표제지
요약
Abstract
목차
제1장 서론 및 배경 이론 14
1.1. 서론 14
1.2. 비동기 히스토그램 모니터링 시스템 15
1.3. 히스토그램 17
1.3.1. 비동기 클럭과 데이터 간 위상 관계 17
1.3.2. 샘플링 포인트에 따른 히스토그램 18
1.3.3. 데이터 신호 품질과 비동기 히스토그램 간 관계 19
1.4. 적응형 등화 시스템 20
1.4.1. CTLE 21
1.4.2. 경사 하강 알고리즘 24
제2장 적응형 등화 시스템 구조 27
2.1. 눈 열림 모니터링 방법 27
2.1.1. 통계적 시그마 추적 방법 28
2.1.2. 마스크 이용 방법 30
2.1.3. 신호 카운팅 기반의 눈 열림 모니터링을 이용한 방법 32
2.2. 비동기 클럭 히스토그램 이용 방법 33
제3장 제안하는 시스템 설계 36
3.1. 히스토그램 모니터링 시스템 설계 36
3.1.1. 샘플러 38
3.1.2. 타이밍 카운트 제어 블록 39
3.1.3. 메모리 제어 블록 41
3.1.4. 프로세서 블록 42
3.2. 눈 열림 면적 계산 회로 설계 44
3.3. 적응형 등화 시스템에 대한 설계 48
제4장 실험 결과 및 고찰 52
4.1. 비동기 히스토그램 모니터링 시스템 설계 검증 52
4.1.1. 샘플러 모의실험 52
4.1.2. 타이밍 제어 블록 모의실험 54
4.1.3. 눈 열림 면적 계산 블록 모의 실험 55
4.1.4. 메모리 제어 모의실험 56
4.1.5. 시리얼 통신 출력 검증 57
4.3. 적응형 등화 시스템에 대한 설계 검증 59
4.4. ZC706 보드와 KC705 보드를 이용한 시스템 설계 검증 62
4.5. ZC706 보드와 아날로그 칩을 이용한 시스템 설계 검증 64
4.6. 전체 시스템 성능 70
제5장 결론 73
참고문헌 75
표 4.1. 등화 전후의 아이 다이어그램 파라미터의 변화 61
표 4.2. 데이터 속도에 따른 등화 전후 눈 열림 면적 69
표 4.3. 전체 시스템을 구현하는데 걸린 소요시간 70
표 4.4. 전체 시스템 성능의 요약 71
표 4.5. 적응형 등화 시스템 비교 71
그림 1.1. 아이 다이어그램 16
그림 1.2. 아이 다이어그램과 비동기 클럭을 이용한 히스토그램 17
그림 1.3. 아이 다이어그램과 비동기 클럭의 상관관계 18
그림 1.4. 샘플링 포인트의 위상에 따른 데이터 히스토그램 19
그림 1.5. 등화 상태에 따른 데이터 히스토그램 20
그림 1.6. CTLE를 사용한 리시버의 채널 응답 21
그림 1.7. 일반적으로 사용하는 Active CTLE의 구조 및 전달 함수 22
그림 1.8. 저항과 커패시터의 값에 의한 CTLE 이득 24
그림 1.9. 경사 하강 알고리즘 25
그림 1.10. 경사 하강 알고리즘의 극소점 수렴에 관한 문제 26
그림 2.1. 눈 열림 모니터링 시스템의 일반적인 구조 28
그림 2.2. 정규 분포 곡선을 갖는 입력 신호에서 아이 다이어그램 및 분포 함수 29
그림 2.3. SS-EOM 시스템의 구조 29
그림 2.4. 마스크를 이용한 눈 열림 모니터링 방법 30
그림 2.5. 마스크를 이용한 눈 열림 모니터링 시스템의 동작 원리 31
그림 2.6. 카운터 출력의 누적 블록을 이용한 눈 열림 높이 및 폭 계산 31
그림 2.7. 카운터 누적 값을 이용한 최적 샘플링 위상 및 크기 계산 32
그림 2.8. 비동기 클럭을 이용한 적응형 등화 시스템의 구조도 33
그림 2.9. 3비트 신호 패턴에서 1을 검출할 확률 35
그림 2.10. 가우시안 분포에서 99%의 신뢰도를 갖는 임계값 35
그림 3.1. 제안하는 전체 시스템의 구조 36
그림 3.2. 신호 카운팅 방식의 히스토그램 모니터링 시스템의 구조도 37
그림 3.3. 제안하는 샘플러의 블록 다이어그램 38
그림 3.4. 샘플러의 회로도 38
그림 3.5. 타이밍 카운트 제어 블록의 구조도 40
그림 3.6. 타이밍 카운트 제어 블록의 동작 40
그림 3.7. (a) DAC의 구조 (b) 데이터 눈(eye)에서 샘플링 레벨 41
그림 3.8. 메모리에 저장되는 히스토그램 데이터 42
그림 3.9. 히스토그램 데이터 출력 메모리 블록 42
그림 3.10. Zynq 구성 블록도 43
그림 3.11. 아이 다이어그램과 데이터 히스토그램의 유사성 45
그림 3.12. 아이 다이어그램과 히스토그램 및 계산된 눈 열림 면적의 관계성 46
그림 3.13. 카운터 출력을 이용한 히스토그램 데이터 계산 46
그림 3.14. 히스토그램 데이터를 이용한 눈 열림 폭과 높이 계산 47
그림 3.15. 등화기 계수의 조절 흐름도 50
그림 3.16. 경사 하강 알고리즘을 사용한 등화 계수의 조절 흐름도 51
그림 4.1. 채널 통과 데이터 출력 모의 실험 53
그림 4.2. 샘플러 카운터 출력 모의 실험 53
그림 4.3. 히스토그램 출력 모의 실험 (a) C값의 변화에 따른 히스토그램 변화,... 54
그림 4.4. 타이밍 컨트롤러 블록 제어 모의실험 55
그림 4.5. 눈 열림 면적 계산 블록 모의 실험 (a) 샘플러에서 받아온 카운트... 56
그림 4.6. 메모리 제어 블록 모의실험 (a) A포트를 이용한 쓰기동작, (b)... 57
그림 4.7. 시리얼 모니터 출력 검증 58
그림 4.8. 등화기 계수 조절에 따라 출력된 히스토그램과 아이 다이어그램의... 61
그림 4.9. ZC706 보드와 KC705 보드를 이용한 동작 검증 구조 63
그림 4.10. 전체 시스템의 동작 검증 구조 63
그림 4.11. 시스템 동작 검증을 위한 구조 64
그림 4.12. 시스템의 동작 검증 65
그림 4.13. 출력 데이터의 아이 다이어그램과 히스토그램 (a) 1Gb/s, (b)... 68