基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法与电子设备技术

本发明专利技术公开了一种基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法包括：对训练序列进行同步，精确定位训练序列中基础单元的起始位置；在一个基础单元周期内，分别比较两个相邻采样点的特征距离的大小，得到正负特征值；对正负特征值采用预设反序相位估计方法，计算得到每个采样点所对应的相位估计值；将相位估计值反馈给压控振荡器，振荡器将根据反馈的相位估计值调整时钟频率；重复直到训练序列结束。本发明专利技术方案支持单倍采样率下的时钟信号恢复，针对较高的传输码率能够有效降低信号采样的设计难度；在混合码训练序列模式下能够同时支持信道估计功能，因此避免信道估计所需的额外训练序列负载。本发明专利技术还提供了相应的电子设备。本发明专利技术还提供了相应的电子设备。本发明专利技术还提供了相应的电子设备。

【技术实现步骤摘要】
基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法与电子设备


[0001]本专利技术属于光接入
，更具体地，涉及一种基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法与电子设备。

技术介绍

[0002]随着光接入系统速率的不断提升，传统模式的时钟数据恢复方法已经难以满足系统升级要求。以最新的50G
‑
PON系统为例，其下行调制码型为NRZ(Non Return to Zero，非归零码)，速率已达到50Gbps。ONU(Optical Network Unit，光网络单元)需要约2倍的采样率，即100GSa/s，才能够实现精确的时钟数据恢复，这一点对于CDR(Clock and Data Recovery，时钟数据恢复)功能模块/芯片设计来讲存在较大的挑战。因此针对高速PON系统，亟待一种基于单倍采样率的时钟数据恢复方法，降低CDR功能模块/芯片的设计难度。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方案，针对高速PON系统，实现基于单倍采样率的时钟数据恢复，降低CDR功能模块/芯片的设计难度。
[0004]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法，其特征在于，包括：
[0005](1)对训练序列进行同步，精确定位训练序列中基础单元的起始位置；
[0006](2)在一个基础单元周期内，分别比较两个相邻采样点的特征距离的大小，得到正负特征值；
[0007](3)对正负特征值采用预设反序相位估计方法，计算得到每个采样点所对应的相位估计值；
[0008](4)将相位估计值反馈给压控振荡器，振荡器将根据反馈的相位估计值调整时钟频率；
[0009](5)重复步骤(2)至步骤(4)，直到训练序列结束。
[0010]本专利技术的一个实施例中，所述采样点的特征距离为：
[0011]d(n)＝abs[s(n)
‑
b]；这里d(n)表示第n个采样点距离均值的特征距离，abs[*]表示取模运算，s(n)表示第n个样点采样值，常数b表示N个采样点的均值：b＝mean[s(n),n＝1,2,...,N]，其中mean[*]表示均值运算。
[0012]本专利技术的一个实施例中，比较两个相邻采样点的特征距离的大小，具体为：
[0013]若两个相邻采样点都处于码字交替过程，则取null；否则，d(n+1)
‑
d(n)>0，则取正；d(n+1)
‑
d(n)<0，则取负；
[0014]d(n+1)和d(n)分别表示两个相邻采样点的特征距离。
[0015]本专利技术的一个实施例中，所述基础单元为1110，所述预设反序相位估计方法为：每隔一个采样点对正负特征值的符号进行反向操作。
[0016]本专利技术的一个实施例中，所述基础单元为110，所述预设反序相位估计方法为：对后两个采样点的正负特征值的符号进行反向操作。
[0017]本专利技术的一个实施例中，所述基础单元为001，所述预设反序相位估计方法为：对正负特征值的后两个采样点对其符号进行反向操作。
[0018]本专利技术的一个实施例中，对正进行反向操作得负，对负进行反向操作得正，对null进行反向操作仍为null。
[0019]本专利技术的一个实施例中，所述训练序列的数据帧结构为：
[0020]由TS部分和Payload部分组成，其中TS部分包括同步序列和码率序列；
[0021]所述同步序列用于精确定位码率序列基础单元的起始位置；所述码率序列由1100组成，或者由110组成，或者由001组成。
[0022]本专利技术的一个实施例中，训练序列中110和001两种混合码有相同的长度。
[0023]按照本专利技术的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：
[0024]至少一个处理器；以及，
[0025]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0026]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法。
[0027]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0028](1)支持单倍采样率下的时钟信号恢复，针对较高的传输码率能够有效降低信号采样的设计难度；
[0029](2)在混合码训练序列模式下能够同时支持信道估计功能，因此避免信道估计所需的额外训练序列负载。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例中基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法的流程示意图；
[0031]图2是本专利技术实施例中由基础单元“1100”构成的半码率训练序列时序图；
[0032]图3是针对图2的半码率训练序列的实际采样点早于理想采样点的示意图；
[0033]图4是针对图2的半码率训练序列的实际采样点晚于理想采样点的示意图；
[0034]图5是本专利技术实施例中由基础单元“110”构成的半码率训练序列时序图；
[0035]图6是本专利技术实施例中由基础单元“001”构成的半码率训练序列时序图；
[0036]图7是针对图5的半码率训练序列的实际采样点早于理想采样点的示意图；
[0037]图8是针对图5的半码率训练序列的实际采样点晚于理想采样点的示意图；
[0038]图9是针对图6的半码率训练序列的实际采样点早于理想采样点的示意图；
[0039]图10是针对图6的半码率训练序列的实际采样点晚于理想采样点的示意图；
[0040]图11是本专利技术实施例中基于半码率训练序列的数据帧结构设计示意图；
[0041]图12是本专利技术实施例中基于混合码训练序列的数据帧结构设计示意图。
具体实施方式
[0042]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0043]如图1所示，本专利技术提供了一种基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法，包括：
[0044](1)对训练序列进行同步，精确定位训练序列中基础单元的起始位置；
[0045](2)在一个基础单元周期内，分别比较两个相邻采样点的特征距离的大小，得到正负特征值；
[0046](3)对正负特征值采用预设反序相位估计方法，计算得到每个采样点所对应的相位估计值；
[0047](4)将相位估计值反馈给压控振荡器，振荡器将根据反馈的相位估计值调整时钟频率；
[0048](5)重复步骤(2)至步骤(4)，直到训练序列结束。
[0049]本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法，其特征在于，包括：(1)对训练序列进行同步，精确定位训练序列中基础单元的起始位置；(2)在一个基础单元周期内，分别比较两个相邻采样点的特征距离的大小，得到正负特征值；(3)对正负特征值采用预设反序相位估计方法，计算得到每个采样点所对应的相位估计值；(4)将相位估计值反馈给压控振荡器，振荡器将根据反馈的相位估计值调整时钟频率；(5)重复步骤(2)至步骤(4)，直到训练序列结束。2.如权利要求1所述的基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法，其特征在于，所述采样点的特征距离为：d(n)＝abs[s(n)
‑
b]；这里d(n)表示第n个采样点距离均值的特征距离，abs[*]表示取模运算，s(n)表示第n个样点采样值，常数b表示N个采样点的均值：b＝mean[s(n),n＝1,2,...,N]，其中mean[*]表示均值运算。3.如权利要求2所述的基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法，其特征在于，比较两个相邻采样点的特征距离的大小，具体为：若两个相邻采样点都处于码字交替过程，则取null；否则，d(n+1)
‑
d(n)>0，则取正；d(n+1)
‑
d(n)<0，则取负；d(n+1)和d(n)分别表示两个相邻采样点的特征距离。4.如权利要求3所述的基于单倍采样率的高速信号时钟数据恢复方法，其特征在于，所述基础单元为1110，所述预设反...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡荣，王志军，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：