用于提供高速串行數(shù)據(jù)鏈路的最優(yōu)dfe的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于提供高速串行數(shù)據(jù)鏈路的最優(yōu)DFE的方法和系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請 本申請涉及并且要求2014年7月18日提交的美國臨時申請?zhí)?2/026, 408以及2011 年12月15日提交的共同未決、普通轉(zhuǎn)讓的美國非臨時專利申請?zhí)?3/326,753 (其要求 2011年3月8日提交的臨時申請?zhí)?1/450, 542的優(yōu)先權(quán)權(quán)益)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益并且通過引用 將前面引用的申請中的每一個合并于此，如同在本文中完整地闡述一樣。本申請還涉及被 轉(zhuǎn)讓給與本申請相同的受讓人、2009年4月14日提交的第8, 374, 231號美國專利，并且通 過引用將第8, 374, 231號美國專利的內(nèi)容合并于此，如同在本文中完整地闡述一樣。在第 8, 374, 231號美國專利中的任何公開內(nèi)容與本說明書的公開內(nèi)容沖突或者看起來與之沖突 的限度內(nèi)，本說明書的公開內(nèi)容應(yīng)當(dāng)優(yōu)先并且管控任何這樣的沖突的解決。
【背景技術(shù)】
[0002] -般而言，通信系統(tǒng)由發(fā)射信號的發(fā)射裝置(例如，發(fā)射機)、通過其發(fā)射信號的 "介質(zhì)"以及用于接收被發(fā)射信號的接收裝置(例如，接收機)構(gòu)成。如本領(lǐng)域中已知的，介質(zhì) 可以采取很多物理形式中的任一個，諸如銅導(dǎo)線、同軸電纜或者在無線傳輸情況下的空氣。 與"介質(zhì)"同義使用的詞是"傳輸信道"或者簡稱"信道"。圖1描繪了一般化的通信系統(tǒng)1。 如所示的，發(fā)射裝置(縮寫為"Tx"）2通過有線信道3將包含信息的模擬波形信號發(fā)射到接 收裝置4 (縮寫為"Rx")。如本領(lǐng)域中還已知的，可以以從幾千比特每秒到許多千兆比特每 秒(縮寫為"Gb/s"）范圍的變化的速度通過信道3發(fā)射模擬波形信號。
[0003] 所謂高速、串行數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)牽涉以6Gb/s以及更高的速度的信號傳輸。以這樣 的速度，通常在接收裝置或信道的接收端處需要"均衡"技術(shù)來校正在信號傳遞通過信道3 時由于常常被稱為信道損耗、反射、串?dāng)_以及噪聲(舉幾個例子）的物理現(xiàn)象的原因而引起 的信號降級。一般地，均衡牽涉移除或"過濾"掉信號的導(dǎo)致該信號降級的不期望分量、由 前面討論的現(xiàn)象所添加的分量以及其他。
[0004] 在高速、串行數(shù)據(jù)鏈路行業(yè)中，已經(jīng)頒布了管控要應(yīng)用的均衡測量類型的標準。一 個這樣的標準是由SAS-2標準委員會所頒布的標準。該標準牽涉使用所謂"訓(xùn)練序列"的 均衡方法。一般而言，訓(xùn)練序列被用來調(diào)節(jié)均衡濾波器，使得其可以正確地從所接收的模擬 波形信號的數(shù)字化樣本中移除不期望的信號分量。通常，訓(xùn)練序列從所接收的信號的數(shù)字 化樣本(例如，比特）中導(dǎo)出。
[0005] 然而，確定與給定模擬波形信號的數(shù)字化樣本相關(guān)聯(lián)的訓(xùn)練序列并非小事一粧。 前面提到的第8, 374, 231號美國專利闡述了用于在高速、串行數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)中使用實時或 采樣示波器確定信號的訓(xùn)練序列的各種的方法和系統(tǒng)(被稱為"均衡仿真器")。然而，在如 此確定的訓(xùn)練序列可以被用來從信號中移除降級之前，其必須與所接收的模擬波形信號的 重采樣的、數(shù)字化樣本對齊。第8, 374, 231號美國專利公開了用于這么做的技術(shù)。
[0006] 實際上，訓(xùn)練序列的使用識別出原始模擬波形信號的必須被移除或者以其他方式 被調(diào)節(jié)來校正信號降級效果的那些分量。剩下的就是實際上移除或調(diào)節(jié)這樣的分量一個適 當(dāng)?shù)?、估計的量。為了這么做，要求附加的均衡或濾波。
[0007] -種熟知的用于移除信號降級、尤其是由于信道插入損耗和反射或者來自串?dāng)_和 其它源的噪聲的原因引起的符號間干擾（ISI)所導(dǎo)致的那些的技術(shù)是非線性決策反饋均衡 器（DFE)。如本領(lǐng)域中已知的，DFE使用用于所謂"抽頭系數(shù)"或反饋系數(shù)的合適值來有效 地移除信號降級。抽頭系數(shù)的值可以部分地從所確定的訓(xùn)練序列中來導(dǎo)出。在DFE中尋找 用于"抽頭系數(shù)"的合適值的過程被稱為均衡器適配過程。DFE的抽頭系數(shù)值可以被適配 成導(dǎo)致不同信號降級的不同信道上的不同值。在圖2中示出如在快速PCI或者快速外圍部 件互連3.0規(guī)范(有時被簡稱為"PCIE3.0"）中闡述的模型DFE的行為。已經(jīng)依照圖2中 所示的模型DFE實現(xiàn)來確定抽頭系數(shù)的一種形式的DFE使用所謂的"窮盡搜索"過程。然 而，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種形式的DFE并不產(chǎn)生精確的結(jié)果并且在計算上是低效的，因為其 要求分析許多數(shù)據(jù)點。
[0008]因此，本發(fā)明的一個目的是提供更精確且在計算上高效的方法和系統(tǒng)以便優(yōu)化在 高速串行數(shù)據(jù)鏈路中使用的DFE的性能。
[0009]本發(fā)明的另一個目的是提供通過識別最優(yōu)DFE抽頭值來優(yōu)化在高速串行數(shù)據(jù)鏈 路中使用的DFE的性能的方法和系統(tǒng)。
[0010] 本發(fā)明的又一個目的是提供通過識別最優(yōu)DFE抽頭值來優(yōu)化在高速串行數(shù)據(jù)鏈 路中使用的DFE的性能的方法和系統(tǒng)，其中被優(yōu)化的DFE還遵守在PCIE3. 0中闡述的模型 DFE的行為。
[0011] 根據(jù)與所附權(quán)利要求相結(jié)合來閱讀、與相關(guān)聯(lián)的圖一起接下來的本文，本發(fā)明所 提供的其他目的及其相關(guān)的優(yōu)點將是清楚明白的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明提供尋找針對基于峰-峰準則的最優(yōu)DFE抽頭值的顯式DFE適配方法和相 關(guān)的系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明的實施例可以包括用于優(yōu)化高速數(shù)據(jù)鏈路的均衡的方法和系統(tǒng)，包括：處 理器，可操作來執(zhí)行存儲的指令以用于：生成從采樣輸入信號中導(dǎo)出的最小和最大電壓陣 列輸入值；基于與單位間隔的指定水平位置相關(guān)聯(lián)的所生成的電壓陣列輸入值和反饋系數(shù) 值生成表示多個眼高度的最小和最大電壓陣列輸出值；基于所生成的電壓陣列輸出值識別 表示最大眼高度的最大電壓值；基于所識別的最大電壓值識別一個或多個最優(yōu)反饋系數(shù) 值；以及基于該一個或多個識別的最優(yōu)反饋系數(shù)值生成非線性、均衡的輸出信號。所述系統(tǒng) 和方法可以更特別地包括或利用性能示波器，諸如實時示波器或采樣示波器。
[0014]被優(yōu)化的數(shù)據(jù)鏈路可以是至少6千兆比特每秒的高速串行數(shù)據(jù)信號。
[0015]在本發(fā)明的附加實施例中，所述方法和系統(tǒng)包括在DFE適配過程之前從輸入信號 中生成連續(xù)、線性均衡的信號。在本發(fā)明的又另一實施例中，提供了一種用于優(yōu)化高速數(shù)據(jù) 鏈路的均衡的性能示波器，其包括：用戶接口，用于激活用于至少6千兆比特每秒的高速串 行數(shù)據(jù)信號的DFE適配過程，并且用于指示DFE適配過程何時完成，該DFE適配過程基于與 單位間隔的指定水平位置相關(guān)聯(lián)的所識別的最大電壓值識別一個或多個最優(yōu)反饋系數(shù)值； 以及顯示器，用于顯示該用戶接口。
[0016]本發(fā)明的實施例還可以包括用于優(yōu)化高速數(shù)據(jù)鏈路的均衡的方法和系統(tǒng)，包括被 配置成接收輸入波形的輸入以及被配置成對于具有η個反饋系數(shù)的多反饋系數(shù)決策反饋 均衡器（DFE)對輸入波形施行DFE適配的處理器，其中η大于1。該處理器可操作來執(zhí)行所 存儲的指令，包括測量與用于輸入波形的η+1個比特圖案的單位間隔的指定水平位置相關(guān) 聯(lián)的最小和最大電壓輸出，使用所測量的η+1個比特圖案的最小和最大電壓輸出用公式表 示線性等式，通過求解該線性等式來確定最優(yōu)η個反饋系數(shù)，以及基于所確定的最優(yōu)η個反 饋系數(shù)來模擬DFE以確定均衡的輸入波形。
【附圖說明】
[0017] 圖1是尚速、串彳丁數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)的表不。
[0018] 圖2是依照PCIE3.0標準的基于接收機的模型DFE的行為的表示。
[0019] 圖3描繪了由PCIE3.0規(guī)范指定的眼高度測量。
[0020] 圖4描繪了依照本發(fā)明的一個實施例的2-比特序列組合。
[0021] 圖5描繪了使用根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示波器的測量設(shè)置。
[0022] 圖6描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示波器的功能框圖。
[0023]圖7描繪了作為依照本發(fā)明的一個實施例的DFE反饋系數(shù)的函數(shù)的最小和最大比 特電壓的表示。
[0024]圖8描繪了作為依照本發(fā)明的一個實施例的DFE反饋系數(shù)的函數(shù)的眼高度的表 不。
[0025] 圖9描繪了概述根據(jù)本發(fā)明的實施例的最優(yōu)DFE過程的流程圖。
[0026] 圖10Α和10Β描繪了在依照本發(fā)明的一個實施例的DFE之前和之后兩者的直方 圖。
[0027]圖11描繪了作為用于激活根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的最優(yōu)DFE過程的示波器的 一部分的用戶接口。
[0028]圖12是具有多個反饋系數(shù)的基于接收機的模型DFE的行為的表示。
[0029] 圖13描繪了概述根據(jù)本發(fā)明的實施例的最優(yōu)DFE過程的另一個流程圖。
[0030] 圖14Α描繪了在DFE過程之前的眼圖，并且圖14Β描繪了在DFE過程之后的眼圖。
【具體實施方式】
[0031] 依照本發(fā)明，給出了利用顯式適配方法而非窮盡搜索方法來基于以峰-峰為基礎(chǔ) 的準則識別最優(yōu)DFE抽頭或反饋系數(shù)的DFE的示例性實施例。顯式適配方法提供閉合形式 的解決方案（即，直接地而非迭代地計算最優(yōu)抽頭系數(shù)值)。這樣的DFE遵守在PCIE3. 0規(guī) 范中定義的模型DFE的行為。
[0032] 返回參考圖2,基于接收機的模型DFE從連續(xù)線性均衡器（CTLE)中提取模擬輸出 信號X,，并且輸出均衡的模擬信號數(shù)字信號/；，其中：
并且其中，Λ可以被建模為DFE的加總的差分輸出電壓，被建模為決策函數(shù)輸出電 壓，4被建模為DFE差分輸入電壓，屯被建模為抽頭或反饋系數(shù)，以及々被建模為