1、時鐘恢復

當前，高速數字傳輸通常需要在接收端進行時鐘恢復（恢復時鐘），而不是同時發(fā)送時鐘和數據信號。在這種類型的系統(tǒng)中，時鐘恢復是確保高質量傳輸的關鍵。

通常，時鐘恢復是使用PLL電路。在使用PLL電路的時鐘恢復設計中，PLL電路中各種各樣電容和電阻元件會導致時鐘恢復模塊的不穩(wěn)定性。這種特性變化會在下行的電路上引起接收誤碼，可能導致更長恢復的時間，直到整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定為止。

因此，正確理解時鐘恢復特性至關重要。評估時鐘恢復的一項典型測試項目就是對連續(xù)0和1的容限測試。

在高速數字信號中，加擾方法可以和諸如PRBS碼型的信號一起使用，來確保固定的發(fā)送信號的DC偏移，以及保持發(fā)送碼型中0和1的比率，并避免過多的連續(xù)0或1。理解時鐘恢復能力的有效方法就是在很少出現連續(xù)0和1的環(huán)境中運行對連續(xù)0和1的Rx容限測試。

2、對連續(xù)的0和1時鐘恢復容限的測試方法

SDH傳輸標準通常使用ITU-TG.957定義的CID碼型來測試對連續(xù)0和1的時鐘恢復容限。除了具有SDH幀信息外，CID碼型還包括9個字節(jié)的連續(xù)1和9個字節(jié)的連續(xù)0。由于該碼型為9個字節(jié)，因此可以測試對72比特0和1的容限。

但是，除了SDH之外，時鐘恢復還使用在其他高速傳輸上，并且除了CID碼型外還可以使用其他方法進行評估。

誤碼儀生成的PRBS碼型是具有高度隨機性的測試碼型。圖案周期根據諸如PBBS 2 ^ 7-1，PBBS 2 ^ 31-1等PRBS類型而變化，并且圖案周期中連續(xù)的1和0的長度也隨圖案類型而變化。例如，PBBS 2 ^ 7-1碼型的周期為27-1（127）比特，并且在這127比特中，有7比特連續(xù)的1和6比特連續(xù)的0。PBBS 2 ^ 31-1碼型的周期長度為231-1（2147483647比特），其中31比特連續(xù)1和30比特連續(xù)0。在比較PBBS 2 ^ 7-1和PBBS 2 ^ 31-1碼型時，由于后一種碼型具有較長的連續(xù)1和0，因此它可能會對時鐘恢復容限測試施加更大的壓力。

如果PRBS周期較長，則由于連續(xù)的1和0的比特數也變長，所以可以施加更大的壓力。基于此思想，還可以使用非常長的PRBS碼型（例如PBBS2 ^ 58-1和PBBS 2 ^ 61-1）對連續(xù)1和0的容限進行時鐘恢復測試。但是，進行這些測試需要關注測試結果的可重復性。

例如，讓我們考慮使用100GbE速率對SERDES芯片中的時鐘恢復進行評估。在這種情況下，比特率25.78125Gbps，PBBS 2 ^ 58-1和PBBS 2 ^ 61-1碼型的周期如下表所示。

從上面可以明顯看出，使用這些碼型的任何測試都將需要非常長的時間。

3、具體的測試方案

在這里以安立的信號質量分析儀MP1900A為例進行測試方案的介紹。MP1900A具有零替代碼型（Zero Substitution）功能，其中PRBS碼型被更改可以用以測試時鐘恢復對連續(xù)0和1的容限。

MP1900A零替換碼型功能可以選擇與PBBS 2^ 7-1至2 ^ 23-1等效的任何碼型，同時具有與PRBS相同的基本碼型。但是，對于零替代，具有最長連續(xù)0的部分的最后一個比特用0代替1，從而增加了連續(xù)0的長度，這就是該方法與PRBS的不同之處。上圖中增加和減少零替代長度設置可用于更改碼型中連續(xù)0的長度。

例如，下圖顯示了零替代長度為2 ^ 7-1的零替代長度設置為1比特時的碼型。在PBBS 2 ^ 7-1碼型中，有7比特連續(xù)的1（在下圖中藍色突出顯示的左側），然后是6比特連續(xù)的0（在下圖中藍色突出顯示）。但是，在此示例中，將“零替換長度”設置為1比特，PBBS 2 ^ 7-1碼型的連續(xù)0的6比特增加了1比特（下圖中藍色突出顯示的黑色正方形）到7比特。