專利名稱：對(duì)高速數(shù)字信號(hào)改變符號(hào)間干擾和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重的設(shè)備的制作方法
對(duì)高速數(shù)字信號(hào)改變符號(hào)間干擾和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重的設(shè)備
背景技術(shù)：
在高速串行數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，符號(hào)間干擾(ISI)是一種形式的信號(hào)失真，在這種信號(hào)失真中一個(gè)符號(hào)與后續(xù)符號(hào)發(fā)生干擾。這是一種非期望的現(xiàn)象，因?yàn)榉?hào)間干擾產(chǎn)生與噪聲類似的效應(yīng)從而增加了系統(tǒng)的比特差錯(cuò)率。在一個(gè)芯片的I/O管腳上從每秒吉比特發(fā)射器發(fā)送的信號(hào)首先沿插件卡上的跡線行進(jìn)，通過(guò)線纜，然后跨越底板到達(dá)含有接收芯片的另一個(gè)插件卡。信號(hào)常常由于隨機(jī)和周期性抖動(dòng)、占空比失真、符號(hào)間干擾、頻率選擇性衰減、串?dāng)_等等而發(fā)生退化。通常依次由各個(gè)互連中斷處的阻抗不匹配導(dǎo)致的反射導(dǎo)致ISI減損(impairment)。當(dāng)今，數(shù)據(jù)率常常遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于lGb/s，所以回聲衰減時(shí)間長(zhǎng)于脈沖間隔，并且接收的 脈沖與先前脈沖的回聲發(fā)生混合。需要減輕這些減損。充足減輕算法(諸如，發(fā)射器的預(yù)加重濾波器和接收器的判決反饋均衡器(DFE))的設(shè)計(jì)需要該減損的準(zhǔn)確模型。通過(guò)線纜、互連和底板的S參數(shù)試金石(Touchstone)文件的幫助以測(cè)量它們的接收器的BER容許量(tolerance)，對(duì)減損進(jìn)行建模。這種測(cè)試稱作接收器裕量測(cè)試。信號(hào)完整性工程師對(duì)高速串行標(biāo)準(zhǔn)(諸如，HDMI、Display Port、SATA、PCI-E等等)的數(shù)字接收器執(zhí)行抖動(dòng)容許量/裕量測(cè)試。該抖動(dòng)容許量/接收器裕量測(cè)試要求利用隨機(jī)和周期性抖動(dòng)、占空比失真和符號(hào)間干擾的不同量產(chǎn)生信號(hào)。一些高速串行標(biāo)準(zhǔn)推薦用于仿真ISI效應(yīng)的硬件線纜仿真器。在HDMI (高清多媒體接口)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，由AgilentTechnologies, Santa Clara, CA生產(chǎn)推薦的硬件線纜仿真器,所述硬件線纜仿真器生成固定的ISI量。這些線纜仿真器具有典型的銅衰減。這些線纜仿真器的操作帶寬由于硬件約束而受到限制。對(duì)于HDMI的不同像素時(shí)鐘率，不同硬件仿真器用于抖動(dòng)容許量測(cè)試。使用硬件線纜仿真器的這個(gè)過(guò)程限制了測(cè)試接收器性能所需的測(cè)試條件。特定數(shù)據(jù)率的信號(hào)上的ISI量受到限制。圖I示出了用于待測(cè)試裝置(DUT) 12的HDMI符合性(compliance)測(cè)試的代表性測(cè)試裝備10。任意波形發(fā)生器14 (諸如，由Tektamix，Inc.，Beaverton, Oregon制造并銷售的AWG710)產(chǎn)生并輸出差分時(shí)鐘信號(hào)
Ci和Ci，這兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)Ci和稱合到偏置器(bias-tee) 16。需要偏置器16將差分時(shí)鐘信號(hào)(7￡和SI帶到所需的TMDS (過(guò)渡最小化差分信號(hào))電平。來(lái)自偏置器16的輸出
差分時(shí)鐘信號(hào)CL和瓦經(jīng)由過(guò)渡時(shí)間變換器(TTC)模塊20耦合到適配器板18 (諸如，由Efficere Technologies, Washougal, WA 制造并銷售的 ET-HDMIC-TPA-R 插板)。TTC 模塊20降低差分時(shí)鐘信號(hào)CX和瓦的上升時(shí)間以與HDMI符合性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)符合。在圖I的測(cè)試裝備中，由來(lái)自數(shù)據(jù)定時(shí)發(fā)生器22(諸如，由Tektronix, Inc. , Beaverton Oregon制造并銷售的數(shù)據(jù)定時(shí)發(fā)生器DTG5334)的DC輸出對(duì)偏置器18進(jìn)行供電。任意波形發(fā)生器14具有兩個(gè)數(shù)字標(biāo)志輸出Ml和M2，這兩個(gè)數(shù)字標(biāo)志輸出Ml和M2用于進(jìn)行同步，其中Ml標(biāo)志連接到數(shù)據(jù)定時(shí)發(fā)生器22的外部時(shí)鐘輸入而M2標(biāo)志耦合到數(shù)據(jù)定時(shí)發(fā)生器22的串行觸發(fā)輸入。數(shù)據(jù)定時(shí)發(fā)生器22產(chǎn)生差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)DO、瓦、D1、51、D2、預(yù)，這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由TTC模塊20稱合到適配器板18。如同差分時(shí)鐘信號(hào)一樣，TTC模塊20降低差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)D0、萬(wàn)5、D1、西、D2、m的上升時(shí)間以與HDMI符合性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)符合。DC電源24將
+5V DC和地耦合到適配器板18。差分時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由線纜仿真器26耦合到DUT 12。線纜仿真器 26 (諸如，由 Agilent Technologies, Santa Clara, CA 銷售的 E4887A-101 和E4887A-102線纜仿真器)對(duì)糟糕情況但符合線纜的特性進(jìn)行仿真。能夠使用測(cè)量測(cè)試儀器28 (諸如，數(shù)字示波器)來(lái)監(jiān)視施加到DUT 12的信號(hào)以驗(yàn)證與特定HTMI標(biāo)準(zhǔn)的符合性。

發(fā)明內(nèi)容
對(duì)高速數(shù)字信號(hào)改變符號(hào)間干擾和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重的設(shè)備和方法可以被實(shí)現(xiàn)為具有顯示器和中央處理單元的信號(hào)產(chǎn)生裝置。中央處理單元在顯示器上產(chǎn)生用于設(shè)置串行數(shù)據(jù)模式的參數(shù)以及對(duì)串行數(shù)據(jù)模式的符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)的參數(shù)的用戶界面。使用串行數(shù)據(jù)模式參數(shù)以及符號(hào)間干擾和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)參數(shù)來(lái)產(chǎn)生波形記錄文件。波形產(chǎn)生電路接收波形記錄文件并且產(chǎn)生具有由符號(hào)間干擾和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)參數(shù)進(jìn)行定義的符號(hào)間干擾效應(yīng)或帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)的串行數(shù)據(jù)模式模擬輸出信號(hào)。外部顯示器可以耦合到信號(hào)產(chǎn)生裝置以及外部控制器。外部控制器在外部顯示器上產(chǎn)生用于設(shè)置串行數(shù)據(jù)模式的參數(shù)以及對(duì)串行數(shù)據(jù)模式的符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)的參數(shù)的用戶界面。外部控制器使用串行數(shù)據(jù)模式參數(shù)以及符號(hào)間干擾和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)參數(shù)來(lái)產(chǎn)生波形記錄文件以供波形產(chǎn)生電路使用。信號(hào)發(fā)生器具有階躍響應(yīng)濾波器，該階躍響應(yīng)濾波器響應(yīng)于符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)參數(shù)以對(duì)串行數(shù)據(jù)模式應(yīng)用符號(hào)間干擾效應(yīng)或帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)。該階躍響應(yīng)濾波器采取如下形式
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)產(chǎn)生裝置，包括 顯示器； 中央處理單元，在顯示器上產(chǎn)生用于設(shè)置串行數(shù)據(jù)模式的參數(shù)以及對(duì)串行數(shù)據(jù)模式的符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)中的至少一個(gè)的參數(shù)的用戶界面，其中使用串行數(shù)據(jù)模式參數(shù)以及符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)參數(shù)來(lái)產(chǎn)生波形記錄文件；以及 波形產(chǎn)生電路，接收波形記錄文件并且產(chǎn)生具有由符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)參數(shù)定義的符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)中的至少一個(gè)的串行數(shù)據(jù)模式模擬輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)產(chǎn)生裝置，其中顯示器包括與信號(hào)產(chǎn)生裝置耦合的外部顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)產(chǎn)生裝置，還包括外部控制器，所述外部控制器與信號(hào)產(chǎn)生裝置進(jìn)行耦合，其中外部控制器在外部顯示器上產(chǎn)生用于設(shè)置串行數(shù)據(jù)模式的參數(shù)以及對(duì)串行數(shù)據(jù)模式的符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)中的至少一個(gè)的參數(shù)的用戶界面并且使用串行數(shù)據(jù)模式參數(shù)以及符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)參數(shù)來(lái)產(chǎn)生波形記錄文件以供波形產(chǎn)生電路使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)產(chǎn)生裝置，還包括階躍響應(yīng)濾波器，所述階躍響應(yīng)濾波器響應(yīng)于符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)參數(shù)以對(duì)串行數(shù)據(jù)模式應(yīng)用符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)中的至少一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)產(chǎn)生裝置，其中階躍響應(yīng)濾波器采取如下形式
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信號(hào)產(chǎn)生裝置，其中使用下面形式的方程將階躍響應(yīng)濾波器轉(zhuǎn)換成用于增加符號(hào)間干擾的脈沖響應(yīng)符號(hào)間干擾濾波器
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的信號(hào)產(chǎn)生裝置，還包括減損濾波器，所述減損濾波器的濾波器系數(shù)與脈沖響應(yīng)符號(hào)間干擾濾波器的濾波器系數(shù)進(jìn)行卷積以生成脈沖響應(yīng)合成符號(hào)間干擾濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信號(hào)產(chǎn)生裝置，其中使用下面形式的方程將階躍響應(yīng)濾波器轉(zhuǎn)換成用于增加帶寬擴(kuò)展預(yù)加重的脈沖響應(yīng)帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信號(hào)產(chǎn)生裝置，還包括減損濾波器，所述減損濾波器的濾波器系數(shù)與脈沖響應(yīng)帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器的濾波器系數(shù)進(jìn)行卷積以生成脈沖響應(yīng)合成帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器。
10.一種對(duì)串行數(shù)據(jù)模式產(chǎn)生符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)的方法，包括如下步驟 產(chǎn)生由符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重參數(shù)控制的符號(hào)間干擾濾波器和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器之一的濾波器系數(shù)； 提供減損濾波器的濾波器系數(shù)； 將來(lái)自減損濾波器的濾波器系數(shù)與來(lái)自符號(hào)間干擾濾波器和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器之一的濾波器系數(shù)進(jìn)行卷積以產(chǎn)生合成符號(hào)間干擾濾波器和合成帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器的相應(yīng)濾波器系數(shù)； 產(chǎn)生由符號(hào)間干擾濾波器、帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器、合成符號(hào)間干擾濾波器和合成帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器之一的濾波器系數(shù)進(jìn)行修改的串行模式數(shù)據(jù)的波形記錄文件； 從波形記錄文件產(chǎn)生具有由相應(yīng)的符號(hào)間干擾濾波器、帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器、合成符號(hào)間干擾濾波器和合成帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器之一進(jìn)行定義的符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)之一的串行數(shù)據(jù)模式模擬信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的對(duì)串行數(shù)據(jù)模式產(chǎn)生符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)的方法，其中濾波器系數(shù)產(chǎn)生步驟還包括如下步驟 產(chǎn)生由符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)參數(shù)進(jìn)行控制的階躍響應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)；以及 從階躍響應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)產(chǎn)生脈沖響應(yīng)符號(hào)間干擾濾波器和脈沖響應(yīng)帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器之一的濾波器系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的對(duì)串行數(shù)據(jù)模式產(chǎn)生符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)的方法，其中階躍響應(yīng)濾波器系數(shù)產(chǎn)生步驟還包括使用下面形式的方程來(lái)計(jì)算階躍響應(yīng)的系數(shù)的步驟
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的對(duì)串行數(shù)據(jù)模式產(chǎn)生符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)的方法，其中脈沖響應(yīng)濾波器產(chǎn)生步驟還包括使用下面形式的方程來(lái)計(jì)算增加的符號(hào)間干擾的步驟d ISI _M - —Step _ response— di — 其中ISl_M =脈沖響應(yīng)符號(hào)間干擾濾波器的濾波器系數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的對(duì)串行數(shù)據(jù)模式產(chǎn)生符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)的方法，其中脈沖響應(yīng)濾波器產(chǎn)生步驟還包括使用下面形式的方程來(lái)計(jì)算增加的帶寬擴(kuò)展預(yù)加重的步驟Step — response = 2- (Step 一 response (2 : end)) d B WE = — Step — response dt 其中BWE=脈沖響應(yīng)帶寬擴(kuò)展預(yù)加重濾波器的濾波器系數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的對(duì)串行數(shù)據(jù)模式產(chǎn)生符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)的方法，其中減損濾波器的濾波器系數(shù)處于頻域并且提供減損濾波器的濾波器系數(shù)還包括將減損濾波器的濾波器系數(shù)從頻域轉(zhuǎn)換成時(shí)域的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)高速數(shù)字信號(hào)改變符號(hào)間干擾和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重的設(shè)備。一種信號(hào)產(chǎn)生裝置具有顯示器、中央處理單元和波形產(chǎn)生電路。中央處理單元在顯示器上產(chǎn)生用于設(shè)置串行數(shù)據(jù)模式的參數(shù)以及對(duì)串行數(shù)據(jù)模式的符號(hào)間干擾和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)的參數(shù)的用戶界面。使用串行數(shù)據(jù)模式參數(shù)以及符號(hào)間干擾效應(yīng)和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)參數(shù)來(lái)產(chǎn)生波形記錄文件。波形產(chǎn)生電路接收波形記錄文件并且產(chǎn)生具有由符號(hào)間干擾和帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)參數(shù)進(jìn)行定義的符號(hào)間干擾效應(yīng)或帶寬擴(kuò)展預(yù)加重效應(yīng)的串行數(shù)據(jù)模式模擬輸出信號(hào)。
文檔編號(hào)H04L25/03GK102957644SQ20111025241
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者R.斯韋, S.拉馬錢(qián)德拉 申請(qǐng)人:特克特朗尼克公司