[发明专利]具有自适应阈值电平的二进制数据再生器

说明书

本发明涉及的数据再生器，特别与生成二进制数据信号的具有自适应阈值电平的数据再生器有关。

众所周知，在信号传输时，被传输的信号会由于噪声、符号间的干拢和失真等这样一些因素而衰减，这样的衰减量值能够用眼图闭合度表示，它实际上是一幅信号幅度与时间关系的对照图。对于二进制数据信号，这样的图具有由信号衰减来确定量值的开或关的单一信号。为了以最佳方式再生信号，需要相对一个幅度判决值或阈值电平在眼图的张开最佳时间部分对信号进行取样。

数据信号的传输速率在逐步提高，并且需要速度更快、更灵敏的传输系统，这就导致了使用，例如光纤传输系统。这种系统的传输速度超过1Gb/S，使用的波长大约为1.3μm，并且使用雪崩光电二极管（APD）检测器。对于这样的系统，对于一个给定误码率（BER）的接收器的灵敏度（由此应提供给探测器所需要的光源），完全取决于被用作数据信号再生的阈值电平。例如，仅为8%的阈值电平的变化就能引起接收器灵敏度的变化达到约1db（由BER的10^-9确定）。

通常，二进制数据再生器被予定一个固定的阈值电平（也称做限制电平），以便在预先确定的信号功率电平处，提供最好的BER。通常在使用再生器时，同一情况不会经常发生，特别要考虑温度和老化的影响，所以，预定阈值电平不是最合适的。因为，传输系统必须使用较高的信号功率电平，还需要配置较近的中断间距。

在Harman    U.S专利中说明了一个已知的数据再生器的例子（它也提供特性监视器），该专利于1978年6月27日公开，美国专利号为4，097，697，发明名称为“数字信号特征监视器（Digital    Signal    performance    Monitor），”并且被授权于北方电信有限公司。在该已知的装置中，第一个由恢复时钟信号计时控制的差动放大器，通过把引入的二进制数据信号与固定的限制电平或阈值电平相比较，来再生数据信号。第二个相似的时钟控制的差动放大器把引入的二进制数据信号与偏移限制电平相比较，产生纠错再生信号。这两个再生信号被比较，比较结果通过积分和控制电路反馈，确定偏移值。偏移量就是引入信号的衰减的度量。

本发明的目的是要提供一种改进的数据再生器。

本发明提供的再生器由下例内容组成：根据第一、第二和第三阈值电平再生的数据信号，分别产生第一、第二和第三再生信号;按照在第一和第二再生信号之间的差值控制第一个阈值电平;按照在第二和第三再生信号之间的差值控制第三个阈值电平;第二个阈值电平的确定是通过对第一和第三阈值电平的反应而产生的。

便利地控制第一和第三阈值电平的方法包括：分别用相对于第二再生信号的预先确定的误码率，保持第一和第三再生信号。

本发明中的再生器的显著优点是：它简化指示装置，对阈值电平的差异敏感，提供特性指示。再生器也可以包括修改再生取样时间的方法，使得在第一和第三阈值电平之间的差异最大，从而使得采用的再生取样时间与再生阈值电平一致。

本发明进一步提供一种再生二进制数据信号的方法，它由下列步骤组成：把数据信号与第一、第二和第三阈值电平比较，分别提供第一、第二和第三再生信号;把第一再生信号与第二再生信号相比较，并按照比较结果，控制第一阈值电平，保持预先确定的第一个再生信号相对于第二再生信号的误码率;把第三再生信号与第二再生信号相比较，并按照比较结果，控制第三阈值电平，保持预先确定的第三再生信号相对于第二再生信号的误码率;产生第二阈值电平，使得它位于第一和第三阈值电平之间。

该方法可以进一步包括用阈值电平修改数据信号的比较时间的步骤，使得第一和第三阈值电平之间的差最大。

最好是用预先确定的第一和第三阈值电平的比率来产生第二阈值电平。

从下面关于附图的说明，将会更进一步理解本发明：

附图1是说明二进制数据再生器的方框图，它与本发明的具体装置相一致。

附图2a、2b和2c表示信号封闭图，它说明再生器的操作。

附图3是电路图，它说明附图1的二进制数据再生器的一种形式。

附图4是与二进制数据再生器一起工作的光纤信号接收器的方框图，它与本发明的具体装置相一致。

参考附图1，与本发明的具体装置相一致的二进制数据再生器由下列内容组成：三个两级的A-D（analog-to-digital）转换器10、12和14，三个重新定时电路16、18和20，二个纠错计数电路22和24，以及一个特性监视器26。