專利名稱：回音指標(biāo)產(chǎn)生方法和回音指標(biāo)產(chǎn)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信道響應(yīng)測量，尤其是有關(guān)于回音指標(biāo)產(chǎn)生方法，用以表示一傳輸信道中的回音量級。
背景技術(shù)：
在數(shù)字電視應(yīng)用中，傳輸信號周期性地發(fā)送，每隔一個周期包含一同步序列，用來使發(fā)送端和接收端同步。圖1顯示一信號串流100的格式，其中包含連續(xù)復(fù)數(shù)個符號周期106。
每一符號周期106對應(yīng)數(shù)字電視影像中的一橫線，包含832個符號，其中前四個符號是同步序列102，后面828個符號是數(shù)據(jù)區(qū)段104。在這個例子中，該同步序列102的值為{+5，-5，-5，+5}。而數(shù)據(jù)區(qū)段104中包含的數(shù)據(jù)則是隨機序列，具體來說，對數(shù)字電視應(yīng)用而言，其范圍落在{±1，±3，±5，±7}之間。接收端根據(jù)同步序列1 02使數(shù)據(jù)能正確接收的方法，又稱為節(jié)區(qū)同步(segment synchronization)。通常在節(jié)區(qū)同步之后，數(shù)據(jù)區(qū)段104更進一步被送至適應(yīng)性均衡器進行處理。
在無線通信中，傳輸信號除了會受到噪聲干擾之外，也會受到多信道干擾而產(chǎn)生信道失真。而均衡器就是用來從這些干擾效應(yīng)之中還原該傳輸信號。在各種通信應(yīng)用中，例如數(shù)字電視系統(tǒng)，通信信道中常夾雜稀疏的回音脈沖(echo)。接收端以適應(yīng)性均衡器處理所接收的信號，在一段時間之后，均衡器中的系數(shù)會收斂到一定程度，近似于真實的信道響應(yīng)狀況。如果能在適應(yīng)性均衡器的初始化階段，就提供一近似信道響應(yīng)的初始值，則可有效的加速收斂時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種回音指標(biāo)產(chǎn)生方法，用以根據(jù)一輸入信號測量一傳輸信道響應(yīng)的回音量級，其中該輸入信號包含周期性出現(xiàn)的同步序列，該回音指標(biāo)產(chǎn)生方法包含下列步驟首先，提供一對比濾波器，包含一濾波函數(shù)，用以濾出該輸入信號中的同步序列，輸出一第一信號；接著，周期性地將該第一信號取平均值，以輸出一第二信號；最后取該第二信號的量值產(chǎn)生一回音指標(biāo)，用以表示該傳輸信道響應(yīng)的回音量級。其中產(chǎn)生該回音指標(biāo)時，可以將該第二信號的量值量化為復(fù)數(shù)個區(qū)間，所產(chǎn)生的結(jié)果即為該回音指標(biāo)。其中量化時所區(qū)分出的每一區(qū)間大小，可以是相對該第二信號在一周期中的最大值。更進一步的，該方法可以在進行量化步驟之前，以一后置濾波器將該第二信號過濾，以銳化該第二信號中的局部峰值。其中該周期性取平均值的步驟，可以包含下列步驟首先，將該第一信號乘上一第一常數(shù)，產(chǎn)生一第三信號；并將該第三信號加上一第四信號，產(chǎn)生一第五信號；接著將該第五信號延遲，得到該第二信號；最后將該第二信號乘上一第二常數(shù)，得到該第四信號。其中該第一常數(shù)大于0小于1，而該第二常數(shù)為1-第一常數(shù)。
本發(fā)明還提供一回音指標(biāo)產(chǎn)生器，用以接收一輸入信號，產(chǎn)生一回音指標(biāo)，以表示傳輸信道響應(yīng)的量級，其中該輸入信號包含同步序列周期性出現(xiàn)，該回音指標(biāo)產(chǎn)生器包含一對比濾波器，一平均單元，以及一量化器。該對比濾波器包含一濾波函數(shù)，用以濾出該輸入信號中的同步序列，輸出一第一信號。該平均單元周期性地將該第一信號取平均值，以輸出一第二信號。該量化器取該第二信號的量值產(chǎn)生一回音指標(biāo)，以表示該傳輸信道響應(yīng)的回音量級。


圖1顯示一信號串流100的格式示意圖；圖2為本發(fā)明實施例之一的回音指標(biāo)產(chǎn)生器示意圖；圖3a為本發(fā)明實施例之一顯示平均單元206中的輸出信號X5[n]示意圖；圖3b為本發(fā)明實施例之一顯示一延遲線2066示意圖；圖4為本發(fā)明實施例之一顯示在時間軸n上的信號X7[n]的強度量級|X7[n]|示意圖；圖5為本發(fā)明回音指標(biāo)產(chǎn)生方法的流程圖。
圖號說明100信號串流 102同步序列104數(shù)據(jù)區(qū)段 106符號周期200回音指標(biāo)產(chǎn)生器 204對比濾波器206平均單元 208后置濾波器212量化器 2062乘法器2064加法器 2066延遲線32峰值具體實施方式
為讓本發(fā)明上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例并配合附圖作詳細說明如下。
圖2為本發(fā)明實施例之一的回音指標(biāo)產(chǎn)生器。一回音指標(biāo)產(chǎn)生器200中包含一對比濾波器204，一平均單元206，一后置濾波器208，和一量化器212。該回音指標(biāo)產(chǎn)生器200接收從發(fā)送端發(fā)射(未圖標(biāo))，經(jīng)一傳輸信道送來的一信號，可以下式表達x1[n]＝x0[n]h[n] (1)
其中x0[n]表示發(fā)送端原始發(fā)送的信號，h[n]表示傳輸信道造成的響應(yīng)。因此第1式表示接收到的信號x1[n]等于原始信號x0[n]受到h[n]的影響的結(jié)果。
該對比濾波器204包含一過濾函數(shù)h1[n]，用以將接收到的信號x1[n]與同步序列{+5，-5，-5，+5}進行對比，過濾后得到過濾信號x2[n]，如下式x2[n]＝x1[n]h1[n] (2)其中h1[n]的過濾函數(shù)可以表示為{+1，-1，-1，+1}。而該過濾信號x2[n]接著被輸入至一平均單元206，周期性的計算其平均值。
該平均單元206包含一乘法器2062，一加法器2064，一延遲線2066和一乘法器2068。該乘法器2062將該過濾信號x2[n]乘上一個衰減值ca，一個相當(dāng)接近零的正實數(shù)。該加法器2064將該乘法器2062所輸出的信號x3[n]乘上2068所輸出的信號x6[n]，產(chǎn)生信號x4[n]并傳送至延遲線2066。該延遲線2066包含832個延遲單元。該延遲線2066所輸出的信號為x5[n]，而該2068將該信號x5[n]乘上(1-ca)，產(chǎn)生信號x6[n]。換言之，該平均單元206所執(zhí)行的動作可用下式表達
=Σk=0∞ca·(1-ca)k·x2[n-832·k]]]>第3式中這種反復(fù)疊代的方式是一種連續(xù)平均算法(running average)。每一周期中的同步序列都是相同的，因此在連續(xù)平均的過程中會產(chǎn)生建設(shè)性疊加效果。相對的，其它數(shù)據(jù)符號可視為不具周期性的隨機序列，經(jīng)過長期累加后期望值仍為零。因此平均單元206可視為一種低通濾波器，只有同步序列會被過濾出來。從第1、2和3式，可推得
x5[n]=Σk=0∞ca·(1-ca)k·x2[n-832·k]]]>=Σk=0∞ca·(1-ca)k·(x0[n-832·k]⊗h[n]⊗h1[n])]]>=h[n]⊗Σk=0∞ca(1-ca)k(x0[n-832·k]⊗h1[n])-------(4)]]>經(jīng)過對比濾波器204中h1[n]的對比，對比濾波器204的輸出信號x2[n]中會出現(xiàn)一個局部峰值，對應(yīng)信道響應(yīng)中的一回音脈沖。
圖3a為本發(fā)明實施例之一，顯示平均單元206中的輸出信號X5[n]，而圖3b為本發(fā)明實施例之一，顯示一延遲線2066，用以儲存輸出信號X5[n]中最近的832個符號。
理想上，一峰值32每隔832個符號會出現(xiàn)一次。一般信道響應(yīng)中如果包含N個回音脈沖，則在該832個符號周期中，輸出信號x5[n]中也會包含N個局部峰值。
可更進一步但非必要的，利用一后置濾波器208將x5[n]中的該峰值32銳化，藉此局部峰值得以更明顯突出，更易被偵測到。該后置濾波器208中的過濾函數(shù)可經(jīng)過刻意設(shè)計，使對比濾波器204輸出信號經(jīng)過后置濾波器208后，得到一近似脈沖信號的結(jié)果。在本實施例中，該后置濾波器208中的過濾函數(shù)定義為{1，-0.25，4，-0.25，1}。后置濾波器208的輸出信號是x7[n]，預(yù)期會具有對應(yīng)信道響應(yīng)的局部峰值，因此量化器212在接收該x7[n]之后，可進一步將其量化以獲得回音指標(biāo)xE[n]。
圖4為本發(fā)明實施例之一，顯示在時間軸n上的信號X7[n]的強度量級|X7[n]|。如圖所示，從零到最大極值之間，等分為K個不重疊的區(qū)間，編號#0到#K-1。而回音指標(biāo)xE[n]就是由這些整數(shù)值0到K-1組成的。如果xM代表一周期中|X7[n]|的最大值，則每一區(qū)間的間隔大小即為xM除以K。換言之量化的區(qū)間數(shù)固定是K，而每一區(qū)間的量值則是相對最大值xM而決定。
回音指標(biāo)xE[n]的應(yīng)用方式之一，舉例來說，可以做為適應(yīng)性均衡器的初始值。該適應(yīng)性均衡器可以使用不同的步進階數(shù)以更新其中的系數(shù)，而步進階數(shù)則可以是正比于回音指標(biāo)xE[n]中的值。在這種應(yīng)用中，同步序列是一種時間基準(zhǔn)，用以指出其中第一個回音脈沖在一周期中出現(xiàn)的相對時間點。在一周期中偵測峰值的方法，視為現(xiàn)有技術(shù)而不在此詳加說明。
圖5為本發(fā)明回音指標(biāo)產(chǎn)生方法的流程圖。在步驟504中，一對比濾波器204利用一過濾函式h1[n]，將輸入信號x1[n]過濾，得到一過濾信號x2[n]。該過濾函式h1[n]與同步序列具有相同值。在步驟506中，該過濾信號x2[n]輸入一平均單元206以進行周期性平均運算，以產(chǎn)生一信號x5[n]。在步驟508中，可進一步將信號x5[n]輸入后置濾波器208，使x5[n]的局部峰值銳化，產(chǎn)生信號x7[n]。在步驟510中，該信號x7[n]更進一步輸出至量化器212，量化后產(chǎn)生回音指標(biāo)xE[n]。
本發(fā)明的有益效果在于，除了加快了適應(yīng)性均衡器的收斂速度，也減少了收斂錯誤的發(fā)生率。
雖然本發(fā)明以較佳實施例作了如上的說明，但是其并非用以限定本發(fā)明，任何本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的方法和范圍內(nèi)，可作各種替換與修改，因此本發(fā)明保護范圍以權(quán)利要求書中所規(guī)定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種回音指標(biāo)產(chǎn)生方法，其中所述輸入信號包含周期性出現(xiàn)的同步序列，其特征在于包含提供一比對濾波器，包含一濾波函數(shù)，用以濾出所述輸入信號中的同步序列，輸出一第一信號；周期性地將所述第一信號取平均值，以輸出一第二信號；以及取所述第二信號的量值產(chǎn)生一回音指標(biāo)，用以表示所述傳輸信道響應(yīng)的回音量級。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回音指標(biāo)產(chǎn)生方法，其特征在于產(chǎn)生所述回音指標(biāo)的步驟包含將所述第二信號的量值量化為復(fù)數(shù)個區(qū)間，所產(chǎn)生的結(jié)果即為所述回音指標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種回音指標(biāo)產(chǎn)生方法，其特征在于量化時所區(qū)分出的每一區(qū)間大小由相對所述第二信號在一周期中的最大值而定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種回音指標(biāo)產(chǎn)生方法，其特征在于還進一步包含在進行量化步驟之前，以一后置濾波器將所述第二信號過濾，以銳化所述第二信號中的局部峰值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回音指標(biāo)產(chǎn)生方法，其特征在于所述周期性取平均值的步驟，包含將所述第一信號乘上一第一常數(shù)，產(chǎn)生一第三信號；將所述第三信號加上一第四信號，產(chǎn)生一第五信號；將所述第五信號延遲，得到所述第二信號；以及將所述第二信號乘上一第二常數(shù)，得到所述第四信號；其中所述第一常數(shù)大于0，小于1；以及所述第二常數(shù)為1-第一常數(shù)。
6.一種回音指標(biāo)產(chǎn)生器，所述輸入信號包含周期性出現(xiàn)的同步序列，其特征在于包含一比對濾波器，包含一濾波函數(shù)，用以濾出所述輸入信號中的同步序列，輸出一第一信號；一平均單元，用以周期性地將所述第一信號取平均值，以輸出一第二信號；以及一量化器，用以取所述第二信號的量值產(chǎn)生一回音指標(biāo)，以表示所述傳輸信道響應(yīng)的回音量級。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種回音指標(biāo)產(chǎn)生器，其特征在于所述量化器將所述第二信號的量值量化為復(fù)數(shù)個區(qū)間，所產(chǎn)生的結(jié)果即為所述回音指標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種回音指標(biāo)產(chǎn)生器，其特征在于所述量化器所區(qū)分出的每一區(qū)間大小，由相對所述第二信號在一周期中的最大值而定。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種回音指標(biāo)產(chǎn)生器，其特征在于還進一步包含一后置過濾器，耦接于所述平均單元和所述回音指標(biāo)產(chǎn)生器之間，用以銳化所述第二信號中的局部峰值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種回音指標(biāo)產(chǎn)生器，其特征在于所述平均單元包含一第一乘法器，用以將所述第一信號乘上一第一常數(shù)，產(chǎn)生一第三信號；一加法器，用以將所述第三信號加上一第四信號，產(chǎn)生一第五信號；一延遲線，用以將所述第五信號延遲，得到所述第二信號；以及一第二乘法器，用以將所述第二信號乘上一第二常數(shù)，得到所述第四信號；其中所述第一常數(shù)大于0，小于1；以及所述第二常數(shù)為1-第一常數(shù)。
全文摘要
一種回音指標(biāo)產(chǎn)生方法，用以根據(jù)一輸入信號測量一傳輸信道響應(yīng)的回音量級，其中該輸入信號包含周期性出現(xiàn)的同步序列，該回音指標(biāo)產(chǎn)生方法包含下列步驟首先，提供一對比濾波器，包含一濾波函數(shù)，用以濾出該輸入信號中的同步序列，輸出一第一信號；接著，周期性地將該第一信號取平均值，以輸出一第二信號；最后取該第二信號的量值產(chǎn)生一回音指標(biāo)，用以表示該傳輸信道響應(yīng)的回音量級。本發(fā)明另提供一回音指標(biāo)產(chǎn)生器，用以執(zhí)行上述方法，找出一傳輸信道響應(yīng)的回音量級。
文檔編號H04B3/46GK1684454SQ20051006462
公開日2005年10月19日 申請日期2005年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月15日
發(fā)明者劉明倫, 張喬智 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司