什么是數字信號(DigitalSignal)

典型的數字設備是由很多電路組成來實現一定的功能的，系統中的各個部分主要通過數字信號的傳輸來進行信息和數據的交互。

數字信號通過其0、1的邏輯狀態的變化來一定的含義，典型的數字信號用兩個不同的信號電平來分別邏輯0和邏輯1的狀態(有些更復雜的數字電路會采用多個信號電平實現更多信息的傳輸)。真實的世界中并不存在理想的邏輯0、1狀態，所以真實情況下只是用一定的信號電平的電壓范圍來相應的邏輯狀態。比如圖1.1中，當信號的電壓低于判決閾值(中間的虛線部分)的下限時邏輯0狀態，當信號的電壓高于判決閾值的上限時邏輯1狀態。 數字信號的預加重（Pre-emphasis）;通信數字信號測試銷售電話

數字信號的上升時間(Rising Time)

任何一個真實的數字信號在由一個邏輯電平狀態跳轉到另一個邏輯電平狀態時,其中間的過渡時間都不會是無限短的。信號電平跳變的過渡時間越短，說明信號邊沿越陡。我們通常使用上升時間(RisingTime)這個參數來衡量信號邊沿的陡緩程度，通常上升時間是指數字信號由幅度的10%增加到幅度的90%所花的時間(也有些場合會使用20%～80%的上升時間或其他標準)。上升時間越短，說明信號越陡峭。大部分數字信號的下降時間(信號從幅度的90%下降到幅度的10%所花的時間)和上升時間差不多(也有例外)。圖1.2比較了兩種不同上升時間的數字信號。上升時間可以客觀反映信號邊沿的陡緩程度，而且由于計算和測量簡單，所以得到的應用。對有些非常高速的串行數字信號，如PCIe、USB3.0、100G以太網等信號，由于信號速率很高，傳輸線對信號的損耗很大，信號波形中很難找到穩定的幅度10%和90%的位置，所以有時也會用幅度20%～80%的上升時間來衡量信號的陡緩程度。通常速率越高的信號其上升時間也會更陡一些(但不一定速率低的信號上升時間一定就緩),上升時間是數字信號分析中的一個非常重要的概念，后面我們會反復提及和用到這個概念。 廣東數字信號測試波形參數測試室數字信號測試常用的測量方法，隨著數字信號速率的提高，波形參數的測量方法越來越不適用了。

這種并/串轉換方法由于不涉及信號的編解碼，結構簡單，效率較高，但是需要收發端進行精確的時鐘同步以控制信號的復用和解復用操作，因此需要專門的時鐘傳輸通道，而且串行信號上一旦出現比較大的抖動就會造成串/并轉換的錯誤。

因此，這種簡單的并/串轉換方式一般用于比較關注傳輸效率的芯片間的短距離互連或者一些光端機信號的傳輸中。另外，由于信號沒有經過任何編碼，信號中可能會出現比較長的連續的0或者連續的1,因此信號必須采用直流耦合方式，收發端一旦存在比較大的共模或地噪聲，會嚴重影響信號質量，因此這種并/串轉換方式用于電信號傳輸時或者傳輸速率不太高(通常<1Gbps),或者傳輸距離不太遠(通常<50cm)的場合。

采用同步時鐘的電路減少了出現邏輯不確定狀態的可能性，而且可以減小電路和信號布線時延的累積效應，所以在現代的數字系統和設備中***采用。采用同步電路以后，數字電路就以一定的時鐘節拍工作，我們把數字信號每秒鐘跳變的比較大速率稱為信號的數據速率(BitRate),單位通常是bps(bitspersecond)或者bit/s。大部分并行總線的數據速率和系統中時鐘的工作頻率一致，比如某51系列單片機工作在11.0592MHz時鐘下，其數據線上的數據速率就是11.0592Mbps;也有些特殊的場合采用DDR方式(DoubleDataRate)采樣，數據速率是其時鐘工作頻率的2倍，比如某DDR4內存芯片，其工作時鐘是1333MHz,其數據速率是2666Mbps。還有些高速傳輸的情況，比如PCle、USB3.0、SATA、RapidIO、100G以太網等總線，時鐘信息是通過編碼嵌入在數據流中，這種情況下雖然在外部看不到有專門的時鐘傳輸通道，但是其工作起來仍然有特定的數據速率。抖動是數字信號，特別是高速數字信號重要的一個概念，越是高速的信號，其比特周期越短對于抖動要求就嚴格；

需要注意的是，采用8b/10b編碼方式也是有缺點的，比較大的缺點就是8bit到10bit的編碼會造成額外的20%的編碼開銷，所以很多10Gbps左右或更高速率的總線不再使用8b/10b編碼方式。比如PCIe1.0和PCIe2.0的總線速率分別為2.5Gbps和5Gbps,都是采用8b/10b編碼，而PCle3.0、PCle4.0、PCle5.0的總線速率分別達到8Gbps、16Gbps和32Gbps,并通過效率更高的128b/130b的編碼結合擾碼的方法來實現直流平衡和嵌入式時鐘。另一個例子是FibreChannel總線，1xFC、2xFC、4xFC、8xFC的數據速率分別為1.0625Gbps、2 . 125Gbps,4 . 25Gbps 、8 . 5Gbps,都是采用8b/10b編碼，而16xFC 、32xFC 的數據速率分別  為14.025Gbps和28.05Gbps,采用的是效率更高的64b/66b編碼方式。64b/66b編碼在 10G和100G以太網中也有廣泛應用。數字 信號處理系統的基本組成；電氣性能測試數字信號測試DDR測試

數字信號帶寬、信道帶寬、信息速率、基帶、頻帶的帶寬；通信數字信號測試銷售電話

偽隨機碼型(PRBS)

在進行數字接口的測試時，有時會用到一些特定的測試碼型。比如我們在進行信號質量測試時，如果被測件發送的只是一些規律跳變的碼型，可能不了真實通信時的惡劣情況，所以測試時我們會希望被測件發出的數據盡可能地隨機以惡劣的情況。同時，因為這種數據流很多時候只是為了測試使用的，用戶的被測件在正常工作時還是要根據特定的協議發送真實的數據流，因此產生這種隨機數據碼流的電路比較好盡可能簡單，不要額外占用太多的硬件資源。那么怎么用簡單的方法產生盡可能隨機一些的數據流輸出呢?首先，因為真正隨機的碼流是很難用簡單的電路實現的，所以我們只需要生成盡可能隨機的碼流就可以了，其中常用的一種數據碼流是PRBS(PseudoRandomBinarySequence,偽隨機碼)碼流。PRBS碼的產生非常簡單，圖1.21是PRBS7的產生原理，只需要用到7個移位寄存器和簡單的異或門就可以實現。 通信數字信號測試銷售電話