CN1655483B - 具有连续时间滤波器和决策反馈均衡器的光通信接收机和通信系统 - Google Patents

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Abstract

一种通信系统，包括一个发射机，通过通信介质发射一个信号，和一个接收机与所述通信介质耦合以接收所述传输信号，所述接收机包括一个连续时间滤波器，所述滤波器具有一个可调节带宽以线性均衡所述传输信息信号作为所述可调节带宽的函数，一个与所述连续时间滤波器耦合的决策反馈均衡器以减小所述滤波信号的码间干扰。

Description

具有连续时间滤波器和决策反馈均衡器的光通信接收机和通信系统
作为优先权基础的在先申请 
本发明的提出基于以下在先美国申请： 
1.“连续时间滤波器-用于光信道均衡的决策反馈均衡器”，临时申请号60/531,403，申请日2003年12月19日； 
2.“高速运用的决策反馈均衡器和时钟数据恢复电路”，临时申请号60/531,402，申请日2003年12月19日； 
3.“利用时钟和数据恢复相位调整设置决策反馈均衡器的环路延迟”，临时申请号60/530,968，申请日2003年12月19日。 
技术领域
本发明涉及光通讯设备和系统，更具体地说，涉及一种连续时间滤波器-用于光信道均衡的决策反馈均衡器，及其光通讯系统。 
背景技术
传统的通信系统以一个给定的速度在通信介质如光纤、电缆或双绞线中从数据发射机向数据接收机传输数据信号，当通信介质的频率响应的非平坦程度超过传递传输信号的带宽时，增强电信服务的较高的数据传输速度可能引起码间干扰(ISI)。 
例如，在光通信系统中，用高数据速度或用于长信道长度，由光传播速度的变化作为波长和传播轴的函数带来的色差和偏振模式弥散现象可能产生高度严重的码间干扰现象。这些典型的纤维光电缆的带宽限制趋向于扩散传播脉冲，如果扩散脉冲的宽度超过一个码元区间，可能发生与相邻脉冲交迭，并可能限制通信系统的可完成误码率。 
发明内容
一方面，本发明一种通信设备，包括一个具有线性均衡输入数据信号的可调节带宽的连续时间滤波器，本发明一种通信设备还进一步包括一个与所述连续时间滤波器耦合以减小滤波输入数据信号码间干扰的决策反馈均衡器。 
另一方面，本发明一种通信系统，包括一个通过通信介质发射一个信息信号的发射机和一个与所述通信介质耦合以接收所述传输信息信号的接收机，根据本发明的所述接收机一个连续时间滤波器，该滤波器具有一个可调节带宽，该带宽线性均衡传输信息信号作为其函数，本发明的所述接收机还进一步包括一个决策反馈均衡器，该均衡器与所述连续时间滤波器耦合以减小所述滤波信息信号的码间干扰。 
根据本发明的一种光通信接收机，包括： 
一个具有可调节带宽的连续时间滤波器，其中所述连续时间滤波器减小输入数据信号的信道感应失真，其中所述连续时间滤波器生成一个滤波输入数据信号； 
一个决策反馈均衡器，与所述连续时间滤波器耦合，以减小所述滤波输入数据信号的码间干扰。 
作为进一步的改进，该设备还进一步包括一个带宽控制器，该控制器与所述决策反馈均衡器完全同步，通过减去量化的软决策输出生成一个带宽错误信号，通过所述带宽错误信号平方并累积生成一个和平方带宽错误信号，采用优化算法生成一个控制信号调节所述连续时间滤波器的带宽，以减少所述滤波输入数据信号的码间干扰。 
作为进一步的改进，所述连续时间滤波器包括至少一个级联低通滤波器。 
作为进一步的改进，每一个所述至少一个低通滤波器包括一对差异晶体管，该晶体管具有与其输出耦合的电容负载，以调节所述低通滤波器的带宽。 
作为进一步的改进，所述决策反馈均衡器包括一个加法器，该加法器通过将一个均衡反馈信号与所述滤波输入数据信号合成生成一个合成信号，以减小所述滤波输入数据信号的码间干扰。 
作为进一步的改进，所述带宽控制器包括： 
一个数模转换器，与所述加法器耦合，将所述输入信号数字化； 
一个数字限制器，耦合到接收来自所述数模转换器的所述数字化输入信号，以从所述数字化输入信号生成一个二进制信号； 
一个合成器，从所述二进制信号中减去所述数字化合成信号，以生成一个带宽错误信号。 
根据本发明的一种通信系统，包括： 
一个通过通信介质发射一个信息信号的发射机； 
一个与所述通信介质耦合以接收所述传输信息信号的接收机，其中所述接收机包括： 
一个具有一个可调节带宽连续时间滤波器，其中，所述连续时间滤波器减小接收信息信号的信道感应失真作为所述可调节带宽的函数，所述连续时间滤波器生成一个滤波信息信号； 
一个决策反馈均衡器，与所述连续时间滤波器耦合，以减小所述滤波信息信号的码间干扰。 
作为进一步的改进，该系统还进一步包括一个带宽控制器，该控制器与所述决策反馈均衡器完全同步，通过减去量化的软决策输出生成一个带宽错误信号，通过所述带宽错误信号平方并累积生成一个和平方带宽错误信号，采用优化算法生成一个控制信号调节所述连续时间滤波器的带宽，以减少所述滤波输入数据信号的码间干扰。 
作为进一步的改进，所述连续时间滤波器包括至少一个级联低通滤波器。 
作为进一步的改进，每一个所述至少一个低通滤波器包括一对差异晶体管，该晶体管具有与其输出耦合的电容负载，以调节所述低通滤波器的带宽。 
作为进一步的改进，所述决策反馈均衡器包括一个加法器，该加法器通过将一个均衡反馈信号与所述滤波信息信号合成生成一个合成信号，以减小所述滤波输入数据信号的码间干扰。 
作为进一步的改进，所述带宽控制器包括： 
一个数模转换器，与所述加法器耦合，将所述输入信号数字化； 
一个数字限制器，耦合到接收来自所述数模转换器的所述数字化输入信号， 以从所述数字化输入信号生成一个二进制信号； 
一个合成器，从所述二进制信号中减去所述数字化合成信号，以生成一个带宽错误信号。 
作为进一步的改进，所述接收机还进一步包括一个光检波器，以转换所述接收信息信号为一个电信号。 
根据本发明的一种通信系统，包括： 
在通信介质中传输一个信息信号的传输装置； 
与所述通信介质耦合以接收所述传输信息信号的接收装置，其中所述接收装置包括： 
用于对所述接收信息信号进行滤波的滤波装置； 
用于调节所述滤波装置的带宽以减小所述接收信息信号的信道感应失真的带宽控制装置； 
与所述滤波装置耦合减小滤波信息信号的码间干扰的均衡装置。 
根据本发明的一种传播信息信号的方法，包括： 
利用一个第一滤波器带宽对一个信息信号的第一码元进行滤波， 
均衡所述滤波信息信号； 
由至少所述均衡信号生成一个带宽错误信号； 
用第二滤波器带宽对所述信息信号的第二码元进行滤波。 
根据本发明的一种光通信接收机，包括： 
一个连续时间滤波器具有至少一个级联低通滤波器，每一个所述级联低通滤波器具有一个可调节的带宽，其中所述连续时间滤波器减小输入数据信号的信道感应失真，其中所述连续时间滤波器生成一个滤波输入数据信号； 
一个与所述连续时间滤波器耦合以减少所述滤波输入数据信号的码间干扰的决策反馈均衡器。 
作为进一步的改进，该接收机还进一步包括一个带宽控制器，该控制器评估所述连续时间滤波器的带宽错误并生成至少一个控制信号调节所述至少一个级联低通滤波器的带宽，以减少所述带宽错误。 
作为进一步的改进，每一个所述至少一个低通滤波器包括一对差异晶体管， 该晶体管具有与其输出耦合的电容负载，以调节所述低通滤波器的带宽。 
作为进一步的改进，所述决策反馈均衡器包括一个加法器，该加法器将一个均衡反馈信号与所述滤波输入信号合成，以减小所述滤波输入数据信号的码间干扰。 
作为进一步的改进，所述带宽控制器包括： 
一个数模转换器，与所述加法器耦合，将所述输入信号数字化； 
一个数字限制器，耦合到接收来自所述数模转换器的所述数字化输入信号，以从所述数字化输入信号生成一个二进制信号； 
一个合成器，从所述二进制信号中减去所述数字化合成信号，以生成一个带宽错误信号。 
附图说明
下面，将结合附图和实施例对本发明作进一步说明，附图中： 
图1是光通信系统一个实施例的简化框图； 
图2是决策反馈均衡器一个实施例的简化框图； 
图3是与图2所示的决策反馈均衡器集成的馈送均衡器一个实施例的简化框图； 
图4是根据本发明的一个典型实施例，具有与图2所示的决策反馈均衡器集成的连续时间滤波器的接收机的简化框图； 
图5是根据本发明的一个典型实施例，图4所示的接收机的简化框图，其中所述连续时间滤波器包括一个或多个带有可调节滤波器带宽的级联低通滤波器； 
图6是根据本发明的一个典型实施例，图5所示低通滤波器的简化电路图； 
图7是根据本发明的一个典型实施例，一个具有连续时间滤波器与决策反馈均衡器和带宽控制器集成以控制所述连续时间滤波器的带宽的接收机的另一 个简化框图。 
根据常识，图中示出的各种特征是不按比例的。相反，为表示清晰，这些特征的尺寸可任意伸长和缩短。此外，同样的参考数字指向同样的特征贯穿整个说明书和附图。 
具体实施方式
如图1所示，本发明的一些实施例提供一个用于通信系统100并带有信道均衡的高速接收机，在一个实施例中，该通信系统100包括一个具有光发射机120的光通信系统，该光发射机120将一个电信号转换成一个光信号，以便通过光纤网络130传输到光接收机110，本实施例中，所述光接收机将接收的光信号转换成电信号。本技术领域的技术人员将意识到本发明不限于光通信系统，也不限于单个光发射机和接收机，实际上，实际使用的光通信系统可以有一个或多个光发射机和一个或多个光接收机。 
图示光发射机120包括一个或多个与光电转换器175耦合的增益级170，本实施例中所述增益级放大所述输入数据信号，所述放大数据信号依次激励所述光电转换器175，在一个实施例中，一个模拟数据源提供一个模拟数据信号，该信号调节所述光电转换器175的输出。在其他实施例中，可以采用基带数字调节或频率调节。 
增益级170可以有多级，可以接收一个或多个控制信号，以控制各种不同的光电转换器的输出参数，例如，所述光电转换器可以是一个发光二极管，一个表面发射激光器或一个边发射激光器，其发射速度达每秒10Gb(Gbps)或更高。 
图示接收机包括一个光检波器135，感应电阻140，一个或多个放大器150、 一个时钟数据恢复电路160和一个均衡器165，光检波器135可以是任何现有的检波器，这种现有的检波器将输入光信号转换为相应的可以电子监控的电输出信号。 
操作中，当发射的光束到达光检波器135的光接收表面，即生成电子孔对，一个加在光检波器两端的偏置电压生成一个具有强度与到达光强度成比例的电流。在一个实施例中，该电流流经感应电阻140生成一个电压。 
一个或多个与所述感应电阻耦合的放大器150放大所述感应电压信号，所述放大电压信号激励一个时钟数据恢复电路160，该电路从所述放大电压信号提取一个时钟，并恢复所述传输数据。另外，典型的高速接收机可以包括一个自适应的均衡器165，例如，一个恢复或减小接收光数据的信道感应失真的决策反馈均衡器。 
决策反馈均衡技术利用反馈从已检测到的码元中删除当前码元干扰。实际上，决策反馈均衡利用当前码元的已知值在当前码元中通过以适当的权重减去前面检测到的码元值去决定和删除由一个或多个前码提供的码间干扰。 
例如，图2是一个传统单抽头决策反馈均衡器200的简化框图，其中一个加法器210将输入数据220与反馈信号230合成，脉冲限幅器240转换加法器的输出(软决策)成为一个二进制信号，然后触发器250从所述二进制信号恢复所述数据以响应提取时钟260。 
在图示实施例中，一个乘法器270以一个均衡系数(g1)测量所述恢复数据，生成反馈信号230，然后该反馈信号与输入信号合成，均衡系数值由输入数据的码间干扰水平决定，典型地，均衡系数(通常为负数)的绝对值随码间干扰的增加而增加，在一个实施例中，一个实时优化环路(未示出)，例如一个最小均方优化环路，监控输入信号的误码率并调节均衡系数值以响应误码率的变 化。 
然后，加法器210将均衡反馈信号230(取负数)与输入数据220合成，并从当前码元中减去按比例量的前码元，以减小或消除信道感应失真如码间干扰。 
但是，决策反馈均衡器不可能有效地补偿先驱码间干扰，如在当前码元之后被传输的码元引起的干扰。如图3所示，当前接收机300通常包括一个前馈滤波器310和一个决策反馈均衡器320，以充分补偿下冲和过冲干扰。 
本实施例的馈送滤波器包括一个带有可调节抽头系数C1-Cn多抽头前馈均衡器，在图示实施例中，抽头间时间延迟可以与码元时间一样长，此时的均衡器称为码宽均衡器，不过，典型的均衡器是一个微小空间均衡器，它具有一个在临近抽头间的时间延迟，该时间延迟小于所述码元时间以避免混淆。前馈均衡器的总延迟被典型选取大于或等于所述下冲延迟扩散。 
图3中的n个抽头均衡器包括n个乘法器330(a)-330(n)和n-1个延迟组件340(a)-340(n-1)，每个延迟组件延迟相应的输入信号约半个码元期间，在本实施例中，乘法器330(a)-330(n)分别以均衡系数C1至Cn乘以输入数据信号和延迟信号350(a)-350(n-1)，然后加法器360合成乘法器330(a)-330(n)的馈送信号，因此前馈均衡器按比例从当前码元中减去前码元的模型，以减少或消除信道感应下冲码间干扰。 
前馈均衡器的输出与决策反馈均衡器的反馈信号230合成，决策反馈均衡器320运行以减小或消除如前述附图2中过冲码间干扰。 
前馈均衡器和决策反馈均衡器都是带有自适应系数的有限脉冲响应滤波器，其自适应系数由适应电路如最小均方计算电路(未示出)进行调节。在图示实施例中，前馈均衡器和决策反馈均衡器的均衡系数适应一个滤波器响应，该响应与信道匹配以减小感应失真。 
本技术领域的技术人员会意识到，前馈均衡器和决策反馈均衡器可以各自具有任意数量的抽头。最适宜的的抽头数是对应于信号传输中产生的一定的脉冲加宽(失真水平)的数量。实际上，高水平的码间干扰能够通过增加前馈均衡器和/或决策反馈均衡器的抽头数量(即长度)得到补偿。 
不过，与决策反馈均衡器乘法器比较，馈送乘法器330(1)-330(n)消耗相当大的死区和功率，例如，决策反馈乘法器由具有一个高或低数值(即对于不同实施取1或负1)的二进制信号，因此，操作中，决策反馈乘法器的输出是简单均衡系数或该系数的负值。作为对比，馈送均衡器乘法器330(1)-330(n)通过输入延迟模拟电压信号增加均衡系数C1至Cn，因此馈送乘法器比响应反馈均衡器乘法器要求更大的处理能力。 
因此，平衡的接收机设计典型包括一个前馈滤波器的处理复杂性和接收机的灵敏性之间的折中，另外，前馈滤波器延迟组件340(a)-340(n-1)可以以动态抽样和控制寄存器方式被实施。然而，利用动态寄存器实施典型要求另外的时钟恢复电路产生n-1个提取时钟信号，该信号可以用于对延迟组件340(a)-340(n-1)进行计时。因此，为了容易实施，延迟元件常常包括一系列级联缓冲级，以提供需要的延迟。 
另一方面，整个级联缓冲级的延迟绝对值随制造方法、操作温度和供应电压的变化而变化，另外，对高速运用的高速缓冲级显著增加了接收机的成本和死区，例如，用互补金属氧化物半导体(CMOS)方法制造的高速接收机元件包括分路峰值电感负载，以对缓冲器输入解调寄生电容负载，并增加设备带宽。 
另一方面，螺旋电感线圈是相对较大的设备，并耗用相当多的死区提高了接收机成本和尺寸，另外，每一个缓冲器都产生必须被决策反馈均衡器补偿的码间干扰。 
这个问题被典型要求提供期望延迟的相对大量的缓冲器进一步复杂化。例如，在一个每秒10Gb系统中，每一个半期延迟元件将提供大约50微微秒的延迟，该延迟典型要求三个或更多级联缓冲器，每个缓冲器具有约15到20微微秒的最大延迟。因此，一个五抽头每秒10Gb的前馈均衡器典型需要约十二个级联高速缓冲器。 
如上所述问题，根据本发明一个实施例构造的接收机400，可以包括一个可编程的连续时间滤波器410，与决策反馈均衡器420耦合补偿如图4所示输入信号信道感应失真。在图示实施例中，可编程连续时间滤波器410是一个补偿输入信号过冲失真的自适应均衡器，另外，连续时间滤波器410可以用于对输入信号进行预失真处理以优化决策反馈均衡器的性能，在本实施例中，带宽控制器430调节连续时间滤波器410的带宽，以调节连续时间滤波器的频率响应接近通信信道频率响应的至少一部分的倒数。 
图5是根据本发明的一个实施例，具有一个集成连续时间滤波器410和决策反馈均衡器420的高速接收机500的简化框图，在本实施例中，可编程连续时间滤波器410包括一个或多个级联低通滤波器520(a-n)，其中，第一低通滤波器(如520(a))的输出与下一级低通滤波器(如520(b))耦合。 
在一个实施例中，每一个低通滤波器可以具有近似相同的频率响应，本实施例中，带宽控制器430生成一个公共的控制信号430(a)，该信号调节每一个低通滤波器520(a-n)的带宽以减小过冲码间干扰程度。 
但是，本技术领域的技术人员可以理解，连续时间滤波器的低通滤波器520(a-n)不需要具有相同的频率响应，相反，每一个单独的滤波器的频率响应可以是唯一的和特别运用而优化的。另外，单独的滤波器520(a-n)不需要用一个公共的控制信号激励，相反，一个实时闭环优化器，如最小均方优化器可以 单独调节个别滤波器的带宽，以补偿信道感应失真。 
在一个实施例中，低通滤波器包括一个带有可变电容负载的缓冲级，该负载用于调节所述缓冲级的带宽，例如，图6是对输入数据信号进行滤波的单级高速缓冲器600的简化框图，本实施例中，一对差异感应负载晶体管，例如，NMOS场效应管M1和M2，在一个正电压源VDD和一个偏压电流源I1之间耦合。作为进一步改进，利用感应负载L1和L2调出寄存电容加载在缓冲器的输入上，并增加缓冲器的带宽。 
本技术领域的技术人员可以理解，本发明可以等价运用于单端或差异实施，本技术领域的技术人员将进一步意识到，运用在所述连续时间滤波器的低通滤波器的晶体管可以是同一尺寸，也可以不是同一尺寸。不过，元件尺寸的一致性减小加工、偏置量和温度变化对所述连续时间滤波器的影响。 
操作中，当激励场效应管M1的信号为高电平而激励场效应管M1的信号为低电平低时，缓冲级600的NMOS场效应管M1和M2由补偿差异输入信号激励，本实施例中，可变电容C1和C2分别耦合到晶体管M1和M2的输出，可变电容C1和C2的值可以调节以补偿输入信号的下冲失真或对输入信号进行预失真处理以优化决策反馈均衡器的性能。另一方面，减小低通滤波器的带宽可能在连续时间滤波器的输出信号中产生码间干扰，这样就需要由决策反馈均衡进行补偿。 
图7是一个典型带宽控制器430与图5中连续时间滤波器410和决策反馈均衡器420集成的简化框图。在本实施例中，一个模数转换器710通过决策反馈均衡器加法器210将模拟软决策信号输出转换成一个数字信号，在一个实施例中，模数转换器以相对低的比率对模拟软决策进行抽样，响应低速参考时钟，所述低速参考时钟720可以是一个由稳定振荡源(例如水晶)生成的低频信号。 
在一个实施例中，一个延迟锁定电路(未示出)可以用于对齐所述低速参考时钟720的跳变沿与时钟260的跳变沿，时钟260对决策反馈均衡器触发器250进行记时以保证带宽控制器430与决策反馈均衡器完全同步。美国专利申请“高频二进制相位检波器”公开了一个适合于将参考时钟720和时钟260进行同步的延迟锁定电路，临时申请号为60/531,095，申请日2003年12月19日中被公开，结合参考该公开申请。 
在本实施例中，一个数字限制器730通过模数转换器710与一个阈值比较量化的软决策输出，并生成一个二进制信号(如1或负1)，当量化信号小于所述阈值时，所述二进制信号为低值，当量化信号大于所述阈值时，所述二进制信号为高值。一个合成器740，通过减去量化的软决策710(a)输出生成一个带宽错误信号740(a)，所述软决策710(a)由带有数字限制器输出的二进制信号730(a)的模数转换器输出。 
在一些实施例中，带宽错误信号740(a)平方并累积生成一个和平方带宽错误信号，在本实施例中，一种优化算法可以减小和平方带宽错误信号的值作为所述连续时间滤波器410的低通滤波器的带宽的函数，例如，如果和平方错误减小以响应连续时间滤波器带宽的减小，一个进一步减小连续时间滤波器的带宽的控制信号被生成。否则连续时间滤波器的带宽被增加，结合如上图5的讨论，带宽控制器430将生成至少一个控制信号，该控制信号控制所述连续时间滤波器410的带宽。 
本技术领域的技术人员可以理解，所述连续时间滤波器和决策反馈均衡器可以分别具有任意量的抽头，最适宜的抽头数是对应于信号传输中产生的一定的脉冲加宽(失真水平)的数量。实际上，高水平的码间干扰能够通过增加连续时间滤波器和/或决策反馈均衡器的抽头数量(即长度)得到补偿。 
参见图5，在连续时间滤波器中增加低通滤波器的数量增加了增益水平，并通过降低滤波器滚降作为频率的函数来改善滤波器的频率响应，从而减小下冲干扰水平。不过，在增加滤波器数量的同时，在连续时间滤波器输出中生成的相应码间干扰水平的增加也减小了连续时间滤波器的带宽。 
因此，接收机设计实施在抑制下冲干扰和应当被所述决策反馈均衡器删除的过冲干扰生成之间包含一个折中。在一个实施例中，高速接收机包括一个具有与一个二抽头决策反馈均衡器集成的六个低通滤波器组件的连续时间滤波器，不过，本发明不限于特别的滤波器长度，相反，本发明可以用任何数量的低通滤波器和可能为满足特别的运用要求的滤波器抽头来实现。 
本技术领域的普通技术人员将可以理解，本发明可以不脱离其精神实质而以其他的形式得到实施，因此，本发明在各个方面的阐述是示例性的而不是限制性的，本发明的范围由附带的权利要求表示，所有含义和等价范围的变化都被认为包含在本发明中。 

Claims (6)

1.一种光通信接收机，包括：
一个具有可调节带宽的连续时间滤波器，其中所述连续时间滤波器减小输入数据信号的信道感应失真，所述连续时间滤波器生成一个滤波输入数据信号；
一个决策反馈均衡器，与所述连续时间滤波器耦合，以减小所述滤波输入数据信号的码间干扰；
一个带宽控制器，该控制器与所述决策反馈均衡器完全同步，通过减去量化的软决策输出生成一个带宽错误信号，通过所述带宽错误信号平方并累积生成一个和平方带宽错误信号，采用优化算法生成一个控制信号调节所述连续时间滤波器的带宽，以减少所述滤波输入数据信号的码间干扰。
2.根据权利要求1所述的光通信接收机，其特征在于：所述连续时间滤波器包括至少一个级联低通滤波器。
3.根据权利要求2所述的光通信接收机，其特征在于：每一个所述至少一个低通滤波器包括一对差异晶体管，该晶体管具有与其输出耦合的电容负载，以调节所述低通滤波器的带宽。
4.一种通信系统，包括：
一个通过通信介质发射一个信息信号的发射机；
一个与所述通信介质耦合以接收所述信息信号的接收机，其中所述接收机包括：
一个具有一个可调节带宽的连续时间滤波器，其中，所述连续时间滤波器减小接收信息信号的信道感应失真，所述连续时间滤波器生成一个滤波信息信号；
一个决策反馈均衡器，与所述连续时间滤波器耦合，以减小所述滤波信息信号的码间干扰；
一个带宽控制器，该控制器与所述决策反馈均衡器完全同步，通过减去量化的软决策输出生成一个带宽错误信号，通过所述带宽错误信号平方并累积生 成一个和平方带宽错误信号，采用优化算法生成一个控制信号调节所述连续时间滤波器的带宽，以减少所述滤波输入数据信号的码间干扰。
5.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于：所述连续时间滤波器包括至少一个级联低通滤波器。
6.一种光通信接收机，包括：
一个连续时间滤波器具有至少一个级联低通滤波器，每一个所述级联低通滤波器具有一个可调节的带宽，其中所述连续时间滤波器减小输入数据信号的信道感应失真，其中所述连续时间滤波器生成一个滤波输入数据信号；
一个与所述连续时间滤波器耦合以减少所述滤波输入数据信号的码间干扰的决策反馈均衡器；
一个带宽控制器，该控制器与所述决策反馈均衡器完全同步，通过减去量化的软决策输出生成一个带宽错误信号，通过所述带宽错误信号平方并累积生成一个和平方带宽错误信号，采用优化算法生成至少一个控制信号调节所述至少一个级联低通滤波器的带宽，以减少所述滤波输入数据信号的码间干扰。 
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI763459B (zh) * 2021-04-23 2022-05-01 瑞昱半導體股份有限公司 交換裝置及其訊號調整方法

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7822113B2 (en) * 2003-12-19 2010-10-26 Broadcom Corporation Integrated decision feedback equalizer and clock and data recovery
US7623600B2 (en) 2004-06-02 2009-11-24 Broadcom Corporation High speed receive equalizer architecture
US7697603B1 (en) * 2004-10-18 2010-04-13 Altera Corporation Methods and apparatus for equalization in high-speed backplane data communication
US7236550B1 (en) * 2004-11-01 2007-06-26 Synopsys, Inc. Method and apparatus for tail cancellation equalization
US8111986B1 (en) 2004-12-22 2012-02-07 Clariphy Communications, Inc. Testing of transmitters for communication links by software simulation of reference channel and/or reference receiver
US7924910B2 (en) * 2005-01-04 2011-04-12 Vitesse Semiconductor Corporation Adaptive equalization with group delay
US7853149B2 (en) * 2005-03-08 2010-12-14 Clariphy Communications, Inc. Transmitter frequency peaking for optical fiber channels
EP1780914B1 (en) * 2005-10-27 2009-06-17 Alcatel Lucent Adaptive equalization of a polarization scrambled optical signal
ATE445267T1 (de) * 2005-11-21 2009-10-15 Alcatel Lucent Verfahren zur übertragung eines optischen signals und entsprechendes übertragungssystem
US8054876B2 (en) * 2005-12-13 2011-11-08 Infinera Corporation Active delay line
US8331512B2 (en) 2006-04-04 2012-12-11 Rambus Inc. Phase control block for managing multiple clock domains in systems with frequency offsets
CN101207445A (zh) * 2006-12-21 2008-06-25 华为技术有限公司 一种色散补偿方法和光纤传输系统
WO2008085299A1 (en) 2007-01-09 2008-07-17 Rambus Inc. Receiver with clock recovery circuit and adaptive sample and equalizer timing
US7983333B2 (en) * 2007-02-09 2011-07-19 Broadcom Corporation Non-linear analog decision feedback equalizer
US7869780B2 (en) * 2007-04-19 2011-01-11 Skyworks Solutions, Inc. Phase-locked loop based controller for adjusting an adaptive continuous-time filter
JP4924276B2 (ja) * 2007-08-06 2012-04-25 住友電気工業株式会社 分散等化方法、分散等化装置および光トランシーバ
US8989214B2 (en) * 2007-12-17 2015-03-24 Altera Corporation High-speed serial data signal receiver circuitry
US8170829B1 (en) * 2008-03-24 2012-05-01 Cisco Technology, Inc. Tester bundle
US7872823B2 (en) * 2009-01-12 2011-01-18 Lsi Corporation AGC loop with weighted zero forcing and LMS error sources and methods for using such
US8675724B2 (en) * 2009-10-20 2014-03-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Decision feedback equalizers and operating methods thereof
US9537578B2 (en) * 2009-12-15 2017-01-03 Multiphy Ltd. Method and system for coherent equalization of chromatic dispersion of optical signals in a fiber
US8879616B2 (en) 2011-10-31 2014-11-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Receiver with decision feedback equalizer
US8963573B2 (en) 2011-12-22 2015-02-24 Cisco Technology, Inc. Universal test system for testing electrical and optical hosts
US8842722B2 (en) 2012-08-22 2014-09-23 International Business Machines Corporation Decision feedback equalizers with high-order continuous time feedback
US9025575B2 (en) 2012-11-15 2015-05-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Antenna array calibration using traffic signals
WO2015188855A1 (en) * 2014-06-10 2015-12-17 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Optical transceiver
CN115865583A (zh) 2015-10-15 2023-03-28 拉姆伯斯公司 具有依赖符号转换的dfe抽头值的pam-4dfe架构
WO2017203324A1 (en) 2016-05-24 2017-11-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for antenna array calibration using on-board receiver
CN106301229B (zh) * 2016-08-17 2018-12-14 灿芯半导体(上海)有限公司 数据接收电路
US10496309B2 (en) * 2016-11-13 2019-12-03 Intel Corporation Input/output (I/O) loopback function for I/O signaling testing
US10972193B2 (en) 2017-09-06 2021-04-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for antenna array calibration with interference reduction
EP3704820B1 (en) 2017-10-31 2022-04-27 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Orthogonal training signals for transmission in an antenna array
WO2019167275A1 (ja) * 2018-03-02 2019-09-06 株式会社日立製作所 判定帰還型等化器およびそれを用いた受信機
US20200076510A1 (en) * 2018-08-30 2020-03-05 Oe Solutions America, Inc. Method and apparatus for designing matching network for eam for eml tosa
US20200162172A1 (en) * 2018-11-21 2020-05-21 Ciena Corporation Physical-Layer Security for Coherent Communications System
CN113779744B (zh) * 2020-06-10 2023-07-18 英业达科技有限公司 决定连续时间线性均衡器设定值之方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0808046A2 (en) * 1996-05-16 1997-11-19 Symbios Logic Inc. Digital signal processing apparatus and method
US5940441A (en) * 1996-10-29 1999-08-17 International Business Machines Corporation Integrated adaptive cable equalizer using a continuous-time filter

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179302A (en) * 1991-04-03 1993-01-12 Loral Aerospace Corp. Tunable data filter
US5671252A (en) * 1994-09-21 1997-09-23 Analog Devices, Inc. Sampled data read channel utilizing charge-coupled devices
US5774505A (en) * 1996-04-04 1998-06-30 Hewlett-Packard Company Intersymbol interference cancellation with reduced complexity
US6069522A (en) * 1997-02-03 2000-05-30 Texas Instruments Incorporated Circuitry and method for providing boost and asymmetry in a continuous-time filter
US6285709B1 (en) * 1997-10-31 2001-09-04 3 Com Corporation Error filtering in a hybrid equalizer system
US6144697A (en) * 1998-02-02 2000-11-07 Purdue Research Foundation Equalization techniques to reduce intersymbol interference
US6233107B1 (en) * 1998-03-20 2001-05-15 Seagate Technology Llc Analog self-synchronization subsystem based on peak detection and post processing in a sampled channel of digital magnetic recording
GB9916907D0 (en) * 1999-07-19 1999-09-22 Cambridge Silicon Radio Ltd Variable oscillator
US6968167B1 (en) * 1999-10-21 2005-11-22 Broadcom Corporation Adaptive radio transceiver with calibration
ATE410842T1 (de) 2000-07-21 2008-10-15 Broadcom Corp Verfahren und system zur digitalen verarbeitung von optischen datensignalen
US7054606B1 (en) * 2001-09-21 2006-05-30 Lsi Logic Corporation Digitally calibrated narrowband filter with analog channel compensation
US7353245B2 (en) * 2002-09-04 2008-04-01 Agere Systems Inc. Adaptive filter coefficient determination
US7830956B2 (en) * 2003-02-05 2010-11-09 Fujitsu Limited Method and system for processing a sampled signal
US7016406B1 (en) * 2003-04-29 2006-03-21 Scintera Networks Adaptation structure and methods for analog continuous time equalizers
US7471904B2 (en) * 2003-07-25 2008-12-30 Alcatel-Lucent Usa Inc. Method and apparatus for electronic equalization in optical communication systems
TW589785B (en) * 2003-08-01 2004-06-01 Winbond Electronics Corp Digitally controlled tuner circuit
US7302461B2 (en) * 2003-11-26 2007-11-27 Scintera Networks, Inc. Analog delay elements
US7272178B2 (en) * 2003-12-08 2007-09-18 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for controlling the bandwidth frequency of an analog filter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0808046A2 (en) * 1996-05-16 1997-11-19 Symbios Logic Inc. Digital signal processing apparatus and method
US5940441A (en) * 1996-10-29 1999-08-17 International Business Machines Corporation Integrated adaptive cable equalizer using a continuous-time filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI763459B (zh) * 2021-04-23 2022-05-01 瑞昱半導體股份有限公司 交換裝置及其訊號調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
US7522847B2 (en) 2009-04-21
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