PRBS 码简介
2010-11-08 22:45:41
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PRBS 是 Pseudo Random Binary Sequence 的缩写,即“伪随机二进制序列”
的意思。PRBS 码具有“随机”特性,是因为在 PRBS 码流中,二进制数“0”
和“1”是随机出现的,但是它又和真正意义上的随机码不同,这种“随机”特
性只是局部的,即在周期内部,“0”和“1”是随机出现的(码流生成函数与初
始码确定后,码流的顺序也是固定的),但各个周期中的码流却是完全相同的,
所以我们称其为“”伪随机码。
PRBS 码的周期长度与其阶数有关,常用的阶数有 7、9、11、15、20、23、
31,也就是我们常说的 PRBS7、PRBS9、PRBS11、PRBS15、PRBS20、PRBS23、
PRBS31。
对于 n 阶 PRBS 码,每个周期的序列长度为 2n-1,在每个周期内,“0”和“1”
是随机分布的,并且“0”和“1”的个数相等,连“1”的最大数目为 n,连“0”
的最大数目为 n-1(反转后就是 n-1 个连“1”和 n 个连“0”)。下图是常用阶数码
流参数统计表:
在对高速信号链路进行误码测试时,基本上都是利用 PRBS 码流来模拟真实的
线网码流环境,因为在线网中,所有的数据都是随机出现的,没有任何规律可言,
而 PRBS 码流在一定程度上具有这种“随机数据”特性,二进制“0”和“1”随
机出现,其频谱特征与白噪声非常接近。PRBS 码流的阶数越高,其包含的码型
就越丰富,就越接近真实的线网环境,测试的结果就越准确。
一个 PRBS 序列可以串/并转换成多路(2、4、8、16…路),每路输出的速率
降低,但仍然保持原序列的一切特征;反之,同一时钟源低速率多路(2、4、8、
16…路)同一 n 数的 PRBS 可以经并/串转换成高速率的 n 阶 PRBS。
PRBS 码型发生器由移位寄存器和异或门(XOR)组成,如下图所示:
标准的 PRBS 码流中,二进制数“0”和“1”的比例是相等的,但是在某些
特点测试场合下,要求加大码流中“0”或“1”的比重,这就有了 Variable Mark
Ratio Quasi-PRBS,此码也是以 PRBS 码为基础的,常见的 Mark Ratio 有 1/8,1/4,3/3
和 7/8(标准 PRBS 码的 Mark Ratio 为 1/2),如下图所示:
将 1/4、3/4 Mark RatioPRBS 码流进行反转便可得到 3/4、7/8 Mark Ratio PRBS
码流。
1).1/4 Mark Ratio PRBS 码流中,二进制数“1”的比例占 1/4,“0”的比例
占 3/4;
2).3/4 Mark Ratio PRBS 码流中,二进制数“1”的比例占 3/4,“0”的比例占
1/4;
3).1/8 Mark Ratio PRBS 码流中,二进制数“1”的比例占 1/8,“0”的比例占
7/8;
4).7/8 Mark Ratio PRBS 码流中,二进制数“1”的比例占 7/8,“0”的比例占
1/8;