用于消除有线数据通信链路中的制造技术

本发明专利技术涉及一种用于消除耦合到有线数据通信链路中的

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于消除有线数据通信链路中的RF干扰的装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于消除耦合到有线数据通信链路中的射频
(radio frequency
，
RF)
干扰的装置和方法
。
具体地，本专利技术涉及在汽车
、
工业和消费电子产品环境等中使用的即时窄带干扰
(narrow band interference
，
NBI)
消除技术
。

技术介绍

[0002]如图1所示，基于有线的高速串行通信
PHY(
物理接口
)110、120
通过电缆
130
交换数据，该电缆
130
的最大长度由对应标准定义
。
电缆
130
的长度从几十厘米到大约
100
米不等
。
电缆
130
具有有限的耦合衰减，具体取决于电缆的类型和质量
。
当这些电缆被放置在具有电磁
(electromagnetic
，
EM)
场
131
的不利环境中时，电缆
130
充当天线并从周围环境中拾取
RF
干扰
。
只要
RF
干扰
131
落在
PHY 110、PHY 120
的工作频率的频带内，接收器前端
111、121
就将
RF
干扰
131
视为
(
可用
)
信号
。
这种现象会增加误码率
(bit
‑
error
‑
rate
，
BER)
，从而降低了接收器性能，并增加链路断开的可能性
。
这是一个真正的问题，对于汽车环境来说，这个问题更加严重，因为考虑到安全要求，不允许突然断开链路
。RF
干扰
131
为
PHY
复杂性增加了附加负担，因为
RF
干扰导致需要严格规范模拟前端和数字信号处理块
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种用于消除或至少减少
PHY
处的
RF
干扰以解决以上描述的问题的概念
。
[0004]具体地，本专利技术的目的是提供一种用于在不显著增加
PHY
复杂性和功耗的情况下即时检测和消除这种
RF
干扰的概念
。
[0005]该目的是通过独立权利要求的特征来实现的
。
其它实现方式在从属权利要求
、
说明书和附图中是显而易见的
。
[0006]本专利技术的基本思想是“即时”检测和消除这种
RF
干扰，即在变化影响的过程仍在进行时执行这种检测和消除
。RF
干扰检测可以由时域相关器执行
。
消除可以基于预测和历史
。
如果需要，可以使用自举来加快检测
。
本专利技术中提出了不同的自举方法，即：
(a)
基于
FFT
的自举，例如通过使用
32
点
FFT
，复杂性只有用于比较的
2048
点
FFT
的复杂性的
1/142
，
(b)
基于计数器的自举，
(c)
基于数字锁相环
(digital phase
‑
lock loop
，
DPLL)
的自举
。
[0007]本专利技术中提出的这种新颖概念提供了一种具有自适应前馈和反馈方案的高效算法，以及功率高效和硅区域高效的实现方式
。
[0008]通过使用这种新颖的干扰检测和消除，可以实现以下优势：降低了对更严格的接收器模拟前端规格的要求，提高了信噪比
(signal
‑
to
‑
noise ratio
，
SNR)
性能，数字信号处理模块不那么复杂，保持始终可靠和稳健的通信链路和低功耗
。
增加用于干扰检测和消除的块不会增加
PHY
复杂度性和功耗
。
数字信号处理算法可以用来检测和消除干扰，而减少硬件工作量
。
[0009]本专利技术中描述的概念可以应用于使用基于有线的串行数据通信链路
(
例如由
1000BASE
‑
T1、10GBASE
‑
T1
和未来的
25GBASE
‑
T1
定义的以太网电缆
)
的汽车应用中
。
由于未来的自动驾驶车辆需要越来越多的带宽来可靠地将传感器数据传输到中央处理单元，根据本专利技术的技术可以有利地应用于提高数据传输的效率
。
[0010]除了汽车，本文描述的技术还可以应用于工业和自动化应用以及消费电子产品
。
[0011]为详细描述本专利技术，使用以下术语
、
缩略语和符号：
[0012]PHY
物理层设备或物理接口
[0013]NBI
窄带干扰
[0014]DPLL
数字锁相环
[0015]FFT
快速傅里叶变换
[0016]EM
电磁
(
场
)
[0017]RF
射频
[0018]BER
误码率
[0019]SNR
信噪比
[0020]FFE
前馈均衡器
[0021]DFE
判决反馈均衡器
[0022]FIR
有限脉冲响应
(
滤波器
)
[0023]ADC
模数转换器
[0024]LPF
低通滤波器
[0025]PAM
脉冲幅度调制
[0026]VCO
压控振荡器
[0027]BER
误码率
[0028]根据第一方面，本专利技术涉及一种用于消除耦合到有线数据通信链路中的射频干扰的装置，该装置包括：输入端，该输入端用于提供输入信号，输入信号形成通过有线数据通信链路接收到的信号的数字表示；自适应前馈数字滤波器，该自适应前馈数字滤波器用于对输入信号进行滤波，以提供前馈滤波输入信号；自适应反馈数字滤波器，该自适应反馈数字滤波器用于对叠加信号进行滤波，以提供反馈滤波输出信号，叠加信号表示前馈滤波输入信号和反馈滤波输出信号的加和；调节器，该调节器用于根据误差信号调节自适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于消除耦合到有线数据通信链路
(130)
中的射频干扰
(131)
的装置
(200)
，其特征在于，所述装置
(200)
包括：输入端，所述输入端用于提供输入信号
(210)
，所述输入信号
(210)
形成通过所述有线数据通信链路
(130)
接收到的信号的数字表示；自适应前馈数字滤波器
(220)
，所述自适应前馈数字滤波器
(220)
用于对所述输入信号
(210)
进行滤波，以提供前馈滤波输入信号
(221)
；自适应反馈数字滤波器
(230)
，所述自适应反馈数字滤波器
(230)
用于对叠加信号
(222)
进行滤波，以提供反馈滤波输出信号
(231)
，所述叠加信号
(222)
表示所述前馈滤波输入信号
(221)
和所述反馈滤波输出信号
(231)
的加和
(240)
；调节器
(250)
，所述调节器
(250)
用于根据误差信号
(223)
调节所述自适应前馈数字滤波器
(220)
和所述自适应反馈数字滤波器
(230)
，所述误差信号
(223)
表示所述输入信号
(210)
与所述叠加信号
(222)
之间的差值
(241)。2.
根据权利要求1所述的装置
(200)
，其特征在于，所述调节器
(250)
用于根据所述前馈数字滤波器
(220)
和所述反馈数字滤波器
(230)
的自举配置调节所述自适应前馈数字滤波器
(220)
和所述自适应反馈数字滤波器
(230)。3.
根据权利要求2所述的装置
(200)
，其特征在于，所述前馈数字滤波器
(220)
和所述反馈数字滤波器
(230)
的所述自举配置基于所述输入信号
(210)
的信号特性
。4.
根据权利要求2或3所述的装置
(200)
，其特征在于，所述前馈数字滤波器
(220)
和所述反馈数字滤波器
(230)
的所述自举配置基于所述输入信号
(210)
的带宽
。5.
根据权利要求4所述的装置
(300)
，其特征在于，包括：快速傅里叶变换
(fast Fourier transform
，
FFT)
电路
(310)
，所述
FFT
电路
(310)
用于根据所述输入信号
(210)
的
FFT
提供所述输入信号
(210)
的频谱
(311)。6.
根据权利要求5所述的装置
(300)
，其特征在于，包括：检测电路，所述检测电路用于根据所述输入信号
(210)
的所述频谱
(311)
与阈值的比较来检测所述输入信号
(210)
的所述带宽
。7.
根据权利要求4所述的装置
(400)
，其特征在于，包括：相关器
(410)
，所述相关器
(410)
用于提供所述输入信号
(210)
的自相关
(412)
，其中，所述前馈数字滤波器
(220)
和所述反馈数字滤波器
(230)
的所述自举配置基于所述输入信号
(210)
的所述自相关
(412)。8.
根据权利要求7所述的装置
(400)
，其特征在于，包括：过零检测器
(420)
，所述过零检测器
(420)
用于检测所述输入信号
(210)
的所述自相关
(412)
的过零
(421)
；计数器
(430)
，所述计数器
(430)
用于确定所述输入信号
(210)
的所述自相关
(412)
的所述过零
(421)
之间的距离，其中，所述前馈数字滤波器
(220)
和所述反馈数字滤波器
(230)
的所述自举配置基于所述输入信号
(210)
的所述自相关
(412)
的所述过零
(421)
之间的所述距离

【专利技术属性】
技术研发人员：苏扬，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：