通过单个脉冲响应同时优化FFE、CTLE和DFE的均衡效果

《IEEE Transactions on Signal and Power Integrity》：Optimizing Equalizations of FFE, CTLE, and DFE Jointly Through a Single Pulse Response

随着高速数字系统数据率的提升，等化技术成为解决ISI和优化眼图的关键。本文提出一种无需信道模拟即可联合优化前馈、连续时间线性及决策反馈等化器的方法，显著提升优化效率。在NRZ和PAM4方案中验证了该方法有效性，其效率优于传统贝叶斯优化法。

　　

摘要：

随着高速数字系统的数据传输速率不断提高，均衡技术被广泛用于抑制符号间干扰并最大化信号的眼图开度。通过使用最优均衡设置进行信道仿真，工程师可以探索设计中的权衡因素，减少对昂贵原型的需求，并在制造前确保系统的稳健性能。现有的均衡优化方法需要在优化过程中与商用信道仿真器进行迭代交互，或者在优化前使用大量训练数据来开发模型，或者单独在频域中对线性均衡器进行优化。本文提出了一种联合优化发射端、接收端或两端的前馈均衡、连续时间线性均衡和决策反馈均衡的方法。该优化方法通过对未均衡脉冲响应的分析来实现，从而避免了优化过程中信道仿真的计算成本。使用非归零（NRZ）和脉冲幅度调制四电平（PAM4）信号方案的实际示例证明了所提方法的有效性。与广泛讨论的贝叶斯优化方法相比，虽然两种方法都能获得几乎相同的最优眼图开度，但所提方法的优化效率显著更高。

引言

随着数据中心的持续快速发展，对高速数字系统更高数据传输速率的需求已经得到证实，并预计未来这一需求将继续增长。随着数据传输速率的提高，信号损失、反射和串扰对信号完整性变得越来越重要。发射机和接收机之间的物理连接（即互连）中的缺陷可能导致严重的符号间干扰（ISI）问题。因此，由发射机、接收机和互连组成的信道设计变得更加具有挑战性。