CN107995135A - 信道衰减补偿系统、方法、电路、存储介质及处理器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信道衰减补偿系统、方法、电路、存储介质及处理器。该方法包括：确定发送端传输的差分信号因信道衰减而发生异常；对初始信道共模电压进行调节，生成调整后的信道共模电压；根据调整后的信道共模电压与参考电压的比较结果确定信道衰减的补偿量。本发明解决了相关技术中所采用的信道补偿模式需要使用额外的辅助信道的技术问题。

Description

信道衰减补偿系统、方法、电路、存储介质及处理器

技术领域

本发明涉及数据处理领域，具体而言，涉及一种信道衰减补偿系统、方法、电路、存储介质及处理器。

背景技术

目前，在高速串行数据通信中，由于受到信道衰减与趋肤效应等因素的影响，接收端所接收到的串行数据往往会受到严重的符号间干扰。为此，可以在串行数据的接收端通过使用均衡器来补偿信道衰减，进而采用判决反馈均衡器来消除符号间干扰。但是，由于信道衰减幅度的不确定性和补偿均衡器受工艺的偏差等因素影响，上述补偿过程会存在欠补偿或者过度补偿的问题。

为此，相关技术中提供了一种补偿模式，其采用上电后发送端与接收端通过协议补偿调节的方式来完成。该方案需要在发送端与接收端之间传输数据的基础上，还需要增加一个辅助通道以便接收端向发送端反馈补偿结果，例如：过度补偿或补偿不足。由此可见，该方案的缺陷在于：需要额外使用辅助信道。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明至少部分实施例提供了一种信道衰减补偿系统、方法、电路、存储介质及处理器，以至少解决相关技术中所采用的信道补偿模式需要使用额外的辅助信道的技术问题。

根据本发明其中一实施例的一个方面，提供了一种信道衰减补偿系统，包括：

自适应补偿调节组件，用于确定从发送端接收到的差分信号因信道衰减而发生异常；共模调节组件，与自适应补偿调节组件相连接，用于在自适应补偿调节组件的调节下生成调整后的信道共模电压；共模检测组件，与共模调节组件相连接，用于根据调整后的信道共模电压与参考电压的比较结果确定信道衰减的补偿量。

可选地，自适应补偿调节组件包括：第一比较器，用于接收差分信号，并通过辅助时钟信号对差分信号进行采样，生成第一采样数据；第二比较器，用于接收差分信号，并通过数据时钟信号对差分信号进行采样，生成第二采样数据；异或门，分别与第一比较器和第二比较器相连接，用于将第一采样数据与第二采样数据进行比较，得到比较结果；伪误码率计算元件，与异或门相连接，用于在根据比较结果确定第一采样数据与第二采样数据是否不同，并在第一采样数据与第二采样数据不同时，对初始信道共模电压进行调节。

可选地，辅助时钟信号是通过对数据时钟信号进行延时处理后得到的信号。

可选地，共模检测组件包括：第三比较器，用于在调整后的信道共模电压高于参考电压时，调大补偿量，以使眼图的开眼宽度达到第一预设阈值，以及在调整后的信道共模电压低于参考电压时，调小补偿量，以使眼图的开眼宽度达到第二预设阈值。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种信道衰减补偿方法，包括：

确定发送端传输的差分信号因信道衰减而发生异常；对初始信道共模电压进行调节，生成调整后的信道共模电压；根据调整后的信道共模电压与参考电压的比较结果确定信道衰减的补偿量。

可选地，确定差分信号因信道衰减而发生异常包括：通过辅助时钟信号对差分信号进行采样，生成第一采样数据；通过数据时钟信号对差分信号进行采样，生成第二采样数据；将第一采样数据与第二采样数据进行比较，得到比较结果；根据比较结果确定第一采样数据与第二采样数据是否不同，并在第一采样数据与第二采样数据不同时，确定差分信号发生异常。

可选地，辅助时钟信号是通过对数据时钟信号进行延时处理后得到的信号。

可选地，根据比较结果确定信道衰减的补偿量包括以下之一：如果调整后的信道共模电压高于参考电压，则调大补偿量，以使眼图的开眼宽度达到第一预设阈值；如果调整后的信道共模电压低于参考电压，则调小补偿量，以使眼图的开眼宽度达到第二预设阈值。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述信道衰减补偿方法。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述信道衰减补偿方法。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种信道衰减补偿电路，包括：前向均衡器、输出驱动器以及上述信道衰减补偿系统，其中，前向均衡器的输出端与输出驱动器的输入端相连接，输出驱动器的输出端通过信道与自适应补偿调节组件相连接，共模检测组件的输出端与前向均衡器的输入端相连接。

在本发明至少部分实施例中，采用确定发送端传输的差分信号因信道衰减而发生异常的方式，通过对初始信道共模电压进行调节，生成调整后的信道共模电压以及根据调整后的信道共模电压与参考电压的比较结果确定信道衰减的补偿量，达到了自适应调节发送端均衡器补偿信道衰减的目的，从而降低了信道衰减补偿的操作复杂度、提升了信道衰减补偿的准确性、避免自适应调节补偿电路参数受到工艺偏差影响，进而解决了相关技术中所采用的信道补偿模式需要使用额外的辅助信道的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明其中一实施例的信道衰减补偿系统的结构框图；

图2是根据本发明其中一优选实施例的自适应发送端均衡器调节过程的示意图；

图3是根据本发明其中一优选实施例的误码率检测与均衡调节原理的示意图；

图4是根据本发明其中一实施例的信道衰减补偿方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明其中一实施例，提供了一种信道衰减补偿系统的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明其中一实施例的信道衰减补偿系统的结构框图，该系统可以应用于高速串行数据通信等实际场景。如图1所示，该信道衰减补偿系统包括：自适应补偿调节组件10，用于确定从发送端接收到的差分信号因信道衰减而发生异常；共模调节组件20，与自适应补偿调节组件相连接，用于在自适应补偿调节组件的调节下生成调整后的信道共模电压；共模检测组件30，与共模调节组件相连接，用于根据调整后的信道共模电压与参考电压的比较结果确定信道衰减的补偿量。

通过上述系统，可以采用确定发送端传输的差分信号因信道衰减而发生异常的方式，通过对初始信道共模电压进行调节，生成调整后的信道共模电压以及根据调整后的信道共模电压与参考电压的比较结果确定信道衰减的补偿量，达到了自适应调节发送端均衡器补偿信道衰减的目的，从而降低了信道衰减补偿的操作复杂度、提升了信道衰减补偿的准确性、避免自适应调节补偿电路参数受到工艺偏差影响，进而解决了相关技术中所采用的信道补偿模式需要使用额外的辅助信道的技术问题。

上述差分信号因信道衰减而发生异常主要是指差分信号在传输过程中因信道衰减发生数据丢失，进而导致从发送端向接收端传输的差分信号为不完整信号。为此，自适应补偿条件组件是可以根据差分信号的变化智能调节初始信道共模电压的反馈控制组件。

可选地，自适应补偿调节组件10可以包括：第一比较器，用于接收差分信号，并通过辅助时钟信号对差分信号进行采样，生成第一采样数据；第二比较器，用于接收差分信号，并通过数据时钟信号对差分信号进行采样，生成第二采样数据；异或门，分别与第一比较器和第二比较器相连接，用于将第一采样数据与第二采样数据进行比较，得到比较结果；伪误码率计算元件，与异或门相连接，用于在根据比较结果确定第一采样数据与第二采样数据是否不同，并在第一采样数据与第二采样数据不同时，对初始信道共模电压进行调节。

图2是根据本发明其中一优选实施例的自适应发送端均衡器调节过程的示意图。如图2所示，在发送端，前向均衡器(FFE)经由输出(TX)驱动器在数据信道上向接收端发送差分信号。接收端的自适应补偿调节组件在经由连续时间线性均衡器(CTLE)接收到来自于发送端的差分信号之后，将该差分信号分别输入至第一比较器与第二比较器。此时，在自适应补偿调节组件中，采用辅助时钟对输入至第一比较器的差分信号进行采样，得到第一采样数据，以及采用数据时钟对输入至第二比较器的差分信号进行采样，得到第二采样数据。如果通过异或门发现第一采样数据与第二采样数据不同，则确定采用伪误码率计算元件执行信道共模电压调节。然后，在共模调节组件中，对初始的信道共模电压进行调节，得到调整后的信道共模电压，其中，在信道共模电压调节过程中，既可以采用一次性调节的方式得到调整后的信道共模电压，也可以采用分次逐步调节的方式得到调整后的信道共模电压，进而利用高速数据信道通过反向传输控制信号来实现信道共模电压的调节。另外，上述自适应发送端均衡器调节过程可以在一次补偿调节结束后关闭自适应补偿调节组件，以降低功耗。

图3是根据本发明其中一优选实施例的误码率检测与均衡调节原理的示意图。如图3所示，如果发现数据时钟信号采样的数据与辅助时钟信号采样的数据不同，则确定差分信号在传输过程中发生异常。通过扫描辅助时钟信号偏离数据时钟信号的相位，实现精确地补偿调节。

可选地，上述辅助时钟信号是通过对数据时钟信号进行延时处理后得到的信号。

在优选实施过程中，上述数据时钟信号可以通过但不限于以下方式之一生成辅助时钟信号：

(1)相位插值器(Phase Interpolator)；

(2)延迟锁相环(Delay Locked Loop，简称为DLL)；

(3)延时(Delay)。

可选地，共模检测组件包括：第三比较器，用于在调整后的信道共模电压高于参考电压时，调大补偿量，以及在调整后的信道共模电压低于参考电压时，调小补偿量。

如上述图2和图3所示，在共模检测组件中，第三比较器将调整后的信道共模电压与参考电压进行比较。如果调整后的信道共模电压高于参考电压，则调大信道衰减的补偿量，以使眼图的开眼宽度(eye width)达到第一预设阈值；如果调整后的信道共模电压低于参考电压，则调小信道衰减的补偿量，以使眼图的开眼宽度达到第二预设阈值。

眼图是由多个数字信号波形叠加而成的图形，其形状与眼睛相类似。数字信号的眼图能够清楚地反映上述差分信号因信道衰减而发生异常后所产生的误码率是否在实际应用过程中的可容忍范围内。因此，如果由上述异常所导致的误码率越高，则会导致眼图的开眼宽度越小。而如果希望改善上述差分信号因信道衰减而发生异常的情况，则需要通过上述补偿量来进行调节。

为此，通过比较调整后的信道共模电压低于参考电压可以确定补偿量的调整方向(调大或调小)，但是，最终目的都在于：使眼图的开眼宽度增大到符合可容忍范围的特定预设阈值。在具体设置过程中，上述第一预设阈值与第二预设阈值可以相同，也可以不同，这两个参数的具体取值可以根据实际应用场景的需求灵活地确定。

在上述运行环境下，本申请提供了如图4所示的信道衰减补偿方法。图4是根据本发明其中一实施例的信道衰减补偿方法的流程图，如图4所示，该方法包括如下步骤：

步骤S42，确定发送端传输的差分信号因信道衰减而发生异常；

步骤S44，对初始信道共模电压进行调节，生成调整后的信道共模电压；

步骤S46，根据调整后的信道共模电压与参考电压的比较结果确定信道衰减的补偿量。

通过上述步骤，可以采用确定发送端传输的差分信号因信道衰减而发生异常的方式，通过对初始信道共模电压进行调节，生成调整后的信道共模电压以及根据调整后的信道共模电压与参考电压的比较结果确定信道衰减的补偿量，达到了自适应调节发送端均衡器补偿信道衰减的目的，从而降低了信道衰减补偿的操作复杂度、提升了信道衰减补偿的准确性、避免自适应调节补偿电路参数受到工艺偏差影响，进而解决了相关技术中所采用的信道补偿模式需要使用额外的辅助信道的技术问题。

可选地，在步骤S42中，确定差分信号因信道衰减而发生异常可以包括以下执行步骤：

步骤S421，通过辅助时钟信号对差分信号进行采样，生成第一采样数据；

步骤S422，通过数据时钟信号对差分信号进行采样，生成第二采样数据；

步骤S423，将第一采样数据与第二采样数据进行比较，得到比较结果；

步骤S424，根据比较结果确定第一采样数据与第二采样数据是否不同，并在第一采样数据与第二采样数据不同时，确定差分信号发生异常。

可选地，辅助时钟信号是通过对数据时钟信号进行延时处理后得到的。

在优选实施过程中，上述数据时钟信号可以通过但不限于以下方式之一生成辅助时钟信号：

(1)相位插值器(Phase Interpolator)；

(2)延迟锁相环(Delay Locked Loop，简称为DLL)；

(3)延时(Delay)。

可选地，在步骤S46中，根据比较结果确定信道衰减的补偿量可以包括以下方式之一：

方式一、如果调整后的信道共模电压高于参考电压，则调大补偿量，以使眼图的开眼宽度达到第一预设阈值；

方式二、如果调整后的信道共模电压低于参考电压，则调小补偿量，以使眼图的开眼宽度达到第二预设阈值。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述三维模型的部位点击处理方法。上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述三维模型的部位点击处理方法。上述处理器可以包括但不限于：微处理器(MCU)或可编程逻辑器件(FPGA)等的处理装置。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种信道衰减补偿系统，其特征在于，包括：

自适应补偿调节组件，用于确定从发送端接收到的差分信号因信道衰减而发生异常；

共模调节组件，与所述自适应补偿调节组件相连接，用于在所述自适应补偿调节组件的调节下生成调整后的信道共模电压；

共模检测组件，与所述共模调节组件相连接，用于根据所述调整后的信道共模电压与参考电压的比较结果确定信道衰减的补偿量。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自适应补偿调节组件包括：

第一比较器，用于接收所述差分信号，并通过辅助时钟信号对所述差分信号进行采样，生成第一采样数据；

第二比较器，用于接收所述差分信号，并通过数据时钟信号对所述差分信号进行采样，生成第二采样数据；

异或门，分别与所述第一比较器和所述第二比较器相连接，用于将所述第一采样数据与所述第二采样数据进行比较，得到比较结果；

伪误码率计算元件，与所述异或门相连接，用于在根据所述比较结果确定所述第一采样数据与所述第二采样数据是否不同，并在所述第一采样数据与所述第二采样数据不同时，对初始信道共模电压进行调节。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述辅助时钟信号是通过对所述数据时钟信号进行延时处理后得到的信号。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述共模检测组件包括：

第三比较器，用于在所述调整后的信道共模电压高于所述参考电压时，调大所述补偿量，以使眼图的开眼宽度达到第一预设阈值，以及在所述调整后的信道共模电压低于所述参考电压时，调小所述补偿量，以使眼图的开眼宽度达到第二预设阈值。

5.一种信道衰减补偿方法，其特征在于，包括：

确定发送端传输的差分信号因信道衰减而发生异常；

对初始信道共模电压进行调节，生成调整后的信道共模电压；

根据所述调整后的信道共模电压与参考电压的比较结果确定信道衰减的补偿量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定所述差分信号因信道衰减而发生异常包括：

通过辅助时钟信号对所述差分信号进行采样，生成第一采样数据；

通过数据时钟信号对所述差分信号进行采样，生成第二采样数据；

将所述第一采样数据与所述第二采样数据进行比较，得到比较结果；

根据所述比较结果确定所述第一采样数据与所述第二采样数据是否不同，并在所述第一采样数据与所述第二采样数据不同时，确定所述差分信号发生异常。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述辅助时钟信号是通过对所述数据时钟信号进行延时处理后得到的信号。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述比较结果确定信道衰减的补偿量包括以下之一：

如果所述调整后的信道共模电压高于所述参考电压，则调大所述补偿量，以使眼图的开眼宽度达到第一预设阈值；

如果所述调整后的信道共模电压低于所述参考电压，则调小所述补偿量，以使眼图的开眼宽度达到第二预设阈值。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求5至8中任意一项所述的信道衰减补偿方法。

10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求5至8中任意一项所述的信道衰减补偿方法。

11.一种信道衰减补偿电路，其特征在于，包括：前向均衡器、输出驱动器以及权利要求1至4中任意一项所述的信道衰减补偿系统，其中，所述前向均衡器的输出端与所述输出驱动器的输入端相连接，所述输出驱动器的输出端通过信道与所述自适应补偿调节组件相连接，所述共模检测组件的输出端与所述前向均衡器的输入端相连接。