如何利用ADS进行通道仿真？

对于一名射频研究人员，对于信号完整性的概念都不会陌生。信号完整性是指信号在传输路径上的质量，传输路径可以是普通的金属线，可以是光学器件，也可以是其他媒质。其中的通道仿真就是非常重要的一环，基于ADS的通道仿真就是信号完整性研究过程中比较重要的一块，接下来就让我们通过功能强大ADS来进行通道仿真的模拟学习。

一、高速串行链路基本架构

常见的高速串行信号有：SERDES、USB3.0、PCIE、SATA、HDMI等。

常用的均衡技术：

TX：FIR

RX：CTLE、DFE、FFE

1、什么是通道？为什么要做通道仿真？

在高速链路中，通道也就是信道，在信号完整性中，也称为互联。一个典型的互联通道包括威廉希尔官方网站 板上的走线，过孔、背板连接器、同轴线、光纤等等。对于高速威廉希尔官方网站 设计人员来说，通常需要应对的是连接器和背板走线、过孔等。

通道呈现的特征是随着信号频率的提高，其损耗越大，呈现低通特性。正是这样的特性，导致了信号完整性问题。高速威廉希尔官方网站 设计人员需要解决的就是如何通过各种手段应对通道的低通特性。

2、通道对信号的影响——单个bit的影响

通道的低通特性使得数字信号波形发生失真，导致电平幅度降低，下降沿拖尾严重，影响了相邻的bit。

3、通道对信号的影响——bit序列的影响

4、均衡技术的效果

二、ADS的通道仿真基础介绍

通道仿真控件介绍

1、ADS的通道仿真器——Channelsim

bit by bit模式

在bit-by-bit通道仿真中，模拟器首先计算单个脉冲的越阶响应，然后再利用通道的线性时不变特性（LTI）对脉冲进行线性叠加，最终获得眼图。优点是速度快，可以查看仿真之后的波形，可以仿真特定bit序列下的眼图，但不能仿真较低误码率（<1e-6）。

nstatistical 模式

在statistical模式下，系统首先计算越阶响应，然后通过波形的概率分布函数进行统计分析，最终得到眼图。优点是速度快，准确度更高。尤其是仿真低误码率准确度较高。缺点是不能查看波形。

2、TX 信号源设置——差分信号

3、RX 信号源设置——差分信号

4、眼图探针设置

Eye_Probe用于收集仿真数据并对数据结果进行处理，ADS中Eye_Probe也包括Eye_Probe和EyeDiff_Probe两种，分别对应单端和差分信号，两者内部参数设置是一样的。

测试项设置

垂直方向测量原理

5、通道仿真实例——PCIE仿真

打开ADS自带的PCIE通道仿真的例子，运行仿真

三、总结

1、ADS既可以使用通用TX/RX模型进行channel仿真，也可以使用TX/RX的IBIS-AMI模型进行channel仿真。

2、ADS的通道仿真控件功能强大，包含bit by bit模式和statistical模式。后者适合更低误码率下的仿真和最坏情况下的仿真。

3、通过ADS提取的无源S参数，结合芯片的IBIS-AMI模型，可以仿真整个系统性能，从而为设计提供指导。

仿真结果

　　审核编辑：汤梓红