[發(fā)明專利]一種均衡器電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011222942.6
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112272009B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 臧劍棟;羅璞;劉軍;付東兵;王健安;陳光炳;唐枋;殷鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第二十四研究所;重慶吉芯科技有限公司
• 主分類號: H03D7/14
• 分類號: H03D7/14
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 李鐵

本發(fā)明提出一種均衡器電路，包括：均衡器；采樣器，用于對所述均衡器的輸出信號進(jìn)行采樣，獲取四相位時鐘采樣信號；時鐘恢復(fù)電路，用于根據(jù)所述四相位時鐘采樣信號獲取自適應(yīng)相位控制信號，并根據(jù)所述自適應(yīng)相位控制信號恢復(fù)四相位時鐘，輸出至所述采樣器，控制所述采樣器的采樣；均衡器自適應(yīng)電路，用于根據(jù)所述自適應(yīng)相位控制信號生成增益控制信號，并將所述增益控制信號輸出至所述均衡器，調(diào)節(jié)所述均衡器的增益，本發(fā)明可調(diào)節(jié)帶寬，較少均衡器自適應(yīng)的計算量，降低復(fù)雜度，保證速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種均衡器電路。

背景技術(shù)

在頻譜平衡方法中，通過比較數(shù)據(jù)功率的高頻和低頻分量并產(chǎn)生反饋信號直到功率譜平衡來實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)均衡。盡管可以獨(dú)立于定時恢復(fù)來實(shí)現(xiàn)該方法中的均衡器自適應(yīng)，但是其實(shí)現(xiàn)需要復(fù)雜的模擬電路，其性能可能受到過程變化的影響。在頻譜均衡方法中，補(bǔ)償數(shù)據(jù)的頻譜基于fm(fm≈0.28/Tb，其中Tb是數(shù)據(jù)的比特周期)被分解為PH和PL區(qū)域。對于良好補(bǔ)償?shù)男盘?，PL和PH具有相同的量。fm的值由偽隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)確定。圖6簡要顯示了優(yōu)化的頻譜均衡方法。當(dāng)fm′低于fm時，意味著當(dāng)前PL部分小于實(shí)際情況。因此轉(zhuǎn)換器應(yīng)該改善PL與PH的比例以覆蓋當(dāng)前光譜與實(shí)際光譜之間的間隙。當(dāng)fm′大于fm時，轉(zhuǎn)換器偏置電流趨勢相反。利用該機(jī)制，均衡系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)的自適應(yīng)并補(bǔ)償大范圍的傳輸數(shù)據(jù)。

使用最小均方或破零算法的數(shù)字信號處理也可用于自適應(yīng)均衡。這提供了靈活性和易編程性，但是所需的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的速度限制和復(fù)雜性限制了該方案對于高速應(yīng)用的適用性。符號LMS算法由于其實(shí)現(xiàn)簡單而被廣泛用于系數(shù)自適應(yīng)。然而，由實(shí)現(xiàn)和建模缺陷引起的不穩(wěn)定性和收斂到次優(yōu)點(diǎn)的可能性是其兩個主要缺點(diǎn)。修正的符號LMS算法通過最大化電壓裕度實(shí)現(xiàn)基于BER的系數(shù)自適應(yīng)。

使用眼圖開啟監(jiān)視器(EOM)也可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)均衡。EOM通過定期觀察濾波器輸出來評估數(shù)據(jù)質(zhì)量，并提供有關(guān)均衡濾波器性能的信息。使用此信息，均衡器可以確定最佳濾波器條件。對于這些方法，同步采樣時鐘電路和高速比較器是必不可少的。此外，可能難以從初始閉合的眼圖中恢復(fù)時鐘信號，從而限制了其適用性。

直方圖方法是基于EOM的適應(yīng)方法，基于簡單的觀察，即最清晰的眼圖在通過異步欠采樣獲得的直方圖中產(chǎn)生最大峰值。對于過度均衡的情況，均衡器輸出具有增強(qiáng)的高頻分量，這傾向于擴(kuò)大峰值附近的數(shù)據(jù)幅度分布，如圖7(a)所示。對于不平等的情況，直方圖中的分布如圖7(c)所示展開。通過最佳均衡，分布集中在峰值，如圖7(b)所示?；谶@些觀察，我們可以通過簡單地搜索具有最大峰值的直方圖來輕松確定導(dǎo)致最佳眼睛質(zhì)量的均衡器條件。只要采集了足夠數(shù)量的采樣并且采樣時鐘不是數(shù)據(jù)時鐘的次諧波，異步欠采樣就可以進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)采集。這種異步欠采樣技術(shù)已被用于光通信中的性能監(jiān)控。但是，他們無法確定最小BER的最佳采樣時間。跟蹤最大邊際點(diǎn)可以最小化BER性能，但片上實(shí)現(xiàn)需要相當(dāng)大的存儲器。

迫零(Zero?Forcing?Solution，ZFS)算法的基本原理是找到一組合適的均衡器系數(shù)，使傳輸線和均衡器級聯(lián)的單位脈沖響應(yīng)只在采樣時刻是非0值，而在其它時刻都為0。在自適應(yīng)均衡器中常用到對迫零算法改進(jìn)的基于符號的迫零(Sign-based?zero-forcing，S-ZF)算法，S-ZF算法是考慮到ISI主要與不同碼元序列的組合方式有關(guān)，找到ISI具有代表性的序列，檢測這類序列就可以得出ISI的消除情況。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種均衡器電路，主要解決均衡器自適應(yīng)控制復(fù)雜度高且速度受限的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的及其他目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下。

一種均衡器電路，包括：

均衡器；

采樣器，用于對所述均衡器的輸出信號進(jìn)行采樣，獲取四相位時鐘采樣信號；