信号完整性分析基本概念之PRBS码型

        在信号完整性测试或者仿真过程中，我们通常需要给一个通道发送PRBS码型，那么什么是PRBS码型呢？

        PRBS全称是Pseudo-Random Binary Sequence，翻译过来就是伪随机二进制序列，什么是伪随机呢，随机就是说PRBS码型的0和1是随机出现的，“伪”的意思就是PRBS并不是真正的随机，而是在一个周期内是随机的，但是整个数据流有无数个周期，每个周期的数据流是完全一致的，所以称为伪随机。

        在真实的使用场景中，数据流是完全随机的，PRBS码型与实际场景的数据传输很相似，所以就可以模拟真实的数据流，目前常用的PRBS码有PRBS7, PRBS9, PRBS11, PRBS15, PRBS32等。PRBS码的常规格式是PRBSr, r表示寄存器的长度，如PRBS7就表示PRBS码对应的寄存器是7位，一个周期可以产生2的7次方减一个数据，也就是127个数据。

        说到PRBS码型就必须要提一下LFSR: linear feedback shift register， 线性反馈移位寄存器，在ADS里的解释如下：

线性反馈移位寄存器组件可用于生成具有用户定义的递归关系的 PN 序列。 LFSR 的输入是时钟信号。每次输入信号从 0 转换到 1 时，都会在输出处生成一个新的位值。（The linear feedback shift register component can be used to generate PN sequences with user-defined recurrence relations. The input to the LFSR is a clock signal. A new bit value is generated at the output every time the input signal transitions from 0 to 1. ）

 寄存器的初始值称为种子（seed），上图中Dn-r到Dn这个序列称为种子，移位寄存器的初始内容由Seed 的值指定，seed的最大有效值为2的r次方减1。通常N位的线性反馈寄存器最多有 2'N 个不同的状态。但是如果出现初值为N个0的情况，线性反馈寄存器陷入死循环，要排除掉。所以N位线性反馈寄存器能产生最长的不重复序列为 2'N-1。

在下一个时钟周期内，Dn的值移位到Dn-1，Dn-1的值移位到Dn-2，Dn-2的值移位到Dn-3，Dn-(r-1)的值移位到Dn-r，那么如何确定Dn的值呢，这就要引入二进制反馈系数Feedbacklist（非零反馈系数的抽头位置（tap positions for non-zero feedback coefficients））这个概念，Feedbacklist确定了由哪几个位置的值来确定Dn的值，也就是说在上图中，Feedbacklist确定了a(1)到a(r)的值。

例如，FeedbackList 为 7 3 2 1 ,那么可知移位寄存器长度为 7，其中第7/3/2/1位置的数据被抽头确定新的Dn值； FeedbackList 中允许的最大值为 31，这导致最大移位寄存器长度为 31。

 举个栗子：

 

 参考下方文章：

【电子技术】什么是LFSR？_那么菜的博客-CSDN博客。

PRBS码是什么？PRBS生成原理介绍（转）_prbs码型_xiaohaolaoda的博客-CSDN博客

PRBS码知多少（一） - 知乎

PRBS码知多少（二） - 知乎

PRBS码知多少（三） - 知乎