15、高速串行链路均衡器与低功耗并行接口技术解析

高速串行链路均衡器与低功耗并行接口技术解析

1. 自适应均衡器原理与算法

在实际的传输系统中，精确的信道特性往往无法预先得知，这使得预先设计的均衡器难以达到最优效果。例如，不同应用场景下的信道长度可能不同，或者由于 PCB 制造工艺的差异，信道的损耗特性也会有所变化。因此，均衡器的系数需要进行自适应设置。

1.1 自适应均衡器概念

自适应均衡器的概念框图展示了其工作原理，其中均衡器可以是离散时间 FIR、连续时间 FIR 或连续时间模拟均衡器。自适应引擎通过测量均衡器的性能，自动调整系数，以提高整体性能。

1.2 常用自适应算法

有多种算法可用于自适应均衡器的调整，其中最适合紧凑硬件实现的是最小均方（LMS）和迫零（ZF）算法及其变体。
- LMS 算法 ：该算法基于最小化均方误差来优化滤波器系数。系数更新方程如下：
[C(k + 1, n) = c(k, n) + \mu \cdot e_k \cdot x_{k - n} \quad \text{for } n = 0 \cdots N]
其中，(c(k + 1, n)) 表示在第 ((k + 1)) 次更新时，具有 (N) 个抽头的第 (n) 个滤波器系数；(\mu) 是更新步长；(e_k = y_k - d_k) 是均衡器输出的误差，(d_k) 是传输比特的最佳估计，(x_k) 是信道输出。由于该方程需要模拟乘法器（(e_k) 和 (x_k) 本质上是模拟量），使得硬件实现较为困难。
- 符号 - 符号 LMS 算法 ：为了克服 LMS 算法硬件实现的困难，提出