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    專家分享:串行系列-FIR與預加重

    發布時間:2015-11-05 責任編輯:sherry

    【導讀】其實預加重與均衡的思路是一樣的,都是減小信號的低頻分量,增加信號的高頻分量。只不過位置不同,一個在TX端,一個在RX端。同時,預加重與均衡使用的技術手段也不盡相同。
     
    專家分享:串行系列——損耗戰爭
    http://www.77uud.com/emc-art/80030123
     
    為了“原創”二字小陳同學用小畫板畫圖畫得好辛苦啊,但一些借用還是不可避免,侵刪!
     
    其實預加重與均衡的思路是一樣的,都是減小信號的低頻分量,增加信號的高頻分量。只不過位置不同,一個在TX端,一個在RX端。同時,預加重與均衡使用的技術手段也不盡相同。
     
    預加重主要的手段是使用FIR-Finite Impulse Response,有限沖激響應濾波器。在時域上就非常好理解,本來我發送端(黑色)一個好好的階躍信號,通過一個通道之后到接收端(紅色)上升沿不是會變緩嗎?那我在最開始的時候就把你將會變緩的地方拉的更陡,在上升沿的前面減去一個脈沖信號,在上升沿的后面加上一個脈沖信號。到接收端的時候就算你衰減了,也不過只是衰減成了我沒有將上升沿變陡之前的樣子。
     
    硬件實現也非常簡單。使用乘法器生成一些不同的脈沖信號,然后通過加法器將這些脈沖信號加在上升沿的不同位置。至于乘以多少,加在哪里根據不同的通道特性來決定。
    串行系列
    我們這幾幅圖里面屬于比較簡單的FIR濾波器,你可以看到,他只是拉低了上升沿的前面一位,拉高了上升沿的后面一位。實際上FIR可以有更多的tap(可以將tap理解為一次乘和加的過程),可以改變上升沿前面或后面的更多位,一個FIR濾波器的結構示意圖如下:
    串行系列
    讀到這里,再看看本文的第一張圖,不知道會不會有朋友疑惑,為何還要拉對上升沿的后面幾位進行FIR的過程?保持1或0的部分又不會因為高頻衰減而大幅波動,衰減不是只體現在上升/下降沿上嗎?
    串行系列
    確實,衰減主要在邊緣上,但是實際通道中可不止有損耗,還有反射、串擾等引起的問題。假如通道上有一段阻抗不連續,我們的階躍信號就會變成這個樣子:
    串行系列
    Si go yi!看到這里想必大家也想到了,FIR濾波器貌似不止能解決損耗問題,順帶還能解決一些由反射引起的振鈴呢!
     
    上面講到的基本都是增加高頻分量。其實在TX端,除了預加重同時還有去加重,與預加重不同,去加重是衰減低頻分量,效果是一樣的,只不過在接收端接收到的信號整體幅值會比使用預加重低,但是這種相當于平坦性衰減的東西誰關心呢?
     
    使用FIR濾波器之后的頻率響應在之前的《de emphasis學習筆記》一文中有詳細解析,大家有興趣的話可以再去翻一下那篇文章。
     
    TX端除了FIR濾波器,有時候也會用上CTLE技術,我們下回分解。
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