专利名称：用于便携环境的判决反馈均衡器的制作方法
用于便携环境的判决反馈均衡器 背景 判决反馈均衡器是众所周知的，而且正在使用。通常，设计这样的均衡器用于其中 以长静态或准静态多径延迟为主的陆地环境。这些均衡器不适用于诸如用于笔记本和上网 本的便携式和移动用途。与主要经历静态多径的屋顶天线相比，除静态多径以外便携环境 还频繁地经历时变多径。现有的解调器采用具有较多抽头的均衡器来均衡长延迟的前驱回 波和后驱回波。然而，这样的均衡器不适用于均衡长静态和短动态回波。
随着以下详细描述，并参考其中相同标记描述相同部件的这些附图，要求保护的 主题的实施例的特征将变得显而易见，在附图中 图1示出根据本技术的实施例用于响应于便携环境下的时变信道的均衡的示例 性方法； 图2示出根据本技术的实施例的示例性通信系统； 图3示出由根据本技术的实施例的图2的通信系统的信道预估器确认的示例性动 态多径延迟分布； 图4示出根据本技术的实施例的均衡器误差变化与最小均方算法的匹配常数的 关系的示例性分布； 图5示出根据本技术的实施例的图2的均衡器的抽头的示例性位置；
图6示出计算机系统的一个实施例。 虽然将参考要求保护的主题的说明性实施例继续进行以下详细描述，但该主题的 替代物、修改以及变型对本领域技术人员而言将显而易见。因此，要求保护的主题旨在被广 义地理解，而且仅如所附权利要求中所陈述的那样定义。
具体实施例方式
如下详细讨论，本发明的实施例用于提供用于便携环境下的时变信道的判决反馈
均衡技术。具体而言，分析接收器接收到的信号以识别静态和动态多径延迟。进一步，基于 所识别的静态和/或动态多径延迟配置均衡器。 在说明书中对" 一个实施例"、"实施例"、"示例实施例"等的引用表明所描述的实 施例可包括特定特征、结构或特性，但不一定每个实施例均包括该特定特征、结构或特性。 而且，这些短语不一定指代同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时， 认为本领域技术人员知道结合无论是否明显描述的其它实施例来实现这些特征、结构或特 性。 首先参考图l，示出了用于响应于便携环境下的时变信道的均衡的示例性方法 10。在块12，接收载波信号。在此实施例中，通过通信模块的接收器的天线接收载波信号。 在一个示例性实施例中，该载波信号包括高级电视制式委员会(ATSC)信号。在另一示例性 实施例中，该载波信号包括数字多媒体广播-地面/手持(匿B-T/H)信号。
在块14，分析所接收的载波信号以识别信号中的静态多径延迟和动态多径延迟中 的至少一个。在一个示例性实施例中，将所接收的伪随机噪声(PN)序列与基准序列比较， 以识别静态和动态多径延迟中的至少一个。不过，还可构思用来识别静态和动态多径延迟 的其它技术。 在此示例性实施例中，静态多径延迟对应于由来自多个静态对象的反射引起的延 迟。另外，动态多径延迟对应于由来自设置在天线附近的多个移动对象的反射引起的延迟。 在一个示例性实施例中，动态多径延迟对应于由靠近便携式数字电视(DTV)接收器平台的 移动车辆引起的反射引起的延迟。在一个示例性实施例中，静态多径延迟对应于由诸如建 筑物和/或山脉之类的远处静态物体引起的反射。 在块16，基于静态和动态多径延迟中的至少一个配置通信模块的均衡器。在此示 例性实施例中，该均衡器包括稀疏判决反馈均衡器。在示例性实施例中，预估均衡静态和动 态多径中的至少一种所需的均衡器抽头的数量。此外，将所需数量的抽头划分成第一和第 二组抽头。提供第一组抽头用于均衡静态多径延迟，而第二组抽头用于均衡动态多径延迟。 在一个示例性实施例中，确定第一和第二组抽头中的每一个的位置。 图2示出示例性的通信系统20。在所示实施例中，通信系统20包括用于发射诸 如附图标记24所表示的多个载波信号的发射器22。可通过发射信道26将这样的信号24 发射至通信模块28。在此示例性实施例中，通信模块28包括用于接收多个信号24的接收 器30。通信模块还包括均衡器32。均衡器32用于基本消除由发射信道26和前端电子电 路引起的任何失真。 在此示例性实施例中，接收器30接收到的信号34在时刻k下的采样输出由以下 方程表示 h =+
"=碼 (1) 其中x(t)是发射的信号24 ; h(t)是发射信道26的信道脉冲响应；以及 y(t)是接收到的信号34 ;其中y (t)由以下方程表示 y (t) = h (t) *x (t) +n (t) (2) 其中*是巻积运算；以及 n(t)是噪声或干扰。 在此示例性实施例中，均衡器32被设计成均衡信道的影响，从而还原所发射的信 号x (t) 24。通信模块28包括信道预估器36，该信道预估器36用来分析接收到的多个信号 34中的每一个以识别这些信号中的静态多径延迟和动态多径延迟中的至少一个。此外，基 于静态和动态多径延迟配置均衡器32。在此示例性实施例中，均衡器32包括稀疏判决反馈 均衡器。然而，可采用其它合适的均衡器。 信道预估器36用于分析所接收的多个信号中的每一个以识别主路径(即具有最 高功率的路径)和多径延迟。在某些实施例中，将所接收的场同步中的伪随机噪声(PN)序 列与基准伪随机噪声序列相互关联。可细化、归一化此相互关联，还可确定阈值。超过该阈 值的所有峰可表示具有表示主要部分(即主路径)的最大值的路径，且该主要部分左边的 峰被识别为前驱，而该主要部分右边的峰被识别为后驱。
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—旦识别了主路径和诸如静态和动态多径延迟之类的多径延迟，可将均衡器32 配置成均衡这些多径延迟。具体而言，确定均衡静态和动态多径所需的均衡器的抽头数量。 此外，将所需数量的抽头划分成第一和第二组抽头(未示出)。设置第一组抽头用于均衡静 态多径延迟，而第二组抽头用于均衡动态多径延迟。这样的均衡技术便于减少均衡器的硅 面积以及降低功耗。 图3示出图2的通信系统20的信道预估器36所识别的示例性动态多径延迟分布 50。在此示例性事件中，采用了生灭事件(birth-death event)来对诸如靠近像膝上计算 机之类的便携式数字电视(DTV)接收器平台的车辆之类的移动物体(未示出)的影响进行 建模。在此实施例中，横坐标轴52表示时间，而纵轴54表示多径组成部分的示例性幅度。
在此实施例中，主路径的基准由附图标记56表示，而生灭多径事件由分布58表 示。如图所示，生灭事件58在相距主径56T秒的延迟处发生。在此示例性事件中，其出生 在约0. 1秒的时间周期中从约_20dB振幅斜升至约3dB，如附图标记60所表示那样。在此 实施例中，使用雷达界面分析以40英里/小时行车速度通过咖啡店约6英尺高的窗口前的 大移动车辆反射体(例如卡车、巴士等)来确定生灭分布58。假定生灭出现率是对于三车 道，每根车道每小时约2000辆车。 如附图标记62表示的那样，振幅保持稳定于3dB约0. 2秒。此外，灭亡从3dB振 幅斜降至0.3秒时的约-20dB。在某些实施例中，生灭出现遵循泊松分布。在此示例性实施 例中，对于室内环境，假定约200纳秒的生灭延迟，这对应于反射体位于离通信系统20(参 见图2)的接收器30 (参见图2)约60米的距离处。对于约10. 76Msps的ATSC信号速率下 约92. 9秒的码元持续时间，均衡器32(参见图2)所需的抽头数量将会较少。
在某些实施例中，在均衡器32中设置了多个抽头(未示出)以如上所述地均衡动 态多径延迟。在一个示例性实施例中，在均衡器32的前馈和反馈部分中设置了多个抽头以 均衡动态多径延迟。在一个示例性实施例中，抽头的数量小于约32。在另一示例性实施例 中，抽头的数量约为10。因此，可在均衡器32的主抽头(未示出)周围设置预定数量的抽 头，以解决来自诸如轿车、卡车以及路人之类的附近移动物体的时变短多径延迟。在工作 时，当生灭事件出现时，对应于生灭延迟的抽头根据生灭事件多径从零发展至高于主要部 分的值，然后在生灭斜降之后变得可忽略。 在一个示例性实施例中，预估均衡器32所采用的最小均方(LMS)算法的匹配常 数。注意最小均方算法的匹配常数是基于均衡器32的抽头数量和接收到的信号功率而选 择的。对于动态多径延迟事件，随着抽头数量增多，匹配常数的范围变得相对小。因此，对 于时变生灭事件而言，超过特定值则可能失去均衡器收敛(即具有小误差的均衡器跟踪)。 因此，对应于动态多径延迟的抽头总数量相对小。在此示例性实施例中，在主抽头附近设置 了少量抽头以均衡动态多径延迟。 在此示例性实施例中，基于静态多径延迟配置均衡器32。具体而言，设置第一组抽
头以均衡静态多径延迟，其中第一组抽头的数量至少是约需要被均衡的延迟的数量。此外，
基于主静态多径延迟的数量而不是静态延迟的"长度"确定最小均方算法的匹配常数。在
一个实施例中，动态多径延迟的匹配常数相对大于静态多径延迟的匹配常数。 图4示出均衡器误差变化与最小均方算法的匹配常数的关系的示例性分布80。在
所示实施例中，横坐标轴82表示匹配常数，而纵坐标轴84表示均衡器误差变化(dB)。具有多个抽头的常规均衡器的分布由附图标记86表示，而针对具有较少数量抽头的便携式移 动信道而设计的均衡器的分布由附图标记88表示。如图所示，便携式移动信道的均衡器相 比于常规均衡器需要相对较高的匹配常数值。此外，常规均衡器如果遭遇所需的大的便携 匹配常数，则可能有不可接受的误差变化增加。 在此示例性实施例中，采用了由于更少的非零抽头而允许更大的匹配常数值的稀 疏判决反馈均衡器。这有利地改善了收敛程度，并减少了均衡器的运算。在此示例性实施 例中，仅前驱、后驱以及它们的截项位置处的抽头被设置为非零。此外，设置了主抽头附近 的几个非零抽头以解决动态多径延迟。在无生灭事件的情况下，主抽头附近的非零抽头不 会影响均衡器的总体性能。 在一个示例性实施例中，均衡器响应由以下方程表示
E(z) = H—、z) (1) 其中H(z)是信道传递函数。此外，对于一个前驱路径、一个主路径以及一个后驱 路径的示例，均衡器响应由以下方程表示 <formula>formula see original document page 7</formula>
<formula>formula see original document page 7</formula>
<formula>formula see original document page 7</formula> (4)
其中 (e， te)是前驱；以及
(a ， t a)是后驱。 因此，在该均衡器中存在主抽头、前驱抽头、后驱抽头以及截项抽头(方程4中的 第四项)。在某些实施例中，根据振幅a和|3的值可忽略二阶(方程4中的第五和第六 项)或更高阶抽头。在一个示例性实施例中，约-25微秒时的前驱与约47微秒时的后驱的 截项如下地预估 <formula>formula see original document page 7</formula>
其中T是64交错正交调幅(QAM)间隔；以及
T/2约为92. 9纳秒。 在某些实施例中，将前驱、后驱以及截项位置附近的几个抽头放置在非零处，以解 决静态多径延迟上的任何生灭事件的影响。根据生灭延迟估计非零抽头的数量。在某些实 施例中，非零抽头的数量约为5。 图5示出图2的均衡器32的抽头的示例性位置100。在此示例性实施例中，前驱 和后驱抽头102和104分别位于-25微秒和47微秒。前馈部分106间距约为T/2，而反馈 部分108间距约为T。此外，如上所述，截项110间距约为118. 5T。 可将上述通信系统20设置在计算机系统、无线通信器以及手持设备中。图6示出 计算机系统120的实施例。该计算机系统120包括总线122，多个部件耦合至该总线。在某 些实施例中，总线122包括诸如系统总线、外围部件快速接口 (PCIe)总线等多个总线的集 合。为说明简单起见，将这些总线表示为单个总线122，而且应当理解系统120不限于此。 本领域技术人员将理解该计算机系统120可具有任何合适的总线体系结构，而且可包括任 意数量的总线组合。
处理器124耦合至总线122。该处理器124可包括任何合适的处理设备或系统， 包括微处理器(例如单核或多核处理器)、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、图形处理器 (GPU)、或现场可编程门阵列(FPGA)或任何类似设备。应当注意的是，虽然图6示出单个处 理器124，但计算机系统120可包括两个或多个处理器。 计算机系统120还包括耦合至总线122的系统存储器126。该系统存储器126可 包括任何合适类型和数量的存储器，诸如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储 器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、或双倍数据速率DRAM (DDRDRAM)。在计算机 系统120的工作期间，操作系统和其它应用程序可驻留在系统存储器126中。
计算机系统120还可包括耦合至总线122的只读存储器(ROM) 128。 R0M128可存 储处理器124的指令。计算机系统120还可包括耦合至总线122的存储设备(或多个存储 设备)130。该存储设备130包括任何合适的非易失性存储器，诸如例如硬盘驱动器。操作 系统和其它程序可存储在存储设备130中。此外，用于存取可移动存储介质的设备132 (例 如软盘驱动器或光盘驱动器)可耦合至总线122。 计算机系统120还可包括耦合至总线122的一个或多个输入/输出(I/O)设备 134。常见的输入设备包括键盘、诸如鼠标之类的点击设备以及其它数据输入设备。此外， 常见的输出设备包括视频显示器、打印设备以及音频输出设备。应当理解这些只是可耦合 至计算机系统120的1/0设备的类型的几个示例。 该计算机系统120可进一步包括耦合至总线122的网络接口 136。该网络接口 136 包括能将系统120耦合至网络的任何合适的硬件、软件或硬件和软件的组合(例如网络接 口卡)。网络接口 136可经由诸如TCP/IP(传输控制协议/网际协议)、HTTP(超文本传输 协议)等等之类任何合适的协议通过支持信息交换的任何合适的介质(例如无线、铜线、光 纤或它们的组合)与网络建立连接。 应当理解的是，图6中所示的计算机系统120旨在给出此类系统的实施例，而且此 系统可包括任何附加部件，为清楚和容易理解起见已经省略了这些附加部件。例如，系统 120可包括直接存储器存取(DMA)控制器、与处理器124相关联的芯片组、附加存储器(例 如高速缓存存储器)以及附加信号线和总线。而且，应当理解计算机系统120可不包括图 6中所示的所有部件。计算机系统120可包括任何类型的计算设备，诸如桌面计算机、膝上 计算机、服务器、手持计算设备、无线通信设备、娱乐系统等。 在此实施例中，计算机系统120可包括如以上实施例中所描述的通信系统。例如， 计算机系统120可包括用来接收多个载波信号的接收器和用来分析这多个信号以识别这 些信号中的静态多径延迟和动态多径延迟中的至少一种的信道预估器。计算机系统120 还可包括具有多个抽头的均衡器，其中基于静态和动态多径延迟中的至少一个配置该均衡 器。 上述详细描述和附图仅仅是说明性而非限制性的。提供它们主要是为了清楚和全 面地理解所公开的实施例，因此不应当根据这些描述理解不必要的限制。本领域技术人员 可设计对本文中所描述实施例的多种添加、删减以及修改，而不会背离所公开实施例的精 神和所附权利要求的范围。
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权利要求
一种方法，包括接收载波信号；分析所接收的载波信号以识别所述信号中的静态多径延迟和动态多径延迟中的至少一个；以及基于所述静态和动态多径延迟中的至少一个配置均衡器。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述均衡器包括稀疏判决反馈均衡器。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，配置所述均衡器的操作包括预估所述均衡 器所采用的最小均方(LMS)算法的匹配常数。
4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，配置所述均衡器的操作包括 预估均衡所述静态和动态多径中的至少一个所需的所述均衡器的抽头的数量；以及 将所需数量的抽头划分成第一和第二组抽头，其中所述第一组抽头用于均衡所述静态多径延迟，而所述第二组抽头用于均衡所述动态多径延迟。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，配置所述均衡器的操作包括确定所述均衡 器的所述第一和第二组抽头中的每一个的位置。
6. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，包括在所述均衡器的前馈和反馈部分中提 供所述第二组抽头以均衡所述动态多径延迟的操作。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二组抽头中的抽头数量小于32。
8. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一组抽头中的每一个的位置基于所 述静态多径延迟的延迟长度。
9. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，分析所述接收到的载波信号的操作包括将接收到的伪随机噪声(PN)序列与基准序列比较以识别所述静态和动态多径延迟中的至少 一个。
10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态多径延迟对应于由来自设置在所 述均衡器的天线附近的多个移动物体的反射引起的延迟。
11. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态多径延迟对应于由来自多个静态 对象的反射引起的延迟。
12. —种通信模块，包括 用来接收多个载波信号的接收器；信道预估器，该信道预估器用来分析所述多个信号中的每一个以识别所述信号中的静 态多径延迟和动态多径延迟中的至少一个；以及具有多个抽头的均衡器，其中基于所述静态和动态多径延迟中的至少一个配置所述均 衡器。
13. 如权利要求12所述的通信模块，其特征在于，所述信道预估器将所述接收器接收到的伪随机噪声(PN)序列与基准序列比较以识别所述静态和动态多径延迟中的至少一 个。
14. 如权利要求12所述的通信模块，其特征在于，所述均衡器包括稀疏判决反馈均衡 器(DFE)。
15. 如权利要求12所述的通信模块，其特征在于，所述均衡器包括用于均衡所述静态 多径延迟的第一组抽头和用于均衡所述动态多径延迟的第二组抽头。
16. 如权利要求15所述的通信模块，其特征在于，所述第二组抽头包括在所述均衡器 的前馈部分和反馈部分中用于均衡所述动态多径延迟的预定数量的抽头。
17. 如权利要求15所述的通信模块，其特征在于，所述第一组抽头中的每一个的位置 基于所述静态和动态多径延迟的延迟长度。
18. —种设备，包括 中央处理单元；以及 通信模块，包括用来接收多个载波信号的接收器；信道预估器，该信道预估器用来分析所述多个载波信号中的每一个以识别所述信号中的静态多径延迟和动态多径延迟中的至少一个；以及具有多个抽头的均衡器，其中基于所述静态和动态多径延迟中的至少一个配置所述均 衡器。
19. 如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述均衡器包括对应于所述静态多径延 迟的第一组抽头和对应于所述动态多径延迟的第二组抽头。
20. 如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述设备包括便携式计算机、无线通信器 以及手持设备中的一种，而且其中所述通信模块被实现为所述中央处理单元上的软件。
全文摘要
提供了一种方法。该方法包括接收载波信号并分析所接收的载波信号以识别信号中的静态多径延迟和动态多径延迟中的至少一个。该方法还包括基于静态和动态多径延迟中的至少一个配置均衡器。
文档编号H04L25/03GK101741780SQ200910224570
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者E·崔 申请人:英特尔公司