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数字信号测试基本参数
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可以插入控制字符。在10bit数据可以表示的1024个组合中,除了512个组合用 于对应原始的8bit数据以及一些不太好的组合(这样信号里有太长的 连续0或者1,而且明显0、1的数量不平衡)以外,还有一些很特殊的组合。这些特殊的组 合可以用来在数据传输过程中作为控制字符插入。这些控制字符不对应特定的 8bit数据,但是在有些总线应用里可以一些特殊的含义。比如K28.5码型,其特殊的 码型组合可以帮助接收端更容易判别接收到的连续的10bit数据流的符号边界,所以在一 些总线的初始化阶段或数据包的包头都会进行发送。还有一些特殊的符号用于进行链路训 练、标记不同的数据包类型、进行收发端的时钟速率匹配等。什么是数字信号(DigitalSignal);陕西数字信号测试价格多少

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要想得到零边沿时间的理想方波,理论上是需要无穷大频率的频率分量。如果比较高只考虑到某个频率点处的频率分量,则来出的时域波形边沿时间会蜕化,会使得边沿时间增大。例如,一个频率为500MHz的理想方波,其5次谐波分量是2500M,如果把5次谐波以内所有分量成时域信号,贝U其边沿时间大概是0.35/2500M=0.14ns,即140ps。

我们可以把数字信号假设为一个时间轴上无穷的梯形波的周期信号,它的傅里叶变换

对应于每个频率点的正弦波的幅度,我们可以勾勒出虚线所示的频谱包络线, 可以看到它有两个转折频率分别对应1/材和1/”(刁是半周期,。是边沿时间)

从1/叫转折频率开始,频谱的谐波分量是按I/?下降的,也就是-40dB/dec (-40分贝每 十倍频,即每增大十倍频率,谐波分量减小100倍)。可以看到相对于理想方波,从这个频 率开始,信号的谐波分量大大减小。 陕西数字信号测试价格多少数字 信号处理系统的基本组成;

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由于真正的预加重电路在实现时需要有相应的放大电路来增加跳变比特的幅度,电路  比较复杂而且增加系统功耗,所以在实际应用时更多采用去加重的方式。去加重技术不是  增大跳变比特的幅度,而是减小非跳变比特的幅度,从而得到和预加重类似的信号波形。 图 1.29是对一个10Gbps的信号进行-3.5dB的去加重后对频谱的影响。可以看到,去加  重主要是通过压缩信号的直流和低频分量(长0 或者长 1  的比特流),从而改善其在传输过  程中可 能造成的对短0或者短1 比特的影响。

数字信号的建立/保持时间(Setup/HoldTime)

不论数字信号的上升沿是陡还是缓,在信号跳变时总会有一段过渡时间处于逻辑判决阈值的上限和下限之间,从而造成逻辑的不确定状态。更糟糕的是,通常的数字信号都不只一路,可能是多路信号一起传输来一些逻辑和功能状态。这些多路信号之间由于电气特性的不完全一致以及PCB走线路径长短的不同,在到达其接收端时会存在不同的时延,时延的不同会进一步增加逻辑状态的不确定性。

由于我们感兴趣的逻辑状态通常是信号电平稳定以后的状态而不是跳变时所的状态,所以现在大部分数字电路采用同步电路,即系统中有一个统一的工作时钟对信号进行采样。如图1.5所示,虽然信号在跳变过程中可能会有不确定的逻辑状态,但是若我们只在时钟CLK的上升沿对信号进行判决采样,则得到的就是稳定的逻辑状态。 数字信号的建立/保持时间(Setup/Hold Time);

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对于真实的数据信号来说,其频谱会更加复杂一些。比如伪随机序列(PRBS)码流的频谱的包络类似一个sinc函数。图1.4是用同一个发送芯片分别产生的800Mbps和2.5Gbps的PRBS信号的频谱,可以看到虽然输出数据速率不一样,但是信号的主要频谱能量集中在4GHz以内,也并不见得2.5Gbps信号的高频能量就比800Mbps的高很多。

频谱仪是对信号能量的频率分布进行分析的准确的工具,数字工程师可以借助频谱分析仪对被测数字信号的频谱分布进行分析。当没有频谱仪可用时,我们通常根据数字信号的上升时间估算被测信号的频谱能量:

信号的比较高频率成分=0.5/信号上升时间(10%~90%)

或者当使用20%~80%的上升时间标准时,计算公式如下:

信号的比较高频率成分=0.4/信号上升时间(20%~80%) 数字信号有哪些出来方式;陕西数字信号测试价格多少

数字信号电平范围象征的逻辑状态;陕西数字信号测试价格多少

采用串行总线以后,就单根线来说,由于上面要传输原来多根线传输的数据,所以其工作速率一般要比相应的并行总线高很多。比如以前计算机上的扩展槽上使用的PCI总线采用并行32位的数据线,每根数据线上的数据传输速率是33Mbps,演变到PCle(PCI-express)的串行版本后每根线上的数据速率至少是2.5Gbps(PCIel.0代标准),现在PCIe的数据速率已经达到了16Gbps(PCIe4.0代标准)或32Gbps(PCIe5.0代标准)。采用串行总线的另一个好处是在提高数据传输速率的同时节省了布线空间,芯片的功耗也降低了,所以在现代的电子设备中,当需要进行高速数据传输时,使用串行总线的越来越多。

数据速率提高以后,对于阻抗匹配、线路损耗和抖动的要求就更高,稍不注意就很容易产生信号质量的问题。图1.10是一个典型的1Gbps的信号从发送端经过芯片封装、PCB、连接器、背板传输到接收端的信号路径,可以看到在发送端的接近理想的0、1跳变的数字信号到达接收端后由于高频损耗、反射等的影响,信号波形已经变得非常恶劣,所以串行总线的设计对于数字电路工程师来说是一个很大的挑战。 陕西数字信号测试价格多少

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