自适应均衡器、电子设备及数据处理方法技术

本申请公开了一种自适应均衡器、电子设备及数据处理方法，用以提高自适应均衡器的工作效率，增强自适应均衡器的性能，并且减小电路结构面积，节省空间资源。所述自适应均衡器，包括：流水线均衡模块、误差计算模块和参数更新模块；其中，所述流水线均衡模块，包括级联的多阶均衡器，用于接收信道的输入数据，并计算所述输入数据的均衡结果；所述误差计算模块，用于根据所述流水线均衡模块输出的均衡结果，确定并输出所述自适应均衡器的输出数据，以及，计算所述均衡结果与预设理想期望数据的误差；所述参数更新模块，用于根据所述误差计算模块输出的所述误差，更新所述流水线均衡模块的参数。数。数。

【技术实现步骤摘要】
自适应均衡器、电子设备及数据处理方法


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种自适应均衡器、电子设备及数据处理方法。

技术介绍

[0002]在高速信道传输应用中，当数据速率达到50Gb/s时，对于非归零(NRZ)信号，码元周期将小于20ps，且链路损耗也较大，因此200G/400G以太网标准已将四电平脉幅调制(PAM
‑
4)的调制方式作为主流调制方式。PAM
‑
4信号的码间干扰(ISI)是制约信号质量的重要因素。为了有效提高PAM
‑
4信号的传输质量，降低误码率，目前的普遍做法是在串行链路的发送端和接收端采用各类均衡技术，以提高信号的完整性。
[0003]随着数据传输速率的提升，信道特性受外界温度、湿度等环境因素变化更加显著，自适应均衡器可以根据算法动态调整均衡器的权系数，因此可以适应变化的信道环境，使均衡器总是保持最佳状态。因此，现有的基于最小均方(Least Mean Square，LMS)算法的自适应均衡器可以有效解决PAM
‑
4信号ISI问题，高阶自适应均衡电路可以带来更好的均衡效果。
[0004]但是，基于LMS算法的自适应均衡器的工作延时、收敛时间会随着阶数提高而显著增大，因此导致高阶自适应均衡器的性能下降，制约了高阶自适应均衡器在高速信道传输中的应用。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种自适应均衡器、电子设备及数据处理方法，用以提高自适应均衡器的工作效率，增强自适应均衡器的性能，并且减小电路结构面积，节省空间资源。
[0006]本申请实施例提供的一种自适应均衡器，包括：流水线均衡模块、误差计算模块和参数更新模块；其中，
[0007]所述流水线均衡模块，包括级联的多阶均衡器，用于接收信道的输入数据，并计算所述输入数据的均衡结果；
[0008]所述误差计算模块，用于根据所述流水线均衡模块输出的均衡结果，确定并输出所述自适应均衡器的输出数据，以及，计算所述均衡结果与预设理想期望数据的误差；
[0009]所述参数更新模块，用于根据所述误差计算模块输出的所述误差，更新所述流水线均衡模块的参数。
[0010]本申请实施例在自适应均衡器中设置具有流水线结构的流水线均衡模块，即其中包括级联的多阶均衡器，从而可以将多阶均衡器最大的乘积和的计算过程，分散到流水线各阶均衡器上，降低了得到均衡结果的电路延时，可以提高计算输入数据的均衡结结果的工作效率；并且，各阶均衡器仅需存储本阶均衡器计算得到的一个中间结果值，从而减小了流水线结构的面积，即减小电路结构面积。因此，本申请实施例不仅可以提高自适应均衡器
的均衡效率，增强自适应均衡器的性能，还可以减小电路结构面积，节省空间资源。
[0011]在一些实施例中，所述多阶均衡器中的第一阶均衡器，将所述输入数据与所述第一阶均衡器的权系数相乘，将得到的结果输出给第二阶均衡器；
[0012]所述第二阶均衡器以及后续级联的除了最后一阶均衡器之外的每一阶均衡器，分别利用所述输入数据与该阶均衡器的权系数相乘，将得到的结果与上一阶均衡器输出的结果相加后输出给下一阶均衡器；
[0013]所述最后一阶均衡器，利用所述输入数据与所述最后一阶均衡器的权系数相乘，将得到的结果与上一阶均衡器输出的结果相加，最终得到所述输入数据的均衡结果，并输出给所述误差计算模块。
[0014]在一些实施例中，所述参数更新模块，用于根据所述误差计算模块输出的所述误差，更新所述流水线均衡模块的参数，具体包括：
[0015]所述参数更新模块，用于以输入数据组为单位，迭代更新所述流水线均衡模块的参数，其中包括：根据所述误差计算模块输出的所述误差，基于最小均方算法，利用所述输入数据组中的每一有效输入数据得到一个权系数迭代值，并统计得到的权系数迭代值的和，基于得到和值更新所述流水线均衡模块的参数。
[0016]在一些实施例中，所述输入数据组中包含预设数量的输入数据，所述预设数量，大于或等于所述流水线均衡模块中包含的均衡器的阶数。
[0017]在一些实施例中，所述利用所述输入数据组中的每一有效输入数据得到一个权系数迭代值，并统计得到的权系数迭代值的和，具体包括：
[0018]利用所述输入数据组中的每一有效输入数据得到一个权系数迭代值，当累计得到Bv_num个权系数迭代值时，统计所述Bv_num个权系数迭代值的和，其中所述Bv_num满足如下公式：
[0019]Bv_num＝B_num
‑
D_num；
[0020]其中，B_num为所述预设数量；
[0021]D_num为所述误差计算模块中的延时电路延时的输入数据数目。
[0022]在一些实施例中，所述参数更新模块，通过如下公式更新所述流水线均衡模块的参数：
[0023][0024]其中，n_block表示所述输入数据组的编号；h
i
(n_block)表示利用第n_block组输入数据确定的第i阶均衡器的权系数，h
i
(n_block
‑
1)表示利用第n_block
‑
1组输入数据确定的第i阶均衡器的权系数；
[0025]j表示每组输入数据中的有效输入数据的编号；
[0026]μ表示迭代因子；
[0027]e(n+D_num
‑
j)表示所述误差计算模块利用第n+D_num
‑
j时刻的输入数据确定的所述误差；x(n+D_num
‑
j
‑
i)表示第n+D_num
‑
j时刻第i阶均衡器上的输入数据；其中n表示每组输入数据中的第一个输入数据的输入时刻；
[0028]其中，所述迭代因子μ通过如下公式计算得到：
[0029]μ＝2
‑
lr+(B_num/N)
；
[0030]其中，lr表示预设训练学习率，为预设常数，N表示所述流水线均衡模块中包含的均衡器的总阶数。
[0031]本申请实施例提供的一种电子设备，包括任一所述的自适应均衡器。
[0032]本申请实施例提供的一种数据处理方法，包括：
[0033]接收信道的输入数据，并通过级联的多阶均衡器计算所述输入数据的均衡结果；
[0034]根据所述均衡结果，确定输出数据并输出所述输出数据；以及，计算所述均衡结果与预设理想期望数据的误差；
[0035]根据所述误差，更新所述多阶均衡器的参数。
[0036]在一些实施例中，所述根据所述误差，更新所述多阶均衡器的参数，包括：
[0037]以输入数据组为单位，迭代更新所述多阶均衡器的参数，其中包括：根据所述误差，基于最小均方算法，利用所述输入数据组中的每一有效输入数据得到一个权系数迭代值，并统计得到的权系数迭代值的和，基于得到和值更新所述多阶均衡器的参数。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应均衡器，其特征在于，所述自适应均衡器包括：流水线均衡模块、误差计算模块和参数更新模块；其中，所述流水线均衡模块，包括级联的多阶均衡器，用于接收信道的输入数据，并计算所述输入数据的均衡结果；所述误差计算模块，用于根据所述流水线均衡模块输出的均衡结果，确定并输出所述自适应均衡器的输出数据，以及，计算所述均衡结果与预设理想期望数据的误差；所述参数更新模块，用于根据所述误差计算模块输出的所述误差，更新所述流水线均衡模块的参数。2.根据权利要求1所述的自适应均衡器，其特征在于，所述多阶均衡器中的第一阶均衡器，将所述输入数据与所述第一阶均衡器的权系数相乘，将得到的结果输出给第二阶均衡器；所述第二阶均衡器以及后续级联的除了最后一阶均衡器之外的每一阶均衡器，分别利用所述输入数据与该阶均衡器的权系数相乘，将得到的结果与上一阶均衡器输出的结果相加后输出给下一阶均衡器；所述最后一阶均衡器，利用所述输入数据与所述最后一阶均衡器的权系数相乘，将得到的结果与上一阶均衡器输出的结果相加，最终得到所述输入数据的均衡结果，并输出给所述误差计算模块。3.根据权利要求1所述的自适应均衡器，其特征在于，所述参数更新模块，用于根据所述误差计算模块输出的所述误差，更新所述流水线均衡模块的参数，具体包括：所述参数更新模块，用于以输入数据组为单位，迭代更新所述流水线均衡模块的参数，其中包括：根据所述误差计算模块输出的所述误差，基于最小均方算法，利用所述输入数据组中的每一有效输入数据得到一个权系数迭代值，并统计得到的权系数迭代值的和，基于得到和值更新所述流水线均衡模块的参数。4.根据权利要求3所述的自适应均衡器，其特征在于，所述输入数据组中包含预设数量的输入数据，所述预设数量，大于或等于所述流水线均衡模块中包含的均衡器的阶数。5.根据权利要求4所述的自适应均衡器，其特征在于，所述利用所述输入数据组中的每一有效输入数据得到一个权系数迭代值，并统计得到的权系数迭代值的和，具体包括：利用所述输入数据组中的每一有效输入数据得到一个权系数迭代值，当累计得到Bv_num个权系数迭代值时，统计所述Bv_num个权系数迭代值的和，其中所述Bv_num满足如下公式：Bv_num＝B_num
‑
D_num；其中，B_num为所述预设数量；D_num为所述误差计算模块中的延时...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓东，李程帅，刘树键，司派发，
申请(专利权)人：青岛信芯微电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：