[發明專利]基線飄移補償電路與方法

有效

• 申請號: 200710002417.1
• 申請日: 2007-01-17
• 公開（公告）號: CN101227441A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 黃愷
• 申請（專利權）人: 智原科技股份有限公司
• 主分類號: H04L25/06
• 分類號: H04L25/06
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種基線飄移補償電路與方法，特別是涉及一種使用基線修正器調整基線飄移補償量的基線飄移補償電路與方法。

背景技術

資料在通道中傳輸的過程會因正負訊號的不平衡產生低頻信號，且因為真實變壓器的不完美，無法只濾除直流信號，使較低頻的信號失真，產生直流偏壓，因而降低了線性度和信號雜訊比(SNR：signal-to-noise?ratio)，或使輸入信號超出類比數字轉換器(ADC：analog-to-digital?converter)可容許的擺動范圍，而造成類比數字轉換器飽和(ADC?saturation)。這種現象稱為基線飄移(baseline?wandering)。

一般而言，基線飄移補償方法主要有兩種方式。圖1繪示為第一種基線飄移補償方式，請參照圖1。此方式主要為利用回授控制調整進入類比數字轉換器102的前端信號BX的直流偏壓。圖1的電路分為類比信號處理端S110與數字信號處理端S120。類比信號BX由類比數字轉換器102轉換為數字信號DX，然后等化器(equalizer)103消除數字信號DX的通道效應(channel?effect)后輸出信號EX至切割器104(slicer)。數字信號處理端S120的主要目的是將等化器103的輸出信號EX借由切割器104還原為發送端所送出的狀態值(例如MLT-3編碼的-1、0、1)。基線修正器105會統計上述還原過程前后的誤差量SX，即信號EX經過切割器104前后的誤差量，做為補償量CX輸出至數字類比轉換器(DAC：digital-to-analog?converter)106。數字類比轉換器106將補償量CX從數字信號轉換為類比信號AX，基線補償器101使用類比補償量AX調整輸入信號RX的直流偏壓。

圖1的方式，其優點為輸入信號RX在進入類比數字轉換器102前即受到補償，所以能避免類比數字轉換器102的輸入飽和。其缺點為補償量CX的精準度受限于數字類比轉換器106與類比數字轉換器102的位元數，對于基線飄移量較小的情況，無法發揮精準的補償。

圖2繪示為第二種基線飄移補償方式，請參照圖2。圖2的電路分為類比信號處理端S210與數字信號處理端S220。此方式主要為在數字信號處理端S220調整切割器203的判定位準，以達較精準且即時的基線飄移補償。在數字信號處理端S220中，等化器202接收由類比數字轉換器201輸出的數字化信號DY，消除信號DY的通道效應后輸出信號EY。之后為一回授電路，切割器203根據基線修正器204的補償信號CY調整切割器203的判定位準，借以判定輸入信號EY所對應的狀態值，然后輸出上述判定前后的誤差量SY。而基線修正器204統計切割器誤差量SY并據以輸出補償信號CY。

圖2的方式中，等化器202輸出的信號EY和切割器輸出的信號SY皆有較高的位元數，所以優點為補償精確。然而進入類比數字轉換器201的前端信號BY沒有受到補償，可能會造成類比數字轉換器201飽和，若為了避免飽和，利用自動增益控制器(auto?gain?controller)調整進入類比數字轉換器201的前端信號BY增益，使信號BY擺動范圍變小，則會降低信號雜訊比。

在通訊系統中，基線飄移的發生與劇烈程度無法預估，設計者往往必須以最悲觀狀況來當作設計電路的門檻，也就是新罕布夏大學(UNH：University?of?New?Hampshire)認證中的殺手波形(killer?pattern)。但為了通過殺手波形所付出的代價就是對于通常狀況的過度設計，例如圖1與圖2的電路，圖1的電路利用有限精準度的數字類比轉換器與類比數字轉換器，調整信號直流偏壓，使信號擺動范圍落在類比數字轉換器的輸入范圍內，以避免類比數字轉換器飽和，而此會造成基線飄移量較小的信號無法獲得精準的補償；另一方面，圖2的電路為了避免類比數字轉換器飽和，而縮小進入類比數字轉換器的前端信號，造成信號雜訊比降低。兩者均為了特殊狀況而設計，忽略了大部分通常情況下的精確度。

發明內容

本發明提供一種基線飄移補償電路，此電路具有兩條回授補償路徑，第一條路徑為粗調，可調整輸入信號進入類比數字轉換器之前的直流偏壓，以對抗強烈的基線飄移，第二條路徑為細調，可調整切割器的判定位準，隨時補償較細微的基線飄移，提高信號雜訊比。

本發明另提供一種基線飄移補償方法，可兼顧殺手波形以及通常的傳輸信號品質，不必縮小輸入信號，也不必增加數字類比轉換器的精確度，但同時具有兩種先前技術的優點，對于殺手波形或一般的信號都能有效增加信號雜訊比。