高速通信系統(tǒng)信號(hào)傳輸特性及其抖動(dòng)與噪聲分析

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1、中圖分類號(hào)型墨Q!UDC39碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q§33密級(jí)公玨高速通信系統(tǒng)信號(hào)傳輸特性及其抖動(dòng)與噪聲分析Sigdtranj"‘characteristics。。highspeedtransmissionharaeterlsticsolhil臣h-speedcommumcationSystemanditslitterandnoise●·‘J-●·●‘··l●anatySISl■qlW作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：副指導(dǎo)教師：倪蘭電子科學(xué)與技術(shù)信號(hào)完整性物理與電子學(xué)院許雪梅路軍高級(jí)工程

2、師論文答辯日期蘭型答辯委員會(huì)主席避、中南大學(xué)2013年5月原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我共同工作的同志對(duì)本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明。作者簽名：j鯉l蘭日期：吐年塵月塹日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并根據(jù)國(guó)家或湖南省有關(guān)部門(mén)

3、規(guī)定送交學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。儲(chǔ)躲紐L導(dǎo)師簽名茸端婦：業(yè)年』叢日中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要高速通信系統(tǒng)信號(hào)傳輸特性及其抖動(dòng)與噪聲分析摘要：高速通信系統(tǒng)日益增長(zhǎng)的傳輸速率使得信號(hào)工作頻率節(jié)節(jié)攀升，傳輸線參數(shù)對(duì)信號(hào)傳輸性能的影響、印制電路板中抖動(dòng)和噪聲問(wèn)題愈發(fā)突出，傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)方法和經(jīng)典傳輸線理論不再適用高速高集成度

4、電子系統(tǒng)的研究。運(yùn)用信號(hào)完整性理論分析高速通信系統(tǒng)傳輸線特性、噪聲與抖動(dòng)具有重要意義。首先從導(dǎo)體、介質(zhì)和返回路徑三個(gè)方面探討非均勻傳輸線對(duì)信號(hào)的影響。對(duì)導(dǎo)體建立了表面粗糙度模型，計(jì)算了其交流電阻、電抗；在構(gòu)建傳輸線電介質(zhì)無(wú)窮極點(diǎn)頻變模型的基礎(chǔ)上，探討了介質(zhì)纖維交織結(jié)構(gòu)對(duì)特定長(zhǎng)度差分線的模式轉(zhuǎn)換影響；研究了平面分割槽線引起的信號(hào)衰減和電流串?dāng)_問(wèn)題，并給出相應(yīng)的解決措施。接著研究串行和并行信號(hào)抖動(dòng)和噪聲問(wèn)題。以實(shí)際項(xiàng)目為背景，在前仿真中采用概率統(tǒng)計(jì)分析方法和雙狄拉克模型給出DDR3信號(hào)抖動(dòng)合理的概率分布，避免最大失

5、真分析的悲觀估計(jì)，并在后仿真中利用Q變換的尾部擬合以提高分布函數(shù)尾部精度。研究了DDR3的時(shí)序分析方法，完成了抖動(dòng)、噪聲、時(shí)序的前預(yù)算和后驗(yàn)證的高速設(shè)計(jì)流程。建立傳輸線的無(wú)損電路模型，研究表明信道的寄生參數(shù)導(dǎo)致信號(hào)電壓差，造成信號(hào)抖動(dòng)。引入等效噪聲模型探索高速串行通信鏈路的碼間干擾產(chǎn)生機(jī)制，將離散的時(shí)序干擾量綜合為一個(gè)幅度噪聲值，形成新的評(píng)價(jià)視角；根據(jù)碼間干擾概率分布估算了包含均衡器的實(shí)例鏈路等效電壓噪聲，結(jié)合ANSYSDesigner對(duì)高速串行系統(tǒng)進(jìn)行建模，多角度對(duì)比分析了不同均衡器的碼間干擾消除效果，并提供

6、了一個(gè)新的碼間干擾等效電壓噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)10Gbps差分鏈路建立了響應(yīng)曲面模型，利用統(tǒng)計(jì)軟件JMP合理預(yù)測(cè)了信號(hào)在參數(shù)波動(dòng)范圍內(nèi)的傳輸質(zhì)量和電氣性能擾動(dòng)，且有效預(yù)測(cè)最優(yōu)和最劣參數(shù)組合。本論文的研究成果對(duì)通信系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)有一定的理論指導(dǎo)意義和應(yīng)用價(jià)值。圖55幅，表13個(gè)，參考文獻(xiàn)64篇。關(guān)鍵詞：信號(hào)完整性；抖動(dòng)；碼問(wèn)干擾；傳輸線模型；響應(yīng)曲面模型分類號(hào)：TNS01；TN802IISi毋aal‘characteristicsofhighspeedSignaltransmissioncharact

7、erlStlCSotlalgla-speeOcommunicationsystemanditsjitterandnoiseanalysisAbstract：Astransmissionrateofthehi曲-speedcommunicationsystemsisincreasing,thesignalfrequencyisclimbinghi曲．neimpactthattransmissionlineparametershasonthesignal，thejitterandnoiseontheprintedc

8、ircuitboardbecomemoreprominent，SOthetraditionalelectronicdesignmethodsandtheclassictransmissionlinetheoryiSnolongerapplicabletohigh-speedhighlyintegratedelectronicsystems．ByuSil瑪theoryofsignalin