一种基于CZT和矢量网络分析仪的眼图测试方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种基于CZT和矢量网络分析仪的眼图测试方法，包括：测量得到待测件的频域传输特性参数S21；对S21处理得到频域响应数据H；采用CZT将H变换为时域数据，得到待测件的单位冲激响应y；构建随机输入信号，采用二次函数模拟随机输入信号的上升边和下降边的边沿波形，得到时域输入信号x；对y和x进行处理，得到x经待测件后的输出信号z；将z插值后离散二维化，经过切片、统计，一次性绘制成眼图和信号抖动统计直方图。本发明专利技术通过根据矢量网络分析仪的测试结果能够直接获得眼图和信号抖动，同时能够仿真时域信号上升边和下降边的边沿变化，通过模拟不同的上升和下降时间的信号来对应得到对应条件下的眼图。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CZT和矢量网络分析仪的眼图测试方法
本专利技术实施例涉及数字信号连接器和网络分析
，具体涉及一种基于CZT和矢量网络分析仪的眼图测试方法。
技术介绍
连接器是用于联通信号源和负载，传输以高电平“1”和低电平“0”量化的数字信号的设备；眼图是将传输的数字信号根据周期切片叠加后得到的一种测试图样，其用于衡量信号传输质量，是衡量高速数字连接器品质的一个重要指标。传统的眼图测试方式是在时域进行的，一般情况下是使用信号源产生数字信号通过连接器，再由示波器接收并切片叠加得到眼图，也有采用TDR分析仪等时域测试设备直接在时域测量得到眼图。而随着电子技术的发展，数字信号速率越来越高，高码速率信号的眼图测试需要更高速度的信号源、示波器、TDR分析仪等设备，测试成本大幅升高，因此，使用矢量网络分析仪测试眼图为高速数字连接器提供一个新选择。现有技术中矢量网络分析仪是在频域进行测试，原理是矢量网络分析仪内部的信号源在一定的频率范围内产生频率依次步进的正弦波射频信号，信号经过待测件传输后再由矢量网络分析仪接收，基于其接收机与内部信号源同步，在当前测试信号频点接收待测件输出信号，测量其与矢量网络分析仪内部的信号源发出信号的幅度差和相位差，从而得到待测件在这一频率范围内的“幅度-相位”频率特性。然而，单独使用矢量网络分析仪虽然能够测得连接器的矢量频率响应，但却无法直接得到连接器的眼图。而缺少眼图测试功能，会使矢量网络分析仪无法测量包含有不同的上升边和下降边的时域信号通过连接器传输的差异。r>
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种基于CZT和矢量网络分析仪的眼图测试方法，根据矢量网络分析仪的测试结果能够直接获得眼图和信号抖动，同时能够仿真时域信号上升边和下降边的边沿变化，通过模拟不同的上升和下降时间的信号来对应得到其眼图。为了实现上述目的，本专利技术的实施方式提供如下技术方案：本专利技术提供了一种基于CZT和矢量网络分析仪的眼图测试方法，包括：S100、采用矢量网络分析仪测量得到待测件的频域传输特性参数，并将所述待测件的频域传输特性参数记为S21；S200、对测得的S21进行处理得到代表待测件的频域响应数据，并将所述待测件的频域响应数据记为H；S300、采用CZT将处理后的H变换为时域数据，计算得到待测件的单位冲激响应，并将所述待测件的单位冲激响应记为y；S400、构建随机输入信号，采用二次函数模拟随机输入信号的上升边和下降边的边沿波形，得到随机输入信号的时域输入信号，并将所述随机输入信号的时域输入信号记为x；S500、对y和x进行处理，得到x经待测件后的输出信号，并将所述输出信号记为z；S600、将z插值后离散二维化，经过切片、统计，一次性绘制成眼图和信号抖动统计直方图；其中，步骤S100中，矢量网络分析仪的扫描为步进扫描，步进扫描之间呈线性递增，且步进扫描的起点频率等于扫描步进间隔。作为本专利技术的一种优选方案，步骤S200中，在频域正半轴，所述H与S21相同；在频域负半轴，所述H为S21的共轭值；且步骤S200中，处理方法包括采用直流替代法估计直流频点值和采用共轭对称法扩展负频率。作为本专利技术的一种优选方案，步骤S300中，变换方法具体包括：S301、采用CTZ逆变换得到时域数据，所述时域数据记为h，即，其中，N为变换输出的时域数据的点数，与频域数据的点数相同，即N＝2×sn+1，其中，sn为频域正半轴中频域数据的点数；W是步进因子，等于其中，i表示虚数；A是计算起点，等于1+0×i；S302、取h的实部作为所述待测件的单位冲激响应，即y＝real(h)，同时取y的最大值作为待测件的延迟，并将所述延迟记为delay。作为本专利技术的一种优选方案，步骤S400具体包括：S401、使用PRBS算法产生取值范围在[-1,1]的伪随机序列，并将所述伪随机序列记为pb；S402、模拟输出信号的比特率和上升/下降时间，结合系统采样率对pb重采样，并在pb发生-1向1或1向-1跳变的部分模拟设置的上升/下降时间的时间长度上的上升边和下降边的边沿波形，所述边沿波形根据二次函数a＝b×n2,n∈(0,1)得到，其中，a为信号幅度，b为边沿变化斜率。作为本专利技术的一种优选方案，步骤S402中，还包括对重采样后的pb采用低通滤波器滤波滤除真实电子信号不会存在的高频跳变。作为本专利技术的一种优选方案，步骤S500为采用有效卷积对x和y进行处理，得到z，且处理公式为：e和f∈[m,p]，且e和f对应输出信号上的具体采样点，x是长度为m的序列，y是长度为p的序列，且p≥m。作为本专利技术的一种优选方案，步骤S600包括：S601、将z提前delay时间，以对准眼图中心位置，得到校准后的输出信号，并将校准后的输出信号记为zd；S602、将zd插值后离散二维化，得到离散化结果，并将离散化结果记为zd_inp_dis；S603、将zd_inp_dis以为长度切片，建立眼图的三维矩阵，并将眼图的三维矩阵记为E(xe,ye)；其中，sr为系统采样率，sr的值为H最高频率的2倍；bps为步骤S402中设置的模拟输出信号的比特率；im为步骤S602中插值的倍率；xe取值范围为[1,2*sr/bps*im]，ye取值范围为[-1.5:1.5]；S604、遍历统计zd_inp_dis[n]，将每个E(n,zd_inp_dis[n])加1，得到输入信号经过待测件后的输出信号眼图数据E，将E按照色阶绘图得到眼图；S605、提取眼图数据中J＝E(n,m),n＝1～sr/bps×im,m＝0的部分，建立信号抖动统计直方图。本专利技术的实施方式具有如下优点：1)通过采用CZT实现将任意点数的频域数据变换为时域数据，并在此基础上将零状态响应(即输出信号)插值后离散化为二维矩阵，经过切片和统计后一次性绘制成眼图并提取信号抖动统计直方图，大大提高操作效率，降低操作成本；2)通过仿真时域信号上升边和下降边的边沿波形变化，实现模拟不同上升边和下降时间的信号经连接器传输后的眼图，并对应得到其信号抖动统计直方图，大大降低了操作成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。图1为本专利技术中一种优选的基于CZT和矢量网络分析仪的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CZT和矢量网络分析仪的眼图测试方法，其特征在于，包括：/nS100、采用矢量网络分析仪测量得到待测件的频域传输特性参数，并将所述待测件的频域传输特性参数记为S

【技术特征摘要】
1.一种基于CZT和矢量网络分析仪的眼图测试方法，其特征在于，包括：
S100、采用矢量网络分析仪测量得到待测件的频域传输特性参数，并将所述待测件的频域传输特性参数记为S21；
S200、对测得的S21进行处理得到代表待测件的频域响应数据，并将所述待测件的频域响应数据记为H；
S300、采用CZT将处理后的H变换为时域数据，计算得到待测件的单位冲激响应，并将所述待测件的单位冲激响应记为y；
S400、构建随机输入信号，采用二次函数模拟随机输入信号的上升边和下降边的边沿波形，得到随机输入信号的时域输入信号，并将所述随机输入信号的时域输入信号记为x；
S500、对y和x进行处理，得到x经待测件后的输出信号，并将所述输出信号记为z；
S600、将z插值后离散二维化，经过切片、统计，一次性绘制成眼图和信号抖动统计直方图；其中，
步骤S100中，矢量网络分析仪的扫描为步进扫描，步进扫描之间呈线性递增，且步进扫描的起点频率等于扫描步进间隔。


2.根据权利要求1所述的一种基于CZT和矢量网络分析仪的眼图测试方法，其特征在于，步骤S200中，在频域正半轴，所述H与S21相同；在频域负半轴，所述H为S21的共轭值；
且步骤S200中，处理方法包括采用直流替代法估计直流频点值和采用共轭对称法扩展负频率。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于CZT和矢量网络分析仪的眼图测试方法，其特征在于，步骤S300中，变换方法具体包括：
S301、采用CTZ逆变换得到时域数据，所述时域数据记为h，即，

其中，N为变换输出的时域数据的点数，与频域数据的点数相同，即N＝2×sn+1，其中，sn为频域正半轴中频域数据的点数；W是步进因子，等于其中，i表示虚数；A是计算起点，等于1+0×i；
S302、取h的实部作为所述待测件的单位冲激响应，即y＝real(h)，同时取y的最大值作为待测件的延迟，并将所述延迟记为delay。


4.根据权利要求3所述的一种基于CZT和矢量网络分析仪的眼图测试方法，其特征在于，步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宏强，王婷，
申请(专利权)人：郑宏强，
类型：发明
国别省市：北京;11