使用补偿决策区域进行决策反馈均衡的方法和电路技术

一种决策反馈均衡器(DFE)相对于全范围的p个参考电压电平对输入信号进行采样，以将由输入信号表示的符号放置在一电压区域内。DFE得出针对该电压区域的一组暂定决策，该组暂定决策排除了针对所考虑的符号的可能值中的至少一个。然后，反馈级从暂定决策中选择最终决策。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用补偿决策区域进行决策反馈均衡的方法和电路
技术介绍
二进制通信系统仅使用两个符号(例如，相对较高和较低的电压)交替地表示逻辑1和逻辑0(即，1或0)来表示信息。但是，用于表示数字数据的电平数目不限于两个。例如，一种称为PAM-4的信令(用于4电平脉冲幅度调制)提供了四个离散的脉冲幅度(电压)，以便为每个符号传送两个二进制数据位(即，00、01、10或11)。一系列符号因此可以作为电压信号进行传送，该电压信号以能够反映该一系列符号的方式在电平之间转换。每个电压电平被保持以表示符号的时间被称为“符号时间”，可以传送符号的速度被称为“符号速率”。接收器通过将每个符号时间期间的电压与一个或多个参考电压电平进行比较，以在符号之间进行区分，以从信号中恢复一组符号。高性能通信信道具有很多影响，这些影响使符号降级并且因此使它们难以解析。这些影响中的最主要影响的是频率相关信道损耗(色散)和来自阻抗不连续的反射。这些影响会导致相邻符号(电压电平)彼此干扰，并且通常统称为符号间干扰(ISI)。例如，相邻的相对较高压的符号可以扩展以提高相邻的较低电压的符号的电平；例如，如果所得到的电压失真足够高，则可能会错误地解释较低压符号。较低电压符号可能同样会在相邻的较高电压符号中引起错误。ISI在较高信令速率下变得更加明显，最终使信号质量降级，使得原始传输的符号之间的区别可能丢失。一些接收器使用一个或多个均衡器来减轻ISI的影响。一种常见类型的均衡器(即，决策反馈均衡器(DFE))通过以下方式来校正由先前符号施加在当前符号上的ISI：将先前符号的值乘以“抽头值”(该抽头值为解决ISI而被校准)并且将结果乘积与用于解释当前符号的电压电平相加。因此，ISI(该ISI来自先前符号且趋向于提高(降低)当前符号的电平)被用于评估当前符号的参考中的相似提高(下降)所抵消。相同原理可以扩展到多个在前的符号。在高速系统中，可能难以及时解析最近接收的符号，以计算它们对输入符号的影响并且施加必要的反馈。在某些DFE中符号预决策被使用，以缓解这种时序约束。每个接收的符号都基于假定决策反馈信号进行ISI补偿，并且根据决策参考电平进行采样以进行暂定符号预决策。然后，决策反馈环路用于在先前符号被解析之后在暂定预决策中进行选择。使用预决策来延迟对先前符号的最终决策的需要减少了决策反馈环路的等待时间，并且有助于时序关键路径的时序收敛。不幸的是，该优点要求增加每个符号所需要的样本数目，并且因此增加所需要的电路面积和功率。对于正在考虑的每个先前符号，二进制信令需要两个暂定决策，先前符号的两个可能值中的每个有一个暂定决策。与常见的二进制方案相比，PAM-4信令使可能的反馈信号组合的数目增加了一倍，从而显著提高了功耗和电路面积。PAM-4还增加了需要考虑的预决策的数目，这使得时序收敛更加困难。附图说明在附图的图中，通过示例而非限制的方式示出了详细描述，并且附图中的相同的附图标记指代相似的元素，并且在附图中：图1描绘了PAM-4DFE100，该PAM-4DFE100接收由于符号间干扰(ISI)而失真并且表示一系列符号的输入信号x(左下)，每个符号表示四个脉冲幅度(电压)中的一个脉冲幅度，以为每个符号传达两个二进制数据位。图2包括眼图200和表205，它们示出了图1的ISI校准电路系统117如何计算ISI调节后的参考电平Vp-1:V0。图3描绘了眼图300，其中图2的表205的ISI调节后的参考电压电平Vp-1:V0将接收信号电平的整个范围划分为13个决策区域R12:R0。图4描绘了在给定先前符号值dn-1(k)的情况下，将当前符号值dn(k)的电压区域R12:R0与暂定符号值相关的暂定决策查找表(LUT)400。图5详述了图1的包括第一开环级120(0)和第二开环级125(0)的开环均衡器105的一个切片500。图6是决策树600，其示出了由第一开环级120(0)执行以标识图3所示的电压区域R12:R0以及与每个区域相关联的各组暂定决策TD12:TD0的二进制搜索。图7描绘了类似于图4的LUT的暂定决策LUT700，但是其包括部分区域决策r0、r1、r2和r3到电压区域R12:R0和暂定决策集TD12:TD0的映射。图8A描绘了根据另一实施例的第二开环级800。图8B示出了图8A的子级810如何共享来自子级805的各组暂定预决策TDq-1:TD0以产生细化的各组暂定预决策RTDq-1:RTD0。具体实施方式图1描绘了PAM-4DFE100，该PAM-4DFE100接收输入信号x(左下)，该输入信号x由于符号间干扰(ISI)而失真并且表示一系列符号，每个符号表示四个脉冲幅度(电压)之一，以传达每个符号的两个二进制数据位。DFE100包括N+1个DFE切片(统称为“通道”)，每个切片进行操作的数据速率为输入信号x的数据速率的1/(N+1)倍，其中输入信号x相对于相邻DFE切片的时间偏移为一个符号时间。因此，N+1个DFE切片并行地处理输入信号x，以放宽对DFE100的时序约束。通常，输入信号xn(k)表示在离散时间k的第nDFE切片的样本(其中n＝0:N)，并且输出信号dn(k)表示在离散时间k的针对第nDFE切片的样本值的最终决策(其中n＝0:N)。例如，DFE切片0对输入信号x0(k)的关于全范围的p个参考电压电平V[p-1:0]的符号进行采样，以将该符号放置在电压区域R内，做出一组暂定决策(tentativedecision)TD(该暂定决策TD指示由电压区域R表示的可能的符号值)，并且考虑来自DFE切片N的先前符号dN(k-1)的值，以将暂定决策缩小到最终决策d0(k)。在一个实施例中，DFE切片的数目是三十二(N＝31)。DFE100包括开环(前馈)均衡器105和闭环(反馈)决策级110，它们中的每个被划分为N+1个切片。参考块115包括：ISI校准电路系统117，产生p个参考电压电平Vp-1:V0；以及预决策计算电路系统119，基于电压电平来产生q组暂定预决策TDq-1:TD0。如下所述，在给定其测量电压区域的情况下，每组暂定预决策标识采样符号的少于四个暂定值。因此，决策级110为每个传入符号从PAM-4系统的少于四个潜在值中进行选择。为了节省功率和面积，在该实施例中，来自块115的参考信号由所有N个DFE切片共享。开环均衡器105包括第一开环级120和第二开环级125，每个开环级被划分为N+1个切片，以服务于DFE切片0到N中被类似标记的DFE切片。考虑DFE切片0，第一开环级120(0)对与参考电压电平Vp-1:V0的全部或子集有关的一系列符号x0(k)中的每个符号进行采样，以将针对该符号的电压电平定位在一组q个电压区域Rq-1:R0中的一个电压区域内。第二开环级125(0)使用所标识的电压区域来选择预决策集TDq-1:TD0中的一个预决策。暂定决策集TDq-1:TD0(也称为“预决策集”)表示针对给定电压区域的可能的一个符号值或多个符号值，其中每组排除四个P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种决策反馈均衡器(DFE)，包括：/n输入节点，用于接收表示一系列符号的输入信号，所述符号中的每个符号表示一组可能的符号值中的一个符号值；/n第一开环级，耦合到所述输入节点以接收所述一系列符号，所述第一开环级用于将所述一系列符号中的每个符号与一组参考电压电平进行比较，以标识电压区域；/n第二开环级，耦合到所述第一开环级，以从所述电压区域中得出表示所述一组可能的符号值的子集的一组暂定决策；以及/n反馈级，耦合到所述第二开环级，以响应于先前的最终决策来选择所述一组暂定决策中的一个暂定决策作为最终决策。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180627 US 62/690,6651.一种决策反馈均衡器(DFE)，包括：
输入节点，用于接收表示一系列符号的输入信号，所述符号中的每个符号表示一组可能的符号值中的一个符号值；
第一开环级，耦合到所述输入节点以接收所述一系列符号，所述第一开环级用于将所述一系列符号中的每个符号与一组参考电压电平进行比较，以标识电压区域；
第二开环级，耦合到所述第一开环级，以从所述电压区域中得出表示所述一组可能的符号值的子集的一组暂定决策；以及
反馈级，耦合到所述第二开环级，以响应于先前的最终决策来选择所述一组暂定决策中的一个暂定决策作为最终决策。


2.根据权利要求1所述的DFE，其中所述第一开环级响应于所述一系列符号中的每个符号的电平，从全范围的参考电压电平中选择所述一组参考电压电平。


3.根据权利要求2所述的DFE，其中每个符号与所述一组参考电压电平的所述比较相继地将该符号与所述一组参考电压电平中的每个参考电压电平进行比较。


4.根据权利要求3所述的DFE，其中所述第一开环级通过所述符号与所述一组参考电压电平中的每个参考电压电平的相继比较来针对所述电压区域执行二进制搜索。


5.根据权利要求1所述的DFE，其中所述第一开环级、所述第二开环级和所述反馈级是第一DFE切片的，所述DFE还包括附加DFE切片，每个附加DFE切片耦合到所述输入节点以接收所述一系列符号并且产生相应的一系列最终决策。


6.根据权利要求5所述的DFE，其中每个DFE切片的所述反馈级从所述DFE切片中的另一DFE切片接收所述先前的最终决策。


7.根据权利要求5所述的DFE，还包括参考电平发生器，所述参考电平发生器用于生成包括所述一组参考电压电平的全范围的参考电压电平，并且将所述全范围的参考电压电平施加到所述DFE切片中的每个DFE切片的所述第一开环级。


8.根据权利要求1所述的DFE，还包括耦合到所述第二开环级的查找表，所述查找表用于存储所述电压区域与所述一组符号值的子集之间的映射。


9.根据权利要求1所述的DFE，所述第二开环级包括子级，所述子级进一步从先前的一组暂定决策中选择所述一组暂定决策。


10.一种决策反馈均衡器(DFE)，包括：
输入节点，用于接收表示一系列符号的输入信号，所述符号中的每个符号表示一组可能的符号值中的一个符号值；
参考电平发生器，用于提供全范围的参考电压电平；以及
开环级，耦合到所述输入节点以接收所述一系列符号，所述开环级用于将所述一系列符号中的每个符号的当前电平与所述全范围的参考电压电平的子集进行比较，以标识针对该符号的电压区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠延，
申请(专利权)人：拉姆伯斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US