[發明專利]一種低功耗偽差分信道均衡高速串行發送器

在審

• 申請號: 201810796495.1
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN109067675A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 唐枋
• 申請（專利權）人: 重慶湃芯入微科技有限公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 孫章虎

本發明公開了一種低功耗偽差分信道均衡高速串行發送器；本專利通過在發送端采用去加重(de?emphasis)和前沖(preshoot)相結合的方式來實現信道均衡的技術；本設計通過在高速串行互聯發送器的發送端采用偽差分信道均衡的技術以達到降低功耗及消除由高頻衰減引起的嚴重的碼間干擾問題。

技術領域

本發明涉及一種低功耗偽差分信道均衡電路設計，具體講是一種低功耗偽差分信道均衡高速串行發送器。

背景技術

數字信號在實際信道傳輸時，由于信道傳輸特性不理想以及信道噪聲的影響，接收端接收到的信號不可避免的發生錯誤。為了恢復發送的數據信息，接收端需要估計出信道的特性，并對接收到的數據進行校正。

通常一個高速串行通信系統結構由并串轉換模塊，編碼調制模塊，發射端均衡模塊構成。如圖1所示。

均衡作為高速串行通信系統的核心部件，目前均衡設計中面臨的主要問題是均衡系數的確定和聯合均衡策略的制定。

信道的有限帶寬和其他非理想響應導致接收端信號失真，很大程度上限制了數據傳輸頻率的提高和傳輸距離的增長，均衡技術的引入就是為了抵消信道的非理想效應，解決信道引起的高頻損耗。

在發射端常見的均衡技術是FFE，采用多抽頭的有限沖擊響應濾波器實現，通過預加重信號跳變后的第一個碼元幅度對信號進行預失真處理，能夠消除信道高頻衰減引起的前沿過充和后沿拖尾，或者采用去加重技術來實現均衡。

一個典型的FFE如圖2所示。其由3部分組成：延遲、加權、累加。方框代表延遲電路，T為延遲時間，W為加權系數。發送端經過編碼和脈沖成型后的信號x(k)經過延遲和各個抽頭加權后送入累加器相加后作為最終輸出信號 y(k)。時域表達式為：通過選擇適當的抽頭系數W可以使均衡器具有高通特性，以抵抗信道帶來的衰減。

在高速信號傳輸中，信號的高頻分量衰減要比低頻分量的衰減大很多，傳輸線路表現出來的特性像一個低通濾波器。傳輸過程中信號的高頻成分衰減大，低頻成分衰減小。預加重技術的思想就是在傳輸線的始端增強信號的高頻成分，以補償高頻分量在傳輸過程中的過大衰減。信號頻率的高低主要是由信號電平變化的速度決定的，所以信號的高頻分量主要出現在信號的上升沿和下降沿處，預加重技術就是增強信號上升沿和下降沿處的幅度。如圖3所示。

去加重技術的思想跟預加重技術類似，只是實現方法不同。預加重是增加信號上升沿和下降沿處的幅度，其他地方幅度不變；去加重是保持信號上升沿和下降沿處的幅度不變，其他地方信號減弱。去加重補償后的信號擺幅比預加重補償后的信號擺幅小，眼圖高度低，功耗小。如圖4所示。

通常，在高速串行發送器中的電路一般采用差分結構，其對共模信號抑制，對差模信號放大；但由于其差分結構中包含一個電流源，導致功耗增大。

發明內容

因此，為了解決上述不足，本發明在此提供一種低功耗偽差分信道均衡高速串行發送器。本設計通過在高速串行互聯發送器的發送端采用偽差分信道均衡的技術以達到降低功耗及消除由高頻衰減引起的嚴重的碼間干擾問題。

本發明是這樣實現的，構造一種低功耗偽差分信道均衡高速串行發送器，具有并串轉換模塊，編碼調制模塊，發射端均衡模塊；其特征在于：通過在發送端采用去加重(de-emphasis)和前沖(preshoot)相結合的方式來實現信道均衡的技術，并將用偽差分電路代替差分電路以降低功耗；

其中；去加重，前沖以及Boost的定義如下；

De-emphasis＝20log₁₀Vb/Va；

Preshoot＝20log₁₀Vc/Vb；

Boost＝20log₁₀Vd/Vb。