[发明专利]具有分段粗糙控制和精细控制的自适应信号均衡器

说明书

相关申请数据

本申请是非临时申请，其基于2010年7月19日提交的美国临时申请No.61/365,531并要求其优先权。

技术领域

本发明涉及用于从较长长度的电缆接收高数据速率信号的接口电路，并特别涉及用于从较长长度的电缆接收高数据速率信号、基带信号、二进制编码数据信号的接口电路。

背景技术

在通常的高速数字线路通信系统中，信道引入与频率相关的损耗。当信道正在输送随机数据模式时，这些损耗导致码间干扰（ISI）。均衡器通过实现补偿由信道导致的信号失真的逆信道响应来移除ISI。自适应均衡器自动补偿信道的损耗。

恢复经由较长长度的电缆以高速率传输的数据要求这种数据是均衡的，以便补偿电缆的损耗和相位分散。此外，在电缆长度可能变化的那些应用中，这种均衡必须基于能够相应地进行调整的余传递函数，因为电缆的传递函数随着电缆的长度而变化。该均衡一般使用三个函数完成：滤波函数；dc恢复和截割（slicing）函数；以及自适应控制（或伺服）函数。

使用将电缆的传递函数的反函数合成的余（相对于复杂的电缆损耗特性）滤波器执行滤波函数。由于误码率（BER）直接与抖动相关，因此均衡器的重要性能度量是在输出波形内的抖动。均衡器能够匹配复杂的电缆损耗特性的反函数的程度确定了消除码间干扰引起的抖动的程度。

常规均衡器使用gm/C类型的连续时间滤波器或有限脉冲响应（FIR）滤波器。然而，这些类型的滤波器结构趋向于复杂，并在希望的操作特性（例如输出抖动、工艺和温度变化的补偿以及信噪比（SNR）的最优化）之间维持所需的平衡存在困难。

发明内容

附图说明

图1是根据优选实施例的自适应信号均衡器的功能方框图。

图2是图1的高速率滤波器的示例性实施例的功能方框图。

图3是图1的低速率滤波器的示例性实施例的功能方框图。

图4是图1的DC恢复和截割器级的示例性实施例的功能方框图。

图5是图1的自适应级的示例性实施例的功能方框图。

图6是图5的积分与加法级的替换实施例的功能方框图。

图7是用作图1的自适应级的一部分的信号转换级的示例性实施例的功能方框图。

图8是图1的控制级的示例性实施例的功能方框图。

图9是由图8的有限状态机使用的算法的示例性实施例的状态图。

图10是图2和图3的均衡电路的示例性实施例的原理图。

图11是图10的均衡电路级的AC部分的示例性实施例的部分原理图。

图12是示出用于均衡的精细调谐的步进线性控制的示例性实施例的图示。

图13是用于粗糙和精细升高均衡调整的时序的示例性实施例的时序图。

图14是用于粗糙和精细降低均衡调整的时序的示例性实施例的时序图。

图15是图1的速率检测级的示例性实施例的功能方框图。

具体实施方式

以下参考附图对示例实施例进行详细描述。这种描述意在是说明性的，而不是针对所有可能的实施例的范围进行限制。这类实施例被充分详细地描述，从而使本领域技术人员能够实施它们，并且应理解，可以实施带有一些变化的其他实施例，而不背离本发明的精神或范围。

在本公开中，如果没有与上下文相反的清晰表示，则应理解，所描述的各个电路元件可以是单数或复数。例如，术语“电路”和“电路系统”可以包括单个部件或多个部件，它们是有源和/或无源的，并连接或耦合在一起（例如，作为一个或更多集成电路芯片），从而提供希望的功能。另外，术语“信号”可以指代一个或更多电流、一个或更多电压或数据信号。在附图内，相似或相关元素具有相似或相关的字母、数字或字母数字标识符。进一步地，尽管在使用分立电子电路系统（优选以一个或更多集成电路芯片的形式）的实现的背景下讨论了本发明，但是根据待处理的信号频率或数据速率，这种电路系统的任何一部分的功能可以替换地使用一个或更多适当编程的处理器来实现。此外，虽然附图示出了各种实施例的功能模块的图示，但是功能模块不必需表示硬件电路系统之间的分割。因此，例如，可以用单个硬件（例如，通用信号处理器、随机访问存储器、硬盘驱动器等）来实现功能模块（例如处理器、存储器等）中的一个或更多。类似地，描述的任何程序可以是独立程序，可以作为子程序包括在操作系统中，可以是在已安装软件包中的功能等。