matlab对信号进⾏均衡处理,信号完整性-我的均衡之CTLE学习
笔记
原标题:信号完整性-我的均衡之CTLE学习笔记
1、写在前⾯
相信⼤家在进⾏信号完整学习时,遇到的最⼤的困惑就是不知道何从下⼿,当初我也跟你们有同样的困惑,这也是我写这篇⽂章的⽬的之⼀。⼀是希望⾃⼰的学习过程有个记录,通过⽂章来整理⾃⼰的思路;⼆是希望这篇⽂章对你有⼀点帮助。
如何利⽤软件进⾏上⼿操作,能够进⾏基本的仿真设置,忽略背后那⼀堆公式的推导,快速地得出评估结果是⾮常重要的,这就是⼯程思维。当然,在这之后你仍然需要去理解背后的原理,只有这样才能提⾼⾃⼰的⽔平。
但是⽽对于初学者⽽⾔,最⼤的困难就在第⼀步。今天我要跟⼤家分享的是关于CTLE的均衡技术在ADS通道仿真中如何设置以及仿真的问题。
matlab学好了有什么用对于CTLE相信⼤家都听过,资料上应该也看过,但是若要问怎么设置CTLE的参数,这些参数代表的意思是什么估计会难倒⼀⽚,再问拉普拉斯变换⼜是什么,估计直接晕倒在厕所了………
好了,⾔归正传,在进⾏CTLE介绍之前⾸先介绍⼀下通道对信号的频域和时域上的影响。
⼆、通道的频域与时域特性
考虑⼀段长距离传输线,会对信号会带来什么问题呢?我们可以从频域和时域上来分析。如图所⽰,⼀段长10英⼨的差分线,随着频率的提⾼,S21基本是线性增⼤的,在12.5GHz处的插损达到了17dB。
再看时域特性,输⼊信号原本是⼀个理想的⽅波,经过这段长距离⾛线后,输出电压的幅度降低了,同时上升沿和下降沿变的很缓慢,特别是下降沿有拖尾现象,这会对邻近的符号造成⼲扰,即我们常说的ISI(码间⼲扰)。
ISI的本质是通道对⾼频分量的衰减远⼤于低频分量的衰减。如果从传输线的等效LC模型来看,就是电容和电感负载对信号的影响。电容和电感都有⼀个充放电的时间,因此会使得上⾝沿和下降沿变缓。
8英⼨长的差分线损耗曲线
10英⼨长的差分线对时域脉冲信号的电压响应曲线
如果进⼀步研究,我们再回到频域,如下图所⽰。输⼊电压的频谱分量和输出电压的频谱分量有很⼤区别。在10GHz以内,两者的频谱分量幅度差别不是很⼤,⼤约在5dB以内,但是随着频率的提⾼,输出信号的频谱分量幅度和输⼊信号之间的差距越来越⼤,在图中的4个mark点分别是11dB---16dB-----20dB-----23dB。
也就是说,通道对⾼频分量的衰减远⼤于低频分量,⽽且随着频率的提⾼,这种差距是越来越⼤,这是造成ISI的根源。
输出电压与输⼊电压的频谱图
三、通道对眼图的影响
⾼速信号都是以眼图来评估其质量,那么试想⼀下,如果⼀个25Gbps的信号经过这段长⾛线,其眼图会是什么样呢?这可以通过在ADS中搭建⼀个简单的通道仿真来看,如下图所⽰。TX是信号源,速率是25Gbps,中间经过⼀段8英⼨长的差分线传输线,到达接收端RX元件,通过眼图探针测量收端的眼图。
通道仿真原理图
启动运⾏按钮,仿真结果如下图所⽰,我们看到收端的眼图已经完全闭合,带来了⾮常严重的信号完整性问题,如果收端不做任何处理,那么接收端收到的信号将全是误码。
CTLE关闭
⽽当把收端的CTLE功能打开时,神奇的⼀幕出现了,如下图所⽰,原本闭合的眼图张开了,眼⾼达到了402mV。是不是很兴奋?兴奋的是不是想了解CTLE是个什么东西。
CTLE 开启
四、什么是CTLE
到这⼀步我们看到了CTLE功能的神奇,能够将原本闭合的眼图打开,也就是说能够消除ISI的部分影响。那么CTLE究竟是什么呢?
CTLE是Continuous Time Linear Equalization的简称,即连续时间线性均衡器,是在⾼速串⾏接收链路中常⽤的⼀种均衡技术。
典型的⾼速串⾏收发链路架构
CTLE本质上是⼀个⾼通滤波器,实现⽅式有⽆源和有源两种⽅式。(不想看公式的可以忽略)
⽆源CTLE的实现
有源CTLE的实现
5、ADS中的CTLE及参数设置
那么在ADS中该如何设置它的参数呢?在ADS中的通道仿真中,对于RX元件有CTLE、FFE、DFE三种均衡设置⽅式。如下图所⽰:

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198,我们将在24小时内删除。