基于Duobinary信号调制的高速串行发射机建模与仿真

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。