接下來(lái),我們來(lái)看看誤碼檢測(cè)器的工作方式:誤碼儀中有一個(gè)誤碼檢測(cè)器,它的預(yù)期碼型(如PRBS碼型)可以預(yù)先保存在存儲(chǔ)器中或是通過(guò)算法生成。通過(guò)將預(yù)期碼型與接收的碼型進(jìn)行逐比特比較,它能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算BER。
如果輸入信號(hào)是 NRZ 碼型,單個(gè)閾值電壓足以檢測(cè)輸入信號(hào)。閾值電壓設(shè)置為 0 V,這是兩個(gè)NRZ 跳變時(shí)刻的中點(diǎn)。如果采樣電壓高于閾值,它將被解釋為邏輯1;如果采樣電壓低于閾值,它將被解釋為邏輯0。
采樣閾值必須位于 NRZ 眼圖的中點(diǎn),因此在采樣時(shí)刻確定輸入信號(hào)電平時(shí)不會(huì)產(chǎn)生混淆。取決于采樣閾值和采樣點(diǎn)時(shí)延〈采樣時(shí)刻或時(shí)延時(shí)刻),可以確定 NRZ 是 1 或是 0。將輸入碼型與預(yù)期碼型進(jìn)行比較,計(jì)算出比特誤碼率(BER)。BER 測(cè)量實(shí)時(shí)進(jìn)行,因?yàn)樵谶@個(gè)時(shí)刻有預(yù)期的比特可用于比較。
圖 3 顯示了NRZ誤碼檢測(cè)器的質(zhì)量。質(zhì)量取決于它的分辨率和調(diào)整采樣點(diǎn)的精度,以及找到眼圖中心的閾值電平。
圖3:NRZ 誤碼檢測(cè)器的采樣點(diǎn)
如果輸入信號(hào)是PAM4編碼信號(hào),其誤碼分析是在三個(gè)信號(hào)眼圖中同時(shí)對(duì)輸入的PAM4 信號(hào)的全部三個(gè)閾值進(jìn)行采樣。
圖4:PAM4電壓閾值
圖4顯示了PAM4信號(hào)及其閾值電壓。在除了跳變時(shí)刻之外的任何其他時(shí)刻,輸入的 PAM4 序列代表電壓電平 0、1、2 或 3。通過(guò)對(duì)三個(gè)電壓閾值同時(shí)采樣,各個(gè)電壓閾值的邏輯 1 或邏輯 0 狀態(tài)會(huì)與PAM4符號(hào)和相應(yīng)的格雷碼對(duì)應(yīng),然后可以使用查找表成功地實(shí)時(shí)解碼。表2對(duì)操作進(jìn)行了總結(jié)。
表2:PAM4解碼表
例如:如果采樣的閾值電壓為:V高=0,V中=1,V低=1,則輸入符號(hào)為PAM4電平2符號(hào)。直接的PAM4 符號(hào)接收操作至此完成。將其與預(yù)期的 PAM4 符號(hào)進(jìn)行比較,計(jì)算出比特誤碼率和符號(hào)誤碼率測(cè)量值。
誤碼率最常用的表示方式為:
誤碼率(BER)= 在平均間隔內(nèi)計(jì)讀的出錯(cuò)比特?cái)?shù)/在平均間隔內(nèi)被傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)
顯然,結(jié)果具有長(zhǎng)期平均誤碼率的統(tǒng)計(jì)特性,而誤碼率與總體中取出的樣本量有關(guān)。實(shí)際測(cè)試時(shí),可以選擇誤碼統(tǒng)計(jì)間隔,如100ms,10ms,1s等,誤碼數(shù)以實(shí)際發(fā)生的誤碼比特或誤碼符號(hào)統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù),而誤碼間隔分析則以選擇的統(tǒng)計(jì)間隔內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)誤碼比特/誤碼符號(hào)為一個(gè)誤碼間隔。
④ 獨(dú)特的誤碼分析功能
一般的誤碼儀中,誤碼的測(cè)試結(jié)果通常為測(cè)量時(shí)間內(nèi)總的誤碼數(shù)和平均誤碼率,可以反映被測(cè)系統(tǒng)或設(shè)備的數(shù)字信號(hào)傳輸特性,作為最終驗(yàn)收結(jié)果是沒(méi)有任何問(wèn)題的。但是,在被測(cè)系統(tǒng)或設(shè)備的研發(fā)過(guò)程中,僅有這樣的誤碼數(shù)或誤碼率超標(biāo)的結(jié)果,研發(fā)工程師是無(wú)所適從的,他要重新檢查確認(rèn)設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié),以查找到造成誤碼超標(biāo)的原因,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,增加了研發(fā)時(shí)間和成本。安立公司的誤碼儀MP1900A在上述結(jié)果的基礎(chǔ)上,增加了獨(dú)特的誤碼分析功能。
一種誤碼分類(lèi)方法是Insertion/Omission(結(jié)果顯示INS/OMI)
Insertion(插入)誤碼: 發(fā)送比特是0,接收比特是1 的誤碼
Omission(遺漏)誤碼: 發(fā)送比特是1,接收比特是0 的誤碼
下圖直觀地顯示Insertion/Omission誤碼分類(lèi)統(tǒng)計(jì)方法。
圖5 誤碼檢測(cè)(總數(shù), Insertion和Omission 誤碼)
另一種分類(lèi)方法是Transition/Non Transition(結(jié)果顯示Transition/NonTransition)
Transition誤碼(轉(zhuǎn)換誤碼):統(tǒng)計(jì)發(fā)生在跳變比特的誤碼
NonTransition誤碼(非轉(zhuǎn)換誤碼):統(tǒng)計(jì)發(fā)生在非跳變比特的誤碼
下圖直觀地顯示Transition/Non Transition誤碼分類(lèi)統(tǒng)計(jì)方法。
圖6 誤碼檢測(cè)(總數(shù),Transition和NonTransition 誤碼)