PAM4码型发生器选择攻略
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发布时间：2024-09-12 22:01
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时间：2024-09-12 22:40
随着数据中心、高速光通信与电信数据网络的迅速发展，NRZ编码已不能满足更高的数据吞吐量需求，PAM4编码应运而生。PAM4编码模式下，单通道数据通信速率可达56Gbps至112Gbps，相较于NRZ编码，支持更高速率的同时，带宽要求仅为NRZ的一半。然而，PAM4编码信号为多电平信号，相较于NRZ信号，带宽相同的情况下，需要区分4种不同的电平，这导致了9dB的信噪比恶化。因此，PAM4编码在提升速率的同时，也对信号的信噪比提出了挑战。
为了在高速总线传输中实现PAM4编码，PAM4码型发生器成为误码测试的基本组成部分。PAM4码型发生器主要有四种实现方式：无源合成、有源合成、基于AWG的生成以及直接内置PAM4信号生成器。每种方法都有其优缺点，下面将详细分析。
无源合成方式通过两路NRZ码型发生器输出信号后，通过无源的射频器件合并为一路PAM4信号。该方式下，信号经过衰减，性能会受到影响，例如抖动、上升时间、线性度不佳导致的额外噪声。此外，为了保证两路NRZ信号的初始相位一致，每次都需要进行繁琐的校准，合成后的PAM4码型发生器指标会严重恶化。
有源合成方式基于数模转换器实现PAM4信号发生。这种方式的优点在于输出带宽高，上升时间快，但由于构架上与无源合成类似，同样存在不支持均衡、需要额外校准等问题。
基于AWG的生成方式，通过任意波形发生器AWG产生PAM4输出。这种方式的性能受限于DA的特性和信号的复杂性，需要额外的带宽要求和滤波，信号抖动和噪声参数恶化。由于AWG的波形定义方式与实际的PAM4编码不完全对应，使得设置较为复杂，不直观，对于PAM4信号产生和编码的设置要求高，且成本昂贵。
直接内置PAM4信号生成器的方式将时钟合成器、多通道的NRZ码型发生器以及复杂的NRZ转换为PAM4的高频硬件集成在单一设备中，并通过内置校准实现自动的校准和补偿。这种方式的优势在于提供非常好的信号完整性，且可以轻松实现从单通道到多通道的配置，无需额外的电缆、均衡器等设备，构建测试环境更为简单。
综合比较，直接内置PAM4信号生成器的PAM4码型发生器在性能、功能和构建测试环境方面表现出明显的优势。它简化了硬件环境，提供了更好的信号完整性，且易于实现PAM4或NRZ输出的实时切换，无需额外的校准环境，使得测试过程更为直观、简单。最终，选择合适的PAM4码型发生器，需根据具体需求综合考虑性能指标、成本和便捷性。
