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CN109217953B - 一种基于分析通道信噪比的降噪方法与系统 - Google Patents

一种基于分析通道信噪比的降噪方法与系统 Download PDF

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CN109217953B CN201811128643.9A CN201811128643A CN109217953B CN 109217953 B CN109217953 B CN 109217953B CN 201811128643 A CN201811128643 A CN 201811128643A CN 109217953 B CN109217953 B CN 109217953B
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Abstract

本发明提供了一种基于分析通道信噪比的降噪方法与系统，包括：S1、进行SNR仿真，分离出噪声所包含的串扰成分贡献量；S2、进行串扰定义，计算信噪比；S3、设定Tx、Rx参数，信号仿真获得NEXT、FEXT波形；S4、根据波形信号数值，将不满足信噪比情况的信号线路进行重新修改。本发明实施例重新定义了SNR仿真原理，通过两次信号仿真将信号仿真过程中需要考虑的情况均包括进去，并将信号频谱、串扰频谱以积分的形式表达出来，以峰值为中心向前后各扩展半个字节。通过信号仿真结果，将NEXT、FEXT波形数值具体表达出来，将不满足信噪比的信号线路进行重新修改，从而实现减少信号噪声，并针对不满足要求的信号进行重点管控。

Description

一种基于分析通道信噪比的降噪方法与系统
技术领域
本发明涉及服务器信号技术领域，特别是一种基于分析通道信噪比的降噪方法与系统。
背景技术
信噪比，英文名称叫做SNR或S/N(SIGNAL-NOISERATIO)，又称为讯噪比。是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。
这里面的信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号，噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号(或信息)，并且该种信号并不随原信号的变化而变化。
高速通道设计的目标是：减少信号在传输过程中的损耗和畸变的情况发生，即保证信号的有效成分尽量多，噪声部分尽量少。
现有技术中对于噪声影响的预测，仅仅是通过经验进行判断，对于噪声的规避，通常是采用管控线距的方式来进行风险规避，但其规避效果往往不太理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于分析通道信噪比的降噪方法与系统，旨在解决现有技术中对于降噪采用管控线距时效果不理想的问题，实现通过获得不同DQ的NEXT、FEXT的图形，从而选择出信噪比不满足系统要求的，提起发现风险点，减少噪声。
为达到上述技术目的，本发明提供了一种基于分析通道信噪比的降噪方法，包括以下步骤：
S1、进行SNR仿真，分离出噪声所包含的串扰成分贡献量；
S2、进行串扰定义，计算信噪比；
S3、设定Tx、Rx参数，信号仿真获得NEXT、FEXT波形；
S4、根据波形信号数值，将不满足信噪比情况的信号线路进行重新修改。
优选地，所述SNR仿真具体为：
首先仿真主网络，其他网络保持静默状态，测得发送接收端的信号；
再次仿真时，其他网络同方向相位脉冲仿真，主网络保持静默，测得主网络上接收的噪音量。
优选地，所述信噪比的计算公式如下：
Figure BDA0001811904620000021
Integral_sig为有效信号分量，Integral_ISI为码间干扰分量，Integral_xtk为串扰分量，其计算公式分别如下：
Figure BDA0001811904620000022
Figure BDA0001811904620000023
Figure BDA0001811904620000024
优选地，所述Tx、Rx参数的设定通过Speed2000软件完成。
本发明还提供了一种基于分析通道信噪比的降噪系统，所述系统包括：
SNR仿真模块，用于进行SNR仿真，分离出噪声所包含的串扰成分贡献量；
信噪比计算模块，用于进行串扰定义，计算信噪比；
波形仿真模块，用于设定Tx、Rx参数，信号仿真获得NEXT、FEXT波形；
线路修改模块，用于根据波形信号数值，将不满足信噪比情况的信号线路进行重新修改。
优选地，所述SNR仿真模块包括：
主网络仿真单元，用于仿真主网络，其他网络保持静默状态，测得发送接收端的信号；
其他网络仿真单元，用于对其他网络同方向相位脉冲仿真，主网络保持静默，测得主网络上接收的噪音量。
优选地，所述信噪比的计算公式如下：
Figure BDA0001811904620000031
Integral_sig为有效信号分量，Integral_ISI为码间干扰分量，Integral_xtk为串扰分量，其计算公式分别如下：
Figure BDA0001811904620000032
Figure BDA0001811904620000033
Figure BDA0001811904620000034
优选地，所述Tx、Rx参数的设定通过Speed2000软件完成。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
与现有技术相比，本发明重新定义了SNR仿真原理，通过两次信号仿真将信号仿真过程中需要考虑的情况均包括进去，并将信号频谱、串扰频谱以积分的形式表达出来，以峰值为中心向前后各扩展半个字节。通过信号仿真结果，将NEXT、FEXT波形数值具体表达出来，将不满足信噪比的信号线路进行重新修改，从而实现减少信号噪声，并针对不满足要求的信号进行重点管控，解决了现有技术中对于降噪采用管控线距时效果不理想的问题，实现通过获得不同DQ的NEXT、FEXT的图形，从而选择出信噪比不满足系统要求的，提起发现风险点，减少噪声。
附图说明
图1为本发明实施例中所提供的一种基于分析通道信噪比的降噪方法流程图；
图2为本发明实施例中所提供的一种SNR仿真原理示意图；
图3为本发明实施例中所提供的信号仿真示意图；
图4为本发明实施例中所提供的一种基于分析通道信噪比的降噪系统结构框图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
下面结合附图对本发明实施例所提供的一种基于分析通道信噪比的降噪方法与系统进行详细说明。
如图1所示，本发明实施例公开了一种基于分析通道信噪比的降噪方法，包括以下步骤：
S1、进行SNR仿真，分离出噪声所包含的串扰成分贡献量；
S2、进行串扰定义，计算信噪比；
S3、设定Tx、Rx参数，信号仿真获得NEXT、FEXT波形；
S4、根据波形信号数值，将不满足信噪比情况的信号线路进行重新修改。
图2为本发明实施例所采用的SNR仿真原理，在SNR仿真中，定义了许多条差分对同时仿真，这样可以分离出噪声所包含的串扰成分贡献量。
该仿真分两次完成，首先仿真主网络，其他网络保持静默状态，测得发送接收端的信号，再次仿真时，其他网络同方向相位脉冲仿真，主网络保持静默，测得主网络上接收的噪音量。
码间干扰、高速线之间的串扰定义如下：
计算有效信号分量：
Figure BDA0001811904620000051
计算码间干扰分量：
Figure BDA0001811904620000052
再计算串扰分量：
Figure BDA0001811904620000053
接收端接收到的信号分量的计算公式如下：
SN_difference＝Integral_sig-Integral_ISI-Integral_xtk
信噪比的计算公式如下
Figure BDA0001811904620000054
将信号、码间干扰、高速线之间定义为积分形式，这种定义形式将整个高速通道高速脉冲进行仿真，脉冲的频谱成分覆盖直流到截止频率，将接收到的脉冲进行一个比特位的筛选，以峰值为中心向前后各扩展半个比特位，计算比特位内、外信号包括的面积，存在比特位窗口内的部分被认为是有用信号，发散到比特位宽外的面积值被认为是噪声，两者之间的比值即为信噪比。
利用Speed2000软件将需要仿真的电路信号设定好Tx元器件、Rx元器件，确定好电源-地网络，并选定好需要仿真的信号，设定Tx、Rx元器件的参数，然后进行信号的仿真，仿真结果如图3所示。
图中浅色曲线表示假设Tx端其他信号都是静止情况下所得到的Tx波形，深色曲线表示假设Rx端其他信号都是静止情况下所得到的Rx波形。并分别得到假设Tx端其他信号都是静止情况下得到的NEXT波形以及假设Rx端其他信号都是静止情况下所得到的FEXT波形。
在得到具体的信号数值后，将不满足信噪比情况的信号线路进行重新修改，直至满足信噪比。
本发明实施例重新定义了SNR仿真原理，通过两次信号仿真将信号仿真过程中需要考虑的情况均包括进去，并将信号频谱、串扰频谱以积分的形式表达出来，以峰值为中心向前后各扩展半个字节。通过信号仿真结果，将NEXT、FEXT波形数值具体表达出来，将不满足信噪比的信号线路进行重新修改，从而实现减少信号噪声，并针对不满足要求的信号进行重点管控，解决了现有技术中对于降噪采用管控线距时效果不理想的问题，实现通过获得不同DQ的NEXT、FEXT的图形，从而选择出信噪比不满足系统要求的，提起发现风险点，减少噪声。
如图4所示，本发明实施例还公开了一种基于分析通道信噪比的降噪系统，所述系统包括：
SNR仿真模块，用于进行SNR仿真，分离出噪声所包含的串扰成分贡献量；
信噪比计算模块，用于进行串扰定义，计算信噪比；
波形仿真模块，用于设定Tx、Rx参数，信号仿真获得NEXT、FEXT波形；
线路修改模块，用于根据波形信号数值，将不满足信噪比情况的信号线路进行重新修改。
所述SNR仿真模块包括：
主网络仿真单元，用于仿真主网络，其他网络保持静默状态，测得发送接收端的信号；
其他网络仿真单元，用于对其他网络同方向相位脉冲仿真，主网络保持静默，测得主网络上接收的噪音量。
所述信噪比的计算公式如下：
Figure BDA0001811904620000061
Integral_sig为有效信号分量，Integral_ISI为码间干扰分量，Integral_xtk为串扰分量，其计算公式分别如下：
Figure BDA0001811904620000062
Figure BDA0001811904620000071
Figure BDA0001811904620000072
所述Tx、Rx参数的设定通过Speed2000软件完成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于分析通道信噪比的降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、进行SNR仿真，该仿真分两次完成，首先仿真主网络，其他网络保持静默状态，测得其他网络接收端的信号，再次仿真时，其他网络同方向相位脉冲仿真，主网络保持静默，测得主网络上接收的噪音量，分离出噪声所包含的串扰成分贡献量；
S2、进行串扰定义，计算信噪比；
S3、设定Tx、Rx参数，信号仿真获得NEXT、FEXT波形；
S4、根据波形信号数值，将不满足信噪比情况的信号线路进行重新修改。
2.根据权利要求1所述的一种基于分析通道信噪比的降噪方法，其特征在于，所述信噪比的计算公式如下：
Figure FDA0002963126510000011
Integral_sig为有效信号分量，Integral_ISI为码间干扰分量，Integral_xtk为串扰分量，其计算公式分别如下：
Figure FDA0002963126510000012
Figure FDA0002963126510000013
Figure FDA0002963126510000014
其中，t1为信号开始时间，t2为信号结束时间，tmax为信号能持续的最大时间。
3.根据权利要求1所述的一种基于分析通道信噪比的降噪方法，其特征在于，所述Tx、Rx参数的设定通过Speed2000软件完成。
4.一种基于分析通道信噪比的降噪系统，其特征在于，所述系统包括：
SNR仿真模块，用于进行SNR仿真，该仿真分两次完成，首先仿真主网络，其他网络保持静默状态，测得其他网络接收端的信号，再次仿真时，其他网络同方向相位脉冲仿真，主网络保持静默，测得主网络上接收的噪音量，分离出噪声所包含的串扰成分贡献量；
信噪比计算模块，用于进行串扰定义，计算信噪比；
波形仿真模块，用于设定Tx、Rx参数，信号仿真获得NEXT、FEXT波形；
线路修改模块，用于根据波形信号数值，将不满足信噪比情况的信号线路进行重新修改。
5.根据权利要求4所述的一种基于分析通道信噪比的降噪系统，其特征在于，所述信噪比的计算公式如下：
Figure FDA0002963126510000021
Integral_sig为有效信号分量，Integral_ISI为码间干扰分量，Integral_xtk为串扰分量，其计算公式分别如下：
Figure FDA0002963126510000022
Figure FDA0002963126510000023
Figure FDA0002963126510000024
其中，t1为信号开始时间，t2为信号结束时间，tmax为信号能持续的最大时间。
6.根据权利要求4所述的一种基于分析通道信噪比的降噪系统，其特征在于，所述Tx、Rx参数的设定通过Speed2000软件完成。
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