[發(fā)明專(zhuān)利]通過(guò)非線(xiàn)性器件處理數(shù)字信號(hào)的方法和使用該方法的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410132306.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104104449B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.G.查辛斯基;N.P.奇迪卡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 柯斯美科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04B10/50
• 分類(lèi)號(hào): H04B10/50;H04B10/58
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 吳艷

本發(fā)明涉及通過(guò)非線(xiàn)性器件處理數(shù)字信號(hào)的方法。數(shù)字信號(hào)進(jìn)行從第一電平到第二電平的第一躍遷。所述方法包括預(yù)加重?cái)?shù)字信號(hào)的步驟；和由非線(xiàn)性器件處理預(yù)加重的數(shù)字信號(hào)的步驟。預(yù)加重?cái)?shù)字信號(hào)的步驟包括：當(dāng)?shù)谝浑娖降陀诘诙娖綍r(shí)，通過(guò)在第一躍遷之前對(duì)第一電平施加負(fù)尖峰來(lái)預(yù)加重?cái)?shù)字信號(hào)；和/或當(dāng)?shù)谝浑娖礁哂诘诙娖綍r(shí)，通過(guò)在所述第一躍遷之前對(duì)第一電平施加正尖峰來(lái)預(yù)加重?cái)?shù)字信號(hào)。本發(fā)明還涉及使用上述方法的設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于改進(jìn)被高速傳輸通過(guò)非線(xiàn)性電氣和/或光學(xué)器件的信號(hào)的品質(zhì)的方法。本發(fā)明還涉及使用這一方法的設(shè)備。

背景技術(shù)

由于在近來(lái)開(kāi)發(fā)出的具有例如25Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率的通信系統(tǒng)中的高速率數(shù)據(jù)，信號(hào)完整性已經(jīng)成為主要關(guān)注點(diǎn)。

信號(hào)品質(zhì)降級(jí)的原因之一是信號(hào)通過(guò)帶寬受限通道的傳輸，即在該通道中，傳輸在某一頻率(截止頻率)之上明顯降低。將信號(hào)傳送通過(guò)這種通道導(dǎo)致高頻成分的衰減。對(duì)于傳輸信號(hào)的這種過(guò)濾影響到達(dá)接收器的脈沖的形狀。不僅脈沖在其碼元周期內(nèi)的形狀被改變，而且其還擴(kuò)大到隨后的碼元周期。當(dāng)信號(hào)傳輸通過(guò)這種通道時(shí)，各個(gè)體碼元的擴(kuò)展脈沖將干擾隨后的碼元。

帶寬限制能夠起因于有源部件或介質(zhì)的物理性質(zhì)；例如，在25Gbps的比特率下，在電氣鏈路中使用的銅電纜可具有截止頻率，在該截止頻率之上，實(shí)際上無(wú)傳輸信號(hào)會(huì)被傳送。因此，為提供用于高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用(例如，25Gbps的比特率)的足夠帶寬，光鏈路是倡議的。但是，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)光鏈路的傳輸涉及電數(shù)字信號(hào)到光信號(hào)的變換。

激光二極管，諸如垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical Cavity Surface EmittingLaser，VCSEL)慣常地用于電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)變。但是，激光二極管是非線(xiàn)性器件，因此激光二極管影響其輸出脈沖的形狀。具體的，脈沖失真能夠?qū)е麓a間干擾。

圖1示出了用于將電數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)且將光信號(hào)輸出到光纖的常規(guī)發(fā)送器的示意圖。常規(guī)的發(fā)送器100包括預(yù)加重(pre-emphasis)驅(qū)動(dòng)器101(使信號(hào)預(yù)失真)和與所述預(yù)加重驅(qū)動(dòng)器101相連的激光二極管102。預(yù)加重驅(qū)動(dòng)器101適合于在其輸入端接收電信號(hào)，預(yù)加重接受的信號(hào)，并且輸出預(yù)失真的電脈沖。激光二極管102適合于在其輸入端接收來(lái)自預(yù)加重驅(qū)動(dòng)器101的這種電脈沖，將接收的電脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，并且將光信號(hào)輸出到光纖(圖1未示出)。

常規(guī)發(fā)送器100的由預(yù)加重驅(qū)動(dòng)器101執(zhí)行的脈沖整形借助于圖2來(lái)說(shuō)明。曲線(xiàn)201表示輸入到預(yù)加重驅(qū)動(dòng)器101的數(shù)字(二進(jìn)制)信號(hào)的脈沖的形狀。該脈沖進(jìn)行從低電平(“0”-電平)到高電平(“1”-電平)的第一正躍遷，在脈沖長(zhǎng)度期間在高電平處保持大致恒定，之后進(jìn)行從高電平到低電平的第二負(fù)躍遷。為清楚起見(jiàn)，“1”-電平定義為高電平，“0”-電平定義為低電平，正躍遷定義為從低電平到高電平的躍遷，并且負(fù)躍遷定義為從信號(hào)的高電平到低電平的躍遷。曲線(xiàn)202表示在矩形脈沖201被應(yīng)用到預(yù)加重電路101的輸入端時(shí)預(yù)加重電路101輸出的信號(hào)的形狀。該曲線(xiàn)展現(xiàn)緊鄰地在從“0”-電平到“1”-電平的躍遷(正躍遷)之后的正尖峰(overshoot)和緊鄰地在從“1”-電平到“0”-電平的躍遷(負(fù)躍遷)之后的負(fù)尖峰(undershoot)。具體的，曲線(xiàn)202進(jìn)行從“0”-電平到“1”-電平的躍遷，過(guò)沖“1”-電平，弛豫到“1”-電平，進(jìn)行從“1”-電平到“0”-電平的躍遷，下沖“0”-電平，然后弛豫到“0”-電平。

因此，常規(guī)發(fā)送器100的預(yù)加重驅(qū)動(dòng)器101適合于在從一個(gè)二進(jìn)制信號(hào)電平到另一二進(jìn)制信號(hào)電平的躍遷期間和/或之后馬上使電數(shù)字信號(hào)加重/達(dá)到尖峰。