在誤碼率(BER)的測(cè)試中,碼型發(fā)生器會(huì)生成數(shù)十億個(gè)數(shù)據(jù)比特,并將這些數(shù)據(jù)比特發(fā)送給輸入設(shè)備,然后在輸出端接收這些數(shù)據(jù)比特。然后,誤碼分析儀將接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送的原始數(shù)據(jù)一位一位進(jìn)行對(duì)比,確定哪些碼接收錯(cuò)誤,隨后會(huì)給出一段時(shí)間內(nèi)內(nèi)計(jì)算得到的BER。考慮誤碼率測(cè)試的需要,我們以下面的實(shí)際測(cè)試眼圖為參考,以生成BER圖,BER圖是樣點(diǎn)時(shí)間位置BER(t)的函數(shù),稱為BERT掃描圖或浴缸曲線。簡(jiǎn)而言之,它是在相對(duì)于參考時(shí)鐘給定的額定取樣時(shí)間的不同時(shí)間t上測(cè)得的BER。參考時(shí)鐘可以是信號(hào)發(fā)射機(jī)時(shí)鐘,也可以是從接收的信號(hào)中恢復(fù)的時(shí)鐘,具體取決于測(cè)試的系統(tǒng)。以上述的眼圖為參考,眼睛張開度與誤碼率的關(guān)系以及其BER圖基于眼圖測(cè)試的USB接口鏈路故障定位方法?廣東數(shù)字信號(hào)眼圖測(cè)試故障
眼圖測(cè)量方法(傳統(tǒng)眼圖測(cè)量方法),眼圖測(cè)量方法有兩種:傳統(tǒng)眼圖測(cè)量方法用中文來(lái)理解是八個(gè)字:“同步觸發(fā)+疊加顯示”,現(xiàn)代眼圖測(cè)量方法用中文來(lái)理解也是八個(gè)字:“同步切割+疊加顯示”。兩種方法的差別就四個(gè)字:傳統(tǒng)的是用觸發(fā)的方法,現(xiàn)代的是用切割的方法。“同步”是準(zhǔn)確測(cè)量眼圖的關(guān)鍵,傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代方法同步的方法是不一樣的。“疊加顯示”就是用模擬余輝的方法不斷累積顯示。傳統(tǒng)的眼圖方法就是同步觸發(fā)一次,然后疊加一次。每觸發(fā)一次,眼圖上增加了一個(gè)UI,每個(gè)UI的數(shù)據(jù)是相對(duì)于觸發(fā)點(diǎn)排列的,因此是每觸發(fā)一次眼圖上只增加了一個(gè)比特位。圖一形象表示了這種方法形成眼圖的過(guò)程。廣東數(shù)字信號(hào)眼圖測(cè)試故障對(duì)符號(hào)波形序列所顯示的眼圖性能參數(shù)進(jìn)行度量的過(guò)程。
傳統(tǒng)眼圖測(cè)量方法的原理傳統(tǒng)方法的個(gè)缺點(diǎn)就是效率太低。對(duì)于現(xiàn)在的高速信號(hào)如PCI-ExpressGen2,PCI-SIG要求測(cè)量1百萬(wàn)個(gè)UI的眼圖,用傳統(tǒng)方法就需要觸發(fā)1百萬(wàn)次,這可能需要幾個(gè)小時(shí)才能測(cè)量完。第二個(gè)缺點(diǎn)是,由于每次觸發(fā)只能疊加一個(gè)UI,形成1百萬(wàn)個(gè)UI的眼圖就需要觸發(fā)1百萬(wàn)次,這樣不斷觸發(fā)的過(guò)程中必然將示波器本身的觸發(fā)抖動(dòng)也引入到了眼圖上。對(duì)于2.5GBbps以上的高速信號(hào),這種觸發(fā)抖動(dòng)是不可忽略的。如何同步觸發(fā),也就是說(shuō)如何使每個(gè)UI的數(shù)據(jù)相對(duì)于觸發(fā)點(diǎn)排列?也有兩種方法,一種方法是在被測(cè)電路板上找到和串行數(shù)據(jù)同步的時(shí)鐘,將此時(shí)鐘引到示波器作為觸發(fā)源,時(shí)鐘的邊沿作為觸發(fā)的條件。另外一種方法是將被測(cè)的串行信號(hào)同時(shí)輸入到示波器的輸入通道和硬件時(shí)鐘恢復(fù)電路(CDR)通道,硬件CDR恢復(fù)出串行數(shù)據(jù)里內(nèi)嵌的時(shí)鐘作為觸發(fā)源。這種同步方法引入了CDR抖動(dòng),這是傳統(tǒng)方法的第三個(gè)缺點(diǎn)。
1. 眼圖張開的寬度決定了接收波形可以不受干擾而抽樣再生的時(shí)間間隔
2. 眼圖的斜率表示系統(tǒng)對(duì)定時(shí)抖動(dòng)(或誤差)的靈敏度,斜率越大,系統(tǒng)對(duì)定時(shí)抖動(dòng)越靈敏
3. 眼圖左(右)角陰影部分的水平寬度表示信號(hào)零點(diǎn)的變化范圍,稱為零點(diǎn)失真量,在許多接收設(shè)備中定時(shí)信息是由信號(hào)零點(diǎn)位置提取得,對(duì)于這種設(shè)備零點(diǎn)失真量很重要。
4. 在抽樣時(shí)刻,陰影區(qū)域的垂直寬度表示信號(hào)失真量
5. 在抽樣時(shí)刻上、下的兩陰影區(qū)間隔的一半是小噪聲容限,噪聲瞬時(shí)值超過(guò)它就有可能發(fā)生錯(cuò)誤判斷
6.橫軸對(duì)應(yīng)判決門限電平 1”電平和”0”電平取眼圖中間20%UI部分向垂直軸投影做直方圖,直方圖中心值分別為“1”電平和“0”電平。
2.眼寬的測(cè)量
眼寬反映的是眼圖在水平方向張開的程度。其測(cè)量方法是先在眼圖的交叉點(diǎn)位置對(duì)眼圖的水平分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì),根據(jù)直方圖分布出現(xiàn)概率位置得到交叉點(diǎn)1和交叉點(diǎn)2的水平位置;然后再根據(jù)叉點(diǎn)附近的抖動(dòng)分布情況各向內(nèi)推3個(gè)西格瑪,從而得到眼寬的測(cè)量結(jié)果
3眼圖的抖動(dòng)測(cè)量
眼圖抖動(dòng)反映的是信號(hào)的時(shí)間不確定性,抖動(dòng)過(guò)大會(huì)減小信號(hào)眼寬。眼圖的抖動(dòng)是指眼圖交叉點(diǎn)附近的信號(hào)的水平抖動(dòng),可以用RMS或者Peak值來(lái)衡量。
除此之外,還可以對(duì)眼圖的上升時(shí)間。交叉點(diǎn)、幅度等進(jìn)行測(cè)量,這些測(cè)量方法和前面所說(shuō)過(guò)的波形參數(shù)測(cè)量差不多,只不過(guò)是針對(duì)眼圖而不是單一波形進(jìn)行測(cè)量。 DDR測(cè)試USB眼圖測(cè)試設(shè)備?廣東數(shù)字信號(hào)眼圖測(cè)試故障
USB2.0接口眼圖測(cè)試設(shè)備步驟?廣東數(shù)字信號(hào)眼圖測(cè)試故障
對(duì)于眼圖的概念,有以下幾點(diǎn)比較重要:眼圖是波形的疊加:眼圖的測(cè)量方法不是對(duì)單一波形或特定比特位置的波形參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,而是把盡可能多的波形或比特疊加在一起,這樣可以看到信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分布情況。只有差的信號(hào)都滿足我們對(duì)于信號(hào)的基本要求,才說(shuō)明信號(hào)質(zhì)量是可以接受的。波形需要以時(shí)鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行疊加:眼圖是對(duì)多個(gè)波形或bit的疊加,但這個(gè)疊加不是任意的,通常要以時(shí)鐘為基準(zhǔn)。對(duì)于很多并行總線來(lái)說(shuō),由于大部分都有專門的時(shí)鐘傳輸通道,所以通常會(huì)以時(shí)鐘通道為觸發(fā),對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的波形進(jìn)行疊加形成眼圖,一般的示波器都具備這個(gè)功能。而對(duì)于很多高速的串行總線信號(hào)來(lái)說(shuō),由于時(shí)鐘信息嵌入在數(shù)據(jù)流里,所以需要測(cè)量設(shè)備有相應(yīng)的時(shí)鐘恢復(fù)功能(可能是硬件的也可能是軟件的),能夠先從數(shù)據(jù)流里提取出時(shí)鐘,然后以這個(gè)時(shí)鐘為基準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)比特進(jìn)行疊加才能形成眼圖。因此,很多高速串行數(shù)字信號(hào)的眼圖測(cè)試通常需要該示波器或測(cè)量設(shè)備有相應(yīng)的時(shí)鐘恢復(fù)功能。下圖是個(gè)對(duì)串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行軟件時(shí)鐘恢復(fù)的例子。 廣東數(shù)字信號(hào)眼圖測(cè)試故障
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