长期平均误码率，简称误码率(BitErrorRate，BER)，是光通信网络及设备的重要指标之一。目前光通信网络及设备正朝着小型化、高频率、高速率、大容量的方向发展，对作为测量仪器的误码测试仪速率及功能的要求也越来越高。虽然国内外仪器仪表厂，如安捷伦(Agilent)、泰克(Tektronix)等推出了各种高速误码测试仪，但是大多价格昂贵，并且系统复杂。所以，对于国内通信行业，开发一种价廉、方便、速率可达10 Gb/s的高速误码测试系统，具有实用价值。

　　1 系统概述

　　本误码测试系统由两部分组成：误码测试部分和上位机人机界面部分。其中误码测试部分由高速误码仪、光衰减器、光功率计和光源等组成。高速误码仪以微控制器ADμC7020为核心，控制XFP收发控制器Si5040来实现。

　　ADμC7020是ADI公司的基于ARM7TDMI的体系结构的控制器，支持16/32位精简指令集(RISC)。片内集成了12位的ADC(1MSPS)、4通道12位带缓冲的DAC、电压比较器、62 KB可在系统中编程(ISP)的片内闪速/电擦除存储器Flash和8 KB RAM，串行接口包括UART、SPI、2个I2C、用于下载/调试的JTAG端口、4个定时器、14个通用I/0引脚、片内可编程逻辑阵列(PLA)。CPU时钟高达45 MHz，可使用片内晶体振荡器和片内PLL。

　　Si5040是Silicon Laboratories公司高速物理层(highspeed PHY)产品线的产品。采用其已通过市场验证的DSPLL技术，同时在数据发送和接收路径提供信号抖动消除功能的10 Gb/s XFP收发器。Si5040支持3种不同的模拟与数字信号质量监测功能，分别是模拟信号LOS监测、CID(连O或连1)监测以及专有的数字眼图开度测量功能，还提供线路环回测试、XFI回路测试和接收/发送双方向的PRBS码流生成和检查功能。

　　此设计中，ADμC7020作为控制器，对Si5040芯片进行配置和初始化，完成误码数的采集，并作为整个系统上位机和Si5040之间的桥梁，及时向上位机提供测量的误码及状态值等数据;Si5040完成伪随机码型(PRBS)的产生、同步及对比检测，计算出误码数(Error Count);上位机由LabWindows/CVI构造的测试平台，通过上位机PC的并口贴片绕线电感(LPT)模拟I2C总线读ADμC7020所构建的寄存器映射表，将测试系统各器件的状态(包括Si5040)及误码数显示出来，计算误码数和测试时间内的总发送码数的比值得出误码率(BER)，通过I2C总线读写ADμC7020的寄存器表完成对系统各部分(包括Si5040)的控制和查询。

　　2 原理及组成

　　误码测试仪框图如图1所示。

　　2.1 测试原理

　　在数字光纤通信系统中，经常测试或验证系统和器件的误码率指标，若要获得精确的测试结果，必须进行无限长时间的试验。根据统计置信度原理，只要验证数字系统或器件的误码率指标是否优于某一规定标准，即可在测量精度和测试时间之间进行折中处理，而且仍能保证测试结果的可信度。产生误码的主要原因是传输系统的噪声和脉冲抖动，误码性能用误比特率BER来衡量。但在实际测量中，常以长时间测量中误码数目与传送的总码元数之比来表示BER，BER=错误比特数/传输总的比特数。

　　由于这是一个统计过程，因此当被测比特数接近于无穷大时，被测BER才能接近实际BER。但是在大多数情况下，只需测试小于预定义阈值的BER即可。完成测试所需的比特数取决于所需的置信度和BER阈值。置信度是指，系统的真实BER小于指定BER时的测试占全部测试的百分比。由于无法测量无穷位，也无法准确预测什么时候会出现误码，因此置信度永远不会达到100%。另外，IEEE802.3规定最坏情况的误码率是10E-10。在这种条件下，出现的误码不会降低网络的性能，因为所有的网络软硬件都按这个要求建立。因此，这个条件下出现的噪声将不足以改变接收端的比特值，不会造成误码。一般情况下，选择的误码率标准比IEEE标准高出100倍，并把10E-12误码率称为零误码率。零误码率意味着每10万亿位中产生的误码小于1个。置信度的公式如下：

　　其中CL为置信度，Nbits为接收的总比特数。

　　在生产和测试中，只考虑零误码且置信度为标准的95%的情况，用比特数除以数据速率可确定测试所需时间。得出常用的方程式如下： 大功率电感厂家 |大电流电感工厂