用于全双工串行通信链路的设备信号分离制造技术

用于全双工串行通信链路的设备信号分离。一种测试和测量仪器，用于在不中断差分传输线的情况下从差分传输线提取波形。该测试和测量仪器包括：第一输入，其被配置成从被电耦合到差分传输线的电压探针接收电压波形，所述差分传输线电连接第一设备和第二设备；第二输入，其被配置成从被电磁地耦合到差分传输线的电流探针接收电流波形；和一个或多个处理器，其被配置成接收电压波形和电流波形，并且基于所述电压波形和所述电流波形确定第一设备的电压和第二设备的电压。

【技术实现步骤摘要】
用于全双工串行通信链路的设备信号分离优先权本公开要求2018年12月31日提交的并且题为“DUPLEXSIGNALSEPARATIONINAUTOMOTIVEETHERNET（机动车以太网中的双工信号分离）”的序列号为201821049938的印度临时专利申请的优先权，并且要求2019年2月19日提交的并且题为“TXANDRXSIGNALSEPARATIONFORFULLDUPLEXSERIALCOMMUNICATIONSIGNAL（用于全双工串行通信信号的TX和RX信号分离）”的申请号为62/807,723的美国临时申请的权益。
本公开涉及与测试和测量系统相关的系统和方法，并且特别地涉及用于在不中断通信链路的情况下测量全双工串行通信信号的方法和设备。
技术介绍
两个设备之间的全双工通信链路被广泛地应用于各种通信系统中。虽然跨通信链路发送的信号是模拟的，但是波形电平传达数字逻辑电平信息。当使用全双工通信链路通信时，诸如100个基站T1、1000个基站T1等的每个设备使用训练模式与另一个设备交换信息，该训练模式可以允许由设备调整链路参数，以无误差地接收信息。在操作中，对线上的信号电平进行测试可以是重要的，诸如以确保低比特误码率并且不牵涉冗余，因为重要的是没有信息被误解和丢失。如果仅一个设备在发送信息，则示波器可以监测信号，并且信息可以被解码，并且可以分析物理层信号完整性。然而，在全双工通信链路中，两个设备在发送信息。由每个设备发送的波形被相加，并且在不利用信号分离设备的情况下，示波器不能使来自获取的信号的信息具有任何意义，这可能将噪声插入信号中。本公开的实施例解决了现有技术的这些和其他缺陷。附图说明从参考随附附图对实施例的以下描述中，本公开的实施例的方面、特征和优点将变得显而易见，在附图中：图1是用于对来自经由通信链路被连接到另一个设备的设备的信号进行测量的常规测试和测量系统的示例；图2是根据本公开的一些实施例的用于从设备提取信号的测试和测量系统的示例；图3是根据本公开的一些实施例的用于从设备提取信号的测试和测量系统的另一个示例；图4是根据本公开的一些实施例的用于在不中断通信链路的情况下从设备提取信号的示例操作；图5包括针对从两个设备之间的通信链路提取的信号的示例曲线图；图6包括从根据本公开的实施例提取的信号导出的示例示图。具体实施方式本公开的实施例允许两个设备之间的双工信号被非侵入性地分离成简单信号。图1图示了用于分离两个设备100和102之间的双工信号的常规系统。差分传输线包括用以在设备100和设备102之间发送和接收信号的两条线104和106。在常规系统中，定向耦合器108在两个设备100和102之间、并且通过中断传输线104和106而被插入到传输线中。定向耦合器108可以在物理上很大，并且存在多次在第一设备100和第二设备102之间没有足够的空间来使用定向耦合器108的时候。定向耦合器108可以将发射器信号110和112输出到测试和测量仪器114，并且将接收器信号116和118输出到测试和测量仪器114以用于进一步的分析。然而，取决于定向耦合器，由定向耦合器108产生的信号衰减了近似12到20分贝，这可以使得难以利用良好的信噪比（SNR）准确地测量信号。进一步地，在传输线104和106上插入定向耦合器108可以给通信信号引入一些不想要的影响。并且如果在从传输侧以及从接收器侧到传输线104和108探测点（也就是说，定向耦合器108的位置）之间存在任何特性差异（诸如长度、寄生电抗等），则即使传输信号被正确地分离，接收器信号也可能不被准确地分离，或者反之亦然。如将在下面更详细地讨论的，本公开的实施例允许在不使用定向耦合器的情况下分离双工信号。相反，如将详细地描述的，可以使用电压和电流探针，并且测试和测量仪器可以基于通过探针接收的信息来分离信号。图2图示了根据本公开的一些实施例的示例测试和测量系统。类似于图1，测试和测量系统包括第一设备100和第二设备102。第一设备100和第二设备102在公共差分传输线上通信，以用于传送全双工差分信号。公共差分传输线可以是例如全双工串行通信链路，诸如但不限于100个基站T1、1000个基站T1等。这种类型的线经常用在例如汽车以太网中，汽车以太网在单个双绞线之上使用全双工信令，所述双绞线可以在诸如两级或更多级的多级调制方案下操作。公共差分传输线包括第一线104和第二线106。传输线上的电压和电流波形中的每个都表现为叠加波形。也就是说，信号从第一设备和第二设备同时发送。从第一设备100的视点来看它，第一设备100的输出是传输信号并且来自第二设备102的输出是接收器信号。为了便于讨论，第一设备100的输出将被表征为传输信号或者Tx信号，并且第二设备102的输出将被表征为接收器信号或者Rx信号。然而，如由本领域技术人员应当理解的，第一设备100和第二设备102这两者同时地在差分信号线上发送和接收信号。在图2的系统中，差分电压探针202连接到差分信号线104和106。电流探针200耦合到差分信号线中的一个。在图2中，电流探针200耦合到传输线104，但是如本领域技术人员应当理解的，电流探针200可以替代地耦合到传输线106。电流探针200和电压探针202的输出被发送到测试和测量仪器204。在常规的示波器中，从探测传输线104和106获得的信号显示为叠加的信号。然而，本公开的实施例包括测试和测量仪器204，其具有一个或多个处理器206和/或可以分离传输信号和接收器信号的其他硬件。为了便于讨论，来自第一设备100的信号将被称为Tx，并且来自第二设备102的信号将被称为Rx。信号Tx和Rx中的每个可以具有1V的高电平和-1V的低电平。然而，Tx和Rx信号的电平基于调制电平的数量。差分传输线可以具有差分终端阻抗，其被称为Z。该值可以基于所使用的差分传输线的实际差分终端阻抗来设置。对于下面的示例，在该示例中，Z将被设置到100欧姆。然而，如由本领域技术人员应当理解的，可以由用户基于所使用的差分终端线的实际差分终端阻抗来在测试和测量仪器204中设置该值。当Tx和Rx信号二者为高时，那么电压探针202在该点处测量的电压将近似为2V。在那时，Tx信号的电流从第一设备100流向第二设备102，而Rx信号的电流从第二设备102流向第一设备100。因为Tx和Rx电流的方向彼此相反，所以由电流探针200测量的叠加电流是零安培。当Tx和Rx信号这两者为低时，电压探针202将读取-2V的电压，同时电流仍然是0安培，这是因为电流仍然彼此相反。然而，当Tx信号为高并且Rx信号为低时，由电压探针202测量的叠加电压是0V，并且在该示例中叠加电流是20mA，如等式（1）中所说明的：（1）当Tx信号为低并且Rx信号为高时，由电压探针202测量的叠加电压再次是0V，并且叠加电流是-20mA。出于讨论的目的，从第一设备100流向第二设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从差分传输线提取波形的测试和测量仪器，包括：/n第一输入，被配置成从被电耦合到所述差分传输线的电压探针接收电压波形，所述差分传输线电连接第一设备和第二设备；/n第二输入，被配置成从被耦合到所述差分传输线的电流探针接收电流波形；以及/n一个或多个处理器，被配置成接收所述电压波形和所述电流波形，并且基于所述电压波形和所述电流波形确定所述第一设备的电压和所述第二设备的电压。/n

【技术特征摘要】
20181231 IN 201821049938;20190219 US 62/807723;2011.一种用于从差分传输线提取波形的测试和测量仪器，包括：
第一输入，被配置成从被电耦合到所述差分传输线的电压探针接收电压波形，所述差分传输线电连接第一设备和第二设备；
第二输入，被配置成从被耦合到所述差分传输线的电流探针接收电流波形；以及
一个或多个处理器，被配置成接收所述电压波形和所述电流波形，并且基于所述电压波形和所述电流波形确定所述第一设备的电压和所述第二设备的电压。


2.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中一个或多个处理器被进一步配置成基于差分传输线的阻抗来确定第一设备的电压和第二设备的电压。


3.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中一个或多个处理器被进一步配置成使用以下等式来确定第一设备的电压：

，
其中，VTx是第一设备的电压，VTxRx是传输线的电压波形，ITxRx是差分传输线的电流波形，并且Z是差分传输线的阻抗。


4.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中一个或多个处理器被进一步配置成使用以下等式来确定第二设备的电压：

,
其中VRx是第二设备的电压，VTxRx是传输线的电压波形，ITxRx是差分传输线的电流波形，并且Z是差分传输线的阻抗。


5.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中所述一个或多个处理器被进一步配置成使用以下等式来确定第一设备的电压：

,
其中，VTx是第一设备的电压，VTxRx是传输线的电压波形，ITxRx是差分传输线的电流波形，并且Z是差分传输线的阻抗。


6.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中一个或多个处理器被进一步配置成使用以下等式来确定第二设备的电压：

,
其中VRx是第二设备的电压，VTxRx是传输线的电压波形，ITxRx是差分传输线的电流波形，并且Z是差分传输线的阻抗。


7.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中所述一个或多个处理器被进一步配置成在确定第二设备的电压之前补偿电流波形或者电压波形中的一个的相位。


8.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中差分传输线是全双工串行通信链路。


9.一种用于在连接第一设备和第二设备的传输线上提取来自第一设备和第二设备的信号的方法，包括：
从被电耦合到所述传输线的电压探针接收包括来自第一设备的信号和来自第二设备的信号的电压波形；

【专利技术属性】
技术研发人员：PE拉梅什，T米亚扎基，
申请(专利权)人：特克特朗尼克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US