什么是PRBS

Posted 2023-05-01

参考技术A PRBS：Pseudo-Random Binary Sequence，即伪随机码，常用于高速串行通道的测试。为什么叫伪随机，因为其对于信道来说，码型看上去像是随机的，没有规律的出现，但实际上的码型是由生成多项式确定了的，并且有重复周期。要理解它，先从实现机制说起。

线性反馈移位寄存器这个名字，首先它是个移位寄存器，然后这个移位寄存器的输入是上一个状态的线性组合。看一个例子：

该LFSR对应的生成多项式为：

多项式里的1代表输入，即x^0。x^3与x^4分别代表移位寄存器的第3位与第4位。

移位寄存器的动作过程如同上面图中所示，每一次移位都会使移位寄存器切换到下一个状态，4位移位寄存器总共可以有2^4=16种状态，除去0000状态之外，该LFSR可以在剩下的15个状态中循环切换。

如果我们令LFSR的状态从0001开始，每一次移位都将x^4输出，则可以生成的随机码序列为：

100010011010111 - 100010011010111 - 100010011010111……

完成15个bit输出后，循环重复。

那么为什么选用第3位与第4位相加反馈？如果是选用第2位与第4位会怎么样？

同样以0001开始，LFSR的状态切换过程为：

可以看到，只遍历了6个状态就回到了初始状态，生成的随机序列为100010……

只有6个随机码，然后开始循环重复，随机性显然不如之前的多项式，而且如果使用其它初始状态，可能会生成不同的随机码。（例如初始状态为1111）

前面的生成多项式（1+x^3+x^4)称为MLS（Maximum Length Sequence），关于MLS分析有时间再单独讨论，常用的PRBS都是MLS。

不同的PRBS生成多项式可以生成不同的码型，有不同的应用场景，以PRBS7为例，移位寄存器可以遍历除0000000外的所有状态，所以可以遍历的状态为2^7-1个，生成的码型位数为2^7-1。码型中连续1最长为7位，最长连续0为6位。在实际应用中常用于8B/10B编码的信道测试，8B/10B编码的码型最长的1或0的位数为5位。同样的信道使用PRBS7码型要比8B/10B编码产生的结果要稍差一些，这样也可以保证一定的设计裕量。

无标题

一、测试结果

二、
测试记录
1.眼图性能测试
1.1测试环境：
在常温下，误码仪发码（速率10.3125G，码型prbs31）,在示波器上测试模块光\\电眼图；

1.2光眼图波形如下：

1.2电眼图波形 (R+\\R-)

眼图性能测试结果：PASS

2.DDM测试
2.1测试环境:在室温(18~25℃)状况下，将样品模块在夹具中上电自环工作半小时温度稳定后测试；

3.功耗测试
3.1 测试环境
分别在0/25/70℃的环境温度使模块工作; 待其温度稳定后, 记录电流电压值、计算功耗；

4.数据流误码测试
4.1 测试环境
仪表为Stelight® 32G-Bert ，下图端口3为被测10G LR模块

打流启动开始时间22/04/28日PM16:30时

打流查询时间22/04/29日AM:09时，时长约16小时,未发现BER错误。

数据信号误码测试结果：PASS.

5.兼容性测试
5.1交换机 H3C-S6520

交换机软硬件版本信息

端口状态

DDM信息

交换机兼容性测试结果： PASS