隨著汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展，ADAS系統(tǒng)、高清車載信息娛樂系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、云服務(wù)及大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)在車輛上的應(yīng)用，導致車載網(wǎng)絡(luò)上交互的信息量越來越大，數(shù)據(jù)傳輸速率越來越高。CAN總線等傳統(tǒng)車載總線已無法滿足數(shù)據(jù)傳輸需求，亟需一種高帶寬、可開放、可擴展、兼容性強的車載網(wǎng)絡(luò)。這種需求促使了通信行業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)在汽車工業(yè)的應(yīng)用，以太網(wǎng)將取代CAN總線成為車載網(wǎng)絡(luò)主干網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和交換。

車載以太網(wǎng)是一種連接車內(nèi)電子單元的新型局域網(wǎng)技術(shù)，在單對非屏蔽雙絞線上可實現(xiàn) 100 Mbit/s 或1 Gbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率（1000BASE-T1）。相比于傳統(tǒng)以太網(wǎng)，車載以太網(wǎng)還需要滿足汽車行業(yè)高可靠性、低電磁輻射、低功耗、帶寬分配、低延遲以及同步實時性等方面的要求，這將給車載以太網(wǎng)通道和組件的性能提出更高的要求。

本文介紹了采用芯和半導體SnpExpert軟件進行車載以太網(wǎng)測試結(jié)果性能分析的流程。SnpExpert軟件提供了一種快速了解系統(tǒng)中無源互連器件電氣特性的方法，不僅可以查看 S 參數(shù)頻域特性，還可以查看時域反射結(jié)果（TDR）。軟件提供功能包括：差分對和 victim/aggressor 設(shè)置的一鍵定義，內(nèi)置的NEXT/ FEXT/ PSXT/ ILD/ ICR/ ICN公式方便用戶快速評估串擾；內(nèi)置 delay 和 skew 計算器無需繁瑣的電路原理圖繪制；采用內(nèi)置以太網(wǎng)，SAS，PCIe，SATA，USB 和OIF CEI等的合規(guī)性指標可快速顯示 S 參數(shù)合規(guī)性；內(nèi)置模板自動執(zhí)行從 S 參數(shù)繪圖到生成 Word 或 PPT 報告的流程等。

仿真測試結(jié)果快速分析流程

1. S參數(shù)質(zhì)量檢查

芯和半導體SnpExpert軟件內(nèi)置仿真或測試S參數(shù)結(jié)果質(zhì)量檢查的功能，用評分的方式顯示出S參數(shù)無源性、因果性和互異性指標，對 S 參數(shù)質(zhì)量進行評估，并加入強制修正算法改善 S 參數(shù)的無源性、互異性和因果性。

圖1：S參數(shù)質(zhì)量檢查

2. 頻域指標查看

SnpExpert軟件支持頻域指標查看，包括S， Y， Z參數(shù)， 差分S參數(shù)， Group delay， VSWR等，并支持自定義函數(shù)操作。

圖2：頻域結(jié)果查看

3. 時域指標查看

SnpExpert軟件支持TDR、TDT等時域指標的查看分析。

圖3：時域結(jié)果查看

4. 延時和抖動分析

SnpExpert軟件內(nèi)置單端和差分對延時和偏移量計算模塊，可以一鍵完成通道信號延時和通道間偏移量計算，快速評估信號傳輸特性。

圖4：延時和抖動計算

5.高效串擾分析

SnpExpert軟件內(nèi)嵌串擾分析模塊，使串擾分析變得更加容易，支持快速設(shè)置攻擊網(wǎng)絡(luò)端口和受害網(wǎng)絡(luò)端口，支持快速計算PSXT、ILD、ICR、ICN和COM等指標。

圖5：攻擊網(wǎng)絡(luò)端口和受害網(wǎng)絡(luò)端口快速設(shè)置

圖6：PSXT、ILD、ICR、 ICN和COM等指標計算

圖7：串擾分析結(jié)果

6.夾具去嵌

SnpExpert軟件內(nèi)置TOD算法幫助工程師去除夾具的影響。算法支持夾具的結(jié)構(gòu)包含2x Thru和1x Open、Short、Reflect，并支持對多端口S參數(shù)進行去嵌。

圖8：TOD去嵌

7.結(jié)果自動判定

SnpExpert軟件內(nèi)置車載以太網(wǎng)協(xié)議IEEE 1000BASE-T1以及其它常用的標準協(xié)議包括IEEE 802.3ap、IEEE 802.3ba、IEEE 802.3bj、OIF CEI-25G/28G、SAS、PCIe、SATA等。實現(xiàn)汽車以太網(wǎng)通道和組件仿真測試結(jié)果與協(xié)議Compliance進行自動對比，快速判定仿真測試結(jié)果是否滿足協(xié)議要求。

圖9：TDR參數(shù)自動判定

圖10：delay參數(shù)自動判定

圖11：插損參數(shù)自動判定

圖12：回損參數(shù)自動判定

8.一鍵生成報告

SnpExpert軟件內(nèi)置報告模板，支持一鍵式繪制各種曲線，并自動生成相應(yīng)的 word 和 ppt 文檔。

圖13：生成報告文檔

總結(jié)本文介紹了采用芯和半導體SnpExpert軟件進行汽車以太網(wǎng)通道和組件仿真測試結(jié)果快速分析的過程，包括S參數(shù)質(zhì)量檢查、時域/頻域指標查看、延時和抖動分析、串擾分析、夾具去嵌等功能。用戶可以通過軟件內(nèi)置的車載以太網(wǎng)協(xié)議，實現(xiàn)插損、回損、TDR、延遲等指標參數(shù)結(jié)果自動判定并一鍵生成報告，大大提高了設(shè)計效率。