正交差分向量信令制造技术

使用至少部分基于非简单正交或单式矩阵的变换，数据在数据总线上传送，对于一种或多种信号噪声具有恢复力，并在传送点和接收点不需要常规基准。这种变换可在硬件中以有效方式实现。混合变换器将这种变换应用到所选择的被传送信号子集,可适用于各种信号组大小和/或传送环境特性，包括给定传送环境的噪声和物理空间的需求。

【技术实现步骤摘要】
本申请是中国专利申请号为No.2011800302468的分案申请。
本专利技术一般性地涉及通信，并具体涉及能够传递信息的信号传送。
技术介绍
在物理设备上的数字信息传送已经成为很多研究的主题，例如像在计算机芯片的导线上，通过光缆、通过双绞铜线、或通过例如像高清晰度多媒体接口(HDMI)的电缆以及其他这种物理的、有形的和/或非瞬态的传输介质。每条要传送的信息可以与连续时间波形相关，以使各条不同信息通过其对应波形可相互区别。例如，在使用物理电压在导线上传送信息的情况下，各条信息可以对应于可能的比特值0或1，并且，0可以对应于相对于固定基准电压的电压+V，而1则可以对应于相对于相同的基准电压的电压－V。在使用更高的调制的情况下，各条信息可以对应于更多个比特的所有可能的组合，并且每个这样的比特组可对应于波形的不同相位，或对应于不同幅值，或对应于不同的频率。通过改变其一个或多个属性，可以将信息编码到波形中。该波形可以转换成物理的、有形的和/或非瞬态的由传输介质运送的实施体。相对于基线调制信号而变化波形的一个或多个属性的过程在此称为调制过程。使用被调制信号来传送信息的动作在此被称为信令(signaling)。在导线上传送信号更常使用的多个方法之一是单端信令方法。通过相对于基准把不同电压电平(电压模式)施加在导线上，或把不同强度的电流(电流模式)发送到导线中来传送信息。当使用电压时，一条导线运送代表该信号的不同电压，而另一导线则连接到基准电压，基准电压通常是地。当使用电流时，电流的公共返回路径通常是地。因此，在单端信令方法中，每个信号源使用一条信号路径连接到数据获取接口。在数据获取接口处，经常直接测量电压或者通过将利用基准负载连接终结导线来测量电压。测量的结果与信号和常为采集端的测量的结果与信号和常为采集点的“地线”或“接地”的基准值之间的差成比例。该方法基于信号源基准和数据采集端点的基准相同。然而，实际上它们对于实际原因的差异而不同实际上它们由于各种物理原因不同。这在信号必须穿过较长距离(例如在双绞铜线中)时特别有问题，或在信号的频率非常高时(例如在高吞吐量芯片上通信中)特别有问题。使用地线作为基准并且连接该地线到两端点，这会驱动大量电流，也就是接地回路，当使用单端输入时，其会导致发生重大错误。此外，不可能在导线的两侧总是具有公共的电气基准。在光通信中这可能是实际情况。而且，单端输入对于噪声很敏感(即不需要的信号污染)。例如，这些噪声会由于电信号导线起到天线的作用而被添加，并且由此拾取环境电性活动。单端信令方法不总是提供针对这些噪声源的充分保护，尤其对于高速通信来说。为了解决这些问题，使用被称为差分信令的不同形态的信令。在传统的差分信令中，使用在两个分离导线上发送的两个互补信号来传送信息，例如，以在导线之间的电压差或导线中的电流强度和方向之间的电压差的形式。输出信号就是这两个互补信号之间的差。该技术可用于模拟信令，例如在一些音频系统中，以及用于数字信令中。示例包括，但不限于：诸如用于DVI和HDMI光缆中的RS-422，RS-485，双绞线以太网，周边组件接口(PCI)Express，通用串行总线(USB)，串行ATA，最小化传输差分信号(TMDS)或者火线接口的标准。虽然在差分输入的两条导线上发送互补信号在一些应用中是有利的，但是这不是严格需要的。可替代地，有可能以第二和第一线之间的电压差对于某一固定电压V是+V或－V的这种形式，在第二条导线上发送信息。在获取点，接收设备读取两个信号之间的差。由于接收器忽略导线相对于地面的电压，因此在发送器和接收器之间接地电势的小变化不会影响接收器检测信号的能力。差分信令的主要优势是其对于“共模噪声”的阻力。这是该噪声以同样的方式影响系统中的两条导线(例如，通过附近导线产生的干涉)的噪声。另外，相比于单端信令，接收器处的信号幅度通常更大，这能导致更好的噪声性能。在很多实际方案中，通过一次发送多于一比特的信息来进行通信。例如，在32比特总线系统中，二进制信息的32比特可以同时发送。在这种情况下，并行使用多个单端或差分信令路径，每比特用一条路径。传统差分信令的劣势在于这些实际方案需要大量的导线：对于每一比特具有两条相关的导线。比特的数量和用于传送这些比特的导线数量之间的比率在此被称为系统的引线效率。对于单端信令，该数字是1.0(或100％)，而对于差分信令，该数字为0.5(或50％)。在很多通信方案中，这使得使用差分信令令人较不满意。为了克服该问题，在一些情况中，信号被串行化并且仅在一对或几对差分信号路径上传送该串行化的数据。但是，该方法的缺点是需要在较高频段进行传送以保证预定吞吐量。但是，在较高频段的传送需要更多的能量，以实现较高频段操作及对抗与该操作相关的噪声。需要一种信令方法，至少对于各种噪声模式，保持差分信号的恢复力，并具有能够接近单端信令的引线效率。本专利技术的实施例能单个和共同解决这些及其他问题。
技术实现思路
数据使用至少部分基于非简单正交或单式矩阵的变换，通过数据总线传送，而对一种或多种类型的信号噪声具有恢复力，而不需要在传送端及获取端具有共同的基准，/或引线效率大于50％，并且能接近单端信令的引线效率。这样的变换可在硬件中以有效的方式实现。混合变换器能将这样的变换用于要传送的选择的信号子集，这能够适用于不同信号组大小及/或传送环境特性，包括给定传送环境的噪声以及物理空间需求。提供本
技术实现思路
来以简单的形式对下面在具体实施例中进一步描述的概念进行介绍。
技术实现思路
不是想标识所要求主题的关键特征或重要特征，也不是用于帮助确定所要求的主题范围。基于对具体实施例及所包含附图的综述，本专利技术的其他目标和/或益处对于本领域普通技术人员来说是显然的。附图说明参考附图描述根据本本公开的各种实施例，其中：图1示意图描述了根据本专利技术至少一个实施例的通信示例的方面；图2示意图描述了根据本专利技术至少一个实施例的变换器示例的方面；图3示意图描述了用于单端信令的组件示例的方面；图4示意图描述了用于传统差分信令的组件示例的方面；图5示意图描述了根据本专利技术至少一个实施例的通信总线示例的方面；图6示意图描述了根据本专利技术至少一个实施例的变换器示例的方面；图7示意图描述了根据本专利技术至少一个实施例的反变换器示例的方面；图8示意图描述了根据本专利技术至少一个实施例的解码器示例的方面；图9表示根据本专利技术至少一个实施例的大小为12的Hadamard矩阵；...

【技术保护点】
一种方法，包含：基于多线数据总线接收第一组信号，所述第一组信号代表基于正交向量微分信号ODVS编码的一个码字；形成第二组信号，所述第二组信号中的每个独立的符号基于采用一个非简单的正交或酉矩阵中的多行中的一个独立的行针对所接收的第一组信号变换得到；所述多行中的各行满足如下连个条件：第一相互正交的，第二正交于有所有值的一个共同的编码；所述第二组信号中的各个独立符号均具有一个模拟值，该模拟值从至少两个值中选择一个；和基于所述第二组信号形成输出位组，至少部分基于第二组信号的各信号的至少两个数值的各组的模拟值确定该组输出位组中的各个独立的输出位。

【技术特征摘要】
2010.04.30 US 12/784,414;2010.04.30 US 61/330,1071.一种方法，包含：
基于多线数据总线接收第一组信号，所述第一组信号代表基于正交向量微分信号
ODVS编码的一个码字；
形成第二组信号，所述第二组信号中的每个独立的符号基于采用一个非简单的正
交或酉矩阵中的多行中的一个独立的行针对所接收的第一组信号变换得到；
所述多行中的各行满足如下连个条件：第一相互正交的，第二正交于有所有值的
一个共同的编码；
所述第二组信号中的各个独立符号均具有一个模拟值，该模拟值从至少两个值中
选择一个；和
基于所述第二组信号形成输出位组，至少部分基于第二组信号的各信号的至少两
个数值的各组的模拟值确定该组输出位组中的各个独立的输出位。
2.根据权利要求2的方法，其中该第一组物理信号的大小大于该输出位组的大
小。
3.根据权利要求1的方法，其中该非简单正交或单式矩阵是Hadamard矩阵。
4.根据权利要求1的方法，其中该非简单正交或单式矩阵是大小至少为3的
Hadamard矩阵。
5.根据权利要求1-的方法，其中
该非简单正交或单式矩阵是Sylvester类型的Hadamard矩阵。
6.根据权利要求1的方法，其中该方法具有的引线效率大于50％。
7.根据权利要求6的方法，其中该方法的引线效率为大于66％。
8.根据权利要求6的方法，其中该方法的引线效率低于100％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包含：
接收一组输入位并相应的形成第三组信号，其中第三组符号中的各个符号均有一
个模拟值，该模拟值从至少两个值中选择一个；
至少部分基于该第三组信号和非简单正交或单式矩阵形成第一组信号；以及
采用模拟形式提供所述第一组信号，该模拟形式信号能够通过多线数据总线进行
传输；其中，所述第一组信号中的每个符号均通过多线数据总线中的一条独立的线
进行传输。
10.根据权利要求9所述的方法，其中形成第三组符号进一步包含一个均衡变
换，所述均衡变换至少保证该第三组物理信号具有和该非简单正交或单式矩阵的大
小相匹配的大小。
11.根据权利要求9所述的方法，其中该第一组信号的至少一个具有对应于该
非简单正交或单式矩阵与向量的矩阵乘积的模拟信号值，所述向量具有对应于该第
三组信号的模拟信号值的项。
12.根据权利要求11的方法，其中该向量的项对应于实数。
13.根据权利要求11的传送信息的方法，其中该向量的项对应于复数。
14.根据权利要求9的的方法，其中
形成该第一组信号的过程包含将由Sylvester类型的Hadamard矩阵配置的快速
Hadamard－Walsh变换施加于该第三组信号。
15.一种方法，包含：
接收多个模拟信号传输组；
形成多个信号输出组，其中该多个信号输出组中的每个输出组至少部分基于所述
多个模拟信号传输组中的一个相应的组，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈姆·克罗尼，阿明·舒克拉伊，
申请(专利权)人：洛桑联邦理工学院，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH