一种多端口差分传输通道抖动的测试分析方法与流程

本发明涉及一种多端口差分传输通道抖动的测试分析方法。

背景技术：

矢量网络分析仪(以下简称“矢网”)在多端口及差分测试中广泛应用。矢网本身同时具有激励源和接收机，将矢网端口与被测件通过电缆连接在一起，矢网发送激励信号到被测件，通过参考接收机和测量接收机获得信息后计算得到s参数，然后通过公式将s参数转为混合模s参数。混合模s参数可用于评价多端口差分传输通道的频域特性。但抖动分析是在时域上进行的，需要将混合模s参数通过频域到时域的转换(如ifft算法)得到被测件的脉冲响应，然后生成一定时间长度的随机码(如使用prbs或abs等)，随后将前面得到脉冲响应和生产的随机码进行卷积运算，得到多端口被测件在随机码激励下的输出响应。进一步，通过抖动分解算法对时域响应进行分析获得被测件的周期抖动和随机抖动等特征。

目前，高速数据传输通道的抖动分析结果多是通过示波器等时域设备测试获得的。对于多端口(4个或4个以上的端口)差分传输通道的抖动分析，由于示波器的端口数有限，多端口抖动分析难度大且效率低。同时采用示波器对高速数据传输通道进行抖动分析测试，激励信号的误差不可避免的会被引入到测试结果中，影响差分传输通道抖动测试精度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种多端口差分传输通道抖动的测试分析方法，以解决目前多端口差分传输通道的高速数据传输过程中抖动分析的测试难题。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种多端口差分传输通道抖动的测试分析方法，包括如下步骤：

s1.利用测试电缆连接被测件与多端口矢量网络分析仪；采用电子校准件实现多端口矢量网络分析仪校准，将多端口矢量网络分析仪的测试端面延伸到测试电缆的连接端口；

s2.利用多端口矢量网络分析仪获得被测件的s参数；

s3.将被测件的s参数转换为混合模s参数；

s4.将混合模s参数转变为时域冲激响应；

s5.生成测试码型信号，将测试码型信号与时域冲激响应进行卷积运算获取响应信号；

s6.对响应信号进行抖动分解和分析，获得抖动指标。

优选地，多端口矢量网络分析仪是由四端口矢量网络分析仪连接开关矩阵扩展而成的。

优选地，步骤s3中，配置被测件的差分拓扑结构；

利用配置关系及公式(1)将s参数换算为混合模s参数：

smm＝msm^-1(1)

其中，smm是混合模s参数矩阵，s是s参数矩阵，m是变换矩阵。

优选地，步骤s4中，通过频域到时域的变换算法，将混合模s参数转变为时域冲激响应。

优选地，步骤s6中，利用步骤s5得到的响应信号，使用双狄拉克模型估计总体的抖动，并进行抖动分解，获得确定性抖动和随机抖动等指标。

与现有方案相比，本发明具有如下优点：

1)、本方法基于矢量网络分析仪进行多端口差分通道抖动分析，减少了示波器通道间时钟同步带来的测量误差，同时避免了示波器端口数有限带来的测试难题。2)、本方法可避免激励信号误差对差分传输通道抖动测试带来的影响，提高抖动测试精度。

附图说明

图1为本发明中一种多端口差分传输通道抖动的测试分析方法的流程框图；

图2为本发明中多端口矢量网络分析仪与测试件的测试连接图；

图3为本发明中差分拓扑结构配置图；

图4为本发明中时域变换设置图；

图5为本发明中生成的测试码型信号示意图；

图6为本发明中得到的响应信号示意图

具体实施方式

本发明的基本思想为：通过矢量网络分析仪获得多端口差分传输通道的s参数并转换为混合模s参数，通过频域到时域的转换算法得到被测件差分传输通道的时域响应，通过抖动分解算法对时域响应进行分析获得被测件的周期抖动和随机抖动等特征。

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

结合图1所示，一种多端口差分传输通道抖动的测试分析方法，包括如下步骤：

s1.利用测试电缆连接被测件与多端口矢量网络分析仪，采用电子校准件实现多端口矢量网络分析仪校准，将多端口矢量网络分析仪的测试端面延伸到测试电缆的连接端口。

本发明中的多端口矢量网络分析仪例如可以采用四端口矢量网络分析仪，通过外部半刚电缆连接开关矩阵扩展成多端口矢量网络分析仪，来实现多端口器件的测试。

s2.完成校准后，利用多端口矢量网络分析仪获得被测件的s参数。

s3.配置被测件的差分拓扑结构，如图3所示，完成被测件的s参数测试后，利用图3的配置关系及公式(1)，将s参数换算为混合模s参数。

smm＝msm^-1(1)

其中，smm是混合模s参数矩阵，s是s参数矩阵，m是变换矩阵。

s4.进行时域变换设置，如图4所示，通过频域到时域的变换算法，将混合模s参数转变为时域冲激响应。当然，本发明并不限于图4中给出的一种时域变换设置。

此外，频率到时域的变换算法例如可以采用但不限于ifft变换。

s5.设计并生成测试码型信号，如图5所示，将测试码型信号与步骤s4中得到的时域冲激响应进行卷积运算获取响应信号，如图6所示。

s6.利用步骤s5得到的响应信号，使用双狄拉克模型估计总体的抖动，并进行抖动分解，获得确定性抖动和随机抖动等指标。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种多端口差分传输通道抖动的测试分析方法，其包括如下步骤：s1.连接被测件与多端口矢量网络分析仪，并对多端口矢量网络分析仪进行校准；s2.利用多端口矢量网络分析仪获得被测件的S参数；s3.将被测件的S参数转换为混合模S参数；s4.将混合模S参数转变为时域冲激响应；s5.生成测试码型信号，将测试码型信号与时域冲激响应进行卷积运算获取响应信号；s6.对响应信号进行抖动分解和分析，获得抖动指标。本方法基于矢量网络分析仪进行多端口差分通道抖动分析，减少了示波器通道间时钟同步带来的测量误差，同时避免了示波器端口数有限带来的测试难题。此外，本方法可避免激励信号误差对差分传输通道抖动测试带来的影响，提高抖动测试精度。

技术研发人员：袁国平;庄志远;杨明飞;刘丹;李明太;梁胜利
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第四十一研究所
技术研发日：2017.11.10
技术公布日：2018.04.06