[发明专利]自适应差分线的信号补偿方法和装置

说明书

本发明提供一种自适应差分线的信号补偿方法和装置，能够智能自适应地对高速信号进行增强来匹配不同长度的高速线缆。本信号补偿方法首先检测线缆分布电容，然后由分布电容值计算线长，最后根据实际线长进行信号增强补偿。所述分布电容值是通过测量充放电时间得到或者采用脉冲计数法检测。本发明克服了现有技术只能针对某一个线长预先设置补偿强度，不能自动调节补偿强度的缺点，使高速差分信号在各种使用场景下都具有良好的信号质量，保障了高速数据的传输，提升用户体验。此方法适用于各种需要传输高速差分信号的场合。

技术领域

本发明涉及差分信号传输领域，具体涉及一种自适应差分线的信号补偿方法和装置。

背景技术

差分线是目前最常用的高速信号连接方式。可用于视频传输，大数据传输，高清晰音频传输等。例如USB接口，LVDS接口，HDMI接口，MIPI CSI/DSI接口等。由于线缆质量不同，接口形式不同，尤其是线长不同，对高速信号传输造成干扰和衰减也不同。

当线较长时，可能造成信号传输错误甚至无法连接。例如usb接口，尤其在汽车上，因为汽车中控内部已经有1-2米的usb线缆，用户使用carplay/carlife等连接手机的功能时，手机端还要连接1-1.5米usb线，加起来有2-3米的usb线，如果使用的手机usb线质量较差，可能会连接不上。为了适应不同的usb线长，加强usb信号质量，常规的方式是对信号进行增强。例如，如果usb线是1米的，就对信号稍微增强，减少上升和下降时间。如果usb线是3米的，就对信号做中等强度增强，如果usb线是5米，就对信号做最大的增强，尽力减少上升和下降时间。采用这种方式，在进行usb认证时很好用，因为认证时使用的线材长度是固定的。但在实际使用中，用户使用的线长和质量千差万别，如果采用1米线的增强模式，而用户实际使用3米或者5米线，此时就无法获得足够好的信号强度；如果采用5米线的增强模式，用户使用1米或者3米线时信号会被增强的过强造成过冲，也会降低信号质量和连接性能。因此经过固定设置增强强度的usb控制器在用户使用不匹配的usb线时也有可能信号质量下降甚至无法连接。

发明内容

本发明提供一种自适应差分线的信号补偿方法，能够智能自适应地对高速信号进行增强来匹配不同长度的高速线缆。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种自适应差分线的信号补偿方法，首先检测线缆分布电容，然后由分布电容值计算线长，最后根据实际线长进行信号增强补偿。

优选的，所述由分布电容值计算线长的具体方法是公式

其中，L为线长，D₁为传输线间距，d为线横截面直径，ε₀为介电常数。

优选的，所述分布电容值是通过测量充放电时间得到或者采用脉冲计数法检测。

优选的，预先测量不同线长的充放电时间，形成一个充放电时间和线长的对应表；当实际使用时测量到差分信号线的充方电时间后，通过查表得到线长。

优选的，将差分信号线长度划分成几个区间，对不同区间的线长进行不同强度的补偿。

优选的，对usb差分信号线测量充放电时间的步骤包括：

仅将usb线和usb设备联通；

将usb信号线D-接地，再把电源通过电阻R1连上D+信号；

检测D+信号上的电压，同时计时；

当D+上的电压达到预定的电压阈值时，记录时间以得到充电时间；

断开电源，将D+串联电阻R2到地将其进行放电，检测D+电压同时开始计时；

当D+电压降低到阈值VDD时，记录时间以得到放电时间；