一种自适应均衡器和自适应均衡方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200810116931.2

申请日:

2008.07.21

公开号:

CN101635694A

公开日:

2010.01.27

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H04L 25/02申请公布日:20100127|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H04L25/02; H04L25/03

主分类号:

H04L25/02

申请人:

中兴通讯股份有限公司

发明人:

张少勇; 文冠果; 许 萍

地址:

518057广东省深圳市南山区高新技术产业园科技南路中兴通讯大厦法务部

优先权:

专利代理机构:

北京银龙知识产权代理有限公司

代理人:

许 静

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内容摘要

本发明提供一种自适应均衡器和自适应均衡方法,所述自适应均衡器包括:幅度检测电路,用于检测输入信号的幅度衰减状态,获取一检测结果,所述输入信号为初始输入信号或增益后信号;自动增益控制电路,用于根据所述检测结果,为所述初始输入信号提供增益处理,得到所述增益后信号;数字控制电路,用于在所述检测结果表明所述输入信号满足要求时,根据所述自动增益控制电路最终提供的增益,计算所述初始输入信号的传输距离;增益提升电路,用于根据所述传输距离,为所述初始传输信号的主频分量和直流分量提供相应的增益,得到均衡信号并

权利要求书

1: 一种自适应均衡器,其特征在于,包括: 幅度检测电路,用于检测输入信号的幅度衰减状态,获取一检测结果,所 述输入信号为初始输入信号或增益后信号; 自动增益控制电路,用于根据所述检测结果,为所述初始输入信号提供增 益处理,得到所述增益后信号; 数字控制电路,用于在所述检测结果表明所述输入信号满足要求时,根据 所述自动增益控制电路最终提供的增益,计算所述初始输入信号的传输距离; 增益提升电路,用于根据所述传输距离,为所述初始传输信号的主频分量 和直流分量提供相应的增益,得到均衡信号并输出。
2: 根据权利要求1所述的自适应均衡器,其特征在于,还包括: 第一开关,用于接收所述初始输入信号,包括第一通道、第二通道、第三 通道和第四通道; 第二开关,包括第五通道和第六通道,所述第五通道与所述第二通道连接; 所述幅度检测电路与所述第一通道连接; 所述自动增益控制电路与所述第三通道和所述幅度检测电路连接; 所述增益提升电路与所述第四通道和所述第六通道连接; 所述数字控制电路,用于在所述检测结果表明所述初始输入信号满足要求 时,控制所述第一开关导通所述第二通道,控制所述第二开关导通所述第五通 道,在所述检测结果表明所述初始输入信号或所述增益后信号不满足要求时, 控制所述第一开关导通所述第三通道,并输出增益控制信号,并在所述检测结 果表明所述增益后信号满足要求时,根据最终为所述初始输入信号提供的增 益,计算所述初始输入信号的传输距离,并控制所述第一开关导通所述第四通 道,控制所述第二开关导通所述第六通道。
3: 根据权利要求2所示的自适应均衡器,其特征在于: 所述增益提升电路通过后置滤波电路与所述第六通道连接; 所述后置滤波电路,用于对所述均衡信号进行滤波除噪后输出。
4: 根据权利要求2所示的自适应均衡器,其特征在于,还包括: 信号检测电路,与所述数字控制电路和所述第一开关连接,用于检测所述 初始输入信号的幅度是否大于第二预设阈值; 所述数字控制电路进一步用于在所述初始输入信号的幅度大于所述第二 预设阈值时,控制所述第一开关导通所述第一通道。
5: 根据权利要求2所示的自适应均衡器,其特征在于: 所述自动增益控制电路还通过固定增益电路与所述幅度检测电路连接; 所述固定增益电路,用于在所述自动增益控制电路为所述初始输入信号提 供的增益达到最大,且所述增益后信号仍不满足要求时,对所述自动增益控制 电路的输出信号提供固定幅度的增益,并将所得信号作为新的增益后信号输出 到所述幅度检测电路。
6: 一种自适应均衡方法,其特征在于,包括以下步骤: 检测增益后信号的幅度衰减状态,获取一检测结果; 根据所述检测结果,为初始输入信号提供增益处理,得到所述增益后信号, 直至所述检测结果表明所述增益后信号满足要求; 在所述增益后信号满足要求时,根据最终为所述初始输入信号提供的增 益,计算所述初始输入信号的传输距离; 根据所述传输距离,为所述初始传输信号的主频分量和直流分量提供相应 的增益,得到均衡信号并输出。
7: 根据权利要求6所示的自适应均衡方法,其特征在于,还包括: 检测所述初始输入信号的幅度衰减状态,在所述初始输入信号满足要求 时,直接控制所述初始输入信号输出的步骤。
8: 根据权利要求6所示的自适应均衡方法,其特征在于,还包括: 对所述均衡信号进行滤波消除噪声后输出的步骤。
9: 根据权利要求6所示的自适应均衡方法,其特征在于,所述检测增益 后信号的幅度衰减状态之前还包括: 检测所述初始输入信号的幅度是否大于第二预设阈值的步骤; 在所述初始输入信号的幅度大于所述第二预设阈值时,检测所述初始输入 信号的幅度衰减状态的步骤。
10: 根据权利要求6所示的自适应均衡方法,其特征在于: 在为所述初始输入信号提供的增益达到最大,且所述增益后信号仍不满足 要求时,为所述增益后信号提供固定幅度的增益,并将所得信号作为新的增益 后信号。

说明书


一种自适应均衡器和自适应均衡方法

    【技术领域】

    本发明涉及信号处理领域,尤其涉及一种自适应均衡器和自适应均衡方法。

    背景技术

    在SDH(Syschronous Digital Hierachy,同步数字体系)传输系统中,信号经过长距离的传输后会产生衰减,造成系统接收端接收到失真的信号。

    SDH传输系统包括多种数字传输标准,如T1和E1等,其中,T1是一种常用的数字传输标准,如图1所示为现有技术中T1信号脉冲经过不同传输距离后的波形衰减示意图,由图1中可以看出传输距离越长,T1信号幅度衰减越大,脉冲宽度也越宽。

    此时,系统接收端需要使用均衡器对接收到的信号进行幅度和频率补偿,从而得到失真较小的信号,然后进行后续的信号处理。如图2所示为现有技术中SDH传输系统示意图,如图2中所示,在系统发送端,信息源经过编码和脉冲成型及线路驱动后生成原始信号,原始信号传输一定距离后到达系统接收端,系统接收端首先利用位于前端的均衡器对接收到的输入信号进行均衡处理,得到失真较小的信号,然后再进行码型恢复和数据时钟恢复及解码等操作。

    然而,现有技术中的均衡器均衡范围都比较有限,且不能根据传输线的长度灵活地调整均衡范围,传输距离过长或过短时,信号可能会出现欠均衡和过均衡的情况。

    【发明内容】

    本发明实施例提出了一种自适应均衡器和自适应均衡方法,能够根据传输线的长度自适应调整对信号幅度的补偿。

    为了达到上述目的,本发明实施例提供一种自适应均衡器,包括:

    幅度检测电路,用于检测输入信号的幅度衰减状态,获取一检测结果,所述输入信号为初始输入信号或增益后信号;

    自动增益控制电路,用于根据所述检测结果,为所述初始输入信号提供增益处理,得到所述增益后信号;

    数字控制电路,用于在所述检测结果表明所述输入信号满足要求时,根据所述自动增益控制电路最终提供的增益,计算所述初始输入信号的传输距离;

    增益提升电路,用于根据所述传输距离,为所述初始传输信号的主频分量和直流分量提供相应的增益,得到均衡信号并输出。

    所述自适应均衡器还包括:

    第一开关,用于接收所述初始输入信号,包括第一通道、第二通道、第三通道和第四通道;

    第二开关,包括第五通道和第六通道,所述第五通道与所述第二通道连接;

    所述幅度检测电路与所述第一通道连接;

    所述自动增益控制电路与所述第三通道和所述幅度检测电路连接;

    所述增益提升电路与所述第四通道和所述第六通道连接;

    所述数字控制电路,用于在所述检测结果表明所述初始输入信号满足要求时,控制所述第一开关导通所述第二通道,控制所述第二开关导通所述第五通道,在所述检测结果表明所述初始输入信号或所述增益后信号不满足要求时,控制所述第一开关导通所述第三通道,并输出增益控制信号,并在所述检测结果表明所述增益后信号满足要求时,根据最终为所述初始输入信号提供的增益,计算所述初始输入信号的传输距离,并控制所述第一开关导通所述第四通道,控制所述第二开关导通所述第六通道。

    所述增益提升电路通过后置滤波电路与所述第六通道连接;

    所述后置滤波电路,用于对所述均衡信号进行滤波消除噪声后输出。

    所述自适应均衡器还包括:

    信号检测电路,与所述数字控制电路和所述第一开关连接,用于检测所述初始输入信号的幅度是否大于第二预设阈值;

    所述数字控制电路进一步用于在所述初始输入信号的幅度大于所述第二预设阈值时,控制所述第一开关导通所述第一通道。

    所述自动增益控制电路还通过固定增益电路与所述幅度检测电路连接;

    所述固定增益电路,用于在所述自动增益控制电路为所述初始输入信号提供的增益达到最大,且所述增益后信号仍不满足要求时,对所述自动增益控制电路的输出信号提供固定幅度的增益,并将所得信号作为新的增益后信号输出到所述幅度检测电路。

    为了达到上述目的,本发明实施例还提供一种自适应均衡方法,包括以下步骤:

    检测增益后信号的幅度衰减状态,获取一检测结果;

    根据所述检测结果,为初始输入信号提供增益处理,得到所述增益后信号,直至所述检测结果表明所述增益后信号满足要求;

    在所述增益后信号满足要求时,根据最终为所述初始输入信号提供的增益,计算所述初始输入信号的传输距离;

    根据所述传输距离,为所述初始传输信号的主频分量和直流分量提供相应的增益,得到均衡信号并输出。

    所述自适应方法还包括:

    检测所述初始输入信号的幅度衰减状态,在所述初始输入信号满足要求时,直接控制所述初始输入信号输出的步骤。

    所述自适应方法还包括:

    对所述均衡信号进行滤波除噪后输出的步骤。

    所述检测增益后信号的幅度衰减状态之前还包括:

    检测所述初始输入信号的幅度是否大于第二预设阈值的步骤;

    在所述初始输入信号的幅度大于所述第二预设阈值时,检测所述初始输入信号的幅度衰减状态的步骤。

    在为所述初始输入信号提供的增益达到最大,且所述增益后信号仍不满足要求时,为所述增益后信号提供固定幅度的增益,并将所得信号作为新的增益后信号。

    本发明实施例具有以下有益效果:

    通过获取初始输入信号的传输距离,根据传输距离为初始输入信号提供幅度补偿,可以灵活地根据传输距离的长短来自适应地调整均衡器的增益幅度,正确地恢复信号,达到较好的均衡效果。

    【附图说明】

    图1为现有技术中T1信号脉冲经过不同传输距离后的波形衰减示意图;

    图2为现有技术中SDH传输系统示意图;

    图3为本发明实施例的自适应均衡器结构示意图;

    图4为本发明实施例的自动增益控制电路结构示意图;

    图5为本发明实施例的另一自适应均衡器结构示意图;

    图6为本发明实施例的自适应均衡方法流程示意图;

    图7为本发明实施例的自适应均衡器具体实施场景示意图;

    图8是本发明实施例的增益提升电路在不同控制信号下的提供的增益幅度示意图;

    图9为本发明实施例地自适应均衡器的增益特性、T1传输线的衰减特性以及二者的叠加特性示意图。

    【具体实施方式】

    本发明实施例提供一种自适应均衡器和自适应均衡方法,通过对初始输入信号的进行幅度检测,为初始输入信号提供增益,并对增益后信号进行幅度检测,逐步调整均衡器的增益幅度,直至得到满足要求的输入信号,并根据最终提供的增益计算传输线的距离,根据传输线的距离为初始输入信号提供幅度补偿,本发明实施例可以灵活地根据传输距离的长短来自适应地调整均衡器的增益幅度,正确地恢复信号,达到较好的均衡效果。

    如图3所示为本发明实施例的自适应均衡器结构示意图,该均衡器包括:

    第一开关,用于接收初始输入信号,所述第一开关包括第一通道、第二通道、第三通道和第四通道,该初始输入信号为系统发送端发送的原始信号经特定距离传输后衰减的信号。

    第二开关,包括第五通道和第六通道,所述第五通道与所述第二通道连接。

    幅度检测电路,与所述第一通道连接,用于检测初始输入信号或增益后信号的幅度衰减状态,获取一检测结果,所述检测结果包括两种情况:一是幅度检测电路的输入信号不满足要求,即该输入信号存在一定的衰减,二是幅度检测电路的输入信号满足要求,即该输入信号不存在衰减,当然此处所述的信号不存在衰减并非是幅度检测电路的输入信号与原始信号的幅度绝对一致,而是一个接近值。

    数字控制电路,用于在所述检测结果表明所述的初始输入信号满足要求时,控制第一开关导通第二通道,控制第二开关导通第五通道,在所述检测结果表明所述初始输入信号或增益后信号不满足要求时,控制第一开关导通第三通道,并输出增益控制信号,并在所述检测结果表明所述增益后信号满足要求时,根据最终为初始输入信号提供的增益,计算初始输入信号的传输距离,并控制第一开关导通第四通道,控制第二开关导通第六通道。

    自动增益控制电路,与所述第三通道和幅度检测电路连接,用于在增益控制信号的控制下,对输入信号进行增益处理,得到所述增益后信号,并将所述增益后信号输出到所述幅度检测电路;自动增益控制电路可为初始输入信号提供预设增益幅度范围内的增益,该预设增益幅度范围由SDH传输系统的数字传输标准决定,当系统的数字传输标准为T1时,该预设增益幅度范围可设置为:-14dB至7dB。

    增益提升电路,分别与第四通道和第六通道连接,用于根据所述传输距离为初始输入信号的主频分量和直流分量(其他低频分量)提供相应的增益,即对初始输入信号进行整形恢复,得到均衡信号。增益提升电路对输入信号进行整形恢复的方法具体为:对输入信号的主频分量进行增益,对直流分量进行衰减,得到与原始信号波形相似的均衡信号。

    由于,系统还须对均衡器的输出信号进行后续的信号处理,通常情况下,希望得到的输出信号并非与原始信号幅度相同的信号,而是比原始信号衰减特定幅度的信号。

    假设需要得到的输出信号为:幅度比原始信号衰减第一预定阈值的信号,上述的幅度检测电路对其输入信号(初始输入信号或增益后信号)的幅度衰减状态进行检测的方法具体为:将输入信号的衰减幅度与预设门限电平进行比较,得到输入信号的幅度衰减范围,该预设门限电平可以为一个或多个,本实施例中假设设置三个门限电平,第一门限电平、第二门限电平和第三门限电平,三个门限电平依次增大,且第三门限电平等于第一预定阈值。

    当输入信号的衰减幅度小于第一门限电平时,表示输入信号衰减过小,数字控制电路控制自动增益控制电路为输入信号提供负增益(即衰减);当输入信号的衰减幅度位于第一门限电平和第二门限电平之间,或位于第二门限电平和第三门限电平之间时,表明输入信号存在一定的衰减,但是衰减仍不满足要求,数字控制电路控制自动增益控制电路为输入信号提供负增益(即衰减);当输入信号的衰减幅度大于第三门限电平时,表明输入信号衰减过大,数字控制电路控制自动增益控制电路为输入信号提供正增益;当初始输入信号的衰减幅度等于或接近第三门限电平时,数字控制电路控制初始输入信号直接输出,不进行增益处理;当增益后信号的衰减幅度等于或接近第三门限电平时,数字控制电路控制增益提升电路对初始输入信号进行增益补偿。

    上述的自动增益控制电路可采用运算放大器和电阻网络实现,如图4所示为本发明实施例的自动增益控制电路结构示意图,其包括四个电阻网络和一个运算放大器,其增益变化通过增益控制信号控制的电阻网络来实现,并由运算放大器将增益信号放大输出,其中vinp和vinn表示自动增益控制电路的输入信号,voutn和voutp为增益后的输出信号。

    另外,由自动增益控制电路输出的信号可能存在一定的噪声,因此,如图5所示,本发明实施例的自适应滤波器还包括:

    前置滤波电路,用于对自动增益控制电路输出的信号进行滤波除噪,并将滤波后的信号作为新的增益后信号输出到幅度检测电路,前置滤波器可以采用二阶低通滤波器实现,由电阻和高增益运算放大器组成。

    此时,自动增益控制电路通过前置滤波电路与幅度检测电路连接。

    上述的增益提升电路可采用开关电容滤波器实现,此时增益提升电路中的开关可能会引入噪声,因此,如图5所示,滤波器还包括:

    后置滤波电路,用于对增益提升电路输出的均衡信号进行滤波除噪,后置滤波电路可以采用一阶低通滤波器实现。

    此时,增益提升电路通过后置滤波电路与第六通道连接。

    上述均衡器对输入信号进行幅度检测之前,还可以首先对输入信号进行信号检测,对大于预设幅度的输入信号进行幅度检测,对幅度过小的输入信号不进行幅度检测,因此,如图5所示,本发明实施例的自适应均衡器还包括:

    信号检测电路,用于检测初始输入信号的幅度是否大于第二预设阈值,并将检测结果通知数字控制电路,该第二预设阈值为均衡器所能处理的信号的幅度的最低门限值,可根据不同的需求自主设定。

    数字控制电路则进一步用于在初始输入信号的幅度大于第二预设阈值时,控制第一通道导通,使得初始输入信号进入幅度检测电路;在初始输入信号的幅度小于第二预设阈值时,控制信号检测电路一直处于信号检测状态,直至信号检测电路的当前输入信号的幅度大于第二预设阈值。

    为了方便实现,上述自动增益控制电路的预设增益幅度范围不宜设置过大,但是,设置过小则对衰减过大的初始输入信号提供不了足够的增益,因此,本发明实施例的自适应滤波器还可以包括:

    固定增益电路,用于在自动增益控制电路为初始输入信号提供的增益达到最大,且得到的增益后信号的衰减幅度仍不满足要求时,为自动增益控制电路输出的增益后信号提供固定幅度的增益,并将得到的信号作为新的增益后信号输出到幅度检测电路,固定增益电路可采用运算放大器和电阻网络实现。

    数字控制电路进一步用于控制自动增益控制电路调整幅度,使得经过自动增益控制电路和固定增益电路增益后的增益后信号满足要求。

    通过使用上述实施例的自适应均衡器,可以灵活地根据传输距离的长短来自适应地调整均衡器的增益幅度,以正确恢复信号。

    本发明实施例的自适应均衡方法如图6所示,具体步骤如下:

    步骤61,检测输入信号的幅度衰减状态,该输入信号为初始输入信号或增益后信号。

    步骤62,判断输入信号是否存在衰减,如果是,进入步骤64,否则,进入步骤63。

    步骤63,判断输入信号是否为初始输入信号,如果是,进入步骤68,否则进入步骤66。

    步骤64,根据输入信号的幅度衰减状态,输出增益控制信号。

    步骤65,根据该增益控制信号,为初始输入信号提供增益处理,得到增益后信号,转步骤61。

    步骤66,根据最终为初始输入信号提供的增益,计算初始输入信号的传输距离。

    步骤67,根据初始输入信号的传输距离,对初始输入信号的主频分量和直流分量(其他低频分量)进行增益,即对初始输入信号进行整形恢复,得到均衡信号,得到的均衡信号的波形与原始信号相似。

    步骤68,输出信号。

    上述的方法还包括:

    对增益后信号和均衡信号进行滤波消除噪声的步骤;以及,

    在对初始输入信号进行幅度检测之前,检测初始输入信号的幅度是否大于第二预设阈值,如果是,则检测初始输入信号的幅度衰减状态;否则,继续进行信号检测,直至当前的初始输入信号的幅度大于第二预设阈值,该第二预设阈值为均衡器所能处理的信号的幅度的最低门限值,可根据不同的需求自主设定。

    另外,在为初始输入信号提供的增益达到最大,且增益后信号仍存在衰减时,为增益后信号提供固定幅度的增益,并将得到的信号作为新的增益后信号。

    从上述步骤可以看出,本发明实施例的均衡器的工作过程分为三个阶段:第一阶段是信号检测阶段,检测初始输入信号的幅度是否大于均衡器所能处理的最低门限;第二阶段是幅度检测阶段,确定初始输入信号的传输距离;第三阶段是信号补偿阶段,根据初始输入信号的传输距离为初始输入信号提供相应的幅度和频率补偿,完成对初始输入信号的均衡,得到满足后续处理要求的均衡信号。

    上述均衡器工作时的参数均由信号的数字传输标准决定,以下以T1传输标准为例,对上述均衡器的工作过程进行详细说明。

    如图7所示为本发明实施例的自适应均衡器具体实施场景示意图,其中信号的数字传输标准为T1,均衡器的最长均衡距离为2000m,可均衡最大衰减幅度为35dB的信号,自动增益控制电路101可提供-14dB到7dB幅度的增益,固定增益电路105可提供14dB的固定增益,幅度检测电路111中设置三个比较电平,分别比原始信号低6dB、10dB和14dB,最终需要得到的输出信号为比原始信号衰减14dB的信号,即上述的第一预设阈值为14dB。

    以下按照上述的三个阶段对均衡器的工作过程进行详细说明:

    (1)第一阶段:信号检测阶段

    本发明实施例中,均衡器首先利用自动增益控制电路101对初始输入信号进行7dB的增益,得到第一信号,由信号检测电路107对第一信号进行检测,如果第一信号的幅度大于第二预设阈值时,进入第二阶段,如果第一信号的幅度不大于第二预设阈值,则结合自动增益控制电路101和固定增益电路105,为初始输入信号提供21dB的增益,如果增益21dB后的信号的幅度仍不大于第二预设阈值,则均衡器一直处于信号检测状态,具体实现过程为:

    首先对均衡器进行电路初始化:数字控制电路108输出增益控制信号gainagc<3:0>,控制自动增益控制电路101将幅度调整到7dB,并输出开关控制信号gaincon控制电路中的开关,使得前置滤波电路102和信号检测电路107之间的线路导通;

    自动增益控制电路101对输入信号进行7dB的增益,得到第一信号;

    前置滤波电路102对第一信号进行滤波除噪,并将滤波后的信号作为新的第一信号传送给信号检测电路107;

    信号检测电路107检测第一信号的幅度是否大于第二预设阈值,得到信号检测信息alos_b,并传送给数字控制电路108,信号检测信息alos_b包括两种情况:一是第一信号的幅度大于第二预设阈值,二是第一信号的幅度不大于第二预设阈值;

    如果第一信号的幅度大于第二预设阈值,则进入第二阶段;如果第一信号的幅度不大于第二预设阈值,数字控制电路108输出开关控制信号gaincon控制开关,使得固定增益电路105和信号检测电路107之间的线路导通;

    固定增益电路105对第一信号进行14dB的增益,并将增益后的信号传送给信号检测电路107,此时该信号为增益21dB后的信号;

    信号检测电路107判断增益21dB后的信号是否大于第二预设阈值,如果该信号仍然不大于第二预设阈值,则均衡器一直处于信号检测状态,直至信号检测电路107当前的输入信号大于第二预设阈值,然后进入第二阶段。

    (2)第二阶段:幅度检测阶段

    本阶段中,由幅度检测电路111检测输入信号的幅度衰减状态,数字控制电路108根据输入信号的幅度衰减状态,控制自动增益控制电路101和固定增益电路105为输入信号提供相应的增益,并根据最终提供的增益计算初始输入信号的传输距离,具体实现过程为:

    当信号检测电路107的输入信号大于第二预设阈值时,数字控制电路108输出增益控制信号gainagc<3:0>,控制自动增益控制电路101将增益幅度调整到0dB,同时输出开关控制信号gaincon控制开关,使得前置滤波电路102和后置滤波电路110之间的直连线路导通,控制初始输入信号进入幅度检测电路111;

    幅度检测电路111检测初始输入信号的幅度衰减状态,即将初始输入信号的衰减幅度分别与6dB、10dB和14dB三个门限电平进行比较,得到表征检测结果的信号VH、VM或VL,其中,VH和VM表示幅度检测电路111的输入信号的衰减幅度范围,VL表示当增益后信号满足要求时,均衡器对初始输入信号的增益幅度。

    当初始输入信号的衰减幅度小于6dB时,说明信号衰减很小,信号传输距离短,需要对初始输入信号进行一定的衰减;

    当初始输入信号的衰减幅度位于6dB和10dB之间或者位于10dB和14dB之间时,说明初始输入信号存在一定的衰减,但衰减不够大,需要对初始输入信号进行一定的衰减;

    当初始输入信号的衰减幅度大于14dB时,说明初始输入信号衰减过大,需要对初始输入信号进行一定的增益;

    当初始输入信号的衰减幅度等于或接近14dB,无需对初始输入信号进行任何处理,数字控制电路108控制初始输入信号直接输出;

    数字控制电路108根据幅度检测电路111的检测结果,输出相应的控制信号,为初始输入信号提供增益,直至幅度检测电路111的输入信号的幅度比原始信号衰减14dB;

    首先由自动增益控制电路101为输出输入信号提供增益,得到增益后信号,然后由幅度检测电路111检测增益后信号的衰减幅度是否满足要求,当自动增益控制电路101的增益幅度已经达到7dB,但是增益后信号的衰减幅度仍然大于14dB时,则由数字控制电路108控制固定增益电路105和幅度检测电路111之间的线路导通,由固定增益电路105对增益后信号进行14dB的固定增益,并将得到的信号作为新的增益后信号输出到幅度检测电路;

    当增益后信号的衰减幅度等于或接近14dB时,数字控制电路108根据自动增益控制电路101和固定增益电路105最终为初始输入信号提供的增益,计算输入信号的传输距离,进入第三阶段;

    本发明实施例中自动增益控制电路101每次幅度调整的步长为1.4dB,数字控制电路108输出的控制信号、初始输入信号的传输距离以及自动增益控制电路101和固定增益电路105的增益幅度之间的对应关系如表1所示:

    表1

    从表1中可以看出,通过查询控制信号gainagc<3:0>和gaincon可以得到初始输入信号的传输距离,然后进入第三阶段。

    (3)第三阶段:信号补偿阶段

    本阶段中,根据初始输入信号的传输距离,由增益提升电路104结合固定增益电路101为初始输入信号的主频分量和直流分量提供增益,得到衰减幅度为14dB的均衡信号,具体实现过程为:

    数字控制电路108根据得到的传输距离输出增益控制信号gainagc<3:0>和提升控制信号gaingb<2:0>,控制自动增益控制电路101和增益提升电路104对初始输入信号进行相应的幅度补偿,得到比原始信号衰减14dB的均衡信号,并经过后置滤波电路110滤波后输出。

    T1信号的主要频谱分量集中在772KHz处,且直流分量(即其它低频分量)很少,因此,本发明实施例的均衡器进行信号整形的方法具体为:在初始输入信号的主要频率分量772KHz处提供最大的增益幅度,同时衰减直流分量的幅度。

    数字控制电路108输出的提升控制信号gaingb<2:0>与增益提升电路104对输入信号的低频分量(即直流分量)和高频分量(772KHz处的频谱分量)提供的增益的对应关系如表2所示:

    表2

      增益提升电路  控制信号gaingb<2:0>  增益提升电路  低频增益(dB)  增益提升电路  高频增益(dB)  000  -12  -6.1  001  -8.77  2.30  010  -8.73  10.2

      011  -6.28  12.0  100  -10.3  14.7  101  7.42  15.5  110  -7.40  17.9  111  -5.25  18.3

    如图8所示为本发明实施例的增益提升电路在不同控制信号下的提供的增益幅度示意图。

    如表3所示为在信号补偿阶段初始输入信号传输距离、数字控制电路108提供的控制信号以及自动增益控制电路101和增益提升电路104的提供的增益幅度之间的对应关系。

    表3

      初始输入  信号衰减  对应传输  距离  自动增益控制电路  控制信号  增益提升  电路  控制信号 eqona_b  gaincon  0~1.4  0-80  0000  不启用 1  0  1.4~2.8  80-160  0001  不启用 1  0  2.8~4.2  160-240  0010  不启用 1  0  4.2~5.6  240-320  0011  不启用 1  0  5.6~7  320-400  0100  不启用 1  0  7~8.4  400-480  0101  不启用 1  0  8.4~9.8  480-560  1011  000 0  0  9.8~11.2  560-640  0111  001 0  0  11.2~12.6  640-720  1000  001 0  0  12.6~14  720-800  0100  010 0  0  14~15.4  800-880  0101  010 0  0  15.4~16.8  880-960  0101  011 0  0  16.8~18.2  960-1040  0110  011 0  0  18.2~19.6  1040-1120  0111  011 0  0  19.6~21  1120-1200  0110  100 0  0  21~22.4  1200-1280  0111  100 0  0  22.4~23.8  1280-1360  0111  100 0  0

      23.8~25.2  1360-1440  0111  101  0  0  25.2~26.6  1440-1520  1000  101  0  0  26.6~28  1520-1600  1001  101  0  0  28~29.4  1600-1680  1010  110  0  0  29.4~30.8  1680-1760  1011  110  0  0  30.8~32.2  1760-1840  1100  110  0  0  32.2~33.6  1840-1920  1101  111  0  0  33.6~35  1920-2000  1110  111  0  0  35~  2000-  1111  111  0  0

    上述的数字控制电路108输出的开关控制信号eqona_b和gaincon与信号传输线路的对应关系,如表4所示:

    表4

    从表4可以看出,在信号检测阶段,信号可以通过前置滤波电路102和信号检测电路107之间的直连线路传输,或通过固定增益电路105所在的线路传输;在幅度检测阶段,信号可以通过前置滤波电路102和后置滤波电路110之间的直连线路传输,或通过固定增益电路105所在的线路传输;在信号补偿阶段,信号可以通过前置滤波电路102和后置滤波电路110之间的直连线路传输,或通过增益提升电路104所在的线路传输。

    如图9所示为本发明实施例的自适应均衡器的增益特性、T1传输线的衰减特性、以及二者的叠加特性示意图,其中,最上方的曲线为本发明实施例的自适应均衡器的增益特性,最下方的曲线为T1传输线的衰减特性,中间的曲线为两者叠加的特性,均衡器的增益顶点设置在772KHz上。

    以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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本发明提供一种自适应均衡器和自适应均衡方法,所述自适应均衡器包括:幅度检测电路,用于检测输入信号的幅度衰减状态,获取一检测结果,所述输入信号为初始输入信号或增益后信号;自动增益控制电路,用于根据所述检测结果,为所述初始输入信号提供增益处理,得到所述增益后信号;数字控制电路,用于在所述检测结果表明所述输入信号满足要求时,根据所述自动增益控制电路最终提供的增益,计算所述初始输入信号的传输距离;增益提升。

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