Introduzione all'uso dello strumento HP3784A Appendice C

Appendice C

Introduzione all'uso dello strumento HP3784A

L’analizzatore di trasmissioni digitali HP3784A è uno strumento che effettua analisi di errori su trasmissioni digitali con clock rates comprese tra 1Kb/s a 50 Mb/s.Lo strumento comprende un generatore di segnali e un ricevitore conformi agli standard CCITT e CEPT per le interfacce a 704 Kb/s, 2048 Kb/s, 8448 Kb/s e 34368 Kb/s. Il trasmettitore fornisce un flusso di dati ad appropriati livelli, formati e impedenze richieste dall’equipaggiamento sotto test. Il ricevitore monitorizza e riceve il flusso dei dati per il calcolo degli errori sui bit e codici e può essere sincronizzato con uno solo alla volta dei 4 rates del CEPT standars, oppure per il bit error in un range compreso da 1 kb/s a 50Mb/s quando si utilizza l’interfaccia binaria. Per la misura del bit error lo strumento prevede un’analisi degli errori basata sulle raccomandazioni del CCITT G.821.

Lo strumento può essere controllato da remoto tramite l’ interfaccia HPIB conforme al protocollo IEEE 488.1 o con la porta seriale RS-232C. I dati possono essere registrati in forma numerica o in forma grafica su una stampante esterna.

Procediamo con la descrizione delle pagine fondamentali per una corretta impostazione dello strumento, affinché sia possibile eseguire delle misurazioni proponendo direttamente l’interfaccia realizzata attraverso LabView per il controllo in remoto.

Preset panel - Pagina 1

Salvataggio e caricamento configurazioni

Fig. C.2 : Pagina 1 interfaccia utente

Sul pannello di controllo dopo le prime due pagine dedicate all’indice troviamo la pagina Preset Panel, questa ci permette di memorizzare e richiamare 5 impostazioni di setup direttamente sulla memoria interna dello strumento. L’utente mediante il tasto Function sceglie l’azione da compiere mentre con il tasto Panel Memory sceglie lo slot di memoria.

Recall from panel memory

Scegliendo e lo slot 0 possiamo resettare lo strumento alle impostazioni iniziali di default. Per far eseguire sia il salvataggio che il caricamento delle impostazioni bisogna, dopo aver selezionato l’opzione, premere il tasto EXEC.

La voce Keybord lock, che sullo strumento permette di bloccare il settaggio da casuali interferenze, non essendo controllabile in remoto, è stata disabilitata.

Tx Setup-Pagina 2

Fig. C.3 : Pagina 2 interfaccia utente

Nella seconda pagina l’utente ha la possibilità di settare i vari parametri che caratterizzano il trasmettitore: Data out, Clock, Offset, Pattern, Er. Add, Zero Sub. e Clock Out.

Data Out

Sono disponibili due modalità di trasmissione: binaria e ternaria; quando impostiamo binaria possiamo scegliere il livello degli impulsi trasmessi ECL o TTL, il primo con lo 0 binario a – 2V mentre il secondo con lo 0 binario a 0V. Il segnale generato per l’interfaccia binaria non ha il ritorno a zero (NRZ) ed è disponibile sul jack a impedenza 75 ohm .

L’interfaccia ternaria può generare due tipi di codice, AMI o HDB3 entrambi bipolari, con ritorno a zero (RZ) ed un duty cicle pari al 50% ± 6%. Per i quattro clock rates standard 704 Kb/s, 2048 Kb/s, 8448 Kb/s e 34368 Kb/s il segnale è disponibile sul BNC a 75 ohm, mentre

per i rates di 704 Kb/s e 2048 Kb/s possiamo optare anche per l’interfaccia 120 TERM, in tal caso il segnale è disponibile sui 3-pin Siemens. Questo modello è fornito di una funzione opzionale (opzione 006) che, come già detto, permette di impostare una interfaccia co-direzionale o binaria con velocità a 64 Kb/s (per avere disponibile l’opzione co-co-direzionale bisogna prima impostare lo standard rate a 64 Kb/s o metterlo variabile)

Clock Generator

Sono selezionabili tre modi di generazione del clock per il segnale da trasmettere:

Ext: da un generatore esterno attraverso la porta Tx Clock In, le frequenze supportate sono

comprese in un range tra 1 KH/z a 50 MH/z.

Std Rate: a rate standard 704 Kb/s, 2048 Kb/s, 8448 Kb/s, 34368 Kb/s e 64 Kb/s regolabile

attraverso Offset tra -99 e +99 ppm.

Variabile: si sceglie manualmente la velocità di clock generata all’interno, in un range

compreso tra 1 kH/z e 50 MH/z regolabile attraverso Offset tra -99 e +99 ppm.

Pattern

Abbiamo diverse opzioni per generare una stringa da trasmettere:

PRBS: genera una stringa di bit pseudo casuale con 7 differenti lunghezze diripetizione dei

simboli L=2k _{– 1 con k=6,9,11,15,17,20,23 inoltre attraverso ZeroSub è possibile sostituire}

fino a 999 zeri della sequenza generata.

Bit Word: genera una parola di N bit, (dove N è compreso tra 1 e 16) totalmente

programmabile.

Alt-Word: genera due parole (A-B) di lunghezza prefissata di 8 bit ma sempre

programmabili e le trasmette in maniera alternata.

Er Add

Disponibile nell’interfaccia ternaria, permette di aggiungere al flusso dei dati errori sui bit (Bit error) o sui codici (Code error), in maniera manuale attraverso l’apposito tasto Error Add, oppure con probabilità stabilite.

Clock Out

Possiamo scegliere se la fase del clock di trasmissione è normale o invertita rispetto all’uscita dei dati.

Rx setup –pagina 3

Fig. C.4 : Pagina 3 interfaccia utente

La terza pagina permette di impostare i parametri del ricevitore che può essere configurato nei seguenti modi:

Manual: permette di impostare manualmente i vari parametri che sono simili a quelli del

trasmettitore tra cui Data in, Clock rate, Pattern.

Auto: si configura in modo automatico, dopo avere premuto il tasto EXEC, il ricevitore

identifica il formato, la velocità di clock e il tipo di pattern del segnale ricevuto.

Misurazioni – pagina 4

Fig. C.5 : Pagina 4 interfaccia utente

Una volta impostati i parametri di trasmissione e di ricezione e dopo aver deciso il periodo di durata della misura, nella pagina 5, nella pagina 4 vengono visualizzati i risultati delle misurazioni che esegue lo strumento.

Risultati degli errori

I risultati delle misurazione vengono visualizzati come:

Error Count: indica il numero di errori che ci sono stati nella misura.

Error Ratio: è il rapporto tra il numero di errori ed il massimo numero di possibili errori

nell’intervallo della misura. Ricevendo un segnale binario il rapporto è basato sulla frequenza di clock del ricevitore, mentre per il ternario il rapporto è basato sulla frequenza di clock nominale (BER).

Error Interval: indica l’intervallo di tempo in cui si sono verificati errori.

Error Freeinteval: indica l’intervallo di tempo in cui non si sono verificati errori.

I quattro valori vengono calcolati contemporaneamente durante la misura ma è permessa la visualizzazione di uno solo di essi alla volta. Impostando l’interfaccia del ricevitore nel modo binario vengono mostrati gli errori di bit e la frequenza di ricezione. Quando il ricevitore è configurato con l’interfaccia ternaria vengono calcolati sia gli errori di bit che quelli di codice, inoltre l’utente può scegliere se visualizzare gli errori di codice o la misura di offset della frequenza.

Fig. C.6 : Pagina 4 interfaccia utente

Analisi degli errori

L’analisi degli errori è divisa in otto classi:

Availability: è definito come il rapporto tra il numero di secondi “vailable” (validi) nel

periodo di misura e il totale dei secondi della misura. Il termine “vailable” è usato dal CCITT per indicare che un collegamento è adatto a trasmissioni affidabili.

Unvailable: è il rapporto tra il numero di secondi di “unvailable” (non validi) nel periodo di

misura e il totale dei secondi della misura.

3

Un periodo “unvailable” inizia quando il rapporto di errore è minore di 10⎯ per 10 secondi consecutivi; viene giudicato nuovamente “vailable” quando il rapporto di errore è maggiore di 10⎯ 3 _{per 10 secondi consecutivi.}

Error Bursts > 100 errs: conta il numero di misure in cui si superano i 100 errori.

Asy. Err. Secs (1 Error, 2-10 Ers or >10 Ers): misura il numero di secondi dove N errori

Degraded Mins: è il rapporto espresso in percentuale tra i minuti dove la probabilità di

errore è minore della soglia prestabilita 10⎯ 6 _{e i minuti dove essa è maggiore.}

Sever Er. s: é il numero di secondi di validità espressi in percentuale dove il rapporto di

errore è minore della soglia di validità.

Errored secs: è la percentuale di secondi di validità con uno o più errori.

L.T. Mean E.R.: è il rapporto di errore tra le volte che in cui c’è validità e le volte in cui ci

sono errori non gravi.

Le analisi vengono eseguite sulla misura dell’errore di bit conformi allo standard CCITT G.821. I risultati delle analisi possono essere comparati con delle soglie impostabili manualmente (indivual result threshold). Se uno dei valori è minore della rispettiva soglia allora il test risulterà “Fail” (bocciato). Affinché si registri un test “Pass” (passato) la misura dovrà essere maggiore o uguale alla rispettiva soglia.

Periodo di misura – pagina 5

Fig C.7 : Pagina 5 interfaccia utente

La pagina 5 permette di impostare la durata della misura nei modi seguenti:

Manual: usando il tasto star/stop facciamo partire ed arrestare manualmente la misura. Single: impostiamo il periodo di durata della misura che viene eseguito una volta sola. Repeat: impostiamo sempre il periodo della singola misura, ma viene ripetuta ciclicamente

finché non la fermiamo con il tasto Stop.

Allarmi – pagina 6

Fig. C.8 : Pagina 6 interfaccia utente

La sesta pagina permette di monitorare le durate degli allarmi, e di decidere quale tipo di errore (Bit o Code) far riprodurre con un tono udibile (bisognerà attivare il tasto “Audio” sul pannello di controllo).

La durata degli allarmi è calcolata per i seguenti termini:

Power Loss: misura il numero di secondi in cui abbiamo perso “potenza” durante la

misurazione.

AIS: indica quando al ricevitore arriva un segnale di allarme.

Sync Loss: misura il numero di secondi in cui perdiamo la sincronizzazione tra trasmettitore

e ricevitore.

Tx Clock Loss: numero di secondi in cui non viene registrata nessuna transizione dal

Rx Clock Loss: numero di secondi in cui non viene registrata nessuna transizione dal

ricevitore.

Data Loss: misura il numero di secondi in cui il rilevatore di trasmissioni di dati non registra

transizioni (solo per le interfacce ternarie).

Sulla destra del pannello frontale abbiamo anche una serie di Leds che segnalano gli allarmi in modo continuativo:

Fig. C.9 : Blocco Leds

Power Loss: si accende quando c’è una perdita di potenza durante una misurazione. AIS: segnala quando al ricevitore arriva un pattern composto da tutti “1”.

Sync Loss: si illumina quando il ricevitore perde la sincronizzazione con il pattern

trasmesso.

Bit Errors: segnala quando il ricevitore riscontra un bit error. Code Errors: segnala quando il ricevitore riscontra un code error. Jitter Unlock: non supportata da questo modello.

Synt Unlock: segnala quando viene richiesto di sintetizzare una nuova frequenza di clock

da parte del trasmettitore.

Le pagine rimanenti non sono utilizzabili in remoto e sono state riportate sulla interfaccia solo per completezza.