Wie man die Abgriffe für die endliche Impulsantwort (FIR) des Senders abstimmt

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Automatisierte Spurabstimmung durch verlustbehaftete Vorrichtungen

Verlustbehaftete elektrische Installationen und Verbindungen können ein Hochgeschwindigkeits-PAM4-Sendesignal bereits vor Erreichen des Messpunkts beeinträchtigen, wodurch sich die Augenöffnung verringert und eine genaue Auswertung erschwert wird. Ingenieure können diesen Verlust durch Anpassen der FIR-Filtereinstellungen (Finite Impulse Response) kompensieren. Die manuelle Optimierung erfordert jedoch wiederholte Änderungen der Filterwerte und anschließende wiederholte Wellenformmessungen. Mit zunehmender Anzahl an Kanälen und unterstützten Signalraten wird dieser Prozess zeitaufwändig und schwer konsistent wiederholbar. Ingenieure benötigen daher ein Verfahren, das das Signal nach Durchlaufen des verlustbehafteten Pfades misst, die erforderliche Anpassung der gesendeten Wellenform bestimmt und die aktualisierten FIR-Einstellungen an die Quelle zurücksendet. Der Optimierungsprozess benötigt zudem eine geeignete Zeitreferenz, damit der digitale Kommunikationsanalysator die eingehende Wellenform und das Augendiagramm korrekt auswerten kann. Ein definiertes PRBSQ-Muster (Pseudo-Random Binary Sequence Quaternary) dient als Stimulus für den Optimierungsprozess, während die gewählte Signalrate die zu optimierende Filterkonfiguration bestimmt. Ziel ist es, die Lichtdurchlässigkeit der jeweiligen Vorrichtung oder Verbindung zu verbessern, bevor weitere Messungen durchgeführt werden.

Ein praxisorientierter Ansatz erfordert eine enge Verknüpfung zwischen Wellenformanalyse und Sendereinstellung anstelle wiederholter manueller Änderungen. Der Analysator misst das eingehende PAM4-Signal, berechnet neue FIR-Filterwerte für die Übertragung und gibt diese zur Anwendung auf das Sendesignal zurück. Anschließend überprüfen die Ingenieure, ob die aktualisierten Einstellungen das Augendiagramm geöffnet haben, und analysieren die resultierenden Augendiagrammstatistiken. Die Optimierung kann auf jede beliebige elektrische Leitung und unterstützte Geschwindigkeit angewendet werden, wodurch verschiedene Pfade individuell optimiert werden können. Die Konfiguration kann eine zweite Leitung zur Bereitstellung eines Rechteckwellen-Taktsignals mit einem Teiler verwenden, der der Takteingangsrate des Analysators entspricht. Alternativ kann der Analysator Clock Data Recovery (CDR) als Taktquelle nutzen. Ingenieure können mit PRBSQ9 und einer definierten Zielsignalamplitude beginnen und bei Bedarf nach der ersten Optimierung längere Muster oder zusätzliche Analysatorfunktionen verwenden. Präzise Zeitbasismessungen und Filter können nach dem ersten Optimierungsdurchlauf angewendet werden, um das resultierende Signal zu überprüfen. Ziel ist es, den Zeitaufwand für die Bestimmung geeigneter FIR-Filterwerte zu reduzieren, diese konsistent anzuwenden und das resultierende Augendiagramm zu überprüfen, bevor weitere Messungen der Signalintegrität oder der Fehlerleistung durchgeführt werden.

Automatische FIR-Sendeabstimmungslösung

Die Functional Interconnect Test Solutions (FITS-8CH) von Keysight ermöglichen die Optimierung der FIR-Filterabstimmung im Sendebetrieb durch die Integration von Mustergenerierung und automatischer Koeffizientenaktualisierung mit einem digitalen Kommunikationsanalysator von Keysight. Ingenieure wählen eine Sendeleitung und die unterstützte Übertragungsrate aus, erzeugen ein PRBSQ-Muster über die verlustbehaftete Vorrichtung oder Verbindung und analysieren mit dem Analysator das resultierende PAM4-Augendiagramm. Die Funktion „Automatisierte Augendiagrammoptimierung“ der FITS-8CH-Benutzeroberfläche koordiniert den Mess- und Optimierungsprozess. Der Analysator berechnet die aktualisierten FIR-Filterwerte für den Sendebetrieb und übermittelt sie an FITS-8CH zurück, welches die neuen Einstellungen auf das Sendesignal anwendet. Eine zweite Leitung kann einen Rechteckwellen-Takt mit einem Teiler zur Anpassung an die Eingangsrate des Analysators bereitstellen; alternativ kann die analysatorbasierte CDR-Technologie verwendet werden. Ingenieure können die Zielsignalamplitude und die Anzahl der Filterabtastungen für die gewählte Signalrate festlegen und anschließend das optimierte Augendiagramm sowie die Augendiagrammstatistik nach der Optimierung überprüfen. Die resultierenden Konfigurations- und Messdaten können gespeichert und ausgewertet werden. Dies ermöglicht eine wiederholbare Optimierung einzelner Spuren über verlustbehaftete elektrische Pfade, bevor mit einer umfassenderen Validierung der Signalintegrität oder der Fehlerleistung fortgefahren wird.

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