一种便携式远距离的多路通信器件误码率测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种便携式远距离的多路通信器件误码率测试装置及方法，该装置包括：高速串行接口扩展板、并行接口扩展板、时钟发生器、采集控制器、USB延长线以及远程终端；被测器件与该装置的连接方式包括：远程连接和近程连接；通过本装置产生多种模式的伪随机序列码种子作为模式码，与被测器件产生的被测序列进行模式对比，通过一段序列的对比后找到与模式码一致的序列，模式码根据一致的序列产生其后续的相应序列，与被测序列进行按位比较，从而实现差错检测。本发明专利技术可用于各种恶劣的测试环境中，装置具有多路串行与并行通道功能，并能实现远距离误码率测试；且测试精度高，装置便携性好，使用成本低。

A portable long distance multiplex communication device error rate test device and method

The invention discloses a portable long-distance multi-channel communication device bit error rate testing device and method, which comprises a high-speed serial interface expansion board, a parallel interface expansion board, a clock generator, a collection controller, a USB extension line and a remote terminal; and the connection mode between the device under test and the device includes: remote connection; The pseudo-random sequence code seed produced by this device is used as the mode code to compare with the measured sequence produced by the device under test, and the sequence consistent with the pattern code is found after the comparison of a sequence. The pattern code generates its subsequent corresponding sequence according to the consistent sequence, and the sequence under test. A bit by bit comparison is implemented to achieve error detection. The device has the functions of multiple serial and parallel channels, and can realize the long-distance BER test, and has the advantages of high test precision, good portability and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种便携式远距离的多路通信器件误码率测试装置及方法
本专利技术涉及通信器件检测
，尤其涉及一种便携式远距离的多路通信器件误码率测试装置及方法。
技术介绍
数字通信系统被越来越广泛的应用到生产、生活等各方面，而位差错(BER)性能是任何数字通信系统性能最基本的测量指标之一。测量位差错指标通常采用误码率测试分析仪。特别是随着数字系统ASIC芯片的抗干扰能力的增强，数字通信系统也被应用于恶劣环境中如具有强辐射环境的医疗系统探测器、高能物理研究的粒子加速器以及太空探测中的通信系统等领域。因此进行误码率测试时提供远距离测试能力。目前商用误码率分析仪主要由Agilent、Tektronix、Anritsu等公司制造，所推出的误码率分析仪多功能强大带有眼图分析能力等，但仪器笨重、价格昂贵。如Tektronix公司BSA系列误码率分析仪的价格最低也在十万美元以上。再如Anritsu公司高性能的一体BER分析仪MP2100A其重量达近七公斤不便用携带，其价格也在十万美元以上。即使未带网络功能的最高速率仅1.6Gbps的TektronixBA系列位差错率测试仪其价格也高达五万美元以上。因此商用的误码率测试系统，虽然具有很强的测试能力与极高的精度，但由于较笨重不便于携带，给进行恶劣环境下的测试安装带来影响。当前FPGA已具有专门的通信接口包括时钟数据恢复和增强的锁相环电路，此外，性能和强有力的通信能力也足以适合高速通信与计算。Kintex-7是新一代带有16路高达11.5Gbps传输率GTX的高性现场可编程门阵列，并且其Xilinx的报告中指出此芯片可以耐辐射TID测试(TID即ATLAS报告中给出的一种标准测试方法)达到总剂量1Mrad.因此，Kintex-7适合在辐射环境下长期工作。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种便携式远距离的多路通信器件误码率测试装置及方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种便携式远距离的多路通信器件误码率测试装置，该装置包括：高速串行接口扩展板、并行接口扩展板、时钟发生器、采集控制器、USB延长线以及远程终端；其中：采集控制器上设置有LPC接口、HPC接口、第一RJ45接口以及串行参考时钟接口；时钟发生器上设置有第一USB接口和多个时钟信号输出接口；远程终端上设置有第二USB接口和第二RJ45接口；高速串行接口扩展板和并行接口扩展板上均设置有FMC接口和串行参考时钟接口；高速串行接口扩展板通过第一FMC接口与采集控制器的HPC接口相连，并行接口扩展板通过第二FMC接口与采集控制器的LPC接口相连；时钟发生器通过时钟信号输出接口分别与高速串行接口扩展板、采集控制器的串行参考时钟接口相连；时钟发生器上的第一USB接口通过USB延长线与远程终端上的第二USB接口相连；采集控制器上的第一RJ45接口通过网线与远程终端上的第二RJ45接口相连；被测器件与该装置的连接方式包括：远程连接和近程连接；被测器件通过光纤与采集控制器实现远程连接；被测器件与高速串行接口扩展板、并行接口扩展板或采集控制器直接近程连接；通过本装置产生多种模式的伪随机序列码种子作为模式码，与被测器件产生的被测序列进行模式对比，通过一段序列的对比后找到与模式码一致的序列，模式码根据一致的序列产生其后续的相应序列，与被测序列进行按位比较，从而实现差错检测。进一步地，本专利技术的该装置还包括SFP+光纤模块和SFP/SFP+连接器，SFP/SFP+连接器设置在采集控制器上；被测器件通过光纤连接到SFP+光纤模块，SFP+光纤模块插入SFP/SFP+连接器，实现被测器件与采集控制器的远程连接。进一步地，本专利技术的近程连接包括三种方式：高速串行接口扩展板上设置有第一SMA高速SEDES端口，被测器件通过同轴线缆与第一SMA高速SEDES端口连接；被测器件通过IDE线与并行接口扩展板连接；采集控制器上设置有第二SMA高速SEDES端口，被测器件通过同轴线缆与第二SMA高速SEDES端口连接。进一步地，本专利技术的采集控制器为采用FPGA芯片的KC705Kintex-7开发板。进一步地，本专利技术的远程终端为笔记本电脑或PC电脑。进一步地，本专利技术的采集控制器包括相互连接的伪随机序列器生成模块、TEMAC网络模块、GTX模块、FIFO模块以及差错检测模块；伪随机序列器生成模块产生的伪随机序列码模式包括PRBS7、PRBS15、PRBS23、PRBS31。进一步地，本专利技术的该装置还包括串行器和解串行器；伪随机序列器的输出端通过串行器与被测器件相连；被测器件的输出端通过解串行器与差错检测模块相连；串行器和解串行器的传输速率包括3.125Gbps、4.8Gbps、5.0Gbps、5.12Gbps、6.25Gbps、8Gbps、10Gbps。进一步地，本专利技术的并行接口扩展板上设置有多列IDE接口。本专利技术提供一种便携式远距离的多路通信器件误码率测试方法，包括以下步骤：根据测试环境选择装置的连接方式：常规环境为操作人员能正常活动的区域；较恶劣环境为对人体有伤害，但对装置硬件无影响的区域；恶劣环境为影响装置硬件正常工作的区域；若为常规环境，采用近程连接的方式，将位于常规环境中的被测器件与高速串行接口扩展板、并行接口扩展板或采集控制器直接连接，操作人员进行近程测试；若为较恶劣环境，采用近程连接的方式，将位于较恶劣环境中的被测器件与高速串行接口扩展板、并行接口扩展板或采集控制器直接连接，通过网线连接采集控制器和远程终端，操作人员进行远程测试；若为恶劣环境，采用远程连接的方式，将位于恶劣环境中的被测器件通过光纤连接到SFP+光纤模块，将SFP+光纤模块插入位于远程的采集控制器的SFP/SFP+连接器中，操作人员进行远程测试。进一步地，本专利技术的该方法中对测试器件进行的测试内容包括：回环测试、光纤传输误码率测试、芯片测试。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术的便携式远距离的多路通信器件误码率测试装置及方法，基于高性能带有高速串行传输器的采集控制器，设计出了具有多路串行与并行通道功能，并能实现远距离误码率测试装置，本专利技术适于对通信中的光、电发送/接收器，串行器和解串行器等器件进行远程误码检测且低价便携。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例的装置整体布局图；图2是本专利技术实施例的装置工作原理图；图3是本专利技术实施例的高速串行接口扩展板示意图；图4是本专利技术实施例的并行接口扩展板示意图；图5是本专利技术实施例的线路连接示意图；图6是本专利技术实施例的串行传输时的参考时钟频率及对应的传输速率；图7是本专利技术实施例的光电转换板示意图；图8是本专利技术实施例的LOCx2测试示意图；图中：1-高速串行接口扩展板，2-第一FMC接口，3-第一SMA高速SEDES端口，4-串行参考时钟接入端口，5-并行接口扩展板，6-第二FMC接口，7-第一IDE接口，8-第二IDE接口，9-采集控制器，10-时钟发生器，11-远程终端，12-LPC接口，13-HPC接口，14-SFP/SFP+连接器，15-第一RJ45接口，16-第一USB接口，17-第二USB接口，18-第二RJ45接口，19-USB延长线，20-第二SMA高速SEDE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式远距离的多路通信器件误码率测试装置，其特征在于，该装置包括：高速串行接口扩展板(1)、并行接口扩展板(5)、时钟发生器(10)、采集控制器(9)、USB延长线(19)以及远程终端(11)；其中：采集控制器(9)上设置有LPC接口(12)、HPC接口(13)、第一RJ45接口(15)以及串行参考时钟接口；时钟发生器(10)上设置有第一USB接口(16)和多个时钟信号输出接口；远程终端(11)上设置有第二USB接口(17)和第二RJ45接口(18)；高速串行接口扩展板(1)和并行接口扩展板(5)上均设置有FMC接口和串行参考时钟接口；高速串行接口扩展板(1)通过第一FMC接口(2)与采集控制器(9)的HPC接口(13)相连，并行接口扩展板(5)通过第二FMC接口(6)与采集控制器(9)的LPC接口(12)相连；时钟发生器(10)通过时钟信号输出接口分别与高速串行接口扩展板(1)、采集控制器(9)的串行参考时钟接口相连；时钟发生器(10)上的第一USB接口(16)通过USB延长线(19)与远程终端(11)上的第二USB接口(17)相连；采集控制器(9)上的第一RJ45接口(15)通过网线与远程终端(11)上的第二RJ45接口(18)相连；被测器件与该装置的连接方式包括：远程连接和近程连接；被测器件通过光纤与采集控制器(9)实现远程连接；被测器件与高速串行接口扩展板(1)、并行接口扩展板(5)或采集控制器(9)直接近程连接；通过本装置产生多种模式的伪随机序列码种子作为模式码，与被测器件产生的被测序列进行模式对比，通过一段序列的对比后找到与模式码一致的序列，模式码根据一致的序列产生其后续的相应序列，与被测序列进行按位比较，从而实现差错检测。...

【技术特征摘要】
1.一种便携式远距离的多路通信器件误码率测试装置，其特征在于，该装置包括：高速串行接口扩展板(1)、并行接口扩展板(5)、时钟发生器(10)、采集控制器(9)、USB延长线(19)以及远程终端(11)；其中：采集控制器(9)上设置有LPC接口(12)、HPC接口(13)、第一RJ45接口(15)以及串行参考时钟接口；时钟发生器(10)上设置有第一USB接口(16)和多个时钟信号输出接口；远程终端(11)上设置有第二USB接口(17)和第二RJ45接口(18)；高速串行接口扩展板(1)和并行接口扩展板(5)上均设置有FMC接口和串行参考时钟接口；高速串行接口扩展板(1)通过第一FMC接口(2)与采集控制器(9)的HPC接口(13)相连，并行接口扩展板(5)通过第二FMC接口(6)与采集控制器(9)的LPC接口(12)相连；时钟发生器(10)通过时钟信号输出接口分别与高速串行接口扩展板(1)、采集控制器(9)的串行参考时钟接口相连；时钟发生器(10)上的第一USB接口(16)通过USB延长线(19)与远程终端(11)上的第二USB接口(17)相连；采集控制器(9)上的第一RJ45接口(15)通过网线与远程终端(11)上的第二RJ45接口(18)相连；被测器件与该装置的连接方式包括：远程连接和近程连接；被测器件通过光纤与采集控制器(9)实现远程连接；被测器件与高速串行接口扩展板(1)、并行接口扩展板(5)或采集控制器(9)直接近程连接；通过本装置产生多种模式的伪随机序列码种子作为模式码，与被测器件产生的被测序列进行模式对比，通过一段序列的对比后找到与模式码一致的序列，模式码根据一致的序列产生其后续的相应序列，与被测序列进行按位比较，从而实现差错检测。2.根据权利要求1所述的便携式远距离的多路通信器件误码率测试装置，其特征在于，该装置还包括SFP+光纤模块(24)和SFP/SFP+连接器(14)，SFP/SFP+连接器(14)设置在采集控制器(9)上；被测器件通过光纤连接到SFP+光纤模块(24)，SFP+光纤模块(24)插入SFP/SFP+连接器(14)，实现被测器件与采集控制器(9)的远程连接。3.根据权利要求1所述的便携式远距离的多路通信器件误码率测试装置，其特征在于，近程连接包括三种方式：高速串行接口扩展板(1)上设置有第一SMA高速SEDES端口(3)，被测器件通过同轴线缆与第一SMA高速SEDES端口(3)连接；被测器件通过IDE线与并行接口扩展...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓彬伟，张轶蔚，胡学芝，喻程鹏，冷志雄，付建，
申请(专利权)人：湖北理工学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42