引言

高速信號仿真中的均衡技術(shù)按照發(fā)射端和接收端來看可以分為如下圖中的幾種類型。

上期的文章中我們講述了高速信號仿真中的DFE均衡，這一期我們就一起來看看FFE均衡技術(shù)。

FFE均衡的原理

定義與原理

前饋均衡器（FFE）是一種用于信號處理的線性均衡技術(shù)，類似于有限脈沖響應(yīng)（FIR）濾波器。它通過放大或衰減信號的特定頻率成分來補償信號在傳輸過程中的衰減。FFE 電路通過均衡器抽頭調(diào)整濾波器系數(shù)，以增強或減弱信號的高頻成分。抽頭的數(shù)量決定了濾波器的復(fù)雜性和補償通道損傷的能力。

FFE主要用于補償信號在傳輸過程中受到的衰減、色散和串擾等損耗。然而，盡管FFE在這些方面表現(xiàn)出色，它在改善碼間干擾（ISI）方面的效果并不顯著。

理論上，F(xiàn)FE可以部署在發(fā)送端、接收端或兩者結(jié)合使用。然而，在實際設(shè)計中，由于延遲元件是模擬器件，整個運算在模擬域中進行，這會導(dǎo)致較大的誤差。如果在數(shù)字域中實現(xiàn)，A/D 轉(zhuǎn)換的成本會更高。此外，如果將FFE放置在接收端，功耗會增加，并且會出現(xiàn)抖動放大的問題，特別是在信道損耗嚴重的情況下。

因此，綜合考慮各種因素，通常在發(fā)送端設(shè)計 FFE，但為了控制復(fù)雜性和功耗，抽頭數(shù)通常較少，一般不超過4個。這種設(shè)計權(quán)衡了成本、性能和實現(xiàn)的復(fù)雜性，確保了在實際應(yīng)用中的有效性和可靠性。

相比其它均衡技術(shù)，我們用一張表來展示FFE與其它均衡技術(shù)的不同之處：

SIDesigner 仿真案例分析

接下來，我們來搭建一個仿真高速數(shù)字鏈路眼圖分析的拓撲，在仿真過程中，我們會在發(fā)送端設(shè)計FFE，并將與沒有使用FFE均衡的結(jié)果進行對比，來體現(xiàn)FFE的作用。

使用巨霖 SIDesigner 軟件搭建拓撲：

其中參數(shù)設(shè)置：

FFE均衡參數(shù)設(shè)置如下（Pre or post cursor，taps為對應(yīng)的階數(shù)，optimized為自適應(yīng)）

仿真結(jié)果：

其中上圖為沒有打開均衡生成的眼圖，下圖為打開FFE后的眼圖，可以明顯看到兩者的區(qū)別，下面眼圖的眼高和眼寬都要大于未開均衡的情況。