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如何进行时钟恢复长0和长1接收容限的测试


  来源: 安立通讯科技Anritsu测试测量 时间:2020-06-23 编辑:清风
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1、时钟恢复


当前,高速数字传输通常需要在接收端进行时钟恢复(恢复时钟),而不是同时发送时钟和数据信号。在这种类型的系统中,时钟恢复是确保高质量传输的关键。


通常,时钟恢复是使用PLL电路。在使用PLL电路的时钟恢复设计中,PLL电路中各种各样电容和电阻元件会导致时钟恢复模块的不稳定性。这种特性变化会在下行的电路上引起接收误码,可能导致更长恢复的时间,直到整个系统运行稳定为止。


因此,正确理解时钟恢复特性至关重要。评估时钟恢复的一项典型测试项目就是对连续0和1的容限测试。


在高速数字信号中,加扰方法可以和诸如PRBS码型的信号一起使用,来确保固定的发送信号的DC偏移,以及保持发送码型中0和1的比率,并避免过多的连续0或1。理解时钟恢复能力的有效方法就是在很少出现连续0和1的环境中运行对连续0和1的Rx容限测试。


2、对连续的0和1时钟恢复容限的测试方法


SDH传输标准通常使用ITU-TG.957定义的CID码型来测试对连续0和1的时钟恢复容限。除了具有SDH帧信息外,CID码型还包括9个字节的连续1和9个字节的连续0。由于该码型为9个字节,因此可以测试对72比特0和1的容限。


但是,除了SDH之外,时钟恢复还使用在其他高速传输上,并且除了CID码型外还可以使用其他方法进行评估。


误码仪生成的PRBS码型是具有高度随机性的测试码型。图案周期根据诸如PBBS 2 ^ 7-1,PBBS 2 ^ 31-1等PRBS类型而变化,并且图案周期中连续的1和0的长度也随图案类型而变化。例如,PBBS 2 ^ 7-1码型的周期为27-1(127)比特,并且在这127比特中,有7比特连续的1和6比特连续的0。PBBS 2 ^ 31-1码型的周期长度为231-1(2147483647比特),其中31比特连续1和30比特连续0。在比较PBBS 2 ^ 7-1和PBBS 2 ^ 31-1码型时,由于后一种码型具有较长的连续1和0,因此它可能会对时钟恢复容限测试施加更大的压力。


如果PRBS周期较长,则由于连续的1和0的比特数也变长,所以可以施加更大的压力。基于此思想,还可以使用非常长的PRBS码型(例如PBBS2 ^ 58-1和PBBS 2 ^ 61-1)对连续1和0的容限进行时钟恢复测试。但是,进行这些测试需要关注测试结果的可重复性。


例如,让我们考虑使用100GbE速率对SERDES芯片中的时钟恢复进行评估。在这种情况下,比特率25.78125Gbps,PBBS 2 ^ 58-1和PBBS 2 ^ 61-1码型的周期如下表所示。



从上面可以明显看出,使用这些码型的任何测试都将需要非常长的时间。


3、具体的测试方案




在这里以安立的信号质量分析仪MP1900A为例进行测试方案的介绍。MP1900A具有零替代码型(Zero Substitution)功能,其中PRBS码型被更改可以用以测试时钟恢复对连续0和1的容限。



MP1900A零替换码型功能可以选择与PBBS 2^ 7-1至2 ^ 23-1等效的任何码型,同时具有与PRBS相同的基本码型。但是,对于零替代,具有最长连续0的部分的最后一个比特用0代替1,从而增加了连续0的长度,这就是该方法与PRBS的不同之处。上图中增加和减少零替代长度设置可用于更改码型中连续0的长度。


例如,下图显示了零替代长度为2 ^ 7-1的零替代长度设置为1比特时的码型。在PBBS 2 ^ 7-1码型中,有7比特连续的1(在下图中蓝色突出显示的左侧),然后是6比特连续的0(在下图中蓝色突出显示)。但是,在此示例中,将“零替换长度”设置为1比特,PBBS 2 ^ 7-1码型的连续0的6比特增加了1比特(下图中蓝色突出显示的黑色正方形)到7比特。



关键词:安立 信号质量分析仪 测试    浏览量:782

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