什么是數(shù)字信號(hào)(DigitalSignal)

典型的數(shù)字設(shè)備是由很多電路組成來實(shí)現(xiàn)一定的功能的,，系統(tǒng)中的各個(gè)部分主要通過數(shù)字信號(hào)的傳輸來進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)的交互,。

數(shù)字信號(hào)通過其0,、1的邏輯狀態(tài)的變化來一定的含義,，典型的數(shù)字信號(hào)用兩個(gè)不同的信號(hào)電平來分別邏輯0和邏輯1的狀態(tài)(有些更復(fù)雜的數(shù)字電路會(huì)采用多個(gè)信號(hào)電平實(shí)現(xiàn)更多信息的傳輸),。真實(shí)的世界中并不存在理想的邏輯0,、1狀態(tài),，所以真實(shí)情況下只是用一定的信號(hào)電平的電壓范圍來相應(yīng)的邏輯狀態(tài),。比如圖1.1中,，當(dāng)信號(hào)的電壓低于判決閾值(中間的虛線部分)的下限時(shí)邏輯0狀態(tài),，當(dāng)信號(hào)的電壓高于判決閾值的上限時(shí)邏輯1狀態(tài)。 示波器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的幅度測(cè)試,；中國(guó)臺(tái)灣通信數(shù)字信號(hào)測(cè)試

要想得到零邊沿時(shí)間的理想方波,，理論上是需要無窮大頻率的頻率分量。如果比較高只考慮到某個(gè)頻率點(diǎn)處的頻率分量,，則來出的時(shí)域波形邊沿時(shí)間會(huì)蛻化,，會(huì)使得邊沿時(shí)間增大。例如,，一個(gè)頻率為500MHz的理想方波,，其5次諧波分量是2500M,如果把5次諧波以內(nèi)所有分量成時(shí)域信號(hào),，貝U其邊沿時(shí)間大概是0.35/2500M=0.14ns,即140ps。

我們可以把數(shù)字信號(hào)假設(shè)為一個(gè)時(shí)間軸上無窮的梯形波的周期信號(hào),，它的傅里葉變換

對(duì)應(yīng)于每個(gè)頻率點(diǎn)的正弦波的幅度,，我們可以勾勒出虛線所示的頻譜包絡(luò)線， 可以看到它有兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率分別對(duì)應(yīng)1/材和1/”（刁是半周期,，,。是邊沿時(shí)間）

從1/叫轉(zhuǎn)折頻率開始，頻譜的諧波分量是按I/?下降的,，也就是-40dB/dec （-40分貝每 十倍頻,，即每增大十倍頻率，諧波分量減小100倍）,?？梢钥吹较鄬?duì)于理想方波，從這個(gè)頻 率開始,，信號(hào)的諧波分量大大減小,。 中國(guó)臺(tái)灣通信數(shù)字信號(hào)測(cè)試數(shù)字信號(hào)電平范圍象征的邏輯狀態(tài)；

時(shí)域數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換得到的頻域信號(hào)如果起來,，則可以復(fù)現(xiàn)原來的時(shí)域信號(hào),。

描繪了直流頻率分量加上基頻頻率分量與直流頻域分量加上基頻和3倍頻頻率分量，以及5倍頻率分量成的時(shí)域信號(hào)之間的差別,，我們可以看到不同頻域分量的所造成的時(shí)域信號(hào)邊沿的差別,。頻域里包含的頻域分量越多，這些頻域分量成的時(shí)域信號(hào)越接近 真實(shí)的數(shù)字信號(hào),，高頻諧波分量主要影響信號(hào)邊沿時(shí)間,，低頻的分量影響幅度。當(dāng)然,，如果 時(shí)域數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變岀的一個(gè)個(gè)頻率點(diǎn)的正弦波都疊加起來,，則可以完全復(fù)現(xiàn)原來的時(shí)域 數(shù)字信號(hào)。其中復(fù)原信號(hào)的不連續(xù)點(diǎn)的震蕩被稱為吉布斯震蕩現(xiàn)象,。

簡(jiǎn)單的預(yù)加重對(duì)信號(hào)的頻譜改善并不是完美的,，比如其頻率響應(yīng)曲線并不一定與實(shí)際 的傳輸通道的損耗曲線相匹配，所以高速率總線會(huì)采用階數(shù)更高,、更復(fù)雜的預(yù)加重技術(shù),。 圖1.28所示是一個(gè)3階的預(yù)加重，其除了對(duì)跳變沿后面的第1個(gè)比特進(jìn)行預(yù)加重處理外,，跳變沿 之后的第2個(gè)比特的幅度也有變化,。跳變沿后第1個(gè)比特的幅度變化有時(shí)也叫Post Cursorl,

跳變沿后的第2個(gè)比特的幅度變化有時(shí)也叫Post Cursor2。有些總線如PCIe3.0,會(huì)對(duì)跳變 沿前面的1個(gè)比特的幅度也進(jìn)行調(diào)整，叫作Pre Cursor1,有時(shí)也稱為PreShoot,。 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)經(jīng)歷了單片DSP處理器,、多片DSP處理器并行工作的架構(gòu)模式。

由于真正的預(yù)加重電路在實(shí)現(xiàn)時(shí)需要有相應(yīng)的放大電路來增加跳變比特的幅度,，電路  比較復(fù)雜而且增加系統(tǒng)功耗，所以在實(shí)際應(yīng)用時(shí)更多采用去加重的方式,。去加重技術(shù)不是  增大跳變比特的幅度,，而是減小非跳變比特的幅度，從而得到和預(yù)加重類似的信號(hào)波形,。 圖 1.29是對(duì)一個(gè)10Gbps的信號(hào)進(jìn)行-3.5dB的去加重后對(duì)頻譜的影響,。可以看到,，去加  重主要是通過壓縮信號(hào)的直流和低頻分量(長(zhǎng)0 或者長(zhǎng) 1  的比特流),從而改善其在傳輸過  程中可 能造成的對(duì)短0或者短1 比特的影響,。高速數(shù)字接口原理與測(cè)試；中國(guó)臺(tái)灣通信數(shù)字信號(hào)測(cè)試

數(shù)字設(shè)備是由很多電路組成來實(shí)現(xiàn)一定的功能,，系統(tǒng)中的各個(gè)部分通過數(shù)字信號(hào)的傳輸來進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)的交互,。中國(guó)臺(tái)灣通信數(shù)字信號(hào)測(cè)試

為了提高串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕F(xiàn)在很多更高速率的數(shù)字接口采用對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后再做并/串轉(zhuǎn)換的方式,。編碼的方式有很多,，如8b/9b編碼、8b/10b編碼,、64b/66b編碼,、128b/130b編碼等，下面以當(dāng)下流行的ANSI8b/10b編碼為例進(jìn)行介紹,。

在ANSI8b/10b編碼方式中,，8bit的數(shù)據(jù)先通過相應(yīng)的編碼規(guī)則轉(zhuǎn)換成10bit的數(shù)據(jù)，再進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換,；接收端收到信號(hào)后先把串行數(shù)據(jù)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換得到10bit的數(shù)據(jù),，再通過10bit到8bit的解碼得到原始傳輸?shù)?bit數(shù)據(jù)。因此,，如果發(fā)送端并行側(cè)的數(shù)據(jù)速率是8bit×100Mbps,通過8b/10b編碼和并/串轉(zhuǎn)換后的串行側(cè)的數(shù)據(jù)速率就是1bit×1Gbps,。8b/10b編碼方法早由IBM發(fā)明，后來成為ANSI標(biāo)準(zhǔn)的一部分(ANSIX3.230-1994,clause11),并在通信和計(jì)算機(jī)總線上廣泛應(yīng)用,。表1.1是ANSI8b/10b編碼表的一部分,，以數(shù)據(jù)0x00為例， 中國(guó)臺(tái)灣通信數(shù)字信號(hào)測(cè)試

力恩科技,，2014-04-03正式啟動(dòng),，成立了實(shí)驗(yàn)室配套，誤碼儀/示波器，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,，協(xié)議分析儀等幾大市場(chǎng)布局,，應(yīng)對(duì)行業(yè)變化，順應(yīng)市場(chǎng)趨勢(shì)發(fā)展,，在創(chuàng)新中尋求突破,，進(jìn)而提升克勞德的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,，把握市場(chǎng)機(jī)遇,，推動(dòng)儀器儀表產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。業(yè)務(wù)涵蓋了實(shí)驗(yàn)室配套,，誤碼儀/示波器,，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,，協(xié)議分析儀等諸多領(lǐng)域，尤其實(shí)驗(yàn)室配套,，誤碼儀/示波器,，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，協(xié)議分析儀中具有強(qiáng)勁優(yōu)勢(shì),，完成了一大批具特色和時(shí)代特征的儀器儀表項(xiàng)目,；同時(shí)在設(shè)計(jì)原創(chuàng)、科技創(chuàng)新,、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面推動(dòng)行業(yè)發(fā)展,。我們?cè)诎l(fā)展業(yè)務(wù)的同時(shí)，進(jìn)一步推動(dòng)了品牌價(jià)值完善,。隨著業(yè)務(wù)能力的增長(zhǎng),，以及品牌價(jià)值的提升，也逐漸形成儀器儀表綜合一體化能力,。值得一提的是,，力恩科技致力于為用戶帶去更為定向、專業(yè)的儀器儀表一體化解決方案,，在有效降低用戶成本的同時(shí),，更能憑借科學(xué)的技術(shù)讓用戶極大限度地挖掘克勞德的應(yīng)用潛能。