新疆?dāng)?shù)字信號測試

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

(1)有足夠多的跳變沿，可以從數(shù)據(jù)中進(jìn)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(jìn)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(fù)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(dāng)前的Byte進(jìn)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(fù)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(fù)bit的數(shù)量在任何 時刻基本都是平衡的，也就是直流點(diǎn)不會發(fā)生大的變化。直流點(diǎn)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(jìn)一步增強(qiáng)，可以傳輸更遠(yuǎn)的距離。 真實(shí)的數(shù)字信號頻譜；新疆?dāng)?shù)字信號測試

對于典型的3.3V的低電壓TTL(LVTTL)信號來說，判決閾值的下限是0.8V,判決閾 值的上限是2.0V。正是由于判決閾值的存在，使得數(shù)字信號相對于模擬信號來說有更高的 可靠性和抗噪聲的能力。比如對于3.3V的LVTTL信號來說，當(dāng)信號輸出電壓為0V時， 只要噪聲或者干擾的幅度不超過0.8V,就不會把邏輯狀態(tài)由0誤判為1;同樣，當(dāng)信號輸出  電壓為3.3V時，只要噪聲或者干擾的幅度不會使信號電壓低于2.0V,就不會把邏輯狀態(tài)  由1誤判為0。

從上面的例子可以看到，數(shù)字信號抗噪聲和干擾的能力是比較強(qiáng)的。但也需要注意，這 個“強(qiáng)”是相對的，如果噪聲或干擾的影響使得信號的電壓超出了其正常邏輯的判決區(qū)間，數(shù)字信號也仍然有可能產(chǎn)生錯誤的數(shù)據(jù)傳輸。在許多場合，我們對數(shù)字信號質(zhì)量進(jìn)行分析和 測試的基本目的就是要保證其信號電平在進(jìn)行采樣時滿足基本的邏輯判決條件。 新疆?dāng)?shù)字信號測試示波器進(jìn)行數(shù)字信號的幅度測試；

對于真實(shí)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(jī)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(jìn)行分析的準(zhǔn)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(jìn)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(zhǔn)時，計(jì)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%)

抖動的頻率范圍。抖動實(shí)際上是時間上的噪聲，其時間偏差的變化頻率可能比較  快也可能比較慢。通常把變化頻率超過10Hz以上的抖動成分稱為jitter,而變化頻率低于  10Hz的抖動成分稱為wander(漂移)。wander主要反映的是時鐘源隨著時間、溫度等的緩  慢變化，影響的是時鐘或定時信號的***精度。在通信或者信號傳輸中，由于收發(fā)雙方都會  采用一定的時鐘架構(gòu)來進(jìn)行時鐘的分配和同步，緩慢的時鐘漂移很容易被跟蹤上或補(bǔ)償?shù)簦?因此wander對于數(shù)字電路傳輸?shù)恼`碼率影響不大，高速數(shù)字電路測量中關(guān)心的主要是高  頻的jitter。數(shù)字信號的波形分析（Waveform Analysis）;

時間偏差的衡量方法。由于信號邊沿的時間偏差可能是由于各種因素造成的，有隨機(jī)的噪聲，還有確定性的干擾。所以這個時間偏差通常不是一個恒定值，而是有一定的統(tǒng)計(jì)分布，在不同的應(yīng)用場合這個測量的結(jié)果可能是用有效值(RMS)衡量，也可能是用峰-峰值(peak-peak)衡量，更復(fù)雜的場合還會對這個時間偏差的各個成分進(jìn)行分解和估計(jì)。因此抖動的精確測量需要大量的樣本以及復(fù)雜的算法。對抖動進(jìn)行衡量和測量時，需要特別注意的是，即使對于同一個信號，如果用不同的方法進(jìn)行衡量，得到的抖動測量結(jié)果也可能不一樣，下面是幾種常用的抖動測量項(xiàng)目。傳統(tǒng)的數(shù)字信號帶寬計(jì)算；電氣性能測試數(shù)字信號測試銷售廠

數(shù)字信號帶寬、信道帶寬、信息速率、基帶、頻帶的帶寬；新疆?dāng)?shù)字信號測試

簡單的去加重實(shí)現(xiàn)方法是把輸出信號延時一個或多個比特后乘以一個加權(quán)系數(shù)并和 原信號相加。一個實(shí)現(xiàn)4階去加重的簡單原理圖。

去加重方法實(shí)際上壓縮了信號直流電平的幅度，去加重的比例越大，信號直流電平被壓縮得越厲害，因此去加重的幅度在實(shí)際應(yīng)用中一般很少超過-9.5dB。做完預(yù)加重或者去加重的信號，如果在信號的發(fā)送端(TX)直接觀察，并不是理想的眼圖。圖1.31所示是在發(fā)送端看到的一個帶-3.5dB預(yù)加重的10Gbps的信號眼圖，從中可以看到有明顯的“雙眼皮”現(xiàn)象。 新疆?dāng)?shù)字信號測試