接收机的自适应均衡方法和装置与流程

本发明涉及信号传输领域，具体而言，涉及一种接收机的自适应均衡方法和装置。

背景技术：

在高速串行接口的应用中，由于信道的介质损耗和趋肤效应，使得接收端信号的质量受到严重的影响。现有技术通过发送端的预加重和接收端的均衡来补偿信道对信号的低频和高频衰减。其中，发送端的预加重是一种先验的方法，它通过预失真来补偿后面的信道衰减；而接收端的均衡是一种后验的方法，通过已知的信号衰减来进行相应的补偿。

图1是根据相关技术的高速串行接口接收端电路的框图，如图1所示，采用线性均衡器和判决反馈均衡器来补偿信道对于高速信号的衰减，高速差分数据通过线性均衡器进入判决反馈均衡器，经过时钟数据恢复电路重定时，完成数据接收。线性均衡器实际上是一个高通滤波器，由于信道对于信号的衰减呈现低通特性，所以加入线性均衡器能够很好的补偿信道对于高频信号的衰减，从而在线性均衡器之后得到较好眼图质量的信号。

当信号速率较高或者信道的衰减较大时，线性均衡器的补偿受到了一定程度的限制，因为线性均衡器在补偿高频衰减的同时，也对噪声进行了放大，所以如果只采用线性均衡器，往往在时钟数据恢复电路前端不能得到很好的信噪比。基于这个原因，在这种情况下我们通过插入判决反馈均衡器来进一步的对信号进行均衡，判决反馈均衡器在对数据进行补偿的同时而不放大链路的噪声，从而提高在时钟数据恢复电路前端的信噪比。

但是当信号速率较高或者信道损耗变化比较复杂时，现有技术由于无法动态的调整判决反馈均衡器的系数，从而无法动态的调整接收端的补偿能力，时钟数据恢复电路前端的信噪比较低，导致时钟数据恢复电路无法很好的重定时数据。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种接收机的自适应均衡方法和装置，以至少解决由于信道的损耗变化比较复杂造成的接收端信号质量差的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种自适应均衡方法，包括：获取所述接收机的时钟数据恢复电路输出的第一码型数据和第二码型数据，其中，所述第一码型数据和所述第二码型数据由所述时钟数据恢复电路分别从第一路数据和第二路数据中提取得到，所述第一路数据和所述第二路数据由待接收数据依次经过所述接收机的线性均衡器和判决反馈均衡器的补偿得到,所述线性均衡器的带宽为所述待接收数据的速率的1/4；根据所述第一码型数据和所述第二码型数据确定补偿信息；根据所述补偿信息调整所述判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数。

进一步地，根据所述第一码型数据和所述第二码型数据确定补偿信息包括：对所述第一码型数据和所述第二码型数据按照预先设置的计算条件进行计算，输出补偿信息。

进一步地，所述第一码型数据至少包括：码型1：0011，码型2:1100。

进一步地，根据所述第一码型数据和所述第二码型数据确定补偿信息包括：在所述第一码型数据为码型1，所述第二码型数据为0011时，所述补偿信息为高电平；在所述第一码型数据为码型1，所述第二码型数据为0001时，所述补偿信息为低电平；在所述第一码型数据为码型2，所述第二码型数据为1100时，所述补偿信息为高电平；在所述第一码型数据为码型2，所述第二码型数据为1110时，所述补偿信息为低电平。

进一步地，根据所述补偿信息调整所述判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数包括：对所述补偿信息进行累加生成自适应信号；通过所述自适应信号调整所述判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，其中，所述线性均衡器的反馈接收端接收所述自适应信号。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种自适应均衡装置，包括：获取单元，用于获取所述接收机的时钟数据恢复电路输出的第一码型数据和第二码型数据，其中，所述第一码型数据和所述第二码型数据由所述时钟数据恢复电路分别从第一路数据和第二路数据中提取得到，所述第一路数据和所述第二路数据由待接收数据依次经过所述接收机的线性均衡器和判决反馈均衡器的补偿得到,所述线性均衡器的带宽为所述待接收数据的速率的1/4；确定单元，用于根据所述第一码型数据和所述第二码型数据确定补偿信息；调整单元，用于根据所述补偿信息调整所述判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，其中，所述线性均衡器的反馈接收端接收所述自适应信号。

进一步地，所述确定单元包括：计算模块,用于对所述第一码型数据和所述第二码型数据按照预先设置的计算条件进行计算，输出补偿信息。

进一步地，所述码型数据至少包括：码型1：0011，码型2:1100。

进一步地，所述确定单元包括：第一确定模块，用于在所述第一码型数据为码型1，所述第二码型数据为0011时，确定所述补偿信息为高电平；第二确定模块，用于在所述第一码型数据为码型1，所述第二码型数据为0001时，确定所述补偿信息为低电平；第三确定模块，用于在所述第一码型数据为码型2，所述第二码型数据为1100时，确定所述补偿信息为高电平；第四确定模块，用于在所述第一码型数据为码型2，所述第二码型数据为1110时，确定所述补偿信息为低电平。

进一步地，所述调整单元包括：生成模块，用于对所述补偿信息进行累加生成自适应信号；调整模块，用于通过所述自适应信号调整所述判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，其中，所述线性均衡器的反馈接收端接收所述自适应信号。

在本发明实施例中，采用获取所述接收机的时钟数据恢复电路输出的第一码型数据和第二码型数据；根据所述第一码型数据和所述第二码型数据确定补偿信息；根据所述补偿信息调整所述判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数的方式，通过自适应调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，达到了对待接收数据进行自适应补偿的目的，增大时钟数据恢复电路前端等效眼图噪声裕度，进而解决了由于信道的损耗变化比较复杂造成的接收端信号质量差的技术问题，达到了提高接收端信号质量的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的高速串行接口接收端电路的框图；

图2是根据本发明实施例的一种自适应均衡方法的流程图；

图3是根据本实施例的一种自适应均衡方法的原理框图；

图4是根据本发明实施例的H1-路数据的等效眼图；

图5是根据本发明实施例的H1+路数据的等效眼图；

图6是根据本发明实施例中时钟数据恢复电路从H1+路数据和H1-路数据中判断码型1:0011的示意图；

图7是根据本发明实施例中时钟数据恢复电路从H1+路数据和H1-路数据中判断码型2:1100的示意图；

图8是根据本发明实施例的积分器结构示意图；

图9是根据本发明实施例的判决反馈均衡系数建立过程的示意图

图10是根据本发明实施例的一种接收机的自适应均衡装置的示意图

图11是根据本发明实施例的应用自适应均衡方法的结构示意图

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种自适应均衡的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图2是根据本发明实施例的一种自适应均衡方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取接收机的时钟数据恢复电路输出的第一码型数据和第二码型数据，其中，第一码型数据和第二码型数据由时钟数据恢复电路分别从第一路数据和第二路数据中提取得到，第一路数据和第二路数据由待接收数据依次经过接收机的线性均衡器和判决反馈均衡器的补偿得到,线性均衡器的带宽为待接收数据的速率的1/4；

步骤S104，根据第一码型数据和第二码型数据确定补偿信息；

步骤S106，根据补偿信息调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数。

图3是根据本实施例的一种自适应均衡方法的原理框图，如图3所示，差分数据通过线性均衡器进入判决反馈均衡器和时钟恢复电路，其中线性均衡器采用的带宽为数据速率的1/4，由于线性均衡器的高通特性，可以对高频信号在信道中的衰减进行有效补偿，但在信号速率较高的情况下，线性均衡器在对高频信号进行补偿的同时，也放大了噪声，基于此原因，在线性均衡器的后面插入了基于超前反馈(Look-Ahead)结构的判决反馈均衡器，可以进一步地对数据进行补偿，而不放大噪声，经过补偿的高速差分数据经过时钟数据恢复电路重定时，得到并行数据。在接收端对时钟恢复电路的输出数据进行检测，判断出当前判决反馈均衡器的补偿状态，并据此生成自适应信号，调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数。

在本发明实施例中，采用获取接收机的时钟数据恢复电路输出的第一码型数据和第二码型数据；根据第一码型数据和第二码型数据确定补偿信息；根据补偿信息调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数的方式，通过自适应调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，达到了对待接收数据进行自适应补偿的目的，增大时钟数据恢复电路前端等效眼图噪声裕度，进而解决了由于信道的损耗变化比较复杂造成的接收端信号质量差的技术问题，达到了提高接收端信号质量的技术效果。

可选地，第一码型数据至少包括：码型1：0011，码型2:1100。

图4是根据本发明实施例的H1-路数据的等效眼图，图5是根据本发明实施例的H1+路数据的等效眼图，对于码型1:0011，时钟数据恢复电路可以从H1+路数据中正确判断出码型1:0011，而时钟数据恢复电路从H1-路数据中判断出来的可能是0011或0001，如图6所示；对于码型2:1100，时钟数据恢复电路可以从H1-路数据中正确判断出码型2:1100，而时钟数据恢复电路从H1-路数据中判断出来的可能是1100或1110，如图7所示。

可选地，根据第一码型数据和第二码型数据确定补偿信息包括：对第一码型数据和第二码型数据按照预先设置的计算条件进行计算，输出补偿信息。

根据时钟数据恢复电路从H1+路数据和H1-路数据中判断出的码型可以判断出当前判决反馈均衡器的补偿状态，并输出相应的补偿信息，根据码型判断补偿信息的真值表如下：

可选地，根据第一码型数据和第二码型数据确定补偿信息包括：在第一码型数据为码型1，第二码型数据为0011时，补偿信息为高电平；在第一码型数据为码型1，第二码型数据为0001时，补偿信息为低电平；在第一码型数据为码型2，第二码型数据为1100时，补偿信息为高电平；在第一码型数据为码型2，第二码型数据为1110时，补偿信息为低电平。

当时钟数据恢复电路从H1+路数据中判断出码型数据位码型1:0011，从H1-路数据中判断出码型数据为：0011，则增大判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，输出高电平；当时钟数据恢复电路从H1+路数据中判断出码型数据位码型1:0011，从H1-路数据中判断出码型数据为：0001，则减小判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，输出低电平；当时钟数据恢复电路从H1-路数据中判断出码型数据位码型2:1100，从H1+路数据中判断出码型数据为：1100，则增大判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，输出高电平；当时钟数据恢复电路从H1-路数据中判断出码型数据位码型2:1100，从H1+路数据中判断出码型数据为：1110，则减小判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，输出低电平。

可选地，根据补偿信息调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数包括：对补偿信息进行累加生成自适应信号；通过自适应信号调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，其中，线性均衡器的反馈接收端接收所述自适应信号。

在本发明实施例中，根据时钟数据恢复电路从H1+路数据和H1-路数据中判断的码型数据确定出补偿信息后，将补偿信息进行累加生成自适应信号，其中，累加计算可以通过积分器完成，图8是根据本发明实施例的积分器结构示意图，如图8所示，补偿信息通过积分器的输入端，输入到积分器，积分器将输入的补偿信息与前次的自适应信号进行累加，生成当前的自适应信号，并将自适应信号输出给判决反馈均衡器，对判决反馈均衡系数进行调整。

图9是根据本发明实施例的判决反馈均衡系数建立过程的示意图，如图9所示，通过本发明实施例提供的自适应均衡方法，不断调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，最终使判决反馈均衡系数趋于稳定，并在两个值之间震荡。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种接收机的自适应均衡装置，图10是根据本发明实施例的自适应均衡装置的示意图，如图10所示，该装置包含：

获取单元10，用于获取接收机的时钟数据恢复电路输出的第一码型数据和第二码型数据，其中，第一码型数据和第二码型数据由时钟数据恢复电路分别从第一路数据和第二路数据中提取得到，第一路数据和第二路数据由待接收数据依次经过接收机的线性均衡器和判决反馈均衡器的补偿得到,线性均衡器的带宽为待接收数据的速率的1/4；

确定单元20，根据第一码型数据和第二码型数据确定补偿信息；

调整单元30，用于根据补偿信息调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数。

图3是根据本实施例的一种自适应均衡方法的原理框图，如图3所示，差分数据通过线性均衡器进入判决反馈均衡器和时钟恢复电路，其中线性均衡器采用的带宽为数据速率的1/4，由于线性均衡器的高通特性，可以对高频信号在信道中的衰减进行有效补偿，但在信号速率较高的情况下，线性均衡器在对高频信号进行补偿的同时，也放大了噪声，基于此原因，在线性均衡器的后面插入了基于超前反馈(Look-Ahead)结构的判决反馈均衡器，可以进一步地对数据进行补偿，而不放大噪声，经过补偿的高速差分数据经过时钟数据恢复电路重定时，得到并行数据。在接收端对时钟恢复电路的输出数据进行检测，判断出当前判决反馈均衡器的补偿状态，并据此生成自适应信号，调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数。

在本发明实施例中，采用获取接收机的时钟数据恢复电路输出的第一码型数据和第二码型数据；根据第一码型数据和第二码型数据确定补偿信息；根据补偿信息调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数的方式，通过自适应调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，达到了对待接收数据进行自适应补偿的目的，增大时钟数据恢复电路前端等效眼图噪声裕度，进而解决了由于信道的损耗变化比较复杂造成的接收端信号质量差的技术问题，达到了提高接收端信号质量的技术效果。

可选地，第一码型数据至少包括：码型1：0011，码型2:1100。

图4是根据本发明实施例的H1-路数据的等效眼图，图5是根据本发明实施例的H1+路数据的等效眼图，对于码型1:0011，时钟数据恢复电路可以从H1+路数据中正确判断出码型1:0011，而时钟数据恢复电路从H1-路数据中判断出来的可能是0011或0001，如图6所示；对于码型2:1100，时钟数据恢复电路可以从H1-路数据中正确判断出码型2:1100，而时钟数据恢复电路从H1-路数据中判断出来的可能是1100或1110，如图7所示。

可选地，确定单元包括：计算模块,用于对第一码型数据和第二码型数据按照预先设置的计算条件进行计算，输出补偿信息。

根据时钟数据恢复电路从H1+路数据和H1-路数据中判断出的码型可以判断出当前判决反馈均衡器的补偿状态，并输出相应的补偿信息，根据码型判断补偿信息的真值表如下：

可选地，确定单元包括：第一确定模块，用于在第一码型数据为码型1，第二码型数据为0011时，确定补偿信息为高电平；第二确定模块，用于在第一码型数据为码型1，第二码型数据为0001时，确定补偿信息为低电平；第三确定模块，用于在第一码型数据为码型2，第二码型数据为1100时，确定补偿信息为高电平；第四确定模块，用于在第一码型数据为码型2，第二码型数据为1110时，确定补偿信息为低电平。

当时钟数据恢复电路从H1+路数据中判断出码型数据位码型1:0011，从H1-路数据中判断出码型数据为：0011，则增大判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，输出高电平；当时钟数据恢复电路从H1+路数据中判断出码型数据位码型1:0011，从H1-路数据中判断出码型数据为：0001，则减小判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，输出低电平；当时钟数据恢复电路从H1-路数据中判断出码型数据位码型2:1100，从H1+路数据中判断出码型数据为：1100，则增大判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，输出高电平；当时钟数据恢复电路从H1-路数据中判断出码型数据位码型2:1100，从H1+路数据中判断出码型数据为：1110，则减小判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，输出低电平。

可选地，调整单元包括：生成模块，用于对补偿信息进行累加生成自适应信号；调整模块，用于通过自适应信号调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，其中，线性均衡器的反馈接收端接收所述自适应信号。

在本发明实施例中，根据时钟数据恢复电路从H1+路数据和H1-路数据中判断的码型数据确定出补偿信息后，将补偿信息进行累加生成自适应信号，其中，累加计算可以通过积分器完成，图8是根据本发明实施例的积分器结构示意图，如图8所示，补偿信息通过积分器的输入端，输入到积分器，积分器将输入的补偿信息与前次的自适应信号进行累加，生成当前的自适应信号，并将自适应信号输出给判决反馈均衡器，对判决反馈均衡系数进行调整。

图11是根据本发明实施例的应用自适应均衡方法的结构示意图，如图11所示，在本发明实施例中，首先，判决反馈均衡器在初始补偿系数下对待接收数据进行补偿，并输出两路数据，进入时钟数据恢复电路，时钟数据恢复电路对两路数据进行判断和重定时得到并行数据，码型干扰检测器获取时钟恢复电路输出的码型数据，并根据时钟数据恢复电路对两路数据的判断结果确定当前判决反馈均衡器的补偿状态，并输出相应的补偿信息，补偿信息经过积分器累加计算后，输入给判决反馈均衡器，调整判决反馈均衡器的判决反馈均衡系数，改变判决反馈均衡器的补偿状态，通过上述过程的不断重复，达到了在数据接收端进行自适应补偿的目的，解决了由于信道的损耗变化比较复杂造成的接收端信号质量差的技术问题。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。