高速链路电源噪声引起的误码率分析

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liwei20062
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当今时代,电子产业飞速发展,随之带来的是数据率的提升。在过去,设计者面对的数据率较低,往往只对器件进行简单的连线,就可以使得系统正常的运转。但是,现如今,极高的数据率使得这种方式不再可行,设计者经常会遇到一些新的问题,这些问题大都是信号完整性问题,而随着数据率的继续提升,以及系统设计复杂性的提高,能够准确预估系统的性能显得尤为重要。通常,用于衡量系统性能的工具就是眼图。眼图可以分为传统的眼图和误码率眼图,传统的眼图容易造成系统的过设计,因此误码率眼图对于设计更具有参考价值。  信号在传输过程中受到一系列噪声的影响,这些噪声包括串扰、符号间干扰以及电源噪声等,这些噪声使得信号波形出现畸变,表现在眼图上就是眼高和眼宽的降低。因此,眼图对于工程设计有着不可忽视的作用。其中,串扰和符号间干扰的研究较为成熟,但是,在系统中,电源噪声也是不可忽视的,电源噪声的大小直接影响了系统的误码率,因此,迫切需要一种方法去计算电源噪声对眼图的影响。  本文基于双倍速率同步动态随机存储器(Double Data Rate SDRAM,DDR)内存结构,提出一种求解系统中信号的误码率眼图的方法。第四代DDR即DDR4总线采用并行结构,同时在所有并行结构中,DDR4的传输数据最高,因此,通过 DDR4,可以更好的发现并研究一些关于信号完整性的问题。对于本课题,DDR4很好的体现了串扰、符号间干扰及电源噪声的问题。  本文首先利用HSPICE对于所设计的系统进行仿真,而后使用MATLAB对这些数据进行处理。由于电源噪声的特殊性,本文将通道间噪声与电源噪声进行分离处理,对于以上两者分别采用不同的方式去求解其不同时间和不同电压下的概率值,然后将两者合并,求得不同采样时间和不同采样电压下的误码率。最后将这三者绘制成为一幅误码率眼图,从而从统计域的角度来评估系统的优劣,这将为设计者提供更多的参考,进而改善其设计的系统。  对于以上方法,本课题基于MATLAB将其开发成工具软件,该软件能够为设计者提供一种便捷的方式去计算眼图,进而对其设计提供更大的帮助。
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