均衡的秘密之FFE

說完CTLE之后，大家不用猜都知道會講FFE。的確，F(xiàn)FE（Feed Forward Equalization前向反饋均衡）和前面CTLE有一些相似之處，它們都是模擬的均衡器，同時也是線性的。當然說模擬，線性什么的比較抽象，實際上我認為它們還有更大的相似之處，先賣個關子，下面會描述到。

還是按照上圖這個結構分析，F(xiàn)FE的位置在發(fā)送端，它是利用波形本身來校正接收到的信號，而不是用波形的閾值（判決邏輯1或0 ）進行校正。FFE的作用基本上類似于 FIR（有限脈沖響應）濾波器，它在校正當前比特電壓時，使用的是前一個比特和當前比特的電壓電平，加上校正因子（抽頭系數(shù)），來校正當前比特的電壓電平。一句話，就是當使用FFE時，是對實際采集到的波形執(zhí)行均衡算法。

那這種對發(fā)送的波形進行移位的加加減減，對接收端眼圖真的會有改善嗎？我們還是以仿真來說明下吧，仿真的速率為25Gbps，其中傳輸通道損耗如下：

無FFE均衡時發(fā)送波形和接收眼圖如下：

FFE均衡時發(fā)送波形和接收眼圖如下：

的確，使用加加減減之后奇怪波形作為發(fā)送端時，接收端眼圖可以張開，反而采用原來正兒八經(jīng)的波形發(fā)送，眼圖卻是閉合。

我們來看看接收端的波形，看看兩者差異在哪？

原來眼圖閉合的原因和上期的CTLE文章類似，都是由于在長0或長1之后的變化位無法跨過本身的電平門限，也就是說在低頻數(shù)據(jù)之后的高頻變換數(shù)據(jù)由于衰減比較多，因此幅度無法從低頻的高電壓位拉到相反的正確電平范圍內(nèi)，因此導致“1”不到“1”，“0”不到“0”的情況，眼圖自然就閉合了。

為什么文章開頭說FFE和CTLE有更大的相似之處？在哪呢？我們把數(shù)據(jù)波形通過傅里葉變換轉到頻域上看，大家就知道了。

FFE均衡與否發(fā)送端數(shù)據(jù)和接收端數(shù)據(jù)的頻域幅度分布如下：

原來，在發(fā)送端進行FFE均衡后，其實也相當于一個低通濾波器的效果，事先就把發(fā)送信號的低頻部分衰減，這樣的話在接收端高頻和低頻幅度的差異就變小了，因此有效的解決了ISI的問題，就能得到張開的眼圖。