采用芯和半导体SnpExpert软件进行车载以太网测试结果性能分析的流程

 

随着汽车电子技术的飞速发展，ADAS系统、高清车载信息娱乐系统、车联网系统、云服务及大数据等新兴技术在车辆上的应用，导致车载网络上交互的信息量越来越大，数据传输速率越来越高。CAN总线等传统车载总线已无法满足数据传输需求，亟需一种高带宽、可开放、可扩展、兼容性强的车载网络。这种需求促使了通信行业以太网技术在汽车工业的应用，以太网将取代CAN总线成为车载网络主干网，实现数据传输和交换。

车载以太网是一种连接车内电子单元的新型局域网技术，在单对非屏蔽双绞线上可实现 100 Mbit/s 或1 Gbit/s 的数据传输速率（1000BASE-T1）。相比于传统以太网，车载以太网还需要满足汽车行业高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面的要求，这将给车载以太网通道和组件的性能提出更高的要求。

本文介绍了采用芯和半导体SnpExpert软件进行车载以太网测试结果性能分析的流程。SnpExpert软件提供了一种快速了解系统中无源互连器件电气特性的方法，不仅可以查看 S 参数频域特性，还可以查看时域反射结果（TDR）。软件提供功能包括：差分对和 victim/aggressor 设置的一键定义，内置的NEXT/ FEXT/ PSXT/ ILD/ ICR/ ICN公式方便用户快速评估串扰；内置 delay 和 skew 计算器无需繁琐的电路原理图绘制；采用内置以太网，SAS，PCIe，SATA，USB 和OIF CEI等的合规性指标可快速显示 S 参数合规性；内置模板自动执行从 S 参数绘图到生成 Word 或 PPT 报告的流程等。

仿真测试结果快速分析流程

1. S参数质量检查

芯和半导体SnpExpert软件内置仿真或测试S参数结果质量检查的功能，用评分的方式显示出S参数无源性、因果性和互异性指标，对 S 参数质量进行评估，并加入强制修正算法改善 S 参数的无源性、互异性和因果性。

图1：S参数质量检查

2. 频域指标查看

SnpExpert软件支持频域指标查看，包括S， Y， Z参数， 差分S参数， Group delay， VSWR等，并支持自定义函数操作。

图2：频域结果查看

3. 时域指标查看

SnpExpert软件支持TDR、TDT等时域指标的查看分析。

图3：时域结果查看

4. 延时和抖动分析

SnpExpert软件内置单端和差分对延时和偏移量计算模块，可以一键完成通道信号延时和通道间偏移量计算，快速评估信号传输特性。

图4：延时和抖动计算

5.高效串扰分析

SnpExpert软件内嵌串扰分析模块，使串扰分析变得更加容易，支持快速设置攻击网络端口和受害网络端口，支持快速计算PSXT、ILD、ICR、ICN和COM等指标。

图5：攻击网络端口和受害网络端口快速设置

图6：PSXT、ILD、ICR、 ICN和COM等指标计算

图7：串扰分析结果

6.夹具去嵌

SnpExpert软件内置TOD算法帮助工程师去除夹具的影响。算法支持夹具的结构包含2x Thru和1x Open、Short、Reflect，并支持对多端口S参数进行去嵌。

图8：TOD去嵌

7.结果自动判定

SnpExpert软件内置车载以太网协议IEEE 1000BASE-T1以及其它常用的标准协议包括IEEE 802.3ap、IEEE 802.3ba、IEEE 802.3bj、OIF CEI-25G/28G、SAS、PCIe、SATA等。实现汽车以太网通道和组件仿真测试结果与协议Compliance进行自动对比，快速判定仿真测试结果是否满足协议要求。

图9：TDR参数自动判定

图10：delay参数自动判定

图11：插损参数自动判定

图12：回损参数自动判定

8.一键生成报告

SnpExpert软件内置报告模板，支持一键式绘制各种曲线，并自动生成相应的 word 和 ppt 文档。

图13：生成报告文档

总结本文介绍了采用芯和半导体SnpExpert软件进行汽车以太网通道和组件仿真测试结果快速分析的过程，包括S参数质量检查、时域/频域指标查看、延时和抖动分析、串扰分析、夹具去嵌等功能。用户可以通过软件内置的车载以太网协议，实现插损、回损、TDR、延迟等指标参数结果自动判定并一键生成报告，大大提高了设计效率。　　

      审核编辑：彭静