【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高速数据信号处理领域，具体涉及基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法。
技术介绍
1、高速串行数据链路serdes系统由发送端、信道以及接收端组成，其中信道可包括任何物理传输介质，包括铜线、同轴电缆、光纤等其他介质。
2、抖动作为衡量数据传输稳定性和可靠性的核心指标，在超大规模集成电路、高速串行链路、云计算的测试分析中发挥重要作用，时间间隔误差tie（timeintervalerror）最初被定义在国际电信联盟的电信标准化部门发布的g.810建议书中，并在后续被广泛用于测试仪器，将tie作为分析数据抖动的基本单位，在串行数据系统中，tie抖动是指数据信号的边沿与时钟信号边沿的相位差。
3、由于高速串行数据信号一般采用嵌入式时钟传输方式，因此，在接收端接收到数据信号后，需要提取嵌入在发送数据中的时钟信号，并按照提取出的时钟信号对该数据信号进行后续数据恢复、抖动分解测量等信号处理。通常情况下，在接收端进行的时钟恢复有两种方式，分别是常频时钟恢复方式及基于锁相环的时钟恢复方式。
4、基于锁相环的时钟恢复方式可以跟随或跟踪其输入信号中的低频抖动变换，通常情况下，为了分析数据信号中包含随机抖动、数据相关性抖动等所有抖动成分，通常采用常频时钟恢复方式进行tie的提取，因此从数据信号中提取精确的时间间隔误差tie是抖动分析测量技术的前提，常频时钟恢复的精度也决定抖动分析测量结果的准确性。高精度的tie提取是准确评估系统性能、定位抖动、改善系统设计的重要环节。
5、申请号为202
6、申请号为201610287412.7所公布的：“用于数据信号的改善的时钟恢复”，基于谱线法的技术，通过对数据信号求导从而确定边沿信息，针对具有ssc扩频时钟调制的数据信号应用的通带平坦的带通滤波器，从而用于改善经过该恢复时钟后数据信号的眼图，提高眼图睁开度。当数据信号具有较低的信噪比时，采用求导方式确定数据转换边沿时具有较大的误差。
7、现有时钟恢复方法基本都是基于锁相环的时钟恢复方式，并没有提及常频时钟恢复方式，以及提取用于分析包含抖动各成分分量的时间间隔误差tie。
8、由于信道一般表现为低通特性，信道插入损耗和反射而产生的符号间干扰或者来自相邻通道的串扰和其它源的噪声所引起的信号退化变得更加明显，在接收到的信号中将丢失边沿交叉中的某些点，从而对传统的基于边沿交叉时间进行的时钟恢复引入误差，而根据此手段恢复的时钟提取的时间间隔误差又会对基于时间间隔误差的抖动分解和测量造成较大的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，本专利技术提供基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，对被测数据信号进行高精度的常频时钟恢复，得到保留所有抖动成分的时间间隔误差信息。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，包括：
4、对被测数据信号进行电平直方图统计，确定判决电平；
5、将被测数据信号进行希尔伯特变换，获取被测数据信号的脉冲宽度；
6、通过对所述脉冲宽度进行直方图统计，对恢复时钟的频率进行粗估计，得到恢复时钟的粗频率值；
7、通过所述恢复时钟的粗频率值确定恢复时钟的精确频率估计值；
8、通过所述恢复时钟的精确频率估计值进行常频时钟恢复，得到常频时钟信息，利用所述常频时钟信息提取时间间隔误差。
9、进一步地，脉冲宽度的获取包括：对被测数据信号进行希尔伯特变换，对所述希尔伯特变换的虚部求导，得到多个极值点，多个极值点的横坐标为被测数据信号跳变沿的时间信息，相邻跳变沿的间隔为当前被测数据信号的脉冲宽度。
10、进一步地，将所述脉冲宽度进行直方图统计，得到脉宽直方图，利用所述脉宽直方图对恢复时钟速率进行粗估计，得到恢复时钟的粗频率值。
11、进一步地，粗估计包括通过权重平均法对所述恢复时钟速率进行粗估计。
12、进一步地，以恢复时钟的粗频率值为基准，进行数据码元速率的精确估计，得到恢复时钟的精确频率估计值。
13、进一步地，恢复时钟的精确频率估计值的获取包括：
14、对所述恢复时钟的粗频率值求倒数，得到所述恢复时钟的周期，估计每个脉冲宽度内的时钟个数，即每个脉冲宽度内包含的码元个数，遍历所有脉冲宽度，获得总码元个数；
15、根据被测数据信号的最后一个时间跳变信息及第一个时间跳变信息之差，计算得到所述恢复时钟的精确频率估计值。
16、进一步地，时间间隔误差获取包括：
17、对所述恢复时钟与判决电平进行交叉点求解，对所述被测数据信号与判决电平进行交叉点求解，对应交叉点的差值即为时间间隔误差tie。
18、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
19、本专利技术采用基于希尔伯特变换的方法进行时钟恢复时，可以有效的解决边沿交叉点缺失的现象，且能获得准确的数据码元转换时间。
20、本专利技术采用对数据进行希尔伯特变换的方式，利用希尔伯特变换的虚部包含了数据信号的幅度和相位信息，其极值点代表了数据信号发生跳变的时间信息，能够获得较为准确的数据码元宽度；
21、本专利技术提出了数据码元速率“粗频估计+精频估计”的方式，准确估计数据码元速率，为提取高精度时间间隔误差抖动提供基础，提高抖动测量分析的准确性。
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1.基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，其特征在于，所述脉冲宽度的获取包括：对被测数据信号进行希尔伯特变换，对所述希尔伯特变换的虚部求导，得到多个极值点，多个极值点的横坐标为被测数据信号跳变沿的时间信息，相邻跳变沿的间隔为当前被测数据信号的脉冲宽度。
3.根据权利要求2所述的基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，其特征在于，将所述脉冲宽度进行直方图统计，得到脉宽直方图，利用所述脉宽直方图对恢复时钟速率进行粗估计，得到恢复时钟的粗频率值。
4.根据权利要求3所述的基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，其特征在于，所述粗估计包括通过权重平均法对所述恢复时钟速率进行粗估计。
5.根据权利要求1所述的基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，其特征在于，以恢复时钟的粗频率值为基准，进行数据码元速率的精确估计，得到恢复时钟的精确频率估计值。
6.根据权利要求5所述的基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，其特征在于，所
7.根据权利要求1所述的基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，其特征在于，所述时间间隔误差获取包括：
...【技术特征摘要】
1.基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，其特征在于，所述脉冲宽度的获取包括：对被测数据信号进行希尔伯特变换，对所述希尔伯特变换的虚部求导，得到多个极值点，多个极值点的横坐标为被测数据信号跳变沿的时间信息，相邻跳变沿的间隔为当前被测数据信号的脉冲宽度。
3.根据权利要求2所述的基于希尔伯特变换的时间间隔误差抖动提取方法，其特征在于，将所述脉冲宽度进行直方图统计，得到脉宽直方图，利用所述脉宽直方图对恢复时钟速率进行粗估计，得到恢复时钟的粗频率值。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓龙，尚赞玉，张硕岩，邓雅欣，唐子仪，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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