专利名称：解决信道脉冲响应的循环模糊的方法和系统的制作方法
解决信道脉冲响应的循环模糊的方法和系统
背景技术：
正交频分复用(ODFM)信号可在每第η个载波上包括分散导频，其可用于估计在分散导频载波频率的信道频率响应。在仅对于每第η个载波频率可得到信道频率响应的情况下，对应的信道脉冲响应可呈现循环模糊，其可影响符号定时恢复和信道均衡。循环模糊可通过将回波约束在最强路径的Tu/2n时间间隔内(其中Tu代表有效符号持续时间)并且将信道脉冲响应定中心在最强分量而避免。这样的方式对于小到中等单频网络(SFN)和非SFN环境可能是足够的。例如，对于在相对小的SFN的8 MHz信道中的8K OFDM和n=3，Tu可近似是896微秒(μ8)，并且假设所有前和后回波在主路径的150 μ8(SP，Tu/6)内可以是合理的。在更大的SFN环境中，后回波延迟可超过Tu/2n。如果后回波被约束在主路径的Tu/2n内，更长延迟后回波可作为随后窗口的前回波而出现，这在本文中称为环绕(wrap-around)ο对于更大的SFN环境，估计的信道脉冲响应可基于信噪比(SNR)迭代地调节来识别最佳或合适的布置。然而，以周期间隔的试错布置可导致数据损失。
图1是包括分散导频载波的多载波信号的载波&至fy的图形描绘。图2是图1的信号在时间轴插值或预测之后的信道频率响应的图形描绘。图3是信道脉冲响应 计算的图形描绘。图4是对应于图2的信道频率响应的信道脉冲响应的图形描绘。图5是图4的信道脉冲响应的旋转取向的图形描绘。图6是信道脉冲响应的循环描绘。图7是解决信道脉冲响应中的循环模糊的方法的流程图。图8是256点信道脉冲响应的图形描绘。图9是在图8的信道脉冲响应的M=256处插入的零填充点的图形描绘。图10是在图8的信道脉冲响应的M=255处插入的零填充点的图形描绘。图11是在图8的信道脉冲响应的M=254处插入的零填充点的图形描绘。图12是在图8的信道脉冲响应的M=O处插入的零填充点的图形描绘。图13是在M处进行零填充的信道脉冲响应的图形描绘。图14是图13的信道脉冲响应在M-1处进行零填充的图形描绘。图15是解决信道脉冲响应中的循环模糊的另一个方法的流程图。图16是作为信道脉冲响应的函数确定频域相位斜率调节的方法的流程图。图17是信道脉冲响应的图形描绘。图18是解决信道脉冲响应中的循环模糊的系统的框图。图19是图17的信道脉冲响应评估器的框图。图20是图18的谱分量评估器的框图。
图21是配置成解决信道脉冲响应中的循环模糊的计算机系统的框图。在附图中，标号的最左边数字标识该标号首次出现的附图。
具体实施例方式图1是在多个符号102至110上的包括载波fQ至fy的多载波信号100的图形描
O信号100包括分散导频112至134，其可遵循数字视频广播标准所规定的模式。在图1的示例中，分散导频在给定符号的每第12个载波上出现，并且在每个相继的符号中偏移三个载波。随时间推移，分散导频在每第η个载波上出现，其中在图1中n=3。可实现其他分散导频模式。在图1中，分散导频任意图示为在符号102的载波开始。分散导频可在其他载波位点开始。信号100可包括其他类型的导频，例如在相同频率(或相同的多个频率)出现的导频，称为连续导频。信号100具有TS=TU+Tg的符号周期，其中Tu是有用或有效的符号持续时间，并且Tg是防护持续时间。防护比可限定为Tg/Tu。信号100可具有1/TU的载波间距。信号100的多个实例可以从相同频率的多个位点同时传送，称为单频网络(SFN)。接收器然后将接收具有不同强度和延迟的信号100的多个实例之和。信号100可包括正交频分复用(OFDM)信号。可以对每第η个载波从分散导频来估计信道频率响应，并且对另外的载波从连续导频例如用常规时间轴滤波或预测技术 来估计信道频率响应。在对每第η个载波估计信道频率响应的情况下，该信道频率响应的样本可具有n/Tu的频率间距，并且对应的信道脉冲响应可对应于Tu/n的时间间隔。也就是说，该信道脉冲响应可关于Tu/n的延迟扩展来生成。为了说明目的，使用n=3。图2是信号100的信道频率响应200的图形描绘，其在(3/Tu)的倍数的频率具有谱含量202至210。信道脉冲响应可从信道频率响应200计算，例如在下文关于图3描述。图3是信道脉冲响应计算300的图形描绘，其中关于信道频率响应200进行逆快速傅立叶变换(IFFT) 302。IFFT 302可例如计算256点IFFT以在时域中提供256点序列304。在频率响应200的频率分隔是3/Tu的情况下，256点序列304可对应于Tu/3的时间间隔。图4是包括第一和第二分量402和404的信道脉冲响应400的图形描绘。分量402和404可对应于例如SFN的第一和第二传送器。信道脉冲响应400在下文描述为从信道频率响应200导出的256点信道脉冲响应。然而，本文公开的方法和系统不限于256点信道频率响应或256点信道脉冲响应。分量402具有比分量404大的幅值，并且在本文中称为信号100的主分量或主路径。在信道频率响应200的频率间距是3/Tu的情况下，脉冲响应400可具有Tu/3的周期性。这在本文中称为信道脉冲响应循环模糊。例如，在图4中，分量404在主路径分量402前64个点或样本作为相对弱的前回波出现。在脉冲响应400的256个样本对应于Tu/3的情况下，64个样本对应于Tu/12。然而，由于循环模糊，路径404可对应于主路径402之后192个样本的时间，如在图5中图示。图5是信道脉冲响应500的图形描绘，其代表信道脉冲响应400的另一取向。在图5中，第二分量402在第一分量402之后192个样本出现，其对应于主路径402之后的Tu/4后回波。图4和5中的一个可代表信道脉冲响应的正确或最佳取向。在SFN环境中，信道脉冲响应可包括比在图4和5中图示的相当多的分量。信道脉冲响应400和500之间的循环模糊(本文中也称为环绕)是从接收信号的少于全部的载波所估计的图2的不完全频率响应的结果。循环模糊可影响符号定时恢复和/或信道均衡，其可导致相对差的接收器性能并且可能导致数据的损失。循环模糊可参考具有用预定调制和编码方案所编码的参数的载波来解决。这样的载波在本文中称为参数载波。参数载波可包括传输参数信令(TPS)载波。例如，在数字视频传输信号中，OFDM符号的载波的子集可以是(TPS)载波，其可包括QAM星座和编码率。TPS可遵循数字视频广播标准，例如DVB-T、ISDB-T和/或SBTVD。然而，如本文使用的术语参数载波不限于TPS载波。参数载波可基于预定调制和编码 方案以及初始FFT触发点来解调和解码。在参数从参数载波解码之后，解码的参数可用于从参数载波去除数据调制。去调的参数载波信息可在本文中能互换地称为原始信道频率响应估计、原始参数载波数据和原始数据。原始信道频率响应估计数据可包括相位和/或幅度信息，并且可用于识别估计的信道脉冲响应的合适或最佳取向，其进而可用于将初始触发点精炼成最佳FFT触发位置。图6是可代表信道脉冲响应的点的样本或点600的循环描绘。为了说明性目的，点600在下文描述为从对应于Tu/3间隔的信道频率响应200导出的256点信道脉冲响应。点600包括图4的第一和第二分量402和404。存在点600的257个可能的取向。由于循环模糊，最佳取向可能不能从样本600确定。循环模糊的解决可包括对样本600的多个取向进行零填充以对应于Tu间隔，并且将位于参数载波频率的对应频率响应点与去调的参数载波数据进行比较。图7是解决信道脉冲响应中的循环模糊的方法700的流程图。为了说明性目的，方法700参照图8至12描述。然而，方法700不限于图8至12的示例。在702，接收多载波信号，其包括分散导频载波和参数载波。该接收的信号可包括来自SFN网络的多个传送器的信号的多个实例。在704，解调接收的信号，从分散导频载波去除导频调制，并且从参数载波去除数据调制。这提供了对于分散导频和参数载波位点的原始信道频率响应估计。在706，第一信道频率响应从分散导频载波来估计。该第一信道频率响应可通过分散导频的原始信道频率响应估计的时间插值和/或预测来计算以获得给定符号中每第η个载波的估计(具有n/Tu频率间距)。第一信道频率响应可当作256个连续的分开η个载波的信道频率响应分量。例如，第一信道频率响应的频率间距可以是3/Tu，例如在图2中图示。在708，信道脉冲响应从第一信道频率响应来计算。该信道脉冲响应可计算为256点IFFT，并且可对应于Tu/3的时间间隔。图8是256点信道脉冲响应802的图形描绘。在710，对信道脉冲响应的取向进行零填充来将信道脉冲响应延展到Tu间隔。零值点可在信道脉冲响应的位置M处插入。在信道脉冲响应包括256个点的情况下，M可以是从O到256。示例在图9至12中图示。图9是在信道脉冲响应802的M=256处插入的零值点902的图形描绘。图10是在信道脉冲响应802的点255和256之间在M=255处插入的零值点902的图形描绘。图11是在信道脉冲响应802的点254和255之间在M=254处插入的零值点902的图形描绘。图12是在信道脉冲响应802的点I之前在M=O处插入的零值点902的图形描绘。在信道脉冲响应802的256个点对应于Tu/3的情况下，零值点902可包括512个点来将信道脉冲响应802延展到768个点，其在该示例中对应于Tu时间间隔。如下文关于图13描述，对信道脉冲响应进行零填充来获得不同的信道脉冲响应取向不改变在分散导频载波频率所计算的信道频率响应。图13是信道脉冲响应1300的图形描绘，其包括部分1304和1306以及它们之间的512个零值点1302。部分1304包括点I至X。部分1306包括点x+1至768。M可以在O到256的范围中。信道频率响应可计算为768点FFT或离散傅立叶变换(DFT)，例如根据方程1:
权利要求
1.一种识别信道脉冲响应的最佳取向的系统，包括 用于计算对应于多载波信号的多个实例的基于分散导频的信道频率响应的部件；用于解码多载波信号的部件，包括用于根据预定调制和编码方案从所述多载波信号的参数载波解码参数的部件； 用于从解码的参数载波获得原始信道频率响应数据的去调部件；以及用于从所述信道频率响应来计算信道脉冲响应并且用于确定所述信道脉冲响应的多个零填充取向中的每个的信道频率响应分量以及将所述信道脉冲响应的多个零填充取向中的每个的信道频率响应分量与所述参数载波的原始信道频率响应数据进行相关来识别所述信道脉冲响应的最佳取向的部件。
2.如权利要求1所述的系统，其中用于计算信道脉冲响应的部件包括 用于计算在小于所述多载波信号的有效符号持续时间的时间间隔上的信道脉冲响应的部件；以及 用于对所述信道脉冲响应进行零填充至近似所述有效符号持续时间的时间间隔的部件。
3.如权利要求1所述的系统，其中用于计算所述信道脉冲响应的部件包括 用于对所述信道脉冲响应的第一取向进行零填充的部件； 用于从所述信道脉冲响应的零填充第一取向来计算第一取向信道频率响应的快速傅立叶变换(FFT)部件； 用于识别所述第一取向信道频率响应的对应于参数载波频率的分量的部件；以及用于关于所述参数载波的原始信道频率响应数据来评估所述第一取向信道频率响应的所识别的分量的部件。
4.如权利要求3所述的系统，其中用于计算信道脉冲响应的部件进一步包括 用于从所述信道脉冲响应的零填充第一取向的频率响应分量来计算所述信道脉冲响应的另一个零填充取向的信道频率响应分量的部件。
5.如权利要求3所述的系统，其中用于评估的部件包括 用于对所述信道脉冲响应的每个零填充取向计算对应的信道频率响应分量和所述参数载波的原始信道频率响应数据的乘积之和的部件；以及 用于将所述乘积之和中最大的一个识别为对应于所述信道脉冲响应的最佳取向的部件。
6.如权利要求1所述的系统，进一步包括 用于计算时域偏移来将所述信道脉冲响应的最佳取向定中心的部件；以及 用于作为所述时域偏移的函数来确定频域相位斜率调节的部件。
7.如权利要求6所述的系统，进一步包括 用于将相位斜率调节应用于所述基于分散导频的信道频率响应的点以及从已进行频率插值的信道频率响应去除相位斜率调节的部件； 用于在已进行相位斜率调节的点之间进行频率插值来生成具有近似所述多载波信号的有效符号持续时间的时间间隔的已进行相位斜率调节的信道频率响应的部件；以及用于继相位斜率调节去除之后作为已进行频率插值的信道频率响应的函数来均衡所述多载波信号的信道的部件。
8.一种识别信道脉冲响应的最佳取向的方法，其包括 从多载波信号的多个实例的分散导频计算信道频率响应； 对所述多载波信号解码，包括根据预定调制和编码方案从所述多载波信号的参数载波来解码参数； 从解码的参数载波去除数据调制来获得原始信道频率响应数据； 从所述信道频率响应计算信道脉冲响应； 确定所述信道脉冲响应的多个零填充取向中的每个的信道频率响应分量；以及将所述频率响应分量与所述参数载波的原始信道频率响应数据进行相关来识别所述信道脉冲响应的最佳取向； 其中所述信道频率响应的计算、所述解码、所述去除、所述信道脉冲响应的计算、所述确定和所述相关在一个或多个适当配置的系统中进行。
9.如权利要求8所述的方法，其中 所述信道脉冲响应的计算包括计算在小于所述多载波信号的有效符号持续时间的时间间隔上的信道脉冲响应；以及 所述信道频率响应分量的确定包括对所述信道脉冲响应进行零填充至近似所述有效符号持续时间的时间间隔。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述信道脉冲响应的确定包括 对所述信道脉冲响应的第一取向进行零填充； 从所述信道脉冲响应的零填充第一取向计算第一取向信道频率响应； 识别所述第一取向信道频率响应的对应于参数载波频率的分量； 其中所述相关包括关于所述参数载波的原始信道频率响应数据评估所述第一取向信道频率响应的所识别的分量。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述信道频率响应分量的确定包括 从所述信道脉冲响应的零填充第一取向的频率响应分量计算所述信道脉冲响应的另一个零填充取向的信道频率响应分量。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述相关包括 对所述信道脉冲响应的每个零填充取向计算对应的信道频率响应分量和所述参数载波的原始信道频率响应数据的乘积之和；以及 将所述乘积之和中最大的一个识别为对应于所述信道脉冲响应的最佳取向。
13.如权利要求8所述的方法，进一步包括 计算时域偏移来对所述信道脉冲响应的最佳取向定中心；以及 作为所述时域偏移的函数来确定频域相位斜率调节。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括 将所述相位斜率调节应用于所述基于分散导频的信道频率响应的点； 在已进行相位斜率调节的点之间进行插值来提供具有近似所述多载波信号的有效符号持续时间的时间间隔的已进行相位斜率调节的信道频率响应； 从已进行频率插值的信道频率响应去除相位斜率调节；以及 继所述相位斜率调节去除之后，作为已进行频率插值的信道频率响应的函数来均衡所述多载波信号的信道。
全文摘要
例如在单频网络中，作为传输参数信令(TPS)的函数解决基于分散导频的信道脉冲响应的循环模糊的方法和系统，包括对信道脉冲响应的第一取向进行零填充至多载波信号的有效符号持续时间的间隔，从信道脉冲响应的零填充第一取向计算信道频率响应，并且将信道频率响应的对应于TPS载波频率的分量与从TPS载波获得的原始信道频率响应数据相关。信道脉冲响应的多个零填充取向的频率响应分量可与原始TPS载波数据相关来识别信道脉冲响应的最佳取向。随后的零填充取向的频率响应分量可从先前取向的分量迭代地计算。
文档编号H04L27/26GK103053141SQ201180041058
公开日2013年4月17日 申请日期2011年7月28日 优先权日2010年8月25日
发明者T.赫瓦维萨纳, B.阿拉姆贝波拉, P.K.舒克拉, S.S.贾马奇, V.班君 申请人:英特尔公司