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在高速SDI信号的传输和转换过程中,由于硬件设备的性能及安装水平的不同,导致SDI信号质量下降,造成高清视频信号接收错误。通常需要对SDI信号进行测试,并根据测试结果判断可能出现问题的原因,从而保证高清系统中每条链路的性能。
在SDI信号出现之前,高清视频信号采用模拟信号进行传输。模拟信号在传输和转换过程中非常容易出现质量下降,通常采用高速示波器进行波形采样测试。通常需要测试的指标有色条幅度、同步振幅和时间、噪声、频率响应、多波群、非线性度、通道延时、瞬时特性等。
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图1模拟视频信号测试波形
而SDI信号采用模数转换和高速串行编码技术,使用一根同轴电缆即可传输所有数字视频及音频信息。
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图2SDI信号生成原理简图
由于SDI为数字信号,信号的生成原理和特性不同于模拟视频信号,因此SDI信号测试内容的关注点和模拟视频信号测试基本不同。如下所示为SDI信号的几个关键特性:电平幅度、抖动、上升/下降时间、单元间隔(周期)。
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图3SDI数字信号特性
按照SMPTE259M、SMPTE292M、SMPTE424M的规定,SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI信号质量标准(包含幅度、过冲、上升/下降时间、抖动时间、抖动排列等)各不相同。而且,HD-SDI和3G-SDI高速信号对上升/下降时间的要求达到了几十到几百ps量级。
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图4各种SDI信号质量标准
以上几个指标一般通过波形测试仪器的眼图和抖动显示工具来测试。
1.眼图及抖动测试
眼图及抖动波形是两个用于SDI测试的重要工具。
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图5眼图测试
专用测试仪眼图工具可以自动测试眼幅度、眼上升/下降时间、眼上升/下降时间差、眼上升/下降过冲、峰峰值抖动、电平幅度等。
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图6抖动波形测试
抖动测试通过放大的图形显示来反映通过水平显示线的随机噪声。抖动包含两种类型:时间抖动和队列抖动。
时间抖动:在比一个指定频率(典型10Hz)大的速率下的信号跳变位置变化。
队列抖动:相对于从信号中抽取时钟的信号跳变位置变化。
2.系统余量测试
高速SDI信号的特点是即使系统上存在有潜在的问题或者系统的可靠性有所下降,但是它的误码监视没有任何变化,也就是说我们无法发现这种潜在问题。因此,需要通过特殊实验,测试系统的可靠性和系统余量,保证系统的安全运行。常用的系统余量测试方法有:
1)电平幅度变化实验:调节输入电平幅度,测定接收部均衡器的能力。
2)附加噪音实验:对SDI信号附加一定的噪音,确认是否有误差。
3)附加抖动实验:对SDI信号附加抖晃,确认是否有误差。
4)CRC错误测试:CRC是SDI采取的一种错误校验措施。在接收端,通过重新计算的CRC来和信息码中插入的CRC进行比较来判断出现的传输错误。
5)特殊信号检测场
SDI检验场(或叫病态测试信号)是采用特殊的信息码来测试SDI性能。该特殊信息码创建了一个低频能量的最坏情况的数据,经过扰码后,出现了两种特殊情况的数据。
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图7特殊信号检测场
一种情况将亮度信号设置为198H,两个色差信号均设置为300H。经编码器扰码后,生成1位高和19位低的特殊NRZI非归零反转码。提供了较高的直流成分,以考验接收系统的模拟能力和传输信号处理能力。这种测试信号以品红色阴影出现在一幅图像的顶部。
另一种情况将亮度信号设置为110H,两个色差信号均设置为200H。经编码器扰码后,生成20位高和20位低的特殊NRZI非归零反转码。为时钟抽取提供了最小数量的“0”跨越,以监测设备锁相环性能。这种测试信号以灰色阴影出现在一幅图像的低部。
SDI接收设备应该能够正确无误地处理这两种测试信号场。
3.SDI物理层问题诊断
通过分析眼图及抖动波形,就能够大致判断SDI信号传输出现的问题。主要故障原因类型分为如下几种:
1)信号幅度:信号幅度十分重要,因为它和噪声紧密相关。由于接收端采用均衡器进行高频补偿,当信号到来时,发送端不正确的幅度可能导致不正确的均衡,引起信号畸变。
2)上升/下降时间:不正确的上升/下降时间会引起信号畸变,例如振铃和过冲。
3)过冲:过冲通常是不正确的上升时间造成的结果,很可能由阻抗不连续或者说在接收和发送端很差的回损造成。
4)随机抖动:由设备热噪声或冲击噪声造成,具有无限高斯分布特性。因此,通常用抖动的RMS值来测量抖动幅度。此外,峰峰值抖动虽然出现概率小,但可以表征故障发生的位置。
5)确定抖动:具有周期特性,可能由系统中一个固定设备产生。可能的抖动源包括:开关电源、上升下降时间差产生的占空因素、同步锁相造成的主时钟改变、并串转换处理、电缆的频率响应。
故障诊断是理论和经验相结合的过程,在实际测试应用中,需要结合系统实际情况,采取多种测试手段,并对具体测试数据进行深入分析和推理,才能准确定位信号传输过程中可能出现故障的原因。如下是几个典型的故障信号测试结果。
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图8电缆造成的衰减过大时的眼图
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图9信号终端匹配不正确时的眼图
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图10信号经较差均衡后的眼图
4.小结
开关电源测试系统的主要功能成都虹威科技为您解答一二:
产品特点:Productfeatures
1、开放性软件架构平台:
-支持含有GPIB/RS-232或RS-485/IC/CAN接口仪器;测试项目编辑功能;测试程序编辑功能;测试报告编辑功能;统计分析报表编辑功能;在线仪控功能;
-人员进出系统记录;主从式控制模式(Master/SlaveControlMode);支援BarCodeReader;支持ShopFloor制程管制软件;远程网络监控。
2、测试命令编辑,帮助改善测试速度;
3、具有给任何电源供应器测试应用的测试项目编辑能力;
4、广泛的模块化硬件以提供高准确及重复量测;
5、经由系统预测试项目,可提高测试生产率;
6、最佳成本效益比;
7、根据使用者的需求可以自由扩增硬件;
8、图形化接口(Windows98/NT/2000/XP以上的作业环境);
9、可以与自动线轻松搭配,组成无人作业站;
10、可以选择高压/电性能二合一测试治具,为企业节省作业人员。
产品优势:Productadvantage
1、ATE-8602开关电源自动测试系统适用于AC/DC或DC/DC之电源供应器、适配器、电池充电器等开关电源的特性测试,量身订作并优化标准测试项目,测试效能佳,符合大量生产测试要求。
2、ATE-8602开关电源自动测试系统是在生产线测试开关电源最可靠的自动测试系统,可以一次性测试4-16颗待测产品,也可以测试2-16组输出的待测产品,测试效率高,大大提高生产线的测试产能。
3、ATE-8602开关电源自动测试系统兼具灵活性的硬件架构,软件支持多家品牌的硬件设备,具体如下:
(1)、可编程交流电源供应器:
(2)、可编程直流电源供应器:
(3)、可编程直流电子负载:
(4)、数字功率表:
(5)、数字万用表:
(6)、数字存储示波器:
(7)、时序/杂讯测试仪:
(8)、PCII/OCARD:
4、系统软件功能强大,操作简单方便,容易使用,符合生产线使用需求。
5、ATE-8602开关电源自动测试系统软件具有报表自动生成、制作、统计分析和管理功能,能够产生各种测试报表,进行系统管理,可满足现代化中的品保和生产线的需求。另此系统还可以与制造资讯系统(Shop-FloorSystem)连线,以高效率控制生产流程。
6、软件功能:
(1)、左右自动切换测试,节省时间,效率高;
(2)、模块化设计、扩充性强、维修方便;
(3)、测试程序采用自助式菜单设计,编辑简单快捷;
(4)、强大的测试报表功能;
(5)、用户权限设定功能。
技术指标:Technicalspecifications
综合测试项目:
输入特性测试
1、输入冲击电流测试;
2、输入有效值电流测试;
3、输入峰值电流测试;
4、输入功率测试;
5、输入电流谐波测试;
6、输入功率因数测试;
7、输入电压缓升/降测试;
8、输入频率缓升/降测试;
9、输入断电测试;
10、输入电源失真仿真测试;
输出特性测试
11、直流输出电压测试;
12、直流输出电流测试;
13、峰对峰值噪声测试;
14、有效值噪声测试;
15、电流涟波测试;
16、效率测试;
17、测试中调整测试;
18、电源备妥信号(Powergood);
19、电源失效信号(Powerfail);
20、开启电源供应器信号(PSON);
21、扩充量测测试;
22、波形读取测试;
23、过冲电压测试;
稳定度测试
24、电流稳定度测试
25、电压稳定度测试;
26、综合稳定度测试;
保护功能测试
27、短路保护测试;
28、过电压保护测试;
29、低电压保护测试;
30、过载保护测试;
31、过功率保护测试;
时序测试
32、输出上升波形(Powerup);
33、输出下降波形(Powerdowen);
34、瞬时反应时间测试;
35、瞬时电压测试;
36、开机时间;
37、上升时间;
38、下降时间;
39、关机时间;
40、额外量测测试;
41、输出电压顺序(Tracking);
42、波形抖动测试(SwingCheck);
特殊测试
43、风扇速度测试;
44、自动调整;
45、关联性测试(PoutVSEff);
46、待测物量测功能验证;
47、高电流斜率负载测试;
特殊功能
48、Canbus读/写;
49、IC读/写;
50、GPIB读/写;
51、RS232读/写;
52、RS485读/写;
53、TTL信号控制;
54、继电器控制;
55、条形码读取;
56、数位电表量测;
*测试项目需要不同的硬件设备来支持,使用者可以根据不同的测试要求自由的选择不同的硬件。
本数据来源于百度地图,最终结果以百度地图最新数据为准。
产品用途:Productuse
开关电源、适配器、充电器、DC/DC转换器、通讯电源、TV电源、医用电源、军用航空电源等。
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