2025年信号整形规范考核试卷及答案

2025年信号整形规范考核试卷及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.以下哪项不属于信号整形的核心目标？A.改善信号眼图张开度B.降低信号本底噪声C.补偿传输链路损耗D.提高信号调制速率2.某高速串行信号经长距离传输后，上升时间由0.8UI增加至1.2UI，此时最有效的整形措施是？A.增加预加重系数B.降低去加重幅度C.减小均衡器增益D.提高时钟频率3.关于抖动容限测试，以下描述错误的是？A.需注入特定频率和幅度的正弦抖动B.测试结果需满足系统误码率要求C.抖动容限越大，系统抗抖动能力越弱D.测试应覆盖信号全带宽范围4.5GNR前传接口eCPRI信号整形中，优先需要补偿的损耗类型是？A.趋肤效应引起的高频衰减B.介质极化导致的相位失真C.连接器接触电阻引起的直流偏移D.环境温度变化导致的阻抗漂移5.某PCIe5.0链路眼图出现“闭眼”现象，经检测发送端预加重正常，最可能的故障点是？A.接收端均衡器配置错误B.时钟恢复电路锁相环失锁C.传输线缆特性阻抗不匹配D.电源模块纹波过大6.信号整形中“过整形”的典型表现是？A.眼图交叉点电压偏移B.高频分量过度放大导致噪声增益C.上升时间小于原始信号上升时间D.抖动容限测试中误码率显著降低7.以下哪种技术不属于数字域信号整形？A.自适应均衡（ADFE）B.预加重（Pre-emphasis）C.判决反馈均衡（DFE）D.最大似然序列检测（MLSD）8.100GBASE-R光模块信号整形中，针对CD（色度色散）的补偿通常采用？A.发送端预失真B.接收端数字信号处理（DSP）C.增加光放大器增益D.调整激光器波长9.评估信号整形效果时，“眼图模板”的主要作用是？A.量化噪声功率B.验证信号是否满足时序和幅度容限C.测量抖动峰峰值D.计算误码率10.某SATA6Gbps链路在高温环境下误码率升高，整形参数调整时应优先增大？A.去加重深度B.预加重前冲幅度C.均衡器直流增益D.时钟偏移补偿量11.关于信号整形中的“线性均衡”和“非线性均衡”，以下说法正确的是？A.线性均衡仅补偿固定损耗，非线性均衡可处理非线性失真B.线性均衡适用于高噪声环境，非线性均衡适用于低损耗链路C.线性均衡通过反馈环路实现，非线性均衡基于前馈滤波D.线性均衡会引入额外噪声，非线性均衡完全抑制噪声12.802.3ck（200G/400GBASE-CR）电接口规范中，信号整形的最大允许插入损耗（IL）在10GHz频率点为？A.3dBB.6dBC.9dBD.12dB13.当信号传输链路存在多个反射点时，最有效的整形措施是？A.增加预加重阶数B.启用判决反馈均衡（DFE）C.降低信号速率D.调整端接电阻值14.汽车以太网（1000BASE-T1）信号整形中，需重点抑制的干扰源是？A.发动机点火噪声B.射频通信信号C.电源纹波D.传感器电磁耦合15.信号整形后“峰均比（PAPR）”升高的主要风险是？A.增加功率放大器线性度要求B.降低时钟同步精度C.减小眼图垂直张开度D.增大传输延迟二、填空题（共10空，每空2分，共20分）1.信号整形中，“上升时间”通常定义为信号从______上升到______所需的时间（填写百分比）。2.预加重技术通过提升______频率分量的幅度，补偿传输链路的______损耗。3.眼图测试中，“交叉点抖动”反映的是信号______的稳定性，“垂直张开度”反映的是______容限。4.数字信号整形中，“前馈均衡（FFE）”主要补偿______失真，“判决反馈均衡（DFE）”主要消除______干扰。5.10Gbps信号的UI（单位间隔）时长为______ps（保留1位小数）。三、判断题（共10题，每题1分，共10分）1.所有高速信号传输都需要进行信号整形。（）2.去加重技术是通过衰减低频分量来相对提升高频分量。（）3.抖动容限测试中，注入抖动的频率越高，系统需要容忍的幅度越大。（）4.眼图模板的制定仅需考虑信号幅度容限。（）5.数字域整形的效果仅取决于算法复杂度，与硬件实现无关。（）6.传输链路的插入损耗随频率升高而增大，因此高频分量需要更多补偿。（）7.预加重系数过大会导致发送端功率谱密度（PSD）超出规范限制。（）8.均衡器增益设置过高会放大接收端噪声，降低信噪比（SNR）。（）9.信号整形只能在接收端实现，发送端无法进行预处理。（）10.5G毫米波信号的大气衰减主要影响低频分量，因此整形时需重点补偿低频。（）四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述信号整形中“预加重”与“去加重”的技术差异及典型应用场景。2.列举眼图测试中需测量的5项关键参数，并说明其对信号质量的影响。3.分析高速串行链路中“码间干扰（ISI）”的产生原因及通过信号整形抑制ISI的两种方法。4.说明抖动（Jitter）的主要分类（至少4类），并指出信号整形对哪类抖动补偿效果最佳。5.对比分析模拟域整形与数字域整形的优缺点，举例说明各自适用的场景。五、综合题（共2题，每题10分，共20分）1.某企业部署400G以太网（400GBASE-DR4）光传输系统，开通后发现误码率（BER）为1×10⁻⁹，略高于规范要求的1×10⁻¹²。经初步检测，光模块发射光功率、接收灵敏度均符合指标，色散补偿模块（DCM）配置正确。请设计一套排查流程，结合信号整形相关知识分析可能原因并提出解决方案。2.设计一个针对10GbpsPCIe3.0链路的信号整形测试方案，要求包含测试场景、使用仪器、关键测试点及判断标准（需明确引用至少3项行业规范）。答案一、单项选择题1.B2.A3.C4.A5.A6.B7.B8.B9.B10.C11.A12.D13.B14.A15.A二、填空题1.10%；90%2.高频；高频3.时序；幅度4.线性；码间（或ISI）5.100.0三、判断题1.×2.√3.×4.×5.×6.√7.√8.√9.×10.×四、简答题1.预加重通过发送端主动提升高频分量幅度（如增加前冲/后冲电压），补偿传输链路的高频损耗，适用于长距离铜缆或高频衰减显著的场景（如PCIe、USB）；去加重通过衰减低频分量（降低连续相同码元的幅度），相对提升高频分量，适用于短距离、低频分量过强导致ISI的场景（如背板互联）。2.①垂直张开度：反映幅度噪声容限，值越大抗噪声能力越强；②水平张开度（眼宽）：反映时序抖动容限，值越大抗抖动能力越强；③交叉点电压：评估直流偏移，偏离50%会导致判决门限偏移；④交叉点抖动：衡量时序稳定性，抖动过大会导致误判；⑤眼图高度（消光比）：光信号中反映“1”“0”幅度差异，值过低影响判决准确性。3.ISI由传输链路的频率响应非平坦（如高频衰减）导致，前一码元的波形拖尾干扰当前码元判决。抑制方法：①发送端预加重：提升高频分量，减少拖尾；②接收端均衡（FFE/DFE）：通过滤波抵消前导码元的影响；③判决反馈均衡（DFE）：利用已判决的码元抵消其对当前码元的干扰。4.抖动分类：随机抖动（RJ，由热噪声等随机因素引起）、确定性抖动（DJ，包括数据相关抖动DDJ、周期性抖动PJ、占空比抖动DCD）。信号整形对确定性抖动（如DDJ、PJ）补偿效果最佳，可通过均衡、时钟恢复等技术抑制；对随机抖动（RJ）仅能通过降低噪声或提高信噪比间接改善。5.模拟域整形（如线性均衡器）：优点是延迟低（<1UI）、硬件简单；缺点是无法处理非线性失真，参数固定难以自适应。适用场景：短距离、低复杂度链路（如SATA、SAS）。数字域整形（如DSP、DFE）：优点是可处理非线性失真、参数自适应；缺点是延迟高（数UI至数十UI）、功耗大。适用场景：长距离、高损耗链路（如100G/400G光传输、5G前传）。五、综合题1.排查流程：（1）光信号质量分析：使用光眼图仪测试接收端光眼图，检查是否存在闭合（如垂直张开度<20%）、交叉点偏移（偏离50%）等问题。若眼图闭合，可能是光模块发送端预失真参数配置错误（如未启用CD补偿或PMD补偿）。（2）电域信号整形检查：提取光模块输出的电信号，使用示波器测试电眼图，分析是否存在码间干扰（ISI）。若电眼图存在拖尾，可能是接收端数字信号处理器（DSP）的均衡器（如FFE/DFE）抽头系数配置不当，需重新校准。（3）抖动分析：使用抖动分析仪测量总抖动（TJ），分解为随机抖动（RJ）和确定性抖动（DJ）。若DJ占比高（>70%），可能是时钟恢复电路（CDR）锁相环（PLL）带宽设置不合理，需调整PLL参数以抑制周期性抖动（PJ）。（4）解决方案：①重新配置光模块发送端预加重系数（如增加高频补偿幅度）；②优化接收端DSP的均衡器抽头（如增加DFE阶数以消除长ISI）；③调整CDR的PLL带宽（如降低带宽以抑制高频PJ）。2.测试方案：（1）测试场景：PCIe3.0x16链路，传输速率8Gbps（8GT/s），使用FR4背板（损耗约3dB/英寸@10GHz），链路长度12英寸。（2）使用仪器：高性能示波器（带宽≥33GHz，采样率≥80GSa/s）、误码仪（支持PCIe3.0协议）、抖动分析仪（支持SJ/DDJ分离）。（3）关键测试点及标准：①发送端预加重：测试TX眼图模板（符合PCIe3.0规范Section3.3.2），要求在10%~90%上升沿内不触达模板边界，预加重前冲幅度≥0.3Vpp，后冲幅度≤前冲的50%。②接收端均衡：使用误码仪注入伪随机码（PRBS31），调整接收端