CN107770107A - 在dfe之后在ber测量的抖动和眼轮廓 - Google Patents

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Abstract

一种在测试和测量系统中采用判定反馈均衡器(DFE)的方法。所述方法包括：获得与遭受码元间干扰(ISI)的输入信号关联的输入信号数据。确定编码在输入信号数据中的位序列以支持基于对应位序列将输入信号数据的各部分分派到各集合中。通过采用与每个集合对应的DFE限幅器模式来将DFE应用于每个集合，这导致获得针对ISI被调整并且准确地捕获抖动抑制的针对每个集合的经DFE调整的波形直方图/PDF/波形数据库曲线图。经DFE调整的波形直方图/PDF/波形数据库曲线图被正则化并且被组合成最终直方图/PDF/波形数据库曲线图以用于确定眼图的眼轮廓和抖动测量。

Description

在DFE之后在BER测量的抖动和眼轮廓
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年8月15日由Kan Tan提交的并且标题为“Jitter and Eye ContourAt BER Measurements After DFE”的序列号为62/375,218的美国临时专利申请的优先权，该专利申请通过引用包含于此，就好像其全部内容被再现。
技术领域
本公开涉及一种用于示波器操作的系统和方法，并且更具体地讲，涉及一种用于在示波器中采用均衡仿真以测量遭受基于信道的信号损伤的信号的系统和方法。
背景技术
测试和测量系统被设计为接收信号，对信号进行采样，并且显示结果。例如，可经信道在传送器和接收器之间传送高速信号。传送器和接收器可采用均衡技术以克服由信道引起的损伤。测量系统可对为了测试目的而经过信道的信号进行采样和显示。为了保持准确性，测量系统可仿真均衡技术以在传送器和接收器中反映均衡技术。测量系统中的一些均衡技术在多数方面正确地反映传送器和接收器均衡，但错误地确定信号抖动。通过使用不正确的抖动值，由测量系统输出的眼图（eye diagram）是不正确的。眼图中的错误能够在接收器处错误表示信号。
本发明的各方面解决这些和其它问题。
发明内容
公开的主题的各方面包括一种测试和测量系统(诸如，示波器)，所述测试和测量系统被配置为在执行抖动和误码率(BER)测量时采用判定反馈均衡器(DFE)。DFE校正码元间干扰(ISI)，但在不同程度上抑制某些边缘转变上的抖动。DFE采用DFE限幅器，DFE限幅器用作用于信号分析的阈值。限幅器改变状态的速度影响在边缘转变期间抑制抖动的程度。为了准确地捕获发生在接收器处的抖动抑制，测量系统基于位模式将与信号对应的数据分组到各集合中。集合的数量取决于针对DFE采用的抽头的数量。随后针对每个集合/位模式产生直方图或概率密度函数(PDF)。DFE随后在每个集合的基础上被应用于直方图/PDF。因为抖动抑制取决于转变，所以DFE以不同方式影响每个位模式。通过基于位模式在每个集合的基础上应用DFE，能够准确地计及DFE对抖动的影响。另外，DFE被应用于集合直方图/PDF(例如，最后/在包括抖动之后)，而非被应用于在捕获时和/或在包括仿真的抖动之前的信号。因此，抖动被正确地包括在每个集合的直方图/PDF中。针对每个集合的直方图/PDF随后被正则化并且组合以产生最终直方图/PDF，从而用于抖动测量以及用于对应眼图的创建。
因此，在至少一些方面，一种测试和测量系统包括：输入端口，被构造为经信道接收遭受ISI的输入信号；和处理器，被配置为确定编码在输入信号中的位序列。所述处理器还被配置为：基于对应位序列将输入信号的各部分分派到各集合中；以及通过采用与每个集合对应的DFE限幅器模式来将DFE应用于每个集合以便获得针对ISI调整的经DFE调整的位序列。处理器随后对经DFE调整的位序列进行正则化和组合。
在另一方面，公开一种在测试和测量系统中采用DFE的方法，所述方法包括：获得与遭受ISI的输入信号关联的输入信号数据。确定编码在输入信号数据中的位序列。基于对应位序列将输入信号数据的各部分分派到各集合中。通过采用与每个集合对应的DFE限幅器模式来将DFE应用于每个集合以便获得针对ISI调整的每个集合的经DFE调整的波形曲线图。经DFE调整的波形数据库或眼图被正则化。正则化的经DFE调整的眼图被组合成最终眼图(VEYE,TEYE)。
以下在本文中更详细地讨论这些和其它方面。
附图说明
图1是包括被配置为采用DFE的示波器的测试和测量系统的一方面的方框图。
图2是包括CTLE和DFE的接收器均衡器的一方面的方框图。
图3是理想波形和对应的位序列的一方面的曲线图。
图4是与有损信道关联的脉冲响应的一方面的曲线图。
图5是在应用来自有损信道的脉冲响应之后的波形的一方面的曲线图。
图6是在应用抖动之后的理想波形的一方面的曲线图。
图7是在应用脉冲响应和抖动之后的理想波形的一方面的曲线图。
图8是抑制波形中的抖动的DFE限幅器移动的一方面的曲线图。
图9是基于抑制波形中的抖动的DFE限幅器的波形修改的一方面的曲线图。
图10是具有抑制波形中的抖动的有限边缘转换速率的DFE限幅器的一方面的曲线图。
图11a-h是将要被应用于基于位序列的曲线图集合以准确地计及DFE对抖动的影响的DFE限幅器模式的各方面的曲线图。
图12是在测试和测量系统中采用DFE以针对ISI进行调整并且准确地计及对抖动的DFE影响的方法的一方面的方框图。
图13是被配置为用作用于应用DFE的测试和测量系统的示波器的一方面。
具体实施方式
本公开的各方面容易具有各种修改和替代形式。已在附图中作为示例示出并且在下文中详细地描述特定方面。然而，应该注意的是，除非明确地限制，否则本文公开的示例出于清楚讨论的目的被呈现，并且不意图将公开的一般构思的范围限制于本文描述的特定方面。如此，考虑到附图和权利要求，本公开意图覆盖所描述的方面的所有修改、等同物和替代物。
在说明书中对“方面”、“示例”等的提及指示描述的项目可包括特定特征、结构或特性。然而，每个公开的方面可包括所述特定特征、结构或特性，或者可能未必包括所述特定特征、结构或特性。此外，除非明确地指出，否则这种短语未必表示同一方面。另外，当结合特定方面描述特定特征、结构或特性时，能够结合另一公开的方面采用这种特征、结构或特性，无论是否明确地结合这种另一公开的方面描述这种特征。
在一些情况下，所公开的方面可被实现于硬件、固件、软件或其任何组合中。公开的方面还可被实现为由一个或多个暂态或非暂态机器可读(例如，计算机可读)存储介质携带或存储在所述一个或多个暂态或非暂态机器可读存储介质上的指令，所述指令可由一个或多个处理器读取并且执行。这种指令可被称为计算机程序产品。机器可读存储介质可被体现为用于以可由机器读取的形式存储或传送信息的任何存储装置、机构或其它物理结构(例如，易失性或非易失性存储器、介质盘或其它介质装置)。
图1是包括示波器130的测试和测量系统的一方面的方框图，示波器130被配置为采用DFE 131滤波器。传送器(Tx)110经信道113将信号140传送给接收器(Rx)120。示波器130根据需要被耦合到Tx 110、Rx 120和/或信道113以捕获用于测试目的的信号140。经输入端口133接收信号140的拷贝。DFE 131被应用于信号140以对应于应用于在Rx 120中获取或仿真的信号140的DFE。
Tx 110可以是被配置为经电信号或光学信号进行通信的任何信号源。例如，Tx110可被配置为实现高速串行标准传送器，诸如PCIE 3代、PCIE 4代、USB 2代、MIPI gear4、Thunderbolt等，它们分别操作于8千兆位每秒(Gb/s)、16 Gb/s、10 Gb/s、10 Gb/s和20Gb/s。信号140可以是被配置为通过信道113传送编码数据(诸如，码元(例如，位)的序列)的任何波形。例如，信号140可以是根据上述高速串行标准对数据进行编码的波形。信道113可以是任何电气或光学传导介质，诸如铜迹线、同轴线缆、光纤等。Rx 120可以是被配置为经信道113从Tx 110接收信号并且对信号进行解码以供进一步使用的任何装置。例如，Rx120可以是根据上述标准之一配置的任何接收器。
示波器130是被配置为用作针对Tx 110、Rx 120和/或信道113的测试和测量系统的任何装置。例如，示波器130可被耦合到Tx 110、Rx 120、信道113和其任何组合。示波器130可经测试探针、线缆、附件等耦合到其它部件。输入端口133是被配置为接收信号140的拷贝的任何端口。示波器130被配置为当信号140存在于Tx 110、Rx 120和/或在中间的任何点时处理并且显示信号140的拷贝。因此，为了调试、设计修改、部件配置等目的，用户可根据测试其它部件的需要耦合示波器130。
如以下更详细讨论的，Tx 110、Rx 120和/或信道113具有固有脉冲响应。换句话说，电信号不会无限快地改变状态。如此，根据高速串行通信标准(例如，大于6 Gb/s)编码的信号遭受ISI，因为与电介质改变状态的能力允许的速度相比，码元被更快速地编码。当来自第一码元的剩余电压影响随后码元的电压振幅时，ISI发生。也由反射和交叉耦合引起ISI。通过不仅考虑指定码元的电压振幅，还考虑来自（一个或多个）前面码元的剩余电影响，DFE 131抵消ISI。DFE 131能够被实现为硬件或软件滤波器。DFE 131采用DFE限幅器，DFE限幅器用作用于确定码元是高码元还是低码元的阈值。DFE 131能够基于前面的位针对每个位上下移动限幅器以计及ISI。替代地，DFE 131能够基于前面的位以计算方式增加/减小信号振幅以补偿ISI。
信号140还遭受ISI之外的另外的损伤。例如，信号140还可遭受周期性抖动(PJ)、随机抖动(RJ)、周期性噪声(PN)、随机噪声(RN)等。那些损伤被称为不相关抖动/噪声，因为它们不与数据模式/位序列相关。因为ISI与数据模式相关，所以可与ISI分开处理不相关抖动。将DFE 131直接应用于序列中的每个位能够如以下所讨论那样在一些情况下(尤其在测量抖动时的位转变期间)导致部分或完全的抖动抑制。如果未正确地计及这种抖动抑制，则这种抖动抑制可导致在示波器130显示器上不准确地表示信号140的直方图和眼图。
因此，示波器130被配置为捕获信号140并且将信号140存储在存储器中。例如通过采用时钟恢复电路，示波器130恢复与信号140对应的时钟信号。示波器130随后确定信号140中的位序列。一旦位序列被确定，示波器130可基于在对应部分中编码的位序列将信号140的各部分分类到各集合中。能够针对每个位序列创建包含不相关抖动和噪声的直方图/PDF。DFE 131随后基于每个集合中所包含的位序列被应用于每个集合的直方图/PDF。DFE131采用适应于所述集合的位序列的限幅器移动模式，例如图11a-h中示出的限幅器移动模式。每个集合直方图/PDF随后被正则化并且组合成最终直方图/PDF，所述最终直方图/PDF被用于产生信号140的准确眼图。通过采用特定于位序列的限幅器移动模式，能够选择限幅器模式以通过准确地捕获发生在Rx 120的抖动抑制来支持正确的功能。
图2是包括CTLE 251和DFE 200的接收器均衡器的一方面的方框图，DFE 200可被用于实现DFE 131。DFE 200可在接收器中位于连续时间线性均衡器(CTLE) 251之后，从而使得CTLE 251接收信号(诸如，信号141)。CTLE 251滤波器是被配置为补偿信道(诸如，信道113)上的插入损耗的滤波器。CTLE 251可将频率特定增益和/或衰减应用于信号。例如，为了噪声控制的目的，CTLE 251可相对于低频将增益应用于高频以计及信道特定衰减并且滤除特定高频。CTLE 251可被配置为二阶CTLE。
由CTLE 251调节的信号表示为xk，其中k是样本索引，所述信号被视为DFE 200差分输入电压信号。信号xk被转发给加法器(Σ)块252。Σ块252是被配置为对多个输入执行加法/减法/比较运算并且输出结果的任何部件。例如，Σ块252可将xk和反馈阈值信号视为差分信号，将所述输入信号与所述阈值进行比较，并且输出表示为yk的结果。yk被从DFE 200输出以用作眼图的电压(VEYE)和时间(TEYE)的数据点。yk也被转发给判定函数253，判定函数253确定针对下一个时钟周期是保持当前阈值还是改变阈值。判定函数253的输出电压被表示为y*k。判定函数253的输出被转发给时间延迟(Z-1)块254。Z-1块254将判定函数253的输出延迟一个时钟周期，并且将结果转发给反馈系数(x)块255。x块255将针对前一索引的任何需要的系数(-d1)应用于经延迟的阈值，并且将结果反馈回至Σ块252中。换句话说，当前时钟周期的输入信号被与在前面时钟周期设置的阈值进行比较，并且被输出。针对随后的时钟周期的阈值基于当前时钟周期的输出而被设置，延迟，并且反馈回至电路以基于当前输出影响所述随后的时钟周期计算。判定函数253和Σ块252之间的反馈被称为DFE抽头。应该注意的是，每个另外的抽头允许DFE 200输出影响另外的时钟周期。因此，DFE 200能够采用针对当前时钟周期确定的比较阈值来影响一个或多个随后的周期。如此，当前输入信号的电压能够与阈值进行比较以确定当前码元，并且基于一个或多个前面的码元而调整所述阈值。尽管根据分析到来信号的硬件操作讨论了DFE 200，但应该注意的是，DFE 200也能够被实现于软件中以对表示以前采样并且存储的模拟信号的数据进行操作/循环访问表示以前采样并且存储的模拟信号的数据。在数学上，具有一个抽头的DFE 200的行为能够被描述如下：
yk = xk - d1sgn(yk-1)
方程1
y*k = sgn(yk), | y*k| = 1
方程2
其中sgn(yk-1)指示来自前一索引的判定函数的输出，sgn(yk)指示来自目前索引的判定函数的输出，并且所有其它变量如以上所讨论一样。在数学上，具有两个抽头的DFE 200的行为能够被描述如下：
yk = xk - d1sgn(yk-1)–d2sgn(yk-2)
方程3
y*k = sgn(yk), | y*k| = 1
方程4
其中d2sgn(yk-2)指示来自两个索引之前的判定函数的输出乘以来自两个索引之前的系数，并且其中所有其它变量如以上所讨论一样。能够看出，通过根据需要将另外的项添加到方程1和/或方程3，多个前面的时钟周期能够影响目前时钟周期的阈值计算。
图3是理想波形340和对应位序列331的一方面的曲线图300。例如，可由耦合到传送器(诸如，Tx 110)的装置产生波形340。波形340将位序列331表示为随着时间传送的高值和低值。例如，值1被表示为高电压并且值0被表示为低电压。能够根据需要设置高电压和低电压的电压水平以满足对应通信系统(例如，Tx 110、信道113和Rx 120)的设计约束。因为波形340是理想波形，所以高电压和低电压转变基本上瞬间跨过阈值345。阈值345是为了区分高电压和低电压而选择的值。在非理想行为的情况下，高于阈值345的任何电压被视为高电压(例如，值1)，并且低于阈值345的任何电压被视为低电压(例如，值0)。
图4是与有损信道关联的脉冲响应的一方面的曲线图400。曲线图400描绘示例性材料(诸如，信道113中的材料)的脉冲响应。脉冲响应是当材料经受理想脉冲信号时材料的时间电气行为。曲线图400描绘随着以纳秒(ns)为单位的时间的以伏特(v)为单位的脉冲响应。如所示的，穿过真实信道的状态转变不是瞬时的。在曲线图400中示出的示例中，大约0.045 V的高信号在大约1.2 ns(例如，从大约1.8 ns到大约3 ns)内调整到大约零。因此，在曲线图400的示例中，以比大约1.2 ns更快发生的信号状态变化引起在时间上相邻的值以ISI的形式彼此干扰。ISI是一个码元(例如，1或0)干扰随后的码元的任何形式的信号失真。例如，后面跟随有在2 ns处的低电压的在时间1.8 ns处的高电压将会导致大约0.02 V的剩余高电压(例如，大约一半) 由于ISI而被归属于低电压。
图5是在应用来自有损信道(诸如，信道113)的脉冲响应之后的波形540的一方面的曲线图500。例如，被足够快地传送从而基于信道的脉冲响应遭受ISI的理想波形(诸如，理想波形340)可导致诸如波形540的波形。随着时间描绘对应位序列531以示出在应用ISI之前在对应点处编码于波形540中的数据(例如，位/码元)。从曲线图500能够看出，连续高振幅值能够将总体波形540推高，而连续低振幅值能够将总体波形540推低。这能够导致难以在接收器区分高值和低值。例如，低值531a跟随在多个高值后面，导致相对较高振幅的低值。另外，高值531b跟随在多个低值后面，导致相对较低振幅的高值。作为结果，低值531a的振幅在很大程度上无法区别于高值531b的振幅。如此，对于遭受ISI的高速应用，接收器应该知道每个码元的上下文。DFE(诸如，DFE 131和/或200)能够提供这种上下文感知。DFE能够将每个到来值与（一个或多个）前面的值进行比较以提供用于信号解释的上下文。每个DFE抽头提供与另外的前面的值的比较。例如，双抽头DFE将会允许码元与两个前面的码元进行比较，三抽头DFE将会允许码元与三个前面的码元进行比较，等等。因此，增加DFE抽头的数量增加复杂性，但克服由于日益快速的信号传输而导致的增加数量的ISI。
图6是在应用抖动641之后的理想波形640(诸如，理想波形340)的一方面的曲线图600。抖动641是信号传送中的时间变化，所述时间变化能够由通信链路(诸如，信道113)引起。信号640被描绘为实线，而信号抖动641以虚线描绘。抖动在这里涉及正弦抖动，是一种类型的周期性抖动(PJ)。这种抖动与位序列不相关。抖动641在时间上并且因此沿着x轴使波形640移位，但不在振幅上并且因此不沿着y轴使波形640移位。时钟基准620被描绘为沿着转变阈值的圆圈，所述转变阈值类似于转变阈值345。时钟基准620基于对应时钟信号指示波形640能够改变状态的时间位置，有时被称为时钟周期。边缘是信号的从第一状态转变为第二状态的任何部分。如所示的，波形640在边缘601、602和603改变状态。从低状态到高状态的状态转变被称为上升沿，而从高状态到低状态的转变被称为下降沿。边缘601和603是上升沿，而602是下降沿。边缘601、602和603在理想情况下应该在基准620期间与转变阈值交叉。然而，由于抖动641，边缘601、602和603可在由在虚线之间描绘的抖动641时间段限制的任何点期间发生。
直方图610被示出以进一步阐明抖动641。直方图610是数值数据的分布的图形表示，并且估计连续变量的概率。具体地讲，直方图610描绘当同一波形640被连续地重复时波形640边缘(诸如，边缘601、602和603)相对于时钟基准620出现在任何指定时间位置的次数。直方图610沿着Y轴描绘边缘发生频率，并且沿着x轴相对于时钟基准620描述时间位置。如所示的，抖动641使波形640边缘最频繁地发生在抖动641时间段的边界的任一边缘，正好发生在时钟基准620的可能性减小。
图7是在如以上参照图4-6所讨论那样应用脉冲响应/ISI和抖动之后的波形740(诸如，理想波形340)的一方面的曲线图700。波形740是在经过信道(诸如，信道113)之后由接收器(诸如，Rx 120)接收到的波形的示例。波形740边缘701、702和703分别基本上类似于在应用ISI之后的边缘601、602和603。边缘701、702和703在由x描绘的时间位置处与阈值745交叉。由于ISI相对于阈值745改变波形的振幅，边缘701、702和703可能在一些情况下未在时钟基准720处与阈值745交叉。直方图710基本上类似于直方图610。如所示的，将ISI/脉冲响应应用于波形740不影响直方图710，直方图710描绘由不相关抖动引起的信号分布。因此，ISI和不相关抖动应该对信号具有独立影响。另外，因为波形740是在接收器接收到的波形，所以将会有益的是，测试和测量系统(诸如，示波器130)被配置为以基本上类似的形状并且利用基本上类似的直方图710显示波形(诸如，波形740)以确保用于测试目的的准确性。
图8是抑制波形840中的抖动的DFE限幅器830移动的一方面的曲线图。DFE限幅器830是由DFE(诸如，DFE 131和/或200)实现的移动阈值。DFE限幅器830在曲线图800中被描述为点划线。DFE限幅器830是用于以类似于阈值345的方式区分高值和低值的信号阈值。然而，DFE限幅器830随着时间进行调整以解决由于ISI而发生的信号变化。具体地讲，一系列低值使限幅器830移动得更低，而一系列高值使限幅器830移动得更高。因此，当确定码元是高值还是低值时，限幅器830考虑信号的上下文，而非仅考虑振幅(例如，以便计及ISI)。DFE限幅器830在时钟基准820处进行调整，时钟基准820基本上类似于时钟基准620和720。
波形840基本上类似于波形740，并且包含边缘801、802和803，边缘801、802和803分别基本上类似于边缘701、702和703。当在测试和测量系统(诸如，示波器130)处被测量并且显示时，波形840应该与在接收器接收到的波形(例如，波形740)匹配。边缘801和802沿着x轴与DFE限幅器830交叉，其中在由x标记的时间位置处描绘这种交叉。因此，这种交叉随着时间而发生。如此，边缘801和802产生直方图810，直方图810示出基本上类似于直方图710的分布。
然而，由于DFE限幅器830移动，边缘803沿着y轴与限幅器830交叉。换句话说，限幅器830在同一时刻转变跨过波形840和针对波形840的抖动时间段的关联边界。作为结果，针对边缘803的直方图813是直线，描绘边缘803在所有情况下在同一时间位置与限幅器830交叉，而不管抖动如何。因此，DFE限幅器830在位转变/时钟基准820处有效地抑制与边缘803关联的抖动。如以上所讨论的，ISI不影响抖动。然而，如边缘803所示，将DFE用于解决ISI能够影响抖动。另外，可主要在位转变处测量抖动，从而使DFE限幅器830对抖动测量具有增加的影响。
图9是基于抑制波形940中的抖动的DFE限幅器930的波形940修改的一方面的曲线图。波形940基本上类似于波形840。波形940包含边缘901、902和903，边缘901、902和903分别基本上类似于边缘801、802和803。波形940图示DFE的替代形式。在波形940中，DFE限幅器930保持恒定。替代地，按照与DFE限幅器830相反的方式以计算方式增加或减小波形940的振幅。换句话说，替代于如在DFE限幅器830中一样在边缘902和903之间向上移动DFE限幅器930，DFE限幅器930保持恒定并且波形940被向下调整。
如所示的，边缘901和902保持直方图910。然而，DFE限幅器930的实现方式在边缘903和波形部分904二者处抑制抖动，从而产生直方图913，直方图913类似于直方图813。因此，采用DFE限幅器940的计算DFE也抑制抖动。
图10是具有抑制波形1040中的抖动的有限边缘转换速率的DFE限幅器1030的一方面的曲线图1000。DFE限幅器830和相对于DFE限幅器930的振幅调整被描绘为是瞬时的。换句话说，这种DFE限幅器在对应时钟基准处立即转变状态。当限幅器无限快地改变状态时，这种DFE限幅器可被称为具有无限转换速率。通过进行离散DFE限幅器变化，能够在基于软件的DFE实现方式中实现无限转换速率。基于硬件的DFE限幅器(诸如，限幅器1030)可实时地改变状态。如此，限幅器1030具有有限转换速率，意味着限幅器1030在有限量的时间期间在状态之间切换。波形1040基本上类似于波形840，但为了清楚而被更详细地示出。波形1040还包括周期性抖动边界1041。
当DFE限幅器1030具有有限转换速率时，波形1040和周期性抖动边界不会总是在正好相同的时刻与限幅器1030交叉。因此，抖动不会被抑制为零。然而，抖动仍然由非零值抑制(例如，压缩)。例如，波形1040在峰值到峰值1042的时间段期间经历抖动。然而，波形1040和抖动时间段边界1041分别在峰值到峰值1043的时间段期间与DFE限幅器交叉。因此，从峰值到峰值1042到峰值到峰值1043，抖动被部分地抑制/压缩。在数学上，用于抖动抑制的抖动转换比(JC)能够被描述如下，其中a-h是图10中所描绘的曲线图点，SRslc是限幅器130的转换速率，并且SRwfm是波形1040的转换速率：
ab =在DFE之前的抖动
方程5
cd =在DFE之后的抖动
方程6
方程7
方程8
方程9
方程10
方程11
当时
方程12
当时
方程13。
图11a-h是将要被应用于基于位序列1131的曲线图集合(例如，直方图或PDF)以准确地计及DFE对抖动的影响的DFE限幅器模式1130的各方面的曲线图1100。DFE限幅器模式1130能够由DFE(诸如，DFE 131)采用。针对所示的每个可能的三位序列和所示的时钟基准1120上的转变选择DFE限幅器模式1130。另外，在限幅器不沿着Y轴经过位波形的情况下，每个DFE限幅器模式1130能够被应用于对应集合中的第三位。因此，每个集合中的第三位的波形针对ISI而被调整，并且正确地捕获针对所述位的抖动。由DFE限幅器以相同的方式调整针对每个集合中的第三位的直方图/PDF。直方图/PDF能够随后被正则化以产生以任何预期BER正确地显示信号的抖动的完整直方图/PDF和/或眼图。
应该注意的是，针对每个三位序列选择DFE限幅器模式1130。采用的集合的数量是2(N+2)，其中N是DFE抽头的数量。因此，在N是1的情况下，采用与八个集合和八个DFE限幅器模式1130对应的单个DFE抽头。当采用逐渐更高速度的信号传输时，采用更多个DFE抽头、更长的位序列和更大数量的集合。具体地讲，DFE抽头的数量增加，导致N+2的位序列长度的增加，并且导致为每个可能的位序列产生集合所需的2(N+2)个集合。DFE限幅器模式1130可根据需要而被扩展以准确地处理位序列的所有可能集合的最后一位。
图12是在测试和测量系统(诸如，示波器130和/或1300)中采用DFE(诸如，DFE 131和/或200)以针对ISI进行调整并且准确地计及DFE对抖动的影响的方法1200的一方面的方框图。在块1201，通过获得输入信号和/或与输入信号关联的输入信号数据来获取波形。如上所述，输入信号是高速串行信号，并且因此遭受ISI。根据需要采用CTLE仿真以实现CTLE，诸如CTLE 251。
在块1203，例如通过采用时钟恢复电路，对输入信号执行时钟恢复。时钟恢复导致与输入信号对应的时钟信号。恢复的时钟信号被用于确定编码在输入信号/数据中的位序列。另外，根据需要选择/适配DFE抽头的数量。例如，测量系统可从用户接收输入。所述输入可指示：波形将要被测试以符合指定标准。测量系统可随后基于存储在存储器中的数据选择与所选择的标准对应的DFE抽头的数量。
在块1205，基于在块1203确定的对应位序列和DFE抽头的数量，输入信号数据的各部分被分派到各集合中。具体地讲，基于在DFE中采用的DFE抽头的数量选择集合的数量。集合的数量被选择为2(N+2)，其中N是DFE抽头的数量。也选择所述集合，使得每个可能的位序列N+2被分派给唯一集合。基于编码在输入信号/数据部分中的位序列，输入信号数据的每个部分能够随后被分派给对应集合。
在块1207，针对包括不相关抖动和噪声的每个集合创建直方图或PDF。直方图是数值数据的分布(诸如，对应集合中所有样本上的信号振幅/数据值的分布)的图形表示。PDF是表示指定值将会基于以前的数据集合值的分布而发生的概率的替代数学表示。能够由波形数据库曲线图表示直方图或PDF，并且因此，针对每个集合产生波形曲线图/直方图/PDF。通过将已知ISI与针对每个集合测量的不相关抖动(例如，PJ和RJ)和不相关噪声(PN和RN)卷积，可创建针对每个集合的PDF/直方图。应该注意的是，在应用DFE之前完成针对每个集合的直方图/PDF的创建。
在块1209，DFE被应用于每个集合直方图/PDF/曲线图。DFE采用与每个集合对应的DFE限幅器模式，例如DFE限幅器模式1130。选择DFE限幅器模式以针对ISI进行调整并且准确地捕获针对对应集合和/或对应集合中的指定位的抖动抑制。DFE限幅器模式的应用导致针对每个集合的经调整的波形曲线图/经DFE调整的位序列(例如，具有集合直方图或集合PDF的形式)。
在块1211，针对每个集合的经DFE调整的曲线图/位序列(例如，集合直方图或集合PDF)基于发生密度而被正则化并且被组合成最终直方图/PDF。在块1213，基于最终直方图/PDF确定针对处于预期BER的对应眼图的抖动和眼轮廓（eye contour）。通过将输入信号数据分离到各集合中，在通过DFE准确地捕获抖动抑制的情况下产生针对集合的直方图/PDF，以及组合直方图/PDF，所获得的眼图准确地在示波器显示器上描绘输入信号，该输入信号例如在经过信道之后由接收器(诸如，分别为接收器120和信道113)接收。
图13是被配置为用作用于应用DFE(诸如，DFE 131)的测试和测量系统(诸如，示波器130)的示波器1300的一方面。示波器100可被用于结合示波器130、信道113、Tx 110和/或Rx 120来进行实现和/或操作。示波器100还可被配置为例如通过采用DFE限幅器模式1130和/或本文公开的任何其它方法来实现方法1200。示波器100包括信号输入端口1311，信号输入端口1311可以是被配置为接受用于测试目的的输入信号(诸如，遭受ISI的信号)的任何电气和/或光学端口、接收器等。输入端口1311耦合到信号分析电路1314，信号分析电路1314可包括放大器、采样器、相位参考电路、时钟恢复电路和/或用于信号采样和/或信号调节的其它部件。信号分析电路1314从输入端口511接收输入信号，对输入信号执行采样和其它信号分析，并且执行时钟信号恢复。信号分析电路514可被实现为一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或其它处理电路。信号分析电路1314还可被配置为将输入信号数据存储到存储器以用于进一步处理。信号分析电路1314耦合到处理器1315，处理器1315可被实现为通用处理器。处理器1315被配置为执行来自存储器1317的指令，并且执行由所述指令指示的任何方法和/或关联的步骤。存储器1317可被实现为处理器高速缓存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、固态存储器、（一个或多个）硬盘驱动器或任何其它存储器类型。存储器1317用作非暂态介质，用于存储数据、计算机程序产品和其它指令并且根据需要将这种数据/产品/指令提供给处理器1315以用于计算。
处理器1315可包括DFE模块1316。DFE模块1316是被配置为执行下述操作的处理电路和/或指令集：确定由输入信号数据表示的位序列，基于位序列将输入信号数据分类到各集合中，针对每个集合产生直方图/PDF，将DFE限幅器应用于每个曲线图，并且对所获得的数据进行正则化并且将所获得的数据组合成最终直方图/PDF。DFE模块1316还被配置为执行方法1200和本文公开的任何其它方法。在一些实施例中，DFE模块516还可被整体地或部分地实现在存储器1317、处理器1315、信号分析电路1314、用户控件1313和/或显示器1319中。
用户控件1313耦合到处理器1315和信号分析电路514。用户控件1313可包括选通脉冲输入、增益控件、触发器、显示调整、功率控件或可由用户用于显示或改变显示器1319上的输入信号的显示的任何其它控件。显示器1319可以是数字屏幕或基于阴极射线管的显示器。显示器1319包括用于将对应输入信号显示为例如眼图的多个标线。因此，示波器1300可经信号输入端口1311接收遭受ISI的输入信号，对输入信号进行采样/分析，基于位序列将数据分类到各集合中，每个集合应用DFE限幅器模式以准确地捕获抖动抑制，并且基于经用户控件1313接收的用户输入产生正确地表示输入信号的对应眼图，对应眼图用于在显示器1319标线上显示。
本发明的各方面可在特别创建的硬件上、在固件、数字信号处理器上或在包括根据编程的指令操作的处理器的具体编程的通用计算机上操作。如本文所使用的术语控制器或处理器旨在包括微处理器、微型计算机、ASIC和专用硬件控制器。本发明的一个或多个方面可被体现于计算机可用数据和计算机可执行指令中，诸如体现于由一个或多个计算机(包括监测模块)或其它装置执行的一个或多个程序模块中。通常，程序模块包括例程、程序、对象、部件、数据结构等，它们当由计算机或其它装置中的处理器执行时执行特定任务或实现特定抽象数据类型。计算机可执行指令可被存储在非暂态计算机可读介质(诸如，硬盘、光盘、可移动存储介质、固态存储器、RAM等)上。本领域技术人员将会理解的，可在各种方面根据需要组合或分配程序模块的功能。另外，所述功能可被整体地或部分地体现于固件或硬件等同物（诸如集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)等）中。特定数据结构可被用于更有效地实现本发明的一个或多个方面，并且可在本文描述的计算机可执行指令和计算机可用数据的范围内设想这种数据结构。
前面描述的所公开的主题的版本具有已被描述或者对于本领域普通技术人员而言将会显而易见的许多优点。即使如此，也并不在公开的设备、系统或方法的所有版本中需要所有这些优点或特征。
另外，这个书面描述参照特定特征。应该理解，本说明书中的公开包括那些特定特征的所有可能的组合。例如，当在特定方面的情况下公开特定特征时，也能够在可能的程度上在其它方面的情况下使用所述特征。
此外，当在本申请中参照具有两个或更多个定义的步骤或操作的方法时，能够按照任何次序或同时执行定义的步骤或操作，除非上下文排除那些可能性。
虽然已为了说明的目的图示和描述了本发明的特定方面，但将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可做出各种修改。因此，本发明不应该受到除所附权利要求之外的限制。

Claims (15)

1.一种测试和测量系统，包括：
输入端口，被构造为经信道接收遭受码元间干扰(ISI)的输入信号；和
处理器，被配置为：
确定编码在输入信号中的位序列；
基于对应位序列将输入信号的各部分分派到各集合中；
通过采用与每个集合对应的DFE限幅器模式来将判定反馈均衡器(DFE)应用于针对每个集合的曲线图以便获得经DFE调整的曲线图，经DFE调整的曲线图准确地捕获抖动抑制；以及
对经DFE调整的曲线图进行正则化和组合。
2.如权利要求1所述的测试和测量系统，其中所述处理器还被配置为基于在DFE中采用的DFE抽头的数量选择所述集合的数量。
3.如权利要求2所述的测试和测量系统，其中所述集合的数量被选择为2(N+2)，其中N是在DFE中采用的DFE抽头的数量。
4.如权利要求1所述的测试和测量系统，其中所述处理器还被配置为在应用DFE之前产生针对每个集合的直方图，从而使得经DFE调整的曲线图包括针对每个集合的集合直方图。
5.如权利要求4所述的测试和测量系统，其中通过将平均ISI模式与在应用DFE之前针对所述集合测量的不相关抖动和不相关噪声进行卷积来产生每个集合直方图。
6.如权利要求5所述的测试和测量系统，其中对经DFE调整的位序列进行正则化和组合包括：
基于发生密度对所述集合直方图进行正则化；以及
将正则化的集合直方图组合成最终直方图。
7.如权利要求6所述的测试和测量系统，其中所述处理器还被配置为基于所述最终直方图确定眼图的眼轮廓。
8.如权利要求1所述的测试和测量系统，其中所述处理器还被配置为在应用DFE之前针对每个集合产生概率分布函数(PDF)，从而使得经DFE调整的曲线图包括针对每个集合的集合PDF。
9.如权利要求8所述的测试和测量系统，其中通过将平均ISI模式与在应用DFE之前针对所述集合测量的不相关抖动和不相关噪声进行卷积来产生每个集合PDF。
10.如权利要求9所述的测试和测量系统，其中对经DFE调整的位序列进行正则化和组合包括：
基于发生密度对集合PDF进行正则化；以及
将正则化的集合PDF组合成最终PDF。
11.如权利要求10所述的测试和测量系统，其中所述处理器还被配置为基于最终PDF确定眼图的眼轮廓。
12.一种在测试和测量系统中采用判定反馈均衡器(DFE)的方法，所述方法包括：
获得与遭受码元间干扰(ISI)的输入信号关联的输入信号数据；
确定编码在输入信号数据中的位序列；
基于对应位序列将输入信号数据的各部分分派到各集合中；
通过采用与每个集合对应的DFE限幅器模式来将DFE应用于针对每个集合的曲线图以便获得经DFE调整的波形数据库曲线图，经DFE调整的波形数据库曲线图准确地捕获抖动抑制；
对经DFE调整的波形数据库曲线图进行正则化；以及
将正则化的经DFE调整的波形数据库曲线图组合成最终波形曲线图。
13.如权利要求12所述的方法，还包括：基于在DFE中采用的DFE抽头的数量选择所述集合的数量。
14.如权利要求12所述的方法，还包括：通过将平均ISI模式与在应用DFE之前针对所述集合测量的不相关抖动和不相关噪声进行卷积来在应用DFE之前产生针对每个集合的波形数据库曲线图。
15.如权利要求14所述的方法，还包括：基于最终波形数据库曲线图确定眼图的眼轮廓。
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