专利名称：多载波接收装置的盲均衡器及其方法
技术领域：
本发明涉及一种多载波接收装置的盲均衡器(blind equalizer)及其方法。更具体地讲，本发明涉及这样一种多载波接收装置的盲均衡器及其方法，其使用有效的数据而不是同步信号在频域中均衡。
背景技术：
时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)在时域帧结构中插入预定的信息，从而能通过使用OFDM调制方案执行同步和均衡。由于在预定的结构中通常使用伪噪声(PN)序列，所以具有用于同步和均衡的装置的快速收敛的优点。
图1是TDS-OFDM频域的传统均衡器的方框图。图1中的频域均衡器包括附加数据去除单元100、相关单元120、第一快速傅立叶变换(FFT)单元110、第二FFT单元130和除法器140。附加数据去除单元100接收时域的多载波信号，并且去除保护间隔(GI)和同步信号，留下有效数据。图3显示了一般的TDS-OFDM信号帧。TDS-OFDM信号包括作为同步信号的PN序列300、GI 310和有效数据320。第一FFT单元110接收时域信号，GI 310和PN序列300由附加数据去除单元100从该时域信号中去除，并且第一FFT单元110将时域信号变换为频域信号。相关单元120接收时域多载波信号，并且通过与和PN序列相同的来自发射装置的预定参考同步信号比较来获得延迟轮廓。第二FFT单元130将获得的延迟轮廓变换为频域信号。除法器140接收来自第一和第二FFT单元110和130的频域信号，计算接收到的信号的比率，并且使用计算出的比率均衡在第一FFT单元110变换后的信号。
图2是另一种传统的TDS-OFDM频域均衡器的方框图，其包括多路复用单元200、第一FFT单元210、第二FFT单元220、第三FFT单元230、第一除法器240和第二除法器250。多路复用单元200接收时域的多载波信号，并且将GI 310和PN序列300与有效数据320分离。第一FFT单元210接收从多路复用单元200分离出的有效数据320，并且将其变换为频域信号。第二FFT单元220接收从多路复用单元200分离出的PN序列300信号，并且将其变换为频域信号。第三FFT单元230接收参考同步信号，并且将其变换为频域信号。第一除法器240通过将从第二FFT单元220接收到的信号除以从第三FFT单元230接收到的信号来确定信道状态。第二除法器250接收在第一FFT单元变换后的有效数据320，并且相应于从第一除法器240接收到的信号均衡有效数据320。
以上的方法只使用同步信号来均衡。因此，不能补偿瞬时地变化的信道。此外，在如动态信道和移动信道的瞬时地变化的信道中，均衡功能被恶化。
发明内容
本发明的目的在于至少解决上面的问题及缺点，并且至少提供下述的优点。因此，本发明的目的在于提供一种多载波接收装置的盲均衡器及其均衡方法，其甚至当信道状态根据时间改变时，通过使用频域的有效数据来有效均衡。
为了实现本发明的上述目的，提供一种多载波接收装置的盲均衡器，其包括附加数据去除单元，用于从接收到的多载波信号中去除附加数据，并且只留下有效数据，附加数据加到信号中用于传输和接收；FFT单元，用于对存档的有效数据运算来变换为频域信号；自适应均衡单元，用于基于预定的数学表达式均衡变换后的信号；和误差计算单元，用于从接收到的均衡后的信号计算误差，并且自适应均衡单元相应于计算出的误差更新预定的数学表达式。附加数据包括同步信息和GI。
该盲均衡器还包括功率估计单元，用于估计均衡后的信号的功率。误差计算单元通过比较估计出的功率和平均功率来计算误差。
在本发明的实施例中，该盲均衡器还包括确定块，其用于将均衡后的信号确定为接近QAM星座的值的信号，并且其中，误差计算单元通过比较均衡后的信号和确定的信号来计算误差。
自适应均衡单元使用判定直接算法、停走算法、和Benveniste-Goursat算法中的一种来更新数学表达式。
一种用于多载波接收装置的盲均衡器的方法，包括下述步骤从接收到的多载波信号中去除为收发而插入的附加数据，并且只存档有效数据；通过FFT对存档的有效数据运算来变换为频域信号；基于预定的数学表达式均衡变换后的信号；从接收到的均衡后的信号计算误差；和相应于计算出的误差更新预定的数学表达式。附加数据包括同步信息和GI。
该方法还包括估计均衡后的信号的功率的步骤，并且在其中，误差计算步骤通过比较估计出的功率和平均功率来计算误差。
该方法还包括将均衡后的信号确定为接近QAM星座的值的信号的步骤，并且其中，误差计算步骤通过比较均衡后的信号和确定的信号来计算误差。
通过结合附图对其示例性的实施例进行详细描述，本发明的上述目的和其他特点将会变得更加清楚，其中图1是TDS-OFDM频域的传统均衡器的方框图；图2是TDS-OFDM频域的另一种传统均衡器的方框图；图3显示了一般的TDS-OFDM信号帧；图4是根据本发明实施例的多载波接收装置的盲均衡器的方框图；图5是根据本发明实施例的多载波接收装置的盲均衡器的方框图；图6是示出图4中的多载波接收装置的操作的流程图；和图7是示出图5中的另一种多载波接收装置的运算的流程图。
在附图中，应该理解相同的标号是指相同的特性和结构。
具体实施例方式
以下，参照附图来详细说明本发明。当在现有技术中涉及到具有相同结构和运算的部件时，该部件始终由相同的标号引用。
图4是根据本发明实施例的多载波接收装置的盲均衡器的方框图。参照图4，该盲均衡器包括附加数据去除单元400、FFT单元410、自适应均衡单元420、功率估计单元430、和误差计算单元440。附加数据去除单元400接收TDS-OFDM信号，并且去除PN序列300和GI 310，留下有效数据320。FFT单元410接收只剩下有效数据320的信号，并且通过快速傅立叶变换将该信号变换为频域信号。自适应均衡单元420使用预定的数学表达式接收和均衡变换后的信号。功率估计单元430估计均衡后的信号的功率。误差计算单元440通过比较估计出的功率和平均功率来计算误差值。计算出的误差输入到自适应均衡单元420来复位组成自适应均衡单元420的滤波器抽头的系数，并由此，更新用于均衡的数学表达式。对于误差计算和表达式更新处理，可以采用sato算法、常量模数算法(CMA)和修正的CMA中的任一种。通过更新后的数学表达式，均衡下一个信号，并且均衡结果以同样的方式再次更新用于该下一个信号的随后信号的均衡的数学表达式。
图5是根据本发明实施例的多载波接收装置的另一种盲均衡器的方框图。图5中的盲均衡器包括附加数据去除单元500、FFT单元510、自适应均衡单元520、确定块530和误差计算单元540。附加数据去除单元500和FFT单元510执行与图4中的盲均衡器的附加数据去除单元400和FFT单元410相同的操作。自适应均衡单元520均衡从FFT单元510接收到的信号。确定块530从自适应均衡单元520接收均衡后的信号，并且将该均衡后的信号确定为正交幅度调制(QAM)星座的值。例如，如果均衡器的输出信号的实数和虚数是16QAM，该16QAM在实数轴和虚数轴具有-3，-1，1，3的星座，那么确定块输出(1，-3)。误差计算单元540通过比较从自适应均衡单元520传输的信号和确定的信号来计算误差。自适应均衡单元520使用计算出的误差更新均衡数学表达式，并且均衡下一个信号。对误差计算和表达式更新的过程，最好能够使用判定直接算法、停走算法、和Benveniste-Goursat算法。
图6是示出图4中的多载波接收装置的操作的流程图。从接收到的TDS-OFDM信号中去除PN序列300和GI 310(步骤S600)。只剩下有效数据320的信号，即，去除了PN序列300和GI 310的信号被接收和变换为频域信号(步骤S610)。由预定的数学表达式接收和均衡变换后的信号(步骤S620)。由均衡器输出均衡后的信号(步骤S625)，并且估计该信号的功率(步骤S630)。比较估计出的功率和平均功率来计算误差(步骤S640)。由该误差更新用于均衡的数学表达式(步骤S650)。对于数学表达式的更新，最好使用CMA和修正的CMA。通过更新后的数学表达式，均衡下一个信号(步骤S620)。重复S620后面的步骤。
图7是示出图5中的多载波接收装置的盲均衡器的运算的流程图。步骤S700和S710与图6中的步骤S600和S610相同。在步骤S710中变换后的信号通过预定的数学表达式来均衡(步骤S720)。输出均衡后的信号(步骤S725)，并且该均衡后的信号被接收和确定为QAM星座的值(步骤S730)。比较确定值和均衡后的信号来计算误差(步骤S740)。更新用于均衡的数学表达式(步骤S750)。可以使用判定直接算法、停走算法、和Benveniste-Goursat算法中的一个。通过更新后的数学表达式，均衡下一个信号(步骤S720)。
根据以上，使用有效数据320来执行均衡。因此，甚至当信道状态根据时间改变时，也能保证高的均衡效率。
尽管本发明是参照其特定的实施例来描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。
权利要求
1.一种多载波接收装置的盲均衡器，包括附加数据去除单元，用于从接收到的多载波信号中去除附加数据，并且只留下有效数据，附加数据加到信号中用于传输和接收；FFT单元，用于对存档的有效数据运算来变换为频域信号；自适应均衡单元，用于基于预定的数学表达式均衡变换后的信号；和误差计算单元，用于从接收到的均衡后的信号计算误差；并且自适应均衡单元相应于计算出的误差更新预定的数学表达式。
2.根据权利要求1所述的盲均衡器，其中，附加数据包括同步信息和保护间隔(GI)。
3.根据权利要求1所述的盲均衡器，还包括功率估计单元，用于估计均衡后的信号的功率，并且其中，误差计算单元通过比较估计出的功率和平均功率来计算误差。
4.根据权利要求1所述的盲均衡器，还包括确定块，用于将均衡后的信号确定为接近QAM星座的值的信号，并且其中，误差计算单元通过比较均衡后的信号和确定的信号来计算误差。
5.根据权利要求1所述的盲均衡器，其中，自适应均衡单元使用判定直接算法、停走算法、和Benveniste-Goursat算法中的一个来更新数学表达式。
6.一种用于多载波接收装置的盲均衡器的方法，包括下述步骤从接收到的多载波信号中去除插入的附加数据，只留下有效数据，附加数据加到信号中用于传输和接收；通过FFT对存档的有效数据运算来变换为频域信号；基于预定的数学表达式均衡变换后的信号；计算来自接收到的均衡后的信号的误差；和相应于计算出的误差更新预定的数学表达式。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，附加数据包括同步信息和GI。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括步骤估计均衡后的信号的功率，并且其中，误差计算步骤通过比较估计出的功率和平均功率来计算误差。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括步骤将均衡后的信号确定为接近QAM星座的值的信号，并且其中，误差计算步骤通过比较均衡后的信号和确定的信号来计算误差。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，表达式更新步骤使用判定直接算法、停走算法、和Benveniste-Goursat算法中的一个来更新数学表达式。
全文摘要
一种多载波接收装置的盲均衡器，包括附加数据去除单元，用于从接收到的多载波信号中去除附加数据，并且只留下有效数据，附加数据加到信号中用于传输和接收；FFT单元，用于对存档的有效数据运算来变换为频域信号；自适应均衡单元，用于基于预定的数学表达式均衡变换后的信号；和误差计算单元，用于从接收到的均衡后的信号计算的误差。自适应均衡单元相应于计算出的误差更新预定的数学表达式。因此，甚至可以补偿瞬时变化的信道。
文档编号H04L27/26GK1574812SQ20041004626
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月8日 优先权日2003年6月9日
发明者金正振 申请人:三星电子株式会社