【摘要】：本論文研究的是基于矢量網(wǎng)絡分析儀的信號完整性分析技術,旨在利用該儀器來觀測待測器件或者高速鏈路保持信號完整性的能力。該研究不僅開拓了矢量網(wǎng)絡分析儀的新功能,還給信號分析領域帶來了全新體驗。本論文的研究基礎是矢量網(wǎng)絡分析儀所測量的散射參數(shù),通過該參數(shù)可以觀測到待測器件或者鏈路的反射響應和傳輸響應,從而可得知其對信號完整性的影響。而在時域中一般是通過眼圖來表征信號完整性的情況,并且眼圖的觀察更加直觀和簡便,因此本文的重點在于利用矢量網(wǎng)絡分析儀測量得到的散射參數(shù)來生成眼圖。散射參數(shù)均為頻域數(shù)據(jù),包括幅值和相位,基于本論文的研究需要將該頻域數(shù)據(jù)變換成時域數(shù)據(jù),而傅里葉逆變換可實現(xiàn)這一變化,因此本論文的所做的工作如下:本論文研究了散射參數(shù)從頻域到時域變換過程中的一些技術細節(jié),包括離散采樣、截斷效應、窗函數(shù)、歸一化等。并利用MATLAB仿真,通過直流外插法得到直流值,利用共軛對稱法得到完整的頻域散射參數(shù),進而求得散射參數(shù)的時域響應。經(jīng)過實驗驗證表明該算法具有較高的精確度。本論文利用眼圖的生成原理,通過MATLAB產(chǎn)生隨機碼型序列,并將該序列與散射參數(shù)的時域響應相卷積得到輸出響應,進而得到對應的眼圖,從而可進行信號完整性分析。此外本論文還研究了插入抖動,預加重和均衡的功能。插入抖動可模擬真實的傳輸信號,預加重和均衡可使閉合的眼圖張開。這些技術對信號完整性的影響均可反映在眼圖結(jié)果上。最終本論文使用C++編程語言和QT軟件開發(fā)了一套基于矢量網(wǎng)絡分析儀的信號完整性分析軟件,通過該軟件可以同時觀察時域和頻域的散射參數(shù),可以觀察信號通過待測器件或者鏈路后的眼圖,可以插入抖動。該軟件的功能符合市場需求,具有一定的市場價值。本文利用矢量網(wǎng)絡分析儀來進行信號完整性分析,使得相關技術人員可以同時觀測到頻域特性和時域特性,并且突破了傳統(tǒng)的儀器使用界限,促進了跨領域的信號分析技術的發(fā)展。
【圖文】：

這必然使得接收到的數(shù)據(jù)是不正確的。除此之外，也可能導致數(shù)據(jù)和時鐘之間產(chǎn)生時序上的問題。圖2.1 數(shù)據(jù)波形畸變圖由上面的敘述可知，信號完整性被破壞可能是由多種原因?qū)е碌摹５珡母驹蛏险f，是信號上升時間的縮短造成的。當信號的上升時間不斷減小，信號中某些部分的頻率越來越高。當經(jīng)過不理想的傳輸通道時，信號的頻率越高，信號的完整性越容易受到嚴重的破壞。2.1.2 信號完整性的測量技術由于互連器件的性能對系統(tǒng)最終的信號完整性具有非常大的影響，為了降低破壞信號完整性的可能，需要將待測器件的物理設計轉(zhuǎn)換成相應的電路模型，并對該模型

第二章 總體方案設計9圖2.2 矢量網(wǎng)絡分析儀基本硬件結(jié)構(gòu)圖①激勵信號源：給被測件提供激勵信號。該信號源的目的在于產(chǎn)生符合功率需要并且滿足測試頻率要求的輸入信號。由于測量散射參數(shù)是在多個離散的頻率點處進行的，因此該激勵信號源的工作方式為掃頻。并且現(xiàn)有的矢量網(wǎng)絡分析儀常常會利用多級混頻的工作方式來增大信號源的最高頻率。②信號分離裝置：包括功分器和定向耦合器，，這兩部分的功能是得到待測件的輸入信號和反射信號。激勵信號源產(chǎn)生的激勵信號經(jīng)過功分器后會均分為兩部分信號，其中一部分信號直接進入接收機中，剩下的一部分信號在開關的作用下進入了被測件的相應端口。然后定向耦合器提取出被待測件反射回來的信號，并將該信號送到相應的接收機中。③接收機：測試待測件的輸入信號、反射信號以及傳輸信號，網(wǎng)絡分析儀中一般內(nèi)置多臺接收機。一般有二極管檢波和調(diào)諧接收機這兩種方法來檢測信號。但前者僅可以對幅度信息進行檢測，而后者的檢測則能同時包含幅度和相位。受到檢測功率范圍的限制
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN911.6

【參考文獻】

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本文編號：2591925