本发明提出了一种快速同步统计数传设备PN码误码率的方法，利用本发明能够显著减少PN码同步所需的时间和硬件资源。本发明通过下述技术方案予以实现:在接收到数传设备的解调数据后，从解调数据中实时提取与PN码产生器初相长度相同的数据作为PN码产生器的初相，结合预先设定的PN码生成多项式，产生出作为比对模版的PN码；把解调数据与产生出的PN码进行对比，统计解调数据的误码率；若统计出的误码率大于1.0e?1，确认所提取的初相中存在误码，停止本轮统计，重新从解调数据中提取新的初相，重新产生PN码，进行误码率统计；当统计出的误码率小于1.0e?1时，认为产生的PN码相位与解调数据的相位是对齐的，把此时的误码率统计结果作为最终的误码率统计结果。
1.一种快速同步统计数传设备PN码误码率的方法，其特征在于包括如下步骤:
在接收到数传设备的解调数据后，根据PN码发生器的寄存器长度，直接从解调数据中实时提取与PN码产生器初相长度相同的数据作为PN码产生器的初相，结合预先设定的PN码生成多项式，产生出作为比对模版的PN码；把解调数据与产生出的PN码进行对比，统计解调数据的误码率；判断统计出的误码率结果是否小于1.0e-1，如果发现统计出的误码率结果大于1.0e-1，则认为是提取出的初相中存在误码，停止本轮统计，重新抓取新的初相，重新从解调数据中提取与PN码产生器寄存器长度相同的数据，作为PN码产生器的初相，结合预先设定的PN码生成多项式，再次产生出作为比对模版的PN码，把解调数据与产生出的PN码进行对比，若统计出的误码率仍然大于1.0e-1，重复上述过程；如果统计出的误码率小于
1.0e-1，则认为从解调数据中提取出的初相中不存在误码，PN码产生器产生出的PN码与解调数据相位完全对齐的PN码，则维持当前误码统计过程，然后，根据错误比特与总比特的比值计算得到最终的误码率统计结果。
2.如权利要求1所述的快速同步统计数传设备PN码误码率的方法，其特征在于：一个PN序列由PN码序列的生成多项式和初相唯一确定，在利用PN码进行数传设备误码率统计时所选择的PN码序列的生成多项式是已知的。
3.如权利要求1所述的快速同步统计数传设备PN码误码率的方法，其特征在于：进行误码率统计时，解调数据与标准PN序列进行对比，进行对比前，把解调数据与标准的PN序列的相位对齐。
4.如权利要求2所述的快速同步统计数传设备PN码误码率的方法，其特征在于：进行数传设备误码率统计时所采用的标准PN序列的初相不是预先固定设置的，而是直接从解调数据中提取的，采用这种方式所产生出的PN码序列的相位与解调数据的相位之间只存在很小的固定相位差，这个固定相位差对于不同的PN码都是相同的，并且这个相位差是已知的。
5.一种根据权利要求1所述方法创建的误码率比较电路，包括：数据延迟模块、误码率统计模块、误码率统计结果判断模块和并联在数据延迟模块、误码率统计模块上的初相提取模块、PN码产生模块，其特征在于：，来自数传设备的解调数据通过初相提取模块，从解调数据中实时截取与PN码生成多项式长度相同的数据，作为PN码产生器的初相送给PN码产生模块，PN码产生模块根据预先设置的PN码生成多项式和初相提取模块送来的初相数据产生出用来进行误码比对的标准PN序列。
6.如权利要求5所述的误码率比较电路，其特征在于：解调数据在送给初相提取模块的同时送给数据延迟模块，数据延迟模块对接收到的解调数据进行延迟，使延迟后的解调数据与PN码产生器产生的PN码相位完全对齐。
7.如权利要求5所述的误码率比较电路，其特征在于：误码率统计模块以PN码产生器产生的PN码作为模板，与数据延迟模块延迟后的解调数据进行比较，统计数量为1000个比特计，把统计结果送入误码率统计结果判断模块，对接收到的误码率统计结果进行判断，如果误码率大于1.0e-1，则认为初相提取模块提取出的用于产生PN码的初相中存在误码，本次PN码产生错误，输出误码率统计失败标志，送给初相提取模块重新提取初相。
8.如权利要求7所述的误码率比较电路，其特征在于：初相提取模块根据接收到的误码率统计失败标志重新从解调数据中提取初相，送给PN码产生器，PN码产生器根据重新提取的初相产生新的PN码，送入误码率统计模块，开始下一轮误码率统计，误码率统计模块把误码率统计结果送给误码率统计结果判断模块，重复上述判断过程。
9.如权利要求5所述的误码率比较电路，其特征在于：误码率统计结果判断模块在判断过程中，判断到误码率小于1.0e-1，初相提取模块提取出的用于产生PN码的初相中不存在误码，确认本次统计有效，则继续进行误码率统计。
10.如权利要求1所述的误码率比较电路，其特征在于：误码率统计结果判断模块接收到统计停止信号后结束本次统计，误码率统计结果判断模块接收到重新启动信号后重新开始一轮误码率统计过程。
快速同步统计数传设备PN码误码率的方法
技术领域
[0001] 本发明属于数字通信中误码率统计技术领域，涉及一种可用于数传设备、误码仪的高效的误码率统计方法。
背景技术
[0002] 由于种种原因，信号在传输过程中不可避免地会产生差错。例如在传输过程中受到外界的干扰,或在通信系统内部由于各个组成部分的质量不够理想而使传送的信号发生畸变等。当受到的干扰或信号畸变达到一定程度时,就会产生差错。在数据通信中,如果发送的信号是“1”,而接收到的信号却是“0”,这就是“误码”,也就是发生了一个差错。因此，误码的产生是由于在信号传输中，衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏，产生误码、噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码。误码率(BER:bit error ratio)是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。对不同的系统有不同的误码要求，各种不同规格的设备，均有严格的误码率定义。通常，在一定时间内收到的数字信号中发生差错的比特数与同一时间所收到的数字信号的总比特数之比,就叫做“误码率”，也可以叫做“误比特率”。
[0003] 用来评估传输链路的质量和收发设备处理性能的误码率统计电路在数据传输领域有着广泛的应用。目前的误码率统计中最常用的方式是采用PN7、PN9、PN10、PN11、PN12、PN15、PN23、PN31等随机序列进行误码率统计。在误码率统计过程中随机序列的随机性越好，与真实的数据传输过程越接近，越能够客观地反应整个数据传输系统的情况，因此长周期的PN码在误码率统计中的应用越来越多。用长周期的PN码进行误码率统计存在的主要问题是同步时间过长，这是由于在进行误码率统计时，首先需要把解调数据与接收端产生出的作为标准比对模板的PN码的相位对齐，而当PN码的周期很长时，例如PN31的周期为231-1，如果传输速率为100M，其周期超过了21秒，当数据速率更低时周期更长，这就会导致在进行误码率统计时同步时间很长，占用资源多，使整个误码率统计的时间大大增加，严重影响测试效率。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对现有技术误码率统计过程中采用长周期PN码进行误码率统计时，同步时间长、占用资源多的问题，提供一种能够显著减少PN码同步所需的硬件资源、实现简单，同步时间缩短，并且同步时间不受PN码周期影响的快速同步统计数传设备PN码误码率的方法。
[0005] 本发明解决现有技术问题所采用的方案是：一种快速同步统计数传设备PN码误码率的方法，其特征在于包括如下步骤:在接收到数传设备的解调数据后，根据PN码发生器的寄存器长度，直接从解调数据中实时提取与PN码产生器初相长度相同的数据作为PN码产生器的初相，结合预先设定的PN码生成多项式，产生出作为比对模版的PN码；把解调数据与产生出的PN码进行对比，统计解调数据的误码率；判断统计出的误码率结果的误码率是否小于1.0e-1，如果发现统计出的误码率结果比大于1.0e-1，则认为是提取出的初相中存在误码，停止本轮统计，重新抓取新的初相，重新从解调数据中提取与PN码产生器寄存器长度相同的数据，作为PN码产生器的初相，结合预先设定的PN码生成多项式，再次产生出作为比对模版的PN码，把解调数据与产生出的PN码进行对比，若统计出的误码率仍然大于1.0e-1，重复上述过程；如果统计出的误码率小于1.0e-1，则认为从解调数据中提取出的初相中不存在误码，PN码产生器产生出的是与解调数据相位完全对齐的PN码，则维持当前误码统计过程，然后，根据错误比特与总比特的比值计算得到最终的误码率统计结果。
[0006] 本发明相比于现有技术具有如下有益效果：能够显著减少PN码同步所需的硬件资源。本发明采用在接收到解调后的数据后，直接从解调数据中实时提取与PN码产生器初相长度相同的数据作为PN码产生器的初相，结合预先设定的PN码生成多项式，产生出与解调数据一致的PN码，该PN码的相位与接收数据的相位只有很小的固定延迟，只要对接收数据按照这个延迟进行修正，就能够实现解调数据与所产生出的PN码的相位对齐，从而能够开始误码率统计，这种统计方式能够显著减少PN码同步所需的硬件资源。
[0007] 实现简单，同步时间缩短。本发明采用PN码产生模块根据预置的PN码生成多项式以及从解调数据中提取的初相，产生出用来进行误码比对的标准PN码，与解调数据进行比对，根据统计出的误码率结果大于或小于1.0e-1来循环确认从解调数据中提取出的初相中是否不存在误码，依据错误比特与总比特的比值计算最终的误码率统计结果，实现简单，能够把误码率统计时的同步时间缩短到10个时钟周期以内，同步时间不到现有方法的1/10，显著缩短误码率统计时的同步时间。PN码周期越长该方法的效果越显著。
[0008] 同步时间不受PN码周期影响。本发明在上述作为误码率统计比较对象的PN码的产生过程中，PN码的生成多相式是预先确定的，PN码的初相是直接从解调数据中提取的，因此误码率统计的同步时间不受PN码周期的影响，不论PN码周期多长，单次同步时间都少于10个时钟周期。
[0009] 本发明中的误码率统计方法，不仅能够应用于实时解调数据的误码率统计，还能够对存储后的数据文件进行事后误码率统计，能够广泛应用于各种数据传输设备的误码率性能测试。特别适用于采用PN7、PN9、PN10、PN11、PN12、PN15、PN23、PN31等PN序列进行误码率测试时的快速同步过程。
附图说明
[0010] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0011] 图1是本发明误码率统计方法提供的误码率比较电路原理示意图。
具体实施方式
[0012] 参阅图1。在以下描述的本发明最佳实施例中，根据本发明，在PN码产生时，一个PN序列由其生成多项式和初相唯一确定，在利用PN码进行数传设备误码率统计时所选择的PN码序列是事先确定的，因此该PN码的生成多项式是已知的，要进行误码率统计需要把解调数据与标准PN序列进行对比，而在进行对比前需要把解调数据与标准的PN序列的相位对齐。进行数传设备误码率统计时所采用的标准PN序列的初相不是预先固定设置的，而是直接从解调数据中提取的，采用这种方式所产生出的PN码序列的相位与解调数据的相位之间只存在很小的固定相位差，这个固定相位差对于不同的PN码都是相同的，并且这个相位差是已知的，这就避免了把解调数据与标准PN序列的初相的相位进行对齐的复杂过程。通过从解调数据中提取初相置入PN码产生器就能够使PN码产生起产生出的PN码的相位与解调数据的相位对齐，从而能够开始进行误码率统计。
[0013] 在接收到数传设备的解调数据后，根据PN码发生器的寄存器长度、从解调数据中提取出与PN码产生器寄存器长度相同的数据，作为PN码产生器的初相，置入PN码产生模块，PN码产生模块根据预置的PN码生成多项式和从数据中提取的初相产生用来进行误码比对的标准PN码，与解调数据进行比对；统计1000个比特，若统计出的误码率结果误码率大于1.0e-1，则认为提取出的初相中存在误码，停止本轮统计，重新从解调数据中提取与PN码产生器寄存器长度相同的数据，作为PN码产生器的初相，置入PN码产生模块，PN码产生模块根据预置的PN码生成多项式和从数据中提取的初相产生用来进行误码比对的标准PN码，与解调数据进行比对；统计1000个比特，若统计出的误码率结果误码率大于1.0e-1，重复上述过程；如果统计出的误码解调数据误码率小于1.0e-1，则认为从解调数据中提取出的初相中不存在误码，PN码产生器产生出的是与解调数据相位完全对齐的PN码，则维持当前误码率统计过程，根据错误比特与总比特的比值计算得到最终的误码率统计结果。虽然解调后的数据中可能存在误码，但由于常用PN码的初相只有几个到几十个比特，而解调数据的误码率通常是远远优于1.0e-1的，因此重复提取几次，总能提取到没有误码的初相，再结合已知的PN码生成多项式就能够恢复出与解调数据相对应的PN序列，从而能够进行误码率统计。
[0014] 在从解调数据中提取PN码产生器的初相时，由于解调数据中可能存在误码，因此提取出的初相有可能存在误码。当提取的初相中存在误码时，根据此初相产生出的PN码的相位与解调数据的相位不能对齐，此时误码率统计结果将接近5e-1，大于1.0e-1，这时重新从解调数据中提取初相。只有当从解调数据中提取的初相不包含误码时，PN码产生器产生出的PN码的相位才能与解调数据的相位对齐，才能进行正常的误码率统计。
[0015] 解调数据的误码率越小，从解调数据中提取的初相中出现误码的可能性越小，平均同步时间越短；解调数据的误码率越高，从解调数据中提取的初相中出现误码的可能性越大，平均同步时间越长。
[0016] 根据本发明创建的误码率比较电路，包括数据延迟模块、误码率统计模块、误码率统计结果判断模块和并联在数据延迟模块、误码率统计模块上的初相提取模块、PN码产生模块，其中，来自数传设备的解调数据通过初相提取模块，从解调数据中实时截取与PN码生成多项式长度相同的数据，作为PN码产生器的初相送给PN码产生模块，PN码产生模块根据输入的PN码生成多项式，并在接收到初相提取模块送来的初相数据后产生出PN码。上述解调数据在送给初相提取模块的同时送给数据延迟模块，数据延迟模块对接收到的解调数据进行延迟，使延迟后接收的解调数据与PN码产生模块产生的PN码完全对齐。对于不同的PN码，延迟长度是固定的，并且是保持不变的。误码率统计模块以PN码产生器产生的PN码为模板，统计数据延迟模块延迟后的解调数据的误码率，统计数量以1000个比特计，把统计结果送入误码率统计结果判断模块，误码率统计结果判断模块对接收到的误码率统计结果进行判断，如果误码率大于1.0e-1，则认为初相提取模块本次从解调数据中提取的PN码初相中存在误码，此时误码率统计结果判断模块输出误码率统计失败标志，送给初相提取模块；初相提取模块根据接收到的误码率统计失败标志重新从解调数据中提取PN码初相，送给PN码产生模块产生相应的PN码，再送入误码率统计模块，开始下一轮误码率统计，误码率统计模块把误码率统计结果送给误码率统计结果判断模块，重复上述判断过程。当误码率统计结果判断到误码率小于1.0e-1，则认为初相提取模块从解调数据中提取出的PN码初相中不存在误码，本次统计有效，则继续进行误码率统计。误码率统计结果判断模块接收到统计停止信号后结束本次统计，误码率统计结果判断模块接收到重新启动信号后重新开始一轮误码率统计过程。
