将补偿设定为最佳的最佳化方法和最佳化装置

本申请基于2012年3月26日申请的申请号为2012-069528的在先日本 专利申请，并且要求该在先日本专利申请的优先权，其全部内容通过引用合 并于此。

技术领域

本发明涉及将补偿设定为最佳的最佳化方法和最佳化装置。尤其，本发 明涉及将例如包括电缆、连接器、滤波器、固定衰减器等各种无源设备的传 输路径（除了有源设备）作为对象系统，能够实现对在该对象系统即传输路 径上传输的数字信号附加的补偿的设定值的最佳化的补偿最佳化装置和补偿 最佳化方法。

背景技术

近年来，随着数字通信的高速化，例如，传输速度为25Ｇｂｉｔ／ｓ 的超高速的数字信号直接在位于装置内部的ＰCＢ(Printed-Circuit Board，印刷 电路板)上或者在连接基板之间的高速连接器上传输变得普及。

但是，存在如下的问题点：在如上所述的传输速度为25Ｇｂｉｔ／ｓ 的超高速数字信号在PCB或高速连接器等的传输路径上传输的情况下，如果 延长传输路径则产生错误，因传输频带不足引起的传输损失导致波形歪曲大， 通信的质量恶化。作为该通信的质量的应对策略，近年来采取对数字信号附 加补偿的对策。

而且，作为用于生成对该数字信号附加的补偿的方法，例如已知日本特 开2008-271552号公报公开的自适应型预补偿装置和方法。在该特开 2008-271552号公报公开的装置和方法中，接受包含表示数字数据图案波形的 数字数据的输入文件，并进行预补偿处理。该预补偿处理由以下处理构成： 以Fs/Fd的速率进行上采样，使用上采样后的数字数据来生成阶梯响应，对 所生成的阶梯响应进行微分，生成预补偿滤波器的系数，将该系数与数字数 据图案波形输入信号进行叠加积分，生成预补偿后的数字数据图案。通过该 方法，实现通过各种数据产生装置生成预补偿后的信号。

但是，在上述的预补偿和去补偿的任何状况下，通过对数字信号附加补 偿来改善质量的程度均因抽头（tap）宽度和每个抽头的强度值（调制量）而 大不相同。

因此，对在传输路径上传输的数字信号附加补偿的情况下，需要决定抽 头宽度和每个抽头的强度值（调制量），从而设定最佳值。另外，在附加补偿 时，已知通过在发送源中预先附加了补偿的状态下在传输路径上传输从而改 善接收端中的波形质量的预补偿、和通过在接收仅接前附加补偿从而改善接 收仅接前的波形质量的去补偿。

此外，补偿的最佳的设定值因所适应的系统而不同。因此，为了使补偿 适应，伴随如下的麻烦的作业：设定各参数，一边观测波形和BER（Bit Error  Rate，比特错误率）一边摸索补偿的最佳值，设定抽头的宽度和每个抽头的 强度值（调制量）。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种不伴随以往的麻烦的作业而能够得到补偿 的最佳设定值的补偿最佳化装置和补偿最佳化方法。

根据权利要求1所述的发明，提供一种补偿最佳化装置，该补偿最佳化 装置具备：逆特性计算部件，根据传输路径的幅度特性，计算该幅度特性的 逆特性；逆傅立叶变换部件，对所述传输路径的幅度特性的逆特性进行逆傅 立叶变换，从而求最佳的脉冲响应；脉冲响应切出部件，从所述脉冲响应切 出在对在所述传输路径上传输的数字信号附加的补偿中所需的抽头数量的脉 冲响应；以及最佳设定值计算部件，将所述切出的脉冲响应变换为所述补偿 的值，计算最佳设定值。

根据权利要求2所述的发明，提供一种补偿最佳化方法，该补偿最佳化 方法包括：根据传输路径的幅度特性来计算该幅度特性的逆特性的步骤；对 所述传输路径的幅度特性的逆特性进行逆傅立叶变换，从而求最佳的脉冲响 应的步骤；从所述脉冲响应切出在对在所述传输路径上传输的数字信号附加 的补偿中所需的抽头数量的脉冲响应的步骤；以及将所述切出的脉冲响应变 换为所述补偿的值，计算最佳设定值的步骤。

根据本发明的实施方式的装置和方法，只要能够测定对象系统即传输路 径的幅度特性，则能够作为对在该传输路径上传输的数字信号附加的补偿， 立即求出理论上最佳的设定值。因此，能够实现对在对象系统即传输路径上 传输的数字信号附加的补偿的设定值的最佳化，而不会伴随如以往的摸索补 偿的最佳设定值的麻烦的作业。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的实施方式的对补偿的设定值进行最佳化的 装置的结构的方框图。

图2是用于说明图1中的补偿波形的波形图。

图3是表示通过本发明的实施方式的对补偿的设定值进行最佳化的装置 和对补偿的设定值进行最佳化的方法计算出的传输路径的逆特性的一例的 图。

图4是表示根据图3所示的逆特性计算出的脉冲响应的图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明用于实施本发明的方式。

本发明的实施方式的对补偿的设定值进行最佳化的装置和对补偿的设定 值进行最佳化的方法将例如包括电缆、连接器、滤波器、固定衰减器等各种 无源设备的传输路径（除了有源设备）作为对象系统。而且，实现了对在该 对象系统即传输路径上传输的数字信号附加的补偿的设定值的最佳化。

补偿是，将多个比特（一般为2～4比特）作为对象，通过以1比特单位 对波形分别进行强调，从而对波形进行滤波的技术，可以看做一种数字滤波。 例如，将强调的比特宽度设为3比特的情况下，能够认为是延迟量为1比特 的4抽头数字滤波。

图2是补偿波形的说明图，表示将横轴设为时间且将纵轴设为调制量的 预补偿波形图形的一例。在该预补偿波形图形11中，将能够对基准波形（矩 形波）的幅度电压值的目视幅度（Eye-Amplitude）12，通过幅度量的增减来 强调比特的地方称为抽头13。而且，在图2的例子中，在波形的重复周期内 的6个地方的抽头13上配置了可移动的指针（cursor）14。每个抽头13的各 指针14的调制量（补偿强度值）是，对基本波形的幅度电压值在与将预补偿 相乘的量对应而预先决定的范围内增减的幅度量（变动量）。

而且，在将补偿看作数字滤波的情况下，认为：成为对象系统即传输路 径的逆特性的设定值为最佳的值，最具有效果。

因此，在本发明的实施方式中，将对象系统即传输路径的幅度特性作为 输入数据，通过下述的（1）～（4）的处理来实现补偿的设定值的最佳化。

（1）根据输入数据（传输路径的幅度特性）计算传输路径的幅度特性的 逆特性。

（2）对计算出的逆特性进行逆傅立叶变换，求最佳的脉冲响应。

（3）在求出的脉冲响应中，切出补偿的抽头数量的脉冲响应。

（4）根据切出的脉冲响应计算补偿的最佳值。

而且，如图1所示，作为用于实现上述补偿的设定值的最佳化的功能实 现部件，本发明的实施方式的补偿最佳化装置1具备逆特性计算部件2、逆 傅立叶变换部件3、脉冲响应切出部件4和补偿最佳设定值计算部件5。

逆特性计算部件2将对象系统即传输路径的幅度特性作为输入而输入， 计算该输入的传输路径的幅度特性的逆特性。具体地，如果将想要进行最佳 化的对象系统即传输路径的幅度特性设为H(f)，则能够通过计算1/H(f)，从 而计算对象系统即传输路径的幅度特性的逆特性。

这里，对于上述逆特性计算部件2输入的对象系统即传输路径的幅度特 性，输入预先通过测定而得到的实测值，在公布了数据的情况下，输入基于 该数值的数据（幅度特性）。

另外，也可以是，对实施方式的补偿最佳化装置1附加用于测定对象系 统即传输路径的幅度特性的功能，并将所测定的传输路径的幅度特性输入到 逆特性计算部件2。根据该结构，能够通过1台补偿最佳化装置1，实施作为 输入而必要的对象系统即传输路径的幅度特性的测定起至作为最终确认的波 形确认，能够通过非常简单的步骤来验证补偿的最佳设定值。

逆傅立叶变换部件3对由逆特性计算部件2计算出的对象系统即传输路 径的幅度特性的逆特性进行逆傅立叶变换，从而求最佳的脉冲响应。具体地， 如果将由逆特性计算部件2计算出的对象系统即传输路径的幅度特性的逆特 性1/H(f)设为G(f)，则通过计算Ｆ-1｛Ｇ（ｆ）｝，能够求对象系统即传输路径 中的幅度特性的逆特性的最佳的脉冲响应。

脉冲响应切出部件4从由逆傅立叶变换部件3求出的脉冲响应仅切出在 所期望的补偿中所需的抽头数量的脉冲响应。通过逆傅立叶变换部件3求出 的脉冲响应处于比所期望的补偿的抽头数长的范围，因此仅切出实际上所需 的抽头数量的脉冲响应。

补偿最佳设定值计算部件5根据由脉冲响应切出部件4切出的脉冲响应 计算补偿的最佳设定值。具体地，补偿的值能够根据由脉冲响应切出部件4 切出的脉冲响应的值唯一地求出。

即，通过乘上矩形窗函数，从而仅切出在期望的补偿中所需的抽头数量 的脉冲响应。

下面，说明使用上述结构的补偿最佳化装置1来计算对在对象系统即传 输路径上传输的数字信号附加的补偿的最佳设定值的补偿最佳化方法。

步骤1：通过逆特性计算部件2，根据所输入的对象系统即传输路径的幅 度特性来计算逆特性。例如，假设想要最佳化的对象系统即传输路径的幅度 特性表现为图3的实线的波形。在该情况下，如果将传输路径的幅度特性设 为H(f)，则能够通过计算1／Ｈ（ｆ）来求对象系统即传输路径的幅度特性 的逆特性。

步骤2：通过逆傅立叶变换部件3，对在步骤1中计算出的逆特性进行逆 傅立叶变换，求最佳的脉冲响应。如果将在步骤1中计算出的逆特性1／Ｈ （ｆ）设为Ｇ（ｆ），则利用逆傅立叶变换，通过Ｆ-1｛Ｇ（ｆ）｝的计算， 求出逆特性的最佳的脉冲响应。

步骤3：通过脉冲响应切出部件4，从在步骤2中求出的脉冲响应仅切出 实际上在补偿中所需的抽头数量的脉冲响应。例如，图4表示在步骤2中求 出的最佳的脉冲响应的一例。该最佳的脉冲响应处于比在所期望的补偿中所 需的抽头数长的范围，因此仅提取实际所需的抽头的脉冲响应。在图4的例 子中，表示2抽头补偿的情况的一例。在图4的例子的情况下，仅需要基本 波和1次脉冲响应的值，因此切出在图4的四角的虚线所包围的切出范围15 的脉冲响应。

步骤4：通过补偿最佳设定值计算部件5，根据在步骤3中切出的脉冲响 应计算补偿的最佳设定值。将在步骤3中求出的脉冲响应变换为补偿的值。 具体地，将在图4的例子中提取的切出范围15的脉冲响应设为基本波α，将 1次脉冲响应的值设为β，则通过20ｌｏｇ｛（α－β）／（α＋β）｝的 式来计算所求的补偿的最佳设定值（dB）。

这里，如果表示具体的数值例，在使用上述的方法，对在系统对象的传 输路径上传输的10Gbits的ＰＲＢＳ7(Pseudo random binary sequence：伪随 机图案)的数字信号附加2Ｐｏｓｔ／1Ｐｒｅ的补偿的情况下，补偿的各抽 头值被计算为Ｐｏｓｔ1＝4．1ｄＢ、Ｐｏｓｔ2＝－0．3ｄＢ，这些 值成为补偿附加量的最佳设定值。

如此，根据本发明的补偿最佳化装置和补偿最佳化方法，只要能够测定 对象系统即传输路径的幅度特性，则能够作为对在该传输路径上传输的数字 信号附加的补偿，立即求出理论上最佳的设定值。由此，能够实现对在对象 系统即传输路径上传输的数字信号附加的补偿的设定值的最佳化，而不会伴 随如以往的摸索补偿的最佳设定值的麻烦的作业。

另外，并非通过该实施方式来限定本发明，在本发明的范围中包括本领 域技术人员等基于该方式能够实施的其他的方式、实施例、运用技术等全部。

进而，本领域技术人员容易想到改进和修正。因此，在更宽的方面，本 发明不限定于说明书中描述的具体的说明和变形例。而且，能够进行各种变 形，而不会脱离通过权利要求书限定的本发明的主旨和范围、和等同的主旨 和范围。