使用信道状态信息的软重复码组合器的制造方法
【专利摘要】一个实施例是一种使用信道信息来解码信号的方法和设备。信道状态估计器产生表示信道信息的音调值。量化器量化音调值。组合器组合由量化的音调值加权的去交织符号。比较器比较组合的去交织符号与阈值来产生解码判决。另一个实施例是一种使用平均来解码信号的方法和设备。信道估计器提供信道估计。乘法器将解调器的量化输出与信道估计相乘来生成对应于载波的信号的N个符号。去交织器去交织所述N个符号。平均器平均N个去交织符号以产生载波处的信道响应。
【专利说明】使用信道状态信息的软重复码组合器
[0001]本申请是申请日为2009年6月5日，发明名称为“使用信道状态信息的软重复码组合器”，申请号为200980129694.6 (PCT/US2009/046519)的中国发明专利申请的分案申请。
[0002]相关申请
[0003]本申请要求于2008年6月6日提交的、序列号为61/059706的题为“Softrepetition code combiner using channel state information，，的临时申请的权益。
【技术领域】
[0004]本公开的实施例针对通信领域，并且更具体地针对电力线通信。
【背景技术】
[0005]电力线通信(PLC)是在用于电功率传输的电介质(例如导线)上承载数据的通信技术。典型地，电功率通过高压传输线传输、通过中压配电、并且在商业或住宅建筑物内以低压被使用。由于电力线网络通过与用于承载电功率到商业或住宅建筑物相同的电力网传输数据信号，所以电导线和插口同时用于电传输和数据传输，而不会对任一个造成破坏。
[0006]宽带技术提供高速数据传输。然而，当前在PLC中应用宽带技术是有问题的。一些问题包括如下能力:高效解码有噪信道中的信号、实现时间和频率分集、移除信号干扰、将接收的信号维持在预定电平、测量高传输速率的信道质量、向宽带和窄带符号同步提供鲁棒性。
【发明内容】
[0007]实施例的一个公开特征是一种使用信道信息来解码信号的方法和设备。信道状态估计器产生表示信道信息的音调值。量化器量化音调值。组合器组合由量化的音调值加权的去交织符号。比较器比较组合的去交织符号与阈值来产生解码判决。
[0008]实施例的一个公开特征是一种使用平均来解码信号的方法和设备。信道估计器提供信道估计。乘法器将解调器的量化输出与信道估计相乘来生成对应于载波的信号的N个符号。去交织器去交织所述N个符号。平均器平均N个去交织符号以产生载波处的信道响应。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]通过参考以下描述和用于示出各个实施例的附图，可以最好地理解实施例。在附图中:
[0010]图1是示出根据一个实施例的用于数据传输以及用于FCC、ARIB和CENELEC A频带的数据帧结构的图。
[0011]图2是示出根据一个实施例的数据符号的符号持续时间的图。
[0012]图3是示出根据一个实施例的用于CENELEC B、C和BC的数据传输的数据帧结构的图。
[0013]图4是示出根据一个实施例的用于CENELC B和C的数据符号的符号持续时间的图。
[0014]图5是示出根据一个实施例的用于FCC、ARIB和CENELEC A的ACK信号的图。
[0015]图6是示出根据一个实施例的用于CENELEC B、C和BC的ACK信号的图。
[0016]图7是示出根据一个实施例的基带发射器的图。
[0017]图8是示出根据一个实施例的FEC编码单元的图。
[0018]图9A是示出根据一个实施例的数据加扰器的图。
[0019]图9B是示出根据一个实施例的卷积编码器的图。
[0020]图10是示出根据一个实施例的调制器的图。
[0021]图1lA是示出根据一个实施例的DBPSK调制器的图。
[0022]图1lB是示出根据一个实施例的载波索引号的图。
[0023]图1lC是示出根据一个实施例的输入/输出配置的图。
[0024]图12是根据一个实施例的PSD整形模块的图。
[0025]图13A是示出根据一个实施例的升余弦函数的图。
[0026]图13B是示出根据一个实施例的重叠和相加操作的图。
[0027]图14是示出根据一个实施例的前导信号的图。
[0028]图15是示出根据一个实施例的预加重滤波器的图。
[0029]图16是示出根据一个实施例的预加重滤波器的图。
[0030]图17A是示出根据一个实施例的在发射器数据路径上的数据缩放器的图。
[0031]图17B是示出根据一个实施例的在发射器数据路径上的P和M缩放器的图。
[0032]图17C是示出根据一个实施例的用于频域P和M信号的缩放器的图。
[0033]图18是示出根据一个实施例的接收器的图。
[0034]图19是示出根据一个实施例的解调器的图。
[0035]图20是示出根据一个实施例的FEC解调单元的图。
[0036]图21是示出根据一个实施例的与接收器中的事件相关联的时序的图。
[0037]图22是示出根据一个实施例的DC阻断器的图。
[0038]图23是示出根据一个实施例的FFT的图。
[0039]图24是示出根据一个实施例的DBPSK解调器的图。
[0040]图25是示出根据一个实施例的ROBO组合器/解码器的图。
[0041]图26是示出根据一个实施例的RS解码器的图。
[0042]图27是示出根据一个实施例的软ROBO组合器/解码器的图。
[0043]图28是示出根据一个实施例的使用音调值的信道状态估计器的图。
[0044]图29是示出根据一个实施例的在星座(constellation)平面上的四个测量区域的图。
[0045]图30是示出根据一个实施例的用于得到软值的音调值量化器特性的图。
[0046]图31是示出根据一个实施例的使用平均的ROBO组合器/解码器的图。
[0047]图32是示出根据一个实施例的平均器的图。
[0048]图33是示出根据一个实施例的AWGN信道上的性能的图。[0049]图34是示出根据一个实施例的在模拟中使用的频率选择性信道模型的图。
[0050]图35是示出根据一个实施例的频率选择性衰落中的性能的图。
【具体实施方式】
[0051]实施例的一个公开特征是一种使用信道信息来解码信号的方法和设备。信道状态估计器产生表示信道信息的音调值。量化器量化音调值。组合器组合由量化的音调值加权的去交织符号。比较器比较组合的去交织符号与阈值来产生解码判决。
[0052]实施例的一个公开特征是一种使用平均来解码信号的方法和设备。信道估计器提供信道估计。乘法器将解调器的量化输出与信道估计相乘来生成对应于载波的信号的N个符号。去交织器去交织所述N个符号。平均器平均N个去交织符号以产生载波处的信道响应。
[0053]实施例的一个公开特征可以被描述为一种通常被描绘为流程表、流程图、结构图或框图的过程。虽然流程表可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行或同时执行。此外，操作的次序可以重新排列。当其操作完成时过程终止。过程可以对应于方法、程序、规程、制造或制作的方法等。一个实施例可以由描绘物理结构的示意图来描述。要理解的是，示意图示出基本概念并且可能不按确切的比例缩放或描绘结构。
[0054]实施例的一个公开特征是通过电力线介质来实施用于联邦通信委员会(FCC)、无线电工商协会(ARIB)和欧洲电子技术标准委员会(CENELEC)频带的数据通信调制解调器。系统可以包括高度集成的PHY (物理层)和MAC (介质访问控制)数字收发器和模拟前端处理电路。系统基于正交频分复用(OFDM)。因为OFDM在频率选择性信道面前的固有适应性、OFDM对扰乱信号的弹性(resilience)以及OFDM对脉冲噪声的鲁棒性，OFDM已被选择为调制技术。
[0055]OFDM系统可以将Nss个均匀间隔的载波放置到指定频带(例如从DC到1.2MHz)中。在一个实施例中，Ν^μ=128。在以下描述中，值Nss=128将被用于说明性目的。设想到Nsas可以是任何适当的数目。取决于频带选择，参与传输数据的载波数目改变。每个载波可以用差分二进制相移键控(DBPSK)进行调制。系统可以支持两个操作模式，即Normal(正常)和ROBO (鲁棒OFDM)。ROBO调制就其可以借助于重复码来提供四倍的额外冗余奇偶校验(parity)比特并且因此系统可以在严峻的信道条件下可靠地递送数据而言是鲁棒的。
[0056]系统参数包括信号频带、调制方案、采样频率和物理层帧结构等。系统支持各种CELENEC, FCC和ARIB频带。与每个标准相关联的频带在表1中给出。
【权利要求】
1.一种解码信号的设备，包括: 信道估计器，用于提供信道估计； 耦合到信道估计器的乘法器，用于将解调器的量化输出与信道估计相乘来生成对应于载波的信号的N个符号； 耦合到乘法器的去交织器，用于去交织N个符号；以及 耦合到去交织器的平均器，用于平均N个去交织符号以产生载波处的信道响应。
2.权利要求1的设备，还包括: 第一量化器，用于产生解调器的量化输出； 第二量化器，用于产生对应于载波的到信道估计器的输入；以及 耦合到平均器的分片器，用于分片信道响应来提供解码判决。
3.权利要求1的设备，其中平均器包括: 级联连接的N-1个储存元件，用于存储N-1个去交织符号；以及耦合到(N-1)个储存元件的加法器，用于对包括N-1个存储的去交织符号的N个去交织符号进行相加。
4.权利要求1的设备，其中N是2的幂。
5.权利要求1的设备，其中信号是从电力线接收的。
6.权利要求1的设备，其中解调器与正交频分复用(OFDM)兼容。
7.一种解码信号的方法，包括: 提供信道估计； 将解调器的量化输出与信道估计相乘来生成对应于载波的信号的N个符号； 去交织N个符号；以及 平均N个去交织符号，平均的N个去交织符号表示载波处的信道响应。
8.权利要求7的方法，还包括: 产生解调器的量化输出；以及 产生对应于载波的到信道估计器的输入；以及 分片信道响应来提供解码判决。
9.权利要求7的方法，其中平均包括: 在级联连接的N-1个储存元件中存储N-1个去交织符号；以及 对包括N-1个存储的去交织符号的N个去交织符号进行相加。
10.权利要求7的方法，其中N是2的幂。
11.权利要求7的方法，其中信号是从电力线接收的。
12.权利要求7的方法，其中解调器与正交频分复用(OFDM)兼容。
13.—种解码信号的系统,包括: -解调器，用于解调从电力线接收的信号；以及 -耦合到解调器的解码器，用于解码解调的信号，解码器包括: 一一信道估计器，用于提供信道估计； 一一耦合到信道估计器的乘法器，用于将解调器的量化输出与信道估计相乘来生成对应于载波的信号的N个符号； 一一耦合到乘法器的去交织器，用于去交织N个符号；以及一一耦合到去交织器的平均 器，用于平均N个去交织符号以产生载波处的信道响应。
【文档编号】H04L1/00GK103475449SQ201310336719
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2009年6月5日 优先权日:2008年6月6日
【发明者】K·拉扎兹安, M·乌马里, A·H·卡马利扎 申请人:马克西姆综合产品公司