高速USB误码率的测试及研究

发布时间：2020-12-19 06:38

　　USB已成为电脑中的标准扩展接口,并广泛应用于电脑与外部设备的连接和通讯。目前USB2.0可支持最高480Mbps的数据传输速率。本文主要探讨高速USB的误码率(BER)测试。本文首先研究了高速USB的工作方式、拓扑结构和收发器的结构,以及高速USB为减小误码所使用的NRZI与位填充相结合的编码方式、弹性缓冲器的设计实现等,同时,对高速USB信号质量测试也进行了分析。时间上的抖动和幅值上的噪声是通信系统中产生误码的主要原因。本文首先提出通过抖动测试预测误码率的方法。主要使用示波器测试信号的眼图,并对眼图的抖动进行分析,通过概率统计的方法分离确定性抖动、随机抖动、码间干扰、占空比失真及周期性抖动。应用概率分布函数(PDF)获得误码率累积分布函数(CDF)曲线,预测通讯系统的误码率并分析各种噪声对系统误码率的影响。为了验证误码率的预测的正确性,设计了一款专门的USB误码率测试仪来实际测试误码率。测试仪采用PC控制与FPGA测试相结合的架构。在该系统中,FPGA将同时连接数据发送端和数据接收端,使其组成一个回路。通过比对发送的数据和接收的数据统计误码率。测试结果发现两者的结果十分一致。 

【文章来源】：复旦大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 概论
    §1.1 论文的研究背景和意义
    §1.2 误码率测试概况
    §1.3 主要研究工作和章节安排
第二章 USB特性及设计
    §2.1 USB概述
    §2.2 USB的各项特性
    §2.3 USB收发宏单元接口的设计
    §2.4 USB一致性测试
第三章 抖动的测量及分析
    §3.1 抖动的定义及成因
    §3.2 抖动的分类
    §3.3 抖动和误码率的关系
    §3.4 基本的抖动测量参数及方法
第四章 USB误码率测试仪的设计
    §4.1 误码率测试仪的总体设计结构
    §4.2 FPGA与PC的通讯协议
    §4.3 软件的设计
    §4.4 硬件电路的设计
    §4.5 FPGA程序设计
第五章 测试结果分析
    §5.1 USB一致性测试结果
    §5.2 抖动测试
    §5.3 误码率测试仪测试结果
第六章 结论与展望
    §6.1 主要研究结论
    §6.2 研究展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
博士论文
[1]CMOS高速串行数据接收器的研究和设计[D]. 黄林.复旦大学 2005

硕士论文
[1]时钟信号抖动的测试[D]. 李超.电子科技大学 2001



本文编号：2925447