移动通信中的信号完整性问题.pdf

移动通信中的信号完整性问题参考文献杨洪军1，汪学刚2Mobile5．结论t卿tr)也成为越来越关心的问题。本文介绍了信号完整性的基本概念，以及解决信号完整性问题的常用方法，ImegrityCommunications本文介绍了一种基于信号检测的跳频同步捕获的算法，从理论上分析了它的信号检测性能和捕获性能，给出了虚警概率和信号检测概率，并在计算机上进行了仿真验证说明了要实现好的捕获性能应该加大发射功率，提高信干比。电子科技大学电子工程学院四川成都610054Signalin图4捕获特性of=O．0l[1]leonard[2]信号检测与估计向敬成，王意青，毛自灿，张明友[3]Steven[4]Clive[5]唐巍，田日才，张乃通，一种跳频同步捕获方案得性能分析，1999年4月摘要：第三代移动通信已步人了高速数据速率时代。随着数字电路速度的提高，信号完整性(Signal同时利用Hypedynx软件给出了对比仿真结果。关键词：高速数字电路；信号完整性；解决方法；仿真Schemesp,船[e-mail][e-mail]，AnahsisAntiJamScheme，1992s，Ratmrport，DonaldI．．Schilling，ATwo—LevelCoarseCodeforSpectrumRadio，1980Putman，StephenS．Rappaort，AComparisionofFrequency—HoppedSpresa—SpectrumSignalsIn-FItA
2．信号完整性概述3．信号完整性的解决方法1．引言3．1阻抗匹配与端接方案integrity(SI)haspaid第三代移动通信系统的重要特点之一是数据速率大大提高了，已步人了高速数据速率领域。随着技术的发展，数字系统数据速率、时钟速率和电路密集度在不断增加，新的串行数据通信标准已把数据速率提高到吉比特每秒数量级，上升时间达到亚纳秒级，电缆、互连、印制电路版和硅片将表现出与低速设计中截然不同的行为，即出现信号完整性问题，这使得高速数字系统设计面临严峻的挑战。信号完整性与第三代移动通信技术的实现密切相关。因此，在第三代移动通信设备开发与高速设计中必须重视和解决好信号完整性问题。信号完整性(SignalIntegrity，简称sI)是指信号在信号线上的质量，是信号在电路中能以正确的时序和电压做出响应的能力。如果电路中的信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC，则该电路具有较好的信号完整性；反之，当信号不能正常响应时，就出现了信号完整性问题。差的信号完整性不是由某一单一因素导致的，而是板级设计中多种因素共同引起的。从广义上讲，信号完整性问题主要包括延迟、反射、振铃、地弹、串扰等。延迟是指信号在PCB板的导线上以有限的速度传输，信号从发送端发出到达接收端，其间存在一个传输延迟。信号的延迟会对系统的时序产生影响，在高速数字系统中，传输延迟主要取决于导线的长度和导线周围介质的介电常数。源端与负载端阻抗不匹配会引起线上反射，负载将一部分电压反射回源端。如果负载阻抗小于源阻抗，反射电压为负；反之，如果负载阻抗大于源阻抗，反射电压为正。布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素的变化均会导致此类反射。信号的振铃(ringing)和环绕振荡(rounding)由线上过度的电感和电容引起，振铃属于欠阻尼状态而环绕振荡属于过阻尼状态。信号完整性问题通常发生在周期信号中，如时钟等，振铃和环绕振荡同反射一样也是由多种因素引起的，振铃可以通过适当的端接予以减小，但是不可能完全消除。在电路中有大的电流涌动时会引起地弹，如大量芯片的输出同时开启时，将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过，芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声，这样会在真正的地平面(0V)上产生电压的波动和变化，这个噪声会影响其它元器件的动作。负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。振铃和地弹都属于信号完整性问题中单信号线的现象(伴有地平面回路)，串扰则是由同一PCB板上的两条信号线与地平面引起的，故也称为三线系统。串扰是指当信号在传输线上传播时，因电磁耦合对相邻的传输线产生不期望的电压噪声干扰。PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。在高速数字系统中，传输线上阻抗不匹配会引起信号反射，减小和消除反射的方法是根据传输线的Hongjunl，WangXuegan92WithandSI．Meanwhile，thisgivesKeywords：high—