专利名称：基于区块的均衡器及执行基于区块的均衡方法
技术领域：
本发明有关于均衡操作，特别有关于基于区块的均衡器及执行基于区块的 均《軒方法。
背景技术：
为了补偿带限(band-limited)传输信道的能效，许多数字数据通信系统采用均 衡器来去除所接收信号中的符间干扰(Inter-Symbol Interference, ISI)。由于在前 或在后的符号的值，符间干扰会使得一指定符号失真，实质上代表了符号间的 不明干扰，因为符间干扰包含了对于所指定的决定区域中的参考符号位置来说 超前及滞后的符号。这些失真限制了用于在以上信道上通信数据速率的效率。 因此，降低上述通道中的失真而产生的的影响是一项重要的i果题。
发明内容
因此，为有效解决以上所述的技术问题，本发明提供了一种基于区块的均 衡器以及执行基于区块的均衡方法。
本发明揭示一种基于区块的均衡器，均衡器应用于接收器中，包含前馈 滤波器，用以产生每一回合的第一数据区块，第一数据区块包含多个第一子区 块，这些第一子区块中之一者与第一数据区块分别具有K个符号与L个符号， 其中L与K皆大于一；回馈滤波器，用以于每一次反复产生第二数据区块，第 二数据区块具有K个符号，于每一次反复的滤波期间，此回馈滤波器遏止最后 K个输入符号；以及合并器，用以于每一次反复中合并第二数据区块与第一子 区块，并于多次反复之后，每一回合的第一数据区块被分开合并。
本发明揭示一种执行基于区块的均衡方法，包含由前馈滤波器产生每一 回合的第一数据区块，第一数据区块包含多个第一子区块，这些第一子区块中 之一者与第一泰:据区块分别具有K个符号与L个符号，其中L与K皆大于一； 由回馈滤波器于每一次反复产生第二数据区块，此第二数据区块具有K个符号，于每一次反复的滤波期间，回馈滤波器遏止最后K个输入符号；以及于每一次 反复中，由合并器合并第二数据区块与第一子区块，并于多次反复之后，每一 回合的第 一数据区块被分别合并。
本发明的基于区块的均衡器与执行基于区块的均衡方法能够减少失真对通 信效率的不良影响。
图1为显示依据本发明实施例的基于区块的均衡器的示意图。 图2为显示以有限脉沖响应滤波器作为回馈滤波器的一实施例的遏止最后 K个输入符号的方法的示意图。
图3为图示说明在第一回合中的第一次反复的示意图。 图4为图示说明在第一回合中的第二次反复的示意图。 图5为图示说明在第一回合中的第三次反复的示意图。 图6为图示基于区块的均衡方法的流程图。
具体实施例方式
图1显示依据本发明实施例的基于区块的均衡器的示意图。基于区块的均 衡器包含前馈滤波器(Feed Forward Filter, FFF)l02、回馈滤波器(Feed Backward Filter, FBF)104、合并器(combiner)106、决定单元108以及系数调节器110。基 于区块的均衡器可用于接收器(例如无线广播节目接收器)的各种应用之中，以 消除数据传输中的符间干扰。
其中,符号是以区块为基础输入至前馈滤波器102。换言之，在每一回合 (round)中，具有两个或者多于两个的符号形成供应至前^t滤波器102的数据区 块(亦即操作单元)。在每一回合中，前馈滤波器102滤波输入的符号，并产生一 个第 一数据区块。第一数据区块进一步被划分为多个第 一子区块(sub-blocks)。 假设第一数据区块具有L个符号，第一子区块具有K个符号，其中L与K皆大 于1。
在基于区块的均衡器中，在一个回合中，合并器106与回馈滤波器104执 行多次反复地合并与滤波，以处理一个第一数据区块。在每一次反复(iteration) 中，回馈滤波器104产生一个第二数据区块，此第二数据区块具有K个符号(是 的,有相同的符号数)。另外，在每一次反复中，合并器106合并第二数据区块与第一子区块。合并后的输出被供应至决定单元108，决定单元108为硬判决(hard decision)电路或其它决定电路来实作。由决定单元108产生的决定值被供应至回 馈滤波器104以作为输入符号。另外，合并后的输出与此决定值皆供应至系数 调节器110,以评估错误并决定如何在均衡操作期间调节前馈滤波器102的系数 与回^it滤波器104的系数。
在处理第一数据区块的第一次反复中，当尚未产生合并后的输出时，在当 前回合中，回馈滤波器104不具有相应于当前第一数据区块的有用的输入符号。 为克服此问题，在滤波期间，最后K个输入符号被遏止(suppress)在回馈滤波器 104中。换言之，如果在操作期间，有M个输入符号被连续地供应至回馈滤波 器104,其中M大于K,最新的K个输入符号在滤波期间被遏止，以使这些最 新的K个输入符号不影响回馈滤波器104的输出。当存在较新的符号被供应至 回馈滤波器104,则另一较新的K个输入符号在回馈滤波器104滤波期间被遏 止。
图2为显示以有限脉冲响应滤波器(Finite Impulse Response, FIR)20作为回
馈滤波器104的实施例的遏止最后K个输入符号的方法的示意图。当输入符号 到达有限脉沖响应滤波器20,此输入符号进入延时线(delay line)中的分接头 (tap)202，分接头202可以由储存单元实作。如果有新的输入符号输入至延时线 中，则分接头202中的值被转移至与分接头202相邻近的分接头中。每一分接 头中的值与相对应的分接头系数由乘法器204相乘，随后这些相乘后的值经由 求和单元206进行相加，以产生滤波输出。
如果在延时线中存在M个分接头，接近于有限脉沖响应滤波器20的输入端 的K个输入符号在滤波期间被遏止。举例说明，对应于上述K个输入符号的K 个分接头系数被设置为零，而其它分接头系数是由图1所示的系数调节器110 进行调节。优选的，接近于有限脉冲响应滤波器20的输入端的K个输入符号所 对应的乘法器可由多个零值緩存器来替换，零值緩存器用于直接供应零值至求 和单元206。以上组态中，不论K个输入符号为何值，直到有新的符号输入至 延时线中占用对应的K个分接头时，才会影响滤波输出。
除采用如图2所示的有限脉沖响应滤波器之外，还可使用图1所示的频域 滤波器(Frequency Domain Filter)。举例i兌明，前々贵滤波器102及/或回々责滤波器 104可包含时域至步贞域转换器(time domain to frequency domain converter), 用以 将输入符号由时域转换至频域以执行前馈滤波器102及/或回馈滤波器104的滤
6波。当采用频域滤波器之后，对应的用于遏止回馈滤波器104的时域的K个输 入符号的转换是必需的。例如当以上所述的将K个分接头系数设置为零时， 可设置一有限脉冲响应滤波器；以及采用时域至频域转换以得到对应的频域滤 波器。有关频域滤波器的原理为本领域技术人员所熟知，在此不再作详细说明。
图3、图4与图5分别图示说明在一回合的多次反复中数据区块的关系。在 图3中，第一数据区块30包含多个第一子区块。例如第一子区块302。为明 确起见，每一矩形是指代一定数量的符号。例如矩形301可以表示100个或 1000个或其它数目个符号，可根据不同的均衡器的设计要求而定。如果第一数 据区块具有L个符号，以及第一子区块具有K个符号，则需要L/K(L除K)次 或更多次反复来处理此回合中的整个第一数据区块。
图3为图示说明在第一回合中的第一次反复的示意图。在图3中，回馈滤 波器104还未接收决定值34，第二数据区块32一皮设置为零，并与第一数据区块 30的第一子区块302合并，由合并器106计算而得的合并值供应至决定单元108 以产生K个决定值34,决定值34作为回馈滤波器104的输入。因此，第一次 反复之后，回馈滤波器104产生一个第二数据区块32,第二数据区块32被应用 于第二次反复中。
图4为图示说明在第一回合中的第二次反复。在图4中， 一紧接在后的第 一子区块304与第一次反复中产生的第二数据区块32相合并。类似的，合并器 106合并第一子区块304与第二数据区块32，以及决定单元108提供决定值34' 至回馈滤波器104以产生另一将应用于第三次反复中的第二数据区块32，。
图5为图示说明在第一回合中的第三次反复。在图5中，第一子区块306 与第二数据区块32，合并并产生第二数据区块32"。因此，在以上实施例中的三 次反复之后，整个第一数据区块被处理，并且可获得的与符号数量相同的均衡 输出。当新回合开始，则供应另一第一数据区块并运行以上图示所示的操作步 骤。
具有以上所述的设计，区块均衡的初始化问题已解决，并且应用区块均衡 通常可带来更好的效能及表现。由于均衡器通常占用了接收器电路中的较大面 积，这样的设计提高了接收器的整体表现。
前馈滤波器102，回馈滤波器104,合并器106以及其它提及的组件可由数 字信号处理电路实作，此数字信号处理电路为集成芯片中的一部分，此集成芯 片用于处理接收信号及其它功能。存在多种方式实现，例如硬件、固件、软件或组合，用来实施以上所述设计的皆属于本发明的范围。除此之外，尽管图1
是基于区块的均衡器的适用的结构示意图，但是部分组件(例如图1中的决定 单元108,系数调节器110)与其它组件之间的连接关系可重新布置的。例如合 并器106的输出可作为图1所示的均衡输出来供应。优选的，可引入一多任务 器来选择合并器106的输出或决定单元108的输出中之一者以作为均4軒输出。 除此之外，以上图示的实施例在一回合中，必需存在L/K(L除K)次反复来处理 第一数据区块，但是并非对本发明的限制。举例说明，可存在比L/K次反复更 多的反复次数，例如以2L/K次反复再次运作，并在均衡输出之前执行以获得 更好的表现。
图6为图示基于区块的均衡方法的流程图。首先，由一前馈滤波器产生每 一回合中的第一数据区块(步骤602)。每一第一数据区块包含多个第一子区块， 每一第一数据区块与每一第一子区块分别具有L个符号与K个符号，其中L与 K皆大于一。
由一合并器合并一第二数据区块与每一次反复中的一第一子区块(步骤 604)。如果第二数据区块还未产生，则指定初始值与此第一子区块相合并。
接着，产生回馈滤波器的每一次反复的第二数据区块(步骤606)。每一第二 数据区块具有K个符号。另外，回馈滤波器遏止每一次反复中回馈滤波器的最 后K个输入符号。
判断第一数据区块中的所有第一子区块是否皆已处理？(步骤608),如果仍 存在第一子区块未被处理，则返回步骤604,以再执行一次反复；如果所有第一 子区块皆已处理，则返回步骤602，激发一新的回合以处理另一第一数据区块。
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权利要求
1.一种基于区块的均衡器，该均衡器应用于接收器中，包含前馈滤波器，用以于每一回合产生第一数据区块，该每一回合的该第一数据区块包含多个第一子区块，该多个第一子区块中的每一者与该每一回合的该第一数据区块分别具有K个符号与L个符号，其中L与K皆大于1；回馈滤波器，用以于每一次反复产生第二数据区块，该每一次反复的该第二数据区块具有K个符号，于该每一次反复的滤波期间，该回馈滤波器遏止最后K个输入符号；以及合并器，用以于该每一次反复中合并该第二数据区块与该第一子区块，并于多次反复之后，通过该合并器分开合并该每一回合的该第一子区块。
2. 根据权利要求1所述的基于区块的均衡器，其特征在于，该回馈滤波器 为有限脉冲响应滤波器，该有限脉沖响应滤波器具有自该有限脉冲响应滤波器 的输入端计算而得的K个分接头系数，该多个分接头系数被设置为零。
3. 根据权利要求1所述的基于区块的均衡器，其特征在于，该回馈滤波器 为有限脉沖响应滤波器，该有限脉沖响应滤波器具有自该有限脉冲响应滤波器 的输入端计算而得的K个分接头系数，为了不影响该有限脉冲响应滤波器的输 出，该多个分接头系数被遏止。
4. 根据权利要求1所述的基于区块的均衡器，其特征在于，该回馈滤波器 将该回馈滤波器的输入符号转换至频域，并于频域中进行滤波。
5. 根据权利要求1所述的基于区块的均衡器，其特征在于，更包含 决定单元，接收该合并器的输出，输出决定值，并供应该决定值至该回馈滤波器。
6. 根据权利要求5所述的基于区块的均衡器，其特征在于，更包含 系数调节器，接收该合并器以及该决定单元的输出，以调节该前馈滤波器的系数与该回馈滤波器的系数。
7. 根据权利要求1所述的基于区块的均衡器，其特征在于，该前馈滤波器、 该回馈滤波器与该合并器皆由数字信号处理电路实作。
8. 根据权利要求1所述的基于区块的均衡器，其特征在于，该接收器为无 线广播节目接收器。
9. 一种执行基于区块的均衡方法，包含由前馈滤波器于每一 回合产生第 一数据区块，该每一 回合的该第 一数据区 块包含多个第一子区块，该多个第一子区块中的每一者与该每一回合的该第一 数据区块分别具有K个符号与L个符号，其中L与K皆大于1;由回馈滤波器于每一次反复产生第二数据区块，该每一次反复的该第二数 据区块具有K个符号，于该每一次反复的滤波期间，该回馈滤波器遏止最后K 个输入符号；以及由合并器于该每一次反复中合并该第二数据区块与该第一子区块，并于多 次反复之后，通过该合并器分开合并该每一回合的该第 一子区块。
10. 根据权利要求9所述的执行基于区块的均衡方法，其特征在于，该回馈 滤波器为有限脉沖响应滤波器，该有限脉沖响应滤波器具有自该有限脉冲响应 滤波器的输入端计算而得的K个分接头系数，该多个分接头系数^皮设置为零。
11. 根据权利要求9所述的执行基于区块的均衡方法，其特征在于，该回馈 滤波器为有限脉沖响应滤波器，该有限脉冲响应滤波器具有自该有限脉沖响应 滤波器的输入端计算而得的K个分接头系数，为了不影响该有限脉冲响应滤波 器的输出，该多个分接头系数被遏止。
12. 根据权利要求9所述的执行基于区块的均衡方法，其特征在于，更包含 将该回馈滤波器的输入符号转换至频域，并于频域中进行滤波。
13. 根据权利要求9所述的执行基于区块的均衡方法，其特征在于，更包含 由决定单元接收该合并器的输出，输出决定值，并供应该决定值至该回馈滤波器。
14. 根据权利要求13所述的执行基于区块的均衡方法，其特征在于，更包含依据该合并器以及该决定单元的输出调节该前馈滤波器的系数与该回馈滤 波器的系数。
15. 根据权利要求9所述的执行基于区块的均衡方法，其特征在于，该前馈 滤波器、该回馈滤波器与该合并器皆由数字信号处理电路实作。
16. 根据权利要求9所述的执行基于区块的均衡方法，其特征在于，该接收 器为无线广播节目接收器。
全文摘要
本发明揭露一种基于区块的均衡器及执行基于区块的均衡方法。其中，基于区块的均衡器，应用于接收器中，包含前馈滤波器、回馈滤波器与合并器。前馈滤波器产生每一回合的第一数据区块，第一数据区块包含多个第一子区块；回馈滤波器于每一次反复产生第二数据区块，回馈滤波器的部分输入符号于滤波期间被遏止。合并器于每一次反复中合并第二数据区块与第一子区块。本发明的基于区块的均衡器与执行基于区块的均衡方法能够减少失真对通信效率的不良影响。
文档编号H04L25/03GK101599931SQ200910203620
公开日2009年12月9日 申请日期2009年5月26日 优先权日2008年6月3日
发明者刘明伦, 王维廷 申请人:联发科技股份有限公司