CN101729097B - 信号处理方法、控制模块、串扰对消装置和通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种信号处理方法、控制模块、串扰对消装置和通信系统。方法包括：控制模块在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化；控制模块分别采样与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值；控制模块将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值，对所述滤波模块的阶系数进行变化；控制模块分别采样与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。本发明能够较方便和准确的确定滤波模块的参数，从而降低串扰消除的复杂度。

Description

信号处理方法、控制模块、串扰对消装置和通信系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种信号处理方法、控制模块、串扰对消装置和通信系统。

背景技术

在通信系统传输信号的链路中，高速信号的电磁耦合很容易产生串扰。例如高速背板互连系统中，在芯片内的布线、线路板走线、过孔及连接器的针脚间等，任何一处高速信号的电磁耦合都会产生串扰。串扰通常包括近端串扰和远端串扰。对于某一接收端而言，当攻击信号和接收信号传输方向一致时，受到远端串扰；当攻击信号和接收信号传输方向相反时，受到近端串扰。

现有技术为了克服近端串扰对接收信号的影响，提出一种在接收端进行信号处理的方法。

请参阅图1，是现有技术信号处理原理框架示意图。图1中包括：连接器和串扰对消装置。连接器中含有耦合模块，可以产生串扰耦合函数H(f)，串扰对消装置中包括滤波模块和控制模块。滤波模块，可以产生传递函数G(f)。图1中的信号包括：干扰信号u(t)、接收信号x(t)、受扰信号y(t)、串扰信号n(t)、仿串扰信号w(t)、串扰对消输出信号z(t)。

现有技术信号处理的主要思路是在连接器输出的受扰信号y(t)进入接收端之前，由串扰对消装置去除y(t)中的耦合噪声分量即串扰信号n(t)。因此，需要由串扰对消装置的滤波模块在控制模块的控制下仿真串扰耦合函数H(f)的特性，以预测串扰信号。设滤波模块产生的传递函数为G(f)，采用G(f)仿真得到的仿串扰信号为w(t)。在串扰对消装置内的信号接收路径上引入一个处理节点A，串扰对消装置将连接器输出的受扰信号y(t)在该处理节点A处减去w(t)，可以得到去除仿串扰信号w(t)后的z(t)，从而实现串扰信号的消除。可以发现，串扰信号消除的效果直接取决于G(f)与H(f)之间的误差，也即仿串扰信号w(t)与串扰信号n(t)之间的误差，因此需要灵活调节滤波模块的参数以准确仿真串扰信号得到仿串扰信号。一般是通过控制模块对滤波模块的参数进行调节。滤波模块中包括延迟控制单元和滤波器单元，而滤波器单元包括滤波器(滤波器一般可以采用有限冲激响应(Finite Impulse Response，FIR)滤波器)，因此调节滤波模块的参数，主要是调节延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数。现有技术是采用一种基于额外输入的训练序列的控制方法，控制模块通过能量最小化原则来调节延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数。

在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：

现有技术的信号处理过程，在进行滤波模块的参数调节时，需要采用额外的训练序列以确定符合最小能量标准的参数(延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数)，再根据确定的参数仿真得到仿串扰信号，这样的处理过程增加串扰消除的复杂度，在很多场合不具备应用可行性。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种信号处理方法、控制模块、串扰对消装置和通信系统，能够较方便和准确的确定滤波模块的参数，从而降低串扰消除的复杂度。

为解决上述技术问题，本发明所提供的实施例是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种信号处理方法，包括

控制模块在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化；

控制模块分别采样与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值；

控制模块将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值，对所述滤波模块的阶系数进行变化；

控制模块分别采样与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。

本发明实施例提供一种控制模块，包括：

采样单元，用于采样串扰对消输出信号；

时延值处理单元，用于在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化，分别获取所述采样单元采样得到的与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值；

阶系数处理单元，用于在所述时延值处理单元将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值后，对所述滤波模块的阶系数进行变化，分别获取所述采样单元采样得到的与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。

本发明实施例提供一种串扰对消装置，包括：

控制模块，用于在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化，分别采样与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值；将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值，对所述滤波模块的阶系数进行变化，分别采样与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数；

滤波模块，用于接收所述控制模块对滤波模块的时延值和阶系数进行变化的结果，根据阶系数生成仿串扰信号，根据所述时延值输出所述仿串扰信号，以用于与受扰信号相消叠加形成串扰对消输出信号。

本发明实施例提供一种通信系统，包括：

接收端，用于接收受扰信号；

串扰对消装置，用于在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化，分别采样与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值，所述串扰对消输出信号是所述受扰信号与所述滤波模块输出的仿串扰信号进行相消叠加后获得的信号；

将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值，对所述滤波模块的阶系数进行变化，分别采样与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。

由上述技术方案可以看出，本发明实施例技术方案不需要采用额外的训练序列，是在采样串扰对消输出信号后，根据信噪比原则确定滤波模块的优化的时延值和阶系数，即分别采样与时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值，分别采样与阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数，因此能够较方便和准确的确定滤波模块的参数，从而可降低串扰消除的复杂度，更适合应用。

附图说明

图1是现有技术信号处理原理框架示意图；

图2是本发明实施例信号处理的原理框架示意图；

图3是本发明实施例滤波器单元中的M阶FIR滤波器的结构框图；

图4是本发明实施例一信号处理方法流程图；

图5是本发明实施例二信号处理方法流程图；

图6是本发明实施例二中的单阶系数配置子流程的流程图；

图7是本发明实施例中根据眼图计算信噪比的示意图；

图8是本发明实施例根据优化参数生成的仿串扰信号与串扰信号的波形对比示意图；

图9是本发明实施例四多通道串扰的信号处理框架示意图；

图10是本发明实施例四多通道串扰的信号处理方法流程图；

图11是本发明实施例控制模块结构示意图；

图12是本发明实施例串扰对消装置结构示意图；

图13是本发实施例通信系统结构示意图。

具体实施方式：

本发明实施例提供一种信号处理方法，能够较方便和准确的确定滤波模块的参数，从而降低串扰消除的复杂度，实现自适应的串扰消除。

本发明实施例采用信噪比原则作为控制模块的处理原则，即控制模块通过对串扰输出信号采样后，根据信噪比原则确定滤波模块的优化的时延值和阶系数，那么滤波模块可以根据控制模块确定的优化的时延值和阶系数仿真得到较准确的仿串扰信号，从而更好实现串扰消除。

采样信号的信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)计算公式如下：

$\mathrm{SNR}=\frac{S}{N}=\frac{S}{N_{\mathrm{ISI}}+N_{\mathrm{NEXT}}}$

其中，S是信号功率值，N是噪声功率值，N_ISI和N_NEXT分别为由符号间干扰和近端串扰引起的噪声的噪声功率值。当接收设备的均衡系数和输入码流固定后，N_ISI便确定，此时使采样信号信噪比最大即意味着N_NEXT最小。

先简单介绍本发明实施例的相关装置。

请参阅图2，是本发明实施例信号处理的原理框架示意图。图2中显示了本发明实施例的串扰对消装置的基本结构，其中包括滤波模块、控制模块和一个处理节点A。

控制模块在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化，分别采样与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号z(t)，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值，所述串扰对消输出信号z(t)是所述受扰信号y(t)与所述滤波模块输出的仿串扰信号w(t)进行相消叠加后获得的信号。

控制模块将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值，对所述滤波模块的阶系数进行变化，分别采样与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。

图2中的控制模块，包括处理单元和采样单元，处理单元包括时延值处理单元和阶系数处理单元，采样单元包括模数转换器、缓存器。其中缓存器可以是高速缓存器，处理单元可以是微处理器。

采样单元，用于采样串扰对消输出信号。

时延值处理单元，用于在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化，分别获取所述采样单元采样得到的与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值。

阶系数处理单元，用于在所述时延值处理单元将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值后，对所述滤波模块的阶系数进行变化，分别获取所述采样单元采样得到的与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。

模数转换器，用于对串扰对消输出信号进行采样，将所述串扰对消输出信号从模拟格式转换为数字格式后输出。

缓存器，用于存储所述模数转换器输出的串扰对消输出信号。

图2中的滤波模块包括延迟控制单元、滤波器单元。其中，延迟控制单元接收时延值处理单元配置的时延值，作为调整滤波器单元形成的仿串扰信号w(t)从形成时刻到进入处理节点A时刻之间的时延值；滤波器单元，包括滤波器，滤波器可以是FIR滤波器。滤波器单元接收阶系数处理单元配置的滤波器的阶系数，根据阶系数，构造传递函数G(f)用于仿真串扰耦合函数H(f)的特性，根据G(f)生成仿串扰信号w(t)并输入到处理节点A。

请参阅图3，是本发明实施例滤波器单元中的M阶FIR滤波器的结构框图。图3中，包括延迟单元31-33、乘法器34-37及加法器38，In为输入信号，Out为输出信号，Tap1......TapM为滤波器的各阶的阶系数，Tap1与In各输入到第一个乘法器34，Tap2与由延迟单元31输出的信号各输入到第二个乘法器35，其他以此类推，最后各乘法器输出的信号输入到加法器38进行运算后再输出，通过上述过程可以确定传递函数G(f)。

以下结合具体实施例介绍本发明实施例方法。

实施例一：

请参阅图4，是本发明实施例一信号处理方法流程图，包括步骤：

步骤501、控制模块在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化；

控制模块在配置滤波模块的阶系数和时延值后，在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化。

对所述滤波模块的时延值进行变化具体包括：从为所述滤波模块的时延值所配置的离散值中遍历选取离散值作为时延值。

步骤502、控制模块分别采样与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值；

步骤503、控制模块将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值，对所述滤波模块的阶系数进行变化；

在步骤502选择出优化时延值后，控制模块将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值，对所述滤波模块的阶系数进行变化。

对所述滤波模块的阶系数进行变化具体包括：从为所述滤波模块的每阶的阶系数所配置的离散值中遍历选取离散值作为每阶的阶系数。

步骤504、控制模块分别采样与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。

从该实施例可以看出，本发明实施例技术方案不需要采用额外的训练序列，是在采样串扰对消输出信号后，根据信噪比原则确定滤波模块的优化的时延值和阶系数，即分别采样与时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值，分别采样与阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数，因此能够较方便和准确的确定滤波模块的参数，从而可降低串扰消除的复杂度，更适合应用。

实施例二：

请参阅图5，是本发明实施例二信号处理方法流程图。该流程图更为详细的描述控制模块确定滤波模块的优化参数的过程。设滤波器为M阶，p为滤波器每一阶系数取值范围内离散值的个数。

图5中包括步骤：

步骤601、处理单元为滤波模块配置滤波器的初始的阶系数和延迟控制单元的初始的时延值；

控制模块中的处理单元对滤波模块的滤波器单元中的滤波器的各阶的初始阶系数配有若干的离散值，选取一个离散值配置给滤波器单元作为初始的阶系数，处理单元对滤波模块的延迟控制单元初始时延值配有若干的离散值，选取一个离散值配置给延迟控制单元作为初始的时延值。所说的初始阶系数和初始时延值所配有的离散值，可以是厂商给定或用户仿真得到，这些值只是一个入口条件，处理单元可以在一个设定数值范围内选取离散值。

步骤602、处理单元分别采样与时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，计算信噪比；

处理单元采样初始时延值的第一个离散值对应的串扰对消输出信号，具体是从缓存器读取由模数转换器采样得到的串扰对消输出信号，串扰对消输出信号是受扰信号与滤波模块输出的仿串扰信号进行相消叠加后获得的信号。处理单元计算该串扰对消输出信号的信噪比，记为SNR1。

之后，保持选择滤波器的阶系数不变，选择初始时延值的第二个离散值配置给延迟控制单元，采样第二个离散值对应的串扰对消输出信号，计算该批串扰对消输出信号的信噪比，记为SNR2......依此类推，遍历初始时延值的所有可能的离散值并获取串扰对消输出信号进行信噪比计算，得到若干离散值对应的信噪比值。

上述在计算采样信号的信噪比时，是通过计算信号功率值与噪声功率值的比值，得到信噪比。另外，也可在频域根据测量得到的功率谱密度进行信噪比的计算，或通过其他方法进行信噪比的计算。

需要说明的是，模数转换器可以借用串行/解串器芯片(SERDES芯片)内部监测电路实现，除了模数转换器，对于缓存器和处理单元都可以考虑借用串行/解串器芯片内部监测电路实现。

步骤603、处理单元比较各信噪比，根据信噪比比较结果从时延值的各次变化中选择出优化时延值；

处理单元对所有计算得到的信噪比进行比较，根据比较结果从时延值的各次变化中选取对应的一个离散值作为优化的时延值，例如选取使信噪比最大或次大的一个离散值作为优化的时延值。在后续确定滤波器的阶系数的过程中该确定的时延值保持不变。

步骤604、设N＝1，调用单阶系数配置子流程，以信噪比原则确定滤波器的每阶的优化的阶系数；

请参阅图6，是本发明实施例二中的单阶系数配置子流程的流程图，包括：

步骤701、设m＝1，处理单元选取滤波器第N阶的阶系数的第m个离散值；

假设第N阶的阶系数共有p个离散值，此时选取滤波器第N阶的阶系数的第m个离散值。

步骤702、处理单元采样串扰对消输出信号；

处理单元采样第N阶的阶系数的第m个离散值对应的串扰对消输出信号，具体是从缓存器读取由模数转换器采样得到的串扰对消输出信号，串扰对消输出信号是受扰信号与滤波模块输出的仿串扰信号进行相消叠加后获得的信号。

步骤703、计算串扰对消输出信号的信噪比即SNRm(m取值范围为大于等于1小于等于p)；

m＝1时，计算得到的串扰对消输出信号的信噪比记为SNR1。有m个离散值，则可以得到信噪比SNR1、......SNRm。

计算信噪比的具体过程为：计算信号功率值以及噪声功率值，并根据信号功率值与噪声功率值的比值得到串扰对消输出信号的信噪比。

计算信噪比可以通过信号眼图作为计算工具但不局限于此。请参阅图7，是本发明实施例根据眼图计算信噪比的示意图。以不归零码(Non Return toZero，NRZ)信号为例，信号功率值和噪声功率值的计算方法可以是：在一个单位间隔范围内收集信号高电平(或低电平)的采样值，设采样值的分布范围为[A1，A2]，A1，A2∈R(R表示实数)。计算这些分布的串扰对消输出信号的均值和标准差，将均值和标准差经过平方运算后即可得到信号功率值和噪声功率值。眼图计算的方法不仅对二电平信号成立，也可推广至多电平信号的信噪比计算。

另外，也可在频域根据测量得到的功率谱密度进行信噪比的计算，或通过其他方法进行信噪比的计算。

步骤704、取m＝m+1，判断m是否大于p，如果是，进入步骤705，如果否，进入步骤701；

步骤705、比较各信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数；

当处理单元通过上述步骤得到了SNR1、......SNRp这些信噪比后，将各信噪比进行比较，根据比较结果从阶系数的各次变化中选取对应的一个离散值作为该阶的优化的阶系数，例如选取使信噪比最大或次大的一个离散值作为该阶的优化的阶系数。至此，滤波器的当前阶系数优化完毕。

需要说明的是，上述假设当前阶待优化阶系数有p个可以遍历选取的离散值，每计算一次信噪比后，都需要清空一次缓存器并由缓存器导入一次由模数转换器采集的串扰对消输出信号，再由处理单元从缓存器获取串扰对消输出信号。也就是说，滤波器的每一个阶系数都需要计算p次信噪比，缓存器也需要清空p次，并导入p次串扰对消输出信号。这是因为串扰信号会随着干扰源信号的变化而变化，这里不断清空缓存器的目的是保证串扰对消装置能够更灵活更实时地适应串扰信号的特点，从而达到相对最优的阶系数配置。

步骤605、取N＝N+1，判断N是否大于M，如果是，进入步骤606，如果否，进入步骤604；

步骤606、根据信噪比原则，定期对延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数进行微调。

处理单元确定较为优化的延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数后，还可以对它们进行微调，即再重复进行优化调节过程，只是初始的阶系数变成了经过第一次优化调节后的阶系数，初始的时延值变成了经过第一次优化调节后的时延值。或者，只对滤波器的阶系数进行微调，即保持第一次优化调节后的延迟控制单元的时延值不变，将对阶系数再重复上述步骤中确定优化阶系数的流程，得到第二次/下一次优化调节后的阶系数。这样对时延值和阶系数的循环微调可以得到更准确和优化的参数，从而更有利于实时、自适应地完成串扰噪声的消除。需要说明的是，也可以不进行微调。

通过上述步骤(包含或不包含微调的过程)，则处理单元可以确定较为优化的延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数，将这些优化的参数配置给滤波模块后，那么滤波模块根据这些优化的参数仿真就可以得到更准确的仿串扰信号。

请参阅图8，是本发明实施例根据优化参数生成的仿串扰信号与串扰信号的波形对比示意图。

图8中，波形1是本发明实施例滤波模块根据优化的阶系数和时延值仿真生成的仿串扰信号的波形图，波形2是受扰信号的波形图。从两个波形对比可以发现，两个波形相差较小，即表示仿真生成的仿串扰信号与串扰信号十分接近，因此本发明实施例根据优化的阶系数和时延值仿真生成的仿串扰信号的仿真精度比较高，仿真较为准确。

在通信系统传输信号的链路中，例如在高速背板互连系统中传输信号，接收端接收到受扰信号，将受扰信号与滤波模块根据优化的延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数仿真生成的仿串扰信号进行相消叠加，此时就可以较好的实现串扰信号的消除。

可以发现，该实施例技术方案，不需要采用额外的训练序列，是在采样串扰对消输出信号后，根据信噪比原则确定滤波模块的优化的时延值和阶系数，即分别采样与时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值，分别采样与阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数，因此能够较方便和准确的确定滤波模块的优化参数，从而可降低串扰消除的复杂度，更适合应用。另外，通过对时延值和阶系数的循环微调可以得到更准确和优化的参数，从而更有利于实时、自适应地完成串扰噪声的消除。还有，以信噪比为对消指标，不丢失信号的高频分量，也不会引入使用平方器件造成的额外的交调分量，并且因为信噪比和误码率相关，以信噪比为对消指标，可以优化链路误码性能，另外由于不使用。同时，由于不使用低通滤波器，可以改善由低通滤波器造成的信号高频能量缺失，提高串扰消除的精度。

需要说明的是，本发明实施例所描述的串扰对消装置，既可以作为独立装置或芯片存在，也可以将该装置嵌入到其他芯片中，实现串扰对消功能，例如嵌入到串行/解串器芯片中。在嵌入串行/解串器芯片内部时，可借助芯片内部的现有电路完成串扰对消，如模数转换器可借助芯片内的监测电路来实现，而控制模块的处理流程同上面所述是一样的。另外，在串行/解串器的监测电路内部，处理单元既可用于滤波模块的参数配置，又可用作芯片的性能检测。当需要进行串扰对消装置的参数配置时，处理单元发出控制信号关闭串行/解串器芯片的性能检测电路，当串扰对消装置的参数配置工作结束后，再开启性能检测电路，对串行/解串器芯片进行正常的检测。对于某些串行/解串器芯片而言，串扰对消功能和芯片监测功能也可以同时实现。

实施例三：

实施例三提供一种将串扰对消装置与均衡装置一起使用的方案。

上述实施例中的串扰对消装置，在通道质量良好(包括短距离传输)、通道符号间干扰不至于使信号眼图闭合时，可独立在串行/解串器芯片的片内或片外实现。当传输距离较长的通道之间发生串扰时，为降低通道符号间干扰对信号的影响，可将串扰对消装置与均衡装置一起使用采用均衡装置消除通道中的符号间干扰。

串扰对消输出信号在进入串扰对消装置之前，先由均衡装置对通道的损耗特性做出补偿，补偿后的串扰对消输出信号再输入串扰对消装置，而串扰对消装置可以采用上述实施一或二中的流程进行处理，即串扰对消装置中的处理单元获取经过均衡装置处理后的串扰对消输出信号并计算信噪比，根据信噪比原则确定较为优化的延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数滤波模块根据这些优化的参数就可以仿真得到较准确的仿串扰信号。那么，在通信系统传输信号的链路中，例如在高速背板互连系统中传输信号，接收端接收到受扰信号，将受扰信号与滤波模块根据优化的延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数仿真生成的仿串扰信号进行相消叠加，此时就可以较好的实现串扰信号的消除。其中，均衡装置可以是固定均衡器，也可以是自适应均衡器。

当均衡装置为固定均衡器时，均衡器的结构和系数一旦确定，符号间干扰的噪声功率值N_ISI也就确定。

当均衡装置为自适应均衡器时，均衡系数随通道特性的变化而变化，此时，可以通过定期开启均衡器的自适应工作状态完成串扰对消：设滤波器有M阶系数，每阶系数有p个离散的取值，那么在处理单元为当前阶的阶系数进行信噪比计算并确定优化的阶系数值的时间内，保持均衡器的参数不变；在确定滤波器其中一阶的优化的阶系数后，开启均衡器的自适应调整功能，之后在确定滤波器下一阶的优化的阶系数的时间内，再保持均衡器的参数配置不变。其他阶的优化阶的系数的确定过程依此类推。

可以发现，该实施例技术方案，先对串扰对消输出信号进行均衡处理，再采用信噪比原则确定较为优化的延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数，因此能够更准确的确定滤波模块的优化参数，更适合传输距离较长的通道之间发生串扰的情况。

实施例四：

上述实施例描述的两通道间的近端串扰消除的方法，本发明实施例技术方案也可应用在多通道串扰消除中，串扰对消装置可以共用或部分共用。实施例四提供一种多通道串扰情况下的信号处理方法。同样，多通道串扰下的串扰对消装置既可以在串行/解串器的片内实现，也可以独立在串行/解串器的片外实现。

请参阅图9，是本发明实施例四多通道串扰的信号处理框架示意图。

设串扰通道数为K，K∈N(N表示自然数)，则需用K个串扰对消装置(包括控制模块和滤波模块)。这些串扰对消装置可由同一个综合控制器进行控制。此时，串扰对消装置可以全部使用，也可以部分使用。因为每个串扰通道对应一个串扰对消装置，需要对某个串扰通道进行串扰消除时，则采用对应的串扰对消装置。具体可以是：综合控制器为每路串扰通道增设一个选路开关，每个开关可在匹配端电阻和串扰对消装置之间选择。当需要对其中某一路或某几路串扰通道作串扰对消时，可将其他几路串扰通道接至匹配端电阻，从而排除这些串扰通道的影响，达到选择性消除通道串扰的目的，也实现串扰对消装置之间的任意选择。

请参阅图10，是本发明实施例四多通道串扰的信号处理方法流程图，本实施例中每个串扰对消装置的滤波模块中的滤波器可以采用FIR滤波器。图10中包括步骤：

步骤1201、设N＝1，第N个串扰对消装置的处理单元为滤波模块配置滤波器的初始的阶系数和延迟控制单元的初始的时延值；

步骤1202、处理单元分别采样与时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较各信噪比，根据信噪比比较结果从时延值的各次变化中选择出优化时延值；

该步骤具体的内容，可以参见图5中步骤602和603的描述。

步骤1203、处理单元分别采样与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数；

该步骤具体的内容，可以参见图6中步骤701-705的描述。

步骤1204、取N＝N+1，判断N是否大于K，如果否，进入步骤1201，如果是，进入步骤1205；

步骤1205、处理单元根据信噪比原则，依次对各个串扰对消装置定期进行延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数的微调。

需要说明的是，也可以只对滤波器的阶系数再进行微调。图10所描述的处理流程与前面实施例二所描述的过程是基本相同的，因此本实施例中不再详细描述。

还需要说明的是，上述内容描述的是各个串扰对消装置依次确定优化的阶系数和时延值举例说明，也可以在综合控制器中设置一个处理单元，同时对各个串扰对消装置进行上述处理过程，此时各个串扰对消装置不需要设置处理单元。

可以发现，该实施例技术方案，对于多通道串扰情况下，也可以采用信噪比原则确定较为优化的延迟控制单元的时延值和滤波器的阶系数，因此也能够较方便和准确的确定滤波模块的优化参数，从而可降低串扰消除的复杂度，更适合应用，并可以实现选择性消除多通道串扰。

上述内容详细介绍了本发明实施例信号处理的方法，相应的，本发明实施例提供一种控制模块、串扰对消装置和通信系统。

请参阅图11，是本发明实施例控制模块结构示意图。

如图11所示，控制模块包括：采样单元131、处理单元132。处理单元132包括时延值处理单元1321、阶系数处理单元1322。处理单元可以是微处理器。

采样单元131，用于采样串扰对消输出信号。

时延值处理单元1321，用于在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化，分别获取所述采样单元131采样得到的与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值。

阶系数处理单元1322，用于在所述时延值处理单元1321将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值后，对所述滤波模块的阶系数进行变化，分别获取所述采样单元131采样得到的与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。

进一步的，时延值处理单元1321包括：第一处理单元13211、第二处理单元13212。

第一处理单元13211，用于在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，从为所述滤波模块的时延值所配置的离散值中遍历选取离散值作为时延值；

第二处理单元13212，用于分别获取所述采样单元131采样得到的与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值。

进一步的，阶系数处理单元1322包括：第三处理单元13221、第四处理单元13222。

第三处理单元13221，用于在所述时延值处理单元1321将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值后，从为所述滤波模块的每阶的阶系数所配置的离散值中遍历选取离散值作为每阶的阶系数；

第四处理单元13222，用于分别获取所述采样单元131采样得到的与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。

进一步的，采样单元131包括：模数转换器1311、缓存器1312。缓存器1312可以是高速缓存器。

模数转换器1311，用于对串扰对消输出信号进行采样，将所述串扰对消输出信号从模拟格式转换为数字格式后输出；

缓存器1312，用于存储所述模数转换器1311输出的串扰对消输出信号。

请参阅图12所示，是本发明实施例串扰对消装置结构示意图。

如图12所示，串扰对消装置包括：控制模块141、滤波模块142。

控制模块141，用于在保持滤波模块142的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块142的时延值进行变化，分别采样与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值；将所述滤波模块142的时延值配置为所述优化时延值，对所述滤波模块142的阶系数进行变化，分别采样与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。

滤波模块142，用于接收所述控制模块141对滤波模块142的时延值和阶系数进行变化的结果，根据阶系数生成仿串扰信号，根据所述时延值输出所述仿串扰信号，以用于与受扰信号相消叠加形成串扰对消输出信号。

控制模块141具有上述图11所示的结构，此处不再详细叙述。

以下介绍本发明实施例提供的通信系统。请参阅图13，是本发实施例通信系统结构示意图。

通信系统包括：接收端151、串扰对消装置152和153。

接收端151，用于接收受扰信号。

串扰对消装置，用于在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化，分别采样与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值，所述串扰对消输出信号是所述受扰信号与所述滤波模块输出的仿串扰信号进行相消叠加后获得的信号；

将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值，对所述滤波模块的阶系数进行变化，分别采样与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。

进一步的，通信系统还包括：

均衡装置154，用于在所述串扰对消装置采样串扰对消输出信号前，对所述串扰对消输出信号进行均衡处理。

进一步的，通信系统还包括：

综合控制器155，用于在所述串扰对消装置为多个时，根据设置的选路开关选择串扰对消装置。图中以两个串扰对消装置152和153举例说明。

串扰对消装置具有上述图12所示的结构，此处不再详细叙述。

综上所述，本发明实施例技术方案不需要采用额外的训练序列，是在采样串扰对消输出信号后，根据信噪比原则确定滤波模块的优化的时延值和阶系数，即分别采样与时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值，分别采样与阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数，因此能够较方便和准确的确定滤波模块的参数，从而可降低串扰消除的复杂度，更适合应用。

进一步的，本发明实施例技术方案可以针对各种不同的应用情况，例如增加均衡装置，或存在多通道串扰的情形，因此应用灵活。

以上对本发明实施例所提供的一种信号处理方法、控制模块、串扰对消装置和通信系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：

控制模块在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化；

控制模块分别采样与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值；

控制模块将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值，对所述滤波模块的阶系数进行变化；

控制模块分别采样与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数；

其中，所述串扰对消输出信号是受扰信号与滤波模块输出的仿串扰信号进行相消叠加后获得的信号。

2.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于：

所述对所述滤波模块的时延值进行变化具体包括：从为所述滤波模块的时延值所配置的离散值中遍历选取离散值作为时延值。

3.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于：

所述对所述滤波模块的阶系数进行变化具体包括：从为所述滤波模块的每阶的阶系数所配置的离散值中遍历选取离散值作为每阶的阶系数。

4.根据权利要求1至3任一项所述的信号处理方法，其特征在于：

所述控制模块采样的串扰对消输出信号具体包括经过均衡处理的串扰对消输出信号。

5.一种控制模块，其特征在于，包括:

采样单元，用于采样串扰对消输出信号；

时延值处理单元，用于在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，对所述滤波模块的时延值进行变化，分别获取所述采样单元采样得到的与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值；

阶系数处理单元，用于在所述时延值处理单元将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值后，对所述滤波模块的阶系数进行变化，分别获取所述采样单元采样得到的与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数；

其中，所述串扰对消输出信号是受扰信号与滤波模块输出的仿串扰信号进行相消叠加后获得的信号。

6.根据权利要求5所述的控制模块，其特征在于，所述时延值处理单元包括:

第一处理单元，用于在保持滤波模块的阶系数不变的情况下，从为所述滤波模块的时延值所配置的离散值中遍历选取离散值作为时延值；

第二处理单元，用于分别获取所述采样单元采样得到的与所述时延值的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述时延值的各次变化中选择出优化时延值。

7.根据权利要求5所述的控制模块，其特征在于，所述阶系数处理单元包括:

第三处理单元，用于在所述时延值处理单元将所述滤波模块的时延值配置为所述优化时延值后，从为所述滤波模块的每阶的阶系数所配置的离散值中遍历选取离散值作为每阶的阶系数；

第四处理单元，用于分别获取所述采样单元采样得到的与所述阶系数的各次变化对应的各个串扰对消输出信号，比较其信噪比，根据信噪比比较结果从所述阶系数的各次变化中选择出优化阶系数。

8.根据权利要求5至7任一项所述的控制模块，其特征在于，所述采样单元包括:

模数转换器，用于对串扰对消输出信号进行采样，将所述串扰对消输出信号从模拟格式转换为数字格式后输出；

缓存器，用于存储所述模数转换器输出的串扰对消输出信号。

9.一种串扰对消装置，其特征在于，包括：

滤波模块和如权利要求5～8任一项所述的控制模块；

所述滤波模块用于接收所述控制模块对滤波模块的时延值和阶系数进行变化的结果，根据阶系数生成仿串扰信号，根据所述时延值输出所述仿串扰信号，以用于与受扰信号相消叠加形成串扰对消输出信号。

10.一种通信系统，其特征在于，包括：接收端和如权利要求9所述的串扰对消装置；

所述接收端用于接收受扰信号。

11.根据权利要求10述的通信系统，其特征在于，所述通信系统还包括：

均衡装置，用于在所述串扰对消装置采样串扰对消输出信号前，对所述串扰对消输出信号进行均衡处理。

12.根据权利要求10或11所述的通信系统，其特征在于，所述通信系统还包括：

综合控制器，用于在所述串扰对消装置为多个时，根据设置的选路开关选择串扰对消装置。

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