[发明专利]集成通信链路测试

说明书

一种测试和测量装置，包括：输入，其被配置为从待测试装置(DUT)接收模拟信号；模拟到数字转换器(ADC)，其耦合到输入并且被构造为将模拟信号转换成数字信号；接收器，其被实现在第一现场可编程门阵列(FPGA)中并且被构造为接受数字信号并且对数字信号执行信号分析；发射器，其被实现在第二FPGA中并且被构造为生成数字输出信号；以及数字到模拟转换器(DAC)，其耦合到发射器并且被构造为将来自发射器的数字输出信号转换成模拟信号，并且被构造为将模拟信号发送到DUT。接收器和发射器被通过高速数据链路耦合在一起，在该高速数据链路上可以共享关于当前测试环境的数据。

技术领域

本公开涉及测试和测量装置，并且更特别地涉及用于使用还可以与高精度信号接收器紧密协同地工作的高精度信号输出发生器来测试通信链路或装置的系统和方法。

背景技术

现代电子装置的精确测试目前要求未必被设计为协同地操作的昂贵的设备的集合。用于对通信链路或装置执行精确或高频信号分析的现今的设备要求典型地包括误码率测试器(BERT)、任意波形发生器(AWG)、可能的可编程模式发生器(PPG)、示波器、集成装置的功能的计算机、在计算机上操作的软件、以及将所有装置彼此连接并且连接到待测试装置(DUT)的多个线缆。使用这样的不同的仪器和设备的集合来执行测试除了购买、管理和维护测试组装中的多个测试部件的费用的明显问题之外还遇到许多问题。

在使用这样的仪器的集合的情况下的问题之一涉及测量的不可重复性。在精确测试的情况下，系统内的小的差异时常在特定测量中产生大的差异。例如，使用不同长度的线缆可能对AWG的输出阻抗具有影响，或者在由示波器接收的信号的传播时间上具有影响。因此，甚至当相同的主要组件被使用在两个不同的测试组装中时，测量也可能基于连接线缆的长度而从一个组装到另一组装而不同。时常地，由于精确测试设备非常昂贵，因此甚至主要组件在各种测试组装中也是不相同的。例如，一个测试组装可能正使用AWG的第二版本，而另一测试组装正使用第一版本，这可能具有受限制的一组特征。在这样的情况下，由于仅AWG组件的受限制的功能，可能阻止第二测试组装运行与第一组装相同的测试。进一步地，影响测量的一些差异甚至可能不是在外部可检测的。例如，连接线缆的阻抗可能随时间经过而改变，或者线缆端部可能正经受在线缆内部的磨损，并且因此对于用户不可见。此外，高精度仪器一般是在工厂处或者周期性地校准的，或者是在工厂处并且周期性地校准的，并且实际上不可能确定在校准上的差异(甚至小的差异)是否将对整个测试系统具有影响。因此，即使在具有多个测试组装的最好的情况下——在以相同的方式配置设备的同样的复制品时，使用在外面看来相同的相同线缆——也仍然可能不总是可以具有从一个测试组装到下一个测试组装的可重复的测量。

在测试组装中使用多部件的设备的情况下的另一问题是缺少在各种组件之间的定时协同。高精度测试典型地涉及非常高的操作时钟速率，并且测试组装中的设备一般需要同时工作以确保测试完整性。即使在时钟信号来自公共的源时，也因为在设备的每个部件接受和处理时钟信号所花费的时间上的变化或者因为如上面描述的线缆阻抗差异或者由于其它原因，所以难以或者不可能跨设备的分离的部件而完全同步时钟信号。

在测试组装中使用多部件的设备的情况下的又一问题是用于单独地对每个装置供电的过量的功率。针对诸如AWG的装置的功率要求一般被设置以允许在装置汲取峰值能量时的充分工作，加上附加的量的功率余量。因此，在测试组装中，因为每个分离的组件包括最大大小的电源，所以组件本身一般汲取与操作整个组装所需要的相比更多的功率。除了过量的能量消耗之外，使用过量的功率还可能生成过量的热，这可能也负面地影响测量结果或者因为各种操作条件而阻止它们可重复。

在测试组装中使用多个仪器的情况下的再一问题是其典型地要求不连贯的和自组织的软件环境来创建完整的测试设置。例如，一个测试组装可能包括来自第一制造商的使用第一组控制信号的BERT，而另一个测试组装包括来自第二制造商的利用第二组控制信号的BERT。因此必须定制用于这些测试组装中的每个的控制软件从而其生成适当的控制信号以操作两个不同的BERT，这添加了复杂性、延迟和费用。这进一步加剧了上面描述的在创建可再现的结果的情况下的问题。