CN106059723A

CN106059723A - 信号源、误码测试仪、信号产生方法及误码测试方法

Info

Publication number: CN106059723A
Application number: CN201610630942.7A
Authority: CN
Inventors: 田永猛; 彭奇; 汪国强
Original assignee: Source Photonics Chengdu Co Ltd
Current assignee: Source Photonics Chengdu Co Ltd
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2036-08-03
Also published as: CN106059723B

Abstract

本发明涉及一种信号源、误码测试仪、信号产生方法及误码测试方法，所述信号源包括微控制器和至少两个时钟数据恢复芯片，所述至少两个时钟数据恢复芯片级联，每个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的传输速率不同；所述微控制器用于设置所述至少两个时钟数据恢复芯片中的一个时钟数据恢复芯片产生测试信号，其他的时钟数据恢复芯片处于旁路模式。本发明实施例提供的信号源、误码测试仪、信号产生方法及误码测试方法，采用至少两个时钟数据恢复芯片，且至少两个时钟数据恢复芯片采用级联的方式，并由微控制器控制其中一个时钟数据恢复芯片产生所需速率的测试信号，成本低，仪器结构或方法步骤简单，可实现多速率或全速率误码检测。

Description

信号源、误码测试仪、信号产生方法及误码测试方法

技术领域

本发明涉及传输设备技术领域，特别涉及一种信号源、误码测试仪、信号产生方法及误码测试方法。

背景技术

在当前的传输产品中，高低频信号的产生和误码传输测试一直是传输产品行业(尤其是光模块行业)的重要组成部分，随着当前网络对单波25G和100G(25Gx4)的需求越来越高，研发和生产领先的传输产品已经成为各个厂家或者相关的研究单位争相竞争的领域，这就使得对研发和生产的传输产品进行必要测试的信号发生和误码测试装置变得异常的重要。然而，目前的状况是信号产生和误码仪的生产已经被几个厂家(如安捷伦(keysight)，泰克(TEKTRONIX)以及Anritsu)所垄断，导致价格非常昂贵(大概15万美元至30万美元)，这使得传输产品的生产厂家或者研发机构对产品的大量生产和推入商业化应用，增加极大的研发或者制造成本压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单实用的信号源、误码测试仪、信号产生方法及误码测试方法，以降低传输产品的制造成本。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种信号源，包括微控制器和至少两个时钟数据恢复芯片，所述至少两个时钟数据恢复芯片级联，每个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的传输速率不同；所述微控制器用于设置所述至少两个时钟数据恢复芯片中的一个时钟数据恢复芯片产生测试信号，其他的时钟数据恢复芯片处于旁路模式。

上述信号源，通过多个时钟数据恢复芯片级联组合使用，可以产生各种传输速率的信号，不仅可以完全满足多速率、全速率的误码检测，而且结构简单，成本低廉，极大地降低了传输产品的制造成本，推动了传输产品的技术发展。

较佳地，上述信号源，每个时钟数据恢复芯片的输出端口阻抗相同。级联的多个时钟数据恢复芯片的输出端口阻抗相同，可以避免因阻抗不同而引起的信号干扰，保障信号源输出的测试信号的质量。

一种误码测试仪，包括微控制器和至少两个时钟数据恢复芯片，所述至少两个时钟数据恢复芯片级联，每个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的传输速率不同；所述微控制器用于，设置所述至少两个时钟数据恢复芯片中的一个时钟数据恢复芯片产生所述测试信号输出至待测件，其他的时钟数据恢复芯片处于旁路模式；经所述待测件输出的信号返回至产生测试信号的时钟数据恢复芯片，所述产生测试信号的时钟数据恢复芯片比较输入待测件的测试信号和待测件输出的信号，得到误码数量或误码率。

上述误码测试仪，通过多个时钟数据恢复芯片级联组合使用，可以产生各种传输速率的信号，不仅可以作为信号源使用，还可以进行误码检测，实现多速率、全速率的误码检测，而且结构简单，成本低廉，极大地降低了传输产品的制造成本，推动了传输产品的技术发展。

根据本发明实施例，上述误码测试仪，所述时钟数据恢复芯片至少为3个，其中一个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的速率为0.15552～2.488Gbit/s，其中一个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的速率为9.953～11.3Gbit/s，其中一个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的速率为24.33～28.16Gbit/s。进一步地，用于产生0.15552～2.488Gbit/s、9.953～11.3Gbit/s、24.33～28.16Gbit/s信号的时钟数据恢复芯片分别为两个及以上。

速率为0.15552～2.488Gbit/s、9.953～11.3Gbit/s、24.33～28.16Gbit/s的信号为常用的信号，分别用于产生这些信号的时钟数据恢复芯片设置为两个及以上，可以避免当其中一个或多个损坏而不能满足实际所用或不能实现全速率检测的问题。

一种信号产生方法，包括以下步骤：

将至少两个时钟数据恢复芯片级联，每个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的传输速率不同；

设置所述至少两个时钟数据恢复芯片中的一个时钟数据恢复芯片产生测试信号，其他的时钟数据恢复芯片处于旁路模式。

一种误码测试方法，包括以下步骤：

将至少两个时钟数据恢复芯片级联，每个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的传输速率不同，且每个时钟数据恢复芯片的输出端口阻抗相同；

设置所述至少两个时钟数据恢复芯片中的一个时钟数据恢复芯片产生测试信号输出至待测件，其他的时钟数据恢复芯片处于旁路模式；

接收所述待测件输出信号，比较输入待测件的测试信号和待测件输出的信号，得到误码数量或误码率。

本发明实施例提供的信号源、误码测试仪、信号产生方法及误码测试方法，采用至少两个时钟数据恢复芯片，且至少两个时钟数据恢复芯片采用级联的方式，并由微控制器控制其中一个时钟数据恢复芯片产生所需速率的测试信号，至少具有以下有益效果:

1.可产生多种速率的信号，可实现多速率或全速率误码检测。

2.结构简单，容易实现。

3.成本低廉，极大地降低了产品测试及制造成本。

4.为企业节约更多的资金投入到产品研发，推动产品的技术进步，保障企业的市场份额。

5.相比于目前使用价格昂贵功能较多的设备而言，避免了设备功能利用率低、功能浪费的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的信号源的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的误码测试仪的结构示意图。

主要元件符号说明

信号源 10；误码测试仪 20；时钟数据恢复芯片 100；微控制器 200；射频开关300；待测件 400；检测装置 500。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了保障出厂产品的质量，争取市场份额，对传输产品进行误码测试是很有必要的。对传输产品进行误码测试需要使用到误码仪，且针对不同传输速率的产品需要不同速率的测试信号，即需要不同的器件来产生不同传输速率的测试信号。目前普遍采用的是全速率误码仪，所需的多个速率的测试信号都可以通过全速率误码仪产生。但是目前可用的误码仪价格昂贵，原因是几乎被几家大公司垄断，另外也因为它可以用于其他产品的其他性能测试，传输产品的误码测试仅是其中一个功能，然而对于只生产传输产品的中小企业而言，成本太大，且多余的功能对其也是极大的浪费，这是亟待解决却一直未能解决的问题。基于此，本发明人经过长期不断研究，提出了本发明实施例提供的技术方案。

图1示出了本发明实施例提供的信号源10的结构及其在使用时的连接关系。请参阅图1，本发明实施例提供的信号源10包括微控制器200(图中所示的MCU)和多个(至少两个)时钟数据恢复芯片100(图中所示的CDR-1，CDR-2，CDR-X,X为3,4，…)，多个时钟数据恢复芯片100级联，每个时钟数据恢复芯片100产生的测试信号的传输速率不同；微控制器200用于设置多个时钟数据恢复芯片100中的一个时钟数据恢复芯片100产生测试信号，其他的时钟数据恢复芯片100处于旁路模式，所述的旁路模式即是指仅是让传输到自身的信号通过，而自身不产生测试信号。

多个时钟数据恢复芯片100中，每个时钟数据恢复芯片100可产生相应传输速率的信号，例如图中，CDR-1可产生速率为0.15552～2.488Gbit/s的信号，CDR-2可产生速率为9.953～11.3Gbit/s的信号，用户可根据实际需要，相应地配置时钟数据恢复芯片100的个数，例如，若需要产生24.33～28.16Gbit/s的信号，则可配置一个产生该传输速率信号的时钟数据恢复芯片100。时钟数据恢复芯片100根据实际需要配置，可节约成本。

本信号源10可以用于产生误码测试所需的测试信号，例如，当需要9.953Gbit/s的伪随机二进制序列(Pseudo-Random Binary Sequence,简称PRBS)信号时，微控制器200设置CDR-2产生9.953Gbit/s的PRBS信号，而其他时钟数据恢复芯片100(如CDR-1)处于旁路模式，CDR-2产生9.953Gbit/s的PRBS信号输出至待测件400(图中所示的DUT)。

实践中，0.15552～2.488Gbit/s、9.953～11.3Gbit/s、24.33～28.16Gbit/s为使用最多的测试信号，因此，作为一种更优的实施方式，用于产生0.15552～2.488Gbit/s、9.953～11.3Gbit/s、24.33～28.16Gbit/s信号的时钟数据恢复芯片100分别为两个及以上，以保障当其中一个芯片损坏时还可以启用备用的芯片产生相应速率的信号。例如，设置用于产生9.953～11.3Gbit/s信号的时钟数据恢复芯片为两个，当其中一个芯片因损坏而不能产生测试信号时，即可启用另一个芯片，以产生9.953～11.3Gbit/s的测试信号，有效支持多速率、全速率信号的产生及误码测试。

进一步地，作为一种更优的实施方式，每个时钟数据恢复芯片100的输出端口阻抗相同。阻抗相同，可以保障信号的完整性，保障信号源输出信号的质量。例如，图示中，CDR-2输出端口的阻抗为50Ω，CDR-3的输出端口的阻抗为75Ω，CDR-2产生9.953Gbit/s的PRBS信号输出至CDR-3，经CDR-3后输出的PRBS信号就会受到因阻抗不一致所产生的信号完整性问题。

对待测件400测试通常需要使用到检测装置500(图中所示的DCA)，例如眼图仪、示波器等，以便于观察信号波形。因此较佳地，本实施例中所述信号源10还包括选择开关，用于选择输出一触发信号给检测装置500，该触发信号为产生测试信号的时钟数据恢复芯片100在产生该测试信号的同时产生的，以触发检测装置500开始工作，例如进行信号波形显示。实践中，较优地，选择开关可以是射频开关300(图中所示的RF-Switch)，每个时钟数据恢复芯片100的时钟输出端连接射频开关300的时钟输入端，微控制器200连接射频开关300，以控制射频开关300产生的所述触发信号的频率。

本信号源10作为传输产品测试用信号源10时，通常地，时钟数据恢复芯片100产生的用于传输产品测试的测试信号的时钟频率较高，而检测装置500工作所需的时钟频率相对较低，因此，所述触发信号的频率为所述测试信号的N＝1,2，3，4,…。例如，CDR-2产生9.953Gbit/s的测试信号输出至DUT，同时CDR-2产生9.953*1/8Gbit/s的触发信号，RF-Switch选择输出CDR-2产生9.953*1/8Gbit/s的触发信号给DCA。

相应地，本发明实施例中还提供了一种信号产生方法，包括步骤：

将至少两个时钟数据恢复芯片级联，每个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的传输速率不同。较优地，每个时钟数据恢复芯片的输出端口阻抗相同。进一步地，多个时钟数据恢复芯片中，至少包括分别用于产生0.15552～2.488Gbit/s、9.953～11.3Gbit/s、24.33～28.16Gbit/s信号的时钟数据恢复芯片。

进一步地，所述信号产生方法还可以包括步骤：

通过一选择开关选择输出一触发信号给检测装置，所述触发信号为产生该测试信号的时钟数据恢复芯片在产生该测试信号的同时产生的。一般地，所述触发信号的频率为所述测试信号的N＝1,2，3，4,…。

本发明实施例提供的信号源10。选用具有测试信号(如PRBS信号)产生功能的时钟数据恢复(clock data recovery，简称CDR)芯片，通过级联的方式，并以MCU来控制各个CDR的IC，结构简单，成本低廉。

本实施例中所述的信号源10仅作为用于产生信号的信号源10使用时，时钟数据恢复芯片100可以仅具有信号产生功能。作为另外一种应用，本实施例中所述的信号源10还可以作为误码测试仪使用，此时，时钟数据恢复芯片100需同时具备信号产生功能及误码测试功能。其中一个时钟数据恢复芯片100产生的测试信号输出至待测件，待测件又会向该时钟数据恢复芯片100返回一个输出信号，该时钟数据恢复芯片100比较输入待测件的测试信号和待测件输出的信号，得到误码数量或误码率。

例如，CDR-2产生9.953Gbit/s的测试信号输出至DUT，DUT向CDR-2输出一个信号，假定为在n秒内DUT返回给CDR-2的信号中正确码数量为m，则误码数量为(9.953*n-m)Gbit，误码率为(9.953*n-m)/9.953*n。

图2示出了本发明实施例提供的误码测试仪20的结构及其在使用时的连接关系。请参阅图2，本发明实施例提供的误码测试仪20包括微控制器200(图中所示的MCU)和多个(至少两个)时钟数据恢复芯片100(图中所示的CDR-1，CDR-2，CDR-X)，多个时钟数据恢复芯片100级联，每个时钟数据恢复芯片100产生的测试信号的传输速率不同；微控制器200用于设置多个时钟数据恢复芯片100中的一个时钟数据恢复芯片100产生测试信号输出给待测件400，其他的时钟数据恢复芯片100处于旁路模式，所述的旁路模式即是指仅是让传输到自身的信号通过，而自身不产生测试信号。经所述待测件400输出的信号返回至产生测试信号的时钟数据恢复芯片100，所述产生测试信号的时钟数据恢复芯片100比较输入待测件的测试信号和待测件输出的信号，得到误码数量或误码率。

实践中，微控制器200还可以与上位机连接，用于将比较得到的误码数量或误码率上报给上位机。

容易理解的，本实施例提供的误码测试仪20也可以单独作为信号源10使用，因此关于本实施例中误码测试仪20的具体结构，可以参考前述关于信号源10的描述，此处不再赘述。

相应地，本发明实施例中还提供了一种误码测试方法，包括步骤：

所述至少两个时钟数据恢复芯片中的一个时钟数据恢复芯片产生测试信号输出至待测件，其他的时钟数据恢复芯片处于旁路模式。

接收所述待测件返回的信号，比较输入待测件的测试信号和待测件返回的信号，得到误码数量或误码率。

进一步地，所述误码测试方法还可以包括步骤：将得到的误码数量或误码率上报给上位机。

本发明实施例提供的误码测试仪20及误码测试方法，其实现方式简单，通过选择配置所需的时钟数据恢复芯片100，不仅可以实现多速率、全速率的误码测试，而且成本低廉，很好地解决了目前中小企业为产品测试投入高成本的问题，综述，本发明实施例提供的方案具有以下优点：

1)可产生多种速率的信号，可实现多速率或全速率误码检测。

2)结构简单，容易实现。

3)成本低廉，极大地降低了产品测试及制造成本。

4)为企业节约更多的资金投入到产品研发，推动产品的技术进步，保障企业的市场份额。

5)相比于目前使用价格昂贵功能较多的设备而言，避免了设备功能利用率低、功能浪费的问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种信号源，其特征在于，包括微控制器和至少两个时钟数据恢复芯片，所述至少两个时钟数据恢复芯片级联，每个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的传输速率不同；所述微控制器用于设置所述至少两个时钟数据恢复芯片中的一个时钟数据恢复芯片产生测试信号，其他的时钟数据恢复芯片处于旁路模式。

2.根据权利要求1所述的信号源，其特征在于，每个时钟数据恢复芯片的输出端口阻抗相同。

3.根据权利要求2所述的信号源，其特征在于，还包括选择开关，用于选择输出其中一个时钟数据恢复芯片产生测试信号的同时产生的一触发信号。

4.根据权利要求3所述的信号源，其特征在于，所述触发信号的频率为所述测试信号的N＝1,2，3，4,…。

5.根据权利要求3所述的信号源，其特征在于，所述选择开关为多通道选择开关，每个时钟数据恢复芯片的时钟输出端连接所述多通道选择开关的一个时钟输入端，所述微控制器连接所述选择开关，用来选择时钟数据恢复芯片产生的触发信号的输出控制。

6.根据权利要求3所述的信号源，其特征在于，所述选择开关为射频开关。

7.根据权利要求3所述的信号源，其特征在于，所述时钟数据恢复芯片至少为3个，其中一个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的速率为0.15552～2.488Gbit/s，其中一个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的速率为9.953～11.3Gbit/s，其中一个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的速率为24.33～28.16Gbit/s。

8.根据权利要求7所述的信号源，其特征在于，用于产生0.15552～2.488Gbit/s、9.953～11.3Gbit/s、24.33～28.16Gbit/s信号的时钟数据恢复芯片分别为两个及以上。

9.一种误码测试仪，其特征在于，包括微控制器和至少两个时钟数据恢复芯片，所述至少两个时钟数据恢复芯片级联，每个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的传输速率不同；所述微控制器用于，设置所述至少两个时钟数据恢复芯片中的一个时钟数据恢复芯片产生所述测试信号输出至待测件，其他的时钟数据恢复芯片处于旁路模式；经所述待测件后输出的信号返回至产生测试信号的时钟数据恢复芯片，所述产生测试信号的时钟数据恢复芯片比较输入待测件的测试信号和待测件输出的信号，得到误码数量或误码率。

10.根据权利要求9所述的误码测试仪，其特征在于，每个时钟数据恢复芯片的输出端口阻抗相同。

11.根据权利要求10所述的误码测试仪，其特征在于，所述微控制器还用于将比较得到的误码数量或误码率上报给上位机。

12.根据权利要求10所述的误码测试仪，其特征在于，还包括选择开关，用于选择输出其中一个时钟数据恢复芯片产生测试信号的同时产生的一触发信号。

13.根据权利要求12所述的误码测试仪，其特征在于，所述触发信号的频率为所述测试信号的N＝1,2，3，4,…。

14.根据权利要求10所述的误码测试仪，其特征在于，所述时钟数据恢复芯片至少为3个，其中一个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的速率为0.15552～2.488Git/s，其中一个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的速率为9.953～11.3Git/s，其中一个时钟数据恢复芯片产生的测试信号的速率为24.33～28.16Git/s。

15.根据权利要求14所述的误码测试仪，其特征在于，用于产生0.15552～2.488Gbit/s、9.953～11.3Gbit/s、24.33～28.16Gbit/s信号的时钟数据恢复芯片分别为两个及以上。

16.一种信号产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

17.根据权利要求16所述的信号产生方法，其特征在于，还包括步骤：

通过一选择开关选择输出一触发信号给检测装置，所述触发信号为其中一个时钟数据恢复芯片在产生所述测试信号的同时产生。

18.一种误码测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述至少两个时钟数据恢复芯片中的一个时钟数据恢复芯片产生测试信号输出至待测件，其他的时钟数据恢复芯片处于旁路模式；

接收所述待测件输出的信号，比较输入待测件的测试信号和待测件输出的信号，得到误码数量或误码率。