一种基于眼图的高速信号频率测试方法技术

本发明专利技术涉及一种基于眼图的高速信号频率测试方法，包括以下步骤：S1：采集待测的高速传输信号，对待测的高速传输信号进行预处理得到预处理结果；S2：通过对预处理结果进行眼图扫描得到眼图参数；S3：通过眼图参数判断待测的高速传输信号的传输频率。本发明专利技术在不借助频率测试仪器的前提下对高速传输信号的传输频率进行测试。进行测试。进行测试。

【技术实现步骤摘要】
一种基于眼图的高速信号频率测试方法


[0001]本专利技术涉及高速数据测试
，特别是一种基于眼图的高速信号频率测试方法。

技术介绍

[0002]随着数据传输总量与传输速度的提升，通信系统之间的信息传输需求不断增长，逐年提高的计算机处理能力以及爆发式增长的数据传输需求使得传统的并行总线传输方式越来越难以满足当前通信系统的传输速率需求，而基于串行总线传输的SerDes传输技术则逐渐成为中场传输距离下的主流数据传输技术。
[0003]然而随着SerDes技术发展，数据的传输速率也在逐年上升，为了优化高速信号传输质量，降低SerDes芯片设计的风险，保证芯片的正常使用，对SerDes接口传输过程中传输信号的关键参数进行测试就变得尤为重要。高速信号的传输速率是信号传输过程中最基本的传输参数，定义为串行传输过程中每秒传送的二进制位数，单位为比特每秒(bps)。传输速率是用于衡量串行传输数据速度快慢的重要指标，在SerDes接口传输过程中，接收端的传输速率必须与发送端的传输速率相等，否则极易出现数据传输错位，导致严重误码。因此对于高速信号的传输速率进行测试，确定当前信号的传输速率正确无误是很有必要的。
[0004]对于传输速率的测试，目前常用的方法是通过调用频率计数器或频谱分析仪等频率测量设备，对传输信号的频率进行测试。但在实际测试过程中，这类仪器只能对信号的频率参数进行测试，无法同时完成对信号其他传输参数进行测试的测试任务。同时当待测信号具有越高的传输速率时，需要调用频率测试仪器的测试规格也将相应地提高，同时增加了测试成本。此外频率测试仪器往往只具有少数几个测试通道，有些仪器甚至是单输入通道，这对于多通道高速信号的批量测试来说，是不够高效的。
[0005]因此，如何在不借助频率测试仪器的前提下对高速传输信号的传输频率进行测试成为当前急需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于眼图的高速信号频率测试方法，在不借助频率测试仪器的前提下对高速传输信号的传输频率进行测试。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0008]一种基于眼图的高速信号频率测试方法，包括以下步骤：
[0009]S1：采集待测的高速传输信号，对待测的高速传输信号进行预处理得到预处理结果；
[0010]S2：通过眼图扫描单元对预处理结果进行眼图扫描得到眼图参数；
[0011]S3：通过眼图参数判断待测的高速传输信号的传输频率。
[0012]进一步，所述预处理结果包括数据样本、偏移样本与判决结果。
[0013]进一步，所述步骤S1包括以下子步骤：
[0014]S101：采集待测的高速传输信号；
[0015]S102：对待测的高速传输信号进行补偿与恢复；
[0016]S103：对待测的高速传输信号进行中心点采样和偏移采样分别得到所述数据样本与所述偏移样本；
[0017]S104：对数据样本与偏移样本进行异或对比得到所述判决结果；
[0018]S105：将预处理结果进行串并转换并传送至眼图扫描单元。
[0019]进一步，所述步骤S2包括以下子步骤：
[0020]S201：对预处理结果进行沿水平坐标轴的横向的眼图扫描生成BER眼图并得到眼图的初步眼宽；
[0021]S202：对眼图的初步眼宽进行水平方向扩展得到新的眼图扫描左右边界，并根据新的眼图扫描左右边界对预处理结果进行完整的眼图扫描生成最终的BER眼图并得到眼图参数。
[0022]进一步，所述子步骤S201中的沿水平坐标轴的横向的眼图扫描与所述子步骤S202中的完整的眼图扫描均包括以下步骤：
[0023](1)对每个采样点的预处理结果进行误码检测得到误码位；
[0024](2)通过样本计数器与误码计数器分别对数据样本的周期总数与误码位进行计数得到样本计数值与误码计数值；
[0025](3)根据样本计数值与误码计数值计算得到每个采样点对应的误码率BER；
[0026](4)根据每个采样点对应的误码率BER生成BER眼图。
[0027]进一步，所述眼图参数为所述子步骤S202中最终的BER眼图中左右边界之间的时间距离。
[0028]进一步，所述最终的BER眼图中左右边界之间的时间距离的计算公式为：
[0029]T
L
‑
R
＝T
Div
×
EW
[0030]式中，T
L
‑
R
为最终的BER眼图中左右边界之间的时间距离，EW为最终的BER眼图的眼宽沿横向坐标轴的格子数，T
Div
为单个格子对应的时间精度；
[0031]所述待测的高速传输信号的传输频率的计算公式为：
[0032]F
in
＝1/T
L
‑
R
[0033]式中，F
in
为待测的高速传输信号的传输频率。
[0034]本专利技术的有益效果是：
[0035]在不借助频率测试仪器的前提下完成对高速传输信号的传输频率进行测试。
附图说明
[0036]图1是SerDes接口测试模块的硬件设计框图；
[0037]图2是眼图扫描的总体硬件架构框图；
[0038]图3是用于BER眼图扫描的PMA层架构框图；
[0039]图4是用于BER眼图扫描的PCS层架构框图；
[0040]图5是测试模块单通道全眼图扫描流程示意图；
[0041]图6是BER眼图眼宽边界示意图；
[0042]图7是上位机处理后显示的2D BER眼图。
具体实施方式
[0043]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0044]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0045]实施例一：
[0046]如图1至图7所示，一种基于眼图的高速信号频率测试方法在SerDes接口测试模块中实现，SerDes接口测试模块包括：
[0047](1)高速数据接收单元
[0048]高速数据接收单元为U5P系列FPGA内部集成的高速收发器GTY。
[0049]U5P系列GTY具有并行16个输入通道，支持最高32Gbps的接收信号速率，接收恢复的并行数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于眼图的高速信号频率测试方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：采集待测的高速传输信号，对待测的高速传输信号进行预处理得到预处理结果；S2：通过眼图扫描单元对预处理结果进行眼图扫描得到眼图参数；S3：通过眼图参数判断待测的高速传输信号的传输频率。2.根据权利要求1所述的一种基于眼图的高速信号频率测试方法，其特征在于：所述预处理结果包括数据样本、偏移样本与判决结果。3.根据权利要求2所述的一种基于眼图的高速信号频率测试方法，其特征在于：所述步骤S1包括以下子步骤：S101：采集待测的高速传输信号；S102：对待测的高速传输信号进行补偿与恢复；S103：对待测的高速传输信号进行中心点采样和偏移采样分别得到所述数据样本与所述偏移样本；S104：对数据样本与偏移样本进行异或对比得到所述判决结果；S105：将预处理结果进行串并转换并传送至眼图扫描单元。4.根据权利要求1
‑
3中任一权利要求所述的一种基于眼图的高速信号频率测试方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下子步骤：S201：对预处理结果进行沿水平坐标轴的横向的眼图扫描生成BER眼图并得到眼图的初步眼宽；S202：对眼图的初步眼宽进行水平方向扩展得到新的眼图扫描左右边界，并根据新的眼图扫描左右边界对预处理结果进行完整的眼图扫描生成最终的BER眼图并得到眼图参数。5.根据权利要求4所述的一种基于眼图的高速信号频率测试方法，其特征在于：所述子步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴志坚，杨万渝，王飞，薛淑恒，
申请(专利权)人：电子科技大学深圳高等研究院，
类型：发明
国别省市：