專(zhuān)利名稱(chēng)：基于頻譜分析的串行數(shù)據(jù)抖動(dòng)測(cè)量設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及抖動(dòng)測(cè)量領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及在用實(shí)時(shí)數(shù)字存儲(chǔ)示波器進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，測(cè)量信號(hào)中的抖動(dòng)設(shè)備和方法。
本申請(qǐng)要求來(lái)自序列號(hào)為60/298,582，標(biāo)題為“串行數(shù)字抖動(dòng)分析用頻譜方法分解抖動(dòng)”，由Ward等人于2001年6月15日提交，并且指定給與與本申請(qǐng)相同的代理人的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
抖動(dòng)是本領(lǐng)域眾所周知的術(shù)語(yǔ)，用于指信號(hào)中某一事件的理想定時(shí)的偏差。抖動(dòng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)位序列中的有效邊緣與它們的理想位置不一致。在現(xiàn)代串行數(shù)字通信系統(tǒng)中，串行數(shù)據(jù)的時(shí)鐘通常不隨著數(shù)據(jù)一起發(fā)送，因此抖動(dòng)可能引起接收端的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。因此，在實(shí)驗(yàn)中確定可能出現(xiàn)在信號(hào)中的抖動(dòng)的量和類(lèi)型是非常重要的。關(guān)于這一點(diǎn)，注意到抖動(dòng)包括兩種不同的類(lèi)型，即確定性抖動(dòng)(DJ)和隨機(jī)抖動(dòng)(RJ)。隨機(jī)抖動(dòng)(RJ)在振幅上無(wú)界并且假設(shè)為高斯型。相反，確定性抖動(dòng)不是隨機(jī)的，振幅有界，并且包括碼間干擾(ISI)、占空比畸變(DCD)以及周期性抖動(dòng)(PJ)等。注意，碼間干擾(ISI)在本領(lǐng)域中還稱(chēng)為數(shù)據(jù)相關(guān)抖動(dòng)(DDJ)。
ISI是由時(shí)間差引起的數(shù)據(jù)相關(guān)確定性抖動(dòng)，該時(shí)間差是當(dāng)從不同的地點(diǎn)按照位序列(即符號(hào))開(kāi)始時(shí)，一個(gè)信號(hào)到達(dá)接收器閾值所需要的時(shí)間差。DCD是在類(lèi)似時(shí)鐘的位序列中邏輯“1”脈沖的平均脈沖寬度與邏輯“0”脈沖的平均脈沖寬度相比較的差值。PJ的特征是邊緣轉(zhuǎn)換次數(shù)以與數(shù)據(jù)速率無(wú)關(guān)的頻率周期性變化。所測(cè)量的每個(gè)時(shí)序數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換的時(shí)間點(diǎn)與標(biāo)稱(chēng)的符號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)間之間的帶有符號(hào)的差異稱(chēng)做時(shí)間間隔誤差(TIE)。
在串行數(shù)據(jù)通信鏈中，RJ和DJ進(jìn)行不同的積累。如果可以得到表示這兩種抖動(dòng)各自的特征的參數(shù)，則可以對(duì)位誤差率(BER)進(jìn)行估算。因此，期望能夠測(cè)量這兩種抖動(dòng)。遺憾的是，由于兩種抖動(dòng)總的相互混在一起并且表現(xiàn)為“總抖動(dòng)”，人們不能簡(jiǎn)單地選擇測(cè)量?jī)煞N抖動(dòng)中的一種。在估算它們的參數(shù)之前，必須將兩類(lèi)抖動(dòng)分開(kāi)。
美國(guó)專(zhuān)利No.6,356,850 B1(Wistrup等人)披露了一種基于使用解除保險(xiǎn)系統(tǒng)(arming system)的時(shí)間間隔分析器(TLA)的抖動(dòng)分離和參數(shù)估算的設(shè)備和方法。遺憾的是，利用解除保險(xiǎn)系統(tǒng)的TLA不適用于結(jié)合進(jìn)沒(méi)有解除保險(xiǎn)系統(tǒng)的示波器。因此，現(xiàn)有的示波器只能顯示總抖動(dòng)。需要解決用示波器測(cè)量RJ和DJ的問(wèn)題。
發(fā)明概述基于頻譜分析的抖動(dòng)分離設(shè)備和方法，利用確定性抖動(dòng)和隨機(jī)抖動(dòng)的頻譜特性，分離確定性抖動(dòng)和隨機(jī)抖動(dòng)。確定性抖動(dòng)表現(xiàn)出一種脈沖頻譜，而隨機(jī)抖動(dòng)表現(xiàn)出一種寬而平的頻譜。對(duì)信號(hào)的時(shí)域直方圖和頻域直方圖進(jìn)行研究，從而獲得抖動(dòng)的分量。根據(jù)抖動(dòng)分離的結(jié)果執(zhí)行位誤差率估算。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例的圖形描述；圖2示出了用于測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)間間隔誤差(TIE)的程序；圖3示出了有助于理解圖2的程序的波形；圖4示出了有助于理解本發(fā)明的一個(gè)波形和三條曲線；圖5為示出了的根據(jù)本發(fā)明的分離DJ/RJ的流程圖；圖6示出了總抖動(dòng)(TJ)頻譜中的DJ和RJ的不同特性；圖7示出了DJ和RJ的頻譜；圖8為示出了根據(jù)本發(fā)明的ISI、DCD和PJ分離流程圖；圖9為示出了根據(jù)本發(fā)明計(jì)算位誤差率(BER)的流程圖；圖10示出了對(duì)一組TIE測(cè)量值的規(guī)一化直方圖與按照本發(fā)明再現(xiàn)的規(guī)一化直方圖之間的比較；以及圖11為有助于理解本發(fā)明的浴盆曲線的圖形。
實(shí)施例詳述在典型的抖動(dòng)測(cè)量順序中，采集波形并且將其存儲(chǔ)在數(shù)字存儲(chǔ)示波器的存儲(chǔ)器中。從波形中可以測(cè)出總抖動(dòng)。最有可能估算的抖動(dòng)測(cè)量是時(shí)鐘或數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔誤差(TIE)，因此，第一個(gè)處理步驟是測(cè)量TIE。然后，希望將DJ與RJ分離，并且如果可能，將DJ分解為它的ISI、DCD和PJ分量。一旦知道了單獨(dú)的DJ和RJ分量，則可以得到所謂的“浴盆曲線”。從浴盆曲線中，可以直接讀出對(duì)應(yīng)于給定的眼圖張開(kāi)度的位誤差率。在圖1中以圖形的形式描述了這一系列步驟。
在圖1中，虛線之上的那些單元100、110、120是現(xiàn)有技術(shù)中已知的；虛線之下的單元130、140、145、150、155、160、165為本發(fā)明的單元。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，已經(jīng)知道了對(duì)TIE的測(cè)量以及根據(jù)RJ和DJ分量對(duì)BER進(jìn)行估算。以下對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要描述，以便幫助理解本發(fā)明。然后，詳細(xì)描述將總抖動(dòng)分離為RJ和DJ，以及可能將DJ進(jìn)一步分解的新穎方法。
測(cè)量數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔誤差(TIE)涉及將采樣數(shù)據(jù)波形中與所計(jì)算的沒(méi)有抖動(dòng)的理想數(shù)據(jù)波形中的對(duì)應(yīng)邊緣時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行比較。TIE由計(jì)算在兩個(gè)波形中每個(gè)對(duì)應(yīng)的符號(hào)轉(zhuǎn)換(或位轉(zhuǎn)換)邊緣的閾值越過(guò)(threshold crossing)之間的時(shí)間差組成。在圖2中描述了這個(gè)過(guò)程，并且可以對(duì)其進(jìn)行如下概述。
給定被測(cè)波形(步驟200)，硬件或者軟件符號(hào)轉(zhuǎn)換邊緣探測(cè)器精確地對(duì)數(shù)據(jù)邊緣進(jìn)行定位(步驟210)。將數(shù)據(jù)邊緣指定給對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)符號(hào)(步驟220)。計(jì)算理想的數(shù)據(jù)邊緣的位置(步驟230)，然后按照邊緣對(duì)邊緣的原則，從所測(cè)量的位置中減去(步驟240)理想的數(shù)據(jù)邊緣的位置，從而形成數(shù)據(jù)TIE(步驟250)。在由于符號(hào)具有相同的電平因而在兩個(gè)或者更多的符號(hào)之間沒(méi)有邊緣的場(chǎng)合，可以通過(guò)插值對(duì)該組符號(hào)的TIE進(jìn)行估算(步驟260)，從而形成插值數(shù)據(jù)的TIE時(shí)間鏈(步驟270)。
圖3的波形示出了這種方法。在這個(gè)例子中，獲得波形之后，邊緣探測(cè)器識(shí)別真實(shí)數(shù)據(jù)的邊緣并且指定給數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換位置。真實(shí)數(shù)據(jù)邊緣的位置被記錄為t0，t2，t3，t4，t5…。下一步是計(jì)算理想數(shù)據(jù)邊緣的位置。這可以通過(guò)線性擬合、基于PLL的數(shù)據(jù)時(shí)鐘復(fù)原或其它方法來(lái)完成。真實(shí)數(shù)據(jù)邊緣位置和理想數(shù)據(jù)邊緣位置之間的(帶符號(hào)的)差額為數(shù)據(jù)TIEei＝ti′-ti，i＝0，2，3，4，6…注意在某些數(shù)據(jù)符號(hào)位置沒(méi)有轉(zhuǎn)換，如符號(hào)位置1和5。如果只涉及位誤差，則不必考慮在這些沒(méi)有的轉(zhuǎn)換的位置的TIE，因?yàn)樗鼈儗?duì)位誤差沒(méi)有影響。但如果考慮TIE的頻譜，則這些沒(méi)有轉(zhuǎn)換的位置的TIE意義重大?？梢酝ㄟ^(guò)從在它們相鄰點(diǎn)的TIE進(jìn)行插值來(lái)獲得它們的值。例如，可以從e0，e2，e3，e4，e6…中進(jìn)行插值得到TIEe1和e5。將在插值位置的TIE加上標(biāo)記“被插值”，以便能夠?qū)⑺鼈兣c那些對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換的TIE區(qū)別開(kāi)。
一旦已經(jīng)測(cè)量了抖動(dòng)的全部統(tǒng)計(jì)描述，就可以獲得(或估算出)與總抖動(dòng)對(duì)應(yīng)的概率分布函數(shù)(PDF)。然后可以產(chǎn)生浴盆曲線。浴盆曲線直接顯示給定位誤差率可以有多少時(shí)間裕度。以下參照?qǐng)D4描述創(chuàng)建浴盆曲線的過(guò)程。
圖4的波形A示出了一個(gè)典型的數(shù)據(jù)段，該數(shù)據(jù)段的邊緣含有抖動(dòng)，如在每次轉(zhuǎn)換上的多條線所示。具體來(lái)說(shuō)，該數(shù)據(jù)段在時(shí)間1和2發(fā)生抖動(dòng)，時(shí)間1和2相距一個(gè)符號(hào)寬(或單位間隔)。
每個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換都會(huì)發(fā)生抖動(dòng)(TJ)，其特點(diǎn)是抖動(dòng)的PDF。圖4的圖形B的左邊部分示出了當(dāng)PDF作用于轉(zhuǎn)換1時(shí)的這種PDF。相似地，圖4的圖形B的右邊部分示出了當(dāng)PDF作用于轉(zhuǎn)換2時(shí)的這種PDF。
圖4的圖形C示出了轉(zhuǎn)換2的累積分布函數(shù)(或CDF)。對(duì)于任意給定的水平位置t0，這個(gè)CDF給出了在水平位置t0之前將出現(xiàn)的轉(zhuǎn)換2的概率。對(duì)于轉(zhuǎn)換1來(lái)說(shuō)，我們感性趣的是轉(zhuǎn)換1將出現(xiàn)在給定點(diǎn)之后的概率，因此我們必須用互補(bǔ)CDF。圖4的圖形D示出了疊加在一起的轉(zhuǎn)換1的CDF和轉(zhuǎn)換1的CDF。只要“在浴盆中”的某處選擇了判定時(shí)間，如短的水平線所示，則判定誤差率將低于某個(gè)指定的位誤差率。可以將這條線定位在對(duì)應(yīng)于所選擇的位誤差率的垂直高度上，就可以直接觀察對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔(通常以單位間隔表示并稱(chēng)為“眼圖張開(kāi)度”)。注意，由于有意義的BER對(duì)應(yīng)于非常接近零的高度，因此按照慣例，浴盆曲線用對(duì)數(shù)坐標(biāo)的垂直軸線繪出。
根據(jù)圖5至11，將對(duì)本發(fā)明的基于頻譜分析的抖動(dòng)分離方法進(jìn)行描述。在這個(gè)方法中，假設(shè)被測(cè)量的串行數(shù)據(jù)信號(hào)由周期性重復(fù)的圖形所組成。另一個(gè)關(guān)于被測(cè)信號(hào)的假設(shè)是重復(fù)圖形的長(zhǎng)度已知。(當(dāng)不知道重復(fù)圖形的長(zhǎng)度時(shí)，很容易通過(guò)檢測(cè)信號(hào)的頻譜來(lái)確定它。)。
按照?qǐng)D2中描述所獲得的被插值的TIE時(shí)間鏈被當(dāng)做是要進(jìn)行分析的總抖動(dòng)。如前面所指出的，這個(gè)總抖動(dòng)具有兩種概括的抖動(dòng)類(lèi)型DJ和RJ。如圖5所示，在這里披露并且使用頻譜方法對(duì)DJ和RJ進(jìn)行分離。
根據(jù)以下觀點(diǎn)，頻譜方法對(duì)DJ和RJ進(jìn)行分離。
1.假設(shè)RJ是高斯型的；其頻譜寬并且分布在所有頻率上。
2.由于串行數(shù)據(jù)信號(hào)由周期性重復(fù)的數(shù)據(jù)圖形組成，因此，DJ在時(shí)域內(nèi)是周期性的并且在頻域內(nèi)具有脈沖頻譜。
注意，在進(jìn)行FFT以獲得頻譜之前，先應(yīng)用窗口函數(shù)。這個(gè)窗口函數(shù)可以是，例如，Blackman窗口函數(shù)，或其它合適的窗口函數(shù)。
如圖6(示出了TIE頻譜)所示，在總抖動(dòng)(TJ)的頻譜中，很容易觀察DJ和RJ的不同特性?？梢圆捎貌煌姆椒◤摹霸肼晫印敝蟹蛛x出脈沖。這些方法中的一種是直方圖法(步驟500，510，520，550)。如果RJ的“噪聲層”是平坦的，則由于很多FFT系數(shù)出現(xiàn)在這個(gè)振幅以及低于這個(gè)振幅，因此在頻譜的直方圖中，它高度的很清楚地顯露出來(lái)。由于脈沖數(shù)比例小，因此在直方圖中，這些脈沖在相對(duì)低的高度上顯露出來(lái)。這種直方圖的方法可以與滑動(dòng)窗口一起使用，以便局部檢測(cè)脈沖。這個(gè)滑動(dòng)窗口移過(guò)整個(gè)頻譜范圍。在圖7的頻譜幅值的直方圖中示出了DJ和RJ的頻譜。
再次參照?qǐng)D5，通過(guò)計(jì)算從頻域直方圖中得到的RJ的RMS值可以獲得RJ分量的標(biāo)準(zhǔn)偏移參數(shù)(步驟565，575，585)。注意，可以直接把窗口函數(shù)的作用考慮進(jìn)去。通過(guò)將所有那些來(lái)自TJ頻譜的，可歸因于RJ的系數(shù)設(shè)置為零，可以再現(xiàn)出只有DJ的頻譜(步驟560)。通過(guò)對(duì)這個(gè)DJ頻譜進(jìn)行反FFT可以得到DJ的時(shí)域記錄(步驟570)。注意，在進(jìn)行反FFT之后，應(yīng)該保留窗口函數(shù)的作用。然后，從這個(gè)時(shí)域波形中可以直接找到峰峰時(shí)間值(步驟580，590)，對(duì)于DJ來(lái)說(shuō)，這是有意義的參數(shù)。注意，當(dāng)確定峰峰值時(shí)，不計(jì)算那些被標(biāo)志為“被插值”的位置。
在前面的步驟中獲得了僅由脈沖組成的DJ頻譜。參照?qǐng)D8，DJ含有三種分量ISI，DCD和PJ。根據(jù)下面的觀點(diǎn)可以將ISI+DCD抖動(dòng)分量與PJ分量分離1.所有歸因于ISI+DCD分量的脈沖必定出現(xiàn)在0.5/N的倍數(shù)，式中的N為在數(shù)據(jù)序列的重復(fù)圖形中的符號(hào)數(shù)。(步驟810)，2.所有剩下的脈沖歸因于PJ。(步驟825)(也參照?qǐng)D6)。
從這樣隔離的PJ的頻譜，進(jìn)行反FFT，以在時(shí)域中再現(xiàn)PJ(步驟835)。對(duì)于PJ來(lái)說(shuō)，有意義的參數(shù)是其時(shí)間鏈的峰峰值。重復(fù)一次，當(dāng)計(jì)算峰峰值時(shí)，不計(jì)算那些被標(biāo)志為“被插值”的位置(步驟845，855，865)。
通過(guò)對(duì)相應(yīng)的頻譜脈沖進(jìn)行反FFT，可以得到DJ以及DJ的分量的直方圖。只利用可歸因于ISI+DCD的抖動(dòng)頻譜的(脈沖)部分(步驟820)，進(jìn)行反FFT，以在時(shí)域中再現(xiàn)ISI+DCD(步驟830)。將被標(biāo)志為“被插值”的位置設(shè)置為零(步驟850)?，F(xiàn)在可以將時(shí)域記錄分離為兩個(gè)記錄，其中，一個(gè)記錄只包含上升緣，而另一個(gè)記錄只包含下降緣，并且繪出它們中的每一個(gè)的直方圖(步驟860)。根據(jù)下面的特性，可以將DCD和ISI分量彼此區(qū)分開(kāi)1.這兩個(gè)直方圖平均值之間的差為DCD(步驟890，898)。
2.這兩個(gè)直方圖的峰峰值的平均值為ISI(步驟870，880)。
在按照?qǐng)D9示出的程序估算了確定性抖動(dòng)和隨機(jī)抖動(dòng)，并且分別對(duì)它們進(jìn)行了說(shuō)明之后，可以按照以下描述計(jì)算位誤差率(BER)從圖5的DJ/RJ的分離程序，得到了DJ的時(shí)間鏈。現(xiàn)在計(jì)算DJ的時(shí)域直方圖(步驟910)，還是不計(jì)算那些被標(biāo)志為“被插值”的位置。注意，這種再現(xiàn)J直方圖的方法是一種新方法。利用在DJ/RJ分離期間得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差，根據(jù)其高斯模型合成RJ的時(shí)域直方圖(步驟915)。然后，將DJ和RJ直方圖疊加起來(lái)(步驟930)，得到再現(xiàn)的總抖動(dòng)直方圖(步驟950)，如圖10所示，該圖示出了歸一化的測(cè)量直方圖與歸一化的再現(xiàn)直方圖的對(duì)比。當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍w一化時(shí)，可以將再現(xiàn)的TJ直方圖理解為T(mén)J的PDF。最后，根據(jù)如前面在圖4中所描述的PDF，獲得浴盆曲線(步驟960)。根據(jù)浴盆曲線，對(duì)于給定位誤差率(BER)，可以估算眼圖張開(kāi)度，如圖11所示。
已經(jīng)描述的是一種新方法論，該方法論用于將抖動(dòng)(更具體講，是數(shù)據(jù)抖動(dòng))分解為它的構(gòu)成分量，以便測(cè)量。更重要的是，由于初始測(cè)量是在時(shí)域中進(jìn)行的，因此這種新方法論可以用在示波器中。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，除數(shù)據(jù)之外，還可以將本分析應(yīng)用到信號(hào)上。即，人們同樣可以對(duì)時(shí)鐘信號(hào)執(zhí)行RJDJ子集。此外，還可以將本分析應(yīng)用于多電平信號(hào)，而不是只有兩個(gè)(具有信號(hào)閾值的)電平。這兩種修都改屬于以下權(quán)利要求的范疇。
前面曾經(jīng)提到，TIE是“真實(shí)”數(shù)據(jù)邊緣和“理想”數(shù)據(jù)邊緣之間的時(shí)間差。應(yīng)該注意的是，盡管提到過(guò)計(jì)算理想邊緣，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白不是必須計(jì)算理想邊緣。舉例來(lái)說(shuō)，人們能夠很容易地設(shè)想一種測(cè)試裝備，其中將“理想”數(shù)據(jù)信號(hào)施加到測(cè)試設(shè)備(DUT)，并且在示波器的兩個(gè)不同的通道上測(cè)量該設(shè)備的輸入和輸出。此時(shí)，應(yīng)該有一個(gè)參考波形(即，原始數(shù)據(jù)信號(hào))，一個(gè)被測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)以及二者之間的TIE，在這樣的測(cè)量裝置中，可以將其結(jié)果稱(chēng)為“Skew”，而不是TIE。除了事實(shí)上希望平均(TIE)~＝0，并且平均(Skew)不為零以外，這種方案是完全等價(jià)的，并且被認(rèn)為屬于以下權(quán)利要求的范圍以?xún)?nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于將數(shù)據(jù)信號(hào)的總抖動(dòng)分解為其確定性抖動(dòng)分量和隨機(jī)抖動(dòng)分量，以測(cè)量所述確定性抖動(dòng)和隨機(jī)抖動(dòng)的方法，該方法包括如下步驟測(cè)量總抖動(dòng)；進(jìn)行確定性抖動(dòng)和隨機(jī)抖動(dòng)的頻譜分離；再對(duì)確定性抖動(dòng)進(jìn)行頻譜分離，分離為周期性抖動(dòng)及其分量占空比抖動(dòng)和ISI；對(duì)所述確定性抖動(dòng)以及它的分量進(jìn)行反FFT，從而獲得所述確定性抖動(dòng)的直方圖和其分量的直方圖；再利用分離的直方圖或正負(fù)邊緣統(tǒng)計(jì)進(jìn)一步分離占空比和ISI分量；測(cè)量所有確定性抖動(dòng)分量的峰峰值統(tǒng)計(jì)量；利用隨機(jī)抖動(dòng)的譜功率估算真實(shí)的隨機(jī)抖動(dòng)分布；將所估算的隨機(jī)抖動(dòng)分布與僅有確定性抖動(dòng)的直方圖數(shù)據(jù)疊加，形成所述疊加的直方圖；以及，利用所述疊加的所述直方圖，生成浴盆誤差曲線以估算位誤差率。
2.一種用于測(cè)量串行數(shù)據(jù)序列中的確定性抖動(dòng)(DJ)和隨機(jī)抖動(dòng)(RJ)的方法，該串行數(shù)據(jù)序列具有周期性重復(fù)的圖形和已知的長(zhǎng)度，該方法包括如下步驟a) 測(cè)量所述串行數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)間間隔誤差(TIE)。b) 利用插值在所述信號(hào)中不發(fā)生轉(zhuǎn)換的位置估算數(shù)據(jù)點(diǎn)；c) 利用第一窗口函數(shù)對(duì)所述TIE進(jìn)行快速傅立葉變換(FFT)，以獲得總抖動(dòng)(TJ)的頻譜；d) 使用滑動(dòng)窗口；e) 尋找在所述總抖動(dòng)的頻譜中的脈沖；f) 在所述滑動(dòng)窗口中，所述總抖動(dòng)頻譜的一部分上，生成頻域直方圖；g) 從所述總抖動(dòng)頻譜的所述頻域直方圖估算所述RJ分量的量；以及h) 從在所述頻域直方圖中的脈沖計(jì)算所述DJ分量的量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，該方法還包括如下步驟i) 將所述窗口移動(dòng)到所述總抖動(dòng)頻譜中的不同位置；以及j) 重復(fù)步驟d到h，直到結(jié)束。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，該方法還包括如下步驟k) 通過(guò)計(jì)算從所述頻域直方圖得到的所述RJ分量的RMS值，計(jì)算所述RJ分量的標(biāo)準(zhǔn)偏移參數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，該方法還包括如下步驟1) 根據(jù)在總抖動(dòng)頻譜中歸因于ISI和DCD的脈沖的位置，將ISI和DCD抖動(dòng)分量與所述PJ分量分離。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述歸因于ISI和DCD分量的脈沖出現(xiàn)在0.5/N的倍數(shù)，式中的N為在所述串行數(shù)據(jù)序列的所述重復(fù)圖形中的符號(hào)數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，該方法還包括如下步驟m) 消除所述頻譜的可歸因于RJ、ISI和DCD的部分；以及n) 進(jìn)行反FFT，以在時(shí)域中再現(xiàn)所述PJ分量；所述PJ分量是其時(shí)間鏈的峰峰值。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，該方法還包括如下步驟o) 僅利用所述頻譜的可歸因于ISI和DCD分量的部分，進(jìn)行反FFT以在時(shí)域記錄中再現(xiàn)所述ISI和DCD；p) 將所述時(shí)域記錄分離為兩個(gè)記錄，其中，一個(gè)記錄僅包含與上升緣有關(guān)的信息，而另一個(gè)記錄僅包含與下降緣有關(guān)的信息；q) 繪出所述兩個(gè)記錄的每一個(gè)的直方圖；r) 計(jì)算所述兩個(gè)直方圖的平均值之間的差異，從而獲得所述DCD分量；以及s) 計(jì)算所述兩個(gè)直方圖的峰峰值的平均值，從而獲得所述ISI分量。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，計(jì)算所述DJ分量的步驟包括如下步驟t) 對(duì)包含所述ISI，DCD和PJ分量的所述頻域頻譜進(jìn)行反FFT；以及u) 由此計(jì)算所述DJ分量的時(shí)域直方圖。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，該方法還包括如下步驟v) 利用所述標(biāo)準(zhǔn)偏移參數(shù)，根據(jù)所述RJ分量的高斯模型，計(jì)算所述RJ分量的時(shí)域直方圖；以及w) 將所述DJ和RJ分量的所述直方圖疊加，從而獲得總抖動(dòng)的直方圖。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，該方法還包括如下步驟x) 通過(guò)對(duì)所述總抖動(dòng)直方圖求積分，生成浴盆曲線；所述浴盆曲線是互補(bǔ)的累積分布函數(shù)；以及y) 根據(jù)所述浴盆曲線，估算給定的位誤差率的眼圖張開(kāi)度。
12.一種用于測(cè)量串行數(shù)據(jù)序列中的確定性抖動(dòng)(DJ)和隨機(jī)抖動(dòng)(RJ)的方法，該串行數(shù)據(jù)序列具有周期性重復(fù)的模式和已知的長(zhǎng)度，該方法包括如下步驟a) 測(cè)量所述串行數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)間間隔誤差(TIE)。b) 利用插值估算在所述信號(hào)中不發(fā)生轉(zhuǎn)換的位置的數(shù)據(jù)點(diǎn)；c) 對(duì)所述TIE進(jìn)行快速傅立葉變換(FFT)，從而獲得總抖動(dòng)(TJ)的頻譜；以及d) 分離譜峰值。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，分離的步驟包括如下步驟e) 生成關(guān)于所述總抖動(dòng)頻譜的頻域直方圖；f) 根據(jù)所述總抖動(dòng)頻譜的所述頻域直方圖，估算所述RJ分量的量；以及g) 根據(jù)在所述頻域直方圖中的脈沖，計(jì)算所述DJ分量的量。
全文摘要
一種抖動(dòng)分離設(shè)備和方法，根據(jù)頻譜分析，利用確定性抖動(dòng)和隨機(jī)抖動(dòng)的頻譜特性，將它們分離。確定性抖動(dòng)是周期性的，是固有的，并且表現(xiàn)為脈沖頻譜，而隨機(jī)抖動(dòng)表現(xiàn)為寬而平的頻譜。對(duì)信號(hào)的時(shí)域直方圖和頻域直方圖進(jìn)行研究，從而獲得抖動(dòng)的分量。
文檔編號(hào)G01R23/20GK1392697SQ0212328
公開(kāi)日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2002年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月15日
發(fā)明者B·A·瓦德, K·譚, M·京特爾 申請(qǐng)人:特克特朗尼克公司