Создание простой модели линии передачи с потерями
serdes.ChannelLoss Система object™ создает модель линии передачи с потерями для использования в приложении SerDes Designer и других экспортируемых моделях Simulink ® в Toolbox™ SerDes. Для получения дополнительной информации см. раздел Потеря аналогового канала в системе SerDes.
Чтобы построить модель потерь из метрики потерь канала, выполните следующие действия.
Создать serdes.ChannelLoss и задайте его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как если бы это была функция.
Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе Что такое системные объекты?.
ChannelLoss = serdes.ChannelLossChannelLoss объект, который модифицирует форму входного сигнала с помощью модели линии передачи печатной платы с потерями согласно способу, описанному в [1].
ChannelLoss = serdes.ChannelLoss(Name,Value)
ChannelLoss = serdes.ChannelLoss('Loss',5,'TargetFrequency',14e9) возвращает ChannelLoss объект, имеющий потери канала 5 дБ при 14 ГГц.Чтобы использовать функцию объекта, укажите объект System в качестве первого входного аргумента. Например, для освобождения системных ресурсов объекта System с именем obj, используйте следующий синтаксис:
release(obj)
В этом примере показано, как обработать идеальную синусоидальную входную форму сигнала с помощью модели, и проверить, что она изменяет амплитуду сигнала разумным образом.
Определите системные параметры. Используйте время символа 100 пс с 8 отсчетами на символ. Амплитуда входного сигнала - 1 В. Потери канала - 3 дБ.
SymbolTime = 100e-12; SamplesPerSymbol = 8; a0 = 1; Loss = 3;
Вычислите интервал выборки. Определите вектор времени длиной 30 символов.
dt = SymbolTime/SamplesPerSymbol; t = (0:SamplesPerSymbol*30)*dt;
Создайте синусоидальный входной сигнал.
F = 1/SymbolTime/2; %Fundamental frequency
inputWave = a0*sin(2*pi*F*t);Создать channelModel объект с заданными потерями для почти идеального окончания передатчика и приемника.
channelModel = serdes.ChannelLoss('Loss',Loss,'dt',dt,... 'TargetFrequency',F,'TxR',50,'TxC',1e-14,... 'RxR',50,'RxC',1e-14);
Обработка входного сигнала с помощью channelModel объект.
outputWave = channelModel(inputWave);
Вычислите выходные амплитуды.
a1 = max(outputWave); %Output amplitude aideal = a0*10^(-abs(channelModel.Loss)/20); %Theoretical output amplitude
Создайте частотную характеристику.
s21 = channelModel.s21; f = (0:length(s21)-1)*channelModel.dF;
Определите потери на целевой частоте частотной характеристики.
f1 = find(f>channelModel.TargetFrequency,1,'first');
LossAtTarget = interp1(f(f1-1:f1),db(s21(f1-1:f1)),channelModel.TargetFrequency);Постройте график временной и частотной характеристики модели канала.
tns = t*1e9; thline = [tns(1),tns(end)]; fghz = f*1e-9; figure subplot(211) plot(tns,outputWave,thline,aideal*[1 1],thline,a1*[1 1],'b--'), grid on xlabel('ns'),ylabel('Voltage') title('Time Response of Channel Model') legend('Output waveform',... sprintf('Ideal amplitude: %g mV',round(aideal*1e3)),... sprintf('Actual amplitude: %g mV',round(a1*1e3)),'Location','southwest') subplot(212) plot(fghz,db(s21),... channelModel.TargetFrequency*1e-9,LossAtTarget,'o') title('Frequency Response of Channel Model') legend('S_{21}(f)',sprintf('%g dB @ %g GHz',LossAtTarget,channelModel.TargetFrequency*1e-9)) grid on xlabel('GHz') ylabel('dB')
ICN является метрикой частотной области, где перекрестные помехи умножаются на весовую функцию и затем численно интегрируются от 50 МГц до скорости передачи в бодах (fb). Если имеется несколько агрессоров, их мощность суммируется до объединения с функцией взвешивания.
Сигнал временной области возбуждает не все частоты равномерно. Спектральная плотность мощности (PSD) возбуждения во временной области основной полосы частот следует за откликом синк-квадратичного типа. Функция взвешивания имитирует возбуждение PSD и формирует PSD путем включения эффектов полосы пропускания приемника и времени нарастания передатчика.
Общее ICN вычисляется путем возведения в квадрат корневой суммы значений FEXT ICN и NEXT ICN вместе.
(две недели)/10) 1/2σx =σfx2 +σnx2
Получение модели линии передачи (T-line) печатной платы с потерями при TargetFrequencyсоздают две T-линии длиной 100 мм и 150 мм и оценивают потери на целевой частоте. Эти две точки данных используются для экстраполяции на длину линии передачи, необходимую для достижения требуемых потерь. Модель линии передачи представляет собой аналитическое уравнение, основанное на методе, описанном в [1].
Эта линия передачи с требуемыми потерями затем комбинируется с сопротивлением и емкостью на одном конце Tx и Rx, как показано ниже:
[1] IEEE 802.3bj-2014. «Стандарт IEEE для Ethernet, Поправка 2: Спецификации физического уровня и параметры управления для работы 100 Гбит/с над объединительными платами и медными кабелями». https://standards.ieee.org/standard/802_3bj-2014.html.
[2] Стивен Холл и Говард Хек. Улучшенная целостность сигналов для высокоскоростных цифровых систем. Хобокен, Нью-Джерси: Wiley Press, 2009.