[发明专利]一种自动均衡装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及传输线的信号传输领域，更具体地，涉及一种用于传输线路衰减补偿的自动均衡装置及方法。

背景技术

在信号传输系统中，特别是在信号的长距离传输中，信号的衰减是很大的。信号的衰减导致长距离传输时的误码率增加。为了解决这个问题就要对经过传输线衰减的信号进行补偿，以便能减少误码。实现补偿的过程也就是均衡的过程。

均衡器的随着技术的发展出现了很多类型，从最早的模拟的、数模混合到现在的数字均衡器，这几种均衡器在不同的应用环境都有应用。

图1为一种传统的均衡器结构，其中的均衡器结构较复杂，信号采集路径中应用了两路高通、绝对值电路和一个求和、低通、积分等电路。这种纯模拟信号采集过程对模拟部分的要求较高，电路的调整、相互配合较复杂。同时由于模拟模块很多，芯片占用的面积会较大，功耗也会相应增加，也是传统的结构在大规模集成时的不利因素。

图2是一个美国专利US.5257286。此专利主要内容是：预设一个电平来判断均衡后的信号电平大小，然后根据判断电平的有无来调整滤波器的增益。由于只有一个阈值，对信号的判断很粗略，只能知道相当于阈值的高或低，对传输线的长度的判断参考作用不大，使得均衡器的均衡范围有限，也会大大影响均衡效果。

还有一种广泛应用的均衡器，就是全数字均衡器。由于是全数字电路，所以设计的灵活性很好，也可以根据需要灵活配置。但这种数字均衡器对模拟信号均衡处理时需要额外的模数转换电路来配合，即先要把模拟信号转换为数字信号，这样会增加额外的转换电路，也会影响电路的复杂度和面积、功耗等。

上述几种均衡器均衡范围、效果和适用性均有限，不能根据传输线的长度灵活地调整，传输线过长或过短，输入信号就会出现欠均衡和过均衡的情况。

发明内容

基于上述问题，本发明的主要目的在于提供一种自动均衡装置及方法，更简单、精确地进行信号均衡。

本发明提出了一种自动均衡装置，包括：均衡器，对输入信号的幅度和相位特性进行均衡调整；幅度比较器，连接至均衡器，将来自均衡器的经均衡调整的信号与预定电压进行幅度比较；数字控制电路，分别连接至幅度比较器和均衡器，基于来自幅度比较器的比较结果生成控制信号，并将控制信号发送给均衡器，以控制均衡器的均衡调整。

其中，均衡器还包括：第一可调滤波器，对输入信号进行第一次均衡调整；第二可调滤波器，连接至第一可调滤波器，对来自第一可调滤波器的经第一次均衡调整的信号进行第二次均衡调整；平滑滤波器，连接至第二可调滤波器，对经均衡调整的信号进行滤波，其中数字控制电路连接至第一可调滤波器和第二可调滤波器，以控制第一可调滤波器和第二可调滤波器的均衡调整。

其中，幅度比较器还包括：多个比较器，将输入幅度比较器的信号与多个特定的电压进行比较，并输出相应的多个比较结果给数字控制电路。

其中，幅度比较器还包括：多个在供电电压和地之间连接的电阻，将两个相邻电阻之间的电压提供给所述比较器作为多个特定的电压。

其中，数字控制电路还包括：判断单元，根据从幅度比较器接收到的比较结果和预先设定的第一阈值，判断信号传输线路是长线还是短线，如果是短线，则发送控制信号使能第一可调滤波器并禁止第二可调滤波器，如果是长线，则发送控制信号使能第一可调滤波器和第二可调滤波器；调整单元，根据从幅度比较器接收到的比较结果和预先设定的第二阈值，判断是否需要增加或减少第一可调滤波器或第二可调滤波器的增益，并发送控制信号来相应的调整第一可调滤波器或第二可调滤波器的增益。

其中，数字控制电路还包括：寄存器，用于存储第一阈值和第二阈值。

其中，当信号为NRZ信号且判断信号传输线路为长线时，选择数据速率的一半作为频点进行均衡调整。

其中，数字控制电路根据其自身的时钟对从幅度比较器输入的信号进行采样。

本发明还提出了一种自动均衡方法，包括：对输入信号的幅度和相位特性进行均衡调整；将经均衡调整的信号与预定电压进行幅度比较；基于比较结果生成控制信号，以控制均衡调整。