10Gbps误码测试仪的设计与实现.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目10Gbps误码测试仪的设计与实现专业学位类别工程硕士学号201151010101作者姓名张亮指导教师李广军教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文10Gbps误码测试仪的设计与实现（题名和副题名）张亮（作者姓名）指导教师李广军教授电子科技大学成都周刚高工成都优博创技术有限公司成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期

2、2012.11论文答辩日期2012.12学位授予单位和日期电子科技大学2012年12月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据THEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOF10GbpsBITERRORRATIOTESTERAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectronicsandCommunicationEngineeringAuthor:ZhangLiangAdvisor:ProfessorGuangjun

3、.LiSchoolofCommunication&InformationSchool:Engineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印

4、件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要随着光通信系统向大容量、远距离、高速率的方向迅猛发展，光通信接入技术不断提高，传输速率也在快速的变化，10G速率的光模块也逐渐占进入了大规模商业化应用。本文所研制的基于FPGA的10Gpbs误码仪集合了误码测试功能和误码模拟功能为一体,同时针对10GXFP光模块接口和多种电接口的特殊要求,开发了一种低成本,而且实用的误码模块。相比于

5、传统光通信误码仪有以下特点：第一，PRBS码型从PRBS3至PRBS31连续可调，以适用于不同协议条件下的测试；第二，误码测试仪的码流速率是可调的，范围从9.953Gbps-11.37Gbps。第三，同时提供XFP插座接口和SMA接口，即可以做XFP光模块误码测试仪又可以作为普通误码测试仪使用。第四，支持多种环回模式，可以对通从而实现长距离测试，输入输出双向均可取反。第五，允许手动插入单个误码或等间距插入误码，从而具有随机分布特性。本文第二章简要介绍了误码检测仪的检测原理；第三章作为设计总体方案的介绍，其中还对硬件设计进行了阐述；第四章至第六章为误码测试模块的详细设计及仿真

6、阐述，包括误码产生与比对模块、SFI4.1协议接口模块、控制模块三部分；本文第七章针对设计进行了测试，并给出了相应的测试结果。本文详细介绍了基于FPGA的10Gbps误码测试仪的设计方案，利用AltiumDesigner完成了原理图和PCB的设计与实现；通过VerilogHDL语言在XilinxVirtex5完成了误码测试模块的设计与实现，包括以下几个方面：1、FPGA与MCU之间的EPP通信；2、根据用户设置，产生对应长度和对应速率下的PRBS序列，并进行误码个数及累计时间的统计。3、模拟信道功能，手动插入误码。4、误码测试模块内部两种环回模式（外部三种）。误码测试仪在P

7、RBS31码型下进行不同速率的电口眼图测试，1000点测试结果为：RMSJ<2.1ps，PPJ<14ps，眼图Margin>24%，达到了设计要求，性能良好。关键词：10Gbps，误码测试仪，FPGA，光通信I万方数据ABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofopticalcommunicationsystemtowardslarge-capacity,long-distanceandhigh-speed,andthecontinuousimprovementofoptica