通信信道的基于快照的均衡方法和设备技术

提供补偿与通信信道相关的失真的均衡技术。在本发明专利技术的一个方面，均衡从通信信道接收的输入信号的方法／设备包括下述步骤／操作。根据与用于恢复和接收输入信号相关的数据的时钟信号无关的时钟信号，从接收的输入信号产生至少一个采样。随后根据至少一个产生的采样的至少一部分，补偿与通信信道相关的失真。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字通信领域中的数据信道接收器，更具体地说，涉及补偿与数字通信信道相关的失真的方法和设备。
技术介绍
收方均衡是一种修改在通信信道上接收的信号，从而抵消信道导致的失真的技术。可用于均衡信号的装置有许多，例如有限冲激响应(FIR)滤波器，判定反馈均衡器(DFE)，峰值放大器等。均衡器具有适用于信道，以便抵消尽可能多的失真的许多参数。存在两组不同的技术来计算这些参数(i)盲均衡；和(ii)自适应均衡。就盲均衡来说，信道被仔细测量，离线计算最佳参数，随后把其编程写入均衡器中。这种技术允许使用复杂的数学工具来计算参数，但是当信道具有时变特性，或者当制造(production)数如此之大，以致每个信道的单独测量变得不切实际时，这种技术失败。就自适应均衡来说，接收器电路测量信道的特征，同时检测数据，并且通常在闭环中计算和应用均衡器的参数。这种技术允许补偿时变信道，或者具有大量制造变化的信道。另一方面，利用可用的硬件资源，只能进行粗糙的信道测量和简单的计算。
技术实现思路
本专利技术提供补偿与通信信道相关的失真的均衡技术。在本专利技术的一个方面，均衡从通信信道接收的输入信号的方法/设备包括下述步骤/操作。根据与用于恢复和接收输入信号相关的数据的时钟信号无关的时钟信号，从接收的输入信号产生至少一个采样。随后根据至少一个产生的采样的至少一部分，补偿与通信信道相关的失真。采样产生步骤/操作还可包括产生采样时钟信号的多个相位，在采样时钟信号的相应多个相位下，对接收的输入信号采样，从而产生相应的多个样本。失真补偿步骤/操作还可包括根据至少一个产生的采样的至少一部分，设置一个或多个参数值，并把一个或多个参数值应用于接收的输入信号。采样时钟信号可具有低于数据恢复时钟信号的频率。此外，采样产生步骤/操作还可包括确认至少一个产生的采样。确认步骤/操作还可包括比较至少一个产生的采样的样本和确认阈值。在另一实施例中，确认步骤/操作还可包括从接收的输入信号产生前沿样本和后沿样本，并改变眼中心阈值，从而确定至少一个产生的采样的有效性。确认步骤/操作还可包括丢弃至少一个产生的采样的被确定为无效的样本。另外，通信信道可以是数字通信信道。可根据与通信信道耦接的数据接收器执行均衡。在本专利技术的另一方面，对从通信信道接收的输入信号进行响应的均衡系统包括一个采样模块。采样模块根据与用于恢复和接收输入信号相关的数据的时钟信号无关的时钟信号，从接收的输入信号产生至少一个采样。均衡系统还包括一个滤波器。滤波器根据对采样模块产生的至少一个采样的至少一部分进行响应的均衡算法，补偿与通信信道相关的失真。均衡系统是数据接收器的一部分。均衡系统独立于数据接收器的时钟和数据恢复系统。从而，根据本专利技术，数字通信信道的均衡使用与信道相关的快照补偿失真。此外，由于根据本专利技术的均衡并不依赖于信道的准确计时信息，因此可在不对信道进行时钟和数据恢复的情况下，完成数字通信信道的均衡。结合附图，根据本专利技术的例证实施例的下述详细说明，本专利技术的这些和其它目的、特征及优点将变得显而易见。附图说明图1图解说明连续时间模拟均衡；图2图解说明离散时间模拟均衡；图3图解说明离散时间数字均衡；图4图解说明根据本专利技术一个实施例的基于快照的均衡系统；图5图解说明根据本专利技术一个实施例的快照模块；图6图解说明根据本专利技术另一实施例的快照模块。具体实施例方式在说明本专利技术的基于快照的均衡系统的例证实现之前，先说明现有的一些均衡技术。首先参见图1，图1表示了接收器的均衡部分100。图1中采用的均衡技术是连续时间模拟均衡。按照自动增益控制(AGC)放大器102，模拟均衡器104，奈奎斯特滤波器106，采样器108和模-数转换器(ADC)110，对接收的模拟信号使用这种技术。显然，在采样和数字转换之前，对模拟信号进行均衡，从而这种均衡被称为连续时间模拟均衡。现在参见图2，图2表示了接收器的均衡部分200。图2中采用的均衡技术是离散时间模拟均衡。根据AGC放大器202，奈奎斯特滤波器204，采样器206，模拟均衡器208和ADC 210，对接收的模拟信号使用这种技术。显然，在数字转换之前，但是在采样之后，对模拟信号进行均衡，从而这种均衡被称为离散时间模拟均衡。现在参见图3，图3表示了接收器的均衡部分300。图3中采用的均衡技术是离散时间数字均衡。根据AGC放大器302，奈奎斯特滤波器304，采样器306，ADC 308和数字均衡器310，对接收的模拟信号使用这种技术。显然，在采样和数字转换之后，对模拟信号进行均衡，从而这种均衡被称为离散时间数字均衡。如同下面详细说明的那样，本专利技术提供通过获得输入信号的时间“快照”，进行自适应均衡的技术。这里使用的术语“快照”(snapshot)一般指的是输入信号的采样(例如，一组一个或多个样本)。以和数据时钟无关的低频时钟获得快照或采样。与采样时钟相关的“低频”是相对于数据时钟的频率来说的。例如，用于获得快照的采样时钟的频率可以是107MHz，而数据时钟的频率可以是1GHz。要认识到快照可能多数时间不能捕获完整的脉冲。但是，由于采样时钟和数据时钟无关，快照有时是成功的(例如对于随机数据来说，四次中的一次)。从而，还提供评估快照的有效性的技术。无效快照(或者与之相关的样本)被丢弃，有效快照(或者与之相关的样本)被传递给自动均衡算法。现在参见图4，图4图解说明根据本专利技术一个实施例的基于快照的均衡系统。如图所示，均衡系统400包括可编程滤波器402，快照模块404和均衡算法406。均衡系统400接收来自数据通信信道(未示出)的输入信号。输入信号被提供给其滤波特性由滤波器参数确定的可编程滤波器402。如同将说明的那样，滤波器参数的值由均衡算法406提供。滤波器402的滤波特性被自适应设置，从而，与通信信道相关的失真被补偿，即被抵消，或者至少基本被抵消。即，可编程滤波器402根据均衡算法406计算的滤波器参数，修改输入信号，从而补偿信道失真。例如，如果滤波器402是线性连续时间放大器，那么参数可以是其极点和零点的复平面中的位置。在300MHz下具有强信道衰减的1Gbit/sec信号将要求在300MHz下增强信号的滤波器，衰减超出600MHz的信号。300MHz增强使信道的频率响应变平，而600MHz及以上的衰减改善了信道的噪声特性。快照模块404根据与用于恢复数据的时钟无关(例如独立于用于恢复数据的时钟)的时钟(低频采样时钟)，对可编程滤波器402的输出采样，并把输入信号的快照提供给均衡算法406，从而均衡算法406能够根据快照修改滤波器参数，以便补偿由信道导致的输入信号中的失真。对输入信号采样(借助快照模块404)，调整滤波器参数值(借助均衡算法406)和应用滤波参数值(借助可编程滤波器402)修改输入信号的自适应循环可继续，直到输入信号中的失真等于或小于某一最大可接受的失真阈值为止。例如，失真通常被定义为由信道的特性(而不是由信道中的噪声)引起的接收信号的“闭眼”。它被测量为闭眼的量和完全睁眼的大小的比值，一般用dB表示。根据存在于信道中的噪声的量，和所需的最大误码率，小于0.6dB的失真阈值是可接受的。要认识到均衡算法406可实现任意已知的和恰当的均衡方法，例如，最小均方算法，梯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种均衡从通信信道接收的输入信号的方法，包括下述步骤：根据与用于恢复和接收的输入信号相关的数据的时钟信号无关的时钟信号，从接收的输入信号产生至少一个采样；和根据至少一个产生的采样的至少一部分，补偿与通信信道相关的失真。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟A提尔诺，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]