CN1535526A - 用于对信号进行限制的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于对被调制的输入信号进行限制的方法和装置被公开。所述方法包括：产生至少一个限制阈值水平(20)；将所述输入信号(1)的量值与所述至少一个阈值水平相比较(3)，以产生一对应的被限制信号，若所述输入信号大于所述阈值水平则所述被限制信号具有第一量值，以及若所述输入信号小于所述阈值水平则所述被限制信号具有第二量值。所述方法进一步包括检测在所述被限制信号中的误差(5)并产生对应的误差信号；以及响应于所述误差信号设定阈值水平。

Description

用于对信号进行限制的方法和装置

本发明涉及一种用于对信号进行限制(slicing)的方法和装置。更具体而言，虽然不是独有的，但是本发明涉及一种用于对被振幅调制的通信信号进行限制以使所述信号能够解调的方法和装置。

数据传输通常涉及到将所述数据作为一系列逻辑1和0进行编码并且传输信号，而不论所述信号是光学、电学信号，或者相反是经所述系列逻辑1和0所调制。例如，逻辑1可由高水平信号(例如高电压水平或高光强度)表示且逻辑0可由低水平信号(例如低电压水平或低光强度)或信号缺少来表示。

在接收到被调制的信号时，有必要将它转换成表示原始数据的信号。因此有必要确定所述接收信号的已知水平是表示逻辑1还是表示逻辑0。当然，信号可以通过传输因例如信号衰减、噪声等而遭受降级。通常通过将所接收信号的量值与一限制或阈值水平相比较，并且若输入信号的量值大于限制水平输出量值为高(表示逻辑1)的信号，若输入信号的量值小于限制水平输出量值为低(表示逻辑0)的信号，则所接收的信号被限制。

因此，同由被传输信号所表示的原始信号相比较，限制水平的值(量值)可以影响由解调输出信号所表示的数据的精确度。

当制造包括这样一个信号的设备时，公知地是在制造每个这样的限制电路时永久地对限制水平进行编程或预先设定。允许按照相同规格被制造的信号限制电路具有被赋予其的不同限制水平是考虑到电路被赋予一最佳限制水平的可能性，以允许由于制造公差导致的信号限制电路的性质差异。典型地限制的水平将被设定成这样的一个水平，对于一测试输入信号其位于所测量的高和低水平之间路线上的恒定比例处。所赋予的比例从一个设备到另一设备而变化，但是赋予给一个已知设备的比率通常是在输入信号尖峰电压的0.4和0.5之间的一个恒定值。

本发明寻求提供一种用于对输入信号进行限制的系统和装置，其具有对用于进行信号限制的限制水平进行设定的改善方法。

根据本发明提供有一种对被调制的输入信号进行限制的方法，其包括：产生至少一个限制阈值水平；将所述输入信号的量值与所述至少一个阈值水平相比较，以产生一个对应的被限制信号，若输入信号大于所述阈值水平则对应的被限制信号具有第一量值，若输入信号小于所述阈值水平则具有第二量值；检测在被限制信号中的误差且产生对应的误差信号；以及响应于所述误差信号设定阈值水平。

因此优选地以将误差减至最小为目的，限制阈值水平可以被动态地调节。优选地限制阈值水平根据所检测的误差率而变化。因此优选地误差信号包括有关被检测的误差率的信息。

所述方法可以是这样的，以便于如果存在非常低的误差率，则假设限制阈值水平处于或接近最佳水平(对应于最小误差率)，且因此不需要被显著地改变。相应地所述方法可以是这样的，以便于如果存在相对高的误差率，则假设存在对应于较低误差率的更好的限制阈值水平，且因此限制阈值水平应该被相对地大量改变，以为了快速地达到对应于较低误差率的限制阈值水平。

方便地，当对包括源数据以及误差检测信息两者的被调制的输入信号进行限制时，所述方法可以被使用。检测被限制信号中的误差，以及响应于所述误差检测产生一误差信号的步骤在那种情况下可涉及利用那个误差检测信息。

所述方法可以被使用，以有利于其中被限制信号存在两个以上预先设定量值的情况，在所述情况下存在不只一个限制阈值水平。然而，所述方法特别有利于其中输入信号被表示为二进制信号(即具有两个状态)的情况，且在此情况下优选地存在一单个动态可变化的限制阈值水平。

优选地误差信号包括有关所检测误差的类型的信息。然后当改变限制阈值水平时这样的信息可被使用。

所述方法有利地包括下述步骤：即从被限制的信号中提取源数据、检测误差、以及校正那些误差。在输入信号包括误差检测信息的情况下，鉴于这样的误差检测信息，在源数据中的误差可被校正。当然，所述方法可是这样的，当执行这些步骤时，在误差检测信息中的误差也被有效地加以检测和校正。优选地误差信号取决于所检测的误差，而不管所述误差是涉及源数据还是涉及误差检测信息。

在以二进制输入信号操作的本发明方法的一个实施例中，误差信号包括指示下述内容的信息，即(a)被错误地限制成逻辑“1”(在此后被称为错误0)的逻辑“0”以及(b)被错误地限制成逻辑“0”(在此后被称为错误1)的逻辑“1”。

误差信号可例如表示错误0和1的相应比率。作为另一选择地，误差信号可表示错误0和1率的比值。然而，优选地误差信号简单地表示在一给定时间阶段内错误0与错误1之间的平衡。所述时间阶段简单地可是从操作开始直至产生已知误差信号的瞬间。

误差信号可被用来指示限制阈值水平应该被增加还是被降低。限制阈值水平被改变的量可是一个预先设定的量。所述预先设定量可有效地被手动调节。

假设被检测的误差率与限制阈值水平相比较之间的总体关系可由在最佳限制阈值水平处具有最小值的概念曲线来表示，则通过利用被用来有效地发现这样曲线的最小值的数学方法，响应于被检测的误差可改变限制阈值水平。例如，通过使用Newton-Raphson方法，限制值可快速地被带到接近最佳值。

优选地，所述方法包括其中一个限制阈值水平被初始地加以设定的步骤。初始限制阈值水平可取决于被手动地预先设定的水平。所述方法还可有效地包括这样的步骤，其中做出有关所述方法是否应该利用预先设定的限制阈值水平再次被启动的决定。如果例如出现故障(例如，误差率变得非常高)则这样的步骤将使限制阈值水平能够被复位。

检测被限制信号中的误差的所述步骤方便地利用前向误差校正(FEC)算法。

输入信号可以是来源于光学通信信号的电信号。

所述方法可包括这样的步骤，即在被检测的误差率非常低的阶段期间搜索更佳的限制阈值水平。当输入信号的质量高时，即使限制阈值水平并不接近理论的最佳水平，但将观察到相对低的误差率。如果传输质量突然恶化，则限制阈值水平显著地不同于最佳水平这一事实可导致一个被限制信号中误差大大增加的阶段。在其中被检测的误差率非常低的阶段期间搜索更佳的限制阈值水平可预先取得对这种情形的控制。优选地，搜索更佳的限制阈值水平的所述步骤仅在这样的阶段之后进行，即其中所检测的误差率小于被接收的每10⁶位中有1个被检测的误差。更优选地，在所述方法包括校正被检测误差的步骤的情况下，搜索步骤仅在这样的阶段之后进行，即当误差率是这样，以致于被校正的数据平均上包含每10⁵位中少于1个误差时，且更优选地是当误差率足够低以致于被校正的数据基本上无误差时。

优选地，在搜索更佳限制阈值水平的所述步骤期间，并没有使误差率显著增加。例如，假设传输质量基本上维持恒定，优选地误差率被维持在低于某一比率，且更优选地(在其中所述方法包括校正被检测误差的步骤的情况下)低于对应于基本上无误差的被校正数据的误差率。优选地，搜索更佳的限制阈值水平的所述步骤包括下述步骤：将限制阈值水平从其中被检测的误差率相对低的第一水平变化到：(a)高于所述第一水平的第二水平，其中被检测的误差率是高于所述相对低的比率的某特定比率，以及变化到(b)低于所述第一水平的第三水平，其中被检测的误差率是高于所述相对低的比率的某特定比率，然后将限制水平改变到介于所述第二和第三水平之间根据这些水平而计算出的一个水平。

例如，可存在第一步骤和第二步骤，在所述第一步骤中限制阈值水平被增加(到所述第二水平)直至被检测的误差率升高高出预先设定的阈值，在所述第二步骤中限制阈值水平被降低(到所述第三水平)直至被检测的误差率升高高出所述预先设定的阈值，随后所述限制阈值水平被设定到介于所述第二和第三水平中间的一个水平。优选地所述被预先设定的误差率是这样的，以便于误差率足够低以使所有的误差基本上可校正。

作为另外选择地，考虑到被检测的误差率的变化率，限制阈值水平可被设定在所述第二和第三水平之间。例如，新的限制阈值水平可随后被选择到这样一个被计算出的水平，其对应于最小(且因此没有必要正好在所述第二和第三水平中间)误差率。

本发明还提供一种用于对被调制输入信号进行限制的装置，其包括：用于产生至少一个限制阈值水平的限制阈值产生器；用于将所述输入信号的量值与所述至少一个阈值水平相比较以产生对应的被限制信号的信号限制器，如果所述输入信号大于所述阈值水平则所述被限制信号具有第一量值，如果所述输入信号小于所述阈值水平则所述被限制信号具有第二量值；用于检测被限制信号中的误差并且产生对应的误差信号的误差检测器；以及响应于所述误差信号用于设定所述阈值水平的装置。

所述装置可例如由执行每个信号限制器、限制阈值水平信号产生器、以及误差检测器功能的被适当编程的处理器形成。作为另一选择地，专用的电子部件可执行信号限制器和误差检测器的功能。

信号限制器可包括一个比较器，所述比较器将所述输入信号和所述限制阈值水平作为其输入。

限制阈值水平产生器可包括一个优势计数器，所述计数器响应于所述误差类型(作为错误1和错误0的那些)中的一个被递增，且响应于另一个被递减，由此提供哪个类型是处于优势的度量。

限制阈值水平产生器可包括一个其值响应于误差信号被调节的限制阈值计数器，以及可包括一个响应于所述计数器的所述值用以提供限制阈值水平的数字模拟转换器。

所述装置可被这样加以设置，以便于如优势计数器所指示，若所述误差类型中的一个处于优势则限制阈值计数器递增，以及若另一个处于优势则递减。

所述装置可被这样加以设置，以便于只要当所述误差类型中的一个或另一个出现时限制阈值水平计数器便递增或递减。

误差检测器可包括一个误差校正器，其用于校正所检测的误差。

当然通过利用这样的装置本发明的所述方法可以被执行。此外，所述装置可以被这样加以设置，以便能够如同所述来执行根据本发明的方法。

现在将参考所附附图仅借助于实例说明本发明的一个实施例，其中：

图1是一个用于解调被调制输入信号的接收器设备的示意性方框图；

图2是一个示例根据本发明设定阈值限制水平的方法的流程图；以及

图3是一个示例根据图2中示例方法用于设定阈值限制水平的电路方框图。

本发明的示范性实施例涉及到光学传输系统，例如波分复用(WDM)系统，其中包括逻辑1和0的数据以被调制的光学信号形式被传输。正如所公知的那样，通过调制由利用例如被连接到激光器输出上的Mach-Zehnder光学调制器的激光源所产生的光学辐射，典型地产生被调制的光学信号。振幅调制是这样的，即在初始传输时，逻辑1由处于最大强度的光脉冲表示且逻辑0由处于低强度的传输光表示。理想地，逻辑0将被表示成不传输任何光，但是由于调制器的限制实际上难以实现这种设备。

在对到光学辐射载体上的数据(此后这种数据将被称为客户数据)进行调制之前，客户数据被编码，以形成包括误差检测信息的预先打包的数据，以便于被传输的经调制光学信号的接收器可以对所述信号进行解码以及检测并利用向前误差校正(FEC)算法来校正所接收的打包的数据中的误差。FEC算法的使用降低了请求在数据传输期间数据已经被破坏的数据重新传输的这一需求，因为误差总体上在接收端可校正。(同检测误差相反，校正误差对本发明并不是必要的，但为了其自身起见当然是所希望的。)

图1示出一示意性方框图，其示例出用于接收和处理来自被调制光学输入信号的数据的接收器设备的部件。已经利用预先打包的数据(即所述数据被包含在包括误差检测信号和客户数据块的帧内)被调制的光学输入信号1由一光电变换器2所接收，所述光电变换器2包括一个雪崩光电二极管电路和一个电信号放大器。所述变换器2将光信号转换成对应的经放大的电输入信号。

由变换器2输出的电输入信号被施加在比较器3的第一输入上。限制阈值电压由阈值水平产生器20来产生，且被施加到比较器3的第二输入上。比较器3输出包含第一和第二预先设定电压(方便地所述第二预先设定电压等于地电势)的限制电信号(D)。因此所述第一和第二预先设定水平容易彼此加以区分。通过将电输入信号的量值(电压)与限制阈值电压的量值相比较，比较器3对输入信号进行限制；如果输入信号的量值大于限制电压，则比较器输出所述第一(高)预先设定电压，而如果输入信号的量值小于限制电压，则信号输出处于所述第二(低)预先设定电压。

由比较器3输出的被限制信号D被施加到数据恢复装置4上。借助于锁相环路，所述数据恢复装置4将来自限制信号、表示逻辑0和逻辑1脉冲的定时信号进行恢复。这种方法在本领域中是众所周知的，且因此在此没有被进一步详细说明。

由被数据恢复装置4输入的定时信号所表示的数据被组合的解码器和误差检测器5进行解码。所述组合的解码器和误差检测器5执行FEC算法，以检测和校正所接收数据中的误差。所述组合的解码器和误差检测器5输出一个误差得到校正的信号，所述信号表示从光学输入信号1所检索的输出客户数据6(对应于原始的客户数据)。所述组合的解码器和误差检测器5还产生有关被检测误差的信息。

在图1中被示意性示出的系统使用有关被检测误差的信息来设定由阈值水平产生器20所产生的限制阈值电压，如参考图2所进一步解释的那样，目的是优化对输入信号进行限制的精确度。

在由所述图进行示例的实施例中所使用的FEC方法利用了公知的Reed-Solomon算法，所述算法利用根据2000年3月发表的International Telecommunications Union(国际电信同盟)技术规范ITU-T G709草案的数据结构。因此，数据包作为由4个帧所组成的16,320个字节超帧而被传输，其中每个帧具有255个字节的16个子帧。数据作为255/239数据结构被预先打包；即255个字节需要包装239个字节的有效负载(或客户数据)，16位的差异(开销)可归因于将误差检测和校正信号包括在内所要求的额外空间。数据结构还包含16个交错水平(interleaving level)，以便于如果传输被突发误差所降级则将误差检测和校正能力最大化。这样的数据结构允许校正在每225个字节误差中最多为8个字节的误差，并且允许校正在给定帧中1024位误差的脉冲串。数据的传输速率是这样的，以便于一个超帧可在12.25微秒内(即以约10¹⁰位/秒的速率)传输。

典型地，在正常的传输操作条件期间，所接收的位将基本上没有误差。如果条件是这样的，以致于例如误差率是每10⁹一个，FEC算法的使用可使在误差校正之后客户数据中的误差数量降低到基本上为零。

图2示例所述方法(流程图)，借此方法阈值水平产生器20设定限制阈值电压。参考图2，最初(从起始点7开始)限制阈值电压被限制电压复位装置8设定在一初始水平。所述初始限制电压被选择成位于表示逻辑1的预计电压与表示逻辑0的预计电压的中间。

在限制电压已经被最初加以设定之后，复位判定装置9确定限制电压是否需要被复位。如果出现故障如丢失输入信号、在数据恢复装置4中出现锁相环路误差、帧失调误差等，则限制电压被复位。如果复位判定装置9判定限制电压应该被复位(“yes”判定-见从框9引出的“Y”箭头)，则如上所说明，限制电压复位装置8将限制电压复位。

当获得了正常的操作时(即没有主要的故障存在)，则复位判定装置9判定限制电压不需要被复位(“no”判定-见从框9引出的“N”箭头)。然后，误差检测装置10确定是否在已经被接收到的预先打包数据中存在可检测的误差。如果没有误差被检测出(“no”判定-见从框10引出的“N”箭头)，则限制电压被假设成处于最佳水平且保持无变动。然后再次从复位判定装置9开始重复这一过程。

在另一方面，如果由误差检测装置10检测到在一信息位中的误差(“yes”判定-见从框10引出的“Y”箭头)，则限制电压被改变，以努力达到一最佳水平。然后就限制电压是应该被增加还是被减少做出判定。如果限制电压应该被增加，则限制平衡计数器11(参考图3被更详细地加以说明)输出逻辑“1”，如果限制电压应该被减少，则输出逻辑0。因此如果逻辑“0”是输出，则借助于限制电压减少装置12限制电压被减少一个预先设定的量，以及如果逻辑“1”是输出，则借助于限制电压增加装置13限制电压被增加一个预先设定的量。随后再次从复位判定装置9开始重复这一过程。

图3更详细地示例图2中所示的限制水平优化方法是如何被实施的。包括客户数据、误差校正信息和定时信号的限制电信号D被组合的解码器和误差检测器5(也在图1中示出)所接收。如上参考图1所解释的那样，组合的解码器和误差检测器5输出客户数据。在图3中所示的电路包括一个限制水平计数器。所述限制水平计数器14是无下溢或上溢的16位计数器，所述计数(从数字0至65,535)表示当前的限制阈值水平。(因此将计数从65,535增加或将计数从0减小的指令导致计数保持不变。)被保持在计数器14中表示当前计数(即表示当前限制水平)的数字输出由数字模拟转换器15接收，所述数字模拟转换器15输出与限制水平计数成比例的模拟量电压V。缓冲器装置(未示出)接收所述电压V并且输出限制阈值水平电压以由转换器3(在图3中未示出)所使用，以如上面参考图1所解释的那样将其输入信号进行限制。缓冲器装置既将电压V放大又将其偏移。例如，范围在0至0.5V之间的输入电压可是范围在1.5V至2.5V之间的输出(增益为2且偏移为1.5V)。

组合的解码器和误差检测器5输出时钟信号C和两个误差信号E0和E1。如果没有误差被检测到，则误差信号E0和E1均被表示成逻辑0。如果检测到一误差，则表示逻辑1的单时钟脉冲被输出；如果所述误差是：当相关位本应该为逻辑0(即错误0)时逻辑1已经被解码，则误差信号E0产生高位脉冲(逻辑1)，而如果所述误差是：当相关位本应该是逻辑1(即错误1)时逻辑0已经被解码，则误差信号E1产生高位脉冲。

误差信号E0和E1以及时钟信号被限制平衡计数器11(也被示于图2中)接收。限制平衡计数器11是一个二进制12位模数上/下计数器(up/down counter)。因此由保持在计数器内的12位所表示的数字范围可是从0至4095，且从4095向上计数产生0，而从0向下计数产生4095。最初(或在复位时)被保持在计数器11内的12位数字被设定成2048。由计数器所保持的12位数字的最高有效位M(如果0≤计数≤2047则等于“0”以及如果2048≤计数≤4095则等于“1”)是限制平衡计数器11的输出。

如果限制平衡计数器11接收在误差信号E0上的逻辑1脉冲，则计数器11引起一增量，这样如果检测到错误0则由计数器11所保持的数字被增加1。同样地，如果限制平衡计数器11接收在误差信号E1上的逻辑1脉冲，则计数器引起一减量，这样如果检测到错误1则由计数器所保持的数字被减少1。因此，如果在操作期间检测到比错误1更多的错误0则计数器将趋向于增加。

来自解码器和误差检测器5的误差信号E0和E1被传递到逻辑OR门16，因此当检测到误差时其输出为高，否则为低。第一逻辑AND门17接收来自OR门16的输出及来自表示计数最高有效位M的限制平衡计数器的输出。第二个逻辑AND门18接收来自OR门16的输出以及来自表示计数最高有效位M的限制平衡计数器的求反输出，所述求反由位于AND门18输入处的逻辑NOT门19来执行。

AND门17、18的输出与时钟信号C一道被限制水平计数器14接收。来自所述第一AND门17的高输出导致限制水平计数器递增，而来自所述第二AND门18的高输出导致限制水平计数器14递减。因此如果M是“1”且检测到错误0或错误1则限制水平计数器14递增，而如果M是“0”且检测到误差则限制水平计数器递减。

如果限制平衡计数器11的计数大于或等于2048，则最高有效位M将为1。因此，如果错误0或错误1被检测到，则限制水平计数，且因此电压V将增加。如果存在其中检测到比错误0多的错误1(指示限制电压太高)的阶段，则限制平衡计数器11的计数将减少，但是当最大有效位M维持“1”时限制水平计数器将继续增加。一旦限制平衡计数器11的计数已经减少到2048以下时最大有效位M将为“0”且任何被检测到的误差将导致限制水平计数器14减少限制水平。限制电压将因此向更接近于最佳限制电压(在此错误1的数量和错误0的数量处于最小值且大致彼此相等)移动。

一种实施数字模拟转换器15的方法是使用占空度取决于计数而变化的经脉冲编码调制的信号，并且对这个信号进行低通滤波以产生电压V。通过使用场可编程门阵列，这样的设备可以容易被实施且提供适当的数字到模拟的转换。

如果例如由复位判定装置9(被示于图2)检测到系统故障，则复位信号R被发送到限制平衡计数器11以及限制水平计数器14两者上。因此如果出现故障如丢失输入信号、在数据恢复装置4中出现锁相环路误差、帧失调等，则限制阈值电压被复位。当复位判定装置9判定限制电压应该被复位时(如上参考图2所说明)，这样的复位信号被发送。

上述系统能够在启动光学信号接收电路时快速建立处于或接近最佳值的限制阈值电压。如果限制阈值电压不再足够接近于最佳水平，则所述系统能够在操作期间动态地改变限制阈值电压。

正如将理解到的，可以对上述系统进行各种修改而不偏离本发明的实质。

所述系统可以利用更精密的搜索方法来搜索最佳限制阈值电压。例如，所述系统可以采用Newton-Raphson方法，以为了将概念性的误差-限制电压曲线最小化，在这种情况下所述系统将确定在相对小的限制电压变化下错误0与错误1的比率，且然后获得相对于限制电压那个比率的变化率指示，以及变化率的变化率。

如果限制水平计数器14的初始设定产生远远不同于最佳电压的限制阈值电压，则存在限制平衡计算器将上溢的可能性，因此在限制电压已经达到最佳电压之前对最大有效位M求反且反转限制电压的变化方向。存在被示例的系统可以被改变以降低那种情况发生机会的几种方法。限制平衡计数器11的大小可以从12位计数器增加至，比如说，16位计数器，或限制平衡计数器11可以防止上溢。

存在商业上可买得到的集成电路，所述集成电路执行FEC算法且为每个被校正的误差(不区分错误1和错误0)输出高位脉冲，并且输出错误1到错误0的平衡指示。在一个利用这样电路的本发明实施例中，这些信号由场可编程门进行处理，所述场可编程门阵列通过以VHDL(采用IEEE标准)或一些其它高级人工语言(例如Verilog)对它进行规定而加以设计。由于指示给定误差的输出由OR门16来表示且指示误差平衡的输出由限制平衡计数器11的最高有效位M信号来表示，因此图3中的电路完全与这种商业上可买得到的芯片兼容。商业上可买得到的芯片的平衡计数器是一个没有上溢或下溢的计数器，即是一个其值从其最大值递增到其最小值以及反之亦然的计数器。将会饱和，即不增加超出其最大值或减少至低于其最小值的计数器将是优选的，但是通过使平衡计数器足够大可避免下溢或上溢的问题；方便地商业上可买得到芯片的计数器的大小可进行编程。

通过将误差信号E0直接馈给到第一AND门17的输入上且将误差信号E1直接馈给到第二AND门18的输入上而去除OR门16及到AND门17、18的对应输入，图3的实施例当然还可以操作。这一效果将是减少限制电压过冲(overshooting)最佳水平的效应。例如，考虑到这样的情况，即限制平衡计数器11的最高有效位M等于零(指示检测到比错误0多的错误1)且然后限制阈值电压变得更加低于最佳限制阈值水平(导致检测到比错误1更多的错误0)。当限制平衡计数器正在向2048增加(且M因此仍然等于0)时，在检测到误差时限制阈值电压将被进一步减少(即进一步远离最佳值)。然而，对于如此所修改的电路，当检测到错误1(当限制阈值电压进一步减少到低于最佳水平时其将愈加变得不太可能)时，限制阈值电压将仅是进一步被减少。因此，过冲最佳阈值限制水平的趋势得到降低。

如上所提到的，在启动或复位时，限制电压被初始地设定到一适合的水平。虽然限制水平可被设定成中间值，但是被连接到数字模拟转换器15输出上的缓冲器装置(未示出)可被这样加以设置，以便于从半个最小值到最大值的限制水平对应于小于进入信号的半个最小值到最大值的限制电压。进入信号中可归因于表示逻辑1的信号的噪声远大于逻辑0中的噪声。因此最佳的限制电压通常处于信号谷到峰的30％和50％之间。

尽管被检测的误差率非常低，但是所述系统还可被设置成搜寻更佳的限制电压。当信号质量高时，所述系统可错误地将限制电压维持在一基本上恒定的电压，所述恒定电压相对地被远离理论的最佳电压。虽然当传输为高质量时客户可接收无误差的数据，但是如果传输质量忽然下降，超出必要的更多误差可能需要校正(在更差的情况下导致如此多的误差，以致于一部分还未被检测到便通过)。因此所述系统可以被设置成预先取得如下的情形。在低误差检测的阶段期间(即所接收的数据基本上无误差)，限制电压被降低以致于误差率最终上升到预先设定的阈值，其仍然足够低以致于客户数据没有误差。然后限制电压从那个第一电压开始增加到第二电压，在此时误差率再次达到预先设定的阈值。然后最佳的限制电压被设定在对应于误差率阈值、处于所述第一和第二电压中间的电压。因此，由此所设定的限制电压应该更接近于最佳限制电压，以便于即使传输突然恶化，但是可以维持高的性能。

所使用的FEC算法允当相对大的数据包(帧)。因此每个操作周期内可能存在不只一个被检测的误差。在那种情况下，在所述包结束后，一系列定时脉冲可从组合的解码器和误差检测器中输出，脉冲的数量对应于所检测的误差数量。当然，该时钟脉冲处于一个足够高的频率，以便于在下一个操作周期之前完成限制阈值电压的变化。进一步地虽然本发明就利用一单个限制阈值水平用于对二进制信号(即具有两个逻辑状态的信号)进行限制的方法和装置已经加以说明，应当理解：本发明还可以被应用于利用多水平的被接收信号来设定两个或多个阈值水平的系统。

Claims (25)

1.一种对被调制的输入信号进行限制的方法包括：产生至少一个限制阈值水平；将所述输入信号的量值与所述至少一个阈值水平进行比较以产生一对应的被限制信号，如果所述输入信号大于所述阈值水平则所述被限制信号具有第一量值以及如果所述输入信号小于所述阈值水平则所述被限制信号具有第二量值；检测被限制信号中的误差并产生一对应的误差信号；以及响应于所述误差信号设定所述阈值水平。

2.根据权利要求1的方法，其中所述被调制的输入信号包括源数据和误差检测信息两者。

3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中所述误差信号包括有关被检测误差的类型的信息。

4.根据任一前述权利要求的方法，其中所述误差信号包括有关被检测的误差率的信息。

5.根据任何前述权利要求的方法，其中所述误差信号表示为(a)被错误地限制为逻辑“1”的逻辑“0”以及(b)被错误地限制为逻辑“0”的逻辑“1”。

6.根据权利要求5所述的方法，包括：如果逻辑“0”被错误地限制为逻辑“1”则升高限制阈值水平且如果逻辑“1”被错误地限制为逻辑“0”则降低限制阈值水平。

7.根据权利要求6所述的方法，包括：确定所述误差信号指示是存在被错误地限制为逻辑“1”的逻辑“0”的优势还是存在被错误地限制为逻辑“0”的逻辑“1”的优势，以及作为响应，如果所述优势为被错误地限制为逻辑“1”的逻辑“0”，则升高限制阈值水平，以及如果所述优势为被错误地限制为逻辑“0”的逻辑“1”，则降低限制阈值水平。

8.根据任一前述权利要求的方法，其中所述方法包括这样的步骤：从所述被限制的信号中提取源数据、检测误差、以及校正那些误差。

9.根据任何前述权利要求的方法，其中所述检测被限制信号中的误差的步骤利用了前向误差校正算法。

10.根据任一前述权利要求的方法，其中所述方法包括这样的步骤，即在其中误差校正之后误差率基本上为零的阶段期间，搜索一更佳的限制阈值水平。

11.根据任一前述权利要求的方法，包括通过以下方法搜索更佳的限制阈值水平的步骤：将限制阈值水平从其中被检测的误差率相对低的第一水平变化(a)到比所述第一水平高的第二水平，在所述第二水平被检测的误差率是比所述相对低的比率高的某特定比率，以及变化(b)到比所述第一水平低的第三水平，在所述第三水平被检测的误差率是比所述相对低的比率高的某特定比率；以及然后将限制水平改变到介于所述第二和第三水平之间根据这些水平而计算出的一个水平。

12.用于对被调制的输入信号进行限制的装置，包括：用于产生至少一个限制阈值水平的限制阈值产生器；一个用于将所述输入信号的量值与所述至少一个阈值水平相比较以产生对应的被限制信号的信号限制器，如果所述输入信号大于所述阈值水平则所述被限制信号具有第一量值，以及如果所述输入信号小于所述阈值水平则所述被限制信号具有第二量值；一个用于检测被限制信号中的误差并且产生对应的误差信号的误差检测器；以及响应所述误差信号用于设定阈值水平的装置。

13.根据权利要求12的装置，其中所述误差检测器被设置成：在误差信号中包括有关被检测的误差类型的信息。

14.根据权利要求12或权利要求13的装置，其中所述误差检测器被设置成：在误差信号中包括有关被检测的误差率的信息。

15.根据权利要求12至14中任何一项的装置，其中所述误差检测器被设置成：指示在误差信号中(a)被错误地限制为逻辑“1”的逻辑“0”以及(b)被错误地限制为逻辑“0”的逻辑“1”。

16.根据权利要求15的装置，其中所述限制阈值产生器被设置成：如果逻辑“0”被错误地限制为逻辑“1”则升高限制阈值水平以及如果逻辑“1”被错误地限制为逻辑“0”则降低限制阈值水平。

17.根据权利要求15的装置，其中所述限制阈值产生器被设置成确定：所述误差指示是存在被错误地限制为逻辑“1”的逻辑“0”优势还是存在被错误地限制为逻辑“ 0”的逻辑“1”优势，以及作为响应，如果所述优势为被错误地限制为逻辑“1”的逻辑“0”，则升高限制阈值水平，以及如果所述优势为被错误地限制为逻辑“0”的逻辑“1”，则降低限制阈值水平。

18.根据权利要求17的装置，其中所述限制阈值水平产生器包括一优势计数器，所述优势计数器被设置成响应于所述误差类型中的一个递增且响应于另一误差类型递减，从而在使用时提供哪个类型处于优势的量度。

19.根据权利要求12至18中任何一项的装置，其中所述限制阈值水平产生器包括一个被设置成其值响应于误差信号可被调节的限制阈值计数器，以及一个响应于所述计数器的所述值且被设置成提供限制阈值水平的数字模拟转换器。

20.根据权利要求18和权利要求19一道的装置，其被这样加以设置，以便于如优势计数器所指示，若所述误差类型中的一个处于优势则限制阈值计数器递增，以及若另一个处于优势则递减。

21.根据权利要求20的装置，其被这样加以设置，以便于只要当所述误差类型中的一个或另一个出现时限制阈值水平计数器便递增或递减。

22.根据权利要求12至21中任何一项的装置，其中所述误差检测器包括用于校正被检测误差的误差校正器。

23.根据权利要求12至22中任何一项的装置，其中所述误差检测器被设置成应用前向误差校正算法。

24.根据权利要求12至23中任何一项的装置被设置成：在其中误差校正之后误差率基本上为零的阶段期间，搜索一更佳的限制阈值水平。

25.根据权利要求12至24中任何一项的装置被设置成(i)将限制阈值水平从其中被检测的误差率相对低的第一水平变化(a)到比所述第一水平高的第二水平，在所述第二水平被检测的误差率是比所述相对低的比率高的某特定比率，以及变化(b)到比所述第一水平低的第三水平，在所述第三水平被检测的误差率是比所述相对低的比率高的某特定比率；以及然后(ii)将限制水平改变到介于所述第二和第三水平之间根据这些水平而计算出的一个水平。