CN100576763C - 自动选择等化模式的方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动选择等化模式的方法及相关装置，该方法包括下列步骤：提供第一取样脉冲以对等化信号进行取样；提供具有距第一取样脉冲预定相位差的第二取样脉冲，以对等化信号进行取样；根据第一取样脉冲与第二取样脉冲对等化信号建立第一观察窗口及第二观察窗口，以判断对应于该等化信号的多个等化模式的优劣；以及从中选择等化模式，以响应判断步骤。由于第一取样脉冲以及第二取样脉冲并不需要精准的落在等化信号特定的时间点上，因此可避免在判断时产生判断错误的现象。

Description

自动选择等化模式的方法及相关装置

技术领域

本发明涉及一种自动选择等化模式的方法及相关装置，尤其涉及一种利用两取样脉冲自动选择等化模式的方法及相关装置。

背景技术

同轴电缆(Coaxial cable)是一种以两种导体共享一个中心轴而成的缆线。同轴电缆可用以传输高频信号，数据传输速率可达每秒一亿位。同轴电缆由内而外的构成为：内部导体(如纯铜、铝镀铜、钢镀铜等材质)，绝缘体(如发泡聚乙烯)，外部导体(例如使用两面铝箔粘贴塑料带，与镀锡编织软铜线)，外部绝缘体(以不燃性为考虑重点，常用的有使用乙烯基制成的铝管)。

目前，海底电缆、地下电缆、或有线电视系统中，大多使用同轴电缆，其中以电话与电视系统上最为普遍。电话的同轴电缆是连到最近的电线杆，再通过双绞线进入屋内连接电话机。同轴电缆比起双绞线有更高频宽，并有更多保护可隔离噪声干扰。

在使用同轴电缆长距离传输信号的过程中，由于同轴电缆本身材质的关系，其具有寄生电阻，因此，同轴电缆所传输的信号会遭受强度上的损失，特别是在高频信号传输时更加明显。而为了弥补同轴电缆在信号传输过程中的强度损失，通常为在接收端设置有均衡器，通过借助均衡器重建同轴电缆所传输的信号，以增加此信号的可靠度。

但是，在信号重建的过程中，除了欲重建的信号本身有失真情况外，经均衡器重建后的信号也同样容易有失真的情况产生，只是失真的情况是否在容许的范围之内。

一般来说，均衡器可对信号作不同程度的重建，而为了判断均衡器最后重建且输出的信号是否符合要求，通常需要一判断机制对均衡器所输出的信号进行判断，判断这些均衡器所输出的信号是否符合要求，以反馈控制均衡器到底以哪种程度对信号进行重建。而判断的方式，可由均衡器输出信号波形的眼图(Eye Diagram)来判断此均衡器为优等或劣等的均衡器。一般来说，均衡器所输出的信号由于失真的缘故，其波形会有非垂直于时间轴的斜率的边缘，因此，均衡器所输出的信号会有边缘交错的情况产生，而边缘交错与边缘交错的间隔则称的为眼。

请参考图1，图1为优、劣均衡器输出波形的比较图，其显示理想的取样脉冲落在信号边缘交集间的“眼”中央，优均衡器的输出信号波形的眼较大，而劣均衡器的输出信号波形的眼较小。

但是，在判断均衡器输出信号波形眼的大小时，取样脉冲并非都顺利落在眼的中央，因此现有技术在判断均衡器输出信号是否符合要求时，常会造成误判。

有鉴于此，本发明提出一种自动选择等化模式的方法及相关装置，可以有效判断均衡器所输出的失真程度最小的信号，以使均衡器对输入信号作最正确程度的重建。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种自动选择等化模式的方法及相关装置，其可以有效判断均衡器所输出的失真程度最小的信号，使均衡器对输入信号作最佳的重建。

为达到上述目的，本发明提出一种自动选择等化模式的方法，包括以下步骤：提供第一取样脉冲以对等化信号进行取样；提供具有距第一取样脉冲预定相位差的第二取样脉冲，以对等化信号进行取样；根据第一取样脉冲与第二取样脉冲对等化信号建立第一观察窗口及第二观察窗口，以判断对应于该等化信号的多个等化模式的优劣；以及从中选择等化模式，以响应判断步骤。

在本发明优选实施例中，第一取样脉冲与第二取样脉冲的周期相同，且第二取样脉冲与第一取样脉冲相差半个周期的相位差，根据第一取样脉冲与第二取样脉冲建立第一观察窗口以及第二观察窗口。

因此，可根据等化信号眼与眼间的转态波形落在第一观察窗口内的比例，以决定等化模式的优劣。其中，等化信号眼与眼间的转态波形落在第一观察窗口内的比例越小，则代表等化信号越优。

如果等化信号眼与眼间的转态波形落在第一观察窗口与第二观察窗口内的比例相等，具有无法判断此等化信号优劣的疑问，可先判断等化信号眼与眼间的转态波形落在第一观察窗口内的比例。接着，再针对等化信号，同时提前第一取样脉冲与第二取样脉冲出发的时间点，再判断等化信号眼与眼间的转态波形落在第一观察窗口内的比例。而根据等化信号眼与眼间的转态波形落在第一观察窗口内的较小比例，以决定等化模式的优劣。

本发明进一步提出一种可选择等化模式的等化装置，包括有可程序化均衡器、锁相回路、信号切割装置，以及信号处理装置，其中锁相回路接收参考时钟信号以及第一控制信号以输出第一取样脉冲以及第二取样脉冲。信号切割装置接收第一取样脉冲、第二取样脉冲，以及由可程序化均衡器所输出的等化信号，以输出第一切割信号以及第二切割信号。信号处理装置则接收第一切割信号以及第二切割信号以输出第一、第二控制信号，其中可程序化均衡器接收第二控制信号以调整其等化模式。

在本发明优选实施例中，信号切割装置包括第一数据切割器以及第二数据切割器，而第一数据切割器接收等化信号以及第一取样脉冲以输出第一切割信号；第二数据切割器接收等化信号以及第二取样脉冲以输出第二切割信号。

信号处理装置则包括有转态统计量测装置以及控制器，转态统计量测装置接收第一切割信号以及第二切割信号以输出量测结果信号；控制器，接收量测结果信号以输出控制信号。

附图说明

图1所示为优、劣均衡器输出波形的比较图；

图2所示为本发明优选实施例的自动选择等化模式的方法流程图；

图3所示为本发明优选实施例的等化信号与取样脉冲信号的示意图；

图4A、B所示分别为本发明优选实施例的优劣等化信号判断的示意图；

图5所示为根据本发明优选实施例的可选择等化模式的等化装置的方框图。

其中，附图标记说明：

201～204：步骤

500：选择装置

510：锁相回路

516：参考时钟信号

517、519：取样脉冲

520：信号切割装置

521、523：数据切割器

525、527：切割信号

530：信号处理装置

531：转态统计量测装置

533：量测结果信号

535：控制器

537、539：控制信号

540：可程序化的均衡器

543：原始接收信号

具体实施方式

为使本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，现在配合附图详细说明如下：

请参考图2，图2所示为本发明优选实施例的自动选择等化模式的方法流程图。为了判断均衡器所输出的等化信号是否为最佳，首先针对等化信号，提供第一取样脉冲(I sampling pulses)以对等化信号进行取样，此为步骤201。接着同样针对同一等化信号，提供相距第一取样脉冲预定相位差的第二取样脉冲(Q sampling pulses)以对等化信号进行取样，此为步骤202。

请同时参考图3，图3所示为本发明优选实施例的等化信号与取样脉冲信号的示意图。在图3中，可利用参考时钟信号先决定第一取样脉冲距与参考时钟信号边缘的相位差，也就是相位选择的宽度，再决定第二取样时钟与第一取样脉冲间的相位差。在本发明优选实施例中，第一取样脉冲与第二取样脉冲为具有相同周期，且第二取样脉冲与第一取样脉冲相差半个周期的相位差。举例而言，图3中眼与眼的时间长度订为一个周期T，在该实施例中第一取样脉冲周期为T，第二取样脉冲周期为T，而参考时钟信号周期为4T，此为说明之用，当然也可变化为1T、2T、4T、8T...等等，可注意到在此实施例中，当具有4T周期的参考时钟信号上升沿发生时，可使其经过预定相位延迟后开始产生第一取样脉冲，并在间隔半周期T/2后开始产生第二取样脉冲，因此决定预定相位延迟后便可决定第一取样脉冲与第二取样脉冲的发生位置。

当面对等化信号提供第一取样脉冲以及第二取样脉冲后，第一取样脉冲以及第二取样脉冲建立I-Q观察窗口以及Q-I观察窗口，且根据等化信号其眼与眼间的转态波形落于I-Q观察窗口以及Q-I观察窗口间的比例，例如可借助统计量测，来判断等化信号的优劣，此为步骤203。若等化信号其眼较大则代表其品质较为优良，而若等化信号其眼较小则代表其品质较为劣等。本发明欲借助等化信号其眼与眼间的转态波形落于I-Q观察窗口以及Q-I观察窗口内的比例而判断等化信号眼的大小，以间接判断此等化信号的品质优劣。故，等化信号眼与眼间的转态波形落在I-Q观察窗口内的比例越小，则代表等化信号结果品质越优良。

最后，根据等化信号优劣的判断结果，可选择较优良的等化模式来等化原始接收信号，以产生较优良的等化信号，作为等化信号接收端的使用，此为步骤204。简单来说，当均衡器可对接收信号以可程序化的方式进行调整时，为了判断此均衡器在不同等化模式的调整下，所输出的等化信号的重建效果是优是劣，即可根据上述本发明所揭示的方法进行判断，进而控制均衡器最终对原始输入信号调整的程度。

值得注意的是，上述方法可能会遇到特殊情况，请参考图4A及图4B，图4A、B分别为本发明优选实施例的优劣等化信号判断的示意图。请同时参考图4A、B，当针对优劣等化信号提供第一、第二取样脉冲后，优劣等化信号其眼与眼间的转态波形，有可能都各50％落在I-Q观察窗口以及Q-I观察窗口内，因此，步骤203更包括：若第一次判断时发现等化信号其眼与眼间的转态波形都各50％落在I-Q观察窗口以及Q-I观察窗口内时，进行第二次判断，也就是提前第一取样脉冲与第二取样脉冲产生的时间点，再判断等化信号眼与眼间的转态波形落I-Q观察窗口的比例。

而从第二次判断结果可知，优良的等化信号眼与眼间的转态波形落于I-Q观察窗口比例可达到1％，相较于劣等的等化信号眼与眼间的转态波形其落于I-Q观察窗口比例为30％的结果为小。故本发明可进一步利用第二次判断时，若等化信号眼与眼间的转态波形落I-Q观察窗口的比例越小则代表该等化模式所输出的等化信号越优。

本发明方法优点在于所提供的取样脉冲不需要精准地落在等化信号的眼正中间的时间点上，也可以准确地判断出不同等化模式所输出的等化信号的优劣，因此本发明方法可显著改善现有技术误判的缺点。

图5所示为根据本发明优选实施例的可选择等化模式的等化装置的方框图，可选择等化模式的等化装置500包含锁相回路510、信号切割装置520、以及信号处理装置530。

锁相回路510接收参考时钟信号516可产生取样脉冲517以及取样脉冲519。而可程序化的均衡器540用来接收原始接收信号543而将其等化后输出等化信号541；信号切割装置520包含第一、第二数据切割器521、523，其接收可程序化的均衡器540输出的等化信号541以及分别接收由锁相回路510所输出的取样脉冲517以及取样脉冲519，以输出切割信号525、527，其中，此切割信号525、527即分别代表等化信号541经由取样脉冲517、取样脉冲519所切割取样的值，如图3所示。

需要接受测量的切割信号525、527，可通过信号处理装置530中的转态统计量测装置531进行统计量测等化信号541其眼与眼间转态波形于取样脉冲517、取样脉冲519所建立IQ/QI观察窗口内的比例，以输出量测结果信号533。信号处理装置530中的控制器535即根据量测结果信号533进行对等化信号541优劣的判断，而输出控制信号537、539。

其中控制信号537可用来控制锁相回路510调整其所产生的取样脉冲517以及取样脉冲519的相位差关系，而控制信号539则是用来反馈控制可程序化的均衡器540对原始接收信号543选择优选的等化模式，以使可程序化的均衡器540输出较优的等化信号541。举例而言，当本发明应用在DVI(数字视频接口)接收器中，可程序化的均衡器540可设计成具有1公尺、2公尺、...、8公尺等八种距离的等化模式，设计者在设计电路阶段先量测各种长度对应的连接缆线传输特性，而将对应的各种长度的最佳滤波器的频率响应设计在可程序化的均衡器540中，在该实施例中，只需要三个位便可将可程序化的均衡器540程序化对应各种传输缆线的长度，而等化出最佳的输出信号。只要当DVI接收器侦测到传输缆线，便将内定的八种等化模式逐一应用在原始接收信号543上，并将量测结果信号533的量测结果暂存于控制器535中，根据本发明以上的揭示，控制器535可以根据前述量测结果的从八种等化模式选择出最佳的等化模式，由控制器535通过控制信号539设定前述的三个位，使可程序化的均衡器540运作于最佳的等化模式；或者，控制器535可以直接选择符合品质要求的等化模式，而无须每次将八种等化模式试验完毕。另一方面，在同一种等化模式下，可以由控制器535经由控制信号537控制锁相回路510产生多种具有距参考时钟信号516不同相位差的取样脉冲517及519，并在同一相位差的状况下，连续观察固定时间间隔，举例而言，连续观察1024个周期，而统计出依照取样脉冲517及519取样而发生转态的机率，便可准确抓出此等化模式下眼的大小。应注意到，本领域技术人员在不脱离本发明权利要求范围的情况下，可以对本发明作出一定的修改和改进。

综合上述，本发明提供一种自动选择等化模式的方法及相关装置，包括下列步骤：提供第一取样脉冲以对等化信号进行取样；提供具有距第一取样脉冲预定相位差的第二取样脉冲，以对等化信号进行取样；根据第一取样脉冲与第二取样脉冲对等化信号建立第一观察窗口及第二观察窗口，以判断对应于该等化信号的多个等化模式的优劣；以及从中选择等化模式，以响应判断步骤。由于第一取样脉冲以及第二取样脉冲并不需要精准的落在等化信号特定的时间点上，因此可避免在判断时产生判断错误的现象。

以上，虽然公开了本发明优选实施例，但是所述内容并非用于限定本发明，任何本领域熟练技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以对本发明进行适当的修改和改进，因此本发明的保护范围应该以后面所附的权利要求所界定范围为准。

Claims (16)

1、一种自动选择等化模式的方法，其特征在于，该方法包括：

提供一第一取样脉冲以对一等化信号进行取样；

提供具有距该第一取样脉冲一预定相位差的一第二取样脉冲以对该等化信号进行取样；

根据该第一取样脉冲与该第二取样脉冲对该等化信号建立一第一观察窗口以及一第二观察窗口，以判断对应子该等化信号的多个等化模式的优劣；以及

从这些等化模式选择一等化模式，以响应该判断步骤。

2、根据权利要求1所述的自动选择等化模式的方法，其特征在于，所述选择步骤是从这些等化模式中选择一最佳等化模式。

3、根据权利要求1所述的自动选择等化模式的方法，其特征在于，该第一取样脉冲以及该第二取样脉冲是利用一参考时钟信号而产生。

4、根据权利要求1所述的自动选择等化模式的方法，其特征在于，所述第一取样脉冲与该第二取样脉冲的周期相同。

5、根据权利要求4所述的自动选择等化模式的方法，其特征在于，所述第二取样脉冲与该第一取样脉冲相差半个周期的相位差。

6、根据权利要求1所述的自动选择等化模式的方法，其特征在于，所述判断对应于该等化信号的多个等化模式的优劣的步骤为

根据该等化信号眼与眼间的转态波形落在该第一观察窗口内以及该第二观察窗口的一比例，以决定对应于该等化信号的等化模式的优劣。

7、根据权利要求6所述的自动选择等化模式的方法，其特征在于，所述等化信号眼与眼间的转态波形落在所述第一观察窗口内的比例越小，则代表该等化信号越优。

8、根据权利要求7所述的自动选择等化模式的方法，其特征在于，该判断对应于该等化信号的多个等化模式的优劣的步骤进一步包括：

同时提前该第一取样脉冲与该第二取样脉冲出发的时间点，再判断该等化信号眼与眼间的转态波形落在该第一观察窗口及第二观察窗口的比例，以决定对应于该等化信号的该些等化模式的优劣。

9、根据权利要求8所述的自动选择等化模式的方法，其特征在于，所述选择步骤是从该些等化模式中，选择使该等化信号眼与眼间的转态波形落在该第一观察窗口内的比例最小的一最佳等化模式。

10、一种可选择等化模式的等化装置，其特征在于，该装置包括：

一具有多个等化模式的可程序均衡器，其接收一原始接收信号，用以将该原始接收信号等化成一等化信号；

一锁相回路，接收一参考时钟信号以及一第一控制信号以输出一第一取样脉冲以及一第二取样脉冲；

一信号切割装置，耦接于该锁相回路及该可程序均衡器，接收该第一取样脉冲、该第二取样脉冲、以及该等化信号，以输出一第一切割信号以及一第二切割信号；以及

一信号处理装置，耦接于该信号切割装置，接收该第一切割信号以及该第二切割信号并对该等化信号建立一第一观察窗口以及一第二观察窗口，判断对应于该等化信号的多个等化模式的优劣，以输出该第一控制信号以及一第二控制信号，其中根据该信号处理装置利用该第二控制信号反馈控制该可程序均衡器，以从这些等化模式中选择一等化模式供该可程序均衡器操作。

11、根据权利要求10所述的可选择等化模式的等化装置，其特征在于，所述信号处理装置包括：

一转态统计量测装置，接收该第一切割信号以及该第二切割信号以输出一量测结果信号；以及

一控制器，接收该量测结果信号以输出该第一控制信号以及该第二控制信号。

12、根据权利要求10所述的可选择等化模式的等化装置，其特征在于，所述信号切割装置包括：

一第一数据切割器，接收该等化信号以及该第一取样脉冲以输出该第一切割信号；以及

一第二数据切割器，接收该等化信号以及该第二取样脉冲以输出该第二切割信号。

13、根据权利要求10所述的可选择等化模式的等化装置，其特征在于，所述信号处理装置利用该第一控制信号控制该锁相回路，以控制该参考时钟信号、该第一取样脉冲及该第二取样脉冲的相位差。

14、根据权利要求11所述的可选择等化模式的等化装置，其中该参考时钟信号、该第一控制信号取样脉冲及该第二控制信号取样脉冲的周期比为4∶1∶1。

15、如权利要求11所述的可选择等化模式的等化装置，其特征在于，所述转态统计量测装置是在一预定时间长度中根据该第一切割信号及该第二切割信号统计该等化信号的转态次数。

16、根据权利要求14所述的可选择等化模式的等化装置，其特征在于，其中该第一取样脉冲与该第二取样脉冲都具有一相同取样周期，而该第二取样脉冲与第一取样脉冲相差半个取样周期的相位差。

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