偽隨機(jī)碼型(PRBS)
在進(jìn)行數(shù)字接口的測試時(shí),有時(shí)會用到一些特定的測試碼型。比如我們在進(jìn)行信號質(zhì)量測試時(shí),如果被測件發(fā)送的只是一些規(guī)律跳變的碼型,可能不了真實(shí)通信時(shí)的惡劣情況,所以測試時(shí)我們會希望被測件發(fā)出的數(shù)據(jù)盡可能地隨機(jī)以惡劣的情況。同時(shí),因?yàn)檫@種數(shù)據(jù)流很多時(shí)候只是為了測試使用的,用戶的被測件在正常工作時(shí)還是要根據(jù)特定的協(xié)議發(fā)送真實(shí)的數(shù)據(jù)流,因此產(chǎn)生這種隨機(jī)數(shù)據(jù)碼流的電路比較好盡可能簡單,不要額外占用太多的硬件資源。那么怎么用簡單的方法產(chǎn)生盡可能隨機(jī)一些的數(shù)據(jù)流輸出呢?首先,因?yàn)檎嬲S機(jī)的碼流是很難用簡單的電路實(shí)現(xiàn)的,所以我們只需要生成盡可能隨機(jī)的碼流就可以了,其中常用的一種數(shù)據(jù)碼流是PRBS(PseudoRandomBinarySequence,偽隨機(jī)碼)碼流。PRBS碼的產(chǎn)生非常簡單,圖1.21是PRBS7的產(chǎn)生原理,只需要用到7個(gè)移位寄存器和簡單的異或門就可以實(shí)現(xiàn)。 數(shù)字信號是離散的。它的幅度被限制在一個(gè)確定的值。江蘇數(shù)字信號測試商家
反映的是一個(gè)5Gbps的信號經(jīng)過35英寸的FR-4板材傳輸后的眼圖,以及經(jīng)過CTLE均衡后對眼圖的改善。
FFE均衡的作用基本上類似于FIR(有限脈沖響應(yīng))濾波器,其方法是根據(jù)相鄰比特的電壓幅度的加權(quán)值進(jìn)行當(dāng)前比特幅度的修正,每個(gè)相鄰比特的加權(quán)系數(shù)直接和通道的沖激響應(yīng)有關(guān)。下面是一個(gè)三階FFE的數(shù)學(xué)描述:
e(t)=cor(t-(0Tp))+cir(t-(1Tp))+czr(t-(2Tp))
式中,e(t)為時(shí)間t時(shí)的電壓波形,是經(jīng)校正(或均衡)后的電壓波形;Tp為時(shí)間延遲(抽頭的時(shí)間延遲);r(t-nTp)為距離當(dāng)前時(shí)間n個(gè)抽頭延遲之前的波形,是未經(jīng)校正(或均衡)的波形;c,為校正系數(shù)(抽頭系數(shù))。 多端口矩陣測試數(shù)字信號測試市場價(jià)價(jià)格走勢對于一個(gè)數(shù)字信號,要進(jìn)行可靠的0、1信號傳輸,就必須滿足一定的電平、幅度、時(shí)序等標(biāo)準(zhǔn)的要求。
由于真正的預(yù)加重電路在實(shí)現(xiàn)時(shí)需要有相應(yīng)的放大電路來增加跳變比特的幅度,電路 比較復(fù)雜而且增加系統(tǒng)功耗,所以在實(shí)際應(yīng)用時(shí)更多采用去加重的方式。去加重技術(shù)不是 增大跳變比特的幅度,而是減小非跳變比特的幅度,從而得到和預(yù)加重類似的信號波形。 圖 1.29是對一個(gè)10Gbps的信號進(jìn)行-3.5dB的去加重后對頻譜的影響??梢钥吹?,去加 重主要是通過壓縮信號的直流和低頻分量(長0 或者長 1 的比特流),從而改善其在傳輸過 程中可 能造成的對短0或者短1 比特的影響。
高速數(shù)字接口與光電測試
看起來我們好像找到了解決問題的方法,但是,在真實(shí)情況下,理想窄的脈沖或者無限 陡的階躍信號是不存在的,不僅難以產(chǎn)生而且精度不好控制,所以在實(shí)際測試中更多使用正 弦波進(jìn)行測試得到頻域響應(yīng),并通過相應(yīng)的物理層測試系統(tǒng)軟件進(jìn)行頻域到時(shí)域的轉(zhuǎn)換以 得到時(shí)域響應(yīng)。相比其他信號,正弦波更容易產(chǎn)生,同時(shí)其頻率和幅度精度更容易控制。矢 量網(wǎng)絡(luò)分析儀(Vector Network Analyzer,VNA)可以在高達(dá)幾十GHz 的頻率范圍內(nèi)通過 正弦波掃頻的方式精確測量傳輸通道對不同頻率的反射和傳輸特性,動(dòng)態(tài)范圍可以達(dá)到 100dB以上,所以在現(xiàn)代高速數(shù)字信號質(zhì)量的分析中,會借助高性能的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對高 速傳輸通道的特性進(jìn)行測量。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測到的一段差分傳輸線的通道損 耗及根據(jù)這個(gè)測量結(jié)果分析出的信號眼圖。
模擬信號和數(shù)字信號的差異;
簡單的去加重實(shí)現(xiàn)方法是把輸出信號延時(shí)一個(gè)或多個(gè)比特后乘以一個(gè)加權(quán)系數(shù)并和 原信號相加。一個(gè)實(shí)現(xiàn)4階去加重的簡單原理圖。
去加重方法實(shí)際上壓縮了信號直流電平的幅度,去加重的比例越大,信號直流電平被壓縮得越厲害,因此去加重的幅度在實(shí)際應(yīng)用中一般很少超過-9.5dB。做完預(yù)加重或者去加重的信號,如果在信號的發(fā)送端(TX)直接觀察,并不是理想的眼圖。圖1.31所示是在發(fā)送端看到的一個(gè)帶-3.5dB預(yù)加重的10Gbps的信號眼圖,從中可以看到有明顯的“雙眼皮”現(xiàn)象。 數(shù)字信號是一種信號與自變量和因變量的分散。變量通常用整數(shù)表示的,而因變量的數(shù)量有限的數(shù)字表示。四川數(shù)字信號測試保養(yǎng)
真實(shí)的數(shù)字信號頻譜;江蘇數(shù)字信號測試商家
采用AC耦合方式的另一個(gè)好處是收發(fā)端在做互連時(shí)不用太考慮直流偏置點(diǎn)的互相影響, 互連變得非常簡單,對于熱插拔的支持能力也更好。
(3)有利于信號校驗(yàn)。很多高速信號在進(jìn)行傳輸時(shí)為了保證傳輸?shù)目煽啃?,要對接?到的信號進(jìn)行檢查以確認(rèn)收到的信號是否正確。在8b/10bit編碼表中,原始的8bit數(shù)據(jù)總 共有256個(gè)組合,即使考慮到每個(gè)Byte有正負(fù)兩個(gè)10bit編碼,也只需要用到512個(gè)10bit 的組合。而10bit的數(shù)據(jù)總共可以有1024個(gè)組合,因此有大約一半的10bit組合是無效的 數(shù)據(jù),接收端一旦收到這樣的無效組合就可以判決數(shù)據(jù)無效。另外,前面介紹過數(shù)據(jù)在傳輸 過程中要保證直流平衡, 一旦接收端收到的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)違反直流平衡的規(guī)則,也可以判決數(shù) 據(jù)無效。因此采用8b/10b編碼以后數(shù)據(jù)本身就可以提供一定的信號校驗(yàn)功能。需要注意的是,這種校驗(yàn)不是足夠可靠,因?yàn)槔碚撋线€是可能會有幾個(gè)bit在傳輸中發(fā)生了錯(cuò)誤,但 是結(jié)果仍然符合8b/10b編碼規(guī)則和直流平衡原則。因此,很多使用8b/10b編碼的總線還 會在上層協(xié)議上再做相應(yīng)的CRC校驗(yàn)(循環(huán)冗余校驗(yàn))。 江蘇數(shù)字信號測試商家
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