隨著汽車電子技術的飛速發展，ADAS系統、高清車載信息娛樂系統、車聯網系統、云服務及大數據等新興技術在車輛上的應用，導致車載網絡上交互的信息量越來越大，數據傳輸速率越來越高。CAN總線等傳統車載總線已無法滿足數據傳輸需求，亟需一種高帶寬、可開放、可擴展、兼容性強的車載網絡。這種需求促使了通信行業以太網技術在汽車工業的應用，以太網將取代CAN總線成為車載網絡主干網，實現數據傳輸和交換。

車載以太網是一種連接車內電子單元的新型局域網技術，在單對非屏蔽雙絞線上可實現 100 Mbit/s 或1 Gbit/s 的數據傳輸速率（1000BASE-T1）。相比于傳統以太網，車載以太網還需要滿足汽車行業高可靠性、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測試結果性能分析的流程。SnpExpert軟件提供了一種快速了解系統中無源互連器件電氣特性的方法，不僅可以查看 S 參數頻域特性，還可以查看時域反射結果（TDR）。軟件提供功能包括：差分對和 victim/aggressor 設置的一鍵定義，內置的NEXT/ FEXT/ PSXT/ ILD/ ICR/ ICN公式方便用戶快速評估串擾；內置 delay 和 skew 計算器無需繁瑣的電路原理圖繪制；采用內置以太網，SAS，PCIe，SATA，USB 和OIF CEI等的合規性指標可快速顯示 S 參數合規性；內置模板自動執行從 S 參數繪圖到生成 Word 或 PPT 報告的流程等。

仿真測試結果快速分析流程

1. S參數質量檢查

芯和半導體SnpExpert軟件內置仿真或測試S參數結果質量檢查的功能，用評分的方式顯示出S參數無源性、因果性和互異性指標，對 S 參數質量進行評估，并加入強制修正算法改善 S 參數的無源性、互異性和因果性。

圖1：S參數質量檢查

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， 差分S參數， Group delay， VSWR等，并支持自定義函數操作。

圖2：頻域結果查看

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：時域結果查看

4. 延時和抖動分析

SnpExpert軟件內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軟件內嵌串擾分析模塊，使串擾分析變得更加容易，支持快速設置攻擊網絡端口和受害網絡端口，支持快速計算PSXT、ILD、ICR、ICN和COM等指標。

圖5：攻擊網絡端口和受害網絡端口快速設置

圖6：PSXT、ILD、ICR、 ICN和COM等指標計算

圖7：串擾分析結果

6.夾具去嵌

SnpExpert軟件內置TOD算法幫助工程師去除夾具的影響。算法支持夾具的結構包含2x Thru和1x Open、Short、Reflect，并支持對多端口S參數進行去嵌。

圖8：TOD去嵌

7.結果自動判定

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

圖9：TDR參數自動判定

圖10：delay參數自動判定

圖11：插損參數自動判定

圖12：回損參數自動判定

8.一鍵生成報告

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

圖13：生成報告文檔

總結本文介紹了采用芯和半導體SnpExpert軟件進行汽車以太網通道和組件仿真測試結果快速分析的過程，包括S參數質量檢查、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置的車載以太網協議，實現插損、回損、TDR、延遲等指標參數結果自動判定并一鍵生成報告，大大提高了設計效率。