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30 Tbit/s DP-16QAM传输系统中基于机器学习的非线性均衡方法
1
作者 范润哲 杨超 罗鸣 《光通信研究》 北大核心 2024年第4期7-12,共6页
【目的】采用机器学习的方法对30 Tbit/s(60×500 Gbit/s)奈奎斯特双偏振—16进制正交幅度调制(DP-16QAM)在G.654E光纤中传输6300 km传输系统的传输结果进行非线性均衡,降低传输误码率(BER)。【方法】借鉴卷积神经网络的“感受野”... 【目的】采用机器学习的方法对30 Tbit/s(60×500 Gbit/s)奈奎斯特双偏振—16进制正交幅度调制(DP-16QAM)在G.654E光纤中传输6300 km传输系统的传输结果进行非线性均衡,降低传输误码率(BER)。【方法】借鉴卷积神经网络的“感受野”机制,设计“卷积核”大小,根据划分采样数据构造数据集。选取并调试合适的参数构造人工神经网络。采集在C波段的不同波长、不同光信噪比和不同入纤功率发送和接收一一对应的数据,参照经典全连接神经网络结构,根据数据集数据结构来构建神经网络,并对实部和虚部分别进行网络拟合,训练完成后将测试数据集送入网络,在这3个方面分别进行计算并与传统方法进行比对。【结果】文章采用两种神经网络拟合了C波段频率在191.5625~195.9875 THz 60个不同波长传输条件下的传输BER,在与最大似然序列估计(MLSE)算法的对比中,网络1和网络2 BER分别平均降低了23%和41%。在数据中选择了频率为193.8125 THz的光进行入纤功率范围为14~19 dBm的计算,网络1和网络2 BER分别平均降低了32%和52%。在不同光信噪比下,网络1和网络2 BER分别平均降低了30%和57%。【结论】引入的两种神经网络在相干传输系统的非线性均衡中都有不俗的表现。同时,网络层数和节点数会共同影响拟合结果,一般说来,增加层数和节点数可以获取更好的拟合效果,但与之对应的便是模型参数的增多、占用空间的增大和训练时间的增长,所以在应用中应考虑实际情况,在拟合效果和模型属性中进行取舍。 展开更多
关键词 线性均衡 机器学习 神经网络 大容量传输 人工智能 高速光通信
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一种恒定增益自适应连续时间线性均衡电路
2
作者 林少衡 《微电子学与计算机》 2024年第7期81-88,共8页
提出了一种基于22 nm CMOS工艺制作的高速(25 Gbps)恒定增益的自适应连续时间线性均衡电路。分析了传统连续时间线性均衡电路的优缺点,简要介绍了几种经典的自适应均衡电路架构及其局限性,阐明了实现新架构自适应均衡的必要性。采用具... 提出了一种基于22 nm CMOS工艺制作的高速(25 Gbps)恒定增益的自适应连续时间线性均衡电路。分析了传统连续时间线性均衡电路的优缺点,简要介绍了几种经典的自适应均衡电路架构及其局限性,阐明了实现新架构自适应均衡的必要性。采用具有相同低频增益,不同峰化增益的两路信号传输路径相结合,通过调节两路信号结合权重来实现均衡增益调节,同时保持了低频增益恒定,以维持信号通道的噪声容忍度。对均衡器输出信号进行全频段和低频段的信号幅度整流检测,并经过与预设阈值进行比较,比较结果反馈控制均衡增益以实现自适应效果。基于22 nm CMOS工艺进行了电路设计,1.8 V电源供电,静态电流5 mA。仿真结果显示,可对经过0~10 dB@12.5 GHz的不同输入插损的25 Gbps输入信号进行合适的自适应均衡补偿,改善输出信号完整性,提高眼图开口度,降低抖动。电路结构简单,功耗/面积开销小,适用于小输入信号、噪声/功耗/面积敏感的应用场景,如高速光纤通信前端收发机。 展开更多
关键词 恒定增益 25 Gbps 自适应 连续时间线性均衡
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复杂光纤网络数据线性均衡调度方法设计
3
作者 付立东 陈若玉 李丹 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第7期194-198,共5页
为了解决因数据传输量过大而造成的网络传输拥堵的问题,提高数据调度效率,提出一种复杂光纤网络数据线性均衡调度方法。构建复杂光纤网络信道框架模型,分析数据分布形态,研究网络中传输干扰项及影响数据传输失衡的主要原因,计算碰撞冲... 为了解决因数据传输量过大而造成的网络传输拥堵的问题,提高数据调度效率,提出一种复杂光纤网络数据线性均衡调度方法。构建复杂光纤网络信道框架模型,分析数据分布形态,研究网络中传输干扰项及影响数据传输失衡的主要原因,计算碰撞冲突的距离估计特征向量,调节碰撞光波传播方向,重构数据分布和光波信号传输位置,利用多路加载机制,提取数据信息流平均互信息特征,计算传输数据的波谱聚焦输出,通过对信号比特信息流实行自适应线性均衡控制调度。经过实验分析证明,所提方法对网络资源利用率高,调度耗能小,能够有效地平衡网络的负载,调度效率较高,数据传输时延较小,整体性能良好。 展开更多
关键词 光纤网络 线性均衡 数据调度 网络传输信道 线性均衡调度
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利用线性均衡的减少状态序列估值 被引量:4
4
作者 吴晓富 凌聪 孙松庚 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期82-85,共4页
本文对码间串扰信道提出一种新的减少状态序列估值,利用线性均衡的判决信息可大大减少Viterbi算法的状态。对于记忆长度L较短且线性均衡效果较好的信道,利用随L仅呈线性增长的复杂度可显著改善线性均衡的性能并接近最大似然... 本文对码间串扰信道提出一种新的减少状态序列估值,利用线性均衡的判决信息可大大减少Viterbi算法的状态。对于记忆长度L较短且线性均衡效果较好的信道,利用随L仅呈线性增长的复杂度可显著改善线性均衡的性能并接近最大似然序列估值的性能。本文还分析了利用判决反馈均衡来减少状态所带来的问题。 展开更多
关键词 线性均衡 VITERBI算法 信道均衡
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基于人工智能的光纤非线性均衡算法研究概述 被引量:4
5
作者 李亚杰 赵永利 +1 位作者 刘守东 张杰 《电信科学》 2020年第3期61-70,共10页
概述了非线性均衡算法在光传输系统中的必要性与重要性,阐述了经典的非线性均衡算法原理,指出了经典算法的缺点与局限性。结合近几年的研究现状,详细介绍了4种基于人工智能的非线性均衡算法,包括人工神经网络、支持向量机、无监督聚类... 概述了非线性均衡算法在光传输系统中的必要性与重要性,阐述了经典的非线性均衡算法原理,指出了经典算法的缺点与局限性。结合近几年的研究现状,详细介绍了4种基于人工智能的非线性均衡算法,包括人工神经网络、支持向量机、无监督聚类和深度神经网络,并从性能、复杂度、实时性、应用灵活性等方面进行了对比,最后展望分析了基于人工智能的非线性均衡未来的发展趋势。 展开更多
关键词 线性均衡 人工神经网络 支持向量机 聚类 深度神经网络
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融合模型求解与深度学习的可见光通信非线性均衡器
6
作者 田大明 苗圃 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期466-473,共8页
沃尔特拉非线性后均衡器(Volterra Series Nonlinear Post-Equalizer,VS-NPE)可以补偿可见光通信(Visible Light Communication,VLC)的非线性失真和多径效应,但其结构复杂且均衡精度有限。在VS-NPE内核求解基础上,提出一种基于阈值自学... 沃尔特拉非线性后均衡器(Volterra Series Nonlinear Post-Equalizer,VS-NPE)可以补偿可见光通信(Visible Light Communication,VLC)的非线性失真和多径效应,但其结构复杂且均衡精度有限。在VS-NPE内核求解基础上,提出一种基于阈值自学习近似消息传递(Learned Threshold Approximate Message Passing,LTAMP)网络的非线性均衡器。修正样本观测矩阵以克服其列高度相关的缺陷;在改进近似消息传递(Approximate Message Passing,AMP)算法迭代的基础上,将算法每一次迭代的计算过程映射为一层特殊的神经网络,经逐层展开后构建出完整的LTAMP均衡器。所提方法融合了模型求解和深度学习的优势,可从样本中学习最佳的AMP参数,以克服其对噪声敏感且输出不稳定的缺陷,进而提升内核求解稳定性与计算精度。仿真结果表明,与稳固阈值AMP算法相比,所提方法在误码率为1×10^(-3)时能取得2 dB的信噪比增益,且对样本噪声具有较强的自适应性,展现出优异的非线性失真补偿能力。 展开更多
关键词 沃尔特拉非线性均衡 可见光通信 近似消息传递算法 深度学习
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重叠保留最小均方误差块线性均衡和块噪声预测算法 被引量:1
7
作者 冯昂 殷勤业 韩玮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期68-71,77,共5页
针对以往频域均衡器无法直接应用重叠保留法的问题,提出了重叠保留最小均方误差块线性均衡和块噪声预测2种算法.在设计线性均衡器时,有效抽头被限制在一定范围内,避免了在采用重叠保留法时引入有色噪声,并且使得误码率曲线在高信噪比区... 针对以往频域均衡器无法直接应用重叠保留法的问题,提出了重叠保留最小均方误差块线性均衡和块噪声预测2种算法.在设计线性均衡器时,有效抽头被限制在一定范围内,避免了在采用重叠保留法时引入有色噪声,并且使得误码率曲线在高信噪比区域不会发生畸变.在分层检测时,使用块噪声预测以兼容重叠保留法,从而将前馈滤波器和反馈滤波器分解为2个相互独立的模块,同时前馈滤波器恰好等于线性均衡器,因此再将重叠保留法应用于前馈滤波中,获得低复杂度和高性能的双重效果.仿真结果表明,2种算法的误码率曲线在高信噪比区域不会出现反弹,而且与不使用重叠保留法的高复杂度算法相比,分别只有大约1dB和0.3dB的信噪比损失. 展开更多
关键词 重叠保留法 噪声预测 线性均衡
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水声信道线性均衡的研究 被引量:1
8
作者 杨日杰 李淑华 张宗玉 《应用声学》 CSCD 北大核心 2002年第6期22-27,共6页
本文在对LMS和稀疏权自适应均衡算法进行分析的基础上,将其引入到水声数据传输中。利用LMS算法对时不变信道和慢变信道进行了仿真实验;利用稀疏权自适应均衡算法对深海信道进行了仿真实验,并获得了仿真结果。
关键词 水声信道 水声通信 无线通信 线性均衡 数据传输 自适应均衡 LMS算法
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无方根广义多道Givens格型算法及其在自适应非线性均衡中的应用 被引量:1
9
作者 欧阳缮 方惠均 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第11期14-19,共6页
对于自适应非线性均衡问题,当非线性信道的传输函数可由二阶Volterra级数表征时,可以作为广义多道滤波问题来处理。本文提出了一种无方根广义多道Givens格型算法来实现该非线性信道均衡器,研究了该均衡器消除由于信道... 对于自适应非线性均衡问题,当非线性信道的传输函数可由二阶Volterra级数表征时,可以作为广义多道滤波问题来处理。本文提出了一种无方根广义多道Givens格型算法来实现该非线性信道均衡器,研究了该均衡器消除由于信道非线性衰落引起的码间干扰的性能。实验结果表明:该自适应非线性均衡器具有快速收敛性能,对非线性信道的均衡效果优于LS格型判决反馈均衡器。 展开更多
关键词 线性衰落 自适应 线性均衡 信道均衡
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一种基于预处理的OFDM低复杂度频域线性均衡算法
10
作者 何晨 徐行辉 +1 位作者 陈勇 蒋铃鸽 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1481-1485,共5页
针对高频段OFDM无线传输系统中严重的载波间干扰(Inter-Carrier Interference,ICI),提出了一种基于预处理的低复杂度频域线性均衡算法.在接收端先对各时刻的信道响应提取时变因子,进行一维时域滤波预处理;再用带状结构去近似提取时变... 针对高频段OFDM无线传输系统中严重的载波间干扰(Inter-Carrier Interference,ICI),提出了一种基于预处理的低复杂度频域线性均衡算法.在接收端先对各时刻的信道响应提取时变因子,进行一维时域滤波预处理;再用带状结构去近似提取时变因子后信道的频域矩阵,进行频域线性均衡.仿真结果表明,相对于MMSE算法,该算法以1~2dB的性能代价将系统复杂度降低到10%以下;相对于对信道信息进行部分丢弃的低复杂度算法,高信噪比时该算法可以不增加复杂度而获得5dB以上的性能增益. 展开更多
关键词 正交频分复用 载波间干扰 线性时变信道 频域线性均衡 预处理
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实时半盲非线性均衡算法:N-伪递推模糊C-均值均衡算法
11
作者 周薛雪 罗懋康 何小勇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期966-968,共3页
本文基于模糊C-均值算法设计了能对不在同一时刻到达的数据进行实时模糊聚类的N-伪递推模糊c-均值算法(N Pseudo Recursive Fuzzy c-means A lgorithm,简记为N-PRFCM),并将其应用到非线性均衡上(N-PRFCM均衡算法).仿真结果表明,该算法... 本文基于模糊C-均值算法设计了能对不在同一时刻到达的数据进行实时模糊聚类的N-伪递推模糊c-均值算法(N Pseudo Recursive Fuzzy c-means A lgorithm,简记为N-PRFCM),并将其应用到非线性均衡上(N-PRFCM均衡算法).仿真结果表明,该算法具有实时、半盲、聚类中心的自适应变动的特性,且由于该算法关心的仅是信道聚类中心间的距离,故信道非线性畸变程度对它的影响可忽略不计.最后对该算法进行了收敛性分析. 展开更多
关键词 线性均衡 模糊C-均值算法 模糊控制器
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分组衰落信道下OFDM系统载波干扰线性均衡技术研究
12
作者 苗睿锋 王永生 王宇 《无线通信技术》 2006年第2期23-27,31,共6页
多普勒频移和接收载波频差使OFDM系统中各个子载波的正交性得到破坏,产生载波间干扰(IC I)。本文分析了分组衰落信道下OFDM系统各个子载波的信干比(SIR),得出载波间干扰主要集中在相邻的几个子载波上,由此提出了一种估计部分干扰系数来... 多普勒频移和接收载波频差使OFDM系统中各个子载波的正交性得到破坏,产生载波间干扰(IC I)。本文分析了分组衰落信道下OFDM系统各个子载波的信干比(SIR),得出载波间干扰主要集中在相邻的几个子载波上,由此提出了一种估计部分干扰系数来线性均衡OFDM符号中子信号的方法,从而改善接收信号的信干比,提高系统性能。仿真结果表明,使用相邻2个和4个子载波的干扰系数时,接收信号的信干比增益为6dB和10dB,较有效地克服了OFDM系统中载波间干扰。 展开更多
关键词 OFDM ICI SIR 频率偏移系数 线性均衡
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用于EBPSK系统的多径信道小波变换线性均衡器 被引量:2
13
作者 宋文慧 吴乐南 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期12-16,共5页
为解决EBPSK信号使用经典均衡算法消除多径信道码间干扰时,自适应迭代的收敛速度较慢的问题,针对EBPSK系统运用基于小波变换的线性均衡器,将输入信号从时域变换到小波域后进行最小均方(LMS)线性均衡,同时根据不同信噪比仿真比较Haar小波... 为解决EBPSK信号使用经典均衡算法消除多径信道码间干扰时,自适应迭代的收敛速度较慢的问题,针对EBPSK系统运用基于小波变换的线性均衡器,将输入信号从时域变换到小波域后进行最小均方(LMS)线性均衡,同时根据不同信噪比仿真比较Haar小波、db6小波、sym6小波等经典小波的线性均衡器均衡效果.仿真结果表明:经过小波变换后输入信号的自相关矩阵的最大特征值与最小特征值之比较大,因此基于小波的线性均衡比经典均衡算法的最小均方误差(MSE)收敛速度明显提高,迭代次数和计算量都有所降低,且均衡器选用不同小波函数在一定程度上会影响误码率,但不明显,其中基于Haar小波比基于sym6小波和db6小波的LMS均衡算法的误码率要低. 展开更多
关键词 多径信道 EBPSK调制 小波线性均衡 LMS均衡
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变遗忘因子稀疏正则化TLS算法MIMO信道线性均衡
14
作者 张友文 王鹏 +1 位作者 刘璐 孙大军 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第S1期152-157,共6页
针对稀疏MIMO信道系统模型线性均衡过程中输入信号,输出信号都含有噪声的情况提出了一种变遗忘因子的稀疏正则化总体最小二乘算法(VFF-SRTLS)。本算法中采用总体最小二乘(TLS)的代价函数即瑞利商加入正则化的l_1范数和l_0范数作为其代... 针对稀疏MIMO信道系统模型线性均衡过程中输入信号,输出信号都含有噪声的情况提出了一种变遗忘因子的稀疏正则化总体最小二乘算法(VFF-SRTLS)。本算法中采用总体最小二乘(TLS)的代价函数即瑞利商加入正则化的l_1范数和l_0范数作为其代价函数,并利用次梯度下降法产生的迭代式用以更新均衡滤波器系数,使均衡过程中代价函数最小;同时为了使算法能够适应信道快变环境而采用变遗忘因子(VFF),并且根据最速下降法得到遗忘因子的迭代式。仿真结果表明,在信噪比为10 d B的2×2 MIMO线性均衡过程中VFF--RTLS算法的收敛MSE值比RLS算法低约2 d B,VFF-l_0-RTLS算法的收敛MSE值比RLS算法低约1.5 d B。 展开更多
关键词 MIMO 线性均衡 变遗忘因子 总体最小二乘算法(TLS) L1范数 l0范数
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基于65 nm工艺的双模自适应连续时间线性均衡器设计 被引量:3
15
作者 周云波 杨煜 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2019年第2期138-143,149,共7页
描述了一种双模自适应连续时间线性均衡器(CTLE)的结构和电路设计。提出了一种结合HF-Boost、DC-Degeneration模式的双模CTLE,在5 Gb/s数据速率下提供最大的14 dB信道损耗补偿能力。该CTLE能够手动调节,也能进行基于二维眼图监视器算法... 描述了一种双模自适应连续时间线性均衡器(CTLE)的结构和电路设计。提出了一种结合HF-Boost、DC-Degeneration模式的双模CTLE,在5 Gb/s数据速率下提供最大的14 dB信道损耗补偿能力。该CTLE能够手动调节,也能进行基于二维眼图监视器算法的完全自适应调节。给出了均衡器电路的晶体管级设计和自适应算法引擎的模块级设计,并给出了仿真和测试结果。芯片采用65 nm高性能CMOS工艺制作,低剖面四边形平面封装。 展开更多
关键词 双模 自适应 连续时间线性均衡 2D眼图监控
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采用自适应连续时间线性均衡器和判决反馈均衡器算法的一种16 Gbit/s并转串/串转并接口
16
作者 文溢 陈建军 +2 位作者 黄俊 姚啸虎 刘衡竹 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期3984-3990,共7页
该文在体硅CMOS工艺下设计了一种16 Gbit/s并转串/串转并接口(SerDes)芯片,该SerDes由4个通道(lanes)和2个锁相环(PLLs)组成。在接收器模拟前端(AFE)采用负阻抗结构连续时间线性均衡器(CTLE),得到22.9 dB高频增益,利用5-tap判决反馈均衡... 该文在体硅CMOS工艺下设计了一种16 Gbit/s并转串/串转并接口(SerDes)芯片,该SerDes由4个通道(lanes)和2个锁相环(PLLs)组成。在接收器模拟前端(AFE)采用负阻抗结构连续时间线性均衡器(CTLE),得到22.9 dB高频增益,利用5-tap判决反馈均衡器(DFE)进一步对信号码间干扰(ISI)做补偿,其中tap1做展开预计算处理,得到充足的时序约束条件。采用最小均方根(LMS)算法自适应控制CTLE和DFE的补偿系数来对抗工艺、电源和温度波动带来的影响。测试结果表明,芯片工作在16 Gbit/s时,总功耗为615 mW。发射器输出信号眼高为143 mV,眼宽43.8 ps(0.7UI),接收器抖动容忍指标在各频点均满足PCIe4.0协议要求,工作温度覆盖–55℃~125℃,电源电压覆盖0.9 V±10%,误码率小于1E-12。 展开更多
关键词 串转并/并转串接口 连续时间线性均衡 判决反馈均衡 最小均方根算法
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基于压缩感知的VLC非线性均衡器研究 被引量:1
17
作者 刘希 苗圃 田大明 《青岛大学学报(工程技术版)》 CAS 2022年第2期7-13,33,共8页
为解决Volterra级数的非线性均衡器(volterra series nonlinear post-distortion equalizer,VS-NPE)内核数量大、计算困难等问题,本研究采用压缩感知重构算法中的正交匹配追踪算法(orthogonal matching pursuit,OMP)和改进的近似消息传... 为解决Volterra级数的非线性均衡器(volterra series nonlinear post-distortion equalizer,VS-NPE)内核数量大、计算困难等问题,本研究采用压缩感知重构算法中的正交匹配追踪算法(orthogonal matching pursuit,OMP)和改进的近似消息传递算法(approximate message passing,AMP)计算VS-NPE内核参数。改进的AMP算法应用时,需对VS-NPE测量矩阵归一化处理,然后将AMP算法迭代过程引入阻尼因子和稳固阈值函数,进而提高模型构建精度。仿真结果表明,在训练样本长度较小时,OMP算法和改进的AMP算法仍拥有较高的重构精度,且OMP算法计算的模型内核数量减少65%,有效降低模型复杂度。另外,基于上述两个算法的VS-NPE在归一化功率谱和误码率(bit error ratio,BER)性能上展现了良好的失真补偿性,证明了所提方案的有效性和可行性。该研究有助于构建强健的VS-NPE模型,显著缓解可见光通信系统信道非线性失真。 展开更多
关键词 可见光通信 线性均衡 压缩感知 正交匹配追踪
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短波信道均衡中的线性均衡方法研究
18
作者 蒋鸿 《舰船电子工程》 2013年第8期85-87,112,共4页
论文讨论了短波天波信道的特性,建立了CCIR描述的恶劣短波天波信道模型,并且对该模型的特性进行了全面的仿真研究;在此基础上,仿真比较了线性均衡方法两大类算法,即最小均方算法、递归最小二乘算法对该模型的均衡效果,最后进行了性能比较。
关键词 短波天波 线性均衡 最小均方 递归最小二乘
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预加重与线性均衡技术在高速背板中的应用
19
作者 杨春梅 《中国集成电路》 2012年第12期71-75,共5页
主要介绍了高速串行总线在传输介质高频衰减较大的情况下采用的这两种补偿技术,并介绍了这两种补偿技术的原理与优缺点。结合其优缺点,给出了如何正确使用这两种补偿技术的方法。
关键词 预加重 线性均衡
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Maxim推出独立式4通道线性均衡器
20
《电子技术应用》 北大核心 2009年第9期94-94,共1页
Maxim推出用于铜缆互联应用的1Gb/s~10.3Gb/s、4通道线性均衡器MAX3986。该器件为高性能、独立式均衡器,具有业内最佳的端口匹配(典型回波损耗为24dB)和通道间隔离(33dB,典型值)。每通道能够补偿20英寸FR4电缆的损耗,数据速... Maxim推出用于铜缆互联应用的1Gb/s~10.3Gb/s、4通道线性均衡器MAX3986。该器件为高性能、独立式均衡器,具有业内最佳的端口匹配(典型回波损耗为24dB)和通道间隔离(33dB,典型值)。每通道能够补偿20英寸FR4电缆的损耗,数据速率高达10.3Gb/s。此外,MAX3986是业内首款独立式均衡器,能够用于扩展通常集成在串行器,解串器(SerDes)和ASIC中的限幅均衡器和判决反馈均衡器(DFE)的范围。 展开更多
关键词 线性均衡 MAXIM 通道间隔 立式 判决反馈均衡 回波损耗 B/S 20英寸
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