abczcw1983的个人空间动态-电子工程世界

abczcw1983

动态发布点评好友关于

2024-11-26
回复了主题帖：《硬件设计指南从器件认识到手机基带设计》-传输线下的高速信号

想真正的理解高速信号需要看书哦
发表了主题帖：《硬件设计指南从器件认识到手机基带设计》-传输线下的高速信号

传输线原理通常应用在高速信号（数字信号和射频信号）上。高速数字信号与射频信号在传输线原理方面的紧密联系。传输线基本理论对二者的共性约束，分析信号在传输线中传播时的特性变化、阻抗匹配要求以及反射与衰减现象等多方面的关系，能解释高速数字信号与射频信号在传输线环境下的内在原理关联，为相关通信工程与电子技术领域提供理论参考与技术指导。无论是高速数字信号在短距离高速数据链路中的传输，还是射频信号在无线通信系统中的长距离传播，都需要遵循传输线的基本规律。深入理解高速数字信号和射频信号与传输线原理之间的关系，对于优化通信系统设计、提高信号传输效率和可靠性具有极为重要的意义。对高速信号的定义大家各持己见。刚开始工作时接触的是数字信号TTL，LVTTL，我以为100M以上的就算高速信号。后来慢慢用到LVDS,LVPECL等电平。我理解高速信号从1G到2.5G，只要求过高速信号的阻抗匹配。后来画了个2.5G的背板，以为失误阻抗有点问题，结果还是能用，彻底颠覆了我对高速信号的认知。而书中也正确地讲解了如何定义高速信号。通常对于高速数字信号，当传输线的特性阻抗与信号源内阻以及负载阻抗不匹配时，会发生信号反射。例如，在高速数字电路中，常用的 PCB 传输线，如果特性阻抗设计不合理，数字信号的上升沿和下降沿等快速变化部分会产生反射，导致信号失真，影响数字系统的时序和误码率。但是想通频率的传输线，高速数字信号会比射频信号容忍度高一些。对于射频信号，特性阻抗匹配同样至关重要。在射频发射系统中，传输线特性阻抗与天线阻抗匹配不良会导致发射功率无法有效传输到天线辐射出去，造成能量损耗和辐射效率降低。在接收端，传输线与射频前端电路的阻抗匹配影响着接收灵敏度。例如，在手机射频接收链路中，若传输线与低噪声放大器输入阻抗不匹配，会使接收到的微弱射频信号在传输线上产生反射和衰减，降低信号质量。对于高速数字信号，如在高速差分信号传输的背板或线缆中，连接器处的阻抗变化会引起反射。这种反射可能会使数字信号的眼图闭合，增加误码率。在射频信号传输中，例如在射频同轴电缆与天线连接处，如果阻抗不匹配，反射波会与入射波叠加，在传输线上形成驻波，导致传输效率降低，并且可能引起发射机或接收机的工作不稳定。高速数字信号和射频信号在传输线中传播时都会有衰减。对于高速数字信号，其高频分量由于传输线的趋肤效应（使电阻增大）和介质损耗等因素，衰减相对较大。这会导致数字信号的带宽受限，信号完整性变差。射频信号的衰减与传输线的长度、频率、介质损耗角正切以及导体损耗等因素有关。在长距离的射频传输线路中，如微波中继通信中的同轴电缆或波导传输线，信号的衰减会限制通信距离，需要采用中继放大等技术来补偿衰减。高速数字信号与射频信号在传输线原理方面存在诸多紧密的关系。从传输线的基本理论框架，到特性阻抗匹配要求、反射与衰减现象等，二者都遵循相似的规律且相互影响。在通信工程实践中，无论是高速数字电路设计还是射频通信系统构建，都需要充分考虑传输线原理对信号传输的影响，通过合理设计传输线参数、优化阻抗匹配等措施，确保高速数字信号和射频信号能够高效、可靠地在传输线上传输，从而推动现代通信技术朝着更高速度、更远距离和更稳定性能的方向发展。书中的讲解比较透彻，可以仔细研读。
2024-11-25
回复了主题帖：《硬件设计指南从器件认识到手机基带设计》-硬件设计中的傅里叶变换

书里实例的讲解用了matlab。很多硬件工程师不常用，仔细看一下也能懂，都是比较基础的。
发表了主题帖：《硬件设计指南从器件认识到手机基带设计》-硬件设计中的傅里叶变换

傅里叶变换的介绍是硬件书籍中不常见的。通常的硬件工程师工种分类包括数字硬件工程师，模拟硬件工程师，射频硬件工程师等。职位稍少的还有天线工程师，电源工程师。一般硬件工程师工作涉及单时域或者单频域的较多。本人因为工作关系，做过雷达模拟器和卫星接收机相关产品，在做硬件设计的同时写过一些上下变频功能的FPGA程序。又做过较复杂的路由器产品，因此对时域和频域信号都有所了解。时域是描述信号能量和时间的变化关系。也就是在坐标轴上体现信号幅度和时间的对应，反应了信号的周期变化，我们看见的信号可能是多个频率混合叠加在一起的。对于绝大部分工程师来说，时域的应用会更多。很多软件工程师都需要了解。而频域是描述频率本身所在空间的坐标。也就是频率和幅度的对应关系。简单来说时域上通常只能看见一个频率，能看见它的变化。而频域上能看见不同的频率，但是只能看见它的积分值。时域到频域的转换需要傅里叶变化。也就是我们大学学习高数中的一部分。而信噪比（SNR）则是在频域下观察信号的重要指标。信噪比是衡量信号质量的重要指标，它定义为信号功率与噪声功率的比值。SNR通常以分贝（dB）为单位表示，计算公式为SNR(dB)=10×log10(SNR)。高SNR意味着信号质量较好，而低SNR则可能导致信号失真或通信失败。傅里叶变换在信噪比评估中起着重要作用。由于SNR定义为信号功率与噪声功率的比值，而傅里叶变换能够将信号分解为不同频率的正弦波分量，因此可以通过傅里叶变换来分别计算信号和噪声的功率。在频域中，信号和噪声通常具有不同的频谱特性，因此可以通过设置阈值来区分信号和噪声，从而计算SNR。虽然傅里叶变换本身不能直接提高SNR，但它为信号处理提供了有力的工具，从而间接地提高了SNR。以下是几种利用傅里叶变换优化SNR的方法：滤波是信号处理中常用的一种方法，它可以通过设计一个合适的频域窗函数来去除不需要的频率成分。在频域中，信号和噪声通常具有不同的频谱特性，因此可以通过滤波来去除噪声，从而提高SNR。常见的滤波方法包括带通滤波、带阻滤波等。此外，还可以利用去噪算法来进一步减少噪声的影。通过傅里叶变换，可以将信号从时域转换到频域，进行频谱分析。频谱分析可以揭示信号中不同频率成分的强度或幅度，从而帮助识别信号和噪声。在频谱分析中，可以通过观察信号的频谱特性来确定噪声的来源和类型，进而采取相应的措施来去除噪声或优化信号。例如，在通信系统中，可以通过频谱分析来确定信号的带宽和调制方式，从而选择合适的滤波器和解调器来优化通信性能。本书对于傅里叶变化和信噪比的概念进行了理论上的讲解，并应用实例展示了不同参数频域下信号的变化。对于硬件工程师来说是一本易读的教材。
2024-08-20
发表了主题帖：《硬件设计指南从器件认识到手机基带设计》-读后感

最近有幸收到EEWorld官方的《硬件设计指南》一书。作为曾经已硬件工程师的岗位从事过雷达，卫星，交换机，安防等产品的研发工作的我。本想将这本当做查漏补缺和增加相关行业硬件设计经验的书来阅读，结果实际读的非常慢。再看过十几页后我翻到了书的最前面看作者简介，通常情况下工程师是不太关注这些的。作者郑春厚是小米前硬件工程师，开发过多款手机&平板硬件产品。也正因为长期作为一线工程师，才能写出如此接地气的书。文章共分为6个章节。其中第一个章节就分立器件的参数，理想模型和实际做了详细讲解。从1.1~1.6介绍了基本的分立器件应该怎么用，怎么用不好。作为经见过各种野路子工程师，本想吐槽实际工程师都是能用就行，好和不好的区别就是二分法的能不能用。后面的1.7就举了几个例子解读实战案例中常见的细节问题。就实际应用而言本书的讲解比大学的模电和电路深刻和易读的多。第2~6章和第一章一样是前面讲理论，后面讲实战案例。其中第2章，第3章按功能分别讲了电路板上电源的设计和模拟信号的设计。第4章讲整体的信号完整性基础。第5章就手机产品讲了整个手机系统的硬件设计，从系统分析到各功能部分拆解，最后到各接口功能电路的实现。还包括电池充放电的基本原理。第六章讲了基本测试设备的原理和使用。尽管这本书写的很好，但是200多页的篇幅无法完全尽述硬件设计。硬件设计的学习本就是一个系统性的工程。硬件设计也不同于软件设计，学一些就可以试着干一些，同时硬件设计完之后的调试成本也比软件要高很多，所以无法像软件一样快速的迭代。硬件工程师需要较长的时间周期才能上手工作，同时需要加的细心。目前我只细读了本书的前三章，后面还需要很多的时间才能读完。后续读完再和大家分享。像前面写的只有不断地学习，细心地专业，我们的水平才能得以提升。希望能和大家共勉。最后感谢EEWorld官方的送书。
2024-08-08
回复了主题帖：共读入围名单：《硬件设计指南：从器件认知到手机基带设计》

个人信息无误，确认可以完成评测计划