CN100562828C - 保证电压余量最大的电平输出装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保证电压余量最大的电平输出装置，包括信号输入模块、参考电压输出模块和门限电平判决模块，其中：信号输入模块，用于向参考电压输出模块以及门限电平判决模块传送输入信号；参考电压输出模块，用于输出参考电压至门限电平判决模块，并对当前输入信号以及输出参考电压所需的系数相乘，再对相乘结果求和，或者将当前输入信号与当前参考电压的差值与该系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压；门限电平判决模块，用于根据当前输入信号以及当前参考电压确定当前输出信号。本发明还提出一种保证电压余量最大的电平输出方法。本发明能根据实际输入信号变化进行参考电压的自适应调整，变化灵活，保证输出电平具有最大电压余量。

Description

保证电压余量最大的电平输出装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种电压调节技术，尤其是指一种保证电压余量最大的电平输出装置及其方法。

背景技术

在通信系统、计算机系统以及其他电子系统中，通常都采用总线在IC芯片之间进行互连，总线通常一端连接发送芯片，另一端连接接收芯片。当IC芯片之间需要通信时，发送芯片发送通信数据，数据通过总线传输到接收芯片。通常，接收芯片接收到数据后，接收芯片都会采用输入比较的方法，判定接受数据的高低电平特性。输入比较的方法一般是借助门限电平判决器来实现的，门限电平判决器实质上就是电压比较器，门限电平判决器有两路输入，一路是接收电路信号，另一路输入是参考电压。门限电平判决器通过比较输入信号电平和参考电压的幅度，来判定输入信号是高电平，还是低电平。当输入信号电平高于参考电压，门限电平判决器输出为高电平，反之，判决器输出为低电平。其中的参考电压通常需要靠接收电路自身产生，参考电压幅度通常介于高电平和低电平电压摆幅的中间。这样做的目的是给高电平和低电平都提供相近的电压余量。

有关参考电压的幅度可参考图1所示的内容，这种参考电压值的模式一般是预先设定的范围值，在使用中，由于可能受到芯片电压、噪声和温度等因素的影响，参考电压会在一定范围内上下浮动，这个范围就是图中所示的参考电压上限和参考电压下限所组成的范围。参考电压在这个范围内变化浮动，但是在某时刻该电压是固定值。

经过总线传输的信号通常会被通道衰减，发生畸变，并引入噪声，接收端的电压摆幅特征通常会受衰减、过冲、振铃、码间干扰、串扰、NMOS/PMOS驱动特性不一致，以及加工误差等因素影响。图2说明了发送端电压和接收端电压在幅度和脉宽方面的区别，图例考虑通道衰减和码间干扰对接收信号的影响，接收端电压幅度从1衰减到0.2，并且接收端的码宽已经达到了原脉冲宽度的5倍多。所谓的码间干扰就是在接收端，当前接收的比特信号幅度值不仅和该比特信息传输波形相关，还和前面传输的比特信息的传输波形也有关系，也就是前面传输比特信息对当前传输比特的接收波形产生了干扰。码间干扰可能会严重影响接收信号的质量，对门限电平判决器正确判决接收信号的电平是个严重挑战。

存在严重通道码间干扰的情况下，实际接收端波形是和前面的比特位存在很大的关系。如图3所示，高电平和低电平的摆幅已经非常小了，如果考虑参考电压是个范围值，几乎可以说已经没有余量可言了。

现有技术方案通常是将参考电压设为预期设计的输入高电平和低电平摆幅的中间值。通常，接收芯片接收到数据后，接收芯片都会采用输入比较的方法，判定接受数据的高低电平特性。输入比较的方法一般是借助门限电平判决器来实现，如图4所示。参考电压通常需要靠接收电路自身产生，参考电压幅度通常介于高电平和低电平电压摆幅的中间。接收器件产生的参考电压电路通常采用电阻分压电路，通过设置合适电阻值大小，得到设计所需的参考电压。电阻分压电路由于受到芯片电压Vterm、噪声和温度等因素的影响，参考电压会在一定范围内上下浮动。

综上所述，现有技术中对参考电压的调节存在以下缺点：

1、由于参考电压受到芯片电压、噪声和温度等因素的影响，是在一定范围内上下浮动，门限电平判决器是根据预先规定的参考电压，来判定输入信号是高电平，或低电平，并不能保证电压余量的最大化；

2、采用电阻分压电路产生参考电压，参考电压是固定范围值，根据预先设计确定的参考电压范围，不能根据实际的输入信号的电压变化实时调整自己的参考电压；

3、在高速数据传输场合，通道存在严重的衰减、码间串扰和干扰的情况下，电阻分压电路产生的参考电压是固定的，可能会产生大量的误码判决。

发明内容

本发明提供一种保证电压余量最大的电平输出装置及其方法，用以解决现有技术中存在参考电压调整不灵活，并且容易受到其他因素影响产生误码率的问题。

本发明提供一种保证电压余量最大的电平输出装置，包括信号输入模块、参考电压输出模块以及门限电平判决模块，其中：

所述信号输入模块，用于向所述参考电压输出模块以及门限电平判决模块传送输入信号；

所述参考电压输出模块，用于输出参考电压至所述门限电平判决模块，并对当前输入信号以及输出参考电压所需的系数相乘，再对相乘结果求和，或者将当前输入信号与当前参考电压的差值与所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压；

所述门限电平判决模块，用于根据当前输入信号以及当前参考电压确定当前输出信号。

所述参考电压输出模块为FIR滤波器，所述滤波器至少包括：

移位寄存器组，用于存储所述信号输入模块传送的当前输入信号；

系数组，用于存储输出参考电压所需的系数；

乘法器，用于对存储在所述移位寄存器组中的输入信号与所述系数组中的系数求积；

加法器，用于对乘法器得到的相乘结果求和，输出下一次参考电压。

所述的装置还包括系数自适应调整模块，用于接收所述信号输入模块当前传送的输入信号、所述参考电压输出模块当前输出的参考电压以及所述门限电平判决模块当前的输出信号，并根据所述当前输入信号、所述当前参考电压以及当前输出信号获得误差信号；根据获得的误差信号运算得到所述滤波器系数；根据得到的滤波器系数更新所述滤波器的系数组中的系数。

所述参考电压输出模块也可为IIR滤波器，所述滤波器至少包括：

第一作差电路，用于获得当前输入信号与当前输出的参考电压之间的差值；

移位寄存器组，用于存储所述第一作差电路产生的差值；

系数组，用于存储输出参考电压所需的系数；

乘法器，用于对存储在所述移位寄存器组中存储的差值与所述系数组中的系数求积；

加法器，用于对乘法器得到的相乘结果求和，输出下一次参考电压。

所述的装置包括系数自适应调整模块，用于接收所述第一作差电路产生的差值以及所述门限电平判决模块当前的输出信号，并根据所述当前输出信号以及所述第一作差电路获得误差信号；根据获得的误差信号运算得到所述滤波器系数；根据得到的滤波器系数更新所述滤波器的系数组中的系数。

本发明还提出一种保证电压余量最大的电平输出方法，包括以下步骤：

对当前产生的输入信号以及参考电压进行门限电平判决，确定输出信号；

对当前输入信号以及输出参考电压所需的系数相乘，再对相乘结果求和，或者将当前输入信号与当前参考电压的差值与所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压。

本方法中，确定输出信号的方式为：

如当前输入信号大于当前参考电压，进行门限电平判决后输出高电平；

如当前输入信号小于当前参考电压，进行门限电平判决后输出低电平。

本方法中，所述对当前输入信号以及输出参考电压所需的系数相乘，再对相乘结果求和，或者将当前输入信号与当前参考电压的差值与所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压，包括以下步骤：

存储当前产生的输入信号；

根据当前产生的输入信号、当前的参考电压以及当前的输出信号调整输出参考电压所需的系数；

对所述输入信号以及所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压。

本方法中，调整输出参考电压所需系数至少包括：

按照公式：误差值＝当前输出信号-(当前输入信号-当前参考电压)来获得误差值；

根据获得的误差值采用自适应算法得到输出参考电压所需的系数。

本方法中，所述对当前输入信号以及输出参考电压所需的系数相乘，再对相乘结果求和，或者将当前输入信号与当前参考电压的差值与所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压，包括以下步骤：

获得并存储当前输入信号与当前参考电压的差值；

根据存储的所述差值以及当前输出信号调整输出参考电压所需的系数；

对所述差值以及所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压。

本方法中，调整输出参考电压所需系数至少包括：

按照公式：误差值＝当前输出信号-(当前输入信号-当前参考电压)来获得误差值；

根据获得的误差值采用自适应算法得到输出参考电压所需的系数。

本发明有益效果如下：

1、本发明设计的参考电压电路中，参考电压不是固定值，能根据实际输入信号变化进行参考电压的自适应调整，变化灵活，可以达到最大的电压余量；

2、参考电压不再受芯片电压、噪声和温度等因素的影响，本发明可以根据这些因素的影响自动调整参考电压；

3、在高速数据传输场合，本发明的方案能够有效解决通道引起的码间干扰和衰减产生大量的误码率问题。

附图说明

图1为现有技术中参考电压的变化范围示意图；

图2为现有技术中信号被影响后发送端电压与接收端电压在幅度和脉宽上的区别示意图；

图3为现有技术中输出信号的摆幅示意图；

图4为现有技术的参考电压电路结构示意图；

图5为本发明的实施例一的结构框图；

图6为本发明的实施例一的电路结构示意图；

图7为本发明的实施例二的结构框图；

图8为本发明的实施例二的电路结构示意图；

图9为本发明的实施例二的输出信号与参考电压关系的示意图；

图10为本发明的实施例二中采用LMS算法的自适应运算单元实现框图；

图11为本发明的实施例二中采用NLMS算法的自适应运算单元实现框图；

图12为本发明的实施例三的电路结构示意图；

图13为本发明的实施例四的结构框图；

图14为本发明的实施例四的电路结构示意图；

图15为本发明的实施例四中采用LMS算法的自适应运算单元实现框图。

具体实施方式

本发明提供一种保证电压余量最大的电平输出装置及其方法，其原理在于，在输出装置中采用滤波器产生、调节参考电压，所采用的滤波器根据输入信号的变化自动调整输出的参考电压，并通过自适应运算模块对滤波器内的系数的调整，进一步优化调整输出的参考电压，保证电压余量最大。下面采用具体的实施例对本发明的方案进行说明：

实施例一

本实施例中，提出一种保证电压余量最大的电平输出装置，如图5、图6所示，包括信号输入模块、参考电压输出模块以及门限电平判决模块，其中：

所述信号输入模块，用于向所述参考电压输出模块以及门限电平判决模块传送输入信号；

所述参考电压输出模块，用于输出参考电压至所述门限电平判决模块，并根据所述信号输入模块的当前输入信号调整下一次参考电压的输出值；

所述门限电平判决模块，用于根据当前输入信号以及当前参考电压确定当前输出信号。

本实施例中所述参考电压输出模块为FIR滤波器，参考图6所示，所述滤波器至少包括：

移位寄存器组，用于存储所述信号输入模块传送的当前输入信号；

系数组，用于存储输出参考电压所需的系数；

乘法器，用于对存储在所述移位寄存器组中的输入信号与所述系数组中的系数求积；

加法器，用于对乘法器得到的相乘结构求和，输出下一次参考电压。

应用本实施例所述的装置时，当输入信号传送至门限电平判决模块时，所述FIR滤波器按照设定的初始参考电压输入给所述的门限电平判决模块(如当前输入信号大于当前参考电压，所述门限电平判决模块输出高电平；如当前输入信号小于当前参考电压，所述门限电平判决模块输出低电平)，在本实施例中，当前输入信号同时被传送至所述滤波器的移位寄存器组中，移位寄存器组将系数组中设定的初始系数与存储的当前输入信号相乘，然后对相乘结果求和，并输出求和结果，该输出结果即为下一次输出的参考电压值，进而实现了根据输入信号的变化自动调整参考电压的输出值，保证输出信号的质量。

在本实施例中，还提出一种保证电压余量最大的电平输出方法，包括以下步骤：

对当前产生的输入信号以及参考电压进行门限电平判决，确定输出信号；

根据当前产生的输入信号调整下一次参考电压的输出值。

在本方法中，确定输出信号的方式为：如当前输入信号大于当前参考电压，进行门限电平判决后输出高电平；如当前输入信号小于当前参考电压，进行门限电平判决后输出低电平。

采用本发明的方法可以根据输入信号对输出的参考电压进行调整，进而保证电平输出的电压余量最大，具体的方法是，接收并存储当前产生的输入信号，对所述输入信号以及设定的系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压。

有关本方法的具体应用，可以参考上述有关装置的说明。

实施例二

本实施例的原理与实施例一相同，如图7所示，区别在于，本实施例还包括系数自适应调整模块，用于接收所述信号输入模块当前传送的输入信号、所述参考电压输出模块当前输出的参考电压以及所述门限电平判决模块当前的输出信号，并根据所述三个信号调整所述滤波器的系数组中的系数。

本实施例中，所述系数自适应调整模块包括：

和差电路，用于根据所述当前输入信号、所述当前参考电压以及当前输出信号获得误差信号；

系数运算单元，用于根据所述和差电路获得的误差信号运算得到所述滤波器系数；

系数更新单元，用于根据所述系数运算单元得到的滤波器系数更新所述滤波器的系数组中的系数。

采用本实施例中所述的装置，参考图8所示，当输入信号传送至门限电平判决模块时，所述滤波器按照设定的初始参考电压输入给所述的门限判决模块(如当前输入信号大于当前参考电压，所述门限电平判决模块输出高电平；如当前输入信号小于当前参考电压，所述门限电平判决模块输出低电平)，当前输入信号、当前输出的参考电压以及当前的输出信号分别传送至所述系数自适应调整模块，所述系数自适应单元的和差电路按照以下公式1获得误差值：

误差值＝当前输出信号-(当前输入信号-当前参考电压)  (1)

所述系数运算单元根据获得的误差值采用LMS算法或NLMS算法或RLS算法或者变步长LMS算法等自适应算法获得下次输出的参考电压所需的系数，然后再由系数更新单元采用获得的系数对滤波器中的系数进行更新。

然后，所述滤波器根据存储在所述移位寄存器组中的输入信号与系数组内根据更新的系数相乘，然后对相乘结果求和，并输出求和结果，该输出结果即为下一次输出的参考电压，完成对参考电压的一次调整。

参考图9所示，本装置随着输入信号不断调节参考电压，实现最大电平判决余量。以下结合两种系数更新算法对本实施例作进一步的说明：

参考图10，是采用LMS算法进行的系数更新实现框图，其中x(k)为k比特输入数据，ref(k)为k比特时参考电压值：

假设有N+1个系数，那么

X(k)＝[x(k)x(k-1)…x(k-N)]^T

W(k)＝[w₁(k)w₁(k)…w_N(k)]^T

那么滤波电路输出为参考电压：

$\mathrm{ref}\left(k\right)=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{w}_i\left(k\right)x(k-i)=W^T\left(k\right)X\left(k\right)$

假设第k比特时，输入数据电平和参考电压的电压差为：

y(k)＝x(k)-ref(k)

那么误差为

e(k)＝d(k)-y(k)＝d(k)-x(k)+ref(k)

其中d(k)为期望输出，一般取判决模块输出值作为期望输出值。

本实施例中的滤波器为FIR滤波器，目标函数可以写为

E[e²(k)]＝E{[d(k)-y(k)]²}

＝E{[d(k)-x(k)]²}+2E{[d(k)-x(k)]W^T(k)X(k)}+E[W^T(k)X(k)X^T(k)W(k)]

为求其最小值，对目标函数进行求导，得到系数公式，

W＝-1*{E[X(k)X^T(k)]}^-1*E{[d(k)-x(k)]X(k)}

在实际求解过程，通常可以采用瞬时值来估计梯度向量，如果采用LMS算法，系数递推公式如下式所示，

W(k+1)＝W(k)-2ue(k)X(k)

为了保证收敛，式中的收敛因子u应取值在一定范围内，并取定值。

在本实施例中，所述系数自适应单元也可以采用NLMS算法实现对系数的更新，具体实现框图可以参考图11：

如果采用NLMS算法，系数递推公式如下式所示：

$W(k+1)=W\left(k\right)-\frac{e\left(k\right)X\left(k\right)}{X^T\left(k\right)X\left(k\right)}$

综上所述，本实施例的装置可以根据输入信号实现对参考电压的自动调整，进而保证输出电平具有电压最大余量。

在本实施例同时提出还提出一种保证电压余量最大的电平输出方法，包括以下步骤：

对当前产生的输入信号以及参考电压进行门限电平判决，确定输出信号；

根据当前产生的输入信号调整下一次参考电压的输出值。

其中调整下一次参考电压输出值包括以下步骤：

存储当前产生的输入信号；

根据当前产生的输入信号、当前的参考电压以及当前的输出信号调整输出参考电压所需的系数；对系数的调整的步骤为，首先按照公式当前输出信号-(当前输入信号-当前参考电压)获得误差值；然后根据获得的误差值采用自适应算法得到输出参考电压所需的系数，在本实施例的方法中，所述自适应算法可为LMS算法或NLMS算法或RLS算法或者变步长LMS算法等。

对所述输入信号以及所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压。

有关本实施例中的该方法的进一步应用，可参见本实施例中对装置的相关描述。

实施例三

参考图5以及图12所示，本实施例的原理与实施例一相同，区别在于，本实施例中参考电压输出模块为IIR滤波器，所述滤波器至少包括：

第一作差电路，用于获得当前输入信号与当前输出的参考电压之间的差值；

移位寄存器组，用于存储所述第一作差电路产生的差值；

系数组，用于存储输出参考电压所需的系数；

乘法器，用于对存储在所述移位寄存器组中存储的差值与所述系数组中的系数求积；

加法器，用于对乘法器得到的相乘结果求和，输出下一次参考电压。

应用本实施例所述的装置时，参考图12，当输入信号传送至门限电平判决模块时，所述IIR滤波器按照设定的初始参考电压输入给所述的门限判决模块(如当前输入信号大于当前参考电压，所述门限电平判决模块输出高电平；如当前输入信号小于当前参考电压，所述门限电平判决模块输出低电平)，在本实施例中，当前输入信号传送至所述滤波器后，由第一作差电路将当前输入信号与参考电压作差并将该差值传送至所述滤波器的移位寄存器组中，移位寄存器组将系数组中设定的初始系数与存储的所述差值相乘，然后对相乘结果求和，并输出求和结果，该输出结果即为下一次输出的参考电压值，也可以实现根据输入信号的变化自动调整参考电压的输出值的发明目的。

本实施例同时提出一种保证电压余量最大的电平输出方法，包括以下步骤：

对当前产生的输入信号以及参考电压进行门限电平判决，确定输出信号；

获得并存储当前输入信号与当前参考电压的差值；

根据存储的所述差值以及当前输出信号调整输出参考电压所需的系数；

对所述差值以及所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压。

有关本实施例中的方法的应用，可以参考本实施例中对装置的相关描述。

实施例四

本发明的原理与实施例三相同，区别在于，参考图13，本实施例还包括系数自适应调整模块，用于接收所述第一作差电路产生的差值以及所述门限电平判决模块当前的输出信号，并根据所述两个信号调整所述滤波器的系数组中的系数。

在本实施例中，所述滤波器为IIR滤波器，所述系数自适应调整模块包括：

第二作差电路，用于根据所述当前输出信号以及所述第一作差电路获得误差信号；

系数运算单元，用于根据所述第二作差电路获得的误差信号运算得到所述滤波器系数；

系数更新单元，用于根据所述系数运算单元得到的滤波器系数更新所述滤波器的系数组中的系数。

采用本实施例中所述的装置，参考图14所示，当输入信号传送至门限电平判决模块时，所述滤波器按照设定的初始参考电压输入给所述的门限判决模块(如当前输入信号大于当前参考电压，所述门限电平判决器输出高电平；如当前输入信号小于当前参考电压，所述门限电平判决器输出低电平)，在所述IIR滤波器中，当前输入信号与当前输出的参考电压经过第一作差电路作差后传送给所述系数自适应运算模块，门限电平判决模块的输出信号也传送至所述系数自适应运算模块，所述系数自适应模块的第二作差电路按照以下公式2获得误差值：

误差值＝当前输出信号-(当前输入信号-当前参考电压)  (2)

所述系数运算单元根据获得的误差值采用LMS算法或NLMS算法或RLS算法或者变步长LMS算法等获得下次输出的参考电压所需的系数，然后再由系数更新单元采用获得的系数对滤波器中的系数进行更新。

然后，所述滤波器根据存储在所述移位寄存器组中的输入信号与系数组内根据更新的系数相乘，然后对相乘结果求和，并输出求和结果，该输出结果即为下一次输出的参考电压，完成对参考电压的一次调整。

参考图15所示采用LMS算法进行的系数更新实现框图，x(k)为k比特输入数据，ref(k)为k比特时参考电压值：

假设有N+1个系数，那么

X(k)＝[x(k)x(k-1)…x(k-N)]^T

W(k)＝[w₁(k)w₁(k)…w_N(k)]^T

那么滤波电路输出为参考电压：

$\mathrm{ref}\left(k\right)=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{w}_i\left(k\right)[x(k-i)-\mathrm{ref}(k-i)]=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{w}_i\left(k\right)x(k-i)+\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}-w_i\left(k\right)\mathrm{ref}(k-i)$

假设第k比特时，输入数据电平和参考电压的电压差为：

y(k)＝x(k)-ref(k)

那么误差为

e(k)＝d(k)-y(k)＝d(k)-x(k)+ref(k)

其中d(k)为期望输出，一般取判决器输出值作为期望输出值。

本实施例中所述的滤波器为IIR自适应滤波器时，LMS全向量更新方程：

$W(k+1)\≅W\left(k\right)-u\·e\left(k\right)\mathrm{\γ}\left(k\right)$

γ(k)＝[β₁(k)，β₂(k)，...β_N(k)]^T

${\mathrm{\β}}_j\left(k\right)\≅x(k-j)-\mathrm{ref}(k-j)-\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{w}_i\left(k\right){\mathrm{\β}}_j(k-i)$

根据上述对系数的更新，本发明的装置实现对参考电压的自动调整，保证输出电平具有最大电压余量。

在本实施例中还提出一种保证电压余量最大的电平输出方法，包括以下步骤：

对当前产生的输入信号以及参考电压进行门限电平判决，确定输出信号；

获得并存储当前输入信号与当前参考电压的差值；

根据存储的所述差值以及当前输出信号调整输出参考电压所需的系数；获得该系数时，首先按照公式：

误差值＝当前输出信号-(当前输入信号-当前参考电压)

然后再根据获得的误差值采用自适应算法得到输出参考电压所需的系数；所述自适应算法可为LMS算法或NLMS算法或RLS算法或者变步长LMS算法等；

对所述差值以及所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压。

有关本实施例中的方法的应用，可以参考本实施例中对装置的相关描述。

综上所述、本发明的参考电压输出模块中，输出的参考电压不是固定值，能根据实际输入信号变化进行参考电压的自适应调整，变化灵活，可以达到最大的电压余量；参考电压不再受芯片电压、噪声和温度等因素的影响，本发明可以根据这些因素的影响自动调整参考电压；在高速数据传输场合，本发明的方案能够有效解决通道引起的码间干扰和衰减产生大量的误码率问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1、一种保证电压余量最大的电平输出装置，其特征在于，包括信号输入模块、参考电压输出模块以及门限电平判决模块，其中：

所述信号输入模块，用于向所述参考电压输出模块以及门限电平判决模块传送输入信号；

所述参考电压输出模块，用于输出参考电压至所述门限电平判决模块，并对当前输入信号以及输出参考电压所需的系数相乘，再对相乘结果求和，或者将当前输入信号与当前参考电压的差值与所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压；

所述门限电平判决模块，用于根据当前输入信号以及当前参考电压确定当前输出信号。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考电压输出模块为FIR滤波器，所述滤波器至少包括：

移位寄存器组，用于存储所述信号输入模块传送的当前输入信号；

系数组，用于存储输出参考电压所需的系数；

乘法器，用于对存储在所述移位寄存器组中的输入信号与所述系数组中的系数求积；

加法器，用于对乘法器得到的相乘结果求和，输出下一次参考电压。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括系数自适应调整模块，用于接收所述信号输入模块当前传送的输入信号、所述参考电压输出模块当前输出的参考电压以及所述门限电平判决模块当前的输出信号，并根据所述当前输入信号、所述当前参考电压以及当前输出信号获得误差信号；根据获得的误差信号运算得到所述滤波器系数；根据得到的滤波器系数更新所述滤波器的系数组中的系数。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考电压输出模块为IIR滤波器，所述滤波器至少包括：

第一作差电路，用于获得当前输入信号与当前输出的参考电压之间的差值；

移位寄存器组，用于存储所述第一作差电路产生的差值；

系数组，用于存储输出参考电压所需的系数；

乘法器，用于对存储在所述移位寄存器组中存储的差值与所述系数组中的系数求积；

加法器，用于对乘法器得到的相乘结果求和，输出下一次参考电压。

5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括系数自适应调整模块，用于接收所述第一作差电路产生的差值以及所述门限电平判决模块当前的输出信号，并根据所述当前输出信号以及所述第一作差电路获得误差信号；根据获得的误差信号运算得到所述滤波器系数；根据得到的滤波器系数更新所述滤波器的系数组中的系数。

6、一种保证电压余量最大的电平输出方法，其特征在于，包括以下步骤：

对当前产生的输入信号以及参考电压进行门限电平判决，确定输出信号；

对当前输入信号以及输出参考电压所需的系数相乘，再对相乘结果求和，或者将当前输入信号与当前参考电压的差值与所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定输出信号的方式为：

如当前输入信号大于当前参考电压，进行门限电平判决后输出高电平；

如当前输入信号小于当前参考电压，进行门限电平判决后输出低电平。

8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对当前输入信号以及输出参考电压所需的系数相乘，再对相乘结果求和，或者将当前输入信号与当前参考电压的差值与所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压，包括以下步骤：

存储当前产生的输入信号；

根据当前产生的输入信号、当前的参考电压以及当前的输出信号调整输出参考电压所需的系数；

对所述输入信号以及所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，调整输出参考电压所需系数至少包括：

按照公式：误差值＝当前输出信号-(当前输入信号-当前参考电压)来获得误差值；

根据获得的误差值采用自适应算法得到输出参考电压所需的系数。

10、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对当前输入信号以及输出参考电压所需的系数相乘，再对相乘结果求和，或者将当前输入信号与当前参考电压的差值与所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压，包括以下步骤：

获得并存储当前输入信号与当前参考电压的差值；

根据存储的所述差值以及当前输出信号调整输出参考电压所需的系数；

对所述差值以及所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出的参考电压。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，调整输出参考电压所需的系数至少包括：

按照公式：误差值＝当前输出信号-(当前输入信号-当前参考电压)来获得误差值；

根据获得的误差值采用自适应算法得到输出参考电压所需的系数。

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