¿Qué es PRBS?
PRBS: secuencia binaria pseudoaleatoria, que es un código pseudoaleatorio, se utiliza a menudo para probar canales serie de alta velocidad. ¿Por qué se llama pseudoaleatorio? Porque para el canal, el patrón parece aleatorio y aparece de forma irregular. Sin embargo, el patrón real está determinado por un polinomio generador y tiene un período de repetición. Para entenderlo, comience con el mecanismo de implementación.
El nombre registro de desplazamiento de retroalimentación lineal, en primer lugar, es un registro de desplazamiento, y luego la entrada de este registro de desplazamiento es una combinación lineal del estado anterior. Veamos un ejemplo:
El polinomio generador correspondiente a este LFSR es:
El 1 en el polinomio representa la entrada, que es x^0. x^3 y x^4 representan el tercer y cuarto bit del registro de desplazamiento respectivamente.
El proceso de acción del registro de desplazamiento es como se muestra en la figura anterior. Cada desplazamiento hará que el registro de desplazamiento cambie al siguiente estado. Un registro de desplazamiento de 4 bits puede tener un total de 2^4. = Hay 16 estados, excepto el estado 0000, el LFSR puede recorrer los 15 estados restantes.
Si dejamos que el estado de LFSR comience desde 0001, y cada cambio generará x^4, la secuencia de código aleatorio que se puede generar es:
100010011010111 - 100010011010111 - 100010011010111... …
Después de completar la salida de 15 bits, el ciclo se repite.
Entonces, ¿por qué elegir la retroalimentación aditiva del tercer y cuarto dígito? ¿Qué pasará si se seleccionan los puestos 2º y 4º?
También a partir de 0001, el proceso de cambio de estado de LFSR es:
Se puede ver que solo atraviesa 6 estados antes de regresar al estado inicial, y la secuencia aleatoria generada es 100010...
Solo hay 6 códigos aleatorios, y luego el ciclo comienza a repetirse. La aleatoriedad obviamente no es tan buena como el polinomio anterior, y si se usan otros estados iniciales, pueden aparecer códigos aleatorios diferentes. ser generado. (Por ejemplo, el estado inicial es 1111)
El polinomio generador anterior (1 x^3 x^4) se llama MLS (Secuencia de longitud máxima). Discutiremos el análisis MLS por separado cuando tengamos tiempo. Los PRBS más utilizados son MLS.
Diferentes polinomios generadores de PRBS pueden generar diferentes patrones de código y tener diferentes escenarios de aplicación. Tomando PRBS7 como ejemplo, el registro de desplazamiento puede atravesar todos los estados excepto 0000000, por lo que los estados atravesables son 2^ 7-1, el. El número de dígitos del patrón generado es 2^7-1. El 1 continuo más largo del patrón tiene 7 dígitos y el 0 continuo más largo tiene 6 dígitos. En aplicaciones prácticas, se utiliza a menudo para pruebas de canales de codificación 8B/10B. El número más largo de 1 o 0 bits en el patrón de codificación 8B/10B es 5. El mismo canal que utiliza el código PRBS7 producirá resultados ligeramente peores que la codificación 8B/10B, lo que también puede garantizar un cierto margen de diseño.