數(shù)字信號的均衡(Equalization)

前面介紹了預(yù)加重或者去加重技術(shù)對于克服傳輸通道損耗、改善高速數(shù)字信號接收端信號質(zhì)量的作用，但是當(dāng)信號速率進一步提高或者傳輸距離更長時，**在發(fā)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(shù)來進一步改善信號質(zhì)量。所謂均衡，是在數(shù)字信號的接收端進行的一種補償高頻損耗的技術(shù)。常見的信號均衡技術(shù)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(fā)送端的預(yù)加重技術(shù)帶來的效果是類似的。有些速率比較高的總線，為了適應(yīng)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。 數(shù)字信號有哪些出來方式；數(shù)字信號數(shù)字信號測試規(guī)格尺寸

簡單的預(yù)加重對信號的頻譜改善并不是完美的，比如其頻率響應(yīng)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(shù)更高、更復(fù)雜的預(yù)加重技術(shù)。 圖1.28所示是一個3階的預(yù)加重，其除了對跳變沿后面的第1個比特進行預(yù)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(diào)整，叫作Pre Cursor1,有時也稱為PreShoot。 上海數(shù)字信號測試價格多少抖動是數(shù)字信號，特別是高速數(shù)字信號重要的一個概念，越是高速的信號，其比特周期越短對于抖動要求就嚴格；

對于真實的數(shù)據(jù)信號來說，其頻譜會更加復(fù)雜一些。比如偽隨機序列(PRBS)碼流的頻譜的包絡(luò)類似一個sinc函數(shù)。圖1.4是用同一個發(fā)送芯片分別產(chǎn)生的800Mbps和2.5Gbps的PRBS信號的頻譜，可以看到雖然輸出數(shù)據(jù)速率不一樣，但是信號的主要頻譜能量集中在4GHz以內(nèi)，也并不見得2.5Gbps信號的高頻能量就比800Mbps的高很多。

頻譜儀是對信號能量的頻率分布進行分析的準確的工具，數(shù)字工程師可以借助頻譜分析儀對被測數(shù)字信號的頻譜分布進行分析。當(dāng)沒有頻譜儀可用時，我們通常根據(jù)數(shù)字信號的上升時間估算被測信號的頻譜能量：

信號的比較高頻率成分=0.5/信號上升時間(10%～90%)

或者當(dāng)使用20%～80%的上升時間標(biāo)準時，計算公式如下：

信號的比較高頻率成分=0.4/信號上升時間(20%～80%)

采用并行總線的另外一個問題在于總線的吞吐量很難持續(xù)提升。對于并行總線來說， 其總線吞吐量=數(shù)據(jù)線位數(shù)×數(shù)據(jù)速率。我們可以通過提升數(shù)據(jù)線的位數(shù)來提高總線吞吐  量，也可以通過提升數(shù)據(jù)速率來提高總線吞吐量。以個人計算機中曾經(jīng)非常流行的PCI總  線為例，其**早推出時總線是32位的數(shù)據(jù)線，工作時鐘頻率是33MHz,其總線吞吐量=  32bit×33MHz;后來為了提升其總線吞吐量推出的PCI-X總線，把總線寬度擴展到64位， 工作時鐘頻率比較高提升到133MHz,其總線吞吐量=64bit×133MHz。是PCI插槽  和PCI-X插槽的一個對比，可以看到PCI-X由于使用了更多的數(shù)據(jù)線，其插槽更長。

但是隨著人們對于總線吞吐量要求的不斷提高，這種提升總線帶寬的方式遇到了瓶頸。首先由于芯片尺寸和布線空間的限制，64位數(shù)據(jù)寬度已經(jīng)幾乎是極限了。另外，這64根數(shù)據(jù)線共用一個采樣時鐘，為了保證所有的信號都滿足其建立保持時間的要求，在PCB上布線、換層、拐彎時需要保證精確等長。而總線工作速率越高，對于各條線的等長要求就越高，對于這么多根信號要實現(xiàn)等長的布線是很難做到的。

用邏輯分析儀采集到的一個實際的8位總線的工作時序，可以看到在數(shù)據(jù)從0x00跳變到0xFF狀態(tài)過程中，這8根線實際并不是精確一起跳變的。 數(shù)字信號帶寬、信道帶寬、信息速率、基帶、頻帶的帶寬；

預(yù)加重是一種在發(fā)送端事先對發(fā)送信號的高頻分量進行補償?shù)姆椒ǎ@種方法的實現(xiàn)是通過增大信號跳變邊沿后個比特(跳變比特)的幅度(預(yù)加重)來完成的。比如對于一個00111的比特序列來說，做完預(yù)加重后序列里個1的幅度會比第二個和第三個1的幅度大。由于跳變比特了信號里的高頻分量，所以這種方法實際上提高了發(fā)送信號中高頻信號的能量。在實際實現(xiàn)時，有時并不是增加跳變比特的幅度，而是相應(yīng)減小非跳變比特的幅度，減小非跳變比特幅度的這種方法有時又叫去加重(De-emphasis)。圖1.26反映的是預(yù)加重后信號波形的變化。

對于預(yù)加重技術(shù)來說，其對信號改善的效果取決于其預(yù)加重的幅度的大小，預(yù)加重的幅度是指經(jīng)過預(yù)加重后跳變比特相對于非跳變比特幅度的變化。預(yù)加重幅度的計算公式如圖1.27所示。數(shù)字總線中經(jīng)常使用的預(yù)加重有3.5dB、6dB、9.5dB等。對于6dB的預(yù)加重來說，相當(dāng)于從發(fā)送端看，跳變比特的電壓幅度是非跳變比特電壓幅度的2倍。 數(shù)字信號幅度測試的定義；中國香港數(shù)字信號測試配件

上升時間是數(shù)字信號另一個非常關(guān)鍵的參數(shù)，它反映了一個數(shù)字信號在電平切換時邊沿變化的快慢。數(shù)字信號數(shù)字信號測試規(guī)格尺寸

數(shù)字信號的時域和頻域

數(shù)字信號的頻率分量可以通過從時域到頻域的轉(zhuǎn)換中得到。首先我們要知道時域是真實世界，頻域是更好的用于做信號分析的一種數(shù)學(xué)手段，時域的數(shù)字信號可以通過傅里葉變換轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€個頻率點的正弦波的。這些正弦波就是對應(yīng)的數(shù)字信號的頻率分量。假如定義理想方波的邊沿時間為0,占空比50%的周期信號，其在傅里葉變換后各頻率分量振幅。

可見對于理想方波，其振幅頻譜對應(yīng)的正弦波頻率是基頻的奇數(shù)倍頻(在50%的占空比下)。奇次諧波的幅度是按1"下降的(/是頻率)，也就是-20dB/dec(-20分貝每十倍頻)。 數(shù)字信號數(shù)字信號測試規(guī)格尺寸

深圳市力恩科技有限公司坐落在深圳市南山區(qū)南頭街道南聯(lián)社區(qū)中山園路9號君翔達大廈辦公樓A201，是一家專業(yè)的一般經(jīng)營項目是：儀器儀表的研發(fā)、租賃、銷售、上門維修；物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的研發(fā)及銷售；無源射頻產(chǎn)品的研發(fā)及銷售；電子產(chǎn)品及電子元器件的銷售；儀器儀表、物聯(lián)網(wǎng)、無源射頻產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)咨詢；軟件的研發(fā)以及銷售，軟件技術(shù)咨詢服務(wù)等。公司。公司目前擁有專業(yè)的技術(shù)員工，為員工提供廣闊的發(fā)展平臺與成長空間，為客戶提供高質(zhì)的產(chǎn)品服務(wù)，深受員工與客戶好評。公司業(yè)務(wù)范圍主要包括：實驗室配套，誤碼儀，協(xié)議分析儀，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等。公司奉行顧客至上、質(zhì)量為本的經(jīng)營宗旨，深受客戶好評。公司力求給客戶提供全數(shù)良好服務(wù)，我們相信誠實正直、開拓進取地為公司發(fā)展做正確的事情，將為公司和個人帶來共同的利益和進步。經(jīng)過幾年的發(fā)展，已成為實驗室配套，誤碼儀，協(xié)議分析儀，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀行業(yè)出名企業(yè)。