[发明专利]以标准时钟/数据为参考的时钟再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信技术，尤其涉及一种以时钟/数据为参考的时钟再生方法。

背景技术

在通信领域，一些接口只传递数据信号，接口不包括时钟信号，比如HDB3码，时钟信息通过数据进行传递；一些接口，同时传递数据信号和时钟信号，比如B接口，时钟信息直接通过时钟信号进行传递；在各种接口上，数据受到外界信号干扰时常有一定的抖动，同时接口电路需要经过模拟电路处理，这会引起参考信号的占空比不均匀，故需要对接口电路进行时钟再生处理，以便数据恢复和后续处理。

因此，时钟再生的目标就是利用参考信号进行时钟再生，克服抖动和参考信号的占空比不均匀的影响，对接口数据进行正确的采样和译码，保证再生数据的正确性和链路传输的可靠性。

一般以时钟作为参考输入的时钟再生电路采用XOR电路进行鉴相，如图2所示，为了加快锁定时间和实现简单，接口时钟再生电路采用一阶环路，但这种方法，要求参考时钟占空比均匀，如果参考时钟占空比不均匀鉴相特性随之改变影响环路性能。

一般以数据作为参考输入的时钟再生电路采用双边沿检测电路进行鉴相，如图3所示，为了加快锁定时间和实现简单，接口时钟再生采用一阶环路，同样的，如果参考数据占空比不均匀鉴相特性就会随之改变，从而影响环路性能。

另外传统的时钟再生电路通过双向计数器产生再生时钟，利用鉴相电路产生的加减脉冲来调整计数器的方向和步进量，因为计数器的精度问题导致再生时钟的相位精度较差，再生时钟抖动较大。

发明内容

为解决现有技术存在的对参考时钟(数据)占空比要求较高，再生时钟和输入参考的相对相位随频偏变化，再生时钟的相位精度较差等问题，本发明提出了一种以时钟/数据为参考的时钟再生方法，由本地高速处理时钟产生再生时钟，为再生时钟设定期望相位(期望相位指参考输入和再生时钟之间的相对相位)，对再生时钟的当前相位与期望相位之间的误差相位进行跟踪并补偿，根据补偿结果，不断地调整本地高速处理时钟输出的再生时钟。

该方法具体步骤为：

1)设定期望相位θ_set，所述期望相位θ_set的取值为0°～360°。

2)确定参考时钟/数据相位参考点，在相位参考点提取再生时钟对应的当前相位，计算期望相位θ_set与当前相位之间的误差相位θ_e(i)，包括：

1]对参考时钟/数据进行边沿检测，选取参考时钟/数据的0°相位点作为相位参考点；

2]提取再生时钟对应相位参考点的当前相位并记为θ(i-1)；

3]计算期望相位θ_set和当前相位的误差相位θ_e(i)，θ_e(i)＝θ_set-θ(i-1)；i＝1，2，3...n。

3)对误差相位θ_e(i)依次进行环路增益处理、累加相位处理和相位累加器处理，包括：

1]环路增益处理：K*θ_e(i)；K为增益倍数，K取值小于2^-8；

2]累加相位处理：Δθ(i)＝θ₀+K*θ_e(i)；θ₀为固定累加量；θ₀＝2^m*(f_in/f_s)，其中，m为相位累加器的精度，取16bit以上；f_in是参考信号的频率；f_s是本地的高速处理时钟频率。

3]相位累加器处理：θ(i)＝θ(i-1)+Δθ(i)；

θ(i)为第i次相位累加器处理结果，θ(i-1)为当前次计算时所提取的再生时钟对应相位参考点的当前相位；i＝1，2，3...n；当i＝1时，θ(i-1)＝θ(0)＝0。

4)根据相位累加器处理结果θ(i)所在象限，本地高速处理时钟输出再生时钟，包括：当相位累加器处理结果θ(i)在一、二象限时，本地高速处理时钟输出低电平的再生时钟，当相位累加器处理结果在三、四象限时，本地高速处理时钟输出高电平的再生时钟。

完成步骤4)的处理后，重复步骤2)至4)，继续后续处理。

前文所述的参考时钟/数据为：时钟、RZ码或NRZ码。