一种信号传输方法及系统的制作方法_2

文档序号:9633761阅读:来源:国知局
率低于预设值的高次谐波称为低频谐波。
[0052]基于以上分析,本发明实施例中,如图4所示,信号传输的详细方法流程如下:
[0053]步骤401:发送端对随路时钟进行滤波并滤除该随路时钟中的高频谐波,获得滤波后的随路时钟,发送该滤波后的随路时钟以及数据信号,其中,滤波之前的随路时钟为方波信号。
[0054]实施中,发送端通过滤波模块对发送的随路时钟进行滤波,获得滤波后的随路时钟,滤波模块的作用为:将随路时钟的高频谐波滤除,仅保留基频或者仅保留基频和少量的低频谐波,保证线缆上传输的随路时钟中不包含高频谐波。
[0055]较佳地,发送端采用低通考虑器对所述随路时钟进行滤波,获得所述滤波后的随路时钟。实施中,也不排除发送端采用其他种类的滤波器滤除随路时钟的高频谐波的方式,例如,发送端可以采用带通滤波器滤除随路时钟的高频谐波。
[0056]实际应用中,对随路时钟滤波所选用的滤波模块的不同,滤波后的随路时钟与滤波之前的随路时钟之间的相位偏移量也不相同。鉴于此,接收端需要根据滤波模块所引入的相位偏移量对滤波后的随路时钟进行相位补偿;或者,发送端对随路时钟进行滤波获得滤波后的随路时钟之后,需要根据滤波模块所引入的相位偏移量对所述滤波后的随路时钟进行相位补偿,发送相位补偿后得到的随路时钟至接收端。
[0057]一个具体实施中,由发送端进行相位补偿,具体为:发送端对随路时钟进行滤波获得滤波后的随路时钟之后,对所述滤波后的随路时钟进行相位补偿。相位补偿后的随路时钟与滤波之前的随路时钟的相位差为2 31的整数倍。实际设计中,发送端可以采用高通滤波器对所述滤波后的随路时钟进行相位补偿。
[0058]步骤402:接收端接收滤波后的随路时钟以及数据信号,将该滤波后的随路时钟恢复为方波信号,采用恢复得到的方波信号对数据信号进行处理。
[0059]一个具体实施中,由接收端进行相位补偿,具体为:由于发送端采用滤波模块滤除随路时钟中的高频谐波,使得过滤后的随路时钟发生相位偏移,接收端接收所述滤波后的随路时钟之后,需要对该滤波后的随路时钟进行相位补偿。相位补偿后的随路时钟与滤波之前的随路时钟的相位差为2π的整数倍。
[0060]较佳地,接收端采用高通滤波器对该滤波后的随路时钟进行相位补偿,获得相位补偿后的随路时钟,该相位补偿后的随路时钟与滤波之前的随路时钟的相位差为2 31的整数倍,保证接收端进行恢复处理后的随路时钟的采样边沿与发送端发送的随路时钟的采样边沿保持一致,即保证在数据信号的同一位置进行采样。实际应用中,由于发送端采用的滤波模块的不同所引入的相位偏移量也不相同,因此接收端需要根据发送端采用的滤波模块对该滤波后的随路时钟进行相位补偿。
[0061]实施中,接收端将该滤波后的随路时钟恢复为方波信号的实现方式有多种,具体可以通过比较器、施密特触发器、运算放大器、反相器等具有比较输出功能的器件实现。
[0062]—个具体实现中,接收端将所述滤波后的随路时钟输入比较电路的输入端,获取该比较电路将该滤波后的随路时钟与参考电压进行比较后输出的方波信号,该参考电压为相位补偿后的随路时钟中、与滤波之前的随路时钟的上升沿对应位置处的电压值。其中,比较电路包括但不限于比较器、施密特触发器、运算放大器、反相器等。
[0063]如图5所示为本发明实施例中信号传输的系统架构示意图,发送端发送随路时钟(CLK)和数据信号(Data),随路时钟经过滤波模块进行滤波,将高频谐波滤除后经线缆传输至接收端,接收端设置的恢复模块将经线缆传输后的随路时钟恢复为方波信号,数据信号直接通过线缆传输至接收端,接收端采用恢复获得的方波信号对数据信号进行采样处理。
[0064]—个较佳地具体实现中,如图6所示,滤波模块采用RC低通滤波器实现,该RC低通滤波器由电阻R1和电容C1组成,随路时钟经电阻R1后经电容C1接地,电阻R1输出的信号经线缆传输至接收端,RC低通滤波器结构简单,实际设计时滤波模块可以是任意一个能够滤除高频谐波的滤波器。
[0065]实际应用中,每个滤波器都会有一个频率增益曲线和频率相位曲线,其中频率增益曲线可以确定滤波器的滤波带宽,频率相位曲线可以确定滤波器引入的相位偏移,如图7a所示的RC低通滤波器,其频率增益曲线如图7b所示,根据该频率增益曲线可知该RC低通滤波器的传输函数为:H(jw) = 1/(1+JWRC),根据该传输函数可确定截止频率为:f = 1/(R*C*2* jt ),其中,ji为数学常数,J为虚数的标识符,表示具体的数值,满足J*J = -1,W表示角速度,满足W = jt。假设随路时钟的基频为24MHz,则满足:f = 1/(R*C*2* jt )=24MHz的R、C组合均可以达到所需的滤波效果。如图7c所示为该RC低通滤波器的频率相位曲线示意图,根据该频率相位曲线可知该RC低通滤波器会使得滤波后的信号产生-45度的相位偏移。
[0066]如图6所示的实现中B点的信号传输到恢复模块,恢复模块由相位补偿模块和恢复模块组成,其中相位补偿模块为由电容C2和电阻R2组成高通滤波器,主要是用来补偿发送端滤波器引起的相位偏差;恢复模块采用比较器U1实现,用来将低频信号与参考信号比较后输出比较结果以将低频信号恢复成方波信号。
[0067]该实现中,相位补偿模块是对应RC低通滤波器引起的-45度的相位偏差进行设计,该相位补偿模块可以引入+45度的相位偏差以抵消RC低通滤波器所引入的-45度的相位偏差,使得能够保持与原始的随路时钟同相。实际设计中,该相位补偿模块需要根据发送端所选的滤波器进行设计,只要该相位补偿模块保证随路时钟的频率可以通过即可。
[0068]如图8a所示为该实现中相位补偿模块的电路结构,图8b所示为该相位补偿模块的频率增益曲线示意图,图8c所示为该相位补偿模块的频率相位曲线示意图,假设随路时钟的基频为24MHz,则该相位补偿模块的传输函数为H (jw) = (JffRC) / (1+JWRC),得知满足截止频率f = 1/ (R*C*2* jt ) = 24MHz的R、C组合均可以保证24MHz的基频部分通过,并引起+45度相移的效果,从而抵消Rl、C1引入的-45度相移。如图6所示的实现中C点的信号恢复为与原始的随路时钟的相位相同。
[0069]实际应用中,相位补偿模块也可以设置在发送端,发送端通过滤波模块对随路时钟进行滤波后,将滤波后的随路时钟输入相位补偿模块,由该相位补偿模块对滤波后的随路时钟进行相位补偿后通过线缆发送给接收端。
[0070]该实现中,C点的电压通过比较器U1与参考电压Vref比较,若C点电压大于Vref,则比较器输出高电平,若C点的电压小于Vref,则比较器输出低电平,得到D点的信号波形如图9所示,其中Vref为C点的信号中、与A点信号的上升沿对应位置处的电压值。实际设计中恢复模块不一定采用比较器实现,任何具有比较输出能力的器件均可以作为恢复模块,例如施密特触发器、运算放大器、反相器等。如图9所示为图6所示的实现中A、B、C、D点的信号波形示意图。
[0071]基于同一发明构思,本发明实施例中,还提供了一种信号传输系统,如图10所示,该系统主要包括发送端100和接收端101,其中:
[0072]发送端100主要包括滤波模块10001和发送模块10002,用于通过滤波模块10001对随路时钟进行滤波滤除该随路时钟中的高频谐波,获得滤波后的随路时钟,通过发送模块10002发送所述滤波后的随路时钟以及数据信号,其中,滤波之前的所述随路时钟为方波信号;
[0073]接收端101主要包括接收模块10101、恢复模块10102和处理模块10103,用于通过接收模块10101接收所述滤波后的随路时钟以及所述数据信号,通过恢复模块10102将所述滤波后的随路时钟恢复为方波信号,由处理模块10103采用恢复得到的方波信号对所述数据信号进行处理。
[0074]实施中,发送端通过滤波模块对发送的随路时钟进行滤波,获得滤波后的随路时钟,滤波模块的作用为:将随路时钟的高频谐波滤除,仅保留基频或者仅保留基频和少量的低频谐波,保证线缆上传输的随路时钟中不包含高频谐波。
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