數(shù)字信號的預(yù)加重(Pre-emphasis)

如前所述，很多常用的電路板材料或者電纜在高頻時都會呈現(xiàn)出高損耗的特性。目前的高速串行總線速度不斷提升，使得流行的電路板材料達到極限從而對信號有較大的損耗，這可能導(dǎo)致接收端的信號極其惡劣以至于無法正確還原和解碼信號，從而出現(xiàn)傳輸誤碼。如果我們觀察高速的數(shù)字信號經(jīng)過長的傳輸通道傳輸后到達接收端的眼圖，它可能是閉合的或者接近閉合的。因此工程師可以有兩種選擇：一種是在設(shè)計中使用較為昂貴的電路板材料；另一種是仍然沿用現(xiàn)有材料，但采用某種技術(shù)來補償傳輸通道的損耗影響。考慮到在高速率的情況下低損耗的電路板材料和電纜的成本過高，我們通常會優(yōu)先嘗試相應(yīng)的信號補償技術(shù)，預(yù)加重(Pre-emphasis)和均衡就是高速數(shù)字電路中常用的兩種信號補償技術(shù)。
高速數(shù)字接口原理與測試；數(shù)字信號測試高速信號傳輸

這種方法由于不需要單獨的時鐘走線，各對差分線可以采用各自的CDR電路，所以對各對線的等長要求不太嚴格(即使要求嚴格也很容易實現(xiàn)，因為走線數(shù)量減少，而且信號都是點對點傳輸)。為了把時鐘信息嵌在數(shù)據(jù)流里，需要對數(shù)據(jù)進行編碼，比較常用的編碼方式有ANSI的8b/10b編碼、64b/66b編碼、曼徹斯特編碼、特殊的數(shù)據(jù)編碼以及對數(shù)據(jù)進行加擾等。

嵌入式時鐘結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在于CDR電路，CDR的工作原理如圖1.17所示。CDR通常用一個PLL電路實現(xiàn)，可以從數(shù)據(jù)中提取時鐘。PLL電路通過鑒相器(PhaseDetector)比較輸入信號和本地VCO(壓控振蕩器)間的相差，并把相差信息通過環(huán)路濾波器(Filter)濾波后轉(zhuǎn)換成低頻的對VCO的控制電壓信號，通過不斷的比較和調(diào)整終實現(xiàn)本地VCO對輸入信號的時鐘鎖定。 四川信息化數(shù)字信號測試數(shù)字信號的時鐘分配（Clock Distribution）;

數(shù)字信號的上升時間(Rising Time)

任何一個真實的數(shù)字信號在由一個邏輯電平狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到另一個邏輯電平狀態(tài)時,其中間的過渡時間都不會是無限短的。信號電平跳變的過渡時間越短，說明信號邊沿越陡。我們通常使用上升時間(RisingTime)這個參數(shù)來衡量信號邊沿的陡緩程度，通常上升時間是指數(shù)字信號由幅度的10%增加到幅度的90%所花的時間(也有些場合會使用20%～80%的上升時間或其他標準)。上升時間越短，說明信號越陡峭。大部分數(shù)字信號的下降時間(信號從幅度的90%下降到幅度的10%所花的時間)和上升時間差不多(也有例外)。圖1.2比較了兩種不同上升時間的數(shù)字信號。上升時間可以客觀反映信號邊沿的陡緩程度，而且由于計算和測量簡單，所以得到的應(yīng)用。對有些非常高速的串行數(shù)字信號，如PCIe、USB3.0、100G以太網(wǎng)等信號，由于信號速率很高，傳輸線對信號的損耗很大，信號波形中很難找到穩(wěn)定的幅度10%和90%的位置，所以有時也會用幅度20%～80%的上升時間來衡量信號的陡緩程度。通常速率越高的信號其上升時間也會更陡一些(但不一定速率低的信號上升時間一定就緩),上升時間是數(shù)字信號分析中的一個非常重要的概念，后面我們會反復(fù)提及和用到這個概念。

數(shù)據(jù)經(jīng)過8b/10b編碼后有以下優(yōu)點：

(1)有足夠多的跳變沿，可以從數(shù)據(jù)中進行時鐘恢復(fù)。正常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中可能會有比較長的連續(xù)的0或者連續(xù)的1,而進行完8b/10b編碼后，其編碼規(guī)則保證了編碼后的數(shù)據(jù)流中不會出現(xiàn)超過5個連續(xù)的0或1,信號中會出現(xiàn)足夠多的跳變沿，因此可以采用嵌入式的時鐘方式，即接收端可以從數(shù)據(jù)流中通過PLL電路直接恢復(fù)時鐘，不需要專門的時鐘傳輸通道。

(2)直流平衡，可以采用AC耦合方式。經(jīng)過編碼后數(shù)據(jù)中不會出現(xiàn)連續(xù)的0或者1, 但還是有可能在某個時間段內(nèi)0或者1的數(shù)量偏多一些。從上面的編碼表中我們可以看 到，同一個Byte對應(yīng)有正、負兩組10bit的編碼， 一個編碼中1的數(shù)量多一些，另一個編碼中 0 的數(shù)量多一些。數(shù)據(jù)在對當前的Byte進行8b/10b編碼傳輸時，會根據(jù)前面歷史傳輸?shù)?數(shù)據(jù)中正負bit的數(shù)量來選擇使用哪一組編碼，從而可以保證總線上正負bit的數(shù)量在任何 時刻基本都是平衡的，也就是直流點不會發(fā)生大的變化。直流點平衡以后，在信號傳輸?shù)穆?徑上我們就可以采用AC耦合方式(常用的方法是在發(fā)送端或接收端串接隔直電容),這  樣信號對于收發(fā)端的地電平變化和共模噪聲的抵抗能力進一步增強，可以傳輸更遠的距離。 數(shù)字此案好的上升時間（Rising Time）;

數(shù)字信號的時鐘分配(ClockDistribution)

前面講過，對于數(shù)字電路來說，目前絕大部分的場合都是采用同步邏輯電路，而同步邏輯電路中必不可少的就是時鐘。數(shù)字信號的可靠傳輸依賴于準確的時鐘采樣，一般情況下發(fā)送端和接收端都需要使用相同頻率的工作時鐘才可以保證數(shù)據(jù)不會丟失(有些特殊的應(yīng)用中收發(fā)端可以采用大致相同頻率工作時鐘，但需要在數(shù)據(jù)格式或協(xié)議層面做些特殊處理)。為了把發(fā)送端的時鐘信息傳遞到接收端以進行正確的信號采樣，數(shù)字總線采用的時鐘分配方式大體上可以分為3類，即并行時鐘、嵌入式時鐘、前向時鐘，各有各的應(yīng)用領(lǐng)域。 數(shù)字信號有哪些出來方式；天津數(shù)字信號測試維保

數(shù)字信號可通過分時將大量信號合成為一個信號（稱復(fù)用信號），通過某個處理器處理后，再將信號解復(fù)用；數(shù)字信號測試高速信號傳輸

克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室

  數(shù)字信號測試方法：

需要特別注意，當數(shù)字信號的電壓介于判決閾值的上限和下限之間時，其邏輯狀態(tài)是不 確定的狀態(tài)。所謂的“不確定”是指如果數(shù)字信號的電壓介于判決閾值的上限和下限之間， 接收端的判決電路有可能把這個狀態(tài)判決為邏輯0,也有可能判決為邏輯1。這種不確定是  我們不期望的，因此很多數(shù)字電路會盡量避免用這種不確定狀態(tài)進行信號傳輸，比如會用一  個同步時鐘只在信號電平穩(wěn)定以后再進行采樣。

數(shù)字信號測試高速信號傳輸

深圳市力恩科技有限公司主要經(jīng)營范圍是儀器儀表，擁有一支專業(yè)技術(shù)團隊和良好的市場口碑。公司業(yè)務(wù)涵蓋實驗室配套，誤碼儀，協(xié)議分析儀，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等，價格合理，品質(zhì)有保證。公司從事儀器儀表多年，有著創(chuàng)新的設(shè)計、強大的技術(shù)，還有一批專業(yè)化的隊伍，確保為客戶提供良好的產(chǎn)品及服務(wù)。力恩科技秉承“客戶為尊、服務(wù)為榮、創(chuàng)意為先、技術(shù)為實”的經(jīng)營理念，全力打造公司的重點競爭力。