接收机及其均衡方法、时钟恢复电路和方法、设备及介质与流程

1.本技术涉及通信技术领域，特别涉及一种接收机及其均衡方法、时钟恢复电路和方法、设备及介质。


背景技术：

2.通信系统中，发射机向接收机发送数据流。接收机需要从接收到的数据流中提取出时钟信号，并采用提取出来的时钟信号对接收到的数据进行采样，从而恢复出发射机发送的数据。
3.接收机通常包括采样电路、时钟恢复环路和自适应均衡电路。采样电路用于在采样时钟信号的作用下对接收信号进行采样，得到采样信号。时钟恢复环路用于基于采样信号和采样时钟信号的相位差，对采样时钟信号进行调整，以保证采样时刻数据具有最大的信噪比。自适应均衡电路动态调整自身的均衡系数来适配信道随时间的变化。自适应均衡电路用于采用均衡系数对采样电路输出的采样信号进行均衡处理，得到均衡信号。
4.当数据信号和采样时钟信号的相位差在一个较小的范围内时，能过通过该自适应均衡电路获得较好的均衡响应。然而，在通信系统的工作过程中，抖动会使得采样位置产生偏差。采样位置偏差会造成自适应均衡电路出现严重的性能回退，影响通信质量。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种接收机及其均衡方法、时钟恢复电路和方法、设备及介质，能够改善均衡电路的均衡性能。
6.第一方面，本技术提供了一种接收机，所述接收机包括采样电路、tr电路、均衡电路和均衡系数控制电路。其中，采样电路用于在采样时钟信号的控制下对接收信号进行采样，得到采样信号；时钟恢复电路用于对所述采样电路输出的采样信号进行鉴相，得到采样信号的相位差，以及根据所述相位差对所述采样时钟信号进行调整；均衡电路具有n组均衡系数，所述均衡电路用于采用所述n组均衡系数中与时钟恢复电路输出的相位差对应的一组均衡系数对所述采样电路输出的所述采样信号进行均衡处理，其中，n为大于1的整数；均衡系数控制电路用于更新所述n组均衡系数中，与所述时钟恢复电路输出的所述相位差对应的一组均衡系数。
7.在本技术实施例中，将均衡电路的均衡系数更新与采样位置(即采样信号和所述采样时钟信号的相位差)耦合，每次更新均衡系数时，仅更新与所述时钟恢复电路输出的所述相位差对应的一组均衡系数，使得不同组的均衡系数能够独立更新。由于时钟恢复电路输出的相位差的变化是由抖动产生的，而抖动带来的采样时钟信号的相位变化是随机的，因此，时钟恢复电路每次更新一组的均衡系数也是随机的。并且，在一段时间后，各组均衡系数都得到了更新并且达到收敛。然后对于采样电路输出的采样信号，也采用与时钟恢复电路输出的相位差对应的一组均衡系数进行均衡处理，这样，该均衡电路能够基于不同组的均衡系数匹配到不同采样位置的最优响应，提高均衡电路的均衡性能，进而提高通信质
量。
8.在本技术实施例中，均衡电路具有多个抽头，每组均衡系数所包含的均衡系数的数量等于或者小于均衡电路所包含的抽头的数量。且每组均衡系数对应的抽头相同。
9.在一些示例中，所述时钟恢复电路输出的相位差所对应的相位变化区间包括n个子区间，所述n个子区间分别对应所述n组均衡系数中的一组均衡系数。所述均衡系数控制电路包括区间确定子电路和控制子电路。区间确定子电路用于从所述n个子区间中确定相位差所属的目标子区间，控制子电路用于更新所述目标子区间对应的一组均衡系数。
10.可选地，所述均衡系数控制电路，还包括：监测子电路和区间确定子电路。监测子电路用于监测单位时长内所述时钟恢复电路输出的所述相位差的变化范围，得到所述相位变化区间，以及将所述相位变化区间划分为所述n个子区间。通过动态监测相位差的变化范围，能够使得相位变化区间更加准确，进一步提升均衡效果。
11.在一些示例中，所述时钟恢复电路包括时钟恢复滤波器、鉴相器、低通滤波器和相位调节器。时钟恢复滤波器用于对所述采样电路输出的所述采样信号进行滤波，得到滤波后的采样信号。鉴相器用于对所述滤波后的采样信号进行鉴相，得到相位差。低通滤波器用于对所述鉴相器输出的相位差进行滤波，得到相位差均值。相位调节器用于根据相位差均值对所述采样时钟信号进行相位调整。
12.在一些示例中，所述均衡电路的输入端与时钟恢复滤波器的输出端连接。均衡电路用于对所述时钟恢复滤波器输出的所述滤波后的采样信号进行均衡处理。
13.在另一些示例中，所述均衡电路的输入端与采样电路的输出端连接。所述均衡电路用于对所述采样电路输出的采样信号进行均衡处理。
14.在一些示例中，所述均衡系数控制电路还包括前馈滤波器，前馈滤波器用于对所述时钟恢复电路输出的相位差进行滤波，以及将滤波后的所述相位差输出至所述监测子电路。
15.可选地，所述n个子区间为等分区间，或者，所述n个子区间为非等分区间。
16.可选地，所述n个子区间分别对应一个ui域延时。所述接收机还包括鉴相增益估计电路。鉴相增益估计电路用于根据所述鉴相器输出的相位差对应的相位延时和所述n个子区间对应的ui域延时确定所述鉴相器的鉴相增益。所述时钟恢复电路用于根据所述鉴相增益和所述相位差对所述采样时钟信号进行调整。
17.示例性地，所述时钟恢复电路用于根据所述鉴相增益与所述相位差的乘积对所述采样时钟信号进行调整。
18.可选地，所述接收机还包括最佳相位跟踪电路。在一种可能的实施方式中，最佳相位跟踪电路用于针对所述n个子区间分别对均衡信号进行传输性能统计，得到统计结果；以及根据所述统计结果，确定最佳采样相位偏差。在另一种可能的实施方式中，所述接收机还包括最佳相位跟踪电路。最佳相位跟踪电路用于针对所述n个子区间分别对所述时钟恢复滤波器输出的滤波后的采样信号进行传输性能统计，得到统计结果；以及根据所述统计结果，确定最佳采样相位偏差。所述时钟恢复电路还用于根据所述最佳采样相位偏差调整采样时钟信号的相位。
19.第二方面，提供了一种接收机的均衡方法，所述接收机包括时钟恢复电路和均衡电路，所述均衡电路具有n组均衡系数，其中，n为大于1的整数。该方法包括：所述方法包括：
在采样时钟信号的控制下对接收信号进行采样，得到采样信号；通过所述时钟恢复电路对所述采样信号进行鉴相，得到所述采样信号的相位差；通过所述均衡电路采用所述n组均衡系数中与所述相位差对应的一组均衡系数对所述采样信号进行均衡处理，得到均衡信号；更新所述n组均衡系数中，与所述时钟恢复电路输出的所述相位差对应的一组均衡系数。
20.可选地，所述时钟恢复电路输出的相位差所对应的相位变化区间包括n个子区间，所述n个子区间分别对应所述n组均衡系数中的一组均衡系数。
21.在一些示例中，所述更新所述n组均衡系数中，与所述相位差对应的一组均衡系数，包括：从所述n个子区间中确定当前相位差所属的目标子区间；控制所述均衡电路更新所述目标子区间对应的一组均衡系数。
22.在一种可能的实施方式中，所述更新所述n组均衡系数中，与所述相位差对应的一组均衡系数，还包括：监测单位时长内所述时钟恢复电路输出的所述相位差的变化范围，得到所述相位变化区间；将所述相位变化区间划分为所述n个子区间。
23.可选地，所述n个子区间为等分区间，或者，所述n个子区间为非等分区间。
24.可选地，所述均衡方法还包括：根据所述相位差对应的相位延时和所述n个子区间对应的ui域延时确定鉴相增益；根据所述鉴相增益和所述相位差对所述采样时钟信号进行调整。
25.可选地，所述均衡方法还包括：针对所述n个子区间分别对均衡电路输出的均衡信号进行传输性能统计，得到统计结果；根据所述统计结果，确定最佳采样相位偏差；根据所述最佳采样相位偏差调整采样时钟信号的相位。
26.第三方面，提供了一种时钟恢复电路，所述时钟恢复电路包括：采样器、自适应均衡器、鉴相器、低通滤波器、相位调节器和控制电路。采样器用于在采样时钟信号的控制下对接收信号进行采样，得到采样信号；自适应均衡器具有多个均衡系数，自适应均衡器用于采用所述多个均衡系数对所述采样信号进行均衡处理，得到均衡信号；鉴相器用于对所述自适应均衡器输出的所述均衡信号进行鉴相，得到均衡信号的相位差；低通滤波器用于对所述相位差进行滤波；相位调节器用于根据相位差均值对所述采样时钟信号进行相位调节；控制电路用于根据所述鉴相器输出的相位差，控制所述自适应均衡器的均衡系数的更新。
27.在一些示例中，所述控制电路用于响应于确定所述相位差属于目标相位区间，控制所述自适应均衡器的均衡系数更新；或者，所述控制电路用于响应于确定所述相位差不属于目标相位区间，控制所述自适应均衡器的均衡系数保持不变。
28.可选地，所述时钟恢复电路还包括限幅器和加法器，所述限幅器用于对所述自适应均衡器输出的均衡信号转换为二进制信号，所述加法器用于确定所述均衡信号和所述二进制信号之间的误差；所述控制电路用于根据所述误差和所述鉴相器输出的相位差，更新所述自适应均衡器的均衡系数。
29.可选地，所述时钟恢复电路还包括：最佳相位跟踪电路，用于按照相位区间进行传输性能统计，得到统计结果；以及根据所述统计结果，确定最佳采样点；根据所述最佳采样相位偏差调整采样时钟信号的相位。
30.第四方面，提供了一种时钟恢复方法，所述方法包括：采用自适应均衡器对采样电路输出的采样信号进行均衡处理，得到均衡信号，所述自适应均衡器具有多个均衡系数；对
所述自适应均衡器输出的所述均衡信号进行鉴相，得到均衡信号的相位差，所述采样信号是所述采样电路在所述采样时钟信号的控制下输出的；根据所述相位差，控制所述自适应均衡器的均衡系数的更新；根据所述相位差对所述采样时钟信号进行相位调节。
31.在一些示例中，所述根据所述相位差，控制所述自适应均衡器的均衡系数的更新，包括：响应于确定所述相位差属于目标相位区间，控制所述自适应均衡器的均衡系数更新；或者，响应于确定所述相位差不属于目标相位区间，控制所述自适应均衡器的均衡系数保持不变。
32.第五方面，提供了一种计算机设备，计算机设备包括处理器和存储器，其中：存储器中存储有计算机指令，处理器执行计算机指令，以实现第一方面或第四方面及其可能的实现方式的方法。
33.第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，当计算机可读存储介质中的计算机指令被计算机设备执行时，使得计算机设备执行第一方面或第四方面及其可能的实现方式的方法。
34.第七方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述第一方面或第四方面及其可能的实现方式的方法。
附图说明
35.图1是本技术一个示例性实施例提供的接收机的结构示意图；
36.图2是本技术一个示例性实施例提供的四组均衡系数的关系示意图；
37.图3是本技术一个示例性实施例提供的接收机的结构示意图；
38.图4是本技术一个示例性实施例中根据滤波器输出的相位差确定目标子区间的示意图；
39.图5是本技术一个示例性实施例和相关技术提供的基于ber的浴盆曲线的对比图；
40.图6是相关技术和本技术一个示例性实施例提供的接收机的抖动容限测试结果的对比关系图；
41.图7是本技术一个示例性实施例提供的接收机和相关技术中的接收机在不同的抖动下的误码率的对比图；
42.图8是本技术一个示例性实施例提供的一种通过仿真得到的鉴相增益曲线的示意图；
43.图9是本技术一个示例性实施例提供的一种基于snr的浴盆曲线的示意图；
44.图10是本技术一个示例性实施例中不同相位子区间对应的相位差的出现次数的统计示意图；
45.图11是本技术一个示例性实施例提供的另一种接收机的结构示意图；
46.图12是本技术一个示例性实施例提供的一种接收机的均衡方法的流程示意图；
47.图13是本技术一个示例性实施例提供的一种时钟恢复电路的结构示意图；
48.图14是本技术一个示例性实施例提供的时钟恢复电路中根据滤波器输出的相位差输出使能信号的示意图；
49.图15是本技术一个示例性实施例提供的一种时钟恢复方法的流程示意图；
50.图16是本技术一个示例性实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
51.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
52.为了便于理解本技术，下面先对相关的名词进行解释。
53.时钟恢复(timing recovery，tr)电路：用于从接收数据信号中提取时钟信号。
54.抖动(jitter)：信号的某特定时刻相对于其理想时间位置上的短期偏离。例如，时钟信号过零点和理想过零点位置之间的偏差。
55.抖动容限(jitter tolerance)：在一定误码率范围内，对应的输入抖动频率下，允许数据加入的最大抖动幅值，表示时钟恢复对带抖动的数据信号进行追踪并正确采样的能力。
56.误码率(bit error rate，ber)：系统传输数据产生的误码个数与系统传输数据的总码数的比值，是用来衡量在规定时间内数据传输精确性的指标。
57.相位插值(phase interpolation，pi)：选用两个频率相同但是相位不同的参考时钟信号进行加权组合，根据权重比例的不同，得到所需要的时钟相位。通常，参考时钟信号由锁相环(phase locked loop，pll)或者延迟锁相环(delay-locked loop，dll)产生。
58.最佳采样相位：对ber进行最小化的相位。
59.单位间隔(unit interval，ui)：在通信信号的抖动测试中用来表示抖动幅度的单位。一个比特传输信息所占的时间，例如，传输一个比特1所占的时间，或者，传输一个比特0所占的时间。
60.浴盆曲线(bath tub)：用于观察抖动及定时分析，是ber或snr在一个ui内与采样位置的函数关系曲线。
61.鉴相器是一个相位比较装置，又称为相位比较器。它的输出电压是两个信号的瞬时相位差的函数。
62.鉴相增益：鉴相器输出的相位差对应的相位延时与ui延时的比值。
63.图1是本技术一个示例性实施例提供的接收机的结构示意图。如图1所示，接收机包括采样电路10、tr电路20、均衡电路30和均衡系数控制电路40。其中，采样电路10用于在采样时钟信号的控制下对接收信号进行采样，得到采样信号。tr电路20用于对采样电路10输出的采样信号进行鉴相，得到采样信号的相位差，并根据相位差对采样时钟信号进行调整。均衡电路30具有n组均衡系数，均衡电路30用于采用n组均衡系数中与tr电路20输出的相位差对应的一组均衡系数对采样电路10输出的采样信号进行均衡处理，其中，n为大于1的整数。均衡系数控制电路40用于更新n组均衡系数中，与tr电路20输出的相位差对应的一组均衡系数。
64.在本技术实施例中，采样信号的相位差是指采样信号对应的采样位置与最佳采样位置之间的偏差。
65.在本技术实施例中，将均衡电路的均衡系数更新与采样位置(即采样信号的相位差)耦合，每次更新均衡系数时，仅更新与所述时钟恢复电路输出的所述相位差对应的一组均衡系数，使得不同组的均衡系数能够独立更新。由于时钟恢复电路输出的相位差的变化是由抖动产生的，而抖动带来的采样时钟信号的相位变化是随机的，因此，时钟恢复电路每次更新一组的均衡系数也是随机的。并且，在一段时间后，各组均衡系数都得到了更新并且
达到收敛。然后对于采样电路输出的采样信号，也采用与时钟恢复电路输出的相位差对应的一组均衡系数进行均衡处理，这样，该均衡电路能够基于不同组的均衡系数匹配到不同采样位置的最优响应，提高均衡电路的均衡性能，进而提高通信质量。
66.均衡电路具有多个抽头，在一些示例中，每组均衡系数所包含的均衡系数的数量均等于均衡电路所包含的抽头的数量。在另一些示例中，每组均衡系数所包含的均衡系数的数量小于均衡电路所包含的抽头的数量，且每组均衡系数所包含的均衡系数所对应的抽头是相同的。例如，均衡电路具有25个抽头，每组均衡系数包括5个均衡系数，这5个均衡系数为位于中间的5个抽头的均衡系数。
67.图2本技术一个示例性实施例提供的四组均衡系数的关系示意图。图2中，横坐标表示均衡电路中抽头的编号，纵坐标表示抽头对应的系数的取值。需要说明的是，图2中仅示出了均衡电路中的部分抽头的标识，即编号为14～28的抽头。
68.图2中的四条曲线51～54分别表示不同组均衡系数的取值。如图2所示，四组均衡系数中，抽头21对应的系数值基本相等，而抽头19、抽头20、抽头22和抽头23对应的系数值相差较大。可见，不同组均衡系数中，同一抽头对应的系数可能相同，也可能不同。并且，不同组均衡系数中，至少有一个抽头对应的系数是不同的。
69.根据tr电路输出的相位差，选择对应的一组均衡系数对采样信号进行均衡处理，使得该均衡电路能够基于不同组的均衡系数匹配到不同采样位置的最优响应，提高均衡电路的均衡性能，进而提高通信质量。
70.图3是本技术一个示例性实施例提供的接收机的结构示意图。如图3所示，接收机包括采样电路10、tr电路20、均衡电路30和均衡系数控制电路40。其中，采样电路10用于在采样时钟信号的控制下对接收信号进行采样，得到采样信号。tr电路20用于根据采样电路10输出的相位差，对采样时钟信号进行调整。均衡电路30具有n组均衡系数。均衡电路30用于采用n组均衡系数中与tr电路20输出的相位差对应的一组均衡系数对采样电路10输出的采样信号进行均衡处理，其中，n为大于1的整数。均衡系数控制电路40用于更新n组均衡系数中，与tr电路20输出的相位差对应的一组均衡系数。
71.在本技术实施例中，接收信号为模拟信号，采样信号为数字信号。采样电路10包括模数转换器(analog to digital converter，adc)。adc用于将接收到的模拟信号转换为数字信号，然后输出该数字信号。
72.示例性地，接收信号为m电平信号，m为大于1的整数。示例性地，m为2或者4。
73.在一些示例中，接收信号为经过m进制调制的调制信号，例如经过m进制脉冲幅度调制(pulse amplitude modulation，pam)得到的pam-m信号。
74.在本技术实施例中，采样电路10的采样速率为单倍采样或多倍采样。其中，单倍采样10是指采样速率是数据传输速率的一倍，也被称为波特率采样。多倍采样是指采样速率是数据传输速率的x倍，其中，x为大于1的整数。与多倍采样相比，单倍采样有利于降低系统功耗。
75.tr电路20包括：tr滤波器21、鉴相器22、低通滤波器23、相位调节器24。tr滤波器21用于对采样电路10输出的采样信号进行滤波，以消除符号间干扰(inter symbol interference，isi)并将滤波后的采样信号输出至鉴相器22。鉴相器22用于对滤波后的采样信号和采样时钟信号进行鉴相，得到采样信号的相位差。低通滤波器23用于对鉴相器输
出的相位差进行滤波，以滤除噪声，得到相位差均值。相位调节器24用于根据相位差均值对采样时钟信号进行相位调整，得到新的采样时钟信号。
76.示例性地，tr滤波器21为有限长单位冲激响应(finite impulse response，fir)滤波器。
77.示例性地，相位调节器24为相位插值(phase interpolation，pi)器。pi器用于根据相位差均值，基于参考时钟信号生成采样时钟信号。
78.需要说明的是，在其他实施例中，tr电路可以采用其他相位调节器来获得采样时钟信号，例如pll等。
79.均衡电路30包括自适应均衡器31、限幅器(slicer)32和加法器33。自适应均衡器31用于对接收到的采样信号进行均衡，并输出均衡信号。限幅器32用于将均衡信号转换为二进制信号。加法器33用于计算均衡信号和二进制信号的误差信号。均衡系数控制电路40用于根据加法器33输出的误差信号调整自适应均衡器31的抽头系数。在本技术实施例中，自适应均衡器31的抽头系数即为均衡电路30的均衡系数。
80.在本技术实施例中，自适应均衡器31针对每拍数据，仅更新一组抽头系数。
81.示例性地，自适应均衡器为最小均方(least mean square，lms)自适应均衡器。需要说明的是，自适应均衡器还可以是基于其他自适应算法的自适应均衡器，本技术对此不做限制。
82.均衡系数控制电路40包括前馈滤波子电路41、监测子电路42、区间确定子电路43和控制子电路44。其中，前馈滤波子电路41用于对时钟恢复电路输出的相位差进行滤波，以及将相位差均值输出。监测子电路42用于监测单位时长内前馈滤波子电路41输出的相位差的变化范围，得到相位变化区间，以及将相位变化区间划分为n个子区间，n个子区间分别对应n组均衡系数中的一组均衡系数，不同子区间对应的不同组的均衡系数。区间确定子电路43用于从n个子区间中确定当前相位差所属的目标子区间，控制子电路44用于更新目标子区间对应的一组均衡系数。其中，单位时长可以根据实际需要设置，本技术对此不做限制。
83.随着系统所处环境的变化，采样时钟信号的抖动范围也会发生变化，所以需要实时监测时钟恢复电路输出的相位差的分布范围，以使得相位变化区间能够基本覆盖抖动范围，且随着抖动范围的变化而变化。抖动是随机的，相应地，对于每拍数据更新的一组均衡系数也是随机的，在一段时间后，均衡电路的每组均衡系数均得到了更新，并达到收敛。这样，在不同的子区间，均衡电路的不同组均衡系数对应了不同采样位置的最优响应。
84.对于每拍数据，控制子电路44会将当前相位差与n个子区间分别进行比较，确定当前相位差所属的目标子区间，然后确定该目标子区间的标识所对应的一组均衡系数，并对确定出的该组均衡系数进行更新。
85.图4是本技术实施例中根据滤波器输出的相位差确定目标子区间的示意图。如图4所示，相位变化区间被分为5个子区间，每个子区间对应一个标识idxn，其中n为子区间的序号，每个标识对应一组均衡系数。当确定目标子区间为第3个子区间时，输出第3个子区间的标识idx3。相应地，后续会选择idx3对应的一组均衡系数对采样信号进行均衡。并且，会对idx3对应的一组均衡系数进行更新。
86.在一些示例中，所述n个子区间为等分区间。等分区间是指将相位区间分为n等份，得到n个子区间，每个子区间的上下限差值均相等。
87.在另一些示例中，所述n个子区间为非等分区间。非等分区间是指将相位区间分为n份，得到n个子区间，且n个子区间中至少两个子区间的上下限的差值不相等。
88.示例性地，n的取值根据实际需要设置，示例性地，n的取值范围为3～10，例如n等于7。
89.需要说明的是，在其他实施例中，相位变化区间可以为固定范围，根据经验设置。例如，如果系统的工作环境较稳定，抖动变化幅度较小，可以预先设置一个固定的相位变化区间。
90.在图2所示实施例中，均衡电路的输入端与时钟恢复滤波器的输出端连接，即均衡电路的输入端通过时钟恢复滤波器与采样电路的输出端间接连接。均衡电路对时钟恢复滤波器输出的滤波后的采样信号进行均衡处理。这样，可以减小前馈延时。这里，前馈延时是指均衡电路接收到采样信号和确定出需要更新的一组均衡系数之间的时延。
91.可替代地，在其他实施例中，均衡电路的输出端与采样电路的输出端直接连接。均衡电路用于对所述采样电路输出的采样信号进行均衡处理。
92.图5是本技术实施例和相关技术提供的基于ber的浴盆曲线的对比图。图5中，横坐标表示鉴相器输出的相位差(也被称为采样相位)，纵坐标为均衡电路输出的均衡信号的ber。从图5可以看出，在本技术实施例对应的浴盆曲线51中，当采样相位在-0.2～0.2之间变化时，ber始终低于1.00e-03。而相关技术对应的浴盆曲线52中，当采样相位在-0.02～0.08之外时，ber就超过了1.00e-03。可见，采用本技术实施例提供的接收机，采样位置偏差对ber的影响减弱，浴盆变宽，抗抖动能力强。
93.图6是相关技术和本技术实施例提供的接收机的抖动容限测试结果的对比关系图。图6中横坐标表示采样时钟信号的频率，纵坐标表示抖动的大小，即ui时延。如图6所示，曲线61表示标准参考线。曲线62表示相关技术中接收机在不同频率下能够容忍的抖动大小，曲线63表示本技术实施例提供的方式接收机在不同频率下能够容忍的抖动大小。从图6可以看出，在不同的频率处，本技术实施例提供的接收机对应的ui时延均大于相关技术中接收机对应的ui时延。可见，本技术实施例提供的接收机与相关技术中的接收机的抖动容忍能力均能够达到标准，且本技术实施例提供的接收机与相关技术中的接收机相比，抖动容忍能力更强。
94.图7是本技术实施例提供的接收机和相关技术中的接收机在不同的抖动下的误码率的对比图。图7中，横坐标表示光功率，单位为dbm，纵坐标表示ber。如图7所示，带星号的曲线71～78表示相关技术中的接收机的均衡电路输出的均衡信号的误码率在不同抖动下的变化情况。带三角符号的曲线79～716表示本技术实施例提供的接收机的均衡电路输出的均衡信号的误码率在不同抖动下的变化情况。从图7可以看出，随着ui的增大，相关技术中的接收机的均衡电路输出的均衡信号的误码率随着ui时延的增大而增大，接收机的均衡性能回退较为明显，而本技术实施例提供的接收机的均衡电路输出的均衡信号的误码率在不同的ui时延下基本相同，接收机的均衡性能回退较小。并且，本技术实施例提供的接收机的均衡电路输出的均衡信号的误码率始终较小，可见，本技术实施例提供的接收机的均衡性能较好。
95.可选地，如图2所示，接收机还包括鉴相增益估计电路50。鉴相增益估计电路50用于根据鉴相器22输出的相位差对应的相位延时和n个子区间对应的ui域延时确定鉴相器的
鉴相增益。tr电路用于根据相位差和鉴相增益调整采样时钟信号的相位。
96.示例性地，tr电路20用于根据鉴相增益与相位差的乘积对采样时钟信号进行调整。
97.当系统发生变化时，如温度等，鉴相器的鉴相增益也发生变化。通过实时估计鉴相增益，并根据估计出的鉴相增益调节采样时钟信号的相位，能够使得tr电路输出的采样时钟信号更好的跟踪数据时钟信号。
98.图8是本技术一个示例性实施例提供的一种通过仿真得到的鉴相增益曲线的示意图。仿真条件为：直检pam4系统。如图8所示，横坐标表示每个子区间对应的ui延时，纵坐标表示鉴相器输出的相位差对应的相位延时。
99.在一种可能的实施方式中，对n组均衡系数分别进行傅里叶变换，提取每组系数对应的相频响应，得到n个相位值；计算n个相位值中的最大值和最小值之间的第一差值，即图8中的a值；然后，计算第一个相位子区间和最后一个相位子区间对应的相位之间的第二差值，即图8中的b值；最后，采用第二差值除以第一差值，得到鉴相增益。
100.在本技术实施例中，相位子区间对应的相位是该相位子区间的中心值，例如，相位子区间0～1对应的相位是0.5。
101.可选地，如图2所示，该接收机还包括最佳相位跟踪电路60。最佳相位跟踪电路60用于针对n个子区间对均衡电路30输出的均衡信号分别进行传输性能统计，得到统计结果；以及根据统计结果，确定最佳采样相位偏差。tr电路20还用于根据最佳采样相位偏差调整采样时钟信号的相位。在本技术实施例中，最佳采样相位偏差用于指示采样时钟信号的调整方向和步长。
102.其中，针对n个子区间分别进行传输性能统计，是指对于每拍数据的传输性能按照对应的相位子区间进行统计。
103.在本技术实施例中，传输性能为snr或者ber。根据统计结果，确定最佳采样相位偏差，是指将最优传输性能对应的相位作为最佳采样相位偏差。当传输性能为snr时，最优传输性能是指snr最大。当传输性能为ber时，最优传输性能是指ber最小。
104.示例性地，最佳采样相位偏差根据浴盆曲线确定。
105.在一种可能的实施方式中，最佳采样相位偏差根据基于snr的浴盆曲线确定。将基于snr的浴盆曲线中snr最大的点对应的相位确定为最佳采样相位偏差。在本技术实施例中，将每个相位子区间对应的snr值相连，得到该基于snr的浴盆曲线。
106.在另一种可能的实施方式中，最佳采样相位偏差根据基于ber的浴盆曲线确定。对于基于ber的浴盆曲线所在的坐标系，横坐标表示鉴相器输出的相位差，纵坐标表示均衡信号对应的ber。将基于ber的浴盆曲线中，ber最小的点对应的相位确定为最佳采样相位偏差。
107.图9是本技术一个示例性实施例提供的一种基于snr的浴盆曲线的示意图。图9中，横坐标表示鉴相器输出的相位差，纵坐标表示均衡信号对应的snr，单位为db。从图9可以看出，相位变化区间被分为6个相位子区间。第1至第6个相位子区间分别为-0.3～-0.2，-0.2～-0.1，-0.1～0，0～0.1，0.1～0.2，0.2～0.3。第1至第6个相位子区间对应的snr分别为17.74，17.93，17.97，17.92，17.63。snr最大的点对应的相位子区间为-0.1～0，该相位子区间对应的采样相位为-0.05，因此，将-0.05作为最佳采样相位偏差。
108.在又一种可能的实施方式中，最佳采样相位偏差基于snr的浴盆曲线和不同抖动的统计图确定。例如，分别计算每个相位子区间对应的snr与抖动数量的积分，得到第一个积分值；将抖动数量延时一个相位子区间，然后再次计算每个相位子区间对应的snr与抖动数量的积分，得到第二个积分值；然后再将抖动数量延时一个相位子区间，计算第三个积分值，以此类推，直至计算出第n个积分值，即计算出与相位子区间的数量相等数量的积分值，最后，将最大的积分值对应的延时确定为最佳采样相位偏差。
109.计算每个相位子区间对应的snr与抖动数量的积分，是指将第1个相位子区间对应的snr与第1个相位子区间对应的次数相乘，将第2个相位子区间对应的snr与第2个相位子区间对应的次数相乘，
……
将第n个相位子区间对应的snr与第n个相位子区间对应的次数相乘，然后将n个相位子区间对应的乘积相加，得到第一个积分值。
110.将抖动数量延时一个相位子区间，然后再次计算每个相位子区间对应的snr与抖动数量的积分，是指将第1个相位子区间对应的snr与第2个相位子区间对应的次数相乘，将第2个相位子区间对应的snr与第3个相位子区间对应的次数相乘，
……
将第n个相位子区间对应的snr与第1个相位子区间对应的次数相乘，然后将n个相位子区间对应的乘积相加，得到第二个积分值。依次类推，计算出第n个积分值。
111.假设最大积分值是延时第i个相位子区间时对应的积分值，则将第i个相位子区间对应的相位差作为最佳采样相位偏差。
112.下面结合图9和图10进行举例说明。
113.图10是本技术一个示例性实施例中不同相位子区间对应的相位差的出现次数的统计示意图。图10中，横坐标表示相位子区间，纵坐标表示鉴相器输出的相位差出现在对应的相位子区间的次数。
114.在图9和图10中，相位子区间的数量均为6个，第1至第6个相位子区间分别为-0.3～-0.2，-0.2～-0.1，-0.1～0，0～0.1，0.1～0.2，0.2～0.3。第1至第6个相位子区间对应的snr分别为17.74，17.93，17.97，17.94，17.92，17.63。第1至第6个相位子区间对应的次数分别为100、370、150、150、380和80。在图9和图10所示例子中，计算得到的第1个积分值为22014.6，第2个积分值为21962.6，第3个积分值为21929.4，第4个积分值为21980.9，第5个积分值为21942.9，第6个积分值为21939.5。最大积分值为第1个积分值，延时为0，则最佳采样相位偏差为0。
115.需要说明的是，图9和图10均是在抖动为uipp(peak-to-peak)0.3，抖动频率为8mhz的场景下得到的数据。
116.图11是本技术一个示例性实施例提供的另一种接收机的结构示意图。如图11所示，在图11所示实施例中，最佳采样相位跟踪电路60用于针对所述n个子区间，对tr电路20中的tr滤波器21输出的信号分别进行传输性能统计，得到统计结果；以及根据所述统计结果，确定最佳采样相位偏差。
117.需要说明的是，图11中省略了均衡系数控制电路中系数控制子电路和区间确定子电路之间的连接关系，实际与图2中相同。
118.在本技术实施例中，接收机为一个集成电路(integrated circuit，ic)芯片。
119.需要说明的是，图1、图2和图11所示的接收机的结构适用于光通信系统，例如，直调直检光通信系统、相干光通信系统等。直调直检光通信系统中，直调是指在发送端，通过
调制技术对激光器进行直接调制，调制技术包括但不限于正价幅度调制(qam)、相移键控(psk)、频移键控(fsk)、幅移键控(ask)、非归零(nrz)线路编码、脉冲幅度调制(pam)等。直检是指接收机通过光模块对接收到的光信号进行光电转换，得到电信号，然后对电信号进行直接检测，得到接收数据。相干光通信系统中，发送端利用要传输旳信号来改变相干光载波旳频率、相位和振幅，得到相干调制光信号，当相干调制光信号传输到达接收端时，首先与接收端的本振光信号进行相干耦合，然后由平衡接收机进行探测。
120.在另一些示例中，该接收机还适用于无线通信系统，例如，无线高保真(wifi)系统。
121.图12是本技术一个示例性实施例提供的一种接收机的均衡方法的流程示意图。应用于图1或图2或图11所示的接收机。如图12所示，该方法包括以下几个过程。
122.1201：在采样时钟信号的控制下对接收信号进行采样，得到采样信号。
123.1202：通过时钟恢复电路确定采样信号的相位差。
124.1203：通过均衡电路采用n组均衡系数中与相位差对应的一组均衡系数对采样信号进行均衡处理，得到均衡信号。
125.1204：更新n组均衡系数中，与时钟恢复电路输出的相位差对应的一组均衡系数。
126.在本技术实施例中，将均衡电路的均衡系数更新与采样位置(即采样信号的相位差)耦合，每次更新均衡系数时，仅更新与时钟恢复电路输出的相位差对应的一组均衡系数，使得不同组的均衡系数能够独立更新。由于时钟恢复电路输出的相位差的变化是由抖动产生的，而抖动带来的相位变化是随机的，因此，时钟恢复电路每次更新一组的均衡系数也是随机的。并且，在一段时间后，各组均衡系数都得到了更新并且达到收敛。然后对于采样电路输出的采样信号，也采用与时钟恢复电路输出的相位差对应的一组均衡系数进行均衡处理，这样，该均衡电路能够基于不同组的均衡系数匹配到不同采样位置的最优响应，提高均衡电路的均衡性能，进而提高通信质量。
127.可选地，时钟恢复电路输出的相位差所对应的相位变化区间包括n个子区间，n个子区间分别对应n组均衡系数中的一组均衡系数。
128.1203包括：从n个子区间中确定当前相位差所属的目标子区间；控制均衡电路更新目标子区间对应的一组均衡系数。
129.在一种可能的实施方式中，相位变化区间是一个设定的区间。
130.在另一种可能的实施方式中，相位变化区间是通过实时监测鉴相器输出的相位差的变化范围得到的单位时长内的相位变化区间。
131.在该实施方式中，1203还包括：监测单位时长内时钟恢复电路输出的相位差的变化范围，得到相位变化区间；将相位变化区间划分为n个子区间。
132.可选地，n个子区间为等分区间，或者，n个子区间为非等分区间。
133.可选地，均衡方法还包括：根据相位差对应的相位延时和n个子区间对应的ui域延时确定鉴相增益；根据鉴相增益和相位差对采样时钟信号进行调整。
134.可选地，均衡方法还包括：针对n个子区间分别对均衡电路输出的均衡信号进行传输性能统计，得到统计结果；根据统计结果，确定最佳采样相位偏差；根据最佳采样相位偏差调整采样时钟信号的相位。
135.图13是本技术一个示例性实施例提供的一种时钟恢复电路的结构示意图。如图13
所示，时钟恢复电路1300包括采样器1301、自适应均衡器1302(又称环路滤波器或tr滤波器)、鉴相器1303、低通滤波器1304、相位调节器1305和控制电路1307。采样器1301用于在采样时钟信号的控制下对接收信号进行采样，得到采样信号；自适应均衡器1302具有多个均衡系数，自适应均衡器用于采用多个均衡系数对采样信号进行均衡处理，得到均衡信号；鉴相器1303用于对自适应均衡器输出的均衡信号进行鉴相，得到均衡信号的相位差；低通滤波器1304用于对相位差进行滤波；相位调节器1305用于根据相位差均值对采样时钟信号进行相位调节；控制电路1306用于根据鉴相器1303输出的相位差，控制均衡器的均衡系数的更新。
136.在一些示例中，控制电路1306用于响应于确定相位差属于目标相位区间，控制自适应均衡器的均衡系数更新；或者，控制电路1306用于响应于确定相位差不属于目标相位区间，控制自适应均衡器的均衡系数保持不变。
137.示例性地，采样器1301为adc。自适应均衡器1302包括但不限于fir滤波器等。相位调节器1304包括但不限于pi器等。
138.通过对自适应均衡器的均衡系数进行受限更新，可以实现滤波器自适应任一相位锁定。
139.图14是本技术一个示例性实施例提供的时钟恢复电路中根据滤波器输出的相位差输出使能信号的示意图。如图14所示，相位变化区间中选择出一个子区间作为目标相位区间。当确定相位差属于目标相位区间时，输出高电平作为使能信号。当确定相位差不属于目标相位区间时，输出低电平。
140.再次参见图13，时钟恢复电路1300还包括限幅器1307和加法器1308，限幅器1307用于对自适应均衡器输出的均衡信号转换为二进制信号，加法器1308用于确定均衡信号和二进制信号之间的误差；控制器用于根据误差和鉴相器输出的相位差，更新自适应均衡器的均衡系数。
141.可选地，该时钟恢复电路还包括：最佳相位跟踪电路(图未示)，用于按照相位区间对均衡信号进行传输性能统计，得到统计结果；以及根据统计结果，确定最佳采样相位偏差；根据所述最佳采样相位偏差调整采样时钟信号的相位。
142.在本技术实施例中，根据最佳采样相位偏差调整采样时钟信号的相位包括，根据所述最佳采样相位偏差调整所述目标相位区间的中心位置。相当于将目标相位区间在相位变化区间中平移。
143.需要说明的是，图13中的结构可以结合到图1或者图2或者图11所示的实施例中。
144.本技术还提供了一种接收机。如图13所示，该接收机包括时钟恢复电路1300和均衡电路1400。均衡电路用于对采样器输出的采样信号进行均衡处理。均衡电路的结构可以采用相关技术中的任一种，本技术对此不做限制。
145.图15是本技术实施例提供的一种时钟恢复方法的流程示意图。如图15所示，该时钟恢复方法包括以下几个过程。
146.1501：采用自适应均衡器对采样电路输出的采样信号进行均衡处理，得到均衡信号。
147.其中，自适应均衡器具有多个均衡系数，采样信号是采样电路在采样时钟信号的控制下输出的。
148.1502：对自适应均衡器输出的均衡信号进行鉴相，得到相位差。
149.1503：根据相位差，控制自适应均衡器的均衡系数的更新。
150.1504：根据相位差对采样时钟信号进行相位调节。
151.在本技术实施例中，1504包括：响应于确定相位差属于目标相位区间，控制自适应均衡器的均衡系数更新；或者，响应于确定相位差不属于目标相位区间，控制自适应均衡器的均衡系数保持不变。
152.在一些示例中，该时钟恢复方法还包括：按照相位区间对均衡信号进行传输性能统计，得到统计结果；以及根据所述统计结果，确定最佳采样相位偏差；根据所述最佳采样相位偏差调整采样时钟信号的相位。
153.在本技术实施例中，根据最佳采样相位偏差调整采样时钟信号的相位包括，根据所述最佳采样相位偏差调整所述目标相位区间的中心位置。相当于将目标相位区间在相位变化区间中平移。
154.需要说明的是：上述实施例提供的接收机的均衡方法与接收机的实施例属于同一构思，其具体实现过程详见接收机的实施例，时钟恢复方法与时钟恢复电路的实施例属于同一构思，其具体实现过程详见时钟恢复电路的实施例，这里不再赘述。
155.本技术实施例中还提供了一种计算机设备。图16示例性的提供了计算机设备11600的一种可能的架构图。
156.计算机设备1600包括存储器1601、处理器1602、通信接口1603以及总线1604。其中，存储器1601、处理器1602、通信接口1603通过总线1604实现彼此之间的通信连接。
157.存储器1601可以是只读存储器(read only memory，rom)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(random access memory，ram)。存储器1601可以存储程序，当存储器1601中存储的程序被处理器1602执行时，处理器1602和通信接口1603用于执行接收机的均衡方法。存储器1601还可以存储数据集合，例如：存储器1601中的一部分存储资源被划分成一个数据集存储模块，用于存储n个子区间的相关数据等。
158.处理器1602可以采用通用的中央处理器(central processing unit，cpu)，微处理器，应用专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)，图形处理器(graphics processing unit，gpu)或者一个或多个集成电路。
159.处理器1602还可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，本技术的识别车辆的营运行为的装置的部分或全部功能可以通过处理器1602中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1602还可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术上述实施例中的公开的各方法。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1601，处理器1602读取存储器1601中的信息，结合其硬件完成本技术实施例的接收机的均衡装置的部分功能。
160.通信接口1603使用例如但不限于收发器一类的收发模块，来实现计算机设备1600与其他设备或通信网络之间的通信。例如，可以通过通信接口1603获取接收信号等。
161.总线1604可包括在计算机设备1600各个部件(例如，存储器1601、处理器1602、通信接口1603)之间传送信息的通路。
162.上述各个附图对应的流程的描述各有侧重，某个流程中没有详述的部分，可以参见其他流程的相关描述。
163.本技术实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，当计算机可读存储介质中存储的计算机指令被计算机设备执行时，使得计算机设备执行上述所提供的接收机的均衡方法或者时钟恢复方法。
164.本技术实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述所提供的接收机的均衡方法或者时钟恢复方法。
165.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现，当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令，在服务器或终端上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴光缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是服务器或终端能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(如软盘、硬盘和磁带等)，也可以是光介质(如数字视盘(digital video disk，dvd)等)，或者半导体介质(如固态硬盘等)。