2025年信號(hào)整形規(guī)范考核試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.以下哪項(xiàng)不屬于信號(hào)整形的核心目標(biāo)？A.改善信號(hào)眼圖張開(kāi)度B.降低信號(hào)本底噪聲C.補(bǔ)償傳輸鏈路損耗D.提高信號(hào)調(diào)制速率2.某高速串行信號(hào)經(jīng)長(zhǎng)距離傳輸后，上升時(shí)間由0.8UI增加至1.2UI，此時(shí)最有效的整形措施是？A.增加預(yù)加重系數(shù)B.降低去加重幅度C.減小均衡器增益D.提高時(shí)鐘頻率3.關(guān)于抖動(dòng)容限測(cè)試，以下描述錯(cuò)誤的是？A.需注入特定頻率和幅度的正弦抖動(dòng)B.測(cè)試結(jié)果需滿(mǎn)足系統(tǒng)誤碼率要求C.抖動(dòng)容限越大，系統(tǒng)抗抖動(dòng)能力越弱D.測(cè)試應(yīng)覆蓋信號(hào)全帶寬范圍4.5GNR前傳接口eCPRI信號(hào)整形中，優(yōu)先需要補(bǔ)償?shù)膿p耗類(lèi)型是？A.趨膚效應(yīng)引起的高頻衰減B.介質(zhì)極化導(dǎo)致的相位失真C.連接器接觸電阻引起的直流偏移D.環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的阻抗漂移5.某PCIe5.0鏈路眼圖出現(xiàn)“閉眼”現(xiàn)象，經(jīng)檢測(cè)發(fā)送端預(yù)加重正常，最可能的故障點(diǎn)是？A.接收端均衡器配置錯(cuò)誤B.時(shí)鐘恢復(fù)電路鎖相環(huán)失鎖C.傳輸線(xiàn)纜特性阻抗不匹配D.電源模塊紋波過(guò)大6.信號(hào)整形中“過(guò)整形”的典型表現(xiàn)是？A.眼圖交叉點(diǎn)電壓偏移B.高頻分量過(guò)度放大導(dǎo)致噪聲增益C.上升時(shí)間小于原始信號(hào)上升時(shí)間D.抖動(dòng)容限測(cè)試中誤碼率顯著降低7.以下哪種技術(shù)不屬于數(shù)字域信號(hào)整形？A.自適應(yīng)均衡（ADFE）B.預(yù)加重（Pre-emphasis）C.判決反饋均衡（DFE）D.最大似然序列檢測(cè)（MLSD）8.100GBASE-R光模塊信號(hào)整形中，針對(duì)CD（色度色散）的補(bǔ)償通常采用？A.發(fā)送端預(yù)失真B.接收端數(shù)字信號(hào)處理（DSP）C.增加光放大器增益D.調(diào)整激光器波長(zhǎng)9.評(píng)估信號(hào)整形效果時(shí)，“眼圖模板”的主要作用是？A.量化噪聲功率B.驗(yàn)證信號(hào)是否滿(mǎn)足時(shí)序和幅度容限C.測(cè)量抖動(dòng)峰峰值D.計(jì)算誤碼率10.某SATA6Gbps鏈路在高溫環(huán)境下誤碼率升高，整形參數(shù)調(diào)整時(shí)應(yīng)優(yōu)先增大？A.去加重深度B.預(yù)加重前沖幅度C.均衡器直流增益D.時(shí)鐘偏移補(bǔ)償量11.關(guān)于信號(hào)整形中的“線(xiàn)性均衡”和“非線(xiàn)性均衡”，以下說(shuō)法正確的是？A.線(xiàn)性均衡僅補(bǔ)償固定損耗，非線(xiàn)性均衡可處理非線(xiàn)性失真B.線(xiàn)性均衡適用于高噪聲環(huán)境，非線(xiàn)性均衡適用于低損耗鏈路C.線(xiàn)性均衡通過(guò)反饋環(huán)路實(shí)現(xiàn)，非線(xiàn)性均衡基于前饋濾波D.線(xiàn)性均衡會(huì)引入額外噪聲，非線(xiàn)性均衡完全抑制噪聲12.802.3ck（200G/400GBASE-CR）電接口規(guī)范中，信號(hào)整形的最大允許插入損耗（IL）在10GHz頻率點(diǎn)為？A.3dBB.6dBC.9dBD.12dB13.當(dāng)信號(hào)傳輸鏈路存在多個(gè)反射點(diǎn)時(shí)，最有效的整形措施是？A.增加預(yù)加重階數(shù)B.啟用判決反饋均衡（DFE）C.降低信號(hào)速率D.調(diào)整端接電阻值14.汽車(chē)以太網(wǎng)（1000BASE-T1）信號(hào)整形中，需重點(diǎn)抑制的干擾源是？A.發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火噪聲B.射頻通信信號(hào)C.電源紋波D.傳感器電磁耦合15.信號(hào)整形后“峰均比（PAPR）”升高的主要風(fēng)險(xiǎn)是？A.增加功率放大器線(xiàn)性度要求B.降低時(shí)鐘同步精度C.減小眼圖垂直張開(kāi)度D.增大傳輸延遲二、填空題（共10空，每空2分，共20分）1.信號(hào)整形中，“上升時(shí)間”通常定義為信號(hào)從______上升到______所需的時(shí)間（填寫(xiě)百分比）。2.預(yù)加重技術(shù)通過(guò)提升______頻率分量的幅度，補(bǔ)償傳輸鏈路的______損耗。3.眼圖測(cè)試中，“交叉點(diǎn)抖動(dòng)”反映的是信號(hào)______的穩(wěn)定性，“垂直張開(kāi)度”反映的是______容限。4.數(shù)字信號(hào)整形中，“前饋均衡（FFE）”主要補(bǔ)償______失真，“判決反饋均衡（DFE）”主要消除______干擾。5.10Gbps信號(hào)的UI（單位間隔）時(shí)長(zhǎng)為_(kāi)_____ps（保留1位小數(shù)）。三、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.所有高速信號(hào)傳輸都需要進(jìn)行信號(hào)整形。（）2.去加重技術(shù)是通過(guò)衰減低頻分量來(lái)相對(duì)提升高頻分量。（）3.抖動(dòng)容限測(cè)試中，注入抖動(dòng)的頻率越高，系統(tǒng)需要容忍的幅度越大。（）4.眼圖模板的制定僅需考慮信號(hào)幅度容限。（）5.數(shù)字域整形的效果僅取決于算法復(fù)雜度，與硬件實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)。（）6.傳輸鏈路的插入損耗隨頻率升高而增大，因此高頻分量需要更多補(bǔ)償。（）7.預(yù)加重系數(shù)過(guò)大會(huì)導(dǎo)致發(fā)送端功率譜密度（PSD）超出規(guī)范限制。（）8.均衡器增益設(shè)置過(guò)高會(huì)放大接收端噪聲，降低信噪比（SNR）。（）9.信號(hào)整形只能在接收端實(shí)現(xiàn)，發(fā)送端無(wú)法進(jìn)行預(yù)處理。（）10.5G毫米波信號(hào)的大氣衰減主要影響低頻分量，因此整形時(shí)需重點(diǎn)補(bǔ)償?shù)皖l。（）四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述信號(hào)整形中“預(yù)加重”與“去加重”的技術(shù)差異及典型應(yīng)用場(chǎng)景。2.列舉眼圖測(cè)試中需測(cè)量的5項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)，并說(shuō)明其對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響。3.分析高速串行鏈路中“碼間干擾（ISI）”的產(chǎn)生原因及通過(guò)信號(hào)整形抑制ISI的兩種方法。4.說(shuō)明抖動(dòng)（Jitter）的主要分類(lèi)（至少4類(lèi)），并指出信號(hào)整形對(duì)哪類(lèi)抖動(dòng)補(bǔ)償效果最佳。5.對(duì)比分析模擬域整形與數(shù)字域整形的優(yōu)缺點(diǎn)，舉例說(shuō)明各自適用的場(chǎng)景。五、綜合題（共2題，每題10分，共20分）1.某企業(yè)部署400G以太網(wǎng)（400GBASE-DR4）光傳輸系統(tǒng)，開(kāi)通后發(fā)現(xiàn)誤碼率（BER）為1×10??，略高于規(guī)范要求的1×10?12。經(jīng)初步檢測(cè)，光模塊發(fā)射光功率、接收靈敏度均符合指標(biāo)，色散補(bǔ)償模塊（DCM）配置正確。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一套排查流程，結(jié)合信號(hào)整形相關(guān)知識(shí)分析可能原因并提出解決方案。2.設(shè)計(jì)一個(gè)針對(duì)10GbpsPCIe3.0鏈路的信號(hào)整形測(cè)試方案，要求包含測(cè)試場(chǎng)景、使用儀器、關(guān)鍵測(cè)試點(diǎn)及判斷標(biāo)準(zhǔn)（需明確引用至少3項(xiàng)行業(yè)規(guī)范）。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.A3.C4.A5.A6.B7.B8.B9.B10.C11.A12.D13.B14.A15.A二、填空題1.10%；90%2.高頻；高頻3.時(shí)序；幅度4.線(xiàn)性；碼間（或ISI）5.100.0三、判斷題1.×2.√3.×4.×5.×6.√7.√8.√9.×10.×四、簡(jiǎn)答題1.預(yù)加重通過(guò)發(fā)送端主動(dòng)提升高頻分量幅度（如增加前沖/后沖電壓），補(bǔ)償傳輸鏈路的高頻損耗，適用于長(zhǎng)距離銅纜或高頻衰減顯著的場(chǎng)景（如PCIe、USB）；去加重通過(guò)衰減低頻分量（降低連續(xù)相同碼元的幅度），相對(duì)提升高頻分量，適用于短距離、低頻分量過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致ISI的場(chǎng)景（如背板互聯(lián)）。2.①垂直張開(kāi)度：反映幅度噪聲容限，值越大抗噪聲能力越強(qiáng)；②水平張開(kāi)度（眼寬）：反映時(shí)序抖動(dòng)容限，值越大抗抖動(dòng)能力越強(qiáng)；③交叉點(diǎn)電壓：評(píng)估直流偏移，偏離50%會(huì)導(dǎo)致判決門(mén)限偏移；④交叉點(diǎn)抖動(dòng)：衡量時(shí)序穩(wěn)定性，抖動(dòng)過(guò)大會(huì)導(dǎo)致誤判；⑤眼圖高度（消光比）：光信號(hào)中反映“1”“0”幅度差異，值過(guò)低影響判決準(zhǔn)確性。3.ISI由傳輸鏈路的頻率響應(yīng)非平坦（如高頻衰減）導(dǎo)致，前一碼元的波形拖尾干擾當(dāng)前碼元判決。抑制方法：①發(fā)送端預(yù)加重：提升高頻分量，減少拖尾；②接收端均衡（FFE/DFE）：通過(guò)濾波抵消前導(dǎo)碼元的影響；③判決反饋均衡（DFE）：利用已判決的碼元抵消其對(duì)當(dāng)前碼元的干擾。4.抖動(dòng)分類(lèi)：隨機(jī)抖動(dòng)（RJ，由熱噪聲等隨機(jī)因素引起）、確定性抖動(dòng)（DJ，包括數(shù)據(jù)相關(guān)抖動(dòng)DDJ、周期性抖動(dòng)PJ、占空比抖動(dòng)DCD）。信號(hào)整形對(duì)確定性抖動(dòng)（如DDJ、PJ）補(bǔ)償效果最佳，可通過(guò)均衡、時(shí)鐘恢復(fù)等技術(shù)抑制；對(duì)隨機(jī)抖動(dòng)（RJ）僅能通過(guò)降低噪聲或提高信噪比間接改善。5.模擬域整形（如線(xiàn)性均衡器）：優(yōu)點(diǎn)是延遲低（<1UI）、硬件簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是無(wú)法處理非線(xiàn)性失真，參數(shù)固定難以自適應(yīng)。適用場(chǎng)景：短距離、低復(fù)雜度鏈路（如SATA、SAS）。數(shù)字域整形（如DSP、DFE）：優(yōu)點(diǎn)是可處理非線(xiàn)性失真、參數(shù)自適應(yīng)；缺點(diǎn)是延遲高（數(shù)UI至數(shù)十UI）、功耗大。適用場(chǎng)景：長(zhǎng)距離、高損耗鏈路（如100G/400G光傳輸、5G前傳）。五、綜合題1.排查流程：（1）光信號(hào)質(zhì)量分析：使用光眼圖儀測(cè)試接收端光眼圖，檢查是否存在閉合（如垂直張開(kāi)度<20%）、交叉點(diǎn)偏移（偏離50%）等問(wèn)題。若眼圖閉合，可能是光模塊發(fā)送端預(yù)失真參數(shù)配置錯(cuò)誤（如未啟用CD補(bǔ)償或PMD補(bǔ)償）。（2）電域信號(hào)整形檢查：提取光模塊輸出的電信號(hào)，使用示波器測(cè)試電眼圖，分析是否存在碼間干擾（ISI）。若電眼圖存在拖尾，可能是接收端數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的均衡器（如FFE/DFE）抽頭系數(shù)配置不當(dāng)，需重新校準(zhǔn)。（3）抖動(dòng)分析：使用抖動(dòng)分析儀測(cè)量總抖動(dòng)（TJ），分解為隨機(jī)抖動(dòng)（RJ）和確定性抖動(dòng)（DJ）。若DJ占比高（>70%），可能是時(shí)鐘恢復(fù)電路（CDR）鎖相環(huán)（PLL）帶寬設(shè)置不合理，需調(diào)整PLL參數(shù)以抑制周期性抖動(dòng)（PJ）。（4）解決方案：①重新配置光模塊發(fā)送端預(yù)加重系數(shù)（如增加高頻補(bǔ)償幅度）；②優(yōu)化接收端DSP的均衡器抽頭（如增加DFE階數(shù)以消除長(zhǎng)ISI）；③調(diào)整CDR的PLL帶寬（如降低帶寬以抑制高頻PJ）。2.測(cè)試方案：（1）測(cè)試場(chǎng)景：PCIe3.0x16鏈路，傳輸速率8Gbps（8GT/s），使用FR4背板（損耗約3dB/英寸@10GHz），鏈路長(zhǎng)度12英寸。（2）使用儀器：高性能示波器（帶寬≥33GHz，采樣率≥80GSa/s）、誤碼儀（支持PCIe3.0協(xié)議）、抖動(dòng)分析儀（支持SJ/DDJ分離）。（3）關(guān)鍵測(cè)試點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)：①發(fā)送端預(yù)加重：測(cè)試TX眼圖模板（符合PCIe3.0規(guī)范Section3.3.2），要求在10%~90%上升沿內(nèi)不觸達(dá)模板邊界，預(yù)加重前沖幅度≥0.3Vpp，后沖幅度≤前沖的50%。②接收端均衡：使用誤碼儀注入偽隨機(jī)碼（PRBS31），調(diào)整接收端