專利名稱：一種基于pxi總線的誤碼率測試模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于數(shù)據(jù)傳輸及處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于PXI總線的誤碼
率測試模塊。
背景技術(shù)：
誤碼率測試模塊是通過對被測設(shè)備系統(tǒng)傳送有限的數(shù)據(jù)位，然后在接收端
對誤碼數(shù)據(jù)位進行計數(shù)，收到的誤碼數(shù)除以總傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)就是誤碼率(Bit Error Rate, BER) 。 BER的準(zhǔn)確程度隨著傳送位數(shù)的增加而增加，也就是說， 如果我們要獲得完全準(zhǔn)確的BER那么我們需要無限的數(shù)據(jù)傳輸。但是在工程上 不可能實現(xiàn)無限的數(shù)據(jù)傳輸，所以通常采用下式來測試誤碼率BER-在平均間 隔時間內(nèi)的誤碼個數(shù)/在平均間隔時間內(nèi)傳輸信息的總數(shù)。
圖1即示出了誤碼率測試的原理，誤碼率測試模塊的工作過程可以分成以下 幾個步驟1、誤碼測試儀的圖形發(fā)生器產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)，并使其通過被測設(shè)備構(gòu) 成的信道輸入至被測設(shè)備的輸入端；2、被測設(shè)備輸出含有誤碼的數(shù)據(jù)流；3、 誤碼測試儀接收被測設(shè)備的數(shù)據(jù)流；4、誤碼測試儀的誤碼檢測部分將收到的數(shù) 據(jù)流與圖形發(fā)生器產(chǎn)生的本地數(shù)據(jù)流逐位的進行比較，并統(tǒng)計誤碼個數(shù)；5、誤 碼測試儀根據(jù)誤碼統(tǒng)計結(jié)果，計算出相應(yīng)的誤碼率，并輸出誤碼指示。目前， 誤碼測試設(shè)備大多為臺式儀器，不但占用空間過大，而且無法實現(xiàn)系統(tǒng)集成。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種基于PXI總線的誤碼率測試模塊，旨在 解決現(xiàn)有的誤碼測試設(shè)備多為臺式儀器，造成使用時占用空間過大以及不便于系統(tǒng)集成的問題。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的
一種基于PXI總線的誤碼率測試模塊，所述模塊包括
測試數(shù)據(jù)生成器，用于產(chǎn)生并輸出用于測試被測設(shè)備的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)，及 對接收的帶誤碼的數(shù)據(jù)流中的誤碼數(shù)進行統(tǒng)計；
控制單元，用于根據(jù)被測設(shè)備使用的通信接口類型將測試數(shù)據(jù)生成器輸出 的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)進行成幀處理或同/異步串口轉(zhuǎn)換后輸出，及將帶誤碼的數(shù)據(jù)流 按相應(yīng)的接口協(xié)議進行解幀處理或同/異步串口轉(zhuǎn)換后輸出給測試數(shù)據(jù)生成器， 并統(tǒng)計帶誤碼的數(shù)據(jù)流總數(shù)；
誤碼率計算單元，用于根據(jù)通過控制單元獲:f又的帶誤碼的數(shù)據(jù)流總數(shù)及誤 碼數(shù)信息計算誤碼率；
DDS，用于在控制單元的控制下為測試數(shù)據(jù)生成器提供可變時鐘的合成源；
以及
接口處理單元，用于將控制單元輸出的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適配于被測設(shè) 備的通信接口后傳輸給被測設(shè)備，及通過相應(yīng)的通信接口接收被測設(shè)備輸出的 帶誤碼的數(shù)據(jù)流并轉(zhuǎn)換成適配于控制單元處理的格式后輸出至控制單元。
所述模塊支持的通信接口包括電信接口和數(shù)據(jù)接口 。
所述控制單元包括
El成幀器，用于按照電信接口協(xié)議對數(shù)字圖形數(shù)據(jù)進行組幀及對帶誤碼的 數(shù)據(jù)進行解幀；
同/異串口轉(zhuǎn)換器，用于按照數(shù)據(jù)接口協(xié)議對數(shù)字圖形數(shù)據(jù)及帶誤碼的數(shù)據(jù) 進行相應(yīng)的同/異步串口轉(zhuǎn)換；
計數(shù)器，用于統(tǒng)計接收的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)位數(shù)及輸出的帶誤碼的數(shù)據(jù)位數(shù)； EBC接口 ，用于實現(xiàn)控制單元與誤碼率計算單元的通信； DDS接口 ，用于實現(xiàn)控制單元與DDS的通信。 所述接口處理單元包括電平轉(zhuǎn)換器，用于對通過數(shù)據(jù)接口與被測設(shè)備通信的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的電平
轉(zhuǎn)換；
編/解碼器，用于對通過電信接口接收的帶誤碼的數(shù)據(jù)流進行解碼，及對變
壓器輸出的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)進行編碼后通過電信接口輸出給被測設(shè)備；
變壓器，用于對編/解碼器解碼后的數(shù)據(jù)流進行電壓轉(zhuǎn)換后輸出給控制單
元，及對控制單元輸出的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)進行電壓轉(zhuǎn)換后輸出至編/解碼器。 所述模塊還包括時鐘驅(qū)動/接收器，用于在控制單元的控制下接收外時鐘信
號并進行相應(yīng)的時鐘信號電平的適配轉(zhuǎn)換后輸出至控制單元，由控制單元根據(jù)
被測設(shè)備的時鐘設(shè)置將該外時鐘作為測試數(shù)據(jù)生成器固定頻率的外部時鐘源。 所述誤碼率計算單元中采用PowerPC405EP芯片作為PCI橋芯片和通信處理
芯片，并采用嵌入式VxWorks操作系統(tǒng)，用于完成PCI總線到本地總線EBC之
間的轉(zhuǎn)換以及通信數(shù)據(jù)的收發(fā)和誤碼率的計算。 所述控制單元采用FPGA實現(xiàn)。 所述測試數(shù)據(jù)生成器采用DS2174芯片實現(xiàn)。 所述誤碼率計算單元通過PXI總線與所集成的系統(tǒng)通信。 本實用新型的突出優(yōu)點是本實用新型通過采用FPGA、 PowerPC405EP等芯
片分別實現(xiàn)控制單元、誤碼率計算單元等，可以使得芯片數(shù)量大大減少，電路
復(fù)雜程度降低，整個測試模塊體積極大減小，便于系統(tǒng)集成，而且采用PXI總
線結(jié)構(gòu)，可以方便地集成于計算機自動測試系統(tǒng)中。


圖1是誤碼率測試的原理框圖2是本實用新型提供的基于PXI總線的誤碼率測試模塊的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體 實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
圖2示出了本實用新型提供的基于PXI總線的誤碼率測試模塊的結(jié)構(gòu)，為 了便于說明，僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分，這些部分可以是硬件或者軟 硬件結(jié)合的單元。
測試數(shù)據(jù)生成器6產(chǎn)生用于測試被測設(shè)備的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)輸出至控制單元 2，在傳輸過程中，控制單元2的計數(shù)器26將對測試數(shù)據(jù)生成器6輸出的數(shù)字 圖形數(shù)據(jù)的位數(shù)進行實時計數(shù)。
本實用新型中，所述誤碼率測試模塊帶有兩種接口電信接口和數(shù)據(jù)接口。 當(dāng)被測設(shè)備采用電信接口接受測試時，控制單元2將控制El成幀器21將所述 測試數(shù)據(jù)生成器6輸出的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)按接口協(xié)議組幀后輸出給接口處理單元 1，由變壓器12和編/解碼器11先后分別按接口協(xié)議對組幀后的數(shù)字圖形數(shù)據(jù) 進行變壓隔離和編碼處理后，通過電信接口將測試數(shù)據(jù)發(fā)送給被測設(shè)備，相應(yīng) 的，在通過電信接口接收到被測設(shè)備輸出的帶誤碼的數(shù)據(jù)流時，編/解碼器11 和變壓器12先后分別對凄t據(jù)流進行解碼和電壓轉(zhuǎn)換處理后，由El成幀器21 對數(shù)據(jù)進行解幀，最后經(jīng)計數(shù)器26將帶誤碼的數(shù)據(jù)輸出給測試數(shù)據(jù)生成器6; 當(dāng)被測設(shè)備采用數(shù)據(jù)接口接受測試時，控制單元2則根據(jù)被測設(shè)備所采用的串 口協(xié)議，控制同/異串口轉(zhuǎn)換器23將所述測試數(shù)據(jù)生成器6輸出的數(shù)字圖形數(shù) 據(jù)格式轉(zhuǎn)換成與被測設(shè)備的串口適配的數(shù)據(jù)格式，再由電平轉(zhuǎn)換器13將數(shù)據(jù)的 電平轉(zhuǎn)換至與接口的電平適配時輸出給被測設(shè)備，相應(yīng)的，在通過數(shù)據(jù)接口接 收到被測設(shè)備輸出的帶誤碼的數(shù)據(jù)流時，先后由電平轉(zhuǎn)換器13和同/異串口轉(zhuǎn) 換器23按接口協(xié)議對數(shù)據(jù)流進行電平轉(zhuǎn)換和串口數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換后，經(jīng)計數(shù)器 26將帶誤碼的數(shù)據(jù)輸出給測試數(shù)據(jù)生成器6。
在將帶誤碼的數(shù)據(jù)傳輸給測試數(shù)據(jù)生成器6的過程中，計數(shù)器26將對數(shù)據(jù) 的位數(shù)進行實時計數(shù)，該計數(shù)結(jié)果及上述對對測試數(shù)據(jù)生成器6輸出的數(shù)字圖 形數(shù)據(jù)的位數(shù)的計數(shù)結(jié)果都將存于寄存器24中。測試數(shù)據(jù)生成器6在收到被測設(shè)備輸出的帶誤碼的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)后，將統(tǒng)計 出該數(shù)據(jù)流中包含的誤碼數(shù)。
誤碼率計算單元3將通過EBC接口 22從控制單元2中獲取傳輸?shù)膱D形數(shù)據(jù) 的總位數(shù)及通過控制單元2獲取測試數(shù)據(jù)生成器6統(tǒng)計的總誤碼數(shù)，由此計算 出被測設(shè)備的誤碼率，并基于PXI總線實現(xiàn)與所集成的系統(tǒng)之間的通信。
在上述過程中，控制單元2根據(jù)被測設(shè)備的時鐘設(shè)置選擇由可變時鐘的合 成源或者固定頻率的外部時鐘源為測試數(shù)據(jù)生成器6提供時鐘，本實用新型中， 固定時鐘信號采用2. 048MHz的恒溫晶振供給，合成時鐘源由直接數(shù)字合成 (DDS) 5芯片AD9850提供，其輸出頻率由控制單元2控制。時鐘驅(qū)動/接收器 4將在控制單元2與外時鐘源之間進行相應(yīng)的時鐘信號電平的適配轉(zhuǎn)換。
在本實用新型中，上述誤碼率計算單元3中采用PowerPC405EP芯片作為 PCI橋芯片和通信處理芯片，并采用嵌入式VxWorks操作系統(tǒng)，完成PCI總線 到本地總線EBC之間的轉(zhuǎn)換以及通信數(shù)據(jù)的收發(fā)和誤碼率的計算功能，可以極 大地減少上層軟件的工作，而且可以在每個時鐘周期內(nèi)傳出多個指令，同時操 作多個獨立運算單元，同時，該芯片還具有功耗低、實時性好的優(yōu)點。
上述控制單元2則采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)實現(xiàn)，從而可以充分利 用FPGA強大的功能，將同/串口協(xié)議、El成幀、同步等功能實現(xiàn)在FPGA中， 使得芯片數(shù)量可以大大減少，電路復(fù)雜程度降低，整個測試模塊體積極大減小， 便于系統(tǒng)集成，也可以為今后的升級、維護提供了極大的方便。
上述測試數(shù)據(jù)生成器6則采用DS2174芯片實現(xiàn)，該芯片具有可編程的多項 式長度和反饋階數(shù)，產(chǎn)生偽隨機可以序列，最長序列可到232-1，可提供512 字節(jié)長度的自定義數(shù)據(jù)序列存儲器，其自帶的數(shù)據(jù)位數(shù)計數(shù)器和錯誤位計數(shù)器 均為42位，還具有軟件可插入誤碼的功能，并且收發(fā)完全獨立，其數(shù)據(jù)接口有 串行、半字節(jié)和字節(jié)三種方式，串行模式下時鐘頻率為155MHz，字節(jié)模式下為 8謹(jǐn)z。
此外，所述誤碼率測試才莫塊可實現(xiàn)通過V. 24、 V. 35、 V. 11、 El、 G.703等接口進行誤碼率測試，由于采用PXI總線結(jié)構(gòu)，可以方便地集成于計算機自動 測試系統(tǒng)中。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng) 包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種基于PXI總線的誤碼率測試模塊，其特征在于，所述模塊包括測試數(shù)據(jù)生成器，用于產(chǎn)生并輸出用于測試被測設(shè)備的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)，及對接收的帶誤碼的數(shù)據(jù)流中的誤碼數(shù)進行統(tǒng)計；控制單元，用于根據(jù)被測設(shè)備使用的通信接口類型將測試數(shù)據(jù)生成器輸出的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)進行成幀處理或同/異步串口轉(zhuǎn)換后輸出，及將帶誤碼的數(shù)據(jù)流按相應(yīng)的接口協(xié)議進行解幀處理或同/異步串口轉(zhuǎn)換后輸出給測試數(shù)據(jù)生成器，并統(tǒng)計帶誤碼的數(shù)據(jù)流總數(shù)；誤碼率計算單元，用于根據(jù)通過控制單元獲取的帶誤碼的數(shù)據(jù)流總數(shù)及誤碼數(shù)信息計算誤碼率；DDS，用于在控制單元的控制下為測試數(shù)據(jù)生成器提供可變時鐘的合成源；以及接口處理單元，用于將控制單元輸出的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適配于被測設(shè)備的通信接口后傳輸給被測設(shè)備，及通過相應(yīng)的通信接口接收被測設(shè)備輸出的帶誤碼的數(shù)據(jù)流并轉(zhuǎn)換成適配于控制單元處理的格式后輸出至控制單元。
2、 如權(quán)利要求1所述的基于PXI總線的誤碼率測試模塊，其特征在于，所述模塊支持的通信接口包括電信接口和數(shù)據(jù)接口 。
3、 如權(quán)利要求2所述的基于PXI總線的誤碼率測試模塊，其特征在于，所述控制單元包括El成幀器，用于按照電信接口協(xié)議對數(shù)字圖形數(shù)據(jù)進行組幀及對帶誤碼的 數(shù)據(jù)進行解幀；同/異串口轉(zhuǎn)換器，用于按照數(shù)據(jù)接口協(xié)議對數(shù)字圖形數(shù)據(jù)及帶誤碼的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的同/異步串口轉(zhuǎn)換；計數(shù)器，用于統(tǒng)計接收的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)位數(shù)及輸出的帶誤碼的數(shù)據(jù)位數(shù)； EBC接口 ，用于實現(xiàn)控制單元與誤碼率計算單元的通信； DDS接口 ，用于實現(xiàn)控制單元與DDS的通信。
4、 如權(quán)利要求2所述的基于PXI總線的誤碼率測試模塊，其特征在于，所 述接口處理單元包括電平轉(zhuǎn)換器，用于對通過數(shù)據(jù)接口與被測設(shè)備通信的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的電平 轉(zhuǎn)換；編/解碼器，用于對通過電信接口接收的帶誤碼的數(shù)據(jù)流進行解碼，及對變 壓器輸出的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)進行編碼后通過電信接口輸出給被測設(shè)備；變壓器，用于對編/解碼器解碼后的數(shù)據(jù)流進行電壓轉(zhuǎn)換后輸出給控制單 元，及對控制單元輸出的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)進行電壓轉(zhuǎn)換后輸出至編/解碼器。
5、 如權(quán)利要求1所述的基于PXI總線的誤碼率測試模塊，其特征在于，所 述模塊還包括時鐘驅(qū)動/接收器，用于在控制單元的控制下接收外時鐘信號并進 行相應(yīng)的時鐘信號電平的適配轉(zhuǎn)換后輸出至控制單元，由控制單元根據(jù)被測設(shè) 備的時鐘設(shè)置將該外時鐘作為測試數(shù)據(jù)生成器固定頻率的外部時鐘源。
6、 如權(quán)利要求1所述的基于PXI總線的誤碼率測試模塊，其特征在于，所 述誤碼率計算單元中采用PowerPC405EP芯片作為PCI橋芯片和通信處理芯片， 并采用嵌入式VxWorks操:作系統(tǒng)，用于完成PCI總線到本地總線EBC之間的轉(zhuǎn) 換以及通信數(shù)據(jù)的收發(fā)和誤碼率的計算。
7、 如權(quán)利要求1所述的基于PXI總線的誤碼率測試^^塊，其特征在于，所 述控制單元采用FPGA實現(xiàn)。
8、 如權(quán)利要求1所述的基于PXI總線的誤碼率測試模塊，其特征在于，所 述測試數(shù)據(jù)生成器采用DS2174芯片實現(xiàn)。
9、 如權(quán)利要求1所述的基于PXI總線的誤碼率測試模塊，其特征在于，所 述誤碼率計算單元通過PXI總線與所集成的系統(tǒng)通信。
專利摘要本實用新型適用于數(shù)據(jù)傳輸及處理領(lǐng)域，提供了一種基于PXI總線的誤碼率測試模塊，包括產(chǎn)生測試設(shè)備的數(shù)字圖形數(shù)據(jù)及統(tǒng)計誤碼數(shù)的測試數(shù)據(jù)生成器；根據(jù)被測設(shè)備使用的通信接口類型對數(shù)字圖形數(shù)據(jù)進行成幀處理或同/異步串口轉(zhuǎn)換，及對帶誤碼的數(shù)據(jù)流進行解幀處理或同/異步串口轉(zhuǎn)換，及統(tǒng)計帶誤碼的數(shù)據(jù)流總數(shù)的控制單元；根據(jù)帶誤碼的數(shù)據(jù)流總數(shù)及誤碼數(shù)信息計算誤碼率的誤碼率計算單元；為測試數(shù)據(jù)生成器提供可變時鐘的合成源的DDS；將控制單元與被測設(shè)備間通信的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的接口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及處理的接口處理單元。
文檔編號H04L1/20GK201422114SQ20092007993
公開日2010年3月10日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者峰 高, 齊永龍 申請人:成都縱橫測控技術(shù)有限公司