04 碼間干擾和均衡
A、碼間干擾
互聯(lián)通道上造成碼間干擾主要由兩個方面組成,分別是通道對信號的不同頻率成分有不同的衰減,頻率越高衰減越大;以及信號中不同頻率成分傳播速度也不相同,頻率越高,傳播速度越快。
由于不同頻率衰減不同,導(dǎo)致信號邊沿變緩,因此單個脈沖的寬度可能會超過正常的寬度,導(dǎo)致部分波形疊加在下一個脈沖上,改變下一個脈沖的幅度。
信號的不同頻率成分傳播速度不同,所以會導(dǎo)致各個頻率成分的非相干疊加,造成波形的展寬和幅度變化。
因此需要使用均衡來達到補償高頻能量損失(或降低低頻能量)。
B、均衡
均衡的原理是降低低頻能量,或增加高頻能量,使得接收端高頻和低頻接近,減小ISI。常用的均衡方式有FFE、CTLE、DFE。
FFE(前向均衡):通過在輸出端將每一個bit乘一個系數(shù)再組合起來,增加高頻分量,用來抵消在通道中高頻信號損失;
CTLE(連續(xù)時間線性均衡):這種均衡方式類似一個高通濾波器,通過降低低頻能量來減少ISI;
DFE(判決反饋均衡):通過對信號進行判決從而補償信號,解決信號展寬后形成的拖尾,重新將信號限制在一個UI內(nèi)。
對于高速(>5Gbps)SerDes,由于信號的抖動(如ISI相關(guān)的確定性抖動)可能會超過或接近一個符號間隔(UI, Unit Interval),單單使用線性均衡器不再適用。
線性均衡器對噪聲和信號一起放大,并沒有改善SNR或者說BER。對于高速SerDes,采用一種稱作DFE (Decision Feedback Equalizer裁決反饋均衡器)的非線性均衡器。
DFE通過跟蹤過去多個UI的數(shù)據(jù)(history bits)來預(yù)測當(dāng)前bit的采樣門限。DFE只對信號放大,不對噪聲放大,可以有效改善SNR。
發(fā)送端均衡(預(yù)加重和去加重)通常采用CTLE或FFE實現(xiàn),而接收端均衡可以用CTLE、FFE、DFE實現(xiàn)。
02 IBIS-AMI模型
隨著串行信號的速度越來越高,傳統(tǒng)的IBIS模型已經(jīng)無法滿足需求。因此在IBIS模型在5.0的基礎(chǔ)上增加了AMI接口,用于高速串行信號的仿真。
IBIS-AMI模型為3個文件,其中IBIS模型依然描述Buffer特性。而AMI文件,主要存放算法數(shù)據(jù)。搭配IBIS模型,可以快速進行低誤碼率要求下的均衡計算等,大大提高計算效率。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:信號完整性基礎(chǔ)--信號質(zhì)量(二)
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