利用接收机测试提高汽车车载网络性能
白皮书
目录
- 对更快车载网络的需求 - 3
- 物理层测试 - 5
- 接收机测试的准备工作 - 6
- 汽车产业趋势推动了对接收机测试的聚焦 - 8
- 超越 NRZ 的复杂调制格式 - 10
- 接收机的物理层验证 - 13
- 汽车标准 - 14
- 不进行测试的后果 - 17
- 器件表征 - 20
- 构建高速网络的代价 - 21
- 信赖是德科技 - 21
- 了解更多 - 21
对更快车载网络的需求
随着汽车行业把重心转向制造全自动驾驶汽车和全电动汽车，汽车电子器件的架构越来越复杂。传感器、控制器以及它们之间的接口不断增加，功能也随之扩展。
现在，汽车电子器件的规模还在持续壮大，汽车要处理的传感器、控制器和接口数量要比五年或十年之前多得多。现代汽车包含许多应用，随着时间的推移，这些应用会变得更加复杂。它们需要更高的带宽、更快的数据传输速度和更可靠的网络。在区域或域架构内进行功能整合可以减少要处理的节点数，尽管各节点的复杂性仍会增加。每个电子控制单元（ECU）或网关都能提供更多处理能力，可以访问多个不同的输入/输出（I/O）。为了让车辆实现自动化程度更高的操作，传感器和电子器件收集的数据必须快速、准确地传输给主 CPU。
试想一下，当您在倒车的时候车后方有一个骑车的孩子。您会查看当前汽车上都会配备的倒车摄像头，但细心的司机还是会转头去看看后方的情况。这样的话，即使倒车摄像头出现故障或黑屏一两秒钟，您也有很大的机会看到后方的孩子并采取避让动作。然而，对于全自动驾驶汽车来说，倒车摄像头要发挥至关重要的作用。就算只是丢失一秒钟的传输，也可能事关这个孩子的生死。
驾乘人员需要从他们所乘坐的车辆来获取准确信息。倒车摄像头提供给显示屏的信息真实准确地反映了汽车后方的实时情形。车载网络的价值就体现在这里。车内网络将车尾摄像头的信号传输至中控台显示屏。在保险杠到显示屏之间，不得有任何干扰破坏或数据更改。为确保这一点，我们必须采取可重复的方式使用标准限值来测试系统元器件，从而促进不同系统厂商之间的互操作性。这一级别的测试能够帮助工程师尽量控制外场发生故障的风险，确保所有人的安全。
但是，如何才能证明数据在传输过程中没有损耗？
物理层测试
是德科技将测试分为不同的层。我们会对物理层（PHY）或物理信号进行测试，了解它以什么方式发送消息，然后在另一端以什么方式接收消息。物理层测试包括信号完整性测试，目的是消除来自其他源头的失真、反射、衰减和/或耦合噪声。接下来，您要在更高层级验证被测器件（DUT）的功能以及 PHY 与ECU 之间的信号传输，了解信号传输是否划分了正确的优先级。在测试过程中，您需要将 DUT 放到一系列压力环境中，并识别它在哪个阶段发生故障。整个系统的测试都至关重要，但本白皮书所关注的重点是物理层的接收机测试。
IVN 物理层测试架构
在本白皮书中，链路指的是一个 ECU 到另一个 ECU 的连接，譬如从 ECU 到显示器或从传感器到 ECU。链路由三个要素组成——发射机、接收机和无源互连，包括电缆和直连连接器。对于双向车载以太网，您需要测试链路，并评测连接两端的发射机 和接收机以及它们之间的连接。串行器/解串器（SerDes）链路包括下行链路和上行链路发射机和接收机，以及它们之间的连接。SerDes 与生俱来的不对称性意味着，测试要求会因为测试方向而发生变化。
实时示波器大幅过采样数据，以便将模拟特性与技术指标进行比较。通过捕获基本符号频率的多次谐波，发射机测试可以获得有关特定操作的线性度、功率谱密度（PSD）和输出抖动的独特见解。您可以使用任意波形发生器（AWG）进行接收机测试，从而得出复杂的宽带噪声配置文件。
AWG 的用途极其丰富，它可以将数字存储器记录转换为模拟输出。如果将汽车噪声配置文件视为电压与时间的关系，那么您可以使用测试计划所要求的任意宽带噪声信号源组合对 AWG 进行编程。矢量网络分析仪（VNA）可以表征无源互连、电缆或适配器的响应，指示哪里存在阻抗失配或不合格的衰减。您还可以使用 VNA 来分析发射机并评测端口的回波损耗。
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