DE60215722T2

DE60215722T2 - Vorrichtung und Verfahren zur auf Spektrumanalyse basierender Messung des Jitters serieller Daten

Info

Publication number: DE60215722T2
Application number: DE60215722T
Authority: DE
Inventors: Benjamin A. Portland Ward; Kan Beaverton Tan; Mark Portland Guenther
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: EP1267172A2; KR20020096895A; DE60215722D1; KR100942474B1; US6832172B2; EP1267172B1; JP4204806B2; CN1314215C; US20030004664A1; EP1267172A3; JP2003057280A; SG100794A1; CN1392697A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Jittermessung und betrifft insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen von Jitter in einem getesteten Signal mit einem digitalen Echtzeit-Speicheroszilloskop.
Anspruch für Priorität
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität von der vorläufigen US-Patentanmeldung Seriennummer 60/298 582 mit dem Titel Serial Data Jitter Analysis: Decomposing Jitter Using A Spectrum Approach (Ward, et al.), eingereicht am 15. Juni 2001 und auf denselben Anmelder wie die vorliegende Anmeldung übertragen.
Hintergrund der Erfindung
Jitter ist ein gut bekannter Begriff des Fachgebiets, der verwendet wird, um die Abweichung von einem idealen Zeitablauf eines Ereignisses in einem Signal zu definieren. Jitter ergibt sich bei der Fehlpositionierung der signifikanten Flanken in einer Sequenz von Datenbits von ihren idealen Positionen. In modernen seriellen Datenübertragungssystemen wird der serielle Datentakt gewöhnlich nicht mit den Daten übertragen, so dass der Jitter Datenfehler am Empfangsende verursachen könnte. Es ist daher äußerst wichtig, die Menge und die Art von Jitter zu bestimmen, der in einem getesteten Signal vorhanden sein kann. In dieser Hinsicht wird angemerkt, dass Jitter zwei verschiedene Arten umfasst, deterministischen Jitter (DJ) und zufälligen Jitter (RJ). Zufälliger Jitter (RJ) ist hinsichtlich der Amplitude unbegrenzt und wird als gaußartig angenommen. Im Gegensatz dazu ist deterministischer Jitter nicht zufällig und ist hinsichtlich der Amplitude begrenzt und umfasst eine Intersymbol-Interferenz (ISI), eine Tastgradverzerrung (DCD) und periodischen Jitter (PJ). Man beachte, dass die Intersymbol-Interferenz (ISI) auf dem Fachgebiet auch als von Daten abhängiger Jitter (DDJ) bekannt ist.
ISI ist von Daten abhängiger deterministischer Jitter, der durch die Zeitdifferenzen verursacht wird, die erforderlich sind, damit ein Signal an einer Empfängerschwelle ankommt, wenn es von verschiedenen Stellen in Bitsequenzen (d.h. Symbolen) beginnt. DCD ist die Differenz in der mittleren Impulsbreite eines logischen "1"-Impulses im Vergleich zur mittleren Impulsbreite eines logischen "0"-Impulses in einer taktartigen Bitsequenz. PJ ist durch periodische Schwankungen in Flankenübergangszeiten bei Frequenzen gekennzeichnet, die mit der Datenrate nicht korreliert sind. Die mit Vorzeichen versehene Differenz zwischen der gemessenen Zeitstelle jedes sequentiellen Datensymbolübergangs und der nominalen Symbolübergangszeit wird Zeitintervallfehler (TIE) genannt.
RJ und DJ akkumulieren in einer seriellen Datenübertragungsverbindung unterschiedlich. Wenn die Parameter, die jede der zwei Kategorien von Jitter kennzeichnen, zur Verfügung stehen, dann kann die Bitfehlerrate (BER) abgeschätzt werden. Daher ist es erwünscht, jede der zwei Kategorien von Jitter messen zu können. Leider kann man nicht einfach wählen, eine der zwei Kategorien von Jitter zu messen, da beide Kategorien immer miteinander vermischt sind und als "gesamter Jitter" erscheinen. Man muss die zwei Kategorien vor dem Abschätzen ihrer Parameter trennen.
Das US-Patent 6 356 850 B1 (Wistrup, et al.) offenbart eine Jittertrenn- und Parameterabschätzvorrichtung und ein Jittertrenn- und Parameterabschätzverfahren, das auf einem Zeitintervallanalysator (TIA) unter Verwendung eines Abzweigsystems basiert. Leider eignet sich ein TIA mit einem Abzweigsystem nicht zur Integration in ein Oszilloskop ohne dieses Abzweigsystem. Folglich sind existierende Oszilloskope nur dazu in der Lage, gesamten Jitter zu zeigen. Was erforderlich ist, ist eine Lösung für das Problem der Messung von RJ und DJ mit einem Oszilloskop.
Zusammenfassung der Erfindung
Aspekte der Erfindung sind in den zugehörigen Ansprüchen bereitgestellt. Eine Jittertrennvorrichtung und ein Jittertrennverfahren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die auf Spektralanalyse basieren, trennen deterministischen Jitter und zufälligen Jitter unter Verwendung ihrer Spektraleigenschaften. Deterministischer Jitter weist ein Spektrum von Impulsen auf, wohingegen ein zufälliger Jitter ein breites, flaches Spektrum aufweist. Ein Zeitbereichshistogramm und ein Frequenzbereichshistogramm des Signals werden untersucht, um Jitterkomponenten zu erhalten. Eine Bitfehlerraten-Abschätzung wird auf der Basis des Jittertrennergebnisses durchgeführt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine graphische Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Darstellung einer Prozedur zum Messen des Datenzeitintervallfehlers (TIE).
3 zeigt Wellenformen, die beim Verstehen der Prozedur von 2 nützlich sind.
4 zeigt eine Wellenform und drei Graphen, die beim Verstehen der vorliegenden Erfindung nützlich sind.
5 ist ein Ablaufplan, der die DJ/RJ-Trennung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 stellt die verschiedenen Eigenschaften von DJ und RJ im Spektrum des gesamten Jitter (TJ) dar.
7 zeigt die Spektren von DJ und RJ.
8 ist ein Ablaufplan, der die ISI-, DCD- und PJ-Trennung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Ablaufplan, der die Berechnung der Bitfehlerrate (BER) gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Darstellung eines Vergleichs zwischen einem normierten Histogramm eines Satzes von TIE-Messungen und einem wiedergewonnenen normierten Histogramm gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein Graph einer Badewannenkurve, die zum Verstehen der vorliegenden Erfindung nützlich ist.
Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In einer typischen Jittermesssequenz wird eine Wellenform erfasst und im Speicher eines digitalen Speicheroszilloskops gespeichert. Der gesamte Jitter kann aus der Wellenform gemessen werden. Die wahrscheinlichste auszuwertende Jittermessung ist der Takt- oder Datenzeitintervallfehler (TIE), so dass der erste Verarbeitungsschritt die Messung des TIE ist. Als nächstes ist es erwünscht, DJ von RJ zu trennen, und falls möglich, den DJ in seine Komponenten von ISI, DCD und PJ zu zerlegen. Sobald die einzelnen DJ- und RJ-Komponenten bekannt sind, kann eine so genannte "Badewannenkurve" abgeleitet werden. Aus der Badewannenkurve kann die Bitfehlerrate, die einer gegebenen Augenöffnung entsprechen würde, direkt gelesen werden. Diese Reihe von Schritten ist graphisch in 1 beschrieben.
In 1 sind diejenigen Elemente 100, 110, 120 über der gestrichelten Linie aus dem Stand der Technik bekannt; diejenigen Elemente 130, 140, 145, 150, 155, 160, 165, die unter der gestrichelten Linie erscheinen, sind Elemente eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Messung des TIE und die Abschätzung der BER aus den RJ- und DJ-Komponenten sind aus dem Stand der Technik bekannt. Eine kurze Beschreibung dieser Angelegenheiten wird nachstehend als Hilfe beim Verstehen der Erfindung gegeben. Die neuen Verfahren, durch die die Trennung des gesamten Jitter in RJ und DJ und durch die DJ weiter zerlegt werden kann, werden nachstehend im Einzelnen beschrieben.
Die Messung des Datenzeitintervallfehlers (TIE) beinhaltet den Vergleich von entsprechenden Flankenzeitstellen in einer abgetasteten Datenwellenform und einer berechneten idealen Datenwellenform ohne Jitter. Der TIE besteht aus dem Berechnen der zeitlichen Differenz zwischen einer Schwellenwertkreuzung jeder entsprechenden Symbolübergangs- (oder Bitübergangs-) Flanke in den zwei Wellenformen. Diese Prozedur ist in 2 beschrieben und kann folgendermaßen zusammengefasst werden.
In Anbetracht einer gemessenen Wellenform (Schritt 200) findet ein Hardware- oder Software-Symbolübergangsflanken-Finder Datenflanken genau auf (Schritt 210). Die Datenflanken werden entsprechenden Datensymbolen zugewiesen (Schritt 220). Ideale Datenflankenstellen werden berechnet (Schritt 230) und dann auf einer flankenweisen Basis von den gemessenen Stellen subtrahiert (Schritt 240), um den Daten-TIE zu bilden (Schritt 250). Wenn keine Flanke zwischen zwei oder mehr Symbolen vorliegt, da die Symbole denselben Pegel aufweisen, kann der TIE für die Gruppe von Symbolen durch Interpolation abgeschätzt werden (Schritt 260), um eine interpolierte Daten-TIE-Zeitreihe zu bilden (Schritt 270).
Die Wellenformen von 3 stellen diese Methode dar. In diesem Beispiel identifiziert der Flankenfinder, nachdem die Wellenform erfasst ist, die echten Datenflanken und weist sie den Datensymbolübergangsstellen zu. Die echten Datenflankenstellen werden als t₀, t₂, t₃, t₄, t₅ ... aufgezeichnet. Der nächste Schritt besteht darin, die idealen Datenflankenstellen zu berechnen. Dies kann durch lineare Anpassung, auf PLL basierende Wiedergewinnung des Datentakts oder andere Methoden durchgeführt werden. Die (mit Vorzeichen versehenen) Differenzen zwischen den echten Datenflankenstellen und den idealen Datenflankenstellen sind der Daten-TIE: ei = ti –t1 für i = 0, 2, 3, 4, 6 ...
Man beachte, dass keine Übergänge an bestimmten Datensymbolstellen vorhanden sind, wie z.B. an den Symbolstellen 1 und 5. Der TIE bei diesen fehlenden Übergangsstellen muss nicht berücksichtigt werden, wenn nur der Bitfehler von Belang ist, da sie nicht zum Bitfehler beitragen. Sie sind jedoch von großem Interesse, wenn das Spektrum des TIE betrachtet wird. Ihre Werte können durch Interpolation aus dem TIE an ihren Nachbarstellen erhalten werden. Der TIE e₁ und e₅ kann beispielsweise aus e₀, e₂, e₃, e₄, e₆ ... interpoliert werden. Die TIE an den interpolierten Stellen werden mit "interpoliert" markiert, so dass sie von denjenigen TIE, die den Übergängen entsprechen, unterschieden werden können.
Sobald eine vollständige statistische Beschreibung des Jitter gemessen wurde, kann die entsprechende Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion (PDF) des gesamten Jitter abgeleitet (oder abgeschätzt) werden. Dies ermöglicht wiederum, dass eine Badewannenkurve erzeugt wird. Die Badewannenkurve zeigt direkt, wie viel Zeitablauftoleranz für eine gegebene Bitfehlerrate verfügbar ist. Mit Bezug auf 4 wird der Prozess der Erzeugung einer Badewannenkurve folgendermaßen beschrieben.
Die Wellenform A von 4 zeigt ein repräsentatives Segment von Daten, für die die Flanken Jitter aufweisen, wie durch die mehreren Linien an jedem Übergang angegeben. Insbesondere weist dieses Segment von Daten zufällig Übergänge zu den Zeiten 1 und 2 auf, die um eine Symbolbreite (oder ein Einheitsintervall) auseinander liegen.
Jeder Datenübergang unterliegt Jitter (TJ), der durch seine PDF charakterisiert wurde. Der linke Teil des Graphen B von 4 zeigt diese PDF, wie sie für die Übergänge 1 gilt. Ebenso zeigt der rechte Teil des Graphen B von 4 diese PDF, wie sie für den Übergang 2 gilt.
Der Graph C von 4 zeigt die kumulative Verteilungsfunktion (oder CDF) für den Übergang 2. Für irgendeine gegebene horizontale Position t₀ gibt diese CDF die Wahrscheinlichkeit an, dass der Übergang 2 vor der horizontalen Position t₀ auftritt. Für den Übergang 1 sind wir an der Wahrscheinlichkeit, dass der Übergang 1 im Anschluss an einen gegebenen Punkt auftritt, interessiert, so dass wir statt dessen die komplementäre CDF verwenden müssen. Der Graph D von 4 zeigt die CDF für den Übergang 1 und die CDF für den Übergang 2 überlagert. Die Entscheidungsfehlerrate ist niedriger als die festgelegte bestimmte Bitfehlerrate, solange die Entscheidungszeit irgendwo "in der Badewanne" gewählt wird, wie durch die kurze horizontale Linie angegeben. Diese Linie kann auf einer vertikalen Ebene angeordnet sein, die einer gewählten Bitfehlerrate entspricht, und das entsprechende Zeitintervall (gewöhnlich in Einheitsintervallen ausgedrückt und "Augenöffnung" genannt) kann direkt beobachtet werden. Man beachte, dass die Badewannenkurve herkömmlich unter Verwendung von logarithmischer Skalierung auf der vertikalen Achse gezeichnet wird, da die interessierenden BERs Niveaus entsprechen, die sehr nahe bei Null liegen.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die sich auf ein Jittertrennverfahren auf der Basis von Spektralanalyse erstrecken, werden mit Bezug auf 5 bis 11 beschrieben. In dieser Methode wird angenommen, dass das gemessene serielle Datensignal aus einem sich periodisch wiederholenden Muster besteht. Die andere Annahme an dem gemessenen Signal besteht darin, dass die Länge des sich wiederholenden Musters bekannt ist. (Wenn die Länge des sich wiederholenden Musters nicht bekannt ist, wird sie ziemlich häufig durch Untersuchung des Spektrums des Signals nicht bestimmt.)
Die interpolierte TIE-Zeitreihe, die wie in 2 beschrieben erhalten wird, wird als zu analysierender gesamter Jitter betrachtet. Wie vorher angegeben, besitzt dieser gesamte Jitter zwei verallgemeinerte Kategorien von Jitter: DJ und RJ. Eine Spektralmethode wird hierin offenbart und verwendet, um DJ und RJ zu trennen, wie in 5 gezeigt.
Die Spektralmethode trennt DJ und RJ auf der Basis der folgenden Beobachtungen:

1. RJ wird als gaußartig angenommen; sein Spektrum ist breit und über alle Frequenzen verteilt.
2. DJ ist periodisch im Zeitbereich und er besitzt ein Spektrum von Impulsen im Frequenzbereich, da das serielle Datensignal aus einem sich periodisch wiederholenden Datenmuster besteht.

Man beachte, dass eine Fensterfunktion angewendet wird, bevor eine FFT durchgeführt wird, um das Spektrum zu erhalten. Diese Fensterfunktion kann beispielsweise eine Blackman-Fensterfunktion oder eine andere geeignete Fensterfunktion sein.
Wie 6 (die ein TIE-Spektrum zeigt) darstellt, sind die verschiedenen Eigenschaften von DJ und RJ im Spektrum von gesamtem Jitter (TJ) leicht beobachtbar. Verschiedene Methoden können genommen werden, um die Impulse vom "Grundrauschen" zu trennen. Eine von diesen ist eine Histogrammmethode (Schritte 500, 510, 520, 550). Wenn das "Grundrauschen" des RJ flach ist, zeigt sich sein Pegel deutlich im Histogramm des Spektrums, da eine große Anzahl von FFT-Intervallbereichen bei dieser Amplitude und darunter erscheint. Da die Anzahl von Impulsen verhältnismäßig klein ist, zeigen sich diese bei relativ niedrigen Pegeln im Histogramm. Diese Histogrammmethode kann mit einem Gleitfenster angewendet werden, um Impulse lokal zu erfassen. Das Gleitfenster bewegt sich über die ganze Spektrumsspanne. Die Spektren von DJ und RJ sind im Histogramm der Spektralamplitude von 7 gezeigt.
Mit erneutem Bezug auf 5 kann der Standardabweichungsparameter der RJ-Komponente durch Berechnen des RMS-Werts des RJ, der vom Frequenzbereichshistogramm abgeleitet wird, erhalten werden (Schritte 565, 575, 585). Man beachte, dass der Effekt der Fensterfunktion direkt berücksichtigt werden kann. Das Nur-DJ-Spektrum kann wiedergewonnen werden, indem alle diejenigen Intervallbereiche vom TJ-Spektrum, die dem RJ zuzuschreiben sind, auf Null gesetzt werden (Schritt 560). Ein Zeitbereichsdatensatz des DJ kann durch Durchführen einer inversen FFT an diesem DJ-Spektrum erhalten werden (Schritt 570). Man beachte, dass nach der inversen FFT der Effekt der Fensterfunktion umgekehrt werden sollte. Der Spitzen-Spitzen-Zeitwert, der der interessierende Parameter für den DJ ist, kann dann direkt aus dieser Zeitbereichswellenform gefunden werden (Schritte 580, 590). Man beachte, dass diejenigen Stellen, die als "interpoliert" markiert sind, nicht gezählt werden, wenn der Spitzen-Spitzen-Wert ermittelt wird.
Das Spektrum des DJ, das nur aus Impulsen besteht, wurde in den vorherigen Schritten erhalten. Mit Bezug auf 8 besitzt der DJ drei Komponenten: ISI, DCD und PJ. Die ISI+DCD-Jitterkomponenten können von der PJ-Komponente auf der Basis der folgenden Beobachtungen getrennt werden:

1. Alle Impulse aufgrund der ISI+DCD-Komponenten müssen bei Vielfachen von 0,5/N erscheinen, wobei N die Anzahl von Symbolen im Wiederholungsmuster der Datensequenz ist (Schritt 810),
2. Irgendwelche restlichen Impulse liegen an PJ. (Schritt 825) (siehe auch 6).

Aus dem Spektrum des so isolierten PJ wird eine inverse FFT durchgeführt, um den PJ im Zeitbereich wiederzugewinnen (Schritt 835). Der interessierende Parameter für den PJ ist der Spitzen-Spitzen-Wert seiner Zeitreihe. Wiederum werden diejenigen Stellen, die mit "interpoliert" markiert sind, nicht gezählt, wenn der Spitzen-Spitzen-Wert berechnet wird (Schritte 845, 855, 865).
Das Histogramm des DJ und seiner Komponenten kann durch inverse FFT an den entsprechenden Spektralimpulsen erhalten werden. Unter Verwendung von nur der (Impuls-) Teile des Jitterspektrums, die ISI+DCD zuzuschreiben sind (Schritt 820), wird eine inverse FFT durchgeführt, um ISI+DCD im Zeitbereich wiederzugewinnen (Schritt 830). Stellen, die als "interpoliert" markiert sind, werden auf Null gesetzt (Schritt 850). Der Zeitbereichsdatensatz kann nun in zwei Datensätze getrennt werden, wobei ein Datensatz nur die steigenden Flanken enthält und der andere nur die fallenden Flanken enthält, und ein Histogramm an jedem von ihnen durchgeführt werden (Schritt 860). Die DCD- und ISI-Komponenten können auf der Basis der folgenden Eigenschaften voneinander unterschieden werden:

1. Die Differenz zwischen den Mittelwerten dieser zwei Histogramme ist DCD (Schritte 890, 898).
2. Der Mittelwert des Spitzen-Spitzen-Werts dieser zwei Histogramme ist ISI (Schritte 870, 880).

Nachdem der deterministische Jitter und der zufällige Jitter gemäß dem in 9 gezeigten Prozess abgeschätzt wurden und separat charakterisiert wurden, kann die Bitfehlerrate (BER) berechnet werden, wie nachstehend beschrieben:
Aus der DJ/RJ-Trennprozedur von 5 wurde die Zeitreihe des DJ erhalten. Das Zeitbereichshistogramm des DJ wird nun berechnet (Schritt 910), wieder ohne Zählen derjenigen Stellen, die mit "interpoliert" markiert sind. Man beachte, dass diese Methode der Wiedergewinnung eines J-Histogramms ein neues Verfahren ist. Das Zeitbereichshistogramm des RJ wird auf der Basis seines Gauß-Modells unter Verwendung der während der DJ/RJ-Trennung erhaltenen Standardabweichung synthetisiert (Schritt 915). Die Histogramme des DJ und RJ werden dann gefaltet (Schritt 930), um das wiedergewonnene Histogramm des gesamten Jitter zu erhalten (Schritt 950), wie in 10 gezeigt, ein Graph, der ein normiertes gemessenes Histogramm gegen ein normiertes wiedergewonnenes Histogramm darstellt. Dieses wiedergewonnene TJ-Histogramm kann, wenn es korrekt normiert ist, als PDF des TJ interpretiert werden. Schließlich wird die Badewannenkurve aus dieser PDF erhalten (Schritt 960), wie vorher in 4 beschrieben. Auf der Basis der Badewannenkurve kann die Augenöffnung für eine gegebene Bitfehlerrate (BER) abgeschätzt werden, wie in 11 gezeigt.
Was beschrieben wurde, ist eine neue Methodologie zum Zerlegen von Jitter (insbesondere Datenjitter) in seine Bestandteilskomponenten für die Messung. Bedeutender ist die neue Methodologie in einem Oszilloskop nützlich, da die Anfangsmessung im Zeitbereich durchgeführt wird.
Ein Fachmann wird erkennen, dass die vorliegende Analyse auf andere Signale als Daten angewendet werden kann. Das heißt, man kann eine Teilmenge des RJDJ an Taktsignalen ebenso durchführen. Die vorliegende Analyse kann auch auf Signale mit mehreren Pegeln, nicht nur zwei Pegeln (mit einer einzigen Schwelle), angewendet werden. Beide von diesen Modifikationen sollen innerhalb des Schutzbereichs der folgenden Ansprüche liegen und der Begriff "serielles Datensignal" soll alle derartigen Alternativen abdecken.
Vorstehend wurde erwähnt, dass der TIE die Zeitdifferenz zwischen den "realen" Datenflanken und den "idealen" Datenflanken ist. Es sollte beachtet werden, dass, obwohl die Berechnung der idealen Flanken erwähnt wurde, ein Fachmann realisieren wird, dass ideale Flanken nicht berechnet werden müssen. Man kann sich beispielsweise leicht einen Testaufbau vorstellen, bei dem ein "ideales" Datensignal an eine getestete Vorrichtung (DUT) angelegt wird, und sowohl das Eingangssignal als auch Ausgangssignal an zwei verschiedenen Kanälen eines Oszilloskops gemessen werden. An diesem Punkt würde man eine Referenzwellenform (d.h. das ursprüngliche Datensignal), ein gemessenes Datensignal und den TIE zwischen den beiden haben. In einer solchen Messanordnung kann das Ergebnis vielmehr als "Schiefe" als TIE bezeichnet werden. Im Gegensatz zur Tatsache, dass man erwartet, dass Mittelwert (TIE) ~= 0 und der Mittelwert (Schiefe) anders als Null ist, ist die Idee vollständig äquivalent. Die Begriffe "Zeitintervallfehler" und "TIE" sollen alle solchen Modifikationen abdecken.

Claims

Verfahren zum Messen des deterministischen Jitter (DJ) und des zufälligen Jitter (RJ) in einem seriellen Datensignal mit einem sich periodisch wiederholenden Muster und einer bekannten Länge mit den Schritten: a) Messen eines Zeitintervallfehlers (TIE) des seriellen Datensignals; b) Verwenden einer Interpolation, um Datenpunkte an Stellen in dem Signal, an denen keine Übergänge auftreten, abzuschätzen; c) Durchführen einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) unter Verwendung einer ersten Fensterfunktion an dem TIE, um ein Spektrum des gesamten Jitter (TJ) zu erhalten; d) Verwenden eines Gleitfensters; e) Finden von Impulsen in dem Spektrum des gesamten Jitter; f) Erzeugen eines Frequenzbereichshistogramms an einem Teil des Gesamtjitterspektrums innerhalb des Gleitfensters; g) Abschätzen der Menge der RJ-Komponente aus dem Frequenzbereichshistogramm des Gesamtjitterspektrums; und h) Berechnen einer Menge der DJ-Komponente aus Impulsen in dem Frequenzbereichshistogramm.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner die Schritte umfasst: i) Bewegen des Fensters in eine andere Position in dem Spektrum des gesamten Jitter; und j) Wiederholen der Schritte d bis h bis zur Beendung.
Verfahren nach Anspruch 2, welches ferner den Schritt umfasst: k) Berechnen eines Standardabweichungsparameters der RJ-Komponente durch Berechnen eines RMS-Werts der RJ-Komponente, die vom Frequenzbereichshistogramm abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, welches ferner den Schritt umfasst: l) Trennen von ISI- und DCD-Jitterkomponenten von den DJ-Komponenten auf der Basis von Orten von Impulsen aufgrund von ISI und DCD in dem Gesamtjitterspektrum.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei: die Impulse aufgrund von ISI- und DCD-Komponenten bei Vielfachen von 0,5/N erscheinen, wobei N eine Anzahl von Symbolen in dem sich wiederholenden Muster des seriellen Datensignals ist.
Verfahren nach Anspruch 5, welches ferner die Schritte umfasst: m) Entfernen von Teilen des Jitterspektrums, die RJ, ISI und DCD zuzuschreiben sind; und n) Durchführen einer inversen FFT, um die PJ-Komponente im Zeitbereich wiederzugewinnen; wobei die PJ-Komponente ein Spitzen-Spitzen-Wert ihrer Zeitreihe ist.
Verfahren nach Anspruch 6, welches ferner die Schritte umfasst: o) Durchführen einer inversen FFT, um ISI und DCD in einem Zeitbereichs-Datensatz wiederzugewinnen, unter Verwendung nur der Teile des Jitterspektrums, die ISI- und DCD-Komponenten zuzuschreiben sind; p) Auftrennen des Zeitbereichs-Datensatzes in zwei Datensätze, wobei ein Datensatz nur Informationen in Bezug auf steigende Flanken enthält und der andere Datensatz nur Informationen in Bezug auf fallende Flanken enthält; q) Durchführen eines Histogramms an jedem der zwei Datensätze; r) Berechnen einer Differenz zwischen Mittelwerten der zwei Histogramme, um die DCD-Komponente zu erhalten; und s) Berechnen eines Mittelwerts von Spitzen-Spitzen-Werten der zwei Histogramme, um die ISI-Komponente zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Berechnens der DJ-Komponente die Schritte umfasst: t) Durchführen einer inversen FFT an dem Frequenzbereichsspektrum, das die ISI-, DCD- und PJ-Komponenten enthält; und u) Berechnen eines Zeitbereichshistogramms der DJ-Komponente aus dieser.
Verfahren nach Anspruch 8, welches ferner die Schritte umfasst: v) Berechnen eines Zeitbereichshistogramms der RJ-Komponente auf der Basis ihres Gauß-Modells unter Verwendung des Standardabweichungsparameters; und w) Falten der Histogramme der DJ- und RJ-Komponenten, um ein Histogramm des gesamten Jitter zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 8, welches ferner die Schritte umfasst: x) Erzeugen einer Badewannenkurve durch Integrieren des Histogramms des gesamten Jitter; wobei die Badewannenkurve eine komplementäre kumulative Verteilungsfunktion ist; und y) Abschätzen einer Augenöffnung für eine gegebene Bitfehlerrate auf der Basis der Badewannenkurve.
Verfahren zum Messen von deterministischem Jitter (DJ) und zufälligem Jitter (RJ) in einem seriellen Datensignal mit einem sich periodisch wiederholenden Muster und einer bekannten Länge mit den Schritten: a) Messen eines Zeitintervallfehlers (TIE) des seriellen Datensignals; b) Verwenden einer Interpolation, um Datenpunkte an Stellen in dem Signal, an denen keine Übergänge auftreten, abzuschätzen; c) Durchführen einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) an dem TIE, um ein Spektrum des gesamten Jitter (TJ) zu erhalten; und d) Trennen von spektralen Spitzen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Trennens umfasst: e) Erzeugen eines Frequenzbereichshistogramms an dem Gesamtjitterspektrum; f) Abschätzen der Menge der RJ-Komponente aus dem Frequenzbereichshistogramm des Gesamtjitterspektrums; und g) Berechnen der Menge der DJ-Komponente aus Impulsen in dem Frequenzbereichshistogramm.