专利名称：用于对外来串音进行现场测量的测试系统和方法
技术领域：
本发明一般地涉及用于对外来串音进行现场测量的测试系统和方法。
背景技术：
线缆之间的外来串音降低了成缆信道的可用带宽，这是由于串音噪声的电平增加降低了总体信噪比。因此，对于最近开发出的高速连网技术，对外来串音进行测量已成为一个重要的问题。
对功率累加(powersum)外来串音的测量一般包括利用n个“干扰”线缆(每个具有4个线对)对具有4个线对的“受干扰”线缆进行测试。一种专用方法在独立测量每个线对的功率累加外来近端串音(“PSANEXT”)和功率累加外来远端串音(“PSAFEXT”)的上下文中，每次仅利用“干扰”线缆中的一个来测试“受干扰”线缆。这种方法的缺点是极其耗时并且易于出错。
另一种专用方法包括利用由白噪声激活的n个“干扰”线缆对“受干扰”线缆进行测试。该方法的缺点在于其复杂度和功耗，并且测量不准确。
因此，需要一种方案，用于完全、方便、高性价比并且快速地对外来串音进行测试。
发明内容
本发明提供了对外来串音进行完全、方便、高性价比并且快速地测试。
本发明的第一形式是一种外来串音测试方法，该方法包括在连接到第一干扰线缆的一端的第一外来串音测试信号单元和连接到第一干扰线缆的另一端的第二外来串音测试信号单元之间的第一干扰线缆上发送第一RF测试信号；在连接到第二干扰线缆的一端的第三外来串音测试信号单元和连接到第二干扰线缆的另一端的第四外来串音测试信号单元之间的第二干扰线缆上发送第二RF测试信号；以及测量在该受干扰线缆上生成的外来串音信号，所述外来串音信号是响应于基于在所述第一干扰线缆上发送第一RF测试信号所致的受干扰线缆和第一干扰线缆的第一外来串音耦合，并且响应于基于在第二干扰线缆上发送第二RF测试信号所致的受干扰线缆和第二干扰线缆的第二外来串音耦合而生成的。
本发明的第二形式是一种外来串音测试方法，该方法包括在连接到干扰线缆的一端的外来串音测试信号单元和连接到干扰线缆的另一端的另一外来串音测试信号单元之间的干扰线缆上发送RF频率扫频测试信号；以及对在受干扰线缆上生成的外来串音信号执行RF频率测量扫频，所述外来串音信号是响应于基于在干扰线缆上发送RF频率扫频测试信号所致的受干扰线缆和干扰线缆的外来串音耦合而生成的。
本发明的第三形式是一种外来串音测试方法，该方法包括在连接到干扰线缆的一端的外来串音测试信号单元和连接到干扰线缆的另一端的另一外来串音测试信号单元之间的干扰线缆上发送RF频率扫频测试信号；基于对在受干扰线缆上生成的外来串音信号进行过滤的阈值来获取外来串音数据采样，所述外来串音是响应于基于在干扰线缆上发送RF频率扫频测试信号所致的受干扰线缆和干扰线缆的外来串音耦合而生成的。
结合附图阅读，从下面对本发明各种实施例的详细描述将更清楚本发明的前述形式和其他形式，以及目的和优点。详细描述和附图仅用于说明本发明，而不是限制本发明，本发明的范围由所附权利要求书及其等同物限定。
图1根据本发明图示了外来串音测试系统的一个实施例；图2根据本发明图示了图1中示出的外来串音测试信号单元的一个实施例；图3根据本发明图示了图2中示出的外来串音测试信号单元的一个实施例；图4和图5根据本发明图示了图3示出的交换机的一个实施例；图6根据本发明图示了图3中示出的键盘/LED指示器的一个实施例；图7根据本发明图示了外来串音测试信号单元的工作模式图的一个实施例；图8根据本发明图示了图1中示出的外来串音测试系统的一个实施例；图9根据本发明图示了代表RF测试信号生成方法的一个实施例的流程图；图10根据本发明图示了RF测试信号端接方法的一个实施例的流程图；图11根据本发明图示了代表外来串音信号端接方法的一个实施例的流程图；图12根据本发明图示了代表外来串音测量方法的一个实施例的流程图；图13根据本发明图示了图8中示出的外来串音系统的示例性近端PSANEXT；图14根据本发明图示了图8中示出的外来串音系统的示例性远端PSAFEXT；图15根据本发明图示了图8中示出的外来串音系统的示例性远端PSAFEXT；图16根据本发明图示了图8中示出的外来串音系统的示例性近端PSAFEXT；图17根据本发明图示了代表手动传输模式选择方法的一个实施例的流程图；图18根据本发明图示了代表自动监听模式选择方法的一个实施例的流程图；图19根据本发明图示了代表手动监听模式选择方法的一个实施例的流程图；
图20根据本发明图示了代表自动传输模式选择方法的一个实施例的流程图；图21根据本发明图示了代表RF频率扫频测试信号传输方法的一个实施例的流程图；图22根据本发明图示了代表RF频率扫频测量方法的一个实施例的流程图；图23根据本发明图示了RF频率扫频测试信号的一个实施例；图24根据本发明图示了RF频率测量扫频的一个实施例；图25图示了图23中示出的RF频率扫频测试信号和图24中示出的RF频率测量扫频之间的示例性串音；以及图26根据本发明图示了代表功率累加外来串音确定方法的一个实施例的流程图。
具体实施例方式
图1图示了本发明的外来串音测试系统40，该系统采用一对外来串音测量单元50和N对外来串音测试信号单元60，其中N≥1。一般而言，串音测量单元50在结构上配置为连接到受干扰线缆30的两端，受干扰线缆30具有M个线对，并且每对外来串音测试信号单元60在结构上配置为连接到干扰线缆31的两端，干扰线缆31具有M个线对，其中M≥1。每对串音发生器60还在结构上配置为在所连接的干扰线缆31一端产生外来串音测试信号，并且在该干扰线缆31的另一端端接该外来串音测试信号。串音测量单元50还在结构上配置为在受干扰线缆30的一端测量外来串音信号，并且在受干扰线缆30的另一端端接该外来串音信号。当外来串音测试信号在相应的外来串音测试信号单元60之间传输时，受干扰线缆30上的外来串音信号由受干扰线缆30和干扰线缆31之间的外来串音耦合产生。
实际上，本发明不对外来串音测量单元50和外来串音测试信号单元60的结构实施例施加任何限制或任何约束。因此，下面参考图11和图12对外来串音测量单元50的各种结构实施例的描述和参考图2～10对外来串音测试信号单元60的各种结构实施例的描述既不限制也不约束外来串音测量单元50的结构实施例和外来串音测试信号单元60的结构实施例的范围。
图2示出了外来串音测试信号单元60(图1)的一般的实施例61。外来串音测试信号单元61采用了线缆插孔70(例如，RJ-45插孔)、通信接80、控制模块90和收发器模块100。线缆插孔70在结构上配置为将测试单元61连接到具有4个线对(即，M＝4)的干扰线缆31的一端，如图所示。通信接口80在结构上被配置为将外来串音测试信号发送到另一个测试单元61和从另一个测试单元61接收外来串音测试信号，其中所述另一个测试单元61连接到干扰线缆31的另一端(未示出)。在替换实施例中，通信接口80在结构上还配置为代表控制模块90与连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元61交换逻辑命令。
收发器模块100在结构上配置为经由通信接口80有选择地将外来串音测试信号发送到连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元61，或者经由接口80端接来自连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元61的外来串音测试信号。控制模块90在结构上配置为基于由该控制模块90接收到的命令有选择地将收发器模块100设置为外来串音测试信号发送器或外来串音测试信号端接器。在一个实施例中，控制模块90还在结构上配置为手动接收来自测试单元61的用户的命令。在第二实施例中，控制模块90还在结构上配置为经由接口80接收来自连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元61的逻辑命令。在第三实施例中，控制模块还在结构上配置为接收手动命令和逻辑命令。
在测试单元61的替换实施例中，收发器模块100可以在结构上配置为经由接口80有选择地将外来串音测试信号发送到连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元61，或者被设置在空闲状态中。对于这种替换实施例，收发器模块100被控制模块90有选择地设置为活动外来串音测试信号发送器或空闲外来串音测试信号发送器。
在测试单元61的替换实施例中，收发器模块100可以在结构上配置为有选择地端接经由接口80从连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元61接收到的外来串音测试信号，或者被设置在空闲状态中。对于这种替换实施例，收发器模块100被控制模块90有选择地设置为活动外来串音测试信号端接器或空闲外来串音测试信号端接器。
图3示出了外来串音测试信号单元60(图1)的一个特定实施例62。串音测试单元62采用了线缆插孔71、通信接口81、控制模块91和收发器模块101。线缆插孔71在结构上配置为将测试单元62连接到具有4个线对(即，M＝4)的干扰线缆31的一端，如图所示。
通信接口81包括宽带接收器82，宽带接收器82在结构上配置为与连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元62(未示出)交换命令，并且从该测试单元62接收RF测试信号形式的外来串音测试信号。通信接口81还包括幅度调制器83，幅度调制器83在结构上配置为对外来串音测试信号进行幅度放大，并且以RF测试信号的形式将外来串音测试信号发送到连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元62。
收发器模块101包括开关102、电阻性信号端接器103和RF信号发生器104。开关102在结构上配置为根据控制模块91的控制器94的命令在电阻性信号端接器103和RF信号发生器104之间进行切换。
电阻性信号端接器103在结构上配置为，在电阻性信号端接器103经由开关102被连接到宽带接收器82后，端接经由接收器82从连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元62接收到的RF测试信号。在示例性实施例中，电阻性信号端接器103通过设计在结构上配置为提供100Ω的差分端接器和50Ω的共模端接器。
RF信号发生器104在结构上配置为按照控制器94的命令生成具有确定的测试图样的RF测试信号(例如，线性、对数、步进增长(stepped-up)、步进降低(stepped-down))，从而在RF信号发生器104经由开关102被连接到幅度调制器83后，该RF测试信号经由调制器83被发送到连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元62。在一个示例性实施例中，RF信号发生器104通过设计在结构上配置为生成AC信号(例如，正弦波、方波、三角波、斜波等)，从而，该RF测试信号按照控制器94的命令被测试图样化为在外来串音测量范围(例如，1MHz到1GHz)内的频率处具有固定步进增长图样的频率扫频测试信号。本领域的技术人员将意识到用于频率扫频测试信号的其他类型的测试图样也适用于本发明。
图4和图5示出了在具有4个线对的干扰线缆31的上下文中开关102的示例性结构配置。参考图4，开关102在结构上配置为，在控制器94命令将电阻性信号端接器103连接到干扰线缆31时，经由接收器82(未示出)将电阻性信号端接器103连接到干扰线缆31的全部4个线对。参考图5，开关102在结构上配置为，在控制器94命令将RF信号发生器104连接到干扰线缆31的4个线对中的特定对时，经由调制器83(未示出)将RF信号发生器104连接到干扰线缆31的4个线对中的该特定对。在RF测试信号是步进增长RF频率扫频测试信号的上下文中，控制器94可以命令开关102在步进增长RF频率扫频测试信号的每个频率期间独立地选择每个线对。
再次参考图3，控制模块91包括键盘/模式指示器92、编码器/解码器93和控制器94。键盘/LED指示器92在结构上配置为可视地指示测试单元62的工作模式，并且提供按键来帮助手动输入命令到控制器94。图6示出了安装在测试单元62外部的键盘/LED指示器92的示例性实施例。
参考图3和图6，指示器92包括4对发光二极管(“LED”)95和工作模式标记96，以及3对按键97和命令标记98。激活LED 95(1)指示测试单元62被加电。激活LED 95(2)指示测试单元62被设置在发送模式中，在该模式中，按照控制器94的命令，RF信号发生器104经由开关102被连接到幅度调制器83，从而测试单元62工作为RF信号发送器。激活LED 95(3)指示测试单元62被设置在监听模式中，在该模式中，按照控制器94的命令，电阻性信号端接器经由开关102被连接到宽带接收器82，从而测试单元62工作为活动RF信号端接器。激活LED 95(4)指示测试单元62被重置在端接模式中，在该模式中，按照控制器94的命令，电阻性信号端接器经由开关102被连接到宽带接收器82，从而测试单元62工作为默认的RF信号端接器。
按键97(1)使测试单元62的用户能够从发送模式、监听模式和端接模式中手动选择一种测试单元62的工作模式，然后所选模式由LED 95(2)、95(3)和95(4)之一指示出。按键97(2)使测试单元62的用户能够对测试单元62和连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元62进行重置，然后该重置由激活LED 95(4)指示出。按键97(3)使测试单元62的用户能够对测试单元62加电或断电，这由激活或去激活LED 95(1)指示。
再次参考图3，编码器/解码器93在结构上配置为对由控制器94生成的用于连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元62的命令进行编码，并且对代表控制器94从连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元62接收到的命令进行解码。在一个实施例中，这些命令是RF逻辑信号的形式，并且根据以下表1按需被编码和解码表1
控制器94在结构上配置为控制由RF信号发生器104生成的RF测试信号的测试图样，按照(手动或逻辑)命令设置开关102，从而控制将RF测试信号发送到连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元62，或者端接从连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元接收到的RF测试信号，并且根据表1与连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元62交换逻辑命令。这些逻辑功能使控制器94能够在测试单元62充当远程测试单元时控制该测试单元的工作模式。图7示出了测试单元62的状态图，用来帮助理解由控制器94展现的工作模式控制。
参考图6和图7，系统停止110是测试单元62的初始状态。控制器94响应于利用加电/断电按键94(3)对发生器60加电(如LED 95(1)指示)，将测试单元62转变到端接模式111，如“加电”箭头所示。在手动上下文中，测试单元62的用户可以使用模式选择按键97(1)来在发送模式113、监听模式112和端接模式111之间顺序转变，如“模式选择”箭头所示。在逻辑上下文中，测试单元62可以响应于从连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元62接收到的逻辑命令10，在端接模式111、监听模式112和发送模式113之间自动顺序转变，如“开关”箭头所示。另外，测试单元62可以响应于经由重置按键97(2)(图6)输入的手动命令，或者响应于从连接到干扰线缆31的另一端的另一个测试单元62接收到的逻辑命令，立即从监听模式112或发送模式113转变到端接模式111，如“重置”箭头所示。在任意时刻，测试单元62都可以在利用加电/断电按键97(3)对测试单元62断电后，转变回系统停止110，如“断电”箭头所示。
根据该状态图，在下面的表2中列出涉及测试单元62的近端测试和远端测试的相应工作模式表2
现在将在这里对示例性外来串音环境进行描述，以帮助理解根据本发明的外来串音测试。在图8所示的示例性外来串音环境中，线缆的线对的M为4，并且干扰线缆的N为3。
参考图8，本地外来串音测量单元(“ACTMU”)51(L)被连接到受干扰线缆30的一端，并且远程外来串音测量单元51(R)被连接到该受干扰线缆30的另一端。在一个实施例中，外来串音测量单元51是频谱分析仪(例如，由Agilent出售的WireScope和DualRemote)或者具有RJ-45插孔或等价插孔和存储器的现场线缆测试仪，其利用计算机代码编程来有选择地实现根据图11所示的流程图140的外来串音端接方法，以及根据图12所示的流程图150的外来串音测量方法，在这里将进一步解释。
3对外来串音测试信号单元(“ACTTSU”)62中的每一对都包括连接到干扰线缆31一端的本地外来串音测试信号单元62(L)和连接到该干扰线缆31的另一端的远程外来串音测试信号单元62(R)。每个测试单元62的控制器94被编程来有选择地实现根据图9所示的流程图120的RF测试信号生成方法和根据图10所示的流程图130的RF测试信号端接方法，在这里将进一步解释。
现在将在每个测试单元62在接收命令以转变到发送模式或监听模式之前处于端接模式中的上下文中解释流程图120和130。
参考图9，测试单元62的控制器94响应于以下情形实现流程图120测试单元62充当处于图13所示的近端功率累加外来串音近端(“PSANEXT”)线缆测试、或者图14所示的远端功率累加外来串音远端(“PSAFEXT”)线缆测试下的本地测试单元，或者测试单元62充当处于图15所示的远端PSANEXT线缆测试、或者图16所示的近端PSAFEXT线缆测试下的远程测试单元。流程图120的步骤S122包括，控制器94将相应的测试单元62从端接模式切换到发送模式，并且流程图120的步骤S124包括，控制器94命令RF信号发生器104生成RF测试信号(“RFT”)，从而RF测试信号被测试单元62发送到连接到的干扰线缆31，如图13～16所示。
参考图10，测试单元62的控制器94向应于以下情形实现流程图130测试单元62充当处于图13所示的近端PSANEXT线缆测试、或者图14所示的远端PSAFEXT线缆测试下的远程测试单元，或者测试单元62充当处于图15所示的远端PSANEXT线缆测试、或者图16所示的近端PSAFEXT线缆测试下的本地测试单元。流程图130的步骤S132包括，控制器94将相应的测试单元62从端接模式切换到监听模式，并且流程图130的步骤S134包括，电阻性信号端接器103端接通过连接的干扰线缆31发送的RF测试信号，如图13～16所示。
参考图11，测量单元51的控制器(未示出)响应于以下情形实现流程图140测量单元51充当处于图13所示的近端PSANEXT线缆测试、或者图16所示的近端PSAFEXT线缆测试下的远程测量单元，或者测量单元51充当处于图14所示的远端PSAFEXT线缆测试、或者图15所示的远端PSANEXT线缆测试下的本地测量单元。流程图140的步骤S142包括，测量单元51的控制器从空闲状态切换到端接模式，流程图140的步骤S144包括，测量单元51端接在受干扰线缆30上产生的外来串音信号(“ACT”)，其中所述外来串音信号是在RF测试信号通过干扰线缆31发送时，响应于受干扰线缆30和干扰线缆31之间的外来串音耦合32而产生的(如图13～16所示)。
参考图12，测量单元51的控制器响应于以下情形实现流程图150测量单元51充当处于图13所示的近端PSANEXT线缆测试、或者图16所示的近端PSAFEXT线缆测试下的本地测量单元，或者测量单元51充当处于图14所示的远端PSAFEXT线缆测试、或者图15所示的远端PSANEXT线缆测试下的远程测量单元。流程图150的步骤S152包括，测量单元51的控制器从空闲状态切换到测量模式，并且流程图150的步骤S154包括，测量单元51测量在受干扰线缆30上产生的外来串音信号，其中所述外来串音信号是在RF测试信号通过干扰线缆31发送的在受干扰线缆30和干扰线缆31之间的外来串音耦合32而产生的(如图13～16所示)。流程图150的最后步骤S165包括，测量单元61的控制器基于测量出的外来串音信号，确定干扰线缆31上的外来串音。
现在将在图13～16所示的每个测试单元62接收到命令转变到发送模式或监听模式之前被设置在端接模式中的上下文中，参考图17～26描述流程图120～150的示例性实施例。
图17示出了代表本发明的手动发送模式选择方法的流程图160，该方法适用于以下情形测试单元62充当处于图13所示的近端PSANEXT和图14所示的远端PSAFEXT下的本地测试单元。流程图160的步骤S162包括，本地测试单元62(L)的控制器94通过单次按下按键97(1)(图6)接收到模式选择命令，以使本地测试单元62(L)从端接模式切换到发送模式，并且将2次切换工作模式命令“10”传输到相应的远程测试单元62(R)，来从端接模式切换到发送模式然后切换到监听模式。流程图160的步骤S164包括，本地测试单元62(L)的控制器94与远程测试单元62(R)交换验证命令“11”，并且将本地测试单元62(L)切换到转变模式。
图18示出了代表本发明的自动监听模式选择方法的流程图170，该方法适用于以下情形测试单元62充当处于图13所示的近端PSANEXT和图14所示的远端PSAFEXT下的远程测试单元。流程图170的步骤S172包括，远程测试单元62(R)的控制器94从本地测试单元62(L)接收到2次切换工作模式命令“10”，以使远程测试单元62(R)从端接模式切换到发送模式然后切换到监听模式。流程图170的步骤S174包括，远程测试单元62(R)的控制器94与本地测试单元62(L)交换验证命令“11”，并且使远程测试单元62(R)从端接模式切换到发送模式然后切换到监听模式。
图19示出了代表本发明的手动监听模式选择方法的流程图180，该方法适用于以下情形测试单元62充当处于图15所示的远端PSANEXT和图16所示的近端PSAFEXT下的本地测试单元。流程图180的步骤S182包括，本地测试单元62(L)的控制器94通过两次按下按键97(1)(图6)接收到2次模式选择命令，以使本地测试单元62(L)从端接模式切换到发送模式然后切换到监听模式，并且将单次切换工作模式命令“10”传输到相应的远程测试单元62(R)，来从端接模式切换到发送模式。流程图180的步骤S184包括，本地测试单元62(L)的控制器94与远程测试单元62(R)交换验证命令“11”，并且使本地测试单元62(L)切换到监听模式。
图20示出了代表本发明的自动发送模式选择方法的流程图190，该方法适用于以下情形测试单元62充当处于图15所示的远端PSANEXT和图16所示的近端PSAFEXT下的远程测试单元。流程图190的步骤S192包括，远程测试单元62(R)的控制器94从本地测试单元62(L)接收到切换工作模式命令“10”，以使远程测试单元62(R)从端接模式切换到发送模式。流程图190的步骤S194包括，远程测试单元62(R)的控制器94与本地测试单元62(L)交换验证命令“11”，并且使远程测试单元62(R)从端接模式切换到发送模式。
图21示出了代表本发明的RF频率扫频测试信号发送方法的流程图200，该方法是由被切换到发送模式的图13～16所示的每个测试单元实现的。步骤S202包括，发送模式测试单元62的控制器94控制通过连接的干扰线缆31发送RF频率扫频测试信号。在图23中示出了示例性的RF频率扫频测试信号，该测试信号在时间周期T上有fMIN(例如，1MHz)到fMAX(例如，1GHz)的频率扫频范围，从而在每个时间周期Δt上该信号的频率以频率步进Δf递增增加。此外，对于4个线对，每个频率步进Δf的Δt中的信号被发送到不同的线对，如图23所示。
再次参考图21，流程图200的步骤S204包括，发送模式测试单元62的控制器94确定是重复通过干扰线缆31发送RF频率扫频测试信号还是终止流程图200。在一个实施例中，在步骤S204中实现确定策略，该确定测量是基于识别出以下事实设置在发送模式中的所有测试单元62可能或可能不与测量单元50同步，从而可能必需重复发送特定次数，以确保正确地测量受干扰线缆30上的外来串音。
图22示出了代表本发明的RF频率扫频测量方法的流程图210，该方法是由被切换到测量模式的图13～16所示的每个测试单元51实现的。步骤S212包括，测量单元51执行对受干扰线缆30的RF频率扫频测量。在图24中示出了示例性RF频率测量扫频的3个步进，该示例性RF频率测量扫频在时间周期xT(x为频率步进数)上具有从fMIN(例如，1MHz)到fMAX(例如，1GHz)的频率扫频范围，从而测量扫频的频率在每个时间周期T上以频率步进大小Δf递增增加。
再次参考图22，流程图200的步骤S214包括，测量单元51确定是重复受干扰线缆30上的RF频率测量扫频还是终止流程图220。在一个实施例中，在步骤S214中实现确定策略，该确定测量是基于识别出以下事实设置在发送模式中的所有测试单元62可能或可能不与测量单元51同步，从而可能必需重复测量扫频特定次数。
图25示出了在以下上下文中对受干扰线缆上的外来串音信号进行的示例性测量图23的RF频率扫频测试信号通过干扰线缆31被同时异步发送，并且针对特定频率f在受干扰线缆30上执行图24的RF频率测量扫频。如图25所示，在RF频率测量扫频的T周期之一中，在各个时间段t1、t2、t3和t4中，发生受干扰线缆30上的外来串音信号中的示例性外来串音数据采样P(t1)、P(t2)、P(t3)和P(t4)发生。具体而言，外来串音数据采样P(t1)是响应于在时间段t1中具有频率f的干扰线缆31(3)上的RF频率扫频测试信号和受干扰线缆30上的RF频率测量扫频而被生成，如图25所示。外来串音数据采样P(t2)是响应于在时间段t2中具有频率f的干扰线缆31(1)上的RF频率扫频测试信号和受干扰线缆30上的RF频率测量扫频而被生成，如图25所示。外来串音数据采样P(t3)是响应于在时间段t3中具有频率f的干扰线缆31(2)上的RF频率扫频测试信号和受干扰线缆30上的RF频率测量扫频而被生成，如图25所示。外来串音数据采样P(t4)是响应于在时间段t4中具有频率f的干扰线缆31(3)上的RF频率扫频测试信号和受干扰线缆30上的RF频率测量扫频而被生成，如图25所示。从对图25的描述可知，本领域的技术人员将意识到，针对受干扰线缆30上的RF频率测量扫频的每个频率生成4个外来串音数据采样。本领域的技术人员将意识到每个外来串音数据采样P可被等分为4个分段，每个分段对应于受干扰线缆30的特定线对。就此而言，本领域的技术人员将进一步意识到外来串音数据采样P(t1)和外来串音数据采样P(t4)都对应于干扰线缆31(3)，因此必须组合为一个数据采样。
图26示出了代表本发明的外来串音确定方法的流程图220。流程图220的步骤S222包括，测量单元51从测量出的外来串音信号获取数据采样。这些数据采样首先将被处理来过滤掉测量噪声。这种过滤例如可以采用阈值过滤的形式，这允许具有比预定阈值大的值的采样保持不变，同时将具有比阈值水平低的值的数据采样设为零。在一种实施例中，根据以下公式[1]实现阈值过滤。
Pk＝PK′，如果Pk′＞ThPk＝0，如果Pk′＜Th[1]其中Pk′是第k个数据采样。Th是预先确定的阈值，Pk是过滤后的数据采样。例如，如图25所示，对测量出的外来串音信号的噪声进行阈值过滤包括保留超过阈值Th的外来串音信号的采样脉冲P(t1)～P(t4)，同时将外来串音信号的剩余噪声被设为零。本领域技术人员将意识到，预先确定的Th的值可以是在不存在耦合在受干扰线缆和任何干扰线缆之间的任何外来串音的情况下，受干扰线缆上测量出的噪声量的函数。
流程图220的步骤S224包括，测量单元51基于在步骤S222中过滤出的数据采样，计算受干扰线缆30上的功率累加外来串音。在一种实施例中，根据以下公式[2]计算受干扰线缆30上的功率累加外来串音PSAXTPSAXT=MKΣk=1xKPk---[2]]]>其中M是线缆中的线对数(例如，4)。Pk∈[1，xK]是在步骤S222中过滤后的每个频率的数据采样，x是频率步进数，K是Δt期间(对应于图23中的测试信号的一个频率步进)在测量单元中获取的数据采样的总数。K的值例如由数据获取硬件的采样速度确定。在测量频率扫频中的一个频率步进的持续时间T由T＝x·Δt确定。换言之，测量扫频的一个频率步进持续时间等于测试扫频的整个扫频持续时间。
对于上述公式[2]，本领域技术人员将意识到，将针对每个频率获取的数据采样的全部采样的总和除以每个频率步进的采样总数K，然后再乘以M，从而提供了直接的计算方法，用于计算PSANEXT测试或PSAFEXT测试的功率累加外来串音。
参考图8～26，本领域技术人员将意识到如何将本发明的创造性原理应用到本发明的以下外来串音环境，在该外来串音环境中，每条线缆具有少于或多于4个线对，并且/或者具有少于或多于3条干扰线缆。
参考图1～26，本领域技术人员将意识到本发明的众多优点包括但不限于对受干扰线缆上的外来串音进行完全、方便、高性价比并且快速的测量。
尽管这里所公开的本发明的实施例当前被认为是优选的，但是在不脱离本发明范围的情况下，可以作出各种改变和修改。本发明的范围在所附权利要求书中指明，并且在本发明的等同物的内涵和范围内的所有改变都包含于此。
权利要求
1.一种外来串音测试方法，包括在连接到第一干扰线缆的第一端的第一外来串音测试信号单元和连接到所述第一干扰线缆的第二端的第二外来串音测试信号单元之间的所述第一干扰线缆上发送第一RF测试信号；在连接到第二干扰线缆的第一端的第三外来串音测试信号单元和连接到所述第二干扰线缆的第二端的第四外来串音测试信号单元之间的所述第二干扰线缆上发送第二RF测试信号；以及测量受干扰线缆上生成的外来串音信号，所述外来串音信号是响应于基于在所述第一干扰线缆上发送所述第一RF测试信号所致的所述受干扰线缆和所述第一干扰线缆的第一外来串音耦合，并且响应于基于在所述第二干扰线缆上发送所述第二RF测试信号所致的所述受干扰线缆和所述第二干扰线缆的第二外来串音耦合而生成的。
2.如权利要求1所述的外来串音测试方法，还包括手动设置所述第一外来串音测试单元来生成所述第一RF测试信号；以及基于所述手动设置所述第一外来串音测试单元生成所述第一RF测试信号，来自动设置所述第二外来串音单元以端接所述第一RF测试信号。
3.如权利要求1所述的外来串音测试方法，还包括手动设置所述第一外来串音测试单元来端接所述第一RF测试信号；以及基于所述手动设置所述第一外来串音测试单元端接所述第一RF测试信号来自动设置所述第二外来串音单元以生成所述第一RF测试信号。
4.如权利要求1所述的外来串音测试方法，还包括设置连接到所述受干扰线缆的第一端的第一外来串音测量单元来端接所述外来串音信号；以及设置连接到所述受干扰线缆的第二端的第二外来串音测量单元来测量所述外来串音信号。
5.如权利要求4所述的外来串音测试方法，其中，所述第二外来串音测量单元被设置为测量作为所述受干扰线缆的每个线对的函数的所述外来串音信号。
6.如权利要求4所述的外来串音测试方法，其中，所述第二外来串音测量单元被设置为测量作为基于所述受干扰线缆的每个线对所进行的对所述外来串音信号的脉冲过滤的函数的外来串音信号。
7.一种外来串音测试方法，包括在连接到第一干扰线缆的第一端的第一外来串音测试信号单元和连接到所述第一干扰线缆的第二端的第二外来串音测试信号单元之间的所述第一干扰线缆上发送第一RF频率扫频测试信号；以及对在受干扰线缆上生成的外来串音信号执行RF频率测量扫频，所述外来串音信号是响应于基于在所述第一干扰线缆上发送所述第一RF频率扫频测试信号所致的所述受干扰线缆和所述第一干扰线缆的第一外来串音耦合而生成的。
8.如权利要求7所述的外来串音测试方法，还包括在连接到第二干扰线缆的第一端的第三外来串音测试信号单元和连接到所述第二干扰线缆的第二端的第四外来串音测试信号单元之间的所述第二干扰线缆上发送第二RF频率扫频测试信号，其中，在所述受干扰线缆上生成的外来串音信号是进一步响应于基于在所述第二干扰线缆上发送所述第二RF频率扫频测试信号所致的所述受干扰线缆和所述第二干扰线缆的第二外来串音耦合生成的。
9.如权利要求7所述的外来串音测试方法，还包括手动设置所述第一外来串音测试单元来生成所述第一RF频率扫频测试信号；以及基于所述手动设置第一外来串音测试单元生成所述第一RF频率扫频测试信号来自动设置所述第二外来串音单元以端接所述第一RF频率扫频测试信号。
10.如权利要求7所述的外来串音测试方法，还包括手动设置所述第一外来串音测试单元来端接所述第一RF频率扫频测试信号；以及基于所述手动设置所述第一外来串音测试单元端接所述第一RF频率扫频测试信号，来自动设置所述第二外来串音单元以生成所述第一RF频率扫频测试信号。
11.如权利要求7所述的外来串音测试方法，其中所述RF频率扫频测试信号包括多个正弦波，所述正弦波具有步进增长的测试图样；并且其中所述RF频率测量扫频具有步进增长的测量图样。
12.如权利要求7所述的外来串音测试方法，其中，所述RF测试信号包括频率扫频的连续周期性图样，并且每个频率扫频包括预先确定数目的频率步进。
13.如权利要求1所述的外来串音测试方法，还包括设置连接到所述受干扰线缆的第一端的第一外来串音测量单元以端接所述外来串音信号；以及设置连接到所述受干扰线缆的第二端的第二外来串音测量单元以执行所述外来串音信号的RF频率测量扫频。
14.一种外来串音测试方法，包括在连接到第一干扰线缆的第一端的第一外来串音测试信号单元和连接到所述第一干扰线缆的第二端的第二外来串音测试信号单元之间的所述第一干扰线缆上发送第一RF频率扫频测试信号；基于对在受干扰线缆上生成的外来串音信号的阈值过滤来获取外来串音数据采样，所述外来串音信号是响应于基于在所述第一干扰线缆上发送所述第一RF频率扫频测试信号所致的所述受干扰线缆和所述第一干扰线缆的第一外来串音耦合而生成的。
15.如权利要求14所述的外来串音测试方法，还包括在连接到第二干扰线缆的第一端的第三外来串音测试信号单元和连接到所述第二干扰线缆的第二端的第四外来串音测试信号单元之间的所述第二干扰线缆上发送第二RF频率扫频测试信号，其中，在所述受干扰线缆上生成的外来串音信号是进一步响应于基于在所述第二干扰线缆上发送所述第二RF频率扫频测试信号所致的所述受干扰线缆和所述第二干扰线缆的第二外来串音耦合生成的。
16.如权利要求14所述的外来串音测试方法，还包括手动设置所述第一外来串音测试单元来生成所述第一RF频率扫频测试信号；以及基于所述手动设置所述第一外来串音测试单元生成所述第一RF频率扫频测试信号来自动设置所述第二外来串音单元以端接所述第一RF频率扫频测试信号。
17.如权利要求14所述的外来串音测试方法，还包括手动设置所述第一外来串音测试单元来端接所述第一RF频率扫频测试信号；以及基于所述手动设置所述第一外来串音测试单元端接所述第一RF频率扫频测试信号来自动设置所述第二外来串音单元以生成所述第一RF频率扫频测试信号。
18.如权利要求14所述的外来串音测试方法，其中所述RF测试信号包括频率扫频的第一连续周期性图样，并且所述频率扫频的第一连续周期性图样的每个频率扫频包括预定数量的频率步进；并且其中所述RF频率测量扫频包括频率扫频的第二连续周期性图样，并且所述频率扫频的第二连续周期性图样中的每个频率扫频包括预定数量的频率步进；并且其中所述RF频率测量扫频的频率步进持续时间等于所述RF频率扫频测试信号的频率扫频持续时间。
19.如权利要求14所述的外来串音测试方法，其中所述RF频率扫频测试信号包括多个正弦波，并且所述正弦波在第一时间周期上具有步进增长的测试图样；其中所述RF频率测量扫频在第二时间周期上具有步进增长的测量图样，其中所述第二时间周期是所述第一时间周期的倍数；并且其中所述RF频率扫频测试信号的第一频率步进大小与所述RF频率测量扫频的第二频率步进大小相同。
20.如权利要求14所述的外来串音测试方法，还包括设置连接到所述受干扰线缆的第一端的第一外来串音测量单元来端接所述外来串音信号；以及设置连接到所述受干扰线缆的第二端的第二外来串音测量单元来对所述受干扰线缆执行RF频率测量扫频，其中对所述外来串音信号进行的阈值过滤是所述具有明确的的测试图样的RF频率扫频测试信号的函数，并且所述RF频率测量扫频具有明确的测试图样，所述明确的测试图样共同帮助对所述受干扰线缆上的外来串音信号进行过滤采样。
全文摘要
本发明公开了用于对外来串音进行现场测量的测试系统和方法。该方法涉及受干扰线缆和一条或多条干扰线缆。该方法包括在连接到干扰线缆一端的外来串音测试信号单元和连接到该干扰线缆另一端的另一个外来串音测试信号单元之间每条干扰线缆上发送RF测试信号。该方法还涉及测量在该受干扰线缆上生成的外来串音信号，所述外来串音信号是响应于基于在干扰线缆上发送RF测试信号所致的受干扰线缆和干扰线缆的每个串音耦合而生成的。RF测试信号可以是RF频率扫频形式的，并且测量外来串音信号可以包括执行RF频率测量扫频，以获取在受干扰线缆上生成的外来串音信号的采样。
文档编号H04B3/32GK1909393SQ20061010923
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月3日 优先权日2005年8月3日
发明者祝幸, 哈什昂·潘迪瓦, 坎瓦尔杰特·司恩格 申请人:安捷伦科技有限公司