04 碼間干擾和均衡

A、碼間干擾

互聯(lián)通道上造成碼間干擾主要由兩個(gè)方面組成，分別是通道對(duì)信號(hào)的不同頻率成分有不同的衰減，頻率越高衰減越大；以及信號(hào)中不同頻率成分傳播速度也不相同，頻率越高，傳播速度越快。

由于不同頻率衰減不同，導(dǎo)致信號(hào)邊沿變緩，因此單個(gè)脈沖的寬度可能會(huì)超過(guò)正常的寬度，導(dǎo)致部分波形疊加在下一個(gè)脈沖上，改變下一個(gè)脈沖的幅度。

信號(hào)的不同頻率成分傳播速度不同，所以會(huì)導(dǎo)致各個(gè)頻率成分的非相干疊加，造成波形的展寬和幅度變化。

因此需要使用均衡來(lái)達(dá)到補(bǔ)償高頻能量損失（或降低低頻能量）。

B、均衡

均衡的原理是降低低頻能量，或增加高頻能量，使得接收端高頻和低頻接近，減小ISI。常用的均衡方式有FFE、CTLE、DFE。

FFE（前向均衡）：通過(guò)在輸出端將每一個(gè)bit乘一個(gè)系數(shù)再組合起來(lái)，增加高頻分量，用來(lái)抵消在通道中高頻信號(hào)損失；

CTLE（連續(xù)時(shí)間線性均衡）：這種均衡方式類(lèi)似一個(gè)高通濾波器，通過(guò)降低低頻能量來(lái)減少I(mǎi)SI；

DFE（判決反饋均衡）：通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行判決從而補(bǔ)償信號(hào)，解決信號(hào)展寬后形成的拖尾，重新將信號(hào)限制在一個(gè)UI內(nèi)。

對(duì)于高速(>5Gbps)SerDes，由于信號(hào)的抖動(dòng)(如ISI相關(guān)的確定性抖動(dòng))可能會(huì)超過(guò)或接近一個(gè)符號(hào)間隔(UI, Unit Interval)，單單使用線性均衡器不再適用。

線性均衡器對(duì)噪聲和信號(hào)一起放大，并沒(méi)有改善SNR或者說(shuō)BER。對(duì)于高速SerDes，采用一種稱(chēng)作DFE (Decision Feedback Equalizer裁決反饋均衡器)的非線性均衡器。

DFE通過(guò)跟蹤過(guò)去多個(gè)UI的數(shù)據(jù)(history bits)來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前bit的采樣門(mén)限。DFE只對(duì)信號(hào)放大，不對(duì)噪聲放大，可以有效改善SNR。

發(fā)送端均衡（預(yù)加重和去加重）通常采用CTLE或FFE實(shí)現(xiàn)，而接收端均衡可以用CTLE、FFE、DFE實(shí)現(xiàn)。

02 IBIS-AMI模型

隨著串行信號(hào)的速度越來(lái)越高，傳統(tǒng)的IBIS模型已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足需求。因此在IBIS模型在5.0的基礎(chǔ)上增加了AMI接口，用于高速串行信號(hào)的仿真。

IBIS-AMI模型為3個(gè)文件，其中IBIS模型依然描述Buffer特性。而AMI文件，主要存放算法數(shù)據(jù)。搭配IBIS模型，可以快速進(jìn)行低誤碼率要求下的均衡計(jì)算等，大大提高計(jì)算效率。

審核編輯：劉清