專利名稱：根據(jù)選通點(diǎn)之間的一點(diǎn)的接收信號(hào)的期望值和測(cè)量值之間的差值進(jìn)行定時(shí)恢復(fù)的方法和裝置的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及相位檢測(cè)領(lǐng)域，并且尤其涉及一種檢測(cè)接收數(shù)據(jù)信號(hào)的相位并降低定時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)的圖案抖動(dòng)的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，特別是響應(yīng)于使用在大型計(jì)算環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用和種類方面的快速增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)變得非常普及。相應(yīng)地，在相關(guān)技術(shù)中具有很大進(jìn)展，從而改善了這些網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的質(zhì)量。例如，用于T1網(wǎng)絡(luò)信道服務(wù)單元(CSU)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)主要速率接口應(yīng)用的完全集成的收發(fā)信機(jī)在本領(lǐng)域中是已知的，并且在目前也投入商用。諸如Intel LXT360T1/E1收發(fā)信機(jī)的這些設(shè)備被用于諸如T1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的定時(shí)恢復(fù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中?？墒?，存在的缺陷是，其阻止這些系統(tǒng)提供更好的抖動(dòng)容限---通信網(wǎng)和其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的一個(gè)理想質(zhì)量。這些缺陷可能包括很大的幅度抖動(dòng)、數(shù)據(jù)密度的極大變化、大量的電纜衰減以及不完善的均衡。
抖動(dòng)是通用術(shù)語(yǔ)，它被用于描述通信系統(tǒng)中的輸入數(shù)據(jù)的周期中的噪聲或不確定性。抖動(dòng)是數(shù)字通信系統(tǒng)中的一個(gè)特別重要的問(wèn)題。首先，抖動(dòng)會(huì)使接收信號(hào)在一個(gè)非最佳抽樣點(diǎn)處被抽樣。這種情況降低了接收機(jī)中的信噪比并因此限制了信息速率。其次，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，每個(gè)接收機(jī)通常從輸入數(shù)據(jù)信號(hào)中提取它的接收抽樣時(shí)鐘。抖動(dòng)使這個(gè)任務(wù)明顯更加困難。第三，在遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)中，其中在一個(gè)鏈路中存在有多個(gè)中繼器，因此抖動(dòng)累加。也就是說(shuō)，每個(gè)接收機(jī)從輸入比特流中提取一個(gè)時(shí)鐘，重新調(diào)整數(shù)據(jù)的時(shí)間，并利用恢復(fù)的時(shí)鐘重新發(fā)送數(shù)據(jù)。每個(gè)后來(lái)的接收機(jī)因此具有逐漸增大的輸入抖動(dòng)程度。
當(dāng)頻率已知時(shí)，載波信號(hào)可以被接收機(jī)抽樣，以便恢復(fù)發(fā)送的數(shù)據(jù)。可是，載波信號(hào)的相位必須已知，以便確保從載波信號(hào)中正確獲得數(shù)據(jù)。例如，在諸如正弦波的波形被接收的情況下，應(yīng)該在正弦波的波峰和正弦波的波谷處抽樣數(shù)據(jù)。如果信號(hào)在遠(yuǎn)離波峰的一個(gè)點(diǎn)處被抽樣，例如，在信號(hào)的電壓電平快速減少的過(guò)渡點(diǎn)處，則可能會(huì)獲得不正確的數(shù)據(jù)。
在當(dāng)前的本領(lǐng)域技術(shù)中有一些用于檢測(cè)相位的方法。典型的方法主要在于在載波信號(hào)的波峰或波谷每一側(cè)上定位測(cè)試點(diǎn)，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)被定位在距離各自的波峰或波谷相等的間距，并且調(diào)整所述波被抽樣時(shí)的定時(shí)，直到兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)具有相等數(shù)值。當(dāng)利用這樣的方法來(lái)尋找理想正弦波的波峰或波谷時(shí)，波峰或波谷必須直接位于測(cè)試點(diǎn)的中間，因?yàn)槔硐胝也ㄊ菍?duì)稱的。
這樣一個(gè)方法適合于確定輸入信號(hào)是對(duì)稱時(shí)的相位。可是，如果輸入信號(hào)是不對(duì)稱的，則可能會(huì)錯(cuò)誤地確定抽樣點(diǎn)。例如，如果輸入數(shù)據(jù)信號(hào)波谷在-1伏特處，然后波峰在1伏特處，那么下一個(gè)波谷位于0伏特處，在-1伏特和1伏特之間的正弦波一側(cè)上的輸入信號(hào)的斜率大于在1伏特和0伏特之間的正弦波一側(cè)的斜率。因此，確定在具有相同電壓的兩個(gè)相等間隔的相位檢測(cè)測(cè)試點(diǎn)之間的中點(diǎn)將不會(huì)得到輸入信號(hào)的波峰的精確測(cè)量。
當(dāng)一個(gè)輸入信號(hào)被失真和噪聲惡化時(shí)，該輸入信號(hào)會(huì)具有波動(dòng)的波峰和波谷。失真源可以是碼間干擾(ISI)和抖動(dòng)引起的。抖動(dòng)是在發(fā)射機(jī)定時(shí)產(chǎn)生過(guò)程中非理想產(chǎn)生的。在利用串聯(lián)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的網(wǎng)絡(luò)中(代表性地在T1網(wǎng)絡(luò)中)，抖動(dòng)會(huì)被惡化。ISI是由用來(lái)發(fā)送和接收信號(hào)的電氣電路的限制頻帶性質(zhì)所引起的。
因此，現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于，必須確定多個(gè)測(cè)試點(diǎn)來(lái)計(jì)算輸入信號(hào)的相位。同時(shí)，當(dāng)輸入信號(hào)不對(duì)稱時(shí)，典型的方法會(huì)產(chǎn)生誤差。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)接收機(jī)；圖2所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由接收機(jī)接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的第一信號(hào)范圍軌跡；圖3所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由接收機(jī)接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的第二信號(hào)范圍軌跡；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由接收機(jī)接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的第三信號(hào)范圍軌跡；圖5所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由接收機(jī)接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)眼圖；圖6所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例輸入到接收機(jī)的反相信號(hào)；圖7所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)流程，通過(guò)此流程，可以改變數(shù)據(jù)判定點(diǎn)的抽樣定時(shí)以便將相位誤差最小化；和圖8所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)判定電路。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例可以被用于接收機(jī)中來(lái)確定輸入載波信號(hào)的相位。輸入載波信號(hào)包含多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)或者這樣一些點(diǎn)，即在這些點(diǎn)處，輸入載波信號(hào)可以被抽樣以便從信號(hào)中提取正確數(shù)據(jù)。通過(guò)僅僅抽樣輸入載波信號(hào)上的一個(gè)測(cè)試點(diǎn)來(lái)檢測(cè)相位誤差，所述測(cè)試點(diǎn)位于兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間。然后，可以調(diào)整數(shù)據(jù)點(diǎn)的抽樣定時(shí)以便將相位誤差最小化。
為了緩和抖動(dòng)對(duì)輸入信號(hào)的影響，接收機(jī)中的鎖相環(huán)(PLL)可以跟蹤抖動(dòng)(即，產(chǎn)生跟隨抖動(dòng)的時(shí)鐘)或者拒絕抖動(dòng)(即，產(chǎn)生不對(duì)抖動(dòng)響應(yīng)的時(shí)鐘)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，接收機(jī)的PLL可以跟蹤低頻抖動(dòng)并拒絕高頻抖動(dòng)。PLL這樣工作用相位檢測(cè)器測(cè)量輸入信號(hào)的相位誤差、對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波來(lái)控制控制環(huán)的頻率響應(yīng)、并把濾波后的誤差信號(hào)應(yīng)用到壓控振蕩器(VCO)。整個(gè)系統(tǒng)有增益和負(fù)反饋，并且整體效果會(huì)使相位誤差趨向于零。
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)接收機(jī)100。把輸入載波信號(hào)IN輸入到接收機(jī)100中，然后被低通濾波器(LPF)105操作。濾波了的輸入信號(hào)然后被輸出到自動(dòng)增益控制(AGC)107，然后被模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器110抽樣。接下來(lái)，輸入信號(hào)被饋給數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)112。例如，DSP112可以包括一個(gè)均衡器(EQL)115；一個(gè)相位檢測(cè)器120，一個(gè)數(shù)據(jù)判定電路125和一個(gè)環(huán)路濾波器127。
EQL115均衡輸入信號(hào)的電壓。EQL115可以是具有一個(gè)特定頻率相關(guān)的幅度或者相位響應(yīng)的濾波器，其被用來(lái)補(bǔ)償信號(hào)中的頻率相關(guān)的幅度和/或相位失真。在本發(fā)明實(shí)施例中，傳輸介質(zhì)(雙絞線鏈路長(zhǎng)達(dá)2公里)在電信號(hào)中引入顯著的失真和衰減。EQL115(主要)解開(kāi)這個(gè)失真，并恢復(fù)接收信號(hào)以接近于原始形狀。
然后把處理后的輸入信號(hào)輸出到相位檢測(cè)器120，利用相位檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)輸入信號(hào)的相位以使輸入信號(hào)可以在正確的點(diǎn)上被抽樣。EQL115的輸出還被發(fā)送到判定電路125，判定電路125從輸入信號(hào)中提取數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)輸出到相位檢測(cè)器120以及輸出到連接到接收機(jī)100的另一設(shè)備，例如中央處理單元(CPU)。然后把相位檢測(cè)器120的輸出發(fā)送到環(huán)路濾波器127，環(huán)路濾波器127具有對(duì)輸入信號(hào)濾波的功能。然后載波信號(hào)被發(fā)送到振蕩器(OSC)130，振蕩器(OSC)130用于輸出一個(gè)定時(shí)信號(hào)以使接收到的載波信號(hào)可以在正確的時(shí)間被抽樣。OSC130例如可以是一個(gè)壓控振蕩器(VCO)或數(shù)控振蕩器(DCO)。
相位檢測(cè)器120、環(huán)路濾波器127和OSC130的組合包括鎖相環(huán)(PLL)135。PLL135用來(lái)跟蹤或者″鎖定″輸入信號(hào)的相位以使在正確時(shí)間產(chǎn)生抽樣。
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由接收機(jī)100接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的第一信號(hào)范圍軌跡200。在圖2中，信號(hào)范圍軌跡顯示了在一個(gè)時(shí)期上的數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓值。Y軸205表示電壓。X軸210表示時(shí)間。如圖所示，第一信號(hào)范圍軌跡200描述了一個(gè)具有通常的正弦曲線形狀的波形，波峰215和225在″1伏特處而波谷220在″-1″伏特處。在時(shí)間軸210的原點(diǎn)，第一信號(hào)范圍軌跡200電壓值為″1″。第一信號(hào)范圍軌跡200表示數(shù)據(jù)的載波信號(hào)，并且將在其波峰215和225以及波谷220處被抽樣。在遠(yuǎn)離波峰215和225或波谷220的一個(gè)位置處對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行抽樣，會(huì)導(dǎo)致獲得不正確的數(shù)據(jù)。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由接收機(jī)100接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的第二信號(hào)范圍軌跡300。如圖所示，第二信號(hào)范圍軌跡300具有位于″1″伏特處的波峰305和315，以及位于″0″伏特處的波谷310。因此，在第二信號(hào)范圍軌跡300中表示的電壓值只位于″1″和″0″伏特之間。第二信號(hào)范圍軌跡300將在波峰305和315處(在此，電壓電平接近″1″)以及在波谷310(在此，電壓值接近″0″)處被抽樣。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由接收機(jī)100接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的第三信號(hào)范圍軌跡400。如圖所示，第三信號(hào)范圍軌跡400具有位于″0″伏特處的波峰405，以及位于″-1″伏特處的波谷410和415。因此，在第三信號(hào)范圍軌跡400中表示的電壓值只位于″0″和″-1″伏特之間。第三信號(hào)范圍軌跡400將在波峰405處(在此，電壓電平接近″0″伏特)以及在波谷410和415(在此，電壓值接近″-1″伏特)處被抽樣。
第一200、第二300和第三400范圍軌跡顯示了可被接收機(jī)100接收的可能載波信號(hào)。其他范圍軌跡也可被接收。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在所有情況中，信號(hào)范圍軌跡的波峰在″1″或″0″伏特的數(shù)值處，波谷在″0″或″-1″伏特的數(shù)值處。如果波峰位于數(shù)值″1″，則下一個(gè)抽樣位置(在本例中，將是下一個(gè)波谷)具有數(shù)值″0″或″-1″。類似地，如果波谷位于″-1″，則下一個(gè)抽樣位置是位于″0″或″1″處的波峰。換言之，如果抽樣點(diǎn)發(fā)生在″1″或″-1″，則下一個(gè)抽樣點(diǎn)不能位于同一電壓電平上。然而，如果抽樣點(diǎn)發(fā)生在″0″，則下一個(gè)抽樣點(diǎn)可能發(fā)生在電壓是″1″、″-1″或″0″時(shí)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，只有值″-1″、″0″或″1″可以被確定為數(shù)據(jù)判定點(diǎn)。因此，如果載波信號(hào)電壓值位于″1″伏特處時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)判定點(diǎn)進(jìn)行抽樣，則載波信號(hào)值被確定為″1″。然而，如果載波信號(hào)被抽樣時(shí)電壓值為″.9″伏特，則載波信號(hào)值也可能被確定為″1″。換言之，存在一個(gè)例如可以對(duì)應(yīng)于″1″的電壓范圍。
圖5所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例由接收機(jī)100接收的輸入載波信號(hào)的信號(hào)眼圖500。信號(hào)眼圖500顯示了可能的信號(hào)載波波形。其中顯示了四個(gè)數(shù)據(jù)判定點(diǎn)Td0525、Td1530、Td2535和Td3540。判定點(diǎn)是載波信號(hào)應(yīng)被抽樣的理想時(shí)間。如圖所示，在Td0525和Td1530之間有七個(gè)波形。一個(gè)波形，第一信號(hào)范圍軌跡200，在Td0525時(shí)位于″1″伏特，然后在時(shí)間Td1530時(shí)向下延伸到″-1″伏特。第二信號(hào)范圍軌跡300在Td0525時(shí)位于″1″伏特處，然后在時(shí)間Td1530時(shí)向下延伸到″0″伏特。第三信號(hào)范圍軌跡400在Td0525時(shí)位于″-1″伏特處，然后在時(shí)間Td1530時(shí)向上延伸到″0″伏特。第四信號(hào)范圍軌跡505在Td0525時(shí)位于″-1″伏特處，然后在時(shí)間Td1530時(shí)向上延伸到″1″伏特。第五信號(hào)范圍軌跡510在Td0525時(shí)位于″0″伏特處，然后在時(shí)間Td1530時(shí)向上延伸到″1″伏特。第六信號(hào)范圍軌跡515在Td0525時(shí)位于″0″伏特處，然后在時(shí)間Td1530時(shí)還位于″0″伏特。最后，第七信號(hào)范圍軌跡520在Td0525時(shí)位于″0″伏特處，然后在時(shí)間Td1530時(shí)向下延伸到″-1″伏特。
信號(hào)眼圖500是存在于每一數(shù)據(jù)判定點(diǎn)Td0525、Td1530、Td2535和Td3540之間的信號(hào)范圍軌跡200、300、400、505、510、515、520和525的疊加。例如當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)范圍軌跡200存在于Td0525和Td1530之間、以及不同的范圍軌跡存在于Td1530和Td2535之間時(shí)，會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問(wèn)題，從而使在Td2535處的信號(hào)電壓數(shù)值與時(shí)間Td0525處的信號(hào)電壓值不同。例如，第一信號(hào)范圍軌跡200的數(shù)值在Td0525時(shí)位于″1″伏特處，在時(shí)間Td1530時(shí)處于″-1″伏特。然而，如果然后信號(hào)值在Td2535時(shí)為″0″，那么信號(hào)波形是非對(duì)稱的(因?yàn)椴ㄐ卧赥d0525和Td1530之間下降″2″伏特，但是在Td1530和Td2535之間只上升″1″伏特)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例消除了圖案抖動(dòng)以改善接收機(jī)100的抖動(dòng)容限性能并使均衡器115能夠保持低誤碼率(BER)性能。該實(shí)施例利用在兩個(gè)數(shù)據(jù)判定點(diǎn)之間的中間點(diǎn)處所抽樣的電壓值Vmid，并且把這個(gè)值與預(yù)定值Vth相比較，所述預(yù)定值取決于兩個(gè)數(shù)據(jù)判定點(diǎn)的電壓值。Vth是在兩個(gè)數(shù)據(jù)判定點(diǎn)之間中途點(diǎn)處的正弦波形的電壓值。在其他實(shí)施例中，Vth可用來(lái)表示除了兩個(gè)數(shù)據(jù)判定點(diǎn)之間的中點(diǎn)之外的位置的電壓。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，依賴于Td0和Td1的數(shù)值，有三個(gè)可能的Vth值。Vth的可能值為″.5″伏特、″0″伏特和″-.5″伏特。在Td0為″0″并且Td1為″1″的情形中，Vth將為″.5″伏特。如果Td0為″1″并且Td1為″-1″，則Vth將為″0″伏特。當(dāng)系統(tǒng)確定Vmid時(shí)，它可以基于Vmid和Vth之間的電壓差值來(lái)計(jì)算相位誤差。在其他實(shí)施例中，可以利用三個(gè)以上的Vth可能值。
圖6所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例輸入到接收機(jī)100的反相信號(hào)。如圖所示，Td0返回值″0″，因?yàn)樵谀莻€(gè)數(shù)據(jù)判定點(diǎn)處，電壓值接近″0″。Td1返回值″1″，因?yàn)樵谀莻€(gè)數(shù)據(jù)判定點(diǎn)處，電壓值接近″1″。在本例中，Vmid被計(jì)算為″.7″伏特。因?yàn)門d0為″0″并且Td1為″1″，則Vth在本例中為″.5″伏特。因?yàn)閂th不等于Vmid，所以系統(tǒng)可以確定出現(xiàn)了相位誤差?？梢园凑杖缦碌仁酱_定相位誤差相位誤差(″PE″)＝SIGN(Td1-Td0)*Vmid-ABS(Td0)*Vth+ABS(Td1)*Vth。當(dāng)(Td1-Td0)為正值時(shí)SIGN返回值″1″，為負(fù)值返回″-1″，當(dāng)(Td1-Td0)為″0″時(shí)返回″0″。ABS返回操作數(shù)的絕對(duì)值。
根據(jù)上面的等式，如圖6所示波形的PE為SIGN(0-1)*(.7伏特)-ABS(0)*(.5伏特)+ABS(1)*(.5伏特)＝-.2伏特。系統(tǒng)然后可以利用PE的測(cè)量值來(lái)調(diào)整抽樣Td0和Td1的時(shí)間，結(jié)果將PE最小化?？梢栽谳斎氩ㄐ蔚拿總€(gè)循環(huán)期間測(cè)量PE。在其他實(shí)施例中，可以定期地測(cè)量PE(例如，一旦PE低于一個(gè)預(yù)定電平，則每″10″個(gè)循環(huán)只測(cè)量PE一次)。
圖7所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)流程，通過(guò)此流程，可以改變數(shù)據(jù)判定點(diǎn)的抽樣定時(shí)以便將PE最小化。首先，計(jì)數(shù)器X被初始化為″0″(步驟700)。然后確定數(shù)據(jù)判定點(diǎn)Td(x)的值(步驟705)并執(zhí)行延遲(步驟710)。接下來(lái)，測(cè)量Vmid(步驟715)并執(zhí)行延遲(步驟720)。因?yàn)榻邮招盘?hào)頻率通常是已知的，所以系統(tǒng)能夠確定當(dāng)每個(gè)數(shù)據(jù)判定點(diǎn)被測(cè)量時(shí)之間的時(shí)間間隔。在確定第一數(shù)據(jù)判定點(diǎn)之后，測(cè)量獲得第二數(shù)據(jù)判定點(diǎn)所花的時(shí)間之間的Vmid。在步驟725，系統(tǒng)計(jì)算下一個(gè)數(shù)據(jù)判定點(diǎn)的數(shù)值Td(X+1)。然后確定相位誤差(PE)(步驟730)。系統(tǒng)然后執(zhí)行修改的延遲(步驟735)直到確定下一個(gè)數(shù)據(jù)判定的時(shí)間。最后，X遞增″2″(步驟740)。然后返回步驟705。
如果第一數(shù)據(jù)判定點(diǎn)和第二數(shù)據(jù)判定點(diǎn)的過(guò)渡為負(fù)(例如，第一數(shù)據(jù)判定點(diǎn)的值為″1″，而第二數(shù)據(jù)判定點(diǎn)的值為″0″)，那么負(fù)PE值表示數(shù)據(jù)判定點(diǎn)獲得得太晚了。因此，直到獲得下一數(shù)據(jù)判定點(diǎn)以前的時(shí)間間隔將減少。如果PE為正，那么時(shí)間間隔將增加，因?yàn)閿?shù)據(jù)判定點(diǎn)獲得太早。如果在第一數(shù)據(jù)判定點(diǎn)和第二數(shù)據(jù)判定點(diǎn)之間過(guò)渡為正，則將獲得相反的作用。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，相位誤差被計(jì)算為一個(gè)測(cè)試點(diǎn)(即Vmid)和一個(gè)定值(即，Vth)之間的差值。因?yàn)槌硕ㄖ?即，Vth)之外只有一個(gè)測(cè)試點(diǎn)(即，Vmid)被使用，所以系統(tǒng)可以快速測(cè)量相位誤差并因此響應(yīng)來(lái)減少相位誤差。這樣一個(gè)實(shí)施例比傳統(tǒng)相位檢測(cè)器的相位誤差方差低得多。這是因?yàn)橹挥袉蝹€(gè)隨機(jī)變量(即，Vmid)和一個(gè)定值(即，Vth)被用來(lái)計(jì)算相位誤差，而不是象現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)行的那樣有兩個(gè)隨機(jī)變量(即，兩個(gè)相位測(cè)試點(diǎn))。
對(duì)于使用模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的收發(fā)信機(jī)，快速定時(shí)可能特別有用。這樣一種DSP處理方法可用來(lái)把長(zhǎng)距離模擬T1收發(fā)信機(jī)實(shí)施增強(qiáng)為一種四邊形或八邊形結(jié)構(gòu)以避免硅柵中信道與信道串音。
相位檢測(cè)器120的輸出是測(cè)量的相位誤差。PLL135的工作是將相位誤差最小化(理想情況下，相位誤差的均值將趨于零)。然而，由于碼間干擾(ISI)和抖動(dòng)，瞬時(shí)相位誤差不為零并且可能作為隨機(jī)變量來(lái)對(duì)待。方差(標(biāo)準(zhǔn)偏差的平方)描述了相位誤差估計(jì)隨時(shí)間改變多少。在PLL135中，相位誤差被濾波并應(yīng)用到VCO，以便產(chǎn)生恢復(fù)時(shí)鐘。如果相位誤差變化很大，但是平均值為零，那么恢復(fù)時(shí)鐘也將變化到環(huán)形濾波器未消除相位誤差變化的程度。這通常是不希望的，因?yàn)樗诮邮諘r(shí)鐘邊緣產(chǎn)生抖動(dòng)。這與誤碼率(BER)相關(guān)。
圖8所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)判定電路125。判定電路125具有執(zhí)行如上圖7中所述的定時(shí)方法的功能。接收設(shè)備802接收來(lái)自EQL115的輸出。處理設(shè)備800獲得每一數(shù)據(jù)點(diǎn)以及Vmid，并計(jì)算Vth，然后把它們?nèi)看鎯?chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備805中。處理設(shè)備800例如可以是一個(gè)中央處理單元(CPU)?；陉P(guān)于圖7的上述方法，處理設(shè)備800確定輸入信號(hào)的正確定時(shí)，并輸出一個(gè)相位信號(hào)給相位檢測(cè)器120。輸出設(shè)備810輸出來(lái)自抽樣數(shù)據(jù)判定點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)測(cè)量最小數(shù)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)，因此可以檢測(cè)并將輸入信號(hào)的相位誤差最小化。例如，在上面圖7中所述的流程中，當(dāng)已知來(lái)自兩個(gè)判定點(diǎn)的數(shù)據(jù)(例如Td0和Td1)時(shí)，只需要測(cè)量一個(gè)測(cè)試點(diǎn)Vmid來(lái)確定輸入信號(hào)的相位誤差。因此，系統(tǒng)可以快速檢測(cè)并將相位誤差最小化。
系統(tǒng)能夠減少在估計(jì)相位誤差和使用那個(gè)信息來(lái)更新相位之間的等待時(shí)間(即延遲)。其原因是它只采用一個(gè)相位信息抽樣來(lái)估計(jì)相位誤差，而不是現(xiàn)有技術(shù)中的方法所需要的兩個(gè)抽樣。這改善了PLL跟蹤并降低輸入抖動(dòng)的反作用的能力。
雖然上面的說(shuō)明是參考本發(fā)明的特定實(shí)施例的，但是應(yīng)該理解可以做出許多修改而不偏離本發(fā)明的精神。后附的權(quán)利要求用來(lái)覆蓋將落在本發(fā)明實(shí)際范圍和精神內(nèi)的這些修改。目前所公開(kāi)的實(shí)施例因此在各方面被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限定性的，本發(fā)明的范圍由后附的權(quán)利要求來(lái)表示，而不是由前述說(shuō)明來(lái)表示，并且在權(quán)利要求等價(jià)含意和范圍內(nèi)出現(xiàn)的所有變化都因此將包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種確定輸入信號(hào)相位誤差的方法，包括接收該輸入信號(hào)；抽樣該輸入信號(hào)；在第一時(shí)間確定該輸入信號(hào)的第一數(shù)值；在第二時(shí)間確定該輸入信號(hào)的第二數(shù)值；在第三時(shí)間確定該輸入信號(hào)的第三數(shù)值，其中，該第三時(shí)間介于該第一時(shí)間和第二時(shí)間之間；基于該第三數(shù)值與門限值的比較，確定輸入信號(hào)的相位誤差；和控制該抽樣定時(shí)以便將相位誤差最小化。
2.權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于所述第一數(shù)值和所述第二數(shù)值來(lái)確定門限值。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法由數(shù)字信號(hào)處理(DSP)設(shè)備來(lái)執(zhí)行。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法被利用來(lái)將抖動(dòng)對(duì)確定所述第一數(shù)值和所述第二數(shù)值的影響最小化。
5.一種用于數(shù)據(jù)傳輸中以輸出數(shù)據(jù)值的接收機(jī)，包括一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于接收輸入信號(hào)并輸出抽樣的數(shù)字信號(hào)；一個(gè)判定系統(tǒng)，用于接收該抽樣的數(shù)字信號(hào)并輸出至少一個(gè)數(shù)據(jù)值，其中，該判定系統(tǒng)接收該抽樣的數(shù)字信號(hào)，在第一時(shí)間確定該抽樣的數(shù)字信號(hào)的第一數(shù)值；在第二時(shí)間確定該抽樣的數(shù)字信號(hào)的第二數(shù)值；在第三時(shí)間確定該抽樣的數(shù)字信號(hào)的第三數(shù)值；其中，該第三時(shí)間介于該第一時(shí)間和該第二時(shí)間之間；基于該第三數(shù)值與預(yù)定門限值的比較來(lái)確定該抽樣的數(shù)字信號(hào)的相位誤差，并確定和輸出定時(shí)信息；一個(gè)相位檢測(cè)器，用于接收定時(shí)信息并輸出一個(gè)檢測(cè)的相位信息；一個(gè)環(huán)路濾波器，用于接收該檢測(cè)的相位信息并輸出一個(gè)濾波的相位信息；和一個(gè)振蕩器，用于接收該濾波的相位信息并輸出一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)作為該模數(shù)轉(zhuǎn)換器的抽樣時(shí)鐘。
6.權(quán)利要求5所述的接收機(jī)，其中所述判定系統(tǒng)至少包括在一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)中。
7.權(quán)利要求5所述的接收機(jī)，其中所述定時(shí)信息被用來(lái)將相位誤差最小化。
8.權(quán)利要求5所述的接收機(jī)，其中至少一個(gè)T1線被利用在數(shù)據(jù)傳輸中。
9.一種在接收機(jī)中用于輸出數(shù)據(jù)值并檢測(cè)抽樣的數(shù)字信號(hào)的相位誤差的判定電路，包括接收設(shè)備，用于接收該抽樣的數(shù)字信號(hào)，其中，該抽樣的信號(hào)至少包括第一時(shí)間處的第一數(shù)值、第二時(shí)間處的第二數(shù)值、以及第三時(shí)間處的第三數(shù)值，其中，該第三時(shí)間介于該第一時(shí)間和該第二時(shí)間之間；存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)該第一數(shù)值、第二數(shù)值和第三數(shù)值，處理設(shè)備，用于基于該第一數(shù)值和第二數(shù)值來(lái)確定一個(gè)門限值，并且基于該第三數(shù)值與門限值的比較來(lái)確定輸入信號(hào)的相位誤差；和輸出設(shè)備，用于基于該相位誤差來(lái)輸出第一數(shù)據(jù)值、第二數(shù)據(jù)值和定時(shí)信息。
10.權(quán)利要求9所述的判定電路，其中所述判定系統(tǒng)被包括在一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)中。
11.權(quán)利要求9所述的判定電路，其中所述定時(shí)信息被用來(lái)將相位誤差最小化。
12.權(quán)利要求9所述的判定電路，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器把輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述抽樣的數(shù)字信號(hào)；
13.權(quán)利要求12所述的判定電路，其中所述至少一個(gè)T1線被利用來(lái)接收所述輸入信號(hào)。
14.一種將抽樣信號(hào)中的相位誤差最小化的相位檢測(cè)設(shè)備，包括一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)；和一個(gè)儲(chǔ)存在該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，所述程序代碼具有指令來(lái)執(zhí)行如下操作接收一個(gè)輸入信號(hào)，對(duì)該輸入信號(hào)進(jìn)行抽樣以便產(chǎn)生抽樣信號(hào)，在第一時(shí)間確定該輸入信號(hào)的第一數(shù)值；在第二時(shí)間確定該輸入信號(hào)的第二數(shù)值；在第三時(shí)間確定該輸入信號(hào)的第三數(shù)值，其中，該第三時(shí)間介于該第一時(shí)間和該第二時(shí)間之間；把該第三數(shù)值與門限值相比，確定該輸入信號(hào)的相位誤差，和控制抽樣的定時(shí)以便將該相位誤差最小化。
15.權(quán)利要求14所述的相位檢測(cè)設(shè)備，其中所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼還包括基于所述第一數(shù)值和第二數(shù)值來(lái)確定所述門限值的指令。
16.權(quán)利要求14所述的相位檢測(cè)設(shè)備，其中所述相位檢測(cè)設(shè)備被包括在數(shù)字信號(hào)處理(DSP)設(shè)備中。
17.權(quán)利要求14所述的相位檢測(cè)設(shè)備，其中所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼被利用來(lái)將抖動(dòng)對(duì)確定所述第一數(shù)值和第二數(shù)值的影響最小化。
全文摘要
一種用于定時(shí)恢復(fù)的方法和裝置，其中在選通點(diǎn)(即執(zhí)行關(guān)于發(fā)送標(biāo)記的數(shù)值的判定的抽樣實(shí)例)之間的一個(gè)點(diǎn)的信號(hào)值和期望值(實(shí)施例中確定的，用于估計(jì)的以前和隨后的發(fā)送標(biāo)記的發(fā)送的電平平均值)之間的差值被用作計(jì)算抽樣時(shí)鐘(120)的相位誤差的基礎(chǔ)。該相位誤差在應(yīng)用到VCO(130)之前進(jìn)行濾波以降低抖動(dòng)影響(127)。
文檔編號(hào)H04L7/033GK1611029SQ02826535
公開(kāi)日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2002年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月31日
發(fā)明者廣司高取, 詹姆斯·利特爾 申請(qǐng)人:英特爾公司