先进测试平台进行ADSL芯片关键参数测试

2016-10-08 08:38:12来源: elecfans
  ADSL是一种充分利用普通电话双绞线上未用资源容量的调制解调器技术,它采用不对称传输方式,从中心局(CO)到远端(RT)的下行速度最高能达到上行速度的4倍。这种不对称性能在视频和互联网访问等以市场为导向的消费类宽带应用中是非常理想的,因为在这些应用中下行数据速率必须非常高,而从用户到中心局(CO)的上行数据一般都比较少。这种使用模型同样也适用于从公司服务器到雇员、合作伙伴和客户的业务通信往来。

  与模拟调制解调器不同,ADSL 调制解调器不进入公共交换电话网络( PSTN),同时采用了先进的调制技术,其发送的信号频率以及数据速率都远高于模拟调制解调器。ADSL支持的下行速率最高可达8Mbps,上行速率最高可达832kbps。不过随着信号传输距离的增加,采用这种技术的数据传输速率也会很快下降。例如,当用户端与局端的距离在12,000英尺以下时,ADSL的速率能够保持8Mbps,当距离增加到18,000英尺时,其速率只能达到1.5Mbps。

  ADSL采用人们熟悉的频分复用(FDM)方法提供宽带服务,同时支持传统的“普通电话服务”(POTS)网络。ADSL采用的FDM方法主要是离散多音(DMT)调制。DMT调制方法将大约1.1MHz的频谱分成256个间距相等的子信道或音调,每个子信道占5.3125KHz。在DMT频谱中每个信道都以独立的信道方式工作,并采用正交幅度调制( QAM)的调制方法来编码数字信息。

  这些信道除了用于数据传输外,还能用于独立的网络管理或性能测试。较低频率的信道不用于传输信号,一般留作保护带宽以避免与处于频谱低端的传统POTS设备发生干扰。在紧邻并高于这些保护信道频率的频段,被分配的是少量用于上行数据传输的信道,剩余较高频率的信道则用于下行数据传输。就象V.32和V.34 调制解调器等其它调制解调器技术一样,ADSL调制解调器也需要采用回波抵消技术解决上行和下行信道的重叠问题。而要同时提供电话和数据业务就必须依靠低通滤波器或分离器来实现分离。

  测试方法

  为了提高ADSL的性价比,制造商需要提供能够延长中心局与用户端距离的设备,这样就可以减少终端点的数量,从而降低铺设扇形用户线所需的成本。另外,ADSL设备的覆盖性能是最具竞争性的一个因素。较长的电话线会对ADSL所使用的高端频带信号造成多达90dB的衰减。因此,半导体制造商在ADSL设备的设计中通常会采用较高动态范围和较低噪声指标的模数转换器(ADC)和数模转换器( DAC)。

  在ADSL 调制解调器中,模拟前端(AFE)的噪声和线性性能是ADSL 调制解调器能在较长线缆上获得理想数据速率的关键所在。并不宽裕的噪声与线性设计余量往往会提高测试的挑战性,因为制造商需要提供更宽动态范围和更高精度的ADSL测试仪器,总之其测试成本要小于或至少等于前一代低性能ADSL设备的测试成本。

  制造商可以采用单音测试方法来判定ADSL的纯动态范围、标准失真和噪声基底电平。这种直接测试方法足够用来快速发现各种缺陷。单音测试方法对测试设备的信噪比( SNR) 比较有效。虽然ADSL转换器的线性指标比较严格,但SNR仍然是确保ADSL正确工作所必需的重要器件参数。单音测试还能测得设备的总体谐波失真(THD)和无失真动态范围( SFDR)。

  在计算SNR后这些基本的动态线性测试只要求少量的额外处理过程,因此这种测试基本不会花太多的测试时间开销。也就是说,单音测试的测试时间要求相对于它的效率来说是非常适中的。此外,许多业界领先的测试系统都提供预先做好的例程,以方便这些单音测试的开发。由于单音测试方法利用一套数据就能够测试多个关键参数,因此大部分有缺陷的设备都通不过单音测试。

  虽然静态的线性测试是ADC规范的传统内容,但对ADSL设备来说,不太适合用于设备的评估。ADSL ADC的高转换速率通常会被高分辨率所抵消。这时需要捕获大量的数据,从而占用大量的DSP运算时间。另外需要考虑的因素是ADSL设备中使用的高频信号,静态线性测试与器件的动态响应会有很大的区别。

  比较这类器件的各种测试可以发现,最有实际效果的仍然是基本的环回测试。工程师将发送器连接到接收器,然后检查输出端送出的编码数据能否在输入端得到正确解码。虽然这种高度实用性的测试方法并不能提供复杂设计中隔离故障设备所必需的信息,但它执行起来速度非常快,费用也最低。

  IMD测试

  虽然积分非线性(INL)和差分非线性(DNL)等传统的静态线性测量方法非常重要,但它们不足以表征AFE的性能。对于ADSL设备来说,THD规范并不能提供足够的有关DUT非线性如何影响输入信号的信息。在多音ADSL中,整个带宽的动态线性范围决定了调制解调器的容量。

  在非线性系统中,输出信号中会出现输入信号中并不存在的许多频率分量,其中最常见的频率分量是谐波。利用单音正弦波测试方法能够很容易地估测谐波信号。交调分量是另外一种会严重影响信号保真度的频率分量。

关键字:测试平台  ADSL芯片  参数测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016100817596.html
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