用于高速通信信道的接收器制造技术

一种用于从通信信道的信道信号中恢复数据的接收器。该接收器包括量化电路，该量化电路用于生成与信道信号对应的量化码。第一判决电路在第一信号处理模式中基于信道信号的量化表示来恢复信道信号的数字数据。第二判决电路在第二信号处理模式中基于信道信号的量化表示来恢复信道信号的数字数据。控制器基于指示信道信号的信号质量的参数在第一信号处理模式与第二信号处理模式之间进行选择。

【技术实现步骤摘要】
用于高速通信信道的接收器本申请为于2017年2月20日提交、申请号为201580044623.1、专利技术名称为“用于高速通信信道的接收器”的中国专利申请的分案申请。所述母案申请的国际申请日为2015年7月9日，国际申请号为PCT/US2015/039809。
技术介绍
1.公开内容的领域本公开内容涉及一种接收器，更具体地，涉及一种用于从高速通信信道恢复数据的接收器。2.对相关技术的描述在高速通信系统中，发送装置通过高速通信信道向接收装置发送数据。接收装置从表示所发送的数据的通信信道接收模拟信道信号。信道信号可能受到信道损伤如插入损耗、串扰和光学色散的影响。为了解决这种损害，接收装置使用信号处理技术从信道信号中恢复数据。然而，使用传统的信号处理技术恢复数据可能消耗大量的功率，这在功率受限(例如，能量高效的数据中心或者在移动装置中)时是有问题的。
技术实现思路
本公开内容的实施方式包括取决于信道信号的信号质量而以不同的信号处理模式操作的减小功耗的接收器。在一个实施方式中，公开了一种用于从通信信道的信道信号中恢复数据的接收器。该接收器包括量化电路，该量化电路用于生成与信道信号对应的量化码。第一判决电路在第一信号处理模式中基于信道信号的量化表示来恢复信道信号的数字数据。第二判决电路在第二信号处理模式中基于信道信号的量化表示来恢复信道信号的数字数据。控制器基于指示信道信号的信号质量的参数在第一信号处理模式与第二信号处理模式之间进行选择。在本说明书中描述的特征和优点不全是包括性的，并且具体地，鉴于附图、说明书和权利要求书，许多附加的特征和优点对于本领域普通技术人员将是显而易见的。此外，应当注意，在说明书中使用的语言主要是为了可读性和指导目的而选择的，并且可能不是被选择以用于描述或限制本专利技术的主题。附图说明通过结合附图考虑以下详细描述，可以容易地理解本公开内容的实施方式的教导。附图(图)1是根据实施方式的包括接收器的高速通信系统。图2A是根据实施方式的简单判决电路的详细视图。图2B是根据另一实施方式的简单判决电路的详细视图。图3是根据实施方式的信号质量检测器的详细视图。图4是根据另一实施方式的信号质量检测器的详细视图。图5是根据实施方式的接收器中的操作方法的流程图。图6是根据另一实施方式的包括接收器的高速通信系统。具体实施方式附图(图)和以下描述仅通过说明的方式涉及本公开内容的优选实施方式。现在将详细参考本公开内容的几个实施方式，在附图中示出了这些实施方式示例。注意，在可行的情况下，在附图中可以使用类似或相似的附图标记，并且类似或相似的附图标记可以指示类似或相似的功能。本领域普通技术人员从以下描述中将容易地认识到，在不脱离本文所描述的本公开内容的原理的情况下，可以采用本文所示的结构和方法的替代实施方式。本公开内容的实施方式包括取决于所接收的信道信号的信号质量以不同的信号处理模式操作的减小功耗的接收器。信号处理模式可以包括高功率信号处理模式和低功率信号处理模式，在高功率信号处理模式期间高级信号处理功能被接通，在低功率信号处理模式期间高级信号处理功能被禁用。接收器取决于信道信号的信号质量在模式之间进行选择。图1是根据实施方式的包括接收器10的高速通信系统。接收器10耦接至通信信道12，并且通过通信信道12从远程发射器(未示出)接收信道信号161。通信信道12例如可以是在计算背板中找到的承载单端信号或差分信号的铜通信信道。通信信道12例如还可以是承载光信号的光通信信道。通过信道12接收的信道信号161表示由远程发送装置发送的数字数据。接收器10从信道信号161中恢复数字数据，并且生成表示信道信号161的估计数字值的数字数据输出152。在一些实施方式中，接收器10可以是较大装置的一部分如专用集成电路(ASIC)。如图所示，接收器10包括模拟前端160、量化电路101、代码转换电路160、信号质量检测器110、控制器120、简单判决电路130、高级判决电路140和多路复用器150。在一个实施方式中，这些部件中的每一个可以用硬件电路来实现。模拟前端160使用模拟处理技术对信道信号161执行预处理以生成模拟输入信号162。模拟处理技术的示例包括增益调整、连续时间均衡滤波器或模拟有限脉冲响应均衡。模拟输入信号162具有通常与信道信号161的电平对应的模拟电压电平，并且可以包括由AFE引入的变化。由于信道损伤如插入损耗、串扰、符号间干扰和光学色散，信道信号161可能是非理想的，并且这些非理想性中的许多仍反映在模拟输入信号162中。在其他实施方式中，模拟前端160可以简单地为接收信道信号161的输入端子。量化电路101将模拟输入信号162量化成量化数字输入码105。量化输入码105是k位数字值，该k位数字值是信道信号161(经由输入信号162)的样本的模拟信号电平的量化表示。量化将模拟电压四舍五入成几个可能的量化级中最接近的一个量化级。对输入信号162的不同样本执行量化，以生成一系列数字输入码104。量化电路101可以被视为将模拟电压转换成其最接近的数字值的模数转换器(ADC)。量化电路101包括m个比较器102和代码转换电路160。比较器102中的每一个接收模拟输入信号162，并且将模拟输入信号162与相应的参考电压Vref_1至Vref_m进行比较。参考电压Vref的电压电平从Vref_1增加到Vref_m(例如，Vref_1具有最低电压电平，而Vref_m具有最高电压电平)。比较器102的输出信号形成m位数字温度计码104(也称为一元编码)。作为简单示例，模拟输入信号162的电压电平可以被量化并且映射到4位温度计码104，如下：·0V至0.1V→0000·0.1V至0.2V→0001·0.2V至0.3V→0011·0.3V至0.4V→0111·0.4V至0.5V→1111该特定量化映射包括0.1V的量化步长。在其他实施方式中，量化步长的大小可以不同，并且可以有更大数目的量化级(例如64个量化级)。然后，代码转换电路160对一系列温度计码104执行温度计到二进制转换，以生成一系列量化输入码105。代码转换级160包括将具有m位的温度计码104转换成具有k位的二进制码的组合逻辑。例如，组合逻辑可以将8位的温度计码00000011转换成3位的二进制码010。二进制码被用作量化输入码105。在其他实施方式中，在没有代码转换级160的情况下，温度计码104可以被用作量化输入码105。简单判决电路130接收量化输入码105，并且从量化输入码105中恢复由信道信号161传送的数据。具体地，判决电路130关于量化输入码105表示哪个逻辑值(即0或1)做出判决。简单判决电路130然后输出表示由信道信号161传送的数据的估计逻辑值的数字数据132。简单判决电路140实现消耗非常少的功率并且能够考虑只有很小信道损伤的简单信号处理算法。简单判决电路13本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于数据恢复的接收器，包括：/n电路，其将通信信道耦接至所述接收器，所述电路从所述通信信道接收信道信号，并且基于所述信道信号输出模拟输入信号；/n第一判决电路，其使用第一信号处理算法基于所述模拟输入信号来恢复数字数据；/n第二判决电路，其使用比所述第一信号处理算法消耗更多功率的第二信号处理算法基于所述模拟输入信号来恢复所述数字数据；以及/n控制器电路，其基于指示所述电路从所述通信信道接收的信道信号的信号质量的参数来选择所述第一判决电路或所述第二判决电路，以恢复数字数据，所述参数指示基于所述模拟输入信号的累积的数据的波形的垂直眼图张开度的信道信号的信号质量。/n

【技术特征摘要】
20140827 US 14/470,7591.一种用于数据恢复的接收器，包括：
电路，其将通信信道耦接至所述接收器，所述电路从所述通信信道接收信道信号，并且基于所述信道信号输出模拟输入信号；
第一判决电路，其使用第一信号处理算法基于所述模拟输入信号来恢复数字数据；
第二判决电路，其使用比所述第一信号处理算法消耗更多功率的第二信号处理算法基于所述模拟输入信号来恢复所述数字数据；以及
控制器电路，其基于指示所述电路从所述通信信道接收的信道信号的信号质量的参数来选择所述第一判决电路或所述第二判决电路，以恢复数字数据，所述参数指示基于所述模拟输入信号的累积的数据的波形的垂直眼图张开度的信道信号的信号质量。


2.根据权利要求1所述的接收器，其中，响应于选择了所述第一判决电路以恢复所述数字数据，所述控制器关闭所述第二判决电路并且打开所述第一判决电路。


3.根据权利要求1所述的接收器，其中，响应于选择了所述第二判决电路以恢复所述数字数据，所述控制器关闭所述第一判决电路并且打开所述第二判决电路。


4.根据权利要求1所述的接收器，其中，所述第一判决电路包括判决反馈均衡器，以在恢复所述数字数据时考虑符号间干扰。


5.根据权利要求4所述的接收器，其中，所述第二判决电路实现有限脉冲响应均衡算法，以恢复所述数字数据。


6.根据权利要求4所述的接收器，其中，所述第二判决电路实现维特比算法，以恢复所述数字数据。


7.根据权利要求1所述的接收器，其中，所述控制器电路将指示所述信道信号的信号质量的参数与阈值进行比较，并且基于该比较来选择所述第一判决电路或所述第二判决电路。


8.根据权利要求1所述的接收器，还包括：
信号质量检测电路，以用于产生指示所述信道信号的信号质量的参数。


9.根据权利要求8所述的接收器，其中，所述信号质量检测电路接收所述信道信号的数字数据，并且基于所述信道信号的数字数据生成指示所述信道信号的信号质量的参数。


10.根据权利要求8所述的接收器，还包括：
模数转换器，用于将所述模拟输入信号量化为至少一个量化码，并且生成指示所述至少一个量化码的至少一个信号；以及
有限脉冲响应滤波器，用于基于指示所述至少一个量化码的至少一个信号来生成指示至少一个滤波码的至少一个信号。


11.根据权利要求10所述的接收器，其中，所述信号质量检测电路包括：
理想波形发生器电路，用于接收描述所述通信信道的特性的数字数据和信道信息，并且基于该数字数据和信道信息生成与信道信号的理想波形相对应的数据；
比较器电路，用于将所述至少一个量化码与对应于所述信道信号的理想波形的数据进行比较，并产生指示所述至少一个量化码与对应于所述信道信号的理想波形的数据之间的差的误差信息；以及
均方误差估计电路，用于基于所述误差信息的均方误差计算来生成指示所述信道信号的信号质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继强，徐丹丰，寇于，
申请(专利权)人：伊图科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US