專利名稱：基于區(qū)塊的均衡器及執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于均衡操作，特別有關(guān)于基于區(qū)塊的均衡器及執(zhí)行基于區(qū)塊的 均《軒方法。
背景技術(shù)：
為了補(bǔ)償帶限(band-limited)傳輸信道的能效，許多數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)采用均 衡器來去除所接收信號(hào)中的符間干擾(Inter-Symbol Interference, ISI)。由于在前 或在后的符號(hào)的值，符間干擾會(huì)使得一指定符號(hào)失真，實(shí)質(zhì)上代表了符號(hào)間的 不明干擾，因?yàn)榉g干擾包含了對(duì)于所指定的決定區(qū)域中的參考符號(hào)位置來說 超前及滯后的符號(hào)。這些失真限制了用于在以上信道上通信數(shù)據(jù)速率的效率。 因此，降低上述通道中的失真而產(chǎn)生的的影響是一項(xiàng)重要的i果題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為有效解決以上所述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于區(qū)塊的均 衡器以及執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法。
本發(fā)明揭示一種基于區(qū)塊的均衡器，均衡器應(yīng)用于接收器中，包含前饋 濾波器，用以產(chǎn)生每一回合的第一數(shù)據(jù)區(qū)塊，第一數(shù)據(jù)區(qū)塊包含多個(gè)第一子區(qū) 塊，這些第一子區(qū)塊中之一者與第一數(shù)據(jù)區(qū)塊分別具有K個(gè)符號(hào)與L個(gè)符號(hào)， 其中L與K皆大于一；回饋濾波器，用以于每一次反復(fù)產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)區(qū)塊，第 二數(shù)據(jù)區(qū)塊具有K個(gè)符號(hào)，于每一次反復(fù)的濾波期間，此回饋濾波器遏止最后 K個(gè)輸入符號(hào)；以及合并器，用以于每一次反復(fù)中合并第二數(shù)據(jù)區(qū)塊與第一子 區(qū)塊，并于多次反復(fù)之后，每一回合的第一數(shù)據(jù)區(qū)塊被分開合并。
本發(fā)明揭示一種執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法，包含由前饋濾波器產(chǎn)生每一 回合的第一數(shù)據(jù)區(qū)塊，第一數(shù)據(jù)區(qū)塊包含多個(gè)第一子區(qū)塊，這些第一子區(qū)塊中 之一者與第一泰:據(jù)區(qū)塊分別具有K個(gè)符號(hào)與L個(gè)符號(hào)，其中L與K皆大于一； 由回饋濾波器于每一次反復(fù)產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)區(qū)塊，此第二數(shù)據(jù)區(qū)塊具有K個(gè)符號(hào)，于每一次反復(fù)的濾波期間，回饋濾波器遏止最后K個(gè)輸入符號(hào)；以及于每一次 反復(fù)中，由合并器合并第二數(shù)據(jù)區(qū)塊與第一子區(qū)塊，并于多次反復(fù)之后，每一 回合的第 一數(shù)據(jù)區(qū)塊被分別合并。
本發(fā)明的基于區(qū)塊的均衡器與執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法能夠減少失真對(duì)通 信效率的不良影響。


圖1為顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于區(qū)塊的均衡器的示意圖。 圖2為顯示以有限脈沖響應(yīng)濾波器作為回饋濾波器的一實(shí)施例的遏止最后 K個(gè)輸入符號(hào)的方法的示意圖。
圖3為圖示說明在第一回合中的第一次反復(fù)的示意圖。 圖4為圖示說明在第一回合中的第二次反復(fù)的示意圖。 圖5為圖示說明在第一回合中的第三次反復(fù)的示意圖。 圖6為圖示基于區(qū)塊的均衡方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于區(qū)塊的均衡器的示意圖?；趨^(qū)塊的均 衡器包含前饋濾波器(Feed Forward Filter, FFF)l02、回饋濾波器(Feed Backward Filter, FBF)104、合并器(combiner)106、決定單元108以及系數(shù)調(diào)節(jié)器110?；?于區(qū)塊的均衡器可用于接收器(例如無線廣播節(jié)目接收器)的各種應(yīng)用之中，以 消除數(shù)據(jù)傳輸中的符間干擾。
其中,符號(hào)是以區(qū)塊為基礎(chǔ)輸入至前饋濾波器102。換言之，在每一回合 (round)中，具有兩個(gè)或者多于兩個(gè)的符號(hào)形成供應(yīng)至前^t濾波器102的數(shù)據(jù)區(qū) 塊(亦即操作單元)。在每一回合中，前饋濾波器102濾波輸入的符號(hào)，并產(chǎn)生一 個(gè)第 一數(shù)據(jù)區(qū)塊。第一數(shù)據(jù)區(qū)塊進(jìn)一步被劃分為多個(gè)第 一子區(qū)塊(sub-blocks)。 假設(shè)第一數(shù)據(jù)區(qū)塊具有L個(gè)符號(hào)，第一子區(qū)塊具有K個(gè)符號(hào)，其中L與K皆大 于1。
在基于區(qū)塊的均衡器中，在一個(gè)回合中，合并器106與回饋濾波器104執(zhí) 行多次反復(fù)地合并與濾波，以處理一個(gè)第一數(shù)據(jù)區(qū)塊。在每一次反復(fù)(iteration) 中，回饋濾波器104產(chǎn)生一個(gè)第二數(shù)據(jù)區(qū)塊，此第二數(shù)據(jù)區(qū)塊具有K個(gè)符號(hào)(是 的,有相同的符號(hào)數(shù))。另外，在每一次反復(fù)中，合并器106合并第二數(shù)據(jù)區(qū)塊與第一子區(qū)塊。合并后的輸出被供應(yīng)至決定單元108，決定單元108為硬判決(hard decision)電路或其它決定電路來實(shí)作。由決定單元108產(chǎn)生的決定值被供應(yīng)至回 饋濾波器104以作為輸入符號(hào)。另外，合并后的輸出與此決定值皆供應(yīng)至系數(shù) 調(diào)節(jié)器110,以評(píng)估錯(cuò)誤并決定如何在均衡操作期間調(diào)節(jié)前饋濾波器102的系數(shù) 與回^it濾波器104的系數(shù)。
在處理第一數(shù)據(jù)區(qū)塊的第一次反復(fù)中，當(dāng)尚未產(chǎn)生合并后的輸出時(shí)，在當(dāng) 前回合中，回饋濾波器104不具有相應(yīng)于當(dāng)前第一數(shù)據(jù)區(qū)塊的有用的輸入符號(hào)。 為克服此問題，在濾波期間，最后K個(gè)輸入符號(hào)被遏止(suppress)在回饋濾波器 104中。換言之，如果在操作期間，有M個(gè)輸入符號(hào)被連續(xù)地供應(yīng)至回饋濾波 器104,其中M大于K,最新的K個(gè)輸入符號(hào)在濾波期間被遏止，以使這些最 新的K個(gè)輸入符號(hào)不影響回饋濾波器104的輸出。當(dāng)存在較新的符號(hào)被供應(yīng)至 回饋濾波器104,則另一較新的K個(gè)輸入符號(hào)在回饋濾波器104濾波期間被遏 止。
圖2為顯示以有限脈沖響應(yīng)濾波器(Finite Impulse Response, FIR)20作為回
饋濾波器104的實(shí)施例的遏止最后K個(gè)輸入符號(hào)的方法的示意圖。當(dāng)輸入符號(hào) 到達(dá)有限脈沖響應(yīng)濾波器20,此輸入符號(hào)進(jìn)入延時(shí)線(delay line)中的分接頭 (tap)202，分接頭202可以由儲(chǔ)存單元實(shí)作。如果有新的輸入符號(hào)輸入至延時(shí)線 中，則分接頭202中的值被轉(zhuǎn)移至與分接頭202相鄰近的分接頭中。每一分接 頭中的值與相對(duì)應(yīng)的分接頭系數(shù)由乘法器204相乘，隨后這些相乘后的值經(jīng)由 求和單元206進(jìn)行相加，以產(chǎn)生濾波輸出。
如果在延時(shí)線中存在M個(gè)分接頭，接近于有限脈沖響應(yīng)濾波器20的輸入端 的K個(gè)輸入符號(hào)在濾波期間被遏止。舉例說明，對(duì)應(yīng)于上述K個(gè)輸入符號(hào)的K 個(gè)分接頭系數(shù)被設(shè)置為零，而其它分接頭系數(shù)是由圖1所示的系數(shù)調(diào)節(jié)器110 進(jìn)行調(diào)節(jié)。優(yōu)選的，接近于有限脈沖響應(yīng)濾波器20的輸入端的K個(gè)輸入符號(hào)所 對(duì)應(yīng)的乘法器可由多個(gè)零值緩存器來替換，零值緩存器用于直接供應(yīng)零值至求 和單元206。以上組態(tài)中，不論K個(gè)輸入符號(hào)為何值，直到有新的符號(hào)輸入至 延時(shí)線中占用對(duì)應(yīng)的K個(gè)分接頭時(shí)，才會(huì)影響濾波輸出。
除采用如圖2所示的有限脈沖響應(yīng)濾波器之外，還可使用圖1所示的頻域 濾波器(Frequency Domain Filter)。舉例i兌明，前々貴濾波器102及/或回々責(zé)濾波器 104可包含時(shí)域至步貞域轉(zhuǎn)換器(time domain to frequency domain converter), 用以 將輸入符號(hào)由時(shí)域轉(zhuǎn)換至頻域以執(zhí)行前饋濾波器102及/或回饋濾波器104的濾
6波。當(dāng)采用頻域?yàn)V波器之后，對(duì)應(yīng)的用于遏止回饋濾波器104的時(shí)域的K個(gè)輸 入符號(hào)的轉(zhuǎn)換是必需的。例如當(dāng)以上所述的將K個(gè)分接頭系數(shù)設(shè)置為零時(shí)， 可設(shè)置一有限脈沖響應(yīng)濾波器；以及采用時(shí)域至頻域轉(zhuǎn)換以得到對(duì)應(yīng)的頻域?yàn)V 波器。有關(guān)頻域?yàn)V波器的原理為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再作詳細(xì)說明。
圖3、圖4與圖5分別圖示說明在一回合的多次反復(fù)中數(shù)據(jù)區(qū)塊的關(guān)系。在 圖3中，第一數(shù)據(jù)區(qū)塊30包含多個(gè)第一子區(qū)塊。例如第一子區(qū)塊302。為明 確起見，每一矩形是指代一定數(shù)量的符號(hào)。例如矩形301可以表示100個(gè)或 1000個(gè)或其它數(shù)目個(gè)符號(hào)，可根據(jù)不同的均衡器的設(shè)計(jì)要求而定。如果第一數(shù) 據(jù)區(qū)塊具有L個(gè)符號(hào)，以及第一子區(qū)塊具有K個(gè)符號(hào)，則需要L/K(L除K)次 或更多次反復(fù)來處理此回合中的整個(gè)第一數(shù)據(jù)區(qū)塊。
圖3為圖示說明在第一回合中的第一次反復(fù)的示意圖。在圖3中，回饋濾 波器104還未接收決定值34，第二數(shù)據(jù)區(qū)塊32一皮設(shè)置為零，并與第一數(shù)據(jù)區(qū)塊 30的第一子區(qū)塊302合并，由合并器106計(jì)算而得的合并值供應(yīng)至決定單元108 以產(chǎn)生K個(gè)決定值34,決定值34作為回饋濾波器104的輸入。因此，第一次 反復(fù)之后，回饋濾波器104產(chǎn)生一個(gè)第二數(shù)據(jù)區(qū)塊32,第二數(shù)據(jù)區(qū)塊32被應(yīng)用 于第二次反復(fù)中。
圖4為圖示說明在第一回合中的第二次反復(fù)。在圖4中， 一緊接在后的第 一子區(qū)塊304與第一次反復(fù)中產(chǎn)生的第二數(shù)據(jù)區(qū)塊32相合并。類似的，合并器 106合并第一子區(qū)塊304與第二數(shù)據(jù)區(qū)塊32，以及決定單元108提供決定值34' 至回饋濾波器104以產(chǎn)生另一將應(yīng)用于第三次反復(fù)中的第二數(shù)據(jù)區(qū)塊32，。
圖5為圖示說明在第一回合中的第三次反復(fù)。在圖5中，第一子區(qū)塊306 與第二數(shù)據(jù)區(qū)塊32，合并并產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)區(qū)塊32"。因此，在以上實(shí)施例中的三 次反復(fù)之后，整個(gè)第一數(shù)據(jù)區(qū)塊被處理，并且可獲得的與符號(hào)數(shù)量相同的均衡 輸出。當(dāng)新回合開始，則供應(yīng)另一第一數(shù)據(jù)區(qū)塊并運(yùn)行以上圖示所示的操作步 驟。
具有以上所述的設(shè)計(jì)，區(qū)塊均衡的初始化問題已解決，并且應(yīng)用區(qū)塊均衡 通?？蓭砀玫男芗氨憩F(xiàn)。由于均衡器通常占用了接收器電路中的較大面 積，這樣的設(shè)計(jì)提高了接收器的整體表現(xiàn)。
前饋濾波器102，回饋濾波器104,合并器106以及其它提及的組件可由數(shù) 字信號(hào)處理電路實(shí)作，此數(shù)字信號(hào)處理電路為集成芯片中的一部分，此集成芯 片用于處理接收信號(hào)及其它功能。存在多種方式實(shí)現(xiàn)，例如硬件、固件、軟件或組合，用來實(shí)施以上所述設(shè)計(jì)的皆屬于本發(fā)明的范圍。除此之外，盡管圖1
是基于區(qū)塊的均衡器的適用的結(jié)構(gòu)示意圖，但是部分組件(例如圖1中的決定 單元108,系數(shù)調(diào)節(jié)器110)與其它組件之間的連接關(guān)系可重新布置的。例如合 并器106的輸出可作為圖1所示的均衡輸出來供應(yīng)。優(yōu)選的，可引入一多任務(wù) 器來選擇合并器106的輸出或決定單元108的輸出中之一者以作為均4軒輸出。 除此之外，以上圖示的實(shí)施例在一回合中，必需存在L/K(L除K)次反復(fù)來處理 第一數(shù)據(jù)區(qū)塊，但是并非對(duì)本發(fā)明的限制。舉例說明，可存在比L/K次反復(fù)更 多的反復(fù)次數(shù)，例如以2L/K次反復(fù)再次運(yùn)作，并在均衡輸出之前執(zhí)行以獲得 更好的表現(xiàn)。
圖6為圖示基于區(qū)塊的均衡方法的流程圖。首先，由一前饋濾波器產(chǎn)生每 一回合中的第一數(shù)據(jù)區(qū)塊(步驟602)。每一第一數(shù)據(jù)區(qū)塊包含多個(gè)第一子區(qū)塊， 每一第一數(shù)據(jù)區(qū)塊與每一第一子區(qū)塊分別具有L個(gè)符號(hào)與K個(gè)符號(hào)，其中L與 K皆大于一。
由一合并器合并一第二數(shù)據(jù)區(qū)塊與每一次反復(fù)中的一第一子區(qū)塊(步驟 604)。如果第二數(shù)據(jù)區(qū)塊還未產(chǎn)生，則指定初始值與此第一子區(qū)塊相合并。
接著，產(chǎn)生回饋濾波器的每一次反復(fù)的第二數(shù)據(jù)區(qū)塊(步驟606)。每一第二 數(shù)據(jù)區(qū)塊具有K個(gè)符號(hào)。另外，回饋濾波器遏止每一次反復(fù)中回饋濾波器的最 后K個(gè)輸入符號(hào)。
判斷第一數(shù)據(jù)區(qū)塊中的所有第一子區(qū)塊是否皆已處理？(步驟608),如果仍 存在第一子區(qū)塊未被處理，則返回步驟604,以再執(zhí)行一次反復(fù)；如果所有第一 子區(qū)塊皆已處理，則返回步驟602，激發(fā)一新的回合以處理另一第一數(shù)據(jù)區(qū)塊。
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權(quán)利要求
1.一種基于區(qū)塊的均衡器，該均衡器應(yīng)用于接收器中，包含前饋濾波器，用以于每一回合產(chǎn)生第一數(shù)據(jù)區(qū)塊，該每一回合的該第一數(shù)據(jù)區(qū)塊包含多個(gè)第一子區(qū)塊，該多個(gè)第一子區(qū)塊中的每一者與該每一回合的該第一數(shù)據(jù)區(qū)塊分別具有K個(gè)符號(hào)與L個(gè)符號(hào)，其中L與K皆大于1；回饋濾波器，用以于每一次反復(fù)產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)區(qū)塊，該每一次反復(fù)的該第二數(shù)據(jù)區(qū)塊具有K個(gè)符號(hào)，于該每一次反復(fù)的濾波期間，該回饋濾波器遏止最后K個(gè)輸入符號(hào)；以及合并器，用以于該每一次反復(fù)中合并該第二數(shù)據(jù)區(qū)塊與該第一子區(qū)塊，并于多次反復(fù)之后，通過該合并器分開合并該每一回合的該第一子區(qū)塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊的均衡器，其特征在于，該回饋濾波器 為有限脈沖響應(yīng)濾波器，該有限脈沖響應(yīng)濾波器具有自該有限脈沖響應(yīng)濾波器 的輸入端計(jì)算而得的K個(gè)分接頭系數(shù)，該多個(gè)分接頭系數(shù)被設(shè)置為零。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊的均衡器，其特征在于，該回饋濾波器 為有限脈沖響應(yīng)濾波器，該有限脈沖響應(yīng)濾波器具有自該有限脈沖響應(yīng)濾波器 的輸入端計(jì)算而得的K個(gè)分接頭系數(shù)，為了不影響該有限脈沖響應(yīng)濾波器的輸 出，該多個(gè)分接頭系數(shù)被遏止。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊的均衡器，其特征在于，該回饋濾波器 將該回饋濾波器的輸入符號(hào)轉(zhuǎn)換至頻域，并于頻域中進(jìn)行濾波。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊的均衡器，其特征在于，更包含 決定單元，接收該合并器的輸出，輸出決定值，并供應(yīng)該決定值至該回饋濾波器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于區(qū)塊的均衡器，其特征在于，更包含 系數(shù)調(diào)節(jié)器，接收該合并器以及該決定單元的輸出，以調(diào)節(jié)該前饋濾波器的系數(shù)與該回饋濾波器的系數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊的均衡器，其特征在于，該前饋濾波器、 該回饋濾波器與該合并器皆由數(shù)字信號(hào)處理電路實(shí)作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊的均衡器，其特征在于，該接收器為無 線廣播節(jié)目接收器。
9. 一種執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法，包含由前饋濾波器于每一 回合產(chǎn)生第 一數(shù)據(jù)區(qū)塊，該每一 回合的該第 一數(shù)據(jù)區(qū) 塊包含多個(gè)第一子區(qū)塊，該多個(gè)第一子區(qū)塊中的每一者與該每一回合的該第一 數(shù)據(jù)區(qū)塊分別具有K個(gè)符號(hào)與L個(gè)符號(hào)，其中L與K皆大于1;由回饋濾波器于每一次反復(fù)產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)區(qū)塊，該每一次反復(fù)的該第二數(shù) 據(jù)區(qū)塊具有K個(gè)符號(hào)，于該每一次反復(fù)的濾波期間，該回饋濾波器遏止最后K 個(gè)輸入符號(hào)；以及由合并器于該每一次反復(fù)中合并該第二數(shù)據(jù)區(qū)塊與該第一子區(qū)塊，并于多 次反復(fù)之后，通過該合并器分開合并該每一回合的該第 一子區(qū)塊。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法，其特征在于，該回饋 濾波器為有限脈沖響應(yīng)濾波器，該有限脈沖響應(yīng)濾波器具有自該有限脈沖響應(yīng) 濾波器的輸入端計(jì)算而得的K個(gè)分接頭系數(shù)，該多個(gè)分接頭系數(shù)^皮設(shè)置為零。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法，其特征在于，該回饋 濾波器為有限脈沖響應(yīng)濾波器，該有限脈沖響應(yīng)濾波器具有自該有限脈沖響應(yīng) 濾波器的輸入端計(jì)算而得的K個(gè)分接頭系數(shù)，為了不影響該有限脈沖響應(yīng)濾波 器的輸出，該多個(gè)分接頭系數(shù)被遏止。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法，其特征在于，更包含 將該回饋濾波器的輸入符號(hào)轉(zhuǎn)換至頻域，并于頻域中進(jìn)行濾波。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法，其特征在于，更包含 由決定單元接收該合并器的輸出，輸出決定值，并供應(yīng)該決定值至該回饋濾波器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法，其特征在于，更包含依據(jù)該合并器以及該決定單元的輸出調(diào)節(jié)該前饋濾波器的系數(shù)與該回饋濾 波器的系數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法，其特征在于，該前饋 濾波器、該回饋濾波器與該合并器皆由數(shù)字信號(hào)處理電路實(shí)作。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法，其特征在于，該接收 器為無線廣播節(jié)目接收器。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種基于區(qū)塊的均衡器及執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法。其中，基于區(qū)塊的均衡器，應(yīng)用于接收器中，包含前饋濾波器、回饋濾波器與合并器。前饋濾波器產(chǎn)生每一回合的第一數(shù)據(jù)區(qū)塊，第一數(shù)據(jù)區(qū)塊包含多個(gè)第一子區(qū)塊；回饋濾波器于每一次反復(fù)產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)區(qū)塊，回饋濾波器的部分輸入符號(hào)于濾波期間被遏止。合并器于每一次反復(fù)中合并第二數(shù)據(jù)區(qū)塊與第一子區(qū)塊。本發(fā)明的基于區(qū)塊的均衡器與執(zhí)行基于區(qū)塊的均衡方法能夠減少失真對(duì)通信效率的不良影響。
文檔編號(hào)H04L25/03GK101599931SQ200910203620
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者劉明倫, 王維廷 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司