【转】PRBS（Pseudo Random Binary Sequence）介绍

发表于 2017/12/25 14:13:51 阅读（7135）

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PRBS是Pseudo Random Binary Sequence的缩写，即“伪随机二进制序列”的意思。PRBS码具有“随机”特性，是因为在PRBS码流中，二进制数“0”和“1”是随机出现的，但是它又和真正意义上的随机码不同，这种 “随机”特性只是局部的，即在周期内部，“0”和“1”是随机出现的（码流生成函数与初始码确定后，码流的顺序也是固定的），但各个周期中的码流却是完全相同的，所以我们称其为“伪”随机码。

PRBS码的周期长度与其阶数有关，常用的阶数有7、9、11、15、20、23、31，也就是我们常说的PRBS7、PRBS9、PRBS11、PRBS15、PRBS20、PRBS23、PRBS31。

对于n阶PRBS码，每个周期的序列长度为2ⁿ-1，在每个周期内，“0”和“1”是随机分布的，并“0”和“1”的个数相等，连“1”的最大数目为n，连“0”的最大数目为n-1(反转后就是n-1个连“1”和n个连“0”)。下图是常用阶数码流参数统计表：

在对高速信号链路进行误码测试时，基本上都是利用PRBS码流来模拟真实的线网码流环境，因为在线网中，所有的数据都是随机出现的，没有任何规律可言，而PRBS码流在一定程度上具有这种“随机数据”特性，二进制“0”和“1”随机出现，其频谱特征与白噪声非常接近。PRBS码流的阶数越高，其包含的码型就越丰富，就越接近真实的线网环境，测试的结果就越准确。

一个PRBS序列可以串/并转换成多路（2、4、8、16…路），每路输出的速率降低，但仍然保持原序列的一切特征；反之，同一时钟源低速率多路（2、4、8、16…路）同一n数的PRBS可以经并/串转换成高速率的n阶PRBS。

PRBS码型发生器由移位寄存器和异或门(XOR)组成，如下图所示：

标准的PRBS码流中，二进制数“0”和“1”的比例是相等的，但是在某些特点测试场合下，要求加大码流中“0”或“1”的比重，这就有了Variable Mark Ratio Quasi-PRBS，此码也是以PRBS码为基础的，常见的Mark Ratio有1/8,1/4,3/3和7/8(标准PRBS码的Mark Ratio为1/2)，如下图所示：