用于抖动分析的方法技术

一种用于分开抖动信号的各个分量的方法、设备、和制造产品。该方法包括如下步骤：获得信号间隔的测量值，对于每个间隔产生变量测量值，将变量估算值从时域转换到频域，确定抖动信号的随机分量和周期分量。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术的背景1、专利技术的领域本专利技术一般来说涉及测量设备和方法；更具体地说，本专利技术涉及用于分析信号分量的系统和方法；还要具体地说，本专利技术涉及分析串行数据信号中抖动的系统和方法。2、相关技术的描述在串行数据通信中的抖动是数据转换时间相对于理想的位时钟有效转换时间的差。抖动表示距理想状态的偏差，一般来说是微微秒量级。随着半导体器件中数据转换速率的增加，以及其它高速应用的增多，抖动分量可能变得更加重要。例如，在视频图像芯片中，抖动可能引起视频图象的闪烁或跳动。还有，在串行数据通信系统中，抖动可能引起误差。为了理解抖动对于半导体器件和数据通信系统的影响，在样机阶段和生产测试期间，抖动的测量和定时的其它方面是至关重要的。抖动有4个主要的分量，内部符号干扰(ISI)、占空循环畸变(DCD)、周期性抖动(PJ)、和随机抖动(RJ)。ISI是由数据路径传播延迟引起的，ISI是过去的数据历史的函数并且发生在所有的有限带宽数据路径中。DCD是由对于正的和负的数据转换的不同的传播延迟引起的。PJ是由一个或多个正弦波和它的/它们的谐波引起的。假定RJ是高斯正态分布，并具有功率谱密度，即它是频率的函数。ISI、DCD、PJ全都是有界的。可以用比特周期、单位间隔(UI)、或者秒描述为峰值或峰-峰值。PJ对于每个谱线一般来说都有一个量值。RJ是无界的。可以通过一个标准偏差用UI或秒来描述它。在生产测试中，使用一个抖动容差掩码来模拟一个实际的能排斥低频抖动的数据通信接收机的行为。抖动容差掩码是在频域中确定的一个函数。它的量值是频率的函数。在大多数的串行数据通信系统中，数据/时钟恢复电路宁愿容许低频抖动而不容许高频抖动，掩码的形状就反映了这一事实。分析抖动分量对于产品设计人员和测试人员是有价值的。例如，测量PJ有助于确定电路上是否有串扰。分析ISI和DCD可以确定位误差速率的起因。然而，当前可以利用的测量仪器并不能将抖动分量分开。例如，示波器在不能分开RJ和PJ的情况下只能表示出抖动的总体分布。虽然频谱分析器可以测量抖动，但频谱分析器一般不可能用在数据流上。况且，当频谱分析器测量抖动值时，不能分开PJ和RJ。位误差测试设备允许比较串行数据模式与测试模式。虽然确定了位误差速率，但没有提供有关位误差速率的抖动分量的任何信息。抖动分量的相对比例也是不确定的。还有，位误差测试设备提供估算位误差速率的一种缓慢的方法。对于1gb/s的位速率，以统计可信度估算位误差速率一般需要2个小时。本专利技术对于这个问题和其它问题提供了一种解决方案，并且还呈现其它的优点。的确，按照本专利技术的原理设计的各种实施方式的优点是在不需要位时钟的情况下测量抖动分量，并且根据测量进行统计检查，并且产生失效速率的统计预报。专利技术的概述本专利技术公开了用于分析抖动的方法、设备、及其制造的产品。对于内部符号干扰、占空循环畸变、随机抖动、和周期性抖动进行测量。该方法包括如下步骤获得信号间隔的测量值，对于每个间隔产生变量测量值，从时域向频域变换所说的变量估算值，和确定抖动信号的随机分量和周期分量。15、权利要求14的设备，其特征在于分析单元进一步包括基于匹配模式和测量值的比较结果计算ISI和DCD的装置。16、权利要求14的设备，其特征在于；分析单元进一步包括向频域变量估算值应用一个恒定误警筛选程序的装置。17、一种制造产品，包括一个可由具有存储器的计算机读出的程序存储介质，所说程序存储介质能够可靠地实施一个或多个指令程序，所说的指令程序可由计算机执行以完成分析信号中的抖动的方法步骤，所说的信号具有重复数据模式的并且包括转换时间，所说的转换时间确定了时间的间隔，抖动具有随机分量和周期分量，所说方法包括如下步骤(a)测量数据模式的单位间隔；(b)确定一个匹配模式；(c)计算对于每个间隔确定一个测量值集合的一个测量时间表；(d)对于多个间隔获得多个测量值；(e)对于每个间隔产生测量值的变量估算值；(f)将变量估算值从时域转换到频域；(g)确定抖动信号的随机分量和周期分量。另一个实施例提供在串行数据通信中的ISI、DCD、RJ、PJ的测量。该方法包括如下步骤测量数据模式的单位间隔；确定一个匹配模式；计算一个测量时间表，这个时间表对于每个间隔确定一个测量值；获得许多间隔的多个测量值；产生每个间隔的变量估算值；从时域向频域变换所说的变量估算值；和确定抖动信号的随机分量和周期分量。这些随机分量和周期分量通过恒定误警筛选程序的应用得到确定。按照本专利技术的另一个方面，提供一种设备，用于测量具有重复数据模式的信号中的抖动。该设备包括一个用于收集数据的测量单元和一个用于分析信号并确定信号的随机分量和周期分量的分析单元。按本专利技术的又一个方面，提供一种制造的产品，所说的产品包括一个程序存储介质，用于存储执行下述方法步骤的指令分析信号中的抖动，和确定信号的随机分量和周期分量。附图简述现在参照附图，其中参考号数对应于各处的对应部分。附图说明图1示例性地表示用于本专利技术的一个实施例的信号分析系统的有代表性的硬件环境；图2是一个流程图，表示按照本专利技术的实施例由分析程序完成的步骤；图3是一个流程图，表示在确定匹配模式中使用的分析程序106完成的步骤；图4是一个流程图，表示在计算一个变量的测量组中使用的分析程序106完成的步骤；图5是一个流程图，说明按自相关函数操作FFT时用分析程序106完成的步骤；图6是实际的数据转换相对于理想的位时钟的移动的一个示意图；图7是单次时间测量的示意图8是一个简单重复的理想图形；图9a-9d是简单图形转动的示意图图10a-10d是带有测量数据的转动的示意图；图11和12是表示一个恒定误警筛选程序的应用的示意图。详细描述在下面的对于优选实施例的描述中，参照形成本专利技术的一部分的附图，附图中借助于说明表示一个可以实施本专利技术的特定实施例。当然，还可以利用其它的一些实施例，并且在不偏离本专利技术的范围的条件下还可以进行结构变化。图1示例性地表示用于本专利技术的一个实施例的信号分析系统100的有代表性的硬件环境。一个典型的配置可以包括一个测量设备102，测量设备102通过计数器测量两个事件(开始和停止)之间的时间间隔。在这里参照引用的美国专利No4908784中公开了一种测量设备。典型的的测量设备是可从波峰有限公司(Wavecrest Corporation,Edina,MN)得到的Wavecrest DTS-2075。本领域的普通技术人员都知道，能够进行基于现实世界测量(即，非理想的或存在不确定性的测量)的信号/分布分析的其它系统也是可以利用的。测量设备102连接到一个工作站104，并在存储在工作站104中的一个分析程序106的控制下操作。分析程序106一般通过数据分析软件实施。一种在市场上销售的分析软件是可从波峰有限公司(WavecrestCorporation,Edina,MN)得到的“Wavecrest虚拟仪器(Ⅵ)”软件。工作站104包括一个处理器108和一个存储器，存储器包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、和/或其它组件。工作站104在存储在存储器中的一个操作系统(如UNIXR或MicrosoftRWindows NT操作系统)的控制下操作，因而可在输出设备110上向用户提供数据，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分析具有转换时间的信号中的抖动的方法，所说的转换时间确定了时间的间隔，抖动具有随机分量和周期分量，所说方法包括如下步骤：（ａ）对于多个间隔获得多个测量值；（ｂ）对于每个间隔产生测量值的变量估算值；（ｃ）将变量估算值从时域转换 到频域；（ｄ）确定抖动信号的随机分量和周期分量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：简布莱恩威尔斯特拉帕，丹尼斯帕特里奇，
申请(专利权)人：波峰有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]