TWI482465B - 依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置及其方法與平衡補償之訊號接收裝置及其方法 - Google Patents

依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置及其方法與平衡補償之訊號接收裝置及其方法 Download PDF

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Description

依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置及其方法與平衡 補償之訊號接收裝置及其方法
本發明是關於一種訊號傳送裝置及其方法與一種訊號接收裝置及其方法，尤其是一種依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置及其方法與一種平衡補償之訊號接收裝置及其方法。
由於電子產品於運作時會產生電磁幅射，故可能干擾其它裝置之正常運作甚至影響人體健康，因此多數國家均針對電子產品之電磁幅射立下規範，以防止電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)帶來危害。在某些領域裡，對於電磁干擾之規範尤其嚴格，舉例來說，對於一車用網路通訊裝置而言，其所發送之訊號之頻譜應集中於低頻，以符合相關的車用電磁干擾規範，目前技術係利用一低通濾波器來過濾上述車用網路通訊裝置所欲發送之訊號，以將發送訊號之頻譜限制於一低頻區間內，進而滿足相關規範。然而，對該車用網路通訊裝置而言，發送訊號之頻譜集中於低頻也意味著訊號傳輸距離及傳輸量(Throughput)的降低，有鑑於此，如何在符合電磁干擾規範的情形下避免訊號傳輸的損失成為本技術領域人士所欲解決的課題。
鑑於上述，本發明之一目的在於提供一種依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置及其方法與平衡補償之訊號接收裝置及其方法，以解決先前技術的問題。
本發明之另一目的在於提供一種依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置及其方法與平衡補償之訊號接收裝置及其方法，以於符合電磁干擾規範的前提下避免或減少訊號傳輸距離及傳輸量的損失。
本發明揭露了一種依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，用來依據一來源訊號產生一傳送訊號。依據本發明之一實施例，該訊號傳送裝置包含：一濾波特性補償電路，用來依據該來源訊號及一濾波函數產生一補償訊號；一濾波器，耦接該濾波特性補償電路，用來依據該濾波函數對該補償訊號進行濾波以產生一濾波訊號；以及一類比前端電路，用來依據該濾波訊號產生該傳送訊號。
依據本發明之一實施例，前述來源訊號係一脈衝振幅調變訊號，且前述濾波特性補償電路包含：一運算電路，用來依據該脈衝振幅調變訊號及一回授訊號產生一運算訊號；一準位調整電路，耦接該運算電路，用來依據該運算訊號產生該補償訊號，其中該脈衝振幅調變訊號之訊號準位處於一訊號準位上限及一訊號準位下限之間，且該準位調整電路係對高於該訊號準位上限或低於該訊號準位下限之該運算訊號進行準位調整以產生該補償訊號，使該補償訊號之訊號準位處於該訊號準位上限及下限之間；以及一回授電路，耦接該準位調整電路，用來依據一回授函數處理該補償訊號以產生該回授訊號，該回授函數關聯至該濾波函數。
依據本發明之一實施例，前述脈衝振幅調變訊號之訊號 準位對應2M+1個訊號準位的其中之一，當該運算訊號超出該訊號準位上限時，該準位調整電路係調降該運算訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位以產生該補償訊號，且當該運算訊號低於該訊號準位下限時，該準位調整電路係調升該運算訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位以產生該補償訊號，上述n及M均為正整數，且n可變動。
本發明另揭露了一種平衡補償之訊號接收裝置，用來接收一傳送訊號。依據本發明之一實施例，該訊號接收裝置包含：一類比前端電路，用來依據該傳送訊號產生一接收訊號；以及一準位回復電路，用來對高於一訊號準位上限或低於一訊號準位下限之該接收訊號或該接收訊號之一衍生訊號進行準位調整，以產生一脈衝振幅調變訊號，使該脈衝振幅調變訊號之訊號準位處於該訊號準位上限及下限之間，其中該脈衝振幅調變訊號之訊號準位對應2M+1個訊號準位的其中之一，當該接收訊號或衍生訊號超出該訊號準位上限時，該準位回復電路係調降該接收訊號或衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位，且當該接收訊號或衍生訊號低於該訊號準位下限時，該準位回復電路係調升該接收訊號或衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位，該n及M均為正整數，且n可調整。
本發明亦揭露了一種依據濾波特性進行補償之訊號傳送方法，用來依據一來源訊號產生一傳送訊號，係透過一依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置來實現。依據本發明之一實施例，該訊號傳送方法包含下列步驟：依據該來源訊號及一濾波函數產生一補償訊號；依據該濾波函數對該補償訊號進行濾波以產生一濾波訊號；以及依據該濾波訊號產生該傳送訊號。
本發明又揭露一種平衡補償之訊號接收方法，用來接收一傳送訊號，係透過一平衡補償之訊號接收裝置來實現。依據本發明之一實施例，該訊號接收方法包含下列步驟：依據該傳送訊號產生一接收訊號；當該接收訊號或其衍生訊號之訊號準位高於一訊號準位上限時，調降該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位，以產生一脈衝振幅調變訊號，其中該n及M均為正整數，且n可調整；以及當該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位低於一訊號準位下限時，調升該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位，以產生該脈衝振幅調變訊號，其中該脈衝振幅調變訊號之訊號準位處於該訊號準位上限及下限之間。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。
100‧‧‧訊號傳送裝置
110‧‧‧濾波特性補償電路
120‧‧‧濾波器
130‧‧‧類比前端電路
210‧‧‧運算電路
220‧‧‧準位調整電路
230‧‧‧回授電路
310‧‧‧延遲元件
320‧‧‧乘法元件
330‧‧‧加法元件
400‧‧‧訊號傳送裝置
410‧‧‧第一開關
420‧‧‧數位至類比轉換器
430‧‧‧第二開關
440‧‧‧類比至數位轉換器
450‧‧‧等化器
460‧‧‧決定電路
500‧‧‧訊號接收裝置
510‧‧‧類比前端電路
520‧‧‧準位回復電路
a1,a2…ak‧‧‧係數
b1,b2…bk‧‧‧係數
S610‧‧‧依據一來源訊號及一濾波函數產生一補償訊號
S620‧‧‧依據該濾波函數對該補償訊號進行濾波以產生一濾波訊號
S630‧‧‧依據該濾波訊號產生該傳送訊號
S710‧‧‧依據該脈衝振幅調變訊號及一回授訊號產生一運算訊號
S720‧‧‧對高於該訊號準位上限或低於該訊號準位下限之該運算訊號進行準位調整以產生該補償訊號
S730‧‧‧依據該補償訊號及該濾波函數產生該回授訊號
S810‧‧‧於一校正模式下產生一類比訓練訊號
S820‧‧‧對該類比訓練訊號進行濾波以產生一類比濾波訓練訊號
S830‧‧‧轉換該類比濾波訓練訊號以產生一數位濾波訓練訊號
S840‧‧‧依據該數位濾波訓練訊號及一錯誤回授訊號產生一等化訊號
S850‧‧‧依據該脈衝振幅調變訊號及該等化訊號產生該錯誤回授訊號
S860‧‧‧依據調整後之至少一等化器係數更新至少一參數
S910‧‧‧依據該傳送訊號產生一接收訊號
S920‧‧‧當該接收訊號或一衍生訊號高於一訊號準位上限時，調降該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位
S930‧‧‧當該接收訊號或該衍生訊號低於一訊號準位下限時，調升該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位
圖1為本發明之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置之一實施例的示意圖。
圖2為圖1之濾波特性補償電路之一實施例的示意圖。
圖3為圖2之回授電路之一實施例的示意圖。
圖4為本發明之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置的另一實施例之示意圖。
圖5為本發明之平衡補償之訊號接收裝置之一實施例的示意圖。
圖6為本發明之依據濾波特性進行補償之訊號傳送方法之一實施例的流程圖。
圖7為圖6之步驟S610之一實施例的流程圖。
圖8為本發明之依據濾波特性進行補償之訊號傳送方法之另一實施例的部分流程圖。
圖9為本發明之平衡補償之訊號接收方法之一實施例的流程圖。
以下說明內容之技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。另外，在實施為可能的前提下，本說明書所描述之物件或事件間的相對關係，涵義可包含直接或間接的關係，所謂「間接」係指物件間尚有中間物或物理空間之存在，或指事件間尚有中間事件或時間間隔之存在。再者，以下內容係關於通訊系統之訊號傳送與接收技術，對於本領域習見的技術或原理，若不涉及本發明之技術特徵，將不予贅述。此外，圖示中元件之形狀、尺寸、比例以及流程之步驟順序等僅為示意，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，而非對本發明之實施範圍加以限制。
另外，以下說明內容之各實施例分別具有一或多個技術特徵，然此並不意味使用本發明者必需同時實施任一實施例中的所有技術特徵，或僅能分開實施不同實施例中的一部或全部技術特徵。換句話說，只要不影響實施可能性，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之揭露內容，並視自身的需求或設計規範，選擇性地實施任一實施例中部分或全部的技術特徵，或者選擇性地實施複數個實施例中部分或全部的技術特徵之組合，藉此增加本發明實施時的彈性。
本發明之揭露內容包含一種依據濾波特性進行補償之訊 號傳送裝置及其方法與一種平衡補償之訊號接收裝置及其方法，該些裝置及方法可依據一規範(例如一電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)規範)來對欲傳送之訊號進行濾波，並相對應地於傳送端補償該濾波操作所造成的影響以及於接收端平衡該補償所造成之影響。請注意，在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者能夠依據本發明之揭露內容選擇等效的元件或步驟來實現本發明，亦即本發明之實施並不侷限於本發明所揭露之實施例。此外，由於本發明之訊號傳送及接收裝置所包含之部分或全部元件之任一單獨而言可為已知的元件，因此，在不影響該裝置發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下說明對於實現該裝置發明之個別元件的細節將予以節略。再者，本發明之訊號傳送及接收方法可藉由本發明之裝置來實現，亦可能透過其它訊號傳送及接收裝置來實現，因此在不影響該方法發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下方法發明之說明將著重於方法本身而非硬體裝置之細節。
請參閱圖1，其係本發明之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置之一實施例的示意圖。本實施例可用於一通訊裝置(例如一符合10GBase-T規範之乙太網路通訊裝置)，尤其適用於一對傳輸訊號之波形與頻譜有嚴格規範之通訊裝置。如圖1所示，本實施例之訊號傳送裝置100包含：一濾波特性補償電路110，用來依據一來源訊號及一濾波函數產生一補償訊號，本實施例中，該濾波特性補償電路110包含一湯林森-原道預編碼器(Tomlinson-Harashima Precoder,THP)，該來源訊號則是一脈衝振幅調變(Pulse Amplitude Modulation,PAM)訊號，然而其它可用來實現該濾波特性補償電路110之硬體以及可為本發明所處理之訊號亦得為本發明 所採用；一濾波器120，耦接該濾波特性補償電路110，用來依據該濾波函數對該補償訊號進行濾波處理，以產生一濾波訊號，本實施例中，該濾波函數係依據一電磁干擾規範(EMI Specification)所設定，藉此使該濾波訊號具有特定波形及/或頻譜而能符合該規範；以及一類比前端(Analog Front End,AFE)電路130，耦接該濾波器120，用來依據該濾波訊號產生該傳送訊號。
請參閱圖2，其係圖1之濾波特性補償電路110之一實施例的示意圖。如圖2所示，濾波特性補償電路110包含：一運算電路210，用來依據前述來源訊號(於本實施例中為脈衝振幅調變訊號)及一回授訊號產生一運算訊號，本實施例中，該運算電路210包含一減法器(未顯示)，用來將該脈衝振幅調變訊號減去該回授訊號以產生該運算訊號，然而，本技術領域具有通常知識者可依本發明之揭露並視需求或規範來選用具有其它運算效果之電路；一準位調整電路220，耦接該運算電路210，用來依據該運算訊號產生該補償訊號，其中該脈衝振幅調變訊號之訊號準位處於一訊號準位上限及一訊號準位下限之間，且該準位調整電路220係對高於該訊號準位上限或低於該訊號準位下限之該運算訊號進行準位調整以產生該補償訊號，使該補償訊號之訊號準位處於該訊號準位上限及下限之間，更精確地說，該脈衝振幅調變訊號之訊號準位對應2M+1(M為正整數，例如2)個訊號準位的其中之一，當運算訊號超出該訊號準位上限時，該準位調整電路220調降該運算訊號之訊號準位達n×(2M+1)(n為正整數且可變動，例如1)個準位以產生該補償訊號，且當運算訊號低於該訊號準位下限時，該準位調整電路220調升該運算訊號之訊號準位達 n×(2M+1)個準位以產生該補償訊號，本實施例中，該準位調整電路220係一模數處理(Modulus Operation)電路，然而其它可實現上述準位調整之功能的電路亦得為本發明所採用；以及一回授電路230，耦接該準位調整電路220，用來依據該補償訊號產生該回授訊號，該回授電路230對應一回授函數，該回授函數關聯至該濾波函數，本實施例中，該回授函數等於該濾波函數減1，在運算訊號等效於補償訊號的假設下，該二函數間的關係可推導如下式：S(D)×[1/E(D)]=S(D)-F(D){S(D)×[1/E(D)]}∴ F(D)=E(D)-1其中S(D)代表脈衝振幅調變訊號；E(D)代表濾波函數(亦即1/E(D)代表濾波特性補償電路所對應之函數)；S(D)×[1/E(D)]代表濾波特性補償電路之輸出訊號；F(D)代表回授函數；以及F(D){S(D)×[1/E(D)]}代表回授訊號。然而儘管本實施例採用上述函數關係，本領域具有通常知識者仍可依本發明之揭露並視需求或規範來調整該回授電路230以實現其它函數關係。
承上所述，該回授電路230之一實施例如圖3所示，包含複數個延遲元件310、複數個乘法元件320以及複數個加法元件330，其中每該乘法元件320係將其所接收之訊號乘以一係數後以輸出，該些係數(a1、a2…ak-1、ak及b1、b2…bk-1、bk，其中k為正整數)決定了回授電路230之回授函數，更進一步地說，藉由調整該些係數即可使該回授函數關聯至前述濾波函數，實作上由於濾波函數可由設計者依需求或規範自行決定，因此該些係數亦可由設計者基於該濾波函數而決定。本實施例中，回授函數可以下式表示： F(D)=E(D)-1=(b1D+b2D2+…+bkDk)/(1-a1D-a2D2-…-akDk)其中D代表通過一個延遲元件的訊號、D2代表通過二個延遲元件的訊號、Dk代表通過k個延遲元件的訊號。
請繼續參閱圖2，本實施例中，回授函數僅關聯至濾波函數，至於其它會影響傳送訊號的效應(例如一通道效應)則可由接收該傳送訊號之接收端的等化器來加以補償。然而，於本發明另一實施例中，該回授函數可進一步關聯至一通道估測函數(或其它會影響該傳送訊號之函數)，該通道估測函數代表一通道效應對該傳送訊號之影響，此時該濾波特性補償電路110係依據該回授函數補償該濾波器120之濾波特性與該通道效應之影響以產生該補償訊號，更精確地說，此時該回授函數等於該濾波函數與通道估測函數之合成函數減1。
請再次參閱圖1，本實施例可進一步包含：一數位至類比轉換器(例如圖4之數位至類比轉換器420)，耦接該濾波特性補償電路110，用來對該補償訊號進行數位至類比轉換，並將轉換後之補償訊號輸出至濾波器120以進行後續處理，此時濾波器120係一類比濾波器。然而，由於類比濾波器可能受某些因素(例如製程漂移、溫度變化等)影響而產生特性偏移，因此本發明進一步提出校正該特性偏移之設計。請參閱圖4，其係本發明之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置的另一實施例之示意圖，如圖4所示，本實施例之訊號傳送裝置400除圖1所示之元件外，進一步包含：一第一開關410，用來於一正常模式下將該來源訊號與該濾波特性補償電路110電性連接在一起，以及於一校正模式下將該來源訊號與一數位至類比轉換器420電性連接在一起；一數位至類比轉換器 420，耦接該濾波特性補償電路110，用來於一正常模式下對該補償訊號進行數位至類比轉換，並將轉換後之補償訊號輸出至濾波器120以進行如圖1之實施例所述之後續處理，另外，於該校正模式下，該數位至類比轉換器420經由該第一開關410接收該來源訊號，並將其轉換為一類比訓練訊號以輸出至濾波器120，濾波器120再依據該類比訓練訊號產生一類比濾波訓練訊號；一第二開關430，用來於該正常模式下將該濾波器120與該類比前端電路130電性連接在一起，以及於該校正模式下將該濾波器120與一類比至數位轉換器440電性連接在一起；該類比至數位轉換器440，用來於該校正模式下將該類比濾波訓練訊號轉換為一數位濾波訓練訊號；一等化器450，用來於該校正模式下依據該數位濾波訓練訊號及一錯誤回授訊號產生一等化訊號，該等化器450包含至少一等化器係數，該等化器係數依據該錯誤回授訊號進行調整；以及一決定電路460，於該校正模式下耦接該等化器450並經由該第一開關410耦接該來源訊號，用來依據一預設演算法(例如一最小均方根演算法、一正規化最小均方根演算法或一回歸最小平方演算法)使用該來源訊號及等化訊號以產生該錯誤回授訊號，並依據調整後之該等化器係數更新該濾波特性補償電路110之至少一參數(例如圖3之回授電路230之係數)，藉此補償該濾波器120之特性偏移，本實施例中，該決定電路460亦耦接該第一及第二開關410、430(未顯示)，以於完成校正時控制該二開關410、430由該校正模式切換回該正常模式，或於需進行校正時控制該二開關410、430由該正常模式切換至該校正模式。請注意，上述校正過程亦可視為將濾波特性補償電路110之參數關聯至濾波器120之濾波函數，亦即即便濾波特性補償電路110之參數 未能事先依濾波函數加以決定，亦能經由該校正過程而關聯至該濾波函數。
承上所述，本實施例中，該等化器450可包含：一前饋等化器，用來依據該數位濾波訓練訊號及該錯誤回授訊號產生一前饋等化訊號，該前饋等化器包含至少一前饋等化器係數，該前饋等化器係數依據該錯誤回授訊號進行調整，使前饋等化器之等化效果可用一前饋等化函數A(D)來表示；以及一反饋等化器，耦接該前饋等化器，用來依據該前饋等化訊號及該錯誤回授訊號產生該等化訊號，該反饋等化器包含至少一反饋等化器係數，該反饋等化器係數依據該錯誤回授訊號進行調整，使反饋等化器之等化效果可用一反饋等化函數B(D)來表示，其中該至少一前饋等化器係數與該至少一反饋等化器係數構成該等化器係數，該前饋等化函數A(D)除以反饋等化函數B(D)等於前述濾波函數E(D)。
請注意，濾波器120除了以前述之類比濾波器來實現外，亦可以數位濾波器來實現，舉例來說，圖1之類比前端電路130可包含：一數位至類比轉換器(未顯示)，耦接該濾波器120，用來對該濾波訊號進行數位至類比轉換，該類比前端電路130依據轉換後之該濾波訊號產生該傳送訊號，此時該濾波器120即為一數位濾波器。
另一方面，如圖5所示，本發明亦揭露一種平衡補償之訊號接收裝置500，以接收圖1或圖4之訊號傳送裝置所輸出之傳送訊號。該訊號接收裝置500包含：一類比前端電路510，用來依據一傳送訊號產生一接收訊號；以及一準位回復電路520，用來對高於一訊號準位上限或低於一訊號準位下限之該接收訊號或該接收訊號之一衍生訊號進行準 位調整，以產生一脈衝振幅調變訊號，使得該脈衝振幅調變訊號之訊號準位處於該訊號準位上限及下限之間，其中該脈衝振幅調變訊號之訊號準位對應2M+1(M為正整數，例如2)個訊號準位的其中之一，當該接收訊號或衍生訊號超出該訊號準位上限時，該準位回復電路520調降該接收訊號或衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)(n為正整數且可變動，例如1)個準位，且當該接收訊號或衍生訊號低於該訊號準位下限時，該準位回復電路520調升該接收訊號或衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位。本實施例中，該準位回復電路520係一模數處理電路，然其它可執行前述準位調整之電路亦得為本發明所採用。另外，本實施例可進一步包含：一通道等化器(未顯示)，耦接該類比前端電路510，用來依據該接收訊號產生該衍生訊號，以補償一通道效應對該傳送訊號之影響，由於該通道等化器單獨而言屬本技術領域之通常知識，故其細節說明在此予以節略。
除前述裝置實施例外，本發明亦提出一種依據濾波特性進行補償之訊號傳送方法，該方法可透過圖1或圖4之訊號傳送裝置來實現，亦可透過其它能執行本方法之裝置來實現。如圖6所示，該訊號傳送方法之一實施例包含下列步驟：步驟S610：依據一來源訊號及一濾波函數產生一補償訊號；步驟S620：依據該濾波函數對該補償訊號進行濾波以產生一濾波訊號；以及步驟S630：依據該濾波訊號產生該傳送訊號。
本實施例中，上述來源訊號為一脈衝振幅調變訊號，其訊號準位處於一訊號準位上限及一訊號準位下限之間，且步驟S610可包 含下列步驟(如圖7所示)：步驟S710：依據該脈衝振幅調變訊號及一回授訊號產生一運算訊號；步驟S720：對高於該訊號準位上限或低於該訊號準位下限之該運算訊號進行準位調整以產生該補償訊號，使該補償訊號之訊號準位處於該訊號準位上限及下限之間。更精確地說，該脈衝振幅調變訊號之訊號準位對應2M+1(該M為正整數，例如2)個訊號準位的其中之一，當該運算訊號超出該訊號準位上限時，本步驟調降該運算訊號之訊號準位達n×(2M+1)(該n為正整數，例如1)個準位以產生該補償訊號，而當該運算訊號低於該訊號準位下限時，本步驟調升該運算訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位以產生該補償訊號；以及步驟S730：依據該補償訊號及該濾波函數產生該回授訊號。
另外，為對應圖4所示之實施例，本發明之訊號傳送方法除圖6之步驟外可進一步包含下列步驟(如圖8所示)：步驟S810：於一校正模式下對該脈衝振幅調變訊號執行一數位至類比轉換，以產生一類比訓練訊號；步驟S820：於該校正模式下，對該類比訓練訊號進行濾波以產生一類比濾波訓練訊號；步驟S830：於該校正模式下對該類比濾波訓練訊號執行一類比至數位轉換，以產生一數位濾波訓練訊號；步驟S840：於該校正模式下依據該數位濾波訓練訊號及一錯誤回授訊號產生一等化訊號，該等化訊號關聯至少一等化器係數，該等化器係數依據該錯誤回授訊號進行調整； 步驟S850：於該校正模式下依據該脈衝振幅調變訊號及該等化訊號產生該錯誤回授訊號；以及步驟S860：於該校正模式下，依據調整後之該至少一等化器係數更新至少一參數，該至少一參數係作為步驟S610產生該補償訊號之依據。
請注意，由於本技術領域具有通常知識者可參閱圖1至圖4及其相關說明來充分瞭解圖6至圖8之方法實施例，因此，在不影響該些方法實施例之充分揭露及可實施性的情形下，重複及不必要的說明在此予以節略。
另外，本發明亦提出一種平衡補償之訊號接收方法，用來接收一傳送訊號。該訊號接收方法之一實施例可透過圖5所示之訊號接收裝置500來實現，包含下列步驟(如圖9所示)：步驟S910：依據一傳送訊號產生一接收訊號；步驟S920：當該接收訊號或該接收訊號之一衍生訊號高於一訊號準位上限時，調降該接收訊號或其衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位，以產生一脈衝振幅調變訊號，其中n及M均為正整數，且n可調整；以及步驟S930：當該接收訊號或其衍生訊號低於一訊號準位下限時，調升該接收訊號或其衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位，以產生該脈衝振幅調變訊號，其中該脈衝振幅調變訊號之訊號準位處於該訊號準位上限及下限之間。
類似地，由於本技術領域具有通常知識者可參閱圖5及其相關說明來充分瞭解圖9之方法實施例，因此，在不影響該方法實施例之充分揭露及可實施性的情形下，冗餘的說明將予以節略。然請注意，圖 6至圖9之步驟除非步驟內容有明示順序，否則並無執行順序之限定。
綜上所述，本發明所揭露之裝置與方法可依據需求或一預定規範(例如一電磁干擾規範)對欲傳送之訊號進行濾波，使該訊號之波形及/或頻譜符合該規範，同時相對應地於訊號傳送端補償因濾波所造成的影響，以及相對應地於訊號接收端平衡該補償所造成之影響。藉此，本發明得以在符合該需求或該預定規範的前提下避免或減少訊號傳輸距離及/或傳輸量的損失。
雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之請求項所界定者為準。
100‧‧‧訊號傳送裝置
110‧‧‧濾波特性補償電路
120‧‧‧濾波器
130‧‧‧類比前端電路

Claims (20)

  1. 一種依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，用來依據一來源訊號產生一傳送訊號，該來源訊號係一脈衝振幅調變(Pulse Amplitude Modulation,PAM)訊號，該脈衝振幅調變訊號之訊號準位處於一訊號準位上限及一訊號準位下限之間，該訊號傳送裝置包含：一濾波特性補償電路，用來依據該來源訊號及一濾波函數產生一補償訊號，包含：一運算電路，用來依據該脈衝振幅調變訊號及一回授訊號產生一運算訊號；一準位調整電路，耦接該運算電路，用來依據該運算訊號產生該補償訊號，該準位調整電路係對高於該訊號準位上限或低於該訊號準位下限之該運算訊號進行準位調整以產生該補償訊號，使該補償訊號之訊號準位處於該訊號準位上限及下限之間；以及一回授電路，耦接該準位調整電路，用來依據一回授函數處理該補償訊號以產生該回授訊號，該回授函數關聯至該濾波函數；一濾波器，耦接該濾波特性補償電路，用來依據該濾波函數過濾該補償訊號以產生一濾波訊號；以及一類比前端電路，用來依據該濾波訊號產生該傳送訊號。
  2. 如請求項第1項所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，其中該濾波特性補償電路包含一湯林森-原道預編碼器(Tomlinson-Harashima Precoder,THP)。
  3. 如請求項第1項所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，其中該濾波函數是依據一電磁干擾規範(EMI Specification)而設定。
  4. 如請求項第1所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，其中該運算電路係將該脈衝振幅調變訊號減去該回授訊號以產生該運算訊號。
  5. 如請求項第1所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，其中該準位調整電路係一模數處理(Modulus Operation)電路。
  6. 如請求項第1所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，其中該脈衝振幅調變訊號之訊號準位對應2M+1個訊號準位的其中之一，當該運算訊號之訊號準位超出該訊號準位上限時，該準位調整電路係調降該運算訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位以產生該補償訊號，且當該運算訊號之訊號準位低於該訊號準位下限時，該準位調整電路係調升該運算訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位以產生該補償訊號，該n及該M均為正整數，該n係可調整。
  7. 如請求項第1所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，其中該回授函數等於該濾波函數減1。
  8. 如請求項第1所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，其中該回授函數進一步關聯至一通道估測函數，該通道估測函數代表一通道效應對該傳送訊號之影響，該濾波特性補償電路藉由該回授函數補償該濾波器之濾波特性與該通道效應之影響以產生該補償訊號。
  9. 如請求項第1項所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，其進一步包含： 一數位至類比轉換器，耦接該濾波特性補償電路，用來對該補償訊號進行數位至類比轉換，並將轉換後之該補償訊號輸出至該濾波器，其中該濾波器係一類比濾波器。
  10. 一種依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，用來依據一來源訊號產生一傳送訊號，包含：一濾波特性補償電路，用來依據該來源訊號及一濾波函數產生一補償訊號；一濾波器，耦接該濾波特性補償電路，用來依據該濾波函數過濾該補償訊號以產生一濾波訊號；一類比前端電路，用來依據該濾波訊號產生該傳送訊號；一數位至類比轉換器，耦接該濾波特性補償電路，用來對該補償訊號進行數位至類比轉換，並將轉換後之該補償訊號輸出至該濾波器，其中該濾波器係一類比濾波器；一第一開關，用來於一正常模式下將該來源訊號與該濾波特性補償電路電性連接在一起，以及於一校正模式下將該來源訊號與該數位至類比轉換器電性連接在一起，其中於該校正模式下該數位至類比轉換器將該來源訊號轉換為一類比訓練訊號並將之輸出至該濾波器，該濾波器再依據該類比訓練訊號產生一類比濾波訓練訊號；一第二開關，用來於該正常模式下將該濾波器與該類比前端電路電性連接在一起，以及於該校正模式下將該濾波器與一類比至數位轉換器電性連接在一起；該類比至數位轉換器，用來於該校正模式下將該類比濾波訓練訊號轉換為一數位濾波訓練訊號；一等化器，耦接該類比至數位轉換器，用來於該校正模式下依據該數位濾波訓練訊號及一錯誤回授訊號產生一等化訊 號，該等化器包含至少一等化器係數，該至少一等化器係數依據該錯誤回授訊號進行調整；以及一決定電路，耦接該等化器並於該校正模式下經由該第一開關耦接該來源訊號，用來於該校正模式下依據該來源訊號及該等化訊號產生該錯誤回授訊號，並依據調整後之該至少一等化器係數更新該濾波特性補償電路之至少一參數，藉此校正該濾波器之特性偏移。
  11. 如請求項第10項所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，其中該等化器包含：一前饋等化器，用來依據該數位濾波訓練訊號及該錯誤回授訊號產生一前饋等化訊號，該前饋等化器包含至少一前饋等化器係數，該至少一前饋等化器係數依據該錯誤回授訊號進行調整；以及一反饋等化器，耦接該前饋等化器，用來依據該前饋等化訊號及該錯誤回授訊號產生該等化訊號，該反饋等化器包含至少一反饋等化器係數，該至少一反饋等化器係數依據該錯誤回授訊號進行調整，其中該至少一前饋等化器係數與該至少一反饋等化器係數構成該等化器係數。
  12. 如請求項第1項所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置，其中該類比前端電路包含：一數位至類比轉換器，耦接該濾波器，用來對該濾波訊號進行數位至類比轉換，該類比前端電路依據轉換後之該濾波訊號產生該傳送訊號，其中該濾波器係一數位濾波器。
  13. 一種平衡補償之訊號接收裝置，用來接收一傳送訊號，包含：一類比前端電路，用來依據該傳送訊號產生一接收訊號；以及 一準位回復電路，用來對高於一訊號準位上限或低於一訊號準位下限之該接收訊號或該接收訊號之一衍生訊號進行準位調整，以產生一脈衝振幅調變(Pulse Amplitude Modulation,PAM)訊號，使該脈衝振幅調變訊號之訊號準位處於該訊號準位上限及下限之間，其中該脈衝振幅調變訊號之訊號準位對應2M+1個訊號準位的其中之一，當該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位高於該訊號準位上限時，該準位回復電路調降該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位，且當該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位低於該訊號準位下限時，該準位回復電路調升該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位，該n及該M均為正整數，該n係可調整。
  14. 如請求項第13項所述之平衡補償之訊號接收裝置，其中該準位回復電路係一模數處理(Modulus Operation)電路。
  15. 如請求項第13項所述之平衡補償之訊號接收裝置，其進一步包含：一通道等化器，用來補償一通道效應對該傳送訊號之影響，藉此依據該接收訊號產生該衍生訊號。
  16. 一種依據濾波特性進行補償之訊號傳送方法，用來依據一來源訊號產生一傳送訊號，係透過一依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置來實現，該來源訊號係一脈衝振幅調變(Pulse Amplitude Modulation,PAM)訊號，該脈衝振幅調變訊號之訊號準位處於一訊號準位上限及一訊號準位下限之間，該訊號傳送方法包含下列步驟：依據該來源訊號及一濾波函數產生一補償訊號，且產生該補償訊號之步驟包含： 依據該脈衝振幅調變訊號及一回授訊號產生一運算訊號；對高於該訊號準位上限或低於該訊號準位下限之該運算訊號進行準位調整以產生該補償訊號，使該補償訊號之訊號準位處於該訊號準位上限及下限之間；以及依據該補償訊號及該濾波函數產生該回授訊號；依據該濾波函數對該補償訊號進行濾波以產生一濾波訊號；以及依據該濾波訊號產生該傳送訊號。
  17. 如請求項第16項所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送方法，其中該濾波函數是依據一電磁干擾規範(EMI Specification)而設定。
  18. 如請求項第16項所述之依據濾波特性進行補償之訊號傳送方法，其中該脈衝振幅調變訊號之訊號準位對應2M+1個訊號準位的其中之一，且產生該補償訊號之步驟包含：當該運算訊號超出該訊號準位上限時，調降該運算訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位以產生該補償訊號；以及當該運算訊號低於該訊號準位下限時，調升該運算訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位以產生該補償訊號，其中該n及該M均為正整數，該n係可調整。
  19. 一種依據濾波特性進行補償之訊號傳送方法，用來依據一來源訊號產生一傳送訊號，係透過一依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置來實現，包含下列步驟：依據該來源訊號及一濾波函數產生一補償訊號；依據該濾波函數對該補償訊號進行濾波以產生一濾波訊號；依據該濾波訊號產生該傳送訊號； 於一校正模式下對該來源訊號執行一數位至類比轉換，以產生一類比訓練訊號；於該校正模式下，對該類比訓練訊號進行濾波以產生一類比濾波訓練訊號；於該校正模式下對該類比濾波訓練訊號執行一類比至數位轉換，以產生一數位濾波訓練訊號；於該校正模式下依據該數位濾波訓練訊號及一錯誤回授訊號產生一等化訊號，該等化訊號關聯至少一等化器係數，該至少一等化器係數依據該錯誤回授訊號進行調整；於該校正模式下依據該來源訊號及該等化訊號產生該錯誤回授訊號；以及於該校正模式下，依據調整後之該至少一等化器係數更新至少一參數，該至少一參數係作為產生該補償訊號之依據。
  20. 一種平衡補償之訊號接收方法，用來接收一傳送訊號，係透過一平衡補償之訊號接收裝置來實現，包含下列步驟：依據該傳送訊號產生一接收訊號；當該接收訊號或該接收訊號之一衍生訊號之訊號準位高於一訊號準位上限時，調降該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位，以產生一脈衝振幅調變(Pulse Amplitude Modulation,PAM)訊號，其中該n及該M均為正整數，且該n係可調整；以及當該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位低於一訊號準位下限時，調升該接收訊號或該衍生訊號之訊號準位達n×(2M+1)個準位，以產生該脈衝振幅調變訊號，其中該脈衝振幅調變訊號之訊號準位處於該訊號準位上限及下限之間。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI694683B (zh) * 2019-12-17 2020-05-21 瑞昱半導體股份有限公司 應用於高速有線網路的資料傳輸裝置及方法
US12088325B2 (en) 2021-12-29 2024-09-10 Dynami Vision Ltd. Filter system and operation method thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113037665B (zh) * 2019-12-24 2023-12-08 瑞昱半导体股份有限公司 应用于高速有线网络的数据传输装置及方法
US11888654B2 (en) 2021-11-29 2024-01-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Offset detector circuit for differential signal generator, receiver, and method of compensating for offset of differential signal generator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060045197A1 (en) * 2004-08-25 2006-03-02 Gottfried Ungerboeck LDPC (Low Density Parity Check) coded 128 DSQ (Double Square QAM) constellation modulation and associated labeling
US20120263216A1 (en) * 2000-08-10 2012-10-18 Aware, Inc. Systems and methods for characterizing transmission lines using broadband signals in a multi-carrier dsl environment

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040213354A1 (en) * 2003-04-28 2004-10-28 Jones William W. Mixed domain cancellation
KR100508746B1 (ko) * 2003-07-23 2005-08-17 삼성전자주식회사 아날로그 프론트 엔드 회로 및 그 직류오프셋 조정방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120263216A1 (en) * 2000-08-10 2012-10-18 Aware, Inc. Systems and methods for characterizing transmission lines using broadband signals in a multi-carrier dsl environment
US20060045197A1 (en) * 2004-08-25 2006-03-02 Gottfried Ungerboeck LDPC (Low Density Parity Check) coded 128 DSQ (Double Square QAM) constellation modulation and associated labeling

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI694683B (zh) * 2019-12-17 2020-05-21 瑞昱半導體股份有限公司 應用於高速有線網路的資料傳輸裝置及方法
US12088325B2 (en) 2021-12-29 2024-09-10 Dynami Vision Ltd. Filter system and operation method thereof

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