專利名稱：用于均衡和串擾減輕的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，具體地，涉及用于均衡和串擾減輕的方法和裝置。
背景技術：
現(xiàn)代通信系統(tǒng)實現(xiàn)了位于遠端位置的收發(fā)機之間的數(shù)據(jù)通信。為增大數(shù)據(jù)通信率，通信系統(tǒng)敷設電纜排列通常包括幾個鄰近的導線，以在遠程位置之間傳送信號。這些系統(tǒng)可稱為多信道通信系統(tǒng)。此外，通常將通信裝置構造在含有多個導線、走線(trace)或電子裝置的電路板上。在所有這些情況下，可能出現(xiàn)在多信道通信系統(tǒng)的信道之間的耦合，從而對其它信道產生干擾。通常將這種類型的干擾稱為串擾。
一般而言，串擾可以是近端串擾(NEXT)和遠端串擾(FEXT)，這取決于引入串擾的來源以及串擾的接收者或受擾者。圖1示出了具有FEXT耦合的收發(fā)機系統(tǒng)的例子。如圖所示，第一組收發(fā)機104A-104D是站A 102的一部分，位于第一位置。站A 102在信道108A-108D上與第二組收發(fā)機112A-112D通信，所述第二組收發(fā)機為站B 110的一部分，并位于第二位置。FEXT型串擾如在圖1中通過耦合線116AB、116AC和116AD所示，其中信道108A作為受擾信道。在鄰近信道的每一個上的信號，即，在干擾信道上的干擾信號通常耦合到所述受擾信道108A，從而干擾在該受擾信道上傳輸?shù)乃谕男盘柕慕邮?。例如，在信?08A上的信號將與在信道108B-108D上傳輸?shù)男盘栂囫詈稀?br> 相似地，在受擾信道108A上傳輸?shù)男盘柨神詈系狡渌诺?08B-108D上。這些耦合信號在圖1中作為耦合信號120BA、120CA以及120DA示出。因此，由于在信道之間發(fā)生的耦合，使得對于在信道108A-108D上傳輸?shù)男盘柕奶幚砗徒獯a變得更加困難。
雖然已經(jīng)進行了克服所述耦合的影響的嘗試，但是，這些嘗試都不足以減少串擾的存在或影響。頒發(fā)給Agazzi的美國專利6,236,645中詳細描述了一種這樣的嘗試。Agazzi參考資料披露了與多接收機系統(tǒng)中的各接收器相關聯(lián)的消除系統(tǒng)。在Agazzi參考資料中公開的消除系統(tǒng)的特征在于通過對于在另一個信道上傳送的諸如符號值的信號的假設，采用試驗性的判決以減小在信號上的耦合的影響?？蓪⑺鲈囼炐缘呐袥Q描述為對在所述信道上傳送的符號值的猜測。
然而，所述Agazzi參考資料沒有消除足夠的耦合以克服現(xiàn)有技術的所有缺陷，即使采用Agazzi參考資料所披露的方案，耦合仍然會干擾接收的信號的隔離度。所述Agazzi參考資料的方案的一個具體缺陷在于，由于其基于對包含了不可接受的數(shù)量的噪聲或耦合的信號的分析來進行試驗性判決，所述Agazzi參考資料中的系統(tǒng)仍須忍受由信號的串擾惡化所導致的判決裝置錯誤。可能出現(xiàn)不正確的判決，從而增加誤碼率。進一步，由于必須展開信道響應與耦合響應的卷積，根據(jù)所述Agazzi參考資料所使用的濾波器過于復雜。這不利地限制了處理速度。
此外，現(xiàn)有技術方案通常不能解決耦合信號消除的許多方面。這些方面包括在不同于所述干擾信號的頻率上發(fā)生的耦合以及耦合到所述受擾信號且以不同于所述干擾信號的速率在所述受擾信道上傳播的信號。
在此公開的方法和裝置克服了現(xiàn)有技術的缺陷，并且與先前相比，其能夠更準確地進行信號解碼和處理。此外，相比現(xiàn)有技術，可以以更高的數(shù)據(jù)率、更低的錯誤率進行傳輸。

發(fā)明內容
為克服現(xiàn)有技術的缺陷，在此公開了一種多信道通信系統(tǒng)，其具有被配置為在兩個或更多信道上通信的第一站和第二站。在一個實施例中，此系統(tǒng)包括具有兩個或更多發(fā)射機的第一站，所述發(fā)射機被配置為在從所述第一站到所述第二站的兩個或更多信道上發(fā)送兩個或更多發(fā)送的信號。同樣作為此實施例的一部分，第二站具有兩個或更多接收機，所述接收機被配置為處理接收的信號，其中，各接收的信號包括所述發(fā)送的信號和一個或多個耦合信號。在此實施例中，所述接收機中的至少一個包括判決裝置，所述判決裝置被配置為基于至少所述接收的信號和修改的判決輸出來產生判決輸出。提供了反饋系統(tǒng)，并將其配置為產生所述修改的判決輸出，并將所述修改的判決輸出、所述接收的信號以及一個或多個輸入FEXT消除信號相結合。加法器為所述接收機的一部分，其被配置為加上來自所述判決輸出的所述修改的判決輸出，以生成中間信號，以及提供了一個或多個ELFEXT濾波器，并將其配置為處理所述中間信號以生成一個或多個輸出FEXT消除信號。
可預期，進一步將所述通信系統(tǒng)配置為從所述第二站向所述第一站傳送數(shù)據(jù)。此外，所述一個或多個輸入消除信號包括被配置為從所述接收的信號去除FEXT耦合的一個或多個消除信號，并且所述加法器進一步被配置為將所述修改的判決輸出加到從所述判決輸出到來的一個或多個輸入消除信號，以產生所述中間信號。在一個實施例中，所述ELFEXT濾波器被配置以處理FEXT耦合的ELFEXT部分。在一個實施例中，在所述第二站的各接收機產生為在所述第二站的其它接收機的每一個定制的唯一的消除信號?？深A期，所述反饋系統(tǒng)可包括判決反饋濾波器，并且所述判決裝置可包括限幅器。在一個實施例中，所述多信道通信系統(tǒng)包括四信道通信系統(tǒng)，其被配置為依照以太網(wǎng)通信標準進行工作，并且各發(fā)射機包括一個或多個FEXT預編碼濾波器，所述濾波器被配置為產生并向其它發(fā)射機提供一個或多個預編碼消除信號。
在此還公開了一種被配置為減少噪聲的多信道通信系統(tǒng)。在一個實施例中，此系統(tǒng)包括一個或多個發(fā)射機，其被配置為發(fā)送第一信道上的第一信號和第二信道上的第二信號。同樣作為此系統(tǒng)的一部分，第一接收機被配置為接收第一信道上的第三信號，而第二接收機被配置為接收第二信道上的第四信號，其中，所述第三信號包括所述第一信號和第一干擾分量，而所述第四信號包括所述第二信號和第二干擾分量。
在此實施例中，所述第一接收機包括如下部分。第一反饋濾波器環(huán)，其被配置為接收所述第三信號并減少在所述第三信號上的干擾，從而使得所述第一反饋濾波器環(huán)的輸出包括第一反饋濾波器環(huán)輸出，以及第一判決裝置，其具有第一判決裝置輸出，并被配置為所述第一反饋濾波器環(huán)的一部分。提供了第一裝置，并將其配置為接收來自所述第二接收機的第二消除信號，并將所述第二消除信號與所述第一反饋濾波器環(huán)輸出相結合。第一濾波器被配置為接收至少所述判決裝置輸出，并產生第一消除信號。
第二接收機包括第二反饋濾波器環(huán)，其被配置為接收所述第四信號，減少在所述第四信號上的干擾，從而使得所述第二反饋濾波器環(huán)的輸出包括第二反饋濾波器環(huán)輸出。提供了第二判決裝置以產生第二反饋濾波器環(huán)輸出，其被配置為所述第二反饋濾波器環(huán)的一部分。第二裝置被配置為接收來自所述第一接收機的所述第一消除信號，并將所述第一消除信號與所述第一反饋濾波器環(huán)輸出相結合。第二濾波器被配置為接收至少所述第二判決裝置輸出，并產生所述第二消除信號。
在一個實施例中，所述第一裝置和所述第二裝置可包括求和點。在一個實施例中，所述第一反饋濾波器環(huán)和所述第二反饋濾波器環(huán)都包括判決反饋濾波器，其被配置為減少符號間干擾。在一個實施例中，所述多信道通信系統(tǒng)具有四個信道，并且所述干擾包括FEXT耦合。所述第一濾波器和所述第二濾波器可包括數(shù)字濾波器，其具有被選擇以產生消除FEXT耦合的消除信號的系數(shù)值。在一個實施例中，所述一個或多個發(fā)射機進一步包括預編碼FEXT濾波器，從而使得各預編碼FEXT濾波器被配置為在傳輸信號之前產生可以與所述信號結合的消除信號，以預消除FEXT耦合。此外，所述一個或多個發(fā)射機中的至少一個可被配置為產生輸出預編碼消除信號，并接收來自另一個發(fā)射機的輸入預編碼消除信號。
在另一個實施例中，提供了一種接收機，其用于多信道通信系統(tǒng)以消除在發(fā)送的信號上的耦合并減少符號間干擾，其中，發(fā)送的信號的失真版本和FEXT耦合包括結合的信號。所述接收機包括第一裝置，其被配置為接收并將反饋信號與所述結合的信號相結合，以產生判決裝置輸入信號，以及判決裝置，其被配置為處理所述判決裝置輸入信號，以產生離散輸出。還提供了判決反饋均衡器，并將其配置為接收和處理所述離散輸出，以產生均衡器輸出。提供了第二裝置，以將輸入消除信號與所述均衡器輸出相結合，產生所述反饋信號。并且此實施例的一部分為一個或多個ELFEXT濾波器，各ELFEXT濾波器被配置為產生與所述離散輸出相關的輸出消除信號，其中，所述輸出消除信號被定制以消除在所述多信道通信系統(tǒng)中的另一個信道上的FEXT耦合。
在一個變型中，所述系統(tǒng)進一步包括第三裝置，其被配置為結合所述離散輸出和一個或多個延遲的消除信號，以產生到所述判決反饋均衡器的輸入。所述判決裝置可包括限幅器，其具有十個輸出電平。在一種結構中，各多信道通信系統(tǒng)包括站，每個站包括四個接收機。
在至少一個實施例中，提供了用于多接收機系統(tǒng)中的接收機，其被配置為經(jīng)由兩個或更多信道接收兩個或更多信號。在一種結構中，各接收機包括輸入，其被配置為接受接收的信號，以及判決裝置，其被配置為將判決裝置輸入信號量化為兩個或更多判決值中的一個，從而使得所述判決裝置輸入信號基于所述接收的信號。第一濾波器也是所述接收機的一部分，并被配置為處理所述判決值，以產生第一濾波的信號。一個或多個第二濾波器被配置為處理所述判決值和所述第一濾波的信號，以產生被定制為消除在一個或多個其它信道上的耦合的輸出消除信號。一個或多個額外的裝置也是此實施例的一部分，并被配置為接收來自所述多接收機系統(tǒng)中的其它接收機的一個或多個輸入消除信號，并處理所述一個或多個輸入消除信號、所述第一濾波的信號以及所述接收的信號，以消除所述接收的信號中的有害耦合。
在一個實施例中，所述第一濾波器包括數(shù)字濾波器，其被配置為產生用于減少符號間干擾的反饋信號。在一個實施例中，所述判決裝置基于與預定閾值的比較，將所述判決裝置輸入信號量化為十個值中的任何一個。還可以預期，所述一個或多個第二濾波器包括數(shù)字濾波器，其具有兩個或更多系數(shù)，并且所述一個或多個第二濾波器和所述第一濾波器被配置為消除耦合以及減少符號間干擾。所述接收機可進一步包括第三濾波器，其包括前饋濾波器，所述前饋濾波器被配置為處理所述接收的信號，以減少符號間干擾。
還公開了一種用于在具有兩個或更多接收機和兩個或更多信道的多信道通信系統(tǒng)中減少干擾的方法。在一個實施例中，所述方法包括利用第一接收機接收第一信道上的第一信號和利用第二接收機接收第二信道上的第二信號，并且然后將反饋信號與所述第一接收的信號相結合，以產生第一結合的信號。接下來，處理所述第一結合的信號，以減少在所述第一結合的信號中的符號間干擾，從而產生處理的信號，其中，由所述第一信號通過所述第一信道而產生所述干擾。接下來，所述方法將所述處理的信號與從至少所述第二接收機接收的至少第一消除信號相結合，以產生反饋信號。隨后，所述方法將所述反饋信號與所述第一結合的信號相結合，以產生第二結合的信號，然后處理所述第二結合的信號，以產生至少第二消除信號。
在一個實施例中，所述將反饋信號與所述第一接收的信號相結合的步驟消除在所述第一接收的信號中的FEXT耦合。在一個實施例中，處理所述第一結合的信號的步驟包括對所述信號進行判決反饋均衡，以產生減少符號間干擾的信號。處理所述第二結合的信號以產生至少第二消除信號可包括對所述第二結合的信號進行濾波，以隔離ELFEXT耦合。在一個實施例中，所述第二接收機被配置為相似于所述第一接收機，且所述第二接收機產生所述第一消除信號，并接收來自所述第一接收機的所述第二消除信號。另外，所述方法可進一步包括延遲所述第一消除信號以實現(xiàn)適當?shù)亩〞r(timing)。
還公開了一種用于多信道通信系統(tǒng)中的FEXT消除的接收機結構，其包括反饋環(huán)，該反饋環(huán)包括第一裝置，該裝置被配置為將接收的信號與反饋信號以及一個或多個輸入消除信號相結合，以產生結合的信號。此實施例的一部分還包括判決裝置，其被配置為處理所述結合的信號以產生判決輸出，以及第一濾波器。所述第一濾波器被配置為基于所述判決輸出以及所述一個或多個輸入消除信號或所述一個或多個輸入消除信號的延遲版本(delayed version)產生反饋信號，其中，從所述多信道通信系統(tǒng)中的一個或多個其它接收機得到所述一個或多個輸入消除信號。一個或多個第二濾波器也是此實施例的一部分，其被配置為接收至少所述判決輸出，并產生隨后被發(fā)送到所述多信道通信系統(tǒng)中的其它接收機的一個或多個輸出消除信號。
在一個實施例中，所述第一裝置包括減法器或求和點，所述第一類型濾波器被配置為解決所述信道的影響，而所述一個或多個第二類型濾波器被配置為解決耦合。在一個實施例中，利用所述第一濾波器和輸入消除信號進行FEXT消除。在一個實施例中，所述接收機進一步包括前饋濾波器，其被配置為在所述接收的信號到達所述反饋環(huán)之前處理所述接收的信號。在一種結構中，所述接收機與四信道通信系統(tǒng)中的各信道相關聯(lián)，并且各接收機接收來自所述其它接收機的每一個的輸入消除信號。
在此還公開了一種用于消除多信道通信系統(tǒng)中的耦合的方法，所述通信系統(tǒng)具有兩個或更多接收機，所述方法包括接收信道上的信號，并接收來自所述多信道通信系統(tǒng)中的其它接收機的至少一個的至少一個消除信號的步驟。然后，所述方法處理所述信號以解決通過所述信道的信號的影響，從而產生處理的信號，并將所述處理的信號和來自所述其它接收機的所述一個或多個消除信號相結合，以產生反饋信號。之后，將所述反饋信號與所述接收的信號相結合，以消除在所述接收的信號中的耦合，并且然后，產生一個或多個輸出消除信號。然后，所述方法向所述多信道通信系統(tǒng)中的所述其它接收機的至少一個提供至少一個輸出消除信號。
此方法還可包括通過利用被配置為隔離所述ELFEXT耦合的濾波器產生一個或多個消除信號來產生一個或多個輸出消除信號。在一個實施例中，所述方法進一步包括在將所述反饋信號與所述接收的信號相結合之前，將所述反饋信號與來自所述其它接收機的所述一個或多個消除信號相結合，以減少所述接收的信號中的噪聲。所述處理可進一步包括在處理之前將所述接收的信號和所述一個或多個消除信號的結合量化為一個或多個離散電平中的一個。
在此還公開了一種方法和裝置，其在所述發(fā)射機處進行處理，從而對在信號通過所述信道時耦合在所述發(fā)送的信號上的有害耦合進行預消除或預編碼。在一個實施例中，傳送系統(tǒng)被配置作為第一站的一部分，從而所述第一站具有兩個或更多發(fā)射機，所述發(fā)射機的每一個與信道相關聯(lián)。所述發(fā)射機被配置作為多信道通信系統(tǒng)的一部分，所述通信系統(tǒng)被配置為在利用所述發(fā)射機從所述第一站傳輸?shù)降诙局靶薷臄?shù)據(jù)信號，以減少在所述數(shù)據(jù)信號上的耦合的影響。在一個實施例中，在所述傳送系統(tǒng)中的所述發(fā)射機的至少一個包括輸入，其被配置為接收數(shù)據(jù)信號，所述數(shù)據(jù)信號在被所述發(fā)射機處理之后，在第一信道上傳送。一個或多個濾波器也是此系統(tǒng)的一部分，其被配置為產生一個或多個輸出消除信號，所述一個或多個輸出消除信號被提供到所述傳送系統(tǒng)中的一個或多個其它發(fā)射機，以在傳輸所述數(shù)據(jù)信號之前消除從所述第一信道到一個或多個其它信道的FEXT耦合。提供了一種裝置作為此實施例的一部分，其被配置為將來自所述傳送系統(tǒng)中的所述一個或多個其它發(fā)射機的一個或多個輸入消除信號與所述信號相結合，從而將從所述多信道通信系統(tǒng)中的所述一個或多個其它發(fā)射機得到的所述一個或多個輸入消除信號配置為在傳輸所述數(shù)據(jù)信號之前消除從一個或多個其它信道耦合到所述第一信道的FEXT耦合。
在一個實施例中，所述裝置包括減法器，其被配置為從所述數(shù)據(jù)信號中減去所述一個或多個輸入消除信號。在一個實施例中，所述一個或多個濾波器包括數(shù)字預編碼FEXT濾波器。例如，在一個實施例中，所述數(shù)字預編碼FEXT濾波器與所述傳送系統(tǒng)中的所述其它發(fā)射機的每一個相關聯(lián)，并且各數(shù)字預編碼FEXT濾波器被配置為產生輸入消除信號。還可以預期，除了被配置為產生一個或多個輸出消除信號的所述一個或多個濾波器之外，所述發(fā)射機進一步包括傳送預編碼濾波器。
還公開了一種耦合預編碼濾波器系統(tǒng)，其被配置為修改多發(fā)射機多信道傳送系統(tǒng)中的兩個或更多信號，以在傳輸之前消除在所述兩個或更多信號通過所述兩個或更多信道時可能發(fā)生的FEXT耦合。在一個實施例中，此系統(tǒng)包括第一輸入，其被配置為接收第一信號，以及第二輸入，其被配置為接收第二信號。還提供了第一濾波器，其被配置為處理所述第一信號，以產生第一消除信號，從而使得所述第一消除信號消除在傳輸時將從所述第一信號耦合到所述第二信號的耦合的至少一部分。還提供了第二濾波器，其被配置為處理所述第二信號，以產生第二消除信號，從而使得所述第二消除信號消除在傳輸時從所述第二信號耦合到所述第一信號的耦合的至少一部分。作為此系統(tǒng)的一部分，第一裝置被配置為在傳輸所述第一信號之前將所述第二消除信號與所述第一信號相結合，而第二裝置被配置為在傳輸所述第二信號之前將所述第一消除信號與所述第二信號相結合。
在此實施例的一個變型中，所述第一濾波器和所述第二濾波器被配置為非因果濾波器。在一個實施例中，所述第一濾波器位于第一發(fā)射機之中，所述第二濾波器位于第二發(fā)射機之中，并且所述第一發(fā)射機和所述第二發(fā)射機中的每一個進一步包括傳送預編碼濾波器?？深A期，所述耦合預編碼濾波器系統(tǒng)可被配置為在四信道環(huán)境下工作，從而進一步包括第三濾波器和第四濾波器。
在此，還公開了一種方法，其用于具有兩個或更多發(fā)射機的多信道通信系統(tǒng)，以對從在第一信道上傳送的第一信號到在第二信道上傳送的第二信號的耦合進行FEXT消除。這樣的方法可以包括在第一發(fā)射機接收第一信號，然后對所述第一信號進行第一處理以產生第一處理的信號。所述方法還將所述第一處理的信號傳送給一個或多個第一發(fā)射機消除濾波器，并利用所述一個或多個第一發(fā)射機消除濾波器對所述第一處理的信號進行第二處理，以產生消除信號。之后，將所述消除信號傳送給第二發(fā)射機，并在傳輸之前，將所述消除信號與利用第二發(fā)射機處理的第二信號相結合，以減少在傳輸時所述第一信號對所述第二信號的耦合的影響。
在此結構中，所述預編碼FEXT濾波器被配置為非因果濾波器。此外，所述多信道通信系統(tǒng)可包括至少一個站，其具有四個發(fā)射機，所述發(fā)射機中的每一個與信道相關聯(lián)。此外，所述方法可進一步包括在所述第一發(fā)射機接收第二消除信號，并將所述第二消除信號與所述第一處理的信號相結合，以減少在傳輸時所述第二信號對所述第一處理的信號的耦合的影響。例如，所述結合可包括從所述第二信號中減去所述消除信號。
還公開了一種四信道通信系統(tǒng)中的FEXT消除方法，其中，發(fā)射機與第一信道、第二信道、第三信道以及第四信道中的每一個相關聯(lián)。在一個實施例中，所述方法可包括分別在第一發(fā)射機、第二發(fā)射機、第三發(fā)射機以及第四發(fā)射機的每一個接收第一信號、第二信號、第三信號以及第四信號，并處理所述第一信號以產生第二發(fā)射機消除信號、第三發(fā)射機消除信號以及第四發(fā)射機消除信號。所述方法還包括向所述第二發(fā)射機、第三發(fā)射機以及第四發(fā)射機分別發(fā)送所述第二發(fā)射機消除信號、第三發(fā)射機消除信號以及第四發(fā)射機消除信號，然后分別將所述第二發(fā)射機消除信號、第三發(fā)射機消除信號以及第四發(fā)射機消除信號與所述第二信號、第三信號以及第四信號相結合。所述結合步驟消除當在所述第一信道上傳輸信號時會發(fā)生的在所述第二信道、第三信道以及第四信道上的FEXT耦合的影響。
在此方法的一個實施例中，所述處理所述第一信號的步驟包括向第一預編碼FEXT濾波器、第二預編碼FEXT濾波器以及第三預編碼FEXT濾波器傳送所述第一信號，然后在所述預編碼FEXT濾波器的每一個中處理所述第一信號，以產生所述第二發(fā)射機消除信號、第三發(fā)射機消除信號以及第四發(fā)射機消除信號。此方法可進一步包括在所述第一發(fā)射機接收來自所述四信道通信系統(tǒng)中的所述第二、第三以及第四發(fā)射機中的每一個的一個或多個輸入消除信號，然后將來自所述其它發(fā)射機的每一個的所述一個或多個輸入消除信號與所述第一信號相結合，以消除在所述第一信號上的FEXT耦合的影響。在一種變型中，所述方法進一步包括在所述第一信號上進行傳送預編碼濾波，并且利用一個或多個數(shù)字濾波器進行處理?？深A期，選擇所述一個或多個數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)，以消除ELFEXT。
參考如下附圖和詳細描述，對于本領域技術人員而言，本發(fā)明的其它系統(tǒng)、方法、特點和優(yōu)勢將會更加明顯。所有這樣的系統(tǒng)、方法、特點以及優(yōu)勢都包含在此描述中，在本發(fā)明的范圍內，并且由所附權利要求保護。


附圖中的組件不一定是按比例示出，其重點在于說明本發(fā)明的原理。附圖中，相同的參考數(shù)字指明所有不同視圖中的對應部分。
圖1示出了兩站通信系統(tǒng)的示例實施例的框圖；圖2示出了接收機/發(fā)射機對的框圖；圖3示出了多信道點對點通信系統(tǒng)的示例實施例的框圖；圖4示出了發(fā)射機的示例實施例的框圖；圖5示出了FEXT模型的框圖，其中，從干擾信道耦合到受擾信道的FEXT通過所述受擾信道；圖6示出了基于在此描述的發(fā)明配置的接收機的示例實施例的框圖；圖7示出了FEXT模型的框圖，其中，從干擾信道耦合到受擾信道的FEXT在耦合之前通過所述干擾信道；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明配置的接收機的可選實施例的框圖；圖9示出了配置在多信道結構中的接收機的示例實施例的框圖；圖10A-10C示出了配置在多信道結構中的發(fā)射機的示例實施例的框圖；圖11A-11C示出了配置在多信道結構中的發(fā)射機的可選示例實施例的框圖；圖12A和12B示出了耦合消除的常用示例方法的操作流程圖；圖13示出了耦合消除的具體示例方法的操作流程圖。
具體實施例方式
參照圖2，示出了接收機/發(fā)射機對的框圖。信道212將第一收發(fā)機230與第二收發(fā)機234相連接。所述第一收發(fā)機230經(jīng)由接口244與所述信道212相連接。所述接口244被配置為隔離輸入和輸出信號。所述信道212可包括不止一個導線，因此，所述接口244可基于數(shù)據(jù)流的方向對每個信道進行隔離。所述接收模塊238和發(fā)送模塊242可包括硬件、軟件或者二者的任意組合，其被配置為根據(jù)在此描述的原理進行工作。
所述接收模塊238和發(fā)送模塊242利用處理器246進行通信。所述處理器246可包括存儲器250或者與其進行通信。所述處理器按照以下詳細描述進行工作，本領域普通技術人員可以理解此操作。所述處理器250可包括一種或多種如下類型的存儲器RAM、ROM、硬盤驅動器、閃存或EPROM。可將所述處理器246配置為進行一個或多個計算或信號分析。在一個實施例中，所述處理器246被配置為執(zhí)行存儲在所述存儲器250中的機器可讀代碼。所述處理器246可進行如下描述的額外信號處理任務。
所述第二收發(fā)機234被配置為相似于所述第一收發(fā)機230。所述第二收發(fā)機234包括與接收機模塊256和發(fā)射機模塊260相連接的接口252。所述接收機模塊256和發(fā)射機模塊260與處理器264通信，所述處理器264又與存儲器268相連接。以下詳細描述所進行的操作。
圖3示出了示例性的多信道點對點通信系統(tǒng)的框圖。這樣的多信道通信系統(tǒng)的一種示例性的應用是多吉比特的收發(fā)機，其使用支持以太網(wǎng)協(xié)議的任何分類或類別的非屏蔽雙絞線(UTP)。如圖所示，其包括在信道312上耦合在一起的物理編碼子層(PCS)302、304。在一個實施例中，各信道包括雙扭導線(twisted pair conductor)。所述信道312的每一個通過線路接口306在收發(fā)機塊320之間耦合，并且各信道被配置為在發(fā)射機/接收機電路(收發(fā)機)和所述物理編碼子層(PCS)塊302、304之間通信信息。盡管為討論方便示出了四個信道，實際可提供任何數(shù)目的信道和相關電路。在一個實施例中，所述收發(fā)機320能夠全雙工雙向工作。在一個實施例中，所述收發(fā)機320以大約每秒2.5吉比特的有效速率工作。
圖4示出了發(fā)射機的示例實施例的框圖。這僅是發(fā)射機的一個示例性的實施例。可以預期，本領域普通技術人員可實現(xiàn)其它結構。在圖4的示例性結構中，數(shù)據(jù)源400與映射模塊404相連接，所述映射模塊又和傳送預編碼濾波器408相連接?？梢灶A料，所述傳送預編碼濾波器408不處理FEXT消除。使用FEXT預編碼濾波器(在圖4中未示出)進行FEXT消除對于所述傳送預編碼濾波器408是一種附加或補充，這將在下文進行詳細描述。
所述數(shù)據(jù)源400可包括將在信道上傳送的數(shù)據(jù)的任何來源。在一個實施例中，所述數(shù)據(jù)源400包括通信協(xié)議的處理層或網(wǎng)絡層。在一個實施例中，所述數(shù)據(jù)源400包括網(wǎng)絡處理裝置，例如，媒體接入控制器(MAC)。在一個實施例中，所述數(shù)據(jù)來自在計算機上執(zhí)行的應用軟件。
所述映射模塊404包括被配置為將所述接收的二進制數(shù)據(jù)變換為一個或多個符號的硬件、軟件或二者的組合，所述一個或多個符號能夠表示一個或多個比特的二進制數(shù)據(jù)。一個可能出現(xiàn)的示例映射是脈沖幅度調制(PAM)，其中幾個比特的二進制數(shù)據(jù)被映射為單個符號。另一個示例映射包括正交幅度調制(QAM)?？墒褂萌魏晤愋偷挠成?。通過映射，傳輸單個符號可實現(xiàn)幾個比特的信息的傳輸，從而提高數(shù)據(jù)傳送速率。
除了映射，所述映射模塊404還集成了前向糾錯(FEC)編碼。FEC編碼的例子包括卷積編碼和格柵編碼。可以預料，在此描述的方法和裝置可以使用任何形式的糾錯，或者不使用糾錯。
以下將進行更詳細描述的所述傳送預編碼濾波器408與所述映射模塊404的輸出相連接，并且其包括被配置為處理所述信號的信號修改裝置，以減少所述信道的失真影響。所述傳送預編碼濾波器408可被配置為數(shù)字濾波器，所述數(shù)字濾波器具有被設置以實現(xiàn)信號修改的期望電平的系數(shù)值。在一個實施例中，所述傳送預編碼濾波器408包括有限沖激響應濾波器，所述有限沖激響應濾波器適于至少部分地消除信道的失真影響。
所述傳送預編碼濾波器408的輸出與數(shù)字到模擬(D/A)轉換器412相連接，以將所述映射信號變換為適于通過信道傳輸?shù)哪M格式。之后，向線路驅動器/放大器416提供所述信號。所述線路驅動器/放大器416將所述信號轉換到適于在所述信道上傳輸?shù)墓β始墑e。所述放大的程度或級別可取決于由具體通信協(xié)議、串擾和耦合考慮以及到接收機或轉發(fā)器的距離所定義的功率限制或規(guī)范。所述線路驅動器/放大器416的輸出與轉換器/混合器420相連接。所述轉換器/混合器420提供在發(fā)送和接收信號以及信道本身之間的隔離。所述轉換器/混合器420的輸出與信道相連接。
在討論另外的實施例之前，先對遠端串擾(FEXT)進行額外的討論。一般而言，將FEXT定義為遠端串擾，其由信道響應和ELFEXT響應的卷積構成。ELFEXT包括在信道遠端的等效耦合，可對于衰減的傳送信號進行測量?？梢灶A料，所述信道響應可以是所述干擾信道的響應或所述受擾信道的響應。由于FEXT取決于所述信道的長度并且由于所述FEXT信號可在所述信道的遠端、所述信道的近端或兩者之間任何位置進行耦合，去除FEXT變得十分困難。結果，當所述FEXT通過所述受擾信道時，其還受到ISI和衰減的影響。將ELFEXT作為FEXT考慮了所述信道的影響，包括所述信道的長度和影響。現(xiàn)有技術方案不足以解決這些問題。通過考慮這個方面以及其它方面，可實現(xiàn)更完整的耦合消除系統(tǒng)和方法。
圖5示出了在所述耦合通過所述信道之前所發(fā)生的耦合的等效模型的框圖。這僅是一種可能的系統(tǒng)模型?？梢灶A期，還可以使用其它系統(tǒng)模型結構，而無需脫離本發(fā)明的范圍。如圖所示，信道A發(fā)射機504與信道A508相連接，信道A 508具有傳遞函數(shù)或沖激響應，如框512中的QA(z)所示。信道A 508與信道B接收機516相連接。
相似地，信道B發(fā)射機524與信道B 528相連接，信道B 528具有傳遞函數(shù)，如框532中的QB(z)所示。信道B 528與信道B接收機536相連接。圖5中還包括信道之間的耦合影響，如虛線540中所示。在信道B 528上的信號耦合到信道A 508。所述耦合的傳遞函數(shù)由框544定義為BA(z)。同樣，框548將從信道A到信道B的耦合定義為AB(z)。
可看出，此示例實施例中的所述耦合被示出在信道512、532的影響之前發(fā)生。于是，可認為從信道A耦合到信道B的FEXT信號在其通過信道B時受到信道的傳遞函數(shù)QB(z)的影響。于是，可以將用于從信道A耦合到信道B的所述FEXT的傳遞函數(shù)描述為ELFEXT分量AB(z)與信道B的傳遞函數(shù)QB(z)的卷積。
圖6示出了FEXT消除系統(tǒng)的示例實施例的框圖，該系統(tǒng)基于在通過圖5中所示的受擾信道之前的FEXT耦合的模型。一般而言，圖6的系統(tǒng)進行工作以利用在所述其它信道上接收的信號來消除受擾信道上的FEXT。圖6所示的實施例的優(yōu)點在于，當產生所述FEXT消除信號時，可利用通過接收機的其它濾波器，例如FFE和DFE濾波器所獲得的處理效益。于是，由于利用其它濾波器裝置承擔了對處理負擔的一部分，從而可以降低產生所述FEXT消除信號的裝置的復雜程度。
現(xiàn)在回到圖6，信道A 604與具有傳遞函數(shù)FA(z)的前饋濾波器(FFE)608相連接。在一個實施例中，所述FFE 608被配置為減小符號間干擾。可以預期，本領域技術人員能夠構造FFE 608，并且熟悉基本的FFE操作。因此，除非與本發(fā)明的新特點和獨特特點相關，這里不對FFE操作的基本原理進行詳細討論。還可預期，無需脫離本發(fā)明的范圍，可使用FFE 608之外的濾波器和均衡器結構。
所述FFE 608的輸出與減法器612相連接，而所述減法器的輸出與判決裝置616相連接。所述判決裝置616基于對輸入到一個或多個閾值的分析來將所述輸入量化為兩個或多個可能值中的一個。在一個實施例中，所述判決裝置616與PAM10映射協(xié)作，以將所述輸入s(n)量化為十個值中的一個。在一個實施例中，所述判決裝置616在處理之后分析所述接收的信號的電壓電平，以確定在所述信道上傳送的符號。所述判決裝置616的輸出可包括任意數(shù)目的離散電平。如圖所示，所述判決裝置616的輸出被反饋到加法器620和ELFEXT濾波器632。所述加法器620的輸出被提供到具有傳遞函數(shù)QA(z)-1的反饋濾波器636(DFE)。可以預期，本領域普通技術人員能夠構造DFE 636，并且熟悉基本的DFE操作。因此，除非與本發(fā)明的新特點和獨特特點相關，在此不對DFE工作的基本原理進行詳細討論。還可以預期，無需脫離本發(fā)明的范圍，可使用除了FFE 608或DFE 636之外的濾波器和均衡器結構。盡管沒有示出，仍然可以預期，可根據(jù)需要使用一個或多個延遲，這也可以被本領域普通技術人員所理解。
可將加法器、減法器、求和點等術語廣泛地解釋為被配置以結合信號的任何裝置。本領域普通技術人員可以理解，減法等效于加上一個負值。
所述FFE 608和所述DFE 636對所述接收的信號進行均衡以補償所述信道的失真影響。作為所述反饋的一部分，所述DFE 636接收過去值并對其進行加權，該值隨后在所述求和點640被加上，并在元件612被減去?？梢灶A期，所述FFE 608和DFE 636可具有與所述FFE和所述DFE的一個或多個抽頭或級相關聯(lián)的系數(shù)或其它定標值。選擇所述系數(shù)值以實現(xiàn)所期望的信號均衡，從而消除、逆轉或減少所述信道的影響。在一個實施例中，基于在此描述的原理選擇所述FFE 608和DFE 636的系數(shù)值。在一個實施例中，利用最小均方算法得到所述系數(shù)值。在一個實施例中，計算并選擇所述FFE 608和DFE 636的所述系數(shù)值，以消除所述信道的信號失真影響，并且同時通過所述DFE反饋環(huán)最小化噪聲放大以及最小化誤差傳播的有害影響。
所述ELFEXT濾波器632包括被配置為估計所述ELFEXT傳遞函數(shù)從而解決所述ELFEXT的濾波器。換言之，所述ELFEXT濾波器632具有傳遞函數(shù)AB(z)，其反映從一個信道到另一個信道的耦合的傳遞函數(shù)。所述ELFEXT濾波器632可包括被配置以產生消除信號的任何處理系統(tǒng)或裝置。在此實施例中，如圖5中的模型所暗示，所述ELFEXT濾波器的耦合功能在所述耦合通過所述信道之前。
所述加法器620的輸出被提供到如所示具有傳遞函數(shù)QA(z)-1的反饋濾波器636。在一個實施例中，所述反饋濾波器636被配置為對所述信道的傳遞函數(shù)的估計。所述反饋濾波器輸出被提供到加法器640，所述加法器640將所述反饋濾波器輸出與來自一個或多個其它信道的消除信號相結合。在此實施例中，從信道B消除系統(tǒng)接收所述消除信號，將在后文詳細討論所述信道B消除系統(tǒng)。所述加法器640的輸出被提供到減法器612，在其中從所述接收的信號中減去所述消除信號。由于在所述判決裝置616之前減去所述消除信號，所述判決裝置的判決具有更高的正確的可能性。這提高了系統(tǒng)的性能和準確度。
現(xiàn)在討論信道B的裝置。信道B 650與前饋濾波器654相連接，該前饋濾波器654的輸出與減法器658相連接。所述減法器658的輸出饋入判決裝置662。所述判決裝置具有饋入加法器666和ELFEXT濾波器670的輸出。所述ELFEXT濾波器670具有傳遞函數(shù)BA(z)，并且輸出與以上討論過的所述加法器640相連接，并接入延時器674。所述求和點666還接收來自延時器678的輸入。所述延時器678接收來自所述ELFEXT濾波器632的輸入。所述延時器674、678處理QA(z)和QB(z)中的傳播延時差異以及/或者負責處理延時。
求和點666的輸出與具有定義為QB(z)-1的傳遞函數(shù)的反饋濾波器680相連接。所述反饋濾波器680的輸出被提供到加法器684，所述加法器684還接收所述ELFEXT濾波器632的輸出作為輸入。所述加法器684產生所述消除信號，在減法器658中，從在信道B上接收的所述信號中減去所述消除信號。
以下詳細討論對在受擾信道上接收的信號所進行的消除操作，所述受擾信道在此示例討論中為信道A，而所述干擾信道在此示例討論中為信道B?？梢灶A期，在此示出和討論的原理可以擴展到任何數(shù)目的信道。圖6所示的系統(tǒng)接收在信道A 604和信道B 650上的信號。由所述FFE 608、654，所述判決裝置616、662，以及所述反饋濾波器636、680以通常相似的方式對這兩個信號進行處理。重要的是，判決裝置662的輸出被提供到所述ELFEXT濾波器670以進行處理。假設判決裝置662的輸出是從發(fā)射機B發(fā)送的實際信號的準確判決。所述ELFEXT濾波器670被配置或訓練為具有傳遞函數(shù)BA(z)，所述傳遞函數(shù)BA(z)表示從信道B到信道A的耦合，但其不表示信道A的影響或傳遞函數(shù)。所述ELFEXT濾波器的輸出被提供到所述加法器640，其中，其與所述反饋濾波器636的輸出相加。如上所述，所述反饋濾波器被配置或訓練為具有與所述信道相關聯(lián)的傳遞函數(shù)。從圖6可看出，所述ELFEXT濾波器輸出和所述反饋濾波器輸出的級聯(lián)產生消除信號，其處理從信道B到信道A的所述FEXT耦合，并處理此FEXT耦合在信道A上的通過。提供所述延時器以處理QA(z)和QB(z)中的不同傳播延時特性或與之相關的信號處理通路。
此實施例的一個優(yōu)點在于，此操作的處理復雜度分布在信道A的濾波器636、670與信道B的濾波器680、632之間。于是，減小了各濾波器的復雜度。此外，所述反饋濾波器已經(jīng)是許多信號處理系統(tǒng)中的組件，并且通過使用其可用輸出，可用最小額外處理需求來實現(xiàn)所述FEXT消除處理。如果使用單個濾波器產生所述FEXT消除信號，這樣的單個濾波器將會有非常高的復雜度。
圖7示出了在所述干擾信號通過所述干擾信道之后所發(fā)生的FEXT耦合的等效模型的框圖。如圖所示，信道A發(fā)射機704與信道A 708相連接，所述信道A 708具有如框712中所示的傳遞函數(shù)或沖激響應QA(z)。信道A708與信道A接收機716相連接。
相似地，信道B發(fā)射機724與信道B 728相連接，所述信道B 728具有如框732中所示的傳遞函數(shù)或沖激響應QB(z)。信道B 728與信道B接收機736相連接。圖7中還包括在信道之間的耦合效應，如虛線740中所示。信道B 728上的信號耦合到信道A 708。所述耦合的沖激響應或傳遞函數(shù)由框744定義為BA(z)。同樣，框748將從信道A到信道B的耦合定義為AB(z)。
可看出，在此示例實施例中的所述耦合被示出在所述信道708、728的影響之后發(fā)生。于是，可認為從信道A耦合到信道B的所述FEXT信號在其通過信道A時，受到所述信道的傳遞函數(shù)QA(z)的影響。于是，可以將用于從信道A到信道B的所述FEXT耦合的所述傳遞函數(shù)描述為所述ELFEXT AB(z)的傳遞函數(shù)與信道B的傳遞函數(shù)QA(z)的卷積。將其與圖5所示的模型進行對比，其中從信道A到信道B的所述ELFEXT耦合受到通過信道B而不是信道A的失真影響。
圖8示出了基于通過所述干擾信道后的FEXT耦合的模型的FEXT消除系統(tǒng)的示例實施例的框圖。一般而言，此框圖基于圖7的模型，這樣，利用所述耦合信號在耦合到所述受擾信道之前首先通過干擾信道的假設，可將其配置為消除從干擾信道到受擾信道的FEXT耦合。
如圖8所示，信道A 804與前饋濾波器808相連接，其輸出與減法器812相連接。判決裝置816，例如限幅器，接收所述減法器812的輸出，并將其輸出提供給反饋濾波器820和加法器824。所述加法器824還接收所述反饋濾波器820輸出作為輸入。所述加法器824的輸出被提供到具有傳遞函數(shù)AB(z)的ELFEXT濾波器828?；趶男诺繟耦合到信道B的所述ELFEXT，所述ELFEXT濾波器828被配置或訓練為具有傳遞函數(shù)AB(z)。于是，所述ELFEXT濾波器828的輸出是消除信號，其被提供給信道B消除系統(tǒng)，現(xiàn)在開始描述所述消除系統(tǒng)。
信道B與FFE 858相連接，F(xiàn)FE 858又與減法器862相連接。所述減法器862的輸出饋入判決裝置864，其輸出與反饋濾波器866和加法器870相連接。所述加法器870還接收所述反饋濾波器866的輸出作為輸入，加法器874亦然。所述加法器870的輸出饋入具有定義為BA(z)的傳遞函數(shù)的ELFEXT濾波器880。此ELFEXT濾波器880的輸出與加法器832相連接，所述加法器832與信道A相關聯(lián)。接下來，加法器832的輸出與減法器812相連接。相似地，ELFEXT濾波器828的輸出與加法器874相連接，所述加法器874又與減法器862相連接。
在操作中，可以預期，在作為此示例討論中的受擾信道的信道A上接收的信號可包括來自干擾信道(在此例中為信道B)的FEXT耦合。為消除此FEXT耦合從而提高所述判決裝置816的準確度，在信道B 854上接收所述信號，并利用FFE 858和反饋濾波器866對其進行處理，以在導線890處產生所述信號。之后，利用加法器870將此信號與來自所述判決裝置864的準確判決相加，以產生到ELFEXT濾波器880的輸入。此時，對在信道B 854上接收的所述信號進行的處理用于解決信道B的影響。為解決所述ELFEXT的影響，即，耦合量而非所述信道的影響，將所述ELFEXT濾波器880配置或訓練為具有這樣的傳遞函數(shù)，所述傳遞函數(shù)可產生與信道B到信道A的耦合量相近的信號。從而，所述ELFEXT濾波器880的輸出包括經(jīng)由加法器832提供給所述信道A接收機的消除信號，然后將其提供給所述減法器812，以將其從所述接收的信號中去除。這樣，可去除FEXT耦合。
如以上結合圖6所述，作為此實施例的一個優(yōu)點，用于減少所述受擾信道中的FEXT的操作的處理復雜度被分配在所述濾波器866、880之間。于是，減少了總復雜度。此外，所述反饋濾波器866已經(jīng)是許多信號處理系統(tǒng)中的組件，并且通過使用其可用輸出，可利用最小額外處理需求，即，濾波器880，來實現(xiàn)所述FEXT消除處理。如果使用分離的單個濾波器產生所述FEXT消除信號，這樣的單個濾波器將會有非常高的復雜度。
可注意到，以上結合圖5-8描述的原理可以擴展到多于兩個信道。圖9示出了在多信道結構中如圖8所示的接收機的示例實施例的框圖，所述多信道例如信道A到信道M，其中變量M包括任何正整數(shù)。與圖8所示的信道A相比，相似的元件用相似的參考數(shù)字標出。如圖所示，在具有M個信道的多導線通信系統(tǒng)上接收輸入信道804A-804M，其中M為任意正整數(shù)。在一個實施例中，導線比信道更多。所述信道可包括任何能夠傳送信號或數(shù)據(jù)的介質，例如，但是不限于任何種類或類別的銅纜，無線信道，光纖信道或電纜，自由空間光信道，雙扭導線或任何其它傳導通路，同軸電纜或現(xiàn)在即可使用或者在將來可以使用的其它信道。盡管示出了四個信道，即，其中M等于四，可以預期，在此描述的原理可擴展到任意數(shù)目的信道或導線。
元件808、816及820的操作如上結合圖8所述進行。如圖所示包括了額外的濾波器828，以用于所述多信道結構。盡管沒有示出連接線，各濾波器828的輸出被傳送給加法器結點832以作為其輸入。例如，濾波器828AB的輸出包括消除信號A’B，所述消除信號A’B包括來自干擾信道A提供給受擾信道B的消除信號。于是，加法器832B經(jīng)由輸入900B接收所述消除信號A’B，并使用所述消除信號A’B去除從信道A耦合到信道B的FEXT。如圖所示，為所述濾波器828和信道的每一個進行該處理。
可以預期，在圖5-9中討論的任何濾波器中的濾波器系數(shù)，具體地，圖9中ELFEXT濾波器828的系數(shù)，可以利用現(xiàn)有技術中已知的方式建立。因而，可在初始訓練期間建立所述系數(shù)，或者在制造期間將其設定為缺省值。在一個實施例中，使用最小均方算法訓練或調整所述ELFEXT濾波器。還可以預期，可在系統(tǒng)操作期間更新所述濾波器系數(shù)，從而適應于改變的信道或環(huán)境條件。在一個實施例中，當所述濾波器與所述信道分離時，例如當所述信道不傳輸數(shù)據(jù)或ELFEXT的影響被隔離時，對所述ELFEXT濾波器進行訓練。
在一些例子中，產生所述FEXT消除信號所需的信號并不在耦合到所述受擾信號的所述FEXT信號到達之前或與之同時到達接收機。例如，產生所述FEXT消除信號所需的信號是在所述干擾信道上傳輸?shù)男盘?，即，是在所述受擾信道之外的其它信道上的信號。因此，如果干擾信道上的信號沒有到達其相關接收機，則不能對該信號進行處理來產生消除信號。當從所述干擾信道到所述受擾信道的信號耦合已經(jīng)到達與所述受擾信道相關的接收機時，尤其麻煩。由于FEXT耦合通過所述受擾信道傳播比通過所述干擾信道傳播更快，可能產生這種到達時間的差異。此外，多信道通信系統(tǒng)中的一些信道具有不同的長度，從而導致相對于共同的傳送時間，信號在不同的時間到達。
于是，即使產生所述耦合的信號，即，在所述干擾信道上的信號沒有到達與所述干擾信道相關的接收機，一些FEXT耦合也可作為在所述受擾信道上的信號的分量而出現(xiàn)?？蓪⑦@部分FEXT耦合稱為所述FEXT的非因果部分。相反，可將所述FEXT的因果部分定義為在所述干擾信道上產生所述FEXT的信號到達之后或與之同時到達的FEXT分量。
對FEXT分量，即，所述非因果FEXT分量的所述不同到達速率處理的失敗可能會妨礙所述FEXT消除系統(tǒng)的操作。當數(shù)據(jù)通信速率增加時，由于定時變得更加重要，并且必須在限定的時限內完成各處理步驟，這種現(xiàn)象尤其顯著。在一個實施例中，通過將FEXT消除操作并入所述通信系統(tǒng)的發(fā)射機側，在此公開的方法和裝置克服了此與FEXT消除相關的難題。
可以預期，可以將許多濾波或FEXT消除系統(tǒng)并入所述發(fā)射機，在一個實施例中，將FEXT預編碼濾波器定制為在所述發(fā)射機中進行FEXT消除。可將此操作稱為預傳輸FEXT消除。將在此使用的術語預編碼濾波器定義為位于所述發(fā)射機中的濾波器。此外，除了如圖4中元件408所確定的可能的傳送預編碼濾波器之外，還可能產生FEXT預編碼的概念。
一般而言，一個或多個FEXT預編碼濾波器可位于多信道通信系統(tǒng)的一個或多個發(fā)射機中，并且被訓練為具有這樣的傳遞函數(shù)，所述傳遞函數(shù)可以修改信號，從而在傳輸之前消除發(fā)生在通過所述受擾信道的信號上的FEXT耦合或者將耦合到其它信道上的FEXT耦合。使用FEXT預編碼濾波器允許所述發(fā)射機在傳輸之前消除所述FEXT耦合的部分或全部。在一個實施例中，所述FEXT耦合的所述非因果方面，即，在產生所述耦合的那部分信號到達之后到達所述受擾信道上的FEXT耦合，被在所述發(fā)射機中預消除。
在一個實施例中，預編碼FEXT消除包括在所述接收機測量信道的FEXT響應，并除以所述線路的沖激響應，以得到FEXT預編碼濾波器系數(shù)。在另一個實施例中，利用基于訓練的參照來訓練所述FEXT預編碼濾波器。在再一個實施例中，通過每次訓練僅與一個信道相關聯(lián)的濾波器來獲得所述濾波器系數(shù)。
在一個實施例中，通過FEXT預編碼濾波器進行所述FEXT消除的部分或全部，從而使得所述FEXT預編碼濾波器隔離多信道通信系統(tǒng)中的其它信道的每一個的FEXT傳遞函數(shù)，并將其輸出提供給所述其它發(fā)射機的每一個。由所述FEXT預編碼濾波器產生的預編碼FEXT消除信號在傳輸之前與將在其它信道上傳輸?shù)男盘栂嘟Y合?；蛘?，使用內聯(lián)預編碼FEXT濾波器(inline precode FEXT filter)修改所述傳送的信號?？蓪Χ嘈诺劳ㄐ畔到y(tǒng)中的各發(fā)射機進行此操作?？赏ㄟ^在所述發(fā)射機中進行的處理或在所述接收機中進行的處理來建立所述FEXT預編碼濾波器的系數(shù)。
圖10示出了配置有預編碼FEXT濾波器系統(tǒng)的發(fā)射機的示例實施例的框圖。此示例實施例被配置為四信道通信裝置；然而，可以預期，在其它實施例中，所述原理可擴展到具有兩個或更多信道的任何通信系統(tǒng)。
參考信道A發(fā)射機，未示出的數(shù)據(jù)源向前端處理模塊1004A提供一個或多個信號，該模塊在此實施例中被配置為具有可選前向糾錯的映射模塊。所述前端處理模塊1004A的輸出饋入傳送預編碼濾波器1008A，該濾波器諸如被用來處理符號間干擾?？墒褂萌魏晤愋偷膫魉皖A編碼濾波器1008A。可認為所述傳送預編碼濾波器類似于圖4所示的傳送預編碼濾波器。
所述傳送預編碼濾波器1008A的輸出與減法器1012A以及一個或多個預編碼FEXT濾波器1030AB-1030AM相連接。所述預編碼FEXT濾波器1030的輸出產生FEXT消除信號，其被傳送到站的其它發(fā)射機，從而可通過與其它信道相關聯(lián)的發(fā)射機利用所述產生的消除信號，以對所述傳送的信號之外的所述FEXT的一部分進行預編碼。例如，預編碼FEXT濾波器1030AB產生表示所述FEXT消除信號的消除信號AB’，所述消除信號AB’通過將在信道A上傳送的信號產生，并被提供到所述信道B發(fā)射機，以預編碼，即，預消除將從信道A耦合到信道B的FEXT耦合。所述預編碼FEXT濾波器1030可包括能夠產生消除信號的任何類型的濾波器。在一個實施例中，這些濾波器包括數(shù)字濾波器。在一個實施例中，所述預編碼FEXT濾波器1030包括自適應數(shù)字濾波器。在一個實施例中，所述預編碼FEXT濾波器1030包括能夠操縱輸入信號以產生FEXT消除信號的任何類型的濾波器。所述預編碼FEXT濾波器1030可包括，但不限于，如下類型的濾波器或其任意變型有限沖激響應濾波器，無限沖激響應濾波器或變換域濾波器。還可以預期，所述預編碼FEXT濾波器可包括轉置或橫截結構或者任何其它結構。
如在與信道A相關聯(lián)的發(fā)射機中所示，減法器1012A接收來自所述傳送預編碼濾波器1008A的輸出，以及來自與其它信道相關聯(lián)的預編碼FEXT濾波器，即，濾波器1030BA、1030CA、1030MA的消除信號。在一個實施例中，所述減法器1012A從所述信道A信號中減去消除信號B’A、C’A、M’A，而在另一個實施例中，所述減法器1012A將所述消除信號B’A、C’A和M’A加到所述信道A信號。
所述減法器1012A的輸出與數(shù)模轉換器1016A相連接，所述數(shù)模轉換器1016A又向線路驅動器1020提供模擬輸出。所述數(shù)模轉換器1016A和所述線路驅動器1020A以本領域普通技術人員可以理解的方式工作。
與信道B、信道C以及信道M的發(fā)射機相關聯(lián)的裝置進行工作并通常包括相似的操作系統(tǒng)和方法。于是，對信道A所示的相似參考數(shù)字，通過利用適當?shù)男诺罉俗R符修改后，與其它信道的傳送系統(tǒng)的每一個相關聯(lián)。
在一個實施例中，位于兩個或多個發(fā)射機中的預編碼FEXT濾波器1030與上述位于所述接收機中的ELFEXT濾波器協(xié)同工作。在這樣的實施例中，在所述發(fā)射機中可進行一部分FEXT消除，并且在所述接收機中也可進行一部分FEXT消除。在一種結構中，所述接收機FEXT濾波器的一個或多個ELFEXT濾波器系數(shù)被設置為零或另外的標稱值。可以預期，這些系數(shù)包括處理所述接收機所見的所述FEXT耦合的非因果部分的系數(shù)。在這樣的實施例中，所述預編碼FEXT濾波器消除所述FEXT，否則該FEXT將會被這些系數(shù)消除。因此，可認為所述預編碼FEXT濾波器1030是非因果濾波器。
換言之，為解決在產生所述FEXT耦合的所述干擾信號到達其它接收機之前到達的所述受擾信號上的所述FEXT耦合，F(xiàn)EXT消除的一些方面被轉移給可以位于發(fā)射機中的所述預編碼FEXT濾波器。在一個實施例中，轉移到所述預編碼FEXT濾波器的FEXT消除的所述方面包括那些消除非因果FEXT的方面。這是因為認為在所述FEXT所耦合自的所述干擾信道上的信號到達所述多信道通信系統(tǒng)的其它接收機之前，非因果FEXT到達了所述受擾信道。因此，由所述ELFEXT濾波器的一個或多個系數(shù)進行的工作將被轉移到所述預編碼FEXT濾波器1030。結果，可以任選地將位于所述接收機中的所述FEXT濾波器的一些系數(shù)設置為零。在一個實施例中，相同數(shù)目的系數(shù)值被從所述ELFEXT濾波器轉移到所述預編碼FEXT濾波器。盡管可將任意數(shù)目的系數(shù)值設置為零，在一個實施例中，將24個接收機濾波器系數(shù)設置為零。在一個實施例中，被設置為零的系數(shù)的數(shù)目少于12個。在另一個實施例中，被設置為零的系數(shù)的數(shù)目在12到24之間?？梢灶A期，也可將多于24個接收機濾波器系數(shù)設置為零。
在圖11所示的可選的優(yōu)選實施例中，如圖所示，所述預編碼FEXT濾波器1030位于所述傳送預編碼濾波器1008之前。由于標準預編碼濾波器是所述FEXT信道的一部分，這種結構具有訓練更簡單的優(yōu)勢?？梢灶A期，無需脫離本發(fā)明的范圍，本領域普通技術人員即可得到其它結構。
圖12A和12B示出了本發(fā)明的一個實施例的操作的示例方法的操作流程圖。圖12A和12B所示的操作方法包括對具有所述預編碼FEXT消除和接收機FEXT消除能力的系統(tǒng)的操作。然而，可以預期，無需脫離本發(fā)明的范圍，其它實施例可以僅實現(xiàn)這些類型的FEXT消除中的一種。參照圖12A，在步驟1204中，多信道通信系統(tǒng)的第一站的發(fā)射機接收來自信號源的受擾信號?？梢灶A期，由于所述發(fā)射機發(fā)送將有其它信號耦合到的信號，所述發(fā)射機包括受擾發(fā)射機。相似地，為討論方便，所述受擾信號通過受擾信道，并被受擾接收機接收。術語“受擾信號”用來將其與“干擾信號”相區(qū)別，所述干擾信號是導致或造成在所述受擾信號上的耦合的信號。干擾信道被定義為傳送耦合到受擾信道的信號的信道。所述干擾信道上的所述干擾信號用來產生FEXT消除信號，在傳輸之前或者接收之后，或者既在傳輸之前又在接收之后將該消除信號從所述受擾信號中減去。在此實施例中，信號被從第一站傳送到第二站。
接下來或者在此同時，在步驟1206中，在所述多發(fā)射機通信系統(tǒng)中的其它發(fā)射機接收將從所述第一站傳送到所述第二站的干擾信號。因此，可以預期，多個信號同時在兩個或更多信道上傳送。
之后，在步驟1208中，所述受擾發(fā)射機利用一個或多個預編碼FEXT濾波器處理所述受擾信號，以產生預編碼FEXT消除信號。以上已經(jīng)討論了所述預編碼FEXT濾波器的操作和結構，因此不再進行討論。在步驟1212中，所述系統(tǒng)利用一個或多個預編碼FEXT濾波器處理所述干擾信號，以生成將向所述受擾信道提供的FEXT消除信號。于是，在一個實施例中，各發(fā)射機中的預編碼FEXT濾波器處理所述還沒被傳送的輸出信號，從而為所述其它信道的每一個產生消除信號。在一個實施例中，利用各預編碼FEXT濾波器為所述其它信道的每一個產生唯一的預編碼FEXT消除信號，而在另一個實施例中，利用各信道所用的各發(fā)射機產生單個信號。在一個實施例中，由所述預編碼FEXT濾波器進行的處理包括產生信號，所述信號通常具有等效于所述FEXT的非因果部分的傳遞函數(shù)，所述FEXT將耦合到其它受擾信道，所述特定預編碼FEXT濾波器輸出也被提供給所述受擾信道。本領域普通技術人員一般都能理解濾波器的操作，在此不再詳細描述。在步驟1216中，將來自各預編碼FEXT濾波器的所述FEXT消除信號傳送到適當?shù)陌l(fā)射機。參考圖10和11，可幫助理解所述FEXT消除信號的傳送。
在步驟1220中，所述系統(tǒng)從所述受擾信號中減去通過處理所述干擾信號產生的FEXT消除信號。相似地，在步驟1224中，所述系統(tǒng)從所述干擾信號中減去通過處理所述受擾信號產生的FEXT消除信號。作為從所述發(fā)射機中的所述其它信道上的信號的每一個中減去所述FEXT消除信號的結果，在傳輸之前消除了所述非因果FEXT耦合。這樣提供了可消除FEXT耦合的優(yōu)點，在此的FEXT耦合不能由位于所述接收機中的FEXT濾波器去除，這是因為，當在接收機中進行所述消除處理時，產生所述耦合的信號可能還沒有到達所述第二站。
接下來，在步驟1224中，在所述其它發(fā)射機中重復此過程。具體地，所述系統(tǒng)從所述干擾信號中減去通過處理所述受擾信號產生的所述FEXT消除信號。因此，可以預期，所有所述參考發(fā)射機接收來自所述多信道通信系統(tǒng)中的所述其它發(fā)射機的一個或多個消除信號。在此實施例中，與干擾信道相關聯(lián)的各發(fā)射機向其它信道的其它發(fā)射機提供至少一個消除信號，而與所述受擾信道相關聯(lián)的發(fā)射機向其它信道的其它發(fā)射機發(fā)送至少一個消除信號?？梢灶A期，在一些實施例中，僅有某些發(fā)射機可產生消除信號。
在步驟1232中，所述發(fā)射機從所述多信道通信系統(tǒng)的所述第一站向所述第二站發(fā)送所述受擾信號和所述干擾信號。在一個實施例中，使用四個信道傳送四個信號。在步驟1236，一個或多個接收機接收并處理所述受擾信號以產生經(jīng)過處理的受擾信號。所述處理可包括在接收機中進行的任何類型的處理。在一個實施例中，所述處理可包括減少或消除符號間干擾的處理。一般而言，這種類型的處理用來解決信道的影響。在其它實施例中，可進行資源共享類型的處理。作為此實施例的操作方法的優(yōu)點，所述共享的處理降低了在所述接收機執(zhí)行的FEXT消除濾波任務的計算復雜度?？梢灶A期，可在利用ELFEXT濾波對所述信號進行處理之前或者之前進行步驟1236的處理。
現(xiàn)在回到圖12B，在步驟1240中，向位于所述干擾接收機中的一個或多個FEXT濾波器提供所述經(jīng)過處理的干擾信號。這可以是更多相關處理操作中的一部分，這可通過參考圖6和8得到理解。并且在步驟1244中，一個或多個接收機接收和處理所述干擾信號以產生一個或多個經(jīng)過處理的干擾信號。
在步驟1244中，所述接收機系統(tǒng)利用一個或多個ELFEXT濾波器處理所述經(jīng)過處理的受擾信號，以產生FEXT消除信號。在步驟1246中，所述接收機系統(tǒng)利用ELFEXT濾波器處理所述經(jīng)過處理的干擾信號，以產生FEXT消除信號。在步驟1248中，通過處理所述干擾信號產生的所述FEXT消除信號被分配到與所述受擾信道相關聯(lián)的接收機。接下來，在步驟1252中，從所述受擾信號中減去從所述干擾信號產生的所述FEXT消除信號。
在步驟1256和1260中的處理相似于步驟1248和1252，因此，所述第二站的接收機將來自所述受擾信道的FEXT消除信號分配到與所述干擾信道相關聯(lián)的接收機。此后，在步驟1260中，從所述干擾信號中減去這些信號?？梢灶A期，可連續(xù)進行此操作方法，以消除在所述第一站和所述第二戰(zhàn)之間進行數(shù)據(jù)傳輸時的FEXT耦合。在步驟1264中，繼續(xù)以這種方式進行操作，從而產生并輸出已消除了所述FEXT耦合的信號。可以預期，可將每個信號標記為與其它信道上的一個或多個其它信號相關的干擾信號。因此，各信道受到自其它信道的耦合，并且因此，兩個信道都可被認為是干擾信道和受擾信道，這取決于參考點。
圖13示出了圖6中的系統(tǒng)的操作的示例方法的更加詳細的操作流程圖。這僅是操作的一種可能的示例方法，因而，可以預期，無需脫離所附的權利要求，也可以使用諸如在其它附圖中所提供的其它方法。此外，所述操作的示例方法僅討論了從受擾信號去除耦合，但是可以預期，可以在多信道通信系統(tǒng)中的任何或所有接收機中進行此FEXT耦合去除處理。在步驟1304中，所述接收機接收受擾信號。假設所述受擾信號包括來自干擾信道的有害耦合。此后，在步驟1308中，接收所述干擾信號。所述干擾信號被用于產生消除信號，所述消除信號當與所述受擾信號相結合時，將減小或消除從所述干擾信號到所述受擾信號的耦合。
于是，在步驟1312中，與所述受擾信道相關聯(lián)的接收機使用前饋和/或反饋濾波來產生第一處理的受擾信號。相似地，在步驟1316中，與所述干擾信道相關聯(lián)的接收機使用前饋和/或反饋濾波器來產生第一處理的干擾信號。利用所述前饋和/或反饋濾波器處理所述干擾信號可分擔當產生所述消除信號時的信號處理負擔，如下所討論，其中所述前饋和/或反饋濾波解決所述耦合信號上的信道影響，而所述ELFEXT濾波器被訓練以解決所述耦合，而不是解決所述信道影響。
之后，在步驟1320中，所述第一處理的干擾信號被提供到ELFEXT濾波器，所述ELFEXT濾波器被配置為在步驟1324中產生消除信號，所述消除信號將消除從所述干擾信號到所述受擾信號的耦合。以上已描述過所述ELFEXT濾波器的結構，在此不進行重復討論。接下來，在步驟1328中，從所述第一處理的信號中減去來自所述FLFEXT濾波器的所述FEXT消除信號，以產生第二處理的信號。在一個實施例中，所述第二處理的信號包括從中減去所述消除信號的反饋濾波器的輸出。在步驟1332中，諸如在利用前饋信號進行處理之后，所述操作從所述輸入信號中減去所述第二處理的信號，從而從所述接收的受擾信號中去除FEXT耦合。在其它實施例中，可以通過其它方式產生所述第二處理的信號，或者在不同的處理階段將其從所述輸入信號中減去。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實施例，但是，本領域普通技術人員很清楚，在本發(fā)明的范圍內，還可以有更多的實施例和實現(xiàn)方法。
權利要求
1.一種多信道通信系統(tǒng)，其具有配置為在兩個或更多信道上通信的第一站和第二站，其包括第一站，其具有兩個或更多發(fā)射機，所述發(fā)射機被配置為在從所述第一站到所述第二站的兩個或更多信道上發(fā)送兩個或更多的發(fā)送的信號；第二站，其具有兩個或更多接收機，所述接收機被配置為處理接收的信號，其中，各接收的信號包括所述發(fā)送的信號和一個或多個耦合信號，并且其中，至少一個所述接收機包括判決裝置，其被配置為基于至少所述接收的信號和修改的判決輸出來產生判決輸出；反饋系統(tǒng)，其被配置為產生所述修改的判決輸出，并將所述修改的判決輸出、所述接收的信號以及一個或多個輸入FEXT消除信號相結合；加法器，其被配置為加上來自所述判決輸出的所述修改的判決輸出，以生成中間信號；以及，一個或多個ELFEXT濾波器，其被配置為處理所述中間信號，以生成一個或多個輸出FEXT消除信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述通信系統(tǒng)進一步被配置為從所述第二站向所述第一站傳送數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個輸入消除信號包括被配置為從所述接收的信號去除FEXT耦合的一個或多個消除信號。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述加法器進一步被配置為加上所述修改的判決輸出以及來自所述判決輸出的一個或多個輸入消除信號，以產生所述中間信號。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述ELFEXT濾波器被配置以處理FEXT耦合的ELFEXT部分。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在所述第二站的各接收機產生為在所述第二站的其它接收機的每一個定制的唯一的消除信號。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述反饋系統(tǒng)包括判決反饋濾波器。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述判決裝置包括限幅器。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述多信道通信系統(tǒng)包括四信道通信系統(tǒng)，其被配置為依照以太網(wǎng)通信標準進行工作。
10.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一站的所述兩個或多個發(fā)射機進一步包括兩個或多個FEXT預編碼濾波器，其被配置為在傳輸之前修改所述兩個或多個信號以消除FEXT耦合。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其中，各所述發(fā)射機包括一個或多個FEXT預編碼濾波器，所述濾波器被配置為產生并向其它所述發(fā)射機提供一個或多個預編碼消除信號。
12.一種被配置為減少噪聲的多信道通信系統(tǒng)，包括一個或多個發(fā)射機，其被配置為發(fā)送第一信道上的第一信號和第二信道上的第二信號；以及第一接收機，其被配置為接收所述第一信道上的第三信號，和第二接收機，其被配置為接收所述第二信道上的第四信號，其中，所述第三信號包括所述第一信號和第一干擾分量，而所述第四信號包括所述第二信號和第二干擾分量；其中，所述第一接收機包括第一反饋濾波器環(huán)，其被配置為接收所述第三信號并減少在所述第三信號上的干擾，所述第一反饋濾波器環(huán)的輸出包括第一反饋濾波器環(huán)輸出；第一判決裝置，其具有第一判決裝置輸出，并被配置為所述第一反饋濾波器環(huán)的一部分；第一裝置，其被配置為接收來自所述第二接收機的第二消除信號，并將所述第二消除信號與所述第一反饋濾波器環(huán)輸出相結合；第一濾波器，其被配置為接收至少所述判決裝置輸出，并產生第一消除信號；以及第二接收機，包括第二反饋濾波器環(huán)，其被配置為接收所述第四信號，減少在所述第四信號上的干擾，所述第二反饋濾波器環(huán)的輸出包括第二反饋濾波器環(huán)輸出；第二判決裝置，其具有第二反饋濾波器環(huán)輸出，并被配置為所述第二反饋濾波器環(huán)的一部分；第二裝置，其被配置為接收來自所述第一接收機的所述第一消除信號，并將所述第一消除信號與所述第一反饋濾波器環(huán)輸出相結合；以及第二濾波器，其被配置為接收至少所述第二判決裝置輸出，并產生所述第二消除信號。
13.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述第一裝置和所述第二裝置可包括求和點。
14.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述第一反饋濾波器環(huán)和所述第二反饋濾波器環(huán)都包括判決反饋濾波器，所述判決反饋濾波器被配置為減少符號間干擾。
15.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述多信道通信系統(tǒng)有四個信道，并且所述干擾包括FEXT耦合。
16.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述第一濾波器和所述第二濾波器可包括數(shù)字濾波器，其具有被選擇以產生消除FEXT耦合的消除信號的系數(shù)值。
17.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個發(fā)射機進一步包括預編碼FEXT濾波器，其中，各預編碼FEXT濾波器被配置為在傳輸信號之前產生可以與所述信號結合的消除信號，以預消除FEXT耦合。
18.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個發(fā)射機中的至少一個可被配置為產生輸出預編碼消除信號，并接收來自另一個所述發(fā)射機的輸入預編碼消除信號。
19.一種接收機，其用于多信道通信系統(tǒng)以消除在發(fā)送的信號上的耦合并減少符號間干擾，其中，發(fā)送的信號的失真版本和FEXT耦合包括結合的信號，所述接收機包括第一裝置，其被配置為接收并將反饋信號與所述結合的信號相結合，以產生判決裝置輸入信號；判決裝置，其被配置為處理所述判決裝置輸入信號，以產生離散輸出；判決反饋均衡器，其被配置為接收和處理所述離散輸出，以產生均衡器輸出；第二裝置，其被配置為將輸入消除信號與所述均衡器輸出相結合，產生所述反饋信號；以及一個或多個ELFEXT濾波器，各所述ELFEXT濾波器被配置為產生與所述離散輸出相關的輸出消除信號，其中，所述輸出消除信號被定制以消除在所述多信號通信裝置中的另一個信道上的FEXT耦合。
20.根據(jù)權利要求19所述的系統(tǒng)，進一步包括第三裝置，其被配置為結合所述離散輸出和一個或多個延遲的消除信號，以產生到所述判決反饋均衡器的輸入。
21.根據(jù)權利要求19所述的接收機，其中，所述判決裝置可包括限幅器，其具有十個輸出電平。
22.根據(jù)權利要求19所述的接收機，其中，各所述多信道通信系統(tǒng)包括站，并且各站包括四個所述接收機。
23.根據(jù)權利要求19所述的接收機，進一步包括前饋濾波器，其被配置為處理所述結合的信號，以減少在所述結合的信號上的符號間干擾。
24.一種多信道系統(tǒng)中的接收機，其被配置為經(jīng)由兩個或更多信道接收兩個或更多信號，各接收機包括輸入，其被配置為接受接收的信號；判決裝置，其被配置為將判決裝置輸入信號量化為兩個或更多判決值中的一個，其中，所述判決裝置輸入信號基于所述接收的信號；第一濾波器，其被配置為處理所述判決值，以產生第一濾波的信號；一個或多個第二濾波器，其被配置為處理所述判決值和所述第一濾波的信號，以產生被定制為消除在一個或多個其它信道上的耦合的輸出消除信號；一個或多個裝置，其被配置為接收來自所述多信道系統(tǒng)中的其它所述接收機的一個或多個輸入消除信號；以及處理所述一個或多個輸入消除信號、所述第一濾波的信號以及所述接收的信號，以消除所述接收的信號中的有害耦合。
25.根據(jù)權利要求24所述的接收機，其中，所述第一濾波器包括數(shù)字濾波器，其被配置為產生用于減少符號間干擾的反饋信號。
26.根據(jù)權利要求24所述的接收機，其中，所述判決裝置基于與預定閾值的比較，將所述判決裝置輸入信號量化為十個值中的任何一個。
27.根據(jù)權利要求24所述的接收機，其中，所述一個或多個第二濾波器包括數(shù)字濾波器，其具有兩個或更多系數(shù)，并且所述一個或多個第二濾波器和所述第一濾波器被配置為消除耦合以及減少符號間干擾。
28.根據(jù)權利要求24所述的接收機，進一步包括第三濾波器，所述第三濾波器包括前饋濾波器，所述前饋濾波器被配置為處理所述接收的信號，以減少符號間干擾。
29.根據(jù)權利要求24所述的接收機，其中，所述一個或多個裝置包括一個或多個減法器。
30.一種用于在具有兩個或更多接收機和兩個或更多信道的多信道通信系統(tǒng)中減少干擾的方法，所述方法包括利用第一接收機接收第一信道上的第一信號和利用第二接收機接收第二信道上的第二信號；將反饋信號與所述第一接收的信號相結合，以產生第一結合的信號；處理所述第一結合的信號，以減少所述第一結合的信號中的符號間干擾，從而產生處理的信號，所述干擾是由所述第一信號通過所述第一信道而產生的；將所述處理的信號與從至少所述第二接收機接收的至少第一消除信號相結合，以產生反饋信號；將所述反饋信號與所述第一結合的信號相結合，以產生第二結合的信號；處理所述第二結合的信號，以產生至少第二消除信號。
31.根據(jù)權利要求30所述的方法，其中，將所述反饋信號與所述第一接收的信號相結合可以消除在所述第一接收的信號中的FEXT耦合。
32.根據(jù)權利要求30所述的方法，其中，處理所述第一結合的信號可以包括對所述信號進行判決反饋均衡，以產生減少符號間干擾的信號。
33.根據(jù)權利要求30所述的方法，其中，處理所述第二結合的信號以產生至少第二消除信號可以包括對所述第二結合的信號進行濾波，以隔離ELFEXT耦合。
34.根據(jù)權利要求30所述的方法，其中，所述第二接收機被配置為相似于所述第一接收機，且所述第二接收機產生所述第一消除信號，并接收來自所述第一接收機的所述第二消除信號。
35.根據(jù)權利要求30所述的方法，其中，進一步包括延遲所述第一消除信號以實現(xiàn)適當?shù)亩〞r。
36.一種用于多信道通信系統(tǒng)中的FEXT消除的接收機，包括反饋環(huán)，其包括第一裝置，其被配置為將接收的信號與反饋信號以及一個或多個輸入消除信號相結合，以產生結合的信號；判決裝置，其被配置為處理所述結合的信號以產生判決輸出；第一濾波器，其被配置為基于所述判決輸出以及所述一個或多個輸入消除信號或所述一個或多個輸入消除信號的延遲版本產生反饋信號，其中，從所述多信道通信系統(tǒng)中的一個或多個其它接收機接收所述一個或多個輸入消除信號；以及一個或多個第二濾波器，其被配置為接收至少所述判決輸出，并產生被發(fā)送到所述多信道通信系統(tǒng)中的所述其它接收機的一個或多個輸出消除信號。
37.根據(jù)權利要求36所述的接收機，其中，所述第一裝置包括減法器或求和點，所述第一類型濾波器被配置為解決所述信道的影響，而所述一個或多個第二類型濾波器被配置為解決耦合問題。
38.根據(jù)權利要求36所述的接收機，其中，利用所述第一濾波器和所述輸入消除信號進行FEXT消除。
39.根據(jù)權利要求37所述的接收機，其中，進一步包括前饋濾波器，其被配置為在所述接收的信號到達所述反饋環(huán)之前處理所述接收的信號。
40.根據(jù)權利要求37所述的接收機，其中，所述接收機與四信道通信系統(tǒng)中的各所述信道相關聯(lián)，并且各所述接收機接收來自所述其它接收機的每一個的所述輸入消除信號。
41.一種用于消除多信道通信系統(tǒng)中的耦合的方法，所述通信系統(tǒng)具有兩個或更多接收機，所述方法包括接收信道上的信號；接收來自所述多信道通信系統(tǒng)中的其它所述接收機的至少一個的至少一個消除信號；處理所述信號以解決通過所述信道的所述信號的影響，從而產生處理的信號；將所述處理的信號和來自所述其它接收機的所述一個或多個消除信號相結合，以產生反饋信號；將所述反饋信號與所述接收的信號相結合，以消除在所述接收的信號中的耦合；作為處理所述處理的信號的結果，產生一個或更多輸出消除信號，并且向所述多信道通信系統(tǒng)中的所述其它接收機的至少一個提供至少一個輸出消除信號。
42.根據(jù)權利要求41所述的方法，其中，產生一個或多個消除輸出信號可以包括利用被配置以隔離ELFEXT耦合的濾波器來產生一個或多個消除信號。
43.根據(jù)權利要求41所述的方法，其中，進一步包括在將所述反饋信號與所述接收的信號相結合之前，將所述反饋信號與來自所述其它接收機的所述一個或多個消除信號相結合，以減少所述接收的信號中的噪聲。
44.根據(jù)權利要求41所述的方法，其中，所述處理包括利用判決反饋均衡器進行處理。
45.根據(jù)權利要求44所述的方法，其中，所述處理進一步包括在所述處理之前將所述接收的信號和所述一個或多個消除信號的結合量化為一個或多個離散電平中的一個。
46.一種用于消除耦合到發(fā)送的信號上的一個或多個FEXT信號以在多信道通信系統(tǒng)中產生修改的信號的系統(tǒng)，包括用于接收在所述多信道通信系統(tǒng)中的信道上的所述修改的信號的裝置；用于將所述修改的信號與反饋信號相結合以隔離所述發(fā)送的信號的裝置；用于產生所述反饋信號的裝置，其包括用于對所述隔離的發(fā)送的信號進行濾波以產生濾波的信號的裝置；用于接收所述濾波的信號并將其與接收自所述多信道通信系統(tǒng)中的其它接收機的一個或多個消除信號相結合的裝置；以及用于產生將向一個或多個所述其它接收機輸出的一個或多個所述消除信號的裝置。
47.根據(jù)權利要求46所述的系統(tǒng)，其中，所述用于生成的裝置包括判決裝置和濾波器。
48.根據(jù)權利要求46所述的系統(tǒng)，其中，所述用于產生一個或多個消除信號的裝置包括用于將所述發(fā)送的信號與所述反饋信號相結合，以產生消除濾波器輸入信號的裝置，以及用于處理所述消除濾波器輸入信號以產生將被提供到所述其它接收機的所述消除信號的裝置。
49.一種傳送系統(tǒng)，其被配置作為第一站的一部分，所述第一站具有兩個或更多發(fā)射機，所述發(fā)射機的每一個與信道相關聯(lián)，所述發(fā)射機被配置作為多信道通信系統(tǒng)的一部分，所述通信系統(tǒng)被配置為在利用所述發(fā)射機從所述第一站傳輸?shù)降诙局靶薷臄?shù)據(jù)信號，以減少在所述數(shù)據(jù)信號上的耦合的影響，所述傳送系統(tǒng)中的所述發(fā)射機的至少一個包括輸入，其被配置為接收數(shù)據(jù)信號，所述數(shù)據(jù)信號在被所述發(fā)射機處理之后，在第一信道上傳送；一個或多個濾波器，其被配置為產生一個或多個輸出消除信號，所述一個或多個輸出消除信號被提供到所述傳送系統(tǒng)中的一個或多個其它發(fā)射機，以在傳輸所述數(shù)據(jù)信號之前消除從所述第一信道到一個或多個其它信道的FEXT耦合；以及裝置，其被配置為將來自所述傳送系統(tǒng)中的所述一個或多個其它發(fā)射機的一個或多個輸入消除信號與所述信號相結合，來自所述多信道通信系統(tǒng)中的所述一個或多個其它發(fā)射機的所述一個或多個輸入消除信號用于在傳輸所述數(shù)據(jù)信號之前消除從所述一個或多個其它信道到所述第一信道的FEXT耦合。
50.根據(jù)權利要求49所述的發(fā)射機，其中，所述裝置包括減法器，其被配置為從所述數(shù)據(jù)信號中減去所述一個或多個輸入消除信號。
51.根據(jù)權利要求49所述的發(fā)射機，其中，所述一個或多個濾波器包括數(shù)字預編碼FEXT濾波器。
52.根據(jù)權利要求51所述的發(fā)射機，其中，所述數(shù)字預編碼FEXT濾波器與所述傳送系統(tǒng)中的所述其它發(fā)射機的每一個相關聯(lián)，并且各所述數(shù)字預編碼FEXT濾波器被配置為產生所述輸入消除信號。
53.根據(jù)權利要求49所述的發(fā)射機，其中，所述濾波器包括被配置為消除所述FEXT耦合的預編碼濾波器。
54.根據(jù)權利要求49所述的發(fā)射機，除了被配置為產生所述一個或多個輸出消除信號的所述一個或多個濾波器之外，進一步包括傳送預編碼濾波器。
55.一種耦合預編碼濾波器系統(tǒng)，其被配置為修改多發(fā)射機多信道傳送系統(tǒng)中的兩個或更多信號，以在傳輸之前消除在所述兩個或更多信號通過所述兩個或更多信道時可能發(fā)生的FEXT耦合，該系統(tǒng)包括第一輸入，其被配置為接收第一信號；第二輸入，其被配置為接收第二信號；第一濾波器，其被配置為處理所述第一信號，以產生第一消除信號，其中所述第一消除信號消除在傳輸時將從所述第一信號耦合到所述第二信號的耦合的至少一部分；第二濾波器，其被配置為處理所述第二信號，以產生第二消除信號，其中所述第二消除信號消除在傳輸時從所述第二信號耦合到所述第一信號的耦合的至少一部分；第一裝置，其被配置為在傳輸所述第一信號之前，將所述第二消除信號與所述第一信號相結合；以及第二裝置，其被配置為在傳輸所述第二信號之前，將所述第一消除信號與所述第二信號相結合。
56.根據(jù)權利要求55所述的耦合預編碼濾波器系統(tǒng)，其中，所述第一濾波器和所述第二濾波器被配置為非因果濾波器。
57.根據(jù)權利要求55所述的耦合預編碼濾波器系統(tǒng)，其中，所述第一濾波器位于第一發(fā)射機之中，所述第二濾波器位于第二發(fā)射機之中，并且所述第一發(fā)射機和所述第二發(fā)射機中的每一個進一步包括傳送預編碼濾波器。
58.根據(jù)權利要求55所述的耦合預編碼濾波器系統(tǒng)，其中，所述第一裝置和所述第二裝置包括減法器。
59.根據(jù)權利要求55所述的耦合預編碼濾波器系統(tǒng)，其中，所述耦合預編碼濾波器系統(tǒng)可被配置為在四信道環(huán)境下工作，從而進一步包括第三濾波器和第四濾波器。
60.一種方法，其用于具有兩個或更多發(fā)射機的多信道通信系統(tǒng)，以對從在第一信道上傳送的第一信號到在第二信道上傳送的第二信號的耦合進行FEXT消除，所述方法包括在第一發(fā)射機接收第一信號；對所述第一信號進行第一處理以產生第一處理的信號；將所述第一處理的信號發(fā)送給一個或多個第一發(fā)射機消除濾波器；利用所述一個或多個第一發(fā)射機消除濾波器對所述第一處理的信號進行第二處理，以產生消除信號；將所述消除信號發(fā)送給第二發(fā)射機；以及在傳輸之前，將所述消除信號與利用所述第二發(fā)射機處理的所述第二信號相結合，以減少在傳輸時所述第一信號對所述第二信號的耦合的影響。
61.根據(jù)權利要求60所述的方法，其中，所述進行第二處理包括利用預編碼FEXT濾波器進行預編碼濾波。
62.根據(jù)權利要求60所述的方法，其中，所述預編碼FEXT濾波器被配置為非因果濾波器。
63.根據(jù)權利要求60所述的方法，其中，所述多信道通信系統(tǒng)可包括至少一個站，其具有四個發(fā)射機，所述發(fā)射機中的每一個與所述信道相關聯(lián)。
64.根據(jù)權利要求60所述的方法，進一步包括在所述第一發(fā)射機接收第二消除信號，并將所述第二消除信號與所述第一處理的信號相結合，以減少在傳輸時所述第二信號對所述第一處理的信號的耦合的影響。
65.根據(jù)權利要求60所述的方法，其中，所述結合可包括從所述第二信號中減去所述消除信號。
66.一種四信道通信系統(tǒng)中的FEXT消除方法，其中，發(fā)射機與第一信道、第二信道、第三信道以及第四信道中的每一個相關聯(lián)，所述方法包括分別在第一發(fā)射機、第二發(fā)射機、第三發(fā)射機以及第四發(fā)射機的每一個接收第一信號、第二信號、第三信號以及第四信號；處理所述第一信號以產生第二發(fā)射機消除信號、第三發(fā)射機消除信號以及第四發(fā)射機消除信號；向所述第二發(fā)射機、所述第三發(fā)射機以及所述第四發(fā)射機分別發(fā)送所述第二發(fā)射機消除信號、所述第三發(fā)射機消除信號以及所述第四發(fā)射機消除信號；分別將所述第二發(fā)射機消除信號、所述第三發(fā)射機消除信號以及所述第四發(fā)射機消除信號與所述第二信號、所述第三信號以及所述第四信號相結合，其中，所述結合可以消除當在所述第一信道上傳輸信號時會發(fā)生的對所述第二信道、所述第三信道以及所述第四信道的FEXT耦合的影響。
67.根據(jù)權利要求66所述的方法，其中，所述通信系統(tǒng)基于以太網(wǎng)標準工作。
68.根據(jù)權利要求66所述的方法，其中，處理所述第一信號包括向第一預編碼FEXT濾波器、第二預編碼FEXT濾波器以及第三預編碼FEXT濾波器發(fā)送所述第一信號；以及在所述預編碼FEXT濾波器的每一個中處理所述第一信號，以產生所述第二發(fā)射機消除信號、所述第三發(fā)射機消除信號以及所述第四發(fā)射機消除信號。
69.根據(jù)權利要求66所述的方法，進一步包括在所述第一發(fā)射機接收來自所述四信道通信系統(tǒng)中的所述第二、第三以及第四發(fā)射機中的每一個的一個或多個輸入消除信號，然后將來自所述其它發(fā)射機的每一個的所述一個或多個輸入消除信號與所述第一信號相結合，以消除在所述第一信號上的所述FEXT耦合的影響。
70.根據(jù)權利要求66所述的方法，進一步包括在所述第一信號上進行傳送預編碼濾波。
71.根據(jù)權利要求66所述的方法，其中，利用一個或多個數(shù)字濾波器進行所述處理。
72.根據(jù)權利要求71所述的方法，其中，選擇所述一個或多個數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)，以消除FEXT。
73.一種用于多信道通信系統(tǒng)的FEXT消除系統(tǒng)，包括與第一信道相關聯(lián)的第一發(fā)射機，其包括用于處理數(shù)據(jù)以產生第一信道信號的裝置；用于對所述第一信道信號進行濾波以產生一個或多個輸出消除信號的裝置；用于向所述多信道通信系統(tǒng)中的一個或多個其它發(fā)射機提供所述一個或多個輸出消除信號的裝置，其中，所述一個或多個輸出消除信號消除FEXT耦合，所述FEXT耦合將在所述第一信道信號傳輸時耦合到一個或多個其它信道信號上；用于接收來自所述多信道通信系統(tǒng)中的所述一個或多個其它發(fā)射機的一個或多個輸入消除信號的裝置；以及用于將所述一個或多個輸入消除信號與所述第一信道信號相結合，從而消除將在傳輸時耦合到所述第一信道信號的所述FEXT耦合的裝置。
74.根據(jù)權利要求73所述的系統(tǒng)，其中，所述用于結合的裝置包括從由減法器和加法器構成的裝置的組中選擇的裝置。
75.根據(jù)權利要求73所述的系統(tǒng)，進一步包括傳送預編碼濾波器，其被配置為處理所述信號以解決符號間干擾。
76.根據(jù)權利要求73所述的系統(tǒng)，其中，所述用于濾波的裝置包括一個或多個數(shù)字預編碼FEXT濾波器。
全文摘要
公開了一種在多信道通信系統(tǒng)中消除噪聲的方法和裝置。在一個實施例中，此系統(tǒng)被配置為利用在其它信道上接收的信號消除在受擾信道上的FEXT。當產生FEXT消除信號時，可利用從接收機的其它濾波器，例如，F(xiàn)FE和DFE濾波器獲得的處理效果。于是，由于其它濾波器裝置承擔了所述處理負擔的一部分，可以使得用于產生所述FEXT消除信號的裝置的復雜程度降低。在一種結構中，預編碼FEXT消除在于，預編碼FEXT濾波器對應于其它信道的每一個產生一個或多個預編碼FEXT消除信號。所述預編碼FEXT消除信號在傳輸前被與相關于所述其它信道的每一個的信號相結合，從而在傳輸前預消除FEXT。
文檔編號H04B3/32GK1918811SQ200480016799
公開日2007年2月21日 申請日期2004年5月10日 優(yōu)先權日2003年5月16日
發(fā)明者G·A·齊默爾曼, W·W·瓊斯 申請人:索拉爾弗拉雷通訊公司