CN113779744A - 决定连续时间线性均衡器设定值之方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种决定连续时间线性均衡器设定值之方法，包括使用等效模型执行仿真，以求得第一脉波响应；执行复数次反傅立叶变换，以将频域之复数个连续时间线性均衡器转移函数，分别转换为时域之复数个连续时间线性均衡器脉冲响应；根据所述第一脉波响应及所述些连续时间线性均衡器脉冲响应，分别执行复数个回旋积分运算，以求得复数个第二脉波响应；求得对应于所述些第二脉波响应之复数个讯杂参数；及根据所述些讯杂参数，选择所述些连续时间线性均衡器转移函数之选定连续时间线性均衡器转移函数，从而据以求得选定连续时间线性均衡器设定值。

Description

决定连续时间线性均衡器设定值之方法
技术领域
本发明涉及一种决定连续时间线性均衡器设定值之方法，特别涉及一种根据脉波响应及讯杂参数以决定连续时间线性均衡设定值之方法。
背景技术
连续时间线性均衡器(Continuous Time Linear Equalizer，CTLE)为一种用于电路接收端之等化技术，可对讯号进行等化操作，以补偿信道之损耗及调整讯号质量。
用户(如系统工程师)可使用于服务器中之电路的等效模型进行讯号仿真，据以调整等效模型之连续时间线性均衡器设定值，及预测较佳之连续时间线性均衡器设定条件下之讯号质量。
然而，上述方法须逐一测试各个设定值对于讯号质量的影响，导致效率低落，本领域尚缺乏有效率且系统化的方法，以决定较适宜之连续时间线性均衡器设定值。
发明内容
本发明提供一种决定连续时间线性均衡器设定值方法，包括使用一等效模型执行一仿真，从而求得一第一脉波响应；执行复数次反傅立叶变换，从而将定义于一频域之复数个连续时间线性均衡器转移函数，分别转换为定义于一时域之复数个连续时间线性均衡器脉冲响应；根据所述第一脉波响应及所述复数个连续时间线性均衡器脉冲响应，分别执行复数个回旋积分运算，从而求得复数个第二脉波响应；求得对应于所述复数个第二脉波响应之复数个讯杂参数；及根据所述复数个讯杂参数，选择所述复数个连续时间线性均衡器转移函数之一选定连续时间线性均衡器转移函数。其中，所述选定连续时间线性均衡器转移函数对应于一选定连续时间线性均衡器设定值。
附图说明
图1为实施例中，使用连续时间线性均衡器之示意图。
图2为决定图1之连续时间线性均衡器之设定值的流程图。
图3为关于图2之方法的操作示意图。
图4为图2所述的第一脉波响应的波形图。
图5为对应于图2所述的复数个连续时间线性均衡器转移函数的曲线图。
图6为图5之连续时间线性均衡器转移函数被定义于开发工具之示意图。
图7为图2所述的复数个第二脉波响应之一者的波形图。
图8为图2中，求得第i讯杂参数的流程图。
图9为用以执行图2之方法的系统示意图。
其中，各标记说明如下：
110-发射端；
115-路径；
120-接收端；
125-连续时间线性均衡器；
200-方法；
210至250，810至830-步骤；
CI1至CIn，CIi-回旋积分运算；
CTLEIR1至CTLEIRn，CTLEIRi-连续时间线性均衡器脉冲响应；
f1至fn，fi-连续时间线性均衡器转移函数；
fsel-选定连续时间线性均衡器转移函数；
IFT1至IFTn，IFTi-反傅立叶变换；
IR1-第一脉波响应；
IR21至IR2n，IR2i-第二脉波响应；
IR2sel-选定第二脉波响应；
Ni-第i噪声强度值；
Pi-第i讯号强度值；
S1-讯号；
SN1至SNn，SNi-讯杂参数；
SNmax-最大讯杂参数；
svsel-选定连续时间线性均衡器设定值；
t0-初始时间；
t1-第一时间；
t2-第二时间；
tmax-最大时间；
vpi-振幅值；
900-系统；
910-处理器；
920-开发工具；
EM-等效模型。
具体实施方式
图1为实施例中，使用连续时间线性均衡器之示意图。当发射端110透过路径115，传送讯号S1至接收端120时，可能发生通道损耗及干扰。举例而言，若讯号S1于发射端110具有方波波形，当讯号S1被传到接收端120时，电压准位可能降低，且上升缘及下降缘的陡峭度会下降，因此波形会失真，且会发生符码间干扰(Intersymbol Interference，ISI)。其中，若考虑频域，符码间干扰可肇因于讯号S1之高频分量的衰减，大于低频分量的衰减。
因此，如图1所示，可于接收端120设置连续时间线性均衡器125，从而使传至接收端125之讯号S1均衡化，以降低符码间干扰及改善讯号质量。为了求得较佳的连续时间线性均衡器125之设定值，实施例提供了下述之方法。
图2为实施例中，决定图1之连续时间线性均衡器125之设定值的方法200之流程图。图3为关于图2之方法200的操作示意图。如图2及图3所示，方法200可包括以下步骤。
步骤210：使用等效模型执行仿真，从而求得第一脉波响应IR1；
步骤220：执行复数次反傅立叶变换(inverse Fourier transform)IFT1至IFTn，从而将定义于频域之复数个连续时间线性均衡器转移函数(CTLE transfer function)f1至fn，分别转换为定义于时域之复数个连续时间线性均衡器脉冲响应CTLEIR1至CTLEIRn；
步骤230：根据第一脉波响应IR1及复数个连续时间线性均衡器脉冲响应CTLEIR1至CTLEIRn，分别执行复数个回旋积分(convolution integration)运算CI1至CIn，从而求得复数个第二脉波响应IR21至IR2n；
步骤240：求得对应于复数个第二脉波响应IR21至IR2n之复数个讯杂参数SN1至SNn；及
步骤250：根据复数个讯杂参数SN1至SNn，选择复数个连续时间线性均衡器转移函数f1至fn中的选定连续时间线性均衡器转移函数fsel。
其中，选定连续时间线性均衡器转移函数fsel可对应于选定连续时间线性均衡器设定值svsel，且选定连续时间线性均衡器设定值svsel可为使用者所求的连续时间线性均衡器125之设定值。图3中，n、i用以描述顺序之变量，n、i为正整数，且0<i≤n。
图2及图3中，第一脉波响应IR1为未使用连续时间线性均衡器条件而求得；而第二脉波响应IR21至IR2n之每一者，为通过使用连续时间线性均衡器条件而求得。
步骤210中，等效模型可由集成电路设计者、电路设计公司或工程机构提供。步骤220中，连续时间线性均衡器转移函数f1至fn可为各组织(例如PCI-SIG、IEEE、SNIA、OIF-CEI)规范之函数。连续时间线性均衡器转移函数f1至fn可预先定义于开发工具，以利用反傅立叶变换求得连续时间线性均衡器脉冲响应CTLEIR1至CTLEIRn。
步骤250中，根据复数个讯杂参数SN1至SNn，选择选定连续时间线性均衡器转移函数fsel，可通过选择复数个讯杂参数SN1至SNn之最大讯杂参数SNmax而达成。
其中，最大讯杂参数SNmax可对应于复数个第二脉波响应IR21至IR2n中的选定第二脉波响应IR2sel，且选定第二脉波响应IR2sel可对应于上述之选定连续时间线性均衡器转移函数fsel。因此，通过选择最大讯杂参数SNmax，可进而得到使用者所求的选定连续时间线性均衡器设定值svsel，从而优化连续时间线性均衡器之设定。图2所述的讯杂参数可为讯杂比，但不限于此，细节将述于后文。
图4为图2所述的第一脉波响应IR1的波形图。图4中，横轴可为时间，单位可为皮秒(ps)，且纵轴可为讯号之振幅，单位可为伏特(volt)。图4为未使用连续时间线性均衡器条件之波形，故尚未均衡化。
图5为对应于图2所述的复数个连续时间线性均衡器转移函数f1至fn的曲线图。图5中，横轴为频率，单位可为吉赫(GHz)，且纵轴为连续时间线性均衡器之增益，单位可为分贝(dB)。如图5所示，低频时增益可较低，而高频时增益可较高。图5之每条曲线可对应于一个连续时间线性均衡器转移函数，图2之流程为用以选择其中一者，亦即步骤250所述的选定连续时间线性均衡器转移函数fsel。
图6为图5之连续时间线性均衡器转移函数f1至fn被定义于开发工具之示意图。举例而言，可于开发工具中，执行如步骤220之运算。图6之多个曲线，可为使用多个连续时间线性均衡器转移函数f1至fn，求得之脉波响应曲线图。
图7为图2所述的复数个第二脉波响应IR21至IR2n之一者的波形图。图7之曲线，可根据图6之曲线而求得。图7之振幅值可取绝对值，故可为正值。图7中，横轴可为时间，单位可为奈秒，且纵轴可为电压值，单位可为伏特。举例而言，图7可为第i个第二脉波响应IR2i之波形图，故纵轴标示为振幅值vpi，相关细节将述于后文。
上述图4至图7所示之波形、单位及接口仅为举例，用以协助本领域知识者更理解实施例，而非用以限制实施例之范围及细节。
图8为图2之步骤240中，求得讯杂参数SN1至SNn之第i讯杂参数SNi的流程图。图8之流程可包括以下步骤。
步骤810：根据第i个第二脉波响应IR2i，求得第i讯号强度值Pi；
步骤820：根据第i个第二脉波响应IR2i，求得第i噪声强度值Ni；及
步骤830：根据第i讯号强度值Pi及第i噪声强度值Ni，求得第i讯杂参数SNi。
图8所述的i及n为正整数，且0<i≤n。通过改变i值，可求得复数个讯杂参数SN1至SNn。
关于步骤810，如图7所示，求得第i讯号强度值Pi，可包括根据第i个第二脉波响应IR2i，于第一时间t1至第二时间t2之间执行积分，以求得第i讯号强度值Pi，如算式eq-1所示：
Figure BDA0002533595350000061
关于步骤820，如图7所示，求得第i噪声强度值Ni，可包括根据第i个第二脉波响应IR2i，于初始时间t0至第一时间t1之间执行第一积分，以求得第一值；根据第i个第二脉波响应IR2i，于第二时间t2至最大时间tmax之间执行第二积分，以求得第二值；及将第一值及第二值相加，以求得第i噪声强度值SNi，如算式eq-2所示：
Figure BDA0002533595350000062
如图7所示，初始时间t0先于第一时间t1，第一时间t1先于第二时间t2，且第二时间t2先于最大时间tmax。第i讯号强度值Pi对应于第一时间t1及第二时间t2之间。第一时间t1至第二时间t2之间的时段，可对应于x位数据，其中x可为大于零之正整数，举例而言，x＝1。
于第一时间t1及第二时间t2之间以外的成份，可视为会导致符码间干扰(ISI)之噪声，且对应于第i噪声强度值Ni。
步骤830中，第i讯杂参数SNi正相关于第i讯号强度值Pi及第i噪声强度值Ni之差值或比值。举例而言，可如算式eq-3或eq-4所述。
SNi∝Pi–Ni….(eq-3)
SNi∝Pi/Ni….(eq-4)
算式eq-4中的第i讯杂参数SNi可正相关于讯杂比。如算式eq-3或eq-4所述，当第i讯杂参数SNi越大，则噪声成份之影响越小，且符码间干扰亦越小。因此，如上述，通过选择最大讯杂参数SNmax，可对应地确认选定连续时间线性均衡器转移函数fsel。
图9为用以执行图2之方法的系统900之示意图。系统900可包括处理器910及开发工具920。处理器910可为硬件，开发工具920可包括软件、硬件及/或韧体。因此，系统900须包括硬件装置。举例而言，开发工具920可安装及嵌入于系统900，且处理器910可为系统900执行运算。如图9所示，可将等效模型EM及连续时间线性均衡器转移函数f1至fn输入系统900，从而执行图2及图3所述的操作，以得到所求之选定连续时间线性均衡器设定值svsel。根据实施例，等效模型EM可为于服务器中之电路的等效模型。系统900可包括服务器、设置于服务器，及/或链接于服务器。
在本发明的一实施例中，本发明之服务器可用于人工智能(英语：ArtificialIntelligence，简称AI)运算、边缘运算(edge computing)，亦可当作5G服务器、云端服务器或车联网服务器使用。
综上，实施例提供的方法200可助于使用者以高度系统化且有效率之方式，于多个连续时间线性均衡器转移函数f1至fn中，挑选适宜的函数fsel，从而据以得到对应之选定连续时间线性均衡器设定值svsel，以优化连续时间线性均衡器之设定。使用者可不再被迫低效率地逐一反复测试各个连续时间线性均衡器设定值对讯号质量的影响，故对于改善决定连续时间线性均衡器设定值之效率，实有帮助。

Claims (10)

1.一种决定连续时间线性均衡器设定值方法，其特征在于，包括：
使用一等效模型执行一仿真，从而求得一第一脉波响应；
执行复数次反傅立叶变换，从而将定义于一频域之复数个连续时间线性均衡器转移函数，分别转换为定义于一时域之复数个连续时间线性均衡器脉冲响应；
根据所述第一脉波响应及所述复数个连续时间线性均衡器脉冲响应，分别执行复数个回旋积分运算，从而求得复数个第二脉波响应；
求得对应于所述复数个第二脉波响应之复数个讯杂参数；及
根据所述复数个讯杂参数，选择所述复数个连续时间线性均衡器转移函数之一选定连续时间线性均衡器转移函数；
其中所述选定连续时间线性均衡器转移函数对应于一选定连续时间线性均衡器设定值。
2.如权利要求1所述的决定连续时间线性均衡器设定值方法，其特征在于，根据所述复数个讯杂参数，选择所述选定连续时间线性均衡器转移函数，包括：
选择所述复数个讯杂参数之一最小讯杂参数；
其中所述最小讯杂参数对应于所述复数个第二脉波响应之一选定第二脉波响应，且所述选定第二脉波响应对应于所述选定连续时间线性均衡器转移函数。
3.如权利要求1所述的决定连续时间线性均衡器设定值方法，其特征在于，所述第一脉波响应为未使用一连续时间线性均衡器条件而求得。
4.如权利要求1所述的决定连续时间线性均衡器设定值方法，其特征在于，所述复数个第二脉波响应之每一者为通过使用一连续时间线性均衡器条件而求得。
5.如权利要求1所述的决定连续时间线性均衡器设定值方法，其特征在于，所述复数个第二脉波响应为n个第二脉波响应，所述复数个讯杂参数为n个讯杂参数，且求得对应于所述复数个第二脉波响应之所述复数个讯杂参数，包括：
根据一第i个第二脉波响应，求得一第i讯号强度值；
根据所述第i个第二脉波响应，求得一第i噪声强度值；及
根据所述第i讯号强度值及所述第i噪声强度值，求得一第i讯杂参数；
其中i、n为正整数，且0<i≤n。
6.如权利要求5所述的决定连续时间线性均衡器设定值方法，其特征在于，求得所述第i讯号强度值，包括：
根据所述第i个第二脉波响应，于一第一时间至一第二时间之间执行一积分，以求得所述第i讯号强度值。
7.如权利要求5所述的决定连续时间线性均衡器设定值方法，其特征在于，求得所述第i噪声强度值，包括：
根据所述第i个第二脉波响应，于一初始时间至一第一时间之间执行一第一积分，以求得一第一值；
根据所述第二脉波响应，于一第二时间至一最大时间之间执行一第二积分，以求得一第二值；及
将所述第一值及所述第二值相加，以求得所述第i噪声强度值。
8.如权利要求7所述的决定连续时间线性均衡器设定值方法，其特征在于，所述初始时间先于所述第一时间，所述第一时间先于所述第二时间，所述第二时间先于所述最大时间，且所述第i讯号强度值对应于所述第一时间及所述第二时间之间。
9.如权利要求6、7或8所述的决定连续时间线性均衡器设定值方法，其特征在于，所述第一时间至所述第二时间之间对应于x位数据，其中x为大于零之正整数。
10.如权利要求5所述的决定连续时间线性均衡器设定值方法，其特征在于，所述第i讯杂参数正相关于所述第i讯号强度值及所述第i噪声强度值之一差值或一比值。
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