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FFE均衡技術的原理、作用及特點

分享圖片 基本 我認 采集 我們 feed 發送信號 因子 不用

說完CTLE之後,大家不用猜都知道會講FFE。的確,FFE(Feed Forward Equalization前向反饋均衡)和前面CTLE有一些相似之處,它們都是模擬的均衡器,同時也是線性的。當然說模擬,線性什麽的比較抽象,實際上我認為它們還有更大的相似之處,先賣個關子,下面會描述到。

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還是按照上圖這個結構分析,FFE的位置在發送端,它是利用波形本身來校正接收到的信號,而不是用波形的閾值(判決邏輯1或0 )進行校正。均衡器FFE的作用基本上類似於 FIR(有限脈沖響應)濾波器,它在校正當前比特電壓時,使用的是前一個比特和當前比特的電壓電平,加上校正因子(抽頭系數),來校正當前比特的電壓電平。一句話,就是當使用FFE時,是對實際采集到的波形執行均衡算法。

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那這種對發送的波形進行移位的加加減減,對接收端眼圖真的會有改善嗎?我們還是以仿真來說明下吧,仿真的速率為25Gbps,其中傳輸通道損耗如下:

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無FFE均衡時發送波形和接收眼圖如下:

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FFE均衡時發送波形和接收眼圖如下:

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的確,使用加加減減之後奇怪波形作為發送端時,接收端眼圖可以張開,反而采用原來正兒八經的波形發送,眼圖卻是閉合。

我們來看看接收端的波形,看看兩者差異在哪?

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原來眼圖閉合的原因和上期的CTLE文章類似,都是由於在長0或長1之後的變化位無法跨過本身的電平門限,也就是說在低頻數據之後的高頻變換數據由於衰減比較多,因此幅度無法從低頻的高電壓位拉到相反的正確電平範圍內,因此導致“1”不到“1”,“0”不到“0”的情況,眼圖自然就閉合了。

為什麽文章開頭說FFE和CTLE有更大的相似之處?在哪呢?我們把數據波形通過傅裏葉變換轉到頻域上看,大家就知道了。

FFE均衡與否發送端數據和接收端數據的頻域幅度分布如下:

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原來,在發送端進行FFE均衡後,其實也相當於一個低通濾波器的效果,事先就把發送信號的低頻部分衰減,這樣的話在接收端高頻和低頻幅度的差異就變小了,因此有效的解決了ISI的問題,就能得到張開的眼圖。

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