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VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung ist eine Fortsetzung und beansprucht die Priorität der vorläufigen
US-Patentanmeldung Nr. 62/801,619 , die am 5. Februar 2019 eingereicht wurde.
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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung bezieht sich auf Prüf- und Messinstrumente, insbesondere auf die Verwendung eines Oszilloskops zur Charakterisierung eines Signalpfades.
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HINTERGRUND
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Serielle Hochgeschwindigkeits-Datenverbindungen werden häufig für die Kommunikation zwischen elektrischen Geräten verwendet. Mit steigender Bitrate erfordert die Simulation und Messung dieser seriellen Hochgeschwindigkeits-Datenverbindungen im Allgemeinen die Verwendung von S-Parametern zur Charakterisierung der Komponenten in der Verbindung für Einbettungs-(Embea)- und Entbettungs-(Deembea)-Vorgänge. Bei der in 1 dargestellten seriellen Datenverbindung werden beispielsweise die Ausgangsimpedanz (s22) des Senders (Tx) 10, die Eingangsimpedanz (s11) des Empfängers (Rx) 14 und die vollständigen S-Parameter des Kanals 12 allesamt benötigt, um die Verbindung vollständig zu charakterisieren und zu simulieren. Das Ergebnis ist typischerweise, dass die Signale am Empfänger angepasst werden können, um das Signal am Sender zu erhalten, indem die Auswirkungen des Kanals und der Abschlüsse beseitigt werden, was als Entbettung bzw. Deembedding bezeichnet wird.
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Traditionell wurde zur Durchführung dieser Art einer Messung von S-Parametern für die Charakterisierung von Zwei- oder Mehrport-Netzwerken ein vektorieller Netzwerkanalysator (VNA) oder ein Zeitbereichs-Reflektometrie-(TDR - Time Domain ReflectometrY)-System mit einem Abtastoszilloskop benötigt. Echtzeit-Oszilloskope werden auch häufig für Fehlersuche, Prüfung und Messungen von seriellen Hochgeschwindigkeits-Datenverbindungen eingesetzt. Ein Echtzeit-Oszilloskop kann in Verbindung mit einem Schrittsignalgenerator verwendet werden, um eine Zeitbereichs-Übertragungs-(TDT - Time Domain Transmission)- oder eine Zeitbereichs-Reflexions-(TDR - Time Domain Retlection)-Messung einer Verbindung durchzuführen. Dieser Ansatz hat eine Begrenzung im Hinblick auf die Bandbreite, da ein Stufensignal eine linear abnehmende Energie über die Frequenz auf der dB-Skala hat.
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Darüber hinaus besteht oft die Notwendigkeit, den Sender und den Kanal zu charakterisieren, da der Empfänger mit der Kombination von Sender und Kanal interagiert. Die meisten Sender enthalten Signalgeneratoren, die stufenförmige Signale und verschiedene NRZ/PAM4-Datenmuster erzeugen können. Ein NRZ-(Keine-Rückkehr-Auf-Null - Non-Return-To-Zero)-Datemuster stellt die binären Hoch- und Niedrig-Zustände dar, die durch spezifische und konstante Gleichspannungen (DC) übertragen werden. Er kann auch als PAM-2 bezeichnet werden, da er die zweistufige Pulsamplitudenmodulation darstellt. Ein PAM4-Datenmuster überträgt im Allgemeinen 2 Bit pro Symbol, wodurch die für eine gegebene Datenrate benötigte Bandbreite halbiert wird.
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Wenn ein stufenförmiges Signal zur Extrahierung von S-Parametern verwendet wird, wird die Ergebnisgenauigkeit und die Frequenzspanne durch die Energie des Stufensignals bei höheren Frequenzen begrenzt. Die eher zufälligen NRZ/PAM4-Datenmuster, wie z.B. PRBS13 (pseudozufällige binäre Sequenz 13) für NRZ und PRBS12Q für PAM4, haben jedoch eine noch höhere Energie bei noch höheren Frequenzen. Die meisten der pseudozufälligen NRZ/PAM4-Datenmuster weisen eine größere Anzahl von Übergängen, die mehr Hochfrequenzenergie tragen als ein Schrittsignal, das einen Übergang, wenn nur die steigende oder fallende Flanke gezählt wird, oder zwei Übergänge, wenn sowohl die steigende als auch die fallende Flanke gezählt werden, aufweist, auf.
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Ausführungsformen der offenbarten Vorrichtungen und Methoden beheben Mängel im Stand der Technik.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Ausführungsform eines Kanals zwischen einem Sender und einem Empfänger.
- 2 zeigt einen Vergleich einer erfassten Wellenform und einer entbetteten Wellenform auf einem Echtzeit-Oszilloskop.
- 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Bestimmung eines S-Parameters eines Kommunikationskanals.
- 4 zeigt eine extrahierte Impulsantwort aus einem durch ein Oszilloskop erfassten Signal.
- 5 zeigt einen Vergleich der Magnitudenspektren des extrahierten Impulses und eines idealen Impulses bei einer ersten Datenrate.
- 6 zeigt Magnitudenspektren eines idealen Impulses bei verschiedenen Datenraten.
- 7 zeigt Magnitude, Phase, Impuls- und Sprungantworten einer S-Parameter-Übertragungsfunktion.
- 8 zeigt einen Vergleich eines Augendiagramms für eine erfasste Wellenform und eines Augendiagramms für eine entbettete Wellenform.
- 9 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung, die einen S-Parameter eines Kommunikationskanals bestimmen kann.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die hier vorgestellten Ausführungsformen können Prüfinstrumentarien wie Echtzeit-Oszilloskope und Abtast-Oszilloskope (zusammen „Skope“) verwenden, die in bestimmten Testkonfigurationen, wie z.B. Sendertests und Empfängerkalibrierungstests, anstelle des in 1 gezeigten Empfängers („Rx“) Wellenformen erfassen können. Wenn die Empfänger an Ort und Stelle sind, werden manchmal Sonden mit Skopen verwendet, um das vom Sender über den Kanal übertragene Signal zu erfassen. Dieser Aufbau kann für die Fehlersuche und Verifizierung des Systems verwendet werden.
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Ein Echtzeit-Skop kann eine kontinuierliche Zeitwellenform eines Datenmusters unabhängig davon erfassen, ob sich das Datenmuster wiederholt oder nicht. Eine erfasste NRZ-Wellenform ist in 2 mit einer Datenrate von fb1 = 10 Gb/s dargestellt. Ein Abtast-Skop kann nur sich wiederholende Datenmuster erfassen, denn um hohe Bandbreiten zu erreichen, verwenden Abtast-Skope in der Regel eine zeitäquivalente Abtastung, die davon abhängt, dass sich das Muster wiederholt. In den meisten Fällen sind die Sender in der Lage, sich wiederholende Muster zu senden. Es kann davon ausgegangen werden, dass ein sich wiederholendes Muster für die S-Parameter-Extraktion zur Verfügung steht. In einigen Fällen ist der Sender ein Signalgenerator, wie z.B. ein Bitfehlerratentester (BERT - Bit Error Rate Tester), ein Arbiträr-Wellenform-Generator (AWG), ein Impulsmuster-Generator (PPG - Pulse Pattern Generator) usw.
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Wie in 2 zu sehen ist, unterscheidet sich die erfasste Wellenform 20 von der tatsächlichen entbetteten Wellenform 22 aufgrund der Eigenschaften des Kommunikationskanals. Wenn der Kanal einer Charakterisierung durch Bestimmung der S-Parameter des Kanals unterzogen wird, kann die Vorrichtung diese Eigenschaften anwenden, um die Effekte des Kanals zu entbetten, um eine genauere Wellenform des empfangenen Signals zu erhalten.
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3 zeigt einen Gesamtprozess zur Bestimmung des S-Parameters eines Kommunikationskanals. Zu Beginn wird bei 30 ein erstes Datenmuster mit einer ersten Datenrate über den Kommunikationskanal gesendet. Das Skop erfasst dann bei 32 in 3 die erste Wellenform, in diesem Fall die in 2 gezeigte erfasste Wellenform, und bestimmt die Impulsantwort aus der ersten Wellenform, die hier als erste Impulsantwort bezeichnet wird. In dieser Offenbarung können die Begriffe „Impuls“ und „Impulsantwort“ austauschbar verwendet werden.
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Die Impulsantwort kann aus der erfassten Wellenform durch Verwendung eines vorhandenen Industriestandard-Algorithmus bestimmt werden, der die Impulsantwort aus der gemittelten Musterwellenform auf der Grundlage der linearen Anpassung extrahiert. Siehe IEEE, „IEEE 802.3ba 40Gb/s and 100Gb/s Ethernet Standard“, http://www.ieee802.org/3/, 2010, dessen Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Ein Echtzeit-Skop kann eine Software-Taktwiederherstellung durchführen, was Trigger-Jitter reduziert. Siehe Kan Tan, „Clock recovery for signals with spread spectrum clock through lossy channels“, DesignCon 2016, Santa Clara, CA, 2016, dessen Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Dann kann das Skop die Wellenform basierend auf der Datenrate neu abtasten, und das Bitmuster kann erkannt werden, wenn das Bitmuster nicht genau bekannt ist. Da ein Echtzeit-Skop in einer einzigen Erfassung oft mehrere Musterwiederholungen erfassen kann, kann eine Mittelwertbildung zwischen mehreren Musterwiederholungen durchgeführt werden, um eine sauberere, gemittelte Wellenform zu erhalten. Ein Abtast-Skop kann eingestellt werden, um durchschnittliche Musterwellenformen zu erhalten.
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4 zeigt die extrahierte Impulsantwort 44, die aus der in 2 dargestellten erfassten Wellenform bestimmt wurde. Das Einheitenintervall (UI) beträgt 100 ps. 4 zeigt die nicht-ideale Impulsform am Hauptzeiger und eine große Diskontinuität etwa 2,5 ns nach dem Hauptzeiger bei 46, die von Rundumreflexionen stammen kann.
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5 zeigt das Spektrum für die extrahierte Impulsantwort 52, die so genannte Zeitbereichsübertragung bzw. Time Domain Transmission, und das Spektrum eines idealen Impulses 50, hier als ideale Wellenform bei gleicher Datenrate bezeichnet, die ein Rechteckimpuls ist. Die ideale Impulsbreite kann eine Inverse der Datenrate sein. Es gibt Nullstellen, d.h. Null auf der linearen Skala, negative Unendlichkeit auf der dB-Skala, bei Vielfachen der Datenrate von [fb1, 2*fb1, 3*tb1] = [10, 20, 30] GHz für das Magnitudenspektrum des idealen Impulses. Dies ergibt sich aus dem sinfx)/x-Profil für die Rechteckwellenform.
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Um zu 3 zurückzukehren, berechnet der Prozess dann bei 34 eine erste Übertragungsfunktion auf der Grundlage des Spektrums der ersten Wellenform. Der S-Parameter oder die Übertragungsfunktion H_transfer_1 im Frequenzbereich ist das Verhältnis zwischen dem Spektrum der erfassten Wellenform H_tdt_1 über dem Spektrum der idealen Wellenform H_ideal_1. Der H_transfer_1 ist an den Frequenzpunkten gut definiert, außer an den Frequenzpunkten, an denen H_ideal_1 Nullwerte hat.
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Zusätzlich zu der Datenrate von fb1, die in diesem Beispiel 10 Gb/s betrug, kann der Sender bei 36 von 3 das gleiche oder ein anderes Datenmuster mit einer anderen Datenrate fb2 senden. Die zweite Datenrate fb2 sollte so gewählt werden, dass die Nullstellen in ihrem Impulsspektrum, die Vielfache von fb2 sind, sich von den Vielfachen von fb1 innerhalb des interessierenden Frequenzbereichs unterscheiden. Zum Beispiel sei fb2 = 12,5 Gb/s. Hier befinden sich Nullstellen bei [12,5, 25] GHz innerhalb des 30-GHz-Bereichs. Der Prozess erfasst bei 38 in 3 den zweiten Satz von Wellenformen und bestimmt die entsprechende zweite Impulsantwort. Durch den gleichen Prozess wie oben beschrieben berechnet der Prozess bei 40 von 3 eine zweite Übertragungsfunktion H_transfer_2mit gültigen Werten, außer an den Frequenzpunkten, an denen H_ideal_2 Nullstellen hat. 6 zeigt die Magnitudenspektren der idealen Impulse bei verschiedenen Datenraten, wobei 50 der ideale Impuls bei fb1 ist, der in diesem Beispiel bei 10 Gb/s lag, und 54 der ideale Impuls bei fb2 ist, der in diesem Beispiel bei 12,5 Gb/s lag.
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Um zu 3 zurückzukehren, kombiniert der Prozess bei 42 die erste und die zweite Übertragungsfunktion, um einen S-Parameter des Kanals zu bestimmen. Da sich die gültigen Daten der Übertragungsfunktionen H_transfer_1 und H transfer 2 über signifikante Frequenzspannen überlappen, kann die Überlappung zur Ausrichtung der Phasenantwort verwendet werden, um die Differenz zwischen den Gruppenverzögerungen zwischen den beiden Übertragungsfunktionen zu beseitigen. Zum Beispiel kann die Phase von H_transfer_1 und H_transfer_2 zwischen DC und ¾ * min(fb1, fb2) subtrahiert werden und kann der Prozess eine Phasenauswickelung durchführen. Dann kann der Prozess die Linienanpassung auf der nicht umwickelten Phasendifferenz verwenden, um einen Gruppenlaufzeit-Differenzwert zu erhalten. Die einzelne Gruppenlaufzeitdifferenz kann durch Hinzufügen einer zusätzlichen Gruppenlaufzeit zur Phase von H transfer 2 addiert werden.
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Sobald die beiden Übertragungsfunktionen phasenmäßig ausgerichtet sind, können die Nullpunkte in einer der Übertragungsfunktionen an diesen Frequenzpunkten durch die gültigen Daten der anderen Übertragungsfunktion ersetzt werden. An den Überlagerungsfrequenzpunkten, an denen beide Übertragungsfunktionen gültige Daten haben, können sie mit geeigneter Gewichtung kombiniert werden. Wenn in einer Ausführungsform bei bestimmten Frequenzen H_ideal_1 eine höhere Energie als H_ideal_2 hat, dann wird H_transfer_1 bei der Kombination der beiden höher gewichtet als H_transfer_2.
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Andere Variationen und Modifikationen fallen in den Bereich der Ausführungsformen und Ansprüche. Beispielsweise kann der Prozess mehr als zwei Datenraten verwenden. Die Verwendung von mehr Datenraten erhöht die Genauigkeit der Übertragungsfunktionen, da eine bessere Abdeckung der Frequenzpunkte erreicht wird. Zu jedem beliebigen Frequenzpunkt gibt es zumindest einige zuverlässigere Daten, da H_ideal n im Allgemeinen eine hohe Energie hat. Die Mittelwertbildung zwischen allen gültigen Werten der Übertragungsfunktion an jedem Frequenzpunkt wird die Ergebnisse verbessern.
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7 zeigt die resultierende Übertragungsfunktion, die als S-Parameter dargestellt ist. Sie hat saubere Ergebnisse bis zu 30 GHz und einen Pegel von nahe - 40 dB. Die linke obere Teilgraphik zeigt die Magnitudenantwort im Frequenzbereich 60. Die rechte obere Teilgraphik zeigt die Phasenantwort im Frequenzbereich 62. Die untere linke Teilgraphik zeigt die Impulsantwort im Zeitbereich 64. Die untere rechte Teilgraphik zeigt die Sprungantwort im Zeitbereich 66. Auf der gleichen Zeitlinie, auf der sich die Diskontinuität in der Impulsantwort in 4 zeigt, zeigt sich die Diskontinuität in der Impulsantwort und der Sprungantwort in 7.
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Der S-Parameter kann zum Entwurf eines Entbettungsfilters im Skop, der Entzerrer in Sendern, der Entzerrer in den Empfängern verwendet werden oder bei einer Entwurfssimulation durch andere elektronische Entwurfsautomatisierungswerkzeuge verwendet werden. Das Entzerrerdesign in einem Sender kann die Beeinträchtigung des Signalpfades vorkompensieren, so dass das Signal am Ende des Kanals mit besserer Qualität herauskommt. Dadurch kann der Empfänger die Bitfolge mit einer geringeren Bitfehlerrate erkennen.
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Der in 7 gezeigte S-Parameter wird beispielsweise zum Entwurf eines Entbettungsfilters in einem Echtzeit-Skop verwendet. Die durch Anwendung des Entbettungsfilters auf die erfasste Wellenform 20 gewonnene, entbettete Wellenform 22 wurde in 2 dargestellt. 8 zeigt die Augendiagramme, die aus der erfassten Wellenform abgeleitet wurden, bei 70 und das Augendiagramm, das aus der entbetteten Wellenform abgeleitet wurde, bei 72.
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Der Ansatz zur Extraktion von S-Parametern aus mehrratigen Daten arbeitet sowohl mit Echtzeit- als auch mit Abtast-Skopen, um S-Parameter zu erhalten, welche die kombinierte Auswirkung auf die Signalintegrität von den Sendern und den Kanälen charakterisieren. Dieser Ansatz verwendet die typischen seriellen Hochgeschwindigkeits-Datentransmitter für NRZ- und PAM4-Signalisierung, die PRBS-Datenmuster erzeugen können. Durch die Verwendung der mehrfachen Datenrateneinstellungen ist der resultierende S-Parameter in allen gemessenen Frequenzpunkten genau. Das höhere Energieniveau bei hohen Frequenzen ermöglicht diesem Ansatz eine höhere Dynamik bei größerer Bandbreite. Beispielsweise können Ausführungsformen der offenbarten Technologie die S-Parameter bis zu 30 GHz und bis zu -40 dB Pegel messen.
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Dieses Verfahren zur Bestimmung der S-Parameter eines Kommunikationskanals kann in einem Prozessor der Skope selbst implementiert werden, da die meisten verfügbaren Skope über integrierte Recheneinrichtungen verfügen, sowohl in Echtzeit- als auch in Abtast-Skopen. Alternativ kann die Vorrichtung ein Prüfinstrument wie ein Oszilloskop umfassen, das unter der Steuerung eines Computers arbeitet. 9 zeigt ein Blockdiagramm einer solchen Vorrichtung. Während die Ausführungsform von 9 alle Teile des Systems in einem einzigen System zeigt, sollte man beachten, dass die verschiedenen Elemente zwischen einem Computer und einem Oszilloskop aufgeteilt sein können. In 9 weist die Vorrichtung 80 mindestens eine physikalische Schnittstelle 82 auf, damit die Vorrichtung die Wellenformen erfassen kann, und kann mehrere Verbindungen einschließlich Verbindungen, die eine Erzeugung der in dem Kommunikationskanal gesendeten Signale ermöglichen, aufweisen. Die Vorrichtung weist einen Prozessor 84 zur Ausführung von Anweisungen, die den Prozessor veranlassen, an der erfassten Wellenform auf die oben beschriebene Weise zu arbeiten, um die S-Parameter eines Kommunikationskanals zu erfassen, auf. Die Anweisungen und die erfassten Wellenformen können in einem gemeinsamen Speicher, z.B. 86, oder in separaten Speichern gespeichert werden. Die Anzeige 90 wird die Wellenformen anzeigen. Die eingehenden Wellenformen können auch von verschiedenen peripheren Schaltungen wie einem Analog-Digital-Wandler (ADW), einem entsprechenden Digital-AnalogWandler (DAW) usw. verarbeitet werden.
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In ähnlicher Weise können Gesichtspunkte der Offenbarung auf einer speziell geschaffenen Hardware, auf Firmware, digitalen Signalprozessoren oder auf einem speziell programmierten Allzweckcomputer mit einem nach programmierten Anweisungen arbeitenden Prozessor arbeiten. Die hier verwendeten Begriffe Controller oder Prozessor sollen Mikroprozessoren, Mikrocomputer, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs - Application Specific Integrated Circuits) und dedizierte Hardware-Controller umfassen.
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Ein oder mehrere Gesichtspunkte der Offenbarung können in computerverwendbaren Daten und computerausführbaren Anweisungen, z.B. in einem oder mehreren Programmmodulen, die von einem oder mehreren Computern (einschließlich Überwachungsmodulen) oder anderen Geräten ausgeführt werden, enthalten sein. Im Allgemeinen umfassen Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen usw., die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren, wenn sie von einem Prozessor in einem Computer oder einem anderen Gerät ausgeführt werden. Die computerausführbaren Anweisungen können auf einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Medium wie einer Festplatte, einer optischen Platte, einem Wechselmedium, einem Festkörperspeicher, einem Arbeitsspeicher bzw. Zufallszugriffsspeicher (RAM - Random Access Memory) usw. gespeichert werden. Die Funktionalität der Programmmodule lässt sich, wie der Fachmann verstehen wird, in verschiedenen Gesichtspunkten beliebig kombinieren oder verteilen. Darüber hinaus kann die Funktionalität ganz oder teilweise in Firmware oder Hardware-Äquivalenten wie integrierten Schaltkreisen, FPGA (Field Programmable Gate Arrays bzw. feldprogrammierbare Gatteranordnungen) und ähnlichem enthalten sein. Bestimmte Datenstrukturen können verwendet werden, um einen oder mehrere Gesichtspunkte der Offenbarung wirksamer zu implementieren, und solche Datenstrukturen werden im Rahmen der hier beschriebenen computerausführbaren Anweisungen und computerverwendbaren Daten in Betracht gezogen.
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Die offenbarten Gesichtspunkten können in einigen Fällen in Hardware, Firmware, Software oder einer Kombination davon implementiert sein. Die offenbarten Gesichtspunkte können auch in Form von Anweisungen umgesetzt werden, die von einem oder mehreren oder nichtflüchtigen computerlesbaren Medien getragen oder auf diesen gespeichert sind, die von einem oder mehreren Prozessoren gelesen und ausgeführt werden können. Solche Anweisungen können als ein Computerprogrammprodukt bezeichnet werden. Computerlesbare Medien, wie sie hier besprochen werden, sind alle Medien, auf die ein Computergerät zugreifen kann. Als Beispiel, aber nicht als Einschränkung, können computerlesbare Medien Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien sein.
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Als Computer-Speichermedium gilt jedes Medium, das zur Speicherung computerlesbarer Informationen verwendet werden kann. Als Beispiel, aber nicht als Einschränkung, können Computerspeichermedien RAM, ROM, elektrisch löschbare programmierbare Festwertspeicher (EEPROM - Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, Compact-Disc-Festwertspeicher (CD-ROM), Digitale Video-Discs (DVD) oder andere optische Plattenspeicher, Magnetkassetten, Magnetband, Magnetplattenspeicher oder andere Magnetspeichergeräte sowie jedwedes andere flüchtige oder nichtflüchtige, austauschbare oder nicht austauschbare Medium, das in irgendeiner Technologie implementiert ist, umfassen. Computerspeichermedien schließen Signale an sich und transitorische Formen der Signalübertragung aus.
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Als Kommunikationsmedien gelten alle Medien, die für die Übermittlung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Als Beispiel, aber nicht als Einschränkung, können Kommunikationsmedien Koaxialkabel, Glasfaserkabel, Luft oder jedwedes anderes Medium, das für die Übertragung von elektrischen, optischen, Hochfrequenz-(RF - Radio Frequencf), Infrarot-, akustischen oder anderen Arten von Signalen geeignet ist, dienen.
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Zusätzlich bezieht sich diese schriftliche Beschreibung auf besondere Merkmale. Man sollte verstehen, dass die Offenbarung in dieser Spezifikation alle möglichen Kombinationen dieser besonderen Merkmale umfasst. Wenn beispielsweise ein bestimmtes Merkmal im Zusammenhang mit einem bestimmten Gesichtspunkt offenbart ist, kann dieses Merkmal, sofern möglich, auch im Zusammenhang mit anderen Gesichtspunkten verwendet werden.
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Auch wenn in dieser Anwendung auf ein Verfahren mit zwei oder mehr definierten Schritten oder Vorgängen Bezug genommen wird, können die definierten Schritte oder Vorgänge in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden, es sei denn, der Kontext schlösse diese Möglichkeiten aus.
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Obwohl für Zwecke der Veranschaulichung bestimmte Gesichtspunkte der Offenbarung dargestellt und beschrieben wurden, wird verstanden werden, dass verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend sollte die Offenbarung nicht eingeschränkt sein, außer durch die beigefügten Ansprüche.
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BEISPIELE
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Nachstehend sind veranschaulichende Beispiele für die offenbarten Technologien angegeben. Eine Ausführungsform der Technologien kann eine oder mehrere und jedwede Kombination der unten beschriebenen Beispiele umfassen.
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Beispiel 1 ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist, um einen S-Parameter eines Kommunikationskanals zu bestimmen, aufweisend: eine physikalische Schnittstelle, die konfiguriert ist, um Signale über einen zu prüfenden Kommunikationskanal zu senden und zu empfangen. Die Vorrichtung weist einen Prozessor auf, der konfiguriert ist, um Anweisungen auszuführen, die bei ihrer Ausführung den Prozessor veranlassen: eine erste Wellenform zu erfassen, die einem ersten Datenmuster entspricht, das von einem Sender aus über den Kommunikationskanal mit einer ersten Datenrate gesendet wird, und eine erste Impulsantwort aus der erfassten ersten Wellenform zu bestimmen; eine erste Übertragungsfunktion aus der ersten Impulsantwort zu berechnen; eine zweite Wellenform zu erfassen, die einem zweiten Datenmuster entspricht, das von dem Sender aus über den Kommunikationskanal mit einer zweiten Datenrate gesendet wird, und eine zweite Impulsantwort aus der erfassten zweiten Wellenform zu bestimmen; eine zweite Übertragungsfunktion aus der zweiten Impulsantwort zu berechnen; und die erste und die zweite Übertragungsfunktion zu kombinieren, um einen S-Parameter des Kommunikationskanals zu bestimmen.
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Beispiel 2 ist die Vorrichtung von Beispiel 1, wobei die erste Datenrate und die zweite Datenrate so gewählt sind, dass die erste und die zweite Datenrate keine überlappenden Nullwerte haben.
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Beispiel 3 ist die Vorrichtung eines der Beispiele 1 und 2, wobei die Anweisung, die den Prozess veranlasst, die erste Wellenform zu erfassen und die zweite Wellenform zu erfassen, eine Anweisung enthält, die den Prozessor veranlasst, eine erste gemittelte Wellenform und eine zweite gemittelte Wellenform zu bestimmen.
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Beispiel 4 ist die Vorrichtung von Beispiel 3, wobei die Vorrichtung ein Echtzeit-Oszilloskop aufweist und die Anweisung, die den Prozessor veranlasst, eine erste gemittelte Wellenform und eine zweite gemittelte Wellenform zu bestimmen, den Prozessor ferner veranlasst, eine Taktwiederherstellung durchzuführen, um die erste gemittelte Wellenform und die zweite gemittelte Wellenform zu bestimmen.
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Beispiel 5 ist die Vorrichtung von Beispiel 3, wobei die Vorrichtung ein Abtast-Oszilloskop aufweist und die Anweisung, die den Prozessor veranlasst, eine erste gemittelte Wellenform und eine zweite gemittelte Wellenform zu bestimmen, den Prozessor ferner veranlasst, einen Erfassungsmodus auf dem Abtastoszilloskop einzustellen, um die erste gemittelte Wellenform und die zweite gemittelte Wellenform zu bestimmen.
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Beispiel 6 ist die Vorrichtung eines der Beispiele 1-5, wobei die Anweisung, die den Prozessor veranlasst, die erste Übertragungsfunktion zu berechnen, den Prozessor ferner veranlasst: ein erstes ideales Spektrum eines ersten idealen Impulses zu berechnen, wobei die erste ideale Impulsbreite eine Inverse der ersten Datenrate ist; ein erstes Spektrum der ersten Impulsantwort zu bestimmen; und das Verhältnis des ersten Spektrums zu dem ersten idealen Spektrum als die erste Übertragungsfunktion zu verwenden.
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Beispiel 7 ist die Vorrichtung eines der Beispiele 1-6, wobei die Anweisung, die den Prozessor veranlasst, die zweite Übertragungsfunktion zu berechnen, den Prozessor ferner veranlasst: ein zweites ideales Spektrum eines zweiten idealen Impulses zu berechnen, wobei die zweite ideale Impulsbreite eine Inverse der zweiten Datenrate ist; ein zweites Spektrum der zweiten Impulsantwort zu bestimmen; und das Verhältnis des zweiten Spektrums zu dem zweiten idealen Spektrum als die zweite Übertragungsfunktion zu verwenden.
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Beispiel 8 ist die Vorrichtung eines der Beispiele 1-7, wobei die Anweisung, die den Prozessor veranlasst, die erste Übertragungsfunktion und die zweite Übertragungsfunktion zu kombinieren, den Prozessor ferner veranlasst, die erste und die zweite Übertragungsfunktion auszurichten.
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Beispiel 9 ist die Vorrichtung eines der Beispiele 1-8, wobei die Anweisung, die den Prozessor veranlasst, die erste und die zweite Übertragungsfunktion auszurichten, den Prozessor ferner veranlasst, eine Phase der zweiten Übertragungsfunktion anzupassen, um die zweite Übertragungsfunktion mit der ersten Übertragungsfunktion phasenmäßig auszurichten.
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Beispiel 10 ist die Vorrichtung eines der Beispiele 1-9, wobei die Anweisung, die den Prozessor veranlasst, die erste und die zweite Übertragungsfunktion zu kombinieren, den Prozessor ferner veranlasst: Daten nur von einer der ersten und der zweiten Übertragungsfunktion zu verwenden, wenn die andere der ersten und der zweiten Übertragungsfunktion Nulldaten aufweist; und Daten der ersten Übertragungsfunktion und der zweiten Übertragungsfunktion unter Verwendung einer auf einer Energie des idealen Spektrums basierenden Gewichtung zu mitteln.
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Beispiel 11 ist ein Verfahren zur Charakterisierung einer Kommunikationsverbindung mit einem Sender und einem Kanal, aufweisend: Senden eines ersten Datenmusters von dem Sender aus über den Kanal mit einer ersten Datenrate; Erfassen einer ersten Wellenform, die dem ersten Datenmuster entspricht, und Bestimmen einer ersten Impulsantwort aus der erfassten ersten Wellenform; Berechnen einer ersten Übertragungsfunktion aus der ersten Impulsantwort; Senden eines zweiten Datenmusters von dem Sender aus über den Kanal mit einer zweiten Datenrate; Erfassen einer zweiten Wellenform, die dem zweiten Datenmuster entspricht, und Bestimmen einer zweiten Impulsantwort aus der erfassten zweiten Wellenform; Berechnen einer zweiten Übertragungsfunktion aus der zweiten Impulsantwort; und Kombinieren der ersten und der zweiten Übertragungsfunktion, um einen S-Parameter der Kommunikationsverbindung zu bestimmen.
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Beispiel 12 ist das Verfahren von Beispiel 11, wobei die erste Datenrate und die zweite Datenrate derart gewählt werden, dass die erste und die zweite Datenrate keine überlappenden Nullwerte aufweisen.
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Beispiel 13 ist das Verfahren eines der Beispiele 11 und 12, wobei das Erfassen der ersten Wellenform und das Erfassen der zweiten Wellenform ein Bestimmen einer ersten gemittelten Wellenform und einer zweiten gemittelten Wellenform umfasst.
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Beispiel 14 ist das Verfahren von Beispiel 13, wobei das Bestimmen einer ersten gemittelten Wellenform und einer zweiten gemittelten Wellenform ein Durchführen einer Taktwiederherstellung auf einem Echtzeit-Oszilloskop umfasst, das zur Erfassung der ersten Wellenform und der zweiten Wellenform verwendet wird.
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Beispiel 15 ist das Verfahren von Beispiel 13, wobei das Bestimmen einer ersten gemittelten Wellenform und einer zweiten gemittelten Wellenform das Einstellen eines Erfassungsmodus auf einem Abtastoszilloskop umfasst, um die erste gemittelte Wellenform und die zweite gemittelte Wellenform zu erhalten.
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Beispiel 16 ist das Verfahren eines der Beispiele 11-15, wobei das Berechnen der ersten Übertragungsfunktion umfasst: Berechnen eines ersten idealen Spektrums eines ersten idealen Impulses, wobei die erste ideale Impulsbreite eine Inverse der ersten Datenrate ist; Bestimmen eines ersten Spektrums der ersten Impulsantwort; und Verwenden des Verhältnisses des ersten Spektrums zu dem ersten idealen Spektrum als die erste Übertragungsfunktion.
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Beispiel 17 ist das Verfahren eines der Beispiele 11-16, wobei das Berechnen der zweiten Übertragungsfunktion umfasst: Berechnen eines zweiten idealen Spektrums eines zweiten idealen Impulses, wobei die zweite ideale Impulsbreite eine Inverse der zweiten Datenrate ist; Bestimmen eines zweiten Spektrums der ersten Impulsantwort; und Verwenden des Verhältnisses des zweiten Spektrums zu dem zweiten idealen Spektrum als die zweite Übertragungsfunktion.
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Beispiel 18 ist das Verfahren eines der Beispiele 11-17, wobei das Kombinieren der ersten Übertragungsfunktion und der zweiten Übertragungsfunktion ein Ausrichten der ersten und zweiten Übertragungsfunktion umfasst.
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Beispiel 19 ist das Verfahren von Beispiel 18, wobei das Ausrichten der ersten und der zweiten Übertragungsfunktion ein Anpassen einer Phase der zweiten Übertragungsfunktion, um die Phase der zweiten Übertragungsfunktion mit der ersten Übertragungsfunktion auszurichten, umfasst.
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Beispiel 20 ist das Verfahren eines der Beispiele 11-19, wobei das Kombinieren der ersten und der zweiten Übertragungsfunktionen umfasst: Verwenden von Daten aus nur einer der ersten und der zweiten Übertragungsfunktion, wenn die andere der ersten und der zweiten Übertragungsfunktion Nulldaten aufweist; und Mitteln von Daten der ersten Übertragungsfunktion und der zweiten Übertragungsfunktion unter Verwendung einer auf einer Energie eines idealen Spektrums basierenden Gewichtung.
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Obwohl zur Veranschaulichung bestimmte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, wird davon ausgegangen, dass verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne dass vom Geist und Umfang der Offenbarung abgewichen wird. Dementsprechend sollte die Erfindung nicht eingeschränkt sein, außer durch die beigefügten Ansprüche.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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