一种用于高速通信的混合基带系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于高速通信的混合基带系统，包含：包含相位旋转器的模数载波恢复模块，其连接到高速通信系统的输出，所述模数载波恢复模块用于接收高速通信系统解调下来的信号并通过恢复发射机的相位来消除载波偏差对所述信号的影响；数据反馈均衡模块，其连接到所述模数载波恢复模块，用于均衡所述模数载波恢复模块输出的信号从而减小码间干扰的影响，进而增加信噪比；时钟和数据恢复模块，其连接到所述数据反馈均衡模块，用于恢复时钟并解调所述数据反馈均衡模块输出的信号以获取并输出最终解调信号。与现有技术相比，本发明专利技术的系统在保证信号传输处理精度以及准确度的前提下简化了接收机的基带设计并节约了功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，具体说涉及一种用于高速通信的混合基带系统。
技术介绍
随着通信技术的不断发展，现有技术中提出了60GHz毫米波高速通信系统。60GHz毫米波高速通信系统的标准相对于传统的通信占用的信道带宽高达7GHz或者更大(比如美国将免许可的频率范围为57GHz到64GHz)，从而为超高速的通信速率提供了可能性。目前的60GHz毫米波通信的速率能够达到Gbps，而802.11n标准和无载波通信技术(UltraWideband，UWB)只能实现600Mbps和480Mbps。相对于传统的通信系统标准，60GHz频段的通信系统有很多优点。首先，由于60GHz频段无线信号的方向性很强，从而不同方向上的60GHz通信系统的通信信号相互干扰很小；除此以外，目前已知的无线通信标准的载波都远远小于60GHz，来自其他通信系统的通信系统间干扰也因此很小，几乎忽略不计。其次，60GHz上的信号在自由空间上的损耗很大，达到15dB/km，而且障碍物对60GHz的毫米波衰减也很大，因此，60GHz上的短距离无线通信具有在高安全性上的天然优势。再次，集成电路单片设计的60GHz的通信系统相对于传统的通信标准要求的元器件尺寸更小，从而可以降低成本。目前60GHz毫米波通信系统正处于火热的研究当中，已有的标准也不统一，包括IEEE标准化组织推出的802.11ad、由LG和松下等成立的WirlessHD工作组推出的WirelessHD1.1以及由Intel和Nokia等组成的WiGig联盟制定的WiGig1.0。多种不统一的制式标准导致了不同系统架构的间难以实现兼容匹配。另外，目前较多60GHz毫米波通信系统设计采用的架构仍然是传统的收发机模式，这种模式通常将射频前端、模拟基带和数字基带分开设计，因此造成模拟基带电路和数字基带电路之间需要一个模数转换器ADC。由于60GHz毫米波通信的通信数据率非常高，相对应要求的ADC性能很高，从而造成ADC设计难度和功耗往往很大。除此以外，由于高达Gbps数据率的通信，数字基带电路的翻转速度将很快，造成数字基带电路的功耗也很大。因此，针对现有技术中60GHz毫米波通信系统存在的问题，需要一种新的用于高速通信的混合基带系统。
技术实现思路
针对现有技术中60GHz毫米波通信系统存在的问题，本专利技术提供了一种用于高速通信的混合基带系统，所述系统包含模数载波恢复模块、数据反馈均衡模块以及时钟和数据恢复模块，其中：所述模数载波恢复模块包含相位旋转器，其连接到高速通信系统的输出，所述相位旋转器用于旋转输入信号的相位，所述模数载波恢复模块用于接收高速通信系统解调下来的信号并通过恢复发射机的相位来消除载波偏差对所述信号的影响；所述数据反馈均衡模块连接到所述模数载波恢复模块，用于均衡所述模数载波恢复模块输出的信号从而减小码间干扰的影响，进而增加信噪比；所述时钟和数据恢复模块连接到所述数据反馈均衡模块，用于恢复时钟并解调所述数据反馈均衡模块输出的信号以获取并输出最终解调信号。在一实施例中，所述模数载波恢复模块还包含第一误差检测器以及第一环路滤波器，其中：所述第一误差检测器连接到所述时钟和数据恢复模块的输出上，用于检测所述最终解调信号从而获取第一误差信号；所述第一环路滤波器与所述第一误差检测器相连，所述第一环路滤波器基于所述误差信号输出用于控制所述相位旋转器的第一控制字；所述相位旋转器与所述第一环路滤波器相连，所述相位旋转器在所述第一控制字的控制下将输入信号旋转相应的相位后输出。在一实施例中，所述数据反馈均衡模块包括用于放大信号的第一放大器以及用于传输信号的第一信号通路，其中：所述第一放大器的输入与所述模数载波恢复模块的输出相连；所述第一信号通路的输入与所述第一放大器的输出相连，所述第一信号通路的输出为所述数据反馈均衡模块的输出。在一实施例中，所述数据反馈均衡模块还包含数据反馈均衡器，所述数据反馈均衡器包括：第二误差检测器，其与所述时钟和数据恢复模块的输出相连，用于检测所述最终解调信号从而获取第二误差信号；数据采样器，其连接到所述第一信号通路，用于采集所述第一信号通路上传输的模拟信号并将采集到的所述模拟信号转换为数字采样信号；第二环路滤波器，其与所述第二误差检测器以及所述数据采样器相连，用于基于所述第二误差信号以及所述数字采样信号输出第二控制字；第一均衡电流源支路，其与所述第二环路滤波器相连并连接到所述第一信号通路上所述数据采样器接入点与所述第一放大器输出之间的位置，用于基于所述第二控制字向所述第一信号通路输出特定大小和方向的第一支路电流以均衡所述第一信号通路上传输的信号数据。在一实施例中，所述数据反馈均衡模块还包含尾巴均衡器，所述尾巴均衡器包括：第三误差检测器，其连接到所述第一信号通路上所述第一均衡电流源支路的接入点之后的位置上，用于检测所述第一信号通路上传输的信号从而获取第三误差信号；第三环路滤波器，其与所述第三误差检测器相连，用于基于所述第三误差信号输出第三控制字；移位寄存器阵列，其与所述时钟和数据恢复模块相连，用于对解调出的数据进行延时移位；第二均衡电流源支路，其与所述第三环路滤波器以及所述移位寄存器阵列相连并连接到所述第一信号通路上所述第三误差检测器与所述第一均衡电流源支路接入点之间的位置，用于基于所述第三控制字以及所述移位寄存器阵列的输出向所述第一信号通路输出特定大小和方向的第二支路电流以均衡所述第一信号通路上传输的信号数据。在一实施例中，所述时钟和数据恢复模块包括：超前滞后鉴相器，其与所述时钟和数据恢复模块的输出相连，用于分析所述最终解调信号从而获取超前/滞后信号；第四环路滤波器，其与所述超前滞后鉴相器相连，用于基于所述超前/滞后信号输出第四控制字；相位插值器，其与所述第四环路滤波器相连并连接到所述高速通信系统，用于获取所述高速通信系统的分频信号并根据所述第四控制字对所述分频信号进行相位调整；时钟整形缓冲器，其与所述相位插值器相连，用于根据经过相位调整的所述分频信号获取并输出相应的方波时钟；占空比调整器，其与所述时钟整形缓冲器相连，用于根据所述方波时钟输出相应的采样时钟；采样输出单元，其包含信号输入端、信号输出端以及控制端，其中，所述控制端与所述占空比调整器相连，所述信号输入端以及所述信号输出端分别为所述时钟和数据恢复模块的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高速通信的混合基带系统，其特征在于，所述系统包含模数载波恢复模块、数据反馈均衡模块以及时钟和数据恢复模块，其中：所述模数载波恢复模块包含相位旋转器，其连接到高速通信系统的输出，所述相位旋转器用于旋转输入信号的相位，所述模数载波恢复模块用于接收高速通信系统解调下来的信号并通过恢复发射机的相位来消除载波偏差对所述信号的影响；所述数据反馈均衡模块连接到所述模数载波恢复模块，用于均衡所述模数载波恢复模块输出的信号从而减小码间干扰的影响，进而增加信噪比；所述时钟和数据恢复模块连接到所述数据反馈均衡模块，用于恢复时钟并解调所述数据反馈均衡模块输出的信号以获取并输出最终解调信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于高速通信的混合基带系统，其特征在于，所述系统包含模数载
波恢复模块、数据反馈均衡模块以及时钟和数据恢复模块，其中：
所述模数载波恢复模块包含相位旋转器，其连接到高速通信系统的输出，所
述相位旋转器用于旋转输入信号的相位，所述模数载波恢复模块用于接收高速通
信系统解调下来的信号并通过恢复发射机的相位来消除载波偏差对所述信号的
影响；
所述数据反馈均衡模块连接到所述模数载波恢复模块，用于均衡所述模数载
波恢复模块输出的信号从而减小码间干扰的影响，进而增加信噪比；
所述时钟和数据恢复模块连接到所述数据反馈均衡模块，用于恢复时钟并解
调所述数据反馈均衡模块输出的信号以获取并输出最终解调信号。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模数载波恢复模块还包含
第一误差检测器以及第一环路滤波器，其中：
所述第一误差检测器连接到所述时钟和数据恢复模块的输出上，用于检测所
述最终解调信号从而获取第一误差信号；
所述第一环路滤波器与所述第一误差检测器相连，所述第一环路滤波器基于
所述误差信号输出用于控制所述相位旋转器的第一控制字；
所述相位旋转器与所述第一环路滤波器相连，所述相位旋转器在所述第一控
制字的控制下将输入信号旋转相应的相位后输出。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述数据反馈均衡模块包
括用于放大信号的第一放大器以及用于传输信号的第一信号通路，其中：
所述第一放大器的输入与所述模数载波恢复模块的输出相连；
所述第一信号通路的输入与所述第一放大器的输出相连，所述第一信号通路
的输出为所述数据反馈均衡模块的输出。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据反馈均衡模块还包含
数据反馈均衡器，所述数据反馈均衡器包括：
第二误差检测器，其与所述时钟和数据恢复模块的输出相连，用于检测所述
最终解调信号从而获取第二误差信号；
数据采样器，其连接到所述第一信号通路，用于采集所述第一信号通路上传

\t输的模拟信号并将采集到的所述模拟信号转换为数字采样信号；
第二环路滤波器，其与所述第二误差检测器以及所述数据采样器相连，用于
基于所述第二误差信号以及所述数字采样信号输出第二控制字；
第一均衡电流源支路，其与所述第二环路滤波器相连并连接到所述第一信号
通路上所述数据采样器接入点与所述第一放大器输出之间的位置，用于基于所述
第二控制字向所述第一信号通路输出特定大小和方向的第一支路电流以均衡所
述第一信号通路上传输的信号数据。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据反馈均衡模块还包含
尾巴均衡器，所述尾巴均衡器包括：
第三误差检测器，其连接到所述第一信号通路上所述第一均衡电流源支路的
接入点之后的位置上，用于检测所述第一信号通路上传输的信号从而获取第三误
差信号；
第三环路滤波器，其与所述第三误差检测器相连，用于基于所述第三误差信
号输出第三控制字；
移位寄存器阵列，其与所述时钟和数据恢复模块相连，用于对解调出的数据
进行延时移位；
第二均衡电...

【专利技术属性】
技术研发人员：池保勇，俞小宝，魏蒙，况立雪，王志华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11