[发明专利]具有部分抽头展开的决策反馈均衡器

说明书

本申请公开了具有部分抽头展开的决策反馈均衡器。决策反馈均衡器和均衡方法可以采用部分抽头展开和/或基于概率的决策阈值放置。说明性部分抽头展开均衡方法实施例包括跟踪在前码元决策；利用预补偿单元将均衡信号转换成暂定码元决策；以及基于在前码元决策从暂定码元决策中进行选择。预补偿单元具有用于第一数量的推测性在前码元的每个组合的决策元件，每个决策元件中的比较器使用第一类型的码元决策阈值，第一类型的码元决策阈值考虑来自相对应的组合的尾随码元间干扰；以及在决策元件中的至少一个中的附加比较器使用第二类型的码元决策阈值，第二类型的码元决策阈值考虑来自第二数量的推测性在前码元的尾随码元间干扰，第二数量大于第一数量。

背景技术

数字通信在发送设备与接收设备之间通过中间通信介质或“信道”(例如，光纤线缆或绝缘铜线)发生。每一个发送设备通常以固定的码元速率传输码元，同时每一个接收设备检测(可能损毁的)码元序列并且试图重构所传输的数据。“码元”是持续达固定时间段的信道的状态或有效条件，该固定时间段被称为“码元间隔”。例如，码元可以是电压或电流电平、光学功率电平、相位值、特定频率或波长、自旋值或者角动量。从一个信道状态到另一个信道状态的改变被称为码元转换。每一个码元可以表示(即，编码)数据的一个或多个二进制位。替代地，数据可以通过码元转换来表示，或通过两个码元或更多个码元的序列来表示。

许多数字通信链路对于每码元仅使用一个位；二进制“0”由一个码元(例如，第一范围内的电压或电流信号)来表示，并且二进制“1”由另一个码元(例如，第二范围内的电压或电流信号)来表示，但是更高阶信号星座图(constellation)是已知的并且被频繁使用。在4-电平脉冲幅度调制(“PAM4”)中，每一个码元间隔可以承载被标注为-3、-1、+1和+3的四个码元中的任何一个。两个二进制位因而可以由每一个码元表示。

信道非理想性产生分散，这可能导致每一个码元干扰其相邻码元，这一结果称为码元间干扰(“ISI”)。ISI可以使接收设备难以确定在每一个间隔中发送了哪些码元，特别是当此类ISI与加性噪声相组合时。

为了对抗噪声和ISI，接收设备可以采用各种均衡技术。线性均衡器通常必须在降低ISI与避免噪声放大之间进行平衡。通常优选决策反馈均衡器(“DFE”)，因为它们能够在不固有地放大噪声的情况下对抗ISI。顾名思义，DFE采用反馈路径来去除来源于先前决策的码元的ISI影响。不幸的是，在硅基集成电路中以接近或超过10GHz的码元速率实现此类反馈路径可能是不可行的。“展开”DFE架构试图通过使用推测性的“预补偿”单元来解决这个困难，但是此类单元的尺寸和功耗随着反馈路径中滤波器抽头的数量呈指数增长。

发明内容

因此，本文提供了采用部分抽头展开和/或基于概率的决策阈值放置的决策反馈均衡器和均衡方法。一个说明性部分抽头展开均衡方法实施例包括寄存器、预补偿单元和复用器。该寄存器跟踪在前码元决策。预补偿单元包括多个决策元件，每一个决策元件具有使用第一类型的码元决策阈值的比较器，并且进一步包括使用第二类型的码元决策阈值的至少一个决策元件中的附加比较器。第一类型的码元决策阈值考虑来自第一数量的推测性在前码元的尾随码元间干扰(“ISI”)，推测性在前码元的组合对于每一个决策元件是不同的。第二类型的码元决策阈值考虑来自第二数量的推测性在前码元的尾随ISI，该第二数量大于第一数量。该复用器通过基于该在前码元决策，从该决策元件的暂定码元决策中进行选择，以向该寄存器供应码元决策。

一种说明性均衡方法实施例包括：跟踪在前码元决策；利用预补偿单元将均衡信号转换成暂定码元决策；以及基于该在前码元决策从该暂定码元决策中进行选择。该预补偿单元具有用于第一数量的推测性在前码元的每一个组合的决策元件，每个决策元件中的比较器使用第一类型的码元决策阈值，该第一类型的码元决策阈值考虑来自相对应的组合的尾随码元间干扰；以及在该决策元件中的至少一个使用第二类型的码元决策阈值的附加比较器，该第二类型的码元决策阈值考虑来自第二数量的推测性在前码元的尾随码元间干扰，该第二数量大于该第一数量。