Skip navigation
All Places > Keysight Blogs > Keysight Russia > Blog
1 2 3 4 Previous Next

Keysight Russia

57 posts

Любой разработчик рано или поздно сталкивается с необходимостью испытания своего устройства, чтобы убедиться в его соответствии заявленным характеристикам. Существуют разные способы исследования сигналов, что поднимает вопрос о том, почему измерения во временной и частотной областях ничем не отличаются, и всё же не одинаковы. Это связано с тем, что оба типа измерений имеют дело с одним и тем же сигналом, но работают с ним по-разному.

 

Рисунок 1. Слева показан сигнал во временной области, а справа тот же сигнал в частотной области. Представление сигнала во временной области показывает зависимость амплитуды от времени, тогда как представление сигнала в частотной области показывает зависимость амплитуды от частоты.

 

Сложив соответствующим образом спектральные составляющие (или набор синусоидальных сигналов), вы можете наблюдать сигнал во временной области. Во временной области сигнал представлен зависимостью амплитуды от времени. Такое представление мы видим обычно на экране осциллографа. А зачем вообще рассматривать сигнал во временной области? Представление сигнала во временной области показывает изменение сигнала во времени. Это позволяет видеть моменты времени с разными значениями амплитуды.

 

Но наблюдение сигнала во временной области не всегда даёт всю необходимую информацию. Например, во временной области можно увидеть, что сигнал не является чистой синусоидой, однако нельзя понять, почему это происходит. Вот тут то и наступает время перейти в частотную область. В частотной области сигнал представлен зависимостью амплитуды от частоты синусоидальных компонентов спектра. Это помогает понять, почему сигнал не является чистой синусоидой, которую вы надеялись получить.

 

Рисунок 2. Измерение гармонических искажений передатчика лучше всего выполнять с помощью анализатора спектра в частотной области.

 

Частотная область помогает получить ответы, недоступные во временной области. Но это не значит, что можно полностью отказаться от измерений сигнала во временной области. Временная область остаётся более удобной для многих измерений, а некоторые измерения можно выполнить только во временной области. Примерами таких измерений являются измерения длительности фронтов, выбросов или "звонов".

 

Но как и временная область, частотная область тоже обладает своими преимуществами. Во-первых, частотная область лучше подходит для определения гармонического состава сигнала (см. рисунок 2). Поэтому, если вам нужно измерять паразитные излучения в беспроводной системе связи, то лучше делать это в частотной области. В качестве другого примера можно привести мониторинг спектра. Органы государственного регулирования закрепляют определённые частоты за различными службами. Затем этот спектр контролируется, поскольку важно, чтобы каждая служба работала на присвоенной ей частоте и не выходила за пределы указанной полосы канала.

 

И хотя измерения сигналов во временной и частотной областях во многом похожи, они всё же сильно отличаются. Каждая область показывает один и тот же сигнал, но с разных точек зрения. Это позволяет инженерам лучше понять поведение проектируемых устройств и в конечном итоге разрабатывать лучшие продукты для потребителей.

 

Чтобы укрепить свои познания в области анализа сигналов и правильно использовать их на практике, познакомьтесь с рекомендациями по применению Основы анализа спектра

 

Достичь лучших характеристик и повысить скорость измерения

Как-то в демонстрационном павильоне на выставке инженер пожаловался мне на скорость измерения осциллографа PXI. Для выполнения измерения он сам программировал захват данных и последующий анализ. В итоге на получение каждого результата у него уходило больше минуты. Я объяснил ему, что всё это делать не нужно, достаточно лишь настроить измерение в осциллографе и непосредственно считать результат измерения. Этот процесс должен занять всего пару микросекунд. Встроенная в осциллограф специализированная ИС помогает минимизировать объём передаваемых данных и ускоряет анализ.

 

Подобно тому, как осциллограф имеет встроенную систему цифровой обработки сигнала, приборы для анализа ВЧ сигналов имеют встроенную систему обработки, которая повышает скорость измерений.

 

Проблемы ВЧ измерений

В ходе анализа ВЧ сигналов частоту исследуемого сигнала обычно понижают до промежуточной (ПЧ), что позволяет использовать дигитайзер высокого разрешения для захвата сигнала с более широким динамическим диапазоном. Затем полученные данные отправляются в ПК для анализа. Однако современные беспроводные системы связи, такие как 5G, стандарт 802.11ax и т.п., усложнили этот анализ. Анализ этих систем может потребовать измерения сложных схем модуляции (например, мультиплексирование с ортогональным делением частот – OFDM), агрегации несущих или MIMO (несколько входов, несколько выходов).

 

Все эти сложные задачи требуют серьёзной обработки сигнала, что в свою очередь замедляет измерения. Это проблема весьма актуальна, поскольку скорость измерений является определяющим параметром во многих приложениях, особенно в условиях серийного производства.

В большинстве анализаторов сигналов наиболее важным компонентом является дигитайзер. Для расширения полосы анализа нужно захватывать сигналы с помощью быстродействующего дигитайзера. Сердцем быстродействующего дигитайзера является мощная ПЛИС или специализированная ИС, которая обрабатывает данные в режиме реального времени. Это позволяет обрабатывать и сохранять данные в цифровой форме, минимизируя объём передаваемой информации и ускоряя анализ.

 

Ключевая функция, часто присутствующая в дигитайзерах, это функция цифрового понижения частоты в режиме реального времени (DDC). В частотной области DDC позволяет сосредоточиться на конкретной части сигнала, используя высокое разрешение, и передавать в контроллер или ПК только полезные данные. Эта функция работает непосредственно с данными АЦП, обеспечивая преобразование частоты и прореживание выборок, что называют иногда "настройкой" и "растяжением". Базовые концепции DDC иллюстрируются структурной схемой на рисунке 1.

 

 

Рисунок 1. Структурная схема цифрового понижения частоты

 

Как работает DDC

Блок преобразования частоты (настройки) генерирует комплексные выборки АЦП в виде цифрового косинуса (синфазный канал) и цифрового синуса (квадратурный канал).

Затем синфазный и квадратурный сигналы можно отфильтровать, чтобы удалить из них ненужные частотные составляющие. После этого сигнал можно растянуть и снизить частоту дискретизации (выполнить прореживание).

 

И, наконец, встроенный процессор передаёт для анализа во встроенную память лишь те данные, которые вас интересуют (данные I/Q). Большинство дигитайзеров и анализаторов сигналов Keysight используют DDC для ускорения измерений и демодуляции.

 

Кроме того, к данным I/Q можно параллельно применить БПФ для выполнения спектрального анализа. Некоторые анализаторы сигналов могут применять БПФ в режиме реального времени (300 000 выборок в секунду) и использовать сложные представления спектра (плотность и спектр), что позволяет обнаруживать кратковременные сигналы, как показано на рисунке 2.

 

 

Рисунок 2. Анализ спектра в режиме реального времени в диапазоне ISM 2,4 ГГц (диапазон для промышленного научного и медицинского оборудования)

 

Преимущества и недостатки быстродействующего дигитайзера с DDC

Применение быстродействующего дигитайзера с DDC для измерения ВЧ сигналов может оказаться куда более эффективным:

  1. Преобразование частоты (настройка) сокращает необходимый объём встроенной памяти и снижает объём передаваемых данных. Результирующие данные представлены в комплексной форме (I+jQ), что удобно для прямого анализа демодуляции и повышает скорость измерений.
  2. Цифровая фильтрация и прореживание (растяжение) уменьшает суммарный шум в полосе и улучшает общее отношение С/Ш.

 

Однако DDC обладает и некоторыми недостатками:

  1. Частота дискретизации АЦП ограничена. Высокочастотную несущую нельзя дискретизировать непосредственно. Стандартное решение заключается в применении аналоговой схемы для понижения частоты несущей до ПЧ, чтобы дигитайзер мог захватить сигнал.
  2. Динамический диапазон АЦП тоже ограничен. В беспроводных системах связи может понадобиться одновременный захват сигналов высокого и малого уровня.

 

Новые поколения высокоскоростных АЦП высокого разрешения обеспечивают превосходное разрешение и динамический диапазон на частотах в десятки ГГц, что позволяет захватывать широкополосные сигналы с большим разрешением. DDC ускоряет измерения и предоставляет все преимущества от цифровой обработки сигнала, улучшая общие характеристики.

 

Кроме того, данные I/Q можно подвергнуть дальнейшей обработке для расширенного анализа сигналов в режиме реального времени или использовать специальную ПЛИС для применения к ним пользовательских алгоритмов обработки. Это обеспечивает более высокую достоверность ВЧ измерений, улучшает целостность сигнала и повышает скорость измерений.

 

Дополнительная информация о захвате широкополосных сигналов приведена в официальном документе Отличие захвата широкополосных сигналов осциллографом и дигитайзером. Она поможет понять, какой из этих приборов лучше подходит для решаемых вами задач.

 

Новый ВЧ прибор выгодно использует две новые технологии

В настоящее время векторные анализаторы сигналов (VSA) находят широкое применение, особенно в радиосвязи и аэрокосмической/оборонной промышленности. Без них не обойтись при работе со сложными модулированными и меняющимися во времени сигналами, которые получили повсеместное распространение.

Однако векторные анализаторы сигналов появились не так давно, как анализаторы спектра или анализаторы электрических цепей, и я хорошо помню процесс их создания, включая неформальное соперничество, в результате которого появилось название “векторный анализатор сигналов”. В этом месяце исполнилось 25 лет с момента появления первого векторного анализатора сигналов, и я хочу совершить краткий экскурс в историю.

В конце 1980-х множество технических идей слились воедино, породив сложные сигналы и оборудование, необходимое для их измерения. Наблюдалось стремительное распространение мобильных телефонов, и справиться с ростом трафика мог лишь переход от аналоговой (1G) к цифровой модуляции (2G).

Контрольно-измерительное оборудование, системы обработки сигналов и дигитайзеры быстро совершенствовались, и в некоторых низкочастотных анализаторах сигналов в трактах промежуточной частоты (ПЧ) стали применяться цифровые фильтры вместо аналоговых. Технологии и потребности едва поспевали друг за другом.

Эти проблемы коснулись и отдела, занятого разработкой контрольно-измерительного оборудования, который обладал богатым опытом создания как свипирующих приборов, так и приборов, использующих быстрое преобразование Фурье (БПФ). Отдел Лейка Стивенса компании HP уже создал низкочастотные свипирующие анализаторы цепей и спектра (с диапазоном до 200 МГц) с цифровыми трактами ПЧ. В результате отдел оказался в уникальном положении, которое позволило объединить классическую супергетеродинную архитектуру с высокопроизводительными АЦП и цифровыми сигнальными процессорами.

Полосовые фильтры ПЧ могли быть полностью цифровыми, обладая лучшей скоростью, точностью и селективностью. С их помощью можно было реализовать практически любое разрешение по частоте – от долей герца до нескольких мегагерц. Но, вероятно, самое главное заключалось в том, что весь сигнальный тракт не искажал фазу сигнала и, следовательно, его векторное содержимое.

Обработка полной векторной информации сигнала важна по целому ряду очевидных и не столь очевидных причин. Векторная обработка позволяет выполнять точную селективную аналоговую демодуляцию, полностью отделяя амплитудную модуляцию от фазовой или частотной. Кроме того, она позволяет выполнять полный анализ импульсов и обладает мощным потенциалом для цифровой демодуляции.

Ключевым решением в этой области, стимулируемым потребностью в точном анализе импульсов, было выполнение непрерывной векторной калибровки во всём сигнальном тракте анализатора. Позже такое улучшение калибровки в частотной области оказалось очень важным для точной цифровой демодуляции в векторном анализаторе сигналов.

В течение нескольких лет все эти развивающиеся и совершенствующиеся технологии подвергались всестороннему обсуждению и испытаниям у потенциальных потребителей. Отзывы потребителей сыграли решающую роль в постановке задачи и реализации первого векторного анализатора сигналов и во многих смыслах показали, каким должен быть этот прибор на самом деле. В процессе разработки в конструкцию векторного анализатора сигналов были внесены многие изменения и улучшения, и в октябре 1992 года мы представили радиочастотный векторный анализатор сигналов HP 89440A.

 

 

Эта иллюстрация из каталога контрольно-измерительного оборудования HP показывает первый радиочастотный векторный анализатор сигналов 89441A. В нижней части расположен ВЧ приёмник и вспомогательный источник. Двухканальный верхний блок выпускался также, как векторный анализатор модулирующих сигналов 89410A.

Векторный анализатор сигналов – в ретроспективе это название кажется совершенно очевидным, но в то время это было далеко не так. Мы понимали, что это новый тип анализатора, попадающий в свою отдельную категорию, которую мы хотели бы правильно назвать. Сейчас я уже не помню другие предложенные названия, но помню, что проголосовал за "векторный анализатор сигналов". В конце концов, это был анализатор сигналов (а не просто анализатор спектра), который давал векторные результаты.

Инженеры, работающие в области радиосвязи и в аэрокосмической/оборонной промышленности, быстро ухватились за эти возможности. Вскоре после первого представления мы показали анализатор на промышленной выставке: инженеры выстроились в очередь, чтобы посмотреть его демонстрацию. Представления сигнала и глубина анализа, достигаемые за счёт объединения частотной, временной и модуляционной областей, были весьма убедительны, и мы смогли показать водопадную диаграмму и спектрограмму, а также полный захват и воспроизведение сигнала.

Со временем мы добавили функцию цифровой демодуляции, так как в эти годы беспроводная революция стремительно набирала обороты. Векторные анализаторы сигналов помогали создавать новые схемы передачи, от CDMA до QAM высоких порядков, сигналов с несколькими несущими, OFDM и MIMO. Обновления программного обеспечения позволили анализаторам не отставать от вновь появляющихся технологий и стандартов, что давало инженерам надежное контрольно-измерительное решение, начиная с ранних этапов разработки.

И хотя его название и набор измерений остались неизменными, векторный анализатор сигналов, как отдельный тип анализатора, постепенно превратился в новый “анализатор сигналов” с цифровой векторной обработкой. Эти анализаторы начали со свипирующего скалярного анализа спектра, а функции векторного анализа были всего лишь опцией к базовому прибору.

Сегодня отдельное или встроенное программное обеспечение Keysight 89600 VSA продолжает давние традиции, поддерживая самые передовые беспроводные технологии. Вот последний пример: новая версия ПО VSA поддерживает анализ модуляции, которую предполагается применять в стандарте 5G, и будет развиваться вместе с этим стандартом.

Похоже, в этой четверти века скучать нам не придётся, и думаю, векторные анализаторы сигналов не утратят своей актуальности и в следующей четверти.

 

ПО для эмуляции центра обработки вызовов дежурно-диспетчерской службы (PSAP) Keysight E6951A сертифицирован организацией NavCert GmbH. ПО E6951A входит в состав решения для тестирования на соответствие стандартам систем экстренного вызова (eCall) E6950A компании Keysight. Сертификат выдан 18 декабря 2017 года.

Требования к eCall, предъявляемые в Европейском союзе (ЕС)

Автомобильные испытательные лаборатории, производители конечного оборудования и поставщики компонентов, как внутри Евросоюза, так и желающие выйти на европейский рынок, стремятся обеспечить соответствие требованиям, предъявляемым к eCall.

Согласно акту, вступающему в силу с 1 апреля 2018 года, встроенными (IVS) системами экстренного вызова eCall должны оборудоваться все новые типы автомобилей категорий M1 и N1 (легковые автомобили и лёгкие фургоны), причём эти системы должны быть сертифицированы в соответствии с Приложениями IVIII к нормативному акту ЕС 2017/79.

Решение для тестирования на соответствие eCall

Эмулятор E6951A PSAP компании Keysight прошёл независимую проверку в центре сертификации eCall и признан способным эмулировать работу центра обработки вызовов дежурно-диспетчерской службы (PSAP) в соответствии со стандартами ЕС. Таким образом, заказчики могут быть уверены, что если их модули IVS успешно прошли испытания на эмуляторе E6951A PSAP, то они соответствуют требованиям вышеупомянутых стандартов.

Кроме того, эмулятор E6951A PSAP поддерживает “Режим реальной сети”. Этот режим позволяет проверять функциональность модулей IVS с помощью стандартных сотовых телефонов в реальных условиях работы, например, тестировать экстренные вызовы в зонах неуверенного приёма или проверять устойчивость модулей IVS во время крэш-тестов.

Организация NavCert сертифицировала Эмулятор Keysight E6951A PSAP на соответствие стандартам EN 16454 и EN 15722, что подробно описано на ее сайте.

Дополнительная информация о решении eCall компании Keysight доступна по ссылке www.keysight.com/find/ecall. Загрузить изображения решения eCall компании Keysight можно по ссылке www.keysight.com/find/ecall_images .

Об организации NavCert GmbH

NavCert является уполномоченным органом (NB2603) Европейской электронной системы сбора пошлины (EETS), действующим на основании директивы ЕС 2004/52/EC (EETS) и предлагающим независимую оценку продуктов и решений для Глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС) и системы eCall.

В этой заметке мы обсудим “Основную причину закрытия глазковой диаграммы”.

После прочтения этой заметки загрузите прилагаемый проект ADS и поэкспериментируйте с преобразованием Фурье и симуляцией канала.

 

Введение

Если вам нужно передавать по длинным дорожкам петчатной платы сигналы на гигабитных скоростях, то даже если сделать всё правильно, т.е. использовать линии с согласованным импедансом и нагружать их корректно, потери по-прежнему остаются проблемой.

 

В частности, существуют частотно-зависимые потери, которые существенно снижают качество сигнала в приёмнике. На рисунке 1 показаны глазковые диаграммы частотно-зависимых потерь и постоянных потерь с одинаковой величиной потерь на частоте Найквиста.

Рисунок 1. Моделирование в САПР ADS двух разных каналов с равными потерями на частоте Котельникова. Закрытие глазка в канале с частотно-зависимыми потерями более заметно, чем в канале с постоянными потерями (глазковые диаграммы смещены, чтобы продемонстрировать закрытие глазка).

 

Для одинаковых передатчиков, приёмников и одинаковых потерь на частоте Найквиста канал с частотно-зависимыми потерями демонстрирует больше межсимвольной интерференции (ISI) и больше ухудшает глазок по горизонтали, чем канал с постоянными потерями.

Но почему?

В этой статье мы передадим по каналу одиночный импульс и используем наши знания о преобразовании временной области в частотную и обратно для оценки влияния частотно-зависимых потерь.

 

Одиночный импульс в частотной области

Чтобы рассмотреть импульс в частотной области, мы выполним преобразование Фурье и разложим входной сигнал, канал и выходной сигнал на соответствующие частотные спектры. На рисунке 2 показана математическая взаимосвязь входного сигнала, канала и выходного сигнала.

Рисунок 2. Применение преобразования Фурье к входному сигналу, каналу и выходному сигналу.

 

После преобразования свёртка во временной области соответствует перемножению в частотной области. Выходной спектр получается в результате умножения входного спектра на частотную характеристику канала.

 

На рисунке 3 показан проходящий через канал одиночный импульс во временной и частотной областях. Частотная и временная области являются двумя сторонами одной и той же медали, а значит, если мы знаем частотный спектр сигнала, то можем применить к нему обратное преобразование Фурье и получить представление сигнала во временной области.

Рисунок 3. Прохождение одиночного импульса через канал.

 

На рисунке 3 хорошо заметно отличие формы спектра входного и выходного импульса. Мы, конечно, знаем, что канал должен менять входной спектр, но ...

Почему частотная характеристика канала растягивает выходной сигнал во временной области?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте внимательней рассмотрим взаимосвязь временной и частотной областей.

 

Реконструкция сигнала по его спектру

Представление в частотной области показывает, как разные частотные составляющие взаимодействуют друг с другом и создают сигнал во временной области. Синусоидальные сигналы разной частоты складываются с разными фазами и формируют сигнал во временной области.

 

Таким образом, форма частотного спектра очень важна, если вы хотите реконструировать форму исходного сигнала во временной области. Например, если мы разделим амплитуду всего спектра на два, то можно предположить, что результирующий сигнал во временной области будет тем же одиночным импульсом, но с вдвое меньшей амплитудой.

 

Рисунок 4. Представление исходного и видоизменённого сигнала во временной и частотной областях в САПР ADS. Поскольку разные частотные составляющие в сумме дают форму исходного импульса, то если отношение амплитуд составляющих не изменилось, форма сигнала во временной области остаётся прежней.

 

На рисунке 4 показан видоизменённый спектр той же формы и соответствующее ему обратное преобразование Фурье. Как и ожидалось, поскольку со всеми частотными составляющими была проделана одна и та же операция – деление на два, соотношение между ними осталось прежним. Следовательно, форма одиночного импульса во временной области остаётся той же, но амплитуда действительно уменьшается вдвое.

 

Однако если обработать не весь спектр целиком, а лишь небольшую его часть, то небольшое изменение спектра существенно повлияет на форму одиночного импульса, как показано на рисунке 5.

Рисунок 5. Хотя спектр изменён незначительно, относительная амплитуда частотных составляющих изменилась. Новая форма спектра уже не соответствует исходному одиночному импульсу.

 

Хотя на рисунке 5 показан крайний случай, в котором удалена некоторая часть спектральной составляющей, он демонстрирует важность обработки спектра как единого целого, чтобы сохранить соответствующую форму сигнала во временной области.

 

Чтобы увидеть, как будет выглядеть одиночный импульс после прохождения через канал, давайте посмотрим, как канал влияет на разные частотные составляющие.

 

Частотная характеристика канала меняет спектр

На рисунке 6 показано, что частотная характеристика канала по-разному меняет разные составляющие спектра. Следовательно, можно предположить, что форма реконструированного импульса будет отличаться от исходной.

 

Рисунок 6. Частотная характеристика канала подавляет высокие частоты больше, чем низкие.

 

В частности, поскольку канал подавляет высокие частоты, в большей мере влияющие на быстрые перепады сигнала, чем низкочастотные составляющие, передний и задний фронты импульса на выходе канала растянутся.

 

Сравнение канала с потерями с каналом без потерь на рисунке 7 демонстрирует результат, соответствующий нашим предположениям. Канал с потерями неравномерно искажает спектр исходного входного импульса. Во временной области крутые фронты импульса растягиваются.

 

Рисунок 7. Поскольку канал с потерями подавляет высокие частоты больше, чем низкие, крутые фронты одиночного импульса растягиваются.

 

Растяжение одиночного импульса называют межсимвольной интерференцией (ISI), поскольку такой импульс начинает взаимодействовать с предшествующим и последующим импульсом. Снижение ISI способствует раскрытию глазка.

 

Как избежать закрытия глазка

Поскольку частотно-зависимые потери приводят к закрытию глазка, для его открытия можно сделать следующее:

  • Сократить уровень потерь
  • Устранить частотную зависимость потерь

 

Если скорость передачи данных фиксирована, то для сокращения уровня потерь можно:

  • Максимально сократить длину дорожки на печатной плате
  • Использовать подложку с меньшими Dk и Df
  • Использовать более прямолинейную трассировку проводников и добиться наименьшего сопротивления линии передачи, на сколько позволяет технологический процесс и бюджет

 

Чтобы устранить частотную зависимость потерь, можно скорректировать спектр каким-либо приемлемым методом:

  • CTLE: непрерывный линейный эквалайзер
  • FFE: эквалайзер с упреждающей связью
  • DFE: эквалайзер с решающей обратной связью

 

На рисунке 8 приведён пример применения эквалайзера для открытия глазка.

Рисунок 8. Результат коррекции в модели канала ADS (глазковые диаграммы смещены, чтобы продемонстрировать открытие глазка).

 

Не забудьте заказать бесплатную пробную версию ADS и загрузить прилагаемый проект для экспериментов с преобразованием Фурье и моделированием канала.

 

Знание ключевых параметров генератора сигналов произвольной формы (AWG) позволяет принять оптимальное решение при покупке, сэкономив время и деньги. Научитесь сравнивать параметры генераторов сигналов произвольной формы разных типов и производителей: объём памяти, частоту дискретизации, динамический диапазон и полосу сигнала. Давайте обсудим эти параметры подробнее.

 

Объём памяти

Объёмом памяти называется количество ячеек памяти, доступных для сохранения длинных сигнальных последовательностей, создаваемых пользователем. Этот параметр выражается в выборках (выб). Данные из памяти поступают на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который создаёт ступенчатое представление нужного сигнала. Большие частоты дискретизации и объёмы памяти нужны для более точного воспроизведения сигналов.

 

Частота дискретизации

Частотой дискретизации называется число выборок, которые может выдать ЦАП за определённый интервал времени. Этот параметр выражается в гигавыборках в секунду (Гвыб/с). Частота дискретизации определяет максимальную частотную составляющую выходного сигнала генератора. Кроме термина «частота дискретизации» часто используются термины «тактовая частота» и «частота выборок». Основная формула, связывающая объём памяти с частотой дискретизации выглядит так:

 

Объем памяти / Частота дискретизации = Время воспроизведения

 

Из этой формулы видно, что с ростом частоты дискретизации необходимый объём памяти растёт, а время воспроизведения сокращается. Время воспроизведения определяет максимальную длительность сигнала, которую может создать генератор сигналов произвольной формы. Также это время воспроизведения называют временем до повторения. Например, при объёме памяти 256 квыб и частоте дискретизации 64 Гвыб/с получается время воспроизведения 4 микросекунды. Это не очень большое значение. Вот почему для увеличения времени воспроизведения нужен большой объём памяти.

 

Динамический диапазон – вертикальное разрешение (разрядность ЦАП)

Этот параметр характеризует выходной сигнал ЦАП и выражается минимальным значением шага напряжения. Динамический диапазон измеряется в децибелах по отношению к амплитуде несущей (дБн). Например, 8-разрядный ЦАП для создания нужного сигнала может вывести два в восьмой степени или 256 значений напряжения. Сравнивая разрядность ЦАП генераторов сигналов произвольной формы разных моделей важно знать, что каждый дополнительный разряд ЦАП удваивает вертикальное разрешение.

 

Полоса частот сигнала

Выход генератора сигналов произвольной формы ограничен некоторой максимальной выходной частотой. Полосой сигнала генератора называют диапазон частот выходного сигнала, который он может надёжно воспроизвести. Этот параметр называют еще “скоростью передачи данных” и измеряют в гигабитах в секунду (Гбит/с). Заметьте, что полоса сигнала зависит от частоты дискретизации, но не равна ей. Давайте рассмотрим, почему это происходит:

  1. ЦАП должен точно воспроизводить сохранённый в памяти сигнал, создавая не менее двух значений сигнала за период. Это следует из теоремы Котельникова. В результате частота дискретизации 1 Гвыб/с соответствует частоте выходного сигнала ЦАП 500 МГц, что равно половине частоты дискретизации.
  2. Выходной сигнал ЦАП не гладкий, а является ступенчатым представлением сохранённой в памяти формы напряжения. В связи с этим выходной сигнал ЦАП нужно фильтровать. Для этого в генераторе сигналов произвольной формы используется так называемый восстанавливающий (реконструкционный) фильтр, который сглаживает выходной сигнал. Однако за такую фильтрацию приходится расплачиваться дополнительными 10 процентами отношения частоты дискретизации к частоте выходного сигнала. Формула этого соотношения приведена ниже. Например, упомянутая выше частота дискретизации 1 Гвыб/с позволяет получить максимальную частоту выходного сигнала 400 МГц.

 

Максимальная частота выходного сигнала генератора = Частота дискретизации x 40 %

 

Динамический диапазон, свободный от паразитных составляющих (SFDR)

Этот параметр измеряется в частотной области и определяется отношением амплитуд выбранной частоты к амплитуде наивысшей видимой паразитной или гармонической составляющей в заявленной полосе. Это значение измеряется в децибелах по отношению к амплитуде выбранной частоты. В центре экрана на рисунке 1 показана выходная частота генератора, а слева от неё видна паразитная составляющая, амплитуда которой на 94,54 дБ меньше.

 

Рисунок 1. Отношение уровня центральной частоты к уровню паразитной составляющей


Число эффективных разрядов (ENOB)

Число эффектинвных разрядов (англ. Effective Number of Bits) или просто ENOB определяется на основе разрядности ЦАП. Оно меньше разрядности ЦАП из-за влияния гармоник, паразитных сигналов и собственных шумов генератора. Заметьте, что этот параметр меняется в пределах полосы частот генератора, поэтому для получения значения на интересующей вас частоте нужно использовать график зависимости ENOB от частоты. Заметьте также, что график на рисунке 2 относится к 14-разрядной системе, но из-за влияния шумов и искажений приёмника видно, что на частоте 1,5 ГГц реальное разрешение снижается до 9 разрядов.

Рисунок 2. Зависимость ENOB от частоты

 

ENOB отлично демонстрирует реальные характеристики генератора сигналов произвольной формы с учётом эффектов, влияющих на качество сигнала. ENOB можно измерить или рассчитать (формула приведена ниже). Заметьте, что SINAD – это отношение полной мощности сигнала к мощности шумов и помех.


Джиттер

Джиттер сигнала может вызвать сдвиг фронтов и уровней сигнала, что может привести к возникновению ошибок в системе. Значение джиттера обычно определяется двойным размахом (от пика до пика) сдвига между тактовой частотой и выходными данными и измеряется в пикосекундах.

 

Заключение

  • Знайте основные параметры генератора сигналов произвольной формы, чтобы правильно выбрать генератор для своей задачи:
  • Объём памяти, частота дискретизации и время воспроизведения взаимосвязаны.
  • Полоса сигнала не совпадает с частотой дискретизации, а равна 40% от этого значения.
  • О реальном разрешении нужно судить по ENOB, а не по разрядности ЦАП.
  • Учитывайте параметры джиттера для оценки истинного качества сигнала.

 

Дополнительная информация о генераторах сигналов произвольной формы приведена в документе "Keysight Fundamentals of Arbitrary Waveform Generation - Reference Guide".

Инженеры, исследующие целостность сигналов и цепей питания используют САПР ADS для исследования эффектов прохождения высокоскоростных сигналов, таких как искажения, рассогласования и перекрёстные помехи. Опираясь на прочный интеллектуальный фундамент, САПР ADS развивается уже многие годы. ADS 2017 предлагает новые возможности и функции, которые делают ее инструментом, необходимым современным инженерам для успешной работы.

 

Последняя версия ADS является более мощной, быстрой и более универсальной платформой для анализа целостности сигналов и цепей питания. Прочтите о десяти новых возможностях САПР ADS 2017 для анализа целостности сигналов и цепей питания или посмотрите видео.

 

 

  1. Улучшенный редактор подложки

Новый усовершенствованный редактор подложки обладает эффективными функциями редактирования, поддерживающими большое число слоёв. Упрощённый интерфейс редактора сокращает время настройки моделирования и повышает производительность.

ads2017 substrate editor

  1. Быстрая маркировка цепей

Маркировка портов нужными именами занимает много времени, особенно если их много. Новая функция импорта маркировки в формате CSV позволяет эффективно маркировать десятки портов.

ads2017 fast wire labeling

  1. Параллельное свипирование в Windows

Пакетная (Batch) симуляция в САПР ADS 2017 может работать в турбо режиме, как в Linux, так и в Windows. Используя лицензию на пакет из восьми Элементов и менеджер симуляции, вы можете применить мощные параллельные вычисления на своей рабочей станции. Сократите время симуляции больших свипирований с помощью менеджера симуляции.

 ads2017 parallel sweep

  1. Статистический режим PAM-4

В процессе моделирования сигналов PAM-4, вплоть до BER=10-16, побитное моделирование может занимать часы. Теперь САПР ADS 2017 поддерживает PAM-4 в статистическом режиме. Вы можете моделировать PAM-4 до очень низких значений BER за считанные секунды или минуты.

 

  1. Функция проверки S-параметров смешанного режима

Теперь с улучшенной функцией проверки S-параметров можно несколькими щелчками мыши преобразовать несимметричные S-параметры в S-параметры смешанного режима.

ads2017 mixed mode s-param checker

  1. Спектральные пороги S-параметров

Обычно с ростом числа портов скорость моделирования снижается. Алгоритм обработки «спектральных порогов» в САПР ADS 2017 устраняет слабо связанные порты до проведения моделирования. В результате повышается скорость моделирования для большого числа портов без потери точности.

ads2017 faster simulation

  1. Новые и улучшенные компоненты IBIS

Вы ищете какие-то конкретные выводы в модели IBIS, чтобы взаимодействовать с ними? Улучшенный интерфейс компонентов IBIS помогает быстро отсортировать и выбрать нужные выводы. Благодаря удачно выбранным стандартным настройкам схема IBIS становится понятней, а время настройки сокращается.

ibis components

  1. Новый инструмент проектирования 3D переходных отверстий открывает доступ к их точным моделям

Серьёзной проблемой при моделировании высокоскоростных последовательных соединений является отсутствие моделей переходных отверстий, сохраняющих точность на высоких частотах. Для решения этой проблемы ADS 2017 представил инструмент Via Designer, позволяющий создавать и моделировать переходные отверстия печатной платы (для несимметричных и дифференциальных линий), позволяя полностью контролировать их параметры.

ads2017 3d via designer

  1. Оптимизация перечня блокировочных конденсаторов в PIPro

Функция оптимизации блокировочных конденсаторов в PIPro может учесть все расположенные на печатной плате конденсаторы и найти оптимальное решение, отвечающее заданному профилю импеданса. Пользователь может найти оптимальное решение, указав критерии оценки, такие как: число конденсаторов, модель конденсатора, производитель или цена. Алгоритм PIPro интеллектуально ранжирует возможные решения, достигая оптимального компромисса между ценой и эффективностью.

decap output

  1. Функции электротермических расчётов по постоянному току в PIPro

Чтобы найти истинное падение напряжения в цепях питания, нужно учитывать тепловые эффекты. PIPro выполняет автоматический поиск электрического и теплового решения для каждой цепи питания, позволяя понять распределение тепловой энергии по плате. PIPro рассчитывает распределение температур, позволяя убедиться в том, что температуры переходных отверстий, дорожек и элементов печатной платы находятся в допустимых пределах.

ads2017 electro-thermal

Эти 10 новых возможностей – лишь малая часть новых функций и улучшений, вошедших в последнюю версию САПР Advanced Design System (ADS) 2017. Наряду с улучшением анализа целостности сигналов и цепей питания в пакет внесены усовершенствования для разработчиков ВЧ/СВЧ цепей, занятых проектированием ВЧ плат, модулей и ИС. Все новые функции и возможности САПР описаны на нашем сайте. Здесь же можно заказать пробную версию ADS 2017.

 

БЕСПЛАТНАЯ пробная версия ADS | Keysight EEsof EDA

Обычно мы публикуем в этом блоге советы по работе с осциллографом, но сегодня мы хотим рассказать о другом контрольно-измерительном приборе, который часто используется вместе или наряду с осциллографами.

 

Генераторы сигналов произвольной формы (англ. - Arbitrary Waveform Generator (AWG)) являются самыми гибкими среди всех генераторов. Эти приборы могут генерировать любые математически описанные сигналы, включая синусоидальные, импульсные, модулированные, многотональные, поляризованные и фазоуправляемые сигналы. Часто генератор сигналов произвольной формы выступает в роли рабочей лошадки, поскольку может выполнять функции генераторов любого другого типа. Типовая структурная схема генератора сигналов произвольной формы показана ниже. Сначала цифровое описание сигнала извлекается из памяти. Затем выборки сигнала поступают на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), фильтруются, усиливаются и выводятся в виде аналогового сигнала.

 

Типовая структурная схема генератора сигналов произвольной формы

 

Подробное описание функциональных блоков генератора сигналов произвольной формы

1. Память

Цифровое представление сигнала может загружаться в память генератора сигналов произвольной формы из различных программных приложений, таких как MATLAB, LabView, Visual Studio Plus, IVI и SCPI. Память тактируется с максимальной частотой дискретизации, которую поддерживает генератор. Объём памяти определяет максимальное время воспроизведения сигнала. Для определения времени воспроизведения можно воспользоваться простым правилом: нужно разделить объём памяти на частоту дискретизации. Чем выше частота дискретизации, тем быстрее будет расходоваться память.

 

2. Секвенсор

Секвенсор может решить проблему ограниченного объёма памяти, позволяя строить сигнал из отдельных сегментов. Для этого секвенсору нужно извлекать из памяти только ключевые фрагменты сигнала, а не считывать её постоянно. Это можно представить себе так: допустим, вы записываете матч по гольфу. Сколько времени займёт запись, если записывать только те моменты, когда игроки бьют по мячу, а их прогулки и установку мяча не записывать? Секвенсор работает примерно так же, считывая из памяти только переходы сигнала, и не обращаясь к ней, когда сигнал не меняется. Синхронизация поддерживается генератором синхросигнала, который включает воспроизведение в нужные моменты. Синхрособытие может быть внутренним, внешним или поступать из другого генератора.

 

3. Маркеры и синхросигналы

Выходы маркеров нужны для синхронизации внешнего оборудования. Входы синхросигналов используются для изменения режима работы секвенсора, что приводит к подаче на ЦАП сигнала нужной формы. В приложениях, требующих точной синхронизации (например, для создания широкополосных ЛЧМ сигналов) могут использоваться аппаратные или программные синхрособытия. Кроме того, их можно использовать для синхронизации нескольких генераторов, которые надо запускать одновременно.

 

4. Генератор тактовой частоты

Генерация сигнала выполняется под управлением внутреннего или внешнего источника тактовой частоты. Контроллер памяти сохраняет элементы сигнала в памяти, а затем подаёт их в нужном порядке на ЦАП. Контроллер памяти экономит место, зацикливая повторяющиеся элементы, что позволяет записывать такие элементы в память сигнала лишь однократно. Генератор тактовой частоты управляет работой и ЦАПа и секвенсора.

 

5. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)

Содержимое памяти сигнала считывается в ЦАП. Здесь цифровые значения напряжения преобразуются в аналоговые напряжения. Разрядность ЦАПа непосредственно характеризует вертикальное разрешение генератора сигналов произвольной формы. Чем выше разрядность ЦАПа, тем больше вертикальное разрешение, и тем больше деталей может содержать выходной сигнал. Для достижения большей скорости обновления сигнала по сравнению со скоростью чтения памяти, ЦАПы могут использовать интерполяцию.

 

6. Фильтр нижних частот

Поскольку сигнал на выходе ЦАПа представляет собой последовательность ступенек напряжения, он богат гармониками и требует фильтрации для получения сглаженного синусоидального аналогового сигнала.

 

7. Выходной усилитель

После фильтра сигнал поступает на усилитель. Усилитель контролирует коэффициент усиления и смещение. Это даёт гибкость, необходимую для настройки амплитуды и смещения выходного сигнала в зависимости от конкретного приложения. Например, вам может понадобиться широкий динамический диапазон для сигналов РЛС и спутникового оборудования или широкая полоса для высокоскоростных и когерентных оптических решений.

 

Используйте описанную в этом блоге структурную схему для понимания того, что происходит внутри генератора, и для полного использования его возможностей. Для более глубокого изучения работы генератора сигналов произвольной формы я рекомендую загрузить подробное руководство "Основы генераторов сигналов произвольной формы".

Полосой пропускания осциллографов и осциллографических пробников называется выраженный в герцах диапазон рабочих частот. Обычно полоса пропускания определяется по частоте, на которой сигнал ослабляется до 70,7 % от исходного значения входного сигнала, что соответствует снижению уровня на 3 дБ. Большинство производителей осциллографов стараются сделать амплитудно-частотную характеристику осциллографа/пробника в указанном частотном диапазоне как можно равномернее, и большинство потребителей просто полагаются на указанную полосу пропускания осциллографа или пробника, не задумываясь над тем, действительно ли они получают указанную полосу для всего измерительного тракта, начиная с наконечника пробника. Теперь вы можете воспользоваться приведенными ниже несложными пошаговыми инструкциями для проверки полосы пропускания своего пробника с осциллографом, которым вы пользуетесь.

 

Рис. 1 Пример гауссовой амплитудно-частотной характеристики осциллографа.

 

Для измерения полосы пропускания осциллографического пробника часто используют векторный анализатор цепей (VNA), который обычно дорого стоит и сложен в использовании. Кроме того, типичные пассивные пробники обладают высоким сопротивлением и рассчитаны на подключение ко входу осциллографа с входным сопротивлением 1 МОм, что делает традиционный метод измерения параметра S21, используемый векторным анализатором, сложно реализуемым в связи с тем, что эта система обладает волновым сопротивлением 50 Ом.

 

Другой способ измерения полосы пропускания заключается в непосредственном измерении АЧХ с помощью источника синусоидального сигнала, ответвителя и измерителя мощности. Для выполнения такого измерения вам придётся подключить эти приборы через интерфейс дистанционного управления, такой как GPIB или USB. Ручное выполнение этой работы очень трудоёмко, подвержено ошибкам и требует больших усилий при необходимости внесения изменений в измерительную схему.

 

Более простой способ измерения полосы пропускания пробника, а особенно пробника с узкой полосой (например, пассивного пробника с полосой <1 ГГц), заключается в выполнении измерения во временной области с помощью осциллографа, имеющего встроенный источник прямоугольного сигнала, функцию дифференцирования и функцию быстрого преобразования Фурье (БПФ). Для использования этого метода осциллограф должен поддерживать второй функциональный выход. В противном случае альтернативный метод заключается в сохранении осциллограммы осциллографом, импортировании её в компьютерное ПО анализа, такое как Matlab, и применении математических функций для обработки прямоугольного сигнала.

 

Когда вы подаёте на свою систему прямоугольный сигнал, вы получаете отклик на перепад. Если теперь применить к нему дифференцирование, вы получите импульсную характеристику; выполнив быстрое преобразование Фурье от этой импульсной характеристики, вы получите частотную характеристику системы.

 

Осциллограф реального времени Keysight Infiniium является превосходным инструментом для такой быстрой оценки полосы пропускания. Ниже приведена пошаговая процедура измерения. В данном примере измерения использовался пассивный пробник N2873A 500 МГц и осциллограф Infiniium DSO9404A с полосой пропускания 4 ГГц.

  • Подключите вспомогательный выход осциллографа ко входу осциллографа с помощью измерительной оснастки, такой как Keysight E2655C, и 50-омного кабеля с разъёмом BNC. Осциллограф Infiniium имеет вспомогательный выходной порт Aux, обеспечивающий прямоугольный сигнал с крутыми фронтами (~340 пс, 10-90 % для серии Infiniium 9000), который предназначен для калибровки пробника. Важно отметить, что длительность фронта сигнала источника должна быть короче фронта пробника, и АЧХ источника должна быть достаточно равномерной в исследуемой полосе частот.

 

Рис. 2. Измерение источника сигнала сопротивлением 25 Ом с помощью измерительной оснастки Keysight E2655C

 

  • Подключите пробник к измерительной оснастке для измерения одного фронта источника. Провод заземления пробника должен быть как можно короче для снижения влияния на исследуемую цепь.

Ch 1 (жёлтый) = источник (выход Aux), нагруженный пробником
Ch 2 (зелёный) = измеренный выход пробника

 

Рис. 3. Развертка крутого фронта

 

  • Расположите фронты сигналов по центру экрана, настройте запуск по выходу пробника (ch2) и используйте усреднение или захват с высоким разрешением для снижения шума сигнала.
  • Используйте встроенную математическую функцию осциллографа для дифференцирования реакции на перепад. Вы получите импульсную характеристику канала 2, к которому подключен пробник. Привяжите дифференцированный выход реакции на перепад к функции F1 осциллографа.

Рис. 4. Использование встроенной математической функции осциллографа для дифференцирования реакции на перепад

 

  • Примените к импульсной характеристике (F1) измеренного прямоугольного сигнала встроенную функцию FFT Magnitude. Измените масштаб БПФ на 100 МГц/дел (центральная частота на 500 МГц при полной полосе экрана 1 ГГц) и 3 дБ/дел по вертикали.

 

Рис. 5. Примените к импульсной характеристике встроенную функцию FFT Magnitude

 

  • Теперь вы получите график амплитудно-частотной характеристики. Поскольку вертикальный масштаб БПФ установлен на 3 дБ/дел, а горизонтальный масштаб – на 100 МГц/дел, можно увидеть, что пробник имеет полосу пропускания ~530 МГц.

 

Рис. 6. Теперь вы получили график АЧХ

 

Но есть одна хитрость. В некоторых осциллографах функция дифференцирования производит наилучшее приближение наклона по трём соседним точкам, а затем присваивает этот наклон центральной точке. Это может исказить результаты измерения, если плотность выборок на спаде характеристики окажется недостаточно большой, поэтому поэкспериментируйте с плотностью выборок и убедитесь, что она не влияет на полосу пропускания.

 

Заключение

Применение встроенных математических функций современных цифровых осциллографов позволяет измерить частотную характеристику или полосу пропускания пробника по его реакции на прямоугольный сигнал с крутыми фронтами. По сравнению с некоторыми другими методами измерения этот подход является самым простым и не требует применения дорогостоящих измерительных приборов.

Практически все, кому приходилось работать с осциллографом хотя бы раз, пользовались осциллографическим пробником. Некоторые остались довольны, а некоторые – нет, возможно, по своей собственной вине. В этой статье я постараюсь развеять некоторые мифы и заблуждения, сложившиеся вокруг осциллографических пробников, чтобы пользователи могли получать более достоверные результаты измерений.

 

МИФ 1 Для измерения сигнала частотой 100 МГц нужно брать пробник с полосой пропускания 100 МГц.


Полоса пропускания осциллографических пробников определяется тем же способом, что и полоса пропускания осциллографа, с которым они используются – по спаду амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) на 3 дБ. Чтобы проиллюстрировать этот факт, мы измерили синусоидальный сигнал с размахом амплитуды 1 В и частотой 100 МГц с помощью пробника с полосой 100 МГц. Амплитуда сигнала на выходе пробника снизилась до 0,7 В. Следовательно, пробник с полосой пропускания 100 МГц не вполне подходит для измерения сигнала 100 МГц. Согласно простому и широко известному правилу, полоса пропускания пробника должна в 3-5 раз превышать максимальную частотную составляющую измеряемого сигнала. Это позволяет захватывать третью и пятую гармонику основной частоты цифрового сигнала, и развёртка на экране осциллографа будет точнее воспроизводить реальный сигнал с крутыми фронтами.

 

Ещё одно полезное правило выражается формулой:

 

полоса пропускания × длительность перепада = 0,35,

где длительность перепада измеряется между уровнями 10%-90%.

 

С помощью этого правила можно определить полосу пропускания, необходимую для измерения перепада исследуемого сигнала, или определить самый крутой перепад, который можно измерить пробником с некоторой полосой пропускания.

 

МИФ 2. Активные пробники нужны только для широкополосных измерений.

 

Одним из преимуществ активного пробника, которым пренебрегают чаще всего, является его малая нагрузка на исследуемую схему. При каждом прикосновении пробника к исследуемой цепи он становится частью этой цепи. При подключении пробника к исследуемой цепи в схеме появляется дополнительная паразитная цепь, которую называют нагрузкой пробника. Чем больше эта нагрузка, тем больше пробник влияет на измеряемый сигнал. Производители пробников указывают входное сопротивление и ёмкость своих пробников.

 

Типичный пассивный пробник с полосой пропускания 500 МГц имеет входное сопротивление 10 МОм с параллельной ёмкостью 9,5 пФ, тогда как активный пробник с полосой пропускания 1 ГГц может иметь сопротивление 1 МОм с параллельной ёмкостью 1 пФ. На постоянном токе такой пассивный пробник выглядит для измеряемой цепи как подключенный к земле резистор 10 МОм, тогда как активный пробник будет иметь сопротивление 1 МОм. Оба эти сопротивления очень велики, а значит, не будут оказывать заметного влияния на низкочастотные сигналы. А вот на высокой частоте всё больше начинает сказываться отрицательное влияние ёмкости пробника на измеряемую цепь. Например, на частоте 75 МГц ёмкость пассивного пробника будет иметь импеданс 150 Ом, тогда как ёмкость активного пробника будет иметь импеданс 2,5 кОм. Меньшая ёмкость активного пробника приводит к тому, что на частотах выше 10 кГц он окажет меньшее влияние на переменные составляющие сигнала по сравнению с пассивным пробником.

 

МИФ 3. Все пробники ослабляют сигнал в пропорции 10:1.


Пробники ослабляют измеряемый сигнал так, чтобы напряжение на входе осциллографа не превышало допустимого значения. Большие коэффициенты ослабления 10:1, 50:1, 100:1 и т.п. используются для измерения больших напряжений, а меньшие коэффициенты ослабления – 2:1 и 1:1 – лучше подходят для малых напряжений. Это важно учитывать при выборе пробника. Так, для измерения сигнала с размахом амплитуды 1 В можно использовать пассивный пробник 10:1 или 1:1, но пассивный пробник 1:1 обеспечит значительно лучшее отношение сигнала к шуму.

 

МИФ 4. Просто подключите пробник, и всё будет хорошо.


Это недопонимание может возникать, когда вы видите огромное число соединительных принадлежностей, входящих в комплект поставки пробника, и думаете, что единственным их назначением является подключение пробника к тестируемому устройству. Эти принадлежности предназначены для удобства пользователя, чтобы он мог быстро и просто выполнять качественные измерения – увидеть, есть ли питание, и поступает ли тактовая частота. Выполняя же количественные измерения – длительности перепада, периода, выброса и т.п., лучше исключить все принадлежности и использовать максимально короткое соединение. Принадлежности большой длины добавляют в тракт сигнала индуктивность и сильно сужают его полосу пропускания, одновременно повышая нагрузку на измеряемую цепь.

 

МИФ 5. Земля – это всегда про заземление.


Это утверждение кажется совершенно очевидным, но для осциллографического пробника оно может быть несправедливым. Всё зависит от того, как именно пробник подключен к земле. Земляной провод пробника обладает некоторой индуктивностью, и его импеданс растёт пропорционально частоте. Чем длиннее земляной провод, тем больше его индуктивность, и тем меньше частота, на которой эта индуктивность начинает создавать проблемы. Дело в том, что обратный ток, протекающий по экрану пробника, сталкивается с этим импедансом. Это сужает полосу пропускания пробника и создаёт звоны на перепадах сигнала. Кроме того, чем длиннее земляной провод, тем больше площадь создаваемой им петли, которая ведёт себя как антенна, улавливающая посторонние шумы. Поэтому всегда нужно стремиться к тому, чтобы земляной провод был как можно короче.

 

МИФ 6. Для измерения мощности нужно использовать токовый пробник и пробник напряжения.


Мощность есть ток, перемноженный на напряжение, поэтому приведённое выше утверждение представляется истинным. Подвох в том, что оно неполное. Для точного измерения мощности осциллографом надо учитывать сдвиг фазы между пробником напряжения и пробником тока. Электрические длины пробников тока и напряжения, как правило, не равны. Это связано с длиной кабелей и задержками в активных цепях, и может приводить к тому, что сигналы двух пробников приходят в осциллограф не синхронно. При этом для таких систем, как импульсные источники питания, в которых ток и напряжение динамически меняются, результат произведения тока на напряжение окажется неверным. Коррекция сдвига фаз устраняет разницу времени прохождения сигналов по цепям пробников и исправляет эту ошибку. В прилагаемой к пробникам документации должно содержаться детальное описание этой процедуры, которая обычно подразумевает подключение пробников к известному сигналу, например, к предлагаемому производителем специальному приспособлению, и коррекцию сдвига фаз путём настройки задержки канала осциллографа. Многие осциллографы имеют встроенную процедуру коррекции сдвига фаз, которая выполняется автоматически при подключении к эталонному сигналу.

 

МИФ 7. Для устранения постоянной составляющей нужно применить фильтрацию постоянного тока или связь по переменному току.


Часто исследуемый сигнал представляет собой сигнал переменного тока со смещением сравнительно большой постоянной составляющей. Примером такого сигнала могут служить пульсации и шум источников питания постоянного тока. Классический подход заключается в том, чтобы включить последовательно с пробником конденсатор достаточно большой ёмкости, который не пропускает постоянную составляющую и позволяет расположить развёртку сигнала в центре экрана в наиболее комфортном для исследования масштабе. Но лучше использовать для этого пробник с встроенной функцией смещения, например, пробник Keysight N7020A Power Rail.

 

Смещением пробника называется процесс, в ходе которого осциллограф подаёт на пробник компенсирующее напряжение, в идеальном случае уже после большого сопротивления в наконечнике пробника. Преимущество смещения пробника в том, что устраняется только постоянное смещение. Если постоянное смещение блокируется конденсатором, то при этом подавляются и низкочастотные составляющие сигнала. При измерении пульсаций и шума источника питания, блокировка постоянной составляющей отфильтровывает низкочастотный дрейф источника и просадку питания. Ещё одно преимущество смещения пробника заключается в том, что пользователь сам вводит смещение, в результате осциллограф знает, насколько смещён сигнал, и может отобразить эту информацию и использовать её в расчётах и автоматических измерениях.

 

МИФ 8. Никогда не помещайте осциллографические пробники в климатическую камеру.


Были времена, когда это утверждение было справедливым. Однако сегодня имеются специальные возможности для высокотемпературных измерений. Например, Keysight предлагает широкий ассортимент датчиков тока и напряжения, которые могут применяться в климатических камерах и работать в диапазоне температур от -50 до +150 °C. Кроме способности выдерживать высокие температуры эти пробники имеют также и более длинные кабели, что позволяет проводить измерения непосредственно в камере, а наблюдать за измерениями на установленном снаружи контрольно-измерительного оборудовании.

 

МИФ 9. Пробники тока не подходят для измерения “малых” токов.


Многие пользователи осциллографических пробников тока имеют отрицательный опыт измерения малых токов (1-50 мА) и заметили, что разброс показаний пробников тока от измерения к измерению может быть больше, чем сам измеряемый ток. Это связано с целым рядом факторов, таких как изменение положения проводника, проходящего через пробник, тепловой дрейф пробника, остаточная намагниченность или наводка внешних сигналов на измерительный трансформатор тока. Но сейчас выпускаются новые модели пробников, такие как токовые пробники высокой чувствительности Keysight N2820A, которые специально предназначены для измерения очень малых токов (несколько мкА и ниже). Эти пробники отбросили прежний метод измерения на основе магнитного поля и эффекта Холла и вместо этого полагаются на закон Ома. Они представляют собой дифференциальные пробники напряжения, которые измеряют падение напряжения на резистивном датчике с сопротивлением в диапазоне от 1 мОм до 1 МОм, и выводят на осциллограф результаты измерения, выраженные в амперах. Такой подход устраняет перечисленные выше источники ошибок и позволяет точно измерять очень малые токи с помощью осциллографа.

 

МИФ 10. Нельзя использовать два пробника и одновременно управлять осциллографом.


Среди продуктов, выпускаемых производителями пробников, есть держатели и позиционеры пробников, которые не столь широко рекламируются и поэтому не получили широкой известности. Эти удобные принадлежности работают как дополнительная рука, позволяя пользователю управлять осциллографом и одновременно снимать сигналы в нескольких точках. Сложность этих приспособлений простирается от простой подставки с двумя ножками, которая пристёгивается к пробнику, образуя устойчивую треногу, в которой в роли третьей ноги выступает сам пробник, до многокоординатных гибко позиционируемых держателей, которые могут держать пробник в любой ориентации, позволяя контактировать не только с горизонтальными, но и вертикальными объектами.

 

МИФ 11. Сложно снимать сигнал в современных конструкциях с высокой плоскостью монтажа.


Снимать сигнал в устройствах с высокой плоскостью монтажа не так сложно, как многие думают. Производители пробников постоянно создают новые приспособления или линейки пробников, чтобы упростить доступ к сигналам при высокой плотности монтажа. Они уменьшают диаметр новых пассивных пробников, стремясь упростить обзор объектов, или в некоторых случаях снабжают активные пробники подсветкой. Выпускается даже новейшая магнитная головка пробника, Keysight N2851A, в которой пользователь припаивает к контрольной точке небольшую контактную площадку, а пробник подключается к площадке и удерживается на месте маленькими магнитами. Такой пробник можно легко перемещать между контрольными точками.

Введение

Вам нужно одновременно контролировать входы и выходы 16-разрядного счетчика, чтобы определить ошибку синхронизации, но при этом у вас есть только 2-канальный осциллограф. Как же увидеть все это одновременно? Вы только что построили диаграмму сигналов для цифровой схемы. Как ее проверить? Чем воспользоваться для захвата и анализа этих сигналов?

 

Без соответствующего инструмента решение этих задач отнимет массу времени. Лучшим решением для всех перечисленных проблем будет логический анализатор. В этой статье рассматриваются основные вопросы применения логических анализаторов. Прочтя ее, вы получите отличное представление о функциях логического анализатора.

 

Осциллограф или логический анализатор?

Выбирая между осциллографом и логическим анализатором, многие инженеры отдают предпочтение осциллографу. Однако в некоторых случаях польза от осциллографа весьма невелика. Существует множество задач, где логический анализатор может оказаться куда полезней.

 

Когда нужен осциллограф

  • Когда нужно увидеть небольшие выбросы на сигнале
  • Когда нужна высокая точность при определении временных интервалов

 

Когда нужен логический анализатор

  • Когда нужно увидеть много сигналов одновременно

  • Когда нужно представить сигналы именно так, как видит их само оборудование

  • Если нужно синхронизироваться от определенной комбинации сигналов на нескольких линиях и увидеть результат

 

Когда сигнал в вашей системе пересекает пороговое значение, логический анализатор реагирует на него точно так же, как и сама логическая схема. Он распознает лишь два состояния сигнала – «ноль» или «единица». Кроме того, он может синхронизироваться по определенному сочетанию нулей и единиц исследуемых сигналов.

 

В общем случае используйте логический анализатор тогда, когда вам нужно увидеть больше сигналов, чем может показать осциллограф. Логические анализаторы очень полезны для определения временных соотношений или для исследования данных, передаваемых по шине, например, адресов, данных или управляющих сигналов на шине микропроцессора. Они могут декодировать информацию на шинах микропроцессоров и представлять ее в осмысленном виде.

 

Если вы закончили параметрический этап проектирования и занялись исследованиями временных соотношений между многими сигналами, причем вам нужно синхронизироваться по определенному сочетанию логических уровней этих сигналов, то вам нужен именно логический анализатор.

 

Что такое логический анализатор?

Многие логические анализаторы состоят, по сути дела, из двух анализаторов. Первый из них – это анализатор временных диаграмм (АВД), а второй – анализатор логических состояний (АЛС).

 

Принцип работы анализатора временных диаграмм

Анализатор временных диаграмм выводит информацию практически в том же виде, что и осциллограф, откладывая по горизонтальной оси время, а по вертикальной – уровень напряжения. Поскольку форма сигналов в обоих приборах зависит от времени, говорят, что они представляют сигнал во временной области.

 

Выбор правильного метода дискретизации

Анализатор временных диаграмм подобен цифровому осциллографу с вертикальным разрешением один бит. При разрешении один бит анализатор видит только два состояния – «ноль» или «единицу». Для него существует лишь один, определенный пользователем порог напряжения. Если сигнал в момент дискретизации превышает порог, анализатор отображает его как сигнал высокого уровня или «единицу». Если сигнал оказывается ниже порога, он отображается как «ноль» или сигнал низкого уровня. В результате создается список нулей и единиц, представляющий собой однобитное представление входного сигнала. Этот список сохраняется в памяти и используется для восстановления однобитной формы входного сигнала, как показано на рис. 1.

 

Рисунок 1. Точки дискретизации анализатора временных диаграмм
1. Порог
2. Точка дискретизации
3. Результаты дискретизации (0 означает, что сигнал ниже порога)

Результаты дискретизации (1 означает, что сигнал выше порога)

Анализатор временных диаграмм показывает сигнал, реконструированный по результатам дискретизации

 

Анализатор временных диаграмм превращает все сигналы в сигналы прямоугольной формы, что, на первый взгляд, ограничивает его возможности. Однако если вам нужно проанализировать временные соотношения нескольких сотен сигналов путем одновременного их наблюдения, вам нужен именно логический анализатор.
Помните, что каждая точка дискретизации использует одну ячейку памяти. Поэтому, чем выше разрешение (выше частота дискретизации), тем меньше окно захвата.

 

Дискретизация переходов

При захвате пакетных данных, как показано на рис. 2, нужно выбрать максимальное разрешение (например, 4 нс), чтобы захватить быстрые импульсы в самом начале. Это значит, что анализатор временных диаграмм с объемом памяти 4K (4096 отсчетов) прекратит захват данных через 16,4 мкс, и второй пакет данных вы уже не захватите.

 

Во время повседневной отладки нам постоянно приходится регистрировать и сохранять данные в моменты, когда активность сигнала отсутствует. Это приводит к бесполезному расходу памяти анализатора, не давая никакой дополнительной информации. Эту проблему можно решить, если знать, в какие моменты времени возникает переходной процесс и какой будет полярность сигнала – положительной или отрицательной. Эта информация составляет основу анализа переходов и позволяет повысить эффективность использования памяти.

 

Для реализации эффективного анализа переходов нужно использовать на входе анализатора временных диаграмм «детектор переходов» и счетчик. Теперь анализатор будет сохранять только те отсчеты, которым предшествовал переход, вместе со временем, прошедшим от последнего перехода. При таком подходе используется всего две ячейки памяти на каждый переход, а при отсутствии активности – память вообще не используется.

 

В нашем примере мы можем захватить второй пакет, а также третий, четвертый и пятый, в зависимости от того, сколько импульсов входит в состав пакета. В то же время, мы можем сохранить максимальное разрешение 4 нс (рис. 3).

 

Рисунок 2. Дискретизация с высоким разрешением
1. Точки дискретизации (все сохраняются в памяти)
2. 36 нс
3. 50 мкс
4. Память заполнена
4096 х 4 нс = 16,4 мкс


Рисунок 3. Дискретизация с детектором переходов
1. Точки дискретизации
2. Точки дискретизации, сохраненные в памяти
3. 36 нс
4. 50 мкс
5. Потребовалось всего 28 ячеек памяти (14 точек дискретизации + 14 временных интервалов)

 

Захват выбросов

Выбросы имеют дурную привычку появляться в самые неподходящие моменты времени с самыми тяжелыми последствиями. Анализатор временных диаграмм дискретизирует входные сигналы, следит за переходами, возникающими между выборками, и может обнаружить появление выброса. В случае анализатора выброс определяется как переход, несколько раз пересекающий порог между соседними выборками. Для распознания выброса мы должны «научить» анализатор распознавать множественные переходы и показывать их, как выбросы.

 

Хотя отображение выбросов само по себе очень полезно, было бы еще полезней синхронизироваться от выброса и показывать данные, предшествующие ему. Это помогло бы определить причину, вызвавшую выброс. К тому же, такая способность позволила бы анализатору регистрировать данные только тогда, когда нужно – в момент появления выброса.

 

Предположим, что у нас есть система, которая периодически сбоит из-за выбросов на одной из линий. Поскольку выбросы появляются редко, постоянное сохранение данных приведет к невероятному увеличению объема анализируемой информации (при наличии достаточного объема памяти). Или можно взять анализатор без функции синхронизации по выбросам и сидеть перед ним, нажимая кнопку Пуск, пока не заметим выброс.

 

Синхронизация анализатора временных диаграмм

Логический анализатор постоянно захватывает данные и прекращает захват при обнаружении точки трассировки. Это позволяет анализатору показывать информацию, предшествующую точке трассировки (известную, как отрицательное время), а также информацию после точки трассировки.

 

Синхронизация по комбинации сигналов

Определение условий трассировки для анализатора временных диаграмм несколько отличается от настройки уровня синхронизации осциллографа. Многие анализаторы могут синхронизироваться от определенного сочетания нулей и единиц на входных линиях.

 

Для облегчения работы условия синхронизации в большинстве анализаторов можно вводить в виде двоичных (нулей и единиц), шестнадцатеричных, восьмеричных или десятичных чисел или в виде символов ASCII. Использование шестнадцатеричных чисел особенно удобно для анализа шин, имеющих разрядность 4, 8, 16, 24, или 32 бита. Представьте, как сложно было бы указать условия синхронизации 24-битной шины в виде двоичного числа.

 

Синхронизация по фронту

Настройку уровня запуска в осциллографе можно представить, как установку уровня на компараторе, который вызывает запуск осциллографа, когда входное напряжение пересекает этот уровень. При синхронизации по фронту анализатор временных диаграмм работает, в сущности, так же, за исключением того, что уровень запуска определяется установкой логического порога.

 

Хотя многие логические устройства реагируют на уровень, тактовые и управляющие сигналы этих устройств работают, как правило, по фронту. Синхронизация по фронту позволяет начать захват данных в момент тактирования устройства.

 

Можно настроить анализатор так, чтобы он начинал захват данных при появлении фронта тактовой частоты (переднего или заднего) и захватывал все выходы регистра сдвига. Конечно, в таком случае нужно обеспечить задержку точки трассировки, чтобы учесть задержку распространения в регистре сдвига.

 

Принцип работы анализатора логических состояний

Если вы никогда не пользовались анализатором логических состояний, вам может показаться, что это невероятно сложный прибор, на овладение которым нужно потратить массу времени. Истина в том, что многие разработчики аппаратуры считают анализатор логических состояний очень полезным инструментом.

 

Когда нужен анализатор логических состояний

"Логическим состоянием" логической схемы называется значение шины или линии в момент, когда данные достоверны.


Давайте рассмотрим обычный D-триггер. Данные на входе D недостоверны до тех пор, пока не появится положительный фронт тактового сигнала. Таким образом, состояние этого триггера соответствует моменту появления положительного фронта тактового сигнала.


Теперь представьте, что у нас есть восемь таких триггеров. Все восемь подключены к одному и тому же тактовому сигналу. При появлении положительного фронта тактового сигнала все восемь триггеров захватывают данные со своих "D" входов, и это происходит при каждом положительном фронте тактового сигнала. Эти восемь линий аналогичны шине микропроцессора.


Если мы подключим к этим восьми линиям логический анализатор и скажем ему, регистрировать данные при каждом появлении положительного фронта тактового сигнала, анализатор как раз и будет анализировать логические состояния. Никакая активность на входе не будет регистрироваться, пока сигнал тактовой частоты не перейдет в единицу.

 

Анализатор временных диаграмм использует для управления дискретизацией встроенный генератор тактовой частоты, в результате он асинхронно дискретизирует сигналы исследуемой системы. Анализатор состояния дискретизирует сигналы синхронно, поскольку он получает тактовую частоту от самой системы.
Как правило, анализатор состояния выводит данные в виде списка, тогда как анализатор временных диаграмм выводит данные в виде временной диаграммы.

 

Что такое тактовая частота

В анализаторе временных диаграмм дискретизация выполняется под управлением внутреннего генератора тактовой частоты. Это сильно упрощает ситуацию. Однако в микропроцессорных схемах система может иметь несколько тактовых частот.


Предположим, что мы хотим засинхронизироваться от определенного адреса памяти и увидеть сохраненные в нем данные. Будем считать, что в системе используется процессор Zilog Z80.


Чтобы наш анализатор мог захватывать адреса процессора Z80, он должен регистрировать данные в тот момент, когда линия MREQ переходит в ноль. Однако для захвата данных анализатор должен делать выборку в момент, когда в ноль переходит линия WR (цикл записи) или когда в ноль переходит линия RD (цикл чтения). Некоторые процессоры передают данные и адрес по одним и тем же линиям. Анализатор должен уметь считывать информацию с одной и той же шины, но в разные моменты времени.

 

Рисунок 4. Временная диаграмма работы памяти
1. Операция чтения
2. Операция записи
3. Тактовая частота
4. Ожидание
5. Достоверный адрес
6. Достоверные данные
7. Выходные данные

 

Во время цикла чтения или записи Z80 сначала выводит адрес на шину адреса. Затем он устанавливает сигнал MREQ, показывая, что на шине присутствует достоверный адрес для чтения или записи в память. После этого устанавливается линия RD или WR, в зависимости от того, что выполняется, чтение или запись. Причем линия WR устанавливается только при наличии на шине достоверных данных.


Таким образом, анализатор временных диаграмм выступает в роли демультиплексора, который в нужное время захватывает адрес, а затем захватывает данные, которые появляются на тех же линиях.

 

Синхронизация анализатора логических состояний

Подобно анализатору временных диаграмм, анализатор логических состояний способен классифицировать данные, которые мы хотим сохранить. Если нас интересует определенное сочетание нулей и единиц на шине адреса, мы можем сказать анализатору, начать сохранение при обнаружении этого сочетания и продолжить сохранение до заполнения памяти.

 

Информацию можно отображать в шестнадцатеричной или в двоичной форме. Может оказаться полезным декодировать шестнадцатеричный код в команды ассемблера. В случае процессора шестнадцатеричные коды представляют собой его команды. Большинство производителей анализаторов разработали специальные пакеты программ, которые называются дизассемблерами или обратными ассемблерами. Назначение этих пакетов – преобразовать шестнадцатеричный код в команды ассемблера, чтобы упростить их интерпретацию.

 


Рисунок 5. Преобразование шестнадцатеричного кода в команды ассемблера

 

Что такое уровни последовательности

Анализаторы состояния имеют "уровни последовательности", которые облегчают синхронизацию и сохранение. Уровни последовательности позволяют более точно классифицировать сохраняемые данные, нежели отдельные точки синхронизации. Это значит, что вы можете точно установить окно регистрации данных, не сохраняя информацию, которая вам не нужна. Обычно уровни последовательности выглядят примерно так:

 

1 find xxxx
else on xxxx go to level x 2 then find xxxx
else on xxxx go to level x 3 trigger on xxxx

 

Селективное сохранение экономит память и время

Под селективным сохранением подразумевается сохранение некоторой части большого целого. Например, предположим, что у нас есть процедура на ассемблере, которая возводит в квадрат заданное число. Если эта процедура выполняет возведение в квадрат с ошибкой, мы может заставить анализатор логических состояний захватить эту процедуру. Для этого мы сначала говорим анализатору, найти начало процедуры. Когда он найдет начальный адрес, мы говорим ему, искать конечный адрес, одновременно сохраняя все промежуточные данные. При обнаружении конца процедуры, мы говорим анализатору, остановить сохранение.

 

Как подключить исследуемую систему

До сих пор мы обсуждали некоторые различия между осциллографами и анализаторами временных диаграмм и логических состояний. Но перед тем как мы сможем воспользоваться этими новыми приборами, нужно обсудить еще один вопрос – систему пробников.

 

Конструкция пробника логического анализатора позволяет подключать большое число каналов к исследуемой системе за счет некоторой потери точности по амплитуде. По традиции, логические анализаторы используют активные пробники со встроенными детекторами, рассчитанные на подключение восьми каналов и обладающие общей емкостью 16 пФ на канал.

 

Подключение пробников

Физическое подключение к цифровым системам должно быть надежным и удобным, чтобы точно передавать данные в логический анализатор с минимальным влиянием на исследуемую систему.

 

Типичным решением является пассивный пробник с шестнадцатью каналами на один кабель. Каждый кабель терминируется с обоих концов нагрузкой с сопротивлением 100 кОм и емкостью 8 пФ. Попробуйте сравнить электрические параметры пассивного пробника с пробником осциллографа. Кроме небольших размеров и высокой надежности, преимущество пассивной системы пробников заключаются в том, что можно терминировать пробник непосредственно в точке подключения его к исследуемой системе. Это позволяет исключить дополнительную паразитную емкость, связанную с проводами, соединяющими большие активные пробники с исследуемой системой. В результате тестируемая система «видит» емкость всего 8 пФ вместо 16 пФ, как в прежних системах снятия сигнала.

 

Пробники логического анализатора и другие принадлежности

Подключение анализатора логических состояний к микропроцессорной системе требует некоторых усилий, касающихся обеспечения механического подключения и выбора тактовых сигналов. Не забывайте, что нам надо тактировать анализатор логических состояний в моменты появления на шине достоверного адреса или данных. С некоторыми микропроцессорами может потребоваться применение внешних цепей для декодирования нескольких сигналов, чтобы получить сигнал тактовой частоты для анализатора. Пробник логического анализатора обеспечивает не только быстрое и надежное механическое соединение к исследуемой системе, но и все необходимые электрические адаптеры, такие как схемы тактирования и демультиплексирования.

 

Рисунок 6. Пробник логического анализатора

Заключение

В этой статье рассказывается, что такое логический анализатор и какие функции он выполняет. Поскольку большинство анализаторов состоит из двух основных частей, анализатора временных диаграмм и анализатора логических состояний, мы рассмотрели их отдельно. Но вместе они образуют мощный инструмент для разработчика цифровых схем.

 

Анализатор временных диаграмм больше подходит для схем и приложений с использованием шины, где приходится иметь дело с несколькими линиями. Также он может синхронизироваться по комбинации логических состояний линий или по выбросам.

 

Анализатор логических состояний чаще рассматривается, как программное средство. На самом деле он находит широкое применение и в аппаратной сфере. Поскольку он получает тактовую частоту из исследуемой системы, его можно использовать для захвата данных в тот момент, когда их видит система – по тактовой частоте самой системы.

 

Теперь, вооружившись фундаментальными знаниями, вы сможете уверенно пользоваться логическим анализатором для отладки своих схем.

На Европейской конференции по оптическим телекоммуникациям (ECOC 2017), которая прошла 18–20 сентября в Гётеборге, Швеция, компания Keysight Technologies продемонстрировала новейшие контрольно-измерительные решения для тестирования оптических линий связи, сетей, облачных технологий и информационной инфраструктуры. Эти решения призваны способствовать дальнейшему развитию центров обработки данных (ЦОД).

 

Решения компании Keysight обеспечивают дальнейшее развитие технологий, применяемых внутри и за пределами ЦОДов – от моделирования до реализации продукта и от отдельных компонентов до готовых систем. Компания Keysight продемонстрировала решения, направленные на решение наиболее актуальных технических проблем, таких как повышение пропускной способности и увеличение ёмкости сетей при минимальных затратах в ЦОДах нового поколения. В числе представленных Keysight решений:

  • Система для тестирования интерфейса QSFP-DD линий связи 400G от Ixia Solutions Group (принадлежащей Keysight). Компания Keysight завершила приобретение Ixia в апреле 2017 года и разместила экспозицию Ixia на конференции ECOC в своём павильоне. Контрольно-измерительная система QSFP-DD 400GE компании Ixia использует метод упреждающей коррекции ошибок IEEE 802.3bs KP4 и сокращает сроки проектирования и тестирования для производителей сетевого оборудования, способствуя скорейшему продвижению изделий на рынок.
  • Высокопроизводительный тестер коэффициента битовых ошибок (BERT) M8040A, работающий на скоростях до 64 Гбод, упрощает измерение параметров приёмников 400G и поддерживает сигналы с кодированием NRZ и PAM-4 на скоростях до 64 Гбод. Тестер M8040A является новейшим представителем семейства модульных решений M8000 для измерения коэффициента битовых ошибок, и содержит встроенный регулируемый корректор АЧХ и средства истинного анализа ошибок PAM-4.
  • Быстродействующее автоматизированное решение для тестирования оптических трансиверов 400GE на соответствие стандарту, поддерживающее спецификации IEEE 802.3bs, которые требуют подачи прецизионного оптического испытательного сигнала, и обеспечивающее автоматическую калибровку. Данное решение было продемонстрировано на конференции ECOC впервые.
  • Симулятор PAM-4 для анализа взаимного влияния параметров высокоскоростных цифровых каналов с помощью Симулятора каналов ADS. Это решение позволяет сравнивать между собой методы кодирования PAM-4 и NRZ, внося такие искажения, как джиттер, шум, потери в канале и межсимвольные помехи для имитации предполагаемого влияния на высокоскоростные цифровые каналы связи.
  • Модульное решение M8290A в формате AXIe для тестирования компонентов когерентных оптических  сетей 400G, построенное на базе модуля анализатора оптической модуляции M8292A и модуля широкополосного четырехканального дигитайзера M8296A. Эту компактную и гибкую контрольно-измерительную систему (с дополнительным программным обеспечением) можно использовать для измерения параметров интегральных когерентных приёмников (ICR) и аналоговых когерентных оптических модулей (ACO). На конференции ECOC состоялась всемирная премьера системы M8290A.

 

Компания Keysight проводила в своём павильоне семинары по различным темам, таким как последние тенденции на рынке и технические инновации в области оптической связи. Лекции читали специалисты Keysight, Ixia и представители ВУЗов и предприятий, являющихся партнёрами Keysight по многим проектам.

Фотографии можно сгрузить по ссылке.

Добрый день, уважаемые коллеги.

 

Эта статья продолжает цикл статей-инструкций и сегодня я рассмотрю еще одну крайне необходимую операцию - это запрос и перенос программных лицензий Keysight с помощью Keysight Software Manager.

На странице Keysight Technologies на YouTube есть видеоролик на английском языке, кратко поясняющий процесс получения лицензии:

Ниже приведена подробная инструкция, которая поможет Вам быстро разобраться с процессом получения лицензионного ключа для активации программной опции Вашего прибора.

 

 

Оглавление:

  1. Лицензионный сертификат
  2. Как зарегистрироваться в Keysight Software Manager (KSM), если у Вас еще нет профиля на нашем портале
  3. Как добавить возможности Keysight Software Manager (KSM) к Вашему профилю
  4. Как зарегистрировать Ваш сертификат, если у Вас есть профиль на портале и включены возможности KSM
  5. Запрос лицензий (Перенос на другой прибор/ПК)
  6. E-mail с запрошенной лицензией

 

 

1. Лицензионный сертификат

 

При заказе Вы получаете Лицензионный сертификат, образец которого представлен на картинке ниже. В правом верхнем углу указаны номер заказа и номер сертификата. Эта информация Вам понадобится.

 

 

 

В нижней части приведены общие инструкции по тому, как запросить лицензии для приобретенных Вами опций.

 

 

2. Как зарегистрироваться в Keysight Software Manager (KSM), если у Вас еще нет профиля на нашем портале

 

Шаг 1: Пройдите по этой ссылке: http://www.keysight.com/find/softwaremanager и нажмите на кнопку Register (Зарегистрироваться)

 

Шаг 2: Введите информацию о себе в первой секции. Во второй секции введите номера заказа и сертификата, указанные в Вашем Лицензионном Сертификате. Затем нажмите на кнопку Create Account (Создать профиль) и подтвердите действие. Затем нажмите Continue (Продолжить) для перехода к окну лицензий. Эти действия создают Ваш профиль на нашем портале с уже включенными возможностями KSM. Вы получите e-mail на указанный Вами адрес с подтверждением регистрации на портале myKeysight.

 

 

3. Как добавить возможности Keysight Software Manager (KSM) к Вашему профилю

 

Шаг 1: Войдите на портал myKeysight, нажав на кнопку в правом верхнем углу под лупой на нашем сайте www.keysight.ru. Затем в открывшемся окне нажмите Add a Capability (Добавить возможность)

 

 

Шаг 2: В появившемся всплывающем окне спуститесь в самый низ списка и выберите пункт Keysight Software Manager. Затем нажмите на кнопку Add Capability.

 

 

Шаг 3: На следующей странице введите номера заказа и сертификата. Нажмите кнопку Add Capability. Вы получите письмо с подтверждением на Ваш адрес электронной почты. Нажмите Continue, чтобы продолжить.

 

 

4. Как зарегистрировать Ваш сертификат, если у Вас есть профиль на портале и включены возможности KSM

 

Шаг 1: Войдите в свой профиль myKeysight с нашего сайта www.keysight.ru и нажмите на ссылку Keysight Software Manager

 

 

Шаг 2: Нажмите на кнопку, чтобы добавить новый сертификат.

 

 

Шаг 3: Введите номер заказа и номер сертификата и нажмите Continue.

 

5. Запрос лицензий (Перенос на другой прибор/ПК)

 

Шаг 1: После того, как Вы ввели номера заказа и сертификата, Вы попадете на страницу подтверждения сертификата. Вам будет предложено получить Ваши лицензии немедленно или позднее. Выберите необходимый Вам вариант и нажмите OK.

 

 

Если Вы выберете "No, I will get them later", Вы всегда можете вернуться к выбору лицензий, войдя на портал myKeysight, кликнув по ссылке KSM и выбрав "Request license for a host" (Запросить лицензию для устройства).

 

 

Шаг 2: Кликните по выпадающему меню "Click to add a new host" и выберите "Add a new host". (Добавить новое устройство).

 

 

Шаг 3: Введите информацию об устройстве (host), опираясь на информацию справа. Пожалуйста, аккуратно следуйте указаниям инструкции. В противном случае лицензия может быть привязана некорректно и не будет распознана Вашим прибором или ПК!

 

 

Шаг 4: Поставьте галочки рядом с лицензиями, которые Вы хотите привязать к прибору и нажмите Assign Licenses. (Привязать лицензии)

 

 

Шаг 5: Проверьте блок Assigned Licenses, чтобы убедиться, что введённая Вами информация верна. Затем нажмите Continue (Продолжить).

 

 

Шаг 6: Введите e-mail адрес, на который Вы хотите получить лицензии. Вы можете ввести дополнительные адреса в поле CC (копия), если захотите.

 

 

Шаг 7: Вы увидите страницу подтверждения. Нажмите OK, чтобы завершить процесс. Теперь проверьте Вашу электронную почту, на которую Вы запросили лицензии.

 

 

6. E-mail с запрошенной лицензией.

 

После того, как Вы зарегистрируете Ваш Лицензионный Сертификат и запросите лицензии, Вы получите e-mail от license_support@keysight.com. В письме будет содержаться лицензионный код или файл лицензии (в зависимости от прибора). Лицензионный ключ будет указан в теле письма, а лицензионный файл будет приложен как вложение. Не забудьте разрешить загрузку вложений из этого письма, если у Вас стоит такая проверка.

Лицензионные файлы будут иметь расширение .LIC. Это простые ASCII текстовые файлы, которые могут быть открыты с помощью Блокнота. Не изменяйте эти файлы (кроме тех случаев, когда это отдельно оговорено в письме), иначе лицензия не активируется.

Также в теле письма будут общие инструкции, как установить лицензию. Следуйте инструкциям для Вашего прибора.

 

 

В последней секции письма будет прорезюмирована информация о приложенных лицензионных файлах.

 

 

 

Надеюсь, данная инструкция была Вам полезна. Неважно, что именно Вы хотите сделать - перенести лицензию VSA с одного ПК на другой или активировать новую программную опцию демодуляции сигналов на анализаторе спектра, алгоритм действий именно такой.

Если у Вас остались дополнительные вопросы, задавайте их в комментариях или отправляйте на tmo_russia@keysight.com, и я с радостью на них отвечу.

   Доброго времени суток, уважаемые коллеги!

   К нам в техподдержку часто обращаются с вопросом "Что нам нужно для удаленного управления приборами Keysight?". В данной статье я постараюсь достаточно поверхностно, но тем не менее системно раскрыть данную тему.

1. Управление приборами без использования библиотек ввода-вывода и драйверов

В первой группе объединены самые простые методы управления приборами, для которых не требуется установки дополнительных программных средств. Эти методы работают только при подключении прибора через интерфейс LAN.

   1.1. Веб-интерфейс

Практически у всех приборов Keysight Technologies имеется возможность управления посредством веб-интерфейса. Необходимо, чтобы прибор соответствовал стандарту LXI. На сегодняшний день этот стандарт поддерживается практически всеми приборами Keysight.

 

   1.2. Удаленный рабочий стол

   Данный метод доступен для управления приборами Keysight Technologies с установленной ОС Windows XP или Windows 7. Используется или протокол Remote Desktop, или ПО VNC.

   1.3. Telnet

Пользователь может управлять прибором посредством сетевого протокола Telnet, отправляя на прибор SCPI команды (Standard Commands for Programmable Instruments - стандартные команды для программируемых приборов, язык ASCII команд для приборов).

 

2. Управление прибором с использованием библиотек ввода-вывода и драйверов

Для работы всех нижеследующих методов потребуются библиотеки ввода-вывода или драйверы. В двух словах: существуют специальные библиотеки VISA, VXI, Agilent 488, PTP и драйверы (IVI, MATLAB), с помощью которых пользовательское ПО или ПО Keysight может управлять приборами.

Подключение к приборам может осуществляться через интерфейсы GPIB, LAN или USB.

Ознакомиться с процессом установки библиотек ввода-вывода и подключения через Connection Expert можно в этой статье блога

   2.1. Command Expert

Данное бесплатное ПО представляет собой инструмент для быстрого создания последовательности SCPI команд, их сохранения на ПК, загрузки ранее сохраненных и экспорта команд в форматах, читаемых другими средами программирования (MATLAB, Excel, VEE, SystemVue, Visual Studio, Python и LabVIEW). Пользователь вручную выбирает из списка нужные ему SCPI команды.

   2.2. BenchVue

Программа BenchVue представляет собой универсальное приложение, которое обеспечивает:

  • наглядное представление результатов измерений, полученных одновременно с помощью нескольких приборов;
  • удобный инструмент для регистрации данных, снимков экрана и настроек системы;
  • вызов последних настроек испытательной установки для достоверного воспроизведения результатов измерений;
  • быстрое создание моделей специализированных алгоритмов испытаний;
  • быстрый экспорт измерительных данных в нужных форматах;
  • быстрый доступ к руководствам, драйверам, прошивкам, ответам на часто задаваемые вопросы и видеороликам;
  • контроль и управление испытательной установкой с помощью мобильных устройств.

   2.3. TAP 

   Мощный инструмент для создания и оптимизации последовательностей тестов

  • Графический интерфейс
  • Масштабируемая архитектура, позволяющая подключать пользовательские модули и компоненты .NET
  • Визуализация времени выполнения каждого шага последовательности тестов
  • Диаграммы Парето
  • Сравнение различных последовательностей тестов
  • Удобные средства для визуализации результатов тестов

 

   2.4. MATLAB

ПО для самого сложного анализа и обработки данных.

Программное обеспечение MATLAB представляет собой интерактивную среду программирования и высокоуровневый язык программирования, созданный компанией MathWorks. Программу MATLAB можно заказать непосредственно в компании Keysight в качестве опции для большинства генераторов сигналов, анализаторов сигналов и анализаторов спектра.

   2.5. VEE 

   Графическая среда программирования, оптимизированная для создания контрольно-измерительных приложений и программ с дружественным интерфейсом оператора.

3. Сравнительная таблица

   В заключение привожу сравнительную таблицу, которая поможет выбрать наиболее подходящий для Вас способ удаленного управления контрольно-измерительным оборудованием Keysight Technologies.

 

Веб-интерфейс, удаленный рабочий стол, Telnet

Command Expert

BenchVue

TAP

MATLAB

VEE

Скорость работы
последовательности тестов

0

+

+

++

+

+

Масштабируемость тестов

0

+

+++

+

++

Совместимость с приборами

все 

наиболее популярные современные 
приборы

наиболее популярные современные 
приборы

 все

 все

 все

Стоимость 

 0

 +

++

++

+

Требуемая для работы квалификация персонала 

 +

 +

++

+++

+++ 

 

Дополнительные ресурсы:

Техническая поддержка Keysight в России

Руководства по программированию

Библиотека раздела "удаленное управление и автоматизация"

Образцы по программированию 1

Образцы по программированию 2

Keysight Developer Network

Драйверы

Как было сказано в предыдущей статье по теме, наиболее гибкое детектирование обеспечивают гетеродинные приемники, работающие во временной области, которые можно применять к испытательным и реальным сигналам, и которые работают независимо от вида модуляции. На рис. 1 такой IQ-детектор показан слева. Кроме того, здесь видно, что перед идентификацией и дальнейшей обработкой сгруппированные в символы входные биты должны пройти несколько этапов преобразования. Показанная здесь архитектура приёмника рекомендована Optical Internetworking Forum (OIF) и позволяет извлекать всю содержащуюся в сигнале информацию. Давайте рассмотрим эту архитектуру подробней.

 

Рис. 1. Архитектура приёмника, рекомендованная OIF для реализации интегрированных интрадинных когерентных приёмников

 

Уменьшение искажений

После аналого-цифрового преобразования любой когерентный оптический приёмник выполняет цифровую обработку сигнала. Применение цифровой обработки сигнала вносит существенные положительные отличия по сравнению с обычной амплитудной манипуляцией (on-off keying), где нужно учитывать хроматическую дисперсию (CD), поляризационную модовую дисперсию (PMD) и другие искажения. Цифровая обработка сигнала поддерживает алгоритмическую компенсацию CD, PMD и других искажений, поскольку когерентное детектирование предоставляет полную информацию об оптическом сигнале. Это значит, что комплексная оптическая модуляция избавляет нас от необходимости применения компенсаторов PMD или оптоволокна с компенсированием дисперсии, а также предотвращает рост задержки, порождаемой этими компонентами.

 

Предварительная коррекция устраняет искажения приёмника. К этим искажениям можно отнести разбаланс четырёх электрических каналов, погрешность фазового угла IQ в IQ-смесителе, временной сдвиг между четырьмя каналами АЦП и дифференциальный разбаланс номинально сбалансированного приёмника. Для устранения этих искажений, во время калибровки прибора выполняется измерение параметров компонента во всем диапазоне длин волн.

 

Помимо искажений, вносимых приёмником, цифровая обработка сигнала компенсирует искажения, возникающие в оптическом тракте между приёмником и передатчиком. К этим искажениям относятся CD и PMD, зависящие от поляризации потери (PDL), вращение поляризации или трансформация состояния поляризации (PST) и фазовый шум.

 

Для оценки влияния фазового шума нужно отследить изменение шума несущей во времени. Однако этот этап в схеме когерентного приёмника не обязателен.

 

Восстановление фазы несущей

Добавив гетеродин, мы получаем возможность отслеживать изменения фазы сигнала по отношению к фазе гетеродинного сигнала. Но тот факт, что частота гетеродина приёмника отличается от частоты сигнала, приводит к линейному сдвигу фазы во времени. Это легко понять, если вспомнить, что в гетеродинном приёмнике ток IPhoto пропорционален cos(Δф + Δωt). На рис. 2 показано это «вращающееся» созвездие на примере модуляции QPSK.

 

Рис. 2. Разность частот передающего лазера и гетеродина порождает «вращающееся» сигнальное созвездие

 

Для устранения неопределённости фаза не должна изменяться быстрее, чем на pi/4 за длительность одного символа, что равно половине разности фаз между двумя соседними символами. Это, в свою очередь, означает, что сдвиг частоты между гетеродином и сигналом должен быть для QPSK меньше 1/8 тактовой частоты символов.

 

Чтобы отследить фазу, нужно делать выборки сигнала в моменты времени с предсказуемыми значениями фазы, например, в моменты появления символов. Для сигналов с ограниченной полосой частота дискретизации фазы меньше символьной скорости. Красная линия на рис. 3 показывает, что фаза может быть восстановлена неточно.

 

Рис. 3. В реальной системе связи часто не удаётся восстановить фазу из-за слишком низкой частоты дискретизации, фазового шума и смещения

 

Для восстановления фазы в такой ситуации фазовый шум и смещение несущей должны удовлетворять жестким требованиям. В реальной системе связи это условие обычно не соблюдается, поскольку в реальных линейных картах, использующих дискретизацию в масштабе реального времени, столь жёсткие характеристики не требуются.

 

На рис. 4 показано влияние полосы несущей на восстановление фазы лазера с распредёленной обратной связью (РОС). Слева приведён пример широкой полосы обзора. Точки сигнального созвездия IQ искусственно заужены, поскольку в этом случае отслеживание фазы уменьшает угловую ширину символов. В меньшей полосе мы получаем более реалистичные круглые символы. В ещё меньшей полосе мы достигаем предела на фазовой диаграмме несущей, где фазу отслеживать больше не удаётся. Угловое распределение символов явно подвержено влиянию фазового шума, который нельзя подавить.

 

Рис. 4. Примеры отслеживания фазы несущей лазера с распредёленной обратной связью в зависимости от полосы слежения

 

Вычисление матрицы Джонса

Поскольку цифровому демодулятору нужны два независимых модулирующих сигнала (для плоскостей поляризации x и y), важным этапом цифровой обработки сигнала является демультиплексирование поляризации. На этом этапе мы компенсируем PMD и PDL и учитываем, что состояние поляризации в одномодовом оптоволокне в процессе распространения не сохраняется.

 

Направление поляризации меняется по мере прохождения сигнала по оптоволокну (см. рис. 5), поэтому состояние поляризации сложно связано с ориентацией приёмника. Вот почему разделитель поляризации в приёмнике не позволяет получить два независимых сигнала, давая вместо этого линейную комбинацию двух составляющих поляризации. Волокно, сохраняющее поляризацию, конечно, сохраняет состояние поляризации, но не используется для передачи данных из-за сильного затухания и высокой стоимости.

 

Рис. 5. Одномодовое оптоволокно меняет состояние поляризации передаваемого сигнала, поэтому разделитель поляризации на стороне приёмника не даёт два независимых сигнала, а создаёт вместо этого их линейную комбинацию. Здесь показаны сигнальные созвездия QPSK с двойной поляризацией после демультиплексирования поляризации.

 

Все искажения полностью поляризованного света в оптоволоконном канале можно математически описать так называемой матрицей Джонса. Передаваемый сигнал S перемножается с матрицей Джонса, давая в результате принимаемый сигнал R. Для идеального канала без поляризационных искажений матрица Джонса представляет собой единичную матрицу. В этом случае принимаемый сигнал совпадает с излучаемым сигналом (см. рис. 6). В общем виде матрица Джонса представляет собой комплексную матрицу 2×2 соответственно с восемью (для реальной и мнимой части) независимыми параметрами.

 

Поэтому для восстановления исходного сигнала по измеренному принимаемому сигналу нужно найти матрицу Джонса. Это сделать довольно трудно, потому что обычно мы имеем очень мало информации о численных значениях искажений, воздействующих на сигнал в канале, или не имеем такой информации вообще.

 

Рис. 6. Матрица Джонса идеального канала

 

Поэтому для аппроксимации исходного сигнала часто используются так называемые слепые алгоритмы. Эти алгоритмы представляют собой методы оценки, не требующие знания исходного сигнала (кроме вида модуляции). В этом случае обратная матрица Джонса представляется применёнными к принимаемому сигналу корректирующими фильтрами (см. рис. 7). Каждый элементарный фильтр моделирует некоторый эффект искажения сигнала. Алгоритм итерационно подбирает переменные фильтров (a, β, k...), добиваясь схождения, то есть того, чтобы измеренная карта символов имела минимальные расхождения с символами, рассчитанными алгоритмом.

 

Недостаток этого метода в том, что он может дважды восстановить один и тот же канал поляризации. Эта проблема известна как сингулярность алгоритма. Кроме того, этот метод очень сложен, поскольку для расчёта следующего шага итерации каждый символ должен обрабатываться индивидуально.

 

Рис. 7. Модель корректирующих фильтров для компенсации хроматической дисперсии (CD), дифференциальной групповой задержки (DGD), зависящих от поляризации потерь (PDL) и трансформации состояния поляризации (PST)

 

Проще - в координатном пространстве Стокса

Оценку проще выполнить с помощью параметров Стокса, где демультиплексирование поляризации является истинно слепой процедурой, поскольку не требуется ни демодуляция, ни знание используемого вида модуляции или частоты несущей. Кроме того, в пространстве Стокса мы не сталкиваемся с проблемой сингулярности.

 

Пространство Стокса помогает визуализировать состояния поляризации оптических сигналов и, следовательно, отлично подходит для наблюдения изменения поляризации вдоль оптического канала. Любое состояние поляризации полностью поляризованного света можно описать точкой в этом трёхмерном пространстве, которая лежит на поверхности сферы – так называемой сферы Пуанкаре, центр которой расположен в начале координат. Радиус сферы соответствует амплитуде светового сигнала. Круговая поляризация располагается вдоль оси S3. Вдоль экватора в плоскости, образованной осями S1 и S2, располагается состояние линейной поляризации, а промежуточные положения соответствуют эллиптической поляризации. На рис. 8 зелёным цветом показано расположение на сфере разных состояний поляризации.

 

Также на рис. 8 показан измеренный сигнал QPSK, поляризованный по плоскостям x и y. В точках выборки возможны четыре состояния разности фаз между двумя сигналами. Комбинация этих сигналов x и y с этими разностями фаз даёт измеренные «облака» синих точек в пространстве Стокса. (Используя сигнал QPSK с одним направлением поляризации, мы получим одно скопление на оси S1).

 

Рис. 8. Сфера Пуанкаре в пространстве Стокса для сигнала QPSK с поляризационным разделением (PDM)

 

Переходы между четырьмя состояниями определяют в пространстве Стокса объект, напоминающий линзу (см. рис. 9). Можно доказать, что сигналы с мультиплексированной поляризацией любого формата всегда определяют такие линзы.

 

Рис. 9. Межсимвольные переходы сигнала PDM QPSK: в левой полусфере расположены переходы сигнала с поляризацией по оси x (H, горизонтальная), а в правой полусфере – переходы сигнала с поляризацией по оси y (V, вертикальная)

 

Когда мы сталкиваемся с трансформацией состояния поляризации вдоль оптического тракта одномодового волокна, линзы в пространстве Стокса поворачиваются (см. рис. 10). По этому повороту можно получить матрицу Джонса, которая представляется нормалью линзоподобного объекта.

 

Рис. 10. Трансформация состояния поляризации приводит к повороту линз в пространстве Стокса. Нормаль к линзе определяет матрицу Джонса – здесь приведён пример сигнала PDM QPSK.

 

 А как представлены в пространстве Стокса другие искажения? В случае PDL линзы деформируются и смещаются. Тем не менее, это не вызывает проблем с восстановлением матрицы Джонса. Деформация позволяет количественно оценить PDL. CD не зависит от поляризации и не препятствует её демультиплексированию. В этом случае количественные характеристики можно получить по сигнальному созвездию.

 

Определение символов

После успешной цифровой обработки сигнала и демультиплексирования поляризации мы можем, наконец, определить принимаемые символы. В QPSK критерием принятия решения являются значения I и Q в измеренной точке сигнального созвездия (см. рис. 11), например, все точки с положительными значениями I и Q можно интерпретировать, как “11”. В более сложных форматах использовать I и Q в качестве критерия принятия решения нельзя. В этом случае точки привязываются к ближайшему символу. По размытым «облакам» в правой части рис. 11 можно сказать, что даже когерентное детектирование не избавляет нас от битовых ошибок. Как же выполнить количественную оценку? Этот вопрос будет обсуждаться в следующей статье данной серии, посвящённой когерентным оптическим сигналам.

 

Рис. 11. В QPSK критерий принятия решения основывается на значениях I и Q, а в более сложных форматах - на расстоянии до ближайшего соседнего символа

 

Литература

Рис. 1 взят из статьи «Соглашение OIF о реализации интегрированных интрадинных когерентных приёмников с двойной поляризацией», IAOIF-DPC-RX-01.2, 14 ноября, 2013 г.

Рис. 7 взят из статьи Дж.К. Геера, Ф.Н. Хауске, К.Р.С. Флуджера, Т. Дутела, К. Шульена, М. Кушнерова, К. Пьяванно, Д. Ван-дер-Борна, Е.-Д. Шмидта, Б. Спинлера, Х. де Ваардта, Б. Ланкла и Б. Шмаусса “Оценка параметров канала для когерентных приёмников с разной поляризацией”, IEEE Photonics Technology Letters, том 20, № 10, 15 мая, 2008 г. Все другие рисунки предоставили Тодд Маршалл, Стефани Мичел, Бернд Небендал и Богдан Шанфранек.