【導讀】對信號完整性工程師來(lái)說(shuō)，分析閉眼圖可不是件容易的事。傳輸信道的頻率響應會(huì )導致符號間干擾（ISI），這是造成閉眼問(wèn)題的主要原因。本文探討如何測量均衡后遺留下的ISI，即所謂的駐留ISI。我們也可以看到，決策反饋均衡（DFE）其實(shí)是很簡(jiǎn)單的。利用SBRx(t)可以計算均衡方案如何影響串擾。
每個(gè)信號完整性工程師都知道，分析閉眼圖從來(lái)都不是容易的事。傳輸信道的頻率響應（或缺少帶寬）會(huì )導致符號間干擾（ISI），這是造成閉眼問(wèn)題的元兇。之前我寫(xiě)過(guò)關(guān)于閉眼分析技術(shù)的文章，這次我們將探討如何測量均衡后遺留下的ISI，即所謂的駐留ISI。在此過(guò)程中，我們將認識到?jīng)Q策反饋均衡（DFE）其實(shí)是很簡(jiǎn)單的。
脈沖響應在定義高速串行總線(xiàn)的技術(shù)標準中越來(lái)越受歡迎。你可通過(guò)碼型發(fā)生器發(fā)送一長(cháng)串0、后接一個(gè)1、然后另一長(cháng)串0來(lái)產(chǎn)生脈沖。也就是說(shuō)，脈沖是不歸零（NRZ）位，脈沖響應則與SBR（單比特響應）相同。
與窄峰響應(impulse response)一樣，脈沖響應也包括電路以及軌跡、連接器、線(xiàn)纜、引腳、焊球的阻抗等信息。無(wú)論幅值還是相位，它們都是內置的。你甚至可通過(guò)在侵擾器（aggressor）上傳輸脈沖來(lái)產(chǎn)生串擾脈沖響應，并在受體上測量SBRx(t)。
圖1顯示（a）窄峰和（b）脈沖響應是等價(jià)的。
圖1：傳輸信道的有限帶寬延長(cháng)了（a）窄峰，h(t)；（b）單個(gè)比特，SBR(t)。（圖片來(lái)源：Anritsu公司）。
脈沖響應SBR(t)與窄峰響應h(t)有如下關(guān)系：
其中pulse(t)是一長(cháng)串0、一個(gè)1（對于PAM4，是一個(gè)3），以及另一長(cháng)串0。
可以用矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀（VNA）的頻域來(lái)測量脈沖響應SBR（t），并借助時(shí)域反射法/時(shí)域透射率法（TDR / TDT），或使用示波器。從仿真中提取也很容易。
因為脈沖響應測量提供了關(guān)于信道的所有信息——所有關(guān)于信道的線(xiàn)性和時(shí)間不變的信息，這應該是我們需要考慮的一切，用于特定性能變量的測量和計算指標包括信道工作裕度（COM）和信噪比失真率（SNDR）。
在實(shí)際系統中，接收器以波特率（即NRZ的比特率和PAM4比特率的一半）離散地對每個(gè)符號進(jìn)行一次波形采樣。
其中總和是在脈沖響應的持續時(shí)間內累加的。SBR(t)的粒度和h(t)通常是每單位間隔（UI）M=32個(gè)采樣，如圖2所示。
圖2：每個(gè)UI采樣M次的SBR(t)，產(chǎn)生比每個(gè)UI采樣一次更詳細的波形。（圖片來(lái)源：Anritsu）
采樣點(diǎn)tsp是位于SBR(t)初始上升后的一個(gè)UI。
駐留ISI，可稱(chēng)之為ResISI(n)，是均衡后每個(gè)UI保留的ISI。為計算ResISI(n)，我們需要在發(fā)射脈沖中包含發(fā)射器均衡——去加重或發(fā)射器前饋均衡（FFE）。我們還需要將接收器連續時(shí)間線(xiàn)性均衡（CTLE）的影響包括在內，這在A(yíng)DS（Keysight高級設計系統）等IBIS仿真器中很容易實(shí)現。決策反饋均衡（DFE）可以手動(dòng)輸入：
ResISI(n)是預均衡脈沖響應和后均衡脈沖響應之差，完美的均衡意味著(zhù)對于所有n，ResISI(n)= 0。其中最酷的部分（我認為它很酷）是如何通過(guò)其抽頭b(n)將DFE明確包含在內。這是顯而易見(jiàn)的，對吧？但仍然不可思議。
為得到駐留ISI的單個(gè)參數測量值，只需添加其組成部分，即根平方和，就像為直角三角形添加一條邊一樣。
你可以在圖3中看到三個(gè)均衡器是如何影響脈沖的。
圖3：有和沒(méi)有均衡的脈沖響應的ADS IBIS仿真。（圖片來(lái)源：Wild River和Keysight）
可以使用同樣的方法，利用SBRx(t)來(lái)計算均衡方案如何影響串擾。借助侵擾器的SBR和SBRx，可以通過(guò)明確包含DFE的方式（就如我們對ResISI所做的）來(lái)計算任何波形的后均衡形狀。也就是說(shuō)，你可以看到波形在深植到接收器內部的削波器（slicer）上看起來(lái)是什么樣子。
本文轉載自電子技術(shù)設計。
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