DE112019002970T5

DE112019002970T5 - Prüfung integrierter kommunikationsverbindungen

Info

Publication number: DE112019002970T5
Application number: DE112019002970.3T
Authority: DE
Inventors: Pirooz Hojabri; Joshua O'Brien; Gregory A. Martin; Patrick Satarzadeh; Karen Hovakimyan
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 2018-06-14
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2021-02-25
Also published as: US20210270893A1; US20190383873A1; CN112534282A; JP2021527807A; WO2019241600A3; US11789070B2; WO2019241600A2; US11009546B2; JP7471240B2; US20240044975A1

Abstract

Ein Test- und Messgerät umfasst einen Eingang, der so konfiguriert ist, dass er ein analoges Signal von einem Prüfling (Device Under Test, DUT) empfängt, einen Analog-Digital-Wandler (ADC), der mit dem Eingang gekoppelt und so strukturiert ist, dass er das analoge Signal in ein digitales Signal umwandelt, einen Empfänger, der in einem ersten FPGA (Field Programmable Gate Array) implementiert und so strukturiert ist, dass er das digitale Signal akzeptiert und eine Signalanalyse des digitalen Signals durchführt, einem Sender, der in einem zweiten FPGA implementiert und so strukturiert ist, dass er ein digitales Ausgangssignal erzeugt, und einem Digital-Analog-Wandler (DAC), der mit dem Sender gekoppelt und so strukturiert ist, dass er das digitale Ausgangssignal des Senders in ein analoges Signal umwandelt, und so strukturiert ist, dass er das analoge Signal an das DUT sendet. Der Empfänger und der Sender sind durch eine Hochgeschwindigkeits-Datenverbindung miteinander gekoppelt, über die Daten über die aktuelle Testumgebung gemeinsam genutzt werden können.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Offenlegung bezieht sich auf Test- und Messgeräte und insbesondere auf Systeme und Methoden zum Testen von Kommunikationsverbindungen oder Geräten, die einen hochpräzisen Signalausgangsgenerator verwenden, der auch in enger Zusammenarbeit mit einem hochpräzisen Signalempfänger arbeiten kann.
HINTERGRUND
Die Präzisionsprüfung moderner elektronischer Geräte erfordert derzeit eine Sammlung teurer Geräte, die nicht unbedingt für den kooperativen Betrieb konzipiert wurde. Zu den modernen Ausrüstungsanforderungen für die Durchführung von Präzisions- oder Hochfrequenzsignalanalysen an Kommunikationsverbindungen oder -geräten gehören in der Regel ein Bitfehlerratentester (BERT), ein Arbitrary Waveform Generator (AWG), möglicherweise ein Programmable Pattern Generator (PPG), ein Oszilloskop, ein Computer zur Integration der Funktionalität der Geräte, Software, die auf dem Computer läuft, und mehrere Kabel, die alle Geräte miteinander und mit dem zu testenden Gerät (DUT) verbinden. Die Verwendung einer solchen Ansammlung unterschiedlicher Instrumente und Geräte zur Durchführung von Tests weist neben dem offensichtlichen Problem der Kosten für die Anschaffung, Verwaltung und Wartung mehrerer Teststücke in einer Testanordnung viele Probleme auf.
Eines der Probleme bei der Verwendung einer solchen Sammlung von Instrumenten hängt mit der Nicht-Wiederholbarkeit von Messungen zusammen. Bei Präzisionsprüfungen führen oft kleine Unterschiede innerhalb des Systems zu großen Unterschieden bei bestimmten Messungen. Beispielsweise kann sich die Verwendung unterschiedlich langer Kabel auf die Ausgangsimpedanz des AWG oder auf die Laufzeit eines vom Oszilloskop empfangenen Signals auswirken. Selbst wenn also die gleichen Hauptkomponenten in zwei verschiedenen Testanordnungen verwendet werden, können sich die Messungen von einer Anordnung zur anderen aufgrund der Länge der Verbindungskabel unterscheiden. Häufig sind selbst die Hauptkomponenten in verschiedenen Testanordnungen nicht gleich, da Präzisionsprüfgeräte sehr teuer sind. Beispielsweise kann eine Prüfbaugruppe eine zweite Version eines AWG verwenden, während eine andere Prüfbaugruppe eine erste Version verwendet, die möglicherweise eine begrenzte Anzahl von Funktionen aufweist. In einem solchen Szenario kann es vorkommen, dass die zweite Testbaugruppe aufgrund der eingeschränkten Funktionalität nur der AWG-Komponente nicht dieselben Tests wie die erste Baugruppe ausführen kann. Außerdem sind einige der Unterschiede, die sich auf die Messungen auswirken, möglicherweise nicht einmal äußerlich erkennbar. Beispielsweise kann sich die Impedanz der Verbindungskabel im Laufe der Zeit ändern oder ein Kabelende kann Verschleiß aufweisen, der im Kabel selbst liegt und somit für den Benutzer unsichtbar ist. Darüber hinaus werden hochpräzise Instrumente im Allgemeinen entweder im Werk oder periodisch oder beides kalibriert, und es ist praktisch unmöglich festzustellen, ob ein Unterschied in der Kalibrierung, selbst kleine Unterschiede, Auswirkungen auf das gesamte Prüfsystem haben. Daher ist es selbst in den besten Szenarien mit mehreren Testanordnungen, wenn identische Kopien von Geräten auf die gleiche Weise konfiguriert werden, wobei die gleichen Kabel verwendet werden, die nach außen hin gleich aussehen, nicht immer möglich, wiederholbare Messungen von einer Testanordnung zur nächsten durchzuführen.
Ein weiteres Problem bei der Verwendung mehrerer Ausrüstungsteile in einer Versuchsanordnung ist die mangelnde zeitliche Koordination zwischen verschiedenen Komponenten. Hochpräzise Tests erfordern in der Regel sehr hohe Taktfrequenzen, und die Geräte in einer Testanordnung müssen in der Regel gleichzeitig arbeiten, um die Testintegrität zu gewährleisten. Es ist schwierig oder unmöglich, Taktsignale zwischen getrennten Ausrüstungsteilen vollständig zu synchronisieren, selbst wenn das Taktsignal von einer gemeinsamen Quelle kommt, weil die einzelnen Ausrüstungsteile unterschiedlich lange brauchen, um das Taktsignal zu akzeptieren und zu verarbeiten, oder wegen der oben beschriebenen Unterschiede in der Kabelimpedanz oder aus anderen Gründen.
Ein weiteres Problem bei der Verwendung mehrerer Geräte in einer Versuchsanordnung ist die überschüssige Energie, mit der jedes der Geräte einzeln betrieben wird. Die Leistungsanforderungen für ein Gerät, wie z.B. einen AWG, werden im Allgemeinen so eingestellt, dass ein voller Betrieb möglich ist, wenn das Gerät Spitzenenergie verbraucht, zuzüglich einer zusätzlichen Leistungsreserve. Da in einer Testbaugruppe jede einzelne Komponente ein Netzteil maximaler Größe enthält, nimmt die Baugruppe selbst im Allgemeinen mehr Leistung auf, als für den Betrieb der gesamten Baugruppe erforderlich ist. Zusätzlich zum überschüssigen Energieverbrauch kann bei der Verwendung von überschüssiger Leistung auch überschüssige Wärme entstehen, was sich ebenfalls negativ auf die Messergebnisse auswirken oder aufgrund der verschiedenen Betriebsbedingungen eine Wiederholbarkeit der Messergebnisse verhindern kann.
Ein weiteres Problem bei der Verwendung mehrerer Instrumente in einer Testanordnung besteht darin, dass in der Regel eine unzusammenhängende und Ad-hoc-Softwareumgebung erforderlich ist, um den vollständigen Testaufbau zu erstellen. Beispielsweise kann eine Testanordnung ein BERT eines ersten Herstellers mit einem ersten Satz von Steuersignalen enthalten, während eine andere Testanordnung ein BERT eines zweiten Herstellers mit einem zweiten Satz von Steuersignalen enthält. Die Steuersoftware für jede dieser Testanordnungen muss daher so angepasst werden, dass sie die richtigen Steuersignale für den Betrieb der beiden unterschiedlichen BERTs erzeugt, was zu zusätzlicher Komplexität, Verzögerung und Kosten führt. Dadurch wird das oben beschriebene Problem der Erzeugung reproduzierbarer Ergebnisse weiter verschärft.
Ausführungsformen der Offenbarung beheben diese und andere Mängel des Stands der Technik.
Figurenliste
Aspekte, Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen

ist ein funktionales Blockdiagramm eines Einkanal-Kommunikationsverbindungstesters mit einem Empfangsteil und einem Sendeteil gemäß einigen Ausführungsformen der Offenlegung.
ist ein Funktionsblockschaltbild einer mehrkanaligen Version des Communication Link Tester gemäß .
Bild 3 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Empfängerkomponente des Kommunikationsverbindungstesters aus Bild 1 nach Ausführungsformen der Erfindung.
Bild 4 ist ein Funktionsblockschaltbild der digitalen Komponenten einer Senderkomponente des Kommunikationsverbindungstesters aus Bild 1 nach Ausführungsformen der Erfindung.
ist ein Funktionsblockschaltbild von analogen Komponenten einer Senderkomponente des Kommunikationsverbindungstesters aus nach Ausführungsformen der Erfindung.

BESCHREIBUNG
ist ein funktionales Blockdiagramm eines Einkanal-Kommunikationsverbindungstesters 100 mit einem Empfangsteil und einem Sendeteil gemäß einigen Ausführungsformen der Offenlegung. Obwohl einen einzelnen Kanal veranschaulicht, in dem ein einzelnes Prüfling 110 mit einem Signaldatenkanal eines Senders und eines Empfängers verbunden ist, können Ausführungsformen der Erfindung auch mehrere Kanäle umfassen, wie in veranschaulicht und näher beschrieben. Beispielhafte Prüflinge können Komponenten oder Produkte enthalten, die Signale mit sehr hohen Raten senden und empfangen, wie z.B. Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikations- und Telekommunikationsnetzwerkgeräte wie Switches und Router; Glasfasersysteme einschließlich Komponenten, Verbindungen und/oder Kanäle; Kabel und Chip-zu-Chip-Kommunikationsverbindungen wie Serializer-Deserializer (SERDES).
Im Allgemeinen erzeugt der Communication Link Tester 100 Testsignale und sendet sie dann an einen Eingang des DUT. Das DUT arbeitet mit den Testsignalen und sendet ein Ausgangssignal zurück an den Communication Link Tester 100. Der Kommunikationsverbindungs-Tester 100 empfängt und analysiert dann die vom DUT gesendeten Ausgangssignale und sendet sie an einen Eingang des DUT. Auf diese Weise kann der Kommunikationsverbindungs-Tester 100 die Operationen und Funktionen des DUT in einer sehr kontrollierten Umgebung testen. Der Kommunikationsverbindungstester 100 kann während der Entwicklung oder Herstellung des DUT oder zur Fehlersuche bei Problemen verwendet werden, die bei fertigen DUT-Produkten auftreten können.
Die vom DUT 110 gesendeten Ausgangssignale sind Dateneingangssignale für den Kommunikationsverbindungstester 100. Der Kommunikationsverbindungs-Tester 100 kann diese Dateneingangssignale auch in Echtzeit analysieren. In vielen früheren Testanordnungen, wie z.B. Anordnungen mit Oszilloskopen, waren die Verbindungstester aufgrund der langen Verarbeitungszeiten für die Analyse der Eingangssignale die meiste Zeit über „blind“ oder „offline“, da die Eingangssignale empfangen werden. Ein früheres Gerät sammelte z.B. eine große Anzahl von Abtastwerten, wie z.B. Dutzende oder Hunderte von Millionen von Datenabtastwerten, hörte dann aber auf, zusätzliche Eingangsdaten zu akzeptieren, während die abgetasteten Daten analysiert wurden. Wenn ein Fehler im Vergleich zur Anzahl der Abtastwerte sehr selten auftrat, bestand eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Fehler auftrat, während das Prüfgerät aufgehört hatte, Abtastwerte zu akzeptieren, um die bereits akzeptierten Abtastwerte zu analysieren. So war das Auffinden eines seltenen Fehlers manchmal das Glück, Daten zu akzeptieren, bei denen der Fehler zufällig auftrat. Die „Offline“-Perioden verschlechtern auch die Genauigkeit der statistischen Messungen, wie z.B. Jitter, Bitfehlerrate (BER) oder Augendiagrammränder. Unter Verwendung von Verkörperungen der Erfindung kann der Kommunikationsverbindungstester 100 umgekehrt die Analyse und Abtastung von Daten, wie sie vom DUT empfangen werden, in Echtzeit durchführen, ohne dass die Annahme neuer Abtastwerte unterbrochen werden muss, während die vorherigen Abtastwerte analysiert werden.
Der Kommunikationsverbindungstester 100 aus enthält sowohl einen Empfänger- als auch einen Senderteil. In wird der Empfängerteil allgemein als Empfänger 120 bezeichnet, der über einen Eingangssignalkonditionierer 130 an das DUT 110 angeschlossen werden kann. Der Eingangssignalaufbereiter 130 kann einen oder mehrere programmierbare Verstärker enthalten und in der Lage sein, eine gewisse Vorkonditionierung des Eingangssignals durchzuführen, wie z.B. die analoge zeitkontinuierliche lineare Entzerrung (CTLE), wie unten mit Bezug auf beschrieben. Der Eingangssignalaufbereiter 130 kann in einem entfernten Kopf (nicht gesondert abgebildet) untergebracht sein, der physisch an das DUT 110 zum Empfang von Eingangssignalen vom DUT angeschlossen ist und elektrisch (oder optisch) und physisch zwischen DUT und Empfänger 120 angeschlossen ist. In einigen Ausführungsformen kann der Eingangssignalaufbereiter 130 als Teil des Empfängers 120 betrachtet werden, obwohl er in zur Verdeutlichung vom Empfänger getrennt dargestellt ist. In einigen Ausführungsformen kann der Eingangssignalkonditionierer 130 in einem Bypass-Modus arbeiten, in dem keine Signalkonditionierung des Eingangssignals vom Meßobjekt innerhalb des Eingangssignalkonditionierers stattfinden muß. Obwohl hier allgemein als Empfang elektrischer Signale beschrieben, können Verkörperungen der Erfindung zusätzlich oder alternativ optische Signale empfangen. In solchen Ausführungsformen kann der Eingangssignalaufbereiter 130 auch einen optischen Empfänger zum Empfang optischer Signale sowie einen Wandler zur Umwandlung der empfangenen optischen Signale in elektrische Signale zur Verarbeitung und/oder Analyse enthalten.
Der Empfänger 120 enthält einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 122, der ein analoges Signal vom Eingangssignalkonditionierer 130 oder direkt vom DUT in ein digitales Signal umwandelt. In einigen Ausführungsformen ist der ADC 122 ein hochpräziser Wandler, der ein hochpräzises oder hochauflösendes digitales Ausgangssignal erzeugen kann. In einigen Ausführungsformen enthält der ADC 122 einen oder mehrere n-Bit-Wandler, die in der Lage sind, ein analoges Signal in einen von 2n diskreten Pegeln zu kodieren. Wenn der ADC 122 beispielsweise 8-Bit-Wandler enthält, könnte das Eingangssignal in einen von 256 individuellen und diskreten Pegeln kodiert werden. Im Allgemeinen ist der ADC 122 im Vergleich zur Bit-Eingangsrate des vom DUT empfangenen Eingangssignals überabgetastet oder stark überabgetastet. Das digitale Signal vom Ausgang des ADC 122 wird dann, wie unten beschrieben, einem digitalen Prozessor 126 zur Verarbeitung zugeführt. Das Digitalsignal und andere zugehörige Signale können vor oder nach der Verarbeitung durch den Prozessor 126 im Speicher 128 gespeichert werden. In einigen Ausführungsformen kann der Digitalprozessor 126 das Signal sowohl vor als auch nach der Speicherung im Speicher 128 verarbeiten und das Signal oder andere Daten zwischen den Verarbeitungsfunktionen mehrfach speichern.
Der Receiver 120 kann verschiedene Funktionen auf dem digitalen Signal ausführen, wie z.B. Takt- und Datenwiederherstellung, Flankenerkennung, Dezimierung, digitale Entzerrung, Abwärtskonvertierung, digitale Signalverarbeitung, Kanalschätzung, Triggerung, Fehlerprüfung, protokollspezifische Verarbeitung, Berechnung der Bitfehlerrate (BER) sowie weitere Funktionen, die im folgenden ausführlich beschrieben werden. Der Empfänger 120 kann in ein Field Programmable Gate Array (FPGA) integriert werden, wodurch die Funktionalität und der Betrieb des Empfängers 120 leicht aktualisiert oder modifiziert werden können. Der FPGA kann auch durch eingebettete oder externe Software gesteuert werden. In anderen Ausführungsformen kann der Empfänger 120 durch einen Allzweck- oder Sonderzweckprozessor verkörpert sein, der durch bestimmte Softwareprogramme gesteuert wird und auf dem bestimmte Softwareprogramme laufen, obwohl es in diesen Ausführungsformen im Vergleich zur FPGA-Ausführung schwieriger sein kann, den Empfänger 120 zu aktualisieren und zu modifizieren. Andere Ausführungsformen können auf nachziehbaren oder rekonfigurierbaren kommerziellen Logikbausteinen und/oder kundenspezifischen Logikbausteinen arbeiten. Zu den Beispiel-FPGAs, die als Plattform für die Implementierung des Empfänger-120 verwendet werden können, gehören verschiedene Versionen der FPGAs, die z.B. von INTEL oder XILINX hergestellt werden.
Der Kommunikationsverbindungs-Tester 100 in enthält auch einen Senderteil 150, der über einen Ausgangssignalkonditionierer 160 an das DUT 110 angeschlossen werden kann. Der Ausgangssignalkonditionierer 160 kann möglicherweise einige Ausgangssignalkonditionierungen durchführen, wie z.B. Kabelkompensation oder andere Konditionierungen, bevor das Signal vom Kommunikationsverbindungs-Testgerät 100 ausgegeben wird. Der Ausgangssignalaufbereiter 160 kann in einem entfernten Kopf (nicht separat abgebildet) untergebracht sein, der physisch am DUT 110 angebracht ist, um Signale an das DUT 110 zu liefern, und der elektrisch (oder optisch) und physisch zwischen dem DUT 110 und dem Sender 150 angeschlossen ist. In einigen Ausführungsformen kann der Ausgangssignalaufbereiter 160 als Teil des Meßwertgebers 150 betrachtet werden, obwohl er in aus Gründen der Klarheit vom Meßwertgeber getrennt dargestellt ist. In einigen Ausführungen kann der Ausgangssignalkonditionierer 160 in einem Bypass-Modus arbeiten, in dem keine Signalkonditionierung des Ausgangssignals vom Sender 150 stattfinden muß, bevor es dem DUT 110 präsentiert wird. Ähnlich wie der Empfänger über 120 kann der Sender 150 zusätzlich zu oder anstelle von elektrischen Ausgangssignalen optische Ausgangssignale erzeugen. In solchen Ausführungsformen kann der Ausgangssignalaufbereiter 160 auch einen elektrisch/optischen Wandler oder Generator zur Erzeugung der optischen Ausgangssignale enthalten.
Der Sender 150 enthält einen digitalen Prozessor 156 in Verbindung mit einem Speicher 158. Die Hauptfunktion des Digitalprozessors 156 ist die Erzeugung von Signalen, die vom Kommunikationsverbindungstester 100 an das DUT 110 ausgegeben werden. Die vom Sender 150 erzeugten Signale können Prüfsignale enthalten, wie z.B. verschiedene Protokoll- und gemusterte Signale, wie unten im Detail beschrieben. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 158 das endgültige Signal speichern, bevor es den Prozessor 156 verlässt. In anderen Ausführungsformen enthält der Speicher 158 Daten oder Programme, die vom Prozessor 156 zur Erzeugung des endgültigen Prüfsignals verwendet werden. Die Prüfsignale können von der Standardform modifiziert werden, um das DUT 110 einem Stresstest zu unterziehen, z.B. durch Modifizierung der Amplitude, Dauer, des Timings oder anderer Eigenschaften der Signale, wie Jitter und Beeinträchtigungen, wie unten im Detail beschrieben. Der Messumformer 150 kann auch Filter enthalten, um die vom Digitalprozessor 156 erzeugten Signale zu formen und zu modifizieren, bevor die modifizierten Signale an einen Digital-Analog-Wandler (DAC) 152 weitergeleitet werden. Der DAC 152 wandelt die vom Digitalprozessor 158 erzeugten Digitalsignale in Analogsignale um, bevor er sie an den Ausgangssignalkonditionierer 160, falls verwendet, weiterleitet, bevor sie vom Kommunikationsverbindungstester 100 an das DUT 110 gesendet werden.
Der Digitalprozessor 156 kann auch eine oder mehrere Einrichtungen zur Steuerung des DAC 152 enthalten, wie z.B. Vorverzerrung, Linearitätstest (durch Einführung von Nichtlinearität in das Ausgangssignal), Steuerung der steigenden und fallenden Flanke sowie Steuerung des Spannungshubs, um nur einige zu nennen. Diese Einrichtungen modifizieren das digitale Signal, bevor es an den DAC 152 gesendet wird, damit der DAC ein korrekt aufgebautes Signal für die Ausgabe des Kommunikationsverbindungstesters 100 an das DUT 110 erzeugen kann.
Der Transmitter 150 kann in einem FPGA verkörpert sein, wodurch die Funktionalität und der Betrieb des Transmitter 150 leicht aktualisiert oder modifiziert werden können. In einigen Ausführungsformen kann ein einziger FPGA die Funktionalität und den Betrieb sowohl des Senders 150 als auch des Empfängers 120 ermöglichen. Ähnlich wie der Empfänger 120 kann auch der FPGA, der den Sender 150 verkörpert, durch eingebettete oder externe Software gesteuert werden. In anderen Ausführungsformen kann der Sender 150 durch einen Allzweck- oder Spezialprozessor verkörpert sein, der durch bestimmte Softwareprogramme gesteuert wird und auf dem bestimmte Softwareprogramme laufen, obwohl es in diesen Ausführungsformen schwieriger sein kann, den Sender 150 im Vergleich zu den FPGA-Ausführungsformen zu aktualisieren und zu modifizieren. In einigen Ausführungsformen können der Empfänger 120 und der Sender 150 auf einem einzigen FPGA implementiert sein.
Eine Link-Benutzerschnittstelle 140 ist mit dem Empfänger 120 und dem Sender 150 gekoppelt und kann, obwohl nicht abgebildet, auch mit anderen Komponenten des Kommunikationsverbindungs-Testers 100 gekoppelt werden. Die Benutzerschnittstelle 140 kann eine Tastatur, eine Maus, einen Trackball, einen Berührungsbildschirm, Schalter, Drehschalter, Knöpfe, Menüschalter und/oder andere Bedienelemente umfassen, die von einem Benutzer zur Interaktion mit dem Kommunikationsverbindungs-Prüfgerät 100 verwendet werden können. Die Benutzerschnittstelle 140 kann auch eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) enthalten oder mit einer solchen gekoppelt sein, die einen digitalen Bildschirm, eine Anzeige oder einen beliebigen anderen Monitor umfassen kann. Die grafische Benutzeroberfläche kann z.B. zur Steuerung des Betriebs des Kommunikationsverbindungs-Testers 100, zur Anzeige von Test- oder Messergebnissen, Zeitstempeln, erfassten Wellenformen, Paketdaten und zur Anzeige der Ausgabe oder anderer Ergebnisse für einen Benutzer verwendet werden, wie hier besprochen. Darüber hinaus kann die grafische Benutzeroberfläche vom Bediener verwendet werden, um die Funktion des Kommunikationsverbindungs-Testers 100 zu steuern, wie z.B. die Auswahl bestimmter Tests, die ausgeführt werden sollen, die Änderung von Parametern, die Einstellung von Triggerbedingungen, die Auswahl der zu verwendenden Ein- und Ausgänge usw. In anderen Ausführungsformen kann der Benutzer mit dem Kommunikationsverbindungs-Tester über eine programmatische Benutzeroberfläche statt über eine grafische Benutzeroberfläche interagieren. Eine programmatische Benutzerschnittstelle ist eine solche, die keine grafische Funktionalität besitzt. Computerprogramme, wie z.B. Test-, Einrichtungs- oder Kalibrierungsprogramme, können in einem Testanwendungsspeicher 142 innerhalb der Benutzerschnittstelle 140 gespeichert oder über die Benutzerschnittstelle 140 zugänglich sein. Diese Anwendungen 142 können vom Benutzer über die Schnittstelle 140 für den Betrieb auf dem Kommunikationsverbindungstester 100 ausgewählt werden. In einigen Ausführungsformen können bestimmte Anwendungen 142 für einige Benutzer verfügbar sein und für andere nicht. So kann z.B. eine Reihe von bestimmten Anwendungen 142 Benutzern zur Verfügung gestellt werden, die die zusätzliche Funktionalität erwerben, die diese bestimmten Anwendungen bieten. Während die Benutzerschnittstelle 140 so dargestellt wird, dass sie in den Kommunikationsverbindungstester 100 integriert ist, wird es von einer Person mit gewöhnlichen Kenntnissen in der Kunst geschätzt werden, dass jede dieser Komponenten außerhalb des Kommunikationsverbindungstesters liegen kann und auf jede herkömmliche Weise mit dem Verbindungstester gekoppelt werden kann, z.B. durch Verwendung von verdrahteten und/oder drahtlosen Kommunikationsmedien und/oder -mechanismen.
Wie in dargestellt, kann der Kommunikationsverbindungs-Tester 100 mit einem Computer 170 gekoppelt werden, auf dem eine oder mehrere Computeranwendungen 172 laufen. Der Rechner 170 kann den Betrieb des Kommunikationsverbindungs-Prüfgeräts 100 steuern oder in Verbindung mit der Verbindungs-Benutzerschnittstelle 140 arbeiten, um die Funktionen des Prüfgeräts 100 zu steuern. Beispielsweise kann eine Computeranwendung 172, die auf dem Computer 170 läuft, bewirken, dass der Kommunikationsverbindungs-Tester 100 eine bestimmte Protokollsystemanalyse oder eine andere Testsequenz für ein angeschlossenes DUT 110 ausführt. Der Kommunikationsverbindungs-Tester 100 kann auch Daten oder andere Informationen direkt an den Computer 170 senden. Solche Informationen können Daten enthalten, die der Empfänger 120 vom DUT 110 empfängt, oder Informationen über den Kommunikationsverbindungs-Tester 100, die an das DUT gesendet werden, oder andere Informationen. In einigen Ausführungsformen kann der Rechner 170 als Scheduler verwendet werden, d.h. um den Kommunikationsverbindungs-Tester 100 zu veranlassen, automatisch oder periodisch bestimmte Tests am DUT 110 durchzuführen oder um interne Tests, wie z.B. Kalibrierung, innerhalb des Verbindungs-Testers selbst durchzuführen.
Der Kommunikationsverbindungstester 100 kann einen lokalen Ausgang 112 und einen lokalen Eingang 114 enthalten. Sowohl der lokale Ausgang 112 als auch der lokale Eingang 114 können mehrere Datenkanäle enthalten. Der lokale Ausgang 112 kann für die Datenprotokollierung oder für den Empfang von Daten verwendet werden, die vom Kommunikationsverbindungsprüfgerät 100 erzeugt wurden. Der lokale Eingang 114 kann verwendet werden, um dem Kommunikationsverbindungstester 100 Daten, z.B. Testdaten, zur Verfügung zu stellen. In einigen Ausführungsformen sind der lokale Ausgang 112 und der lokale Eingang 114 nicht notwendigerweise separate Ports in den Kommunikationsverbindungstester 100, sondern sind vielmehr in der Verbindung zwischen dem Verbindungstester und dem Computer 170 enthalten. Darüber hinaus kann der Kommunikationsverbindungstester 100 in der Lage sein, Ausgangsdaten, wie z.B. Ausgabedaten oder vom DUT 110 empfangene Daten, an einen Cloud-Ausgang 116 zu senden. Zusätzlich kann der Kommunikationsverbindungstester 100 an einen Cloud-Eingang 118 gekoppelt werden und Daten und/oder Anweisungen von diesem empfangen. Der Cloud-Ausgang 116 kann Daten vom Kommunikationsverbindungstester 100 streamen und in einem Cloud-basierten Netzwerk, z.B. über das Internet, speichern, wo die Daten zur Ansicht durch mehrere Personen an verteilten geographischen Standorten verfügbar sein können. Ein Benutzer kann sich zum Beispiel über das Internet in den Computer 170 einloggen (nicht abgebildet), den Kommunikationsverbindungstester 100 veranlassen, ein bestimmtes Programm oder einen Test auf dem DUT 110 auszuführen und dann den Verbindungstester 100 anweisen, bestimmte gewünschte Daten in der Wolke über den Wolkenausgang 116 zu speichern. In ähnlicher Weise kann der Kommunikationsverbindungstester 100 Daten oder Anweisungen vom Cloud-Eingang 118 empfangen, wo der Verbindungstester 100 direkt auf die Daten zugreifen kann, ohne dass ein Zugriff auf die Daten über einen separaten Computer erforderlich ist. In einigen Ausführungsformen sind der Cloud-Ausgang 116 und der Cloud-Eingang 118 in demselben physikalischen Gerät untergebracht. Ein solcher Cloud-Zugriff ermöglicht es dem Benutzer des Kommunikationsverbindungstesters 100, auf Daten zuzugreifen, die vom Verbindungstester 100 verwendet werden, oder Daten, die vom Verbindungstester erzeugt wurden, direkt auf das Cloud-Datennetzwerk, wie das Internet oder andere, privat zugängliche Datennetzwerke, zuzugreifen oder diese zu speichern, ohne sich am gleichen physischen Ort wie der Kommunikationsverbindungstester 100 befinden zu müssen oder ohne über den Computer 170 auf Daten vom Kommunikationsverbindungstester 100 zugreifen zu müssen. In noch weiteren Ausführungsformen können der Cloud-Ausgang 116 und der Cloud-Eingang 118 verwendet werden, um koordinierte und aggregierte Tests, Messungen und Analysen über mehrere verteilte Link-Tester 100 zu unterstützen, die durch eine große Entfernung voneinander getrennt sein können. Zum Beispiel kann ein Sender 150 eines ersten Link-Testers 100 an ein Langstrecken-Glasfasernetz gekoppelt werden, während ein Empfänger 120 eines zweiten Link-Testers 100 an ein anderes Ende des Glasfasernetzes gekoppelt werden kann. Beide Linktester können auch über ihre jeweiligen Wolkenausgänge und -eingänge 116, 118 miteinander gekoppelt werden. Auf diese Weise stellt das Glasfasernetzwerk das DUT 110 dar, das zwischen dem ersten und dem zweiten Link-Tester 100 gekoppelt ist, während die Link-Tester 100 ebenfalls über ihre jeweiligen Wolkenausgänge und -eingänge 116, 118 miteinander gekoppelt sind. Obwohl in der Wolkeneingang 118 als direkt mit dem Sender 150 gekoppelt dargestellt ist, kann er auch mit dem Empfänger 120 oder an anderer Stelle im Link-Tester 100 gekoppelt sein. In ähnlicher Weise, obwohl der Wolkenausgang 116 direkt mit dem Empfänger 120 gekoppelt ist, kann er auch mit dem Sender 150 oder an anderer Stelle im Link-Tester 100 gekoppelt sein. Mit anderen Worten, jeder Teil des Kommunikationsverbindungs-Testers 100 kann Signale direkt aus der Wolke oder einem Kommunikationsnetz wie dem Internet senden und empfangen.
In einigen Ausführungsformen können alle Funktionsblöcke des in dargestellten Kommunikationsverbindungs-Testers 100 in eine einzige physikalische Einheit integriert sein, die eigenständig oder in einem Prüfgestell montiert sein kann. Der Kommunikationsverbindungs-Tester 100 enthält ein Netzteil 180, das die gesamte Schaltung der physikalischen Einheit versorgt, sowohl für den Empfänger 120, den Sender 150 als auch für die anderen im Kommunikationsverbindungs-Tester 100 von Bild 1 dargestellten Komponenten. Zusätzlich sind der Empfänger 120 und der Sender 150 über einen parallelen Hochgeschwindigkeitsbus 182 miteinander gekoppelt, der zur Übertragung von Daten, Kommunikationen, Anweisungen, Steuerinformationen usw. zwischen dem Empfänger und 120 verwendet wird. Obwohl nicht einzeln dargestellt, kann der parallele Bus 182 auch ein oder mehrere Taktsignale übertragen, die entweder vom Empfänger 120 oder vom Sender 150 oder an anderer Stelle im Kommunikationsverbindungs-Testgerät 100 erzeugt und an andere Komponenten innerhalb des Kommunikationsverbindungs-Testgeräts 100 gesendet werden. In anderen Ausführungsformen kann das Kommunikationsverbindungs-Prüfgerät 100 physisch aus mehreren Komponenten zusammengesetzt sein. Zum Beispiel kann der Sender 150 in einer ersten Komponente untergebracht sein, während der Empfänger 120 in einer physisch getrennten Komponente untergebracht ist.
Obwohl in ein einziger Sender und Empfänger mit einem einzigen Prüfling gekoppelt ist, kann ein Kommunikationsverbindungstester nach den Ausführungsformen der Erfindung mehrere Kanäle umfassen. Ein in dargestelltes Kommunikationsverbindungsprüfgerät 200 kann mehrere Kanäle enthalten. Das Kommunikationsverbindungs-Prüfgerät 200 in enthält mindestens vier Kanäle, die mit Kanal 1, Kanal 2, Kanal 3 und Kanal N bezeichnet sind. Je nach Ausführung kann das Kommunikationsverbindungs-Prüfgerät 200 eine beliebige Anzahl von Kanälen enthalten. In ist jedes DUT als mit einem bestimmten Kanal gekoppelt dargestellt. Es ist jedoch möglich, dass jeder bestimmte Kanal Signale von jedem der an den Communication Link Tester 200 angeschlossenen DUT empfangen kann. Die Kanäle können intern innerhalb des Kommunikationsverbindungs-Testers 200 und wie in dargestellt, miteinander gekoppelt sein. Es ist also möglich, dass DUT 3 232 mit Kanal 1 210 gekoppelt ist. Außerdem kann z.B. der Sender von Kanal 1 210 Signale für DUT 3 232 erzeugen, und der Empfänger von Kanal 1 210 kann Signale vom DUT 3 232 empfangen. Darüber hinaus können die Prüfkanäle synchronisiert und abgeglichen werden, d.h. die Ausgangssignale der Prüflinge 1 - N werden im Wellenform-Timing synchronisiert und abgeglichen sowie möglicherweise in den Kanalpaketdaten synchronisiert und abgeglichen und können von einem oder allen Empfängern in einem oder allen Kanälen 1 - N empfangen werden. Die Synchronisation und Ausrichtung kann durch einen Eingangssignalaufbereiter 130 und/oder den Empfänger 120 (Bild 1) eines jeden der Kanäle 1 - N gesteuert werden. Der Eingangssignalaufbereiter 130 kann unsymmetrische oder differentielle Signale von einem oder allen Meßobjekten 1 - N akzeptieren und kann wechselstrom- (AC) oder gleichstromgekoppelt (DC) sein. In einigen Ausführungsformen kann der Empfänger 120 durch seinen Eingangssignalaufbereiter 130 Abtastwerte von mehr als 0,5 - 500 GigaSamples/sec (GS/s) und eine Eingangssignalbandbreite von bis zu 100 - 200 GHz gleichzeitig auf allen Kanälen 1 - N akzepti eren.
Die Gruppierung verschiedener Eingänge der Prüflinge 1 - N aus Bild 2 kann durch die Synchronous Time Interleave (STI)-Funktionalität erfolgen, die im Eingangssignalkonditionierer 130 oder als separates Bauteil vorhanden ist. Mit dem STI können einzelne oder mehrere differentielle Eingangskanäle von den DUTs 1 - N gruppiert und synchron verschachtelt werden, damit der Empfänger 120 jeden beliebigen Kanal innerhalb des Kommunikationsverbindungs-Prüfgeräts 200 analysieren kann. Die STI-Funktionalität kann programmierbar und/oder wählbar sein, die vom Benutzer über die Benutzerverbindungsschnittstelle 140, den Rechner 170, Anwendungen 172, die auf dem Rechner 170 oder anderswo laufen, Anwendungen 142, die auf der Verbindungsschnittstelle 140 laufen, oder durch jedes andere Steuerungsverfahren gesteuert werden kann. Das Kommunikationsverbindungs-Prüfgerät 200 kann auch die Fähigkeit haben, mehrere Eingangs- und Ausgangskanäle zeitlich zu synchronisieren und auszurichten, indem Signalverarbeitungsfunktionen im Empfänger 120 und im Sender 150 verwendet werden. Eine solche Synchronisation und Ausrichtung kann auch Anpassungen im ADC 122 ( ) sowie im DAC 152 erfordern.
Die Gruppierung von Eingängen mehrerer Prüflinge durch den Eingangssignalkonditionierer 130 ermöglicht das Testen von Standards, die Daten über mehrere Streifen in getrennten Kanälen streamen, wobei bestimmte gestreifte Daten an einen oder alle Prüflinge 1 - N gesendet und/oder von diesen empfangen werden. Die Kopplung mehrerer Prüflinge mit verschiedenen Kanälen im Kommunikationsverbindungs-Tester 200 ermöglicht auch das Testen und die Implementierung ganzer Protokollstapel, wie sie von bestimmten Kommunikations- oder Teststandards vorgegeben sind.
Der Empfänger 120 kann über seinen Eingangssignalkonditionierer 130 Eingangssignale von den Prüflingen 1 - N mit einem Eingangssignal-Dynamikbereich zwischen 0 - 20V empfangen, zum Beispiel. In einigen Ausführungsformen kann der Eingangssignal-Dynamikbereich zwischen 50mV und 4,5V oder größer liegen. Der Eingangssignalaufbereiter 130 kann Dämpfungsglieder sowie eine Reihe von programmierbaren Verstärkern enthalten, um das Signal für die Analyse durch den Empfänger 120 aufzubereiten.
Wie oben erwähnt, kann der Eingangssignalkonditionierer 130 CTLE enthalten, der im analogen Bereich ausgeführt wird, wie in der am 30. Dezember 2016 eingereichten US-Patentanmeldung 15/395,416 mit dem Titel „NOISE REDUCTION IN DIGITIZING SYSTEMS“ beschrieben, die dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugewiesen wurde und durch Verweis in diese Anmeldung aufgenommen wird. Die Verwendung eines CTLE ermöglicht es dem Eingangssignalkonditionierer 130, die Bandbreite durch Anhebung der Frequenzen zu erhöhen, um den Frequenzgang und das Rauschverhalten des gesamten Signalpfades zu optimieren und so eine Signalpfadbandbreite von mehr als 100 GHz bereitzustellen. Die analoge CTLE-Entzerrung kann auch zur Anhebung von Frequenzen verwendet werden, um die Eingangskanäle in das Meßobjekt 110 zu de-embedden. In einigen Ausführungsformen sind die Anhebungsfrequenzen eine Funktion der Baudrate, so dass die analoge CTLE in der Lage ist, Anhebungsfrequenzen über ein großes Frequenzband zu unterstützen, wodurch der Communication Link Tester 100 zum Testen einer großen Anzahl unterschiedlicher Kommunikationsstandards wie IEEE 802.3bs, IEEE 802.3bj, OIF CEI-56G und CEI-112G, OIF CEI-11G, OIF CEI-6G, PCI-e sowie anderer Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikationsstandards verwendet werden kann. Die Einbeziehung analoger CTLE-Funktionen in den Eingangssignalaufbereiter 130 ermöglicht die Frequenzgangformung der Eingangssignale, um die Leistung des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) des Eingangssignalaufbereiters 130 und des Empfängers 120 zu erhöhen. Unzulänglichkeiten bei der Frequenzgangformung der Eingangssignale können im Eingangssignalaufbereiter 130 durch Verwendung analoger CTLE-Funktionen kompensiert werden. Die analoge CTLE-Funktion des Eingangssignalkonditionierers 130 kann programmierbar und/oder auswählbar sein, die vom Benutzer über die Benutzerverbindungsschnittstelle 140, über Anwendungen 142, die auf der Verbindungsschnittstelle laufen, über den Computer 170, über Anwendungen 172, die auf dem Computer 170 oder anderswo laufen, oder über jedes andere Steuerungsverfahren gesteuert werden kann.
Wie ebenfalls in dargestellt, kann ein Satz optischer Ein- und Ausgänge 211, 221, 231 und 241 zwischen dem Kommunikationsverbindungs-Tester 200 und einem oder allen DUTs 1 - N gekoppelt werden. Die optischen Ein- und Ausgänge 211, 221, 231 und 241 ermöglichen es dem Kommunikationsverbindungs-Tester 200, mit den DUTs über optische statt über elektrische Signale zu kommunizieren. Dies erhöht die Funktionalität des Kommunikationsverbindungs-Testers 200. Durch die Integration der optischen Ein- und Ausgänge 211, 221, 231 und 241 kann der Kommunikationsverbindungs-Tester 200 außerdem kohärente optische Standards wie QAM mit Raten von bis zu oder über 64 GigaBaud/Sekunde (GBd/s) testen.
Bild 3 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Empfängerkomponente des Kommunikationsverbindungstesters aus Bild 1 nach Ausführungsformen der Erfindung. Der in 3 dargestellte Empfänger 300 kann ein Beispiel oder eine Verkörperung des Digitalprozessors 126 aus 1 sein und die oben beschriebenen Funktionen in Bezug auf den Digitalprozessor 126 des Empfängers 120 ausführen. Ebenfalls wie oben beschrieben, kann der Empfänger 300 in einem FPGA verkörpert sein, wodurch der Empfänger 300 durch Umprogrammierung des FPGA selbst schnell aufgerüstet und erweitert werden kann.
Der Empfänger akzeptiert ein oder mehrere Eingangssignale an einem programmierbaren Verstärker 302, der in Bezug auf den Eingangssignal-Konditionierer 130 wie oben beschrieben funktionieren kann. Außerdem kann der programmierbare Verstärker 302 eine programmierbare analoge CTLE-Funktion enthalten, die eine Entzerrung der Eingangssignale durchführt, bevor sie einem ADC 306 zugeführt werden, oder ein analoger CTLE-Block 304 kann vom programmierbaren Verstärker 302 getrennt sein, wie in dargestellt. Der im analogen CTLE-Block 304 ausgeführte CTLE ist ein analoger CTLE, d.h. er führt die Entzerrung der von einem oder mehreren Prüflingen empfangenen analogen Signale durch. Der analoge CTLE 304 formt den Frequenzgang der Eingangssignale und trägt dazu bei, das Rauschen zu reduzieren und das SNR zu verbessern, bevor die entzerrten Eingangssignale an den ADC 306 weitergeleitet werden. Der ADC 306 kann aus mehreren separaten ADCs bestehen, die Eingangssignale verschachteln können, die von einem Vorabtaster im Eingangssignalkonditionierer 130 empfangen werden, der das Eingangssignal mit einer sehr hohen Abtastrate im analogen Bereich abtastet und verschachtelte Phasenwellenformen mit einer niedrigeren Abtastrate an mehrere ADCs verteilt. Nachdem das Eingangssignal durch den programmierbaren Verstärker 302, den analogen CTLE 304 und den ADC 306 verarbeitet wurde, wird es dem Empfänger 300 in digitaler Form präsentiert. Der ADC 306 hat die Fähigkeit, im Vergleich zur Baudrate der Eingangsdatensignale mit einer hohen Abtastrate zu arbeiten. Wie oben beschrieben, kann der ADC 306 z.B. ein 8-, 10- oder 12-Bit-Wandler sein, der in der Lage ist, eine digitale Erfassung einer analogen Eingangswellenform effektiv zu erzeugen. Der ADC 306 muss keine gerade Anzahl von Bits haben und kann daher alternativ z.B. 7, 9, 11 oder 13 Bits haben. Die Verkörperungen der Erfindung sind nicht auf eine bestimmte Auflösung beschränkt, und der ADC 306 kann eine beliebige Anzahl von Bits enthalten. Mit Bezug auf arbeiten der programmierbare Verstärker 302 und der ADC 306 im analogen Bereich, während die restlichen Komponenten innerhalb des Empfängerblocks 300 im digitalen Bereich arbeiten.
Nachdem das analoge Eingangssignal vom ADC 306 empfangen und digitalisiert wurde, wird es zur Verarbeitung in der digitalen Domäne an den Empfänger 300 weitergeleitet. Die verschiedenen Funktionsblöcke des in dargestellten Empfängers 300 arbeiten bei der Verarbeitung des Eingangssignals kooperativ zusammen. Wie oben beschrieben, können die einzelnen in dargestellten Funktionsblöcke, obwohl sie hier als separate Verarbeitungsblöcke dargestellt sind, eine Funktion sein, die in einem oder mehreren kundenspezifischen Logikbausteinen, wie z.B. FPGAs oder anderen digitalen Prozessoren, programmiert ist. Fachkundige Anwender erkennen, dass es sich bei um ein funktionales Blockdiagramm handelt, das die Funktionen des Empfängers 300 veranschaulicht und sich nicht unbedingt an physikalischen Grenzen ausrichtet oder diskrete Komponenten identifiziert. Auch wenn einige der funktionalen Blöcke als miteinander verbunden dargestellt sind, werden diejenigen, die über die entsprechenden Fähigkeiten verfügen, es zu schätzen wissen, dass auf die Ausgabe eines der funktionalen Blöcke in von jedem der anderen Blöcke zugegriffen werden kann. Durch die Implementierung des Empfängers 120 mit einem Hochgeschwindigkeits-ADC, der mit einem oder mehreren FPGAs gekoppelt ist, können Algorithmen und Funktionen des Empfängers in Echtzeit relativ zu den Eingangsdatensignalen laufen, die vom Kommunikationsverbindungs-Tester 100 empfangen werden. Diese kombinierte Funktionalität, zusammen mit den Vorteilen einer engen Integration der Komponenten innerhalb des Kommunikationsverbindungs-Testers 100, kann die Notwendigkeit ersetzen, eine Kombination aus BERT, Abtastumfang und/oder Echtzeitumfang zu verwenden, um nur eine Reihe von begrenzten Funktionen auszuführen. Stattdessen stehen dem Anwender durch den Ansatz der Integration von Empfänger 120 und Sender 150 in ein und demselben Gerät, entweder physisch in einem einzigen Gerät oder virtuell mit eng gekoppelten Empfänger- und/oder Sendegeräten, viel mehr Funktionen zur Verfügung, um ein DUT oder einen Verbindungskanal genauer, effizienter und mit geringeren Kosten im Vergleich zu früheren Testanordnungen zu testen.
Nachdem das digitalisierte Eingangssignal am Empfänger 300 empfangen wurde, kann es mit Hilfe eines Digital-Down-Converters (DDC) 310 digital herunterkonvertiert werden, um ein bestimmtes Frequenzband von Interesse auszuwählen. Die Integration eines DDC 310 in den Empfänger 300 ermöglicht es dem Benutzer des Kommunikationsverbindungs-Testers 100, Spektraltests und Analysen von HF-Signalen durchzuführen. In einigen Ausführungsformen verwendet der DDC 310 einen numerisch gesteuerten Oszillator (NCO), um eine interessierende Mittenfrequenz aus dem Eingangssignal auszuwählen, bevor die Daten auf eine reduzierte Abtastrate dezimiert werden. Der DDC 310 kann reale Eingangsdaten von einem einzelnen ADC oder komplexe In-Phasen/Quadratur (I/Q)-Daten von zwei ADCs akzeptieren, wenn ein HF-Lokaloszillator (LO), ein Mischer und Filterstufen für die analoge Abwärtswandlung im Eingangssignalkonditionierer 130 verwendet werden und dann die resultierenden I- und Q-Wellenformkomponenten der Zwischenfrequenz (IF) mit getrennten ADCs abgetastet werden. Mit dem DDC 310 kann ein genaues interessierendes Frequenzfenster mit reduzierter Abtastrate gewählt werden, wodurch eine längere Zeitspanne bis zu einer festen Speichergröße erfasst werden kann und es einfacher wird, nachgeschaltete Mess- und Analysefunktionen zu implementieren.
In ähnlicher Weise kann ein Dezimator 312 einen Dezimationsfilter enthalten, um das digitale Eingangssignal zur Verwendung durch den Link-Tester 100 auf ein Signal mit niedrigerer Abtastrate umzuwandeln. Die einzelnen Frequenzen, die Ausgangsabtastrate und die Filterkoeffizienten des DDC 310 und des Dezimators 312 können vom Benutzer über die Link-Benutzerschnittstelle 140, Anwendungen 142 oder über einen externen Computer 170 oder Anwendungen 172 gesteuert werden, die wie oben beschrieben auf dem Computer laufen.
Das Ausgangssignal des DDC 310 und des Dezimators 312 kann an einen Erfassungsspeicher 314 gesendet werden, der das Eingangssignal nach der Abwärtswandlung oder Dezimierung speichert. Zusätzlich kann das Ausgangssignal des DDC 310 und des Dezimators 312 an einen Live-Stream-Datenausgang 316 gesendet werden, der eine Verkörperung des lokalen Ausgangs 112 von sein kann, so dass ein Benutzer direkten Streaming-Zugriff auf die herunterkonvertierten oder dezimierten Daten hat. Die Funktionen des DDC 310 oder des Dezimators 312 können umgangen werden, um die vom ADC 306 erfassten Daten mit voller Abtastrate an einen der Erfassungsspeicher 314, 324 und/oder 374 oder an den Livestream-Datenausgang 316 zu senden. Darüber hinaus kann der Live-Stream-Datenausgang 316 auch eine Verkörperung des Cloud-Ausgangs 116 von sein, wo die Daten zu einem Cloud-Speichernetzwerk gestreamt werden, wo auf die Daten von jedem zugegriffen werden kann, der die Berechtigung hat, auf die Daten zuzugreifen, z.B. über das Internet, während sie gestreamt werden. Oder die Live-Daten können aus der Live-Stream-Datenausgabe 316 gesendet und in einem Cloud-Speicherprozess für den späteren Zugriff gespeichert werden. In einigen Ausführungsformen kann die Live-Stream-Datenausgabe 316 sowohl ein lokaler Port 112 auf dem Link-Tester 100 als auch eine Komponente der Cloud-Ausgabe 116 sein, die vom Benutzer ausgewählt werden kann, so dass Daten, die vom physischen lokalen Port 112 gestreamt werden, zusätzlich oder alternativ über den Cloud-Speicherport 116 in die Cloud gestreamt werden.
Die Daten, die vom ADC 306 erzeugt und dem Empfänger 300 präsentiert werden, können auch einen weiteren CTLE-Entzerrungsprozess durchlaufen, der von einem digitalen CTLE-Prozessor 308 durchgeführt wird. Der digitale CTLE-Prozessor 308 unterscheidet sich von der CTLE-Funktion oder dem CTLE-Prozeß, der im analogen CTLE-Block 304 ausgeführt wird, wie oben beschrieben. Im Allgemeinen ist der im analogen CTLE-Block 304 ausgeführte CTLE-Prozess ein analoger Prozess, der in der analogen Domäne ausgeführt wird, während der vom digitalen CTLE-Prozessor 308 ausgeführte CTLE-Entzerrungsprozess in der digitalen Domäne ausgeführt wird. Das heißt, der digitale CTLE-Prozessor 308 sorgt für die Entzerrung des Eingangssignals, nachdem es durch den ADC 306 in ein digitales Signal umgewandelt wurde. Der digitale CTLE-Prozessor 308 führt die Entzerrung des digitalen Eingangssignals wie oben beschrieben und auch in Bezug auf die integrierte '416-Anwendung durch. Im Allgemeinen verwendet der digitale CTLE-Prozessor 308 verschiedene Techniken zur Modifizierung des digitalen Eingangssignals, um das Rauschen zu reduzieren und das SNR des Eingangssignals zu verbessern sowie den analogen Eingangssignalweg zu kompensieren. Der digitale CTLE-Prozessor 308 kann in Verbindung mit der analogen CTLE-Funktion 304 verwendet werden, die sich im Eingangssignalkonditionierer 130 befinden kann.
Ein Kanalschätzungsblock 320 empfängt digitale Eingangssignale vom ADC 306 und wird verwendet, um das Rauschen, den Frequenzgang oder andere Kanalbedingungen des Kommunikationskanals zwischen dem DUT und dem Empfänger 300 zu schätzen. Wie unten beschrieben, können Rauschen und andere Kanalbedingungen, sobald sie bekannt sind, an den Sender 150 gesendet werden, so daß sie berücksichtigt werden können, wenn der Sender Informationen über den Kommunikationskanal an das DUT sendet. Der Kanalschätzungsblock 320 kann zur anfänglichen Charakterisierung des Kommunikationskanals verwendet werden und den Sender 150 und/oder das DUT 110 veranlassen, die Kanalcharakterisierung während der anfänglichen Sendereinrichtung zu berücksichtigen, oder der Kanalschätzungsblock kann kontinuierlich verwendet werden, so daß der Kommunikationskanal ständig überwacht und die Ergebnisse an den Sender gesendet werden, so daß der Sender seine Sendeparameter ändern oder zur Änderung von Parametern innerhalb des DUT als Reaktion auf sich ändernde Kanalbedingungen verwendet werden kann. Die durch den Kanalschätzungsblock 320 bestimmten Kanalschätzungscharakteristiken können auch verwendet werden, um die Wirksamkeit der Entzerrung, die Erzeugung gestresster Beeinträchtigungen sowie die Takt- und Datenwiederherstellung, wie unten beschrieben, zu erhöhen. Der Kanalschätzungsblock 320 kann sich mit dem Sender 150 koordinieren, um bestimmte Daten oder ein Signal, wie z.B. eine Sinuswelle, bei verschiedenen Frequenzen zu senden und die Wirkung zu messen, die der an das Meßobjekt gekoppelte oder innerhalb des Meßobjekts befindliche Kommunikationskanal auf die zu ihm gesendeten Signale hat. Wie oben mit Bezug auf den DDC 310 und den Dezimator 312 kann die Ausgabe des Kanalschätzungsblocks 320 an den Erfassungsspeicher 324 oder einen anderen Speicher innerhalb des Empfängers 300 gesendet werden, so daß die sofortige Kanalinformation gespeichert und später darauf zugegriffen werden kann.
Ein Timing- und Taktrückgewinnungsprozessor 330 empfängt das Eingangssignal, nachdem es durch den digitalen CTLE-Prozessor 308 modifiziert wurde. Der Taktrückgewinnungsprozessor 330 führt einen CDR-Prozess (Clock Data Recovery, Taktrückgewinnung) durch, wie unten im Detail beschrieben, um aus dem empfangenen Eingangssignal ein Taktsignal zu erzeugen. Im Allgemeinen verwendet der Taktrückgewinnungsprozessor 330 einen oder mehrere Phasendetektoren für das empfangene Eingangssignal, die mit einer überabgetasteten Taktrate relativ zur Eingangswellenform arbeiten, um ein Taktsignal zu erzeugen, das das Taktsignal, das vom DUT zur Erzeugung der Eingangsdatenwellenform verwendet wurde, sehr genau schätzt. Da der ADC 306 die Eingangswellenform relativ zu seiner Baudrate überabgetastet hat, kann der Timing- und Taktrückgewinnungsprozessor 330 interpolative Takt- und Datenrückgewinnungsverfahren verwenden. Der Taktrückgewinnungsprozessor 330 kann zunächst einen Datenwellenform-Takt basierend auf der Eingangssymbolperiode zurückgewinnen oder erzeugen und dann das Eingangssignal von der Abtastrate des ADC 306 auf den zurückgewonnenen Baudraten-Takt neu abtasten. Der Taktrückgewinnungsprozessor 330 bestimmt die Baudrate aus der Analyse des Eingangssignals. Im Allgemeinen reduziert der Taktrückgewinnungsprozessor 330 die Abtastrate intern und bestimmt die tatsächliche Baudrate, indem er in Verbindung mit dem unten besprochenen entscheidungsrückgekoppelten Entzerrer (DFE) 334 arbeitet, um zu bestimmen, welche Phasen- und Symbol-Taktrate in Bezug auf die Eingangsabtastwerte die besten Spielräume in Bezug auf das Augendiagramm bietet. Nicht alle Ausführungsformen erfordern jedoch einen DFE. Der Taktrückgewinnungsprozessor wertet mehrere mögliche Symbol-Taktraten aus und bestimmt die optimale Symbol-Taktrate, die zur Verfolgung der Eingangswellenform verwendet werden soll. Ein Schleifenfilter im Taktrückgewinnungsprozessor 330 kann in der Bandbreite und anderen Filtereigenschaften einstellbar sein, um Taktvariationen zu verfolgen und unterschiedliche Standards und Testanforderungen zu unterstützen. Der Taktrückgewinnungsprozessor 330 kann einen Phasendetektor enthalten, der bekannte Techniken wie z.B. Bang Bang, Mueller-Muller, Gardner und Minimum Mean Squared Error verwendet.
Ein Entzerrer 332 kann in Verbindung mit einer Anpassungsmaschine 340, der weiter unten beschrieben wird, eine weitere Entzerrung des wiedergewonnenen Taktsignals durchführen. Der Entzerrer 332 kann ein vorwärtsgekoppelter Entzerrer sein, der den Empfänger 300 automatisch bei der Anpassung an sich ändernde Bedingungen, wie z.B. Temperatur, die die Genauigkeit des Empfängers beeinflussen können, unterstützt. Der Benutzer des Link-Testers 100 kann möglicherweise den Betrieb des Entzerrers 332 über die Benutzerschnittstelle 140 steuern oder Parameter für den Betrieb des Entzerrers 332 einstellen ( ). Der Entzerrer führt die Entzerrung in der Regel mit der Baudrate durch, d.h. mit der Rate der abgetasteten Datengruppen, obwohl mit der beschriebenen Architektur auch eine Entzerrung nach Bruchteilen möglich ist. Diese Entzerrung kann sich von der oben beschriebenen Entzerrung durch den CTLE 308 unterscheiden, die stattdessen mit der Rate der Eingangsabtastwerte des ADC 306 oder einem Vielfachen der Symbol-Baudrate arbeitet, z.B. bei Entzerrungsfiltern mit fraktionaler UI-Auflösung. Ein Filter kann auch zum De-Embedden von Kabeln, Gehäusemodellen oder anderen Verbindungen zwischen dem Gerät und dem Prüfling verwendet werden. Ein Filter kann auch zum Einbetten von Modellen von Zusammenschaltungen und Paketen verwendet werden, die nicht in der physikalischen Messung enthalten sind.
Die Ausgabe des Equalizers 332 und des Taktrückgewinnungsprozessors 330 kann in Verbindung mit dem entscheidungsrückgekoppelten Equalizer 334 verwendet werden, um eine visuelle Datenausgabe zu erzeugen, die als Augendiagramm 336 bezeichnet wird und die in Form eines Histogramms vorliegen kann. Das Augendiagramm selbst kann auf der Benutzerschnittstelle 140 ( ) angezeigt, zur späteren Analyse in einem Speicher 320 gespeichert, an anderer Stelle auf dem Verbindungstester 100, in der Wolke über den Live-Stream-Datenausgang 316 oder in einem angeschlossenen Computer 170 gespeichert werden. Im Allgemeinen sind Augendiagramme eine grafische Veranschaulichung der Eingangswellenformen, die in Test- und Messanwendungen für viele Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikationsstandards zur Bewertung der Verbindungsleistung verwendet werden. Ein Problem mit früheren Prüfgeräten zum Testen von Eingangssignalen besteht darin, dass sie die Eingangssignale nicht verarbeiten und ein Augendiagramm nicht in Echtzeit erzeugen können, da die Generierung des Augendiagramms aus den empfangenen Signalen einen hohen Computerverarbeitungsaufwand erfordert. Die Analysefunktion des Augendiagramms könnte die Analyse und Messung von Jitter und Rauschen in Echtzeit oder komplexere Verbindungsleistungsmetriken wie TDECQ (Transmitter Dispersion Eye Closure) und COM umfassen. Umgekehrt können Verkörperungen der Erfindung kontinuierlich mit so hohen Abtastraten im Verhältnis zur Eingangswellenform-Baudrate arbeiten, dass das Augendiagramm 336 in Echtzeit mit dem Taktrückgewinnungsprozessor 330, dem Equalizer 332 und dem Decision Feedback Equalizer 334 erzeugt wird. Darüber hinaus können diese Funktionsblöcke des Taktrückgewinnungsprozessors 330, des Entzerrers 332 und des entscheidungsrückgekoppelten Entzerrers 334 verwendet werden, um eine genaue Taktrückgewinnung durchzuführen, wie im Folgenden ausführlich beschrieben wird.
Die Anpassungsmaschine 340 kann unabhängig oder mit Benutzereingaben über die Link-Benutzerschnittstelle 140 betrieben werden ( ). Die Anpassungsmaschine 340 kann bestimmte Filterkoeffizienten akzeptieren oder sie automatisch mit Hilfe vorab gespeicherter Werte berechnen oder auswählen. Die Anpassungsmaschine 340 kann auch in Verbindung mit dem Sender 150 (Bild 1) arbeiten, indem sie die Eigenschaften der vom Sender übertragenen Wellenform lernt. Wenn also der Sender 150 ein bekanntes Signal an das Meßobjekt sendet, kann die Anpassungsmaschine 340 die bekannten Werte bei der Modifizierung von Filter- oder anderen Koeffizienten innerhalb der Anpassungsmaschine verwenden, um die Integrität des empfangenen Signals zu maximieren. In anderen Modi kann die Adaptation Engine 340 verwendet werden, um das Verhalten bestimmter bekannter Empfänger zu emulieren. Wenn der Benutzer des Kommunikationsverbindungs-Prüfgeräts 100 beispielsweise Eingangssignale vom DUT 110 (Bild 1) so betrachten möchte, wie sie drei verschiedenen bekannten Empfängern erscheinen würden, könnte die Adaptation Engine bestimmte Koeffizienten vorspeichern, um die bekannten Empfänger zu emulieren. Dann könnte der Benutzer die verschiedenen Empfänger zur Emulation auswählen und analysieren, wie sich die Eigenschaften der wiederhergestellten Wellenform ändern würden, als ob das Eingangssignal von einem der bekannten Empfänger empfangen würde.
Die Anpassungsmaschine 340 kann in verschiedenen Modi betrieben werden. Zum Beispiel kann ein Benutzer einen festen Modus wählen, in dem ein bestimmter Empfänger wie oben beschrieben emuliert wird. In einem anderen Modus kann die Anpassungsmaschine 340 in einem automatischen Modus arbeiten, in dem bestimmte Koeffizienten und Einstellungen automatisch variiert und die Auswirkungen solcher Änderungen intern getestet werden, um einen optimalen oder besten Satz von Einstellungen für einen bestimmten Zweck zu bestimmen.
Eine der Hauptfunktionen eines Empfängers in einem Test- und Messsystem, wie z.B. Verkörperungen der Erfindung, besteht darin, Eingabedaten erst dann erfassen zu können, wenn bestimmte Ereignisse oder Situationen eingetreten sind. Dieses Konzept wird als Triggerung bezeichnet und funktioniert wie folgt. Im Allgemeinen und wie oben beschrieben, kann die Informationsmenge, die vom Prüfling an den Empfänger 120 gesendet wird, sehr groß sein. Manchmal werden Testinformationen nur unter besonderen Bedingungen gesucht, z.B. wenn das Eingangssignal einen Schwellenwert überschreitet oder wenn zwei Signale zu schnell hintereinander empfangen werden, d.h. wenn ein Zeitfehler vorliegt. Ein Triggersystem erlaubt es dem Empfänger 300, Daten nur dann zu erfassen, wenn die Triggerbedingungen erfüllt sind, und Daten, die den Trigger nicht erfüllen, dürfen verworfen oder überschrieben werden. In diesen Ausführungsformen speichert der Empfänger die Eingabedaten nur dann, wenn die Auslösebedingungen erfüllt sind. Trigger können sich auf die Eingangsdaten selbst beziehen, wie die oben beschriebenen Trigger, sie können sich auf das Timing beziehen, wie z.B. die Erfassung der ersten Daten nach einer Rücksetzbedingung, sie können auf Anomalien basieren, die in der Eingangswellenform erkannt wurden, oder sie können auf der Erkennung eines bestimmten Musters oder bestimmter Sätze von Mustern im Protokoll basieren, die in der Eingangswellenform kodiert sind. Zu den zwei Merkmalen, die Trigger definieren, gehören die Trigger-Flexibilität, d.h. die Art und Weise, wie Trigger definiert werden können, sowie die Trigger-Totzeiten, d.h. die Zeit, die der Empfänger zwischen den Erfassungen vergehen muss. Mit anderen Worten, in einigen herkömmlichen Prüfgeräten wie Oszilloskopen gibt es eine Zeitspanne, die für den Empfänger „unsichtbar“ ist, weil seine Daten nicht gleichzeitig gegen den Trigger ausgewertet und so gespeichert werden können, dass sie die Triggerbedingung erfüllen. Verkörperungen der Erfindung behandeln beide Fragen. Erstens sind die Auslöser extrem flexibel und erlauben eine präzise Steuerung und Kombination, wie unten beschrieben. Zweitens analysieren die Ausführungsformen der Erfindung die Eingabedaten in Echtzeit und können Entscheidungen auf der Grundlage der Eingabedaten selbst sowie der Auslösebedingungen treffen. Im Gegensatz zu früheren Empfängern gibt es keine Totzeit zwischen den Erfassungen, da der Empfänger 300 kontinuierlich mit einer extrem hohen Abtastrate arbeitet und in der Lage ist, Daten in Echtzeit zu speichern, während er die weiterhin empfangenen Daten analysiert und verarbeitet. Somit gibt es keine verpassten Trigger und es gibt keine „Akquisitionstotzeit“ bei der Verwendung von Verkörperungen der Erfindung.
veranschaulicht verschiedene Arten von Triggern, die im Kommunikationsverbindungstester 100 voreingestellt sein können oder von einem Benutzer z.B. über die Verbindungsschnittstelle 140 oder den angeschlossenen Computer 170 eingerichtet werden können ( ). Eine Pseudozufallsbinärsequenz (Pseudo-Random Binary Sequence, PRBS) ist eine generierte binäre Zahlenfolge, die ein statistisches Verhalten zeigt, das einer wirklich zufälligen Sequenz ähnlich ist. Sie sind in der Telekommunikation und anderen Branchen der Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikation und insbesondere bei der Prüfung von Kommunikationsstandards weit verbreitet. Zu den Verkörperungen der Erfindung gehört ein Pseudo-Random Binary Sequence (PRBS)-Mustergenerator 352, der es dem Benutzer ermöglicht, verschiedene PRBS-Muster auszuwählen oder zu generieren, die bei der Bitfehlerratenanalyse (BER) verwendet werden. Im Betrieb wählt der Benutzer ein PRBS-Muster aus, und der Empfänger erhält Eingabedaten. Der PRBS-Pattern-Generator 352 wird mit der wiederhergestellten Eingangswellenform synchronisiert, um deren Phase auszurichten. Sobald die Eingangsdaten phasengleich ausgerichtet sind, können die wiederhergestellten Eingangsdaten mit dem PRBS-Muster verglichen werden, um Bitfehler mit Hilfe des Error-Checker-360-Prozessors zu erkennen. Der Fehlerprüfungs- bzw. Error-Checker-360-Prozessor kann einen Trigger auslösen, sobald ein Bitfehler erkannt wird, und dann würde der Empfänger 300 die Eingangsdaten automatisch für eine vordefinierte Zeit vor und nach dem Auftreten des Bitfehlers speichern.
Der Error-Checker 360-Prozessor kann auch andere Wellenformen akzeptieren, um die Eingangswellenform zur Fehlerprüfung mit der Eingangswellenform zu vergleichen, wie z.B. einen Mustergenerator 354 für gängige Mustertypen oder einen benutzerdefinierten Wellenform-Musterspeicher 356. Der benutzerdefinierte Kurvenformmusterspeicher 356 ermöglicht es dem Benutzer, eine beliebige Kurvenform anzugeben, die bei der Fehlerprüfung oder zum Auslösen verwendet werden soll. Die bei der Triggerung verwendeten Wellenformen können digital oder analog sein. Im Allgemeinen werden die Mustergeneratoren 352, 254 und 356 mit den Eingangsdaten synchronisiert und verglichen. Wenn eine Übereinstimmung auftritt, oder in einigen Fällen, wenn keine Übereinstimmung auftritt, ist der Trigger erfüllt.
Die Mustergeneratoren 352, 354, 356 können von einem Multiplexer 358 ausgewählt werden, der einen der Mustergeneratoren für den Betrieb auswählt. Der Empfänger 300 führt eine Fehlerprüfung durch einen Fehlerprüfer 360 sowie Berechnungen der Bitfehlerrate (BER) in einem Prozessor 362 durch. Diese werden weiter unten näher erläutert.
Zusätzlich zur Fehlerprüfung und BER-Berechnung und den damit verbundenen Auslösefähigkeiten durch die Blöcke 360, 362 sind auch andere, allgemeine Auslöser möglich, wie in Block 364 dargestellt. Zum Beispiel kann ein externer Trigger so eingestellt werden, dass der Empfänger 300 veranlasst wird, Eingangsdaten zu speichern oder eine andere Funktion auszuführen, wenn der externe Trigger erfüllt ist. Zu den Triggern in Block 364 können auch Protocol Based Triggering (basierend auf einem Protokoll, das in Block 370 wiederhergestellt wurde), Forced Triggering und Trigger auf die abgetasteten Eingangsdaten gehören, ähnlich wie bei herkömmlichen Oszilloskopen. Ferner kann der Triggerblock 364 so eingestellt werden, dass er bei einem Fehler triggert. In diesem Fall speichert der Empfänger 300 die Eingangsdaten, nachdem ein Fehler aufgetreten ist. Ein Fehler kann auftreten, wenn die in den Empfänger 300 eingegebenen Daten nicht mit den Eingangsdaten übereinstimmen, die er von den Mustergeneratoren 352, 254, 356 erwartet hat, was ein Beweis dafür ist, dass ein Fehler aufgetreten ist. In einigen Ausführungsformen werden die Eingabedaten in einem Ringspeicherpuffer empfangen, und wenn der Fehler auftritt, wird auch ein Teil der Eingabedaten aus der Zeit vor dem Auftreten des Fehlers gespeichert, um eventuell mehr Werkzeuge für die Analyse zur Verfügung zu stellen. Weitere Einzelheiten zur Triggerung bei Fehlern finden Sie weiter unten.
Ein protokollspezifischer Verarbeitungsblock 370 ermöglicht es dem Empfänger 300, spezifische Tests durchzuführen, wenn das Eingangssignal mit einem bestimmten Protokoll übereinstimmt. Das Protokoll kann vom Empfänger 300 automatisch identifiziert werden. Beispielsweise kann der Empfänger 300 kontinuierlich Eingänge vom ADC 306 vergleichen, um auf der Grundlage der oben beschriebenen Muster zu triggern. Wenn dann die Triggerbedingung erfüllt ist, d.h. wenn der Empfänger 300 Daten empfängt, die mit den vordefinierten Daten übereinstimmen, ändert der Empfänger 300 seinen Zustand, um anzuzeigen, dass ein bestimmtes Protokoll empfangen wird. Dann kann der protokollspezifische Verarbeitungsblock 370 bestimmte Funktionen für die Daten ausführen, die auf dem empfangenen Protokoll basieren. Beispiele für bestimmte Protokolle sind z.B. die verschiedenen Formen von Ethernet, Peripheral Component Interconnect (PCI), Peripheral Component Interconnect Express (PCI-e), High Definition Multimedia Interface (HDMI), Serial Front Panel Dataport (FPDP) und kohärente optische Standards. In einigen Ausführungsformen kann der Communication Link Tester 100 z.B. zur Evaluierung oder zum Testen von Netzwerkprotokollen, Busprotokollen, Drahtlosprotokollen oder Hardware für Internetprotokolle sowie für andere verwendet werden.
Wie bei anderen Komponenten kann der protokollspezifische Verarbeitungsblock 370 Daten an einen Erfassungsspeicher 374 und/oder an den Live-Stream-Datenausgang 316 ausgeben. Beispielsweise kann der protokollspezifische Verarbeitungsblock 370 Eingangsdaten an den Erfassungsspeicher 374 und/oder den Livestream-Datenausgang 316 nur dann weiterleiten, wenn der Empfänger 300 einen Ethernet-basierten Rahmen (oder eine Untergruppe des Rahmenprotokolls) empfängt, und Leerlaufperioden in der Eingangswellenform ignorieren.
Obwohl in drei separate Erfassungsspeicher 314, 324 und 374 dargestellt sind, verstehen diejenigen, die die Kunst beherrschen, dass die Erinnerungen durch einen einzigen Speicher, separate Speicher oder eine beliebige Kombination davon verkörpert werden können. Darüber hinaus können die in den Erfassungsspeichern 314, 324 und 374 gespeicherten Speicher durch jeden der in dargestellten Prozesse und Operationen abgerufen werden. Auch wenn dies aus Platzgründen nicht in allen Fällen speziell dargestellt ist, kann jede der Komponenten innerhalb des Empfängers 300, die Daten in einem der Erfassungsspeicher 314, 324 und 374 speichern, auch Daten aus dem Live-Datenstrom am Ausgang 316 ausgeben. Ein weiterer Speicher und Controller 344 ist zusätzlich in dargestellt. Dieser Speicher und Controller 344 kann anstelle der oder in Verbindung mit den Erfassungsspeichern verwendet werden. Beispielsweise können bestimmte Einstellungen oder Koeffizienten im Speicher und Controller 344 gespeichert werden. Diese müssen nicht unbedingt als „Erfassungsspeicher“ klassifiziert werden und werden daher separat dargestellt. Wer die Kunst beherrscht, wird verstehen, wie man verschiedene Speicher in Verbindung mit bestimmten Komponenten oder für den Empfänger 300 im Allgemeinen verwendet.
ist ein Funktionsblockschaltbild einer Senderkomponente des Kommunikationsverbindungstesters aus nach Ausführungsformen der Erfindung. Der in 4 dargestellte Sender 400 kann ein Beispiel oder eine Verkörperung des digitalen Prozessors 156 aus 1 sein und kann die oben beschriebenen Funktionen mit Bezug auf den digitalen Prozessor 156 des Senders 150 ausführen. Wie ebenfalls oben beschrieben, kann der Sender 400 in einem oder mehreren FPGAs enthalten sein, wodurch der Sender 400 durch Umprogrammierung des FPGAs selbst schnell aufgerüstet und verbessert werden kann. Die Architektur ermöglicht die Generierung von Daten-Signalformen und zusätzliche Impairment-Stresstests, wie sie durch jeden einzelnen Standard definiert sind, über digitale Signalverarbeitungstechniken (DSP) zusätzlich zu verschiedenen analogen Methoden. Da der Sender außerdem einen Hochgeschwindigkeits-DAC enthält, können viele verschiedene Arten von Wellenformen ähnlich wie bei einem AWG erzeugt werden. Verkörperungen der Erfindung können auch die Notwendigkeit ersetzen, ein BERT als Signalquelle zu verwenden, wie es bei früheren Prüfgeräteaufbauten für einige Prüf- und Messanwendungen der Fall war. Da die DSP-Funktionen eng mit einem Hochgeschwindigkeits-DAC gekoppelt sind, kann der Communication Link Tester 100 Standards von niedriger Baudrate bis hin zu Standards mit hoher Baudrate nach dem Stand der Technik unterstützen, ohne dass die DAC-Abtastrate explizit geändert werden muss. Stattdessen können Datenwellenformen mit niedrigerer Baudrate mit Hilfe von DSP-Techniken im Sender 400 auf den DAC mit höherer Abtastrate umgetastet werden.
Ein Wellenform-Trigger-, Abgleich- und Synchronisationsblock 410 bereitet den Sender 400 auf die Erzeugung einer Wellenform vor, die modifiziert und schließlich an den DAC 440 (Bild 5) gesendet werden kann, um an das DUT 110 (Bild 1) gesendet zu werden. Die Hauptfunktion des Wellenform-Triggerungs-, Ausrichtungs- und Synchronisationsblocks 410 besteht darin, einen oder mehrere Kanäle zu kalibrieren und auszurichten, so daß sie rechtzeitig für die Erzeugung der endgültigen Ausgangswellenform des Senders 400 eng aufeinander abgestimmt sind. Der Wellenform-Triggerungs-, Ausrichtungs- und Synchronisationsblock 410 unterstützt auch externe Trigger für die zeitliche Synchronisation und Musterkontrolle. Der Wellenform-Triggerungs-, Ausrichtungs- und Synchronisationsblock 410 kann ein Triggersignal vom Empfänger 300 empfangen, das den Sender veranlasst, als Reaktion auf Funktionen im Empfänger 300 die Wellenformgenerierung einzuleiten. Beachten Sie auch, dass, wie oben in Bezug auf den Empfänger 300 beschrieben, das Triggersignal ein externer Trigger sein kann, d.h. ein Trigger, der von einer externen Quelle an den Kommunikationsverbindungstester 100 gesendet wird. Der Wellenform-Triggerungs-, Ausrichtungs- und Synchronisationsblock 410 kann auch ein Synchronisationssignal empfangen, um es dem Sender 400 zu ermöglichen, sein Ausgangssignal eng an jedem erwarteten Eingang für den Empfänger 300 auszurichten, und um es auch zu ermöglichen, das Ausgangssignal des Senders 400 über mehrere Ausgangskanäle eng auszurichten, wie oben mit Bezug auf beschrieben.
Ein Satz von Generatoren 420, 422, 424, 426 und 428 ist für die Erzeugung der jeweils gewünschten Wellenformen und Beeinträchtigungen verantwortlich, die vom Sender 400 ausgegeben werden. Ein digitaler Marker-Wellenformgenerator 420 wird verwendet, um eine oder mehrere digitale Marker-Wellenformen zu erzeugen, die einem analogen Ausgangssignal zugeordnet und mit diesem synchronisiert sind. Beispielsweise kann ein Trigger die Erzeugung eines langen, komplexen Musters für das analoge Ausgangssignal starten. Ein digitaler Marker könnte am Ende der Wellenform verwendet werden, um einem DUT oder an anderer Stelle innerhalb des Kommunikationsverbindungstesters 100 anzuzeigen, dass die Verarbeitung einer Wellenform synchronisiert wird oder dass eine bestimmte Verarbeitung zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgelöst werden soll. In Bezug auf ist zu beachten, dass der Ausgang bzw. die Ausgänge des digitalen Marker-Wellenformgenerators 420 zu einem der Endausgänge des Senders 400 wird bzw. werden. Die digitale(n) Markerausgabe(n) des digitalen Marker-Wellenformgenerators 420 kann (können) auch verwendet werden, um bestimmte interessierende Teile eines Ausgangssignals zu markieren. Mit dieser Funktion wird ein vom endgültigen Analogsignal getrennter Kanal bereitgestellt, um Teile des Analogsignals zu beschreiben, die für den Bediener von Interesse sein können, oder um bestimmte Teile des Ausgangssignals zu markieren.
Ein Amplitudenrauschstörungs-Wellenformgenerator 422 erzeugt besondere Beeinträchtigungen, die zu einer bestehenden Wellenform hinzugefügt werden können oder vollständig beeinträchtigte Wellenformen erzeugen können. Wellenformbeeinträchtigungen, die durch den Amplitudenrauschstörungs-Wellenformgenerator 422 erzeugt werden, sind besonders nützlich bei der Belastungsprüfung des DUT 110, wie z.B. bei der Bereitstellung von Signalen an das DUT, die nicht perfekt geformt sind, um z.B. reale Einsatzbedingungen für das DUT 110 zu simulieren. Auf diese Weise kann der Sender 400 unvollkommene Wellenformen erzeugen, um zu prüfen, wie gut das DUT 110 funktioniert, wenn sein Eingang nicht perfekt geformt ist. In einigen Ausführungsformen funktioniert der Amplitudenrauschen-Wellenformgenerator 422 so, dass er der Ausgangswellenform ein Amplitudenrauschen hinzufügt, was besonders hilfreich für Belastungsprüfgeräte ist, da diese entwickelt oder getestet werden. Ein weiterer Vorteil der getrennten Erzeugung von Rauschbeeinträchtigungen für die Wellenform besteht darin, dass das Rauschen einen anderen Maßstab und eine andere Auflösung im dynamischen Bereich haben kann als die bloße Einbeziehung einer Rauschadditionsfunktion in den DAC 440, die in diskutiert wird. Mit anderen Worten, der Amplitudenrauschbeeinträchtigungs-Wellenformgenerator 422 kann im Vergleich zum Ausgangssignal eine kleine Rauschmenge oder eine große Rauschmenge erzeugen, und die Erzeugung des Rauschens ist völlig unabhängig von anderen Teilen der Erzeugung der Ausgangswell enform.
Ein Wellenformmustergenerator 424 erzeugt Wellenformen, die einem bestimmten Wellenformmuster entsprechen, das vom Sender 400 ausgegeben werden soll. Tatsächlich kann jede gewünschte Wellenform oder jedes gewünschte Wellenformmuster von einem Benutzer über die Link-Benutzerschnittstelle 140 ( ), die im Wellenformmustergenerator 424 erzeugt wird, ausgewählt werden. Besonders bemerkenswert ist, dass der Wellenformmustergenerator 424 in einigen Ausführungsformen in Bezug auf die AusgangsBaudrate der Wellenform überabgetastet sein kann. Dieses Oversampling ermöglicht eine verbesserte Zeitauflösung für das Hinzufügen von zeitabhängigen Beeinträchtigungen, wie z.B. Jitter, zur Ausgangswellenform, wodurch die Beeinträchtigung der Ausgangswellenform für Belastungstests besser kontrolliert werden kann. Zu den Eingängen des Wellenformmustergenerators 424 können Eingangswellenformmuster von Live-Stream-Daten gehören, die vom Empfänger 300 oder extern vom Kommunikationsverbindungstester 100 empfangen werden, die Steuerung der Datenausgangsausrichtung vom Wellenform-Triggerungs-, Ausrichtungs- und Synchronisationsblock 410 und die Takt- und Ausgangswellenform-Timingsteuerung vom Taktgenerator / PLL 432.
Dem Wellenformmustergenerator 424 kann ein digitaler Aufwärtswandler und die Interpolationsfunktion 430 folgen. Der digitale Aufwärtswandler und die Interpolationsfunktion 430 interpoliert die vom Wellenformmustergenerator 424 erzeugte Wellenform auf eine höhere Ausgangsabtastrate, die vom nachgeschalteten DAC 440 verwendet wird, und kann optional auch die vom Wellenformmustergenerator 424 empfangene Eingangswellenform modulieren, um die Wellenform von einem niedrigeren zu einem höheren Ausgangsfrequenzbereich zu verschieben. Bei Verwendung der digitalen Aufwärtswandlung kann der Wellenformmustergenerator reale oder komplexe Basisbandwellenformtypen erzeugen, die dann im digitalen Aufwärtswandler und in der Interpolationsfunktion 430 auf eine höhere Frequenz moduliert werden.
Der Taktgenerator / PLL 432 kann einen Phasenregelkreis (PLL) oder einen anderen Oszillator verwenden, um einen Basistakt zu erzeugen. Der Taktgenerator / PLL 432 kann eine digitale Darstellung der Taktwellenform synthetisieren, um eine herkömmliche analoge PLL zu emulieren. Der Taktgenerator / PLL 432 kann auch einen externen Referenztakt von einer anderen Komponente des Kommunikationsverbindungs-Prüfgeräts 100 ( ) oder von außerhalb des Prüfgeräts selbst, z.B. über den lokalen Eingang 114, empfangen. Der Taktgenerator / PLL 432 kann so konfiguriert werden, dass er die Erzeugung von gestressten (einschließlich der vom Sender 400 emulierten Taktbeeinträchtigungen) oder ungestressten (ohne die vom Sender 400 emulierten Taktbeeinträchtigungen) Taktausgängen unterstützt, die mit der Baudrate/Symbolperiode des erzeugten Wellenformmusters synchronisiert werden können, das zur Synchronisation mit anderen Geräten verwendet werden kann. Die vom Taktgenerator / PLL 432 erzeugten Taktausgänge können mit der Ausgangsbaudrate erfolgen oder durch ein vorgegebenes Verhältnis heruntergeteilt werden.
Ein Jitterbeeinträchtigungsgenerator 426 ist mit dem Taktgenerator / PLL 432 gekoppelt, um den Taktgenerator zu veranlassen, eine Wellenform zu erzeugen, die auf kontrollierbare Weise von seinem ursprünglichen Takt abweicht. Wie bei den Beeinträchtigungen, die durch den Amplitudenrauschstörungs-Wellenformgenerator 422 erzeugt werden, kann es nützlich sein, dem Prüfling 110 eine Taktrate zu präsentieren, bei der mäßige oder starke Mengen an Jitter und anderen zeitbedingten Beeinträchtigungen auftreten, um zu prüfen, wie gut der Prüfling 110 auf einen solchen unvollkommenen Eingang reagiert.
Die durch den Jitter-Impairment-Generator 426 angetriebene Jitter-Einfügung ist ein Aspekt der bei Kommunikationsstandards verwendeten Stresstests. Die Jittertypen reichen von nieder- bis hochfrequentem Jitter, der in Form von periodischem oder aperiodischem Jitter auftritt. Auch zufälliger Jitter, begrenzter unkorrelierter Jitter und Spread-Spectrum-Taktung sind alles Beispiele für Arten der Taktflankenmodulation, für die der hier besprochene Sender so konfiguriert werden kann, dass er sie unterstützt.
Einige serielle oder andere Hochgeschwindigkeits-Datenstandards, wie PCI-e, verwenden eine Spread-Spectrum-Taktung. Ein Spread-Spectrum-Generator bzw. Spreizbandgenerator 428 wird verwendet, um intern die Phase eines Taktgenerators 432 zu modulieren, die im Folgenden ausführlich beschrieben wird. Der Spread-Spectrum-Generator 428 verschiebt die Phase des Taktgebers um einen kontrollierbaren Betrag. Ein Vorteil der Taktverschiebung ist eine Reduzierung der elektromagnetischen Interferenz (EMI), da die spektrale Energie auf mehr Frequenzen verteilt werden kann, um die Größe der EMI des Gesamtsystems zu verringern.
Die Jitter- und Spread-Spectrum-Taktung aus dem Jitter-Störungsgenerator 426 und dem Spread-Spectrum-Generator 428 kann durch mehrere mögliche Methoden in Verkörperungen der Erfindung eingefügt werden. Zum Beispiel kann die Jittereinfügung vom Jitterbeeinträchtigungsgenerator 426 in Verbindung mit dem oben beschriebenen Neuabtastprozess durchgeführt werden. Dies kann durch Verwendung der Jitter-Wellenform erfolgen, um die Phase jedes Symbolübergangs zeitlich zu modulieren. In einem anderen Beispiel kann der Jitter-Störungsgenerator ein Signal durch einen kontinuierlich variablen Teilverzögerungsfilter leiten. In diesem Fall wird das neu abgetastete Signal im Laufe der Zeit um unterschiedliche Beträge verzögert, wodurch der Jitter-Effekt erzeugt wird. In anderen Ausführungsformen kann Jitter eingefügt werden, indem die Phase des DAC-Abtasttaktes im DAC 440 ( ) durch Verwendung eines analogen Phaseninterpolators (PI) oder anderer Mittel verschoben wird. Der analoge PI kann über einen gesamten DAC-Abtastperiodenbereich rotieren und ist frei von Rollover-Fehlern. Die Jitter-Wellenform würde zur Modulation der Phase des analogen PI im DAC 440 verwendet werden. Darüber hinaus kann der Jitter-Störungsgenerator 426 auch niederfrequenten Jitter in die Wellenform einfügen, indem er einem Referenztakt, der zur Erzeugung des Abtasttaktes im DAC 440 verwendet wird, eine Phasenmodulation hinzufügt.
Der Taktgenerator / PLL 432 steuert präzise die Flanken des Taktes, wobei Taktbeeinträchtigungen vom Jitterbeeinträchtigungsgenerator 426 und dem Spread-Spectrum-Generator 428 als Steuereingänge verwendet werden.
Nachdem die Wellenform durch den Wellenformmustergenerator 424 unter Verwendung des vom Taktgenerator / PLL 432 erzeugten Taktes erzeugt wurde, kann der Sender 400 die Wellenform in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren weiter modifizieren. Zum Beispiel kann ein Feed-Forward-Equalizer 434 eine Vorverzerrung der Wellenform auf der Grundlage der Kanalbedingungen oder der Betriebsbedingungen des Senders 400 oder sogar des Empfängers 300 vornehmen. Der vorwärtsgekoppelte Entzerrer 434 kann ein dynamisches Entzerrungssteuersignal vom Empfänger 300 oder von einer externen Quelle akzeptieren. In einigen Ausführungsformen braucht der Vorwärtsentzerrer 434 keine Entzerrung durchzuführen.
Weitere Beeinträchtigungen können durch einen ISI-Impairment- und Kanalemulationsblock 436 in die Wellenform eingefügt werden, der zur Erzeugung von Intersymbolinterferenzen (ISI) sowie zur Modifizierung der Wellenform zur Anpassung an bestimmte ausgewählte Kommunikationskanäle verwendet werden kann. Wenn z.B. ein bestimmter Referenzkanal einen hochfrequenten Roll-Off erfährt, ist es möglich, dass der ISI- und Kanalemulationsblock 436 dies emulieren kann, indem er den gleichen Roll-Off durchführt. Auf diese Weise kann der Sender 400 bestimmte Arten von Prüfkanälen emulieren, ohne dass die Wellenform tatsächlich über den beeinträchtigten Kanal gesendet werden muss. In ähnlicher Weise kann ein Kanal-Nichtlinearitätsemulationsblock 438 die Wellenform durch die nichtlinearen Effekte verändern, die bei einigen bestimmten Arten von Komponenten und Kanälen auftreten. Durch das Einbeziehen der Emulationsblöcke 436 und 438 kann der Benutzer des Kommunikationsverbindungs-Testers die Notwendigkeit der Verwendung von Halterungsplatinen zur Emulation bestimmter Kanalbeeinträchtigungen ersetzen, indem sie eine präzise und kontrollierbare Emulation durch digitale Signalverarbeitung ermöglichen.
Die Funktionen der einzelnen in BILD 4 dargestellten Blöcke werden im digitalen Bereich unter Verwendung von DSP-Techniken ausgeführt. Darüber hinaus können die in dargestellten Blöcke, wie oben beschrieben, vollständig in einem FPGA implementiert werden. Ein Speicher und Controller 444 ist in enthalten. Diejenigen, die sich auf diesem Gebiet auskennen, werden erkennen, dass viele Parameter, Steuerungen, Beispielsignalformen, Muster usw. im Speicher und Controller 444 gespeichert werden können, um von jedem der in dargestellten Bausteine verwendet zu werden. Zusätzlich kann jede der in dargestellten einzelnen Blockfunktionen einen eigenen separaten Speicher für ihre eigenen Zwecke enthalten.
zeigt eine Verkörperung des Senders 150 ( ), bei der alle Funktionen nach dem DAC 440 im analogen Bereich ausgeführt werden. Es ist zu beachten, daß jede der Funktionen innerhalb eines analogen Senderteils 402 in verschiedenen Ausführungsformen im digitalen Bereich implementiert werden kann; in diesem Fall würden sie im Sender 400 von Bild 4 erscheinen. Ausführungsformen der Erfindung bieten in dieser Hinsicht ein extremes Maß an Flexibilität.
Ein DAC 440 akzeptiert die vom Digitalteil des Senders 400 ( ) erzeugte digitale Wellenform und wandelt sie in ein analoges Wellenformsignal um. Wie oben beschrieben, kann der DAC 440 im Vergleich zur Ausgangswellenform überabgetastet werden. Das Oversampling liefert den Overhead für den Taktjitter, die Spread-Spectrum-Steuerung und andere Merkmale entsprechend den Ausführungsformen der Erfindung. Der DAC 440 kann eine Auflösung von 8 Bit oder mehr haben.
Der analoge Senderteil 402 des Senders 400 kann dann zusätzliche Modifikationen am analogen Wellenformsignal vornehmen, bevor es aus dem Sender 150 ausgesendet wird ( ). In gewisser Hinsicht kann der in dargestellte analoge Senderteil 402 eine Implementierung des Ausgangssignalkonditionierers 160 aus sein.
Zunächst stellt ein Senderverstärker 450 mit variabler Verstärkung/Dämpfung die Ausgangsverstärkung für die Wellenform ein, die letztendlich vom Senderteil des Kommunikationsverbindungs-Testers 100 ausgegeben wird. Durch Verwendung des Senderverstärkers 450 mit variabler Verstärkung/Dämpfung kann der Benutzer die Stärke oder Amplitude des Ausgangssignals erhöhen oder verringern.
Als nächstes kann ein Signalkombinierer 452 eine wählbare Anzahl von Beeinträchtigungen, die durch den Amplitudenrauschstörungs-Wellenformgenerator 422 von erzeugt werden, kombinieren. Auf diese Weise kann ein wählbarer Grad von Beeinträchtigungen, die durch den Amplitudenrauschstörungs-Wellenformgenerator 422 erzeugt werden, zur Ausgangswellenform hinzugefügt werden. Obwohl der Amplitudenrauschstörungs-Wellenformgenerator 422 in als digitaler Generator dargestellt und beschrieben wird, könnten das Rauschen und andere Beeinträchtigungen auch durch analoge Schaltungen erzeugt werden und würden dann im analogen Senderteil 402 des Senders 400 dargestellt. Im analogen Fall könnte ein steuerbarer Verstärker (in nicht dargestellt) als Eingang zum Signalkombinator 452 vorhanden sein, um steuerbar zu mischen, wie viel Beeinträchtigung gewünscht wurde.
Ein Störungsemulator 454 kann der Ausgangswellenform einen kontrollierbaren Betrag der differentiellen Schräglage und der Gleichtaktstörung hinzufügen. Durch das Hinzufügen einer differentiellen Schräglage kann der Benutzer eine zusätzliche Verzögerung auf den Ausgangspfad bei jedem der differentiellen Ausgangssignale setzen. Eine solche Verzögerung kann durch ein Relais hinzugefügt werden, das das Ausgangssignal für einen bestimmten Differenzausgang durch einen längeren oder kürzeren Pfad mit Leiterbahnlänge zwingt. Ein Gleichtaktstörungsteil des Störungsemulators 454 erzeugt Rauschen für den Gleichtakt eines Differenzsignals. Beispielsweise könnte eine Gleichtaktspannung durch diesen Teil des Störungsemulators variiert werden, um zu prüfen, wie gut ein Empfänger auf Differenzsignale reagiert, deren Summe nicht genau 0 Volt beträgt, oder wie gut der Empfänger Gleichtaktrauschen aus dem Eingangsdifferenzsignal unterdrückt.
Ein Crosstalk-Emulationsblock 456 kann synthetisches Übersprechen zur Ausgangswellenform hinzufügen, bevor er an das DUT 110 gesendet wird ( ). Dieser Block 456 emuliert den Effekt, dass zusätzlich zur Ausgangswellenform benachbarte oder andere Kanäle erzeugt werden. In Bezug auf sei daran erinnert, dass Verkörperungen der Erfindung mit mehreren Kanälen arbeiten können, was bei elektrischen Geräten üblich ist. Der Crosstalk-Emulationsblock 456 ermöglicht es, ein solches Übersprechen zu synthetisieren oder zu emulieren, wenn tatsächlich nur ein einziger Kanal erzeugt wird. Im Allgemeinen mischt der Crosstalk-Emulationsblock 456 einen kleinen Teil der endgültigen Wellenform von einem Nachbarkanal in die Hauptausgangswellenform. Die Amplitudenhöhe des Nachbarkanals kann im Crosstalk-Emulationsblock 456 gesteuert werden. Manchmal werden die Nachbarkanäle als Aggressorkanäle bezeichnet. Der Crosstalk-Emulationsblock 456 mischt einen bestimmten Anteil des Aggressorkanals in die endgültige Wellenform ein. Das Endergebnis ist, dass die Hauptausgangswellenform des Senders 400 einen kleinen Prozentsatz des Übersprechens des Aggressorkanals enthält. Dies kann zu Testzwecken verwendet werden, um festzustellen, wie viel Übersprechen ein an den Sender 400 gekoppeltes DUT akzeptieren könnte, bevor ein Fehler auftritt. Die Verkörperungen der Erfindung sind nicht auf einen einzigen Aggressor-Kanal für das Übersprechen beschränkt. Stattdessen können viele Kanäle gemischt werden, jeder in einer kontrollierbaren Menge. Der Ausgang des Übersprech-Emulationsblocks 456 ist die Hauptausgangswellenform, die vom Sender 400 erzeugt wird.
Ein Ausgangstaktsynthesizer 460 akzeptiert den Ausgang des Taktgenerators / PLL 432 als Eingang, um das endgültige Taktsignal zu erzeugen, das vom Sender 400 ausgegeben wird. In einigen Ausführungsformen ist der vom Sender 400 ausgegebene Takt ein DSPsynthetisierter Takt. Der Ausgangstaktsynthesizer 460 akzeptiert einen Strom von Zählern, Zahlen und anderen Daten vom Taktgenerator / PLL 432 und erzeugt ein physikalisches Taktausgangssignal mit der gerichteten Rate. Der Ausgangstaktsynthesizer 460 kann durch einen oder mehrere DACs gebildet werden, die mit der Ausgabegeschwindigkeit der Ausgangswellenform arbeiten. Die DACs innerhalb des Ausgangstaktsynthesizers 460 müssen nicht die gleiche Präzision wie der DAC 440 haben und können stattdessen ein Ein- oder Zwei-Bit-DAC sein.
Unter Bezugnahme auf , durch die Aufnahme eines Empfängers 120 und eines Senders 150 in derselben Einheit und durch die Einbeziehung eines parallelen Hochgeschwindigkeits-Datenbusses 182 zwischen Empfänger und Sender, ermöglicht die enge Integration von Komponenten innerhalb des Kommunikationsverbindungs-Testers 100, dass der Verbindungs-Tester 100 verschiedene Operationen in einer viel effizienteren und präziseren Art und Weise durchführt als die zuvor beschriebenen, disparaten Testaufbausysteme. Der parallele Hochgeschwindigkeits-Datenbus 182 ermöglicht eine ausgezeichnete und schnelle Kommunikation zwischen dem Empfänger 120 und dem Sender 150. Die Link-Benutzerschnittstelle 140 und die Testanwendungen 142 stellen ein vollständiges, einzelnes System für den kontrollierten Betrieb des Kommunikationsverbindungs-Testers 100 dar, anstatt der Ad-hoc-Software, die zur Steuerung früherer Systeme zusammengestellt wurde. Alle Komponenten innerhalb des Communication Link Tester 100 sind steuerbar und genau spezifiziert, so dass ihre Fähigkeiten genau den Anforderungen der kombinierten Einheit entsprechen. Der Stromverbrauch wird minimiert, da sich die Komponenten des Kommunikationsverbindungs-Testers 100 eine gemeinsame Stromversorgung 180 teilen. Darüber hinaus bedeutet eine gemeinsame Stromversorgung, dass alle Komponenten des Kommunikationsverbindungs-Testers 100 gleichermaßen betroffen sind, falls die Stromversorgung vom optimalen Ausgang abweicht.
In anderen Ausführungsformen können der Empfänger 120 und der Sender 150 in getrennten physikalischen Einheiten untergebracht sein, sind aber eng gekoppelt und kommunizieren über den parallelen Hochgeschwindigkeits-Datenbus 182 zwischen Empfänger und Sender oder über andere Kommunikationsmittel, wie z.B. andere elektrische, optische oder drahtlose Verbindungen. Darüber hinaus können viele Empfänger 120 und viele Sender 150 über mehrere parallele Hochgeschwindigkeits-Datenbusse 182 oder andere Kommunikationsmittel miteinander gekoppelt werden. Diese Kopplung kann über mehrere physikalische Komponenten erfolgen. Die Anzahl der Empfänger und die Anzahl der Sender muss nicht bei jedem System gleich sein. Obwohl oben als paralleler Bus 182 beschrieben, kann der Kommunikationspfad 182 tatsächlich ein serieller Bus, eine optische Verbindung, eine drahtlose Verbindung oder ein beliebiger anderer Kommunikationspfadtyp sein.
Ein weiterer Vorteil eines integrierten Kommunikationsverbindungs-Testers 100 besteht darin, dass er Funktionen ausführen kann, die in früheren Testaufbauten nicht möglich waren. Eine solche Funktion bezieht sich einmal auf das Testen von Bitfehlern, das die Vorteile des Hochgeschwindigkeitsempfängers nutzt, der ein Eingangssignal effektiv erfassen und in Echtzeit verarbeiten kann, mit dem Hochgeschwindigkeitssender, der gezielt gestresste Beeinträchtigungen und andere Bedingungen erzeugen kann, um einen Bitfehler auszulösen.
Der Empfänger 120 im Kommunikationsverbindungstester 100 kann so konfiguriert werden, dass er nach einem bestimmten Muster oder Fehlerkriterien triggert. Beispielsweise kann der Empfänger 120 so konfiguriert werden, daß er einen vom DUT 110 akzeptierten Eingangsstrom mit einem vom Sender 150 an das DUT gesendeten Ausgangsstrom vergleicht. Wenn irgendwelche Bits, die vom DUT 110 vom Empfänger 120 empfangen werden, nicht mit denen übereinstimmen, die vom Sender 150 gesendet werden, wird ein Bitfehler-Trigger erzeugt, der den Empfänger veranlaßt, Daten sofort zu speichern. Nach Empfang des Bitfehler-Triggers kann der Empfänger 150 Muster und Ereignisse über mehrere Eingangskanäle kombinieren, aggregieren und speichern. In einigen Ausführungsformen (siehe ) können die Eingangsdaten des DUT 110 nach Empfang des Bitfehler-Triggers in einem der Erfassungsspeicher 314, 324, 374 und/oder 344 gespeichert oder an den Live-Stream-Datenausgang 316 gesendet werden. Beispiel-Wellenformen könnten vom Ausgang des ADC 306 gespeichert werden, der vor der vom Taktrückgewinnungsprozessor 330 durchgeführten Taktrückgewinnung liegt. Alternativ oder zusätzlich könnten die Eingangsdaten nach der Verarbeitung durch den Taktrückgewinnungsprozessor 330 als Wellenformsymbole gespeichert werden, die auch in einem der Erfassungsspeicher 314, 324, 374 und/oder 344 gespeichert oder an den Livestream-Datenausgang 316 gesendet werden können. Das Augendiagramm 336 kann ebenfalls gespeichert und mit der Eingangswellenform verknüpft werden. Zusätzlich kann der Sender 150 das genaue Ausgangssignal der Wellenform speichern, das das Bitfehler-Ereignis verursacht hat. Außerdem kann der Sender die Bedingungen speichern, die auf das Ausgangssignal der Wellenform angewendet wurden, als der Bitfehler auftrat. Wenn der Bitfehler z.B. auftrat, als der Übersprech-Emulator 456 ( ) einen Schwellenwert für Übersprechstörungen überschritt, können die Einstellungen, die die Übersprechstörung verursachten, zusammen mit den oben beschriebenen Eingangssignalformen und Daten gespeichert werden. Zusätzlich kann der Kommunikationsverbindungs-Tester 100 den Zustand einiger oder aller Anpassungen einiger oder aller Komponenten des Empfängers 120 und/oder des Senders 150 speichern. In Bezug auf kann z.B. der Zustand des Taktrückgewinnungsprozessors 330, des Entzerrers 332, der Anpassungsmaschine 340, des DFE 334, des protokollspezifischen Prozessors 370, eines der Triggerpattern-Generatoren 352, 354, 356 und eines der Trigger 364 zusammen mit den Zustandsdaten des in dargestellten Senders 400 gespeichert werden. 4, wie z.B. die Daten aus dem Wellenform-Trigger-, Ausrichtungs- und Synchronisationsblock 410, einem der Störungsgeneratoren 422, 426, 428, dem Wellenformmustergenerator 424, dem digitalen Marker-Wellenformgenerator 420, dem Taktgenerator / PLL 432, den Entzerrereinstellungen aus dem Feed-Forward-Equalizer 434 sowie den Emulationseinstellungen aus den Emulatoren 436 und 438. Kurz gesagt, jede Einstellung oder Wellenformdaten von irgendwo im Tester der Kommunikationsverbindung 100 können für eine Zeit vor dem Zeitpunkt des Auftretens des Bitfehlers und für eine bestimmte Zeit danach erfasst werden, um dem Benutzer das Verständnis zu erleichtern, wie und warum der Bitfehler aufgetreten ist. Diese erfassten Daten können in Echtzeit an einen Benutzer ausgegeben, in einem der Erfassungsspeicher 314, 324, 374 und/oder 344 gespeichert oder an den Live-Stream-Datenausgang 316 gesendet werden.
Darüber hinaus können alle Einstellungen und Wellenformen in einem umfassenden Diagramm oder einer Reihe von Diagrammen oder anderen visuellen Ausgaben zeitlich ausgerichtet werden, so dass der Benutzer die Bedingungen, die den Bitfehler verursacht haben, und die Ergebnisse davon visuell identifizieren kann. In anderen Ausführungsformen könnten Test- oder Debugging-Programme Beispiele für die Anwendungen 142, 172 sein, die auf der User-Link-Schnittstelle 140 bzw. dem externen Computer 170 arbeiten. Diese Test- und Debugging-Programme könnten automatisch eine Analyse der um das Bitfehlerereignis herum gespeicherten Daten durchführen, um zu versuchen, die Ursache des Bitfehlers zu ermitteln. Solche Programme könnten Schwellenwerte und andere Kombinationen von Schwellenwerten für bestimmte Arten von gespeicherten Daten enthalten. Zum Beispiel kann die Anwendung 142, 172 programmiert werden oder lernen, eine bestimmte Empfindlichkeit des DUT für einen bestimmten Typ von Taktjitter oder eine zusätzliche Beeinträchtigung zu identifizieren. Nach einem Bitfehler könnte der Anwender dann das Analyseprogramm 142, 172 ausführen, um die Quelle des aufgetretenen Fehlers zu identifizieren. In anderen Ausführungsformen können Test- oder Debugging-Programme oder die Daten, die dem Kommunikationsverbindungstester 100 zur Verfügung gestellt oder von diesem gesendet werden, über den Cloud-Eingang 118 und den Cloud-Ausgang 116 übertragen werden, wodurch ein Fernzugriff auf den Kommunikationsverbindungstester 100 möglich ist. Ferner können der Cloud-Ausgang 116 und der Cloud-Eingang 118 verwendet werden, um mehrere gekoppelte Kommunikationsverbindungstester 100 zu synchronisieren, oder sie können zum Senden und Empfangen von Daten zwischen einem oder mehreren Kommunikationsverbindungstestern verwendet werden.
Zusätzlich zur Bitfehlerprüfung könnte der Empfänger 120 in so konfiguriert werden, dass er auf bestimmte, vom ADC 122 erzeugte Daten triggert. In einer solchen Ausführungsform würde ein Muster gespeichert, mit dem der Ausgang des ADC 122 verglichen wird. Wenn das Ausgangssignal des ADC mit dem Triggermuster übereinstimmt, können die gesamte Wellenform und andere Steuerdaten, wie oben beschrieben, für eine spätere Analyse gespeichert werden. In einigen Ausführungsformen können die Trigger auf bestimmte Situationen und für ein bestimmtes Datenprotokoll eingestellt werden. Dieser Trigger kann in oder in Verbindung mit dem protokollspezifischen Verarbeitungsblock 370 eingestellt werden. Im Betrieb werden die Daten, die vom Empfänger 300 ( ) empfangen werden, so analysiert, wie sie empfangen werden. Der protokollspezifische Verarbeitungsblock 370 kann so eingestellt werden, dass er einen Auslöser erzeugt, wenn bestimmte Daten vom Empfänger empfangen werden und die Eingangsdaten mit einem bestimmten Datenprotokoll von Interesse übereinstimmen. Wenn beide Ereignisse gleichzeitig auftreten, d.h. wenn der protokollspezifische Verarbeitungsblock 370 feststellt, dass die Daten mit einem bestimmten Protokoll übereinstimmend empfangen werden, und wenn die vom Empfänger 300 empfangenen Eingangsdaten mit dem gewünschten Muster übereinstimmen, kann der protokollspezifische Verarbeitungsblock oder eine andere Komponente innerhalb des Empfängers 300 einen Auslöser erzeugen. In einer solchen Verkörperung gattert der Empfänger 120 effektiv die Zustandsmaschinenübergänge des Verbindungsprotokolls und kann die Übergänge als auslösende Ereignisse verwenden. Die Erzeugung des Triggers bewirkt dann, dass einige oder alle der oben in Bezug auf Bitfehler beschriebenen Eingangs- und/oder Ausgangsdaten zur sofortigen oder späteren Analyse gespeichert werden.
Eine integrierte Lösung durch die Kombination des Empfängers 120 und des Senders 150 im selben Gerät erleichtert den Aufbau eines Messaufbaus und kann die Fehlersuche einfacher und schneller machen. Daher kann weniger Zeit für Funktionstests und mehr für spezialisierte Tests aufgewendet werden, z.B. solche, die von bestimmten Kommunikationsstandards abhängen und für diese relevant sind. Weitere Beispiele für Vorteile, die mit der oben skizzierten Architektur verbunden sind, sind die Möglichkeit, die Firmware für den kundenspezifischen Einsatz zu modifizieren, und eine Reduzierung der Latenzzeit, die mit einer softwarebasierten Lösung für einen Testaufbau, der verschiedene Gerätetypen kombiniert, nicht möglich ist.
Die integrierte Lösung kann auch die Durchführung von Messungen zur direkten Charakterisierung eines Kommunikationskanals oder von Loopback-Tests erleichtern, da sowohl der Sender als auch der Empfänger vollständig integriert sind.
Die integrierte Lösung öffnet auch die Tür für andere Arten von Testanwendungen, wie das absichtliche Hinzufügen von Fehlern zu einem beliebigen Datenstrom, der im Empfänger 120 wiederhergestellt wurde, und das Senden der resultierenden Wellenform an den Sender 150. Es wird gewürdigt werden, dass die oben genannten Vorteile lediglich die Vorteile veranschaulichen, die dieses System bieten kann, und dass zusätzliche Vorteile von einer Person mit gewöhnlichen Kenntnissen auf dem Gebiet der Kunst, die die offengelegte integrierte Lösung oder Aspekte davon verwendet, leicht erkannt werden können.
Ein weiterer Vorteil eines integrierten Kommunikationsverbindungs-Testers 100 besteht darin, dass er Schleifen-Tests mit nie zuvor erreichter Präzision durchführen kann. Der Loopback-Test ist eine Methode zum Testen der Funktionsfähigkeit einer Kommunikationsverbindung. Der integrierte Kommunikationsverbindungstester 100 ermöglicht Echtzeittests mit geringer Latenzzeit, da die Daten vom Empfänger 120 genauso empfangen werden können, wie sie vom Sender 150 auf den Kanal gelegt werden. Ausserdem kann der Empfänger 120 über die Hochgeschwindigkeits-Datenverbindung 182 genau wissen, welche Daten vom Sender 150 gesendet werden.
Eine weitere Variante des Loopback-Tests kann mit dem integrierten Kommunikationsverbindungstester 100 unterstützt werden, bei dem der Empfänger eine beliebige Wellenform vom Benutzer erfasst und dann den integrierten Sender verwendet, um das Wellenformmuster mit Datenfehlern und/oder anderen Signalbeeinträchtigungen, wie Jitter, Rauschen usw., erneut zu senden. Bei einem solchen Loopback-Test wird der Empfänger 120 so eingestellt, daß er eine Wellenform vom DUT 110 empfängt, die ihrerseits eine bestimmte Art von Datenkanal sein kann. Zunächst empfängt der Empfänger 120 die arbiträre Wellenform aus dem Datenkanal. Dann wird die erfasste Wellenform an den Sender 150 gesendet, der kontrollierte Beeinträchtigungen auf die Daten anwendet, wie Jitter, Übersprechen oder eine der anderen Beeinträchtigungen, die mit Bezug auf den Sender 400 in und beschrieben sind. Der Sender wendet die gewünschten Beeinträchtigungen auf die vom Empfänger 120 gesendete Wellenform an und sendet dann die beeinträchtigte Wellenform zurück in den Datenkanal.
Aspekte der Offenlegung können auf speziell geschaffener Hardware, Firmware, digitalen Signalprozessoren oder auf einem speziell programmierten Computer einschließlich eines nach programmierten Anweisungen arbeitenden Prozessors arbeiten. Die hier verwendeten Begriffe Controller oder Prozessor sollen Mikroprozessoren, Mikrocomputer, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) und dedizierte Hardware-Controller einschließen. Ein oder mehrere Aspekte der Offenlegung können in computerverwendbaren Daten und computerausführbaren Befehlen verkörpert sein, wie z.B. in einem oder mehreren Programmmodulen, die von einem oder mehreren Computern (einschließlich Überwachungsmodulen) oder anderen Geräten ausgeführt werden. 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 computerlesbaren Speichermedium wie einer Festplatte, einer optischen Platte, einem Wechseldatenträger, einem Festkörperspeicher, einem Arbeitsspeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) usw. gespeichert werden. Wie von einem Fachmann geschätzt wird, kann die Funktionalität der Programmmodule in verschiedenen Aspekten beliebig kombiniert oder verteilt werden. Darüber hinaus kann die Funktionalität ganz oder teilweise in Firmware oder Hardware-Äquivalenten wie integrierten Schaltungen, FPGA und dergleichen enthalten sein. Bestimmte Datenstrukturen können verwendet werden, um einen oder mehrere Aspekte der Offenlegung effektiver zu implementieren, und solche Datenstrukturen werden im Rahmen der hier beschriebenen computerausführbaren Anweisungen und computerverwendbaren Daten in Betracht gezogen.
Die offengelegten Aspekte können in einigen Fällen in Hardware, Firmware, Software oder einer Kombination davon implementiert sein. Die offengelegten Aspekte können auch als Anweisungen umgesetzt werden, die von einem oder mehreren oder computerlesbaren Speichermedien getragen oder darauf gespeichert werden, 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 von einem Computergerät zugegriffen werden kann. Computerlesbare Medien können zum Beispiel, aber nicht ausschließlich, Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien umfassen.
Computer-Speichermedien sind alle Medien, die zur Speicherung computerlesbarer Informationen verwendet werden können. Als Beispiel, ohne Einschränkung, können Computerspeichermedien RAM, ROM, elektrisch löschbare programmierbare Festwertspeicher (EEPROM), Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, Compact Disc Festwertspeicher (CD-ROM), Digital Video Disc (DVD) oder andere optische Plattenspeicher, Magnetkassetten, Magnetband, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichergeräte und alle anderen flüchtigen oder nicht flüchtigen, entfernbaren oder nicht entfernbaren Medien, die in irgendeiner Technologie implementiert sind, umfassen. Computerspeichermedien schließen Signale an sich und vorübergehende Formen der Signalübertragung aus.
Als Kommunikationsmedien werden alle Medien bezeichnet, die für die Übermittlung computerlesbarer Informationen verwendet werden können. Zu den Kommunikationsmedien können beispielsweise Koaxialkabel, Glasfaserkabel, Luft oder andere Medien gehören, die für die Übertragung von elektrischen, optischen, Radiofrequenz-(RF), Infrarot-, akustischen oder anderen Arten von Signalen geeignet sind, ohne darauf beschränkt zu sein.
BEISPIELE
Nachfolgend finden Sie illustrative Beispiele für die hier offengelegten Technologien. Eine Verkörperung der Technologien kann eine oder mehrere und jede Kombination der unten beschriebenen Beispiele umfassen.
Beispiel 1 ist ein Test- und Messgerät mit einem Eingang, der so konfiguriert ist, dass er ein analoges Signal von einem zu testenden Gerät (Device Under Test, DUT) empfängt, einem Analog-Digital-Wandler (ADC), der mit dem Eingang gekoppelt und so strukturiert ist, dass er das analoge Signal in ein digitales Signal umwandelt; einem Empfänger, der so strukturiert ist, dass er das digitale Signal akzeptiert und mit Hilfe eines ersten digitalen Signalprozessors Signalkonditionierung, Symbolwiederherstellung und Analyse des digitalen Signals durchführt, einen Sender, der so strukturiert ist, dass er einen zweiten digitalen Signalprozessor verwendet, um ein digitales Ausgangssignal zu erzeugen; einen Digital-Analog-Wandler (DAC), der mit dem Sender gekoppelt und so strukturiert ist, dass er das digitale Ausgangssignal vom Sender in ein analoges Signal umwandelt, und so strukturiert ist, dass er das analoge Signal an das DUT sendet; und einen Kommunikationspfad zwischen dem Empfänger und dem Sender, der nicht durch das DUT verläuft.
Beispiel 2 ist die Test- und Messvorrichtung von Beispiel 1, wobei zumindest Teile des ersten digitalen Prozessors physisch in einem rekonfigurierbaren Prozessor verkörpert sind.
Beispiel 3 ist die Test- und Messvorrichtung von Beispiel 1, wobei zumindest Teile des ersten digitalen Prozessors physisch in einem Field Programmable Gate Array verkörpert sind.
Beispiel 4 ist das Test- und Messgerät eines der Beispiele 1-3, wobei zumindest Teile des zweiten digitalen Prozessors physisch in einem rekonfigurierbaren Prozessor verkörpert sind.
Beispiel 5 ist das Test- und Messgerät eines der Beispiele 1-4, wobei zumindest Teile des zweiten digitalen Prozessors physisch in einem Field Programmable Gate Array enthalten sind.
Beispiel 6 ist das Test- und Messgerät eines der Beispiele 1-5, wobei zumindest Teile des ersten digitalen Prozessors und des zweiten digitalen Prozessors physisch in einem Field Programmable Gate Array enthalten sind.
Beispiel 7 ist die Test- und Messvorrichtung eines der Beispiele 1-6, wobei Sender und Empfänger in der gleichen physikalischen Vorrichtung untergebracht sind.
Beispiel 8 ist das Prüf- und Messgerät eines der Beispiele 1-7, bei dem der Sender und der Empfänger in getrennten physikalischen Geräten untergebracht sind und bei dem der Kommunikationspfad zwischen Empfänger und Sender eine drahtgebundene Verbindung ist.
Beispiel 9 ist die Test- und Messvorrichtung eines der Beispiele 1-8, wobei der Sender und der Empfänger in getrennten physikalischen Vorrichtungen untergebracht sind und wobei der Kommunikationspfad zwischen dem Empfänger und dem Sender eine drahtlose Verbindung ist.
Beispiel 10 ist das Prüf- und Messgerät aus einem der Beispiele 1-9, wobei das DUT ein Kommunikationskanal ist.
Beispiel 11 ist ein Test- und Messgerät miteinem Eingang, der so konfiguriert ist, dass er ein Analogsignal von einem zu testenden Gerät (Device Under Test, DUT) empfängt; einem Analog-Digital-Wandler (ADC), der mit dem Eingang gekoppelt und so strukturiert ist, dass er das Analogsignal in ein Digitalsignal umwandelt; einem Empfänger, der so strukturiert ist, dass er das Digitalsignal akzeptiert und unter Verwendung eines ersten digitalen Signalprozessors eine Signalkonditionierung, Symbolwiederherstellung und Analyse des Digitalsignals mit einer Rate durchführt, die der Rate entspricht oder diese übersteigt, mit der das Analogsignal vom DUT empfangen wird, um das Analogsignal vom DUT kontinuierlich zu verarbeiten.
Beispiel 12 ist das Prüf- und Messgerät aus Beispiel 11, in dem das analoge Signal mit einer Rate von über 500MSamples/Sekunde in ein digitales Signal umgewandelt wird.
Beispiel 13 ist das Test- und Messgerät aus Beispiel 11-12, wobei der Empfänger einen Augendiagrammgenerator enthält, der so strukturiert ist, dass er kontinuierlich ein Augendiagramm für das digitale Signal erzeugt, ohne den Empfang des analogen Signals vom DUT zu unterbrechen.
Beispiel 14 ist das Test- und Messgerät aus Beispiel 11-13, wobei der Empfänger einen zweiten Eingang zum Empfang eines zweiten analogen Signals von einem zweiten Prüfling (Device Under Test, DUT) enthält.
Beispiel 15 ist die Test- und Messeinrichtung aus Beispiel 11-14, wobei das Analogsignal und das zweite Analogsignal miteinander synchronisiert sind.
Beispiel 16 ist die Test- und Messvorrichtung von Beispiel 11-15, wobei das Analogsignal und das zweite Analogsignal jeweils einen ersten und einen zweiten Teil eines Signals nach einem bestimmten Protokoll tragen.
Beispiel 17 ist die Test- und Messvorrichtung von Beispiel 11-16, wobei der Empfänger so strukturiert ist, dass er Protokollsignale gemäß dem spezifischen Protokoll aus der Kombination des Analogsignals und des zweiten Analogsignals wiederherstellt.
Beispiel 18 ist ein Senderteil einer Test- und Messvorrichtung, einschließlicheines Signalgenerators, der mit dem digitalen Signalprozessor gekoppelt und so strukturiert ist, dass er ein Basisausgangssignal erzeugt; eines digitalen Signalprozessors, der so strukturiert ist, dass er dem Basisausgangssignal eine oder mehrere Beeinträchtigungen hinzufügt, um ein kombiniertes Ausgangssignal zu bilden; und eines Digital-Analog-Wandlers (DAC), der so gekoppelt und strukturiert ist, dass er das kombinierte Ausgangssignal in ein Analogsignal umwandelt und das Analogsignal an eine Vorrichtung zum Testen sendet.
Beispiel 19 ist ein Senderteil eines Test- und Messgeräts aus Beispiel 18, das ferner einen zweiten Signalgenerator zur Erzeugung eines zweiten Ausgangssignals umfasst.
Beispiel 20 ist ein Senderteil einer Test- und Messvorrichtung der Beispiele 18-19, wobei das Basisausgangssignal und das zweite Ausgangssignal jeweils einen Teil eines Protokollsignals tragen.
Beispiel 21 ist ein Senderteil eines Prüf- und Messgeräts der Beispiele 18-20, das ferner einen Generator für die differentielle Schräglage umfasst und bei dem die erzeugte differentielle Schräglage zum Analogsignal addiert wird, bevor es zum Testen an das Gerät ausgegeben wird.
Beispiel 22 ist ein Senderteil eines Prüf- und Messgeräts der Beispiele 18-21, das ferner einen Gleichtaktstörungsemulator umfasst und in dem die erzeugte Gleichtaktstörung dem Analogsignal hinzugefügt wird, bevor es an das Gerät zur Prüfung ausgegeben wird.
Beispiel 23 ist ein Senderteil eines Prüf- und Messgerätes nach den Beispielen 18-22, in dem eine der einen oder mehreren Beeinträchtigungen eine Intersymbol-Interferenz umfasst, die von einem Intersymbol-Interferenz-Emulator erzeugt wird.
Beispiel 24 ist ein Senderteil eines Prüf- und Messgerätes nach den Beispielen 18-23, bei dem eine der einen oder mehreren Beeinträchtigungen eine durch einen Übersprech-Emulator erzeugte Übersprech-Emulation umfasst.
Beispiel 25 ist ein Senderteil einer Test- und Messvorrichtung gemäß den Beispielen 18-24, der ferner einen Taktgenerator umfasst, und in dem der Senderteil der Test- und Messvorrichtung so strukturiert ist, dass er ein Taktsignal, das vom Taktgenerator erzeugt wird, an die Vorrichtung sendet.
Beispiel 26 ist ein Senderteil eines Test- und Messgeräts gemäß den Beispielen 18-25, das ferner einen Taktbelastungsgenerator umfasst, der so strukturiert ist, dass er das Taktsignal modifiziert, bevor es an das Gerät gesendet wird.
Beispiel 27 ist ein Senderteil eines Test- und Messgeräts gemäß den Beispielen 18-26, in dem der Taktbelastungsgenerator ein Jitterbeeinträchtigungsgenerator ist.
Beispiel 28 ist ein Senderteil eines Test- und Messgeräts gemäß den Beispielen 18-27, in dem der Taktbelastungsgenerator so strukturiert ist, dass er eine Taktschräglage erzeugt.
Beispiel 29 ist ein Senderteil einer Test- und Messvorrichtung gemäß den Beispielen 18-28, der ferner einen digitalen Marker-Wellenformgenerator umfasst, und in dem der Senderteil der Test- und Messvorrichtung so strukturiert ist, dass er ein digitales Markersignal, das vom digitalen Marker-Wellenformgenerator erzeugt wird, an die Vorrichtung sendet.
Beispiel 30 ist ein Senderteil eines Prüf- und Messgerätes gemäß den Beispielen 18-29, in dem das digitale Markersignal auf das analoge Signal bezogen ist.
Beispiel 31 ist ein Senderteil eines Prüf- und Messgerätes gemäß den Beispielen 18-30, in dem das digitale Markersignal mit dem Analogsignal synchronisiert ist.
Beispiel 32 ist ein Senderteil einer Prüf- und Messvorrichtung gemäß den Beispielen 18-31, der ferner einen Rauschstörungs-Wellenformgenerator umfasst und in dem die erzeugte Rauschstörung dem Analogsignal hinzugefügt wird, bevor es zur Prüfung an die Vorrichtung ausgegeben wird.
Beispiel 33 ist eine Test- und Messvorrichtung mit einem Signalempfänger, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Eingangssignale empfängt und daraus einen Eingangsdatenstrom erzeugt; einem Bitfehler-Triggergenerator, der so konfiguriert ist, dass er auf der Grundlage eines Vergleichs eines statischen Triggermusters mit einem Teil des Eingangsdatenstroms einen Bitfehler erzeugt; einem Speicher, der so konfiguriert ist, dass er nach der Erzeugung des Bitfehler-Triggers mindestens eines des einen oder der mehreren Eingangssignale und damit zusammenhängende Daten und Messungen in einem Speicher speichert, der einen Teil des gespeicherten Signals enthält, wie es vor der Erzeugung des Bitfehler-Triggers existierte.
Beispiel 34 ist ein Test- und Messgerät gemäß Beispiel 33, bei dem das statische Triggermuster von einem Benutzer des Test- und Messgeräts festgelegt wird.
Beispiel 35 ist ein Prüf- und Messgerät nach den Beispielen 33-34, bei dem das statische Triggermuster ein Analogsignal ist.
Beispiel 36 ist ein Test- und Messgerät gemäß den Beispielen 33-35, in dem der Signalempfänger so strukturiert ist, dass er einen ersten Test durchführt, bevor der Bitfehler ausgelöst wird, und in dem der Signalempfänger so strukturiert ist, dass er einen zweiten Test durchführt, nachdem der Bitfehler ausgelöst wurde.
Beispiel 37 ist ein Prüf- und Messgerät nach den Beispielen 33-36, in dem die ein oder mehrere Eingangssignale von einem Gerät oder einer Kommunikationsverbindung empfangen werden, und das Test- und Messgerät ferner einen Störungsgenerator und einen mit dem Gerät oder der Kommunikationsverbindung gekoppelten Sender umfasst.
Beispiel 38 ist ein Prüf- und Messgerät nach den Beispielen 33-37, in dem die der Beeinträchtigungsgenerator so strukturiert ist, dass er einen ersten Satz von Beeinträchtigungen erzeugt, bevor der Bitfehler ausgelöst wird, und bei dem der Beeinträchtigungsgenerator so strukturiert ist, dass er einen ersten Satz von Beeinträchtigungen erzeugt, nachdem der Bitfehler ausgelöst wurde.
Die zuvor beschriebenen Versionen des offengelegten Gegenstandes haben viele Vorteile, die entweder beschrieben wurden oder für eine Person mit gewöhnlichen Fähigkeiten offensichtlich wären. Dennoch sind diese Vorteile oder Merkmale nicht in allen Versionen der offengelegten Apparate, Systeme oder Methoden erforderlich.
Zusätzlich wird in dieser schriftlichen Beschreibung auf Besonderheiten hingewiesen. Es ist zu verstehen, dass die Offenlegung in dieser Spezifikation alle möglichen Kombinationen dieser besonderen Merkmale umfasst. Wenn ein besonderes Merkmal im Zusammenhang mit einem bestimmten Aspekt oder Beispiel offenbart wird, kann dieses Merkmal, soweit möglich, auch im Zusammenhang mit anderen Aspekten und Beispielen verwendet werden.
Auch wenn in dieser Anwendung auf eine Methode mit zwei oder mehr definierten Schritten oder Operationen Bezug genommen wird, können die definierten Schritte oder Operationen in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden, es sei denn, der Kontext schließt diese Möglichkeiten aus.
Obwohl zur Veranschaulichung konkrete Beispiele der Erfindung illustriert und beschrieben wurden, versteht es sich von selbst, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollte die Erfindung nicht eingeschränkt werden, außer durch die beigefügten Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

US 15/395416 [0027]

Claims

Ein Test- und Messgerät, umfassend: einen Eingang, der so konfiguriert ist, dass er ein analoges Signal von einem Prüfling (Device Under Test, DUT) empfängt; einen Analog-Digital-Wandler (ADC), der mit dem Eingang gekoppelt und so ausgebildet ist, dass er das analoge Signal in ein digitales Signal umwandelt; einem Empfänger, der so ausgebildet ist, dass er das digitale Signal akzeptiert und eine Signalkonditionierung, Symbolwiederherstellung und eine Analyse des digitalen Signals unter Verwendung eines ersten digitalen Signalprozessors durchführt, einen Sender, der so ausgebildet ist, dass er einen zweiten digitalen Signalprozessor verwendet, um ein digitales Ausgangssignal zu erzeugen; einen Digital-Analog-Wandler (DAC), der mit dem Sender gekoppelt und so ausgebildet ist, dass er das digitale Ausgangssignal des Senders in ein analoges Signal umwandelt, und so ausgebildet ist, dass er das analoge Signal an das DUT sendet; und einen Kommunikationspfad zwischen dem Empfänger und dem Sender, der nicht durch das DUT führt.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 1, bei dem zumindest Teile des ersten digitalen Prozessors physisch mit einem rekonfigurierbaren Prozessor ausgebildet sind.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 1, bei dem zumindest Teile des ersten digitalen Prozessors physisch mit einem FPGA (Field Programmable Gate Array) ausgebildet sind.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 1, bei dem zumindest Teile des zweiten digitalen Prozessors physisch mit einem rekonfigurierbaren Prozessor verkörpert sind.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 1, bei dem zumindest Teile des zweiten digitalen Prozessors physisch mit einem FPGA (Field Programmable Gate Array) ausgebildet sind.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 1, bei dem mindestens Teile des ersten digitalen Prozessors und des zweiten digitalen Prozessors physisch mit einem FPGA (Field Programmable Gate Array) ausgebildet sind.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 1, bei dem Sender und Empfänger in demselben physischen Gerät untergebracht sind.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 1, bei dem Sender und Empfänger in getrennten physischen Geräten untergebracht sind und bei dem der Kommunikationspfad zwischen Empfänger und Sender eine drahtgebundene Verbindung ist.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 1, bei dem der Sender und der Empfänger in getrennten physischen Geräten untergebracht sind und bei dem der Kommunikationsweg zwischen Empfänger und Sender eine drahtlose Verbindung ist.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 1, bei dem das DUT ein Kommunikationskanal ist.
Ein Test- und Messgerät, umfassend: einen Eingang, der so ausgebildet ist, dass er ein analoges Signal von einem Prüfling (Device Under Test, DUT) empfängt; einen Analog-Digital-Wandler (ADC), der mit dem Eingang gekoppelt und so ausgebildet ist, dass er das analoge Signal in ein digitales Signal umwandelt; einem Empfänger, der so ausgebildet ist, dass er das digitale Signal akzeptiert und unter Verwendung eines ersten digitalen Signalprozessors eine Signalkonditionierung, Symbolrückgewinnung und eine Analyse des digitalen Signals mit einer Rate durchführt, die gleich der Rate ist oder diese übersteigt, mit der das analoge Signal vom DUT empfangen wird, um das analoge Signal vom DUT kontinuierlich zu verarbeiten.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 11, bei dem das analoge Signal mit einer Rate von über 500 MSamples/Sekunde in ein digitales Signal umgewandelt wird.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 12, bei dem der Empfänger einen Augendiagramm-Generator enthält, der so ausgebildet ist, dass er kontinuierlich ein Augendiagramm für das digitale Signal erzeugt, ohne den Empfang des analogen Signals vom DUT zu unterbrechen.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 13, bei dem der Empfänger einen zweiten Eingang zum Empfang eines zweiten analogen Signals von einem zweiten Prüfling (Device Under Test, DUT) enthält.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 13, bei dem das Analogsignal und das zweite Analogsignal miteinander synchronisiert sind.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 15, bei dem das Analogsignal und das zweite Analogsignal jeweils einen ersten und einen zweiten Teil eines Signals nach einem bestimmten Protokoll tragen.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 15, bei dem der Empfänger so ausgebildet ist, dass er aus der Kombination des Analogsignals und des zweiten Analogsignals Protokollsignale gemäß dem spezifischen Protokoll wiederherstellt.
Ein Senderteil einer Test- und Messvorrichtung, bestehend aus: einen Signalgenerator, der so ausgebildet ist, dass er ein Basisausgangssignal erzeugt; einem digitalen Signalprozessor, der so ausgebildet ist, dass er dem Basisausgangssignal eine oder mehrere Beeinträchtigungen hinzufügt, um ein kombiniertes Ausgangssignal zu bilden; und einem Digital-Analog-Wandler (DAC), der mit dem digitalen Signalprozessor gekoppelt und so ausgebildet ist, dass er das kombinierte Ausgangssignal in ein Analogsignal umwandelt und das Analogsignal zum Testen an ein Gerät sendet.
Der Senderteil eines Prüf- und Messgeräts nach Anspruch 18, der ferner einen zweiten Signalgenerator zur Erzeugung eines zweiten Ausgangssignals umfasst.
Der Senderteil eines Prüf- und Messgeräts nach Anspruch 19, bei dem das Basisausgangssignal und das zweite Ausgangssignal jeweils einen Teil eines Protokollsignals tragen.
Der Senderteil eines Prüf- und Messgeräts nach Anspruch 18, der ferner einen Generator für die differentielle Schräglage bzw. für den differentiellen Signalversatz (differential skew) umfasst und bei dem der erzeugte differentielle Sihnalversatz dem Analogsignal hinzugefügt wird, bevor es zum Testen an das Gerät ausgegeben wird.
Der Senderteil eines Prüf- und Messgeräts nach Anspruch 18, der ferner einen Gleichtaktstörungsemulator umfasst und in dem die erzeugte Gleichtaktstörung dem Analogsignal hinzugefügt wird, bevor es zur Prüfung an das Gerät ausgegeben wird.
Der Senderteil eines Prüf- und Messgeräts nach Anspruch 18, bei dem eine der einen oder mehreren Beeinträchtigungen eine Intersymbol-Interferenz umfasst, die von einem Intersymbol-Interferenz-Emulator erzeugt wird.
Der Senderteil eines Prüf- und Messgeräts nach Anspruch 18, bei dem eine der einen oder mehreren Beeinträchtigungen eine durch einen Übersprech-Emulator erzeugte Übersprech-Emulation umfasst.
Der Senderteil einer Test- und Messvorrichtung nach Anspruch 18, der ferner einen Taktgenerator umfasst, und in dem der Senderteil der Test- und Messvorrichtung so strukturiert ist, dass er ein Taktsignal, das vom Taktgenerator erzeugt wird, an die Vorrichtung sendet.
Der Senderteil eines Test- und Messgeräts nach Anspruch 18, der ferner einen Taktbelastungsgenerator umfasst, der so ausgebildet ist, dass er das Taktsignal modifiziert, bevor es an das Gerät gesendet wird.
Der Senderteil eines Test- und Messgeräts nach Anspruch 26, bei dem der Taktbelastungsgenerator ein Jitter-Störungsgenerator ist.
Der Senderteil eines Test- und Messgeräts nach Anspruch 26, in dem der Taktbelastungsgenerator so ausgebildet ist, dass er eine Taktschräglage bzw. einen Taktversatz erzeugt.
Der Senderteil einer Test- und Messvorrichtung nach Anspruch 18, der ferner einen digitalen Marker-Wellenformgenerator umfasst, und in dem der Senderteil der Test- und Messvorrichtung so ausgebildet ist, dass er ein digitales Markersignal, das vom digitalen Marker-Wellenformgenerator erzeugt wird, an die Vorrichtung sendet.
Der Senderteil eines Prüf- und Messgeräts nach Anspruch 29, in dem das digitale Markersignal mit dem analogen Signal in Beziehung steht.
Der Senderteil eines Prüf- und Messgeräts nach Anspruch 30, in dem das digitale Markersignal mit dem Analogsignal synchronisiert ist.
Der Senderteil eines Prüf- und Messgeräts nach Anspruch 18, der ferner einen Rauschstörungs-Wellenformgenerator umfasst und bei dem die erzeugte Rauschstörung dem Analogsignal hinzugefügt wird, bevor es an das Gerät zur Prüfung ausgegeben wird.
Ein Test- und Messgerät, bestehend aus: einem Signalempfänger, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Eingangssignale empfängt und daraus einen Eingangsdatenstrom erzeugt; einen Bitfehler-Triggergenerator, der so konfiguriert ist, dass er auf der Grundlage eines Vergleichs eines statischen Triggermusters mit einem Teil des Eingangsdatenstroms einen Bitfehler erzeugt; einen Speicher, der so konfiguriert ist, dass er, nachdem der Bitfehler-Trigger erzeugt wurde, mindestens eines der einen oder mehreren Eingangssignale und die zugehörigen Daten und Messungen in einem Speicher speichert, der einen Teil des gespeicherten Signals enthält, wie es vor der Erzeugung des Bitfehler-Triggers existierte.
Das Test- und Messgerät nach Anspruch 33, bei dem das statische Triggermuster von einem Benutzer des Test- und Messgeräts spezifiziert wird.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 33, bei dem das statische Triggermuster ein analoges Signal ist.
Test- und Messgerät nach Anspruch 33, bei dem der Signalempfänger so aufgebaut ist, dass er einen ersten Test durchführt, bevor der Bitfehler ausgelöst wird, und bei dem der Signalempfänger so aufgebaut ist, dass er einen zweiten Test durchführt, nachdem der Bitfehler ausgelöst wurde.
Die Test- und Messvorrichtung nach Anspruch 33, in der das eine oder mehrere Eingangssignale von einer Vorrichtung oder Kommunikationsverbindung empfangen werden, und die Test- und Messvorrichtung umfasst ferner einen Störungsgenerator und einen Sender, die an die Vorrichtung oder Kommunikationsverbindung gekoppelt sind.
Das Prüf- und Messgerät nach Anspruch 37, bei dem der Störungsgenerator so ausgebildet ist, dass er einen ersten Satz von Beeinträchtigungen bzw. Störungen erzeugt, bevor der Bitfehler ausgelöst wird, und bei dem der Störungsgenerator so ausgebildet ist, dass er einen ersten Satz von Stöungen erzeugt, nachdem der Bitfehler ausgelöst wurde.