适用于Infiniium系列实时示波器的高级信号完整性软件D9020ASIA
技术资料
D9020ASIA 适用于高速数字应用中需要应对眼图闭合问题的客户。均衡、InfiniiSim 和串扰/电源完整性套件可以深入分析眼图闭合的原因，探索让眼图重新打开的方法。这款软件适用于所有Infiniium 系列示波器。
背景：为什么需要均衡？
随着数据速率的提高，ISI、噪声、有损信道和其他因素会导致从发射机到接收机的信号质量下降。发生的损耗越大，接收机比较器就越难以区分“1”和“0”。受到高数据速率和有损信道的共同影响，在发射机上显示为打开的眼图在接收机上会显示为闭合。接收机需要具备评估 1 和 0 的能力。随着眼图的闭合程度越来越高，接收机要将正确的值解析为 1 或 0 也变得更加困难。这种困难最终会导致严重的数据损坏和错误。均衡采用先进的滤波技术来校正当前比特的电压电平。通过滤波消除大部分码间干扰，均衡可以将闭合的眼图变为打开的眼图，并能显著减少数据损坏。借助均衡软件，您可以洞悉设计人员的均衡器设计，并获得关于均衡后通道链路可行性的关键数据。
使用低噪声示波器也很重要。如果示波器的噪声非常低，那么均衡能让眼图打开得更大。请记住，均衡会放大一切不是由 ISI 引起的噪声，包括示波器噪声。Infiniium 示波器具有非常低的本底噪声，因此将会被放大的噪声非常少， 均衡精度非常高。均衡要求示波器知道时钟在哪里进行转换。示波器通过时钟数据恢复功能获知转换发生的位置，从而实现均衡。完整的时钟数据恢复功能只在串行数据分析软件套件中提供，所有软件版本为 6.30 或更高的Infiniium 示波器均标配该软件套件。
实时示波器的高级信号完整性软件D9020ASIA产品概述
用于 Infiniium 系列示波器的是德科技串行数据均衡（SDE）软件通过仿真判决反馈均衡（DFE）、前馈均衡（FFE）和连续时间线性均衡（CTLE）实时建模，提供快速而精确的均衡。SDE 软件允许用户输入自己指定的抽头值，也能帮助 FFE 和 DFE 设计人员找到最佳抽头值。CTLE 支持直流增益和最多三极点建模。
SDE 软件可与 Infiniium 系列示波器独有的 Infiniium 数据加速器（IDA）芯片配合使用，针对因为串行数据链路而部分闭合或完全闭合的实时眼图提供快速更新和分析。SDE 软件套件包括一个向导程序，该向导程序提供浅显易懂的逐步引导，帮助您设置和仿真完全均衡。D9020ASIA 与软件版本为 6.30 或更高的所有 Infiniium 示波器兼容。
串行数据均衡
简单的均衡设置
串行数据均衡软件进一步扩大了 Keysight Infiniium 示波器简单易用的优势，可以对接收机执行完整的分析。均衡向导程序可以引导您快速完成设置并执行均衡。直观的显示和清晰的信息标签让您可以轻松执行复杂的均衡仿真。SDE 向导程序会引导您完成七种不同均衡场景的设置。
- 仿真 FFE 或 CTLE，但不显示实时眼图。您看到的只有波形。这个选项让您可以使用均衡后的波形进行进一步的分析，例如抖动去补偿。
- 不应用均衡。选项 2 让您可以查看没有应用均衡时的眼图。这个选项非常适合用来比较不同均衡方法的影响。
- FFE 或 CTLE 仅用于恢复时钟，不对参考眼图进行均衡。随着实时眼图逐渐趋向至完全闭合，软件由于很难区分 1 和 0 并提供正确的数据速率，所以很难恢复时钟。有了这个选项，即使在眼图闭合的情况下您也可以轻松恢复时钟。
- FFE 或 CTLE 仿真。
- 标准 DFE 仿真。这个选项有一点需要注意，如果您的实时眼图是闭合的，那么 DFE 无法正常运行。您需要使用下一个选项，通过 FFE 或 CTLE 稍微打开眼图，然后再使用 DFE。
- 闭合眼图的标准 DFE 仿真。请注意，FFE 或 CTLE 用于恢复时钟，但不会在实时眼图中显示。
- 对实时眼图应用 FFE，然后再应用 DFE。这两个均衡的结果都会在最终的实时眼图中显示。
CTLE、FFE 和 DFE 仿真
SDE 软件可以全面仿真判决反馈、前馈和连续时间线性均衡。该软件能够灵活地比较非均衡波形与均衡波形的实时眼图，或者是比较 DFE 波形与 FFE 波形或 CTLE 波形。SDE 软件让您可以快速比较不同的抽头值。抽头值是无量纲的校正系数，在均衡期间用于串行数据码型中的位电压电平。您可以将抽头值视为接收机应当接收到的电压与其实际接收到的电压之比。抽头值是否准确关系到能否在接收机上建立理想的实时眼图模型。串行数据均衡软件能够对最多 40 个抽头值建模，从而节省您的大量时间。除此之外，您可以使用串行数据均衡软件套件来查找哪种抽头值组合能让眼图达到最大高度。
SDE 软件为 FFE 仿真提供了前导游标抽头功能。
串行数据均衡提供多个输入，其中包括“眼宽”选项，能够根据设计人员是需要更高还是更宽的眼图来优化抽头值。串行数据均衡与某些均衡仿真套件不一样，它可以使用任何码型，并且不需要知道设计人员使用的是哪种码型。
连续时间线性均衡（CTLE）
当今的许多标准都将 CTLE 纳入一致性测试要求。SDE 软件可以更容易地验证仿真结果。您只需输入直流增益值、零频率以及极点 1 和极点 2 的频率值，即可开始设计验证。串行数据均衡还支持 USB 3.1 的特定 CTLE。
灵活的时钟恢复
选择恒定频率、一阶锁相环（PLL）、二阶 PLL 时钟恢复、显式时钟、显式一阶 PLL、显式二阶 PLL 或光纤通道时钟恢复方法。您可以调整中心频率和带宽，如果是二阶 PLL 的话，则可以调整阻尼系数。均衡的一阶和二阶 PLL 是均衡软件的新功能，您可以通过这个功能在闭合的眼图上恢复时钟。首先将 FFE 或 CTLE 应用到波形，然后恢复时钟，即可在闭合的眼图上恢复时钟。
串扰分析
串扰分析有什么重要作用？
移动设备的数据通信速度和电路密度都在提高，导致紧密相邻的多个通道上出现了非常高的串行数据速率。这样的组合使得串行数据信号之间的串扰失真增加。因此，串扰成为了亟待诊断和量化评测的一个重要问题。随着串行数据速率的提高，集成电路电源也越来越容易受到串扰的影响。来自串行数据信号和开关电源的同步开关噪声（SSN）和接地反弹会给电源造成扰动，从而让它们所驱动的数据通道出现噪声和抖动等形式的失真。
诊断和表征串扰并不是新出现的需求，但在数字通信系统中，测量串扰过去一直依赖于选择性地禁用某些通道，同时启用另一些通道。这必然要求系统在特殊的测试模式下工作，同时测量系统中的串扰效应，也就是说要在异常条件下进行串扰测量。更糟糕的是，有些系统甚至无法运行所需的特殊模式。
解决方案
是德科技开发的串扰分析应用软件可以协助诊断和量化分析串扰，无需被测系统在任何特殊测试模式下运行。该应用软件的工作是构建多个测得信号之间串扰机制的最优模型。比方说，用户可以同时获取运行中系统的最多四个信号，然后配置该应用软件来计算信号之间的最优串扰模型。一旦得出模型，即可显示包含和不包含干扰源串扰的各个受扰信号。通过这种方式，您可以对包含和不包含串扰的受扰信号进行噪声、抖动和眼图测量，从而量化分析每个干扰源对这些受扰信号的测量值的贡献。
此应用软件不仅能检测串扰的存在并对其进行量化分析，还可以确定每个干扰源带给受扰信号的相对误差幅度。此外，它还可以切实地消除受扰信号的串扰影响，让您可以查看原始波形与干净波形并排比较的结果。您可以直接在示波器显示屏上比较“之前”和“之后”的波形，也可以与其他示波器分析工具（如实时眼图或抖动分析）的测量结果进行比较。通过这种方式，您能够直接量化确定消除各种串扰源会带来多大的改善。
串扰分析应用软件可以提供针对设计很多有价值的深入洞察。例如，它可以帮助您确定没有串扰时设计可以恢复的裕量。它还可以帮助判定未达到设计规范的信号在没有串扰的情况下是否可以达标。这种方法可以帮助工程师们做出重要的设计决策，如决定是否值得花时间和精力来改善串扰影响，以及应该对电路板设计进行哪方面改进。
串扰分析应用软件的特性包括：
- 一次分析最多四个信号（干扰源或受扰信号）。
- 执行串扰分析时无需进行串扰仿真或建模。
- 能确定并报告各个干扰源带给受扰信号的串扰量。
- 绘制无串扰波形。采用示波器工具（如眼图和抖动分离）将其与原始波形进行比较，看看可以恢复多少裕量。
- 设置向导程序引导用户设置干扰源和受扰信号以及运行串扰分析。
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