请问什么是预加重、去加重、均衡?
比如我一个通道在5GHz的时候损耗是-5dB,我在我信号源的5GHz的分量上加上5dB,最后得到的信号就不会因为通道的损耗失真了。
随着信号速率的增加,高速信号的趋肤效应和传输线的介质损耗,使信号在传输过程中受损很大,为了在接收终端能得到比较好的波形,就需要对受损的信号进行补偿,常用的补偿技术有:预加重、去加重和均衡在介绍这三种信号补偿技术之前,先来介绍下趋肤效应和介质损耗。
趋肤效应:交变电流(alternating electric current, AC)通过导体时,由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀,愈近导体表面电流密度越大。这种现象称“趋肤效应”。趋肤效应使导体的有效电阻增加。频率越高,趋肤效应越显著。当频率很高的电流通过导线时,可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过,这等效于导线的截面减小,电阻增大。
介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗叫介质损耗。在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角叫做介质损耗角,该角的正切值称为介质损耗因素。
在高速信号传输中,信号的高频分量衰减要比低频分量的衰减大很多,传输线路表现出来的特性像一个低通滤波器。
预加重 (Pre-emphasis):
前面已经介绍过了,信号传输线表现出来的是低通滤波特性,传输过程中信号的高频成分衰减大,低频成分衰减少。预加重技术的思想就是在传输线的始端增强信号的高频成分,以补偿高频分量在传输过程中的过大衰减。我们知道,信号频率的高低主要是由信号电平变化的速度决定的,所以信号的高频分量主要出现在信号的上升沿和下降沿处,预加重技术就是增强信号上升沿和下降沿处的幅度。
去加重(De-emphasis):
去加重技术的思想跟预加重技术有点类似,只是实现方法有点不同,预加重是增加信号上升沿和下降沿处的幅度,其它地方幅度不变;而去加重是保持信号上升沿和下降沿处的幅度不变,其他地方信号减弱。
去加重补偿后的信号摆渡比预加重补偿后的信号摆幅小,眼图高度低,功耗小,EMC辐射小。
均衡器:
前面介绍的预加重和去加重能很好的补偿信号在传输过程中的损耗,改善信号质量,但是预加重和去加重技术也存在一些缺陷,比如当线路上存在串扰时,预加重和去加重会将高频串扰分量放大,增大串扰的危害。为了弥补预加重和去加重技术的缺陷,后来就出现了均衡技术。
跟预加重和去加重不同,均衡技术在信号的接收端使用,它的特性相当于一个高通滤波器,高频分量会损耗很大,正好可以滤除高频串扰。均衡器实际上是一个高通滤波器。
请问均衡器就是用来过滤高频串扰吗?那它也会把信号本身的高频成分也过滤掉吗?这样会不会影响信号的上升沿呢?
这是预加重吗?
预加重和均衡其实是一个东西。都是在信号上加上一些频率分量。只不过在输出端叫加重,在接收端叫均衡。
预加重可以提高信号高频分量的幅度,正好可以使眼睛睁大些。但是一般情况眼图睁不开的情形不较多吧,那么去加重是减少低频分量,对眼睛的睁开程度没有帮助,那去加重在怎样的情况下能用到?
感觉分这么细没太大的意义.均衡器就是滤波器.我们用的就是基于线性时不变系统所设计的滤波器.有的均衡器用在发送端,有的用在接收端.用的位置不同作用就不太一样.均衡器的这套理论,在无线通信里已经有了很广泛的应用.随着信号速率的提高,PCB上的很多信号接口引入了均衡器.均衡不过就是抗干扰,抗衰落,提高信号质量.均衡的理论基础就是数字信号处理的知识.PCB上信号所使用的均衡器都是介数不高的均衡器,很多时候不需要我们去调均衡器的抽头系数,使用默认值就可以了.真要按信号处理的理论设计个最优化的均衡器出来,对我们目前的信号速率和使用来说,就过设计了.通俗来讲,均衡就是把信号中丢失的高频分量给补回来,把信号传递中引入的干扰给剥离出去,使接收端能正确接收信号,使发送端和接收端正常通讯.
