Метрологическая служба ПриСТ предлагает:

Москва: +7 495 777-55-91
Санкт-Петербург: +7 812 677-75-08
Екатеринбург: +7 343 317-39-99

ИНФОРМАЦИЯ » Статьи, публикации, обзоры » Анализаторы сигналов последовательной передачи данных SDA от...

 
Анализаторы сигналов последовательной передачи данных SDA от компании LeCroy

Автор / источник:

Пивак А.В. к.т.н.


Издавалась:

Журнал «РАДИО» № 4 2005 г.


Цены / каталог / заказ:

SDA серия цифровые осциллографы...


Анализаторы сигналов последовательной передачи данных SDA от компании LeCroy

Анализаторы сигналов последовательной передачи данных SDA от компании LeCroy

к.т.н. Пивак А.В., ЗАО «Прист»

Последовательная передача данных как по оптическим, так и по электрическим каналам получает все большее и большее распространение в мире. Стандарты последовательной передачи данных используются в бытовой видеотехнике (IEEE 1394b), в компьютерной технике (PCI Express и SerialATA), в телекоммуникациях и связи (Ethernet и SONET/SDH). Возникает необходимость многоуровневого анализа сигналов последовательной передачи данных: физического уровня, уровня данных, сетевого уровня и т.д. При этом физический уровень сигнала является материальной основой последовательной передачи данных и его анализ необходим в любом случае.

Компания LeCroy предлагает свое решение для тестирования сигналов последовательной передачи данных – анализатор SDA. Данный прибор прежде всего сфокусирован на анализе физического уровня сигналов, но также позволяет проводить и тестирование некоторых других уровней. В основу анализатора SDA положен цифровой широкополосный осциллограф WaveMaster, являющийся лидером модельного ряда компании LeCroy. Для анализа сигналов последовательной передачи данных в осциллограф добавлены программные и аппаратные возможности, позволяющие измерять джиттер, параметры «глазковых» диаграмм, коэффициент битовых ошибок, а также производить поиск и захват требуемых участков потока данных с помощью системы синхронизации по последовательностям данных с длиной до 32 бит. На сегодняшний момент анализатор SDA поддерживает следующие стандарты: Infiniband; PCI Express; Fibre Channel (от 133 Мб/с до 4,25 Гб/с); USB 2.0; IEEE 1394 b (джиттер и глазковые диаграммы); SONET/ SDH (до OC48/ STM16); Gigabit Ethernet 100/1000; RapidO (параллельный/последовательный); Serial SCSI; 1000 Base- LX4, SerialATA. Кроме этого, возможности открытой платформы анализатора SDA позволяют поддерживать вновь разрабатываемые стандарты.

Канализаторе SDA компания LeCroy реализовала ряд технических решений, позволяющих значительно улучшить характеристики прибора. К таким решениям, прежде всего относятся программные алгоритмы восстановления тактовой частоты сигналов последовательной передачи данных непосредственно из сигнала данных. При этом анализатору не требуется внешней тактовой частоты потока данных, что устраняет из дальнейших измерений джиттер (нестабильность) системы синхронизации прибора. Другой особенностью анализатора является построение «глазковых» диаграмм не традиционным методом, основанным на стробоскопическом эффекте, а опирающемся на программное восстановление частоты последовательным методом. Данный метод позволяет значительно ускорить процесс построения «глазковых» диаграмм, и в отличие от старого метода даже визуально легко различать случайный и систематический джиттер. Применение специального программного обеспечения ASDA- J позволяет при последовательном методе построения «глазковой» диаграммы одновременно сохранять оригинальную битовую последовательность данных (до 8 Мб). Это в последствии предоставляет пользователю возможность точно определить бит/биты, которые вызывают ошибку при тестировании «глазковой» диаграммы на соответствие маске. Также возможно отображение любого количества бит вокруг выбранного нарушения.

Непосредственно из «глазковой» диаграммы по методу гистограммы TIE (ошибка временного интервала) определяется с помощью экстраполяции суммарный джиттер. По гистограмме также вычисляется U-кривая, показывающая прогнозируемую зависимость распределения коэффициента битовых ошибок BER по единичному тактовому интервалу UI. Предсказанный уровень BER может достигать 1*10-12.

Анализатор SDA позволяет проанализировать суммарный джиттер и разделить его на составляющие компоненты: случайную и систематическую, и предлагает для этого любой из трех существующих на сегодня стандартных методов. Специальные статистические алгоритмы и виды графического отображения, примененные компанией LeCroy в SDA, реализуют дальнейшее разделение систематического джиттера на отдельные компоненты: периодический джиттер и джиттер, зависящий от передаваемых данных. Разделение реализовано путем построения графиков зависимости среднеквадратического значения джиттера от количества тактовых интервалов N (периодический джиттер) и графиков межсимвольной интерференции ISI (джиттер, зависящий от данных). Причем график ISI может строится по последовательности битов от 3 до 10, где график ISI представляет собой наложенные друг на друга изображения ( N-1)-ого бита в каждой из выбранной по потоку данных комбинации битов N. Например, для количества битов 3 такими комбинациями соответственно являются 100, 101, 110 и т.д.

Поскольку правильные измерения джиттера зависят от настроек анализатора: частоты дискретизации, длины последовательности, режима измерения и т.д; и сложны для неподготовленного пользователя, компания LeCroy добавила в программное обеспечение анализатора SDA так называемый «мастер джиттера». Эта особенность программного обеспечения автоматически выбирает все необходимые настройки прибора и обеспечивает высокую точность и повторяемость результатов. Для тех стандартов последовательной передачи данных, которые требуют «взвешенного» измерения джиттера, например стандартов SONET/ SDH по требованиям ITU- T, анализатор SDA имеет программно реализуемые цифровые фильтры.

Дополнительно в анализаторе SDA возможно измерение коэффициента битовых ошибок, так как если BER передатчика может быть предсказан по тестам качества сигнала на его выходе, то устойчивость приемника к джиттеру может быть определена только непосредственным измерением BER. Анализатор SDA преобразует захваченную запись последовательных битов в битовый поток, используя программное восстановление тактовой частоты и пороговый детектор. Затем битовый поток сравнивается с ожидаемой последовательностью для определения числа ошибочных битов и расчета коэффициента ошибок. Опорной последовательностью может быть любая последовательность от псевдослучайной (PRBS5 - PRBS23) до произвольной, заданной пользователем, последовательности, которая может быть введена в прибор и сохранена. Графически расположение ошибочных битов представляется в виде трехмерной карты, которая показывает расположение ошибок относительно их позиции в кадре или последовательности. По однократному захвату рассчитывается коэффициент ошибок до 1*10-7.

Анализатор допускает подключение широкой номенклатуры пробников, что обеспечивает проведение измерений не только в стандартизованных коаксиальных трактах, но также и в произвольных точках. Также возможно подключение оптоэлектронных преобразователей для длин волн от 500 до 1630 нм. Кроме того, пользователь может использовать SDA не только в качестве оконечного устройства, но и включать его в разрыв цепи как проходной прибор. Это обеспечивается наличием дополнительных выхода восстановленной тактовой частоты и выхода данных. Все перечисленные возможности делают SDA наиболее мощным прибором для анализа сигналов последовательной передачи данных.

Отсутствие ошибок и опечаток не гарантируется. Технические характеристики средств измерений неутвержденного типа могут быть изменены без предупреждения.
На нашем сайте работает система коррекции ошибок Orphus. Обнаружив неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter. Сообщение об ошибке будет получено администратором сайта. Спасибо за помощь!