CN100338903C - 从已接收的数据信号中恢复数据的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于一收发器模块的CDR电路配置，其特征在于，一数据恢复单元(4)，其系用于藉由扫描一已接收数据信号(DATA)而恢复包含在此已接收数据信号中之该数据，以及一相位评估单元，其系用于藉由该数据恢复单元(4)所实行之扫描而决定一适当相位位置。该相位评估单元系包括一扫描装置(1)，以用于依照数个不同的扫描相位(P0-P6)而过取样该已接收数据信号(DATA)，一相位侦测器装置(2)，以用于相对应地评估该扫描装置(1)所准备的扫描数值(A0-A6)，以藉此衍生出中间信号(UP1-UP3；DN1-DN3)，以及一滤波器装置(3)，以使该相位侦测器装置(2)所产生的中间信号(UP1-UP3；DN1-DN3)接受一加权滤波程序。在此情形中，一设定信号(ΔP)系藉由用于该扫描装置(1)的扫描相位(P0-P6)之接续调节以及控制的该滤波器装置(3)而加以产生。
Description
技术领域
本发明系相关于一种用于从已接收的数据信号中恢复或重建数据的装置，以能够自该数据信号并经由一传输伸展(transmissionstretch)而重建进行转换的数据。除此之外，本发明亦相关于一传输以及接收配置(收发器)，而在该传输以及接收配置的接收单元中，系可以使用此型态的一数据恢复装置。
背景技术
在快速数据转换中，关于速度、错误率(″位错误率″，BER)、以及范围而负加于该收发器模块的需求系稳定地不断增加，而取决于频道或转换媒介，数据系必须在十亿赫兹(Gigahertz)范围中，例如，介于2.488Gbit/s以及10Gbit/s之间(根据传输标准)，并尽可能无错误的进行转换，而由于数字固定的网络数据转换系统，数字数据系以方波或梯形脉冲(trapezoidal pulses)的形式而被输入一传输频道，通常系为一铜或玻璃纤维电缆，中，并且，藉由一接收器而在该电缆之另一端进行接收。在此情形中，由于传输的关系，该数据信号系会有关于其振幅而减少，以及关于相位位置以及群组用作时间(group run time)而失真，而在该叙述中，其系亦可以藉由低频或高频干扰而加以重叠。
因此，在收发器模块中用于数据恢复的电路配置的工作在于，自所接收之该数据信号尽可能精准地重建原先所传送的该数据，且不管与其关连之干扰影响，换言之，该数据恢复系亦必须与已经失真之数据信号，尤其是藉由反射、串音(crosstalk)、符码间干扰(inter-symbolinterference)等而失真者，一起作用，因此，此应特别有可能用于码型(scrambled)NRZ(Non-Return-To-Zero，不归零)数据。在每一例子中，该个别数据传输标准所需要之该位错误率系必须特别地在透过频宽受限之传输频道的数据转换中加以维持，在该接收侧，系必须藉由该所接收数据信号之同时可靠扫描而保证该数据信号之该侧翼改变的一准确侦测，藉此，用于跳动抑制(jitter suppression)之严格要求系可以于该已接收数据信号的扫描期间加以维持，并且，只需要低的固有跳动。
在该收发器模块范围内，该数据恢复之该电路配置系加以设计为CDR(Clock and Data Recovery，时脉与数据恢复器)电路配置，迄今，被设计于″混合信号″电路技术中之同时以模拟以及数字电路构件为特征的CDR电路配置系已经相当大量地被使用，关于该CDR电路配置，其系于本质上可以加以区别为两个名为″相位排列(phasealignment)″以及″相位挑选(phase picking)″之基本概念。
随着该″相位排列″概念，该已接收数据信号之扫描或取样瞬间系藉由一相位调节电路的帮助而被调整至在每一例子中所接收之该位胞元的中间(亦即，眼状物的中间)，而为了恢复以及同步，在大部分的例子中系会使用侧翼控制的D正反器(D-flipflops)，其系会藉由上升的脉冲侧翼而扫描出现在个别正反器输入的该数据信号，此概念系会造成对该模拟电路技术相对而言较高的需求，特别是关于所使用之该等电路构件的固有噪声。除此之外，所接收之该数据流系必须相对而言有较低的跳动，以用于使该相对而言慢动作(slow-action)的相位调节电路能够在该CDR电路配置范围内准确地调整扫描或取样瞬间，但在此状况中所会产升的问题是，该CDR电路配置相关于该CDR电路配置的频宽而到达该已接收数据信号之该噪声/跳动的理想调整。
至于该″相位挑选″概念，简单地表达，其系实行该已接收信号之过渡取样(通常是藉由数个藉由步进式扫描相位而订定时间的D正反器之并联连接)，为了该数据恢复，一调整电路系接着选择该正反器的数据输出，其中，该扫描相位系代表该理想扫描瞬间，亦即，在每一例子中，所接收之个别位胞元的中间。
上述所解释的两个CDR概念，举例而言，系在″A 155-MHz ClockRecovery Delay and Phase Locked Loop″，Thomas Lee，IEEE JSSC，December 1992，pages 1736-1746中，以及在″A 30-MHz HybridAnalog/Digital Clock Recovery in 2-μm CMOS″，Paul R.Gray，IEEE JSSC，December 1990，pages 1385-1394中有所叙述。
这两个概念系皆需要一相位侦测器，而该相位侦测器系相关于扫描相位、或相关于该CDR电路配置的扫描相位，而评估该已接收数据信号之相位位置，并且，其系实质上为用于此之数字程序，因为这些系较模拟程序更简单执行，此型态的一数字相位侦测器系可以加以撷取，以作为一侧翼控制电路以及切换配置，而可一方面，将该数据信号导通至其上，并且，另一方面，将一扫描相位以及藉由内部状态过渡而侦测该相位位置者系亦导通至其上。
正如已经解释过的一样，该已接收数据信号系通常会由于受到该传输频道之各种不可避免的影响，例如，举例而言，反射、衰减、频道串音、以及符码间干扰，而失真以及受到干扰。由于该已接收数据信号系会于其中将影响直接呈现于侧翼敏感之数据输入的数字相位侦测器，这些干扰因子系通常会导致该相位位置的不正确评估，然而，其系确实有可能藉由非常慢的调节来抑制这些不正确评估，假设它们不会太频繁地发生，则即足以使它们不会立即导致该相位调节电路的解开(unlocking)。另一方面，该相位位置如此之一不正确评估系会造成跳动，甚至是伴随着缓慢的调节时，因此，对相同的位错误率而言，相较于具有一较少干扰敏感的相位侦测器，该已接收信号系需要的一较大的眼状物孔径。一更进一步的缺点则是由于在较长瞬时期间中的缓慢调节、或是该相位控制电路的锁定时间(locking time)而产生。
为了避免这些缺点，已知原则是不要直接从该数据信号获取该相位信息，而是实行该数据信号的一过取样，并且，自该已过取样之数据信号取得该相位位置，而这是CDR电路配置根据该″相位挑选″概念所自然惯用的。而藉由如此之″相位挑选″CDR电路配置，即不会有传统的相位调节，取而代之的，正如已经解释过的一样，从数个数据流中，该扫描相位会于其中尽可能地靠近在该个别位胞元之中间的该理想扫描或取样瞬间，亦即，该眼状物的中间，的数据流系加以选择，因此，为了这个选择决定，其系需要所有潜在数据流的一中间储存，但其系会不利地增加为了执行所需之努力以及能量消耗。
发明内容
因此，本发明系以提供一种用于自一已接收数据信号恢复数据的装置的目的作为基础，而藉由该装置，至今为止所讨论的问题系可以被消除，并且，特别地是，即使在该已接收数据信号中发生干扰或失真，数据恢复系同样可以具有低执行努力度与低能量消耗，以及同时，具有低固有跳动。
此目的系藉由根据本发明的一种用于从已接收的数据信号中恢复数据的装置以及一种用于通过一传输路径而传输以及接收数据信号的传输及接收装置而加以达成，所述的用于从已接收的数据信号中恢复数据的装置包括：一数据恢复单元，其系用于藉由扫描该已接收数据信号而恢复包含在该已接收数据信号中之该数据；以及一相位评估单元，其系用于藉由对该已接收数据信号进行过取样而决定适合于该数据恢复单元所实行之扫描程序之执行的一相位位置，其中，该相位评估单元系包括：一扫描装置，其系用于依照数个不同的扫描相位而扫描该已接收数据信号，以藉此产生该数据信号之一相对应数量的扫描数值；一相位侦测器装置，其系用于评估该扫描装置所产生的扫描数值，以由此衍生出中间信号，而该中间信号乃是藉由该扫描装置而对在该数据信号的该扫描中的一相位错误进行分类；以及一滤波器装置，其系用于加权滤波该相位侦测器装置的该中间信号，以作为该相位错误之不同分类的一函数，进而自此产生用于该扫描装置的扫描相位之接续调节的一设定信号，其特征在于，该扫描装置的扫描相位系不为等距。
所述用于通过一传输路径而传输以及接收数据信号的传输及接收装置具有：接收单元，以用于接收透过该传输路径而传输之一数据信号，其中，该接收单元系以所述的用于从已接收的数据信号中恢复数据的装置作为特征；以及一传输单元，以用于透过该传输路径而传输一数据信号。
根据本发明之该数据恢复装置系包括一相位评估单元，而为了该已接收数据信号之该扫描相位的最佳可能调整，该单元系实行一加权相位评估，再者，为了这个目的，该相位评估单元系包括一扫描装置，其中，至少二不同扫描相位以及该已接收数据信号系被导通至其上，藉此，该扫描装置系会以一控制方式并透过这些扫描相位而扫描该数据信号，并且，若适当的话，系会将其再生于一数字逻辑标准之上，以及在此方式中，该个别扫描相位之所获得之，若适当的话，所再生的，该等数字扫描数值系于其输出为可利用。除此之外，该相位评估单元系包括一相位侦测器装置，其系连接至该扫描装置的该等输出，并且，系评估来自该扫描装置而为可利用之该等个别扫描数值，以藉此决定在该已接收数据信号中的信号改变是否出现在这些扫描数值的范围之中，因此藉由对应于该不同扫描相位的该等扫描数值的此评估，该相位侦测器装置系会衍生出中间信号，而该等中间信号系于该已接收数据信号的该扫描期间，有关于其大小以及偏差的方向而分类或特征相位错误。最后，该相位评估单元系亦包括一滤波器装置，而导通于其上的系为该相位侦测器装置先前所解释的该等中间信号，其中，该滤波器装置系加以设计为，其会实行该等中间信号的一加权滤波，以作为该相位错误之个别分类的一函数，亦即，作为该相位侦测器装置之该等个别中间信号的一函数，并且，系自此而以相关于该已接收数据信号之相位错误系被最小化的方式而产生用于该扫描装置之该等个别扫描相位之位置之接续调节的一位移或调整信号。
因此，藉由本发明，其系有可能结合该″相位排列″概念的优点以及该″相位挑选″概念的优点，并且，同时系可以避免这两个概念的缺点。根据本发明之该相位评估单元，相似于该″相位挑选″的方法，系以该已接收数据信的一过取样作为基础，然而，相对于该习知的″相位挑选″概念，系没有任何相位选择决定会衍生自在此方法中所获得之该等扫描数值，但是，相似于该″相位排列″的方法，系衍生出调整信息，而该调整信息则是以该相位错误系相对于该数据信号而被作小化，并且，该已再生数据信号系可以，举例而言，在一或数个正反器被拾起的方式，来重新调整该扫描的相位位置，该等正反器其于原则上为构成根据本发明之该装置之该数据恢复单元的部分，并且可以是，但并不一定要是，根据本发明之该数据恢复单元之一组成部分的那些正反器的一部份数量。总体而言，藉由此型态的一实施例，由于一正反器系并不必须要被提供用于该数据信号的每一可想象相位位置，因此，所需之正反器在数量上系获得降低，并且，根据本发明所提出之该相位评估单元甚至可以与一实质上数量降低的正反器一起作用，这是因为藉由较大的相位错误，其系亦可以允许一较粗糙的时间分辨率。在此方法中，藉由本发明之帮助，其系有可能获得该执行努力程度以及能量消耗的最小化。
相关于本发明的更进一步优点则是衍生自该不同相位错误分类的可能加权以及滤波(以及，若适当的话，不同的量化)，亦即，举例而言，作为该相位错误之数量以及符号的一函数，而其系使得该相对应中间信号的不同滤波、加权、及/或量化可以加以实行。若是该加权之系数以及该滤波函数之系数被设计为可利用的话，举例而言，可以一简单的方法，特别是藉由一数字设计而实现的可程序化，则该相位调节之行为系可以以一理想的方式而加以适应至该个别传输频道以及该指定的跳动容忍度。迄今，已知的相位评估单元，相较于根据本发明之该相位评估单元，显然在此方面的函数性较少，这是因为这些习知的相位评估单元并不会形成相位错误的分类，但是却必须产生代表该相位错误的一线性脉冲宽度调变信号，而其系会受限于一单一指定滤波函数。相较之下，依据该相位错误的个别分类，本发明系允许该相位评估之一完全不同的加权(可以是非线性，也可是具有特别失真时间区段的抽取)，以及一完全不同的动力学。
该理想的滤波以及加权系数亦可以源自该个别传输频道之特质的一测量，为了这个目的，适合的算法系用于在每一例子中决定该等理想系数，藉此，通常，直到发展出适当算法为止，一些以一给定传输频道之位错误率之测验作为基础而凭经验得到的系数设定的一限制系已足够。
另一实质上与习知技术的不同点在于，根据本发明的该相位评估单元系在其通过到达该相位侦测器装置之前，已于一开始经由该扫描装置而对该数字接收信号进行扫描，亦即，该已接收数据信号系已经于时间上被量化，因此，辨识自此的该相位错误系相同的必须加以量化，以作为该扫描装置之该等不同扫描相位数量的一函数。在此上下文中，原则上，该扫描装置之该等不同扫描相位数量的其中之一系可以不同于相位位置的相对应数量，虽然原则上仅具有两个不同扫描相位的操作是可想象的，但是实际上，显然较佳地，是多于两个不同扫描相位被用于过取样该已接收数据信号，以藉此获得该已量化相位信号之一足够精细的分辨率。
相关于本发明的另一优点是，在该已接收数据信号之该过取样之后所提供的该相位侦测器装置系于实质上对运作时间不同不具有关键性，因为该精确度系藉由该数据信号的该过取样而实质上加以决定，据此，不同的数字错误修正程序系可以被用于该相位侦测之中，例如，举例而言，被用作为在快速模拟/数字转换器中称为磁泡错误修正程序者。藉由在该相位侦测器装置内部适当的逻辑连结设计，短的高频误差系有可能在该数据信号受到大量地抑制，而其仅系影响到脉冲周期的一部分，但是若于一习知的侧翼控制相位侦测器中，则其将会导致一错误的决定。
因此，总体而言，一种装置系加以提出以用于具有已加权相位评估的脉冲以及数据恢复，其系会于一预期之信号改变范围附近的每一扫描该已加权相位评估，并且，系衍生自该已扫描数据信号相位错误信息，藉此，该相位错误之各种分类系可以加以实现，其于每一例子中系可以受限于不同的时间量化、加权、以及滤波函数，因此，总体而言，该执行努力程度以及该能量消耗的一最小化系可以加以获得，同时，具有该装置的最大可能适应性。
较佳地是，本发明系适合于用于受接线束缚之数据传输的一收发器模块的接收信号路径之中，但却不受限于应用的此较佳范围。
附图说明
本发明系以较佳实施例作为基础，而于之后藉由所附之图式做为参考而有更详尽的叙述。
第1图：其系显示根据本发明之一第一实施例的一数据恢复装置的简化方块电路图；
第2图：其系显示根据本发明之一第二实施例的一数据恢复装置的简化方块电路图；
第3图：其系显示用于澄清依照第1图以及第2图所实行之一已接收数据信号之一过取样的表示图；
第4图：其系显示在第1图以及第2图中所表示之一取样装置以及相位侦测器装置的实质简化示意图标；
第5图：其系显示扫描装置之数字实现的一例子；以及
第6图：其系显示扫描装置之模拟实现的一例子。
具体实施方式
藉由在第1图中所显示的该CDR电路配置，一已接收数据信号DATA系于其遭受真实脉冲(actual pulse)以及数据恢复之前，已先在第一瞬间藉由一装置6而进行处理，其系通常受到时间连续之放大器11、限制器(limiters)、均衡器、或滤波器12等的影响，在此方法中所准备的该数据信号系以其差动部分信号D+以及D-的形式而被导通至一数据恢复单元4，而该数据恢复单元4系会藉由扫描该已接收以及已处理数据信号，而重新产生或恢复原先所发送的该数据，藉此，该重新产生之数据系于第1图中标示为DATA′。而为了决定该数据恢复单元4的适合扫描相位，一相位评估单元系加以提供，其系包括一扫描装置，一相位侦测器装置2，以及一滤波器装置3。
被导通至该扫描装置1者，系为由一扫描相位产生装置5所产生的数个扫描以及脉冲相位P0-P6，此扫描相位产生装置5系包括一相位调节电路(″相位闭锁回路″，PLL)、或是一延迟调节电路(″延迟闭锁回路″，DLL)9，而在其下游，则是连接一用于内插该相位或延迟调节电路9所提供之相位信息PH1-PH3的相位内插器。该相位或延迟调节电路9系藉由一参考脉冲CLKREF而加以操作，而相位位置则是藉由一设定信号ΔP而加以选择，在第1图所显示的实施例中，该设定信号ΔP系经由一电流电压转换器7而被导通至该相位内插器10。
除了该扫描相位P0-P6之外，该扫描装置1系亦会接收以其差动部分信号D+以及D-形式呈现的该已处理之数据信号，该扫描装置1系以一控制的方式对该已接收数据信号进行扫描，通过该等扫描相位P0-P6，并且，若有需要的话，其系会将以此方式所获得之扫描数值重新产生至一数字逻辑标准，藉此，以此方式所扫描以及重新产升的数字扫描数值A0-A6系经由该相位侦测器装置2的相对应输出而为可利用。
该相位侦测器装置2系于输入侧连接至该扫描装置1的该等输出，并且，因此接收该已接收数据信号之对应于该等个别扫描相位P0-P6的该等扫描数值A0-A6，而该相位侦测器装置2则是藉由这些扫描数值A0-A6的评估而决定在该已接收数据信号中信号改变是否发生于这些扫描数值之间，以及源自于此而产生中间信号UP1-UP3，DN1-DN3，ERROR，其系于该已接收数据信号的扫描期间，同时就数量方面以及亦相关于相位偏差的方向对出现的相位错误进行分类。
在此方法中，于该相位侦测器装2中所产生的该等中间信号系被导通至该滤波器装置3，其系会以该相位错误之个别分类为基础，而对这些中间信号进行滤波以及加权，并且，系会自此而产生该设定信号ΔP，以用于该扫描相位产生装置5，是以，以该相位错误会相关于该已接收数据信号而被最小化的方式，此设定信号ΔP系适合接续地相关于该已接收数据信号而调节该扫描相位P0-P6之位置。
根据在第1图中所显示的实施例，该滤波器装置3系被设计为一时间连续模拟滤波器，亦即，该滤波器装置3所产生之该设定信号ΔP系为一模拟的类别。而对该相位侦测器装置2之该等个别中间信号UP1-UP3以及DN1-DN3而言，分开的模拟滤波器13系以具有传输函数H1(s)-H3(s)之低通滤波器LP1-LP3的形式而加以提供于每一例子之中，该个别低通滤波器之该等传输函数系可以表示如下：
在此，K1系表示个别传输因子，以及T1系为个别时间常数。该相位侦测器装置2的该等中间信号UP1-UP3以及DN1-DN3系会就数量方面以及有关于该相位偏差的方向，而对该扫描装置1的该相位错误进行分类，较佳地是，该等中间信号UPi以及DNi系代表相同的相位错误但具有不同符号。根据第1图，其系可以看出，对UP1以及DN1、UP2以及DN2、与UP3以及DN3而言，较佳地，低通滤波器3系于每一例子中被提供以相同的传输函数，并且，由于该个别滤波器13的该等输出信号系以一加权的方式，并在加法器14的帮助之下进行相加，因此，一设定信号ΔP系于输出侧输出。
根据第2图中所显示的实施例，该滤波器装置3系被设计为数字的，并具有传输函数H1(z)-H3(z)，亦即，该滤波装置3所产生之该设定信号ΔP系为一数字数值，并且，在所表示的实施例中系藉由一向上/向下计数器(upwards/downwards counter)15所产生，因此，该数字设定信号ΔP系为该向上/向下计数器15的计数器状态，再者，若该数据流在一长期的期间并未以任何信号改变作为特征的话，则在没有任何漂移发生的情形下，数字计数器系极为适合用于该相位信息的积分。而且，甚至是任何在该传输以及接收频率中的任何偏差，系皆可以在如此的数字设计中，藉由该计数器状态的规则增加或降低而以一坚实的方式进行修正，因此，在大部分实际的例子中，显示于第2图中之实施例系为较佳者。根据第2图，该数字设定信号ΔP系被导通至一内插器控制单元8，而该内插器控制单元8的输出信号系会经由一数字/模拟转换器而控制该相位内插器10。
该相位侦测器装置2的基本函数系藉由第3图做为参考而于接下来进行解释。
在第3图中，该已接收以及已处理信号DATA的该两个差动信号部分D+以及D-系加以显示，因此，发生在该信号区段范围内的一信号改变系显示于第3图中。正如已经解释过的一样，该数据信号系藉由具有不同扫描相位P0-P6的该扫描装置1而进行扫描，而这些扫描相位，正如显示于第3图中的例子，并不一定必须是等距的，相较一小的相位错误，一大的相位错误系亦可以在实质上不损失任何品质的情况下遭受一较粗糙的量化。在此方法中，所需产生之扫描相位较少，以及比起具有量化扫描并且会相对应地降低执行努力程度以及功率消耗的扫描，系有较少的扫描被实行。
该相位侦测器装置2系可以藉由该等相对应之接续扫描数值A0-A6的一逻辑比较(举例而言，在一逻辑XOR连结的帮助之下)而获得该相位错误信息，若该数据信号的该信号改变系位于该等扫描相位P0以及P1之间时，举例而言，则在一XOR连结的帮助之下，此逻辑比较的结果将会是″真实的″，并且，相邻扫描相位的所有其它连结系将为″不真实的″。若是在该等扫描相位P0以及P6之间的所有可能信号改变系被输入进一表格中时，且假设一信号改变有一最大值以及没有误差发生的话，则下列的位样式系加以衍生，以对应扫描数值A0-A6：
0000000
1000000
1100000
1110000
1111000
1111100
1111110
1111111
0111111
0011111
0001111
0000111
0000011
0000001
一相位错误系可以被分配至这些位样式的每一，藉此，由于这些位样式并不表示一信号改变，因此，该等位样式0000000以及1111111的相位错误系为未知，而若是其更进一步假设该信号改变的理想位置系位在该扫描相位P3的话，则，举例而言，其可以形成下列之相位错误的分类：
DN3＝{1000000，0111111}
DN2＝{1100000，0011111}
DN1＝{1110000，0001111}
UP1＝{1111000，0000111}
UP2＝{1111100，0000011}
UP3＝{1111110，0000001}
在此情形下，该等分类DN3、UP3系在每一例子中表示最大的相位错误，而同时，该等分类DN1、UP1则是在每一例子中表示最小的相位错误。至于该等信号UPi以及Dni系关于该扫描相位P3，而在每一例子中有关于该相位错误的绝对位置，藉此，藉由该分类UPi的一相位错误，该等扫描相位系必须向前推进，并且，藉由分类DNi的一相位错误，其系需被往回设定。根据第3图，将该等扫描相位往回设定系会对应至该等扫描相位在向右箭头方向上的一位移，而同时，依照第3图之对该扫描相位的推进则是会对应至该等扫描相位在向左箭头方向上的一位移，自然地，该等相位错误分类的任何其它所需编码系亦有可能。
上述所解释的理想化范例系使得该相位侦测器装置2如何可以评估以及分类该相位位置变得清楚，若是没有任何误差出现的话，相较之下，若是有误差出现时，择期将会导致该相位位置以及该相位错误的错误评估。
然而，应该注意的是，在此上下文中，先前所解释之该位样式系相关于被称为一折叠的温度计码(folded thermometer code)者，例如发生在折叠模拟/数字转换器之比较器库(comparator bank)中者，若是在没有任何信号倒转时，则此将会是习知的温度计码，例如发生在快闪数字/模拟转换器(flash-analogue/digital converters)中者。再者，系有大量用于如此之温度计码的已知程序，其系可以修正在如此之码范围内所产生之错误，而如此之错误系于文献中大部分被标示为″磁泡错误(bubble errors)″。在此状况下，通常系会使用用于评估一位模块之三个或更多个相邻位的组合电路，以可靠地识别一信号改变，即使是在发生有缺陷之，亦即，受干扰的，位样式的时候，而在本发明的架构范围中，如此之已知的程序系可被用于修正有缺陷的位样式，若，举例而言，由于误差的关系而发生该位样式1010000的话，则藉由于此错误修正程序，该″磁泡″系可以被决定于从左边起的第二位之上，并且，在一更进一步的译码之前，其可以于一开始即向左位移。据此，由于此错误修正，则会产生该已修正之位样式1100000，而其系可以接续地被分配至该相位错误分类DN2，相较之下，在真正已失真的位样式中，举例而言，该位样式1010100中，其系建议一相位侦测以此位样式作为基础而加以搁置，并且，作为替代，系可以发布一错误信号，其于图式中系标示为ERROR。
以上述的叙述作为基础，为了实现该相位侦测器装置，熟习此技艺之人系无疑地可以衍生出个别应用的理想组合函数。
在第4图中，再次高度地简化，系显示出该扫描装置1以及该相位侦测器装置2之间互相影响的表示图。
第5图系显示，举例而言，该扫描装置1的一数字实现，藉此，该已接收数据系被导通至复数个D-正反器16的数据或D输入，同时，不同的扫描相位P0-P6系会负加于脉冲或时脉输入，而这些D正反器16的数据或Q输出系会形成该扫描装置1的该等输出，并且，提供该等相对应的扫描数值A0-A6。再者，藉由一重设信号RESET，该等个别D正反器16系被消除并且加以重设，虽然，因为这些运作时间通常是无法调整的，因此，此系于所需的任何范围中皆为不可能，但是作为等同于非常精细地步进的扫描相位者，藉由技术电路的实现，运作时间系亦可以被使用于脉冲以及数据线之上，以降低所需时脉或扫描相位的数量。
第6图系显示，举例而言，该扫描装置1的一模拟实现，藉此，在此例子中，该扫描装置1系会运用一电子整流器17的函数，其中，该电子整流器17系会暂时地依序经由再生的闩锁电路18而将该已接收数据信号DATA(其系亦以一相对应信号源的形式而表示于第6图中)导通至该扫描装置1的该等个别输出(对该相位错误信息的决定而言，此电子整流器17显示在第6图中的下部信号输出在所显示的实施例中并不重要)。每一再生闩锁电路18系可以，举例而言，以在第6图中所显示之具有对称连接之电阻19以极晶体管20的电路架构作为特征，而在该个别再生闩锁电路18之每一再次地与该数据信号DATA分开之后，该再生闩锁电路18系立即产生脉冲，并且，被导通至此再生闩锁电路的该扫描数值系相对应地被再生于全数字信号敲击(fulldigital signal stroke)上的该等差动输出，该扫描装置1之如此的一信息系于该已接收数据信号若无法在扫描之前被放大至该全数字信号敲击时，特别地有利，正如以该再生闩锁电路18作为基础的第6图中所显示的一样，该扫描装置的结构系完全依照该已接收数据信号之该等差动部分信号D+以及D-而为差动的。
对真实的数据恢复而言，显示于第1图或第2图中的该CDR电路配置的该数据恢复单元4系可以利用该等扫描相位P0-P6的其中之一来扫描该已接收及已处理数据信号，而其系接续地藉由该相位评估单元而进行调节，其中，该相位评估单元系包括该扫描装置，该相位侦测器装置，该滤波器装置3，以及该扫描相位产生装置5。然而，该已接数据信号系不需要藉由具有这些扫描相位的该数据恢复单元4而精确地加以扫描，亦即，该扫描装置1之该等输出的其中之一系不需要导通该已同步及已恢复之数据信号。事实上，若在该扫描装置1中扫描瞬间仅实现于该预期之信号改变的时间附近时，且同时，相关于该信号改变之该个别瞬间、或是于理想的例子中相关于该理想扫描相位P3的该数据信号之恢复的扫描瞬间系暂时地藉由一脉冲周期而加以延迟，则这样是足够的，精确地说，由于具有较大水平眼状物孔径的通讯系统，则该眼状物的中心暂时地以极为精细的量化而进行扫描将会是能量的浪费，其于此例子中系将无疑地无法获得任何有关该相位位置的信息。然而，迄今所知并且以过渡取样为基础的该″相位挑选″CDR电路配置却由于所牵涉到之原则的本质而必须做出刚刚所述的状况，因为其取样晶格系会同时地详细载明该相位信号之最精细的可能量化。据此，相较于先前已知的CDR电路配置，则显示出本发明关于执行努力程度以及能量消耗的优势。
Claims (19)
1.一种用于从已接收的数据信号中恢复数据的装置，其系包括：
一数据恢复单元(4)，其系用于藉由扫描该已接收数据信号(DATA)而恢复包含在该已接收数据信号中之该数据(DATA′)；以及
一相位评估单元，其系用于藉由对该已接收数据信号进行过取样而决定适合于该数据恢复单元(4)所实行之扫描程序之执行的一相位位置，其中，该相位评估单元系包括：
-一扫描装置(1)，其系用于依照数个不同的扫描相位(P0-P6)而扫描该已接收数据信号，以藉此产生该数据信号之一相对应数量的扫描数值(A0-A6)；
-一相位侦测器装置(2)，其系用于评估该扫描装置(1)所产生的扫描数值(A0-A6)，以由此衍生出中间信号(UP1-UP3；DN1-DN3)，而该中间信号(UP1-UP3；DN1-DN3)乃是藉由该扫描装置(1)而对在该数据信号的该扫描中的一相位错误进行分类；以及
-一滤波器装置(3)，其系用于加权滤波该相位侦测器装置(2)的该中间信号(UP1-UP3；DN1-DN3)，以作为该相位错误之不同分类的一函数，进而自此产生用于该扫描装置(1)的扫描相位(P0-P6)之接续调节的一设定信号(ΔP)，
其特征在于，
该扫描装置(1)的扫描相位(P0-P6)系不为等距。
2.根据权利要求1所述的数据恢复装置，其特征在于，一扫描相位产生装置(5)系加以提供，以用于接收来自该滤波器装置(3)的该设定信号(ΔP)，并且，自此产生该扫描装置(1)的不同扫描相位(P0-P6)。
3.根据权利要求2所述的数据恢复装置，其特征在于，该扫描相位产生装置(5)系包括一具有一下游相位内插器(10)的相位或延迟控制电路(9)，其中该相位内插器(10)系加以激活，以作为该滤波器装置(3)之该设定信号(ΔP)的一函数。
4.根据权利要求1所述的数据恢复装置，其特征在于，该相位侦测器装置(2)系加以设计为，为了抑制在该数据信号中干扰或错误的影响，在该相位错误的分类成为该扫描装置(1)的扫描数值(A0-A6)的一函数之前，其系对该扫描装置(1)的扫描数值(A0-A6)使用一错误修正程序。
5.根据权利要求4所述的数据恢复装置，其特征在于，该相位侦测器装置(2)系加以设计为，藉由决定来自该扫描装置(1)之具有高于一指定程度之干扰的扫描数值(A0-A6)，一相对应错误信号(ERROR)系加以产生。
6.根据权利要求1所述的数据恢复装置，其特征在于，该相位侦测器装置(2)系加以设计为，其会评估来自该扫描数值(A0-A6)之对应于来自该扫描装置(1)的不同扫描相位(P0-P6)的一位样式，进而由此决定该相位错误的相对应分类，以作为该个别位样式的一函数，并且，进而产生一相对应的中间信号(UP1-UP3；DN1-DN3)。
7.根据权利要求1所述的数据恢复装置，其特征在于，该滤波器装置(3)系加以设计为一时间连续滤波器装置的形式，并且，系会产生一模拟设定信号形式的该设定信号(ΔP)。
8.根据权利要求1所述的数据恢复装置，其特征在于，该滤波器装置(3)系为数字之设计，并且，系会产生一数字设定信号形式之该设定信号(ΔP)。
9.根据权利要求8所述的数据恢复装置，其特征在于，该滤波器装置(3)系包括一数字计数器(15)，其中，该数字设定信号(ΔP)系对应至该数字计数器(15)之计数器状态。
10.根据权利要求1所述的数据恢复装置，其特征在于，藉由该相位侦测器装置(2)所产生的中间信号(UP1-UP3；DN1-DN3)系于每一例子中对应至一不同分类的相位错误，以及该滤波器装置(3)系包括互相独立之滤波以及加权函数，以在每一例子中用于该相位侦测器装置(2)的个别中间信号(UP1-UP3；DN1-DN3)。
11.根据权利要求10所述的数据恢复装置，其特征在于，滤波器装置(3)的个别滤波以及加权函数的系数系可以加以改变。
12.根据权利要求10或11所述的数据恢复装置，其特征在于，该滤波器装置(3)系于每一例子中，彼此独立地量化该相位侦测器装置(2)的个别中间信号(UP1-UP3；DN1-DN3)。
13.根据权利要求1所述的数据恢复装置，其特征在于，该滤波器装置(3)系将该相位侦测器装置(2)的个别中间信号(UP1-UP3；DN1-DN3)接受一加权低通滤波程序。
14.根据权利要求1所述的数据恢复装置，其特征在于，该扫描装置(1)系于每一例子中依照该数个不同的扫描相位(P0-P6)，而在该已接收数据信号中之一预期信号改变之瞬间的范围中扫描该已接收数据信号。
15.根据权利要求1所述的数据恢复装置，其特征在于，经由相关于预期信号改变之该瞬间的一半时脉周期，该数据恢复单元(4)系藉由扫描该已接收数据信号(DATA)而产生该已恢复数据(DATA′)。
16.根据权利要求1所述的数据恢复装置，其特征在于，该扫描装置(1)系为数字之设计，并且，系包括数个正反器(16)，而该已接收数据信号系于每一例子中被导通至其一数据输入，其中，在每一例子中，来自该数个不同之扫描相位(P0-P6)的一不同扫描相位系加以导通至个别正反器(16)之一时脉输入，因此，该已接收数据信号的扫描数值(A0-A6)系相对应于该不同扫描相位(P0-P6)而加以输出于个别正反器(16)之数据输出。
17.根据权利要求1所述的数据恢复装置，其特征在于，该扫描装置(1)系以一电子整流器的作用的方式而加以设计，因此，该扫描装置(1)系会根据不同的扫描相位(P0-P6)，而将该已接收信号依时间顺序地分配至该扫描装置(1)的相对应输出连接。
18.根据权利要求17所述的数据恢复装置，其特征在于，该扫描装置(1)系于每一例子中经由再生闩锁电路(18)，而将该已接收数据信号依时间顺序地分配至该扫描装置(1)的输出连接。
19.一种用于透过一传输路径而传输以及接收数据信号的传输及接收装置，其系具有：
一接收单元，以用于接收透过该传输路径而传输之一数据信号，其中，该接收单元是前述权利要求之一所述的数据恢复装置；以及
一传输单元，以用于透过该传输路径而传输一数据信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070919 Termination date: 20160726 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |