1. Dla kogo przeznaczony jest program SDI-STRESS?
Nasza zaawansowana opcja SDI-STRESS (Qx, QxL, QxP) jest dostępna do przeprowadzania testów obciążeniowych oraz ocen badawczo-rozwojowych interfejsów i kabli SDI o przepustowości do 12G. Korzystają z niej głównie inżynierowie z działów badań i rozwoju, produkcji oraz rozwoju produktów.
2. Dlaczego potrzebna jest opcja SDI-STRESS?
Aby ułatwić testowanie produktów na etapie projektowania i tworzenia prototypów oraz sprawdzić, na ile niezawodna jest nowa konstrukcja wejść/wyjść SDI. Służy ona również do weryfikacji i przeprowadzania testów obciążeniowych nowych instalacji kablowych.
3. W jaki sposób inżynierowie korzystają z zestawu narzędzi SDI-STRESS?
Podczas projektowania produktów SDI inżynierowie projektanci muszą upewnić się, że ich projekt spełnia specyfikacje zgodności SDI określone przez SMPTE (patrz rysunek 1 poniżej). Narzędzie SDI-STRESS (Qx, QxL, QxP) utrudnia przetwarzanie odbieranego sygnału poprzez manipulowanie nim za pomocą patologicznych wzorców testowych, zwiększanie jittera oraz regulację amplitudy lub szybkości narastania. Następnie dodaje narzędzia pomiarowe do sprawdzania wzorca oka lub wykrywania stanów patologicznych.
3.1. Optymalizacja kształtu transmitowanego sygnału SDI
Zgodnie z normą SMPTE na odcinku kabla o długości 1 metra od źródła analizator powinien odbierać sygnał o amplitudzie 800 mV. Diagram typu „Eye” przedstawia kształt sygnału transmitowanego w odbiorniku. Oprócz prawidłowej amplitudy kształt transmitowanego sygnału musi charakteryzować się właściwymi czasami narastania i opadania (szybkością narastania), minimalnym przekroczeniem lub niedosiągiem, niewielkim poziomem szumu oraz otwartym okiem.
Opcja SDI-STRESS (Qx, QxL, QxP) dodaje „okno amplitudy” do narzędzia Eye. Umożliwia to użytkownikowi przeglądanie histogramów amplitudy Shorth Mean lub standardowej w określonych obszarach wykresu Eye. Dzięki temu projektant może zoptymalizować kształt różnych obszarów sygnału nadawczego. Odbywa się to poprzez dostosowanie układu płytki drukowanej oraz wartości elementów pasywnych wyjściowych.
3.2. Zmiany amplitudy sygnału testowego na ścieżkach odbiornika SDI
Specyfikacja SMPTE dodaje również, że odbiornik powinien obsługiwać napięcie 800 mV z tolerancją +/- 10%.
Opcja SDI-STRESS (Qx, QxL, QxP) pozwala użytkownikowi przetestować odbiornik przy amplitudzie sygnału wykraczającej poza zakres +/- 10%, dzięki czemu projektanci mogą sprawdzić, jak odporny jest ich projekt. Można to następnie połączyć z długimi odcinkami kabla, aby określić maksymalną długość kabla, z jaką może sobie poradzić sprzęt odbiorczy.
Co się stanie, jeśli odbierany sygnał nieznacznie wykroczy poza specyfikację SMPTE? Czy jakość waszego produktu pogarsza się stopniowo, czy też nagle spada z klifu? Jeśli spada z klifu, to jak blisko tej krawędzi się znajdujecie?
Dlatego należy dokonać pomiarów tych parametrów.
SDI-STRESS umożliwia regulację amplitudy sygnału wyjściowego w zakresie przekraczającym +/-13%, dzięki czemu programiści mogą sprawdzić, na ile niezawodny jest ich projekt.
3.3. Test szybkości narastania sygnału na ścieżkach odbiornika SDI
Opcja SDI-STRESS (Qx, QxL, QxP) pozwala użytkownikowi ustawić szybkość narastania na czas narastania i opadania zgodny ze standardem 12G lub HD. Umożliwia to użytkownikowi przetestowanie wpływu sygnału o niewłaściwej szybkości narastania dla danego standardu SMPTE.
3.4. Zniekształcenia sygnału testowego na ścieżkach odbiornika SDI
Do sygnału testowego można dodać zniekształcenia o wartości do 128 UI (symulowane sinusoidalne odchylenia czasowe sygnału od wartości nominalnej). Pozwala to na obciążenie obwodów odbiornika ponad limity określone przez SMPTE w celu ustalenia, kiedy produkt zacznie wykazywać awarie.
3.5. Sprawdź zdolność odbiornika SDI do utrzymania synchronizacji w warunkach zakłóceń
Wzór testowy korektora składający się z 19 bitów wysokich i 1 bitu niskiego lub 19 bitów niskich i 1 bitu wysokiego utrudnia korektorowi prawidłowe rozpoznanie bitu wysokiego lub niskiego ze względu na składową stałą.
Wzorzec testowy PLL, składający się z 20 bitów wysokich, a następnie 20 bitów niskich, charakteryzuje się minimalną liczbą przejść przez zero, co pozwala na prawidłowe wyodrębnienie zegara.
Wzorce te występują statystycznie po szyfrowaniu z częstotliwością około jednego na ramkę.
Układ SDI-STRESS wykrywa wystąpienie stanów nieprawidłowych i w przypadku ich wykrycia generuje sygnał impulsowy na wyjściu GPIO. Dzięki temu użytkownik może uruchomić oscyloskop w trakcie występowania stanu nieprawidłowego i szczegółowo prześledzić jego wpływ na korektor lub odtworzony zegar.
4. Czy to wszystkie testy SDI-STRESS?
Nie, dostępnych jest wiele innych testów (patrz rysunek 2 poniżej), w tym testy PRBS. Skrót PRBS oznacza „Pseudo-Random Bit Sequence” (pseudolosowa sekwencja bitów) i od wielu lat jest stosowany w szybkich interfejsach szeregowych. W zastosowaniach SDI najczęściej stosuje się sekwencję PRBS23. PRBS31 jest jednym z zalecanych wzorców testowych dla sieci 10 Gigabit Ethernet.
Test ten pozwala określić wskaźnik błędów bitowych w określonym przedziale czasowym, dzięki czemu można sprawdzić, czy interfejs spełnia wymagania dotyczące tego wskaźnika. Jest to koncepcja porównywalna do sprawdzania sum kontrolnych CRC na linii w danym przedziale czasowym.
Po uruchomieniu na określony czas metoda ta może służyć do testowania zainstalowanych kabli. Nadajnik umieszcza się na jednym końcu, a odbiornik na drugim.
Inne zaawansowane narzędzia do generowania sygnałów dostępne w module „Generator” to między innymi tryb SDI BER oraz preakcentacja sterownika.
Funkcja trybu SDI BER umożliwia wprowadzanie określonej liczby błędów bitowych w sygnale SDI; błędy te mogą być monitorowane przez odbiornik i analizowane za pomocą mechanizmów kontroli błędów CRC i CS. Pomaga to określić, na ile stopień wejściowy odbiornika jest odporny na błędy lub jak często występują one w sygnale. Błędy bitowe mogą być wprowadzane w wyznaczonych momentach, wpływając na dowolny słowo w ramce (lub polu) strumienia SDI.
Można również dostosować preakcentację sterownika dla wyjścia SDI A w celu wstępnego zniekształcenia zboczy sygnału na wykresie typu „eye”, co pomaga zoptymalizować działanie w przypadku problemów związanych z integralnością sygnału.
5. Czy mógłbyś opisać bardziej szczegółowo działanie modulatora SDI?
Modulator SDI to element interfejsu SDI, który moduluje sygnał przed transmisją. Zapewnia on występowanie dużej liczby przejść przez zero niezależnie od źródła obrazu. Test patologiczny odzwierciedla najgorszy przypadek, minimalizując liczbę przejść przez zero. Odbiornik musi zdemodulować dane, aby przywrócić je do postaci nadającej się do wykorzystania.
Udostępniono opcję wyłączenia modulatora, aby umożliwić porównanie sygnału wideo TRS z sygnałem odniesienia czasowego, takim jak trójpoziomowa synchronizacja na oscyloskopie.