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随着数据传输速率的不断攀升,传统的非归零(NRZ)信号在高速通信系统中的性能瓶颈逐渐显现。为进一步突破传输速率极限,业界引入了更高效的信号编码方式——PAM4(四级脉冲幅度调制)。

一、从NRZ到PAM4:编码方式的演进

在数字通信系统中,信号编码方式直接决定了数据的传输效率与系统复杂度。NRZ编码作为传统主流技术,采用两个电平分别表示逻辑1和逻辑0,其优势在于结构简单、抗干扰能力强,但在带宽受限场景中传输能力有限。

PAM4则以四个幅度电平表示00、01、10、11四种比特组合,每个符号承载2个比特信息,使得在相同符号率(Baud rate)条件下,数据吞吐量提升一倍。例如:

若NRZ符号率为28Gbaud,数据速率即为28Gbps;

若PAM4符号率为28Gbaud,数据速率则达56Gbps。

这一倍速率提升,使得PAM4成为突破铜线带宽瓶颈的关键技术。

二、PAM4在高速通信系统中的应用

  1. 高速以太网:突破铜缆传输瓶颈
    IEEE 802.3bj标准规定了100Gb/s以太网在背板与线缆中的传输方式。传统NRZ在铜介质中因带宽限制难以实现更高速率,PAM4则通过每符号传输2比特,在保持相同波特率的情
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