[发明专利]基于二阶多边沿响应法的快速时域分析方法

说明书

本发明公开一种基于二阶多边沿响应法的快速时域分析实现方法，用于有效的解决在最大失真分析时存在的一系列由于非线性系统引发的问题。其实现步骤是：(1)读取波形响应；(2)处理波形响应；(3)求向量,将读取的波形响应处理为待求解向量；(4)解向量，将上一步所得数据处理为所需数据，此为本方法的核心内容；(5)去除主光标，重新计算；(6)得到所需数据；(7)得到眼图，用来评价系统性能。本发明能较精确的计算出信号传输过程中的情况，避免了现有方法存在的问题，更好的帮助解决实际应用中信号完整性的问题。本方法可以推广至更高阶的多边沿响应法，使多边沿响应法可以系统的应用于工程实践中。

技术领域

本方法属于信号完整性领域，更进一步涉及高速电路基于二阶多边沿响应法的快速时域分析方法。本方法可应用于高速电路中信号完整性的设计分析。

背景技术

随着半导体工艺向高速度、高密度发展，作为核心竞争力的高速电路与系统设计技术已成为必备的利器。对无源通道的分析及建模，现在是并且未来仍将是信号完整性工程师的首要任务，因此，能够快速计算出通道中信号传输的最大失真就显得至关重要了。一般是，在时域中读取波形数据，从而计算出信号传输的最大失真，以此来完善设计，在此过程中，最关键的问题就是利用一定的方法快速精确的计算出结果。

B.K.Casper,M.Haycock,R.Mooney发表的“An accurate and efficientanalysis method for multi-Gb/s chip-to-chip signaling schemes”(IEEE Symposiumon VLSI Circuit Gigest of Technical Papers,2002)论文中，提出了一种求解通道中信号传输的最大失真的方法，单位脉冲响应法。其假设系统是线性的，由此任何数据模板的响应就是经不同位移后单位脉冲响应的线性求和。单位脉冲响应法的本质其实就是对单位脉冲响应进行移位叠加，而我们知道叠加法的最重要的基本假设就是系统可以准确地近似为线性时不变系统，也就是说其缺陷在于，单位脉冲响应法是无法处理非线性系统的。其次，假设系统产生的脉冲的上升边和下降边不对称，根据线性系统的叠加性，结果是：在连续的位之间会出现杂散的毛刺。因此，基于单位脉冲响应法的快速时域法求解信号的最大失真就会出现较大的误差。

D.Oh,F.Lambrecht,S.Chang,Q.Lin,J.Ren,J.Zerbe,C.Yuan,C.Madden,V.Stojanovic发表的“Accurate method for analyzing highspeed I/O systemperformance”(DesignCon2007)论文中，提出了另一种求解通道中信号传输的最大失真的方法，双边沿响应法。其将构成数据的脉冲分解为上升边和下降边，通过上升边和下降边向量合理组合，得到通道中信号传输的最大失真。然而，其缺陷在于，在一些情况下是无法得到通道中信号传输的最大失真的，也就是说，对于最大失真的1，我们发现如果存在某一向量的两个值连续为负值且后面的值小于前面的值，双边沿响应法就可能失灵。在这里，向量指的是将通道中的信号波形进行采样及量化后，将其移至原点得到的数据。同样，对于最大失真的0，如果存在某一向量的两个值连续为正且后面的值大于前面的值，双边沿响应法也可能失灵。

综上所述，对非线性驱动器进行建模时，单位脉冲响应法和双边沿响应法都有局限性。当面对上升边和下降边不对称的情况时，虽然对非线性驱动器采用双边沿响应法求解将比单位脉冲响应法的精度高，但是双边沿响应法也无法捕获器件的非线性特性，因为在当前位范围外的驱动器的开关活动没有被考虑到。

发明内容

本方法的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于二阶多边沿响应法的快速时域分析方法，以求在驱动器为非线性的情况以及上升边与下降边不对称的情况下，也能计算出通道中信号传输的最大失真。考虑到信号传输时，带有不同前导位的上升边与下降边也是不同的，由此，将信号分解为上升边与下降边的同时，将上升边与下降边根据不同的前导位再次划分，最终得到信号传输的眼图，这样可以就直观的得到通道中信号传输的情况。