基于Duobinary信号调制的高速串行发射机建模与仿真

作     者：蒯睿潇 庞征斌 吕方旭 黄恒 张庚 王文晨 李萌 赖明澈 

作者机构：国防科技大学计算机学院 

出 版 物：《微电子学与计算机》 (Microelectronics & Computer)

年 卷 期：2024年第9期

页      面：90-97页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB2803101) 

主　　题：双二进制编码 高速串行传输 发射机 符号间干扰 

摘      要：随着大数据产业急速发展，高速串行收发（SerDes）系统的数据传输速率不断提高，但高速信号传输时受到的高频衰减带来了更强的符号间干扰（ISI），这极大降低了信号质量，阻碍了传输速率的进一步提高。要抑制传输过程中的符号间干扰信号损耗，除了改进电路结构，另一个可行的思路是在保持信号波特率不变的情况下，让信号能量更集中在低频，降低高频衰减，从而缓解非理想信道带来的符号间干扰。讨论了双二进制编码（Duobinary）信号调制方式的调制原理并同不归零码（NRZ）编码进行了对比，分析了Duobinary信号调制的传递函数，并基于Duobinary调制方式在Cadence平台对56 Gb/s高速串行发射机进行了系统建模与仿真。发射机包含并行伪随机码（PRBS）发生器，树形结构合路器（MUX）,3抽头前向反馈均衡器（Feedforward Equalization, FFE），非理想信道等电路模块。理论分析表明，相较传统的不归零码（NRZ），同速率的Duobinary编码信号功率谱更集中在低频成分。仿真结果表明，Duobinary编码信号在经过非理想信道后的眼图相较同速率NRZ信号更为清晰，受到的符号间干扰更小。因此Duobinary信号作为SerDes系统的调制方式，在抗信道干扰方面具有优势。