高速通信系统信号传输特性及其抖动与噪声分析

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1、中图分类号型墨Q!UDC39硕士学位论文学校代码!Q§33密级公珏高速通信系统信号传输特性及其抖动与噪声分析Sigdtranj"‘characteristics。。highspeedtransmissionharaeterlsticsolhil臣h-speedcommumcationSystemanditslitterandnoise●·‘J-●·●‘··l●anatySISl■qlW作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：倪兰电子科学与技术信号完整性物理与电子学院许雪梅路军高级工程

2、师论文答辩日期兰型答辩委员会主席避、中南大学2013年5月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：j鲤l兰日期：吐年尘月堑日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门

3、规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。储躲纽L导师签名茸端妇：业年』丛日中南大学硕士学位论文摘要高速通信系统信号传输特性及其抖动与噪声分析摘要：高速通信系统日益增长的传输速率使得信号工作频率节节攀升，传输线参数对信号传输性能的影响、印制电路板中抖动和噪声问题愈发突出，传统电子设计方法和经典传输线理论不再适用高速高集成度

4、电子系统的研究。运用信号完整性理论分析高速通信系统传输线特性、噪声与抖动具有重要意义。首先从导体、介质和返回路径三个方面探讨非均匀传输线对信号的影响。对导体建立了表面粗糙度模型，计算了其交流电阻、电抗；在构建传输线电介质无穷极点频变模型的基础上，探讨了介质纤维交织结构对特定长度差分线的模式转换影响；研究了平面分割槽线引起的信号衰减和电流串扰问题，并给出相应的解决措施。接着研究串行和并行信号抖动和噪声问题。以实际项目为背景，在前仿真中采用概率统计分析方法和双狄拉克模型给出DDR3信号抖动合理的概率分布，避免最大失

5、真分析的悲观估计，并在后仿真中利用Q变换的尾部拟合以提高分布函数尾部精度。研究了DDR3的时序分析方法，完成了抖动、噪声、时序的前预算和后验证的高速设计流程。建立传输线的无损电路模型，研究表明信道的寄生参数导致信号电压差，造成信号抖动。引入等效噪声模型探索高速串行通信链路的码间干扰产生机制，将离散的时序干扰量综合为一个幅度噪声值，形成新的评价视角；根据码间干扰概率分布估算了包含均衡器的实例链路等效电压噪声，结合ANSYSDesigner对高速串行系统进行建模，多角度对比分析了不同均衡器的码间干扰消除效果，并提供

6、了一个新的码间干扰等效电压噪声评价指标。运用统计分析方法对10Gbps差分链路建立了响应曲面模型，利用统计软件JMP合理预测了信号在参数波动范围内的传输质量和电气性能扰动，且有效预测最优和最劣参数组合。本论文的研究成果对通信系统可靠性设计有一定的理论指导意义和应用价值。图55幅，表13个，参考文献64篇。关键词：信号完整性；抖动；码问干扰；传输线模型；响应曲面模型分类号：TNS01；TN802IISi毋aal‘characteristicsofhighspeedSignaltransmissioncharact

7、erlStlCSotlalgla-speeOcommunicationsystemanditsjitterandnoiseanalysisAbstract：Astransmissionrateofthehi曲-speedcommunicationsystemsisincreasing,thesignalfrequencyisclimbinghi曲．neimpactthattransmissionlineparametershasonthesignal，thejitterandnoiseontheprintedc

8、ircuitboardbecomemoreprominent，SOthetraditionalelectronicdesignmethodsandtheclassictransmissionlinetheoryiSnolongerapplicabletohigh-speedhighlyintegratedelectronicsystems．ByuSil玛theoryofsignalin