突发模式时钟数据恢复的研究与实现

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1、武汉理工大学硕士学位论文突发模式时钟数据恢复的研究与实现姓名：谢伟申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：黄秋元20090501武汉理工大学硕士学位论文摘要光纤接入市场的升温，给下一代光线接入技术带来快速发展的机遇。无源光网络(PON)为光纤到户(fiber-to．the．home，硎)提供了一种低成本的接入技术。随着产品技术的发展、成本的持续下降，PON在全球范围内得到了广泛的应用。下一代PON的传输速率以10Gbit／s为目标，而大规模的部署10GPON网络的成本太高。目前1．25Gbit

2、／s的速率很难满足越来越多元化的网络业务对带宽的需要，因此需要选择一个中间速率作为下一代PON的过渡技术。本文在分析了当前时钟数据恢复技术发展的基础上，以突发模式时钟数据恢复为对象，设计了突发模式时钟数据恢复电路方案。该方案通过提取高速串行数据中的相位信息，调整本地与串行数据同频的时钟相位到最佳采样点。可以在较少的前导码开销中完成时钟数据恢复工作。在本文的第二部分，设计了过采样实现突发模式数据恢复的电路，便于FPGA实现和ASIC定制。1．本文研究了适合突发模式的时钟数据恢复电路，这种电路通过边沿检测

3、电路提取高速串行数据中的相位信息，触发相位拾取电路动态地调整采样时钟的输出，将采样时钟的输出控制在数据最佳采样点附近。在详细分析电路工作过程的同时对电路进行了理论分析。2．利用Pspice对设计进行原理性验证。通过单元仿真优化并确定电路各个关键参数。联合Simulink对设计进行系统仿真。仿真结果表明，基于相位拾取的突发模式时钟数据恢复电路可以完成时钟数据恢复的基本功能。3．针对突发模式数据结构和传输的特点，设计了一种可以在FPGA上定制的基于空间过采样的突发模式时钟数据恢复电路。该方案采用一种新的最

4、佳时刻选取算法，降低了过采样方法实现的复杂程度。同时建立了PON系统的数据传输接收系统对设计进行仿真验证。功能验证表明该系统可以正确地提取突发数据包中的有效数据，完成突发模式时钟数据恢复功能。同时，时序仿真也满足设计要求。此外，数据传输接收系统和时钟数据恢复系统都是可综合的，便于FPGA实现，同时对突发模式数据接收处理也有一定的参考作用。关键词：突发时钟数据恢复，相位信息，最佳采样时刻，误码，功能验证武汉理工大学硕士学位论文AbstractFiber-opticaccessmarketisheatin

5、gup，t0lightanextgenerationofaccesstechnologyopportunitiesbroughtaboutbytherapiddevelopment．Passiveopticalnetwork(PON)providesaloweastaccesstechnologyforfibertothehome．PONworkstosolvethepivotofhigh-speedbackbonenetworkandlocalareanetwork,or”lastmile”prob

6、lem．Withthedevelopmentoftechnology,costscontinuedtodecline，PONhasbeenwidelyusedallovertheworld．Next—generationPONtransmitsattherateof10Gbit／s，andthelarge—scaledeploymentof10GPONnetworkistoocostly．Therateof1．25Gbit／sishardtosatisfytheInternetserviceswhic

7、haremoreandmoreplentiful，SOthereisaneedtoselectamiddlerateofthetransitionasanext-generationPONtechnology．Thispaperanalyzesthedevelopmentofclockanddatarecovery,anddesignsaschemeofclockanddatarecoveryatburstmode．Thisschemeneedstoobtainthephaseofthedata,th

8、enadjustthelocalclocktothebestsamplepoint．Itjustonlyneedsafewpreamblebitstocomplicatethefunctionofclockanddatarecovery．Atthesecondpartofpaper,designaCDRthoughtoversarnpling．1．Thispaperdiscussesthecircuitwhichsuitforclockanddatare