PRBS与Scramble实现原理详解：测试与抖动评估

本文主要探讨了PRBS（Pseudo-Random Binary Sequence）和Scramble技术在通信系统中的实现及其应用。PRBS是一种伪随机序列生成器，常用于测试和验证通信链路的性能，尤其是在以太网和高速光通信（如SDH/SONET/OTN）中。PRBS测试模式通过将收发器置于环回模式，利用其产生的噪声信号来检测链路的线性损害和抖动等问题。 在以太网帧结构中，PRBS码型生成器用于在PCS-PMA接口上传输数据，有10位和64位两种配置，其中PRBS9适用于这两种宽度。对于不同带宽的链路，会选择合适的PRBS长度进行评估，例如PRBS7和PRBS9用于测试8B/10B编码的链路，而PRBS15用于抖动评估，PRBS23或PRBS31则用于非8B/10B链路的抖动测试。 Scramble，即扰频器，是一种数据随机化的技术，它有助于改善数据通信系统的动态特性，比如CDR（Clock and Data Recovery）电路的性能。扰频器采用x58+x39+1多项式，既支持同步扰频（如在Interlaken应用中）又支持异步（自同步）扰频，后者特别适用于10GBASE-R协议。异步模式下，无需初始种子，只需连续馈送数据到LFSR，同步头位跳过扰频过程。而在同步模式下，初始种子根据具体协议设置，并在数据发送前进行自启动和状态检查。 PRBS与Scramble的实现是现代通信系统中不可或缺的组成部分，它们确保了信号质量的稳定性和一致性，对于维护高效、可靠的通信网络至关重要。理解并掌握这两种技术对于从事IT行业的工程师来说是提升技术水平和解决实际问题的关键。