眼图的解偏斜方法及装置转让专利
申请号 : CN201680090031.8
文献号 : CN109891820B
文献日 : 2020-11-06
发明人 : 内博伊沙·斯托亚诺维奇
申请人 : 华为技术有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于对多级信号的眼图进行解偏斜的装置,包括:偏斜估计器,用于使用与所述多级信号的每个信号级相关联的相应区域的变化性测量和量化,估计每个信号级在相应的采样相位处的偏斜值;以及解偏斜计算器,用于基于所述估计的偏斜值,确定所述多级信号的每个量化区域在所述相应的采样相位处的解偏斜值,其中:每个信号级的所述估计的偏斜值等于与所述变化性测量的相应最低值对应的时移,其中所述变化性测量与每个信号级的标准偏差或平均绝对偏差的测量相关。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述偏斜值的所述估计通过使用每符号一个或两个样本来执行。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其中所述多级信号具有M个级,M是自然整数,并且是N-脉冲幅度调制PAM信号、带限N-PAM信号、多N-PAM信号、相干实信号和相干复信号中的一种,其中N是正整数,其通过N≤M与所述M个级相联系。
4.根据权利要求1或2所述的装置,还包括:插补器,用于使用从确定的所述解偏斜值得出的插补系数来对所述多级信号进行插补;以及决策单元,用于确定每个信号级的级阈值,并确定要选择的级阈值中使得误码率BER最小化的级阈值。
5.一种用于对多级信号的眼图进行解偏斜的方法,包括:使用与所述多级信号的每个信号级相关联的相应区域的变化性测量和量化,估计每个信号级在相应的采样相位处的偏斜值;以及基于所述估计的偏斜值,确定所述多级信号的每个量化区域在所述相应的采样相位处的解偏斜值,其中:每个信号级的所述估计的偏斜值等于与所述变化性测量的相应最低值对应的时移,其中所述变化性测量与每个信号级的标准偏差或平均绝对偏差的测量相关。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括:
使用从所述确定的解偏斜值得出的插补系数来对所述多级信号进行插补;
确定每个信号级的级阈值;以及
确定要选择的级阈值中使得误码率BER最小化的级阈值。
7.根据权利要求5所述的方法,其中所述估计偏斜值的步骤包括:定义M个等距信号级;
定义M+1个量化器极限,以便有量化器输出来验证:若Qi
其中,i=0,1,…,M-1,x是所述多级信号的样本,Qi是第i个量化器极限,Qi+1是第i+1个量化器极限,xq是量化器输出,Li是第i个信号级;
定义偏斜扫描分辨率;
定义对称偏斜扫描范围SSR;
计算标准偏差作为所述M个等距信号级中每一个的变化性测量;以及在所述多级信号的特定相位处进行插补,直到找到所述标准偏差的最低值,所述估计的偏斜值等于所述最低值的时移。
8.根据权利要求5所述的方法,其中所述估计偏斜值的步骤包括:定义M个等距信号级;
定义M+1个量化器极限,以便有量化器输出来验证:若Qi
其中,i=0,1,…,M-1,x是所述多级信号的样本,Qi是第i个量化器极限,Qi+1是第i+1个量化器极限,xq是量化器输出,Li是第i个信号级;
定义2M个等距信号级;
定义2M+1个量化器极限,以便有量化器输出来验证:若QQi
其中,i=0,1,…,2M-1,x是所述多级信号的样本,QQi是第i个量化器极限,QQi+1是第i+1个量化器极限,xq是量化器输出,LLi是第i个信号级;
定义偏斜扫描分辨率;
定义对称偏斜扫描范围SSR;
计算平均绝对偏差作为所述2M个等距信号级中每一个的变化性测量;以及在所述多级信号的特定相位处进行插补,针对所述2M个等距信号级中的每一个,计算其与所述M个等距信号级中最接近的Qi的平均绝对偏差,直到找到所述平均绝对偏差的最低值,所述估计的偏斜值等于所述最低值的时移。
9.根据权利要求7所述的方法,其中所述确定解偏斜值的步骤包括:通过验证di=-pi,从所述估计的偏斜值得出所述解偏斜值;
其中,di是解偏斜值,pi是偏斜值;
将所述多级信号的每个样本与由所述M+1个量化器极限分隔的M个量化区域中相应的量化区域相关联,并且与从所述估计的偏斜值得出的相应的解偏斜值相关联;以及将权利要求6的步骤应用于所述多级信号的每个样本。
10.根据权利要求7所述的方法,其中所述确定解偏斜值的步骤包括:在所述M+1个量化器极限之外,还定义M个量化器极限;
将由2M+1个量化器极限分隔的2M个量化区域分成第一组和第二组,所述第一组对应于所述2M个量化区域的奇数编号,所述第二组对应于所述2M个量化区域的偶数编号,所述2M个量化区域的编号按升序排列;以及对于所述2M个量化区域中的所述第一组和所述第二组的每一个,从所述估计的偏斜值得出相应的解偏斜值。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述相应的解偏斜值定义如下:di=a×pi+b×pi+1,其中a≤0且b≤0其中,a和b是系数,并且a和b的值取决于所述2M个量化区域的所述第一组和所述第二组中的组,pi是第i个偏斜值,pi+1是第i+1个偏斜值。
12.根据权利要求11所述的方法,其中对于所述2M个量化区域的所述第一组,a=-1和b=0,对于所述2M个量化区域的所述第二组,a=b=-0.5。
13.根据权利要求7或8所述的方法,其中所述确定解偏斜值的步骤包括:通过验证以下关系,从所述估计的偏斜值得出所述解偏斜值:若x≤L0,则d0=-p0
若x>LM-1,则dM-1=-pM-1
若x>Li且x≤Li+1(1≤i≤M-2),则其中x是所述多级信号的样本,并且Δ=Li+1–Li,其中i=0,1,...,M-1,Li是第i个信号级,Li+1是第i+1个信号级,di是解偏斜值,pi是第i个偏斜值,pi+1是第i+1个偏斜值。
14.一种计算机可读存储介质,其上存储有程序代码,当所述程序代码在计算机上运行时,用于执行根据权利要求5至13中任一项所述的方法。
说明书 :
眼图的解偏斜方法及装置
技术领域
背景技术
合、容纳网络操作、促进电子商务、并为任务关键型数据处理操作提供无间断的服务。数据中心可以是企业网络的一部分,一种商业企业,为他人提供托管服务,或者可以是一种共位的设施(co-location facility),其中用户可以安放自己的设备,并通过该建筑物的连接来连接到服务提供商。数据中心可以提供局域网(local area network,LAN)或广域网
(wide area network,WAN),并可包括将用户设备连接到服务器设备的交换机,以及将服务器设备连接到存储设备的其它交换机。
eying,OOK)调制格式。然而,这种技术方案要求昂贵的高带宽光学和电子器件。为了克服这项缺陷,已经考察了用数字信号处理(digital signal processing,DSP)支持的高级调制格式作为支持100G应用的一种替代性技术,其中最有希望的候选者是双二元4级脉冲幅度调制(duo-binary 4-level pulse amplitude modulation,DB-PAM-4)、离散多音调制
(discrete multi-tone modulation,DMT)和无载波幅度和相位调制(carrier-less
amplitude and phase modulation,CAP)。然而,上述技术都要么要求昂贵的组件,要么要求增强的 DSP,要么两项都要求,故而难以被视为数据中心连接真正的候选方案。
VCSEL)。经过调制器后的光信号可以根据距离、比特率等一些要求,在不同类型的光纤上发送。在接收器侧,光二极管(例如PN结型(positive intrinsic negative,PIN)二极管或雪崩光二极管(avalanch e photo-diode,APD))对该光信号进行检测,光二极管的输出正比于光信号的功率。然后,用跨阻放大器(transimpedance amplifier,TIA)对光二极管的输出进行放大。光二极管和TIA可以集成在光接收组件(receive optical subassembly,
ROSA)中,其可包括自动增益控制(automatic gain control,AGC)电路,用于在使用电子均衡时相对于模数转换(analog-to-digital,ADC)输入来调整电信号。
recovery,T R)块支持,该块控制着ADC采样频率和相位。这种TR块的性能受到噪音的强烈影响,这种噪音被专门的滤波器部分滤除。然而,某些非理想情况,如带宽限制和色散
(chroma tic dispersion,CD),可能导致定时功能变得非常微弱。因此,用于定时恢复的信号必须经过部分补偿,才能实现正确的ADC时钟同步。前馈式均衡器(feed-forward
equalizer, FFE)和决策反馈均衡器(decision feedback equalizer,DFE)在许多现实系统中都可以找到。另一方面,非线性均衡器(nonlinear equalizer,NLE)则较少部署,尽管它们在一些特殊的应用中可以带来显著的增益。一旦被均衡器恢复,经过均衡的信号就可用于时钟提取,以减少时钟抖动。
4信号会被变成有7级的信号,即多PAM-4信号。
早),就产生了具有表示为α的一定角度的眼偏斜,从而导致眼不对称,且最优采样点偏离
0.5UI处。这种不对称性导致BER更高,且对时钟抖动的敏感度更高,因此应仔细选择最优采样相位和相应的信号级的级阈值,以最大化系统性能。在二元信令的情况下,偏斜问题可以通过采样相位和级阈值优化来部分地解决。但是,在信号级超过2个的情况下,这个问题就变得极端复杂,因为缺乏关于这种偏斜作用方式的规则。实际上,每个眼都可能具有不同的形状和偏斜值。
发明内容
值,其中每个信号级的估计的偏斜值等于与变化性测量的相应最低值对应的时移。
附图说明
具体实施方式
detector,M&M PD),同时使用FFE输出来补偿DAC产生的抖动。多模FFE 和M&M PD每个符号使用一个样本,而整个DSP在盲模式下执行均衡。
1,…,2M-1。然后在相位-UI/R处对多级信号进行插补,以便找出相应的平均绝对偏差mi,-1。
如果有mi,-1
1,...,6)为:-3,-2,-1,0,+1,+2,+3;M+1(即8)个量化器极限Q i(i=0,1,...,7),其值为:-∞,-2.5,-1.5,-0.5,0.5,1.5,2.5,+∞;以及M(即7)个解偏斜值pi(i=0,1,...,6)。通过比较图7(a)和图7(b)的眼图,可以观察到,采样点周围的眼在解偏斜之后比解偏斜之前更加对称。
2.25,-1.75,-1.25,-0.75,-0.25,0.25,0.75,1.25,1.75,2.25,2.75,+∞,其中Δ=1。