分解的实虚均衡器制造技术

本申请公开了分解的实虚均衡器。在所描述的信号均衡器的示例中，第一滤波器级被配置为执行复合信号的第一信号分量和第二信号分量之间的串扰的适应均衡(1502)。第二滤波器级串联地耦合到第一滤波器级。第二均衡器级被配置为执行第一信号分量的单独适应均衡和第二信号分量的单独适应均衡(1506)。号分量的单独适应均衡(1506)。号分量的单独适应均衡(1506)。

【技术实现步骤摘要】
分解的实虚均衡器


[0001]本申请涉及一种自适应均衡器，其被分解成单独的实级和虚级。

技术介绍

[0002]基于实数的概念，复数是形式为a+bi的数，其中a和b是实数，i是不定数，满足i2＝
‑
1。实数a称为复数a+bi的实部；实数b称为它的虚部。
[0003]对于毫米波频段(110
‑
140GHz)的介质波导电缆，信道群延迟通常为不对称抛物线。因此，信道冲击响应是复合的多径响应，其中在所传输的同相和正交相位分量之间存在多径串扰。对于通带传输，可以通过调制正弦信号的幅度和相位来传输两个独立的信号。等效地，可以通过调制相移90度的两个正弦信号的振幅来传输两个独立的信号。等效系统被建模为复合基带(同相和正交相位)传输/接收信号。例如，可以使用QAM(正交幅度调制)或QPSK(正交相移键控)传输方法。当通带信号(或相当于复合基带信号)通过复合信道(其中每条路径具有不同相位的多径，例如DWG信道)传输时，两个传输的独立分量，通带信号的振幅和相位(相当于复合基带信号的同相和正交相位)会互相干扰。因此，除了每个分量上的多径信道效应外，它们还将遭受彼此之间的串扰。
[0004]介质波导(DWG)是铜线和光缆的高频替代物。介质波导采用实心介质芯而不是空心管。电介质是一种可被外加电场极化的电绝缘体。当电介质置于电场中时，电荷不会像其在导体中那样流过材料，而只是稍微偏移其平均平衡位置，从而导致电介质极化。由于电介质极化，正电荷向电场移位，负电荷向相反方向偏移。这会产生内部电场，从而减弱电介质本身内的整体电场。如果电介质是由弱键合的分子组成的，那么这些分子就会极化，也会重新定向，因此它们的对称轴线与场对齐。术语“绝缘体”表示低导电性，“电介质”通常用于描述具有高极化率的材料；高极化率由称为介电常数(εk)的数字表示。术语绝缘体通常表示电气障碍，而术语电介质通过极化表示材料的储能能力。
[0005]具有用于同相和正交相位分量的复抽头的单级适应复合均衡器有助于在信号穿过信道(例如通过DWG)时反转信号的失真。均衡器可以是仅具有前馈(FF)滤波器的线性复合均衡器，或者具有前馈和反馈(FB)部分的决策反馈(DFE)复合均衡器。

技术实现思路

[0006]在所描述的一种信号均衡器的示例中，第一滤波器级被配置为执行复合信号的第一信号分量和第二信号分量之间的串扰的适应均衡。第二滤波器级串联地耦合到第一滤波器级。第二均衡器级被配置为执行第一信号分量的单独适应均衡和第二信号分量的单独适应均衡。
附图说明
[0007]图1A和图1B是图示具有复合通信信道的系统的框图。
[0008]图2A和图2B是通过DWG传播的信号的群延迟的曲线图。
[0009]图3是用于复合信道的示例自适应均衡器的框图。
[0010]图4和图5图示了用于复合信道的常规前馈滤波器。
[0011]图6到图10是用于复合信道的示例分解两级滤波器的框图。
[0012]图11是复合信道滤波模型的框图。
[0013]图12是使用标准SERDES电路来形成分解的两级滤波器的用于复合信道的均衡器的示例实施方式。
[0014]图13是用于分解的滤波器结构的联合适应的示例技术的框图。
[0015]图14是用于分解的滤波器结构的独立适应的示例技术的框图。
[0016]图15是用于复合信道的分解的两级滤波器的操作流程图。
具体实施方式
[0017]在附图中，为了一致性，用相似的附图标记表示相似的元件。
[0018]对于毫米波频段(110
‑
140GHz)中的介质波导(DWG)电缆，信道群延迟通常为不对称抛物线。因此，信道冲激响应是复合的多径响应，其在信道的传输的同相和正交相位分量之间产生多径串扰。通常，具有用于同相和正交相位分量的复合抽头的单级适应复合均衡器对于反转信号在穿过信道(例如通过DWG)时发生的失真是有用的。然而，用于在毫米波频带中操作的具有复合抽头的均衡器难以在单个集成电路中实施和制造。
[0019]自适应均衡器结构提供传播信道特性中的时间变化的次优均衡。然而，这些均衡器具有吸引力，因为它们的计算复杂性低于最大似然序列估计(MLSE)均衡器。适应均衡器结构选项包括线性和决策反馈。适应算法选项包括最小均方(LMS)、递归最小二乘(RLS)和恒模算法(CMA)。自适应均衡器的一般操作例如在Mathworks发行说明R2019b，2019的“Adaptive Equalizers(自适应均衡器)”中进行了描述。
[0020]为了解码接收的信号，自适应均衡器首先对输入信号中的符号应用有限冲击响应(FIR)前馈滤波器。FIR滤波器抽头权值对应于信道估计。适应滤波器然后输出信号估计，并使用信号估计来使用反馈滤波器更新下一个符号的抽头权值。信号估计和权值更新取决于自适应均衡器的结构和算法。
[0021]在本文描述的示例中，分解的级联两级前馈滤波器代替单级复合前馈滤波器。分解后的两级滤波器具有执行纯实均衡的一级，而另一级执行纯虚均衡。本文描述的示例分解的两级滤波器结构提供了比常规的单级复合均衡器更低的复杂性、更大的灵活性和更好的性能。在各种示例中，自适应均衡器的反馈滤波器部分可以是单级、被分解或被完全移除。
[0022]在所描述的示例中，低复杂性模拟实施方式减少了关键信号上的负载，并简化了实路径和虚路径之间的延迟匹配。
[0023]在一些示例中，第一级被配置为纯虚级。这使第二阶段能够使用标准串行器/解串器(SERDES)模块。
[0024]如本文更详细地描述的，柔性结构具有不同的复杂性/性能权衡。
[0025]图1A是示例系统100的框图，该示例系统100包括QAM发射器102、QAM接收器103和耦合在QAM发射器102的输出和QAM接收器103的输入之间的复合通信信道104。在该示例中，QAM发射器102产生包括同相信号分量105和正交相位信号分量106的复合信号。接收器103
接收同相复合信号分量111和正交相位复合信号分量112，均衡复合信号，然后使用已知或后来开发的解调技术解调复合信号。然后，输出解调信号以供相关联的系统(未示出)使用已知的或后来开发的通信和/或信号处理技术进一步处理。
[0026]DWG 108具有多径信道效应。因此，如果在传输的通带正弦信号的幅度和相位中调制信息，则DWG 104将同时影响幅度和相位。等效地，在基带等效模型中，由于有效的多径信道，信息信号的同相和正交相位分量将受到影响。QAM接收器103包括下文更详细地描述的均衡器，以减轻多径信道效应的影响，以便提高信噪比(SNR)。
[0027]图1A示出了作为通带模型的复合通信信道104。在该示例中，混频器107表示传输信号从复合基带到实通带信号的上转换。加法器109表示在通过DWG 104传输期间添加到复合信号的环境噪声的影响。混频器110表示将接收到的实通带信号进一步下变频为等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信号均衡器，包括：第一滤波器级，其被配置为执行复合信号的第一信号分量和第二信号分量之间的串扰的适应均衡；和第二滤波器级，其串联地耦合到所述第一滤波器级，所述第二均衡器级被配置为执行所述第一信号分量的单独适应均衡和所述第二信号分量的单独适应均衡。2.根据权利要求1所述的信号均衡器，还包括：耦合到所述第一滤波器级的第一适应电路，所述第一适应电路被配置成独立于所述第二滤波器级来改变所述第一滤波器级；和耦合到所述第二滤波器级的第二适应电路，所述第二适应电路被配置成独立于所述第一滤波器级来改变所述第二滤波器级。3.根据权利要求1所述的信号均衡器，还包括适应电路，所述适应电路耦合到所述第一滤波器级和所述第二滤波器级，所述适应电路被配置为联合地改变所述第一滤波器级和所述第二滤波器级。4.根据权利要求1所述的信号均衡器，其中：所述第一滤波器级具有被配置为接收所述第一信号分量和所述第二信号分量的输入，以及被配置为提供串扰均衡的第一信号分量和串扰均衡的第二信号分量的输出；和所述第二滤波器级具有耦合到所述第一滤波器级的所述输出的输入，并且所述第二滤波器级具有被配置成提供均衡的第一信号分量和均衡的第二信号分量的输出。5.根据权利要求1所述的信号均衡器，其中所述第一级滤波器和所述第二级滤波器一起形成具有复合前馈滤波器输入和复合前馈滤波器输出的分解级联两级复合前馈滤波器，所述复合前馈滤波器输入被配置成接收复合信号，并且所述信号均衡器还包括：具有决策输入和决策输出的决策器件，复合反馈滤波器，其具有复合反馈滤波器输入和复合反馈滤波器输出，所述复合反馈滤波器输入耦合到所述决策输出；和减法器，其具有减法器输出以及第一减法器输入和第二减法器输入，所述第一减法器输入耦合到所述复合前馈滤波器输出，所述第二减法器输入耦合到所述复合反馈滤波器输出，并且所述减法器输出耦合到所述决策输入。6.根据权利要求5所述的信号均衡器，其中所述复合反馈滤波器是分解级联的两级复合反馈滤波器，其具有与第二级串联耦合的第一级。7.根据权利要求5所述的信号均衡器，其中所述复合反馈滤波器是单级复合反馈滤波器。8.根据权利要求5所述的信号均衡器，其中所述第一滤波器级具有n个抽头，所述第二滤波器级具有m个抽头，所述反馈滤波器具有t个抽头，且t小于n。9.根据权利要求1所述的信号均衡器，其中所述第一滤波器级包括具有对应的第一滤波器系数的多个抽头，所述第二滤波器级包括具有对应的第二滤波器系数的多个抽头，并且所述信号均衡器还包括：耦合所述第一滤波器级的第一适应模块，所述第一适应模块被配置为独立地改变所述第一滤波器系数；和耦合到所述第二滤波器级的第二适应模块，所述第二适应模块被配置为独立地改变所
述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：