采用自适应连续时间线性均衡器和判决反馈均衡器算法的一种16 Gbit/s并转串/串转并接口

该文在体硅CMOS工艺下设计了一种16 Gbit/s并转串/串转并接口(SerDes)芯片,该SerDes由4个通道(lanes)和2个锁相环(PLLs)组成。在接收器模拟前端(AFE)采用负阻抗结构连续时间线性均衡器(CTLE),得到22.9 dB高频增益,利用5-tap判决反馈均衡器(DFE)进一步对信号码间干扰(ISI)做补偿,其中tap1做展开预计算处理,得到充足的时序约束条件。采用最小均方根(LMS)算法自适应控制CTLE和DFE的补偿系数来对抗工艺、电源和温度波动带来的影响。测试结果表明,芯片工作在16 Gbit/s时,总功耗为615 mW。发射器输出信号眼高为143 mV,眼宽43.8 ps(0.7UI),接收器抖动容忍指标在各频点均满足PCIe4.0协议要求,工作温度覆盖–55℃~125℃,电源电压覆盖0.9 V±10%,误码率小于1E-12。

一种25Gbit/s CMOS判决反馈均衡器设计

为满足高速光通信系统的应用,基于标准40 nm CMOS工艺设计了一款25 Gbit/s判决反馈均衡器(DFE)电路,采用半速率结构以降低反馈路径的时序要求。主体电路由加法器、D触发器、多路复用器和缓冲器组成,为了满足25 Gbit/s高速信号的工作需求,采用电流模逻辑(CML)进行设计。经过版图设计和工艺角后仿验证,该DFE实现了在25 Gbit/s的速率下可靠工作,能提供10 dB的均衡增益,峰-峰差分输出电压摆幅约为950 mV,眼图的垂直和水平张开度均大于0.9 UI,输出抖动小于3 ps,在1.1 V的电源电压下功耗为12.5 mW,芯片版图的面积为0.633 mm×0.449 mm。

FTN系统中两种频域迭代分组判决反馈均衡器仿真分析

超奈奎斯特(FTN)码元速率传输系统可以有效提高数据传输速率,但该系统在接收端引入了无限长的码间串扰(ISI),从而增加了接收复杂度。为此,分析两种能降低FTN系统计算复杂度的频域均衡器,即频域迭代分组判决反馈均衡器(IBDFE)和低复杂度迭代分组判决反馈均衡器(LC-IBDFE)。将IBDFE和LC-IBDFE分别扩展到加性高斯白噪声(AWGN)信道和频率选择性衰落信道中。仿真结果表明,这两种频域均衡器可以应用到衰落信道中,且在多径数目不大的情况下,两者的误码率和AWGN信道条件下十分接近。

一种改进的部分判决反馈均衡器算法

在部分判决反馈均衡器的基础上,采用了抽头系数分级限定技术对其进行改进。经过理论分析和计算机模拟表明:在相同的算法复杂度的条件下,改进算法能有效地提高均衡器的SNR性能。

最小均方误差判决和自适应判决反馈均衡器的设计实现

介绍了基于 FIR和 IIR的采用最小均方误差 (MMSE)算法的判决反馈均衡器 ,针对该算法的缺点提出了两种采用自适应算法的判决反馈均衡器 :LMS算法和 CMA算法 ,对这些算法的仿真表明了各自的性能和优缺点 ,在此基础上提出了一种改进的混合算法 .仿真表明 ,该算法只需要少量的训练序列 ,性能比 CMA算法有明显的改进 .

基于双向判决反馈均衡器的水声通信海试试验研究

将被动时间反转镜(PTRM)技术与双向判决反馈均衡器(DFE)相结合,设计并实现了高可靠性的单载波水声通信解码方案。接收端采用PTRM压缩信道多途结构,聚焦信号能量;利用双向DFE将传统DFE和反向DFE输出结果合并,进一步降低错误判决的概率,提高系统稳健性。在时不变浅海水声信道环境中,开展的水声通信试验数据处理结果表明:与传统DFE相比,双向DFE能够获得一定的处理增益,5 km、7 km和10 km通信距离上的均衡后输出信噪比分别提高了2.74 d B、2.36 d B和1.54 d B,有效改善了解码性能。

基于信道估值的判决反馈均衡器研究

比较分析了基于信道参数得到的滤波器系数解分别作为均衡器前向和反馈滤波器的最优解及最优初始解的情况下均衡的性能改善程度,并将波特间隔判决反馈均衡器(BS-DFE)和分数间隔判决反馈均衡器(FS-DFE)的性能作了比较。理论和仿真分析表明:基于信道参数得到的滤波器系数解如果作为均衡器前向和反馈滤波器的最优解,在信道保持不变的情况下有优势;将基于信道参数得到的滤波器系数解作为均衡器前向和反馈滤波器的最优初始化解,结合不同的均衡器结构(BS-DFE和FS-DFE),与LMS算法结合,得到的均衡效果在不同程度上得到改善,FS-DFE均衡的效果比BS-DFE的均衡效果更加收敛,但运算量并没有得到改善。研究表明:在不同的情况下,各种均衡方式方法都有其自身特点,根据实际要求采用不同的均衡方式或同时使用会取得最佳效果。

水声信道中的迭代分组判决反馈均衡器

与传统的时域均衡相比,频域均衡为单载波传输系统提供了一种计算更为有效的方法。该文对有大多径时延和多普勒频移的水声信道中的频域分组迭代判决反馈均衡器(IB-DFE)进行了研究,提出了一种联合迭代均衡和频域信道估计(JECE)算法,分析了JECE算法的性能以及不同数据参数对IB-DFE性能的影响,并计算了IB-DFE的计算复杂度。仿真结果表明,所提出的JECE算法对时变水声信道有更好的适应性。与TD-DFE相比,IB-DFE有3.6 dB以上的信噪比增益和约19%的复杂度增益,而且随着多径时延和多普勒频移的增加,这种性能增益会进一步增加。

水声通信中基于软判决的块迭代判决反馈均衡器

在单载波频域均衡水声通信系统中,混合结构的时-频域判决反馈均衡器(H-DFE)计算复杂度高,不利于实时实现;而基于硬判决的块迭代判决反馈均衡器(HD-IBDFE)存在错误符号判决造成系统性能下降问题,同时需要估计判决符号和发射数据之间的互相关函数。该文对水声通信中基于软判决的块迭代判决反馈均衡(SD-IBDFE)接收机算法进行了研究,通过对均衡器输出信号进行软判决,并将符号软信息进行反馈,提高了系统性能,同时采用迭代信道估计方法来适应水声信道的时变性。通过仿真比较得出,该方法在水声信道条件下明显优于HDIBDFE。对湖上试验数据处理结果表明,在浅水1.8 km通信距离下,单通道无编码QPSK调制可实现310-的误码率并达到3000 bps的有效数据率。

基于自适应步长LMS算法的判决反馈均衡器研究

本文研究了一种基于自适应步长LMS算法的自适应判决反馈均衡器算法,此算法通过对前向滤波器、后向滤波器和锁相环参数分别进行实时的、自适应步长的调整,在均衡时变多径的同时高精度地锁定接收信号相位,因此适用于相干通信系统。仿真结果表明在相同多径条件下,该方法比基于固定步长LMS算法的判决反馈均衡器输出误码率低1—7倍。

一种组合神经网络非线性判决反馈均衡器

A new nonlinear decision feedback adaptive equalizer based on Adaline neural network and radial-basis-function neural network is presented. Its structure and algorithm are also investigated. For a typical linear and non-linear channel models, computer simulation shows that its convergence speed is faster and its stable mean square erroris less.

以太网物理层中判决反馈均衡器VLSI优化设计

对以太网物理层中的判决反馈均衡器进行了VLSI优化设计,从硬件实现角度提出了两点改进措施,一是采用混合结构实现,二是系数调整单元复用。在0.18μm CMOS工艺下,改进后的判决反馈均衡器相比转置结构实现的判决反馈均衡器,速度提高16%,面积减少36%,功耗降低了39%。

两径衰落短波信道下的改进型双向判决反馈均衡器

将双向判决反馈均衡器(bidirectional decision-feedback equalizer,BiDFE)应用于两径衰落短波信道,提出了一种低复杂度的改进型BiDFE方案.针对两径信道的特殊性质,对均衡器的系数进行优化设置,在此基础上对BiDFE的正向DFE和反向DFE进行最大比合并.理论分析和仿真结果表明,改进型BiDFE能够使正向DFE和反向DFE的输出完全消除码间干扰,且输出信噪比为两条支路的信噪比之和.在两径衰落短波信道下,改进型BiDFE的误码率性能优于传统DFE和双向任选DFE(bidirectional arbitrated DFE,BAD),且计算复杂度低于BAD.

一种基于FPGA的判决反馈均衡器

论述了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的判决反馈均衡器的设计。首先介绍了判决反馈均衡器的原理,然后给出了Simulink仿真的电路和仿真结果,介绍了用分布式算法(DA)来实现滤波器的原理和各模块原理,最后给出Modelsim仿真结果。

基于自适应判决反馈均衡器的盲图像复原算法

自适应判决反馈均衡器(ADFE,Adaptive Decision Feedback Equalizer)是横向均衡器的改进型式,它用判决输出信号组成一个延迟线,用一部分抽头系数加权求和后送回输出端求和,可有效地抵消码间干扰.由于退化图像可以看作是像素点之间的干扰,该方法被引入到二维退化图像盲复原中,算法中采用了Lee滤波器去除噪声,由于反馈滤波器的引入,允许前馈滤波器的系数选择上有更大的自由度,并不需要是退化模型的倒数,可以避免噪声的过分放大;另外在判决器的设计中采用了阈值分割方法确定图像的支撑域.实验证明,该算法具有很强的抗噪声干扰能力,是一种有效的盲图像复原方法.

改善判决反馈均衡器性能的一种新方法

判决反馈均衡器是一种算法复杂度较低、性能也较好、并在实际中得到广泛应用的均衡器。它的一个内在的缺陷是错误判决结果反馈所引起的性能损失。利用判决反馈均衡器中前向滤波器输出中的信息,提出了一种改善判决反馈均衡器性能的方法,并给出改进后判决反馈均衡器的结构和实现方法。仿真结果证明了该方法的有效性。

运用误差反馈的判决反馈均衡器的性能分析

判决反馈均衡器(Decision Feedback Equalizer,DFE)能补偿具有严重符号间干扰(Inter Symbol Interference,ISI)的信道,且不存在线性均衡器增强噪声的影响。而在其基础上改进的运用误差反馈的DFE,可利用误差反馈滤波器来减少传统DFE中存在的误差信号的相关性,同时其硬件实现的复杂度没有明显提高。理论分析和仿真表明,这种方法比传统的DFE更有效,特别是针对信道有严重符号间干扰的情况。

基于LSQR算法和加窗技术的判决反馈均衡器

在正交频分复用(OFDM)系统中,高速移动造成的多普勒效应破坏了子载波间的正交性并产生载波间干扰(ICI)。为了消除ICI,确保快时变信道下的可靠通信,该文提出了一种低复杂度加窗LSQR(least square QR)判决反馈均衡器(Decision Feedback Equalization,DFE)。借助加窗技术和时域LSQR迭代计算,该算法减少了残存的ICI,有效克服了"地板效应";此外,该算法还利用带状矩阵LDLH分解降低了计算复杂度。理论分析和仿真结果表明,在快时变信道下与已有的块状线性均衡(Block Linear Equalization,BLE)算法比较,该算法在复杂度相当的情况下可以进一步改善系统的误码率性能。

基于DD-LLMS算法的盲自适应判决反馈均衡器

本文把用于自适应线性滤波器的LLMS算法推广到盲判决反馈均衡器,并应用于短波信道的盲均衡。仿真结果表明这种DD-LLMS盲判决反馈均衡算法具有很好的稳定性、较快的收敛速度和较好的跟踪性能。

一种基于二层感知网络的判决反馈均衡器

采用基于二层感知网络的判决反馈均衡器结构实现非线性信道均衡，导出了其权值自适应调整的学习算法，给出了一种有效的权值初始化方法。针对一种具有严重码间干扰与有色噪声的非线性信道，分别应用文中提出的二层感知网络判决反馈均衡器和一般的三层感知网络判决反馈均衡器对该信道进行均衡，对其均衡性能进行了计算机模拟，并作了分析和比较。研究表明所提出的二层感知网络判决反馈均衡器无论是收敛速度、误比特率，还是计算复杂度方面都明显优于文献［５］提出的多层感知判决反馈均衡器。