1.1　高速信号传输工程化技术问题

当前，无论是消费类电子产品、商用类电子产品，还是专用电子产品，其处理能力均达到了较高的水平，尤其是一些具有标志性的技术指标，如处理器主频已经达到GHz，其中的某些电信号传输速率已达到Gbps以上。

如苹果手机iPhoneX，搭载2.4GHz处理器和3GB内存，大大提高了系统运行的效率，操作起来更加快速、便捷，其接口信号速率达到480Mbps；而苹果笔记本MacBook Pro，其处理器为六核Intel CPU，主频达2.6GHz，以太网口信号传输速率可达1Gbps；又如航空机载显示控制计算机，其处理器主频一般为GHz级，DVI视频信号传输速率高达1.65Gbps。

1.1.1　高速信号传输工程化技术内容

如果某个正在研制的电子产品具有DVI视频信号处理功能和接口，则电子工程师对该产品的DVI信号传输进行开发设计时，必须对有关DVI信号传输所涉及的以下问题给出工程化的技术解决方案，使得产品在性能、可靠性、可制造性和成本等方面取得平衡。

第一，如何界定DVI信号传输是高速信号传输还是低速信号传输，以便设计出既能满足传输性能要求又能有效控制制造成本的传输线，保证产品综合性能最优，而不仅仅是某单项性能指标最优。

第二，如何进行DVI信号的PCB布线设计和电缆选择，以保证信号在传输过程中保持其波形的失真在可容许的范围内，即被称为高速信号传输信号完整性的工程化技术。

第三，如何为DVI信号发生器和接收器芯片设计电源供电单元，以保证信号发生器和信号接收器能够正常工作，且不影响其他共电源芯片的正常工作，即被称为高速信号传输电源完整性的工程化技术。

第四，如何设计DVI信号传输线和屏蔽，以保证DVI信号在传输过程中具有一定程度的抗干扰能力，且不会对附近其他信号产生不可容许的干扰，即被称为高速信号传输电磁兼容性的工程化技术。

第五，在电子产品调试过程中，如果出现高速信号传输失败的问题，如DVI信号传输时数据接收不稳定，如何对出现的问题给出解决思路，对哪些信号进行测试，如何对测试的结果进行分析，并给出解决方案并最终消除问题，即被称为高速信号传输问题分析的工程化技术。

高速信号传输工程化技术就是对高速信号传输给出具有适度性能、适度成本、适度可靠性和适度制造性等综合良好性能的技术解决方案。所谓适度就是指性能指标满足用户要求，并达到相关国际标准、国家标准和行业标准。

1.1.2　高速信号传输的界定标准

高速信号传输所涉及的第一个概念和技术，就是界定信号传输是高速信号传输还是低速信号传输。

从工程设计角度来看，高速信号可以定义为：需要对其传输线进行设计，以确保在传输过程中其波形失真度可以接受的那些信号。

界定高速信号传输的依据有以下两条。

①对于模拟信号，所有模拟信号传输都应该看作高速信号传输，因为模拟信号传输一般要求传输过程中具有很小的波形失真度。

②对于数字信号，通过分析，若设计该数字信号传输线需要考虑阻抗才能保证信号传输到目的处的失真度可接受，这种情况下的数字信号就是高速信号。

原因在于：对应某个数字信号，如果其传输线设计不当而在某些位置出现阻抗突变，则信号在此处会发生反射，反射的信号向着与信号传输方向相反的方向传输，若再遇到阻抗突变，会再次发生反射，信号与反射信号叠加在信号采集处，会影响采集器对信号的判断。

由天线原理可知，如果反射点恰好处于信号某个有效谐波波长的1/4处，则在该段传输线上任意位置入射信号和反射信号的相位相同，电流方向相反，信号幅值叠加，该段传输线构成射频发射天线。因此，一般情况下，如果其传输线长度大于该数字信号有效最高谐波（一般为基频的3~5倍）波长的1/4时，该数字信号相对该传输线就是高速信号。

需要注意的是，数字信号是否为高速信号，除了与信号的频率，还与传输它的线路长度有关。