CN201766598U - 一种多速率一带四比特误码分析检测仪 - Google Patents

一种多速率一带四比特误码分析检测仪 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种多速率一带四比特误码分析检测仪，包括数据发生单元、误码检测单元、时钟数据恢复单元、高速开关、时钟源、单片机、电脑PC和若干个待测单元、若干个电连接输入接口、电连接输出接口，数据发生单元与电连接输出接口连接，时钟数据恢复单元与电连接输入接口连接，数据发生单元和时钟数据恢复单元分别与误码检测单元连接，数据发生单元、误码检测单元、时钟数据恢复单元分别与单片机连接，所述的单片机与电脑PC连接，电连接输入接口与电连接输出接口之间连接待测单元。本实用新型一带四比特误码分析检测仪可以实现一带多的测试功能，能够提供多个输入输出口，而且能够快速切换，结合一带多的测试板能同时对数个待测单元进行测试，使生产效率大大增加。

Description

一种多速率一带四比特误码分析检测仪
技术领域
本实用新型涉及射频通信设备，具体是指一种多速率一带四比特误码分析检测仪。
背景技术
在通讯系统中，设备故障、传播衰落、码间干扰、邻近波道干扰等都使得在数字通讯中的接收端不可避免出现误码，都可能造成系统性能恶化甚至造成通讯中断，其结果都可以误码的形式表现出来，误码率就是接收出现差错的比特数与总的发送的比特数之比。随着通讯技术的不断发展，传输速率越来越高，误码测试的速率也在不断提升，而误码规则也越来越严格，这使得误码率测试变得越来越重要。目前，虽然已经开发出若干测试较高速率信号的误码检测仪，但由于其成本较高、开发设计较为复杂，不利于产品的推广使用。传统误码检测仪只能对一信号进行检测，尤其在对待测单元进行高低温特性实验时，漫长的时间等待后，一个传统误码仪只能检测一个待测单元，十分费时。
实用新型内容
本实用新型需解决的问题是提供一种测试效率高、测试准确、能够实现一带多的误码分析检测仪。
为了实现上述目的，本实用新型设计出一种多速率一带四比特误码分析检测仪，包括数据发生单元、误码检测单元、时钟数据恢复单元、高速开关、时钟源、单片机、电脑PC和若干个待测单元、若干个电连接输入接口、电连接输出接口，数据发生单元与电连接输出接口连接，时钟数据恢复单元与电连接输入接口连接，数据发生单元和时钟数据恢复单元分别与误码检测单元连接，数据发生单元、误码检测单元、时钟数据恢复单元分别与单片机连接，所述的单片机与电脑PC连接，电连接输入接口与电连接输出接口之间连接待测单元。
所述的单片机采用的型号是C8051F340，时钟数据恢复单元中的时钟数据恢复功能的芯片采用的型号为VSC3208。
本实用新型多速率一带四比特误码分析检测仪通过一个高速开关快速切换四个输入输出，可以方便地实现对四路155Mbps至4.25Gbps速率信号进行误码检测，检测仪设计简单，对测试人员没有很高的技能要求且制造成本较低，相对于常规的单路误码分析检测仪，测试效率更高，有利于进行大规模的模块生产。
本实用新型多速率一带四比特误码分析检测仪可以实现一带多的测试功能，能够提供多个输入输出口，而且能够快速切换，结合一带多的测试板能同时对数个待测单元进行测试，使生产效率大大增加。
附图说明：
图1是本实用新型误码分析检测仪组成原理方框图；
图2是本实用新型误码分析检测仪中的单片机控制流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本实用新型的结构原理作进一步的详细描述：
如图1所示，一种多速率一带四比特误码分析检测仪的实施例。它包括数据发生单元1、误码检测单元2、时钟数据恢复单元3、高速开关4、时钟源5、单片机6、电脑PC 7和四个待测单元8(A、B、C、D)、四个电连接输入接口9、四个电连接输出接口10，数据发生单元1与电连接输出接口10连接，时钟数据恢复单元3与电连接输入接口9连接，数据发生单元1和时钟数据恢复单元3分别与误码检测单元2连接，数据发生单元1、误码检测单元2、时钟数据恢复单元3分别与单片机6连接，所述的单片机6与电脑PC 7连接，电连接输入接口9与电连接输出接口10之间连接待测单元8(1、2、3、4)。
在本实施中所述的单片机6采用的型号是C8051F340。所述的时钟数据恢复单元3中的时钟数据恢复功能的芯片采用的型号为VSC3208，都为现有的成熟电路，但上述型号的芯片，性能相对稳定。
电脑PC 7主要实现以下功能：显示当前日期和时间；根据检测需要设置各种参数(产生码型、检测码型、信号速率、检测时间等)；显示误码个数与误码率；显示“无信号”、“同步丢失”等错误状态。整个操作显示界面设计简单、操作方便，它是在Visual Basic6.0环境下编写生成的。
本实施例中可分为两个部分：误码测试部分和人机界面。误码测试部分包括数据发生单元1、误码检测单元2、时钟数据恢复单元3、高速开关4、时钟源5、单片机6，可以将数据发生单元1、误码检测单元2、时钟数据恢复单元3、高速开关4、时钟源5、单片机6集成于评估板上，连接被测单元的误码检测芯片VSC3208，用于伪随机序列的产生、同步及对比检测，并统计出误码数；一个与VSC3208相连接的时钟源，用于提供数据发生频率；一个用于与上位PC机和下位测试芯片进行通讯的C8051F340的单片机，该单片机上设置有连接上述PC机进行通讯的USB接口，还有连接误码测试芯片进行通讯控制的SPI总线，VSC3208通过单片机向PC机提供发出的比特流量和误码个数。PC机上人机界面采用VB编写。
如图2所，单片机6的工作流程如下：PC界面通过USB接口实现与C8051F340的通信，单片机通过SPI口将上位机发送过来的控制命令转发给VSC3208，完成VSC3208各寄存器的设置，误码测试系统中，单片机用SPI总线与VSC3208误码测试模块进行通信，以C8051F340作为主器件，VSC3208为从器件，每个控制命令为16位，其中8位地址，8位数据，而且每个数据是一个字符。为让单片机识别控制命令已发完，最后一个16位数据设为FFFF。每当串行外设接口SPI接收或发送完一组串行数据时，就产生一个中断请求。串行中断请求在单片机芯片内部自动由硬件置位发生，具有实时性高的特点。为了实时地显示误码测试仪的工作状态，单片机每秒扫描一次各寄存器，将其值通过USB接口上传到PC界面，C8051F340单片机内部集成USB控制器，通过对相寄存器的配置可以直接连至PC的USB接口。
本实施例的工作过程如下：开机启动后，C8051F340单片机初始化进入SPI模式并重置VSC3208，用户在PC端对码型、速率、测试时间及四选一通道进行选择，VSC3208的相关寄存器会被设置，C8051F340单片机控制VSC3208模式为Page Mode(Register Mode无PRBS产生及检测，锁相环功能)，并选通四组I/O，由C8051F340控制作高速切换，实现一带四功能。此时判断是否同步、有无数据时钟丢失，如无异常，设置成功进入工作状态。对数据发生单元1，C8051F340单片机控制VSC3208的相关寄存器，如控制TX PRBS Control register，设置输出五种码型27-1、210-1、223-1、231-1、40-bit user pattern；控制RefCLK Multiplication Ratioregister、Global Frequency Control register、Rx Divide Ratioregister设置输出信号速率从155.52Mbps到4.25Gbps。时钟数据恢复单元3在输入的信号数据中提取时钟信号找到数据和时钟正确的相位关系将比特流送至误码检测单元2。误码检测单元2将时钟数据恢复单元3提取的时钟和数据与数据发生单元1发出的比特流进行比较，判断是否有信号、时钟丢失。对误码检测单元2，VSC3208有若干单元对输入信号进行检测，如C8051F340单片机访问RX Error Status register，就能判断是否有信号丢失。同时，C8051F340单片机会监测误码检测单元2内误码计数寄存器误码数并显示在用户操作界面上。误码测试之前，C8051F340单片机会清零内部计时器，设置误码测试时间，测试完执行中断。根据测试时间、发送数据的速率和VB设置的相关程序，电脑PC7即可计算出数据发生单元1发出的比特总数和误码率。
本实用新型的工作原理是：数据发生单元可提供PRBS7、PRBS10、PRBS23、PRBS31、40-bit user pattern五种码型，由单片机控制选择，时钟源由单片机控制输出制定的频率触发数据发生单元产生测试系统的信源比特流；时钟数据恢复单元在输入数据信号中提取时钟信号并找出数据和时钟正确的相位关系，并送至误码检测单元，误码检测单元将其与数据发生单元输出的类型相同的伪随机序列进行比较，统计出误码个数，送至单片机；单片机作为人机界面硬件的控制部分对误码率的计算以及测试子系统的各状态的显示都通过电脑PC 7的界面来实现。高速开关可对四路输入输出信号进行高速切换，实现一个误码仪测试四个待测单元功能。
上述内容，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域技术人员根据本实用新型的构思，所作出的适当变通或修改，都应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种多速率一带四比特误码分析检测仪，其特征是：包括数据发生单元(1)、误码检测单元(2)、时钟数据恢复单元(3)、高速开关(4)、时钟源(5)、单片机(6)、电脑PC(7)和若干个待测单元(8)、若干个电连接输入接口(9)、电连接输出接口(10)，数据发生单元(1)与电连接输出接口(10)连接，时钟数据恢复单元(3)与电连接输入接口(9)连接，数据发生单元(1)和时钟数据恢复单元(3)分别与误码检测单元(2)连接，数据发生单元(1)、误码检测单元(2)、时钟数据恢复单元(3)分别与单片机(6)连接，所述的单片机(6)与电脑PC(7)连接，电连接输入接口(9)与电连接输出接口(10)之间连接待测单元(8)。
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