專利名稱：一種模擬均衡裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模擬均衡裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前，GEPHY(Gigabit Ethernet Physical layer,千兆位以太網(wǎng)的物理層)IP(Internnet Protocol,網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議)多應(yīng)用于使用5類及以上雙絞線(TwistedPair)電纜的通信環(huán)境，而根據(jù) IEEE (Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，美國電氣和電子工程師協(xié)會)的協(xié)議要求，5類及以上雙絞線電纜的長度需達(dá)到100米，特殊應(yīng)用場景下，甚至需要達(dá)到150米。此外，GEPHY IP是一個基帶通信系統(tǒng)，需要在同一個系統(tǒng)中同時支持
1000BASE-T/100BASE-TX/10BASE-T三種不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，由于以上每種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)所對應(yīng)的接收數(shù)據(jù)碼流采用不同的編碼，使得GEPHY IP所處理的信號的頻譜分布范圍很廣，信號帶寬跨度為60Mhz以上。而長(雙絞線)電纜在帶寬跨度如此大的頻帶上的衰減特性不同，會導(dǎo)致信號發(fā)送端發(fā)出的不同頻段的信號在通過長(雙絞線)電纜到達(dá)信號接收端時幅度差別太大，因而對信號接收端的要求非常高，主要體現(xiàn)在以下幾點需信號接收端的模擬前端(Analog Front End, AFE)的動態(tài)范圍非常大，能容納各頻段信號；需對各頻段信號“一視同仁”，不能對某些頻段引入額外的噪聲。現(xiàn)有技術(shù)中，針對不同頻段的信號在經(jīng)過長(雙絞線)電纜傳輸后衰減以至于幅度差別特別大的問題，多采用以下方式JfWAFE中PGA(Programmable Gain Amplifier,可編程增益放大器)的動態(tài)范圍；使用固定的模擬均衡技術(shù)；使用可配置的模擬均衡技術(shù)，但僅對某一頻段進(jìn)行均衡。但這些現(xiàn)有技術(shù)對PGA設(shè)計要求高，使得接收端面積和功耗很大，影響整機成本；對線纜長度的適應(yīng)能力有限，無法支持更長的電纜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種模擬均衡裝置及方法，可根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息對模擬均衡裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，使模擬均衡裝置針對不同的外部數(shù)據(jù)線的長度和/或采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)采用不同的均衡電路，能夠靈活的對不同頻段的信號進(jìn)行均衡處理。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種模擬均衡裝置，所述模擬均衡裝置與外部數(shù)據(jù)線相連，用于對由所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行均衡處理。所述模擬均衡裝置包括控制器、高通濾波器和低通濾波器，其中所述高通濾波器，用于對由所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理，得到一級處理信號；所述低通濾波器，用于對所述高通濾波器得到的一級處理信號進(jìn)行低通濾波處理，得到二級處理信號并輸出；
所述控制器，用于根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，并根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率和所述低通濾波器的增益幅度；其中，所述外部數(shù)據(jù)線連接所述模擬均衡裝置和信號發(fā)射裝置，并將所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號輸入至所述模擬均衡裝置。相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供了一種模擬均衡方法，包括根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，并根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)內(nèi)部設(shè)置的高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率和內(nèi)部設(shè)置的低通濾波器的增益幅度；通過調(diào)節(jié)后的所述高通濾波器對由外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理，得到一級處理信號；

通過調(diào)節(jié)后的所述低通濾波器對所述高通濾波器得到的一級處理信號進(jìn)行低通濾波處理，得到二級處理信號并輸出；其中，所述外部數(shù)據(jù)線連接所述模擬均衡裝置和信號發(fā)射裝置，并將所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號輸入至所述模擬均衡裝置。實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果本發(fā)明實施例通過根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，根據(jù)配置信息對模擬均衡裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，使模擬均衡裝置針對不同的外部數(shù)據(jù)線的長度和/或采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)采用不同的均衡電路，能夠適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為1000BASE-T/100BASE-TX/10BASE-T的應(yīng)用系統(tǒng)以及150米及以下各種長度的雙絞線電纜環(huán)境，可靈活配置，有效的減小模擬均衡裝置的面積和功耗，降低AFE的設(shè)計難度及整機成本，提升信號均衡效果，增強對外部數(shù)據(jù)線纜長度的適應(yīng)能力，可支持多種長度的線纜。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實施例的模擬均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中高通濾波器的電路圖；圖3為圖I中低通濾波器的電路圖；圖4為本發(fā)明的模擬均衡方法的第一實施例的流程圖；圖5為本發(fā)明的模擬均衡方法的第二實施例的流程圖。圖6為本發(fā)明實施例的信號經(jīng)模擬均衡后的一頻譜效果圖；圖7為本發(fā)明實施例的信號經(jīng)模擬均衡后的另一頻譜效果圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。請參見圖1，為本發(fā)明實施例的模擬均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述模擬均衡裝置與外部數(shù)據(jù)線相連，用于對由所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行均衡處理，其特征在于，所述模擬均衡裝置包括控制器01、高通濾波器02和低通濾波器03，其中所述高通濾波器02，用于對由所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理，得到一級處理信號。具體的，所述外部數(shù)據(jù)線為雙絞線電纜。所述高通濾波器(High Pass Filter,HPF,高通濾波器)02采用一階設(shè)計，包含一個RC電路(相移電路)，且所述高通濾波器02同時采用無源設(shè)計方案，即不包括電源，僅利用電容和電阻的組合設(shè)計構(gòu)成電路，靜態(tài)功耗為0，能有效降低整個模擬均衡裝置的功耗。所述低通濾波器03，用于對所述高通濾波器02得到的一級處理信號進(jìn)行低通濾·波處理，得到二級處理信號并輸出。具體的,所述低通濾波器03也可以稱為模擬均衡器(Analog Equalizer, AEQ),且所述低通濾波器帶頻率提升點，針對GEPHY IP系統(tǒng)所處理的三種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)1000BASE-T/100BASE-TX/1OBASE-T下信號頻譜的分布特點，所述頻率提升點可設(shè)置在70Mhz左右，以便達(dá)到最佳的信號均衡效果。所述控制器01，用于根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，并根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述高通濾波器02的轉(zhuǎn)折頻率和所述低通濾波器03的增益幅度。具體的，所述控制器01可以為數(shù)字接口或者數(shù)字環(huán)路，能使所述模擬均衡裝置適應(yīng)不同的應(yīng)用系統(tǒng)。所述控制器01可根據(jù)所述模擬均衡裝置內(nèi)部存儲的各種應(yīng)用系統(tǒng)對應(yīng)的配置信息自動獲取所述配置信息對所述高通濾波器02的轉(zhuǎn)折頻率和所述低通濾波器03的增益幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體的，所述控制器01根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，并根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述高通濾波器02的轉(zhuǎn)折頻率和所述低通濾波器03的增益幅度。具體的，不同的配置信息對應(yīng)于模擬均衡器當(dāng)前連接的不同長度的外部數(shù)據(jù)線和/或采用的不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。具體的，所述外部數(shù)據(jù)線一端與本發(fā)明實施例中的模擬均衡裝置相連，另一端與信號發(fā)射裝置相連，所述外部數(shù)據(jù)線的長度即為這兩個端點之間的數(shù)據(jù)線的長度。所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號通過所述外部數(shù)據(jù)線輸入至所述模擬均衡裝置，由所述模擬均衡裝置進(jìn)行均衡處理。具體的，所述數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下三種1000BASE-T :也稱作IEEE802. 3ab，是一種基于銅雙絞線的千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，每條1000BASE-T鏈路最長通信距離為100米(328英尺)，必須基于5類以上雙絞線布設(shè)；100BASE-TX :是快速以太網(wǎng)目前制定的三種有關(guān)傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)之一，使用的是兩對抗阻為100歐姆的5類非屏蔽雙絞線，最大傳輸距離是100米；10BASE-T :每段雙絞線最大有效長度100m，采用高質(zhì)量的雙絞線(5類線)，最大長度可到150m(HUB與工作站間及兩個HUB之間)。其中，10BASE-T的信號頻譜主要分布在5Mhz附近和IOMhz附近，因此可認(rèn)為頻帶在IOMhz以內(nèi)；100BASE-TX的信號頻譜主要分布在32Mhz以內(nèi)；1000BASE_T的信號頻譜分布在62.5Mhz以內(nèi)，但主要分量在IOM以上。因此，本發(fā)明實施例根據(jù)不同數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)下信號的特點，結(jié)合不同長度雙絞線纜的信道特點，使所述高通濾波器采用在700Khz/8Mhz附近的轉(zhuǎn)折頻率對當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理。其中，轉(zhuǎn)折頻率為700Khz的高通濾波器02可應(yīng)對任何長度的外部數(shù)據(jù)線下數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為IOBASE-T/100BASE-TX的要求，以及外部數(shù)據(jù)線為短線情況下的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為1000BASE-T的要求；轉(zhuǎn)折頻率為8Mhz的高通濾波器02可以應(yīng)對數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 標(biāo)準(zhǔn)為100BASE-TX/1000BASE-T模式下外部數(shù)據(jù)線為長線(例如100米、150米)的要求。當(dāng)然，所述控制器01也可根據(jù)當(dāng)前人工的手動配置獲取所述配置信息對所述高通濾波器02的轉(zhuǎn)折頻率和所述低通濾波器03的增益幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)。請參見圖2，為圖I中高通濾波器02的電路圖。所述高通濾波器02包括可調(diào)電容021和由多個串聯(lián)的電阻構(gòu)成的電阻串列022，其中所述可調(diào)電容021 —端與所述外部數(shù)據(jù)線相連，所述可調(diào)電容021的另一端與所述電阻串列022相連。具體的，在本發(fā)明實施例中，所述高通濾波器02中包括兩個可調(diào)電容021，所述兩個可調(diào)電容021的一端與所述外部數(shù)據(jù)線相連，另一端均與所述電阻串列022相連。所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號由所述兩個可調(diào)電容021 —端輸入，經(jīng)過所述兩個可調(diào)電容021，從所述兩個可調(diào)電容021的另一端進(jìn)入所述電阻串列022。所述電阻串列022具有至少兩個抽頭023，所述抽頭023與所述低通濾波器03相連，將所述高通濾波器02得到的一級處理信號輸出至所述低通濾波器03。具體的，所述電阻串列022由至少三個電阻串聯(lián)構(gòu)成，由所述兩個可調(diào)電容021的另一端進(jìn)入所述電阻串列022的信號流過所述電阻串列022中的每個電阻。所述控制器01根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號的頻段控制所述電阻串列022相應(yīng)的抽頭023與所述低通濾波器03相連，具體通過可控制相應(yīng)的開關(guān)使所述電阻串列022相應(yīng)的抽頭023與所述低通濾波器03相連。采用不同的抽頭023與所述低通濾波器03相連，可以控制所述高通濾波器02輸出的信號衰減的大小，因此所述高通濾波器02還是一個具備負(fù)增益功能的PGA(Programmable Gain Amplifier,可編程增益放大器)。當(dāng)所述外部數(shù)據(jù)線為短線時，輸入信號的頻譜范圍很大，可能會超過所述模擬均衡裝置的接收范圍，此時可通過所述控制器01控制所述電阻串列022相應(yīng)的抽頭023與所述低通濾波器03相連，以便控制控制所述高通濾波器02輸出的信號衰減的大小。所述控制器01具體根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述高通濾波器02中的可調(diào)電容021的電容值，使所述高通濾波器02具有不同的轉(zhuǎn)折頻率。具體的，所述控制器01根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述高通濾波器02中的可調(diào)電容021的電容值，使所述高通濾波器采用不同的轉(zhuǎn)折頻率對當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理。具體的，所述外部數(shù)據(jù)線一端與本發(fā)明實施例中的模擬均衡裝置相連，另一端與信號發(fā)射裝置相連，所述外部數(shù)據(jù)線的長度即為這兩個端點之間的數(shù)據(jù)線的長度。所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號通過所述外部數(shù)據(jù)線輸入至所述模擬均衡裝置，由所述模擬均衡裝置進(jìn)行均衡處理。具體的，所述數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下三種1000BASE-T :也稱作IEEE802. 3ab，是一種基于銅雙絞線的千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，每條1000BASE-T鏈路最長通信距離為100米(328英尺)，必須基于5類以上雙絞線布設(shè)；100BASE-TX :是快速以太網(wǎng)目前制定的三種有關(guān)傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)之一，使用的是兩對抗阻為100歐姆的5類非屏蔽雙絞線，最大傳輸距離是100米； 10BASE-T :每段雙絞線最大有效長度100m，采用高質(zhì)量的雙絞線(5類線)，最大長度可到150m(HUB與工作站間及兩個HUB之間)。其中，10BASE-T的信號頻譜主要分布在5Mhz附近和IOMhz附近，因此可認(rèn)為頻帶在IOMhz以內(nèi)；100BASE-TX的信號頻譜主要分布在32Mhz以內(nèi)；1000BASE_T的信號頻譜分布在62.5Mhz以內(nèi)，但主要分量在IOM以上。因此，本發(fā)明實施例根據(jù)不同數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)下信號的特點，結(jié)合不同長度雙絞線纜的信道特點，調(diào)節(jié)所述高通濾波器02中的可調(diào)電容021的電容值，使所述高通濾波器采用在700Khz/8Mhz附近的轉(zhuǎn)折頻率對當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理。其中，轉(zhuǎn)折頻率為700Khz的高通濾波器02可應(yīng)對任何長度的外部數(shù)據(jù)線下數(shù)據(jù) 傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為IOBASE-T/100BASE-TX的要求，以及外部數(shù)據(jù)線為短線情況下的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為1000BASE-T的要求；轉(zhuǎn)折頻率為8Mhz的高通濾波器02可以應(yīng)對數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為100BASE-TX/1000BASE-T模式下外部數(shù)據(jù)線為長線(例如100米、150米)的要求。請參見圖3，為圖I中低通濾波器03的電路圖。所述低通濾波器03包括運算放大器031、由多個電阻構(gòu)成的電阻網(wǎng)絡(luò)032及由多個電容構(gòu)成的電容陣列033，其中所述電容陣列033包括第一輸入端0331與第二輸入端0332,所述第一輸入端0331與所述可調(diào)電容021的另一端相連，所述第二輸入端0332與所述抽頭023相連。具體的，在本發(fā)明實施例中，所述低通濾波器03包括兩個電容陣列033，其中每個電容陣列033均由多個電容構(gòu)成,所述兩個電容陣列033包括第一輸入端0331與第二輸入端0332，所述第一輸入端0331與所述可調(diào)電容021的另一端相連，所述第二輸入端0332與所述抽頭023相連。所述運算放大器031與所述電容陣列033相連。所述電阻網(wǎng)絡(luò)032與所述電容陣列033及所述運算放大器031均相連。所述控制器01根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述低通濾波器03中的電阻網(wǎng)絡(luò)032的電阻值以及所述低通濾波器03中的電容陣列033的電容值，使所述低通濾波器03具有不同的增益幅度。具體的，所述電阻網(wǎng)絡(luò)032與所述電容陣列033并不是可以在物理意義上進(jìn)行清晰的區(qū)域劃分的，多個電容與多個電阻穿插連接，分別構(gòu)成了電阻網(wǎng)絡(luò)032和電容陣列033。因此圖3中的虛線方框內(nèi)，既包括電阻網(wǎng)絡(luò)032，又包括電容陣列033。
所述控制器01根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述低通濾波器03中的電阻網(wǎng)絡(luò)032的電阻值以及所述低通濾波器03中的電容陣列033的電容值，使所述低通濾波器03對所述高通濾波器02得到的一級處理信號進(jìn)行低通濾波處理。針對GEPHY IP系統(tǒng)所處理的三種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)1000BASE-T/100BASE-TX/10BASE-T下信號頻譜的分布特點，所述低通濾波器03的頻率提升點設(shè)置在70Mhz左右，根據(jù)在該頻率提升點幅度提升(boost)的不同，所述低通濾波器03的增益幅度設(shè)置為4檔0dB(無提升，完全作為低通)；6dB ;10dB ;16dB。其中，OdB的增益幅度主要應(yīng)對外部數(shù)據(jù)線為極短線，或數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為10BASE-T時的應(yīng)用系統(tǒng)；6dB的增益幅度主要應(yīng)對外部數(shù)據(jù)線為短至中等長度線時的應(yīng)用系統(tǒng)；10dB的增益幅度主要應(yīng)對外部數(shù)據(jù)線為中等長度至較長線的應(yīng)用系統(tǒng)(如80米)；16dB的增益幅度主要應(yīng)對外部數(shù)據(jù)線長度為100米及以上線纜的應(yīng)用系統(tǒng)。進(jìn)一步可選的，請再參見圖1，所述模擬均衡裝置還包括 可編程增益放大器04，用于對所述高通濾波器02得到的一級處理信號進(jìn)行正增益處理，得到三級處理信號并輸出至所述低通濾波器03。所述低通濾波器03還用于對所述可編程增益放大器04得到的三級處理信號進(jìn)行低通濾波處理并輸出。所述控制器01還用于根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述可編程增益放大器04的增益幅度。具體的，為應(yīng)對外部數(shù)據(jù)線為150米長線的應(yīng)用系統(tǒng)，除上述高通濾波器02及低通濾波器03外，所述模擬均衡裝置還可采用一個可配置的正增益PGA(可編程增益放大器04)來提升信號幅度，其配置方案采用Ibit控制，即增益幅度可以配置為OdB (無提升，應(yīng)對外部數(shù)據(jù)線長度為100米以下的應(yīng)用系統(tǒng))或6dB(應(yīng)對外部數(shù)據(jù)線為150米長線的應(yīng)用系統(tǒng))。由于該電路為普通的固定增益放大器，非常簡單，在此不贅述。當(dāng)然，為了增加經(jīng)過模擬均衡處理后信號的增益，也可以在外部數(shù)據(jù)線長度為100米時，使用所述可編程增益放大器04，并將其增益幅度調(diào)節(jié)為6dB。本發(fā)明實施例通過根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，根據(jù)配置信息對模擬均衡裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，使模擬均衡裝置針對不同的外部數(shù)據(jù)線的長度和/或采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)采用不同的均衡電路，能夠適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為1000BASE-T/100BASE-TX/10BASE-T的應(yīng)用系統(tǒng)以及150米及以下各種長度的雙絞線電纜環(huán)境，可靈活配置，有效的減小模擬均衡裝置的面積和功耗，降低AFE的設(shè)計難度及整機成本，提升信號均衡效果，增強對外部數(shù)據(jù)線纜長度的適應(yīng)能力，可支持多種長度的線纜。請參見圖4，為本發(fā)明的模擬均衡方法的第一實施例的流程圖，所述方法包括S101，根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，并根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)內(nèi)部設(shè)置的高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率和內(nèi)部設(shè)置的低通濾波器的增益幅度。具體的，模擬均衡器可以根據(jù)所述模擬均衡裝置內(nèi)部存儲的各種應(yīng)用系統(tǒng)對應(yīng)的配置信息自動獲取所述配置信息對內(nèi)部設(shè)置的高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率和內(nèi)部設(shè)置的低通濾波器的增益幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體的，模擬均衡器根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，并根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率和所述低通濾波器的增益幅度。具體的，所述外部數(shù)據(jù)線一端與本發(fā)明實施例中的模擬均衡裝置相連，另一端與信號發(fā)射裝置相連，所述外部數(shù)據(jù)線的長度即為這兩個端點之間的數(shù)據(jù)線的長度。所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號通過所述外部數(shù)據(jù)線輸入至所述模擬均衡裝置，由所述模擬均衡裝置進(jìn)行均衡處理。具體的，所述數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下三種1000BASE-T :也稱作IEEE802. 3ab，是一種基于銅雙絞線的千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，每條1000BASE-T鏈路最長通信距離為100米(328英尺)，必須基于5類以上雙絞線布設(shè)；
100BASE-TX :是快速以太網(wǎng)目前制定的三種有關(guān)傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)之一，使用的是兩對抗阻為100歐姆的5類非屏蔽雙絞線，最大傳輸距離是100米；10BASE-T :每段雙絞線最大有效長度100m，采用高質(zhì)量的雙絞線(5類線)，最大長度可到150m(HUB與工作站間及兩個HUB之間)。其中，10BASE-T的信號頻譜主要分布在5Mhz附近和IOMhz附近，因此可認(rèn)為頻帶在IOMhz以內(nèi)；100BASE-TX的信號頻譜主要分布在32Mhz以內(nèi)；1000BASE_T的信號頻譜分布在62.5Mhz以內(nèi)，但主要分量在IOM以上。因此，本發(fā)明實施例根據(jù)不同數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)下信號的特點，結(jié)合不同長度雙絞線纜的信道特點，使所述高通濾波器采用在700Khz/8Mhz附近的轉(zhuǎn)折頻率對當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理。其中，轉(zhuǎn)折頻率為700Khz的高通濾波器02可應(yīng)對任何長度的外部數(shù)據(jù)線下數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為IOBASE-T/100BASE-TX的要求，以及外部數(shù)據(jù)線為短線情況下的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為1000BASE-T的要求；轉(zhuǎn)折頻率為8Mhz的高通濾波器02可以應(yīng)對數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為100BASE-TX/1000BASE-T模式下外部數(shù)據(jù)線為長線(例如100米、150米)的要求。具體的，不同的配置信息對應(yīng)于模擬均衡器當(dāng)前連接的不同長度的外部數(shù)據(jù)線和/或采用的不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，模擬均衡器根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)內(nèi)部設(shè)置的高通濾波器中的可調(diào)電容的電容值來調(diào)節(jié)該高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率，根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)內(nèi)部設(shè)置的低通濾波器中的電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻值以及該低通濾波器中的電容陣列的電容值來調(diào)節(jié)該低通濾波器的增益幅度。當(dāng)然，模擬均衡器也可根據(jù)當(dāng)前人工的手動配置獲取所述配置信息對內(nèi)部設(shè)置的高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率和內(nèi)部設(shè)置的低通濾波器的增益幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)。假設(shè)本發(fā)明實施例中，模擬均衡器當(dāng)前連接的外部數(shù)據(jù)線的長度為100米，則根據(jù)配置信息將內(nèi)部設(shè)置的高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率調(diào)節(jié)為8Mhz，將內(nèi)部設(shè)置的低通濾波器的增益幅度調(diào)節(jié)為16dB。S102，通過調(diào)節(jié)后的所述高通濾波器對由外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理，得到一級處理信號。S103，通過調(diào)節(jié)后的所述低通濾波器對所述高通濾波器得到的一級處理信號進(jìn)行低通濾波處理，得到二級處理信號并輸出。
本發(fā)明實施例通過根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，根據(jù)配置信息對模擬均衡裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，使模擬均衡裝置針對不同的外部數(shù)據(jù)線的長度和/或采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)采用不同的均衡電路，能夠靈活的對不同頻段的信號進(jìn)行均衡處理，有效的減小模擬均衡裝置的面積和功耗，降低整機成本，提升信號均衡效果，增強對外部數(shù)據(jù)線纜長度的適應(yīng)能力，可支持多種長度的線纜。請參見圖5，為本發(fā)明的模擬均衡方法的第二實施例的流程圖。所述方法包括S201，根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，并根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)內(nèi)部設(shè)置的高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率和內(nèi)部設(shè)置的低通濾波器的增益幅度以及內(nèi)部設(shè)置的可編程增益放大器的增益幅度。
具體的，為應(yīng)對外部數(shù)據(jù)線為150米長線的應(yīng)用系統(tǒng)，模擬均衡裝置除包括高通濾波器及低通濾波器外，所述模擬均衡裝置還可采用一個可配置的正增益PGA (可編程增益放大器)來提升信號幅度。模擬均衡裝置根據(jù)獲取到的配置信息調(diào)節(jié)內(nèi)部設(shè)置的高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率和內(nèi)部設(shè)置的低通濾波器的增益幅度以及內(nèi)部設(shè)置的可編程增益放大器的增益幅度。S202，通過調(diào)節(jié)后的所述高通濾波器對由外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理，得到一級處理信號。S203，通過調(diào)節(jié)后的所述可編程增益放大器對所述高通濾波器得到的一級處理信號進(jìn)行正增益處理，得到三級處理信號并輸出至所述低通濾波器。S204，通過調(diào)節(jié)后的所述低通濾波器對所述可編程增益放大器得到的三級處理信號進(jìn)行低通濾波處理并輸出。本發(fā)明實施例通過根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，根據(jù)配置信息對模擬均衡裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，使模擬均衡裝置針對不同的外部數(shù)據(jù)線的長度和/或采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)采用不同的均衡電路，能夠適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為1000BASE-T/100BASE-TX/10BASE-T的應(yīng)用系統(tǒng)以及150米及以下各種長度的雙絞線電纜環(huán)境，可靈活配置，有效的減小模擬均衡裝置的面積和功耗，降低AFE的設(shè)計難度及整機成本，提升信號均衡效果，增強對外部數(shù)據(jù)線纜長度的適應(yīng)能力，可支持多種長度的線纜。尤其能有效提升150米長的(雙絞線)電纜輸入的信號的幅度。為了更清楚的說明本發(fā)明，下面將以兩個具體例子來說明本發(fā)明的均衡效果。請參見圖6，為本發(fā)明實施例的信號經(jīng)模擬均衡后的一頻譜效果圖。其中，曲線63是150米雙絞線纜的信道頻響曲線；曲線61是含HPF/AEQ/PGA的整個模擬均衡系統(tǒng)的頻響曲線，所述模擬均衡裝置中高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率調(diào)節(jié)為8Mhz，PGA的增益幅度調(diào)節(jié)為(OdB)無增益，低通濾波器的增益幅度調(diào)節(jié)為16dB。曲線62是信道經(jīng)過均衡后的頻譜圖。如圖6所示，這種配置情況下，盡管整個信號有效頻譜帶寬范圍內(nèi)的頻譜較平坦，但整體衰減較大，因此需要打開PGA的正增益。請參見圖7，為本發(fā)明實施例的信號經(jīng)模擬均衡后的另一頻譜效果圖。其中，曲線73是150米雙絞線纜的信道頻響曲線；曲線71是含HPF/AEQ/PGA的整個模擬均衡系統(tǒng)的頻響曲線，所述模擬均衡裝置中高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率調(diào)節(jié)為8Mhz，PGA的增益幅度調(diào)節(jié)為6dB，低通濾波器的增益幅度調(diào)節(jié)為16dB。曲線72是信道經(jīng)過均衡后的頻譜圖。如圖7所示，此時由于PGA的正增益作用，均衡后的系統(tǒng)增益也增加了。通過以上的實施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當(dāng)然也可以全部通過硬件來實施?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案對背景技術(shù)做出貢獻(xiàn)的全部或者部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如R0M/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機裝置(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)裝置等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實施例而已，當(dāng)然不能以 此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種模擬均衡裝置，所述模擬均衡裝置與外部數(shù)據(jù)線相連，用于對由所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行均衡處理，其特征在于，所述模擬均衡裝置包括控制器、高通濾波器和低通濾波器，其中 所述高通濾波器，用于對由所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理，得到一級處理信號； 所述低通濾波器，用于對所述高通濾波器得到的一級處理信號進(jìn)行低通濾波處理，得到二級處理信號并輸出； 所述控制器，用于根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，并根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率和所述低通濾波器的增益幅度； 其中，所述外部數(shù)據(jù)線連接所述模擬均衡裝置和信號發(fā)射裝置，并將所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號輸入至所述模擬均衡裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述高通濾波器包括可調(diào)電容和由多個串聯(lián)的電阻構(gòu)成的電阻串列，其中 所述可調(diào)電容一端與所述外部數(shù)據(jù)線相連，所述可調(diào)電容的另一端與所述電阻串列相連； 所述電阻串列具有至少兩個抽頭，所述抽頭與所述低通濾波器相連，將所述高通濾波器得到的所述一級處理信號輸出至所述低通濾波器； 所述控制器具體根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述高通濾波器中的可調(diào)電容的電容值，使所述高通濾波器具有不同的轉(zhuǎn)折頻率。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述控制器根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述高通濾波器中的可調(diào)電容的電容值，使所述高通濾波器采用不同的轉(zhuǎn)折頻率對當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理。
4.如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于， 所述控制器還用于根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線輸入的信號的頻段控制所述電阻串列相應(yīng)的抽頭與所述低通濾波器相連。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的裝置，其特征在于，所述低通濾波器包括運算放大器、由多個電阻構(gòu)成的電阻網(wǎng)絡(luò)及由多個電容構(gòu)成的電容陣列，其中 所述電容陣列包括第一輸入端與第二輸入端，所述第一輸入端與所述可調(diào)電容的另一端相連，所述第二輸入端與所述抽頭相連； 所述運算放大器與所述電容陣列相連； 所述電阻網(wǎng)絡(luò)分別與所述電容陣列和所述運算放大器相連； 所述控制器具體根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述低通濾波器中的電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻值和所述低通濾波器中的電容陣列的電容值，使所述低通濾波器具有不同的增益幅度。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述控制器根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述低通濾波器中的電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻值以及所述低通濾波器中的電容陣列的電容值，使所述低通濾波器對所述高通濾波器得到的一級處理信號進(jìn)行低通濾波處理。
7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的裝置，其特征在于，還包括 可編程增益放大器，用于對所述高通濾波器得到的一級處理信號進(jìn)行正增益處理，得到三級處理信號并輸出至所述低通濾波器； 所述低通濾波器還用于對所述可編程增益放大器得到的三級處理信號進(jìn)行低通濾波處理并輸出； 所述控制器還用于根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述可編程增益放大器的增益幅度。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述控制器根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述可編程增益放大器的增益幅度，使所述可編程增益放大器采用不同的增益幅度對所述高通濾波器得到的一級處理信號進(jìn)行正增益處理，得到三級處理信號并輸出至所述低通濾波器。
9.一種模擬均衡方法,其特征在于,包括 根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，并根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)內(nèi)部設(shè)置的高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率和內(nèi)部設(shè)置的低通濾波器的增益幅度； 通過調(diào)節(jié)后的所述高通濾波器對由外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理，得到一級處理信號； 通過調(diào)節(jié)后的所述低通濾波器對所述高通濾波器得到的一級處理信號進(jìn)行低通濾波處理，得到二級處理信號并輸出； 其中，所述外部數(shù)據(jù)線連接所述模擬均衡裝置和信號發(fā)射裝置，并將所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號輸入至所述模擬均衡裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述通過所述高通濾波器對由外部數(shù)據(jù)線輸入的信號進(jìn)行高通濾波處理，得到一級處理信號的步驟之后，還包括 根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)內(nèi)部設(shè)置的可編程增益放大器的增益幅度； 通過調(diào)節(jié)后的所述可編程增益放大器對所述高通濾波器得到的一級處理信號進(jìn)行正增益處理，得到三級處理信號并輸出至所述低通濾波器； 通過調(diào)節(jié)后的所述低通濾波器對所述可編程增益放大器得到的三級處理信號進(jìn)行低通濾波處理并輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模擬均衡裝置及方法，所述模擬均衡裝置與外部數(shù)據(jù)線相連，包括控制器、高通濾波器和低通濾波器，其中所述控制器，用于根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息，并根據(jù)所述配置信息調(diào)節(jié)所述高通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率和所述低通濾波器的增益幅度。本發(fā)明還公開了一種模擬均衡方法。本發(fā)明的目的在于提供一種模擬均衡裝置及方法，可根據(jù)當(dāng)前連接的所述外部數(shù)據(jù)線的長度和采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個獲取相應(yīng)的配置信息對模擬均衡裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，使模擬均衡裝置針對不同的外部數(shù)據(jù)線的長度和/或采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)采用不同的均衡電路，能夠靈活的對不同頻段的信號進(jìn)行均衡處理。
文檔編號H04B3/14GK102801444SQ20121023301
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者曹煒, 林敬新, 周立人, 俞波 申請人:華為技術(shù)有限公司