专利名称：用于生成眼图的快速数据点选择的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于生成眼图的快速数据点选择。
背景技术：
高速通信系统的元件一般通过发送数据的串行比特流来彼此通信。数据的串行比特流一般是被编码以传递信息的一系列二进制脉冲。如果数据流中的脉冲在传输期间恶化，则会导致错误的信息。因此，系统设计者和维护人员能够测量通信系统的质量以确保其能够准确地将数据从源传递到目的地是很重要的。
在理想的二进制信号中，比特的实际电压电平将总是对应于逻辑“0”或逻辑“1”，如图1所示。二进制脉冲流101在时钟信号107的触发脉冲边沿上在“1”电平103和“0”电平105之间瞬间转换。例如，电压电平在触发脉冲109的上升沿从“0”瞬间转换到“1”，因为在触发脉冲109之前的比特111是“0”比特，而跟随在触发脉冲109之后的的比特113是“1”比特。类似地，电压电平在触发脉冲115的上升沿从“1”瞬间转换到“0”，因为前一比特113是“1”比特而后一比特117是“0”比特。但是，在触发脉冲119的上升沿没有瞬间转换，因为前一比特121和后一比特123都是“0”比特。
实际信号决不会像理想信号那么好。图2示出了在传输期间恶化的脉冲示例。电压电平不是在“1”和“0”电压电平(分别记为V1和V0)之间瞬间转换，而是花费有限时间量TD以从V1到达V0，并且电压在转换期间的取值很多(如果不是全部)为中间电压电平值。
信号恶化可通过采样示波器观察到。该仪器在距离时钟信号触发的各个时间偏移量处对接收信号的实际电压电平采样。参考x-y坐标系绘制这些样本，在x-y坐标系中，纵轴或y轴代表例如电压等物理量，而横轴或x轴代表时间。这一处理被重复多次，将一个比特流的显示重叠在另一的显示上，随着越来越多的比特流到达而层层重叠。图3示出了两个这种重叠的比特流125和127，图4示出了很多这种重叠的比特流在实际的采样示波器屏幕上可能呈现的样子。
图4所示的显示类型称为“眼”图。“0”和“1”电平之间的转换越接近理想，转换区域之间的开放空间129就将越多。开放空间越多，也就是说眼图越开放。具体而言，转换越接近“0”和“1”电平之间的理想瞬时切换，则转换区域131附近的点的扩散就越小。幅度噪声越低，“1”电平133和“0”电平135附近的点的扩散就越小。因此，测量点之间的无标记空间越多(眼图越开放)，则信号质量越高。
随着通信速度的增加，创建眼图所需的采样示波器的带宽必须也成比例地增加。此外，更高的通信速度不可避免地导致从每个比特流取得的样本更少。40GHz的信号必须以40KHz的速率被采样，从而导致大约10-6的占空系数(duty cycle)。采样示波器对一个短时间长度的模拟信号采样，从而确保高的检测带宽，但是它们不能很快地取得另一样本，因此获取速率很低。
在2003年5月22日公开的Waschura等人的美国专利公开2003/0097226中提出了这样一种系统，其在固定的时间间隔期间，对在第一电压范围内的信号的出现进行计数，然后对在第二电压范围内的出现进行计数，依此类推，直到所有电压范围都已被覆盖，然后将计数显示为数据点，从而生成眼图。基本上，该系统创建了电压和定时偏移量的网格，该网格生成了每个时间间隔和电压范围的样本计数。该系统一次生成一个像素。因此，该系统与传统的采样示波器相比能够提供多少好处就变为了在显示中需要多少像素的函数。如果显示1000×1000＝106个像素，则Waschura系统的占空系数将是10-6，这将不代表任何改善。典型的示波器屏幕分辨率接近大约400×300＝1.2×105个像素，这代表刚刚低于10-5的占空系数。这是大约1个数量级的改善。
2004年6月1日授予这里的申请人并且被转让给与本申请相同的受让人的美国专利6,745,148公开了一种选择用于误比特率测试仪(“BERT”)的数据点的方法。该方法不需要生成和绘制所有数据点，因此提高了从误比特率数据生成诸如V形曲线(V-curves)、槽形曲线(bathtub curves)和BERT型眼图等图示的速度。
随着通信系统的数据速率继续增加，仍需要提高生成眼图的速度和准确性的方法。
发明内容
本发明的一个方面在于一种构建眼图的方法。在一个时间间隔期间，信号的多个值中的每一个的出现被计数，并且一些或全部出现计数被绘制以构建眼图。在一些实施例中，至少一个计数作为至少一个其他计数的函数被选择。所述函数可以是优化函数，例如最大化或最小化函数。所述函数可以是对数函数。在一些实施例中，对值的出现进行计数意味着测量信号的参数并且如果该参数在预定范围内的话就对其出现进行计数。
在另一方面中，在第一时间间隔期间对信号中的第一值进行计数。第二值被选择为对第一值的出现的计数的函数。第二值在第二时间间隔期间的出现被计数。对第一和第二值的出现的计数被绘制，以构建眼图。一些实施例还包括选择作为对在先值的出现的计数的函数的下一值，并在下一限定的时间间隔期间对下一值的出现进行计数。在一些实施例中，每个时间间隔彼此具有相同的时间长度。在一些实施例中，下一时间间隔的时间长度可以被选择为至少一个在先观察(例如对在先值的出现的计数)或在先时间间隔的时间长度的函数。
在另一方面中，在初始时间间隔期间对信号中的多个初始值中的每一个的出现进行计数。作为对初始值的出现的计数的函数的下一值被选择，并且在下一时间间隔期间这些下一值的出现被计数。
在另一方面中，本发明在于用于构建眼图的装置。第一事件计数器在限定的时间间隔期间对信号中第一值的出现进行计数。第二事件计数器在限定的时间间隔期间对第二值的出现进行计数。显示器接收第一和第二计数并在眼图中显示它们。第一值可以是两个参考电压之间的任意电压。当信号具有参考电压之间的电压时，比较器可提供响应到事件计数器。
在本发明的另一方面中，第一事件计数器在限定的时间间隔期间对选定值的出现进行计数。选择器选择作为对在先的选定值的出现的计数的函数的另一值。在一些实施例中，第二事件计数器在限定的时间间隔期间对由选择器提供的第二选定值的出现进行计数。
结合附图，从下面的详细描述中可清楚本发明的其他方面和优点，附图以示例的形式说明了本发明的原理。在全文中，根据上下文，单数情况也包括了复数的情况。
图1是理想化的数据的比特流的图示。
图2是恶化的脉冲的图示。
图3是彼此叠加的两个恶化脉冲的图示。
图4是在示波器屏幕上显示的眼图的图示。
图5是本发明实施例的流程图。
图6是本发明实施例的流程图。
图7是本发明实施例的流程图。
图8是本发明实施例的框图。
图9是本发明实施例的部分概要示意图。
图10是本发明实施例的框图。
具体实施例方式
如图5所示，在一个实施例中，本发明提供了一种构建眼图的方法。该方法包括(137)在一个限定时间间隔期间对多个信号值中的每一个的出现进行计数，(139)选择多个出现计数，以及(141)绘制选定的计数以构建眼图。在一些实施例中，选择多个计数意味着选择所有计数。在一些实施例中，选择多个计数意味着选择作为至少一个其他计数的函数的至少一个计数，这必然意味着丢弃一些计数。
用于选择计数的函数可以是优化函数。优化函数可以是最大化函数，其例如将值之间的差最大化，或者可以是最小化函数，其例如避免选择与其他计数相比最小的计数。其还可以是对数函数。
一个值可以指定信号的参数。例如，一个值可以指定电压范围，该电压范围内的任意信号电压测量值都作为该值的出现而被计数。
这种在相同时间间隔期间对多个值中的每一个的出现进行计数的方法导致非常迅速地构建如图4所示的那种眼图。例如，如果10个值被同时测量，并且所有10个值的出现的计数都被选择和绘制，则对任意给定总数的测量值的眼图的构建都可以比先前描述的已知方法快一个数量级完成。使用函数来选择用于测量和绘制的计数中的多个，使得仅测量最关心的那些，进一步加速了处理。
如图6所示的另一实施例提供了构建眼图的方法。该方法包括(145)在第一时间间隔期间对信号中的第一值的出现进行计数，(147)选择作为第一值的出现的计数的函数的第二值，(149)在第二时间间隔期间对信号中的第二值的出现进行计数，以及(151)绘制第一和第二值的出现的计数以构建眼图。
该方法还可包括(147)选择作为对至少一个在先值的出现的计数的函数的下一值，(149)在下一时间间隔期间对信号中的下一值的出现进行计数，以及(151)绘制下一值的出现的计数以进一步构建眼图。
所有的时间间隔可以具有相同的时间长度。或者在第一个时间间隔后的任意时间间隔的时间长度可以作为信号中在先值的出现的至少一个计数的函数被(153)选择。例如，如果在一个时间间隔期间，某个值的出现被计数了多次，则可以缩短用于邻近值的时间间隔，并且仍旧对足够的事件进行计数以获得准确的图示。以此方式，可以在比获得对较不频繁发生的出现的有用计数所需的时间少得多的时间中，获得以高速率发生的出现的有用计数。例如，选择较少数量的具有高事件计数的参数值范围可以加速处理。
另一技术是指定一段时间(例如10分钟或1小时)，在此期间将进行所有用于构建图示的测量。通过选择较短的间隔(在此期间对较频繁出现的值进行计数)，在指定时间内可以比不这样做时获得更多的有用测量值。这改善了可从在指定的一段时间内取得的测量值构建的图示的质量。
相反，如果某个值的出现很少被计数，则希望延长用于邻近值的时间间隔，以对足够的事件进行计数来获得准确的图示。
上述方法致使以迭代方式构建图4所示的那种眼图。作为每次迭代的结果，至少一个额外值被指定为在先提供的计数的函数。换言之，在先计数的函数被用来选择在任意给定迭代中对哪些值的出现进行计数。以此方式，可以比使用上述已知方法更快地获得更准确的眼图计数。
选择哪些值的出现次数要被计数可以基于一个或多个函数。例如，该选择可以仅基于在先值。如果例如电压这样的参数的值的范围正被测量，则新的电压值范围可以被选择为显著不同于在先的一个。电压范围还可被选择为在先的事件计数的值的函数。例如，电压范围可被这样选择，以使得电压范围和计数尽可能地区别于先前提供的测量点处的值。
图7所示的另一实施例提供了构建眼图的方法。该方法包括(155)在初始时间间隔期间对信号中的多个初始值中的每一个的出现进行计数，(157)选择作为初始值的出现的计数的函数的多个下一值，(159)在下一时间间隔期间对信号中的下一值的出现进行计数，以及(161)绘制计数以构建眼图。
与在前一实施例中相同，所有的时间间隔可具有相同的时间长度或者在初始时间间隔之后的任意时间间隔的时间长度可以作为对信号中在先值的出现的至少一个的计数的函数被(163)选择。
用于构建眼图的装置的实施例如图8所示。第一事件计数器163在限定的时间间隔期间对由信号输入线165递送的信号中的第一值的出现进行计数。第二事件计数器167在限定的时间间隔期间对信号中的第二值的出现进行计数。显示器169分别接收输出线171和173上的第一和第二出现计数，并在眼图中显示它们。
在一些实施例中，第一比较器175通过响应线177向第一事件计数器163提供响应，指示信号中第一值的出现。类似地，第二比较器179通过响应线181向第二事件计数器167提供响应，指示信号中第二值的出现。
在一些实施例中，第三事件计数器183在限定的时间间隔期间对信号中的第三值的每次出现进行计数，并通过输出线185将计数提供给显示器。第三比较器187通过响应线189向第三事件计数器183提供响应，指示信号中第二值的出现。虚线指示如果希望在同一时间间隔内对信号中的额外值的出现进行计数，则可使用额外的事件计数器和比较器。
第一、第二和第三值可分别由外部源(未示出)通过输入线191、193和195提供给第一、第二和第三比较器。
如图9所示，在一些实施例中，参考电压源分别在电压线199和201上向第一比较器175提供相对较高的参考电压和相对较低的参考电压。这两个电压将第一值限定为参考电压之间的任意电压。在所示实施例中，参考电压源是简单电阻性分压器，由串联的并由外部D.C.电源(未示出)供电的电阻器196、197和198构成。或者也可使用可变源、具有多个可变输出的源、多个独立的固定或可变电压源等。
在图9所示的实施例中，第一比较器175包括两个运算放大器203和205。放大器203的正向输入在线199上接收较高参考电压。放大器205的反向输入在线201上接收两个参考电压中的较低者。两个放大器的另一输入接收输入信号。不论何时信号电压小于较高参考值，放大器203都提供逻辑“1”输出，不论合适信号电压大于较低参考值，放大器205都提供逻辑“1”输出。当信号在这两个值之间时，两个放大器都提供逻辑“1”输出。
第二和第三比较器179和187及其相关电路是类似的。参考电压源在线201上向比较器179提供参考电压。该电压与限定第一值的两个参考电压中的较低者相同。参考电压源还在线207上提供更低的电压。所述第二值被限定为在线201和207上提供给第二比较器的两个参考电压之间的任意电压。当信号在这两个参考电压之间时，第二比较器中的两个放大器(未示出)都提供逻辑“1”输出。以类似的方式，当信号在限定了第三值的由线207和线209递送的两个参考电压之间时，第三比较器187中的放大器提供逻辑“1”输出。
第一事件计数器163具有两个D触发器211和213，用于锁存第一比较器175的输出。所述触发器由驱动所述装置中的所有时钟输入的外部时钟源(未示出)触发。每次出现时钟脉冲，触发器都锁存那时由比较器提供的输出。触发器耦合到AND门217，AND门217仅当两个触发器都向它提供逻辑“1”时才提供逻辑“1”输出。换言之，每当信号具有第一值时，AND门都给出逻辑“1”输出。
第一事件计数器163具有计数器219，如果逻辑“1”被AND门217提供以使能计数器219的输入，则计数器219在每个时钟脉冲上递增。因此，当由触发器锁存的响应指示信号具有第一值(即参考电压之间的电压正被提供给第一比较器)时，计数器219在限定的时间间隔期间对出现的次数进行计数。
另一计数器221对所有时钟脉冲进行计数。当该计数器达到指示已出现所需的定时间隔的计数时，其复位所有触发器，从而停止任意事件计数器继续增加。当希望对信号的值的出现进行另一计数时，复位脉冲通过复位线223被应用到计数器。
第二和第三事件计数器167和183及其相关联的电路是类似的。
用于构建眼图的装置的另一实施例如图10所示。第一事件计数器225在限定的时间间隔期间对信号中的选定值的出现进行计数。选择器227选择作为先前选定的值的出现的计数的函数的另一值。显示器229在眼图中显示对多个值的出现的计数。
在一些实施例中，电压源231接收由选择器227提供的选定值，并提供限定了与选定值相对应的电压范围的多个电压。比较器233对信号和多个电压作出响应，以在信号具有限定的电压范围内的电压时向事件计数器225告知信号中的选定值的出现。
在一些实施例中，第二事件计数器235在限定的时间间隔期间对信号中的另一选定值的出现进行计数。该出现计数被提供给显示器229，以在眼图中被显示。第二电压源237对由选择器227提供的第二选定值作出响应，以提供限定第二电压范围的第二多个电压。第二比较器239对信号和第二多个电压作出响应，以在信号具有限定的第二电压范围内的电压时向第二事件计数器235告知信号中第二选定值的出现。该装置可被用来在限定的时间间隔期间同时对信号中两个不同的值的出现进行计数，并基于那些计数来选择两个额外的值并对那些额外的值的出现进行计数。以此方式，通过同时对两个或更多个信号值进行计数并且通过选择所关心的额外值来计数，生成眼图所需的时间被大大减少。
本发明可以除了上述内容以外的方式实现，并且并不限于这里的任何描述。本发明仅由所附权利要求限定。
权利要求
1.一种构建眼图的方法，包括在第一时间间隔期间对信号的初始值的出现进行计数(137，145)；以及绘制(141，151)所述出现的计数以构建所述眼图。
2.如权利要求1所述的方法，还包括在所述第一时间间隔期间对所述信号的多个额外值的出现进行计数(137)选择(139)多个所述出现计数；以及绘制(141)所述选定的出现计数，以进一步构建所述眼图。
3.如权利要求2所述的方法，其中选择多个所述计数的步骤包括选择作为至少一个其他计数的函数的至少一个计数。
4.如权利要求1所述的方法，还包括选择(147)作为所述初始值的出现的计数的函数的第二值；在第二时间间隔期间对所述信号中的所述第二值的出现进行计数(149)；以及绘制(151)所述第二值的出现的计数，以进一步构建所述眼图。
5.如权利要求1所述的方法，还包括在所述第一时间间隔期间对所述信号的多个额外的初始值中的每一个的出现进行计数(155)；选择(157)作为对所述初始值的出现的计数的函数的多个下一值；在第二时间间隔期间对所述信号的所述多个下一值中的每一个的出现进行计数(159)；以及绘制(161)所述计数以进一步构建所述眼图。
6.如权利要求4或5所述的方法，还包括选择(153，163)作为以下计数的函数的时间间隔的长度，所述计数是对在先时间间隔期间的值的出现的计数。
7.如权利要求3-6中任意一个所述的方法，其中所述函数包括优化函数。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述优化函数是从包括以下成员的组中选出的对数函数；使值之间的差最大化的最大化函数；以及最小化函数，所述最小化函数避免选择与其他计数相比相对较低的计数和对应于与其他计数相比相对较低的计数的值之一。
9.一种用于构建描述信号特性的眼图的装置，包括第一事件计数器(163，225)，用于在限定的时间间隔期间对信号中的第一值的出现进行计数；第二事件计数器(165)，用于在所述限定的时间间隔期间对所述信号中的第二值的出现进行计数；显示器(169，229)，用于接收所述第一和第二出现计数，并在眼图中显示它们。
10.如权利要求9所述的装置，还包括选择器(227)，用于选择作为对在先值的出现的计数的函数的额外值，所述第一事件计数器(225)操作来在后续的限定的时间间隔期间对所述选定的额外值的出现进行计数，所述显示器(229)操作来在所述眼图中显示对所述选定的额外的值的出现的计数。
全文摘要
本发明公开了用于构建眼图的方法和装置。在一个时间间隔期间，信号中的值的出现被计数(137，145，163)，并且计数被绘制(141，151，169)以构建眼图。额外的值的出现被计数(137)，并且选定的计数(139)被绘制，或者选择(147)作为出现计数的函数的另一个值，在后续时间间隔期间，第二值的出现被计数(149)和绘制。
文档编号H04L1/20GK1874213SQ20061008369
公开日2006年12月6日 申请日期2006年6月2日 优先权日2005年6月2日
发明者丹尼尔·Y·艾布拉姆维彻 申请人:安捷伦科技有限公司