● 摘要
误码率（BER，Bit Error Rate）是检验通信设备传输质量及其信道工作质量的一项主要技术指标。本课题来源于863高技术研究发展计划“高精度光纤惯性组合测斜技术研究”项目（2007AA06Z101），为避免在BER过高的情况下进行无用的轨迹测量，造成人力物力的浪费，在条件允许的情况下，光纤陀螺测斜仪（FIW，Fiber Optic Gyroscope Inclinometer for Well Logging）在每次工作前应对其通信系统的BER进行测试。本论文重点选择FIW的通信BER测试技术及估计方法这一问题进行研究，解决高精度光纤惯性组合测斜系统通信可靠性的相关技术难题。针对FIW在实际工程应用中要在尽量短的时间内以期望的置信度估计出其通信系统的BER的需求，选择了一种基于Bayes规则的BER估计算法，该算法使用统计置信度原理来估计BER的范围，同时用后验概率分布替代正态分布来近似真实BER的统计模型，实时计算BER的后验分布，能够根据实际测得的误码点数准确、有效地对BER进行估计，选取出最佳的测试时间。本课题设计的BER硬件测试模块由发端、收端和BER估计三部分组成。选择在统计特性上近似于白噪声的m序列来替代实际FIW通信信道中的传输信号，作为BER测试的测试码，使用锁相环法提取信道上传回的测试码m序列的位同步时钟，并使用带同步保护的灌码同步法来实现测试序列与基准序列在对比前的严格同步，采用Gauss-Kronrod数值积分方法计算BER估计算法的数值解。在FIW地面综合控制箱内已有的硬件平台上，完成了误码率测试模块所需的基本FPGA模块硬件设计，并在上位机软件中实现了基于Bayes规则的BER估计算法。