專利名稱：盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信的調(diào)制解調(diào)器中的信號均衡技術(shù)，特別是涉及盲目均衡器的算法控制方法。
數(shù)字通信中，發(fā)送方把規(guī)定的訓(xùn)練信號插入到發(fā)送信號的每個一定的區(qū)間中再把信號傳送出去，接收方檢測出這個訓(xùn)練信號，由此來識別被傳送到的信號的模式，然后進(jìn)行信號均衡。但是，在發(fā)送方存在不能同時傳送訓(xùn)練信號的情況，這時，在接收方就不清楚所收到的信號的模式及狀態(tài)。像這樣，接收未含有訓(xùn)練信號的傳送信號而進(jìn)行均衡的方法稱之為盲目均衡。一般，這樣的盲目均衡方式的均衡器主要被用在音頻頻域調(diào)制解調(diào)器以及全數(shù)字高清晰度電視(HDTV)之類的數(shù)字通信調(diào)制解調(diào)器中。盲目均衡算法中有哥達(dá)德(Godard)算法、行止算法(下稱SGA)和決定指向算法(下稱DDA)等，哥達(dá)德算法來自D.N.Godard的論文“兩維數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的自恢復(fù)均衡器和載波跟蹤”(“Self-recoveringegualizerandcarriertrackingintwodimentionaldatacommunicationsystem”，IEEETrans.onComm.Vol.COM-28.NO.11PP1867-1875，1980)。


圖1是一般的盲目均衡系統(tǒng)的方框圖，一般說來，在收到的信號的信道畸變來被消除到某程度的狀態(tài)下，DDA不收斂，所以自始適用DDA的情況下進(jìn)行均衡有時也會失敗，因此，必須先實施在信道畸變嚴(yán)重的情況下也能達(dá)到良好收斂的哥達(dá)德算法，然后再用DDA等實施細(xì)微均衡。在這樣的盲目均衡系統(tǒng)中，哥達(dá)德算法實施部13首先對所加的未被均衡的信號Yn用哥達(dá)德算法進(jìn)行均衡，如果用哥達(dá)德算法的信號均衡的次數(shù)達(dá)到一定的次數(shù)的話，盲目均衡系統(tǒng)就控制用DDA實施部14進(jìn)行信號均衡。從這時起所加的信號Yn就由DDA實施部14的DDA或可以代替它的SGA或變形SGA來進(jìn)行細(xì)微均衡。用這種方式，由哥達(dá)德算法實施部13或DDA實施部14得到的系數(shù)Cn被用來更新盲目均衡器11的抽頭加權(quán)值(tap-weights)。
但是，因為用原來的盲目均衡系統(tǒng)僅僅是使用哥達(dá)德算法達(dá)規(guī)定的次數(shù)之后再轉(zhuǎn)換為DDA等，所以存在均衡不好的問題。不僅如此，由于各種算法中使用一樣的均衡系數(shù)的步長，所以難以達(dá)到均衡器的穩(wěn)定的收斂。
作為解決這樣的問題的現(xiàn)有技術(shù)有1993年1月27日公開的Paik等人的歐洲專利EPO，524，559。該現(xiàn)有技術(shù)用哥達(dá)德算法的一種算法CMA(ConstantModulusAlgorithm)來初始化均衡系數(shù)，如果用這個均衡系數(shù)均衡的信號的相位誤差符合規(guī)定的閾值，就進(jìn)行DDA。在進(jìn)行DDA的過程中如果相位誤差不符合前述的閾值，再執(zhí)行CMA。
本發(fā)明的目的是提供一種在盲目均衡系統(tǒng)中根據(jù)接收信號的收斂程序進(jìn)行相應(yīng)的哥達(dá)德算法和DDA間的轉(zhuǎn)換的算法控制方法，本發(fā)明提供可以適當(dāng)改變均衡系數(shù)步長的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法。
實現(xiàn)上述本發(fā)明的目的的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法的特征在于用均衡數(shù)字通信接收到的數(shù)據(jù)信號的算法產(chǎn)生的均衡系數(shù)實施盲目均衡的方法中，包含如下步驟按規(guī)定值初始化第1步長的步驟;不管相位誤差，用前述第1步長按規(guī)定次數(shù)執(zhí)行消除信道畸變的第1算法的初始均衡步驟;用對應(yīng)于前述進(jìn)行初始均衡的第1算法的誤差值變更前述第1步長的第1變更步驟;用前述變更過的第1步長執(zhí)行前述第1算法而使前述第1步長合適地變化的第1適應(yīng)均衡步驟;對前述第1適應(yīng)均衡步驟的執(zhí)行而產(chǎn)生的第1轉(zhuǎn)換決定變量值的大小與第1基準(zhǔn)值作比較的第1比較步驟;根據(jù)前述第1比較步驟的比較結(jié)果把產(chǎn)生均衡系數(shù)的算法轉(zhuǎn)換為第2算法的第1轉(zhuǎn)步驟;執(zhí)行前述第2算法，并用第2算法的執(zhí)行得到的誤差值變更第2步長的第2變更步驟;用前述變更過的第2步長執(zhí)行前述第2算法，再使前述第2步長可適應(yīng)地變化的第2適應(yīng)均衡步驟;對前述第2適應(yīng)均衡步驟的執(zhí)行產(chǎn)生的第2轉(zhuǎn)換決定值的大小與第2基準(zhǔn)值作比較的第2比較步驟;以及根據(jù)前述第2比較步驟的比較結(jié)果把產(chǎn)生均衡系數(shù)的算法轉(zhuǎn)換為第1算法的第2轉(zhuǎn)換步驟。
下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1是一般的盲目均衡系統(tǒng)的方框圖。
圖2是說明算出距離平均值的方式的示意圖。
圖3是按照本發(fā)明的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法的順序圖。
首先，本發(fā)明中使用接收到的信號和決定點之間的距離的平均值，因為該距離平均值和DD誤差的平均值相等，所以它被用于算法間的轉(zhuǎn)換。在此，接收到的信號是被輸入到盲目均衡系統(tǒng)的信號Yn，決定點是從決定裝置12輸出的最后被決定的數(shù)據(jù) 。這樣的接收到的信號Yn和決定數(shù)據(jù) 示于前述的圖1中。前述的距離平均值dn用均衡器輸出信號Zn和決定點間的距離 的下式(1)來定義 如(2)式那樣來定義距離值 其中“ ，R”和“ ，r”分別表示一種誤差值距離值距離值 的實部和虛部，由(3)式定義 其中“Zn”是圖1的盲目均衡器的輸出數(shù)據(jù)，“ ”是由決定裝置12根據(jù)排列順序最后決定的點的數(shù)據(jù)。因此，用前述式(3)的計算來求出距離值 ，然后再用以“ ”和“ ”為變量的ROM表把它求出來。求距離平均值dn時，是使用橫向濾波器(Transversal Filter)，但硬件的實現(xiàn)要花費相當(dāng)?shù)馁M用，因此，在本發(fā)明中用圖2所示的通過或園形緩沖器或FIFO(First-In First-out)存儲器，實現(xiàn)硬件的花費就比較便宜。
圖2是說明距離平均值算出方式的示意圖。圖2中，園形緩沖器21存儲有N個距離值的絕對值｜ -1｜，｜ -2｜，…｜ -N｜，這時，指針P對準(zhǔn)存儲最先輸入的距離值｜ -N｜的位置。這時，如果把新的距離值｜ ｜輸入到圖2的裝置中，園形緩沖器21就把當(dāng)時由指針P指示的位置的距離值，即當(dāng)時園形緩沖器21內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)中最先輸入的那個距離值｜ -N｜輸出到累積器23。累積器23從反饋到它本身的加法端的距離累積值N·dn中減去上述的距離值｜ -N｜，而且，累積器23再把新輸入的距離值｜ ｜加到已經(jīng)減去距離值｜ -N｜的距離累積值N·dn上。另一方面，新輸入的距離值｜ ｜被存儲在指針P當(dāng)時所指示的園形緩沖器21的位置，即存儲｜ -N｜的位置。并且指針P指示的位置被移動到在園形緩沖器21內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)中最先輸入的距離值的存儲位置。即指針P指示的位置從園形緩沖器的｜ -N｜移動到｜ -N+1｜，從而使存儲在｜ ｜位置上的數(shù)據(jù)變成為園形緩沖器內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)中最先被輸入的數(shù)據(jù)。且，“N-1”個距離值的輸入順序逐級提前。用乘法器25把來自累積23的數(shù)據(jù)N·dn乘以1/N，結(jié)果，乘法器25輸出距離平均值dn。如圖1這樣的均衡系統(tǒng)使用這樣求出來的距離平均值，并把用作信號均衡的算法從哥達(dá)德算法轉(zhuǎn)換為DDA或者從DDA轉(zhuǎn)換成哥達(dá)德算法。
圖3是說明按照本發(fā)明實施例的算法間轉(zhuǎn)換的順序圖。
開始步驟(301)一面接通電源一面核對信道變更后的狀態(tài)，如果系統(tǒng)的動作開始，就進(jìn)行步長的初始化步驟(302)。這時，步長初始化的值由均衡系統(tǒng)的特性實驗決定。用被初始化的步長執(zhí)行哥達(dá)算法(303)，每執(zhí)行一次哥達(dá)德算法第1標(biāo)記增大1(304)，每次執(zhí)行哥達(dá)德算法都要檢查增大的第1標(biāo)記的值是否小于3000(步驟305)，此處第1標(biāo)記是哥達(dá)德算法的執(zhí)行次數(shù)，而第1標(biāo)記的基準(zhǔn)值“3000”是根據(jù)均衡系統(tǒng)的特性任意決定的。如果標(biāo)記“ 3000”小，則返回前述步驟303，再執(zhí)行哥達(dá)德算法。另一方面，如果第1標(biāo)記比“3000”小，即哥達(dá)德算法執(zhí)行“3000”次以上的話，就變更步長，同時把第2標(biāo)記設(shè)定為“0”(步驟306)。在這里，步長被決定為實驗求得的穩(wěn)定地收斂均衡的哥達(dá)德算法的步長最大值和“K1/dn(K1為任意常數(shù))”的最小值，這樣的步長與距離平均值dn成反比例變化，但其最大值不超過哥達(dá)德算法的步長最大值。這樣，用經(jīng)變更了的步長來執(zhí)行哥達(dá)德算法(步驟307)。此后，檢查距離平均值是否小于規(guī)定的第1閾值(步驟308)，其中第1閾值是決定從哥達(dá)德算法向DDA或SGA轉(zhuǎn)換的閾值，它要根據(jù)系統(tǒng)的特性由實驗決定。如果距離平均值dn不小于第1節(jié)閾值的話，每次返回執(zhí)行步驟307的哥達(dá)德算法達(dá)到規(guī)定次數(shù)時都要減小步長(步驟309)，然后再執(zhí)行步驟307的哥達(dá)德算法。圖3的實施例中減小步長的基準(zhǔn)次數(shù)被設(shè)定為第“10000”次，這可以根據(jù)系統(tǒng)的特性任意設(shè)定。而且步驟309的步長可以根據(jù)硬件特性等設(shè)定為任意減小的大小。
另一方面，如果距離平均值dn小于第1閾值的話，第2標(biāo)記加1(步驟310)，此后，檢查第2標(biāo)記是否小于“5”(步驟311)，第2標(biāo)記值是決定算法轉(zhuǎn)換靈敏度的變量，該值根據(jù)系統(tǒng)特性實驗決定。為防止從哥達(dá)德算法向DDA的算法轉(zhuǎn)換對噪聲極為敏感的反應(yīng)而設(shè)置步驟311。如果第2標(biāo)記小于“5”，那么，再次執(zhí)行步驟307的哥達(dá)德算法，這時返回次數(shù)每次達(dá)到規(guī)定次數(shù)時也要把步長減小(步驟309)。另一方面，如果第2標(biāo)記不小于“5”的話，就從哥達(dá)德算法轉(zhuǎn)換為DDA(步驟312)。
如果用于決定均衡系數(shù)的算法轉(zhuǎn)換為DDA的話，再次變更步長(步驟312)。在步驟313，步長被決定為為了穩(wěn)定地收斂均衡而實驗求出的DDA步長的最大值和“K2/dn(K2為任意常數(shù))”的最小值。這種步長雖然反比于距離平均值dn而變化，但其最大值被設(shè)定得不超過DDA步長之中的最大值。另外，把第3標(biāo)記設(shè)定為“0”，此后，用變更后的步長執(zhí)行DDA(步驟314)，檢查與DDA的執(zhí)行相關(guān)連的距離平均值dn是否大于第2閾值(315)。其中第2閾值是從DDA轉(zhuǎn)換到哥達(dá)德算法的閾值，它也是根據(jù)系統(tǒng)的特性實驗決定的。如果距離平均值dn不大于第2閾值，就執(zhí)行前步驟314的DDA，但每當(dāng)這種返回的次數(shù)達(dá)到10000次時，步長要減小(步驟316)。其中，返回次數(shù)10000次可以根據(jù)系統(tǒng)的特性作不同的設(shè)定。而且，步驟316的步長可以根據(jù)硬件的特性等來設(shè)定任意減小的大小。
另一方面，如果距離平均值dn大于第2閾值，第3標(biāo)記加1(步驟3178)。此后，查查第3標(biāo)記是否小于“5”(步驟318)，該步驟318用來防止系統(tǒng)的算法從DDA轉(zhuǎn)換到哥達(dá)德算法時這種轉(zhuǎn)換對噪聲的異常敏感性。因此，和第2標(biāo)記的情況相同，第3標(biāo)記的比較基準(zhǔn)值是決定算法轉(zhuǎn)換靈敏度的基準(zhǔn)值，它是系統(tǒng)的特性實驗決定的。如果第3標(biāo)記小于“5”，再次執(zhí)行步驟314的DDA，與前述情況相同，這時返回次數(shù)每達(dá)到“10000”次時減小步長(步驟316)。另一方面，若第3標(biāo)記不小于“5”，就從DDA轉(zhuǎn)換為哥達(dá)德算法(步驟319)，然后返回到前述的步驟306)。
這樣，按照本發(fā)明的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法首先求出距離的平均值dn，把該距離平均值與規(guī)定的閾值比較，再把系統(tǒng)的算法從哥達(dá)德算法轉(zhuǎn)換為DDA或者從DDA轉(zhuǎn)換為哥達(dá)德算法。這時，根據(jù)執(zhí)行哥達(dá)德算法或DDA的次數(shù)改變各自的步長，再把其結(jié)果得到的距離平均值反覆與閾值進(jìn)行比較。
如上所述，本發(fā)明根據(jù)接收信號的收斂程序進(jìn)行合適的算法轉(zhuǎn)換，從而使接收信號進(jìn)一步迅速且良好地均衡。
權(quán)利要求
1.一種盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于用均衡數(shù)字通信接收到的信號的算法產(chǎn)生的均衡系數(shù)實施盲目均衡的方法中包括按規(guī)定值初始化第1步長的步驟；不管相位誤差而用前述第1步長按規(guī)定次數(shù)執(zhí)行消除信道畸變的第1算法的初始均衡步驟；用對應(yīng)于前述進(jìn)行初始均衡的第1算法的誤差值變更前述第1步長的第1變更步驟；用前述變更后的第1步長執(zhí)行前述第1算法而使前述第1步長合適地變化的第1適應(yīng)均衡步驟；對前述第1適應(yīng)均衡步驟的執(zhí)行而產(chǎn)生的第1轉(zhuǎn)換決定變量值的大小與第1基準(zhǔn)值作比較的第1比較步驟；根據(jù)前述第1比較步驟的比較結(jié)果把產(chǎn)生均衡系數(shù)的算法轉(zhuǎn)換為第2算法的第1轉(zhuǎn)換步驟；執(zhí)行前述第2算法，并用第2算法的執(zhí)行所得到的誤差值變更第2步長的第2變更步驟；用前述變更過的第2步長執(zhí)行前述第2算法，再使前述第2步長可適應(yīng)地變化的第2適應(yīng)均衡步驟；對前述第2適應(yīng)均衡步驟的執(zhí)行而產(chǎn)生的第2轉(zhuǎn)換決定變量值的大小與第2基準(zhǔn)值作比較的第2比較步驟；根據(jù)前述第2比較步驟的比較結(jié)果把產(chǎn)生均衡系數(shù)的算法轉(zhuǎn)換為第1算法的第2轉(zhuǎn)換步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于前述初始均衡步驟包括執(zhí)行第1算法的步驟、把前述執(zhí)行第1算法的次數(shù)與第3基準(zhǔn)值相比較的第3比較步驟和根據(jù)關(guān)述3比較步驟的比較結(jié)果結(jié)果執(zhí)行使用前述初始化的步長的第1算法的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于前述第1變更步驟把第1步長決定為反比于前述誤差值的值和前述第1算法的步長的最大值中的小的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于前述第1適應(yīng)均衡步驟包括把對應(yīng)于執(zhí)行的前述第1算法的前述誤差值與第1閾值相比較的步驟、根據(jù)前述的比較如果前述誤差值小于第1閾值就根據(jù)前述第1算法的執(zhí)行次數(shù)使前述第1步長減小的步驟和用前述經(jīng)減小的第1步長執(zhí)行前述第1算法的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于根據(jù)前述比較如果前述誤差值大于或等于第1閾值就把前述第1轉(zhuǎn)換決定變量值增加已經(jīng)設(shè)定的大小的步驟、前述增加了第1轉(zhuǎn)換決定變量值與第1基準(zhǔn)值比較的步驟，根據(jù)前述比較如果第1轉(zhuǎn)換決定變量值小于第1基準(zhǔn)值就減小前述第1步長的步驟，在上述三個步驟以后進(jìn)行前述第1比較步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于前述的第1轉(zhuǎn)換步驟根據(jù)前述的比較如果第1轉(zhuǎn)換決定變量值大于或等于第1基準(zhǔn)值就選擇第2算法。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于前述第2變更步驟把前述第2步長決定為反比于前述誤差值的值和前述第2算法的步長的最大值中的小的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于前述第2適應(yīng)均衡步驟包括把對應(yīng)于執(zhí)行的前述第2算法的前述誤差值與第2閾值進(jìn)行比較的步驟、根據(jù)前述的比較如果前述誤差值小于第2閾值就根據(jù)前述第2算法執(zhí)行次數(shù)減小前述第2步長的步驟和用前述被減小了的第2步長執(zhí)行前述第2算法的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于前述第2比較步驟包括根據(jù)前述比較如果前述誤差值大于或等于第2閾值就把前述第2轉(zhuǎn)換決定變量值增大已經(jīng)設(shè)定的大小的步驟、把前述經(jīng)增大的第2轉(zhuǎn)換決定變量值與第2基準(zhǔn)值相比較的步驟和根據(jù)前述比較如果第2轉(zhuǎn)換決定變量值小于第2基準(zhǔn)值就減小前述第2步長的步驟以后執(zhí)行的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于根據(jù)前述比較如果第2轉(zhuǎn)換決定變量值大于或等于第2基準(zhǔn)值就選擇第1算法。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于前述第1算法是哥達(dá)德算法。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的主勻衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于前述第2算法是DDA算法。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于前述轉(zhuǎn)換決定變量值是為決定算法轉(zhuǎn)換靈敏度的變量。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的盲目均衡系統(tǒng)的算法控制方法，其特征在于前述誤差值是均衡了的信號和按排列對應(yīng)于經(jīng)均衡的信號的決定點之間的距離值 用下式計算得到的距離平均值dn，
全文摘要
本發(fā)明提供的是在數(shù)字通信的接收方使用的盲目均衡系統(tǒng)中控制哥達(dá)德算法和DDA之間算法轉(zhuǎn)換的方法。如果距離平均值變得小于規(guī)定的閾值，則轉(zhuǎn)換為DDA并計算均衡系數(shù)，如果距離平均值大于規(guī)定的不同的閾值就轉(zhuǎn)換為哥達(dá)德算法。因此，根據(jù)收到的信號的收斂程序來進(jìn)行合適的哥達(dá)德算法和DDA間的轉(zhuǎn)換以及步長的變換就進(jìn)一步使均衡進(jìn)行地迅速且良好。
文檔編號H04B7/005GK1111863SQ9410886
公開日1995年11月15日 申請日期1994年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月2日
發(fā)明者崔洋碩 申請人:三星電子株式會社