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第1章 绪论 1

1.1 抖动、噪声和通信系统基础 1

1.1.1 什么是抖动、噪声和信号完整性 1

1.1.2 抖动和噪声如何影响通信系统的性能 2

1.2 时序抖动、幅度噪声和信号完整性的根源 3

1.2.1 固有噪声和抖动 4

1.2.2 噪声转化为时序抖动 4

1.2.3 非固有噪声和抖动 5

1.3 抖动、噪声的统计信号描述 9

1.3.1 峰－峰值和均方根RMS描述 9

1.3.2 抖动或噪声的概率密度函数及分量描述 9

1.4 抖动、噪声和BER的系统描述 11

1.4.1 参考基准选取的重要性 11

1.4.2 串行数据通信中的抖动传递函数 12

1.5 抖动、噪声、误码率和信号完整性研究述评 14

1.6 全书概要 14

参考文献 16

第2章 抖动、噪声及信号完整性的统计信号与线性理论 18

A部分：概率、统计量和随机信号 18

2.1 随机变量及其概率分布 18

2.1.1 随机变量和概率 18

2.1.2 概率分布函数 20

2.2 统计估计 24

2.2.1 数学期望或均值 24

2.2.2 方差 25

2.2.3 矩 25

2.2.4 切比雪夫不等式 26

2.2.5 相关性 27

2.3 采样与估计 28

2.3.1 采样估计与收敛 28

2.3.2 中心极限定理 30

2.4 随机过程与谱分析 32

2.4.1 随机过程的PDF和CDF 32

2.4.2 随机过程的统计估计量 32

2.4.3 几种随机过程形式 33

2.4.4 信号功率和功率谱密度（PSD） 36

B部分：线性系统理论 37

2.5 线性时不变系统 38

2.5.1 时域分析 38

2.5.2 频域分析 39

2.5.3 LTI系统的性质 40

2.6 LTI系统的统计估计量 42

2.6.1 均值 42

2.6.2 自相关函数 42

2.6.3 均方值 43

2.7 LTI系统的功率谱密度 44

2.7.1 输出的功率谱密度 44

2.7.2 输出自相关函数 44

2.8 小结 45

参考文献 45

第3章 抖动及噪声的根源、机理与数学模型 46

3.1 确定性抖动（DJ） 46

3.1.1 数据相关性抖动（DDJ） 46

3.1.2 周期性抖动（PJ） 53

3.1.3 有界不相关抖动BUJ 58

3.2 随机抖动 60

3.2.1 高斯抖动 60

3.2.2 高阶f-a抖动 63

3.3 总抖动PDF与功率谱密度 65

3.3.1 总抖动的PDF 65

3.3.2 总抖动的功率谱密度 66

3.4 小结 66

参考文献 66

第4章 抖动、噪声、误码率及相互关系 67

4.1 眼图和BER要点 67

4.2 总抖动PDF与各分量PDF的关系 68

4.2.1 总抖动的PDF 68

4.2.2 抖动PDF的卷积 68

4.2.3 眼图结构对应的抖动PDF 69

4.3 总噪声PDF与各分量PDF的关系 70

4.3.1 总幅度噪声的PDF 70

4.3.2 噪声PDF的卷积 71

4.3.3 眼图结构对应的噪声PDF 71

4.4 时序抖动和幅度噪声的联合PDF 72

4.4.1 通用二维PDF 72

4.4.2 二维高斯分布 73

4.5 BER与抖动／噪声的关系 73

4.5.1 时序抖动和BER 73

4.5.2 幅度噪声和BER 75

4.5.3 抖动和噪声共同作用下的BER 76

4.6 小结 79

参考文献 80

第5章 统计域抖动及噪声的分离与分析 81

5.1 抖动分离的原因和目的 81

5.1.1 实际抖动分析及测试中的直接观测量 81

5.1.2 表征、诊断和调试中的需求 82

5.1.3 统计域中抖动分离方法概述 82

5.2 基于PDF的抖动分离 82

5.2.1 针对PDF的尾部拟合法 82

5.2.2 通过反卷积确定DJ的PDF 87

5.3 基于BER CDF的抖动分离 89

5.3.1 针对BER CDF的尾部拟合法 90

5.3.2 “变换的”BER CDF的尾部拟合法 91

5.3.3 从BER CDF或Q因子中估计DJ PDF 93

5.3.4 从BER CDF中估计总抖动TJ 93

5.4 直接型双狄拉克抖动分离法 94

5.4.1 总抖动PDF 95

5.4.2 总BER CDF 95

5.4.3 直接型“双8”DJ模型的精度 97

5.5 小结 100

参考文献 101

第6章 时域、频域抖动及噪声分离与分析 102

6.1 抖动的时域及频域表征 102

6.1.1 抖动的时域表示 102

6.1.2 抖动的频域表示 102

6.2 DDJ分离 104

6.2.1 基于抖动时间函数的分离法 104

6.2.2 基于傅里叶频谱或PSD的分离法 106

6.2.3 从DDJ中分离DCD和ISI 106

6.3 PJ，RJ及BUJ分离 108

6.3.1 基于傅里叶频谱 108

6.3.2 基于PSD 109

6.3.3 基于时域方差函数 109

6.4 脉宽拉缩 111

6.4.1 PWS的定义 111

6.4.2 PWS的平均和DDJ 112

6.4.3 PWS估计 112

6.5 时域、频域抖动分离法对比 113

6.6 小结 114

参考文献 114

第7章 时钟抖动 115

7.1 时钟抖动 115

7.1.1 时钟抖动的定义 115

7.1.2 时钟抖动的影响 116

7.2 几种抖动的定义和数学模型 119

7.2.1 相位抖动 119

7.2.2 周期抖动 120

7.2.3 周期间抖动 120

7.2.4 相互关系 121

7.3 时钟抖动与相位噪声 124

7.3.1 相位噪声 124

7.3.2 相位抖动到相位噪声的转换 126

7.3.3 相位噪声到相位抖动的转换 127

7.4 小结 128

参考文献 129

第8章 锁相环抖动及传递函数分析 130

8.1 锁相环简介 130

8.2 PLL时域及频域行为 131

8.2.1 时域建模与分析 131

8.2.2 频域建模与分析 132

8.3 PLL功能及参数分析 133

8.3.1 功能分析 133

8.3.2 参数分析 136

8.4 PLL抖动及噪声分析 137

8.4.1 相位抖动功率谱密度（PSD） 137

8.4.2 方差及PSD 139

8.5 二阶PLL分析 140

8.5.1 系统传递函数 140

8.5.2 特性参数 142

8.5.3 抖动及传递函数分析 143

8.6 三阶PLL分析 147

8.6.1 系统传递函数 148

8.6.2 特性参数 149

8.6.3 抖动和传递函数分析 150

8.7 与PLL传统分析方法的对比 155

8.8 小结 156

参考文献 157

第9章 高速链路抖动及信号完整性机理 158

9.1 链路系统的体系结构与部件 158

9.2 发送器 159

9.2.1 发送器子系统体系结构 160

9.2.2 性能的决定性因素 160

9.3 接收器 161

9.3.1 接收器子系统体系结构 161

9.3.2 接收器性能的决定性因素 162

9.4 信道或媒质 162

9.4.1 信道材料和特性 162

9.4.2 信道中的其他损耗 166

9.5 参考时钟 170

9.6 总链路抖动预算 173

9.7 小结 174

参考文献 175

第10章 高速链路抖动及信令完整性的建模与分析 177

10.1 线性时不变近似 177

10.2 发送器建模与分析 177

10.2.1 发送器数据位流 178

10.2.2 发送器均衡 178

10.2.3 发送器抖动相位调制 180

10.2.4 发送器噪声幅度调制 180

10.2.5 发送器损耗 180

10.2.6 发送器驱动器 180

10.3 信道建模与分析 181

10.3.1 信道线性时不变LTI建模 181

10.3.2 信道传递函数 182

10.3.3 通用信道模型 185

10.4 接收器建模与分析 188

10.4.1 接收器损耗 190

10.4.2 接收器时钟恢复 190

10.4.3 接收器均衡 191

10.4.4 接收器参考电压噪声的幅度调制表示 192

10.4.5 接收器驱动电压噪声的幅度调制表示 192

10.4.6 接收器驱动器 193

10.5 小结 193

参考文献 194

第11章 高速链路抖动及信令完整性的测试与分析 195

11.1 链路信令及其对测试的影响 195

11.1.1 标称链路信令测试的含义 195

11.1.2 高级链路信令测试 198

11.2 发送器输出测试 201

11.2.1 标称串行链路信令的发送器测试 202

11.2.2 高级串行链路信令的发送器测试 202

11.3 信道及信道输出测试 204

11.3.1 基于S参数的信道测试 205

11.3.2 带有参考发送器的信道测试 206

11.4 接收器测试 207

11.4.1 标称链路信令的接收器测试 207

11.4.2 高级链路信令的接收器测试 208

11.4.3 接收器内部抖动测试 209

11.5 参考时钟测试 210

11.6 锁相环测试 214

11.6.1 无激励的测试方法 214

11.6.2 基于激励的测试方法 214

11.7 环回测试 215

11.8 小结 217

参考文献 218

第12章 总结与展望 220

12.1 总结 220

12.2 展望 223

参考文献 224

索引 225