解決方案數字信號測試聯系人

由于真正的預加重電路在實現時需要有相應的放大電路來增加跳變比特的幅度，電路  比較復雜而且增加系統功耗，所以在實際應用時更多采用去加重的方式。去加重技術不是  增大跳變比特的幅度，而是減小非跳變比特的幅度，從而得到和預加重類似的信號波形。 圖 1.29是對一個10Gbps的信號進行-3.5dB的去加重后對頻譜的影響。可以看到，去加  重主要是通過壓縮信號的直流和低頻分量(長0 或者長 1  的比特流),從而改善其在傳輸過  程中可 能造成的對短0或者短1 比特的影響。波形參數測試室數字信號測試常用的測量方法，隨著數字信號速率的提高，波形參數的測量方法越來越不適用了。解決方案數字信號測試聯系人

建立時間和保持時間加起來的時間稱為建立/保持時間窗口，是接收端對于信號保持在 同一個邏輯狀態的**小的時間要求。數字信號的比特寬度如果窄于這個時間窗口就肯定無 法同時滿足建立時間和保持時間的要求，所以接收端對于建立/保持時間窗口大小的要求實 際上決定了這個電路能夠工作的比較高的數據速率。通常工 作速率高一些的芯片，很短的建 立時間、保持時間就可以保證電路可靠工作，而工作速率低一 些的芯片則會要求比較長的建 立時間和保持時間。

另外要注意的是， 一個數字電路能夠可靠工作的比較高數據速率不僅取決于接收端對于 建立/保持時間的要求，輸出端的上升時間過緩、輸出幅度偏小、信號和時鐘中有抖動、信號 有畸變等很多因素都會消耗信號建立/保持時間的裕量。因此一個數字電路能夠達到的比較高數據傳輸速率與發送芯片、接收芯片以及傳輸路徑都有關系。

建立時間和保持時間是數字電路非常重要的概念，是接收端可靠信號接收的**基本要 求，也是數字電路可靠工作的基礎。可以說，大部分數字信號的測量項目如數據速率、信號 幅度、眼圖、抖動等的測量都是為了間接保證信號滿足接收端對建立時間和保持時間的要 求，在以后章節的論述中我們可以慢慢體會。 解決方案數字信號測試聯系人數字信號取值是散的，通過數學方法對原有信號處理，編碼成二進制信號后，再載波的方式發送編碼后的數字流。

簡單的預加重對信號的頻譜改善并不是完美的，比如其頻率響應曲線并不一定與實際 的傳輸通道的損耗曲線相匹配，所以高速率總線會采用階數更高、更復雜的預加重技術。 圖1.28所示是一個3階的預加重，其除了對跳變沿后面的第1個比特進行預加重處理外，跳變沿 之后的第2個比特的幅度也有變化。跳變沿后第1個比特的幅度變化有時也叫Post Cursorl,

跳變沿后的第2個比特的幅度變化有時也叫Post Cursor2。有些總線如PCIe3.0,會對跳變 沿前面的1個比特的幅度也進行調整，叫作Pre Cursor1,有時也稱為PreShoot。

數字信號的帶寬(Bandwidth)

在進行數字信號的分析和測試時，了解我們要分析的數字信號的帶寬是很重要的一點，它決定了我們進行電路設計時對PCB走線和傳輸介質傳輸帶寬的要求，也決定了測試對儀表的要求。

數字信號的帶寬可以大概理解為數字信號的能量在頻域的一個分布范圍，由于數字信號不是正弦波，有很多高次諧波成分，所以其在頻域的能量分布是一個比較復雜的問題。

傳統上做數字電路設計的工程師習慣根據信號的5次諧波來估算帶寬，比如如果信號的數據速率是100Mbps,其快的0101的跳變波形相當于50MHz的方波時鐘，這個方波時鐘的5次諧波成分是250MHz,因此信號的帶寬大概就在250MHz以內。這種方法看起來很合理，因為5次諧波對于重建信號的基本波形形狀是非常重要的，但這種方法對于需要進行精確波形參數測量的場合來說就不太準確了。比如同樣是50MHz 的信號，如果上升沿很陡接近理想方波，其高次諧波能量就比較大；而如果上升沿很緩接近 正弦波，其高次諧波能量就很小。
數字 信號處理系統的基本組成；

需要注意的是，采用8b/10b編碼方式也是有缺點的，比較大的缺點就是8bit到10bit的編碼會造成額外的20%的編碼開銷，所以很多10Gbps左右或更高速率的總線不再使用8b/10b編碼方式。比如PCIe1.0和PCIe2.0的總線速率分別為2.5Gbps和5Gbps,都是采用8b/10b編碼，而PCle3.0、PCle4.0、PCle5.0的總線速率分別達到8Gbps、16Gbps和32Gbps,并通過效率更高的128b/130b的編碼結合擾碼的方法來實現直流平衡和嵌入式時鐘。另一個例子是FibreChannel總線，1xFC、2xFC、4xFC、8xFC的數據速率分別為1.0625Gbps、2 . 125Gbps,4 . 25Gbps 、8 . 5Gbps,都是采用8b/10b編碼，而16xFC 、32xFC 的數據速率分別  為14.025Gbps和28.05Gbps,采用的是效率更高的64b/66b編碼方式。64b/66b編碼在 10G和100G以太網中也有廣泛應用。數字信號電平范圍象征的邏輯狀態；解決方案數字信號測試聯系人

數字信號可通過分時將大量信號合成為一個信號（稱復用信號），通過某個處理器處理后，再將信號解復用；解決方案數字信號測試聯系人

數字信號的均衡(Equalization)

前面介紹了預加重或者去加重技術對于克服傳輸通道損耗、改善高速數字信號接收端信號質量的作用，但是當信號速率進一步提高或者傳輸距離更長時，**在發送端已不能充分補償傳輸通道帶來的損耗，這時就需要在接收端同時使用均衡技術來進一步改善信號質量。所謂均衡，是在數字信號的接收端進行的一種補償高頻損耗的技術。常見的信號均衡技術有3種：CTLE(ContinuousTimeLinearEqualization)、FFE(FeedForwardEqualization)和DFE(DecisionFeedbackEqualization).CTLE是在接收端提供一個高通濾波器，這個高通濾波器可以對信號中的主要高頻分量進行放大，這一點和發送端的預加重技術帶來的效果是類似的。有些速率比較高的總線，為了適應不同鏈路長度損耗的影響，還支持多擋不同增益的CTLE均衡器。圖1.35是PCle5.0總線在接收端使用的CTLE均衡器的頻響曲線的例子。 解決方案數字信號測試聯系人

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