网络 SERDES 的串行数据速率已达到 28Gbps，并且还在不断发展。在如此高的数据速率下，即使是很小的 PCB 走线也会充当传输线，通过衰减和色散降低信号完整性。很难在芯片球处监控 SERDES 发射器输出。通常，信号将被带到 SMA 或 SMP 连接器，由
示波器监控。但是，由于 IC 和连接器之间存在传输线，信号特性会发生变化。挑战在于监控 SERDES 引脚的信号性能，这可以通过去嵌入走线的影响来实现。该设计理念描述了一种去嵌入传输线的方法。
假设 H(s) 是迹线的脉冲响应，如果 X(s) 是输入信号，数学上：
Y(s) = H(s) * X(s)
X(s) = Y(s) * H -1 (s)
我们可以将 H -1 (s) 实现为 FIR
滤波器，使用 MATLAB 确定滤波器系数（链接到文章末尾的文件）。
迹线的 H(s) 可以使用网络
分析仪通过测量 Sdd21 来测量。我们需要确定 FIR 滤波器的系数 (h f (t))，其频率响应 (H f (s)) 接近上面测量的 Sdd21 的倒数，即 H f (s) = H -1 (s ). 用于计算滤波器系数的方法是从某些系数开始 并计算频率响应。计算 H(s) 和 H f (s)之间的幅度误差。使用优化算法，改变系数以化平方和误差。
参考FIR_filter_design.m ，nc 是FIR滤波器的系数个数，drate是输入串行数据的数据速率，单位Gbps。选择fs使得fs / drate是一个整数。这将定义一位中存在的系数的数量。ncbit 给出了相邻系数之间的时间差。令N为频率响应 H f (s) 中的点数，numfpts = N/2 为奈奎斯特范围内的频率点数。滤波器传递函数的奈奎斯特频率为fs /2。定义频率范围finmin 到finmax ，在其上计算幅度误差。
滤波器的奈奎斯特频点由下式给出：
Hz 1 = (k* fs )/(2* numfpts )，其中 k = 0 到 numpts-1
进行插值以计算 Hz 1 频率点处的 Sdd21 幅度。将滤波器系数初始化为某个值。使用freqz MATLAB 函数计算滤波器频率响应的幅值 ，并确定插值后获得的 Sdd21 幅值数据之间的误差。使用 MATLAB fminbnd函数化平方和误差 。化算法可以通过多种方式实现；此处提供的代码只是实现它的一种方式。
实验结果
为了演示 FIR 滤波器的效果，使用了 Keysight 86100D 采样示波器和 Tektronix BERTScope，生成 10.3125Gbps 的码型。BERTScope 的输出连接到 DSO，波形存储在示波器存储器中，如图2 （洋红色）所示。BERTScope 输出然后连接到 PCB 上的传输线；通道的 SDD21(dB) 曲线如图1所示. 通道的输出连接到 DSO（黄色迹线）。信道引起的衰减和色散显着降低了波形。在范围的数学选项中，有一个线性均衡器块，它将滤波器系数作为输入。在信号路径中插入线性均衡器块并输入滤波器系数。块的输出是绿色迹线。FIR 滤波器去除了通道的 ISI 影响并很好地还原了波形。
图1 PCB走线的Sdd21
从 MATLAB 代码中得到的 FIR 系数为：
0.766, -0.115, -0.097, -0.119, -0.090, -0.099, -0.083, -0.033, 0.028, 0.015, 0.042, 0.013, 0.024, -0.008, 0.002, -0.019, 0.000, -0.015, -0.015, , 0.011, -0.007, 0.021, -0.002, 0.014, -0.009, 0.009, -0.018, 0.003, -0.022
图 2 BertScope PRBS7 输出（洋红色）；PCB 走线输出端的信号（黄色）；FIR 滤波器输出（绿色）
结论
该滤波器通过消除 PCB 迹线引起的衰减，显着提高了信号完整性。处理可以在示波器中完成、离线、在硬件中实现等。
之间有一些差异 BertScope输出和filter输出，可能是以下原因：
个 UI 中有一些峰值。这是由于滤波器系数 a2、a3 和 a4 的值很大。大多数高频放大是由这些系数完成的，这会导致峰化。可以修改算法来纠正这个问题。
H1(s) 应使用 LPF 函数进行频带限制。这将提供一个带限滤波器，并且应该在整个传递函数上将误差化。这也有望减少个 UI 中的峰值。在本文中，通过定义 fmin 和 fmax 来限制滤波器的带宽，这会引入错误。
在确定滤波器系数时不包括相位信息，这会引入一些误差。
通过在设计算法中进行这些修正，可以改进滤波器系数的计算。
