[發明專利]用于接收器的時序恢復的修正裝置與方法

有效

• 申請號: 201310263256.7
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN104253781B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 郭志成;藍景賦;童泰來
• 申請（專利權）人: 晨星半導體股份有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/03
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 駱希聰

技術領域

本發明是關于接收器的時序恢復，特別是關于時序恢復的反饋收斂機制。

背景技術

在現代通信技術中，傳送端與接收端都會利用雙方了解的通信協定或標準，以利雙方的通信。傳送端所發出的信號經過傳輸頻道或信道(channel)，由接收端所接收。在許多通信協定標準當中，會把欲傳送的訊息組成一個個的單元(chuck)進行傳送。隨著通信協定的不同，這些單元可能被稱為封包(packet)、符元(symbol)、或其他的名稱。在本發明當中，為了方便說明起見，將這些資料單元通稱為符元。

通信協定會對這些符元的傳送速率或時序(timing)做出規范。換言之，傳送端知道要以多少的速率傳送符元；接收端也知道以相同的速率來接收符元。然而，礙于種種現實因素，接收端卻無法將接收的時序調整成與傳送端完全一致。

比方說，通信協定規范雙方要以每秒一千個符元的速度來進行傳輸。但傳送端所具有的時脈振蕩器，未必能夠恰好產生一千赫茲的時序。實際上的時脈振蕩器必然會有時序上的誤差存在。即便在某個環境溫度下，傳送端的時脈振蕩器恰好可以完美地產生通信協定所規范的時序。然而，由于傳送端持續操作所產生的熱量，或是環境溫度的改變，必然會使得時脈振蕩器所振出的時序有所變化。

同樣地，接收端同樣也要使用時脈振蕩器來產生通信協定所規范的時序。如同傳送端會遭遇的問題，接收端的時脈振蕩器未必能夠完美地產生通信協定規范的時序。除此之外，接收端還必須利用時脈振蕩器來同步傳送端的傳送時脈。換言之，盡管通信協定規范的是一千赫茲，但假如傳送端是以一千零一赫茲傳送符元，則接收端要以同樣的一千零一赫茲來接收符元。假如傳送端是以九九九赫茲傳送符元，則接收端也要以同樣的九九九赫茲來接收符元。假設接收端還拘泥于一千赫茲的時序，則符元的接收工作就會出問題。

請參考圖1所示，其為現有技術的一信號傳播模型的一示意圖。信號由傳送端110發出，這些信號包含多個符元，每一個符元以I_k來表示，足標k為序號。脈沖形成函數(pulse shaping function)P(x)會將符元形成脈沖輸出，而每一個符元所需的傳送時間長度為T_sym,tx。由傳送端110所發出的信號序列記為x(t)。

信號x(t)經由信道120傳送到接收端130。在實際的狀況下，信道120是不完美的，會受到多徑效應h(t)的扭曲以及隨機性的干擾。后者通常被稱之為可加性高斯白噪聲(AWGN,Additive Gaussian White Noise)，在此記為w(t)。

經過扭曲與干擾的信道120后，被接收端130接收的信號，記為y(t)。接著，以一取樣速率1/Tsam對信號y(t)進行取樣，得到一取樣信號y(n)。然后，接收端130會將上述的取樣信號y(n)送到一時序恢復模塊132。時序恢復模塊132的作用在于將時序同步到傳送端110傳送符元的頻率上，使得y(n)=y(t)|_t=n·Tsym,rx。經過時序恢復模塊132之后的信號y(n)，會再送入后續的處理單元，例如均衡器134，并解出符元在理想狀態下，符元會相等于傳送端110所送出的符元I_k。

一般說來，上述的取樣速率往往會比傳送符元的頻率來得快。通過時序恢復模塊132的作用，頻率會降低到所謂的基頻(baseband)。所以經過時序恢復模塊132之后的信號y(n)，其后續的處理單元稱為基頻處理。

以上所述是理想的信號傳播模型，但如前所述，傳送端110與接收端130的時脈振蕩器所振出的時脈一定不相同。如果真的相同，可被視為一時一地的巧合。換言之，由時脈恢復模塊132送出的信號當中，每一個符元所占的時間T_sym,rx不會完美地等于傳送端送出的符元所占時間T_sym,tx。經過一段時間之后，符元的起始時間邊界無法對齊與同步。符元的同步就會發散，通信就會出現問題。

綜上所述，為了要同步傳送端110與接收端130的時序，迄需一種針對時序恢復模塊132的反饋機制，令接收端130能夠更精確地同步傳送端110的時序。換言之，令T_sym,rx逼近T_sym,tx。

發明內容