申请/专利权人：北京邮电大学

申请日：2023-12-22

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117728908A

主分类号：H04B17/391

分类号：H04B17/391;H04B17/309;H04L43/50

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.19#公开

摘要：本发明公开了一种针对于高速信号传输特性的数学建模分析方法。本发明包括：推导高速信号的数学表达式，结合信道幅频响应与相频响应建立数字信号传输的数学模型，定量分析高速信号的传输特性；使用主流软件仿真互连电路系统中高速信号传输性能，对比验证该数学模型的准确性；搭建互连系统的实验电路测试高速信号相关性能，对比说明该数学建模分析方法的实用性。该方法特征为：用数学语言描述高速信号本质，定量分析其传输过程，适用于涉及任意高速信号的传输研究。通过此方法，能够全面深究各类无源信道中高速信号的传输特性，如信号频谱、时域波形和眼图等；不论是对基频带高速互连系统的深入分析，还是对各类高速信号的本质研究均具有参考价值。

主权项：1.一种针对于高速信号传输特性的数学建模分析方法，其特征在于：推导归纳出了高速信号的一般数学表达式如下 其中，ft用于指代NRZNonreturn-To-Zero，不归零二进制高速信号的时域一般表达式，t表示时间变量，n用于标识高速信号不同的频谱分量，N*表示正整数集；A0代表直流分量，An和则分别表示其所对应频谱分量的幅度与相位；Ω代表基波或一次谐波的角频率，其在数值上又等于该高速信号频谱的角频率谱线间隔，nΩ则代表该信号其他频谱分量的角频率；针对于高速通信系统中最常使用的高速PRBSPseudoRandomBinarySequence，二进制伪随机码信号，推导出了在其上述时域一般表达式ft中各个参数的具体求解公式，依次给出如下： 在上式中，m代表PRBS信号的任意阶数，且一般情况下m∈[2,64]；此外，高速信号有单极性与双极性之分，对于单极性信号，本发明采用1V作为高电平、0V作为低电平，对于双极性信号，采用1V作为高电平、-1V作为低电平； 在上式中，Z表示整数集；k的具体取值由PRBS每个序列周期内比特流的具体排列决定，且共有2m-1个数值；此外，对于任意复数其可写作为|F|∠ψ的形式，因此高速信号除直流分量外任一频谱分量的相位可如下计算 而高速信号的基波角频率Ω求解如下 在上式中，Rb代表高速信号的信息传输速率，又称为比特率；Tb表示二进制数字信号每个码元的长度，单位为秒，其与Rb在数值上互为倒数关系，2m–1Tb即代表PRBS信号每一个序列周期所占据的时间周期；在上述推导出的基带高速信号的一般数学表达式的基础上，通过数学原理，构建了高速信号在任意无源信道中传输过程的数学模型如下：it＝ft·Kω在上式中，it用于指代通过信道后的高速信号的时域一般表达式；ω表示角频率，Kω代表无源信道的传输性能，是幅频响应与相频响应的组合，其复数形式如下Kω＝hω·ejφω其中hω与φω分别指代信道的幅值响应与相位响应，他们均是角频率ω的函数，将上述内容应用到高速信号传输过程的时域计算中，可得通过信道后的高速信号的时域一般表达式，即高速信号传输的数学模型如下 在上式中，h0代表直流情况下信道的幅频响应值；hn和φn分别指代当角频率ω等于nΩ时，信道的幅频响应值与相频响应值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京邮电大学 一种针对于高速信号传输特性的数学建模分析方法

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