CN109194460A - 时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法 - Google Patents

时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法 Download PDF

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CN109194460A CN201811255148.4A CN201811255148A CN109194460A CN 109194460 A CN109194460 A CN 109194460A CN 201811255148 A CN201811255148 A CN 201811255148A CN 109194460 A CN109194460 A CN 109194460A
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Abstract

本发明提供一种时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法,包括:采样模块;获得边沿采样信号和数据采样信号相位信息的鉴相器;电荷泵;压控振荡器;分频器及自动调整阈值电压和时钟采样信号的自适应调整模块。根据参考采样点的误码率调整阈值边界,确定所述阈值边界的上边界及下边界和当前眼图的眼高;根据更新的眼高与前一眼高的比较,调整采样时钟移动方向,确定最优采样点对应的采样时钟。本发明实时监控输入数据的眼高信息,自适应的改变采样时钟的相位和阈值电压的大小,以得到信噪比最高的采样点和阈值电压,从而减小时钟数据恢复电路的误码率;同时,本发明利用眼图的单调平滑特性,采用单次比较的方法大大节省了算法的运行时间。

Description

时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法
技术领域
本发明涉及通讯领域,特别是涉及一种时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法。
背景技术
时钟数据恢复电路(Clock and Data Recovery,CDR)可以应用在各种通信场景中,从接收到的数据中生成同步的时钟信号。时钟数据恢复电路允许高速数据流在没有同一时钟同步的情况下仍能在发送端和接收端之间传输。作为光纤通信和高速串行通信接收端最重要的部分,时钟数据恢复电路决定了整个系统接收端时钟的质量和恢复数据的抖动和误码率。
目前,高速时钟数据恢复电路主要采用Bang-Bang结构,根据接收到的数据推断时钟信号时序(相位和频率),直接对锁相环(Phase Locked Loop,PLL)和延迟锁相环(Delay-locked Loop,DLL)进行调整,使采样时钟能分别对齐数据的边沿和中心。如图1所示为非归零调制(Non Return to Zero,NRZ)理想状态下的阈值和采样时钟,如图2所示为四阶脉冲幅度调制(PAM4)理想状态下的阈值和采样时钟,时钟数据恢复电路锁定后,对数据做重采样的时钟将对齐T/2位置,即数据的正中心,同时比较阈值(Vh、Vm及Vl)置于相邻电平的中间处,从而可以得到最好的误码率。但是,在实际情况下,数据传输过程中会受到很多非理想因素的影响,诸如有线传输中的码间串扰、高频损耗、反射,光纤通信中光器件的驰豫振荡,使得时钟数据恢复电路的输入信号质量恶化。这些因素对PAM4的影响更为严重,如图3所示为一个时钟数据恢复电路实际接收到的输入信号眼图,受上述非理想因素影响,眼图严重畸变,从而导致传统的数据采样位置(数据正中心T/2)不再是最优采样位置,同时眼图的畸变还导致最优阈值电压(Vh、Vm及Vl)不在电平中间处,最终导致传统的采样点并不能获得最好的SNR和误码率。
因此,在数据传输过程中非理想因素影响下,如何克服传统时钟数据恢复电路的采样阈值和采样时钟不能获得最好误码率的问题,已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法,用于解决现有技术中时钟数据恢复电路的采样阈值和采样时钟不能获得最好误码率的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种自适应调整模块,所述自适应调整模块至少包括:
数字控制单元,根据输入数据的参考采样信号及数据采样信号计算参考采样点的误码率,并基于所述误码率得到相位控制信号及阈值控制信号;
采样时钟产生单元,连接于所述数字控制单元的输出端,并接收四相正交差分时钟信号,根据所述相位控制信号调整获得所述数据采样信号的采样时钟的相位;
阈值电压产生单元,连接于所述数字控制单元的输出端,根据所述阈值控制信号产生参考阈值上限、参考阈值下限及眼图的阈值电压。
更优选地,所述眼图的阈值电压包括上眼阈值电压、中间眼阈值电压及下眼阈值电压。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明还提供一种时钟数据恢复电路,所述时钟数据恢复电路至少包括:
采样模块,接收输入数据、采样时钟、眼图的阈值电压、参考阈值上限及参考阈值下限,对所述输入数据进行采样;
鉴相器,连接于所述采样模块的输出端,用于获得所述输入数据的边沿采样信号和数据采样信号的相位信息;
电荷泵,连接于所述鉴相器的输出端,根据所述鉴相器输出的相位信息得到控制电压;
压控振荡器,连接于所述电荷泵的输出端,根据所述控制电压产生差分正弦时钟信号;
分频器,连接于所述压控振荡器的输出端,将所述差分正弦时钟信号分频为四相正交差分时钟信号;
上述自适应调整模块,连接所述分频器及所述采样模块,根据所述参考采样信号及所述数据采样信号计算参考采样点的误码率,进而确定眼图的眼高;再基于所述误码率及所述眼高确定最优采样点的时钟信号,为所述采样模块提供采样时钟。
优选地,所述采样模块包括:
边沿采样器,接收所述输入数据、第一采样时钟及所述眼图的阈值电压,对所述输入数据的边沿进行采样,得到边沿采样信号;
数据采样器,接收所述输入数据、第二采样时钟及所述眼图的阈值电压,对所述输入数据中各数据的电平进行采样,得到数据采样信号;
参考采样器,接收所述输入数据、第三采样时钟、所述参考阈值上限及所述参考阈值下限,将所述输入数据分别与所述参考阈值上限及所述参考阈值下限进行比较,得到对应的参考采样信号。
优选地,所述第二采样时钟与所述第三采样时钟的相位相同。
优选地,所述鉴相器为bang-bang鉴相器。
优选地,所述电荷泵为bang-bang电荷泵。
优选地,所述电荷泵与所述压控振荡器之间还连接有环路滤波器。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明还提供一种自适应调整方法,所述自适应调整方法至少包括:
1)初始化,等待时钟数据恢复电路锁定;
2)分别根据参考阈值上限和参考阈值下限对应的参考采样信号及数据采样信号计算参考采样点的误码率,当所述参考采样点的误码率小于误码率预设值时,扩大阈值边界;当所述参考采样点的误码率大于所述误码率预设值时,缩小所述阈值边界;直至参考阈值上限及参考阈值下限不再单调变化,确定所述阈值边界的上边界及下边界,进而确定当前眼图的眼高;
3)将更新的眼高与前一眼高比较,当更新的眼高大于前一眼高时,以预设方向移动采样时钟,当更新的眼高小于前一眼高时,以所述预设方向的反方向移动所述采样时钟;基于移动后的采样时钟更新眼高,并相应调整所述采样时钟,直至所述采样时钟的相位不再单调变化,确定最优采样点对应的采样时钟。
优选地,步骤2)中,根据参考阈值上限对应的参考采样信号及数据采样信号计算得到参考采样点的第一误码率,当所述第一误码率小于所述误码率预设值时,增大所述参考阈值上限,当所述第一误码率大于所述误码率预设值时,减小所述参考阈值上限;根据参考阈值下限对应的参考采样信号及数据采样信号计算得到参考采样点的第二误码率,当所述第二误码率小于所述误码率预设值时,减小所述参考阈值下限,当所述第二误码率大于所述误码率预设值时,增大所述参考阈值下限。
优选地,步骤2)还包括:确定所述阈值边界的上边界及下边界后,更新对应眼图的阈值电压,所述眼图的阈值电压为所述阈值边界的上边界及下边界的平均值。
更优选地,所述自适应调整方法应用于四阶脉冲调制中,所述四阶脉冲调制的眼图包括三个眼,确定一个眼的所述阈值边界及所述最优采样点后切换到另一眼中,重复执行步骤1)至步骤3),直至三个眼均确定所述阈值边界及所述最优采样点。
如上所述,本发明的时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法,具有以下有益效果:
本发明的时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法实时监控输入数据的眼高信息,通过数字控制单元自适应的改变采样时钟的相位和阈值电压的大小,以得到信噪比最高的采样点和阈值电压,从而降低时钟数据恢复电路的误码率;
同时,本发明的相位搜索算法利用眼图的单调平滑特性,采用单次比较的方法,可大大节省算法的运行时间,提高效率。
附图说明
图1显示为现有技术中的非归零调制理想状态下的阈值和采样时钟示意图。
图2显示为现有技术中的四阶脉冲幅度调制理想状态下的阈值和采样时钟示意图。
图3显示为现有技术中的四阶脉冲幅度调制实际接收到的输入信号眼图。
图4显示为本发明的时钟数据恢复电路的结构示意图。
图5~图8显示为本发明的等效误码率产生原理示意图。
图9显示为本发明的自适应调整方法的流程示意图。
图10~图11显示为本发明的自适应调整方法的仿真结果示意图。
元件标号说明
1 时钟数据恢复电路
11 采样模块
111 边沿采样器
112 数据采样器
113 参考采样器
12 鉴相器
13 电荷泵
14 环路滤波器
15 压控振荡器
16 分频器
17 自适应调整模块
171 数字控制单元
172 阈值电压产生单元
173 采样时钟产生单元
401~408 采样点
701~706 采样点
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图4~图11。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图4所示,本发明提供一种时钟数据恢复电路1,所述时钟数据恢复电路1包括:
采样模块11,鉴相器12,电荷泵13,环路滤波器14,压控振荡器15,分频器16及自适应调整模块17。
如图4所示,所述采样模块11接收输入数据Data、采样时钟、眼图的阈值电压、参考阈值上限及参考阈值下限,对所述输入数据Data进行采样。
具体地,在本实施例中,所述输入数据Data为56Gbps的数据。
具体地,所述采样模块11包括边沿采样器111,数据采样器112及参考采样器113。所述边沿采样器111接收所述输入数据Data、第一采样时钟CKE及所述眼图的阈值电压,对所述输入数据Data中各数据的边沿进行采样,得到边沿采样信号,以获知各数据的跳变状态为上升沿、下降沿或保持。所述数据采样器112接收所述输入数据Data、第二采样时钟CKD及所述眼图的阈值电压,对所述输入数据Data中各数据的电平进行采样,采样位置为各数据的中心,以得到数据采样信号。所述参考采样器113接收所述输入数据Data、第三采样时钟CKREF、所述参考阈值上限Vrefp及所述参考阈值下限Vrefn,将所述输入数据Data分别与所述参考阈值上限Vrefp及所述参考阈值下限Vrefn进行比较,得到对应的比较结果作为上限参考采样信号Drefp及下限参考采样信号Drefn。在本实施例中,各采样器采用动态比较器实现,在实际使用中,各采样器的具体电路可根据需要设定,不以本实施例为限。
需要说明的是,所述眼图的阈值根据调制模式不同而不同,在非归零调制模式下,所述眼图的阈值为一个;在四阶脉冲幅度调制模式下,所述眼图的阈值电压包括三个,分别为上眼阈值电压Vh,中间眼阈值电压Vm及下眼阈值电压Vl;本实施例为四阶脉冲幅度调制模式。在本实施例中,所述第二采样时钟CKD为三比特独立可调时钟,分别对上眼、中间眼及下眼进行采样,且所述第二采样时钟CKD的相位与所述第三采样时钟CKREF相同。
需要说明的是,进一步地,在本实施例中,为了降低对各采样器、触发器及逻辑电路的要求,各采样器及所述鉴相器12采用两路解复用结构,即把输入56Gbps的PAM4信号解复用为六路半速率14Gbps的温度计码信号,每三路信号使用一个边沿采样器及一个数据采样器,图4中为了简化,未示出另一组边沿采样器及数据采样器,其中,另一组边沿采样器及数据采样器的采样时钟为对应的反相时钟。此外,图4中为了简化仅示出一个参考采样器,实际使用中包括两个参考采样器,将所述输入数据Data分别与所述参考阈值上限Vrefp及所述参考阈值下限Vrefn进行比较。
如图4所示,所述鉴相器12连接于所述采样模块11的输出端,用于获得所述输入数据Data的边沿采样信号和数据采样信号的相位信息。
具体地,在本实施例中,所述鉴相器12为bang-bang结构的鉴相器,在实际使用中,所述鉴相器12可采用任意结构的鉴相电路,不以本实施例为限。
如图4所示,所述电荷泵13连接于所述鉴相器12的输出端,根据所述鉴相器12输出的相位信息得到控制电压。
具体地,在本实施例中,所述电荷泵13为bang-bang结构的电荷泵,在实际使用中,所述电荷泵13可采用任意结构的电荷泵电路,不以本实施例为限。所述电荷泵13根据所述鉴相器12的输出信号进行充放电,以得到相应的控制电压。
如图4所示,所述环路滤波器14连接于所述电荷泵13的输出端,对所述电荷泵13的输出信号进行滤波。
如图4所示,所述压控振荡器15连接于所述环路滤波器14的输出端,根据所述环路滤波器14的输出信号产生差分正弦时钟信号。
具体地,在本实施例中,所述压控振荡器15工作在28GHz。
如图4所示,所述分频器16连接于所述压控振荡器15的输出端,将所述差分正弦时钟信号分频为四相正交差分时钟信号。
具体地,在本实施例中,所述分频器16对所述压控振荡器15输出的28GHz时钟信号进行二分频,得到四相14GHz的差分正交时钟。
需要说明的是,所述边沿采样器111,所述数字采样器112,所述鉴相器12,所述电荷泵13,所述环路滤波器14及所述压控振荡器15组成相位锁定环路,对从所述输入数据Data中得到同步的时钟信号。
如图4所示,所述自适应调整模块17连接所述分频器16及所述采样模块11,根据所述输入数据Data的参考采样信号及数据采样信号计算参考采样点的误码率,进而确定眼图的眼高;再基于所述误码率及所述眼高确定最优采样点的时钟信号,为所述采样模块提供采样时钟。
具体地,所述自适应调整模块17包括数字控制单元171,阈值电压产生单元172及采样时钟产生单元173。所述数字控制单元171根据所述输入数据Data的参考采样信号及数据采样信号计算参考采样点的误码率,并基于所述误码率得到相位控制信号及阈值控制信号,所述相位控制信号及所述阈值控制信号分别控制所述阈值电压产生单元172及所述采样时钟产生单元173为数据采样器和参考采样器提供不同的阈值电压和相同相位的采样时钟。所述阈值电压产生单元172连接于所述数字控制单元171的输出端,根据所述阈值控制信号产生参考阈值上限Vrefp、参考阈值下限Vrefn及眼图的阈值电压。所述采样时钟产生单元173连接于所述数字控制单元171的输出端,并接收所述四相正交差分时钟信号,根据所述相位控制信号调整眼图时钟采样信号的相位。
更具体地,如图5及图6所示,如果所述数据采样器112的阈值电压(以Vm为例)和所述参考采样器113的阈值电压(以Vrefp为例)位于同一个眼的干净区域(401和402,或403和404),那么所述数据采样器112和所述参考采样器113的输出相同,不存在误码;如图7及图8所示,如果所述数据采样器112的阈值电压(以Vm为例)和所述参考采样器113的阈值电压(以Vrefp为例)位于不同眼的干净区域(405和406,或407和408),那么所述数据采样器112和所述参考采样器113的输出不同,若此时所述第三采样时钟CKREF为低电平,则存在误码。
如图9所示,本发明还提供一种自适应调整方法,在本实施例中,所述自适应调整方法基于所述时钟数据恢复电路实现。所述自适应调整方法包括:
1)初始化,等待时钟数据恢复电路1锁定。
具体地,外界复位信号触发所述数字控制单元开始工作,所述数字控制单元初始化内部寄存器,等待所述时钟数据恢复电路1锁定。
2)分别根据参考阈值上限和参考阈值下限对应的参考采样信号及数据采样信号计算参考采样点的误码率,当所述参考采样点的误码率小于误码率预设值时,扩大阈值边界;当所述参考采样点的误码率小于所述误码率预设值时,缩小所述阈值边界;直至参考阈值上限及参考阈值下限不再单调变化,确定所述阈值边界的上边界及下边界,进而确定当前眼图的眼高。
需要说明的是,在本实施例中,出于节约硬件资源的考虑,本发明将PAM4眼图划分为三个简单的NRZ眼,以从上到下的顺序依次优化阈值和采样时钟。在实际使用中,优化顺序可根据需要设定,不以本实施例为限。
具体地,待所述时钟数据恢复电路1锁定后,首先进入上眼的阈值边界寻找阶段,所述数字控制单元171根据所述上限参考采样信号Drefp或所述下限参考采样信号Drefn计算所述参考采样点的误码率,并基于所述上眼阈值电压Vh做相应的增加或减少,以得到所述参考阈值上限Vrefp及所述参考阈值下限Vrefn,满足如下关系式:
Vrefp=Vh+V1,Vrefn=Vh-V2,
其中,V1及V2为调整量。初始阶段,V1等于V2等于电压预设值V0,本实施例中,所述电压预设值V0为15mV。如果所述误码率小于误码率预设值,在本实施例中,所述误码率预设值为1e-2,则V1或V2增大,阈值边界往外扩,否则V1或V2减小,阈值边界往内缩,直到所述参考采样器113采样点的误码率接近误码率预设值,所述参考采样器113的阈值电压也不再单调变化,而是在某一电压附近上下变化,此时便认为所述参考采样器113已经找到上眼的上边界及下边界。
更具体地,根据所述上限参考采样信号Drefp及数据采样信号计算得到参考采样点的第一误码率,当所述第一误码率小于所述误码率预设值时,增大所述参考阈值上限Vrefp,当所述第一误码率大于所述误码率预设值时,减小所述参考阈值上限Vrefp;根据所述下限参考采样信号Drefn及数据采样信号计算得到参考采样点的第二误码率,当所述第二误码率小于所述误码率预设值时,减小所述参考阈值下限Vrefn,当所述第二误码率大于所述误码率预设值时,增大所述参考阈值下限Vrefn。
具体地,根据确定的上眼的上边界及下边界,计算对应的眼高,满足如下关系式:
eye_height=Vrefp-Vrefn,
并基于所述上眼的上边界及下边界计算上眼阈值电压Vh,所述上眼阈值电压Vh为上眼对应的阈值边界的上边界及下边界的平均值。
3)将更新的眼高与前一眼高比较,当更新的眼高大于前一眼高时,以预设方向移动采样时钟,当更新的眼高小于前一眼高时,以所述预设方向的反方向移动所述采样时钟;基于移动后的采样时钟更新眼高,并相应调整所述采样时钟,直至所述采样时钟的相位不再单调变化,确定最优采样点对应的采样时钟。
具体地,预设一个时钟移动方向,在实现了采样时钟的相位调节后,通过计算输出的误码率值得到一个新的眼高信息,如果更新的眼高大于前一眼高,那么下一个时钟移动方向和预设方向相同,否则相反,直到所述第二采样时钟CKD接近最优采样位置,所述第二采样时钟CKD的相位不再单调变化,而是在某一相位附近左右变化,此时便认为所述参考采样器113已经找到了当前眼的最优采样点.
4)如果当前眼为上眼或中间眼,则调整相应控制信号进入中间眼或下眼的优化,重复上述步骤,如果当前眼为下眼,那PAM4的三个眼全部优化完成,算法结束。
整个时钟数据恢复电路的仿真结果如下:如图10所示,初始时,上眼,中间眼和下眼采样时钟的位置相同,均在数据中心约UI/2的位置,但并不是最佳位置,数据上中下三个眼的采样点分别在701,702和703处,阈值电压分别为200mV、0mV及-200mV,均偏离眼图相邻电平的中间位置。但经过本发明的优化后,如图11所示,原本都在数据中心处的采样时钟分别自适应调节到了它们对应眼的最优采样位置,此时数据上中下三个眼的采样点分别在704,705和706处,各个眼的阈值电压分别为180mV、20mV及-160mV,均自动调整到了最佳位置。由于本发明只在前一个时钟相位和当前时钟相位间做眼高的比较,而非扫描整个眼区间,算法运行时间也大大减少,仅在150us内就完成了优化工作,效率大大提高。
需要说明的是,本实施例针对PAM4的情况进行说明,对于NRZ的情况可根据本发明公开的内容做适应性的调整,在此不一一赘述。
本发明的时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法,与传统基于眼开监视器的眼高搜索方式——遍历整个眼图采样相位,保存对应相位的眼高信息再找极值不同,本发明利用眼图形状的单调平滑特性,只记录前一个相位对应的眼高数据,通过与当前相位的眼高数据比较来决定下一个相位的移动方向,大大减少了算法运行时间。
综上所述,本发明提供一种时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法,包括:采样模块;获得输入数据的边沿采样信号和数据采样信号相位信息的鉴相器;电荷泵;压控振荡器;分频器及自动调整阈值电压和时钟采样信号的自适应调整模块。根据参考采样点的误码率,调整阈值边界,直至参考阈值上限及参考阈值下限不再单调变化,确定所述阈值边界的上边界及下边界,进而确定当前眼图的眼高;根据更新的眼高与前一眼高的比较,调整采样时钟移动方向,直至采样时钟的相位不再单调变化,确定最优采样点对应的采样时钟。本发明实时监控输入数据的眼高信息,自适应的改变采样时钟的相位和阈值电压的大小,以得到信噪比最高的采样点和阈值电压,从而减小时钟数据恢复电路的误码率;同时,本发明利用眼图的单调平滑特性,采用单次比较的方法大大节省了算法的运行时间。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种自适应调整模块,其特征在于,所述自适应调整模块至少包括:
数字控制单元,根据输入数据的参考采样信号及数据采样信号计算参考采样点的误码率,并基于所述误码率得到相位控制信号及阈值控制信号;
采样时钟产生单元,连接于所述数字控制单元的输出端,并接收四相正交差分时钟信号,根据所述相位控制信号调整获得所述数据采样信号的采样时钟的相位;
阈值电压产生单元,连接于所述数字控制单元的输出端,根据所述阈值控制信号产生参考阈值上限、参考阈值下限及眼图的阈值电压。
2.根据权利要求1所述的自适应调整模块,其特征在于:所述眼图的阈值电压包括上眼阈值电压、中间眼阈值电压及下眼阈值电压。
3.一种时钟数据恢复电路,其特征在于,所述时钟数据恢复电路至少包括:
采样模块,接收输入数据、采样时钟、眼图的阈值电压、参考阈值上限及参考阈值下限,对所述输入数据进行采样;
鉴相器,连接于所述采样模块的输出端,用于获得所述输入数据的边沿采样信号和数据采样信号的相位信息;
电荷泵,连接于所述鉴相器的输出端,根据所述鉴相器输出的相位信息得到控制电压;
压控振荡器,连接于所述电荷泵的输出端,根据所述控制电压产生差分正弦时钟信号;
分频器,连接于所述压控振荡器的输出端,将所述差分正弦时钟信号分频为四相正交差分时钟信号;
如权利要求1~2任意一项所述的自适应调整模块,连接所述分频器及所述采样模块,根据所述参考采样信号及所述数据采样信号计算参考采样点的误码率,进而确定眼图的眼高;再基于所述误码率及所述眼高确定最优采样点的时钟信号,为所述采样模块提供采样时钟。
4.根据权利要求3所述的时钟数据恢复电路,其特征在于:所述采样模块包括:
边沿采样器,接收所述输入数据、第一采样时钟及所述眼图的阈值电压,对所述输入数据的边沿进行采样,得到边沿采样信号;
数据采样器,接收所述输入数据、第二采样时钟及所述眼图的阈值电压,对所述输入数据中各数据的电平进行采样,得到数据采样信号;
参考采样器,接收所述输入数据、第三采样时钟、所述参考阈值上限及所述参考阈值下限,将所述输入数据分别与所述参考阈值上限及所述参考阈值下限进行比较,得到对应的参考采样信号。
5.根据权利要求3所述的时钟数据恢复电路,其特征在于:所述第二采样时钟与所述第三采样时钟的相位相同。
6.根据权利要求3所述的时钟数据恢复电路,其特征在于:所述鉴相器为bang-bang鉴相器。
7.根据权利要求3所述的时钟数据恢复电路,其特征在于:所述电荷泵为bang-bang电荷泵。
8.根据权利要求3所述的时钟数据恢复电路,其特征在于:所述电荷泵与所述压控振荡器之间还连接有环路滤波器。
9.一种自适应调整方法,其特征在于,所述自适应调整方法至少包括:
1)初始化,等待时钟数据恢复电路锁定;
2)分别根据参考阈值上限和参考阈值下限对应的参考采样信号及数据采样信号计算参考采样点的误码率,当所述参考采样点的误码率小于误码率预设值时,扩大阈值边界;当所述参考采样点的误码率大于所述误码率预设值时,缩小所述阈值边界;直至参考阈值上限及参考阈值下限不再单调变化,确定所述阈值边界的上边界及下边界,进而确定当前眼图的眼高;
3)将更新的眼高与前一眼高比较,当更新的眼高大于前一眼高时,以预设方向移动采样时钟,当更新的眼高小于前一眼高时,以所述预设方向的反方向移动所述采样时钟;基于移动后的采样时钟更新眼高,并相应调整所述采样时钟,直至所述采样时钟的相位不再单调变化,确定最优采样点对应的采样时钟。
10.根据权利要求9所述的自适应调整方法,其特征在于:步骤2)中,根据参考阈值上限对应的参考采样信号及数据采样信号计算得到参考采样点的第一误码率,当所述第一误码率小于所述误码率预设值时,增大所述参考阈值上限,当所述第一误码率大于所述误码率预设值时,减小所述参考阈值上限;根据参考阈值下限对应的参考采样信号及数据采样信号计算得到参考采样点的第二误码率,当所述第二误码率小于所述误码率预设值时,减小所述参考阈值下限,当所述第二误码率大于所述误码率预设值时,增大所述参考阈值下限。
11.根据权利要求9所述的自适应调整方法,其特征在于:步骤2)还包括:确定所述阈值边界的上边界及下边界后,更新对应眼图的阈值电压,所述眼图的阈值电压为所述阈值边界的上边界及下边界的平均值。
12.根据权利要求9~11任意一项所述的自适应调整方法,其特征在于:所述自适应调整方法应用于四阶脉冲调制中,所述四阶脉冲调制的眼图包括三个眼,确定一个眼的所述阈值边界及所述最优采样点后切换到另一眼中,重复执行步骤1)至步骤3),直至三个眼均确定所述阈值边界及所述最优采样点。
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