CN102957644A - 对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备。一种信号产生装置具有显示器、中央处理单元和波形产生电路。中央处理单元在显示器上产生用于设置串行数据模式的参数以及对串行数据模式的符号间干扰和带宽扩展预加重效应的参数的用户界面。使用串行数据模式参数以及符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应参数来产生波形记录文件。波形产生电路接收波形记录文件并且产生具有由符号间干扰和带宽扩展预加重效应参数进行定义的符号间干扰效应或带宽扩展预加重效应的串行数据模式模拟输出信号。

Description

对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备

背景技术

在高速串行数据通信系统中，符号间干扰（ISI）是一种形式的信号失真，在这种信号失真中一个符号与后续符号发生干扰。这是一种非期望的现象，因为符号间干扰产生与噪声类似的效应从而增加了系统的比特差错率。

在一个芯片的I/O管脚上从每秒吉比特发射器发送的信号首先沿插件卡上的迹线行进，通过线缆，然后跨越底板到达含有接收芯片的另一个插件卡。信号常常由于随机和周期性抖动、占空比失真、符号间干扰、频率选择性衰减、串扰等等而发生退化。通常依次由各个互连中断处的阻抗不匹配导致的反射导致ISI减损（impairment）。

当今，数据率常常远远高于1Gb/s，所以回声衰减时间长于脉冲间隔，并且接收的脉冲与先前脉冲的回声发生混合。需要减轻这些减损。充足减轻算法（诸如，发射器的预加重滤波器和接收器的判决反馈均衡器（DFE））的设计需要该减损的准确模型。

通过线缆、互连和底板的S参数试金石（Touchstone）文件的帮助以测量它们的接收器的BER容许量（tolerance），对减损进行建模。这种测试称作接收器裕量测试。

信号完整性工程师对高速串行标准（诸如，HDMI、Display Port、SATA、PCI-E等等）的数字接收器执行抖动容许量/裕量测试。该抖动容许量/接收器裕量测试要求利用随机和周期性抖动、占空比失真和符号间干扰的不同量产生信号。一些高速串行标准推荐用于仿真ISI效应的硬件线缆仿真器。在HDMI（高清多媒体接口）标准的情况下，由Agilent Technologies，Santa Clara，CA生产推荐的硬件线缆仿真器，所述硬件线缆仿真器生成固定的ISI量。这些线缆仿真器具有典型的铜衰减。这些线缆仿真器的操作带宽由于硬件约束而受到限制。对于HDMI的不同像素时钟率，不同硬件仿真器用于抖动容许量测试。使用硬件线缆仿真器的这个过程限制了测试接收器性能所需的测试条件。特定数据率的信号上的ISI量受到限制。

图1示出了用于待测试装置（DUT）12的HDMI符合性（compliance）测试的代表性测试装备10。任意波形发生器14（诸如，由Tektronix, Inc., Beaverton, Oregon制造并销售的AWG710）产生并输出差分时钟信号                                                

和

，这两个时钟信号

和耦合到偏置器（bias-tee）16。需要偏置器16将差分时钟信号和带到所需的TMDS（过渡最小化差分信号）电平。来自偏置器16的输出差分时钟信号

和

经由过渡时间变换器（TTC）模块20耦合到适配器板18（诸如，由Efficere Technologies, Washougal, WA制造并销售的ET-HDMIC-TPA-R插板）。TTC模块20降低差分时钟信号

和

的上升时间以与HDMI符合性测试标准符合。在图1的测试装备中，由来自数据定时发生器22（诸如，由Tektronix, Inc., Beaverton Oregon制造并销售的数据定时发生器DTG5334）的DC输出对偏置器18进行供电。任意波形发生器14具有两个数字标志输出M1和M2，这两个数字标志输出M1和M2用于进行同步，其中M1标志连接到数据定时发生器22的外部时钟输入而M2标志耦合到数据定时发生器22的串行触发输入。数据定时发生器22产生差分数据信号D0、、D1、

、D2、

，这些差分数据信号经由TTC模块20耦合到适配器板18。如同差分时钟信号一样，TTC模块20降低差分数据信号D0、

、D1、

、D2、的上升时间以与HDMI符合性测试标准符合。DC电源24将+5V DC和地耦合到适配器板18。差分时钟和数据信号经由线缆仿真器26耦合到DUT 12。线缆仿真器26（诸如，由Agilent Technologies, Santa Clara, CA销售的E4887A-101和E4887A-102线缆仿真器）对糟糕情况但符合线缆的特性进行仿真。能够使用测量测试仪器28（诸如，数字示波器）来监视施加到DUT 12的信号以验证与特定HTMI标准的符合性。

发明内容

对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法可以被实现为具有显示器和中央处理单元的信号产生装置。中央处理单元在显示器上产生用于设置串行数据模式的参数以及对串行数据模式的符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应的参数的用户界面。使用串行数据模式参数以及符号间干扰和带宽扩展预加重效应参数来产生波形记录文件。波形产生电路接收波形记录文件并且产生具有由符号间干扰和带宽扩展预加重效应参数进行定义的符号间干扰效应或带宽扩展预加重效应的串行数据模式模拟输出信号。

外部显示器可以耦合到信号产生装置以及外部控制器。外部控制器在外部显示器上产生用于设置串行数据模式的参数以及对串行数据模式的符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应的参数的用户界面。外部控制器使用串行数据模式参数以及符号间干扰和带宽扩展预加重效应参数来产生波形记录文件以供波形产生电路使用。

信号发生器具有阶跃响应滤波器，该阶跃响应滤波器响应于符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应参数以对串行数据模式应用符号间干扰效应或带宽扩展预加重效应。该阶跃响应滤波器采取如下形式：

其中Ω=符号间干扰和带宽扩展预加重控制参数，len=符号间干扰滤波器或带宽扩展预加重滤波器系数的数目，i=2^Ω，

，

到10，以t为步长。使用下面形式的方程将阶跃响应滤波器转换成用于增加符号间干扰的脉冲响应符号间干扰滤波器：

其中

=脉冲响应符号间干扰滤波器的滤波器系数。具有滤波器系数的减损滤波器与脉冲响应符号间干扰滤波器的滤波器系数进行卷积以生成脉冲响应合成符号间干扰滤波器。

还可以使用下面形式的方程将阶跃响应滤波器转换成用于增加带宽扩展预加重的脉冲响应带宽扩展预加重滤波器：

其中BWE=脉冲响应带宽扩展预加重滤波器的滤波器系数。具有滤波器系数的减损滤波器与脉冲响应带宽扩展预加重滤波器的滤波器系数进行卷积以生成脉冲响应合成带宽扩展预加重滤波器。

对串行数据模式产生符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应的方法具有产生由符号间干扰和带宽扩展预加重参数控制的符号间干扰滤波器或带宽扩展预加重滤波器的滤波器系数的步骤。提供减损滤波器的滤波器系数并且将其与来自符号间干扰滤波器或带宽扩展预加重滤波器的滤波器系数进行卷积以产生合成符号间干扰滤波器和合成带宽扩展预加重滤波器的相应滤波器系数。减损滤波器系数可以处于频域，它需要转换到时域以与来自符号间干扰滤波器或带宽扩展预加重滤波器的滤波器系数进行卷积。通过符号间干扰滤波器、带宽扩展预加重滤波器、合成符号间干扰滤波器和合成带宽扩展预加重滤波器之一的滤波器系数产生并修改串行模式数据的波形记录文件。从波形记录文件产生具有由相应的符号间干扰滤波器、带宽扩展预加重滤波器、合成符号间干扰滤波器和合成带宽扩展预加重滤波器之一定义的符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应之一的串行数据模式模拟信号。

滤波器系数产生步骤具有进一步的步骤：产生由符号间干扰和带宽扩展预加重效应参数进行控制的阶跃响应滤波器的滤波器系数并且从阶跃响应滤波器的滤波器系数产生脉冲响应符号间干扰滤波器或脉冲响应带宽扩展预加重滤波器的滤波器系数。使用下面形式的方程来计算阶跃响应的系数：

其中Ω=符号间干扰和带宽扩展预加重控制参数，len=符号间干扰滤波器系数和带宽扩展预加重滤波器系数的数目，i=2^Ω，

，

到10，以t为步长。

脉冲响应滤波器产生步骤具有使用下面形式的方程来计算增加的符号间干扰的可替换步骤：

其中

=脉冲响应符号间干扰滤波器的滤波器系数，并且使用下面形式的方程来计算增加的带宽扩展预加重：

其中BWE=脉冲响应带宽扩展预加重滤波器的滤波器系数。

根据当结合所附权利要求和附图进行阅读时的下面详细描述，显而易见本发明的目的、优点和新颖特征。

附图说明

图1示出了用于待测试装置的HDMI符合性测试的代表性现有技术测试装备。

图2示出了用于实现根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法的代表性信号发生器。

图3是用于实现根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法的信号发生器的代表性框图。

图4示出了用于使用根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法的待测试装置的HDMI符合性测试的测试装备。

图5是用于实现根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法的初始用户界面。

图6是用于实现根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法的基本模式（BASE PATTERN）弹出窗口的表示。

图7是用于实现根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法的发射器（TRANSMITTER）弹出窗口的表示。

图8是用于实现根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法的通道/线缆（CHANNEL/CABLE）弹出窗口的表示。

图9是用于实现根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法的编译设置（COMPILE SETTINGS）弹出窗口的表示。

图10A和图10B是示出在实现根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法中的步骤的流程图。

图11是示出根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法中的ISI效应参数值的各种条件的ISI滤波器的阶跃响应的曲线图。

图12是示出根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法中的带宽扩展预加重效应参数值的各种条件的带宽扩展预加重滤波器（Bandwidth Extension Pre-Emphasis Filter）的阶跃响应的曲线图。

具体实施方式

参照图2，示出了信号发生器30（诸如，由Tektronix, Inc. Beaverton, Oregon制造并销售的AWG7102B）。信号发生器30产生由用户使用前面板控制（诸如，信号发生器30的前面板34上的按钮和旋钮32）结合在显示装置36（诸如，液晶显示器、阴极射线管等等）上显示的用户界面定义的信号输出。信号发生器30具有通道1信号输出连接器38和40以及通道2信号输出连接器42和44，其中每个信号通道具有关联的M1和M2标志输出连接器46和48。信号发生器还具有触发输入连接器50、事件输入连接器52、DC电压输出连接器54和交织信号输出连接器56。信号发生器30还具有用于存储波形数据、可执行程序等等的CD或CD/DVD驱动器58。

参照图3，示出了AWG7102B信号发生器30的代表性框图。信号发生器30具有中央处理单元（CPU）60，其根据存储在硬盘驱动器（HDD）62上的程序来控制仪器的操作。存储器64（诸如，RAM存储器）用于CPU 60从存储装置62进行程序读取的工作区。用户能够经由仪器的前面板34上的按钮、旋钮等等32设置信号发生器。显示装置36提供用于可视化关于信号模式和用户设置的信息的用户界面。外部显示输出电路66提供视频输出，该视频输出除了连接到信号发生器的内置显示器36以外可以连接到用于提供更大显示区域的外部显示器68。波形发生电路70基于用户定义的参数产生信号模式。在这个例子中，波形发生器电路具有用于触发和事件信号的两个通道输出和输入。输入/输出端口72用于将外部键盘74、定点装置（诸如，鼠标76）等等连接到信号发生器。外部键盘74和/或鼠标76可以被包括作为信号发生器的前面板控制的一部分。这些块经由信号和数据总线78耦合在一起。信号发生器的总线78可以具有局域网（LAN）接口80用于将信号发生器连接到外部控制器（诸如，个人计算机（PC）82）。LAN接口80允许用户界面在PC 82上进行操作以及使得PC 82能够通过网络控制信号发生器30。可替换地，通用接口总线（GPIB）接口可以用于LAN接口80。

图4是用于合并根据本发明对高速数字信号改变符号间干扰和带宽扩展预加重的设备和方法的待测试装置（DUT）102的HDMI符合性测试的代表性测试装备100。该测试装备使用两个任意波形发生器（AWG）104、106（诸如，由Tektronix, Inc., Beaverton Oregon制造并销售的AWG7102任意波形发生器）。对每个AWG 104、106进行耦合以从相应时钟和触发发生器112和114接收时钟信号108和触发信号110。在优选实施例中，由任意函数发生器（诸如，Tektronix, Inc., Beaverton Oregon制造并销售的AFG3102）提供时钟和触发发生器112和114。时钟信号108耦合到相应时钟输入，而触发信号110耦合到AWG 104和106的相应触发输入连接器50以将AWG 104和106的操作和信号输出进行同步。AWG 104产生一对差分时钟信号

和

，这对差分时钟信号和

通过相应偏置器116和118耦合到适配器板120（诸如，由Efficere Technologies, Washougal, WA制造并销售的ET-HDMI-TPA-S适配器板）。需要偏置器116、118将差分时钟信号

和

带到所需的TMDS（过渡最小化差分信号）电平。AWG 104还产生差分数据信号D2、

，该差分数据信号D2、

通过相应偏置器122、124耦合到适配器板120。AWG 106产生差分数据信号D0、

、D1、

，这些差分数据信号D0、

、D1、通过相应偏置器126、128、130、132耦合到适配器板120。适配器板120耦合到DUT 102。DUT 102的输出耦合到测量仪器（诸如，由Tektronix, Inc, Beaverton, OR制造并销售的DPO70000串行数字荧光示波器或DSA8200串行数字信号分析仪）用于进行符合性测试分析。上述的HDMI符合性测试装备合并可变ISI或带宽扩展预加重产生算法，该可变ISI或带宽扩展预加重产生算法与表示线缆仿真器的减损滤波器组合使用以替换在现有HDMI符合性测试装备中使用的线缆仿真器。

参照图5，示出了用于设置通过符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应参数进行修改的串行数据模式的参数的代表性初始用户界面150。初始用户界面150和后续用户界面在CPU 60的程序控制下利用存储在存储装置62上的用户界面程序进行操作。用户界面可以显示在显示装置36上或者在外部显示器68上。可替换地，利用PC 82处理参数并且产生耦合到信号发生器30的输出文件，可以由PC 82存储并访问用户界面程序。可以经由显示装置36上的图标或者通过点击启动选项卡（tab）并且从存储在信号发生器30中的程序列表点击恰当程序来访问控制信号发生器30上的各个界面的程序。初始界面150包括通过点击初始用户界面150中的各个选项卡152或按钮153而激活的多个弹出窗口。初始用户界面150具有基本模式选项卡154，该基本模式选项卡154激活基本模式弹出窗口156。利用初始用户界面150自动激活基本模式弹出窗口156。

图6是基本模式弹出窗口156的更详细表示，它示出了基本模式弹出窗口156的四个定义的区域：基本模式158、信号（SIGNAL）160、编码（ENCODING）162和上升/下降（RISE/FALL）164。基本模式区域158具有按钮166、168和170，其允许用户选择在其上产生ISI或带宽扩展预加重效应的串行数据模式。点击标准（STANDARD）按钮166激活标准框172和模式（PATTERN）框174。点击标准框172显示需要符合性测试的普通串行数据模式和各种串行数据标准。一旦选择了特定串行数据标准，点击模式框174显示由选择的串行数据标准定义的各种波形模式（诸如，PRBS7）。点击来自文件（FROM FILE）按钮168突显其中用户能够输入先前存储的数据文件的文件（FILE）框176。点击用户模式（USER PATTERN）按钮170突显其中用户可以输入串行数据模式的模式框178。通过点击恰当的二进制或十六进制按钮180、182，该模式可以输入为“0”或“1”二进制数据或十六进制数据。

信号区域160具有数据率（DATA RATE）框184、振幅（AMPLITUDE）框186和空闲状态（IDLE STATE）框188。点击数据率框184允许用户设置串行数据的数据率。数据率可以从每秒10兆比特调整到每秒20吉比特。当激活标准按钮166时，根据选择的串行数据标准来自动选择数据率。点击振幅框186允许用户选择串行数据模式的电压电平。用户可以将该电压电平从250mV变成1V。当在标准框172中选择SATA并且在模式框174中选择空闲模式（Idle Pattern）时，空闲状态框188有效。空闲状态可以看作空闲状态模式内的DC的可选择周期。

编码区域162具有编码方案（ENCODING SCHEME）框190，其允许用户设置串行数据模式的编码方案的类型。用户可以从NRZ或NONE NRZ进行选择。点击8B10B框192激活用于将8比特符号映射到10比特符号以达到DC平衡和有界的非奇偶性（bounded disparity）的算法。上升/下降（RISE/FALL）区域164具有上升/下降时间按钮196和198，用于分别选择10/90或20/80百分比上升和下降时间。上升（RISE）框200允许用户选择串行数据模式前沿的上升时间。下降（FALL）框202允许用户设置串行数据模式后沿的下降时间。DCD框204允许用户改变串行数据模式中的占空比失真的量。可以使用相应设置（SETTING）框206以秒或单位间隔定义上升、下降和DCD时间。

点击发射器（TRANSMITTER）选项卡210激活如图7所示的发射器弹出窗口212。发射器弹出窗口212具有多个框214，其允许用户设置峰到峰周期性抖动和RMS随机抖动的可变量的参数，设置扩展频谱时钟（SSC）参数、以伏特（RMS）为单位的噪声参数和以dB或伏特为单位的预/解加重参数。用户具有在串行数据模式的近端或远端处放置噪声的选项。

点击通道/缆线（CHANNEL/CABLE）选项卡220激活如图8所示的通道/缆线弹出窗口222。用户可以通过点击ISI/带宽扩展（ISI/BANDWIDTH EXTENSION）按钮224激活ISI/带宽扩展。用户还可以点击减损滤波器（IMPAIRMENT FILTER）按钮226以激活滤波器框和浏览按钮。读取自文件（READ FROM FILE）框228和关联的浏览（BROWSE）按钮230允许用户选择先前存储的减损滤波器文件。ISI/带宽扩展框232允许用户在对波形记录增加ISI或带宽扩展与对选择的减损滤波器增加ISI或带宽扩展之间进行选择。ISI/带宽扩展缩放（ISI/BANDWIDTH EXTENSION SCALING）框234允许用户设置符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应参数（在优选实施例中，其从-8到+8改变）。通常，减损滤波器文件存储为定义频域中的滤波器系数的S参数文件。可替换地，减损滤波器文件可以定义时域脉冲响应或阶跃响应滤波器系数。

返回参照图5，一旦用户设置了串行数据模式的参数以及选择要施加给串行数据模式的ISI或带宽扩展预加重的量，则用户通过点击初始用户界面150工具条244上的编译设置（COMPILE SETTINGS）按钮242而激活图9所示的编译设置弹出窗口240。编译设置弹出窗口240具有波形名称（WAVEFORM NAME）框246用于为使用用户定义的串行数据模式参数以及串行数据模式的符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应参数由信号发生器30产生的波形文件提供用户定义的名称。使用基本模式弹出窗口156输入的串行数据模式的数据率显示在“数据率”后面。用户可以点击采样率（SAMPLE RATE）按钮248或每UI的样本（SAMPLES PER UI）按钮250以激活相应的采样率或每UI的样本框252、254。用户可以通过基于串行数据模式和数据率输入恰当值来手动设置采样率或每UI的样本。可以基于数据率和串行数据模式通过点击自动（AUTOMATIC）框256来自动设置采样率或每UI的样本。通过点击带宽扩展滤波器（BANDWIDTH EXPANSION FILTER）按钮260，可以激活带宽扩展滤波器区域258。带宽扩展滤波器区域258允许用户选择或关闭各种交织参数。编译按钮偏好（COMPLIE BUTTON PREFERENCES）区域262允许用户为由串行数据模式参数和ISI/带宽扩展参数定义的编译的波形记录选择只编译（COMPILE ONLY）或编译并发送至（COMPILE AND SENT TO）参数。朝向编译设置（COMPILE SETTINGS）弹出窗口240的底部的是可以通过点击恰当框264进行设置的附加参数。在编译设置弹出窗口240的底部是编译（COMPLE）按钮266、确认按钮268、取消（CANCEL）按钮270和帮助（HELP）按钮272，其允许用户选择与编译设置弹出窗口240有关的各种选项。一个选项是点击编译按钮266，其启动串行数据模式和ISI/带宽扩展参数的编译以产生包含用于从信号发生器30产生模拟串行数据模式的数字数据的波形记录文件。另一个选项是点击确认按钮268，其保存在编译设置弹出窗口140中选择的参数并且关闭窗口240。另一个选项是点击取消按钮270，其关闭编译设置弹出窗口240而不保存在窗口140中选择的参数。点击帮助按钮272激活用户可以从其寻求帮助的帮助弹出窗口。

初始用户接口50工具条204具有编译按钮274（如图5所示），该编译按钮274通过启动串行数据模式参数以及符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应参数的编译以产生包含用于从信号发生器30产生模拟串行数据模式的数字数据的波形记录文件而按照与编译设置弹出窗口240中的编译按钮266（如图9所示）相同的方式运行。

参照图10A和图10B，示出了实现用于对高速串行数据模式增加符号间干扰效应或带宽扩展预加重效应的算法的流程图。在步骤300，用户通过激活图8中的通道/缆线弹出窗口222中的ISI/带宽扩展或者减损滤波器按钮224，226之一来选择ISI/带宽扩展或减损滤波器。在步骤302，用户使用ISI/带宽扩展框232来选择符号间干扰效应或带宽扩展预加重效应。在步骤304，用户然后使用ISI/带宽扩展缩放框234来选择要施加到高速串行数据模式的ISI和带宽扩展预加重效应参数。在步骤306，使用选择的ISI和带宽扩展预加重效应参数和方程1来计算阶跃响应滤波器的系数。

                  方程1

其中：Ω=ISI/带宽扩展参数

          Len=ISI/带宽扩展滤波器系数的数目

          t=时间

          l=2^Ω

         

         

到10，以t为步长

Len的值可以是“每比特样本数目”的整数倍，它被定义为系统的采样频率除以数据率。例如，信号发生器30的采样频率设置为10GHz，而要进行处理的信号的数据率设置为2GHz。每比特样本是10GHz除以2GHz，这等于5。Len的值可以是5的倍数（即，5/10/15/20等等）。Len的值越大，对信号的ISI/带宽扩展参数Ω的效应越小。

在步骤308确定在步骤302选择符号间干扰效应还是带宽扩展预加重效应。如果用户选择带宽扩展预加重效应，则在步骤310使用方程2产生带宽扩展滤波器（BWE）的系数。

                方程2

如果在步骤308的确定是符号间干扰效应，则在步骤312使用方程3计算ISI滤波器（ISI_M）的系数。

在步骤314确定在步骤300是否激活了减损滤波器按钮226。如果选择了减损滤波器，则用户在步骤316使用读取自文件框228和浏览按钮230来选择减损滤波器（IMP）。如果减损滤波器文件具有谱域滤波器系数，则在步骤318使用逆快速傅里叶变换（IFFT）等等将谱域滤波器系数转换成时域滤波器系数。在步骤320，减损滤波器（IMP）的时域滤波器系数与ISI滤波器（ISI_M）的滤波器系数或者带宽扩展滤波器（BWE）的滤波器系数进行卷积以产生合成ISI滤波器（ISI_R）或合成带宽扩展预加重滤波器（BWE_R）。在步骤322，使用ISI滤波器、带宽扩展预加重滤波器、合成ISI滤波器（ISI_R）或合成带宽扩展预加重滤波器（BWE_R）之一对从高速串行数据模式参数产生的波形记录文件进行滤波。然后由波形发生器70读取出滤波器波形记录文件以生成增加了ISI或带宽扩展预加重的高速模拟信号数据模式。

图11示出了ISI效应参数值Ω的各种条件的ISI滤波器的阶跃响应。该绘图对应于增加的ISI效应参数值，其中最低绘图线对应于较低ISI效应参数值而较高绘图线对应于较高ISI效应参数值。

图12示出了带宽扩展预加重效应参数值Ω的各种条件的带宽扩展预加重滤波器的阶跃响应。该绘图对应于减小的带宽扩展预加重效应参数值，其中最高绘图线对应于较高带宽扩展预加重效应参数值而最低绘图线对应于较低带宽扩展预加重效应参数值。

本领域技术人员将明白，在不脱离本发明的基本原理的情况下可以对本发明的上述实施例的细节进行多种改变。因此，应该仅仅由所附权利要求确定本发明的范围。

Claims (15)

1.一种信号产生装置，包括：

显示器；

中央处理单元，在显示器上产生用于设置串行数据模式的参数以及对串行数据模式的符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应中的至少一个的参数的用户界面，其中使用串行数据模式参数以及符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应参数来产生波形记录文件；以及

波形产生电路，接收波形记录文件并且产生具有由符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应参数定义的符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应中的至少一个的串行数据模式模拟输出信号。

2.根据权利要求1所述的信号产生装置，其中显示器包括与信号产生装置耦合的外部显示器。

3.根据权利要求1所述的信号产生装置，还包括外部控制器，所述外部控制器与信号产生装置进行耦合，其中外部控制器在外部显示器上产生用于设置串行数据模式的参数以及对串行数据模式的符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应中的至少一个的参数的用户界面并且使用串行数据模式参数以及符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应参数来产生波形记录文件以供波形产生电路使用。

4.根据权利要求1所述的信号产生装置，还包括阶跃响应滤波器，所述阶跃响应滤波器响应于符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应参数以对串行数据模式应用符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应中的至少一个。

5.根据权利要求4所述的信号产生装置，其中阶跃响应滤波器采取如下形式：

其中Ω=符号间干扰和带宽扩展预加重控制参数，len=符号间干扰滤波器和带宽扩展预加重滤波器系数的数目，i=2^Ω，

，

到10，以t为步长。

6.根据权利要求5所述的信号产生装置，其中使用下面形式的方程将阶跃响应滤波器转换成用于增加符号间干扰的脉冲响应符号间干扰滤波器：

其中

=脉冲响应符号间干扰滤波器的滤波器系数。

7.根据权利要求6所述的信号产生装置，还包括减损滤波器，所述减损滤波器的滤波器系数与脉冲响应符号间干扰滤波器的滤波器系数进行卷积以生成脉冲响应合成符号间干扰滤波器。

8.根据权利要求5所述的信号产生装置，其中使用下面形式的方程将阶跃响应滤波器转换成用于增加带宽扩展预加重的脉冲响应带宽扩展预加重滤波器：

其中BWE=脉冲响应带宽扩展预加重滤波器的滤波器系数。

9.根据权利要求8所述的信号产生装置，还包括减损滤波器，所述减损滤波器的滤波器系数与脉冲响应带宽扩展预加重滤波器的滤波器系数进行卷积以生成脉冲响应合成带宽扩展预加重滤波器。

10.一种对串行数据模式产生符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应的方法，包括如下步骤：

产生由符号间干扰效应和带宽扩展预加重参数控制的符号间干扰滤波器和带宽扩展预加重滤波器之一的滤波器系数；

提供减损滤波器的滤波器系数；

将来自减损滤波器的滤波器系数与来自符号间干扰滤波器和带宽扩展预加重滤波器之一的滤波器系数进行卷积以产生合成符号间干扰滤波器和合成带宽扩展预加重滤波器的相应滤波器系数；

产生由符号间干扰滤波器、带宽扩展预加重滤波器、合成符号间干扰滤波器和合成带宽扩展预加重滤波器之一的滤波器系数进行修改的串行模式数据的波形记录文件；

从波形记录文件产生具有由相应的符号间干扰滤波器、带宽扩展预加重滤波器、合成符号间干扰滤波器和合成带宽扩展预加重滤波器之一进行定义的符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应之一的串行数据模式模拟信号。

11.根据权利要求10所述的对串行数据模式产生符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应的方法，其中滤波器系数产生步骤还包括如下步骤：

产生由符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应参数进行控制的阶跃响应滤波器的滤波器系数；以及

从阶跃响应滤波器的滤波器系数产生脉冲响应符号间干扰滤波器和脉冲响应带宽扩展预加重滤波器之一的滤波器系数。

12.根据权利要求11所述的对串行数据模式产生符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应的方法，其中阶跃响应滤波器系数产生步骤还包括使用下面形式的方程来计算阶跃响应的系数的步骤：

其中Ω=符号间干扰和带宽扩展预加重控制参数，len=符号间干扰滤波器系数和带宽扩展预加重滤波器系数的数目，i=2^Ω，

，

到10，以t为步长。

13.根据权利要求12所述的对串行数据模式产生符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应的方法，其中脉冲响应滤波器产生步骤还包括使用下面形式的方程来计算增加的符号间干扰的步骤：

其中=脉冲响应符号间干扰滤波器的滤波器系数。

14.根据权利要求12所述的对串行数据模式产生符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应的方法，其中脉冲响应滤波器产生步骤还包括使用下面形式的方程来计算增加的带宽扩展预加重的步骤：

其中BWE=脉冲响应带宽扩展预加重滤波器的滤波器系数。

15.根据权利要求10所述的对串行数据模式产生符号间干扰效应和带宽扩展预加重效应的方法，其中减损滤波器的滤波器系数处于频域并且提供减损滤波器的滤波器系数还包括将减损滤波器的滤波器系数从频域转换成时域的步骤。

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