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第1章 绪论1

1.1 抖动、噪声和通信系统基础1

1.1.1 什么是抖动、噪声和信号完整性1

1.1.2 抖动和噪声如何影响通信系统的性能2

1.2 时序抖动、幅度噪声和信号完整性的根源3

1.2.1 固有噪声和抖动4

1.2.2 噪声转化为时序抖动4

1.2.3 非固有噪声和抖动5

1.3 抖动、噪声的统计信号描述9

1.3.1 峰－峰值和均方根RMS描述9

1.3.2 抖动或噪声的概率密度函数及分量描述9

1.4 抖动、噪声和BER的系统描述11

1.4.1 参考基准选取的重要性11

1.4.2 串行数据通信中的抖动传递函数12

1.5 抖动、噪声、误码率和信号完整性研究述评14

1.6 全书概要14

参考文献16

第2章 抖动、噪声及信号完整性的统计信号与线性理论18

A部分：概率、统计量和随机信号18

2.1 随机变量及其概率分布18

2.1.1 随机变量和概率18

2.1.2 概率分布函数20

2.2 统计估计24

2.2.1 数学期望或均值24

2.2.2 方差25

2.2.3 矩25

2.2.4 切比雪夫不等式26

2.2.5 相关性27

2.3 采样与估计28

2.3.1 采样估计与收敛28

2.3.2 中心极限定理30

2.4 随机过程与谱分析32

2.4.1 随机过程的PDF和CDF32

2.4.2 随机过程的统计估计量32

2.4.3 几种随机过程形式33

2.4.4 信号功率和功率谱密度（PSD）36

B部分：线性系统理论37

2.5 线性时不变系统38

2.5.1 时域分析38

2.5.2 频域分析39

2.5.3 LTI系统的性质40

2.6 LTI系统的统计估计量42

2.6.1 均值42

2.6.2 自相关函数42

2.6.3 均方值43

2.7 LTI系统的功率谱密度44

2.7.1 输出的功率谱密度44

2.7.2 输出自相关函数44

2.8 小结45

参考文献45

第3章 抖动及噪声的根源、机理与数学模型46

3.1 确定性抖动（DJ）46

3.1.1 数据相关性抖动（DDJ）46

3.1.2 周期性抖动（PJ）53

3.1.3 有界不相关抖动BUJ58

3.2 随机抖动60

3.2.1 高斯抖动60

3.2.2 高阶f-a抖动63

3.3 总抖动PDF与功率谱密度65

3.3.1 总抖动的PDF65

3.3.2 总抖动的功率谱密度66

3.4 小结66

参考文献66

第4章 抖动、噪声、误码率及相互关系67

4.1 眼图和BER要点67

4.2 总抖动PDF与各分量PDF的关系68

4.2.1 总抖动的PDF68

4.2.2 抖动PDF的卷积68

4.2.3 眼图结构对应的抖动PDF69

4.3 总噪声PDF与各分量PDF的关系70

4.3.1 总幅度噪声的PDF70

4.3.2 噪声PDF的卷积71

4.3.3 眼图结构对应的噪声PDF71

4.4 时序抖动和幅度噪声的联合PDF72

4.4.1 通用二维PDF72

4.4.2 二维高斯分布73

4.5 BER与抖动／噪声的关系73

4.5.1 时序抖动和BER73

4.5.2 幅度噪声和BER75

4.5.3 抖动和噪声共同作用下的BER76

4.6 小结79

参考文献80

第5章 统计域抖动及噪声的分离与分析81

5.1 抖动分离的原因和目的81

5.1.1 实际抖动分析及测试中的直接观测量81

5.1.2 表征、诊断和调试中的需求82

5.1.3 统计域中抖动分离方法概述82

5.2 基于PDF的抖动分离82

5.2.1 针对PDF的尾部拟合法82

5.2.2 通过反卷积确定DJ的PDF87

5.3 基于BER CDF的抖动分离89

5.3.1 针对BER CDF的尾部拟合法90

5.3.2 “变换的”BER CDF的尾部拟合法91

5.3.3 从BER CDF或Q因子中估计DJ PDF93

5.3.4 从BER CDF中估计总抖动TJ93

5.4 直接型双狄拉克抖动分离法94

5.4.1 总抖动PDF95

5.4.2 总BER CDF95

5.4.3 直接型“双8”DJ模型的精度97

5.5 小结100

参考文献101

第6章 时域、频域抖动及噪声分离与分析102

6.1 抖动的时域及频域表征102

6.1.1 抖动的时域表示102

6.1.2 抖动的频域表示102

6.2 DDJ分离104

6.2.1 基于抖动时间函数的分离法104

6.2.2 基于傅里叶频谱或PSD的分离法106

6.2.3 从DDJ中分离DCD和ISI106

6.3 PJ，RJ及BUJ分离108

6.3.1 基于傅里叶频谱108

6.3.2 基于PSD109

6.3.3 基于时域方差函数109

6.4 脉宽拉缩111

6.4.1 PWS的定义111

6.4.2 PWS的平均和DDJ112

6.4.3 PWS估计112

6.5 时域、频域抖动分离法对比113

6.6 小结114

参考文献114

第7章 时钟抖动115

7.1 时钟抖动115

7.1.1 时钟抖动的定义115

7.1.2 时钟抖动的影响116

7.2 几种抖动的定义和数学模型119

7.2.1 相位抖动119

7.2.2 周期抖动120

7.2.3 周期间抖动120

7.2.4 相互关系121

7.3 时钟抖动与相位噪声124

7.3.1 相位噪声124

7.3.2 相位抖动到相位噪声的转换126

7.3.3 相位噪声到相位抖动的转换127

7.4 小结128

参考文献129

第8章 锁相环抖动及传递函数分析130

8.1 锁相环简介130

8.2 PLL时域及频域行为131

8.2.1 时域建模与分析131

8.2.2 频域建模与分析132

8.3 PLL功能及参数分析133

8.3.1 功能分析133

8.3.2 参数分析136

8.4 PLL抖动及噪声分析137

8.4.1 相位抖动功率谱密度（PSD）137

8.4.2 方差及PSD139

8.5 二阶PLL分析140

8.5.1 系统传递函数140

8.5.2 特性参数142

8.5.3 抖动及传递函数分析143

8.6 三阶PLL分析147

8.6.1 系统传递函数148

8.6.2 特性参数149

8.6.3 抖动和传递函数分析150

8.7 与PLL传统分析方法的对比155

8.8 小结156

参考文献157

第9章 高速链路抖动及信号完整性机理158

9.1 链路系统的体系结构与部件158

9.2 发送器159

9.2.1 发送器子系统体系结构160

9.2.2 性能的决定性因素160

9.3 接收器161

9.3.1 接收器子系统体系结构161

9.3.2 接收器性能的决定性因素162

9.4 信道或媒质162

9.4.1 信道材料和特性162

9.4.2 信道中的其他损耗166

9.5 参考时钟170

9.6 总链路抖动预算173

9.7 小结174

参考文献175

第10章 高速链路抖动及信令完整性的建模与分析177

10.1 线性时不变近似177

10.2 发送器建模与分析177

10.2.1 发送器数据位流178

10.2.2 发送器均衡178

10.2.3 发送器抖动相位调制180

10.2.4 发送器噪声幅度调制180

10.2.5 发送器损耗180

10.2.6 发送器驱动器180

10.3 信道建模与分析181

10.3.1 信道线性时不变LTI建模181

10.3.2 信道传递函数182

10.3.3 通用信道模型185

10.4 接收器建模与分析188

10.4.1 接收器损耗190

10.4.2 接收器时钟恢复190

10.4.3 接收器均衡191

10.4.4 接收器参考电压噪声的幅度调制表示192

10.4.5 接收器驱动电压噪声的幅度调制表示192

10.4.6 接收器驱动器193

10.5 小结193

参考文献194

第11章 高速链路抖动及信令完整性的测试与分析195

11.1 链路信令及其对测试的影响195

11.1.1 标称链路信令测试的含义195

11.1.2 高级链路信令测试198

11.2 发送器输出测试201

11.2.1 标称串行链路信令的发送器测试202

11.2.2 高级串行链路信令的发送器测试202

11.3 信道及信道输出测试204

11.3.1 基于S参数的信道测试205

11.3.2 带有参考发送器的信道测试206

11.4 接收器测试207

11.4.1 标称链路信令的接收器测试207

11.4.2 高级链路信令的接收器测试208

11.4.3 接收器内部抖动测试209

11.5 参考时钟测试210

11.6 锁相环测试214

11.6.1 无激励的测试方法214

11.6.2 基于激励的测试方法214

11.7 环回测试215

11.8 小结217

参考文献218

第12章 总结与展望220

12.1 总结220

12.2 展望223

参考文献224

索引225