CN114567394A - 错误检查器、接收器及检查数据错误的方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了错误检查器、接收器及检查数据错误的方法，涉及确定通信信道的传输质量，特别是确定作为多位符号传输的数据中错误的度量。本文描述了一种错误检查器，所述错误检查器具有输入端，所述输入端用于接收包括一系列调制符号的输入信号，其中，每个符号对伪随机位序列的多个位进行编码。解调器被配置为接收所述输入信号并仅部分解调所述符号中的至少一些符号以生成经部分解调的位序列。PRBS模块被配置为接收所述经部分解调的位序列并确定所述伪随机位序列，并且比较器将所述解调器的输出与基于由所述PRBS模块确定的所述伪随机位序列的预期输出进行比较。

Description

错误检查器、接收器及检查数据错误的方法

技术领域

本公开涉及用于确定通信信道的传输质量、特别是用于确定经由通信信道接收的数据中错误的度量的设备和方法，在所述通信信道中，所述数据作为多位符号传输。

背景技术

数字通信被广泛用于一系列应用中，并且在至少一些数字通信系统中，发射器可以被布置为通过通信信道将数据发射到接收器。通信信道可以包括一些物理介质，诸如合适的波导，例如用于电气数据传输的传输线或用于光学数据传输的光纤，或者通信信道可以是用于射频传输等的自由空间信道。发射器可以包括用于基于数据生成调制信号的调制器，其中，调制信号包括根据期望的传输格式表示数据的符号流，并且接收器可以接收和解调所述调制信号。

在一些情况下，每个符号可以表示单个位，例如，调制器可以调制一些物理属性以采用两种不同状态中的一者来表示数据的单个位的值。例如，在每个符号周期内，调制信号的信号电平可以被调制到一个或两个定义电平以表示数据的一位的相关值。然而，在至少一些应用中，尤其是在优选相对较高的数据传输速率的情况下，可以生成调制信号，使得每个符号表示多个位，例如，可以通过调制信号电平以采用四种不同状态中的一种适当状态对两个位进行编码。

在此类数字通信系统中，可能需要测量经由通信信道进行的传输的质量。一种质量度量涉及确定接收和解调的数据中的任何错误的程度。例如，错误率，诸如误码率(BER)，可以被确定为错误数量与无误数据的比率。

为了确定错误的数量，可以通过通信信道传输已知的数据序列，并且将接收和解调的数据与已知序列进行比较。

通常，伪随机位序列(PRBS)可以用于要传输的已知数据。PRBS可以有利地用于已知数据，因为可以根据需要确定性地生成PRBS，从而避免发射器和接收器需要存储较大的测试数据串，并且可以提供平衡数量的0和1。PRBS还可以表现出真正随机序列的统计行为，这对于测试信道质量是有用的。

因此，在一些通信系统中，接收器包括错误检查器会是有利的，所述错误检查器用于接收通过通信信道传输的、对应于已知PRBS的数据；并将接收和解码的数据与已知PRBS进行比较以标识错误数量。

然而，包括错误检查器作为接收器的一部分可能会增加接收器的大小、成本、复杂性和功耗。

发明内容

本公开的实施例涉及用于确定通信信道的质量的方法和设备，并且具体地涉及至少缓解这些问题中的一些问题误检查器。

根据一些实施例，提供了一种错误检查器，所述错误检查器包括：

输入端，用于接收包括一系列调制符号的输入信号，其中，每个符号对伪随机位序列的多个位进行编码；

解调器，被配置为接收所述输入信号并仅部分解调所述符号中的至少一些符号以生成经部分解调的位序列；

PRBS模块，被配置为接收所述经部分解调的位序列并确定所述伪随机位序列；以及

比较器，将所述解调器的输出与基于由所述PRBS模块确定的所述伪随机位序列的预期输出进行比较。

在一些实施例中，所述解调器可以包括检测器以用于基于所述输入信号的物理属性而生成输出，所述物理属性被调制以对所述多个位进行编码。所述检测器可以重新配置以改变由所述解调器提供的解调。

在一些示例中，控制器可以被配置为在同步阶段中控制所述错误检查器，其中，所述检测器具有第一配置以使得所述解调器的所述输出对应于由相关符号编码的所述位中的一者。在所述同步阶段中，所述PRBS模块可以被配置为在所述同步阶段期间接收所述经部分解调的位序列并确定所述伪随机位序列。所述控制器可以被配置为在同步阶段之后的检查阶段中控制所述错误检查器，其中，所述比较器被控制为将所述解调器的所述输出与基于由所述PRBS模块确定的所述伪随机位序列的预期输出进行比较。在一些实施例中，所述控制器可以被配置为在所述检查阶段的至少一部分期间，将所述检测器重新配置为第二配置以便提供对符号的不同部分解调。

在一些实施例中，所述物理属性可以是所述输入信号的信号电平。所述检测器可以是阈值检测器以用于检测所述信号电平是否高于定义阈值。在一些实施方式中，控制器可以操作以选择性地改变所述定义阈值。所述PRBS模块可以被配置为基于所述确定的伪随机位序列和所述定义阈值来确定所述解调器的所述预期输出。所述控制器可以操作以在预定义阈值集合上选择性地改变所述定义阈值。在一些实施方式中，所述输入信号的每个符号可以被调制为四个不同的调制信号电平中的一者，并且所述预定义阈值集合包括三个阈值的集合，每个阈值被设置在多对不同的相邻调制信号电平之间。

在一些实施方式中，所述物理属性可以是所述输入信号的相位，并且所述检测器是用于检测所述输入信号的相位调制的检测器。所述检测器可以例如重新配置以提供同相或正交解调。

在一些实施方式中，控制器可以被配置为控制所述解调器以仅解调所述输入信号的所述符号中的一些。

在一些示例中，所述错误检查器可以在低于所述输入信号的符号率的采样率下操作。

各方面还涉及用于数据通信系统的接收器，所述接收器包括本文描述的实施例中的任一者的错误检查器。在一些示例中，所述接收器可以被配置为接收作为通过光学波导传输的光学数据的所述输入信号。

在另外的方面中，提供了一种检查通信信道中的数据错误的方法，所述方法包括：

接收包括一系列调制符号的输入信号，其中，每个符号对伪随机位序列的多个位进行编码；

仅部分地解调所述符号中的至少一些以生成经部分解调的位序列；根据所述经部分解调的位序列确定所述伪随机位序列；以及

将所述解调器的输出与基于由所述PRBS模块确定的所述伪随机位序列的预期输出进行比较。

在一些示例中，所述方法可以包括：在同步阶段中操作，其中部分地解调所述符号中的至少一些包括标识由相关符号编码的所述位中的一者，并且在所述同步阶段期间确定所述伪随机位序列；以及随后在检查阶段中操作，并且其中所述部分解调对于所述检查阶段的至少一部分是变化的。

在一些情况下，所述符号可以在信号电平方面进行调制，并且所述符号由阈值检测器部分地解调，所述阈值检测器在所述同步阶段期间将所述信号电平与第一阈值进行比较并且在所述检查阶段的至少一部分期间将所述信号电平与不同阈值进行比较。

除非另有相反指示，否则本文描述的实施例中的任一者的特征中的任一者可以在兼容的情况下与实施例的其他特征中的任何一者或多者一起实施。

附图说明

为了更好地解释本公开的各种实施例和示例及其原理、示例性实施方式和操作，现在将通过示例的方式对以下附图进行参考，其中：

图1示出了用于检查多位通信系统中的错误的常规错误检查器；

图2示出了用于使用PAM4多位符号传输数据的信号的示例性波形；以及

图3示出了根据实施例的用于检查多位通信系统中错误的错误检查器。

具体实施方式

本公开的实施例涉及用于确定通信信道的质量的方法和设备，并且具体地涉及用于确定对经由通信信道接收的数据中的错误数量的指示的错误检查器，其中，数据作为多位符号进行传输。

在至少一些通信系统中，数据可以作为一系列符号通过通信信道进行传输，其中，每个符号表示数据的两位或更多位。例如，可以通过基于多个位组调制发射信号的属性来传输数据。如上文所讨论的，可能需要确定数字通信信道的质量的度量，所述质量的度量尤其可以包括对接收数据中的错误数量的指示，例如，对给定时间段中的错误数量(即，错误比(error rate,))的指示，和/或对与无错误数据相比的错误数量(即，错误率(errorratio))的指示。

图1示出了在经由多位符号传输数据的通信系统100中可如何常规地实施错误检查的一个示例。图1示出了通信系统具有用于通过通信信道103向接收器102发射数据的发射器101，在该示例中，所述通信信道被示为诸如电或光学波导等物理介质，但是在一些实施方式中可以包括自由空间信道。注意，为了清楚起见，图1仅示出了与错误检查相关的发射器和接收器的部件中的一些部件，并且本领域技术人员将理解，实际上，将存在用于发射和接收其他数据的附加部件。

为了进行错误检查，发射器101被配置为基于一些已知数据生成发射信号，在这种情况下，所述已知数据是伪随机位序列(PRBS)。因此，发射器101包括PRBS生成器104，所述PRBS生成器可操作以生成具有期望长度的PRBS。PRBS生成器104可以通过多种不同方式生成PBRS，如本领域技术人员将理解的，并且可以例如包括用于根据定义的多项式生成PRBS的某一信号处理模块，例如LFSR(线性反馈移位寄存器)等。调制器105接收PRBS并根据定义的调制基于PRBS生成发射信号。调制器105可以根据用于生成多位符号的任何合适的调制方案来调制发射信号。

一种已知类型的调制涉及调制发射信号的信号电平。取决于发射信号的类型和所应用的调制，诸如在脉冲振幅调制方案等中，被调制的信号电平可能是相关信号(例如电信号的电压)的瞬时幅度，或载波信号的振幅或强度，例如光学信号的强度。发射信号的信号电平可以在足够不同的值之间调制以表示期望的位数。

例如，可以通过将信号电平调制为四个不同信号电平中的一者来发射两个位。作为示例，考虑到调制器105的输入包括以下一系列位：

0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1(序列1)

该序列可以如下分组为2位对：

01 00 10 01 10 11 00 11 11 00 01 01 01 01 10 00 01(序列2)

每个位对然后用于将发射信号的信号电平调制为四个不同的可能信号电平(例如L0、L1、L2或L3)中的一者。位对可以根据任何期望的编码由调制器105映射到不同的信号电平。例如，位对的常规值(即，十进制值0至3)可以被映射到对应的增加信号电平L0至L3，尽管在一些实施方式中采用某一其他编码(诸如格雷编码)可能是有利的。本领域技术人员将理解，可以应用格雷编码，使得对于相邻的信号电平，对应的位对仅相差一位。使用格雷编码，映射可以是L0：00、L1：01、L2：11和L3：10。

应用格雷编码，位对序列可以被编码为序列：

L1 L0 L3 L1 L3 L2 L0 L2 L2 L0 L1 L1 L1 L1 L3 L0 L1(序列3)

如图2中的示例性波形所表示，在该示例中，所述示例性波形表示由调制器105生成的发射信号的波形。

返回参考图1，调制的发射信号然后可以通过通信信道103传输并由接收器102接收。

在图1的示例中，接收器102包括错误检查器106。错误检查器106包括解调器107，所述解调器被配置为对于每个符号周期确定接收信号的相关信号电平，并因此确定由所述符号表示的数据位。

为了能够完全确定在给定符号周期内接收到的符号，解调器107包括多个检测器108。检测器108的数量和类型将取决于用于多位符号的调制方案。

在图1的示例中，其中在四个不同信号电平之间调制发射信号，解调器107包括三个检测器108。每个检测器108被配置为确定在符号周期期间的特定采样点处，经由通信信道接收的信号是具有高于还是低于定义阈值的信号电平。考虑到通信信道中的任何传播损耗和/或检测器的增益等，阈值是关于接收信号电平L0'至L4'设置的，所述电平对应于发射信号的信号电平L0至L4。因此，第一检测器D1可以确定信号电平是否高于位于信号电平L0'与L1'之间的第一阈值，第二检测器D2可以确定信号电平是否高于位于信号电平L1'与L2'之间的第二阈值，并且第三检测器D3可以确定信号电平是否高于位于信号电平L2'与L3'之间的第三阈值。在该示例中，来自三个检测器108的输出因此实际上是指示接收信号的信号电平的温度计代码。

如上所述，可以替代地使用其他调制方案来调制发射信号以提供多位符号。例如，一些调制方案可以通过控制载波信号的相位或相移来调制发射信号。例如，正交相移键控(QPSK)可以将相移设置为等于四个值中的一者，以便对两个位进行编码。在这种情况下，解调器107可以包括两个检测器，以及同相检测器和正交检测器。然而，一般而言，解调器107通常需要多个检测器108以便完全解调每个符号。

在图1的示例中，解调器包括二进制转换器109，以用于从检测器108中的每一者接收输出并基于适当的编码(例如，格雷编码)来确定对应的二进制位对。二进制转换器109因此输出表示解调数据的二进制位序列。

为了确定是否存在任何错误，将来自解调器107的解调位流提供给PRBS模块110，所述PRBS模块操作以生成与解调位流同步的已知PRBS。如本领域技术人员将理解的，PRBS模块110可以通过各种方式生成与接收数据同步的已知PRBS。比较器111将来自解调器107的解调位流与已知的PRBS进行比较，因此指示每次解调位流的位与预期的位序列之间都存在失配，即，错误的每个实例。可以确定错误数量以提供对误码率和/或误码的指示。

接收器102的错误检查器106因此能够确定经由通信信道103作为多位符号传输的数据的错误率/比，以便提供经由通信信道进行的传输的质量的度量。

然而，接收器102内存在错误检查器106可能会增加接收器电路的大小和成本以及使用中的功耗，这尤其是由于需要多个检测器108以符号率操作以完全解调接收到的信号。

本公开的实施例涉及用于信道质量确定的错误检查，其可以在功耗、大小、成本和/或复杂性中的至少一者的方面提供优势。

本公开的实施例涉及一种错误检查器，所述错误检查器接收包括对PRBS编码的一系列多位符号的发射信号并且部分地解调接收信号。部分解调足以标识由接收信号中的符号中的至少一些编码的位中的至少一些，但并非每个传入符号都被完全解调以标识由所述符号编码的每个位。

因此，经部分解调的位流仅表示所发射的PRBS的一部分。然而，由于PRBS的确定性本质，可以确定序列中的所有位或序列中的任何期望位，例如，每第N个位，并且同样，鉴于某个数量的位及其彼此相关的位置(即，中间位的数量)，可以推断出完整PRBS。

由于仅需要部分解调，因此在至少一些实施方式中，与符号的完全解调所需的检测器的数量相比，可以减少所需的检测器的数量。

图3示出了通信系统300，其中如参考图1讨论的类似部件由相同的附图标记标识，但是其中接收器102包括根据实施例的错误检查器306。

图3示出了接收器101被配置为经由通信信道103向接收器发射数据。图3示出了发射器101包括调制器105以用于基于如关于图1讨论的PRBS生成器104生成的PRBS调制具有多位符号的发射信号。同样，图3仅示出了与解释错误检查的目的相关的部件。

将由接收器接收的发射信号输入到解调器307，在该示例中，所述解调器提供接收符号的部分解调并包括单个检测器308。在其中符号在信号电平方面进行调制的示例中，检测器308可以是阈值检测器以用于确定接收信号电平是否高于阈值。

例如，考虑到符号的信号电平被调制以如上文参考图1和图2所讨论的那样对位对进行编码，例如由检测器308接收到的信号具有图2中所示的波形。在这种情况下，检测器308的阈值可以至少最初设置为信号电平L1'与L2'之间的电平。因此，检测器308的输出将指示给定的传入符号的信号电平是高于阈值(即，可以对应于调制信号电平L2或L3)还是低于阈值(即，对应于调制信号电平L0或L1)。检测器308的输出因此将指示位对的位中的一者的值。如上文所讨论，对于格雷编码，信号电平L2和L3分别对应于位对11和10，而信号电平L0和L1分别对应于位对00和01。通过将阈值设置在L1'与L2'之间，检测器的输出将因此对应于由相关符号编码的位对中的第一位的值，因此，实际上，单个检测器308直接解调位对中的第一位。

对于图2所示的波形，如果没有错误，检测器308的输出将是：

0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 00 0 1 0 0(序列4)

其对应于位序列：

0？0？1？0？1？1？0？1？1？0？0？0？0？0？1？0？0？(序列5)

其中？表示未知位。

然而，该部分信息足以推断完整的底层PRBS并允许与其同步。如上所述，鉴于PRBS是确定性的，则可以确定序列中的每个位，或者替代地确定序列中的任何第N个位而无需循环遍历所有中间位值。确定PRBS的每第N个位生成PRBS的分圆陪集(cyclotomic coset)。在其中N是2的幂或与PRBS长度互质的情况下，分圆陪集将具有与原始PRBS相同的最大长度。鉴于PRBS及其分圆陪集的属性，对传入符号的部分解码足以允许与本地生成的PRBS同步。

来自部分解调器307的经部分解调的输出因此被提供给接收器的PRBS模块310，所述PRBS模块在同步阶段期间使用部分序列来推断PRBS。可能仅需要经部分解码的序列的有限数量的位来推断PRBS。实际上，PRBS模块310可以与相关分圆陪集的序列同步，从中可以推断出完整PRBS。

可以通过多种方式执行推断。例如，考虑PRBS的每个解码位对应于对生成它的状态寄存器中的单个位的观察。用于生成PRBS的状态寄存器对应于商环的值，其中以多项式形式表达的每个后续值是通过将状态乘以x1再用多项式除以生成多项式来导出的。这种值级数可以被表达为状态寄存器乘以常数的矩阵乘积(根据模2运算)。由于所有状态都取决于前一个状态，因此可以通过将矩阵乘积与当前状态级联来计算所有未来状态。因此，可以建立具有未知状态值的线性方程组，所述未知状态值完全取决于PRBS的观察位。对这组方程求解允许在任何时间相对于观察位推断状态寄存器的值。PRBS模块310因此可以被配置为有效地对一组合适的线性方程进行求解，如本领域技术人员将理解的。PBRS模块可以通过用于执行推断的任何合适的手段来实现，并且例如至少部分地由合适的编程处理器植入和/或可以包括至少一些专用电路。

一旦PRBS模块310与经部分解调的数据同步并且可以推断出PRBS，也就可以推断出任何传入符号的预期信号电平。检测器308的输出因此可以通过比较器311与来自检测器的预期输出进行比较以确定在错误检查阶段期间任何错误的程度。

例如，如上文所讨论，如果检测器308以设置在信号电平L1'与L2'之间的阈值操作，则检测器的输出基本上解调由传入符号编码的每个位对的第一位。一旦已正确推断出PRBS，就可以将来自检测器308的相关输出与本地推断出的PRBS的相关位(即，PRBS的每隔一位)进行比较。如果发射器重复发射完整PRBS并且检测器为每个传入符号提供输出，则在完整PRBS的两次迭代过程中，错误检查器将有效地检查PRBS的每一位。

虽然将检测器308的阈值维持在L1'与L2'之间的恒定电平将允许随着时间的推移检查PRBS的所有位，但是这并不能提供对正确接收了所有不同符号电平的检查，即，如果在信号电平L2处发射的符号被接收并解调为L1'，则将检测到错误，而如果符号被接收并解调为L3'，则不会检测到错误。为了提供对不同符号电平的检查，一旦正确推断出PRBS，就可以改变检测器308的阈值以提供其他符号电平之间的区分。

一旦推断出PRBS，用于对符号进行编码的PRBS的位对以及因此对符号的预期调制是已知的。检测器可以被设置为任何期望的阈值电平，并将来自检测器的输出与预期符号电平的预期输出进行比较。随着时间的推移，这可以允许针对所有符号电平检查PRBS的所有位值。错误检查器306因此可以包括控制器312，如图3所示，所述控制器可操作以控制检测器308的阈值。

例如，控制器312最初可以将检测器308的阈值如所讨论的那样设置在L1'与L2'之间，以允许对导入数据进行部分解调以标识编码位中的一者，以便允许PRBS的同步和推断。一旦正确推断出PRBS，PRBS模块310就可以生成PRBS的相关位的期望值，并且比较器311将检测器的输出与期望值进行比较以确定任何错误。在一种实施方式中，阈值可以维持在L1'与L2'之间的同一电平，直到检查了PRBS的所有值。

控制器312然后可以改变检测器的阈值，例如改变到L0'与L1'之间的电平或改变到L2'与L3'之间的电平。鉴于所使用的编码方案，PRBS模块310然后可以生成与检测器307对于所述阈值水平的预期输出相对应的序列。

例如，对于上述位序列1，调制方案将预期生成上述信号电平序列3，即，图2所示的波形。使用单个检测器308和设置在L0'与L1'之间的阈值，检测器的预期输出将是：

1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1(序列6)

而如果阈值设置在L2'与L3'之间，则预期输出将是：

0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0(序列7)。

控制器312因此可以选择性地改变检测器308的阈值并且还控制PRBS模块以基于选定阈值提供适当的输出。通过改变相关阈值和来自PRBS生成器的对应输出，然后给予足够的时间，接收器可以针对PRBS的所有位值检查所有信号电平的正确接收，因此错误检查器可以通过允许对通信信道103进行与关于图1讨论的常规方法相同的定量测量而允许评估通信信道。

例如，控制器312可以使用设置的阈值(即，在L0'与L1'之间)进行操作，并验证检测器的输出是否与完整PRBS的每个符号的预期电平匹配，然后将阈值改变为不同电平，例如，在L2'与L3'之间，并重复对所述阈值的验证。如果需要，这可以针对所有相关阈值进行重复。然而，应当理解，阈值可以通过任何期望的方式改变。

然而，在一些应用中，生成具有部分特征的质量度量可能就足够了，例如，在使用不同阈值操作时确定错误数量可能就足够了，而不必在使用每个阈值时检查每个符号。

将理解，在阈值被设置为L0'与L1'之间的电平或设置为L2'与L3'之间的电平的情况下，检测器的输出是不直接对应于PRBS的各个位值的部分解调，因此在接收器中推断和同步本地PRBS的初始同步阶段不使用此类阈值。然而，一旦已经推断出PRBS并且因此预期信号电平是已知的，使用此类阈值的检测器的输出就可以用于检测接收的符号值中的错误。

因此，本公开的实施例允许使用以比参考图1讨论的常规方法更少的检测器来实施接收器的错误检查器306。图3的实施例允许使用单个检测器来实现错误检查器。与图1中所示的三个检测器108相比，单个检测器308的使用因此可以允许本公开的实施例的错误检查器比常规的错误检查器更小且更便宜。而且，使用较少的检测器308可以降低使用中的功耗。

图3示出了仅具有单个检测器308的示例。所需的检测器数量取决于所使用的调制方案的类型。错误检查器306的解调器307应当具有足够的检测器以便能够正确标识由相关符号编码的位中的一者。对位中的一者进行解码足以允许推断出底层PRBS。

例如，对于相移调制，诸如QPSK，错误检查器306可以包括具有可配置相位的单个检测器，而不是完全解调所接收的信号所需的两个单独的检测器。所接收的信号可以由检测器处理以提供对位中的一者的指示，即，同相位。然后可以通过重新配置检测器的相位来验证正交位。

因此，一般而言，解调器包括至少一个检测器以用于基于输入信号的物理属性而生成输出，所述物理属性被调制以对多个位进行编码。解调器可与第一检测器配置一起操作，所述第一检测器配置在同步阶段期间提供第一部分解调，其中第一部分解调标识由相关符号编码的位中的一者。解调器还可与一种或多种其他检测器配置一起操作，所述其他检测器配置提供不同的部分解调，不一定导致标识出PRBS的实际位，但是允许验证接收到的符号将被解码。

虽然错误检查器可以有利地仅使用能够正确标识由符号编码的位中的一者所需的最少数量的检测器来实现，但是在其中大小和成本不是显著约束的一些应用中，错误检查器可以包括多个检测器，甚至可能有足够数量的检测器，以允许对由给定符号编码的所有位进行完全解码。错误检查器然后可以在不同模式下操作，例如错误检查器可以在所有检测器都处于活动状态的情况下操作以提供对每个符号的完全解调，如参考图1所讨论的，但是错误检查器也可以在其中检测器中的仅一个或一些处于活动状态的模式下操作以提供根据本公开的部分解调。在其中提供信道质量测量所需的时间不重要的应用中，部分解调模式可以用于降低功耗，而完全解调模式可以用在其中需要更快确定信道质量的应用中。

在一些实施方式中，检测器可以操作以提供每个符号的输出，如上所述，即，检测器的采样率可以等于所接收信号中的符号率。然而，在一些实施方式中，检测器308可以由控制器312控制以便以低于所接收信号的符号率的采样率操作。即，检测器308可以只为每第M个符号提供输出，而不为每个符号提供输出。同样，由于PRBS及其分圆陪集的属性，如果检测器仅提供每第M个样本的输出，则仍然可以推断并同步到底层PRBS，并且一旦同步，就可以确定相关符号的预期信号电平。随着时间的推移，如果重复发射对PBRS进行编码的符号序列，通常是这种情况，则可以针对所有信号电平检查完整符号集，但是与以符号率采样相比，以针对检测器降低的采样率操作可降低功率。在至少一些应用中，确定通信信道的质量度量(即，确定任何错误的程度)所需的时间可能不重要的，并且以较低采样率操作可以因此降低功耗。

例如，对于上文讨论的示例，如果检测器308以每第4个符号采样的速率操作，则当最初以L1'与L2'之间的阈值操作以提供对所接收符号的部分解调时，检测器将有效地解调PRBS的每第8个位。PRBS模块310因此将基于每第8个位向PRBS提供同步。一旦同步，PRBS模块310就可以为每第4个符号生成检测器308的预期输出。

由于发射器通常将重复发射PBRS，因此对PBRS进行编码的符号序列将被重复，并且一旦同步，在序列的后续迭代中就可以使用不同阈值来检查序列中的同一符号和/或可以在后续迭代中检查不同符号。因此，例如，如果在序列的第一次迭代期间每第四个符号用于初始同步和检查，则可以通过改变采样时间在后续迭代中检查中间符号中的任一者。

一般而言，控制器312可以控制检测器308来以任何给定的速率进行采样或对任何期望的符号进行采样并控制PRBS模块以为给定的阈值生成预期输出。

实施例因此为接收器提供错误检查器，所述错误检查器提供对多位符号的部分解调。实施例可以受益于以下优点中的一者或多者。错误检查器可以用比常规需要的检测器更少的检测器来实现。减少检测器的数量以提供错误检查允许降低复杂性并简化实现错误检查器的任务。与常规方法相比，错误检查器可以使用更少的检测器进行操作，从而与完全解调相比节省了功率。在一些应用中，错误检查器不需要以全符号率操作。实施例利用PRBS的属性允许随着时间的推移进行验证，从而允许降低采样率并因此降低功耗。由于检测器数量减少，因此电路可以更小且成本更低。更小且更简单的电路通常也更容易验证并且面临的设计挑战更少。

应当理解，以上描述的示例和实施例仅通过示例的方式给出，并且本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以对所描述的特定实施例进行修改、改变、添加或变更，或者可以实现替代实施例。

应当注意，如本文所使用的，除非另有明确说明，否则词语“包括”不排除除所列之外的其他元件或步骤的存在，以单数形式提及元件或特征不排除多个此类元件或特征的可能性，并且在所附权利要求中对不同特征或元件的叙述不一定意味着单独的部件；单个部件或单元可以实现权利要求中列举的若干要素的功能。所附权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制它们的范围。

Claims (20)

1.一种错误检查器，包括：

输入端，用于接收包括一系列调制符号的输入信号，其中，每个符号对伪随机位序列的多个位进行编码；

解调器，被配置为接收所述输入信号并仅部分解调所述符号中的至少一些符号以生成经部分解调的位序列；

PRBS模块，被配置为接收所述经部分解调的位序列并确定所述伪随机位序列；以及

比较器，将所述解调器的输出与基于由所述PRBS模块确定的所述伪随机位序列的预期输出进行比较。

2.根据权利要求1所述的错误检查器，其中，所述解调器包括检测器，所述检测器用于基于所述输入信号的物理属性而生成输出，所述物理属性被调制以对所述多个位进行编码。

3.根据权利要求2所述的错误检查器，其中，所述检测器能够重新配置以改变由所述解调器提供的解调。

4.根据权利要求3所述的错误检查器，包括控制器，所述控制器被配置为在同步阶段中控制所述错误检查器，在所述同步阶段中，

所述检测器具有第一配置以使得所述解调器的所述输出对应于由相关符号编码的所述位中的一者，并且在所述同步阶段中所述PRBS模块被配置为在所述同步阶段期间接收所述经部分解调的位序列并确定所述伪随机位序列。

5.根据权利要求4所述的错误检查器，其中，所述控制器被配置为，在同步阶段之后，在检查阶段中控制所述错误检查器，在所述检查阶段中所述比较器被控制为将所述解调器的所述输出与基于由所述PRBS模块确定的所述伪随机位序列的预期输出进行比较。

6.根据权利要求5所述的错误检查器，其中，所述控制器被配置为，在所述检查阶段的至少一部分期间，将所述检测器重新配置为第二配置以提供对符号的不同部分解调。

7.根据权利要求2所述的错误检查器，其中，所述物理属性是所述输入信号的信号电平，并且所述检测器是用于检测所述信号电平是否高于定义阈值的阈值检测器。

8.根据权利要求7所述的错误检查器，其中，控制器能够操作以选择性地改变所述定义阈值。

9.根据权利要求8所述的错误检查器，其中，所述PRBS模块被配置为基于所述确定的伪随机位序列和所述定义阈值来确定所述解调器的所述预期输出。

10.根据权利要求8所述的错误检查器，其中，所述控制器能够操作以在预定义阈值集合上选择性地改变所述定义阈值。

11.根据权利要求10所述的错误检查器，其中，所述输入信号的每个符号被调制为四个不同的调制信号电平中的一者，并且所述预定义阈值集合包括三个阈值的集合，每个阈值被设置在不同对的相邻调制信号电平之间。

12.根据权利要求2所述的错误检查器，其中，所述物理属性是所述输入信号的相位，并且所述检测器是用于检测所述输入信号的相位调制的检测器。

13.根据权利要求2所述的错误检查器，其中，所述检测器能够重新配置以提供同相或正交解调。

14.根据权利要求1所述的错误检查器，其中，控制器被配置为控制所述解调器以仅解调所述输入信号的所述符号中的一些符号。

15.根据权利要求1所述的错误检查器，能够在低于所述输入信号的符号率的采样率下操作。

16.一种用于数据通信系统的接收器，包括根据权利要求1所述的错误检查器。

17.根据权利要求16所述的接收器，其中，所述接收器被配置为接收作为通过光学波导传输的光学数据的所述输入信号。

18.一种用于检查通信信道中的数据错误的方法，包括：

接收包括一系列调制符号的输入信号，其中，每个符号对伪随机位序列的多个位进行编码；

仅部分解调所述符号中的至少一些符号以生成经部分解调的位序列；

根据所述经部分解调的位序列，确定所述伪随机位序列；以及

将所述解调器的输出与基于由所述PRBS模块确定的所述伪随机位序列的预期输出进行比较。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述方法包括：

在同步阶段中操作，在所述同步阶段中部分解调所述符号中的至少一些符号包括标识由相关符号编码的所述位中的一者，并且在所述同步阶段期间确定所述伪随机位序列；以及

随后在检查阶段中操作，其中，所述部分解调对于所述检查阶段的至少一部分是变化的。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述符号的信号电平被调制，并且所述符号由阈值检测器部分解调，所述阈值检测器在所述同步阶段期间将所述信号电平与第一阈值进行比较并且在所述检查阶段的至少一部分期间将所述信号电平与不同阈值进行比较。

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