具有降低的串扰估计复杂度的通信系统的制作方法与工艺

文档序号:12039872阅读:188来源:国知局
具有降低的串扰估计复杂度的通信系统的制作方法与工艺
本发明涉及电子装置,尤其是涉及DSL通信系统中的发送机和接收机。

背景技术:
在DSL(数字用户线路)通信中,发送机和接收机彼此之间通过多条“线路”进行通信。每一条线路包括用于传达信息的双绞线。典型地,多条线路中的每一条线路运载有不同的信息,从而可以用于并行通信并增加吞吐量。由于线路被不同地装载,所以,线路将会以串扰的形式而互相干扰。该串扰可能是由线路之间不期望的电容性耦合、电感性耦合或者传导耦合产生的,并且将会对线路中正在传输的信息产生不期望的影响。例如,在DSL中通信的数据经常作为QAM(正交调幅)信号来传输。在QAM信号中,由对应于正交星座图(quadratureconstellation)上特定位置的幅度和相位来代表二进制数据。当通过特定的线路进行传输时,线路中产生的来自其它线路的串扰可能会引起信号在幅度和/或相位上的偏移,由此使该数据的接收机误读包含在信号内作为对应于正交星座图上不同位置的二进制数据。换句话说,串扰会在传输的数据中引发误码,或限制星座图上两点之间的距离并由此限制可以取得的信噪比(SNR)

技术实现要素:
(1)一种发送机,能够通过至少一条通信线路进行信号通信,包括:导频符号加载器模块,被配置为通过所述至少一条通信线路产生用于发送的导频信号,所述导频信号包括至少一个QAM0子矩阵,其中,所述导频信号将被用于估计发送串扰。(2)根据(1)所述的发送机,其中,所述导频信号由以矩阵形式排列的多个时隙来表示,所述矩阵的每一行对应于所述至少一条通信线路中的一条通信线路,并且所述矩阵的每一列对应于将在所述至少一条通信线路中的每一条上传输以形成导频符号的数据的单位发送时间间隔。(3)根据(2)所述的发送机,其中,所述导频信号的每一个时隙包括选自可用QAM值的预定子集中的一个QAM值。(4)根据(3)所述的发送机,其中,所述可用QAM值的预定子集仅包括QAM+1、QAM-1和QAM0。(5)根据(2)所述的发送机,其中,所述导频符号加载器模块包括:子矩阵模块,被配置为在维数比导频符号矩阵小的导频信号矩阵内设置至少一个子矩阵,以及,导频符号发生器模块,被配置为:通过使用选自QAM值的第一预定子集中的QAM值填充所述至少一个子矩阵,并通过使用选自QAM值的第二预定子集中的QAM值填充所述导频符号矩阵的不在所述至少一个子矩阵内的区域,来产生所述导频信号,其中,所述第一预定子集和所述第二预定子集是互异的。(6)根据(5)所述的发送机,其中,所述第一预定子集仅包括QAM+1和QAM-1,并且其中,所述第二预定子集仅包括QAM0。(7)根据(6)所述的发送机,其中,所述导频符号发生器模块被配置为:通过为所述至少一个子矩阵中的一个子矩阵的每一行选择与该一个子矩阵具有相同行维数的阿达玛矩阵的行,来填充该一个子矩阵。(8)一种接收机,能够通过至少一条通信线路进行通信并接收具有以矩阵形式排列的多个时隙的导频信号,包括:子矩阵识别模块,被配置为:识别包含在所接收的维数小于导频符号矩阵的导频信号内的至少一个子矩阵的位置和边界,以及,串扰向量计算模块,被配置为:仅为包含在所述至少一个子矩阵内的每一个时隙计算串扰补偿向量。(9)根据(8)所述的接收机,进一步包括:导频符号检测模块,被配置为检测接收信号是否为所述导频信号。(10)根据(9)所述的接收机,其中,所述导频符号检测模块被配置为:通过比较所述接收信号的多个时隙的值与可用QAM值的预定子集的接近度,来检测所述接收信号是否为所述导频信号。(11)根据(8)所述的接收机,其中,所述子矩阵识别模块被配置为:通过确定所述导频信号内的每一个时隙的接收值与值的预定子集中的哪个值最接近,来识别每一个时隙的预期值。(12)根据(11)所述的接收机,其中,所述值的预定子集包括QAM+1、QAM-1和QAM0。(13)根据(12)所述的接收机,其中,所述子矩阵识别模块被配置为:通过识别所识别的仅包括QAM+1和QAM-1的值的组,来识别所述至少一个子矩阵的所述位置和边界。(14)根据(11)所述的接收机,其中,所述子矩阵识别模块被配置为:基于紧邻的时隙内所包含的值来插入时隙的预期值。(15)根据(8)所述的接收机,进一步包括:串扰符号加载器模块,被配置为:产生响应信号,所述响应信号具有以矩阵形式排列的多个时隙并且包括与所接收的导频信号的至少一个子矩阵对应的至少一个子矩阵,其中,所述串扰符号加载器利用所接收的导频信号的相应时隙的由所述串扰向量计算模块计算出的串扰补偿向量来填充所述响应信号的所述至少一个子矩阵,并且其中,所述串扰符号加载器利用所接收的导频信号的相应时隙的接收值来填充所述响应信号的未被包括在所述响应信号的所述至少一个子矩阵内的时隙。(16)一种测量导频信号内串扰的方法,所述导频信号包括以矩阵形式排列的多个时隙,所述方法包括:通过接收机接收所述导频信号;识别导频信号内的维数小于导频信号矩阵的至少一个子矩阵;以及仅为包含在所述至少一个子矩阵内的时隙计算串扰补偿向量。(17)根据(16)所述的方法,进一步包括:通过发送机产生导频符号。(18)根据(16)所述的方法,进一步包括:通过确定所述导频信号内的每一个时隙的接收值与值的预定子集中的哪一个值最接近,来识别每一个时隙的预期值。(19)根据(18)所述的方法,其中,基于其预期值为QAM+1或QAM-1的时隙的组的位置,来识别所述至少一个子矩阵。(20)根据(16)所述的方法,进一步包括:产生响应信号,所述响应信号具有以矩阵形式排列的多个时隙并包括与所接收的导频信号的所述至少一个子矩阵相应的至少一个子矩阵,所述产生包括:利用计算出的所接收的导频信号的相应时隙的串扰补偿向量,来填充所述响应信号的所述至少一个子矩阵,以及,利用所接收的导频信号的相应时隙的接收值,来填充所述响应信号的未被包括在所述响应信号的所述至少一个子矩阵内的时隙。附图说明参照附图对本发明的实施方式进行描述。在附图中,同样的参考标号表示相同或功能相似的构件。另外,参考标号最左侧的一位或多位数字确定参考标号首次出现的附图。图1A示出了示例性DSL通信环境的框图;图1B示出了具有QAM+1和QAM-1星座值的QAM星座图;图1C示出了具有QAM+1和QAM-1星座值以及QAM-0的QAM星座图;图2示出了示例性DSL发送机的框图;图3A示出了降低了复杂度的用于测量串扰的示例性调制方案的图形表示;图3B示出了降低了复杂度的用于测量串扰的另一个示例性调制方案的图形表示;图4示出了DSL接收机的框图;以及图5示出了能够用于实现本发明有关方面的示例性计算机系统的框图。现在参照附图来描述本发明。在附图中,同样的参考标号通常表示相同、功能相似和/或结构相似的构件。构件首次出现的附图由参考标号中最左侧的一位或多位数字表示。具体实施方式下面参考附图进行详细描述,以说明与本公开保持一致的示例性实施方式。在详细描述中所提到的“一个示例性实施方式”、“某一个示例性实施方式”、“示例性实施方式的一个例子”等表示所描述的示例性实施方式可以包括特定特征、结构或特性,但是每个示例性实施方式可以不必包括该特定特征、结构或特性。而且,这些措辞不必指代同一个示例性实施方式。此外,无论是否明确地描述,当特定特征、结构或特性结合示例性实施方式而被描述时,在相关领域技术人员的知识范围内,它会对与其它示例性实施方式结合的这些特征、结构或特性产生影响。文中所描述的示例性实施方式被提供用于例证性的目的但并不限于此。其它示例性实施方式也是可能的,并且在本发明的精神和范围内可以对示例性实施方式进行修改。因此,详细的描述并不意于限制本发明。此外,本发明的范围仅仅根据所附权利要求及其等同物而被限定。本发明的实施方式可以用硬件(例如,电路)、固件、软件或它们的任何组合来实现。本发明的实施方式也可以作为存储在机器可读媒介中的可由一个或多个处理器读取并执行的指令而予以实现。机器可读媒介可以包括任何通过机器(例如,计算装置)以可读的形式存储或者传输信息的结构。例如,机器可读媒介可以包括只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、磁盘存储媒体、光存储媒体、闪存器件和电、光、声或其它形式的传播信号(例如,载波、红外线信号、数字信号等)以及其它。此外,在执行某些动作时,文中可能会描述固件、软件、程序、指令。然而,应了解,仅仅是为了便于描述,这些动作实际上是计算装置、处理器、控制器或其它运行固件、软件、程序、指令等的装置所导致的结果。另外,任何实施变化可以通过通用计算机来执行,如以下所述。为了讨论,术语“模块”应当理解为包括软件、固件和硬件(例如一个或多个电路、芯片或器件或它们的任何组合)中的至少一个,以及它们的任何组合。此外,将要理解的是,每一个模块可以包括一个或多于一个位于实际装置内的组件,并且每一个构成所述模块一部分的组件可以与任何其它构成该模块一部分的组件进行协同或者独立地运行。相反地,文中所描述的多个模块可以表示实际装置里的单一组件。此外,模块内的组件可以是单一的器件或者以有线或无线的方式分布于多个器件之间。在没有不适当的实验和不脱离本发明的精神和范围的情况下,以下示例性实施方式的详细描述将充分揭示本发明一般性的本质,从而其他人通过应用相关技术领域技术人员的知识,能够容易修改和/或使各种应用适应这些示例性实施方式。因此,这样的适应和修改意在基于本文教导和指导的意思和多个示例性实施方式的等同物的范围内。将理解的是,文中的措辞或术语是出于描述的目的而不是出于限制的目的,从而本说明书的术语或措辞可以由相关领域的技术人员根据本文的教导而予以解释。虽然对本发明的描述的几个部分可以用有线装置来描述,但是相关领域的技术人员将认识到,本发明可以适用于任何其它装置,而不脱离本发明的精神和范围。用于降低串扰测量复杂度的示例性DSL通信环境图1A示出了示例性DSL通信环境100的框图。该DSL通信环境100包括彼此经由包括N条双绞线的电缆130进行通信的发送机110和接收机150。当寻求测量电缆130的线路之间的串扰时,发送机110在线路上加载导频符号,此处导频符号包含预定值,从而串扰能够被接收机150测量到。因此,发送机110包括导频符号加载器115,用于加载导频符号;接收机150包括串扰计算器155,用于基于接收的导频符号来测量线路中的串扰。传统的DSL发送机产生仅具有QAM+1值(例如:QAM星座图上的(+1,+1))和QAM-1(例如:QAM星座图上的(-1,-1))值的导频符号。典型地,如图1B所示,QAM+1和QAM-1具有最大信号幅度,并且在任何QAM星座图上彼此之间具有最大的距离。在本发明中,如图1C所示,发送机110中的导频符号加载器115产生包括QAM-0(例如QAM星座图上的(0,0))的导频符号,除此之外还产生具有QAM±1值的导频符号。QAM-0位于QAM星座图的原点,并且优选地大体上具有零幅度,从而没有导频数据或导频音可以在所分配的QAM-0的时隙期间被传输。如将被示出的,QAM-0导频符号以和QAM±1一起组织的形式被引入,以降低串扰测量复杂度,以下对此进行更详细的讨论。应注意,图1B和图1C示出了16-QAM,但是也可以使用其它星座图阶数,本领域技术人员将能理解这一点。示例性DSL发送机图2示出了可以在DSL通信环境100内被实现的示例性DSL发送机200的框图。该发送机200包括作为其导频符号加载模块240一部分的子矩阵模块250,并且可以代表发送机110的示例性实施方式。1.标准通信模式发送机200包括:控制器模块210,其可以控制发送机200内的其他构件的运行,和/或可以执行各种处理操作。该发送机还包括数据解码器模块215和数据加载器模块220。在标准的通信期间,数据加载器模块220从控制器模块210接收将要被发送给接收机的数据。数据加载器模块220根据相应的QAM参数(基于串扰测量调整过的,在下面进行论述)对数据进行调制,并产生包括调制数据的数据符号。每一个数据符号包括在单个时域单位间隔内通过N条线路中的多条线路而被发送的数据。一旦数据加载器模块220产生了数据符号,则这些数据符号就被转发给输出模块230。该输出模块230将数据符号加到N条线路的相应条上,以输出给接收机。类似地,发送机200通过其输入模块205也能够接收信息。一旦接收,输入模块205就将所接收到的信号转发给数据解码器模块215,数据解码器模块215对所接收的信号进行解码,以找回包含在其中的数据。通过将所接收信号的接收幅度和相位与QAM星座图中的位置比较而进行解码。然后,数据解码器模块215将解码的数据转发给控制器模块210,以用于进一步的处理。2.测量模式有时,为了测量DSL通信电缆的N条线路间的串扰,控制器模块210可以启动测量模式。通过测量线路中的串扰,发送机200能够在数据加载期间补偿发送数据,以使数据符号以更高的准确性而被接收。因此,发送机200包括导频符号加载器模块240。该导频符号加载器模块240包括子矩阵模块250和导频符号发生器模块260。图3示出了降低了复杂度的用于测量串扰的示例性调制方案的图形表示。如图3所示,实例系统包括20条数据线并具有32个单位时间间隔的测量周期。在测量模式期间,每一个单位时间间隔加载有相应的导频符号(列)。正如文中所述,导频信号包括多个导频符号。因此,导频信号包括以矩阵形式排列的多个时隙(slot,位置),矩阵的每一行相当于多条通信线路中的一条通信线路,并且矩阵的每一列相当于用于在多条通信线路中的每一条上发送导频数据的单位发送时间间隔。此外,导频数据的每一个矩阵时隙可以携带用导频数据调制的一个或多个频率音,以包括QAM值。正如以上所论述的,典型的串扰测量方法在所有的单位时间间隔期间利用+1或-1的QAM值简单地加载所有N条线路,这意味着每一个时隙内的导频音用QAM+1或者QAM-1来调制。然而,这种方法需要接收机处的大量计算。例如,假定在N条线路中的一个给定子载波上发送的导频符号l的发送信号的列向量为并且在N条线路的同一个子载波上的导频符号l的接收信号的列向量为另外,假定串扰C=[Cij]是N×N的信道的矩阵,其非对角项表示对于同一个子载波而言,从线路i(扰动线路)进入线路j(受害线路)的串扰信道。于是,使用类似的逻辑,这种计算能够从单个导频符号扩展到多个M个连续的导频符号。例如,N×M维的矩阵U和V分别表示通过N条线路发送和接收的M个连续的导频符号。在这种情况下,以及(3)V=C·U,(4)∴C=V·W,(5)其中,W是U的逆矩阵。在G.993.5中(DSL规范,通过引用结合在文中),矩阵U是由N×N维复对角线矩阵D和其元素仅是+1或-1的N×M维矩形矩阵P的乘积构成。矩阵V能够通过从矩阵P的第k行检索的采样的误差推导出来,矩阵P的第k行被称为第k线路的导频序列。从阿达玛矩阵(Hadamardmatrix)的行中选择导频序列(图3的行),使得计算得以简化,使得P·PT=α·I,其中,PT是矩阵P的转置矩阵,I是α×α的单位矩阵。假设M大于等于N,则这样的P矩阵能够通过为每一个导频序列选择M维阿达玛矩阵的不同行而得到。以这种方式,线路i中的来自线路j的串扰能够如以下这样被计算:利用该等式,当测量矩阵完全由+1和-1填满时,为N条线路估计完整的串扰矩阵所需的+1和-1的基本乘法运算的总数为(M×N×N)。正如以上所论述的,M必须大于等于N,这意味着用于估计N×N维串扰矩阵的算法所导致的复杂性是(N3)量级。因此,发送机200包括在测量矩阵内指定子矩阵的子矩阵模块250。所指定的子矩阵将用QAM+1和QAM-1来调制,而矩阵的其余部分将作为QAM0而被调制。如图3所示,例如,子矩阵模块250可以指定第一子矩阵P0作为线路的第一子集(例如线路0-11)和导频符号的第一子序列(例如符号0-15)之间的重叠部分,指定第二子矩阵P1作为线路的第二子集(例如,线路12-15)和导频符号的第二子序列(例如,符号16-23)之间的重叠部分,以及指定第三子矩阵P2作为线路的第三子集(例如,线路16-19)和导频符号的第三子序列(例如,符号24-31)的重叠部分。所指定的子矩阵中的每一个作为深灰色盒子而描述在图3中。一旦指定了子矩阵,导频符号发生器模块260就产生将满足子矩阵的布局的符号。换句话说,导频符号发生器模块260将产生导频符号,用QAM+1和-1来填充所指定的子矩阵,以及用QAM0来填充剩余的空间。例如,导频符号发生器模块260将产生导频符号0(显示在图3中),以使线路0-11具有+1和-1的QAM值,并使剩余的线路12-19具有QAM-0值。类似地,导频符号发生器模块将产生导频符号20,以使线路0-11具有QAM-0,并使线路12-15具有QAM+1和-1,以及使剩余的线路16-19具有QAM-0。因为本领域技术人员将认识到基于本文提供的论述,可以使用其它子矩阵配置,所以子矩阵并不局限于图3所示的配置。此外,其它预定的非零QAM值能够代替QAM+1和QAM-1而被用于定义子矩阵,QAM-0也能够用对cij(在下文进行论述)不起作用的非QAM-0值来代替。基于本文给出的论述,本领域技术人员将能够理解这一点。一旦导频符号发生器模块260产生了导频符号,该导频符号就被转发给输出模块230,以发送到用于与接收机通信的线路上。如上所述,导频符号可以在现成的基础上被转发和上载。由加载器模块240所执行的导频符号的发生可以在数字域内进行。因此,如果需要的话,输出模块230可以进一步包括发送机前端处理,以产生适合于DSL传输的发送信号。该前端处理能够包括数模转换(D/A)、滤波、放大、上变频,以产生DSL模拟输出信号或者其它模拟输出信号。示例性DSL接收机图4示出了可以在DSL通信环境中实施的示例性DSL接收机400的框图。该接收机400包括作为其串扰计算模块440一部分的子矩阵识别模块460,并且可以代表接收机150的示例性实施方式。1.标准通信模式在标准的通信期间,接收机400在其输入模块410处接收信号,输入模块410可以包括前端模块(未示出),以执行放大、下变频、滤波和模数转换中的一个或多个。输入模块410将接收信号转发给对接收信号进行解调和/或解码的数据解码器模块420。通过将接收信号的幅度和相位与QAM星座图中的相应位置进行对比,能够对接收信号进行解码。数据解码器模块420将结果数据转发给控制器模块430以进行进一步的处理。控制器模块430可以对已解码的信号进行信号处理,和/或可以对接收机400执行总的控制操作。在收发两用机的配置中,接收机400也可以通过其输出模块495发送信号,或者访问发送机。对于这些信号的数据可以由控制器模块430产生并转发给数据加载器模块490。该数据加载器模块基本上类似于发送机200的数据加载器模块220而工作,并且对数据进行编码/调制以用于发送。该数据加载器模块490将已编码的信号转发至输出模块495,输出模块495将已编码的信号加载到DSL电缆的N条线路上用于发送。2.测量模式正如以上所论述的,发送机有时可以进入测量模式,以测量DSL通信电缆的N条线路中的串扰。在进行这样的操作时,发送机发送多个仅用QAM+1、-1和0调制的导频符号。当信号被接收机400的输入模块410接收到时,该接收机400首先识别接收信号是否是测量模式信号。在一种实施方式中,测量模式发生在预定的时刻,从而接收机400知道测量模式何时将要发生。然而,在另一个实施方式中,接收机400可能有必要去识别测量模式。为了做出这样的确定,输入模块410给数据解码器模块420和位于串扰计算模块440内的导频符号检测模块450两者转发接收信号。导频符号检测模块450分析该接收信号,以确定是否它是由导频符号组成的。该导频符号检测模块450通过检查接收信号的调制,能够做出这样的确定。因为发送期间噪音和串扰将影响到信号,所以它将不再包括用于导频符号的准确的QAM+1、-1和0。然而,对于测量模式信号而言,包含在符号内的值应当非常接近于这些测量值中的每一个。因此,导频符号检测模块450通过确定接收到的数值中的每一个与QAM+1、-1和0中最近的一个的平均近似度并将该近似度与预定阈值进行比较,就能够确定信号是否包含导频符号。如果导频符号检测模块450确定信号不包括导频符号,则该信号继续由数据解码器模块420和控制器模块430处理,因为在标准通信模式期间。然而,如果导频符号检测模块450确定接收信号的确包括导频符号,则该导频符号检测模块450将接收信号视为测量信号,并相应地使串扰计算模块440去通知控制器模块430。在这种方式中,控制器模块430知道不要对接收信号执行它自己的任何处理,和/或可以控制数据解码器模块420,以在测量周期(需要去接收测量信号的时间周期)内停止操作。不管测量模式是用何种方式识别的,一旦接收机识别出测量信号,则导频符号检测模块450将接收信号转发给子矩阵识别模块460。该子矩阵识别模块460确定包含在测量信号内的子矩阵的位置和边界。因为导频符号检测模块450已经确定出该信号仅用+1、-1和0进行了调制,所以子矩阵识别模块460能够分析包含在每个时隙(图3中导频符号和线路之间的交叉部分)内的音,以确定是否它最接近于QAM+1、QAM-1或者QAM0。一旦子矩阵识别模块460识别出这些时隙的值,它就能确定作为包含QAM+1和QAM-1的时隙的组的子矩阵的位置。子矩阵识别模块460也能够进行插值,去纠正可能的错误识别。具体地,因为子矩阵包含QAM+1和QAM-1的组,所以,基于它在子矩阵中的位置,被+1和-1围绕但被识别为QAM0的时隙能够被确定为实际上是+1/-1。类似地,被识别为由QAM0环绕的QAM+1/-1的时隙能够被确定为实际上是QAM0。如上所述,DSL电缆中的串扰/噪音将在接收到的信号中造成失真。相对于QAM0,QAM+1和QAM-1各自位于QAM星座图上相对的位置,从而将错误最小化。然而,如果失真足够大,QAM0可能会被曲解而更接近于QAM+1或QAM-1,并由此而被误识别。同样地,QAM+1或QAM-1也可能被曲解从而更接近QAM0并类似地而被误识别。因此,当识别包含在信号矩阵内的子矩阵的位置和边界时,子矩阵识别模块460也可以基于被错误识别的时隙在矩阵中的位置而识别它们。用图3作为实例,子矩阵识别模块460可能识别出QAM0位于对应于线路3、导频符号6的时隙处。如图3所示,这个时隙被那些被识别为包含QAM+1或QAM-1的时隙从各个方向所包围。因此,基于这些点中的哪一个更接近于QAM星座图上错误时隙的实际幅度和相位,该时隙被识别为QAM+1或QAM-1,并因此而包括子矩阵P0中的时隙。同样地,子矩阵识别模块460可能识别出QAM+1或QAM-1在对应于线路18、导频符号19的时隙中,该时隙被QAM0从各个方向包围。因此,子矩阵识别模块460识别这个时隙也作为QAM0,并不是将这个时隙识别为子矩阵。一旦子矩阵已被识别,子矩阵识别模块460将包含在每一个子矩阵中数值转发给串扰向量计算模块470,而被确定为0调制(包含QAM0)的时隙被转发给串扰符号加载器模块480,以为以后之用(下面进行论述)。串扰(CT)向量计算模块470接收子矩阵的值,并对这些值进行串扰估计计算。具体地,对于接收信号的每一个时隙,串扰向量计算模块470确定表示在该特定时隙上由DSL通信电缆内的串扰产生的幅度和相位偏移的调整向量。这能够通过确定子矩阵的每个接收值与其预期值(QAM+1或QAM-1)之间的距离向量而予以执行。例如,在4-QAM系统中,预期的QAM+1(+1,+1)被作为(+0.8,+1.04)而接收。串扰向量计算模块470对于该特定时隙,确定调整向量为接收-预期=(-0.2,+0.04)。一旦对于每一个子矩阵的其它时隙已经计算了同样的向量,则作为计算结果的向量被转发给串扰符号加载器模块480。串扰符号加载器模块480产生包括各种调整向量的返回信号。具体地,该串扰符号加载器模块480产生基本上类似于图3所示的信号矩阵。在每一个子矩阵中,串扰符号加载器模块480在其相应的时隙内加入由串扰向量计算模块470计算的调整向量。如上所述,串扰符号加载器模块480还直接从子矩阵识别模块460接收0调制的值。0调制的时隙的值直接对应于这些时隙的调整值,这是因为,它们直接描述了从预期值(QAM0)的偏移。例如,在4-QAM系统中,预期的QAM0(0,0)被作为(-0.06,+0.1)而接收。因此,调整向量为(-0.06,+0.1)–(0,0)=(-0.06,+0.1)。所以,对于未包含在多个子矩阵之一内的时隙,串扰符号加载器模块480仅仅将接收自子矩阵识别模块460的值加载到它们相应的时隙内。然后,作为结果的信号被转发给输出模块495,以用于输出。3.降低的计算复杂度因为仅仅针对包含在子矩阵内的时隙来计算向量,而不是针对接收信号矩阵内的每一个时隙,所以,估计处理的复杂度能够被相当大地降低。例如,使用上述方法,整个信号矩阵P能够被表示为:其中,每一个矩阵Pk表示接收信号的具有(Nk,Mk)维且元素等于+1或-1的一个子矩阵(例如,P0、P1等),并且每一个0表示QAM-0值的子矩阵。应理解,类似的估计处理复杂度的降低能够通过用图3B所示的非QAM-0子矩阵Ajk代替0子矩阵来完成。图3B基本上与图3A一样,但是,用非QAM-0子矩阵A来代替表示为“用0调制”的区域。在这种情况下,矩阵P能够被表示为:在该矩阵中,每一个子矩阵A可以包括除了QAM-0以外的值,例如QAM+1和QAM-1,例如,假定每一个子矩阵A被选取为使得其元素的排列与相应的子矩阵P不相关。换句话说,在特定的K列中的每一个子矩阵Ajk应当被选取为使得为了满足这个要求,可以通过选择未包含在相应的子矩阵P内的Nk维(假定Nk>Mk)的剩余阿达玛序列作为行,来构造子矩阵A。矩阵A的多行可以相同。使用以上描述的任一阿达玛关系式,传输符号的矩阵U=D·P,且如果矩阵Pk被选取为使得其中,IK是(Nk×Nk)维的单位矩阵,那么:因此,矩阵W能够定义为:通过将该矩阵应用到等式(5)中并像在等式(6)中那样展开这些项,表示从作为线路的第k子集的一部分的线路j注入到线路i中的串扰的串扰系数由下式给出:其中,P(k)是矩阵Pk的元素,lk是子矩阵的符号编号,l是子矩阵开始处的矩阵的符号编号,ik是子矩阵的线路编号。对比等式(10)和等式(6)之间的主要差别,等式(10)是Mk个求和,而等式(6)是M个求和。因为,Mk小于N,估计计算的总复杂度变成O(N2Mk)。所以,以这种方式进行串扰估计减少了总计算量的量级。如果将这个复杂度应用到图3的实例,那么传统的串扰估计需要对全部20×32矩阵的每一个时隙进行20步乘法(20条线路),于是会导致20*20*32=12800这样的乘法复杂度。同时,本发明的估计方法需要对包含在12×16、4×8和4×8子矩阵中的每一个时隙进行20步乘法(20条线路),于是会导致20*(12*16+4*8+4*8)=5120这样的乘法复杂度。从这个例子中能够看出,与传统方法相比,应用本发明的方法会有60%的改进。示例性串扰补偿正如以上所论述的,接收机400优选对信号矩阵的每一个时隙确定单独的补偿向量。然而,在一些环境中,可能期望在每一个单独的线路、符号或者矩阵上一致性地调整时隙。在这种情况下,接收机400可简单地平均化时隙的期望组的向量值,以达到该组的补偿向量。例如,如果调整是逐行进行的,那么接收机400可简单地平均化一条线路内时隙的补偿向量,以得出那条线路的补偿向量。不管补偿参数是如何定义的,一旦它们已经由接收机计算出来,那么,发送信号就能够被调整,以补偿串扰。1.发送机补偿以上所论述的,一旦接收机400计算出了补偿向量,那么接收机400可以将这些补偿向量转发至发送机200。该发送机200通过其输入模块205,以信号的形式接收补偿向量。然后该信号能够被数据解码器模块215解码并被转发至控制器模块210,以用于进一步的使用。在标准的通信期间,控制器模块210可以将用于发送的数据连同先前存储的补偿向量一起转发至数据加载器模块220。该数据加载器模块220则可以利用这些向量去预失真信息和/或输出数据符号的调制值。这可以通过从预期数据向量中减去补偿向量而能够简单地执行。例如,(-0.2,+0.04)的补偿向量表示该特定时隙的数据值的预期偏移。例如,基于这个补偿向量,输出QAM1(+1,+1)被预期作为(+0.8,+1.04)而被接收机接收。因此,从实际信号中减去补偿向量,得出(+1,+1)–(-0.2,+0.04)=(+1.2,+0.96),其应当在发送期间线路中出现了串扰之后由接收机在或者非常接近于(+1,+1)处接收。因此,在数据符号产生期间,发送机200引入预失真,来抵消发送期间出现的发送线路串扰的影响,这使得实际期望值(或者接近于该值的值)将被接收机400所接收。2.接收机补偿作为预失真的另一种选择,接收机400可以完成补偿。具体地,接收机400可简单地存储这些向量为自己使用,而不将补偿向量转发给发送机使用。一旦存储了,接收机400可基于存储的补偿向量而不失真接收信号。这能够简单地通过从接收信号的相应时隙的值中减去补偿向量来执行。使用以上的实例,不进行预失真,所发送的QAM1(+1,+1)将经受来自发送期间串扰的失真。串扰干扰之后,其值可能偏移到(+0.8,+1.04)。减去相应于这个时隙的补偿向量,得出(+0.8,+1.04)-(-0.2,+0.04)=(+1,+1)。以这种方式,使用失真后技术,信号的实际值能够在接收机400侧被接收。在本发明的精神和范围内,相关领域中的技术人员将认识到类似的技术是可以利用的,并且上述实例仅仅是例子并不以任何方式限制本发明。示例性计算机系统实施方式对于相关领域中的技术人员显而易见的是,正如文中所描述的,本公开的各种构件和特征能够在使用模拟和/或数字电路的硬件中、在软件中、通过由一个或多个通用或专用的处理器执行指令、或者作为软硬件的结合来实现。为了完整的缘故,下面提供了通用计算机系统的描述。本公开的实施方式能够用硬件或作为软硬件的结合来实现。因此,本公开的实施方式可以在计算机系统或者其它处理系统的环境中予以实现。这样的计算机系统500的实例显示在图5中。在之前附图中描述的一个或多个模块能够由一个或多个不同的计算机系统500而予以实现。计算机系统500包括一个或多个处理器,例如处理器504。处理器504可以是专用或通用的数字信号处理器。处理器504连接到通信基础设施502(例如,总线或网络)上。就该示例性计算机系统而言,描述了各种软件实施方式。读完这些描述之后,对相关领域技术人员显而易见的是:如何使用其它计算机系统和/或计算机结构来实现本发明。计算机系统500还包括主存储器506,优选随机存取存储器(RAM),而且也可以包括辅助存储器508。辅助存储器508可以包括诸如硬盘驱动器510和/或可移动存储驱动器512,可移动存储驱动器512代表软盘驱动器、磁带驱动器、光驱等。可移动存储驱动器512以众所周知的方式从可移动存储单元516读取和/或向其写入。可移动存储单元516表示软盘、磁带、光盘等,其被可移动存储驱动器512读取和写入。将被相关领域的技术人员理解的是,可移动存储单元516包括其中已经存储了计算机软件和/或数据的计算机便携存储媒体。在可选的实施方式中,辅助存储器508可以包括允许计算机程序或其它指令加载到计算机系统500中的其它相似构件。这样的构件可以包括诸如可移动存储单元518和接口514。这样的构件的实例可以包括程序盒和盒式接口(例如在视频游戏装置上所发现的)、可移动存储芯片(例如EPROM或PROM)及相关插座、U盘和USB端口,以及允许软件和数据从可移动存储单元518传输到计算机系统500的其它可移动存储单元518和接口514。计算机系统500也可以包括通信接口520。通信接口520允许软件和数据在计算机系统500和外部设备之间进行传送。通信接口520的实例可以包括调制解调器、网络接口(例如,以太网卡)、通信端口、PCMCIA槽和PCMCIA卡等。经由通信接口520传送的软件和数据是信号形式的,该信号可以是电子的、电磁的、光的或其它能够被通信接口520接收的信号。这些信号经由通信路径522被提供给通信接口520。通信路径522传送信号并可以用电线或电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、射频链路和其它通信信道予以实现。正如文中所用的,术语“计算机程序介质”和“计算机可读介质”通常用来指有形的存储媒体,例如可移动存储单元516和518或者装在硬盘驱动器510内的硬盘。这些计算机程序产品是给计算机系统500提供软件的构件。计算机程序(也称计算机控制逻辑)存储在主存储器506和/或辅助存储器508内。计算机程序也可以经由通信接口520而予以接收。当执行这样的计算机程序时,能使得计算机系统500执行如本文所论述的本公开。具体地,当执行计算机程序时,能使处理器504执行本公开的过程,例如:文中所述方法中的任何一种。因此,这样的计算机程序可以表示计算机系统500的控制器。在本公开用软件予以实现时,软件可以存储在计算机程序产品内并且使用可移动存储驱动器512、接口514或者通信接口520加载到计算机系统500内。在另一个实施方式中,本发明的特征主要用硬件予以实现,例如,诸如专用集成电路(ASIC)和门阵列的硬件构件。为完成文中所述功能而对硬件状态机的执行,对相关领域的技术人员而言也将是显而易见的。总结应理解,该详述部分而不是摘要部分旨在用于解释权利要求书。摘要部分可能阐明了本公开的一个或多个但并非全部的示例性实施方式,并因此而不意欲以任何方式来限制本发明及其附属的权利要求书。借助于说明特定功能及其相关功能的实施的功能结构模块,在上面已经描述了本公开。为便于描述,这些功能结构模块的边界在文中被任意地定义。只要特定功能及其相关功能被适当地予以执行,则可以定义可选的边界。对相关领域技术人员显而易见的是,在形式和细节方面所做的各种改变并不脱离本发明的精神和范围。此外,本发明不应当被任何上述示例性实施方式所限制,而应当仅仅根据以下权利要求及其等同物来定义。
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