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TWI495275B - 用於通訊系統中的訊號處理裝置 - Google Patents

用於通訊系統中的訊號處理裝置 Download PDF

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TWI495275B
TWI495275B TW097103693A TW97103693A TWI495275B TW I495275 B TWI495275 B TW I495275B TW 097103693 A TW097103693 A TW 097103693A TW 97103693 A TW97103693 A TW 97103693A TW I495275 B TWI495275 B TW I495275B
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TW
Taiwan
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signal
output signal
coupled
signal processing
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TW097103693A
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English (en)
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TW200934143A (en
Inventor
Liang Wei Huang
Chih Yung Shih
Shieh Hsing Kuo
Original Assignee
Realtek Semiconductor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03012—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain
    • H04L25/03019—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception
    • H04L25/03057—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception with a recursive structure
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

用於通訊系統中的訊號處理裝置
本發明係有關於一種訊號處理裝置，尤指一種可以用於在一通訊系統中解決誤差失真的問題，並且能夠提升整體效能的訊號處理裝置。
在一有線傳輸通訊系統(例如10G Base－T系統、Giga乙太網路(Ethernet)系統或是10/100乙太網路系統)中，由於訊號經過該有線傳輸通訊系統中的通道時會有所衰減，所以常常需要一前授等化器(feed forward equalizer，FFE)或是包含有一前授等化器以及一回授等化器(feedback equalizer，FBE)的一決策回授等化器(decision feedback equalizer，DFE)來將通道效應消除。
有鑑於此，本發明的目的之一在於提供一種可以用於在一通訊系統中解決誤差失真的問題，並且能夠提升整體效能的訊號處理裝置，以解決上述的問題。
依據本發明之申請專利範圍，其係揭露一種用於一通訊系統中的訊號處理裝置，該通訊系統包含有至少一通道，該訊號處理裝置包含有：一類比/數位轉換器(analog－to－digital converter，ADC)、一第一加法單元、一前授等化單元、一資料分割單元、一第二加法單元、一無限脈衝響應(Infinite Impulse Response，IIR)補償單元以及一干擾消除模組，其中，該類比/數位轉換器係耦接於該通道，並且用於將該通道之一類比輸入訊號轉換為一數位輸入訊號；該第一加法單元係耦接於該類比/數位轉換器，並且用於依據該數位輸入訊號與一干擾消除訊號來產生一第一輸出訊號；該前授等化單元係耦接於該第一加法單元，並且用於對該第一輸出訊號進行補償來產生一等化訊號；該資料分割單元係耦接於該前授等化單元，並且用於依據該等化訊號來產生一第二輸出訊號；該第二加法單元係耦接於該前授等化單元與該資料分割單元之間，並且用於依據該等化訊號與該第二輸出訊號來產生一第三輸出訊號；該無限脈衝響應補償單元係耦接於該第二加法單元，並且用於依據該第三輸出訊號進行補償來產生一第四輸出訊號；以及該干擾消除模組係耦接於該第一加法單元與該無限脈衝響應補償單元之間，並且用於依據該第四輸出訊號來產生該干擾消除訊號。
在本說明書以及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件，而所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件，本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則，在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含有」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含有但不限定於」，此外，「耦接」一詞在此係包含有任何直接及間接的電氣連接手段，因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可以直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
本發明係有關於可以設置於一通訊系統內部的一種訊號處理裝置，並且本說明書將會舉例說明一些關於應用本發明的訊號處理裝置之實施例，但是在相關技術領域中具有通常知識者應該能瞭解到本發明的訊號處理裝置也可以應用於其他各種相似類型的通訊系統中，而並不侷限於以下的說明中所提供的特定實施例或是實現這些特定實施例之技術特徵的特定電路架構。
一般而言，本發明的訊號處理裝置可以應用於任何種類的通訊系統中，在本說明書中係揭露一種應用於包含有10G Base－T系統、Giga乙太網路(Ethernet)系統或是10/100乙太網路系統的通訊系統中的訊號處理裝置，但這只是用於舉例說明，而不是本發明的限制條件，此外，在不影響本發明技術揭露的狀況下，本說明書中將利用包含有10G Base－T系統、Giga乙太網路(Ethernet)系統或是10/100乙太網路系統的通訊系統作為一個例子來說明本發明的訊號處理裝置之詳細架構與操作原理。
請參考第1圖，第1圖所繪示的係為本發明之一實施例的訊號處理裝置100之簡化方塊示意圖，訊號處理裝置100係使用於一通訊系統(未顯示)中，並且該通訊系統包含有複數個通道(未顯示)。如第1圖所示，訊號處理裝置100包含有一類比/數位轉換器(analog－to－digital converter，ADC)310、一前授等化單元320、一資料分割單元330、一第一加法單元340、一第二加法單元350、一無限脈衝響應(Infinite Impulse Response，IIR)補償單元360、一干擾消除模組370、一第三加法單元380以及一回授等化單元390，其中，類比/數位轉換器310係耦接於該複數個通道其中之一通道，並且用於將該通道之一類比輸入訊號(未顯示)轉換為一數位輸入訊號(未顯示)，而第一加法單元340係耦接於類比/數位轉換器310，並且用於依據該數位輸入訊號與一干擾消除訊號(未顯示)來產生一第一輸出訊號(未顯示)，而前授等化單元320係耦接於第一加法單元340，並且用於對該第一輸出訊號進行補償來產生一等化訊號(未顯示)，而第三加法單元380係耦接於前授等化單元320、回授等化單元390、第二加法單元350與資料分割單元330，以及回授等化單元390係耦接於第三加法單元380與資料分割單元330，並且用於依據一第二輸出訊號(未顯示)來產生一回授等化訊號(未顯示)至第三加法單元380，其中，第三加法單元380係用於依據該等化訊號與該回授等化訊號來產生一第五輸出訊號(未顯示)至資料分割單元330與第二加法單元350，並且資料分割單元330係用於依據該第五輸出訊號來產生該第二輸出訊號至回授等化單元390與第二加法單元350，以及第二加法單元350係耦接於第三加法單元380、無限脈衝響應補償單元360與資料分割單元330，並且用於依據該第五輸出訊號與該第二輸出訊號來產生一第三輸出訊號(未顯示)至無限脈衝響應補償單元360，而無限脈衝響應補償單元360係耦接於第二加法單元350，並且用於依據該第三輸出訊號進行補償來產生一第四輸出訊號(未顯示)，以及干擾消除模組370係耦接於第一加法單元340與無限脈衝響應補償單元360，並且用於依據該第四輸出訊號來產生該干擾消除訊號，在此請注意，干擾消除模組可以包含有一回音消除器(echo canceller)(未顯示)以及複數個近端串音消除器(near end crosstalk canceller，NEXT canceller)(未顯示)，其中，該回音消除器係用於消除該通道的干擾，以及該複數個近端串音消除器係用於消除來自於該複數個通道中的其它通道之干擾。然而，在此請注意，上述的實施例僅作為本發明的舉例說明，而不是本發明的限制條件，舉例來說，回授等化單元390以及第三加法單元380並不是本發明中的訊號處理裝置100之必要元件，因此在特定情況下可以選擇性地省略回授等化單元390以及第三加法單元380。
另外，關於無限脈衝響應補償單元360的補償操作之概念係舉例說明如下：在一實施例中，假設干擾消除模組370所產生之一誤差為err，而前授等化單元320的一係數為f，則該誤差經過前授等化單元320之後就會變成(err*f)，所以最簡單的一種補償操作就是將無限脈衝響應補償單元360的補償係數設定為1/f，使得該誤差經過無限脈衝響應補償單元360的補償操作之後又會回復成原本的err(亦即(err*f)*1/f＝err)。此外，在本實施例中，為了確保所有的極點與零點(Pole/Zero)一定會在單位圓unit circle內，而不至於造成訊號經過無限脈衝響應補償單元360而發散，無限脈衝響應補償單元360之一補償係數係依據前授等化單元320之主閥(main tap)右邊的係數來加以設定，而如此一來雖然實際上還是有部分的失真沒有補償(因為主閥左邊的係數並沒有補償，而主閥左邊的係數係根據前授等化單元320之設定而改變)，但是本發明還可以藉著減少前授等化單元320的工作量以及增加回授等化單元390的工作量來降低沒有補償主閥左邊的係數所造成的影響。此外，在此請注意，上述的實施例僅作為本發明的舉例說明，而不是本發明的限制條件。
綜上所述，本發明所揭露的訊號處理裝置可以利用一無限脈衝響應補償單元來在一通訊系統中解決誤差失真的問題，並且能夠提升整體效能的訊號處理裝置。
以上所述僅為本發明之實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100．．．訊號處理裝置
310．．．類比/數位轉換器
320．．．前授等化單元
330．．．資料分割單元
340．．．第一加法單元
350．．．第二加法單元
370．．．干擾消除模組
360．．．無限脈衝響應補償單元
380．．．第三加法單元
390．．．回授等化單元
第1圖所繪示的係為本發明之一實施例的訊號處理裝置之示意圖。
100．．．訊號處理裝置
310．．．類比/數位轉換器
320．．．前授等化單元
330．．．資料分割單元
340．．．第一加法單元
350．．．第二加法單元
370．．．干擾消除模組
360．．．無限脈衝響應補償單元
380．．．第三加法單元
390．．．回授等化單元

Claims (6)

  1. 一種用於一通訊系統中的訊號處理裝置，該通訊系統包含有至少一通道，該訊號處理裝置包含有：一類比/數位轉換器(analog-to-digital converter，ADC)，耦接於該通道，用於將該通道之一類比輸入訊號轉換為一數位輸入訊號；一第一加法單元，耦接於該類比/數位轉換器，用於依據該數位輸入訊號與一干擾消除訊號來產生一第一輸出訊號；一前授等化單元，耦接於該第一加法單元，用於對該第一輸出訊號進行補償來產生一等化訊號；一資料分割單元，耦接於該前授等化單元，用於依據該等化訊號來產生一第二輸出訊號；一第二加法單元，耦接於該前授等化單元與該資料分割單元，用於依據該等化訊號與該第二輸出訊號來產生一第三輸出訊號；一無限脈衝響應(Infinite Impulse Response，IIR)補償單元，耦接於該第二加法單元並且具有一補償係數，用於將該補償係數乘以該第三輸出訊號以進行補償來產生一第四輸出訊號；以及一干擾消除模組，耦接於該第一加法單元與該無限脈衝響應補償單元之間，用於依據該第四輸出訊號來產生該干 擾消除訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之訊號處理裝置，另包含有：一第三加法單元，耦接於該前授等化單元與該資料分割單元之間；以及一回授等化單元，耦接於該第三加法單元與該資料分割單元之間，用於依據該第二輸出訊號來產生一回授等化訊號至該第三加法單元；其中該第三加法單元係依據該等化訊號與該回授等化訊號來產生一第五輸出訊號至該資料分割單元與該第二加法單元，並且該資料分割單元係依據該第五輸出訊號來產生該第二輸出訊號至該回授等化單元與該第二加法單元，以及該第二加法單元係依據該第五輸出訊號與該第二輸出訊號來產生該第三輸出訊號至該無限脈衝響應補償單元。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之訊號處理電路，其中該無限脈衝響應補償單元之該補償係數係依據該前授等化單元及該回授等化單元的工作量來被調整。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之訊號處理電路，其中該通訊系統包含有複數個通道，以及該干擾消除模組包含有：一回音消除器(echo canceller)，用於消除該通道的干擾；以 及至少一個近端串音消除器(near end crosstalk canceller，NEXT canceller)，用於消除來自其它通道之干擾。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之訊號處理電路，其中該通訊系統包含有10G Base-T系統、Giga乙太網路(Ethernet)系統或10/100乙太網路系統。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之訊號處理電路，其中該無限脈衝響應補償單元之一補償係數係依據該前授等化單元之主閥(main tap)右邊的係數來加以設定。
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