PAM-3,PAM-4技术简述

PAM-3技术简述

传统的数字信号最多采用的是NRZ（Non-Return-to-Zero）信号，即采用高、低两种信号电平来表示要传输的数字逻辑信号的1、0信息，每个信号符号周期可以传输1bit的逻辑信息；而PAM信号则可以采用更多的信号电平，从而每个信号符号周期可以传输更多bit的逻辑信息。数据线可以携带-1、0或+1。该系统所做的实际上是将两个PAM-3传输合并为一个3位数据信号，例如000是一个-1，后面是一个-1。这变得很复杂，所以这里有一个表格。

当我们将 NRZ 与 PAM-3 和 PAM-4 进行比较时，我们可以看到 PAM-3 的数据传输率处于NRZ和PAM-4的中间。在这种情况下使用 PAM-3 的原因是为了实现更高的带宽，而没有 PAM-4 需要启用的额外限制。

PAM-4技术简述

PAM4信号采用4个不同的信号电平来进行信号传输，每个符号周期可以表示2个bit的逻辑信息（0、1、2、3）。下图是典型的NRZ信号的波形、眼图与PAM4信号的对比.

在数字电路独领风骚的时代，当带宽的发展已经到了极致的时候，利用类似模拟信号进行传输数字信息的手段有效提升了信号的传输速率。由于PAM4信号每个符号周期可以传输2bit的信息，因此要实现同样的信号传输能力，PAM4信号的符号速率只需要达到NRZ信号的一半即可，因此传输通道对其造成的损耗大大减小。随着未来技术的发展，也不排除采用更多电平的PAM8甚至PAM16信号进行信息传输的可能性。

由于PAM4存在每符号2位，4符号电平和每UI 3眼图，每个符号周期可以传输两倍于NRZ的信息。其实PAM4信号的概念并不新鲜，比如在最普遍使用的100MBase-T以太网中，就使用3种电平进行信号传输；而在无线通信领域中普遍使用的16QAM调制、32QAM调制、64QAM调制等，也都是采用多电平的基带信号对载波信号进行调制。

PAM4信号为4电平脉冲幅度调制，可以显示比传统数字信号更多的bit逻辑信息，但其实另一方面在PAM4信号设计测试过程中遇到的挑战则尤为严峻：

比如PAM4信号对噪声更敏感，同样的系统噪声，PAM4信号约有9.5dB的信噪比；比如在PAM4信号有16种切换状态，因此会导致上、下眼图在垂直方向上的不对称，眼图的非线性问题也较易发生。

比如PAM4信号的虽然降低了信号的符号率，但10dB以上的通道损耗还是会使得接收端信号眼图完全闭合，因此，对于PAM4信号，发送端的预加重和接收端的信号均衡.

随着社会对数据的需求不断增长，基于NRZ类型编码的旧调制方案越来越难以跟上节奏，PAM信号是继NRZ(NonReturn－to－Zero)后的热门新一代信号传输技术，也是多阶调制技术的代表，当前已被广泛应用在高速信号互连领域。

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