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马顺清副省长对全省第三产业部门统计培训工作作出批示
优质期刊推荐Does It Pay to shock?
36.06University of British Columbia - VancouverAbstractAlthough the use of shocking content in advertising appeals has been widely adopted, the effectiveness of such communication strategies has not been empirically investigated. In two laboratory studies, conducted in the context of HIV/AIDS prevention, we examine the effectiveness of shock advertising in comparison to the commonly used appeals of fear and information. Our findings suggest that shocking content in an advertisement significantly increases attention, benefits memory, and positively influences behaviour among a group of university students.Do you want to read the rest of this article?Request full-text
This research doesn't cite any other publications.ProjectArticleSeptember 2003 · Although the use of shocking content in advertising appeals has been widely adopted, the effectiveness of such communication strategies has not been empirically investigated. In two laboratory studies, conducted in the context of HIV AIDS prevention, we examine the effectiveness of shock advertising in comparison to the commonly used appeals of fear and information. Our findings suggest that... [Show full abstract]ArticleJuly 2000 · Reformulation of adolescent egocentrism suggests that personal fable and imaginary audience ideations extend into adulthood. To test this proposition, adolescents (aged 14-18) and adults (aged 20-89) completed subscales of the adolescent egocentrism, self-consciousness and interpersonal reactivity scales. An across scale comparison first ensured that adolescent egocentrism measures were... [Show full abstract]ArticleSeptember 2004 · A survey compared adolescents (ages 14 to 18) who have never tried smoking, smoke infrequently, or smoke regularly on three characteristics: adolescent egocentrism, risk perceptions, and sensation seeking. Sensation seeking exhibited the expected result by increasing with smoking experience. Contrary to past research findings, perceptions of sensation seeking and adolescent egocentrism were... [Show full abstract]ArticleFebruary 2016 · ArticleMarch 2011 · The author argues that given the holistic, cross-functional, and unique nature of the process of product design, more research is needed to understand product design teams. Specifically, future research should address internal processes cultivated within the product design team, macro influences in the product design environment, and the definition of product design team membership. Data provided are for informational purposes only. Although carefully collected, accuracy cannot be guaranteed. Publisher conditions are provided by RoMEO. Differing provisions from the publisher's actual policy or licence agreement may be applicable.This publication is from a journal that may support self archiving.UQ Staff and Students only
Ideal weight, body composition and lipid levels: An unresolved dilemma? Reply
Osman, Ahmed F., Mehra, Mandeep R., Lavie, Carl J. and Milani, Richard V. (2001) Ideal weight, body composition and lipid levels: An unresolved dilemma? Reply. Journal of the American College of Cardiology, 37 7: 2010-2011. doi:10.-63-3
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Ideal weight, body composition and lipid levels: An unresolved dilemma? Reply
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Refers to: Hendrik Schmidt, Mathias Rauchhaus Ideal weight, body composition and lipid levels: an unresolved dilemma? Journal of the American College of Cardiology, Volume 37, Issue 7, 1 June 2001, Page 2010
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Page generated in 1.91606 secondsVerfahren und Vorrichtung zur Taktrückgewinnung
German Patent DE
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung eines Clocksignals
aus einem Datensignal, wobei die Flanken des Daten- und des Clocksignals
jeweils durch eine geordnete Sequenz von Zeitpunkten dargestellt
werden, umfassend die Schritte:- Bestimmen von Flankenlücken in
der Sequenz der D- Einfügen von neuen Datensignalflanken
(Dx') in die Sequenz von Datensignalflanken,
um eine vervollst?ndigte Sequenz
von Datensigna und- Rückgewinnung des Clocksignals
aus der vervollst?ndigten
Sequenz von Datensignalflanken.Erfindungsgem?ss basiert
das Erkennen von Flankenlücken
in der Sequenz von Datensignalflanken auf einer Pr?diktion
des Clocksignals (FRONT CLOCK).
Inventors:
Villa, Rubén Villarino (München, 80333, DE)
Kuhwald, Thomas, Dr. (Dietramszell, 83623, DE)
Freidhof, Markus, Dr. (Kirchseeon, 85614, DE)
Application Number:
Publication Date:
04/02/2009
Filing Date:
04/02/2008
Export Citation:
Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG (München, 81671, DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
Foreign References:
68095986326851
Attorney, Agent or Firm:
Mitscherlich & Partner, Patent- und Rechtsanw?lte (München, 80331)
1. Verfahren zur Rückgewinnung eines Clocksignals
aus einem Datensignal, wobei die Flanken des Daten- und des Clocksignals
jeweils durch eine geordnete Sequenz von Zeitpunkten dargestellt
werden, umfassend die Schritte: – Bestimmen von Flankenlücken in
der Sequenz der D – Einfügen von neuen Datensignalflanken
in die Sequenz von Datensignalflanken, um eine vervollst?ndigte Sequenz
von Datensigna – Rückgewinnung des Clocksignals
aus der vervollst?ndigten
Sequenz von Datensignalflanken, dadurch gekennzeichnet,
dass das Erkennen von Flankenlücken in der Sequenz von Datensignalflanken
auf einer Pr?diktion
des Clocksignals (FRONT CLOCK) basiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Pr?diktion
des Clocksignals (FRONT CLOCK) mit dem Clocksignal gekoppelt ist.
3. Verfahren gem?ss Anspruch
1, wobei eine Flankenlücke
dann erkannt wird, wenn zu einer pr?dizierten Clocksignalflanke
(Cy) keine Datensignalflanke (Dx)
existiert, so dass |Dx – Cy| ≤ Δ x, y ≥ 0,wobei Δ so gew?hlt wird,
dass die Zeitachse in sich nicht überlappende Intervalle aufgeteilt
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Flankenlücke dann
erkannt wird, wenn keine Datensignalflanke (Dx)
existiert, so dass Qy-1 & Dx ≤ Qy x, y ≥ 0,wobei
die Zeitpunkte Qz die Zeitachse in aneinanderliegende
Intervalle aufteilen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die neue
Datensignalflanke im Wesentlichen gleich einer momentanen Pr?diktion
des Clocksignals ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die neue
Datensignalflanke im Wesentlichen gleich der Summe aus der letzten
Datensignalflanke und einer momentan gesch?tzten Bitperiode ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die neue
Datensignalflanke im Wesentlichen gleich der Summe aus der letzten
Datensignalflanke und einer nominalen Bitperiode (T0)
8. Maschinell lesbarer Datentr?ger, der Instruktionen speichert,
welche, ausgeführt
durch einen Computer, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche
durchführen.
9. System zur Rückgewinnung
eines Clocksignals aus einem Datensignal, wobei die Flanken des
Daten- und des Clocksignals jeweils durch eine geordnete Sequenz
von Zeitpunkten dargestellt werden, umfassend: – Mittel
zum Bestimmen von Flankenlücken
in der Sequenz der D – Mittel zum Einfügen von
neuen Datensignalflanken in die Sequenz von Datensignalflanken,
um eine vervollst?ndigte
Sequenz von Datensigna – Mittel
zur Rückgewinnung
des Clocksignals aus der vervollst?ndigten Sequenz von Datensignalflanken, dadurch
gekennzeichnet, dass das Mittel zum Erkennen von Flankenlücken in
der Sequenz von Datensignalflanken ferner Mittel zur Pr?diktion
des Clocksignals (FRONT CLOCK) umfasst, auf welcher die Erkennung
Description:
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Taktrückgewinnung gem?ss dem Oberbegriff
des unabh?ngigen Patentanspruchs
1 und eine zugeh?rige
Vorrichtung.TECHNISCHER HINTERGRUND UND STAND DER
der digitalen ?bertragungstechnik
werden manche binaren Datenstr?me,
insbesondere serielle Datenstr?me
mit hoher Bitrate, ohne begleitendes Taktsignal gesendet. Ziel der
Taktrückgewinnung
(Englisch: Clock Data Recovery CDR) ist, aus dem empfangenen Datenstrom
die Frequenz und Phase des unterliegenden Sendetakts zu ermitteln.In
einem üblichen
dient das zurückgewonnene
Sendetakt- oder Clocksignal der Dekodierung der gesendeten Bitfolge,
wobei der empfangene Signalpuls zur Maximierung des Signal-St?r-Verh?ltnisses
genau in der Mitte abgetastet wird. In der Signalanalyse verwendet
man das zurückgewonnene
Clocksignal zur Beurteilung der Signalqualit?t anhand sogenannter Augendiagramme
(Englisch: eye diagram) und anderer mathematischer Werkzeuge zur
Jitteranalyse.Der
Sendetakt wird oft mittels einer PLL (Englisch: Phase-Locked Loop),
eines phasengekoppelten Regelkreises, ermittelt. Zur Signalqualit?tsanalyse
schreiben verschiedene Standards einen normierten Empf?nger in
der Form von PLL-Eigenschaften vor. Das zurückgewonnene Clocksignal bestimmt
in diesem Zusammenhang definitionsgem?ss den idealen Bitbeginnzeitpunkt.
Die Auswertung der Abweichungen zwischen den Nulldurchg?ngen im
empfangenen Datenstrom und im Clocksignal bildet die Grundlage der
Jitteranalyse.Zur
Signal- bzw. Jitteranalyse wird der Sendetakt grunds?tzlich auf
zwei verschiedene Weisen zurückgewonnen: – Die
PLL wird mit Bausteinen in Hardware realisiert. Der Anwender speist
den zeitkontinuierlichen Datenstrom in die PLL ein und erh?lt ein zeitkontinuierliches
Clocksignal und den um die Verarbeitungslatenz verz?gerten Datenstrom zurück. Datenstrom
und Clocksignal sind miteinander synchronisiert. Das Verfahren arbeitet
online in Echtzeit, der Datenstrom wird st?ndig beobachtet.– Die
PLL wird in Software mit einer Rechenvorschrift nachgebildet. Ein
nimmt einen Abschnitt des Datenstroms auf und wendet den Taktrückgewinnungsalgorithmus
darauf an. Daraus wird das Clocksignal für den aufgenommenen Datenabschnitt
zurückgewonnen.
Das Verfahren arbeitet in der Regel offline, denn die Verarbeitungszeit
des Algorithmus ist h?her
als die zeitliche Dauer des aufgenommenen Datenabschnitts.Im
Stand der Technik bekannte Hardware-PLLs k?nnen in drei Kategorien gegliedert
werden: Lineare PLLs, digitale PLLs und volldigitale PLLs (Englisch:
All-Digital PLL). Alle drei PLL-Typen verarbeiten und erzeugen analoge,
zeitkontinuierliche Signale, wobei die digitale und volldigitale
PLLs an die Verarbeitung von bin?ren
seriellen Datenstr?men
angepasst sind.Mit
Software-PLL bezeichnet man allgemein eine Rechenvorschrift, welche
die Funktionsweise einer Hardware-PLL nachbildet. Ein Ansatz besteht
darin, die Arbeitsweise der analogen Bausteine mathematisch zu beschreiben
und damit eine hoch abgetastete Version des empfangenen Datenstroms
zu verarbeiten. Ein zweiter Ansatz basiert auf der Beobachtung,
dass nur die Nulldurchg?nge
im Datenstrom die relevante Information für die Taktrückgewinnung enthalten. In diesem
Fall ermittelt man zun?chst
die Lage der Nulldurchg?nge
durch Interpolation des gespeicherten Datenabschnitts und berechnet
anschliessend
daraus die Nulldurchg?nge
des Clocksignals.1 zeigt
die vereinfachte Struktur einer Software-PLL gem?ss dem Stand der Technik. Das
Eingangssignal x0(k) ist eine Liste mit
der zeitlichen Position der Nulldurchg?nge im Datenstrom, im Folgenden auch
Datenflanken genannt. Mit y(k) werden die berechneten Clockflanken
bezeichnet. Die PLL generiert nur eine Clockflanke pro Bitperiode.
Stellt man sich das zugrunde liegende, zeitkontinuierliche Clocksignal
als eine Sinusschwingung vor, dann bezeichnet y(k) die Zeitpunkte
mit Phase gleich 0.Die
x0(k) sind chronologisch geordnet und werden
sequenziell verarbeitet. Zun?chst
wird im Phasendetektor die Zeitdifferenz e(k) zwischen Daten- und
Clockflanken gebildet. Da kein Signaldurchgang stattfindet, wenn
der Sender zwei oder mehr gleiche Bits nacheinander übertr?gt, ist
die Datenflankenanzahl in der Regel kleiner als die Anzahl übertragener
Software-PLL gewinnt den unterliegenden Takt in der Form einer Folge
von Clockflanken y(k) zurück.
Die Verarbeitungsschritte sind beispielsweise: Phasen-
bzw. Timing-Fehler:e(k)
= x0(k) – y(k)Behandlung
von Flankenlücken:a)
Wenn |e(k)| & T0/2 setze e(k) = 0 undverwerfe
Wenn |e(k)| & T0/2, setze e(k) = 0 undbehalte
x0(k) für
die n?chste
Iteration.Gefilterter
Fehler:d(k)
= F(q–1)·e(k)Momentane
Bitperiodensch?tzung:Tb(k) = T0 + d(k)N?chste Clockflanke:y(k
+ 1) = q·A(q–1)·Tb(k)Durch
gezielte Wahl der Koeffizienten von F(q–1)
und A(q–1)
kann diese Software-PLL,
solange sie offline arbeitet, die theoretische PLL-?bertragungsfunktion
sehr gut approximieren. Bei einer in Echtzeit arbeitenden Realisierung
soll man beachten, dass jeder der obigen Verarbeitungsschritte eine
gewisse Verarbeitungszeit erfordert. Die gesamte realisierungsbedingte
Verz?gerung
verf?lscht
die ?bertragungsfunktion
des Regelkreises und kann sogar die Stabilit?t gef?hrden. Als Faustregel ist eine
echzeitf?hige
Software-PLL gem?ss dem Stand
der Technik nur zur Analyse von Datenstr?men einsetzbar, deren Bitperiode
Tb gr?sser als
die Verarbeitungszeit zur Berechnung einer neuen Clockflanke TMIN ist.AUFGABE DER ERFINDUNGAufgabe
der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Taktrückgewinnung bereit
zu stellen, die die Clockflankenpositionen durch die Verarbeitung
von Datenflanken ermittelt und bei welcher die minimale analysierbare
Bitperiode m?glichst
klein ist.KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGDiese
Aufgabe wird gel?st
durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Taktrückgewinnung
gem?ss den unabh?ngigen Patentansprüchen. Vorteilhafte
Ausführungsformen
sind in den abh?ngigen
Patentansprüchen
definiert.Ein
Verfahren zur Rückgewinnung
eines Clocksignals aus einem Datensignal, wobei die Flanken des Daten-
und des Clocksignals jeweils durch eine geordnete Sequenz von Zeitpunkten
dargestellt werden, umfasst die Schritte: – Bestimmen
von Flankenlücken
in der Sequenz der D– Einfügen von
neuen Datensignalflanken in die Sequenz von Datensignalflanken,
um eine vervollst?ndigte Sequenz
von Datensigna und– Rückgewinnung
des Clocksignals aus der vervollst?ndigten Sequenz von Datensignalflanken.Erfindungsgem?ss basiert
das Erkennen von Flankenlücken
in der Sequenz von Datensignalflanken auf einer Pr?diktion
des Clocksignals (FRONT CLOCK).Mit
anderen Worten wird der Regelkreis aus 1 so umgeformt,
dass Flankenlücken
ausserhalb
des eigentlichen Regelkreises erkannt und ausgefüllt werden und der PLL-Kern
somit nur aus dem Schleifenfilter F(q–1),
dem Akkumulator A(q–1), dem Addierer zur
Ermittlung des Phasenfehlers e(k) und T0 besteht.
Diese Verarbeitung lückenbehafteter
Signale beruht auf einer pr?diktiven
Zuordnung der Clock- und Datenflanken. Flankenlücken, die etwa aufgrund der ?bertragung
mehrerer gleicher Bits nacheinander entstehen, k?nnen erkannt und gesondert
behandelt werden, beispielsweise durch Interpolation.Die
Verlagerung der Behandlung von Flankenlücken ausserhalb des Regelkreises gem?ss der Erfindung
bedeutet eine Vereinfachung des Regelkreises durch eine Verringerung
der Arbeitsschritte im Regelkreis. Hieraus lasst sich die minimale
analysierbare Bitperiode TMIN verkleinern.
hinaus ergibt sich die M?glichkeit,
den vereinfachten Regelkreis in eine ?quivalente Struktur zur parallelen
Verarbeitung mehrerer aufeinanderfolgender Datenflanken umzuformen
(Blockfilterung), was den Durchsatz der Software-PLL um ein Vielfaches
erh?ht.Durch
die verlagerte Flankenlückenbehandlung
wird im System zwar ein zus?tzlicher
Fehleranteil eingeführt.
Je kleiner die Pr?diktionstiefe,
die PLL-Bandbreite und das Verh?ltnis
von Flankenlücken
zu übertragenen
Bits, desto besser wird das vorgeschlagene Taktrückgewinnungsverfahren jedoch
das Verhalten der ursprünglichen
Software-PLL aus 1 approximieren.Vorteilhafte
Ausführungsformen
werden im Folgenden skizziert.KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHUNGENIn
der Zeichnung zeigen1 ein
Blockschaltbild einer datenflankenverarbeitenden Software-PLL gem?ss dem Stand
der T2 ein
Blockschaltbild einer Software-PLL gem?ss einer ersten Ausführungsform
der E3 ein
Blockschaltbild einer Software PLL gem?ss einer zweiten Ausführungsform
der E4 die
Paarung von Daten- und Clockflanken (Flankenzuordnung);5 den
Phasenoffset bei der F6 die
Bestimmung der effektiven C7 zwei
Methoden zur FDETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG2 zeigt
ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Zun?chst findet
gem?ss der Erfindung
eine pr?diktive
Zuordnung von Clock- und Datenflanken sowie eine Bestimmung von
Flankenlücken
in dem mit EMPU bezeichneten Block statt (Edge Matching and Patching
Unit). Für
diese Aufgabe nutzt die EMPU eine Pr?diktion der Clockflanken ?(k + L).
Die Pr?diktion
ist erforderlich, weil die Dauer der Verarbeitung in der EMPU und
im PLL-Kern insgesamt eine Systemlatenz von L Datenflanken einführt. Mit
Hilfe von ?(k
+ L) ermittelt die EMPU aus der rohen Datenflankenfolge x0(k + L), welche in der Regel mehrere Flankenlücken aufweist,
eine interpolierte, lückenlose
Datenflankenfolge x(k + L).Diese
Folge von Datenflanken x(k) wird sodann im Hauptregelkreis der PLL,
im Folgenden auch PLL-Kern genannt, verarbeitet, um die Clockflanken
y(k) zu bestimmen. Der Hauptregelkreis umfasst einen Schleifenfilter
einen Akkumulator A(q–1), einen Addierer zur
Ermittlung des Phasenfehlers e(k) und den Beitrag der nominalen
Bitperiode T0.Die
gestrichelte Linie weist darauf hin, dass die EMPU mit dem Hauptregelkreis
beispielsweise über die
zurückgewonnenen
Clockflanken y(k) gekoppelt ist.Funktionsweise
und günstige
Ausführungsformen
der EMPU werden im Folgenden erl?utert.3 zeigt
ein Blockschaltbild einer Software-PLL gem?ss einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung. Die EMPU kann in einen mit EMU (Edge Matching Unit)
bezeichneten Block zur Zuordnung von Daten- und Clockflanken und
einen mit EPU (Edge Patching Unit) bezeichneten Block zum Ausfüllen von
Flankenlücken
unterteilt werden.In
der Edge Matching Unit (EMU) werden zun?chst die ankommenden Datenflanken
einer bestimmten Bitperiode zugeordnet und dadurch die Flankenlücken erkannt.
Die EMU nutzt die Clockflankenpr?diktion ?M (k + L), um in die Datenflankenfolge x0(k + L) bei den Flankenlücken Platzhalter einzufügen. Anschliessend werden
die Flankenlückenplatzhalter
in der Edge Patching Unit (EPU) durch einen geeigneten Wert ersetzt.
Daraus resultiert die interpolierte, lückenlose Datenflankenfolge
x(k + L).Ein
liefert zwei Flankenfolgen. Die EMU kann eine Clockflankenpr?diktion ?M (k + L) nutzen, um die Zeitachse in aneinanderliegende
Intervalle der Breite einer Bitperiode aufzuteilen und damit eine
Zuordnung der Datenflankenpositionen zu den Intervallen durchzuführen. Die
EPU kann die Folge ?P (k + L) zur Interpolation der Datenflanken
nutzen, um somit ein gewünschtes
Verhalten des Phasenfehlers e(k) bei Flankenlücken im PLL-Kern hervorzurufen.
Anwendungsbedingt k?nnen
beide Folgen gleich sein.Eine
Funktionsweise der EMU soll im Folgenden n?her dargestellt werden.FLANKENZUORDNUNG4 zeigt
an einem Beispiel das grundlegende Problem der Zuordnung von Daten- und Clockflanken.
Die Datenflanken x0(k) und Clockflanken
y(k) sind jeweils mit gestrichelten und durchgezogenen Pfeilen auf
der Zeitachse eingetragen. Die zurückgewonnenen Clockflanken stellen
definitionsgem?ss die erwartete Lage
der st?rungsfreien
Datenflanken dar und werden für
die Flankenzuweisung als Referenzpunkt genommen. Ausgehend von den
Clockflanken wird die Zeitachse in aneinander liegende Intervalle
aufgeteilt. Man stelle sich vereinfachend vor, dass jede Clockflanke
in der Mitte eines Intervalls der L?nge einer Bitperiode Tb liegt.Theoretisch
drei F?lle
unterschieden werden: 1. Liegt eine einzige
Datenflanke innerhalb eines bestimmten Intervalls, dann kann sie
eindeutig zur entsprechenden Clockflanke zugeordnet werden (Indizes
,k – 1' und ,k + 1' in 3).2. Liegt keine Datenflanke in einem Intervall, kann eine sog.
,Flankenlücke' (Englisch: missing
edge) vorliegen (Index ,k').
Flankenlücken
treten beim ?bertragen
der Folgen ,,...00..." oder ,,...11..." auf, denn zwischen den
zwei Bits findet keinen Signalübergang
statt. Flankenlücken
markiert und gesondert behandelt werden.3. Mehrere Datenflanken im gleichen Intervall k?nnen auf
Glitches im Signal, niedriges SNR oder eine noch nicht eingerastete
PLL hindeuten. In diesem Fall kann eine Datenflanke beibehalten
und die restlichen verworfen werden (Index ,k + 2'). Alternativ k?nnen alle
Flanken verworfen werden, da im Grunde alle gleich falsch sind.Herk?mmliche
Software- oder Hardware-PLLs arbeiten grunds?tzlich sequenziell und ermitteln
die Clockflanke y(k + 1) durch die Verarbeitung von früheren Daten-
und Clockflanken bis zum Zeitindex k. Zur Flankenzuordnung gem?ss der Erfindung
ist jedoch eine Pr?diktion ?(k) der
Clockflanken y(k) erforderlich, da die Clockflanke y(k) zu diesem
Zeitpunkt noch nicht vorliegt.Zu
diesem Zweck definiert die EMU ein sekund?res Clocksignal, im Folgenden
,Front Clock' genannt. Der
Front Clock ?M(k) stellt eine Pr?diktion der zurückgewonnenen
Clockflanken y(k) dar und wird zur Aufteilung der Zeitachse für die Flankenzuordnung
genutzt. Der Front Clock kann in einer Ausführungsform der Erfindung mit
dem PLL-Kern und folglich mit dem zurückgewonnenen Clockflanken y(k)
gekoppelt sein, wie die gestrichelte Linie in den Blockschaltbildern
von 3 andeutet.In
einer m?glichen
Ausführungsform
der Front Clock die künftigen
Clockflanken y(k) nach dem Ansatz ,,der PLL-Clock wird für die n?chsten N
Bitperioden mit der nominalen Bitperiode T0 fortlaufen". Dieser Ansatz zur
Bestimmung des Front Clocks ?M(k) ist für Implementierungszwecke günstig, denn
T0 ist ein bekannter Betriebsparameter,
aber setzt kleine Pr?diktionstiefen
L und geringe Abweichung der momentanen Bitperiode T^b vom
nominalen Wert T0 voraus. Die Nichterfüllung der
Pr?diktionsannahme
ruft einen Phasenoffset zwischen den Clockflanken y(k) und dem Front
Clock hervor. Der Phasenoffset nach Einrasten der PLL auf einen
Datenstrom mit konstanter Bitperiode Tb l?sst sich
wie folgt approximieren wobei Tb:die Bitperiode des
Datenstroms,T0:die nominale Bitperiode,L:Pr?diktionstiefe bzw. Verarbeitungslatenz
gemessen in Anzahl von Bitperioden,bezeichnen.Verwendet
man den Front Clock anstelle des PLL-Clocks zur Flankenzuordnung,
dann bewirkt der Phasenoffset eine Verschiebung der zugrunde liegenden
Zeitintervalle bezüglich
ihrer idealen Lage. Bei dem in 4 dargestellten
Fall liegt die Datenflanke so ungünstig, dass die EMU sie aufgrund
des Phasenoffsets irrtümlich
zum k-ten Intervall zuordnet. Ein zu grosser Phasenoffset kann die Einrasteigenschaften
und Jitterrobustheit der Taktrückgewinnung
merklich beeintr?chtigen.Ein
verbessertes Verhalten erh?lt
man in der Regel, wenn man den Front Clock nach dem Ansatz ,,der PLL-Clock
die n?chsten
N Bitperioden mit der zuletzt gesch?tzten momentanen Bitperiode T^b fortlaufen" bestimmt. Dieser Ansatz nutzt aus,
dass die PLL aufgrund ihrer schmalen Bandbreite langsam auf ?nderungen
des Eingangssignals reagiert. So ist der Phasenoffset nach Einrasten
auf einen Datenstrom konstanter Bitperiode Tb gem?ss (1) nun
etwa φ ≈ 0. Andere
Pr?diktionsans?tze sind
denkbar.DATENFLANKEN IN EINEM ZEITFENSTERIn
einem online arbeitenden System wird der Datenstrom st?ndig beobachtet.
Regelm?ssig, wie
beispielsweise jeden Systemtakt, wird der Taktrückgewinnung ein Satz neuer
Datenflanken über
eine externe Hilfsvorrichtung bereitgestellt. Ein Systemtakt definiert
ein bestimmtes Fenster auf der Zeitachse. Die Datenflanken müssen zu
einem der im Fenster liegenden Clockflanken zugeordnet werden. Ist
die Bitperiode des Datenstroms kleiner als das Zeitfenster bzw.
den Systemtakt, kann dies durch eine parallel durchgeführte Flankenzuordnung
behandelt werden.Vor
diesem Hintergrund lasst sich die Funktionsweise der EMU in zwei
Unteraufgaben teilen. Zun?chst werden
mit Hilfe des Front Clocks die vom aktuellen Systemtakt bzw. aktuellen
Zeitfenster gedeckten Clockflanken ermittelt. Anschliessend werden
die empfangenen Datenflanken mit den Clockflanken gepaart und damit
auch die Flankenlücken
ermittelt.5 zeigt
beispielhaft Daten- und Clockflanken, die jeweils als gestrichelte
und durchgezogene Pfeile auf der Zeitachse liegen. Das vom aktuellen
Systemtakt definierte Zeitfenster ist mit grauem Hintergrund gekennzeichnet.
Es gilt: – Das
k-te und (k + 1)-te Intervall passen vollst?ndig in das m-te Zeitfenster.Die eindeutige Zuordnung von Clock- und Datenflanken ist m?glich.– Der
Teil des (k – 1)-ten
Intervalls, der noch nicht im (m – 1)-ten Zeitfenster beobachtet
wurde, wird vom aktuellen Zeitfenster abgedeckt. Nachdem das (k – 1)-te
Intervall vollst?ndig
belichtet wurde, ist auch hier eine eindeutige Flankenzuordnung
m?glich.– Das
(k + 2)-te Intervall ist nur teilweise abgedeckt und kann nicht
zur Flankenzuordnung freigegeben werden. Die bereits im Intervall
liegende Datenflanke wird aufbewahrt und im n?chsten Systemtakt ausgewertet.Der
Front Clock gibt die Lage der Clockflanken tF(k)
vor. Zur Bestimmung der vom aktuellen Zeitfenster gedeckten Zeitintervalle
ist es hilfreich, die obere Grenze des k-ten Intervalls t+F(k), welche aus
den Clockflanken beispielsweise gem?ss t+F(k) = tF(k)
+ T0/2 abgeleitet wird, mit der oberen
Grenzen des m-ten Zeitfensters t+S(m) zu vergleichen. In Bezug
auf 5 gilt: o t+F(k – 1) wurde bereits bei
der Auswertung des (m – 1)-ten
Zeitfensters berechnet und ist bekannt.o t+F(k – 1), t+F(k) und t+F(k
+ 1)sind alle kleiner als t+S(m). Die entsprechenden Intervalle
werden für
die Flankenzuordnung freigegeben. Die Anzahl verarbeiteter Clockflanken
ist drei.o t+F(k
+ 2)ist gr?sser als t+S(m) .
Sowohl t+F(k + 2)als auch die empfangene Datenflanke werden
bis zum n?chsten
Systemtakt aufbewahrt.Zusammenfassend
wird die effektive Anzahl von Clockflanken im m-ten Zeitfenster
dadurch bestimmt, wie viele t+F(k)zwischen die Zeitpunkte t+S(m – 1)und t+S(m)passen.6 stellt
zwei m?gliche
Verfahren der Zuordnung von Daten- und Clockflanken dar. Im Zeitfenster sind
vier Datenflanken enthalten, D0 bis D3. Die effektive Anzahl von
Clockflanken ist auch vier: C0, C1, C2 und C3. C4 wird nicht verarbeitet,
da ihre obere Zeitgrenze t+F(4) ausserhalb des Zeitfensters liegt.Die
Methode A verbindet Daten- mit Clockflanken nach der Regel Wenn |Da – Cb| ≤ Δ dann passen
Da und Cb zusammen.
(a, b ≥ 0),(2)wobei Δ so gew?hlt wird,
damit die Zeitachse in sich nicht überlappende Intervalle aufgeteilt
wird. Datenflanken, die in die von den Intervallen nicht gedeckten
Bereichen fallen, werden einfach ignoriert. Gem?ss 6 gilt o C0
und C3 bleiben partnerlos und werden als Flankenlücken markiert.o C1
ist mit D0 verbunden.o D1
und D2 sollten zu C2 zugewiesen werden. H?chstens ist eine Datenflanke
pro Clockflanke zugelassen, deswegen wird eine von den beiden ausgew?hlt.Das
Auftreten einer Datenflankenkollision wird eventuell gemeldet.Formell
lasst sich die Flankenzuordnung in Matrixform mit folgender Tabelle
be schreiben: |Da – Cb| ≤ ΔC0C1C2C3D00100D10010D20010D30000Tabelle
1: Zuordnungsmatrix für
Methode A.Die
Clock- und Datenflanken sind jeweils chronologisch sortiert. Unter
der Annahme, dass pro Bitperiode h?chstens eine Datenflanke entsteht,
kann die Berechnung der Elemente in der unteren schattierten Dreiecksmatrix
zum Senken des Rechenaufwandes übersprungen
werden und defaultm?ssig auf
0 gesetzt werden. Dies verringert jedoch die Robustheit der Zuordnungsmatrix
Fall, dass mehrere Datenflanken pro Bitperiode auftreten, wie es
z. B. beim Einrasten der PLL der Fall sein kann. Ausführungsformen
der Erfindung, bei welchen nur die Berechnung der Elementen der
untersten Diagonalen übersprungen
wird, sind ebenfalls m?glich.Die
Methode B stellt eine alternative Ausführungsform des gleichen Ansatzes
dar. Die Zeitachse wird hier über
die Zeitpunkte Qb in aneinander liegende
Intervalle aufgeteilt. Die Qb entsprechen
den Zeitpunkten t+F(k), welche zur Ermittlung der effektiven
Clockflankenanzahl berechnet werden. Daten- und Clockflanken werden
nun nach der Regel Wenn Qb-1 & Da ≤ Qb, dann passen Da und
Cb zusammen (a, b ≥ 0),(3)miteinander
verknüpft.
Daraus entsteht im betrachteten Beispiel die gleiche Zuordnungsmatrix
wie bei Methode A. Flankenlücken
werden angenommen, wenn Regel (3) nicht zutrifft.INTERPOLATION DER FLANKENL?CKENDie
nach einer der beiden Methoden erkannten Flankenlücken werden
gesondert behandelt. Gem?ss der Erfindung
interpoliert die EMPU x0(k) und erzeugt
eine lückenlose
Datenflankenfolge x(k), welche dann vom PLL-Kern verarbeitet wird.
Die Interpolation erfolgt beispielsweise durch Ausfüllen der
Flankenlücken
mit einer künstlichen
Flanke. Dabei kann der Phasenfehler e(k) durch geeignete Setzung
der interpolierten Datenflanken so beeinflusst werden, dass die
in der herk?mmlichen
PLL gem?ss dem Stand
der Technik verwendeten Verfahren zur Behandlung von Flankenlücken approximiert
der mit Bezug auf 3 dargestellten Ausführungsform
kann die EPU die Folge ?P(k + L) nutzen, um ein gewünschtes
Verhalten des Phasenfehlers e(k) bei Flankenlücken im PLL-Kern hervorzurufen.
Beispielsweise kann in einer Ausführungsform der Erfindung eine
Flankenlücke
mit einer Pr?diktion
der Clockflanke ausgefüllt
werden. Damit gilt im PLL-Kern: e(k) = ?P(k) – y(k) ≈ 0Andere
wie e(k) = e(k – 1)
sind durch geeignete Wahl der interpolierenden Flanken realisierbar.
Wenn beispielsweise xM0(k + L – 1) eine
Datenflanke ist und xM0(k + L) eine Flankenlücke enth?lt, kann
nach folgendem Ansatz verfahren werden: x(k +
= xM0(k + L – 1)x(k + L) = ?P(k + L) = x(k + L – 1) + T^b(k)Hierbei
ist zu beachten, dass zur Bestimmung von x(k + L) aufgrund der Systemlatenz
nur die um L Bitperioden verz?gerte
der Bitperiode T^b(k) verfügbar ist.
Wenn also eine neu eingefügte
Datensignalflanke der Summe der zuletzt berechneten Datenflanke
und der zuletzt gesch?tzten
Bitperiode T^b(k) entspricht, berechnet
sich der Phasenfehler e(k) im PLL-Kern dann wie folgt: e(k – 1)
= y(k – 1) – x(k – 1)e(k) = y(k) – x(k)
= y(k – 1)
+ Tb(k) – (x(k – 1) + T^b(k)) =
+ (Tb(k) – T^bk – L)) ≈ e(k – 1)D.
h., dass eine Approximation eines Flankenfehlers e(k) gem?ss der Gleichung
e(k) = e(k – 1),
unter Berücksichtigung
der Latenz L des Gesamtsystems, dadurch erzielt werden kann, dass
zur Berechnung der Datenflanke mit der eine Flankenlücke ausgefüllt wird,
die Summe aus der vorhergehenden Datenflanke und der um die Latenz
L verz?gerten
Schatzung der Bitperiode gebildet werden kann, vorausgesetzt dass
sich die momentane Bitperiode innerhalb der Systemlatenz L nur langsam ?ndert.Alternativ
kann statt der zuletzt gesch?tzten
Bitperiode T^b(k) auch die nominale
Bitperiode T0 zu der letzten berechneten
Datenflanke hinzuaddiert werden. Hierbei muss jedoch die Akkumulation
der Bitperiodenabweichungen ?^(k) = T^b(k) – T0 beim Auftreten von mehreren Flankenlücken nacheinander
beachtet werden. Mit anderen Worten wird der Approximationsfehler über Anzahl
der aufeinander folgenden Flankenlücken akkumuliert und betr?gt nach
N identischen Bits ca. N(Tb – T0). Die ?bertragungsstandards
definieren eine obere Schwelle für
die Anzahl von gleichwertigen aufeinander folgenden Bits, daher
ist N in der Praxis klein. Der kumulierte Fehler wird mit jeder
Datenflanke in xM0(k) automatisch zurückgesetzt.Zusammenfassend
kann also durch geeignete Wahl von ?P(k
+ L) das Phasenfehlerverhalten e(k) = f(e(k – 1), e(k – 2), e(k – 3),...)nachgebildet
oder zumindest approximiert werden, wobei f(.) eine beliebige Funktion
Phasenfehlerwerte sein kann.Obwohl
das Ausfüllen
der Flankenlücken
zu Erl?uterungszwecken
in der EPU stattfindet, kann dies implementierungsabh?ngig an
einer oder mehreren Stellen im Verarbeitungspfad zwischen Flankenlückenzuordnung
und PLL-Kern realisiert sein.Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschr?nkt. Alle
beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale k?nnen im Rahmen der Erfindung
miteinander kombiniert werden.
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