专利名称：：均衡器以及映像方法
技术领域：
：本发明是关于一种通讯装置，特别是关于一种均衡器及相应的映像方法。
背景技术：
：为了补偿有限频宽(band-limited)传输信道效应，许多数字数据通讯系统使用均衡器来移除接收信号中的符元间干扰(inter-symbolinterference,ISI)。由于ISI包括位于既定决定区域的参考符元的前后符元，因此ISI会使既定符元的值受到其前后符元的影响而失真，其本质上代表符元"重影"。图1显示具有符元间干扰通道的等效离散时间模型。序列{/"}代表传送到限频通道的符元，序列^"}为限频信道输出端的接收信号。均衡步骤是估计传输通道的传输函式并且将反相的传输函式应用至接收信号，以降低或消除失真效应。其中一种补偿ISI的方法是使用线性滤波器。均衡输出八可以表示为其中{。}为线性滤波器的分接头加权系数。另一种补偿ISI的方法是使用决策反馈均衡器(decisionfeedbackequalizer,DFE)。图2为显示决策反馈均衡器DEF架构的示意图。决策反馈均衡器DFE包含两个滤波器，即前馈滤波器(feed-forwardfilter,FFF)以及反馈滤波器。前馈滤波器的输入为接收信号序列""}。反馈滤波器的输入为先前检测符元的决策序列。过滤输出八可以表示为7+v7(2)且均衡输出八被量化为符元空间中最接近的信息符元，以形成决策7^。在大部分使用均衡器的通讯系统中，信道特征先前未知，且在许多例子中的信道特征是时变的(time-variant)。换句话说，系数{。}为未知且随着时间而改变。在这个例子中是将均衡器设计为可根据通道响应而调整，对于时变通道来说，均衡器是设计为适应性的，即其系数可随通道响应的时间改变而调整。图3A显示适应性线性均衡器的示意图，且图3B显示适应性决策反馈均衡器的示意图。在使用适应性均衡器的系统中，必须提供适应滤波器响应的方法，以充分的补偿通道失真。可以使用多种算法来调整具有不同误差产生规则的均衡器的分接头权重系数。当初始化均衡器时，系数值(滤波器分接头加权)通常不会被设定为产生通道失真的充分补偿的值。为了迫使均衡器系数的初始收敛，可以将己知的训练序列当作参考信号。传送器与接收器皆知道这些信号。根据训练序列将已知符元减去均衡符元便会在接收端形成均衡误差信号。在适应训练序列后均衡误差可渐渐降低，且均衡器会切换到决策导引(decision-directed，DD)操作模式。在决策导引模式中，通过使用均衡器输出端的符元决策取代使用训练序列可达成滤波器分接头加权的最后收敛。然而，在一些系统中无法取得训练序列，或是训练序列过短以致无法训练线性滤波器的训练系数。以系数的初始调整为基础而不使用训练序列的优点的均衡器称为"盲目"。最初，决策反馈均衡器DFE盲目的执行均衡并接着切换至决策导引均衡。当操作在盲目模式(blindmode)时是根据盲目均衡算法所计算的误差信号粗略地调整均衡器系数值，而当操作在决策导引模式时是将滤波器系数更新为较佳值。在盲目模式中，系数值尚未收敛，因此盲目模式中的均衡输出^可能与传送信息符元^不同。若均衡器误差7*—八大到足以使符元决策装置误判过滤输出八，则DFE中的均衡误差可能会传递，并使系数值发散。
发明内容本发明的目的是提供一种用于预防增加噪声的同时降低误差传递的均衡器、映像方法。一种均衡器，包括前馈滤波器、反馈滤波器、合并器、决策装置以及控制电路。前馈滤波器用于接受输入信号以产生前馈滤波信号。反馈滤波器用于过滤均衡信号以产生反馈滤波信号。合并器用于合并前馈滤波信号以及反馈滤波信号。决策装置用于将合并信号映射至符元组的一者以产生映像信号。控制电路用于接收合并信号并产生切片控制信号。多工器在操作在盲目模式时，根据切片控制信号选取合并信号或是映像信号为均衡信号。一种映像方法，用于将范围内的值映像至数个区域，包括提供第一映像函式，其中第一映像函式会将范围内的值映像至第一结果，且第一结果不是正就是负；提供第二映像函式，其中第二映像函式会将范围内的值映像至第二结果，且第二结果不是正就是负，上述第一映射函式与第二映射函式不同；比较第一与第二结果以取得决策结果，第一结果与第二结果具有相同正负号时，决策结果为执行切片，第一与第二结果具有不同正负号时，决策结果为不执行切片；以及建立表格来储存上述数值与决策结果之间的关系。在本发明另一实施例中，揭示一种均衡器，包括前馈滤波器、反馈滤波器、合并器、决策装置以及控制电路。前馈滤波器用于接受输入信号以产生前馈滤波信号。反馈滤波器用于过滤均衡信号以产生反馈滤波信号。合并器用于合并前馈滤波信号以及反馈滤波信号。决策装置用于将合并信号映射至符元组的一者以产生映像信号。控制电路用于根据上述第一与第二结果产生切片控制信号。多工器在操作在盲目模式时，根据切片控制信号选取合并信号或是映像信号为均衡信号。总结来说，本发明将有助于均衡器在预防噪声增加的同时降低误差的传递，从而增加均衡的可靠度。图1显示具有符元间干扰的通道的等效离散时间模型。图2显示决策反馈均衡器的架构示意图。图3A显示适应性线性均衡器的范例。图3B显示适应性决策反馈均衡器的示意图。图4显示根据本发明实施例所述的决策反馈均衡器的方块图。图5A显示控制电路的方块图。图5B显示根据本发明实施例所述的选择性切片均衡器的方块图。图6显示将""的范围分为数个区域的方法。图7显示根据GrandAllianceHDTV系统的VSB信号的数据框格式。图8显示根据本发明实施例所述的通道均衡器的示意图。具体实施例方式为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下以下将介绍根据本发明所述的较佳实施例。必须说明的是，本发明提t《了许多可应用的发明概念，所揭露的特定实施例仅是说明达成以及使用本发明的特定方式，不可用以限制本发明的范围。图4显示根据本发明实施例所述的决策反馈均衡器40的方块图。前馈滤波器(FFF)402接收包含由传输通道所造成的符元间干扰(ISI)的输入h、合并器404将前馈滤波器402输出的前馈滤波信号与反馈滤波器406产生的反馈滤波信号结合产生合并信号{7"。反馈滤波器406的输入信号为被均衡且切片的输出{力}，因此反馈滤波器406又叫做决策反馈滤波器。前馈滤波器402与反馈滤波器406皆可为线性均衡器。均衡器40可操作在两种模式，分别为盲目模式以及决策导引模式。决策装置412是将合并信号""切为符元空间中最接近的映像信号力。当操作在决策导引模式时，多工器(MUX)408是选择切片的映像信号""作为反馈滤波器406的输入。当操作在盲目模式时，多工器408是根据切片控制信号(slicecontrolsignal)SEL选择其输入的一者。切片控制信号是由控制电路410所产生。图5A显示控制电路410的方块图。切片控制信号SEL是根据切片控制电路502整合多个均衡算法的结果而产生。在本发明实施例中所述的均衡算法为系数更新算法。合并信号{7"被传送至误差信号产生模块504。误差信号产生模块504是使用多个均衡算法来产生不同的误差信号，因此误差信号产生模块504可通过某些具有均衡功能的软件执行或通过硬件实现。误差信号产生模块504输出的误差信号代表均衡符元{^}与对应传送符元{/"之间的误:差。误差信号的一者应用在调整线性滤波器402、406的系数。切片控制电路'502用于搜集来自误差信号产生模块504的不同均衡算法的误差信号，并且计:算正误差与负误差的数量。切片控制电路502接着根据正误差与负误差的数'量输出切片控制信号SEL。例如，若3个均衡算法#1,#2以及#3应用至误差信'号产生模块504，且所有均衡算法的误差信号均具有相同的正负号(例如正号)，则切片控制电路502会激活切片控制信号SEL。当接收到激活的切片控制信号SEL时，多工器408会选择映像信号仏}作为反馈滤波器406的输入。误差信号产生模块504包含决策导引误差电路及盲目误差电路以分别产生决策导引误差及盲目误差。为了更新线性滤波器402与406的系数，误差信号产生模块504输出的误差信号会传送至更新控制电路506。当均衡器40操作在盲目模式时会应用盲目误差电路所产生的盲目误差。当均衡器操作在决策导引模式时会应用决策导引误差电路所计算的决策导引误差。在本发明一实施例中，切片控制电路502是通过均衡算法的多数结果来激活切片控制信号SEL。均衡算法可以为常模算法(constant-modulusalgorithm,CMA)、佐藤(Sato)算法以及最小平均平方(leastmeansquare,LMS)等。在本发明另一实施例中，当均衡算法的误差信号皆为相同正负号时切片控制电路502激活切片控制信号SEL。在本发明另一实施例中，切片控制电路502根据某些均衡算法(例如CMA或Sato算法，这些算法皆为广泛使用的算法)的误差信号来激活切片控制信号SEL。切片控制电路502接收不同均衡算法输出的误差信号，也接收盲目模式信号BM以及决策导引模式信号DDM。当决策导引模式信号DDM被激活时，多工器408会选择映像信号^"作为反馈滤波器406的输入。当盲目模式信号BM被激活时，多工器408会根据切片控制信号SEL选择映像信号""或是合并信号仏}。表1显示切片控制信号SEL在每种操作模式以及对应的多工器输出中的一览表。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表1当操作在决策导引模式中时，线性滤波器402、406的系数皆会被更新控制电路506所产生的误差信息更新。更新控制电路506包括决策导引更新电路以及盲目更新电路。当更新控制电路506操作在决策导引模式时会选择决策导引更新电路产生的决策导引误差作为其输出，而当更新控制电路506操作在盲目模式时会选择盲目更新电路产生的一盲目算法结果(例如Sato误差或Godard误差)作为其输出。系数可根据下列公式更新Cff(n+1)=Cff(n)+ySffe*(n)(3)Cfb(n+1)=Cfb(n)+USfbe*(n)其中Cff(n)与Cfb(n)分别为目前的前馈滤波器402与反馈滤波器406的系数向量，Sff为前馈滤波器402的分接头延迟线中的符元，Sfb为反馈滤波器406的分接头延迟线中的符元，e气n)为来自更新控制电路506或是误差信号产生模块504的误差信息，且U为步距(stepsize)。在本发明另一实施例中，切片控制电路502根据其它标准产生切片控制信号SEL。合并信号""被分为数个区域。每个区域被标记为切片区域或是未切片区域。当均衡器操作在盲目模式且合并信号{7"落在切片区域中时，切片控制电路502激活切片控制信号SEL。若操作在盲目模式中且合并信号{7"落在未切片区域时，切片控制电路502不会激活切片控制信号SEL。当操作在决策导引模式中，切片控制电路不会激活切片控制信号。合并信号{7"、切片区域以及未切片区域之间的关系整理如下表。例如，表2显示合并信号""、切片区域以及未切片区域的范例。然而，显示于表2的值仅作为本发明的实施例，并非用来限定本发明的范围。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2图6显示将合并信号""的区域分为数个区域的方法。方法开始于步骤601，提供第一映射函式(mappingflmction)。第一映像函式将合并信号{7"的范围内的值映像至第一结果，且第一结果可以为正或负。步骤602提供第二映射函式，其中第二映像函式将合并信号{7"的范围内的值映像至第二结果(可以为正或负)。第一映射函式与第二映射函式不同。在步骤603中会比较第一与第二结果以取得决策结果，当第一与第二结果具有相同的正负号时，决策结果为执行切片。当第一与第二结果具有不同的正负号时，决策结果为不执行切片。因此在步骤604中会建立表格来记录不同合并信号""值与决策结果之间的关系。在本发明一些实施例中，映射函式的数量可以扩大为N。在步骤603中，当使用N个映射函式时，则对第一结果至第N结果执行比较以取得决策结果。当大部分的正负号位于相同范围内时，则将合并信号{7"的范围标记为切片区域。图5B显示根据本发明实施例所述的有选择性的切片均衡器的方块图。接下来的实施例将说明如何将{7*}的值分为这些区域。假设使用3个均衡算法。首先，记录均衡算法#1认定为正或负误差的合并信号""的范围(如表3所示)。接下来，记录均衡算法#2与#3认定为正或负误差的合并信号""的范围。表4与表5显示{7"的范围分别与均衡算法#2与#3之间的关系。考虑三个算法皆认定为正或负误差的区域并且将这些区域标记为切片区域。其它区域为未切片区域。例如，当{7"超过2.1，则所有算法皆为负号。从2.1至无限大的范围被标记为切片区域。当"J小于2.1但是大于1.9时，算法的正负号不相同。因此，从1.9至2.1之间的范围被标记为未切片区域。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>]表4<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表5在本发明另一实施例中，切片区域可以是具有相同正负号的至少两个算法。在本发明又一实施例中，标记区域可以是某些算法的结果，例如被广泛使用的CMA算法。选择性切片均衡器的其中一种应用是应用在HDTV的通道均衡。HDTV信道均衡器会接收VSB调变信号。VSB信号会通过一维数据符元星象图(constdlation)来表示，其中只有一轴包括需要被恢复的量化数据。图7显示根据GrandAllianceHDTV系统的VSB系统的数据框格式。每个数据框包括两个字段，每个字段包括832个多层符元的313个片段(segments)。每个字段的第一片段又叫做字段片段，而剩余的312个片段是数据片段。每个数据片段包括一个四符元片段同步信号并接着828个数据符元。图8显示根据本发明实施例所述的通道均衡器。片段同步检测器802与字段同步检测器804是用来通知HDTV通道均衡器80。除了控制电路810包括储存单元来储存字段片段以及片段同步之外，控制电路810与图4中的控制电路410相同。当字段同步检测器检测到目前的符元来自字段片段时，HDTV通道均衡器会操作在训练模式中。在字段同步间隔之后，控制电路810会操作在盲目模式中。当7*—力的差够小时则进入决策导引模式。一般的均衡器可使用合并信号""或是映像信号A作为反馈滤波器的输入。使用合并信号""会增加包含于v"中的噪声，而使用映像信号八会导致均衡误差的传递。所揭露的选择性切片均衡器可通过平衡噪声增加以及误差传播来增加均衡的可靠度。本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。权利要求1.一种均衡器，包括一前馈滤波器，用以接收一输入信号以产生一前馈滤波信号；一反馈滤波器，用以过滤一均衡信号以产生一反馈滤波信号；一合并器，用以合并上述前馈滤波信号以及上述反馈滤波信号以产生一合并信号；一决策装置，用以将上述合并信号映射至一符元组的一者以产生一映像信号；一控制电路，用来接收上述合并信号并且产生一切片控制信号；一多工器，操作在盲目模式时，根据上述切片控制信号选取上述合并信号或上述映像信号作为上述均衡信号。2.如权利要求1所述的均衡器，其特征在于，上述控制电路包括一误差信号产生模块，上述误差信号产生模块使用多种均衡算法来取得不同的误差信号，且上述切片控制信号为根据上述误差信号而产生。3.如权利要求2所述的均衡器，其特征在于，上述控制电路还包括一切片控制电路，上述切片控制电路用于接收多个误差信号，判断上述多个误差信号的正负号，计算正负号的数量，并根据上述正负号的数量产生上述切片控制信号。4.如权利要求3所述的均衡器，其特征在于，上述切片控制电路用于比较上述正负号的数量，并且上述多工器在所有的正负号皆相同时选取上述映像信号，否则上述多工器选取上述合并信号。5.如权利要求3所述的均衡器，其特征在于，上述切片控制电路用于比较上述正负号的数量，并且上述多工器在至少一半的正负号皆相同时选取上述映像信号，否则上述多工器选取上述合并信号。6.如权利要求3所述的均衡器，其特征在于，上述切片控制电路用于比较上述正负号的数量，并且上述多工器在至少两个正负号相同时选取上述映像信号，否则上述多工器选取上述合并信号。7.如权利要求2所述的均衡器，其特征在于，上述前馈滤波器与反馈滤波器的系数会根据上述误差信号而更新。8.如权利要求7所述的均衡器，其特征在于，上述误差信号产生模块还包括一决策导弓I误差电路以及一盲目误差电路，操作在上述盲目模式时会使用盲目误差来更新上述前馈与反馈滤波器，操作在决策导引模式时会使用决策导引误差来更新上述前馈与反馈滤波器。9.如权利要求1所述的均衡器，其特征在于，操作在上述决策导引模式时，上述多工器会选取上述映像信号或上述合并信号为上述均衡信号。10.如权利要求2所述的均衡器，其特征在于，上述均衡算法是不同的。11.如权利要求2所述的均衡器，其特征在于，上述系数更新算法的一者是常模算法、佐藤算法或最小平均平方算法。12.—种映像方法，用以将范围内的值映像至数个区域，包括提供一第一映像函式，其中上述第一映像函式会将范围内的值映像至一第一结果，且上述第一结果为正数值或者为负数值；提供一第二映像函式，其中上述第二映像函式会将范围内的值映像至一第二结果，且上述第二结果为正数值或者为负数值，且上述第一映射函式与上述第二映射函式相异；比较上述第一与第二结果来取得一决策结果，上述第一与第二结果具有相同正负号时，上述决策结果为执行切片，上述第一与第二结果具有不同正负号时，上述决策结果为不执行切片；以及建立一表格来储存上述数值与上述决策结果之间的关'系。13.如权利要求12所述的映像方法，其特征在于，上述第一映射函式为--第一均衡系数更新算法，且上述第二映射函式为一第二均衡系数更新算法。14.如权利要求12所述的映像方法，其特征在于，所述的方法还包括提供一第N映射函式，其中上述第N映像函式用于将范围内的值映像至第N结果，上述第N结果为正数值或者负数值，且上述第一至第N映射函式皆相异，比较上述第一至第N结果可取得一决策结果，至少一半的结果具有不同正负号时上述决策结果为不执行切片。15.如权利要求13所述的映像方法，其特征在于，上述均衡系数更新算法的一者是常模算法、佐藤算法或是最小平均平方算法。16.—种均衡器，操作在一盲目模式或是一决策导引模式中，包括-一前馈滤波器，用来接收一输入信号；一反馈滤波器，用来过滤一均衡信号；一合并器，用来合并上述前馈滤波信号以及上述反馈滤波信号；一决策装置，用以将上述合并信号映像至一符元组的一者；--控制电路，用来接收上述合并输出，使用一第一映像函式以及一第二映像函式，其中上述第一与第二映像函式分别将范围内的值映像至一第一结果以及一第二结果，上述第一结果与第二结果可以为正号或是负号，且上述控制电路根据上述第一与第二结果而产生一切片控制信号；以及一多工器，操作在上述盲目模式时会根据上述切片控制信号选取上述合并信号或是上述映像信号作为上述均衡信号。17.如权利要求16所述的均衡器，其特征在于，上述控制电路根据比较上述第一与第二结果而得到上述切片控制信号，上述第一与第二结果具有相同正负号时，上述多工器会选取上述映像信号，否则上述多工器会选取上述合并信号。18.如权利要求16所述的均衡器，其特征在于，上述控制电路还使用N个映像函式，其中上述N个映射函式的结果不是正号就是负号，且上述控制电路根据上述N个结果来产生一切片控制信号。19.如权利要求18所述的均衡器，其特征在于，上述切片控制电路用于比较结果中正号与负号的数量，所有正负号皆相同时上述多工器选取上述映像信号，否则上述多工器选取上述合并信号。20.如权利要求16所述的均衡器，其特征在于，上述控制电路还包括一更新控制电路，使用多种均衡算法来取得不同的系数更新结果，且上述前馈滤波器以及反馈滤波器的系数根据系数更新结果而执行更新。21.如权利要求20所述的均衡器，其特征在于，上述更新控制电路还包括决策导引更新电路以及盲目更新电路，操作在上述盲目模式时会使用一盲目更新结果来更新上述前馈与反馈滤波器，操作在上述决策导引模式时会使用一决策导引更新结果来更新上述前馈与反馈滤波器。全文摘要本发明提供一种均衡器及映像方法。该均衡器可操作在盲目模式或决策应用模式中，包括前馈滤波器、反馈滤波器、决策装置、控制电路以及多工器。前馈滤波器用于接收输入信号。反馈滤波器用于过滤均衡信号。合并器用于将前馈滤波信号以及反馈滤波信号合并。决策装置用于将合并信号映像至符元组的一者。控制电路用于接收合并输出并产生切片控制信号。当多工器操作在盲目模式时，根据切片控制信号选取合并信号或映像信号作为均衡信号。本发明将有助于均衡器在预防噪声增加的同时降低误差的传递，从而增加均衡的可靠度。文档编号H04L25/03GK101291307SQ20071012819公开日2008年10月22日申请日期2007年7月10日优先权日2007年4月18日发明者崔义明,王维廷申请人:联发科技股份有限公司