[发明专利]以太网接收端自适应模拟均衡器及自适应模拟均衡方法

说明书

本发明公开了以太网接收端自适应模拟均衡器及自适应模拟均衡方法，利用信道的幅度和带宽的相关性在传统的模拟均衡器的基础上去除了带宽对应的算法检测单元，通过协议规定得出不同长度网线的信道模型，根据信道模型得出VGA的增益控制字与CTLE带宽控制字对应关系的映射表，增益检测调节单元通过检测多比特数字信号的幅度，设置增益控制字调节VGA增益的同时，再由带宽调节单元根据增益带宽映射表实现调节CTLE带宽补偿的功能。本发明与传统的模拟均衡器方案相比，具有调节时间快，收敛效率高以及环路控制结构简单等特点。

技术领域

本发明属于模拟电子技术领域，尤其涉及一种以太网接收端自适应模拟均衡器及自适应模拟均衡方法。

背景技术

在有线通信系统中，由线缆长度的不同或者接收和发射端口之间的介质种类不同引起的信道衰减，会导致接收端接收到的信号与原始信号相比存在DC衰减（插损）、AC衰减（带宽）两方面的衰减。比如在以太网通信系统中，接收端需要具备幅度和频率补偿的功能以减小信道衰减对信号质量的影响，该功能及任务由接收端均衡器实现，常见的模拟均衡器包括可变增益放大器（VGA）、连续时间线性均衡器（CTLE）和判决反馈均衡器（DFE）等。

如图1所示，在均衡前需要先对接收到的信号进行检测，然后将检测的结果反馈给相应的模块。检测和过程一般采取数模混合的方式进行，模数转换器（ADC）对接收端的信号进行采样后将模拟信号转换成多比特数字信号，在数字域进行处理和判断。首先，在数字域进行信号强度检测判断接收信号幅度衰减，再将幅度衰减量转化为控制字控制VGA的增益。其次，在数字域进行过补偿/欠补偿检测判断过补偿还是欠补偿以及信道带宽，再将频率衰减量转化为带宽控制字控制CTLE的频率补偿范围。但是，该方法存在一定缺陷，在数字域同时进行信号强度检测和过补偿/欠补偿检测用来判断幅度和频率的衰减量较为复杂，调节时间长，且容易引起环路调节收敛速度慢或不收敛等问题。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中以太网接收端模拟均衡器对信号频率的衰减补偿方法较为复杂，容易引起环路调节收敛速度慢或不收敛的问题，本发明提供一种以太网接收端自适应模拟均衡器。

本发明另一目的是提供一种以太网接收端自适应模拟均衡方法。

技术方案：一种以太网接收端自适应模拟均衡器，包括依次连接的信号输入端、连续时间线性均衡器、可变增益放大器、模数转换单元及信号输出端，还包括幅度检测调节单元及带宽调节单元；幅度检测调节单元的输入端连接信号输出端，幅度检测调节单元的输出端连接可变增益放大器及带宽调节单元的输入端；带宽调节单元的输出端连接连续时间线性均衡器；所述带宽调节单元用于根据幅度检测调节单元输出的增益设置带宽补偿量，根据带宽补偿量对连续时间线性均衡器进行调节。

进一步地，所述带宽调节单元中预设有增益带宽映射表，所述增益带宽映射表包括多个档位，每个档位均包含对应的增益及频率补偿零点，所述增益及频率补偿零点的对应关系为不同长度线缆的插损和带宽的对应关系。

进一步地，不同长度线缆的插损和带宽的对应关系的获取方法为：对符合以太网协议的不同长度的网线频率响应曲线进行拟合，得到拟合后的频率响应曲线，由拟合后的频率响应曲线得到不同长度线缆的插损和带宽。

进一步地，所述增益带宽映射表中的频率补偿零点为一个取值范围。

进一步地，所述增益带宽映射表根据不同长度线缆的插损和带宽的对应关系制成，所述增益带宽映射表包括增益和频率补偿零点，所述增益为插损补偿量，所述频率补偿零点为插损对应的带宽，所述增益带宽映射表为：