JP5202118B2 - 通信システム、受信器、及び適応等化器 - Google Patents

Description

本発明は、通信システム、受信器、及び適応等化器に関する。特に本発明は、伝送路等における信号の劣化を補償する適応等化器に関する。

シリアル通信等の分野において、信号の伝送経路における劣化を補償する等化器が用いられている。等化器は、例えば伝送経路の振幅特性、遅延特性により生じる、伝送信号の振幅劣化、タイミング劣化を補償する回路である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２９２００４号公報

送信器から送信されたデータ信号は、送信器の出力端ではアイ開口の大きい信号であっても、伝送経路を伝播することで、受信器の入力端ではアイ開口の狭い信号になる場合がある。例えば、伝送経路がローパスフィルタ特性を有する場合、高周波の成分ほど振幅が減少して、信号の位相が変化してしまう。このため、受信器の入力端では、データ信号の波形が変形する。これに対して、所定のフィルタ特性を有する等化器を用いることで、伝送経路の振幅特性及び遅延特性を補償して、アイ開口の広いデータ信号を、受信器に入力することができる。

また、伝送経路の振幅特性及び遅延特性は、伝送経路毎に異なる。従って、等化器に求められるフィルタ特性は、一意に定めることができない。これに対して、自動的にフィルタ特性を調整可能な適応等化器（adaptive equalizer）を用いることが考えられる。

図１３は、適応等化器２００の構成の一例を示す図である。適応等化器２００は、フィルタ２１０、レベル比較部２２０、信号発生部２３０、減算部２４０、スイッチ２６０、及び調整部２５０を備える。

フィルタ２１０は、所定のフィルタ特性を有しており、受け取った入力信号を通過させる。調整部２５０は、フィルタ２１０のフィルタ特性を調整する。例えば、送信器に既知の入力信号を送信させて、フィルタ２１０に入力する。このとき、信号発生部２３０に、当該既知の入力信号と同一の信号を生成させる。

減算部２４０は、信号発生部２３０が生成した信号、及びフィルタ２１０が通過させた入力信号を受け取る。減算部２４０は、２つの信号の差分を求めて、調整部２５０に入力する。

調整部２５０は、減算部２４０から受け取る差分値が、略零となるように、フィルタ２１０の特性を調整する。つまり、調整部２５０は、フィルタ２１０を通過した信号が、既知の入力信号と略等しくなるように、フィルタ２１０の特性を調整する。このような処理により、伝送経路における信号劣化を補償することができる。

上述した調整を、例えば通信システムに起動時等に行うことにより、フィルタ２１０の特性を、伝送経路の特性に応じて、予め調整することができる。また、通信システムの実動作時においても、スイッチ２６０が、レベル比較部２２０が出力する信号を、減算部２４０に入力させることにより、温度変動等による伝送経路の振幅特性及び遅延特性を変動に追従して、フィルタ２１０の特性を調整することができる。

しかし、図１３に示した適応等化器２００は、既知の入力信号を生成する信号発生部２３０を設ける必要がある。また、減算部２４０に入力される二つの信号は異なる経路を伝送するので、減算部２４０に入力される二つの信号の位相には、ずれが生じる。このため、調整部２５０は、当該位相のずれに応じた誤差を有して、フィルタ２１０を設定してしまう。

そこで本発明の１つの側面においては、上記の課題を解決することのできる通信システム、受信器、及び適応等化器を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

即ち、本発明の第１の形態においては、信号を伝送する通信システムであって、信号を送信する送信器と、送信された信号を受信する受信器と、受信器が受け取るべき信号の劣化を補償した補償信号を生成する適応等化器とを備え、適応等化器は、受信器が受け取るべき信号を通過させて補償信号を生成する信号補償部と、信号補償部が出力する補償信号のジッタを測定するジッタ測定部と、ジッタ測定部が測定する補償信号のジッタが小さくなるように、信号補償部の特性を調整する調整部とを有する通信システムを提供する。

本発明の第２の形態においては、信号を伝送する通信システムに用いられる受信器であって、受信した信号の劣化を補償した補償信号を生成する適応等化器と、適応等化器に応じて動作する動作回路とを備え、適応等化器は、受信した信号を通過させて補償信号を生成する信号補償部と、信号補償部が出力する補償信号のジッタを測定するジッタ測定部と、ジッタ測定部が測定する補償信号のジッタが小さくなるように、信号補償部の特性を調整する調整部とを有する受信器を提供する。

本発明の第３の形態においては、信号を伝送する通信システムであって、信号を送信する送信器と、送信された信号を受信する受信器と、送信器が出力した信号に対して、伝送路における劣化を予め補償する適応等化器とを備え、適応等化器は、送信器が出力する信号を通過させて、劣化を予め補償した補償信号を生成する信号補償部と、受信器が受信する補償信号のジッタを測定するジッタ測定部と、ジッタ測定部が測定する補償信号のジッタが小さくなるように、信号補償部の特性を調整する調整部とを有する通信システムを提供する。

本発明の第４の形態においては、受信した信号の劣化を補償した補償信号を生成する適応等化器であって、受信した信号を通過させて補償信号を生成する信号補償部と、信号補償部が出力する補償信号のジッタを測定するジッタ測定部と、ジッタ測定部が測定する補償信号のジッタが小さくなるように、信号補償部の特性を調整する調整部とを備える適応等化器を提供する。

本発明の第５の形態においては、送信する信号の劣化を予め補償した補償信号を生成する適応等化器であって、送信する信号を通過させて補償信号を生成する信号補償部と、受信器が受信する補償信号のジッタを測定するジッタ測定部と、ジッタ測定部が測定する補償信号のジッタが小さくなるように、信号補償部の特性を調整する調整部とを備える適応等化器を提供する。

なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明の１つの側面を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の一つの実施形態に係る通信システム１００の構成の一例を示す図である。通信システム１００は、データ信号、クロック信号等の信号を伝送するシステムである。通信システム１００は、無線で信号を伝送してよく、有線で信号を伝送してもよい。また、通信システム１００は、半導体チップ等の回路基板の内部において、信号を伝送する回路であってもよい。通信システム１００は、送信器１０、適応等化器２０、及び受信器１４を備える。

送信器１０は、受信器１４に信号を送信する。送信器１０は、送信器１０及び受信器１４との間の伝送経路１２を介して、信号を送信してよい。伝送経路１２は、例えばケーブル及び配線等の有線の経路を指してよく、また空間等の無線の経路を指してもよい。

適応等化器２０は、受信器１４が受け取るべき信号の劣化を補償した補償信号を生成する。本例において適応等化器２０は、伝送経路１２及び受信器１４の間に設けられ、伝送経路１２において劣化した信号を受け取り、当該劣化を補償した補償信号を受信器１４に入力する。適応等化器２０は、受信器１４の入力端の近傍に設けられてよく、受信器１４の内部に設けられてもよい。

受信器１４は、送信された信号を受信する。本例において受信器１４は、適応等化器２０により劣化が補償された補償信号を受信する。このような構成により、受信器１４は、伝送経路１２における信号劣化を補償した信号を受信することができる。

図２は、適応等化器２０及び受信器１４の構成の一例を示す図である。適応等化器２０は、フィルタ２２、ジッタ測定部２４、及び調整部２６を備える。フィルタ２２は、信号補償部の一例である。またフィルタ２２は、所定のフィルタ特性を有しており、伝送経路１２が伝送した信号を通過させた補償信号を出力する。

フィルタ２２のフィルタ特性とは、例えば周波数成分毎の、フィルタ２２の入出力間のゲインの特性であってよい。つまり、フィルタ２２は、入力される信号の各周波数成分を、予め定められたフィルタ特性に応じてそれぞれ増幅又は減衰する回路であってよい。フィルタ２２が出力する補償信号は、受信器１４に入力される。

受信器１４は、例えばレベル比較部１６を有する。レベル比較部１６は、フィルタ２２が出力した補償信号のレベルと、予め定められる参照レベルとを比較して、補償信号を２値のデジタル信号に変換してよい。本例の受信器１４は、デジタル信号に応じて動作する回路であってよい。

ジッタ測定部２４は、フィルタ２２に対して、受信器１４と並列に設けられる。ジッタ測定部２４は、フィルタ２２が受信器１４に伝送する補償信号を分岐して受け取る。また、ジッタ測定部２４は、受け取った補償信号のジッタを測定する。例えばジッタ測定部２４は、補償信号のタイミングジッタ、周期ジッタ等を測定してよい。タイミングジッタとは、例えば補償信号の各エッジタイミングの、理想的なエッジタイミングに対するバラツキを指してよい。また、周期ジッタとは、補償信号の隣接するエッジにおけるタイミングジッタの差分のバラツキを指してよい。

調整部２６は、ジッタ測定部２４が測定する補償信号のジッタが小さくなるように、フィルタ２２の特性を調整する。例えばジッタ測定部２４は、所定の期間毎に、補償信号のジッタのＲＭＳ値を算出してよい。そして、調整部２６は、当該ＲＭＳ値が小さくなるように、フィルタ２２が通過させる各周波数成分のゲインを順次変化させてよい。

伝送経路１２における信号のタイミング劣化は、信号のジッタとしてあらわれる。このため、ジッタ測定部２４が測定するジッタが小さくなるように、フィルタ２２の特性を調整することにより、伝送経路１２におけるタイミング劣化を補償することができる。

図３は、フィルタ２２に入力される信号、及びフィルタ２２が出力する補償信号の波形の一例を示す図である。本例の入力信号は、所定の論理パターン（ＨＬＨＨ・・・）を有するデータ信号である。また、図３において、実線の波形は、補償信号の波形を示しており、破線の波形は、フィルタ２２に入力される信号の波形を示す。

また、図３のＶ_ＴＨは、信号の各ビットにおける論理値を判定するための閾電圧であり、Ｔ、２Ｔ、３Ｔ、・・・は、入力信号のビット境界の理想的なタイミングを示す。

上述したように、フィルタ２２に入力される信号のタイミングは、伝送経路１２の遅延特性等により劣化する。当該タイミングの劣化は、信号の各エッジタイミングにおけるタイミングジッタ（Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、・・・）として観測することができる。

ジッタ測定部２４は、補償信号のタイミングジッタを測定してよい。例えばジッタ測定部２４は、補償信号をサンプリングすることにより、補償信号のエッジタイミングを検出してよい。また、ジッタ測定部２４には、適応等化器２０に入力される信号の理想的な周期（データ信号においては、理想的なビット間隔）が予め与えられる。ジッタ測定部２４は、検出した各エッジタイミングと、理想的なタイミングとの差分に基づいて、タイミングジッタを算出してよい。

調整部２６は、例えばジッタ測定部２４が測定したタイミングジッタが小さくなるように、フィルタ２２の各周波数特性のゲインを調整する。当該タイミングジッタの大きさは、伝送経路１２における高周波成分の減衰量に大きく依存する。調整部２６は、ジッタ測定部２４が測定したタイミングジッタの値がより大きい場合に、フィルタ２２の予め定められた高周波数の成分に対するゲインをより大きくしてよい。調整部２６は、伝送経路１２の周波数特性と、フィルタ２２の周波数特性とを乗算したものが、略平坦な特性を有するように、フィルタ２２のフィルタ特性を調整してよい。

また、フィルタ２２は、デジタルフィルタであってもよい。例えばフィルタ２２は、入力される信号を所定の間隔でサンプリングしたデータ系列を取得してよい。そして、データ系列の各データ値を、縦続接続された所定個数のタップに、所定のサイクルで順次伝播する。そして、各サイクルにおいて、各タップが格納したデータ値に、タップ毎に定められたゲインを乗算した値の総和に基づいて、当該サイクルにおける補償信号の値を算出してよい。調整部２６は、ジッタ測定部２４が測定したタイミングジッタの値が小さくなるように、各タップのゲインを調整してよい。また、調整部２６は、フィルタ２２の各周波数特性の位相を調整してよく、各周波数特性のゲイン及び位相を調整してもよい。

また信号補償部の他の例として、信号補償部は、入力される信号に対して、当該信号に応じた補正成分を重畳することにより、補償信号を生成する回路であってもよい。例えば信号補償部は、入力される信号の微分波形を、所定のゲインで重畳する回路であってよい。調整部２６は、ジッタ測定部２４が測定したジッタが小さくなるように、微分波形のゲインを調整してもよい。また、信号補償部は、いわゆる等化器（equalizer）として公知な回路を用いることができる。

例えば送信器側に設けられる等価器として、送信する信号値が変化する場合に、信号値が変化しない場合に比べて信号振幅を大きくして出力するプリエンファシス回路が知られている。また逆に、送信器側に設けられる等化器として、送信する信号値が変化しない場合に、信号値が変化する場合に比べて信号振幅を小さくして出力するデエンファシス回路が知られている。

このような処理により、図３において実線の波形で示すように、タイミング劣化を補償した補償信号を生成することができる。また、図１３に示した適応等化器２００に比べ、スキューによる誤差が生じないので、より精度よくタイミング劣化を補償することができる。このため、受信器１４に、送信器１０が生成した信号を精度よく伝送することができる。

図４は、ジッタ測定部２４の構成の一例を示す図である。本例のジッタ測定部２４は、データ信号のジッタを測定可能な構成を有する。ジッタ測定部２４は、相補データ生成部２８、第１のパルス発生器３０−１、第２のパルス発生器３０−２、論理和回路３６、積分器３８、及び算出器４８を有する。

図５は、図４に示したジッタ測定部２４の構成のうち、相補データ生成部２８、第１のパルス発生器３０−１、第２のパルス発生器３０−２、及び論理和回路３６の動作の一例を示すタイミングチャートである。相補データ生成部２８は、フィルタ２２が出力する補償信号の相補データ信号（complementary data signal)を生成する。

相補データ信号とは、図５に示すように、補償信号のデータ区間（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・）の境界毎（０、Ｔ、２Ｔ、３Ｔ、・・・）に、当該データ区間の境界において補償信号のデータ値の遷移が無いことを条件としてエッジが設けられる信号である。例えば、相補データ信号は、補償信号の理想的なエッジと、相補データ信号のエッジとを同一の時間軸に並べた場合に、これらのエッジが補償信号のビット間隔で配列される信号であってよい。

また、補償信号のデータ区間とは、例えばシリアル伝送される補償信号において連続しない一つのデータが保持される時間を指す。また、多値化して伝送される補償信号においては、シンボルのデータが保持される時間を指してもよい。つまり、データ区間とは、補償信号のビット間隔であってよく、またシンボル間隔であってもよい。

第１のパルス発生器３０−１は、補償信号のエッジを検出し、エッジに応じて予め定められたパルス幅Ｗ１の第１のパルス信号を出力する。つまり、第１のパルス信号のエッジには、補償信号のエッジのタイミングジッタが保存される。

第２のパルス発生器３０−２は、相補データ信号のエッジを検出し、エッジに応じて予め定められたパルス幅Ｗ２の第２のパルス信号を出力する。第２のパルス信号のエッジにも、相補データ信号のタイミングジッタが保存される。但し、相補データ信号のタイミングジッタは略零であってよい。また、第１のパルス信号のパルス幅Ｗ１と第２のパルス信号のパルス幅Ｗ２は、略同一であることが望ましい。

第１のパルス発生器３０−１及び第２のパルス発生器３０−２は、それぞれ遅延回路３２及び排他的論理和回路３４を有してよい。遅延回路３２は、パルス発生器３０に入力される信号を分岐して受け取り、遅延させる。排他的論理和回路３４は、パルス発生器３０に入力される信号と、遅延回路３２が遅延させる信号との排他的論理和を出力する。

これにより、排他的論理和回路３４は、パルス発生器に入力される信号の立ち上がりエッジ毎に、遅延回路３２の遅延量に応じたパルス幅のパルスを出力する。第１のパルス発生器３０−１及び第２のパルス発生器３０−２における遅延回路３２の遅延量は同一であってよい。

論理和回路３６は、第１のパルス信号及び第２のパルス信号の論理和を出力する。これにより、論理和回路３６は、略同一の間隔でパルスが配置され、且つ補償信号のタイミングジッタが保存されたパルス信号を出力することができる。

図６は、図４に示したジッタ測定部２４の構成のうち、積分器３８の動作の一例を示す図である。積分器３８には、図５に示したようなパルス信号が入力される。積分器３８は、パルス信号を積分する。例えば積分器３８は、パルス信号を積分して、図６に示すような三角波のジッタ測定信号を出力する。

積分器３８は、入力されるパルス信号がＨ論理を示す間、所定の増加率で信号レベルが増加し、パルス発生信号がＬ論理を示す間、所定の減少率で信号レベルが減少するジッタ測定信号を出力する。図４に示すように、積分器３８は、ソース電流源４０、シンク電流源４２、キャパシタ４６、及び充放電制御部４４を有する。ソース電流源４０は、ジッタ測定信号の増加率を規定するソース電流を生成し、シンク電流源４２は、ジッタ測定信号の減少率を規定するシンク電流を生成する。

キャパシタ４６は、ソース電流源４０及びシンク電流源４２によって充放電されることにより、ジッタ測定信号の電圧レベルを生成する。また、充放電制御部４４は、パルス信号がＨ論理を示す間、ソース電流に基づいてキャパシタ４６を充電し、パルス信号がＬ論理を示す間、ソース電流からシンク電流を減じた電流に基づいてキャパシタ４６を放電する。

このような動作により、図６に示すようなジッタ測定信号を生成することができる。尚、ソース電流値及びシンク電流値は、補償信号のタイミングジッタが零である場合、ジッタ測定信号の極大値及び極小値が、それぞれ一定の値を取るように、予め調整される。

例えば、伝送経路１２を介さずに、受信器１４にジッタが無い信号を入力した場合に、ジッタ測定信号の極大値及び極小値が、それぞれ一定の値を取るように、予め調整してよい。また、調整部２６は、送信器１０からの信号を受信器１４に入力した場合に、ジッタ測定信号の極大値及び極小値が、それぞれ一定の値を取るように、フィルタ２２の特性を調整してもよい。

補償信号のタイミングジッタが零でない場合、ジッタ測定信号の極大値及び極小値は、図６に示すように一定値とならない。例えば、ジッタ測定信号の極小値は、補償信号のタイミングジッタが零である場合の値に対して、補償信号のタイミングジッタに応じた差分ΔＶを有する。つまり、積分器３８は、パルス信号の論理値に応じてキャパシタ４６を充放電することにより、時間方向で観測されるタイミングジッタを、電圧方向の情報に変換して、観測を容易にする。

算出器４８は、ジッタ測定信号に基づいて、補償信号のジッタを算出する。例えば算出器４８は、ジッタ測定信号の各ピーク値を検出して、補償信号のタイミングジッタ系列を算出してよい。算出器４８は、タイミングジッタ系列のＲＭＳ値を算出してよく、ピークツゥピーク値を算出してもよい。

このような構成により、論理値の遷移が不定期であるデータ信号のジッタをも、容易に測定することができる。このため、データ信号を受信する適応等化器２０を、精度よく設定することができる。

図７は、相補データ生成部２８の構成の一例を示す図である。本例における相補データ生成部２８は、クロック再生器５０、Ｄフリップフロップ５２、Ｄフリップフロップ５４、及び排他的論理和回路５６を有する。

クロック再生器５０は、補償信号に基づいて、補償信号のデータ区間と略同一の周期を有するクロック信号を生成する。Ｄフリップフロップ５４は、補償信号を、クロック信号に応じて取り込み、出力する。Ｄフリップフロップ５２は、クロック信号がクロック入力端子に入力され、反転出力端子とデータ入力端子とが接続される。つまり、Ｄフリップフロップ５２は、クロック信号に応じて論理値が反転する信号を生成する。

排他的論理和回路５６は、Ｄフリップフロップ５２が出力する信号と、Ｄフリップフロップ５４が出力する信号との排他的論理和を、相補データ信号として出力する。このような構成によれば、簡易な構成で相補データ信号を生成することができる。

図８は、適応等化器２０の他の構成例を示す図である。本例の適応等化器２０は、図２に関連して説明した適応等化器２０の構成に加え、バッファ回路５８を更に有する。バッファ回路５８は、フィルタ２２が出力する補償信号の振幅劣化成分を除去して、ジッタ測定部２４に入力する。

例えばバッファ回路５８は、補償信号のレベルが、所定のしきい値より大きい場合にＨ論理を出力し、所定のしきい値より小さい場合にＬ論理を出力するコンパレータ回路であってもよい。また、バッファ回路５８は、補償信号を所定の増幅率で増幅した後に、信号レベルが所定の制限値より大きい部分を除去してもよい。より具体的には、バッファ回路５８は、補償信号を所定の増幅率で増幅した後に、所定の制限値より大きい信号レベルを、当該制限値に置き換えた補償信号を生成してよい。このような構成により、伝送経路１２における振幅劣化をも低減することができる。

図９は、適応等化器２０の他の構成例を示す図である。本例の適応等化器２０は、図２又は図８に関連して説明した適応等化器２０の構成に加え、評価部６０を更に有する。図９では、図２の適応等化器２０の構成に、評価部６０を追加した構成を示す。

評価部６０は、ジッタ測定部２４が測定する補償信号の値が、予め定められた範囲となるか否かに基づいて、フィルタ２２が正常に動作しているか否かを評価する。評価部６０は、フィルタ２２が正常に動作していないと評価した場合に、通信システム１００の動作を停止させてよい。また、評価部６０は、送信器１０に対して、より低い周波数で通信を行うべき旨を指示してもよい。また、評価部６０は、使用者等に対して、フィルタ２２が正常に動作していない旨を通知してもよい。

図１０は、通信システム１００の他の構成例を示す図である。本例における通信システム１００は、図１に関連して説明した通信システム１００の構成に対して、温度検出部６２及び温度格納部６４を更に備える。

温度検出部６２は、通信システム１００の所定の箇所における温度を検出する。例えば温度検出部６２は、伝送経路１２の温度を検出してよく、送信器１０、適応等化器２０、及び受信器１４のいずれかの温度を検出してもよい。また、温度検出部６２は、複数の箇所の温度を検出してもよい。

例えば、伝送経路１２の温度が変化すると、伝送経路１２の振幅特性及び遅延特性が変化する場合がある。このため、適応等化器２０の調整部２６は、温度検出部６２が検出する温度が、予め定められた値以上変動した場合に、フィルタ２２の特性を再調整してよい。また、調整部２６は、温度検出部６２が検出する温度が、予め定められた値以上に変動しない場合、フィルタ２２の特性を調整しなくともよい。

温度格納部６４は、調整部２６がフィルタ２２の特性を調整したときに、温度検出部６２が検出した温度を格納する。そして、調整部２６は、温度検出部６２が検出する温度が、温度格納部６４が格納する温度に対して、予め定められた値以上変動した場合に、フィルタ２２の特性を再調整してよい。

図１１は、受信器１４の他の構成例を示す図である。本例の受信器１４は、動作回路６６及びエラー検出部６８を有する。動作回路６６は、図２において説明したレベル比較部１６を入力段に有するデジタル回路であってよい。動作回路６６は、適応等化器２０が出力する補償信号に応じて動作する。例えば動作回路６６は、補償信号の論理パターンに応じて動作して、動作結果に応じた論理パターンを有する出力信号を出力してよい。

エラー検出部６８は、動作回路６６の動作にエラーが生じたか否かを検出する。例えばエラー検出部６８は、動作回路６６の出力信号に基づいて、エラーが生じたか否かを検出してよい。より具体的には、エラー検出部６８は、出力信号の論理パターンが、補償信号の論理パターンに応じた期待値パターンと一致するか否かにより、エラーが生じたか否かを検出してよい。

動作回路６６の動作にエラーが生じた場合、伝送経路１２による信号劣化が原因の一つとして考えられる。このため、適応等化器２０の調整部２６は、エラー検出部６８がエラーを検出した場合に、フィルタ２２の特性を調整してよい。

また、通信システム１００は、例えば起動時等に、フィルタ２２の特性を調整するキャリブレーションモードで動作してよい。また、図９及び図１０に説明したように、温度変動又はエラー検出に応じて、キャリブレーションモードで動作してもよい。キャリブレーションモードでは、送信器１０は、予め定められた調整信号を出力する。調整部２６は、フィルタ２２が調整信号に応じた出力する補償信号に基づいて、フィルタ２２の特性を調整してよい。

また、通信システム１００は、送信器１０から受信器１４に対して、送信すべきデータ信号を伝送する実動作モードを有してよい。調整部２６は、実動作モードで動作している場合においても、データ信号に応じてフィルタ２２が出力する補償信号に基づいて、動的にフィルタ２２の特性を調整してよい。つまり、調整部２６は、キャリブレーションモード及び実動作モードの双方において、フィルタ２２の特性を調整してよい。

なお、調整部２６は、実動作モードにおいてフィルタ２２の特性を調整する場合の、単位時間当たりのフィルタ２２の特性の変動量が、キャリブレーションモードにおいてフィルタ２２の特性を調整する場合の、当該変動量より小さくなるように、フィルタ２２の特性を調整してよい。これにより、実動作モードにおいて、フィルタ２２の特性を急激に変化させることを防ぐことができる。

図１２は、受信器１４の他の構成例を示す図である。本例の受信器１４は、図２又は図１１に関連して説明した受信器１４の構成に加え、適応等化器２０を更に備える。適応等化器２０及び動作回路６６は、受信器１４における同一の回路基板７０に設けられてよい。

適応等化器２０は、図１から図１１に関連して説明した適応等化器２０と同一であってよい。本例の受信器１４を用いる場合、送信器１０及び受信器１４の間に適応等化器２０を設けなくともよい。このような構成によっても、送信器１０からの信号を、精度よく動作回路６６に入力することができる。

また、図１から図１２においては、受信器１４が受け取るべき信号を、フィルタ２２により補償する例を説明した。他の例では、送信器１０が出力する信号の高周波成分を予め強調するフィルタを、送信器１０と伝送経路１２との間に設けてよい。この場合、ジッタ測定部２４は、受信器１４が受け取った信号のジッタを測定する。調整部２６は、ジッタ測定部２４が測定したジッタが小さくなるように、送信器１０の近傍に設けたフィルタの特性を調整する。

図１４は、送信器１０の出力に、信号補償部の一例としてフィルタ２２を設けた通信システム１００の構成の一例を示す図である。上述したように、本例の通信システム１００は、送信器１０と伝送経路１２との間に、フィルタ２２を設ける。これにより、本例の適応等化器２０は、送信器１０が出力した信号に対して、伝送経路１２における劣化を予め補償する。

ジッタ測定部２４は、受信器１４が受信する補償信号のジッタを測定する。ジッタ測定部２４は、受信器１４の入力端近傍に設けられてよい。この場合、ジッタ測定部２４は、測定結果をデジタル信号として、調整部２６に送信してよい。

調整部２６は、ジッタ測定部２４が測定する補償信号のジッタが小さくなるように、フィルタ２２の特性を調整する。調整部２６は、送信器１０の近傍に設けられてよい。このような構成により、伝送経路１２における劣化を予め精度よく補償することができる。

以上、本発明の１つの側面を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

上記説明から明らかなように、本発明の実施形態によれば、伝送経路における損失を精度よく補償する適応等化器を実現することができる。

本発明の一つの実施形態に係る通信システム１００の構成の一例を示す図である。 適応等化器２０及び受信器１４の構成の一例を示す図である。 フィルタ２２に入力される信号、及びフィルタ２２が出力する補償信号の波形の一例を示す図である。 ジッタ測定部２４の構成の一例を示す図である。 図４に示したジッタ測定部２４の構成のうち、相補データ生成部２８、第１のパルス発生器３０−１、第２のパルス発生器３０−２、及び論理和回路３６の動作の一例を示すタイミングチャートである。 図４に示したジッタ測定部２４の構成のうち、積分器３８の動作の一例を示す図である。 相補データ生成部２８の構成の一例を示す図である。 適応等化器２０の他の構成例を示す図である。 適応等化器２０の他の構成例を示す図である。 通信システム１００の他の構成例を示す図である。 受信器１４の他の構成例を示す図である。 受信器１４の他の構成例を示す図である。 適応等化器２００の構成の一例を示す図である。 送信器１０の出力に、信号補償部の一例としてフィルタ２２を設けた通信システム１００の構成の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 送信器
１２ 伝送経路
１４ 受信器
１６ レベル比較部
２０ 適応等化器
２２ フィルタ
２４ ジッタ測定部
２６ 調整部
２８ 相補データ生成部
３０ パルス発生器
３２ 遅延回路
３４ 排他的論理和回路
３６ 論理和回路
３８ 積分器
４０ ソース電流源
４２ シンク電流源
４４ 充放電制御部
４６ キャパシタ
４８ 算出器
５０ クロック再生器
５２ Ｄフリップフロップ
５４ Ｄフリップフロップ
５６ 排他的論理和回路
５８ バッファ回路
６０ 評価部
６２ 温度検出部
６４ 温度格納部
６６ 動作回路
６８ エラー検出部
７０ 回路基板
１００ 通信システム
２００ 適応等化器
２１０ フィルタ
２２０ レベル比較部
２３０ 信号発生部
２４０ 減算部
２５０ 調整部
２６０ スイッチ

Claims (13)

1. 信号を伝送する通信システムであって、
   信号を送信する送信器と、
   送信された信号を受信する受信器と、
   前記受信器が受け取るべき信号の劣化を補償した補償信号を生成する適応等化器と
   を備え、
   前記適応等化器は、
   前記受信器が受け取るべき信号を通過させて前記補償信号を生成する信号補償部と、
   前記信号補償部が出力する前記補償信号のジッタを測定するジッタ測定部と、
   前記ジッタ測定部が測定する前記補償信号のジッタが小さくなるように、前記信号補償部の特性を調整する調整部と
   を有し、
   前記調整部は、前記ジッタ測定部が測定したジッタの値がより大きい場合に、前記信号補償部の予め定められた高周波数の成分に対するゲインをより大きくする通信システム。
2. 前記適応等化器は、前記補償信号の振幅劣化成分を除去して前記ジッタ測定部に入力するバッファ回路を更に有する
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記ジッタ測定部が測定する前記補償信号のジッタ値が、予め定められた範囲となるか否かに基づいて、前記信号補償部を評価する評価部を更に備える
   請求項１または２に記載の通信システム。
4. 前記通信システムは、送信すべきデータ信号を伝送する実動作モードと、キャリブレーション用の調整信号を伝送するキャリブレーションモードとを有し、
   前記調整部は、前記実動作モード及び前記キャリブレーションモードの双方において、前記信号補償部の特性を調整する
   請求項１から３のいずれか一項に記載の通信システム。
5. 前記調整部は、前記実動作モードにおける単位時間当たりの前記信号補償部の特性の変動量が、前記キャリブレーションモードにおける前記変動量より小さくなるように、前記信号補償部の特性を調整する
   請求項４に記載の通信システム。
6. 前記通信システムの所定の箇所における温度を検出する温度検出部を更に備え、
   前記調整部は、前記温度検出部が検出する温度が、予め定められた値以上変動した場合に、前記信号補償部の特性を調整する
   請求項１から５のいずれか一項に記載の通信システム。
7. 前記調整部が前記信号補償部の特性を調整したときに、前記温度検出部が検出した温度を格納する温度格納部を更に備え、
   前記調整部は、前記温度検出部が検出する温度が、前記温度格納部が格納する温度に対して、予め定められた値以上変動した場合に、前記信号補償部の特性を調整する
   請求項６に記載の通信システム。
8. 前記受信器は、
   前記適応等化器が出力する前記補償信号に応じて動作する動作回路と、
   前記動作回路の動作にエラーが生じたか否かを検出するエラー検出部と
   を備え、
   前記調整部は、前記エラー検出部がエラーを検出した場合に、前記信号補償部の特性を調整する
   請求項１から７のいずれか一項に記載の通信システム。
9. 前記調整部は、伝送経路の周波数特性と、前記信号補償部の周波数特性とを乗算したものが、略平坦な特性を有するように、前記信号補償部のフィルタ特性を調整する請求項１に記載の通信システム。
10. 信号を伝送する通信システムに用いられる受信器であって、
    受信した信号の劣化を補償した補償信号を生成する適応等化器と、
    前記適応等化器に応じて動作する動作回路と
    を備え、
    前記適応等化器は、
    受信した信号を通過させて前記補償信号を生成する信号補償部と、
    前記信号補償部が出力する前記補償信号のジッタを測定するジッタ測定部と、
    前記ジッタ測定部が測定する前記補償信号のジッタが小さくなるように、前記信号補償部の特性を調整する調整部と
    を有し、
    前記調整部は、前記ジッタ測定部が測定したジッタの値がより大きい場合に、前記信号補償部の予め定められた高周波数の成分に対するゲインをより大きくする受信器。
11. 信号を伝送する通信システムであって、
    信号を送信する送信器と、
    送信された信号を受信する受信器と、
    前記送信器が出力した信号に対して、伝送路における劣化を予め補償する適応等化器と
    を備え、
    前記適応等化器は、
    前記送信器が出力する信号を通過させて、劣化を予め補償した補償信号を生成する信号補償部と、
    前記受信器が受信する前記補償信号のジッタを測定するジッタ測定部と、
    前記ジッタ測定部が測定する前記補償信号のジッタが小さくなるように、前記信号補償部の特性を調整する調整部と
    を有し、
    前記調整部は、前記ジッタ測定部が測定したジッタの値がより大きい場合に、前記信号補償部の予め定められた高周波数の成分に対するゲインをより大きくする通信システム。
12. 受信した信号の劣化を補償した補償信号を生成する適応等化器であって、
    受信した信号を通過させて前記補償信号を生成する信号補償部と、
    前記信号補償部が出力する前記補償信号のジッタを測定するジッタ測定部と、
    前記ジッタ測定部が測定する前記補償信号のジッタが小さくなるように、前記信号補償部の特性を調整する調整部と
    を備え、
    前記調整部は、前記ジッタ測定部が測定したジッタの値がより大きい場合に、前記信号補償部の予め定められた高周波数の成分に対するゲインをより大きくする適応等化器。
13. 送信する信号の劣化を予め補償した補償信号を生成する適応等化器であって、
    送信する信号を通過させて前記補償信号を生成する信号補償部と、
    受信器が受信する前記補償信号のジッタを測定するジッタ測定部と、
    前記ジッタ測定部が測定する前記補償信号のジッタが小さくなるように、前記信号補償部の特性を調整する調整部と
    を備え、
    前記調整部は、前記ジッタ測定部が測定したジッタの値がより大きい場合に、前記信号補償部の予め定められた高周波数の成分に対するゲインをより大きくする適応等化器。

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