專利名稱：信道估計和系數(shù)更新運算的硬件實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信息傳輸領域，特別是涉及一種在數(shù)字信號處理算法中進行信道 估計和各級自適應均衡濾波器的系數(shù)更新運算的硬件實現(xiàn)方法。
背景技術：
在數(shù)字信號處理算法中，進行相關信道估計運算均采用信道估計相關器來實現(xiàn)； 自適應均衡濾波計算均采用自適應均衡濾波器來實現(xiàn)。所述信道估計相關器的計算表達式為Corr (n+1) = Corr (n) +Sin (n) *SP (n) (公式 1)現(xiàn)有的設計中，其實現(xiàn)方法一般如圖1所示。自適應均衡濾波器的系數(shù)更新器的表達式為Coef (n+1) = Coef (n) + u err (n) *Kin (n) (公式 2)其中uerr和Kin為系數(shù)更新器計算時所需的誤差信號和輸入信號。各級自適應均衡濾波器的系數(shù)更新器的實現(xiàn)方法如圖2所示，需要一個乘法器、 一個加法器和一個寄存器，用于實現(xiàn)各級自適應均衡濾波器的系數(shù)更新計算。目前，所述的信道估計相關器和自適應均衡濾波器的系數(shù)更新器都是采用各自相 互獨立的硬件資源實現(xiàn)的；顯然這種實現(xiàn)方式成本相對較高，并且不利于器件集成度的提 尚O

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種信道估計和系數(shù)更新運算的硬件實現(xiàn)方法， 能夠有效減少硬件實現(xiàn)的資源，降低硬件實現(xiàn)的成本。為解決上述技術問題，本發(fā)明的信道估計和系數(shù)更新運算的硬件實現(xiàn)方法是采用 如下技術方案實現(xiàn)的進行相關信道估計運算和各級自適應均衡濾波器的系數(shù)更新計算時 共用一套硬件資源，通過時分復用的方式，分別作為信道估計相關器和各級自適應均衡濾 波器的系數(shù)更新器，實現(xiàn)各自所應完成的運算。由于采用本發(fā)明的方法，通過時分復用的方式，使用相同的硬件資源分別實現(xiàn)信 道估計相關器和自適應均衡濾波器的系數(shù)更新器；與現(xiàn)有技術中采用獨立的硬件資源分別 實現(xiàn)信道估計相關器以及自適應均衡濾波器的系數(shù)更新器相比，硬件結構得到了簡化，節(jié) 約了硬件實現(xiàn)的資源，使硬件成本降低；并且在此基礎上還有利于減小芯片的面積，提高器 件的集成度，降低芯片的功耗。


下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1是傳統(tǒng)的信道估計相關器的結構示意圖；圖2是自適應均衡濾波器的系數(shù)更新器結構示意3
圖3是本發(fā)明采用的信道估計相關器的結構示意圖；圖4是本發(fā)明的一實施例示意圖。
具體實施例方式在數(shù)字信號處理算法中，如果計算過程需要分時進行相關信道估計運算以及信道 自適應均衡，可以采用時分復用的方法，用同樣的硬件資源實現(xiàn)信道估計相關器以及自適 應均衡濾波器的系數(shù)更新器。圖4是本發(fā)明的一個具體實施例示意圖。為了對信道進行估計，需要計算出長度為K的參考序列S_p = {s_p(l), s_ p (2), s_p (K)}的相關值序列 Corr_p = {corr_p (1), corr_p (2), corr_p (K)}。信 道估計相關器的輸入數(shù)據(jù)為S_in= {s_in(l)，s_in(2)，…，s_in(N)， };同時，需要用 到抽頭數(shù)至少為K的自適應均衡濾波器。假設在時刻T(M+1)開始進行信道估計相關計算，一般的運用圖1所示的信道估 計相關器結構，可以依次在時刻T(M+K)，T(M+K+1)，…，T(M+2K-1)分別算出相關值corr_ p (1)，corr_p (2)，...，corr_p(K)。 在本發(fā)明中，假設需要進行信道估計相關計算的時間段為T(M+1) ^ t ^ T(M+N)， N > 2k+l ；需要進行自適應均衡濾波器的系數(shù)更新計算的時間段為 T (M+N+S)彡t彡T (M+N+S+Q)，其中S，Q均為自然數(shù)，T (M+N+S)表示自適應均衡濾波器的系 數(shù)更新計算的時間起點，T(M+N+S+Q)表示表示自適應均衡濾波器的系數(shù)更新計算的時間終
點o信道估計相關器采用如圖3所示的結構，每級計算單元的硬件資源(如圖3虛線 框中所示)和系數(shù)更新運算的硬件實現(xiàn)方法相同(即所述信道估計相關器每級計算單元包 括一個乘法器、一個加法器和一個寄存器，并將所述乘法器、加法器和寄存器依次連接在一 起)。因此在進行相關信道估計運算和各級自適應均衡濾波器的系數(shù)更新計算時，可以共用 一個乘法器，一個加法器和一個寄存器，通過時分復用的方式，分別作為信道估計相關器和 各級自適應均衡濾波器的系數(shù)更新器，實現(xiàn)各自所應完成的運算。采用圖3所示的信道估計相關器的結構后，可以采用如下方法在T(M+K)時刻同時 得到長度為K的參考序列的相關值序列corr_p⑴，corr_p⑵，…，corr_p⑷的值，其計 算方法如下 其中mod(A，B)為A對B取模運算的結果，S_in為輸入信號，S_p為相關參考值，K 為參考序列的長度，i為計算出的相關值的序號，1為相關計算器輸入信號的序號。T(M+1) 時刻為相關值計算開始時刻。計算完相關值之后，相同的硬件資源可以用于計算自適應均衡濾波器的系數(shù)更 新。圖4中給出了自適應均衡濾波器的第P(1 ^P^K)級抽頭的系數(shù)更新器的示意圖。Sel_COn 為乘數(shù)選擇信號，根據(jù)它的值對乘法器的乘數(shù)進行選擇，其賦值過程如下在信道估計相關計算時間段內，Selcorr = 1，由選擇器得到乘法器兩個乘數(shù)分 別來自序列S_in和序列S_p，硬件單元進行相關信道估計運算得到相關運算結果corr_ pO3)。在自適應均衡濾波器的系數(shù)更新計算時間段內，Selcorr = 0，由選擇器得到乘 法器兩個乘數(shù)分別為誤差信號uerr和輸入信號Kin，硬件單元則進行自適應均衡濾波器的 系數(shù)更新計算得到計算結果為coef(P)。以上通過具體實施方式
對本發(fā)明進行了詳細的說明，但這些并非構成對本發(fā)明的 限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也 應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種信道估計和系數(shù)更新運算的硬件實現(xiàn)方法，其特征在于進行相關信道估計運算和各級自適應均衡濾波器的系數(shù)更新計算時共用一套硬件資源，通過時分復用的方式，分別作為信道估計相關器和各級自適應均衡濾波器的系數(shù)更新器，實現(xiàn)各自所應完成的運算。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于進行相關信道估計運算時，利用K級自適應 均衡濾波器的系數(shù)更新器硬件資源作為信道估計相關器，即所述信道估計相關器每級計算 單元包括一個乘法器、一個加法器和一個寄存器，并將所述乘法器、加法器和寄存器依次連 接在一起；在T(M+1)時刻開始計算輸入信號的相關值，在T(M+K)時刻按照如下方法同時得 到長度為K的參考序列的相關值序列corr_p⑴，corr_p⑵，…，corr_p (K)的值， 其中，mod (A，B)為A對B取模運算的結果，S_in為輸入信號，S_p為相關參考值，K為 參考序列的長度，i為計算出的相關值的序號，1為相關計算器的輸入信號的序號。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于所述乘法器的兩個乘數(shù)由乘數(shù)選擇信號 Sel_corr控制選擇器進行選擇；在信道估計相關計算時間段內，乘數(shù)選擇信號Selcorr = 1，由選擇器得到乘法器的 兩個乘數(shù)S_in和S_p，并進行相關信道估計運算；在自適應均衡濾波器的系數(shù)更新計算時間段內，乘數(shù)選擇信號Sel_C0rr = 0，由選擇 器得到乘法器的兩個乘數(shù)誤差信號uerr和輸入信號Kin，并進行自適應均衡濾波器的系數(shù) 更新計算。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信道估計和系數(shù)更新運算的硬件實現(xiàn)方法，進行相關信道估計運算和各級自適應均衡濾波器的系數(shù)更新計算時共用一套硬件資源，通過時分復用的方式，分別作為信道估計相關器和各級自適應均衡濾波器的系數(shù)更新器，實現(xiàn)各自所應完成的運算。本發(fā)明能夠有效減少硬件實現(xiàn)的資源，降低硬件實現(xiàn)的成本。
文檔編號H04L25/03GK101860498SQ20091005705
公開日2010年10月13日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權日2009年4月9日
發(fā)明者熊晨榮, 聶紅兒 申請人:天際微芯(北京)科技有限公司;普然技術公司