[发明专利]数字接收机

说明书

技术领域

本发明涉及用于接收数字数据信号的方法和装置，特别地，本发明涉及用于识别所接收的信号中的比特的方法和装置。

背景技术

在常规的二进制中，发射机和接收机之间的串行数据链路上，由发射机将每一个信息‘比特’编码成信号的极性。根据发射机和接收机的特性，所发送的信号可以是，例如电信号或者光信号，并且可以通过任何适当的信道来发送该信号，例如，通过自由空间或者通过诸如导线或者光纤线缆之类的适当导向介质。以固定的速率来发送数据，其中每一个数据比特占据等于比特周期的时间段。需要接收机确定所接收的每一个比特的极性，以便正确地恢复出数据序列。简单的接收机将在平均‘1’电平和平均‘0’电平之间的一半处设置单个阈值。

一些数字数据流，特别是高速串行数据流是在没有伴随时钟信号的情况下发送的。接收机根据近似的基准频率来生成时钟，随后利用锁相环(PLL)将相位对齐到数据流中的转换(transition)。该处理通常公知为时钟和数据恢复(CDR)。

锁相环或者相位锁定环(PLL)是设法生成相位与输入信号的相位有关的输出信号的控制系统。锁相环电路将输入信号的相位与从其输出振荡器信号导出的相位信号进行比较，并且调整其振荡器的频率以保持相位匹配。恢复的时钟确定对所接收的信号进行采样和量化的时间。

对于PLL，通常的方法是使用其来生成与数据中的转换对齐的本地时钟。对该时钟移相180度(一般通过简单的反转的方式)以提供用于对输入信号进行采样的时钟，以使得采样时间位于转换时间之间的中间。

通常使用在转换时间之间的中间即在比特周期的中间的采样时间。

发明内容

本发明提供了一种改进的用于对所接收的数据进行采样的方法。

因此，根据本发明，提供了一种对接收的数字信号进行处理的方法，其包括步骤：生成用于在每一比特周期对接收的信号进行采样的第一时钟信号；以及调整所述第一时钟信号的相位，以使该信号的垂直眼睛张开度(eye opening)在采样时间处最大。

如下面将更详细解释的，信号的垂直眼睛张开度是信号中相反极性的比特的信号值之间的差异程度的指示。换言之，其是表示二进制1的信号值和表示二进制0的信号值之间的间隙。通过将多个比特的信号值重叠在同一幅图上，可以生成‘眼’图。该垂直的眼睛张开的程度、1和0信号电平之间的间隙，指示了该信号的信噪比。理想情况下，应当在最大眼睛张开度的点，将信号与基准电平进行比较，以确定极性，即，确定其是1还是0。通常其是取比特周期的中间点，如在时钟恢复中所确定的。但是，各种信道影响可能意味着该中间点不是实际上对信号进行采样的最佳位置。本发明的方法基本上确定了当最大眼睛张开度发生时间，并在该时间进行采样。因此，该方法可以涉及对所接收的信号的垂直眼睛张开度进行估计。

该方法可以是反复的，其可以包括步骤：在第一时钟信号的第一相位处测量信号的垂直眼睛张开度，对第一时钟信号的相位进行调整，以及确定垂直眼睛张开度是增加了还是减小了。如果垂直眼睛张开度增加了，则利用朝相同的方向对该相位进行的另一次调整来重复该方法，即：如果增加了相位延迟，则进一步增加该延迟，如果减小了相位延迟，则进一步减小该延迟。但是，如果作为相位调整的结果，眼睛张开度减小了，则利用朝相反方向对该相位进行的调整来重复该方法，即，如果初始调整是增加延迟，则下一次调整是减小延迟。以这种方式反复地调整相位以寻找最大眼睛张开度的位置。

此外，本发明还提供了一种用于对接收的数字数据信号进行采样的装置，该装置包括：

时钟发生器，用于生成用于对信号进行采样的第一时钟信号；

比较器，用于将所接收的信号与基准(reference)进行比较；

移相器，用于调整第一时钟信号的相位；以及

控制器，其被配置为调整第一时钟信号的相位，以使该信号的垂直眼睛张开度在采样时间处最大。

附图说明

现在仅仅通过示例的方式，针对附图来描述本发明，其中：

图1示出了一种对称眼图，其中最佳采样点在具有最高交叉密度的点之间的中间点处(在时间上)；

图2描绘了一种用于时钟恢复的常规方法；

图3示出了如何使用相位抖动(dither)来确定用于在采样时间处获得最大眼睛张开度的最佳相位位置；

图4示出了优化的相位算法的通用流程图；以及

图5示出了使用2个单独的移相器的本发明的实现。

具体实施方式