A PRBS a leggyakrabban használt mérőjel digitális átviteli hálózatok vizsgálatára. Népszerűségét köszönheti annak, hogy statisztikai tulajdonságai jól közelítik a valódi híranyag statisztikai tulajdonságait. Ennek látszólag ellentmond az, hogy a PRBS periodikus jel, mely egyszerű eszközökkel állítható elő, valamint reprodukálható. Véletlenszerűsége - a vizsgált objektum szempontjából - abban rejlik, hogy periódusideje a vizsgált objektum emlékezőképességéhez képest nagy. A PRBS-t leggyakrabban bithibaarány és szemábra vizsgálatokhoz használják.
A bináris álvéletlen jelsorozat időfüggvénye a következő ábrán látható:
A PRBS jellemzői:
- kétszintű (+a, -a)
- a két szint közötti váltás csak meghatározott időpillanatokban az órajel (fc) ütemében lehetséges
- a sorozat véges számú (p) váltási időpont után ismétlődik sorozathossz, így periódusideje T=p*dt, ahol dt=1/2fc
- p páratlan szám
- a sorozat +a és -a szintű bitjeinek száma eggyel különbözik
- a mintasorozat kötött
A bináris álvéletlen jelsorozat autokorrelációs függvénye és teljesítmény sűrűség spektruma a következő ábrákon látható:
A PRBS autokorrelációs függvénye T szerint periódikus. A PRBS teljesítmény sűrűség spektruma vonalas, a spektrum burkolója |sin(x)/x|.
A PRBS jelet visszacsatolt shiftregiszterrel állíthatjuk elő:
Az N fokozatú shiftregiszter K-adik és N-edik fokozatának QK és QN kimenete a modulo 2 összeadó bemenetére csatlakozik. Az órajel hatására a regiszterben tárolt bitek egy hellyel jobbra lépnek, és az első helyre a mod 2 összeadás eredménye lép.
A sorozat 2eN - 1 impulzus után ismétlődik és az "1" értékek száma eggyel több a "0" értékek számánál a sorozaton belül (mert a csupa "0" állapot nincs megengedve a shiftregiszterben).
A p= 2eN - 1 bit hosszúságú sorozat az un. maximális hosszúságú PRBS. Bizonyítható, hogy a shiftregiszter tartalma csak 2eN - 1 lépés után ismétlődik, ha a visszacsatolásnál az alábbi szabályt alkalmazzuk:
N 2 3 4 5 6 7 9 10 11 15 17 18 20 21 22 23 25 28 31 33 K 1 1 1 2 1 3 4 3 2 1 3 7 3 2 1 5 3 3 3 13Mérések céljára alkalmazott sorozathosszak:
2e6-1, 2e9-1, 2e11-1, 2e15-1, 2e23-1,
A digitális jelgenerátorok az álvéletlen jelsorozatok mellett képesek rövid periódusidejű mintasorozatok (determinisztikus jelek) előállítására is. Ilyen mintasorozatokat használnak interfészek funkcionális tesztjénél (pl. szinkronizációs algoritmus vizsgálata).
A digitális mérőjel generátorokkal általában a következő mintasorozatokat lehet előállítani:
- - Alternáló 1-es vagy 0-s sorozat 1010
- - Csupa 1-es sorozat 1111
- - Csupa 0-s sorozat 0000
- - 8 vagy 16 bites programozható kódszó
- - 8 vagy 16 bites programozható kódszósorozat
- - vizsgálószöveg /pl:quick brown fox/
- - protokoll elemek (protokol teszterekben)