SerDes系统中的码间干扰（ISI）概念及解决方案

SerDes系统中的码间干扰（ISI）概念及解决方案

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/2301_77080582/article/details/138922238

码间干扰（Inter-Symbol Interference - ISI）是高速数字通信系统中常见的问题，它源于数据相关抖动（Data-Dependent Jitter - DDJ）。从下图可以看出，DDJ由占空比失真（DCD）和码间干扰（ISI）组成：

ISI的产生原因

1. 传输介质带宽限制
   当传输介质或元器件的带宽小于所发送的信号带宽时，从时域角度来看，传输路径的带宽限制会使发送信号的上升沿的变化速率变慢，可能导致高频衰减，并影响到实际数字逻辑电平的转换时序。

   例如，在下图所示的实例中，点A之前出现的“1010”数据格式具有均匀的脉冲宽度和切换时间。但是，点A持续的一系列逻辑高电平“1”将传输介质充电到一个更高的电压上，导致了点B状态切换所需要的时间变长。这个延时的时间会继续占用到点C的状态切换时间，导致信号没有时间达到充分的稳态电平。随后一长串“0”的出现，又继续影响到点D达不到稳定的阈值电平。

   由上述可知，ISI所造成的抖动取决于所发送的数据格式，如果传输介质的带宽有限，运行连续长度更长的数据将会导致更高的抖动。

2. 阻抗不连续和反射
   传输路径上的阻抗不连续和不正确的端接处理所形成的反射也会造成ISI。阻抗不连续不仅会造成带宽的降低，而且，如果反射的信号到达发射器或接收器的时间与信号边沿时间相当时，反射还会影响到时序的切换。如下图黑色箭头所示，信号切换所产生的反射可能在若干个数据位后才会显现出来，这种反射会以DDJ的形式出现在信号眼图中。

解决方案

1. 降低阻抗不连续
   通过优化传输路径的阻抗匹配，可以减少反射。将合适的终端放置在尽可能靠近接收器的位置，可以有效降低反射所造成的抖动。

2. 提高传输介质带宽
   带宽受限所造成的抖动可通过选用带宽更高的传输介质来解决。此外，使用带有发送预加重或接收均衡的芯片也可以改善信号质量。

参考文献

1. LVDS Owner’s Manual, TI
2. An Engineer’s Guide to Automated Testing of High-Speed Interfaces, José Moreira
3. 高速系统设计-抖动、噪声和信号完整性，李玉山等译