信号Lipschitz奇异性的计算与分析

信号Lipschitz奇异性的计算与分析
信号Lipschitz奇异性的计算与分析

信号Lipschitz奇异性的计算与分析

岑翼刚;岑丽辉;孙德宝

【期刊名称】《计算机工程与应用》

【年(卷),期】2004(040)018

【摘要】该文从Lipschitz奇异性的定义出发,根据信号与噪声的奇异性指数α的不同,推导出了小波变换系数点是噪声点还是信号点的判别法,也为计算Lipschitz指数提供了一个简单可靠的方法.仿真结果证明,该方法对于信号去噪能起到良好的效果.

【总页数】3页(35-36,53)

【关键词】Lipschitz指数去噪奇异性分析

【作者】岑翼刚;岑丽辉;孙德宝

【作者单位】华中科技大学控制科学与工程系,武汉,430074;上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海,200030;华中科技大学控制科学与工程系,武汉,430074

【正文语种】中文

【中图分类】TN911.7

【相关文献】

1.连续小波用于碰摩信号的奇异性检测及奇异指数计算 [J], 张志禹; 顾家柳; 汪文秉

2.信号奇异性计算方法在电噪声信号中的应用[J], 赵健; 谢端; 肖云; 彭进业; 谢瑜

3.基于小波变换的信号奇异性指数计算方法及其应用 [J], 何正友; 钱清泉

五款信号完整性仿真工具介绍

现在的高速电路设计已经达到GHz的水平,高速PCB设计要求从三维设计理论出发对过孔、封装和布线进行综合设计来解决信号完整性问题。高速PCB设计要求中国工程师必须具备电磁场的理论基础,必须懂得利用麦克斯韦尔方程来分析PCB设计过程中遇到的电磁场问题。目前,Ansoft公司的仿真工具能够从三维场求解的角度出发,对PCB设计的信号完整性问题进行动态仿真。 (一)Ansoft公司的仿真工具 现在的高速电路设计已经达到GHz的水平,高速PCB设计要求从三维设计理论出发对过孔、封装和布线进行综合设计来解决信号完整性问题。高速PCB设计要求中国工程师必须具备电磁场的理论基础,必须懂得利用麦克斯韦尔方程来分析PCB设计过程中遇到的电磁场问题。目前,Ansoft公司的仿真工具能够从三维场求解的角度出发,对PCB设计的信号完整性问题进行动态仿真。 Ansoft的信号完整性工具采用一个仿真可解决全部设计问题: SIwave是一种创新的工具,它尤其适于解决现在高速PCB和复杂IC封装中普遍存在的电源输送和信号完整性问题。 该工具采用基于混合、全波及有限元技术的新颖方法,它允许工程师们特性化同步开关噪声、电源散射和地散射、谐振、反射以及引线条和电源/地平面之间的耦合。该工具采用一个仿真方案解决整个设计问题,缩短了设计时间。 它可分析复杂的线路设计,该设计由多重、任意形状的电源和接地层,以及任何数量的过孔和信号引线条构成。仿真结果采用先进的3D图形方式显示,它还可产生等效电路模型,使商业用户能够长期采用全波技术,而不必一定使用专有仿真器。 (二)SPECCTRAQuest Cadence的工具采用Sun的电源层分析模块: Cadence Design Systems的SpecctraQuest PCB信号完整性套件中的电源完整性模块据称能让工程师在高速PCB设计中更好地控制电源层分析和共模EMI。 该产品是由一份与Sun Microsystems公司签署的开发协议而来的,Sun最初研制该项技术是为了解决母板上的电源问题。 有了这种新模块,用户就可根据系统要求来算出电源层的目标阻抗;然后基于板上的器件考虑去耦合要求,Shah表示,向导程序能帮助用户确定其设计所要求的去耦合电容的数目和类型;选择一组去耦合电容并放置在板上之后,用户就可运行一个仿真程序,通过分析结果来发现问题所在。 SPECCTRAQuest是CADENCE公司提供的高速系统板级设计工具,通过它可以控制与PCB layout相应的限制条件。在SPECCTRAQuest菜单下集成了一下工具: (1)SigXplorer可以进行走线拓扑结构的编辑。可在工具中定义和控制延时、特性阻抗、驱动和负载的类型和数量、拓扑结构以及终端负载的类型等等。可在PCB详细设计前使用此工具,对互连线的不同情况进行仿真,把仿真结果存为拓扑结构模板,在后期详细设计中应用这些模板进行设计。 (2)DF/Signoise工具是信号仿真分析工具,可提供复杂的信号延时和信号畸变分析、IBIS 模型库的设置开发功能。SigNoise是SPECCTRAQUEST SI Expert和SQ Signal Explorer Expert进行分析仿真的仿真引擎,利用SigNoise可以进行反射、串扰、SSN、EMI、源同步及系统级的仿真。 (3)DF/EMC工具——EMC分析控制工具。 (4)DF/Thermax——热分析控制工具。 SPECCTRAQuest中的理想高速PCB设计流程: 由上所示,通过模型的验证、预布局布线的space分析、通过floorplan制定拓朴规则、由规

数学美的奇异性

数学美的奇异性 数学显示可能不正常,请看原文https://www.360docs.net/doc/9810801208.html,/liuruifeng/1118441.html ◇没有一个极美的东西不是在匀称中有着某种奇特。美在于奇特而令人惊异。(培根R.Bacon) ◇逻辑是贫乏的,而数学是最多产的母亲。(阿诺尼姆斯Anonymous) 奇异指奇妙和变异。变异是指数学理论拓广或统一性遭到破坏后,产生新方法、新思想、新概念、新理论的起点。变异有悖于人们的想像与期望,因此就更引起人们的关注与好奇。数学中许多新分支的诞生都是人们对数学奇异性探讨的结果。 1.奇异美 ◇在绘画与数学中,美有客观标准,画家讲究结构、线条、造型、肌理,而数学则讲究真实、正确、新奇、普遍……(哈尔莫斯P.R.Halmos) ◇审美趣味和数学趣味是一致或相同的。(贝尔E.T.Bell) ◇奇异中蕴含着奥妙与魅力,奇异中也隐藏着真理与规律。 “希尔伯特第三问题”、“平面铺嵌问题”、“欧拉公式”、“单纯形法”、“四色问题”、“货郎担问题”…… 2.有限美 ◇十进计数的发明恐怕是科学史上最重要的成就。(勒贝格H.Lebesgue) 科学需要一种能够简练地、合乎逻辑地表达的语言,这种语言便是数学。(哈尔芬E.Halhen) (萨顿O.G.Sutton)◇自然的终极秘密是用一种我们还不能阅读的语言书写的,数学为这种原文提供了注释。 ◇无限的世界、无限的数学中的有限蕴含着神奇和不可思议??也许正因为“有限”才显得它“与众不同”。 美国哈佛大学数学家戴柯尼斯(Deknis)和哥伦比亚大学的数学家贝尔(Bell)发现:一副扑克洗7次才算最匀净。由数列计算得多于此数,过犹不及。 广告费用的投入与效果,首先它遵循经济活动中著名的S曲线所描述的规律,从曲线图上可以看出:投入费用在某一段时间时广告最为有效。据统计,广告刊播次数以6次左右为最佳。美国著名的广告学家克鲁曼(H.Kluman)曾给予明白的解释。 电子邮件的“六阶现象”:电子邮件平均辗转6个人之后均到达陌生收件人手中。 “项”与“个数”的最少问题。中国“七巧板”游戏。“迷宫”(道路有限,走法无穷)。 平面上的二次曲线有九种标准形状;空间二次曲线有17种不同类型;不定方程的有限整数解问题;费马数的分解问题;“3x+1猜想”…… 3、神秘美 ◇数学和诗歌都具有永恒的性质。(卡尔米采尔R.D.Carmichael) ◇哪里有数,哪里就有美。(普洛克鲁斯Proclus) ◇数学关注抽象,却闭口不谈时空宇宙。(萨顿O.G.Sutton) ◇数学中有许多新奇、巧妙而又神秘的东西吸引着人们,这是数学的趣味、魅力所在。它们“像甜蜜的笛声诱惑了如此众多的老鼠,跳进了数学的深河”(韦尔语)。 数学的诸类问题中,最显见、最简单、最令人感到神秘的莫过于数的性质了。人类社会中,数是一种最独特,但又最富有神秘性的语言。生产的计量、进步的评估、历史的编年、科学的构建、自然界的分类、人类的繁衍、生活的规划、学校的教育……无不与数有关。 “完全数”(在自然数中恰好等于自身的全部真因子之和的数,如6,28,496,8182等,且完全数的全部因子的倒数和都等于2。) “亲和数对”(最有名的一对是220和284,也是最小的一对,是毕达哥拉斯2000多年前发现的。)△堆叠数论中的华林问题: 1+2=3,(这是自然数中唯一的三个相继数列组成的和式)

Altium Designer中进行信号完整性分析

在高速数字系统中,由于脉冲上升/下降时间通常在10到几百p秒,当受到诸如内连、传输时延和电源噪声等因素的影响,从而造成脉冲信号失真的现象; 在自然界中,存在着各种各样频率的微波和电磁干扰源,可能由于很小的差异导致高速系统设计的失败;在电子产品向高密和高速电路设计方向发展的今天,解决一系列信号完整性的问题,成为当前每一个电子设计者所必须面对的问题。业界通常会采用在PCB制板前期,通过信号完整性分析工具尽可能将设计风险降到最低,从而也大大促进了EDA设计工具的发展…… 信号完整性(Signal Integrity,简称SI)问题是指高速数字电路中,脉冲形状畸变而引发的信号失真问题,通常由传输线不阻抗匹配产生的问题。而影响阻抗匹配的因素包括信号源的架构、输出阻抗(output impedance)、走线的特性阻抗、负载端的特性、走线的拓朴(topology)架构等。解决的方式可以采用端接(termination)与调整走线拓朴的策略。 信号完整性问题通常不是由某个单一因素导致的,而是板级设计中多种因素共同作用的结果。信号完整性问题主要表现形式包括信号反射、信号振铃、地弹、串扰等; 1,Altium Designer信号完整性分析(机理、模型、功能) 在Altium Designer设计环境下,您既可以在原理图又可以在PCB编辑器内实现信号完整性分析,并且能以波形的方式在图形界面下给出反射和串扰的分析结果。 Altium Designer的信号完整性分析采用IC器件的IBIS模型,通过对版图内信号线路的阻抗计算,得到信号响应和失真等仿真数据来检查设计信号的可靠性。Altium Designer的信号完整性分析工具可以支持包括差分对信号在内的高速电路信号完整性分析功能。 Altium Designer仿真参数通过一个简单直观的对话框进行配置,通过使用集成的波形观察仪,实现图形显示仿真结果,而且波形观察仪可以同时显示多个仿真数据图像。并且可以直接在标绘的波形上进行测量,输出结果数据还可供进一步分析之用。 Altium Designer提供的集成器件库包含了大量的的器件IBIS模型,用户可以对器件添加器件的IBIS模型,也可以从外部导入与器件相关联的IBIS模型,选择从器件厂商那里得到的IBIS 模型。 Altium Designer的SI功能包含了布线前(即原理图设计阶段)及布线后(PCB版图设计阶段)两部分SI分析功能;采用成熟的传输线计算方法,以及I/O缓冲宏模型进行仿真。 基于快速反射和串扰模型,信号完整性分析器使用完全可靠的算法,从而能够产生出准确的仿真结果。布线前的阻抗特征计算和信号反射的信号完整性分析,用户可以在原理图环境下运行SI仿真功能,对电路潜在的信号完整性问题进行分析,如阻抗不匹配等因素。 更全面的信号完整性分析是在布线后PCB版图上完成的,它不仅能对传输线阻抗、信号反射和信号间串扰等多种设计中存在的信号完整性问题以图形的方式进行分析,而且还能利用规则检查发现信号完整性问题,同时,Altium Designer还提供一些有效的终端选项,来帮助您选择最好的解决方案。 2,分析设置需求 在PCB编辑环境下进行信号完整性分析。 为了得到精确的结果,在运行信号完整性分析之前需要完成以下步骤:

于博士信号完整性分析入门-初稿

于博士信号完整性分析入门 于争博士 https://www.360docs.net/doc/9810801208.html, 整理:runnphoenix

什么是信号完整性? 如果你发现,以前低速时代积累的设计经验现在似乎都不灵了,同样的设计,以前没问题,可是现在却无法工作,那么恭喜你,你碰到了硬件设计中最核心的问题:信号完整性。早一天遇到,对你来说是好事。 在过去的低速时代,电平跳变时信号上升时间较长,通常几个ns。器件间的互连线不至于影响电路的功能,没必要关心信号完整性问题。但在今天的高速时代,随着IC输出开关速度的提高,很多都在皮秒级,不管信号周期如何,几乎所有设计都遇到了信号完整性问题。另外,对低功耗追求使得内核电压越来越低,1.2v内核电压已经很常见了。因此系统能容忍的噪声余量越来越小,这也使得信号完整性问题更加突出。 广义上讲,信号完整性是指在电路设计中互连线引起的所有问题,它主要研究互连线的电气特性参数与数字信号的电压电流波形相互作用后,如何影响到产品性能的问题。主要表现在对时序的影响、信号振铃、信号反射、近端串扰、远端串扰、开关噪声、非单调性、地弹、电源反弹、衰减、容性负载、电磁辐射、电磁干扰等。 信号完整性问题的根源在于信号上升时间的减小。即使布线拓扑结构没有变化,如果采用了信号上升时间很小的IC芯片,现有设计也将处于临界状态或者停止工作。 下面谈谈几种常见的信号完整性问题。 反射: 图1显示了信号反射引起的波形畸变。看起来就像振铃,拿出你制作的电路板,测一测各种信号,比如时钟输出或是高速数据线输出,看看是不是存在这种波形。如果有,那么你该对信号完整性问题有个感性的认识了,对,这就是一种信号完整性问题。 很多硬件工程师都会在时钟输出信号上串接一个小电阻,至于为什么,他们中很多人都说不清楚,他们会说,很多成熟设计上都有,照着做的。或许你知道,可是确实很多人说不清这个小小电阻的作用,包括很多有了三四年经验的硬件工程师,很惊讶么?可这确实是事实,我碰到过很多。其实这个小电阻的作用就是为了解决信号反射问题。而且随着电阻的加大,振铃会消失,但你会发现信号上升沿不再那么陡峭了。这个解决方法叫阻抗匹配,奥,对了,一定要注意阻抗匹配,阻抗在信号完整性问题中占据着极其重要的

于博士信号完整性分析入门(修改)

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什么是信号完整性? 如果你发现,以前低速时代积累的设计经验现在似乎都不灵了,同样的设计,以前没问题,可是现在却无法工作,那么恭喜你,你碰到了硬件设计中最核心的问题:信号完整性。早一天遇到,对你来说是好事。 在过去的低速时代,电平跳变时信号上升时间较长,通常几个ns。器件间的互连线不至于影响电路的功能,没必要关心信号完整性问题。但在今天的高速时代,随着IC输出开关速度的提高,很多都在皮秒级,不管信号周期如何,几乎所有设计都遇到了信号完整性问题。另外,对低功耗追求使得内核电压越来越低,1.2v内核电压已经很常见了。因此系统能容忍的噪声余量越来越小,这也使得信号完整性问题更加突出。 广义上讲,信号完整性是指在电路设计中互连线引起的所有问题,它主要研究互连线的电气特性参数与数字信号的电压电流波形相互作用后,如何影响到产品性能的问题。主要表现在对时序的影响、信号振铃、信号反射、近端串扰、远端串扰、开关噪声、非单调性、地弹、电源反弹、衰减、容性负载、电磁辐射、电磁干扰等。 信号完整性问题的根源在于信号上升时间的减小。即使布线拓扑结构没有变化,如果采用了信号上升时间很小的IC芯片,现有设计也将处于临界状态或者停止工作。 下面谈谈几种常见的信号完整性问题。 反射: 图1显示了信号反射引起的波形畸变。看起来就像振铃,拿出你制作的电路板,测一测各种信号,比如时钟输出或是高速数据线输出,看看是不是存在这种波形。如果有,那么你该对信号完整性问题有个感性的认识了,对,这就是一种信号完整性问题。 很多硬件工程师都会在时钟输出信号上串接一个小电阻,至于为什么,他们中很多人都说不清楚,他们会说,很多成熟设计上都有,照着做的。或许你知道,可是确实很多人说不清这个小小电阻的作用,包括很多有了三四年经验的硬件工程师,很惊讶么?可这确实是事实,我碰到过很多。其实这个小电阻的作用就是为了解决信号反射问题。而且随着电阻的加大,振铃会消失,但你会发现信号上升沿不再那么陡峭了。这个解决方法叫阻抗匹配,奥,对了,一定要注意阻抗匹配,阻抗在信号完整性问题中占据着极其重要的

第4讲 第3章 数学的奇异性 3.1 奇异性 3.2 数学中的有限性(上)

数学美欣赏 第4讲 第3章数学的奇异性 数学的奇异性包括两个方面的内容:一是奇妙,二是变异.数学中的不少结论巧妙无比,令人赞叹,正是因为这一点, 数学才有无穷的魅力.变异是指, 数学理论拓广后或统一性遭到破坏后,产生了新方法、新思想、新概念、新理论的起点.变异有悖于人们的想象与期望,因此就更引起人们的关注与好奇.凡是新的不平常的东西, 都能在想象中引起一种乐趣. 因为这种东西会使人的心灵感到一种愉快的新奇,满足它(心灵)的好奇心,将会使之得到原来不曾有过的一种观念.数学中许多新的分支的诞生,都是人们对于数学奇异性探讨的结果.在数学发展史上,往往正是数学自身的奇异性的魅力,吸引着数学家向更新、更深的层次探索,弄它个水落石出! 3 . 1 奇异性 数学中有许多变异现象,它们往往与人们预期的结果相反(有些则是人们没有认清而作出的错误判断,有些则是有悖于通常认识的结论),令人失望之余,也给了人们探索它的动力(这是人类与生俱来的冲动所致).奇异中蕴含着奥妙与魅力,奇异中也隐藏着道理与规律. 俗话说:“黄山归来不看岳”. 看来黄山之美,可谓名山之冠了.黄山的美在哪里? 在于其奇峰怪石、悬崖峭壁、深谷幽壑、古松苍柏、清泉碧潭. 更令人赞叹、感慨的是:登山路径的险峻,危阶千级,形同壁立,可谓“半山悬古刹,云端挂天梯”.数学之美, 有如黄山! 它既有奇例妙题,又有深境幽域.探索它的一片艰辛,胜利后的一丝幸悦,犹如攀登黄山的情趣.让我们来看看数学中的这些奇异,领略一下其中的奥妙——看上去它们似乎是“叛经离道”,有悖于人们期待

的规律. 我们曾指出过:e 262537412640768743n =仅差1210- ,就是说,e 它不是一个整数,而是个超越数)一直算到小数点后第10位仍然都是0(第11位便不再是0). 262537412640768743.0000000000e =·. 又如y =1 2 3x =,, ,·,一直到19162705353x =时,y 才是整数(值为278354373540). 这还不算稀罕,再看y = , 当1 2 3x =,,,·,一直到12055735790331359447442538767x =时,y 才是整数(即29911x +才是完全平方数). 这些奇异的数字现象,无疑会引起人们的兴趣与关注. 这些事实当然有其深刻的数学背景:对于前者,我们可从解析数论及代数数论中找到答案;对于后者,实际上与Pell 方程221y dx -= 中. 若它的周期很长,则上述方程的第一组整数解将很大. 比如1612d =时,使y 为整数的最小x 有77位,而当9781d =时,则使y 为整数的最小x 为155位数. 前苏联数学家切巴塔廖夫依据下面的事实: ()()()()()()()()()()()()()23242543262211, 111, 111, 1111, 111, 11111, ...........................................x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x -=--=-+-=-++-=-++-=-++++-=-+-+++ 曾断言:将1n x -分解成不能再分解的且具有整系数的因式以后,各系数的绝对值都不超过1.但依万诺夫却发现:1051x -有下面的因式: 484746434241403936353433323128262422201716 15141312987652221,x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ++-----++++++-----++++++-----+++ 其中41x 和7x 的系数均为2-,其绝对值大于1,这就是说当n 从1到104时,前面的断言都正确,而到了105n =却出现了反例. 下面的两个事实也耐人琢磨、耐人寻味:方程2232x y -=有无数组有理解,但2232x y -=却没有有理解;方程221x y +=有无数组有理解,但223x y +=却没有有理解.它们看上去(形式上)相差无几(或者说只差一点点),但结果是“差之毫厘,谬之千里”! 前面我们曾介绍过所谓埃及分数(单位分数),这种分数的性质同样为人们关

信号完整性分析基础系列之一——眼图测量

信号完整性分析基础系列之一 ——关于眼图测量(上) 汪进进美国力科公司深圳代表处 内容提要:本文将从作者习惯的无厘头漫话风格起篇,从四个方面介绍了眼图测量的相关知识:一、串行数据的背景知识; 二、眼图的基本概念; 三、眼图测量方法; 四、力科示波器在眼图测量方面的特点和优势。全分为上、下两篇。上篇包括一、二部分。下篇包括三、四部分。 您知道吗?眼图的历史可以追溯到大约47年前。在力科于2002年发明基 于连续比特位的方法来测量眼图之前,1962年-2002的40年间,眼图的测量是基 于采样示波器的传统方法。 您相信吗?在长期的培训和技术支持工作中,我们发现很少有工程师能完整地准确地理解眼图的测量原理。很多工程师们往往满足于各种标准权威机构提供的测量向导,Step by Step,满足于用“万能”的Sigtest软件测量出来的眼图给出的Pass or Fail结论。这种对于Sigtest的迷恋甚至使有些工程师忘记了眼图是 可以作为一项重要的调试工具的。 在我2004年来力科面试前,我也从来没有听说过眼图。那天面试时,老板反复强调力科在眼图测量方面的优势,但我不知所云。之后我Google“眼图”, 看到网络上有限的几篇文章,但仍不知所云。刚刚我再次Google“眼图”,仍然 没有找到哪怕一篇文章讲透了眼图测量。 网络上搜到的关于眼图的文字,出现频率最多的如下,表达得似乎非常地专业,但却在拒绝我们的阅读兴趣。 “在实际数字互连系统中,完全消除码间串扰是十分困难的,而码间串扰 对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律,还不能进行准确计算。为了衡量基带传输系统的性能优劣,在实验室中,通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响,这就是眼图分析法。 如果将输入波形输入示波器的Y轴,并且当示波器的水平扫描周期和码元 定时同步时,适当调整相位,使波形的中心对准取样时刻,在示波器上显示的图形很象人的眼睛,因此被称为眼图(Eye Map)。 二进制信号传输时的眼图只有一只“眼睛”,当传输三元码时,会显示两 只“眼睛”。眼图是由各段码元波形叠加而成的,眼图中央的垂直线表示最佳抽样时刻,位于两峰值中间的水平线是判决门限电平。 在无码间串扰和噪声的理想情况下,波形无失真,每个码元将重叠在一起,最终在示波器上看到的是迹线又细又清晰的“眼睛”,“眼”开启得最大。当有码

五款信号完整性仿真分析工具

SI 五款信号完整性仿真工具介绍 (一)Ansoft公司的仿真工具 现在的高速电路设计已经达到GHz的水平,高速PCB设计要求从三维设计理论出发对过孔、封装和布线进行综合设计来解决信号完整性问题。高速PCB 设计要求中国工程师必须具备电磁场的理论基础,必须懂得利用麦克斯韦尔方程来分析PCB设计过程中遇到的电磁场问题。目前,An soft公司的仿真工具能够从三维场求解的角度出发,对PCB 设计的信号完整性问题进行动态仿真。 Ansoft 的信号完整性工具采用一个仿真可解决全部设计问题: Slwave是一种创新的工具,它尤其适于解决现在高速PCB和复杂IC封装中普遍存在的电源输送和信号完整性问题。 该工具采用基于混合、全波及有限元技术的新颖方法,它允许工程师们特性化同步开关噪声、电源散射和地散射、谐振、反射以及引线条和电源/地平面之间的耦合。该工具采用一个仿真方案解决整个设计问题,缩短了设计时间。 它可分析复杂的线路设计,该设计由多重、任意形状的电源和接地层,以及任何 数量的过孔和信号引线条构成。仿真结果采用先进的3D 图形方式显示,它还可产生等效电路模型,使商业用户能够长期采用全波技术,而不必一定使用专有仿 (二)SPECCTRAQuest Cade nee的工具采用Sun的电源层分析模块: Cade nee Design System 的SpeeetraQuest PCB信号完整性套件中的电源完整性模块据称能让工程师在高速PCB设计中更好地控制电源层分析和共模EMI 。 该产品是由一份与Sun Microsystems公司签署的开发协议而来的,Sun最初研制该项技术是为了解决母板上的电源问题。 有了这种新模块,用户就可根据系统要求来算出电源层的目标阻抗;然后基于板上的器件考虑去耦合要求,Shah表示,向导程序能帮助用户确定其设计所要求的去耦合电容的数目和类型;选择一组去耦合电容并放置在板上之后,用户就可运行一个仿真程序,通过分析结果来发现问题所在。 SPECCTRAQuest是CADENCE公司提供的高速系统板级设计工具,通过它可以控制与PCB layout相应的限制条件。在SPECCTRAQuest菜单下集成了一下工具: (1)SigXplorer 可以进行走线拓扑结构的编辑。可在工具中定义和控制延时、特性阻抗、驱动和负载的类型和数量、拓扑结构以及终端负载的类型等等。可在

超分子结构奇异性

嘧啶并[4,5-d]嘧啶核苷的复杂的自组装超分子结构 1.内容介绍 超分子自组装是不仅是生物结构的化学根源之一,但也引起不同的工业领域的注意。本文通过动态光散射,扫描电显微镜,差示扫描量热法,核磁共振和X-射线分析,研究嘧啶并[4,5-d]嘧啶核苷的复杂的花形的超分子结构的形成的机理。一旦除去糖类的羟基,不同的花形上层结构可形成。这些工作表明复杂的自组装确实可以通过单个分子的分层的非共价相互作用达到。如果与其他化学物质结合,通过单体的分子识别构建的奇异结构,表明在其他领域的潜能。我们设计并合成了一系列Janus-型嘧啶并[4,5-d]嘧啶核苷,它结合遗传密码字母-胞嘧啶、双齿腺嘌呤、胸腺嘧啶核苷、尿嘧啶核苷。 讨论:一些Janus-型核苷类似物的抗病毒和抗肿瘤活性研究过程中,我们发现化合物1在不同溶液可以形成一个美丽的花形结构。本文研究了花形核苷的超结构,包括在原子水平上的内相互作用、修改后的结构和它的分子识别性能如何影响超结构。从DLS, NMR 和SEM 的实验结果表明一个两阶段的机制(从微球到一个完整的花形状态)花形超分子结构的各向异性生长。DSC提供热力学参数,如双相过程。因此,为形成这样复杂的形态,第一非特异性氢键一起抱紧单个分子形成核,成长为一个微球,一旦它们相互接近就开始识别过程。为了形成特定的碱基对,糖基键周围的正确构象被要求,进一步影响糖的褶皱。因此,所有羟基再次被重新排列在一个固定的空间方向,以形成能量有利复杂氢键网络,而使整个系统的微调形成支化花形超分子

结构。X-ray证明单晶的原子级别的相互作用包括复杂氢键介导的网络。这些信息对理解所有的力和这种复杂的超分子结构的连通性是至关重要的。这种结构是在含水环境中的氢键系统的一个很好的例子,由于水分子的竞争很难形成。我们还进行了XRPD实验,这把在从花形的溶液状态中制备的粉末和单晶状态结构测出的实验图案与所计算出的图案相比较。结果表明在快速冷却的花形溶液总采用相同的药物相互作用的单晶状态。相关的化合物3和4类似的花形形态通过修改羟基再生证明使用这种新型化合物的构建复杂超分子结构拥有独特的内部工作,同时证实了有关单个分子之间的关系的疑虑结构参数和最终超分子组装的形状,同时证实了我们对单分子的结构参数和最终超分子组装的形状之间的关系的疑问。这个信息也非常有助于我们构建或将来功能化这样复杂形状的结构。核苷的最强大的特性是其独特的碱基对识别,这是DNA / RNA的复制和转录的基础。这些识别性能也应用于当前的情况下建立相当有趣的混合形态,这可能会极大地扩大其用途。总之,一个复杂的花形的超分子结构的两阶段形成过程通过各种技术得到证明。X-ray揭示了精密氢键网络。这样复杂形状的上部结构可以通过修改某些官能团能够构造和扩大成相关的化学物质。核苷也可发挥重要的作用,,与杂环和糖及其三维构象灵活性的富化学的结合,以制造在超分子自组装面积更复杂的化学结构。

信号完整性分析基础系列之二十四

信号完整性分析基础系列之二十四——关于抖动(上) 美国力科公司深圳代表处汪进进 写在前面的话 抖动话题是示波器测量的最高境界,也是最风云变换的一个话题,这是因为抖动是示波器测量的诸多功能中最和“数学”相关的。玩数学似乎是需要一定境界的。 “力科示波器是怎么测量抖动的?”,“这台示波器抖动测量准不准?”,“时钟抖动和数据抖动测量方法为什么不一样?”,“总体抖动和峰峰值抖动有什么区别? ”,“余辉方法测量抖动不是最方便吗?”,“抖动和眼图,浴盆曲线之间是什么?”,…… 关于抖动的问题层出不穷。这么多年来,在完成了“关于触发(上)、(下)”和“关于眼图(上)、(下)”,“关于S参数(上)(下)”等三篇拙作后,我一直希望有一篇“关于抖动”的文章问世,但每每下笔又忐忑而止,怕有谬误遗毒。今天,当我鼓起勇气来写关于抖动的时候,我需要特别说明,这是未定稿,恳请斧正。 抖动和波形余辉的关系 有一种比较传统的测量抖动的方法,就是利用余辉来查看信号边沿的变化,然后再用光标测量变化的大小(如图1所示),后来更进了一步,可以利用示波器的“余辉直方图”和相关参数自动测量出余辉的变化范围,这样测量的结果就被称为“抖动”。这个方法是在示波器还没有“测量统计”功能之前的方法,但在90年代初力科发明了测量统计功能之后,这个方法就逐渐被淘汰了。 图1 传统的抖动测量方法 这种传统的方法有下面这些缺点:(1)总会引入触发抖动,因此测量的结果很不准确。(2)只能测量某种参数的抖动,譬如触发上升沿,测量下降沿的余辉变化,反应了宽度的抖动,触发上升沿,测量相邻的上升沿的余辉变化,反应了周期的抖动。显然还有很多类型的抖动特别是最重要的TIE抖动无法测量出来。(3)抖动产生的因果关系的信息也无从得知。 定义抖动的四个维度 和抖动相关的名词非常多:时钟抖动,数据抖动; 周期抖动,TIE抖动,相位抖动,cycle-cycle抖动; 峰峰值抖动(pk-pk jitter),有效值抖动(rms jitter);总体抖动(Tj),随机抖动(Rj),固有抖动(Dj);周期性抖动,DCD抖动,ISI抖动,数据相关性抖动; 定时抖动,基于误码率的抖动; 水平线以上的抖动和水平线以下的抖动…… 这些名词反应了定义抖动的不同维度。 回到“什么是抖动”的定义吧。其实抖动的定义一直没有统一,这可能也是因为需要表达清楚这个概念的维度比较多的原因。目前引用得比较多的定义是: Jitter is defined as the short-term variations of a digital signal’s significant instants from their ideal positions in time. 就是说抖动是信号在电平转换时,其边沿与理想位置之间的偏移量。如图2所示,红色的是表示理想信号,实际信号的边沿和红色信号边沿之间的偏差就是抖动。什么是“理想位置”,“理想位置”是怎么得到的?这是被问到后最不好回答的问题。

DDR3信号完整性与电源完整性设计

DesignCon 2011 Signal and Power Integrity for a 1600 Mbps DDR3 PHY in Wirebond Package June Feng, Rambus Inc. [Email: jfeng@https://www.360docs.net/doc/9810801208.html,] Ralf Schmitt, Rambus Inc. Hai Lan, Rambus Inc. Yi Lu, Rambus Inc.

Abstract A DDR3 interface for a data rate of 1600MHz using a wirebond package and a low-cost system environment typical for consumer electronics products was implemented. In this environment crosstalk and supply noise are serious challenges and have to be carefully optimized to meet the data rate target. We are presenting the signal and power integrity analysis used to optimize the interface design and guarantee reliable system operation at the performance target under high-volume manufacturing conditions. The resulting DDR3 PHY was implemented in a test chip and achieves reliable memory operations at 1600MHz and beyond. Authors Biography June Feng received her MS from University of California at Davis, and BS from Beijing University in China. From 1998 to 2000, she was with Amkor Technology, Chandler, AZ. She was responsible for BGA package substrate modeling and design and PCB characterization. In 2000, she joined Rambus Inc and is currently a senior member of technical staff. She is in charge of performing detailed analysis, modeling, design and characterization in a variety of areas including high-speed, low cost PCB layout and device packaging. Her interests include high-speed interconnects modeling, channel VT budget simulation, power delivery network modeling and high-frequency measurements. Ralf Schmitt received his Ph.D. in Electrical Engineering from the Technical University of Berlin, Germany. Since 2002, he is with Rambus Inc, Los Altos, California, where he is a Senior Manager leading the SI/PI group, responsible for designing, modeling, and implementing Rambus multi-gigahertz signaling technologies. His professional interests include signal integrity, power integrity, clock distribution, and high-speed signaling technologies. Hai Lan is a Senior Member of Technical Staff at Rambus Inc., where he has been working on on-chip power integrity and jitter analysis for multi-gigabit interfaces. He received his Ph.D. in Electrical Engineering from Stanford University, M.S. in Electrical and Computer Engineering from Oregon State University, and B.S. in Electronic Engineering from Tsinghua University in 2006, 2001, and 1999, respectively. His professional interests include design, modeling, and simulation for mixed-signal integrated circuits, substrate noise coupling, power and signal integrity, and high-speed interconnects. Yi Lu is a senior systems engineer at Rambus Inc. He received the B.S. degree in electrical engineer and computer science from U.C. Berkeley in 2002 with honors. In 2004, he received the M.S. degree in electrical engineering from UCLA, where he designed and fabricated a 3D MEMS microdisk optical switch. Since joining Rambus in 2006, he has been a systems engineer designing various memory interfaces including XDR1/2 and DDR2/3.

信号完整性分析

信号完整性背景 信号完整性问题引起人们的注意,最早起源于一次奇怪的设计失败现象。当时,美国硅谷一家著名的影像探测系统制造商早在7 年前就已经成功设计、制造并上市的产品,却在最近从生产线下线的产品中出现了问题,新产品无法正常运行,这是个20MHz 的系统设计,似乎无须考虑高速设计方面的问题,更为让产品设计工程师们困惑的是新产品没有任何设计上的修改,甚至采用的元器件型号也与原始设计的要求一致,唯一的区别是 IC 制造技术的进步,新采购的电子元器件实现了小型化、快速化。新的器件工艺技术使得新生产的每一个芯片都成为高速器件,也正是这些高速器件应用中的信号完整性问题导致了系统的失败。随着集成电路(IC)开关速度的提高,信号的上升和下降时间迅速缩减,不管信号频率如何,系统都将成为高速系统并且会出现各种各样的信号完整性问题。在高速PCB 系统设计方面信号完整性问题主要体现为:工作频率的提高和信号上升/下降时间的缩短,会使系统的时序余量减小甚至出现时序方面的问题;传输线效应导致信号在传输过程中的噪声容限、单调性甚至逻辑错误;信号间的串扰随着信号沿的时间减少而加剧;以及当信号沿的时间接近0.5ns 及以下时,电源系统的稳定性下降和出现电磁干扰问题。

信号完整性含义 信号完整性(Signal Integrity)简称SI,指信号从驱动端沿传输线到达接收端后波形的完整程度。即信号在电路中以正确的时序和电压作出响应的能力。如果电路中信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC,则该电路具有较好的信号完整性。反之,当信号不能正常响应时,就出现了信号完整性问题。从广义上讲,信号完整性问题指的是在高速产品中由互连线引起的所有问题,主要表现为五个方面:

奇异线性系统全文翻译..

含未知输入的奇异(广义)线性系统的能观测性 摘要 本文解决了含未知输入的一般类奇异线性系统的较强的能观性和能测性。解决了当矩阵束是非正则的情况(即,微分方程有多个解的情况)。结果表明,在合适的假设下,原来的问题可以通过含未知输入的常规(非奇异)的线性系统和代数约束的方法进行研究。因此,可以表明,为了达到分析的目的,代数方程组可作为扩展系统输出的一部分。基于这种分析,我们根据系统矩阵零点得到保证系统能观测性(或探测)的充分必要条件。为测试系统的能观测性给出了相应的代数条件。我们提供一个公式来表达输出函数具有高次导数的状态,它允许实际状态向量的重建。这表明未知输入也可以重建。 关键词奇异系统强能测性强能观性代数能观性

1 简介 对于部分被未知输入(UI)驱动的多变量线性系统观测器设计的问题已被广泛研究(Darouach ,Zasadzinski ,与徐,1994;弗罗奎兹&巴尔博特,2004;弗罗奎兹,爱德华兹,与司布真,2007;关与赛义夫,1992)。这些观测器对系统受到干扰或无法输入,或当遇到故障诊断问题具有重要的用途。能观测性和观测器的设计问题在广义系统完全已知的模型上已被广泛研究。1981年在Yip和Sincovec对这个问题的可解性,可控性和可观性已经进行了研究。在那里,可观性分析已经解决并发现了其代数特性。通过使用分布式架构,1984年在科布能控性和能观性之间的对偶代数关系被证明。1992年在Paraskevopoulos和Koumboulis发现了设计一类龙伯格状态观测器所需的充分必要条件。在之前的提到的三项发现中,系统需要有一个正则矩阵束,即有一个特殊的状态解决方法。在没有特殊假设的正则系统中偶尔的可观性既不允许使用在输入的衍生工具,也不允许使用在输出的衍生工具,这种能观性(1999a)在Hou and Müller 已经研究了。同一作者(1999b)在Hou and Müller提出了观测器的设计。它表明在这项工作中通过允许参与观测器(称为它有一个广义观测)的输入和输出的衍生物,可探测性是满足观测误差的收敛性的。(1995)在Darouach和Boutayeb设计了降阶观测器。2008年在Darouach和Boutat - Baddas,提出了非线性奇异系统的观测器。尽管有大量文献都关于综合奇异系统的可观测性分析,但当包含未知输入系统时成果却很少。(1992)年在Paraskevopoulos ,Koumboulis ,Tzierakis和Panagiotakis ,针对包含未知输入的奇异线性系统的观测器设计问题被考虑到,并且给出了设计一个Luenberger般的观测器的充分必要条件。(1996)年在Darouach ,Zasadzinski和Hayar ,提出了降维观测器。在某些规律性的条件下,(1999)年在Chu and Mehrmann观测器的设计被研究过。其间,(2005)年在科尼格提出了成比例的多重积分的观测器。用图论的方法,在Boukhobza 和Hamelin(2007年)发现了可观性条件。 在这篇文章中,针对含未知输入的一般类奇异线性系统的可观测性问题进行了研究。该系统不要求有正规矩阵束。我们得到了较强可观测性和可探测性的充分必要条件。我们表明,该状态的重建可以通过公式实现,这个公式表达了输出函数具有高次导数的实际状态。4.1讨论了有限时间重建(可观察性)。4.2给出了缓慢重构(可测性)的过程。在4.3汇总了所有的估计算法。要加强理论成果,我们在第5节提出了模拟的例子。下面的符号将被用于整篇文章。对于一个矩阵X ,我们用一个行满秩矩阵X 表示,使

信号完整性分析基础之八——抖动的频域分析

在上两篇文章中,我们分别介绍了直方图(统计域分析)和抖动追踪(时域分析)在抖动分析中的应用。从抖动的直方图和抖动追踪波形上我们可以得到抖动的主要构成成分以及抖动参数的变化趋势。如需对抖动的构成做进一步的分析,还需要从频域角度去进一步分析抖动的跟踪波形。 抖动的频谱即是对抖动追踪(jitter track)波形做FFT运算。如下图1所示 为一个时钟周期测量参数的追踪、频谱分析步骤及效果,在抖动频谱图上可以清楚的看出某两个频率值点抖动比较大: 图1 抖动频谱 黄色为实际采集到的时钟波形(C1通道) P1测量C1通道时钟信号的时钟周期 F7函数对P1测量参数进行跟踪 F6对F7进行FFT分析 下图2所示为一典型的串行信号抖动追踪频谱图,从图中可看出各种抖动成分;DDj和Pj为窄带频谱(三角形谱或者谱线)但是DDj和Pj的区别是由于DDj是和码型相关的,其频率fDDJ一般会是数据位率的整数倍,如果Pj的频率fPJ正好等于fDDJ,那么从抖动的频谱图里面是很难将DDj和Pj精确的分开的,所以通常在抖动分解的过程中一般通过时域平均的方法来分解DDj;BUj主要由于串扰等因素引起的,一般分为两种,一种是窄带,但幅度较高,很显然这类BUJ也是很难和PJ区分开的,除非我们知道引起BUJ的源头,知道其频率,所以说我们在抖动测试时得到的PJ一般会包含这类BUJ(所以通常情况下对这类BUJ不加区分,直接算做PJ,而将BUJ分类为PJ和OBUJ,在之前的抖动分类文章中有提及);另外一类是宽带的BUJ(很多时候也叫OBUJ,other bounded uncorrelated jitter),幅度很小,基本会埋没到RJ中去,这类抖动很容易被误算作RJ,目前使用在示波器上的抖动分解软件只有Lecroy最近推出的SDAII(基于NQ-SCALE抖动分解理论)能够较好的将这类抖动从Rj中剥离出来;RJ是 宽带频谱,幅度很小。

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