基于Virtex-5的串行傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)

　　為了對抗傳輸路徑對高頻分量的過多衰減，有必要在發(fā)送端進(jìn)行預(yù)加重或者在接收端加上均衡或者同時使用兩種手段。預(yù)/去加重和線性均衡都是通過對信號的畸變來改善接收信號的質(zhì)量，只有合適的預(yù)/去加重和線性均衡的比例以及兩者之間的組合才能達(dá)到改善接收信號質(zhì)量的目的，否則反而會惡化接收信號的質(zhì)量。本文利用GTP的SPICE模型以及串行傳輸信道的S參數(shù)模型對在不同預(yù)/去加重和均衡參數(shù)設(shè)置下的串行鏈路傳輸質(zhì)量進(jìn)行仿真，從而找出合適的參數(shù)設(shè)置。

　　圖3 不同預(yù)/去加重比例下的發(fā)送信號

　　圖3即為在不同預(yù)/去加重比重設(shè)置下的仿真結(jié)果圖。中間部分顯示的是連續(xù)3個高電平比特的發(fā)送波形，很明顯，后面兩個高電平比特的幅值隨預(yù)/去加重的比例相應(yīng)地降低了。另外，圖中同一個邏輯位里的信號電平并不平坦，這種現(xiàn)象主要是因信號傳輸鏈路上的阻抗不匹配處引起的發(fā)射造成的，例如ATCA單板與ATCA背板的接插件連接處。

　　圖4 預(yù)/去加重和均衡對接收信號的影響

　　圖4給出的是GTP在不同參數(shù)設(shè)置下接收信號的眼圖。其中第1個子圖為在發(fā)送端未施加預(yù)/去加重的情況下，接收端FPGA管腳上的信號眼圖。可見，長距離的傳輸嚴(yán)重惡化了信號的質(zhì)量，信號眼圖趨于閉合。第2個子圖為在發(fā)送端施加23%的預(yù)/去加重時，接收端FPGA管腳上的信號眼圖。預(yù)/去加重一定程度上彌補(bǔ)了傳輸信道的低通特性，降低了信號的抖動，改善了信號的質(zhì)量。第3個子圖為發(fā)送端未施加預(yù)/去加重而在收端施加25%的均衡，即把75%的原始信號加上25%的高通濾波器的輸出作為總的接收信號。如同預(yù)/去加重一樣，通過均衡，高頻分量相對被增強(qiáng)，低頻分量相對被抑制，有效地補(bǔ)償了信道的不理想性。第4個子圖為在4.5%的預(yù)/去加重和25%均衡同時作用時得到的接收信號。可見，預(yù)/去加重和均衡的有效搭配可以很好地改善原本被嚴(yán)重惡化的傳輸信號。

　　圖5 實測串行信號眼圖