專利名稱：在有線電視數(shù)字返回路徑中求和異步信號抽樣的方法和裝置的制作方法
相關(guān)申請的交叉參考本發(fā)明涉及美國臨時申請60/209,083(2000年6月2日提交)，在此全部引用作為參考。
本發(fā)明的背景本發(fā)明一般涉及數(shù)字化多重數(shù)據(jù)流的方法和裝置，特別涉及數(shù)字化地理互異的多重數(shù)據(jù)流的方法和裝置。
在模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)中的進展產(chǎn)生了作為模擬傳輸?shù)挠形α硪环N方式的在同軸混合光纖(HFC)電纜系統(tǒng)中的數(shù)字化模擬RF返回路徑傳輸，因為數(shù)字傳輸減輕了對昂貴的線性傳輸激光的要求。而且，在被稱為現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的，在可重新配置的數(shù)字硬件裝置中實施的現(xiàn)代數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)，能夠進行以前歸屬于RF裝置的處理任務(wù)。這些功能的例子特別包括信號加法、濾波、信道化和解調(diào)。雖然模擬信號處理功能具有數(shù)字對應(yīng)物(counterpart)，但是數(shù)字化處理引導(dǎo)出不具有模擬對應(yīng)物的附加靈活性和折衷。簡單的例子是數(shù)字式字的長度(如位/抽樣數(shù)目)和抽樣速率。
一直存在著對HPC系統(tǒng)的數(shù)字返回路徑獨特的主要問題。在這樣的系統(tǒng)中，RF返回路徑能在節(jié)點數(shù)字化，然后數(shù)字傳輸?shù)郊€器和/頭端。問題發(fā)生在不同的節(jié)點發(fā)出兩個或多個數(shù)字化的信號流要累加在一起時，特別是如果各節(jié)點地理互異，并因此處在不同的維護時間表和環(huán)境條件下時。理想的是，兩個信號流將以同樣的抽樣速率抽樣，因此在求和前被同步。
雖然每個節(jié)點具有從晶體振蕩器產(chǎn)生的同一采樣時鐘頻率，但是從對HFC的性能和經(jīng)濟觀點來看適合的振蕩器會隨時間和溫度漂移到百萬分之五。對于在5-40兆赫返回路徑使用的100兆赫振蕩器，這相當(dāng)于一種振蕩器，它的實際頻率范圍可能在99.995MHz到100.005MHz。要相加的兩個數(shù)字數(shù)據(jù)流之間的最壞的差是10千赫之多。
因為在這兩個數(shù)據(jù)流之間抽樣速率差，必須考慮同步先進先出緩沖器(FIFO)要費多長時間上溢或下溢。使用上述數(shù)目能夠說明，根據(jù)FIFO緩沖器的大小，這可能是在1-2毫秒范圍。這造成約每一毫秒的返回路徑數(shù)據(jù)的損失，這是不能夠接受的性能。
為了保持FIFO平衡(即，輸入數(shù)據(jù)速率等于輸出數(shù)據(jù)速率)，能夠從FIFO的輸入中周期地撤消抽樣保持它不上溢，或在FIFO的輸出上周期地重復(fù)抽樣，以保持它不下溢。但是，除非初始RF信號被過高地過抽樣(根據(jù)數(shù)量級)，周期地撤消或添加抽樣會導(dǎo)致不可接收的高度失真，以致數(shù)據(jù)過分退化。當(dāng)前的10位A/D能夠計時到105兆赫，這足以滿足尼奎斯特抽樣理論，但是遠小于在抽樣5-40兆赫回程波段時需要的數(shù)量級。
因此，本發(fā)明的目的是開發(fā)一種數(shù)字化多重數(shù)據(jù)流的方法和裝置，所述多沖數(shù)據(jù)流的時鐘由于振蕩器的漂移會有偏差。
發(fā)明概述本發(fā)明通過提供一種數(shù)字化具有不同時鐘的多重數(shù)據(jù)流的方法和裝置解決了上述問題，其中由于時鐘漂移的誤差以極小的量被分散到多個時鐘周期。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，結(jié)合兩個數(shù)據(jù)流的方法，在所述兩個數(shù)據(jù)流的一個的現(xiàn)有抽樣之間內(nèi)插一個或多個抽樣，然后調(diào)節(jié)這兩個數(shù)據(jù)流的所述一個的抽樣數(shù)目，以保持下游同步緩沖器的平衡。這發(fā)生在結(jié)合這兩個數(shù)據(jù)流之前。可以通過累加或從內(nèi)插抽樣中十個中抽一地間取抽樣進行這個調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，結(jié)合兩個數(shù)據(jù)流的裝置包括兩個緩沖器；內(nèi)插濾波器；多路復(fù)用器；緩沖器控制器和加法器。這兩個緩沖器的第一個接收這兩個數(shù)據(jù)流的第一數(shù)據(jù)流，并具有由與第一數(shù)據(jù)流相關(guān)的第一抽樣時鐘計時開始的輸入，以及具有由第一抽樣時鐘計時結(jié)束的輸出。內(nèi)插濾波器接收第二數(shù)據(jù)流，輸出第二數(shù)據(jù)流的十中抽一的過抽樣版本。多路復(fù)用器的第一輸入耦合到內(nèi)插濾波器的輸出，在它的第二輸入上接收第二數(shù)據(jù)流，并輸出修改的數(shù)據(jù)流。這兩個緩沖器的第二個接收這個修改的數(shù)據(jù)流，并具有由與第二數(shù)據(jù)流相關(guān)的第二抽樣時鐘計時開始的輸入，以及具有由第一抽樣時鐘計時結(jié)束的輸出。第二緩沖器包括電平監(jiān)控器輸出。所述緩沖器控制器具有耦合到第二緩沖器的電平監(jiān)控器輸出的輸入，具有控制多路復(fù)用器輸出的第一輸出，具有控制內(nèi)插多相濾波器的輸出的第二輸出，和具有控制第二緩沖器的輸出的第三輸出。然后，加法器結(jié)合第一和第二緩沖器的輸出。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在四個步驟結(jié)合時鐘頻率偏差的兩個異步數(shù)據(jù)流。第一，用與第一數(shù)據(jù)流相關(guān)的第一時鐘計時第一數(shù)據(jù)流進和流出第一緩沖器。第二，用與第二數(shù)據(jù)流相關(guān)的第二時鐘計時第二數(shù)據(jù)流進第二緩沖器，并使用第一時鐘計時第二數(shù)據(jù)流從第二緩沖器流出。第三，根據(jù)第二緩沖器的上溢或下溢，在計時第二數(shù)據(jù)流進入第二緩沖器前，向第二數(shù)據(jù)流內(nèi)插和從中十中抽一地間取抽樣。最后，結(jié)合第一和第二緩沖器的輸出。除了上述四個步驟外，在第二緩沖器的緩沖器電平增加一個抽樣時，以致當(dāng)?shù)诙彌_器的緩沖器電平增加一個抽樣，則不能夠?qū)懭氲降诙彌_器時，可以撤消從第二緩沖器的抽樣。而且，在第二緩沖器的緩沖器電平減少一個抽樣，以致當(dāng)?shù)诙彌_器的緩沖器電平增加一個抽樣，則不能夠從第二緩沖器讀出時，可以向第二緩沖器增加抽樣。
附圖簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個方面的裝置實施例方框圖；和圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個方面的方法實施例的流程圖。
詳細說明值得注意的是，本文中的“一個實施例”或“實施例”是指在本發(fā)明至少一個實施例中包括的就此實施例說明的特征、結(jié)構(gòu)或特性。各處出現(xiàn)的“在一個實施例中”的提法不一定是指相同的實施例。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，公開的方法使得兩個數(shù)據(jù)流能夠這樣累加，以致從由于例如通常的時鐘漂移所致的，兩個稍有偏差的不同的抽樣速率產(chǎn)生的退化是可接受的。在一個意義上，本發(fā)明的方法是通過在多個時鐘周期施加極小的量，將不同的時鐘漂移造成的誤差分布在多個時鐘周期，而不是在單一時鐘周期上分布一個大的誤差。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法通過使用改型的多相內(nèi)插濾波器內(nèi)插(即在現(xiàn)有的抽樣之間加多個抽樣)這兩個數(shù)據(jù)流之一。然后，根據(jù)保持下游同步緩沖器(例如，F(xiàn)IFO，先進先出緩沖器)平衡的需要，增加或撤消抽樣。在由非內(nèi)插的數(shù)據(jù)流計時下游緩沖器的輸出時，通過在內(nèi)插的數(shù)據(jù)流中增加抽樣或從中除掉抽樣來到達平衡。其結(jié)果，兩個流因為隨后的累加被同步。然后，內(nèi)插數(shù)據(jù)流被十中抽一地間取(即除去抽樣)到原始抽樣速率，然后饋入同步FIFO。然后，從兩個FIFO讀出數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)累加在一起，并發(fā)送到用于傳輸?shù)墓饴贰?br> 圖1給出進行數(shù)據(jù)流同步的裝置的實施例10方框圖。每周期n個點的抽樣數(shù)據(jù)輸入與抽樣時鐘1一起被輸入到FIFO13，時鐘1用于計時進入到FIFO13的數(shù)據(jù)，并計時從FIFO13出來的數(shù)據(jù)。將FIFO13的輸出饋入到加法器1的一個輸入。加法器1的輸出是結(jié)合的數(shù)據(jù)，它輸出到返回數(shù)據(jù)路徑的一部分的激光發(fā)射機。FIFO13的輸出以每個周期約n個點被抽樣數(shù)據(jù)。
將抽樣數(shù)據(jù)輸入2饋入到多路復(fù)用器5的一個輸入上，也傳送到改型的多相插入器×m濾波器11。這兩個抽樣時鐘和數(shù)據(jù)流是異步的，頻率偏差達到百萬分之10。
將改型的多相內(nèi)插器×m濾波器11的輸出饋入到多路復(fù)用器5的第二輸入。改型的多相內(nèi)插器×m濾波器11的輸出是在每周期約n點上的十中抽一地間取抽樣的數(shù)據(jù)。將多路復(fù)用器5的輸出饋入到FIFO22，用抽樣時鐘2計時輸入這個輸入。用抽樣時鐘1計時輸出FIFO22的輸出進入到加法器1的第二輸入，也用時鐘1計時從FIFO13的輸出出來的時間。用時鐘1計時FIFO13和FIFO22的輸出并將同步這兩個數(shù)據(jù)流，但是如果抽樣時鐘2不如時鐘1那樣精確，F(xiàn)IFO22也可以上溢或下溢。
所述FIFO監(jiān)測和控制電路4運行于監(jiān)視在FIFO22中的抽樣數(shù)目。只要FIFO22中的抽樣數(shù)目在預(yù)定的上下閾值之間，則監(jiān)測電路4處在正常狀態(tài)。如果抽樣數(shù)目下降到下閾值之下，那麼監(jiān)測電路4測定出下溢，并使得多相濾波器11能夠增加抽樣，直到FIFO22的抽樣數(shù)目又在下閾值以上為止。如果在FIFO22中的抽樣的數(shù)目增加到高于上閾值以上，則監(jiān)控電路4測定出上溢，使得多相濾波器11能夠撤消抽樣，直到FIFO22的抽樣數(shù)目又在上閾值以下為止。
在FIFO監(jiān)測控制電路4沒有測定出上或下溢出狀態(tài)時，不需要校正。因此，它設(shè)定輸入多路復(fù)用器5，使得數(shù)據(jù)輸入2能夠直接向FIFO22流動。
回到見圖3，它示出根據(jù)本發(fā)明一個方面的校正處理30的實施例。處理30由測定在緩沖器中的抽樣數(shù)目開始(步驟31)。在步驟32，當(dāng)測定出一個上溢時，則監(jiān)測電路4使得多相濾波器11能夠撤消抽樣。在第一周期，設(shè)定輸入多路復(fù)用器(IMUX)5到輸入2(步驟32)。其余的校正處理保持在輸入多路復(fù)用器5這個狀態(tài)。另外在第一周期，將濾波器多路復(fù)用器(FMUX)6設(shè)定到輸入1(步驟32)，這使得能夠向FIFO22載入來自相位濾波器(PF)7中的值。在第二周期，將濾波器多路復(fù)用器6設(shè)定到輸入2，這使得能夠向FIFO22載入相位2濾波器(PF)8中的值。在每個連續(xù)的周期，選擇濾波器多路復(fù)用器6的下一個較高的輸入，使得來自每個相位濾波器的值被載入到FIFO22(步驟33)。在周期256，將濾波器多路復(fù)用器6設(shè)定到輸入256，并且相位256濾波器9的值被載入到FIFO22(步驟34)。在周期257，將輸入多路復(fù)用器設(shè)定到輸入1，并且濾波器多路復(fù)用器6被設(shè)定到輸入1(步驟35)。也在周期257，F(xiàn)IFO22的允許寫入被中止，以致沒有值能夠?qū)懭氲紽IFO22(步驟35)。在此時，抽樣被撤消，并且校正處理完成，處理返回到步驟31。在周期258，啟動FIFO22的允許寫入，并且能夠載入新的抽樣。監(jiān)測電路4或返回它的正常狀態(tài)，或如果仍存在上溢狀態(tài)，那麼監(jiān)測電路4再次啟動校正處理以撤消另一個抽樣。
在測定出下溢時(步驟32)，則監(jiān)控電路4使得多相濾波器11能夠增加抽樣。在第一周期，將輸入多路復(fù)用器5設(shè)定到輸入2(步驟36)。它將處在這個位置以便進行其余的校正處理。另外在第一周期，濾波器多路復(fù)用器6被設(shè)定到輸入256(步驟36)。在這第一周期，定期的抽樣插輸和從相位256濾波器9來的值都被載入到FIFO22(步驟36)。這要求FIFO22的特定設(shè)備以提供這個能力。在第二周期，將濾波器多路復(fù)用器6設(shè)定到輸入255，使得來自相位255濾波器的值被載入FIFO22(步驟37)。在每個連續(xù)周期，選擇濾波器多路復(fù)用器6的下一個較低輸入(即選擇下一個較低相位濾波器的輸出作為濾波器多路復(fù)用器6的輸入)(步驟37)。在這種方式，所有的相位濾波器以逆順序循環(huán)通過，且每個相位濾波器的值被載入到FIFO22(步驟37)。在周期256，將濾波器多路復(fù)用器6設(shè)定到輸入1，并且將相位1濾波器7的值載入FIFO22(步驟37)。在周期257，輸入多路復(fù)用器5被重新設(shè)置到輸入1(步驟38)。這時完成了校正處理，并且該處理返回到步驟31。監(jiān)測電路4或返回到它的正常狀態(tài)，或如果仍存在上溢狀態(tài)，則監(jiān)控電路4重新啟動校正處理以增加另一個抽樣。
內(nèi)插濾波器11包括m個相位7-9，將它們的輸出饋入到向多路復(fù)用器5提供內(nèi)插濾波器11的輸出的多路復(fù)用器6。一個可能的實施方式是使用256個相位。本質(zhì)上，內(nèi)插濾波器根據(jù)FIFO2的上溢和下溢增加抽樣，然后分十中抽一的抽樣，在多個時鐘周期上附加小量的延遲，以造成在抽樣時鐘1和2之間的相對小的時鐘偏差。內(nèi)插濾波器11的輸出是在每個周期n個點上十中抽一地間取抽樣的數(shù)據(jù)。
內(nèi)插和十中抽一地間取抽取是速率匹配一個數(shù)據(jù)流到另一個的成熟技術(shù)，因此在此不必詳細說明。在一些書籍中，速率改變也意味著新的數(shù)據(jù)流能以更高速率計時(對于內(nèi)插情況)，撤消抽樣，然后十中抽一地抽取內(nèi)插數(shù)據(jù)流，將回到100兆赫的抽樣速率。
本文說明的技術(shù)不增加時鐘速率，因為FPGA的最大時鐘速率約為120兆赫。在這個應(yīng)用中，以100兆赫抽樣速率開始，內(nèi)插256次產(chǎn)生難以到達的25.6千兆赫的抽樣時鐘速率。多相濾波器結(jié)構(gòu)使得我們允許具有并行的原始100兆赫數(shù)據(jù)的256個新相位。
但是，這提出了一個新問題，因為256個多相濾波器要求多個FPGA裝置(約100個)。為了不損失性能保存設(shè)計的尺寸，本發(fā)明的實施例使用FIR內(nèi)插濾波器，它的系數(shù)被存儲在FPGA裝置的一部分的隨機存儲器(RAM)中。為了內(nèi)插到256次，本發(fā)明實施例在存儲器中存儲256組系數(shù)。對于8抽頭的FIR內(nèi)插濾波器，每個組具有8個系數(shù)。在中等大小的FPGA上，這要求占用可用的RAM的30％容量。
對這個實施例，改變了改型的多相濾波器11。代替256相濾波器和256-1的多路復(fù)用器，相位濾波器11包括能夠從RAM載入系數(shù)的一個相位濾波器。而不是改變?yōu)V波器多路復(fù)用器6的輸入，從一個內(nèi)插相位切換到下一個，而是，此實施例是將一組新系數(shù)轉(zhuǎn)換到所述相濾波器。
為了在不使用25.6千兆赫時鐘的情況保持系統(tǒng)在實時速率運行，必須引入255個相位時延，隨后撤消抽樣，然后并十中抽一地抽取。這個技術(shù)本質(zhì)上是引入在多個時鐘周期上散布的256個極小的相位誤差，而不是在一個時鐘周期上集中一個大的相位誤差。依此方式，引入的相位誤差很小，以致可忽略對性能的影響。例如，如果用100兆赫A/D轉(zhuǎn)換器抽樣的RF信號集中在10兆赫上，則每周期有10個抽樣。從每周期2560個抽樣撤消一個抽樣等于0.14(360/2560)度誤差，是一個無關(guān)緊要的相位躍變值。而且，這個誤差在與時鐘偏差相關(guān)的時間周期上散布。這樣一來，節(jié)點的通信性能不受影響。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一方面的方法實施例20。為了結(jié)合兩個異步數(shù)據(jù)流，其中由于正常時鐘漂移，時鐘頻率相對偏差百萬分之10，必須同步這兩個數(shù)據(jù)流。
為此，在步驟21，用與第一數(shù)據(jù)流相關(guān)的第一時鐘計時第一數(shù)據(jù)流輸入和輸出第一緩沖器。在步驟第22，用與第二數(shù)據(jù)流相關(guān)的第二時鐘計時第二數(shù)據(jù)流進第二緩沖器。然后使用第一時鐘計時第二數(shù)據(jù)流從第二緩沖器出來。這同步了這兩個數(shù)據(jù)流。如果存在頻率很小的或沒有偏差，這是充分的。但是，由于偏差，還需要進行某些調(diào)節(jié)。
在步驟23，根據(jù)第二緩沖器的上溢或下溢，在計時第二數(shù)據(jù)流進入第二緩沖器前，內(nèi)插和然后十中抽一地抽取第二數(shù)據(jù)流的抽樣，其是來自內(nèi)插和十中抽一地抽取處理的下游。
在步驟24，在第二緩沖器的緩沖器電平增加一個抽樣時，從第二緩沖器撤消抽樣。例如，當(dāng)?shù)诙彌_器的緩沖器電平增加一個抽樣時，則不能夠?qū)懭氲降诙彌_器。
在步驟25，在第二緩沖器電平減少一個抽樣時，從第二緩沖器撤消抽樣。例如，當(dāng)?shù)诙彌_器的緩沖器電平增加一個抽樣時，則不能夠從第二緩沖器讀出。
最后，在步驟26，將第一和第二緩沖器的輸出結(jié)合以提供返回數(shù)據(jù)路徑的輸入。
因此，本發(fā)明提供一種地理位置有差異的數(shù)據(jù)流的數(shù)字和方法。這個方法與HFC體系結(jié)構(gòu)特性一致。DSP算法的獨特應(yīng)用和性能影響的模型化和分析表示出徹底解決了在HFC裝置中分布時鐘問題。而且，所述方法適用于，希望應(yīng)用到從異步時鐘引出的數(shù)據(jù)流的任何DSP功能。
雖然特別地說明和描述了各種實施例，但是，通過上述教導(dǎo)，應(yīng)該能理解本發(fā)明的各種修改和變化將包括在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，而不會脫離本發(fā)明的精神。例如，雖然幾個實施例說明使用特定的數(shù)據(jù)格式和協(xié)議，但是可用滿足任何格式和協(xié)議。而且，雖然一些實施例說明了特定的計算機、客戶和服務(wù)器等，但是本發(fā)明可以使用其他形式的上述設(shè)備。另外，這些例子不應(yīng)解釋為限定本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)的修改后變化，而只是說明了可能的變化一些形式。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)合兩個數(shù)據(jù)流的方法，其中包括在這兩個數(shù)據(jù)流之一的現(xiàn)有抽樣之間內(nèi)插一個或多個抽樣；調(diào)節(jié)這兩個數(shù)據(jù)流所述之一的抽樣數(shù)目，以保持在下游同步緩沖器中的平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述調(diào)節(jié)包括在內(nèi)插的抽樣中加入或減去抽樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中進一步包括在所述一個數(shù)據(jù)流調(diào)節(jié)后，將所述兩個數(shù)據(jù)流的一個和另一個結(jié)合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括檢測在同步緩沖器中的抽樣數(shù)目；在檢測的抽樣數(shù)目在預(yù)定的較低閾值以下時，向所述同步緩沖器輸入定期抽樣和最后相位時延的抽樣，然后向所述同步緩沖器以相反順序輸入預(yù)定數(shù)目的相位時延的抽樣；和在檢測的在同步緩沖器中的抽樣數(shù)目在預(yù)定的較高閾值以上時，向同步緩沖器依序輸入預(yù)定數(shù)目的相位時延的抽樣，然后中止一個周期的相同步緩沖器的寫入。
5.一種用于結(jié)合兩個數(shù)據(jù)流的裝置，包括第一緩沖器，它接收這兩個數(shù)據(jù)流中的第一數(shù)據(jù)流，并具有通過與第一數(shù)據(jù)流相關(guān)的第一抽樣時鐘計時開始的輸入，以及具有由第一抽樣時鐘計時結(jié)束的輸出；內(nèi)插濾波器，它接收第二數(shù)據(jù)流，并輸出第二數(shù)據(jù)流的十中抽一的過抽樣版本；多路復(fù)用器，具有耦合到內(nèi)插濾波器的輸出的第一輸入，具有接收第二數(shù)據(jù)流并輸出修改的數(shù)據(jù)流的第二輸入；第二緩沖器，它接收所述修改的數(shù)據(jù)流，具有由與第二數(shù)據(jù)流相關(guān)的第二抽樣計時開始的輸入，具有由第一抽樣時鐘計時結(jié)束的輸出，并具有電平監(jiān)控器輸出；緩沖器控制器，具有耦合到第二緩沖器的電平監(jiān)控器輸出的輸入，具有控制多路復(fù)用器輸出的第一輸出，具有控制內(nèi)插多相濾波器的輸出的第二輸出，和具有控制第二緩沖器的輸出的第三輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中緩沖器控制器監(jiān)控第二緩沖器的抽樣數(shù)目，并在檢測出的抽樣數(shù)目低于預(yù)定的下閾值，使得能夠從內(nèi)插濾波器向第二緩沖器輸入定期抽樣和最后相位時延抽樣，并且使得能夠在相反順序向第二緩沖器輸入預(yù)定數(shù)目的相位時延抽樣；以及在檢測的在第二緩沖器中的抽樣數(shù)目高于預(yù)定的閾值時，使得能夠向第二緩沖器依序輸入預(yù)定數(shù)目的相位時延抽樣，然后中止一個周期的向第二緩沖器的寫入。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，進一步包括加法器，它具有兩個耦合到第一和第二緩沖器的輸出的輸入，并提供結(jié)合的數(shù)據(jù)輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中在緩沖器電平增加一個抽樣時，所述緩沖器控制器中止向第二緩沖器的寫入。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中在緩沖器電平減少一個抽樣時，所述緩沖器控制器中止第二緩沖器的讀出。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中在緩沖器電平增加一個抽樣時，所述緩沖器控制器使得內(nèi)插濾波器十中抽一地抽樣。
11.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中在緩沖器電平減少一個抽樣時，所述緩沖器控制器使得內(nèi)插濾波器增加抽樣。
12.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中內(nèi)插濾波器包括多個相位(m)，通過360度/m連續(xù)遞增，每個輸出第二數(shù)據(jù)流的延遲版本，以及包括多路復(fù)用器，它耦合到多個相位的輸出，并輸出第二數(shù)據(jù)流的十中抽一的過抽樣版本。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中所述緩沖器控制器控制內(nèi)插濾波器的多路復(fù)用器的輸出，以在緩沖器電平增加一個抽樣時十中抽一的抽樣，并在緩沖器電平減少一個抽樣時增加抽樣。
14.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，進一步包括存儲器和開關(guān)，其中所述內(nèi)插濾波器包括具有多個系數(shù)的單個有限脈沖響應(yīng)濾波器，所述存儲器存儲多(m)組系數(shù)，每m個相一組，并且所述開關(guān)，按照每相的需要，用有限沖擊響應(yīng)濾波器更換使用的多組系數(shù)。
15.一種結(jié)合兩個在頻率上具有時鐘偏差的異步數(shù)據(jù)流的方法包括用與第一數(shù)據(jù)流相關(guān)的第一時鐘計時第一數(shù)據(jù)流進出第一緩沖器的時間；用與第二數(shù)據(jù)流相關(guān)的第二時鐘計時第二數(shù)據(jù)流進第二緩沖器的時間，和用第一時鐘計時第二數(shù)據(jù)流出第二緩沖器的時間；根據(jù)第二緩沖器的上溢或下溢，在計時第二數(shù)據(jù)流進入第二緩沖器前，內(nèi)插和進行第二數(shù)據(jù)流的十中抽一抽樣；和結(jié)合第一和第二緩沖器的輸出。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，進一步包括在第二緩沖器的緩沖器電平增加一個抽樣時，從第二緩沖器撤消抽樣。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，進一步包括在第二緩沖器的緩沖器電平減少一個抽樣時，向第二緩沖器增加抽樣。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，進一步包括在第二緩沖器的緩沖器電平增加一個抽樣時，中止向第二緩沖器寫入。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，進一步包括在第二緩沖器的緩沖器電平增加一個抽樣時，中止第二緩沖器的讀出。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中內(nèi)插和十中抽一步驟進一步包括，通過多個并行的相位時延來延遲第二數(shù)據(jù)流，并向單個流多路復(fù)用多個延遲。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，進一步包括在存儲器中給多個相位時延的每個存儲一組系數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，進一步包括用單個有限沖擊響應(yīng)濾波器進行多個相位時延，當(dāng)必需提供內(nèi)插濾波器的每個相位時，在存儲器中存儲的各組系數(shù)之間進行切換。
23.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中內(nèi)插和十中抽一的步驟包括檢測在第二緩沖器中的抽樣數(shù)目；在第二緩沖器中檢測的抽樣數(shù)目低于預(yù)定的下閾值時，向第二緩沖器輸入定期抽樣和最后相位時延抽樣，然后反順序向第二緩沖器輸入預(yù)定數(shù)目的相位時延抽樣；和在檢測的在第二緩沖器中的抽樣數(shù)目高于預(yù)定上閾值時，向第二緩沖器依序輸入預(yù)定數(shù)目的相位時延抽樣，然后中止一個周期的向第二緩沖器的寫入。
全文摘要
一種數(shù)字化由于時鐘漂移具有不同時鐘頻率偏差的多重數(shù)據(jù)流的方法和裝置，由于時鐘漂移的誤差以極小的量被分散到多個時鐘周期。為了結(jié)合兩個數(shù)據(jù)流，所述方法在兩個數(shù)據(jù)流中的一個的現(xiàn)有抽樣之間內(nèi)插一個或多個抽樣，然后調(diào)節(jié)這兩個數(shù)據(jù)流中的一個的現(xiàn)有抽樣數(shù)目，保持下游同步緩沖器的平衡，這發(fā)生在結(jié)合兩個數(shù)據(jù)流前?？梢酝ㄟ^在內(nèi)插抽樣中增加抽樣或從其十中抽一取抽樣進行調(diào)節(jié)。為了結(jié)合兩個具有時鐘頻率偏差的異步數(shù)據(jù)流，第一，用與第一數(shù)據(jù)流相關(guān)的第一時鐘計時第一數(shù)據(jù)流進出第一緩沖器。第二，用與第二數(shù)據(jù)流相關(guān)的第二時鐘計時第二數(shù)據(jù)流進第二緩沖器，并用第一數(shù)據(jù)流計時第二數(shù)據(jù)流從第二緩沖器輸出。第三，根據(jù)第二緩沖器的上溢或下溢，在計時第二數(shù)據(jù)流進入第二緩沖器的時間前，向第二數(shù)據(jù)流的抽樣內(nèi)插抽樣和從其十中抽一地抽樣。最后，結(jié)合第一和第二緩沖器的輸出。
文檔編號H04N7/173GK1636401SQ01810607
公開日2005年7月6日 申請日期2001年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月2日
發(fā)明者羅伯特·蘭迪斯·霍瓦爾德, 肖恩·加拉格爾, 西奧多·布思 申請人:通用儀表公司