專利名稱：一種確定濾波器系數(shù)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域信號(hào)的處理技術(shù)，尤其是一種確定濾波器系數(shù)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在通信過程中，數(shù)字信號(hào)在通信信道中進(jìn)行傳輸并且具有越來越高的傳輸速率，由于通信信道的通道插損特性會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生影響，所以一旦通信信道產(chǎn)生損耗就會(huì)影響信號(hào)的質(zhì)量，使信號(hào)在通信信道中傳輸時(shí)的劣化越來越明顯，為了保證信號(hào)優(yōu)質(zhì)和快速的傳輸，印制電路板和電纜等通信信道的通道損耗已經(jīng)不能夠被忽略。
通道損耗包括導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗。在低頻范圍內(nèi)，導(dǎo)體損耗一般要比介質(zhì)損耗大；超出一定的頻率范圍，介質(zhì)損耗要比導(dǎo)體損耗大。信號(hào)速率越來越高的情況下，通道損耗已經(jīng)成為信號(hào)劣化的重要因素，通道的插損特性如圖1所示。
目前，為了克服通道損耗對(duì)信號(hào)的劣化作用，采用了對(duì)信號(hào)進(jìn)行加重或均衡的技術(shù)，加重技術(shù)通常使用在發(fā)送芯片內(nèi)部，均衡技術(shù)通常使用在接收芯片內(nèi)部或靠近接收芯片的接收端。對(duì)信號(hào)進(jìn)行加重或均衡處理，見圖2所示為一階加重和均衡的示意圖，可以對(duì)通道損耗進(jìn)行補(bǔ)償，在一定程度上抵消了由于通道損耗對(duì)信號(hào)造成的劣化，加重或均衡對(duì)通道補(bǔ)償特性如圖3所示，實(shí)線為通道插損特性，虛線為加重或均衡特性曲線，點(diǎn)線為加重或均衡對(duì)通道插損特性進(jìn)行補(bǔ)償后的特性曲線。無論對(duì)信號(hào)采用加重還是均衡處理，當(dāng)輸入的濾波器系數(shù)不同的時(shí)候，對(duì)通道損耗的補(bǔ)償程度不同，見圖4，為一階加重或均衡系數(shù)為0.3時(shí)濾波器的輸出波形。因此，需要確定濾波器的系數(shù)來對(duì)通道損耗進(jìn)行補(bǔ)償以抵消信號(hào)的劣化或者盡量將信號(hào)的劣化降低到最小程度。
現(xiàn)有技術(shù)中，如果采用加重技術(shù)確定濾波器系數(shù)，首先需要人工遍歷所有加重濾波器系數(shù)，然后人工測(cè)量與每一個(gè)加重濾波器系數(shù)對(duì)應(yīng)的接收端眼圖，通過比較眼圖來查找所需的加重濾波器系數(shù)或者確定使信號(hào)劣化程度最小的加重濾波器系數(shù)。遍歷加重濾波器系數(shù)需要人工借助計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行配置，計(jì)算機(jī)和芯片之間需要有專用的通信接口。同時(shí)，在接收芯片處，需要測(cè)試接收信號(hào)的眼圖，該接收芯片需要與示波顯示器連接，在示波器端顯示眼圖。通過人工遍歷不同的加重濾波器系數(shù)，并且人工判斷示波器上的眼圖的質(zhì)量，選取所需的加重濾波器系數(shù)或者所有加重濾波器系數(shù)中能使信號(hào)劣化減小到最低的加重濾波器系數(shù)，然后將選擇的加重濾波器系數(shù)寫入芯片，見圖5。
現(xiàn)有技術(shù)中確定加重技術(shù)下的加重濾波器系數(shù)的具體步驟包括1、取出加重濾波器系數(shù)組合中的一個(gè)作為當(dāng)前測(cè)試的加重濾波器系數(shù)；2、通過計(jì)算機(jī)配置，將加重濾波器系數(shù)寫入發(fā)送芯片；3、發(fā)送芯片發(fā)送波形至接收芯片，接收芯片在接收端測(cè)試眼圖，并發(fā)送給顯示器；4、顯示器接收測(cè)試結(jié)果并顯示出來；5、取出一組新的加重濾波器系數(shù)組合，重復(fù)上述步驟2、3和4，直到遍歷完所有濾波器系數(shù)，完成所有濾波器系數(shù)的眼圖測(cè)試；6、人工判斷顯示的所有測(cè)試結(jié)果，選擇加重濾波器系數(shù)，將確定的加重濾波器系數(shù)寫入芯片。
如果采用均衡技術(shù)確定濾波器系數(shù)，當(dāng)均衡處理在靠近接收端時(shí)，其方法和加重技術(shù)是相同的，如果均衡在接收芯片內(nèi)部，則測(cè)量均衡后的眼圖是不現(xiàn)實(shí)的，必須要借助自適應(yīng)均衡算法，在接收芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)均衡濾波器系數(shù)確定。
現(xiàn)有技術(shù)中，若采用均衡技術(shù)確定濾波器系數(shù)，其均衡處理又在接收芯片內(nèi)部的話，傳統(tǒng)的方法是1、接收芯片接收到發(fā)送芯片的波形后，由均衡器電路對(duì)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡處理；2、將均衡處理后的波形通過判決器，得到判決后波形。誤差電路負(fù)責(zé)將判決前波形和判決后波形進(jìn)行作差，得到實(shí)際波形和期望波形的誤差；3、將該誤差傳給自適應(yīng)算法裝置，根據(jù)該誤差信息，自適應(yīng)算法裝置可以計(jì)算得到一組新的均衡器系數(shù)，然后將該系數(shù)寫入均衡器電路；4、通過不斷誤差比較，最終該電路會(huì)得到一個(gè)所需的均衡器系數(shù)。
雖然所述現(xiàn)有技術(shù)中的方案能在一定程度上滿足防止信號(hào)劣化的要求，但仍然存在如下缺點(diǎn)1、現(xiàn)有技術(shù)方案中需要人工遍歷濾波器系數(shù)，每遍歷一次需要人工測(cè)量接收端的眼圖，遍歷和測(cè)量的步驟由人工重復(fù)執(zhí)行，導(dǎo)致操作步驟繁瑣，并且操作費(fèi)時(shí)。
2、現(xiàn)有技術(shù)方案要求借助示波器測(cè)量接收端眼圖，受到實(shí)際條件的限制，在接收芯片處測(cè)試接收波形是非常困難，甚至是不可能的。
3、現(xiàn)有技術(shù)方案測(cè)量眼圖的位置一般是在接收芯片的封裝外部即接收端處，由于芯片封裝和結(jié)電容影響，接收芯片內(nèi)部的眼圖和封裝外部測(cè)量的眼圖存在差別，這種差別影響了確定濾波器系數(shù)的準(zhǔn)確性。
4.現(xiàn)有技術(shù)方案中對(duì)于在接收芯片內(nèi)部確定濾波器系數(shù)需要采用復(fù)雜的自適應(yīng)均衡技術(shù)，增加了芯片的設(shè)計(jì)難度和復(fù)雜度，同時(shí)增加芯片成本和功耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)確定濾波器系數(shù)的方法和系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下一種確定濾波器系數(shù)的方法，所述的方法包括步驟根據(jù)發(fā)送芯片和接收芯片輸出的波形的數(shù)據(jù)計(jì)算通道特性；模擬產(chǎn)生與發(fā)送芯片的驅(qū)動(dòng)波形的邊沿相同的發(fā)送脈沖信號(hào)；遍歷濾波器系數(shù)組合，基于每一個(gè)濾波器系數(shù)組合、結(jié)合所述通道特性和所述發(fā)送脈沖信號(hào)獲取與所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)或者眼圖；
比較所述眼圖的眼高幅度，確定濾波器系數(shù)；或，比較所述脈沖響應(yīng)的波形幅度和碼間串?dāng)_指標(biāo)，確定濾波器系數(shù)。
所述根據(jù)發(fā)送芯片和接收芯片輸出的波形的數(shù)據(jù)計(jì)算通道特性具體包括以下步驟發(fā)送芯片向接收芯片發(fā)送校準(zhǔn)波形；接收芯片對(duì)接收到的所述校準(zhǔn)波形進(jìn)行采樣，得到采樣波形；分別獲取所述校準(zhǔn)波形的第一頻譜和所述采樣波形的第二頻譜，并根據(jù)所述第一、第二頻譜計(jì)算通道特性。
所述濾波器系數(shù)組合為加重濾波器系數(shù)組合，所述基于每一個(gè)濾波器系數(shù)組合、結(jié)合所述通道特性和所述發(fā)送脈沖信號(hào)獲取與所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)或者眼圖具體包括根據(jù)所述加重濾波器系數(shù)組合對(duì)所述發(fā)送脈沖信號(hào)進(jìn)行濾波運(yùn)算得到加重波形；逆傅立葉變換所述通道特性為通道時(shí)域波形，并將所述通道時(shí)域波形和所述加重波形進(jìn)行卷積運(yùn)算獲得接收波形；對(duì)所述接收波形進(jìn)行疊加獲得眼圖，或者，對(duì)發(fā)送脈沖信號(hào)和通道特性進(jìn)行卷積運(yùn)算得到脈沖響應(yīng)。
所述濾波器系數(shù)組合為均衡濾波器系數(shù)組合，所述基于每一個(gè)濾波器系數(shù)組合、結(jié)合所述通道特性和所述發(fā)送脈沖信號(hào)獲取與所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)或者眼圖具體包括逆傅立葉變換所述通道特性為通道時(shí)域波形并將所述通道時(shí)域波形和所述發(fā)送脈沖信號(hào)進(jìn)行卷積運(yùn)算獲得均衡前波形；根據(jù)所述均衡濾波器系數(shù)組合對(duì)所述均衡前波形進(jìn)行濾波運(yùn)算得到均衡后波形；對(duì)所述均衡后波形進(jìn)行疊加獲得眼圖，或者，對(duì)發(fā)送脈沖信號(hào)和通道特性進(jìn)行卷積運(yùn)算得到脈沖響應(yīng)。
所述濾波器系數(shù)組合為加重濾波器系數(shù)組合或均衡濾波器系數(shù)組合，所述基于每一個(gè)濾波器系數(shù)組合、結(jié)合所述通道特性和所述發(fā)送脈沖信號(hào)獲取與所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)或者眼圖具體包括根據(jù)所述每一組濾波器系數(shù)組合，對(duì)所述發(fā)送脈沖信號(hào)的頻譜、所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的加重或均衡處理后的濾波器頻譜和所述通道特性的頻譜進(jìn)行運(yùn)算，得到接收端頻譜；逆傅立葉變換所述接收端頻譜得到接收波形；對(duì)所述接收波形進(jìn)行疊加獲得眼圖，或者，對(duì)發(fā)送脈沖信號(hào)和通道特性進(jìn)行卷積運(yùn)算得到脈沖響應(yīng)。
一種確定濾波器系數(shù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括發(fā)送芯片，所述發(fā)送芯片用于發(fā)送校驗(yàn)波形；接收芯片，所述接收芯片用于接收來至發(fā)送芯片的校驗(yàn)波形，并發(fā)送采樣波形；系統(tǒng)單元，所述系統(tǒng)單元通過系統(tǒng)單元接口與所述發(fā)送芯片和所述接收芯片相連接，所述系統(tǒng)單元包括波形處理模塊，所述波形處理模塊用于接收校驗(yàn)波形和采樣波形，并計(jì)算通道特性和產(chǎn)生發(fā)送脈沖信號(hào)；存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)濾波器系數(shù)組合；運(yùn)算處理模塊，所述運(yùn)算處理模塊用于提取所述濾波器系數(shù)組合，并結(jié)合來至波形處理模塊的通道特性和發(fā)送脈沖信號(hào)確定濾波器系數(shù)。
所述運(yùn)算處理模塊包括數(shù)據(jù)提取單元，所述數(shù)據(jù)提取單元與所述存儲(chǔ)模塊連接，用于從所述存儲(chǔ)模塊中依次提取存儲(chǔ)的每一組濾波器系數(shù)組合；信號(hào)處理單元，用以接收來自該數(shù)據(jù)提取單元的濾波器系數(shù)組合，利用所述的濾波器系數(shù)組合和來自所述波形處理模塊的通道特性和發(fā)送脈沖信號(hào)獲取眼圖或者脈沖信號(hào)，并確定濾波器系數(shù)。
所述波形處理模塊還包括啟動(dòng)單元，用以發(fā)送啟動(dòng)命令通知所述發(fā)送芯片和接收芯片發(fā)送波形數(shù)據(jù)。
本發(fā)明采用該技術(shù)方案帶來的有益效果如下1、濾波器系數(shù)組合的遍歷和眼圖的測(cè)試操作由人工方式變?yōu)橄禂?shù)單元自動(dòng)處理。自動(dòng)計(jì)算眼圖或脈沖響應(yīng)，并且一次性寫入所有濾波器系數(shù)組合并存儲(chǔ)，在一次眼圖測(cè)試完成后自動(dòng)提取新的濾波器系數(shù)組合，減小了操作的繁瑣度，使得步驟簡(jiǎn)化，并節(jié)約了時(shí)間，可以準(zhǔn)確、快速完成濾波器系數(shù)的確定；2、不需要在接收芯片處連接示波器實(shí)現(xiàn)眼圖的測(cè)試和顯示，使得眼圖的測(cè)試更加便捷和可實(shí)現(xiàn)，并且確定的濾波器系數(shù)更加合理；3、系數(shù)運(yùn)算單元獲得的眼圖包括了芯片封裝對(duì)信號(hào)的影響，使得確定的濾波器系數(shù)更加準(zhǔn)確；4、不需要借助復(fù)雜的自適應(yīng)算法裝置確定均衡系數(shù)，在芯片夕卜部實(shí)現(xiàn)了均衡系數(shù)的確定，可以減小芯片的設(shè)計(jì)難度和復(fù)雜度，降低芯片成本和功耗。


圖1為無源通道的插損特性示意圖；圖2為一階加重和均衡的示意圖；圖3為加重或均衡對(duì)通道補(bǔ)償特性示意圖；圖4為一階加重或均衡系數(shù)為0.3的濾波器輸出波形；圖5為現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)圖；圖6為現(xiàn)有技術(shù)中在接收芯片內(nèi)部采用均衡技術(shù)確定濾波器系數(shù)的示意圖；圖7為本發(fā)明的系統(tǒng)圖；圖8為本發(fā)明的發(fā)送芯片示意圖；圖9為本發(fā)明的接收芯片示意圖；圖10為本發(fā)明的系統(tǒng)運(yùn)算單元示意11為本發(fā)明方法的基本原理圖。
圖12為本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合各個(gè)附圖對(duì)本發(fā)明一種確定濾波器系數(shù)的方法和系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
如圖7所示為本發(fā)明系統(tǒng)的示意圖，結(jié)合該圖，本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施方式如下所述的一種確定濾波器系數(shù)的系統(tǒng)，包括發(fā)送芯片和接收芯片，所述發(fā)送芯片和接收芯片通過通信信道連接，所述系統(tǒng)還包括系統(tǒng)單元接口和通過系統(tǒng)單元接口分別與發(fā)送芯片和接收芯片相連的系統(tǒng)單元。
其中，發(fā)送芯片包括第一接口電路和第一處理電路，見附圖8所示。
第一接口電路與系統(tǒng)單元接口相連接。
第一處理電路通過第一接口電路和所述通道分別向系統(tǒng)單元和接收芯片發(fā)送校驗(yàn)波形。
接收芯片接收來至發(fā)送芯片的校驗(yàn)波形后，啟動(dòng)波形采集電路進(jìn)行波形采樣，接收芯片還包括第二處理電路，所述第二處理電路將采樣后的波形通過與系統(tǒng)單元接口連接的第二接口電路發(fā)送至系統(tǒng)單元。見附圖9所示。
所述波形采集電路可以通過A/D采樣電路，也可以通過判決器實(shí)現(xiàn)波形的采樣。
所述系統(tǒng)單元控制完成濾波器系數(shù)的確定過程。系統(tǒng)單元自動(dòng)查找和計(jì)算確定濾波器系數(shù)所需的各項(xiàng)參數(shù)，通過自動(dòng)遍歷存儲(chǔ)的所有濾波器系數(shù)組合并結(jié)合各項(xiàng)參數(shù)，獲取眼圖或脈沖響應(yīng)，比較所述眼圖或脈沖響應(yīng)確定所需的濾波器系數(shù)。
所述系統(tǒng)單元包括波形處理模塊，波形處理模塊接收來至發(fā)送芯片的校驗(yàn)波形和接收芯片的采樣波形，由所述波形獲取所述校準(zhǔn)波形的第一頻譜和所述采樣波形的第二頻譜，并根據(jù)所述第一、第二頻譜計(jì)算通道特性，除此之外，波形處理模塊還根據(jù)發(fā)送芯片的驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生與波形的邊沿相同的發(fā)送脈沖信號(hào)；所述系統(tǒng)單元還包括用于存儲(chǔ)濾波器系數(shù)組合的存儲(chǔ)模塊，與所述存儲(chǔ)模塊連接的是系統(tǒng)單元的運(yùn)算處理模塊。
所述運(yùn)算處理模塊用于接收波形處理模塊的通道特性和發(fā)送脈沖信號(hào)，并從存儲(chǔ)模塊中依次提取每一組濾波器系數(shù)組合，結(jié)合通道特性和發(fā)送脈沖信號(hào)獲取與每一組濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的眼圖或脈沖響應(yīng)，通過比較所述眼圖的眼高幅度或脈沖響應(yīng)的波形幅度和碼間串?dāng)_指標(biāo)確定系統(tǒng)所需的濾波器系數(shù)。
所述運(yùn)算處理模塊包括數(shù)據(jù)提取單元，所述數(shù)據(jù)提取單元與所述存儲(chǔ)模塊連接，用于從所述存儲(chǔ)模塊中依次提取存儲(chǔ)的每一組濾波器系數(shù)組合；與所述數(shù)據(jù)提取單元相連接的還有運(yùn)算處理模塊的信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元用于向所述數(shù)據(jù)提取單元發(fā)送系數(shù)提取命令，所述數(shù)據(jù)提取單元接收所述信號(hào)處理單元的命令，將濾波器系數(shù)組合發(fā)送給信號(hào)處理單元；所述信號(hào)處理單元接收所述波形處理模塊和所述數(shù)據(jù)提取單元的輸出計(jì)算與所述每一組濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的眼圖或響應(yīng)脈沖，比較所述眼圖的眼高幅度或者所述脈沖響應(yīng)的波形幅度和碼間串?dāng)_指標(biāo)，確定濾波器系數(shù)。
在所述系統(tǒng)單元的波形處理模塊中還可以包括命令啟動(dòng)單元，發(fā)送芯片在接收到來至命令啟動(dòng)單元的啟動(dòng)命令的時(shí)候，由第一處理電路負(fù)責(zé)解釋從系統(tǒng)單元發(fā)送來的控制命令，并開始向系統(tǒng)單元和接收芯片發(fā)送校驗(yàn)波形，相應(yīng)的，接收芯片接收來至命令啟動(dòng)單元的啟動(dòng)命令后，由第二處理電路負(fù)責(zé)解釋從系統(tǒng)單元發(fā)送來的控制命令，并開始啟動(dòng)波形采集電路對(duì)來至發(fā)送芯片的校驗(yàn)波形進(jìn)行采樣，并將采樣后的波形數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)單元處理。
這里的系統(tǒng)單元可以是系統(tǒng)主控單元中的CPU或者系統(tǒng)主控單元中的DSP，也可以是獨(dú)立運(yùn)行的計(jì)算機(jī)。
如圖11所示為本發(fā)明方法的基本原理圖，本發(fā)明方法的步驟如下根據(jù)發(fā)送芯片和接收芯片輸出的波形的數(shù)據(jù)計(jì)算通道特性；模擬產(chǎn)生與發(fā)送芯片的驅(qū)動(dòng)波形的邊沿相同的發(fā)送脈沖信號(hào)；
遍歷濾波器系數(shù)組合，基于每一個(gè)濾波器系數(shù)組合、所述通道特性和所述發(fā)送脈沖信號(hào)獲取與所述濾波器組合對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)或者眼圖；比較所述眼圖的眼高幅度，確定濾波器系數(shù)；或，比較所述脈沖響應(yīng)的波形幅度和碼間串?dāng)_指標(biāo)，確定濾波器系數(shù)。
如圖12所示為本發(fā)明方法流程圖，結(jié)合該圖，本發(fā)明方法的實(shí)施方式如下步驟一系統(tǒng)單元向發(fā)送芯片和接收芯片發(fā)送啟動(dòng)命令，發(fā)送芯片接收所述命令后向系統(tǒng)單元和接收芯片發(fā)送校驗(yàn)波形，接收芯片接收所述命令后將對(duì)校驗(yàn)波形采樣后的采樣波形發(fā)送到系統(tǒng)單元。
步驟二系統(tǒng)單元接收來至發(fā)送芯片的校驗(yàn)波形和接收芯片的采樣波形后，根據(jù)上述波形數(shù)據(jù)模擬產(chǎn)生與發(fā)送芯片的驅(qū)動(dòng)波形的邊沿相同的發(fā)送脈沖信號(hào)并計(jì)算通道特性。
系統(tǒng)單元中的波形處理模塊接收來至發(fā)送芯片的校驗(yàn)波形后模擬產(chǎn)生與發(fā)送芯片的驅(qū)動(dòng)波形邊沿相同的發(fā)送脈沖信號(hào)，同時(shí)依據(jù)信號(hào)和系統(tǒng)中時(shí)域卷積定理，即信號(hào)和系統(tǒng)在時(shí)域進(jìn)行卷積等于信號(hào)和系統(tǒng)在頻域相乘，分別獲取所述校準(zhǔn)波形的第一頻譜和所述采樣波形的第二頻譜，并根據(jù)所述第一、第二頻譜計(jì)算通道特性。其計(jì)算過程具體為根據(jù)假設(shè)通道頻譜為H(w)，發(fā)送信號(hào)頻譜為X(w)，那么接收信號(hào)的頻譜R(w)＝X(w)*H(w)。現(xiàn)在已知發(fā)送信號(hào)頻譜和接收信號(hào)的頻譜，即系統(tǒng)單元接收的波形數(shù)據(jù)校驗(yàn)波形和采樣波形，那么通道頻譜H(w)＝R(w)/X(w)就可以計(jì)算得到無源通道的插損特性，即通道特性。
步驟三遍歷濾波器系數(shù)，結(jié)合所述計(jì)算得到通道特性和發(fā)送脈沖信號(hào)獲取眼圖或脈沖信號(hào)。獲取眼圖或脈沖信號(hào)的具體過程如下01、數(shù)據(jù)提取單元從存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的濾波器系數(shù)組合中提取一個(gè)濾波器組合；02、根據(jù)所述濾波器組合結(jié)合通道特性和發(fā)送脈沖信號(hào)采用時(shí)域或者頻域的處理方法獲取眼圖或脈沖響應(yīng)；03、保存所述眼圖或者脈沖響應(yīng)，重新提取一個(gè)新的濾波器系數(shù)組合采用上述的處理方法獲取與所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的眼圖或者脈沖響應(yīng)；04、遍歷濾波器系數(shù)組合，直到提取完所有的濾波器系數(shù)組合，得到一組與每一個(gè)濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的眼圖或者脈沖響應(yīng)；在上述01步驟中，濾波器的所有系數(shù)組合存儲(chǔ)于所述系統(tǒng)單元的存儲(chǔ)模塊中。以一階濾波器系數(shù)為例，輸出為Y(n)＝(1+b)*X(n)-b*x(n-1)。根據(jù)不同的b得到不同的濾波器系數(shù)組合。例如當(dāng)b變化范圍為0.1-0.4，步長0.1，那么濾波器系數(shù)組合有4種1.1、-0.1；1.2、-0.2；1.3、-0.3；1.4、-0.4，所述濾波器組合一次性寫入存儲(chǔ)模塊，統(tǒng)一存儲(chǔ)，自動(dòng)遍歷，減小了操作的繁瑣度，使得步驟簡(jiǎn)化，并節(jié)約了時(shí)間。
在上述步驟02中，時(shí)域計(jì)算眼圖或脈沖信號(hào)的方法即采用卷積運(yùn)算方法。
當(dāng)采用加重技術(shù)確定濾波器系數(shù)時(shí)，所述濾波器系數(shù)即為加重系數(shù)。對(duì)于加重系數(shù)的確定，首先進(jìn)行加重處理，即根據(jù)提取的濾波器系數(shù)組合，對(duì)發(fā)送脈沖信號(hào)進(jìn)行濾波運(yùn)算，得到加重后波形，進(jìn)而將所求得通道特性進(jìn)行逆傅立葉變換得到通道時(shí)域波形，并將通道時(shí)域波形和加重后波形進(jìn)行卷積運(yùn)算，計(jì)算得到接收響應(yīng)波形。
當(dāng)采用均衡技術(shù)確定濾波器系數(shù)時(shí)，所述濾波器系數(shù)即均衡系數(shù)。對(duì)于加重系數(shù)的確定，首先將所求得通道特性進(jìn)行逆傅立葉變換得到通道時(shí)域波形，并將所述通道時(shí)域波形和發(fā)送脈沖信號(hào)進(jìn)行卷積運(yùn)算均衡前波形。均衡處理即為將所述提取的濾波器系數(shù)進(jìn)行濾波運(yùn)算，計(jì)算得到均衡后波形。
頻域計(jì)算接收端響應(yīng)信號(hào)的方法是針對(duì)一組濾波器系數(shù)組合，將發(fā)送信號(hào)頻譜、加重或均衡的濾波器頻譜特性和通道頻譜特性三者進(jìn)行相乘得到接收頻域數(shù)據(jù)，然后得到的接收頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行逆傅立葉變換得到與所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的接收響應(yīng)波形。
對(duì)于與每一組濾波器系數(shù)對(duì)應(yīng)的均衡后波形和接收響應(yīng)波形按每個(gè)比特的位寬進(jìn)行疊加得到眼圖，保存所述眼圖。
系統(tǒng)單元也可以通過單比特脈沖和通道沖擊響應(yīng)進(jìn)行卷積運(yùn)算得到通道的脈沖響應(yīng)，此處的通道特性和通道沖擊響應(yīng)是對(duì)等的，單比特脈沖是發(fā)送脈沖的一個(gè)特例。
步驟四比較所述眼圖或者脈沖信號(hào)，根據(jù)所述眼圖的眼高幅度，或者所述脈沖響應(yīng)的波形幅度和碼間串?dāng)_指標(biāo)，確定所需的濾波器系數(shù)組合；對(duì)于濾波器系數(shù)的確定可以選取眼圖中眼高幅度最大的系數(shù)或者在滿足接收芯片判決電平和一定的電壓余量要求下，選取眼高幅度最小的系數(shù)作為最佳濾波器系數(shù)來最大程度的減少信號(hào)的劣化，或者在脈沖響應(yīng)中通過波形幅度減去碼間串?dāng)_幅度后，其結(jié)果仍能滿足接收端接收余量要求時(shí)對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)作為最佳濾波器系數(shù)。
對(duì)于濾波器系數(shù)的確定也可以應(yīng)測(cè)量者的需求根據(jù)眼圖或脈沖響應(yīng)選取其需要獲得的適合信號(hào)在信道內(nèi)傳輸?shù)臑V波器系數(shù)。
為了防止掉電丟失，系數(shù)可以寫入閃存，掉電后不丟失。完成系數(shù)設(shè)置后，芯片可以反復(fù)調(diào)用該系數(shù)，對(duì)無源通道進(jìn)行補(bǔ)償。
這里的系統(tǒng)單元可以是系統(tǒng)主控單元中的CPU或者系統(tǒng)主控單元中的DSP，也可以是獨(dú)立運(yùn)行的計(jì)算機(jī)。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種確定濾波器系數(shù)的方法，其特征在于，所述的方法包括步驟根據(jù)發(fā)送芯片和接收芯片輸出的波形的數(shù)據(jù)計(jì)算通道特性；模擬產(chǎn)生與發(fā)送芯片的驅(qū)動(dòng)波形的邊沿相同的發(fā)送脈沖信號(hào)；遍歷濾波器系數(shù)組合，基于每一個(gè)濾波器系數(shù)組合、結(jié)合所述通道特性和所述發(fā)送脈沖信號(hào)獲取與所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)或者眼圖；比較所述眼圖的眼高幅度，確定濾波器系數(shù)；或，比較所述脈沖響應(yīng)的波形幅度和碼間串?dāng)_指標(biāo)，確定濾波器系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)發(fā)送芯片和接收芯片輸出的波形的數(shù)據(jù)計(jì)算通道特性具體包括以下步驟發(fā)送芯片向接收芯片發(fā)送校準(zhǔn)波形；接收芯片對(duì)接收到的所述校準(zhǔn)波形進(jìn)行采樣，得到采樣波形；分別獲取所述校準(zhǔn)波形的第一頻譜和所述采樣波形的第二頻譜，并根據(jù)所述第一、第二頻譜計(jì)算通道特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾波器系數(shù)組合為加重濾波器系數(shù)組合，所述基于每一個(gè)濾波器系數(shù)組合、結(jié)合所述通道特性和所述發(fā)送脈沖信號(hào)獲取與所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)或者眼圖具體包括根據(jù)所述加重濾波器系數(shù)組合對(duì)所述發(fā)送脈沖信號(hào)進(jìn)行濾波運(yùn)算得到加重波形；逆傅立葉變換所述通道特性為通道時(shí)域波形，并將所述通道時(shí)域波形和所述加重波形進(jìn)行卷積運(yùn)算獲得接收波形；對(duì)所述接收波形進(jìn)行疊加獲得眼圖，或者，對(duì)發(fā)送脈沖信號(hào)和通道特性進(jìn)行卷積運(yùn)算得到脈沖響應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾波器系數(shù)組合為均衡濾波器系數(shù)組合，所述基于每一個(gè)濾波器系數(shù)組合、結(jié)合所述通道特性和所述發(fā)送脈沖信號(hào)獲取與所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)或者眼圖具體包括逆傅立葉變換所述通道特性為通道時(shí)域波形并將所述通道時(shí)域波形和所述發(fā)送脈沖信號(hào)進(jìn)行卷積運(yùn)算獲得均衡前波形；根據(jù)所述均衡濾波器系數(shù)組合對(duì)所述均衡前波形進(jìn)行濾波運(yùn)算得到均衡后波形；對(duì)所述均衡后波形進(jìn)行疊加獲得眼圖，或者，對(duì)發(fā)送脈沖信號(hào)和通道特性進(jìn)行卷積運(yùn)算得到脈沖響應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾波器系數(shù)組合為加重濾波器系數(shù)組合或均衡濾波器系數(shù)組合，所述基于每一個(gè)濾波器系數(shù)組合、結(jié)合所述通道特性和所述發(fā)送脈沖信號(hào)獲取與所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)或者眼圖具體包括根據(jù)所述每一組濾波器系數(shù)組合，對(duì)所述發(fā)送脈沖信號(hào)的頻譜、所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的加重或均衡處理后的濾波器頻譜和所述通道特性的頻譜進(jìn)行運(yùn)算，得到接收端頻譜；逆傅立葉變換所述接收端頻譜得到接收波形；對(duì)所述接收波形進(jìn)行疊加獲得眼圖，或者，對(duì)發(fā)送脈沖信號(hào)和通道特性進(jìn)行卷積運(yùn)算得到脈沖響應(yīng)。
6.一種確定濾波器系數(shù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括發(fā)送芯片，所述發(fā)送芯片用于發(fā)送校驗(yàn)波形；接收芯片，所述接收芯片用于接收來至發(fā)送芯片的校驗(yàn)波形，并發(fā)送采樣波形；系統(tǒng)單元，所述系統(tǒng)單元通過系統(tǒng)單元接口與所述發(fā)送芯片和所述接收芯片相連接，所述系統(tǒng)單元包括波形處理模塊，所述波形處理模塊用于接收校驗(yàn)波形和采樣波形，并計(jì)算通道特性和產(chǎn)生發(fā)送脈沖信號(hào)；存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)濾波器系數(shù)組合；運(yùn)算處理模塊，所述運(yùn)算處理模塊用于提取所述濾波器系數(shù)組合，并結(jié)合來至波形處理模塊的通道特性和發(fā)送脈沖信號(hào)確定濾波器系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)算處理模塊包括數(shù)據(jù)提取單元，所述數(shù)據(jù)提取單元與所述存儲(chǔ)模塊連接，用于從所述存儲(chǔ)模塊中依次提取存儲(chǔ)的每一組濾波器系數(shù)組合；信號(hào)處理單元，用以接收來自該數(shù)據(jù)提取單元的濾波器系數(shù)組合，利用所述的濾波器系數(shù)組合和來自所述波形處理模塊的通道特性和發(fā)送脈沖信號(hào)獲取眼圖或者脈沖信號(hào)，并確定濾波器系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述波形處理模塊還包括啟動(dòng)單元，用以發(fā)送啟動(dòng)命令通知所述發(fā)送芯片和接收芯片發(fā)送波形數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種確定濾波器系數(shù)的方法和系統(tǒng)，其系統(tǒng)包括發(fā)送芯片、接收芯片和通過系統(tǒng)單元接口與發(fā)送芯片和接收芯片相連接的系統(tǒng)單元，其方法為根據(jù)發(fā)送芯片和接收芯片輸出的波形的數(shù)據(jù)計(jì)算通道特性；模擬產(chǎn)生與發(fā)送芯片的驅(qū)動(dòng)波形的邊沿相同的發(fā)送脈沖信號(hào)；遍歷濾波器系數(shù)組合，基于每一個(gè)濾波器系數(shù)組合、結(jié)合所述通道特性和所述發(fā)送脈沖信號(hào)獲取與所述濾波器系數(shù)組合對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)或者眼圖；比較所述眼圖的眼高幅度，確定濾波器系數(shù)；或，比較所述脈沖響應(yīng)的波形幅度和碼間串?dāng)_指標(biāo)，確定濾波器系數(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中人工查找濾波器系數(shù)的問題。
文檔編號(hào)H03K5/159GK1983832SQ200610060649
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月1日
發(fā)明者黃春行, 賈功賢, 汪倫 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司