(xiàn)概率。骰子

19、有六個面編號從1到6（圖7.4），因此，有6符號和1/6發(fā)生概率。 因此，投擲一個硬幣，它可能與“頭”或“尾巴”等于1/ 2和仍是1 /6。那是，概率=1 /（若干預(yù)期成果）。243現(xiàn)在認(rèn)為，我們有兩個骰子。由于每個人都有6符號，有6×6=36可能的結(jié)果。然而，當(dāng)我們擲兩個骰子同時，我們預(yù)計的數(shù)字3和5，我們不關(guān)心該芯片將拿出3和5。因此，我們必須從所有36個可能的結(jié)果或組合，減去雙出現(xiàn)，如第和第5或5和3。這個簡單的例子一個簡單檢查結(jié)果顯示，有沒有雙出現(xiàn)如1和1,2和2,3和3，4和4,5和5，6和6六個獨(dú)特的成果。所有其他人，如2和3，4和6，具有雙重發(fā)生，需要減去（如3和2，6

20、和4，依此類推）。因此，在兩個骰子情況可能出現(xiàn)的結(jié)果總數(shù)是6+（6×6 - 6）/ 2。兩個并發(fā)機(jī)制，與N符號成果總數(shù)，是一個可以一概而論的N +（N×N - N）/ 2，并會發(fā)生任何可能的結(jié)果是它逆的概率，1 /N+ N（N - 1）/ 2。 圖7,3。古人“頭船”是今天的“元首或尾巴”游戲的機(jī)會。一方船舶從三個不同的城市（左至右）Kyzikos，階段和鎂古希臘錢幣。 圖7.4。在古代奧運(yùn)會的機(jī)會為流行，因?yàn)樗鼈兪墙裉?，作為證明古代的三個骰子從希臘羅馬時代的壁畫 244認(rèn)為一次拋出兩個連續(xù)的時間。然后，為了成果是顯著。也就是說，1353是從5種。在這種情況下，概率是（1/

21、6）×（1/6）=1/36，在繼承的兩個事件，每一個N的結(jié)果情況，它是l/N2。現(xiàn)在，假設(shè)，模具被拋出多次獨(dú)立（1000）和每個結(jié)果發(fā)生頻率是相吻合。由于每個結(jié)果具有相同的概率，那么1000獨(dú)立試驗(yàn)后每個數(shù)字會時有發(fā)生幾乎是同樣的。如果我們畫出本實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們得到一個平坦水平線（圖7.5）。這是發(fā)生的概率分布函數(shù)（PDF）分布。然而，如果這樣一個特定的數(shù)字出現(xiàn)比其他人（如4號）模具是有失，那么PDF文件是不平坦不再（圖7.6）。圖7.5。經(jīng)過多次試驗(yàn)公平的骰子出現(xiàn)頻率圖7.6。經(jīng)過多次試驗(yàn)偏頗骰子出現(xiàn)頻率 245 另一個例子，考慮一對骰子。因?yàn)槊恳粋€六位數(shù)的一個單一的模具有一個概率為1

22、 /6，任何數(shù)字有一個概率為1 /36。因此，如果預(yù)期的結(jié)果是任何數(shù)字的總和的投入對，則有三種可能的組合獲得總數(shù)的8（2+ 6，3 +5，4+4），2組合獲得總數(shù)的5（1+ 4和2 +3）只有一個獲得總數(shù)的2（1+1）。因此，概率分布的所有可能的總結(jié)從2到12繪制這些成果產(chǎn)生的離散直方圖或概率分布（圖-7.7）。在自然界中，有許多現(xiàn)象和事件發(fā)生在他們自己特有的方式下的形狀特別。格式可以是離散的如果是離散變量（直方圖）或連續(xù)的如果是一個連續(xù)變量（圖7.7中的虛線）。注意，在任何情況下，下面積分布曲線必須等于一（在這個例子中，它是36 /36 =1）。因此，從計算的結(jié)果大于一個X值發(fā)生概率下面積從

23、該值分布上：例如，概率兩個骰子產(chǎn)生的總和大于8的數(shù)字是根據(jù)PDF面積從9至12，這是10/36。這是寫為P（8）。同樣，概率，總和將是4和8之間八是15/36。這是寫為P（4<X <8）。作為最后結(jié)論，如果成功擲出8號概率是P =5/36，然后失敗的概率q為Q = 1 - P = I - 5/36=29/36。 當(dāng)我們處理隨機(jī)連續(xù)變量，概率分布函數(shù)的數(shù)學(xué)描述了一個功能P（×）被稱為概率密度函數(shù)。通常情況下，隨機(jī)變量的分布被命名后，那些誰首先研究了他們，或之后的一個主要特征分布。因此，我們有二項式分布，泊松，高斯和正態(tài)分布，fenni-bose等等。感興趣的參數(shù)在這些分布的

24、平均值（），它提供平均值的標(biāo)準(zhǔn)差（）；方差（var=），它提供的擴(kuò)展或分散的變量；矩偏度系數(shù)（）；和矩峰度系數(shù)（）的峭度是狹小或平坦的分布。在這里，我們介紹三個最常見的分布；一個完整的分布中可以找到許多課本上的概率和統(tǒng)計，可以介紹上最先進(jìn)水平。246我們的目的，只需提適用于離散隨機(jī)變量將在這本書遇到某些有益方式。因此，對于一個N值，Xj，以及相應(yīng)的發(fā)生概率隨機(jī)變量f（xi）的每一個我們有以下： 。算術(shù)平均數(shù)：，是一個集數(shù)目。. 根平均平方：，是一個集數(shù)目。. 平均或期望值：，i從1到n。. 中位數(shù)：在一個有序的集數(shù)，中位數(shù)是中間值的集。. 模式：xi的值分布有極大的值。. 方差：Var（X）=

25、。. 標(biāo)準(zhǔn)偏差：。. rth時刻：；若r=1，m1=0；若r=2，m2=等等。·. 偏斜：S3（平均數(shù)-中位數(shù)）/·. 矩峰度系數(shù)：。請注意，是每個，使得的發(fā)生機(jī)率。一些有用的特性是： ·其中X是一個變量，k是一個常數(shù)。 當(dāng)模式是比平均值少，分布右偏。同樣，它傾斜到左邊如果模式是比意味著更大的。nonnal分布，平均模式=中位數(shù)。 7.8.1二項式分布 事件在n次試驗(yàn)中發(fā)生k次的概率是 平均值：標(biāo)準(zhǔn)偏差：差額：偏斜：峭度： 其中p是成功的概率，q是失敗的概率。 2477.8.2高斯和正態(tài)分布 這些分布可以表示為 高斯分布是經(jīng)常表示在普通形式，取代的nonnally

26、分布變量z。然后，正態(tài)分布然后。對于普正態(tài)分布 平均：平均偏差：標(biāo)準(zhǔn)偏差：方差：偏斜：峭度：對于正態(tài)分布，如下（圖7.8）：一個兩邊的平均值包括67%的所有情況兩倍兩邊的平均值包括95.45%的所有情況三倍兩邊的平均值包括99.73%的所有情況7.8.3泊松分布分布的許多自然事件 X=0 , 1 , 2，e =2.71828，和一個給定的常數(shù)。 圖7.8。正態(tài)分布的影響及標(biāo)準(zhǔn)偏差 248一個有用的擴(kuò)張，在這種情況下是然后泊松分布： 平均：標(biāo)準(zhǔn)偏差：方差：偏斜：峭度：注意：不同于正態(tài)分布，泊松分布的變化作為一種變化形式。一個是半個正態(tài)并且比較大（>10），它看起來像正態(tài)分布。 7.9誤碼率

27、 一個誤碼是一個隨機(jī)過程，因此其數(shù)學(xué)處理的基礎(chǔ)上隨機(jī)過程和概率。在通信技術(shù)，檢測誤碼位，傳輸總位比例n，表示： 通常，錯誤的概率估計為；這是平均值的分布的隨機(jī)變量，也等于相互價值的復(fù)發(fā)時間衡量的比特數(shù)。然而，如果樣本的比特是非常大的，然后估計概率接近實(shí)際值。 在通信，一個錯誤上限被指定，如，其中N可能會有所不同5日至16根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，并在一段時間內(nèi)計算誤碼位確定實(shí)際的錯誤概率，必須等于或低于。統(tǒng)計方法預(yù)測接受錯誤的概率。因此，如果p是一個位將是錯誤的概率，q是不會是錯誤的概率，這樣的P + Q= 1，則傳送的k位錯誤的概率會出現(xiàn)在n位表示二項分布。同樣，N或更少的錯誤的概率會出現(xiàn)在n傳輸?shù)谋忍?/p>

28、表示 總和計算從k=0到N，N或更多的錯誤情況 總和計算K = N+1到n。 249上述方程簡化如果錯誤是泊松隨機(jī)的，在這種情況下，對于n非常大的（幾乎是無限的），從而 7.10位錯誤的貢獻(xiàn)在通信，四個貢獻(xiàn)者影響信號質(zhì)量衰減，內(nèi)部和外部噪音和抖動，接收機(jī)的噪聲，表現(xiàn)為誤碼。例如： . 衰減削弱光信號的功率，使得它更容易受到噪聲。 . 位擴(kuò)散和漂移側(cè)音中傳播光信號可能在未來象征，因此，雖然原始的比特流連續(xù)兩個符號可能是“10”，現(xiàn)在他們可能會出現(xiàn)在接收“11?！边@被稱為間干擾（ISI）和只屬于一個單一光纖通道。 . 在DWDM，雖然從一個通道在另一個通道影響位（無論是因?yàn)榉蔷€性光與物質(zhì)的光相互作

29、用，或因光譜移動和通道重疊）位和兩個通道原始比特流連續(xù)符號可能已“10，“現(xiàn)在，他們可能會出現(xiàn)”11。“這就是所謂的串?dāng)_，它涉及到多個光纖光通道。 . 在光通信中，我們沒有加電磁干擾的噪聲，因?yàn)槲覀冊陔姎鈧鲃?。然而，光通信是不抗噪聲，光放大器（摻雜光纖，激光拉曼，SOA）自發(fā)地放出光通道波段的光子，也受到其他非線性機(jī)制（散射等），表現(xiàn)為光噪聲。 . 接收器，即使已收到其原始的光信號。會將其自身的噪聲（熱，射擊，1/f）第7.10.1到7.10.3列表因素影響信號質(zhì)量，從而在接收器的誤碼率。 7.10.1非線性光學(xué) . 受激拉曼散射（拉曼）：奧克斯（1w）可能表現(xiàn)為一個泵波長較長或日月光，降低其

30、他奧克斯S/N比率。一個不知名的控制機(jī)構(gòu)。. 受激布里淵散射（SBS）：-5-10毫瓦閾值（外部調(diào)制）-20-30毫瓦（直接調(diào)制）?？刂平档土诵盘柕墓β仕?，或使源的線寬比布里淵帶寬更寬 250. 四波混頻（FWM）：創(chuàng)建邊帶可能耗盡OCH信號功率。控制通道間距選擇（寬或不平的選擇）。·調(diào)制不穩(wěn)定性（MI）：可能降低信噪比由于創(chuàng)建邊帶（從而減少光功率電平）。·自相位調(diào)制（SPM）：光強(qiáng)度的變化而變化的信號相位，這拓寬了信號的頻譜（脈沖寬度）。在反常色散區(qū)，色散和SPM互相彌補(bǔ)。這可能會導(dǎo)致自發(fā)形成的孤子。 .交叉相位調(diào)制（XPM）：交互相鄰?qiáng)W克斯誘發(fā)相變化，因此，脈沖展寬。

31、選擇的便捷通道間距控制。 7.10.2極化 .偏振模色散（PMD）：隨機(jī)改變，導(dǎo)致脈沖展寬脈沖的偏振態(tài)。控制偏振擾頻器，偏振控制器，或纖維的選擇。.偏振相關(guān)損耗（PDL）：由于光學(xué)元件的二色性。它的影響比在接收單和Q值。可控制偏振調(diào)制技術(shù)，沒有很好地研究。.偏振燒孔基丁酸酯（PHB）：由于在EDF一個原因噪聲建設(shè)偏振飽和信號的各向異性飽和激發(fā)態(tài)的選擇性銷毀。與去極化信號或偏振擾頻器控制。 7.10.3其他因素 .色散特性：作為展示所有光纖的性能，包括分散。.噪聲積累：ASE噪聲放大，作為后續(xù)，從而是累積性的，它可能會超過信號電平（信噪比>我）或超過接收機(jī)的0/1描述的能力。.溫度變化：可

32、能需要一些溫度敏感元件元件溫度穩(wěn)定（如激光器，接收器），在指定的參數(shù)保持運(yùn)作。有些人可能范圍內(nèi)運(yùn)作的溫度范圍（例如0-70攝氏度），只有環(huán)?？照{(diào)可能需要。251 對每個貢獻(xiàn)者對誤碼率的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，同時保持與他人不斷收效甚微。圖7.9說明了色散對誤碼率的影響。 圖7.9。色散誤碼率的影響。 7.11誤碼率 考慮數(shù)字光信號到達(dá)探測器。因?yàn)橛绊懸呀?jīng)概述了所有信號，在信號的位不會有相同的值，他們在源，一些邏輯“一”或“零”，將已被損壞得面目全非。圖7.10說明了誤碼率的關(guān)系，以獲得一個隨機(jī)位流電源（）。圖7.10。誤碼率的影響收到的功率（dBm）252為了簡化在本節(jié)的討論，我們假定信號是開關(guān)鍵

33、控調(diào)制，NRZ碼編碼，在100，光電探測器轉(zhuǎn)換為電信號的光子信號，不增加自己的噪聲（熱，射門，1/ F），因此，轉(zhuǎn)換后的信號提供了一個真實(shí)的測量光BER（奧伯）。目前，奧伯，不能直接測量光子制度;它可以間接在電氣政權(quán)測量的，那么可以減去由接收機(jī)增加了噪音。 *現(xiàn)在考慮轉(zhuǎn)換脈沖有一個峰值電壓lVpl，信號中的噪聲，有一個根的意思是均方根（RMS）電壓（Vn2）（在這一點(diǎn)上，可能會增加探測器的交界處噪聲V n）。也考慮接收決定電壓B，根據(jù)其中一個確定是否接收到的脈沖是邏輯“1”或邏輯“0?！痹趯ΨQ雙極脈沖，電壓決定被選中，這樣它上面的一個正脈沖和負(fù)脈沖，遠(yuǎn)低于RMS噪聲是在這種情況下，閾值通常設(shè)置

34、在零水平，B =0（圖7.11）。圖7.11。通常情況下，在雙極性信號與噪聲的臨界點(diǎn)設(shè)置為0 在單極性脈沖。門檻設(shè)置是一個積極的水平，其值取決于信號中的噪音水平（圖7.12）的概率。圖7.12。在一個點(diǎn)上的噪音水平取決于設(shè)置在單極信號與噪聲的臨界點(diǎn)。 現(xiàn)在，根據(jù)實(shí)際收到的振幅Vp和Vn相對差和預(yù)期的信號電壓，一個差錯“一”的概率是Pmark（V P - V N<0）。同樣，如果噪聲信號幅度超過負(fù)，決定閾值B，檢測接收位“零”。然后，一個差錯“零”的概率是Psp（-V P +V N> 0）。假設(shè)一個差錯“一”和差錯的“零”的概率是相等的（通信，這是一個很好假設(shè)一個位長字符串），那么總

35、的錯誤發(fā)生的概率，是當(dāng)概率分析，制定了總的概率是RMS值的標(biāo)準(zhǔn)偏差高斯噪聲方面表示，誤差函數(shù)erf（.），如 被稱為函數(shù) ，整合從0到x，是信噪比峰值信號。253后者的錯誤概率在免費(fèi)的誤差函數(shù)erf（'）方面也表示 erf（'）值在表中，erf（'）表示為 圖7.13所示的錯誤概率的峰值信號RMS信噪比的依賴。 圖7.13。峰信號的均方根噪聲比（dB）的函數(shù)和高斯噪聲的概率錯誤。 作為N個觀測標(biāo)準(zhǔn)偏差樣品N，改變Xi，和平均值Xmean表示的方差，意味著一個離散隨機(jī)變量x的平均值Xmean的定義是由 在所有樣本i是變量x，其中P是概率函數(shù)為離散的情況下，平均 對于所有的

36、i。在這種情況下，RMS噪聲比信號電壓峰值信噪比。254 標(biāo)志和空間的錯誤概率計算的概率密度函數(shù)，空間閾值以上的面積。或低于閾值為標(biāo)志的區(qū)域（圖7.14）。 圖7.14，“商標(biāo)”和“空間”，從相應(yīng)的PDF計算錯誤的概率。 從上述關(guān)系誤碼位的概率，誤碼率（BER）的關(guān)系。圖7.13表示，錯誤的概率為“空間的”，是從臨界點(diǎn)到無窮大的整合，并問題錯誤的能力“商標(biāo)，”，是從零到臨界點(diǎn)的整合?？偟恼`碼率，然后是“商標(biāo)”和“空間”兩個錯誤概率的總和：在實(shí)踐中。BER的關(guān)系表示在衡量的手段（空間和標(biāo)記，分別為和），標(biāo)準(zhǔn)偏差（和分別是空間和標(biāo)志）和決訂閾值電壓Vd： 當(dāng)上述關(guān)系進(jìn)行的信號噪聲比，后者表示為25

37、5現(xiàn)在，我們回到我們關(guān)注的關(guān)系（為簡單起見，這里重述） ，實(shí)際的的概率是優(yōu)于被稱為置信水平CL接受一套水平，被定義為（CL是通常在，表示） 總和計算從k=0到N的最后一個方程可以解決的，需要進(jìn)行錯誤監(jiān)測傳輸?shù)谋忍財?shù)為n。顯然，在單位時間內(nèi)的n個數(shù)量直接關(guān)系到比特率。因此，假設(shè)99的置信水平，閾值的誤碼率，和2.5Gb / s的比特率，*然后所需的數(shù)n檢測到一個錯誤是.因此，如果一個單位是在錯誤的時間或相當(dāng)于一個位塊內(nèi)的單位內(nèi)的概率為p，然后兩個獨(dú)立的錯誤發(fā)生在同一個塊的概率為P2，三個錯誤是P3，依此類推。 誤碼率是成正比的一個錯誤的錯誤概率P，P2兩個錯誤，等等。因此，對于一個貧窮的誤碼率=

38、10 - 3，這是什么意思是：·單一錯誤最容易發(fā)生在1000位的時間單位·雙重錯誤是1000倍更可能發(fā)生比單一位錯誤·三錯誤是1個000000倍，不太可能發(fā)生比單一位錯誤，等等 作為結(jié)果，三重錯誤是不可能發(fā)生100萬次以上比單個位錯誤，這意味著幾乎從未發(fā)生的事件，它可能是合理的假設(shè)，如Kbps的，在非常低的比特率。7.12光信號信噪比 關(guān)于光信號的信噪比（OSNR），作為一個在光信號的光噪聲的措施，我們都談到信號信噪比（光通信）。信號信噪比被定義為可用的信號功率，Pso，比現(xiàn)有的噪音，Pno，在發(fā)射機(jī)的輸出（激光）：SNR=Pso/PnoSNR是衡量分貝，因此，它

39、可能會被改寫 SNR（dB）=Pso(dBm)-Pno(dBm)請注意，在這里我們板巖的比特率，誤碼率有沒有它沒有任何意義。256如果Psi和Pni是可用在接收器的輸入信號和噪聲功率，然后表示的噪聲系數(shù)（NF）的OSNR 信噪比本身是一個復(fù)雜的參數(shù)，噪音是所有的噪音，抖動，衰減，和其他退化，影響信號的形式復(fù)利效果。 峰值信號有效值噪聲比列印錯誤表達(dá)的參數(shù) :一個錯誤的概率，是指在10,000,000,000位傳送預(yù)期的錯誤。對應(yīng)的峰值信號的有效值噪聲的比例列印22分貝。 現(xiàn)在，假設(shè)均方根噪聲的增加，使比v JA列印只3分貝降低。 18 dB的對應(yīng)單一的的錯誤概率，因此，預(yù)計在每10萬人中傳輸?shù)?/p>

40、比特，在這么小的信號衰減的接收信號質(zhì)量急劇退化錯誤: Log10BER = 1.7 -1.45 (OSNR) 例如，假設(shè)的OSNR=14.5 dB的，然后log10BER=10.3和。 7.13信道容量和信噪比 我們已經(jīng)討論了一個香最大容量的溝通渠道，在第6。在這里，我們提供了一個深入的檢查。 如果模擬信號的最高頻率（或帶寬）是B Hz的信號進(jìn)行采樣，在奈奎斯特率2B和每個模擬樣本被轉(zhuǎn)換到M可能幅度步驟。插入語，當(dāng)一個隨時間變化的模擬信號傅里葉變換，信號的頻譜決定的最高頻率。通常情況下，最大頻率為上限截止頻率的帶通濾波器，通過模擬信號是有限的頻率（或高頻噪聲過濾）（圖7.15）。 假設(shè)二進(jìn)制轉(zhuǎn)

41、換，對應(yīng)的m步長n-bit的碼字為和N=log2M（圖7.16）計算。如果Vp-p是最大預(yù)期的峰 - 峰值電壓擺幅，然后量化步長D是 257如果n位長度的代碼增加一位從n到n + I的步數(shù)，M是一倍，步長被削減了一半，該決議得到改善，在這種情況下，量化噪聲改善20 log2= 6分貝。 在上述基礎(chǔ)上，信道容量或信息的比特率 C = 2B log2M = 2nB bits/s 圖7.15。模擬信號在時域和其頻譜帶寬后，它通過一個帶通濾波器的傳遞 圖7.16。模擬信號進(jìn)行采樣（上）。樣品編碼為一個二進(jìn)制位流（底部）。量化模擬信號的數(shù)字位流解碼。差異兩個產(chǎn)生量化誤差（頂部）或噪音。 258 例如，在

42、電話中，N =8=4千赫（上限截止頻率）和奈奎斯特采樣率是2B=8 ksamples/秒，從中派生的DSO率（8×8000= 64千比特/秒）或2NB。 現(xiàn)在考慮到基地-M算術(shù)編碼的M水平，而不是二進(jìn)制，更一般的情況。*這是，而不是兩個層面，我們知道有米n位符號 ,或，因此c = 2nB log2m = W log2m bits/s 其中，W= NB的傳輸帶寬。如果我們假設(shè)傳輸是雙極性NRZ碼，脈沖幅度為A/ 2，然后平均信號功率 實(shí)際選擇的振幅A取決于噪聲方差和誤差概率 一般，如果A= K，然后 C= Wlog2l + (l2/)(S/N) bits/s 也就是說，一個通道上傳輸?shù)?/p>

43、最大比特率，是有限的信道帶寬的魔杖S / N比。這源于許多后果的相互作用。例如，比特率越高，越窄脈沖，位周期短，平均每少一點(diǎn)功率（假設(shè)恒定的峰值功率水平），頻率較高的含量（每傅立葉變換），量化功率譜較高的電源噪聲和較高的誤碼率。 誤碼，由于噪聲的存在（任何類型），在n傳輸?shù)谋忍氐母怕式咏_定性，當(dāng)n變得非常大。隨著噪聲增大，誤碼的概率迅速增加（也就是說，一個錯誤會發(fā)生在少于n位）。因此，根本的問題“什么是最大的傳輸速率，如果信道帶寬和信噪比的關(guān)系被稱為“香儂回答： C = W log2(l + S/N) 在這一點(diǎn)上，某些意見，可對香農(nóng)信道容量： ·香農(nóng)定理適用的通道，而不是數(shù)據(jù)源。

44、·對于一個給定的通道，當(dāng)關(guān)系的RC成立，其中R是整個通道容量C的速度，再有就是無差錯傳輸。 259·二進(jìn)制通道，信道容量的描述，通過它的信號是沒有錯誤的概率p，C = 1+plog2p+（1 - p）log2（1-p）。如果p = 0，則C =我，如果p = 0.5，則C = 0。·二進(jìn)制通道與帶寬B，2B轉(zhuǎn)換可以傳染。因此，最大容量是的2BC位/ s和二進(jìn)制通道的能力Cmax= 2B1+plog2p+（1 - p）為log2（1 - p）。最大速率W是2B。W和B以及實(shí)際數(shù)據(jù)速率D的關(guān)系為W> B> D 7.14質(zhì)量或Q-因子 質(zhì)量的因素，或Q-因子

45、，是一個密切相關(guān)的質(zhì)量參數(shù)tenns信號信噪比和誤碼率傳輸光信號。數(shù)學(xué)，Q因子是在推導(dǎo)國稅發(fā)位的中間步驟，ER-的ROR率和信號雜訊比（SNR）。它被定義為比例，觀察后大量的1/0符號手段的差異，為我和為0符號（）和標(biāo)準(zhǔn)偏差為我和為0符號的差異（）：在傳統(tǒng)的通信，它已經(jīng)建立，以實(shí)現(xiàn)傳輸錯誤信號的概率，信噪比大于15分貝必需的。事實(shí)上，由于信噪比增加了出錯的概率小的折痕迅速，特別是超過15分貝，上述SNR= 15 dB的地區(qū)被稱為懸崖 上述關(guān)系為Q假設(shè)有一個高斯我和0符號的分配和平等的錯誤概率。它也被假定接收到的信號是雙極型和閾值電壓，Vd= 0）。 當(dāng)我們考慮到的光信號，調(diào)制信號之間變化，充其

46、量零和積極的功率水平。因此，閾值Vd，不設(shè)置為零，但在一些積極的值。然后，誤碼的概率幅移鍵控（ASK）調(diào)制方法（一致或同步）和開關(guān)鍵控（OOK）：ASK (Coherent): 并且OOK: 功能erfc是免費(fèi)的誤差函數(shù)，其價值從數(shù)學(xué)表。表7.1列出了誤碼率和相應(yīng)的OSNR近似的值和圖7.17提供了一個相對的BER圖性能，OOK和PSK兩種調(diào)制方法。 260圖7.17。OOK和PSK兩種調(diào)制方法，在單模光纖BER與OSNR的近似關(guān)系 例1 離散隨機(jī)變量x有以下的概率函數(shù)：Px（i）= 1/10 i=2，Px（i）= 2/10， i = 3，Pxi）=4/10，i= 4，Pxi）=2/10，i=

47、5和Px（i）=1/10，I =6。計算：（A）平均值（B）標(biāo)準(zhǔn)偏差。 （A）從Xmean=所有的關(guān)系，平均值的計算方法是： X mean = (1/10)(2) + (2/10)(3) + (4/10)(4) + (2/10)(5) + (1/10)(6) = (40/10) = 4 （B）從關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)偏差的計算 表7.1。BER和相應(yīng)的SNR值（OOK） 261例2概率誤差計算ASK（相干）的情況下，如果S / N比為18 dB。從18（分貝）=10logx為x =63.36的S / N功率比計算。在此基礎(chǔ)上，計算概率誤差： 7.15位的錯誤監(jiān)測 為了監(jiān)測信號質(zhì)量，可用于一個或更多的技術(shù)：

48、終止，SAM-采樣，頻譜監(jiān)測，或間接的。 終止技術(shù)包括錯誤偵測碼（EDCS）被納入源的信息比特流。在接收端。一個EDC的代碼輸入比特流比特位檢查，發(fā)現(xiàn)錯誤位，計算推導(dǎo)出實(shí)際的BER。然而，有限的EDC碼檢測和糾錯能力。 抽樣方法需要快速離散采樣電路，可編程同步器采樣接收信號，快速的模擬 - 數(shù)字轉(zhuǎn)換器，信號處理器和信號分析儀組成，至少，一個復(fù)用器，可編程的靈敏度非常低噪聲探測器，和離散算法算術(shù)單元。 頻譜監(jiān)控，包括噪音水平測量和頻譜分析，并能夠執(zhí)行快速傅立葉變換。 如果沒有直接的信號監(jiān)測（噪聲，失真，功率譜等），然后對信號的質(zhì)量取決于系統(tǒng)設(shè)計的質(zhì)量。因此，信號質(zhì)量非常間接的信息，如系統(tǒng)報警（損

49、失幀同步丟失等）（類似的方式遺留系統(tǒng)）計算。 7.16 BER和數(shù)據(jù)圖形 以前的估計是基于一個重要的假設(shè)：有相同的概率為“標(biāo)志”和“空間”，或P1= P0= 0.5。不過，也有個案中，情況并非如此，因?yàn)槭裁词且阎膱D案效果。圖案效果出現(xiàn)由于光纖的非線性和色散，當(dāng)他們造成強(qiáng)大的符號間干擾，在這種情況下，錯誤可能比其他青睞的一個符號。因此，受它前面和它后面的位位位流中的特定位。既然有三個連續(xù)的位，可能的模式是000，001010，油，100，101，110和111。 在圖案的情況下，分析計算所得款項如以前錯誤的概率，標(biāo)準(zhǔn)偏差，平均值為“標(biāo)志”和“空間”，雖然在這種情況下，錯誤的概率分布是不一樣的由

50、于數(shù)據(jù)模式的發(fā)生。當(dāng)圖案被認(rèn)為，Q因子和誤碼校正。在1.5千兆赫的標(biāo)準(zhǔn)方法為Q =15.4和圖案的方法為Q =15.74（見參考文獻(xiàn)27）。 一個簡單的方法估算圖案是一個硬幣的情況下考慮有失偏頗。也就是說，折騰頭（“商標(biāo)”）的概率是不等于折騰尾巴的可能性（“空間”）。 在這種情況下，假設(shè)普通分布為頭和尾巴，但不同概率， 說的P1= 0.6為頭和P0= 0.4的尾巴，錯誤計算的重疊區(qū)域（見圖7.21），雖然在這種情況下，兩個分布有不同程度的峭度。 7.17誤碼率和眼圖 一個快速定性和接收信號的質(zhì)量和完整性的措施是示波器位周期的疊加。這被稱為“眼圖”（圖7.18）的產(chǎn)量疊加。顯然，這可以實(shí)現(xiàn)只在電

51、子政權(quán)。 總的所有特征，如信號的抖動，上升和下降時間，振鈴，側(cè)音，不對稱（偏斜度和峰度），過沖和下沖，幅度傾斜和變異（圖7.19），眼圖顯示。 如果信號具有噪音小，其幅度明顯確認(rèn)為“一”或“零”，然后疊加提供了一個“開放的眼睛。”如果過多的噪聲和失真，然后眼睛出現(xiàn)損壞和“模糊”（圖7.20）（已經(jīng)在第5章討論;見圖5.3）。 基于預(yù)期的錯誤概率為邏輯“1”和邏輯“0”，確定閾值水平（或決定）V D（圖7.21）圖7.18。眼圖建構(gòu)。 263圖7.19。實(shí)際眼圖清楚地表明了上升/下降時間。振鈴，過沖。沖，抖動。 圖7.20。實(shí)際的眼圖。開放（左）和破壞（右）。 264圖7.21。閾值水平確定為“

52、標(biāo)志”和“空間”的錯誤概率分布的概率最低的錯誤。這是兩個分布重疊的尾巴。請注意，為“零”的可能性已被截斷，因?yàn)闆]有負(fù)面的光信號。 除了水平的閾值電壓，采樣點(diǎn)是在比特周期也必須確定。再次，這是確定預(yù)期形狀退化（歪斜，移位，側(cè)音，色散）和抖動。通常情況下，采樣點(diǎn)的周期約為0.5T至0.6T的點(diǎn)（圖7.22）。 比特誤差率（誤碼率）和開放的眼睛是密切相關(guān)的。然而，開放的眼睛是觀察電氣信號，因此，眾所周知從挖數(shù)字采樣，有2個電流閾值，一個確定的邏輯，我和另外一個確定的邏輯0。因此，假設(shè)沒有抖動，在半比特率有一個最低閾值電流（通過機(jī)組負(fù)荷）為邏輯1，和最大閾值電流（通過機(jī)組負(fù)荷）為邏輯0，然后，眼睛開放

53、的定義是 圖7.22。解剖眼圖顯示抖動和噪聲。閾值水平確定為“商標(biāo)”和錯誤的概率最低的“空間”。這是兩個分布重疊的尾巴。265 現(xiàn)在，噪聲和抖動的影響是隨機(jī)的，最有可能與高斯分布。如果為邏輯“1”位（或標(biāo)記）的標(biāo)準(zhǔn)差是B和邏輯“0”位（或空間），這是其相應(yīng)的平均值是和，品質(zhì)因數(shù)Q（這是一個衡量的信號噪聲比），被定義為 然后，誤碼率被定義為 如果是高斯噪聲，BER也表示為： 在此基礎(chǔ)上，Q值6.1對應(yīng)BER= ，Q值7.2對應(yīng)BER=。 一些眼圖的各種參數(shù)的關(guān)系，估計是：眼開：眼高：消光比*： 此外，如果預(yù)期的眼開Eeye和測得的平均眼開Eavg，然后一個定量的罰則比定義為 penalty =

54、Eeye/（2Eavg ） 上述分析假設(shè)沒有定時降解。時序的劣化包括抖動和靜態(tài)的決策時間不對。如果我們有這些退化，在中位周期T采樣點(diǎn)的調(diào)整，必須從T/2，取代它的（圖7.23）。這也導(dǎo)致在兩個閾值調(diào)整（都是因?yàn)樾碌牟蓸狱c(diǎn)），在這種情況下，眼睛開幕記為E()，和都決心在新的采樣點(diǎn)。 圖7.24定義負(fù)責(zé)幅度退化，最大峰值到峰值的眼睛，Emax，眼開，Eeye的所有參與者的總和。然后，信號衰減表示的最大和開放的眼光條款2667.18 眼圖掩模 圖7.23。眼圖映射的閾值水平（電源和抖動）圖7.24。 BER和罰則估計基礎(chǔ)上的眼圖。 圖7.25。眼圖映射的閾值水平（電源和抖動）267表7.2。參數(shù)的眼

55、圖遮罩NRZ碼10 Gbit / s的C波段（按照ITU-T G.693） 為了控制光通道和預(yù)期的信號接收器，它是重要的在發(fā)射的信號符合特定的質(zhì)量，這也可能提供源眼圖。 ITU-T的G.693提供了一個眼圖面具確定具體參數(shù)和限制（10 Gbitls40Gbit / s光碼率（圖7.25）。其中一些參數(shù)的情況下為C波段地區(qū)的NRZ10的Gbitls表7.2給出。 此外，其他標(biāo)準(zhǔn)，如GR-253-CORE SONET標(biāo)準(zhǔn)，指定物理層也提供類似的眼睛圖案口罩。 268 第八章 誤碼率的統(tǒng)計測量 8.1簡介 接收機(jī)，到達(dá)信號的質(zhì)量連續(xù)監(jiān)測，并每性能指標(biāo)定期報告網(wǎng)絡(luò)管理。性能監(jiān)測一直在數(shù)字通信中的關(guān)鍵，

56、即使比特率或線率非常低（1.5兆位/秒）。在光通信，比特率增加超過三個數(shù)量級高達(dá)40 Gbit / s的。性能指標(biāo)已更改，以反映在比特率的增加。為例如，從最初的BER 到現(xiàn)代光網(wǎng)絡(luò)，它是優(yōu)于電話，優(yōu)于的數(shù)據(jù)，比遙測和其他低速率的數(shù)據(jù)。 隨著DWDM技術(shù)的問世，支持一個總的數(shù)據(jù)傳輸速率過剩的兆兆比特每秒，性能監(jiān)控變得越來越重要，如果一個也認(rèn)為的劣化由于光子光子相互作用，在前面的章節(jié)中討論。在當(dāng)前的比特率性能監(jiān)控是不容易，因?yàn)樗?jīng)是。儀器心理狀態(tài)是復(fù)雜的，具有較大的外形，是昂貴的。作為一個結(jié)果，它是不很容易地融入每一個通信系統(tǒng)的輸入裝置。因此，依靠間接手段，如從簡單的代碼，如平價測量誤碼率，非常復(fù)雜的錯誤檢測和糾正，如循環(huán)冗余碼（CRC）和前向糾錯（FEC）碼的性能監(jiān)控。這些代碼已經(jīng)添加到每個信息幀來檢測和糾正計算錯誤和跟蹤錯誤秒的ANSI，IETF，ITU-T和其他如標(biāo)準(zhǔn)中定義的其他指標(biāo)。然而，錯誤檢測和糾正（EDC）的代碼是不扎實(shí)可靠的，因?yàn)樗麄兊奶綔y和修正的限制（見第9章）。例如，一個簡單的校驗(yàn)可以檢測（不正確）的一個錯誤，但它未能認(rèn)識到了兩個錯誤。一個旨在檢測十六和正確的八錯誤的FEC碼不會超過這些限制的檢測或糾正。更重要的，F(xiàn)EC方法需要幾幀（或包），估計誤碼率，從而長期監(jiān)測期間可能危及整個系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)，采取補(bǔ)救措施（圖8.1）。例如，如果通道的比特率