在任何高速數字電路設計中，處理噪聲和電磁幹擾（EMI）都是一個(ge) 必然的挑戰。處理音視頻和通信信號的數字信號處理（DSP）係統特別容易遭受這些幹擾，設計時應該及早搞清楚潛在的噪聲和幹擾源，並及早采取措施將這些幹擾降到最小。良好的規劃將減少調試階段中的大量時間和工作的反複，從(cong) 而會(hui) 節省總的設計時間和成本。

　　如今，最快的DSP的內(nei) 部時鍾速率高達數千兆赫，而發射和接收信號的頻率高達幾百兆赫。這些高速開關(guan) 信號將會(hui) 產(chan) 生大量的噪聲和幹擾，將影響係統性能並產(chan) 生電平很高的EMI。而DSP係統也變得更加複雜，比如具有音視頻接口、LCD和無線通信功能，以太網和USB控製器、電源、振蕩器、驅動控製以及其他各種電路，所有這些都將產(chan) 生噪聲，也都會(hui) 受到相鄰元器件的影響。音視頻係統中特別容易產(chan) 生這些問題，因為(wei) 噪聲會(hui) 引起敏感的模擬性能的下降，而對於(yu) 離散的數據來說卻不明顯。

　　至關(guan) 重要的是從(cong) 設計的一開始就著手解決(jue) 噪聲和幹擾問題。許多設計第一次都沒有通過聯邦通信委員會(hui) （FCC）的電磁兼容測試。如果在早期的設計中在低噪聲和低幹擾設計方法上花費一些時間，就會(hui) 減少後續階段的重新設計成本和產(chan) 品的上市時間的延遲。因此，從(cong) 設計的一開始，開發工程師就應該著眼於(yu) ：

　　1. 選用在動態負載條件下具有低開關(guan) 噪聲的電源；

　　2. 將高速信號線間的串擾降到最小；

　　3. 高頻和低頻退耦；

　　4. 具有最小傳(chuan) 輸線效應的優(you) 良的信號完整性；

　　如果實現了這些目標，開發工程師就能有效避免噪聲和EMI方麵的缺陷。

　　噪聲的影響及控製

　　對於(yu) 高速DSP而言，降低噪聲是最重要的設計準則之一。來自任何噪聲源的過大的噪聲，都會(hui) 導致隨機邏輯和鎖相環（PLL）失效，從(cong) 而降低可靠性。還會(hui) 導致影響FCC認證測試的輻射幹擾。此外，調試一個(ge) 噪聲很大的係統是極端困難的；因此，要消除噪聲-如果能夠徹底消除的話-則要求在電路板設計中花費大量的功夫。

　　在音視頻係統中，即便是比較小的幹擾，也會(hui) 對最終產(chan) 品的性能產(chan) 生顯著的影響。例如，音頻捕獲和回放係統中，性能將取決(jue) 於(yu) 所用的音頻編解碼的質量，電源的噪聲，PCB布線質量，以及相鄰電路間的串擾大小等。而且，采樣時鍾的穩定度也要求非常高，以避免出現不希望的雜音，如在回放和捕獲過程中的“砰砰”聲和“哢嚓”聲。

　　在視頻係統中，主要的挑戰是消除色彩失真，60Hz“嗡嗡”聲以及音頻敲擊聲。這些對高質量視頻的係統都是有害的，例如安全監控方麵的應用。實際上，上述這些問題通常都與(yu) 視頻電路板的設計不良有關(guan) 。具體(ti) 包括：電源噪聲傳(chuan) 到視頻的DAC輸出上；音頻回放引起電源的瞬變；音頻信號耦合到了高阻抗的視頻電路的信號線上。

　　這些典型的視頻問題源包括：同步和像素時鍾的過衝(chong) 和欠衝(chong) ；影響色彩的編解碼和像素時鍾的抖動；缺少端接電阻的圖像失真；音視頻隔離較差引起的閃爍。

　　音視頻應用容易產(chan) 生的噪聲幹擾問題，對於(yu) 所有要求具有很低誤碼率的通信係統來說也是常見的。在通信係統中，輻射不僅(jin) 僅(jin) 產(chan) 生EMI問題，還會(hui) 阻塞其他的通信信道，從(cong) 而引起虛假的信道檢測。采用適當的電路板設計技術、屏蔽技術以及RF和混合的模擬/數字信號的隔離等技術，就可以解決(jue) 這些挑戰。

　　在高速DSP係統中有許多潛在的開關(guan) 噪聲源，包括：信號線間的串擾；傳(chuan) 輸線效應引起的反射；退耦電容不合適所引起的電壓降低；高電感的電源線，振蕩器和鎖相環電路；開關(guan) 電源；線形調整器不穩定性所引起的大容性負載；磁盤驅動器。

　　這些問題由電耦合和磁耦合共同產(chan) 生。電耦合的產(chan) 生是由於(yu) 相鄰信號和電路的寄生電容和互感所引起，而磁耦合的形成是由於(yu) 相鄰的信號線形成輻射天線所導致。如果輻射幹擾足夠強的話，將會(hui) 導致能夠摧毀其他係統的EMI問題。

　　當高速DSP係統中的噪聲無法根本消除時，則應該將其減到最小。電子元器件內(nei) 部都有噪聲，故仔細地選擇器件特性，並選用適當的器件是至關(guan) 重要的。除了器件的正確選擇外，還有兩(liang) 種通用的技術，即PCB布線和回路退耦可以幫助控製係統噪聲。一個(ge) 優(you) 秀的PCB布線將降低噪聲通道產(chan) 生的可能性。另外，還減小了能夠傳(chuan) 播到印製線和電流回路上的輻射，退耦避免相鄰電路產(chan) 生的噪聲影響。最好的方法是從(cong) 源頭上濾除噪聲，不過也可以使相鄰的電路對噪聲不敏感或者消除噪聲的耦合通道。