專利名稱：自適應(yīng)均衡器和自適應(yīng)均衡方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種諸如調(diào)頻信號(hào)(在下文中被稱為FM信號(hào))的無 線電信號(hào)的自適應(yīng)均衡的技術(shù)，并且更具體地，涉及一種具有激活和 停止自適應(yīng)均衡處理的功能的自適應(yīng)均衡器。
背景技術(shù)：
在諸如FM廣播的無線廣播系統(tǒng)或者無線通信系統(tǒng)中，由于無線 傳輸路徑中的多徑失真或者噪聲使傳輸信號(hào)變差。為此，在無線接收 器側(cè)使用用于恢復(fù)在通過無線傳輸路徑傳播之后變差的接收到的傳輸 信號(hào)的均衡器。通常，無線傳輸路徑的狀態(tài)在接收器側(cè)是不確定的。 此外，具有高移動(dòng)性的無線接收器應(yīng)隨著無線傳輸路徑的特性中的變 化而變化。因此，已經(jīng)使用了能夠隨著無線傳輸路徑的特性中的變化 而變化的自適應(yīng)均衡器。
通常，通過諸如IIR (無限沖激響應(yīng))濾波器和FIR (有限沖激響 應(yīng))濾波器的數(shù)字濾波器(在下文中被稱為自適應(yīng)濾波器)構(gòu)造自適 應(yīng)均衡器，并且已經(jīng)采用諸如LMS (最小均方)算法和NLMS (歸一 化LMS)算法的自適應(yīng)算法以優(yōu)化濾波器系數(shù)。
為了基于自適應(yīng)算法優(yōu)化濾波器系數(shù)，用于評(píng)估無線傳輸路徑的 特性的基準(zhǔn)信號(hào)是必要的。作為一種可想到的方法，早于信息信號(hào)發(fā) 送具有己經(jīng)信號(hào)模式的訓(xùn)練信號(hào)，并且該訓(xùn)練信號(hào)被用作基準(zhǔn)信號(hào)以 確定濾波器特性。作為另一種方法，盲均衡方法是眾所周知的。該盲 均衡方法從所接收的信號(hào)生成基準(zhǔn)信號(hào)并因此不需要提前發(fā)送訓(xùn)練信 號(hào)。盲均衡方法的示例包括CMA (恒模算法)。通常，CMA是下述算法，即其將關(guān)于諸如濾波器輸出信號(hào)的包絡(luò)
和其高階統(tǒng)計(jì)量的關(guān)于濾波器輸出信號(hào)的統(tǒng)計(jì)量設(shè)置為指標(biāo)，并且更
新濾波器系數(shù)以使指標(biāo)接近目標(biāo)值。用于調(diào)制系統(tǒng)的CMA是有效的， 其中諸如FM (調(diào)頻)信號(hào)或者PM (相位調(diào)制)信號(hào)的調(diào)制系統(tǒng)的調(diào) 制信號(hào)具有恒定振幅特性。
INOUE (日本未審專利申請(qǐng)公開No.2006 - 287654)公開了一種具 有CAM盲自適應(yīng)均衡功能的自適應(yīng)均衡器。在INOUE中公開的自適 應(yīng)均衡器確定是否發(fā)生了由自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的更新使所接 收的信號(hào)變差的情況，并且如果發(fā)生了這種情況，則抑制自適應(yīng)濾波 器的操作。根據(jù)INOUE的技術(shù)，基于下述的確定是否產(chǎn)生過調(diào)制、
電場(chǎng)強(qiáng)度是否是弱電場(chǎng)、是否在電場(chǎng)中產(chǎn)生突然變化、以及是否基于 分集接收操作進(jìn)行切換，使接收到的信號(hào)變差。
此外，INOUE公開了兩種具體的用于抑制自適應(yīng)濾波器操作的方 法。第一種方法是停止更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)。根據(jù)此第一 種方法，就在已經(jīng)禁止了系數(shù)更新之前自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)被 固定為一個(gè)值。因此，自適應(yīng)濾波器繼續(xù)已固定的均衡處理，同時(shí)保 持抑制操作之前的狀態(tài)。第二種方法是通過旁路自適應(yīng)濾波器將所接 收的信號(hào)直接供給檢測(cè)器。根據(jù)第二種方法，完全不執(zhí)行均衡處理。
基于CMA的自適應(yīng)均衡能夠自適應(yīng)地構(gòu)造具有與無線傳輸路徑 的特性相反的特性的濾波器，除非諸如無線傳輸路徑中的多徑失真、 干涉波以及噪聲的信號(hào)變差的因素阻礙了來自于所接收的信號(hào)的具有 恒定振幅的調(diào)制信號(hào)的評(píng)估。但是，如果存在阻礙了來自所接收的信 號(hào)的具有恒定振幅的調(diào)制信號(hào)的評(píng)估的信號(hào)變差的因素，那么通過 CMA不再穩(wěn)定地執(zhí)行自適應(yīng)均衡處理。
例如，當(dāng)輸入信號(hào)強(qiáng)度在小的時(shí)間間隔內(nèi)很大地改變時(shí)，即使當(dāng) CMA使校正誤差接近0時(shí)也不可能使校正誤差收斂，這可能會(huì)導(dǎo)致諸如濾波器系數(shù)中的振蕩的不穩(wěn)定的操作。
因此，當(dāng)存在此種信號(hào)變差的因素時(shí)，優(yōu)選地控制自適應(yīng)濾波器 的均衡性能從而完全地確保自適應(yīng)濾波器的操作穩(wěn)定性。
在確定通過濾波器系數(shù)的更新使所接收的信號(hào)惡化的情況是否發(fā)
生之后，由INOUE公開的上述自適應(yīng)均衡器只操作作為固定的均衡濾
波器的自適應(yīng)濾波器，或者通過旁路自適應(yīng)濾波器執(zhí)行檢測(cè)處理，而 不執(zhí)行均衡處理。因此，在確定條件滿足之后，完全不執(zhí)行自適應(yīng)均
衡處理。總之，通過INOUE的自適應(yīng)均衡器執(zhí)行的自適應(yīng)濾波器的均 衡能力控制，基于使所接收的信號(hào)惡化的條件的滿足，選擇執(zhí)行自適 應(yīng)均衡的狀態(tài)和完全不執(zhí)行自適應(yīng)均衡的狀態(tài)中的一種(執(zhí)行固定的 均衡的狀態(tài)或者不執(zhí)行均衡處理的狀態(tài))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在選擇性地選擇INOUE中公開的自適 應(yīng)均衡的執(zhí)行和不執(zhí)行中的一個(gè)的控制方法中的如下的問題。S卩，當(dāng) 根據(jù)使接收到的信號(hào)變差的條件的滿足而通過旁路自適應(yīng)濾波器將執(zhí) 行自適應(yīng)均衡的狀態(tài)立即切換到完全不執(zhí)行均衡處理的狀態(tài)時(shí)，切換 前后接收狀態(tài)的差異變得如此的大以致于可以導(dǎo)致聽覺的差異，尤其 當(dāng)接收無線電廣播時(shí)。此外，立即旁路或者返回自適應(yīng)濾波器的控制 產(chǎn)生信號(hào)的不連續(xù)性，這被檢測(cè)為噪聲并使聽覺狀態(tài)變差。
此外，當(dāng)根據(jù)使接收到的信號(hào)變差的條件的滿足而停止自適應(yīng)處 理并且就在停止之前保持自適應(yīng)濾波器中的濾波器系數(shù)的同時(shí)繼續(xù)固 定的均衡時(shí)，繼續(xù)接收并且同時(shí)保持在信號(hào)變差狀態(tài)中評(píng)估的無線傳 輸路徑的相反特性。因此，可以繼續(xù)不想要的接收特性。此外，當(dāng)重 新啟動(dòng)自適應(yīng)處理時(shí)，在具有作為初值的不想要的濾波器特性的新接 收條件下，開始自適應(yīng)均衡，這可能導(dǎo)致依賴于初值的不想要的操作。本發(fā)明的實(shí)施例的第一示例性方面是包括自適應(yīng)濾波器和控制單 元的自適應(yīng)均衡器。自適應(yīng)濾波器對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行自適應(yīng)均衡處理以 便使均衡的輸出信號(hào)的振幅恒定，所述輸入信號(hào)被產(chǎn)生帶有恒定振幅 特性的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制系統(tǒng)所調(diào)制。根據(jù)輸入信號(hào)的特性，控制單元 逐漸改變自適應(yīng)濾波器的自適應(yīng)均衡處理的均衡能力。
例如，根據(jù)以上構(gòu)造，當(dāng)輸入通過自適應(yīng)均衡可能引起質(zhì)量變差 的輸入信號(hào)時(shí)，當(dāng)輸入信號(hào)變?yōu)椴贿m于自適應(yīng)均衡處理的狀態(tài)時(shí)，能 夠逐漸地改變自適應(yīng)濾波器的均衡能力而不是立即停止自適應(yīng)處理， 以使自適應(yīng)濾波器的均衡能力逐漸地變小。因此，在抑制由于非收斂、 振蕩以及自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的發(fā)散導(dǎo)致的不穩(wěn)定信號(hào)的產(chǎn)生 的同時(shí)，能夠避免伴隨著立即停止自適應(yīng)均衡的操作由信號(hào)的不連續(xù) 變化產(chǎn)生的調(diào)制噪音的發(fā)生。


從下面結(jié)合附圖對(duì)某些示例性實(shí)施例的描述中，以上和其它的示 例性方面、優(yōu)點(diǎn)和特征將會(huì)是顯而易見的，其中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的FM接收器的構(gòu)造 的框圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的FM接收器中設(shè)置
的信道均衡器的框圖3至6示出信道均衡器中設(shè)置的個(gè)別系數(shù)計(jì)算單元的構(gòu)造示例； 圖7是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例在FM接收器中設(shè)置的均
衡器控制單元的框圖8是示出信號(hào)強(qiáng)度的大小和均衡能力EQ之間的關(guān)系的一個(gè)示 例的圖形；
圖9是示出啟動(dòng)/釋放時(shí)間常數(shù)控制單元407的響應(yīng)波形的圖形； 圖IOA是示出立體聲解調(diào)單元110中的再生信號(hào)水平和噪聲水平
與施加到FM信號(hào)強(qiáng)度輸入401的輸入FM信號(hào)強(qiáng)度之間的關(guān)系的圖
形；圖IOB是示出根據(jù)圖IOA的均衡器的均衡能力的變化的圖形；
圖ll是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的FM接收器中設(shè)置的均
衡器控制單元的框圖12是根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的FM接收器中設(shè)置的均 衡器控制單元的框圖13A是示出步長控制單元431的控制操作的示例的圖形；
圖13B是示出泄漏系數(shù)控制單元432的控制操作的示例的圖形；
圖13C是示出抽頭數(shù)控制單元433的控制操作的示例的圖形。
具體實(shí)施例方式
在下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例。在附圖中 用相同的附圖標(biāo)記表示相同的組件，并且為了清楚將會(huì)適當(dāng)?shù)厥÷灾?復(fù)的描述。
<第一示例性實(shí)施例〉
圖1示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的FM接收器1的構(gòu)造。首先參 考圖1，描述了 FM接收器1的組件。在圖1中，RF-IF轉(zhuǎn)換單元101 通過天線100接收RF信號(hào)，并且組合輸入RF信號(hào)和使用本地振蕩器 (未示出)生成的信號(hào)以生成IF信號(hào)。
通過A/D轉(zhuǎn)換器102將使用RF-IF轉(zhuǎn)換單元101生成的IF信號(hào)轉(zhuǎn) 換成數(shù)字信號(hào)并且輸入至信道選擇濾波器103。信道選擇濾波器103是 從輸入信號(hào)提取想要的信道的帶通濾波器。
進(jìn)行具有信道選擇濾波器103的帶寬選擇的IF信號(hào)(在下文中被 稱為"輸入FM信號(hào)")被輸入至信道均衡器107。信道均衡器107是 補(bǔ)償由于多徑時(shí)延波、干擾波以及噪聲導(dǎo)致的輸入FM信號(hào)的信號(hào)失真 的自適應(yīng)均衡器。為了穩(wěn)定輸出信號(hào)的振幅，均衡器107執(zhí)行自適應(yīng) 均衡處理。例如，通過FIR濾波器構(gòu)造信道均衡器107，以基于LMS 算法優(yōu)化濾波器系數(shù)。順便提一下，在后面詳細(xì)描述了信道均衡器107的具體構(gòu)造示例。
通過信道均衡器107均衡的輸入FM信號(hào)(在下文中被稱為"均 衡的FM信號(hào)")被輸入至FM檢測(cè)單元109。該單元109執(zhí)行FM檢 測(cè)，即，通過頻率振幅轉(zhuǎn)換解調(diào)已調(diào)制的聲音信號(hào)。立體聲解調(diào)單元 IIO將已調(diào)制的聲音信號(hào)解調(diào)為立體聲信號(hào)(L信號(hào)和R信號(hào))并且輸 出立體聲信號(hào)。
鄰接信道檢測(cè)單元104評(píng)估被混合到輸入FM信號(hào)中的鄰接信道 信號(hào)的量。根據(jù)鄰接信道檢測(cè)單元中的檢測(cè)結(jié)果選擇信道選擇濾波器 103的傳輸帶寬。例如，為了評(píng)估鄰接信道信號(hào)的量，鄰接信道檢測(cè)單 元104通過帶通濾波器提取鄰接信道帶，并且通過全波整流結(jié)果的時(shí) 間平均檢測(cè)提取的信號(hào)強(qiáng)度。當(dāng)鄰接信道的信號(hào)強(qiáng)度超過了預(yù)定的閾 值時(shí)，鄰接信道信號(hào)可能被包括在進(jìn)行使用信道選擇濾波器103的帶 寬選擇的輸入FM信號(hào)中。注意該檢測(cè)方法只是一個(gè)示例，并且沒有具 體地限制檢測(cè)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中的鄰接信道的量的方法。
信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元105檢測(cè)輸入FM信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。例如，該 單元105計(jì)算輸入FM信號(hào)的全波整流結(jié)果的時(shí)間平均。
多徑檢測(cè)單元106檢測(cè)輸入FM信號(hào)中所包括的多徑信號(hào)的信號(hào) 強(qiáng)度。例如，為了檢測(cè)多徑信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，單元106通過帶通濾波 器提取多徑分量，并且通過全波整流結(jié)果的時(shí)間平均檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度。
根據(jù)第一示例性實(shí)施例的FM接收器1至少使用輸入至FM接收 器1的信號(hào)的上述特性，這些特性是鄰接信道信號(hào)的干涉量、輸入FM 信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度以及將會(huì)在后面描述的用于在均衡器控制單元108中 均衡能力控制的多徑信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。
基于鄰接信道信號(hào)的干涉量、輸入FM信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度、以及多徑信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，均衡器控制單元108逐漸地改變信道均衡器107 的均衡能力。更具體地，當(dāng)單元108基于鄰接信道信號(hào)的干涉量、輸 入FM信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度、以及多徑信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度確定信道均衡器107 不穩(wěn)定地近似濾波器系數(shù)時(shí)，單元108輸出均衡器控制信號(hào)用于逐漸 地減少自適應(yīng)處理的均衡能力。將會(huì)在后面詳細(xì)描述通過均衡器控制 單元108的均衡能力控制的具體示例。
通過使內(nèi)部濾波器系數(shù)收斂到特定值并且調(diào)整收斂速度、改變系 數(shù)更新的倍率(步長)、或者改變均衡器的抽頭數(shù)，通過均衡器控制 單元108控制，信道均衡器107在多階段中調(diào)整自適應(yīng)處理中的均衡 能力。
例如，當(dāng)信道均衡器107中所包括的自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù) 收斂到特定值時(shí)，濾波器系數(shù)之一被使得收斂到值1，并且另一濾波器 系數(shù)被使得收斂到值0，由此，信道均衡器向輸入FM信號(hào)給予一延遲 并輸出延遲的輸入FM信號(hào)而不更改。簡(jiǎn)言之，信道均衡器107不用作 均衡器。通過控制濾波器系數(shù)的收斂速度(時(shí)間常數(shù))能夠逐漸地調(diào) 整均衡能力。
即使當(dāng)濾波器系數(shù)中的一個(gè)被使得收斂到絕對(duì)值1的值代替使其 收斂到值1時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)相同的目的。這也適用于信道均衡器107具 有復(fù)雜的均衡器的情況。此外，考慮到FM檢測(cè)不依賴于振幅，收斂值 可以是除了 0之外的值。此外，如果存在少量的收斂值不是0的濾波 器系數(shù)，那么多個(gè)濾波器系數(shù)可以收斂。然而，在第一示例性實(shí)施例 中，為了清楚將會(huì)描述濾波器系數(shù)收斂到1的情況。
在改變更新自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的倍率(步長)的情況下， 通過減小步長，自適應(yīng)均衡不能隨著實(shí)信號(hào)的變化而變化并且濾波器 系數(shù)幾乎不變化。因此，通過控制更新濾波器系數(shù)的速度也能夠逐漸 地調(diào)整均衡能力。此外，在改變自適應(yīng)均衡器的抽頭數(shù)的情況下，通過減少抽頭數(shù)， 限制通過自適應(yīng)均衡器形成的濾波器的級(jí)數(shù)并且不能執(zhí)行強(qiáng)力的均 衡。因此，通過控制抽頭數(shù)也能夠逐漸地調(diào)整均衡能力。
根據(jù)下述輸入條件執(zhí)行通過均衡器控制單元108對(duì)信道均衡器 107的均衡能力的控制鄰接信道信號(hào)的干涉量、輸入FM信號(hào)的信號(hào) 強(qiáng)度、以及多徑信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。更具體地，根據(jù)鄰接信道信號(hào)的干
涉量、輸入FM信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度、以及多徑信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度的量變來改
變均衡能力。
如上地執(zhí)行信道均衡器107中所包括的自適應(yīng)濾波器的均衡能力 的逐漸控制以避免從信道均衡器107輸出的信號(hào)的大的不連續(xù)變化。 這樣，能夠避免由于信號(hào)的突然變化導(dǎo)致的人類聽覺不想要的解調(diào)噪 聲的發(fā)生。
順便提一下，當(dāng)上述的每個(gè)輸入條件并不是排他的時(shí)，換言之， 當(dāng)同時(shí)滿足每個(gè)輸入條件時(shí)，執(zhí)行均衡器控制單元108使得不基于每 個(gè)輸入條件冗余地控制均衡能力以便于防止信道均衡器107的故障。 更具體地，預(yù)先使輸入條件具有優(yōu)先級(jí)。然后，當(dāng)滿足具有高優(yōu)先級(jí) 的輸入條件時(shí)，不執(zhí)行基于其它具有相對(duì)低優(yōu)先級(jí)的輸入條件的控制。
此外，當(dāng)均衡器控制單元108反映在均衡能力水平中輸入條件的 量變時(shí)，優(yōu)選地利用響應(yīng)延遲增加或者減少均衡能力，而不是在時(shí)間 序列中立即增加或者減少均衡能力。換言之，優(yōu)選地使用相對(duì)于輸入 條件的變化的時(shí)間常數(shù)執(zhí)行增加或者減少均衡能力的控制。此外，增 加均衡能力中的響應(yīng)延遲的時(shí)間常數(shù)和減少均衡能力中的響應(yīng)延遲的 時(shí)間常數(shù)可以不同并且是非對(duì)稱值。
在下面的描述中，將會(huì)以該順序描述信道均衡器107和均衡器控制單元108的構(gòu)造示例。圖2示出了圖1中的信道均衡器107的詳細(xì) 的框圖。在圖2中所示的構(gòu)造示例中，信道均衡器107包括接收輸入 的FM信號(hào)輸入201和輸出均衡的FM信號(hào)輸出202的FIR (有限沖激 響應(yīng))型數(shù)字濾波器構(gòu)造。此外，圖2中所示的信道均衡器107通過 LMS算法更新FIR濾波器的濾波器系數(shù)。
N-l個(gè)延遲器件204—1至204_N-1每個(gè)將預(yù)定時(shí)段的延遲給予輸 入FM信號(hào)并且輸出延遲的信號(hào)。換言之，延遲器件204—1至204一N-1 組成FIR濾波器的輸入延遲。
N個(gè)乘法器205_0至205—N-1將在FM信號(hào)輸入201和延遲器件 204—1至204—N-l之間的N個(gè)抽頭點(diǎn)處的信號(hào)x (m)至x (m-N+l) 分別乘以濾波器系數(shù)C (m， 0)至C (m, N-l)。通過N-1個(gè)加法器 206—1至206一N-1將通過乘以濾波器系數(shù)獲得的N個(gè)值相加并且輸出 至均衡的FM信號(hào)輸出202。即，N個(gè)乘法器205—0至205—N-l和N-1 個(gè)加法器206—1至206—N-l執(zhí)行輸入FM信號(hào)x (m)至x (m-N+l) 和濾波器系數(shù)C (m， 0)至C (m， N-l)的巻積運(yùn)算。
N個(gè)個(gè)別系數(shù)計(jì)算單元207_0至207—N-l計(jì)算濾波器系數(shù)C (m， 0)至C (m， N-l)。具體來說，單元207—0至207—N-l每個(gè)基于從公 共系數(shù)控制單元208輸入的更新值、在一個(gè)采樣時(shí)段之前的濾波器系 數(shù)和一個(gè)采樣時(shí)段之前的輸入FM信號(hào)的采樣值計(jì)算新的濾波器系數(shù)。
公共系數(shù)控制單元208基于LMS算法計(jì)算濾波器系數(shù)的更新值并 且將計(jì)算的值供給個(gè)別系數(shù)計(jì)算單元207—0至207—N-l。由個(gè)別系數(shù)計(jì) 算單元207_0至207一N-1和公共系數(shù)控制單元208執(zhí)行的LMS算法由 表達(dá)式(1)表示。
fl(m + l) = fi(ni)+(ie(in)i3(m) m在表達(dá)式(1)中，向量h (m)是包括在第m個(gè)采樣處的N個(gè)濾 波器系數(shù)C (m， 0)至C (m， N-l)的向量并且從表達(dá)式(2)描述了 該向量。此外，向量u (m)是表示抽頭的輸入FM信號(hào)x (m)至x (m-N+l)的輸入信號(hào)向量并且從表達(dá)式(3)中推導(dǎo)出該向量。此外， p表示被稱為"步長"的標(biāo)量值。此外，e (m)表示通過表達(dá)式(4) 表示的濾波器系數(shù)的誤差量。
<formula>formula see original document page 15</formula> (2)
<formula>formula see original document page 15</formula>
(3)
<formula>formula see original document page 15</formula> (4)
在表達(dá)式(4)中，d (m)表示基準(zhǔn)信號(hào)。在該示例性實(shí)施例中， 通過利用FM信號(hào)具有恒定振幅的事實(shí)，基于輸入FM信號(hào)計(jì)算的包絡(luò) 振幅的目標(biāo)值是基準(zhǔn)信號(hào)d (m)。公共系數(shù)控制單元208基于輸入FM 信號(hào)計(jì)算基準(zhǔn)信號(hào)d (m)，并且基于在基準(zhǔn)信號(hào)d (m)和從濾波器 輸出值導(dǎo)出的包絡(luò)振幅V (m)之間的差計(jì)算誤差量e (m)。此外， 公共系數(shù)控制單元208將通過將誤差量e (m)乘以預(yù)定的步長計(jì)算的 值輸出至個(gè)別系數(shù)計(jì)算裝置207_0至207_N-1。
順便提一下，自適應(yīng)濾波器中的計(jì)算系統(tǒng)包括實(shí)數(shù)計(jì)算和復(fù)數(shù)計(jì) 算。當(dāng)圖2中所示的信道均衡器107是復(fù)數(shù)計(jì)算系統(tǒng)的自適應(yīng)濾波器 時(shí)，事先通過希伯特變換等等將FM信號(hào)輸入201變換成復(fù)數(shù)的形式， 然后使用復(fù)數(shù)執(zhí)行濾波處理。使用復(fù)數(shù)形式的優(yōu)勢(shì)是在所有的采樣點(diǎn)中能夠立即計(jì)算輸入FM信號(hào)的振幅作為復(fù)數(shù)的絕對(duì)值。另一方面，當(dāng) 采用實(shí)數(shù)形式時(shí)，需要釆用諸如包絡(luò)檢測(cè)或者全波整流的時(shí)間平均系
統(tǒng)以獲得輸入FM信號(hào)的振幅。然而，在本示例性實(shí)施例中，不管在實(shí)
數(shù)情況還是復(fù)數(shù)情況都不失一般性。
接下來將會(huì)描述用于根據(jù)均衡器控制信號(hào)改變信道均衡器107的 均衡能力的個(gè)別系數(shù)計(jì)算單元207—0至207_N-1的構(gòu)造示例。在該示 例中，將會(huì)解釋N個(gè)濾波器系數(shù)C (m， 0)至C (m, N-l)中的一個(gè) 被使得收斂到"1"并且另外的N-l個(gè)濾波器系數(shù)被使得收斂到"0" 的情況。注意使系數(shù)收斂到"1"的個(gè)別系數(shù)計(jì)算單元可以是N個(gè)濾波 器系數(shù)中的任何一個(gè)。通過示例，下面的描述針對(duì)通過單元207—0計(jì) 算的濾波器系數(shù)C (m， 0)被使得收斂到"1 "并且通過其它單元207—1 至207一N-l計(jì)算的濾波器系數(shù)被使得收斂到"0"的情況。
圖3是在停止自適應(yīng)均衡處理時(shí)將濾波器系數(shù)接近到"0"的個(gè)別 系數(shù)計(jì)算單元207—1的構(gòu)造示例。乘法器301將從公共系數(shù)控制單元 208輸入的標(biāo)量值we (m)乘以輸入信號(hào)的采樣值x (m-l)。乘法器 304將用延遲器件303給出的一個(gè)采樣期間的延遲的過濾器系數(shù)乘以均 衡器控制信號(hào)K。加法器302將來自于乘法器301的輸出值和來自乘 法器304的輸出值相加，并且輸出濾波器系數(shù)的更新值C (m+l， 1)。 即，從表達(dá)式(5)導(dǎo)出從加法器302輸出的濾波器系數(shù)的更新值C(m+l， 1)。
C(m + l，l) = KC(m，l)+ne(m)x(m-l) (5)
當(dāng)以最大均衡能力執(zhí)行常規(guī)適應(yīng)均衡處理時(shí)，從均衡器控制單元 108供給到均衡器控制信號(hào)輸入203a的泄漏系數(shù)K的值被設(shè)置為1。 這種情況下的表達(dá)式(5)示出了與上面的表達(dá)式(1)相類似的更新 的算法。另一方面，當(dāng)逐漸地改變自適應(yīng)處理的均衡能力時(shí)，供給均衡器
控制信號(hào)輸入203a的泄漏系數(shù)K的值被設(shè)置為大于0并且小于1 (0<K<1)。因此，將延遲器件303中所保持的系數(shù)數(shù)據(jù)更新為將當(dāng)前 系數(shù)數(shù)據(jù)乘以泄漏系數(shù)K (0<K<1)獲得的值，并且在接下來的采樣期 間使用該系數(shù)數(shù)據(jù)。在控制自適應(yīng)處理的均衡能力的狀態(tài)期間保持該 條件。
假定公共系數(shù)控制單元208的輸出信號(hào)值被固定為0。當(dāng)0<K<1 時(shí)，系數(shù)數(shù)據(jù)在采樣周期形成等比級(jí)數(shù)并且被使得收斂到O。例如，為 了將公共系數(shù)控制單元208的輸出信號(hào)值設(shè)置為0，步長p被設(shè)置為0。 當(dāng)泄漏系數(shù)K的值足夠地接近0時(shí)，不管公共系數(shù)控制單元208的輸 出信號(hào)的值，濾波器系數(shù)可以使得收斂到0。另一方面，當(dāng)K的值很 接近1時(shí)，系數(shù)數(shù)據(jù)沒有必要收斂到O,并且均衡器以弱的均衡能力繼 續(xù)地操作。此外，隨著泄漏系數(shù)K變得更小，當(dāng)濾波器系數(shù)收斂到0 時(shí)收斂速度變得更快。
圖4示出在停止自適應(yīng)均衡處理時(shí)使濾波器系數(shù)收斂到"1"的個(gè) 別系數(shù)計(jì)算單元207—0的構(gòu)造示例。圖4中所示的個(gè)別系數(shù)計(jì)算單元 207_0不同于圖3中所示的個(gè)別系數(shù)計(jì)算單元207_1，不同之處在于乘 法器304的上游和下游設(shè)置了-1加法器305和+ 1加法器306。在這樣 的情況下，通過表達(dá)式(6)表示從加法器302輸出的濾波器系數(shù)的更 新值C (m+l， 0)。即，在停止自適應(yīng)均衡處理時(shí)，如果泄漏系數(shù)K 大于0并且小于1 (0<K<1)，并且步長ii是O,則在每個(gè)更新的基礎(chǔ)上 濾波器系數(shù)逐漸地近于l，并且最后收斂到l。
C(m + l，0) = K{C(m，0)—l}+(ie(m)x(m)+l (6)
根據(jù)圖3和4中所示的構(gòu)造，濾波器系數(shù)能夠在停止信道均衡器 107的自適應(yīng)均衡處理時(shí)逐漸地收斂到目標(biāo)值，而不是將濾波器系數(shù)立 即更改為目標(biāo)值1或者0。因此，能夠抑制大的信道均衡器107的輸出 信號(hào)的不連續(xù)變化，使得能夠防止由于不連續(xù)變化導(dǎo)致在立體聲信號(hào)中產(chǎn)生的噪聲。
當(dāng)信道均衡器107是復(fù)數(shù)形式的自適應(yīng)濾波器時(shí)，復(fù)數(shù)算數(shù)單元
被用作圖3和4中的每個(gè)運(yùn)算單元。在圖3中收斂到0的情況下，將 濾波器系數(shù)的實(shí)數(shù)部分和虛數(shù)部分兩者都收斂到0。在圖4中收斂到1 的情況下，將濾波器系數(shù)的實(shí)數(shù)部分收斂到1，并且將其虛數(shù)部分收斂 到0。
圖5示出了在停止自適應(yīng)均衡處理時(shí)使濾波器系數(shù)收斂到"1"的 值的個(gè)別系數(shù)計(jì)算單元207_0的構(gòu)造的另一示例。在圖5中，通過加 法器307將定值1添加至濾波器系數(shù)，并且其它的構(gòu)造與圖3的相同。 根據(jù)構(gòu)造，由系數(shù)的位置來確定相對(duì)于輸入的FIR濾波器輸出的時(shí)間 基準(zhǔn)，并且不失自適應(yīng)濾波器操作的一般性。
圖6示出了在停止自適應(yīng)均衡處理時(shí)使濾波器系數(shù)收斂到"0"的 值的個(gè)別系數(shù)計(jì)算單元207—1的構(gòu)造的另一示例。圖6的構(gòu)造對(duì)應(yīng)于 圖3中所示的構(gòu)造的泄漏系數(shù)的值被設(shè)置為1-2'p的情況。p = 0的情況 對(duì)應(yīng)于K-O，并且p是1或者大于1的正整數(shù)的情況對(duì)應(yīng)于0〈k〈 1。 在圖6中所示的構(gòu)造的情況下，與圖3的構(gòu)造相比較并沒有增加相乘 次數(shù)。當(dāng)通過定點(diǎn)算法實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波器時(shí)圖6的構(gòu)造是特別有效的。
乘法器308將采樣期間之前的濾波器系數(shù)C (m， 1)乘以演算單 元309中計(jì)算的值2-p。注意"p"表示大于0的整數(shù)。通過標(biāo)記的p 位移位運(yùn)算可以實(shí)現(xiàn)該種乘法。加法器310計(jì)算乘法器308的輸出值 和濾波器系數(shù)C (m， 1)之間的差。
接下來，將會(huì)詳細(xì)描述均衡器控制單元108的構(gòu)造示例和操作。 圖7是均衡器控制單元108的框圖。在圖7中，F(xiàn)M信號(hào)強(qiáng)度輸入401 被供應(yīng)有由信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)單元105檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度。鄰接信道強(qiáng)度輸 入402被供應(yīng)有由鄰接信道檢測(cè)單元104檢測(cè)的鄰接信道的信號(hào)強(qiáng)度。注意，如上所述，鄰接信道的信號(hào)強(qiáng)度用作指示器，用于評(píng)估從信道
選擇濾波器103選擇的FM信號(hào)信道中包括的鄰接信道的干涉量。多徑 強(qiáng)度輸入403被供應(yīng)有由多徑檢測(cè)單元106檢測(cè)的多徑信號(hào)的信號(hào)強(qiáng) 度。
信號(hào)強(qiáng)度接通(ON)區(qū)域控制單元404根據(jù)輸入FM信號(hào)強(qiáng)度來 確定信道均衡器107的均衡能力EQ，并且輸出指示均衡能力EQ的水 平的控制信號(hào)。圖8是示出信號(hào)強(qiáng)度的大小和均衡能力EQ之間關(guān)系的 一個(gè)示例的圖形。
在圖8中的示例的情況下，當(dāng)輸入FM信號(hào)強(qiáng)度小于閾值TH1時(shí)， 均衡能力被設(shè)置為最小值EQMIN。此外，當(dāng)輸入FM信號(hào)強(qiáng)度等于或 者大于閾值TH1并且小于TH2時(shí)，為了與信號(hào)強(qiáng)度的大小成比例地增 加均衡能力，均衡能力被確定為在從最小值EQMIN至最大值EQMAX 的范圍內(nèi)。當(dāng)輸入FM信號(hào)強(qiáng)度等于或者大于閾值TH2并且小于TH3 時(shí)，均衡能力被設(shè)置為最大值EQMAX。當(dāng)輸入FM信號(hào)強(qiáng)度等于或者 大于閾值TH3并且小于TH4時(shí)，將均衡能力確定為在從最大值EQMAX 至最小值EQMIN的范圍內(nèi)從而隨著信號(hào)強(qiáng)度變大，均衡能力逐漸地減 少。最后，當(dāng)輸入FM信號(hào)強(qiáng)度等于或者大于閾值TH4時(shí)，均衡能力 被設(shè)置為最小值EQMIN。
當(dāng)S < TH1日寸，EQ=EQMIN;
當(dāng)TH1《S < TH2時(shí)，EQ = (S - TH1) * (EQMAX — EQMIN) / (TH2-TH1) +EQMIN;
當(dāng)TH2《S < TH3時(shí)，EQ = EQMAX;
當(dāng)TH3《S〈TH4時(shí)，EQ: (S-TH3) * (EQMIN-EQMAX) / (TH4-TH3) +EQMAX;以及
當(dāng)TH4《S時(shí)，EQ = EQMIN?？傊盘?hào)強(qiáng)度接通(ON)區(qū) 域控制單元404在此時(shí)能夠根據(jù)輸入FM信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度指定通過信道 均衡器107執(zhí)行自適應(yīng)均衡的范圍和均衡能力的水平。注意它只是在均衡能力變化的信號(hào)區(qū)的下限附近的位置(TH1至
TH2)和上限附近的位置(TH3至TH4)中將均衡能力改變?yōu)槿鐖D8 中的示例中所示的具有定傾的線性函數(shù)的一個(gè)示例。例如，下限附近 的位置和上限附近的位置中的均衡能力的變化可以近似為高階函數(shù)。 尤其，輸入FM信號(hào)強(qiáng)度S的下限具有檢出限。可以提供能夠在此種 檢出限中校正非線性輸入的斜率。此外，在圖9中所示的示例中，接 通(ON)區(qū)域，它是均衡能力大于最小值EQMIN的區(qū)域，被定義為 連續(xù)區(qū)域。但是，接通(ON)區(qū)域也可以被劃分為兩個(gè)或者更多不連 續(xù)區(qū)域。
然后，從信號(hào)強(qiáng)度接通(ON)區(qū)域控制單元404輸出的均衡能力 EQ被輸入至啟動(dòng)/釋放時(shí)間常數(shù)控制單元407。該單元407輸出具有相 對(duì)于輸入均衡能力EQ的改變的響應(yīng)延遲的信號(hào)。圖9示出了該單元 407的響應(yīng)波形。圖9中用虛線顯示的矩形圖示出了輸入信號(hào)，或者從 信號(hào)強(qiáng)度接通(ON)區(qū)域控制單元404供給的均衡能力EQ的示例。 另一方面，圖9的實(shí)線圖示出了響應(yīng)于用虛線圖示出的輸入信號(hào)從啟 動(dòng)/釋放時(shí)間常數(shù)控制單元407輸出的信號(hào)。
如圖9中所示，啟動(dòng)/釋放時(shí)間常數(shù)控制單元407控制具有與接通 (ON)方向(增加均衡能力EQ的方向)和切斷(OFF)方向(減少 均衡能力EQ的方向)中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)的均衡能力EQ。 在本示例中，接通(ON)方向的時(shí)間常數(shù)被稱為啟動(dòng)時(shí)間，并且切斷 (OFF)方向的時(shí)間常數(shù)被稱為釋放時(shí)間。如果啟動(dòng)時(shí)間短于釋放時(shí)間， 那么控制信道均衡器107的均衡能力增加。另一方面，如果啟動(dòng)時(shí)間 長于釋放時(shí)間，那么控制信道均衡器107的均衡能力減少?；谑菫?了更加強(qiáng)調(diào)減少噪聲而降低平均均衡能力還是為了強(qiáng)調(diào)將再現(xiàn)的聲音 信號(hào)的聽感而增加平均均衡能力的FM接收器1的特性可以確定是否將 啟動(dòng)時(shí)間和釋放時(shí)間中的哪一個(gè)設(shè)置為大于另一個(gè)。通過提供啟動(dòng)/釋放時(shí)間常數(shù)控制單元407，能夠防止隨著輸入FM 信號(hào)強(qiáng)度的瞬間時(shí)間變化的均衡能力EQ的急劇變化。在圖9的示例中， 時(shí)間常數(shù)控制被顯示為它接近于對(duì)數(shù)函數(shù)的行為；但是，這只是示例。 例如，通過單元407的響應(yīng)延遲的行為可以是具有定傾的共線近似值。
現(xiàn)在，將會(huì)參考圖IOA和10B描述通過信號(hào)強(qiáng)度接通(ON)區(qū) 域控制單元404的均衡能力EQ的多階段控制的效果。圖10A是示出 由立體聲解調(diào)單元110再現(xiàn)的噪聲水平和再現(xiàn)信號(hào)水平與被供給FM信 號(hào)強(qiáng)度輸入401的輸入FM信號(hào)強(qiáng)度之間的關(guān)系的圖形。圖IOA的橫 軸示出被供給FM信號(hào)強(qiáng)度輸入401的輸入FM信號(hào)強(qiáng)度。圖10A的 縱軸示出聲水平。圖10A中的Ll表示再現(xiàn)信號(hào)水平。L2表示停止信 道均衡器107的自適應(yīng)均衡時(shí)的噪聲水平。此外，L3至L7表示當(dāng)在 多階段中控制信道均衡器107的自適應(yīng)均衡處理的均衡能力時(shí)的噪聲 水平。通過L3至L7的順序示出逐漸地增加均衡能力的情況。
在信號(hào)強(qiáng)度弱的弱電場(chǎng)的區(qū)域中，F(xiàn)M接收噪聲逐漸地增加。然而， 能夠相對(duì)地減少通過執(zhí)行自適應(yīng)均衡的噪聲水平并且增加接收靈敏度 (S/N比)。這時(shí)，隨著信道均衡器107的均衡能力增加，增強(qiáng)接收靈 敏度(S/N比)的程度增加。在這種情況下，如INOUE中所公開的優(yōu) 選地停止弱電場(chǎng)區(qū)域中的信道均衡器107不一定是對(duì)的。因?yàn)楦纳屏?人類聽感的噪聲的質(zhì)感，因此優(yōu)選地衰減弱電場(chǎng)區(qū)域中的信道均衡器 107。為了協(xié)調(diào)彼此相互沖突的改進(jìn)接收感度和減少噪聲的兩個(gè)元件， FM接收器1能夠調(diào)整信道均衡器107的均衡能力。通過調(diào)整均衡能力， 能夠?qū)崿F(xiàn)具有對(duì)于人類聽感來說的更少不適的目標(biāo)噪聲水平。
在輸入FM信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到或者超過某一水平的區(qū)域中，優(yōu)選地不 執(zhí)行自適應(yīng)均衡，因?yàn)榕c執(zhí)行自適應(yīng)均衡的情況相比噪聲特性被進(jìn)一 步增強(qiáng)了。因此，在此區(qū)域中，優(yōu)選地逐漸地降低信道均衡器107的 均衡能力。此外，即使當(dāng)由于信號(hào)強(qiáng)度的變化使得上限或者下限相交時(shí)，可 以控制信道均衡器從而通過具有時(shí)間常數(shù)的時(shí)間控制使得對(duì)人類聽感 來說沒有任何不適。
上面的描述是關(guān)于對(duì)輸入FM信號(hào)強(qiáng)度的接通(ON)區(qū)域控制， 和啟動(dòng)/釋放時(shí)間常數(shù)控制。類似地，根據(jù)鄰接信道強(qiáng)度接通(ON)區(qū) 域控制單元405中的獨(dú)立參數(shù)也可以對(duì)鄰接信道強(qiáng)度輸入402執(zhí)行接 通(ON)區(qū)域控制。此外，在啟動(dòng)/釋放時(shí)間常數(shù)控制單元408中能夠 執(zhí)行與啟動(dòng)/釋放時(shí)間常數(shù)控制單元407相類似的時(shí)間常數(shù)控制。
此外，根據(jù)多徑強(qiáng)度接通(ON)區(qū)域控制單元406中的獨(dú)立參數(shù) 也對(duì)多徑強(qiáng)度輸入403執(zhí)行與信號(hào)強(qiáng)度接通(ON)區(qū)域控制單元404 中的控制相類似的接通(ON)區(qū)域控制。此外，在啟動(dòng)/釋放時(shí)間常數(shù) 控制單元409中執(zhí)行與啟動(dòng)/釋放時(shí)間常數(shù)控制單元407中的控制相類 似的時(shí)間常數(shù)控制。
注意對(duì)于三種類型的信號(hào)強(qiáng)度接通(ON)區(qū)域控制、鄰接信道強(qiáng) 度ON (接通)區(qū)域控制以及多徑強(qiáng)度ON (接通)區(qū)域控制來說，啟 動(dòng)時(shí)間和釋放時(shí)間可以是共同的。
通過在最大值選擇單元410中選擇三個(gè)啟動(dòng)/釋放時(shí)間常數(shù)控制單 元407至409的輸出的最大值整合上述三種類型的控制。在圖7中所 示的示例中，最大值選擇單元410輸出被供給信道均衡器107的泄漏 系數(shù)K。換言之，取決于三種類型控制的施加最強(qiáng)的均衡能力控制的 控制來確定信道均衡器107的均衡能力。注意最大值選擇單元410的 輸出可以適當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)化從而其位于泄漏系數(shù)K的范圍內(nèi)。
如上所述，隨著泄漏系數(shù)K接近于0，濾波器系數(shù)快速地收斂到 預(yù)定值(0或者1)，并且信道均衡器107的均衡能力降低。另一方面， 隨著泄漏系數(shù)K接近于1，濾波器系數(shù)收斂到具有延遲的預(yù)定值(0或者l)以維持均衡處理。因此，信道均衡器107的均衡能力增加。
如上所述，F(xiàn)M接收器1根據(jù)輸入FM信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度、多徑信號(hào) 強(qiáng)度、以及鄰接信道信號(hào)強(qiáng)度的特性逐漸地改變信道均衡器107的均 衡能力。
因此，當(dāng)輸入其中難以自適應(yīng)均衡并且接收質(zhì)量變差的FM信號(hào) 時(shí)，F(xiàn)M接收器1通過均衡器控制單元108控制均衡能力，以便于防止 由于信道均衡器107的不收斂、振蕩以及發(fā)散導(dǎo)致的不穩(wěn)定信號(hào)的輸 出。此外，能夠防止對(duì)于人類聽感來說不自然的并且由輸入至FM檢測(cè) 單元109的不穩(wěn)定信號(hào)產(chǎn)生的噪聲。注意，例如，其中難以自適應(yīng)均 衡并且接收質(zhì)量變差的FM信號(hào)是下述FM信號(hào)，即包括復(fù)雜多徑分量 的FM信號(hào)、包括時(shí)間變化多徑分量的FM信號(hào)、以及其信號(hào)強(qiáng)度由于 干擾信號(hào)或者其中混雜的噪聲信號(hào)導(dǎo)致不穩(wěn)定的FM信號(hào)。
此外，與僅接通和切斷自適應(yīng)均衡的接收器件相比，F(xiàn)M接收器1 能夠防止要被輸出的信號(hào)的大的不連續(xù)變化。因此，能夠抑制由于信 號(hào)的突然變化導(dǎo)致的解調(diào)噪聲的發(fā)生。
此外，根據(jù)第一示例性實(shí)施例，信道均衡器107的濾波器系數(shù)收 斂到預(yù)定值并且通過采用如圖3至6中所示的構(gòu)造調(diào)整收斂速度。從 而能夠在自適應(yīng)處理中容易地調(diào)整均衡能力。
此外，在第一示例性實(shí)施例中，當(dāng)均衡能力隨著輸入FM信號(hào)強(qiáng) 度、鄰接信道強(qiáng)度、以及多徑強(qiáng)度的變化而變化時(shí)，隨著通過啟動(dòng)時(shí) 間和釋放時(shí)間的響應(yīng)延遲改變均衡能力。因此，能夠防止信道均衡器
107的均衡能力隨著諸如輸入FM信號(hào)強(qiáng)度、鄰接信道強(qiáng)度、以及多徑 強(qiáng)度的輸入條件的瞬間時(shí)間變化而突然變化。因此，能夠抑制由于輸 入至FM接收器1的信號(hào)的突然變化導(dǎo)致的解調(diào)噪聲的發(fā)生。此外，在第一示例性實(shí)施例中，通過泄漏系數(shù)的變化、步長的變 化以及抽頭數(shù)的變化能夠控制信道均衡器107的均衡能力。因此，控
制信道均衡器107的均衡能力所要求的信道均衡器107的計(jì)算量，沒
有相對(duì)于自適應(yīng)處理的控制而大幅增加。因此，能夠最小化信道均衡
器107實(shí)施的規(guī)?；蛘咝阅艿呢?fù)擔(dān)的增加。 <第二示例性實(shí)施例>
通過改變根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的FM接收器1中所包 括的均衡器控制單元108的構(gòu)造獲得根據(jù)第二示例性實(shí)施例的FM接收 器。注意根據(jù)第二示例性實(shí)施例的FM接收器的構(gòu)造與圖1中所示的上 述FM接收器1的構(gòu)造相同。因此，將會(huì)省略重復(fù)的描述，并且用相同 的附圖標(biāo)號(hào)表示與第一示例性實(shí)施例相同的組件。
圖11示出了均衡器控制單元208的構(gòu)造，該構(gòu)造示出了第二示例 性實(shí)施例與第一示例性實(shí)施例之間的差異。均衡器控制單元208與上 述均衡器控制單元108的不同之處在于設(shè)置獨(dú)立的處理單元421。設(shè)置 獨(dú)立的處理單元421以根據(jù)輸入條件執(zhí)行均衡能力控制，其中當(dāng)同時(shí) 滿足三個(gè)輸入條件(FM信號(hào)強(qiáng)度輸入401、鄰接信道強(qiáng)度輸入402， 以及多徑強(qiáng)度輸入403)中的至少兩個(gè)時(shí)對(duì)所述輸入條件設(shè)置優(yōu)先級(jí)。
獨(dú)立的處理單元421事先處理輸入信號(hào)從而當(dāng)同時(shí)滿足三種輸入 條件中的至少兩種時(shí)根據(jù)被設(shè)置為優(yōu)先的輸入條件執(zhí)行均衡能力控 制。作為示例，假定在FM信號(hào)強(qiáng)度輸入401被給予最高的優(yōu)先級(jí)，鄰 接信道強(qiáng)度輸入402被給予次優(yōu)先級(jí)，并且多徑強(qiáng)度輸入403被給予 最低的優(yōu)先級(jí)的情況下。在這樣的情況下，獨(dú)立的處理單元421使鄰 接信道強(qiáng)度和多徑強(qiáng)度小于輸入值并且當(dāng)輸入FM信號(hào)強(qiáng)度的大小位 于預(yù)定范圍之內(nèi)時(shí)將信號(hào)供給接通(ON)區(qū)域控制405和406。此外， 獨(dú)立的處理單元421使多徑強(qiáng)度小于輸入值并且當(dāng)鄰接信道強(qiáng)度的大 小位于預(yù)定范圍之內(nèi)時(shí)將信號(hào)供給多徑強(qiáng)度接通(ON)區(qū)域控制單元 406。同時(shí)滿足每個(gè)輸入條件的一個(gè)示例是當(dāng)輸入FM信號(hào)強(qiáng)度和多徑 強(qiáng)度變差從而它們不能適合自適應(yīng)均衡時(shí)。在這樣的情況下，即使當(dāng)
需要使基于輸入FM信號(hào)強(qiáng)度均衡能力控制優(yōu)先時(shí)，通過滿足多徑強(qiáng)度 接通(ON)區(qū)域控制單元406中的條件，通過最大值選擇單元410的 選擇結(jié)果可以是根據(jù)多徑強(qiáng)度的條件的滿足的均衡能力控制。
為了防止此種不想要的操作，優(yōu)選地設(shè)置優(yōu)先級(jí)以使具有最高優(yōu) 先級(jí)的條件獨(dú)立以便于防止輸入條件被冗余地控制。獨(dú)立的處理單元 421基于優(yōu)先級(jí)的確定預(yù)先處理輸入信號(hào)。
現(xiàn)在，將會(huì)詳細(xì)描述獨(dú)立的處理單元421的操作示例。當(dāng)將FM 信號(hào)強(qiáng)度輸入401的值被設(shè)置為Sd，鄰接信道強(qiáng)度輸入402的值被設(shè) 置為Su，并且多徑強(qiáng)度輸入403的值被設(shè)置為Sm，獨(dú)立的處理單元 421優(yōu)選地執(zhí)行下面的STEP 1至3的處理。注意，注意Sd、 Su、 Sm、 Sdth、 Suth、以及Sudth在步驟1至3的說明中都以分貝(dB)顯示。 根據(jù)處理，能夠使輸入條件獨(dú)立以便于防止具有多種輸入條件帶來的 冗余的均衡能力的控制。
步驟l:當(dāng)Sd是Sdth或者更小并且Su是Suth或者更小(這里的 Sdth和Suth是常數(shù))時(shí)，為了使基于FM信號(hào)強(qiáng)度輸入的均衡能力的 控制優(yōu)先，鄰接信道強(qiáng)度和多徑強(qiáng)度被衰減或者被清除為0。
步驟2:當(dāng)不滿足STEP 1的條件并且Su是Sd + Sudth或者更大 (這里Sudth是常數(shù))時(shí)，為了使基于鄰接信道強(qiáng)度的均衡能力的控制 優(yōu)先，輸入FM信號(hào)強(qiáng)度和多徑強(qiáng)度被衰減或者被清除為0。
步驟3:當(dāng)不滿足STEP1和2的條件時(shí)，為了使基于多徑強(qiáng)度的 均衡能力的控制優(yōu)先，輸入FM信號(hào)強(qiáng)度和鄰接信道強(qiáng)度被衰減或者清 除為0。<第三示例性實(shí)施例〉
通過改變根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的FM接收器1中所包
括的均衡器控制單元108的構(gòu)造獲得根據(jù)第三示例性實(shí)施例的FM接收 器。注意根據(jù)第三示例性實(shí)施例的FM接收器的構(gòu)造與圖1中所示的上 述FM接收器1的構(gòu)造相同。將會(huì)省略重復(fù)的描述，并且用相同的附圖 標(biāo)號(hào)表示與第一示例性實(shí)施例相同的組件。
圖12示出了均衡器控制單元308的構(gòu)造，該構(gòu)造示出了第三示例 性實(shí)施例和第一示例性實(shí)施例之間的差異。均衡器控制單元308不同 于上述均衡器控制單元108，不同之處在于除了通過泄漏系數(shù)K執(zhí)行 均衡能力控制之外，還通過步長^和抽頭數(shù)NT執(zhí)行均衡能力控制。更 具體地，均衡器控制單元308包括最大值選擇單元410的下游中的步 長控制單元431、泄漏系數(shù)控制單元432、以及抽頭數(shù)控制單元433。
將從步長控制單元431中輸出的步長p和從抽頭數(shù)控制單元433中 輸出的抽頭數(shù)NT輸入至圖2中所示的信道均衡器107的公共系數(shù)控制 單元208，并且影響了信道均衡器107中的系數(shù)計(jì)算。
例如，公共系數(shù)控制單元208執(zhí)行下述控制，即根據(jù)從均衡器控 制單元308輸入的抽頭數(shù)NT，將特定抽頭的濾波器系數(shù)總是變?yōu)?。 或者，公共系數(shù)控制單元208可以執(zhí)行控制以根據(jù)抽頭數(shù)NT從具有加 法器206—1至206_N-1的相加目標(biāo)移除不包括在自適應(yīng)濾波器中的抽 頭。
圖13A至13C是示出步長控制單元431、泄漏系數(shù)控制單元432、 以及圖12中的抽頭數(shù)控制單元的操作示例的圖形。圖13A至13B的操 作示例意在使用以下事實(shí)(a)至(c)控制信道均衡器107的均衡能力 (a)隨著步長p越小，用基準(zhǔn)信號(hào)消除誤差的自適應(yīng)處理不起作用并 且均衡能力也變得越??；(b)隨著泄漏系數(shù)K越小，濾波器系數(shù)的泄漏量增加并且均衡能力也變得越??；以及(C)隨著抽頭數(shù)越大，均衡能力增加。
在圖13A至13C的示例中，當(dāng)表示均衡器的均衡能力EQ的最大值選擇單元410的輸出是最小值EQMIN時(shí)，步長p最小，泄漏系數(shù)K最小(泄漏量最大)，并且抽頭數(shù)NT最小。另一方面，當(dāng)最大值選擇單元410的輸出是最大值EQMAX時(shí)，步長ia最大，泄漏系數(shù)K最大(泄漏量最小)，并且抽頭數(shù)NT最大。此外，在逐漸增加均衡能力的值的步驟中，以下述順序執(zhí)行步長控制、泄漏系數(shù)控制、以及抽頭數(shù)控制。
根據(jù)圖13A至13C的示例，通過執(zhí)行步長控制能夠重設(shè)濾波器系數(shù)。此外，在通過泄漏控制調(diào)整泄漏量的同時(shí)能夠執(zhí)行自適應(yīng)均衡。此外，當(dāng)通過抽頭數(shù)控制增加抽頭數(shù)時(shí)，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)均衡能力。
通過均衡器控制單元308控制，信道均衡器107執(zhí)行下述操作，即使內(nèi)部濾波器系數(shù)收斂到定值的操作、改變系數(shù)更新的倍率或者步長JLl的操作、以及在同時(shí)或者相互獨(dú)立地改變內(nèi)部自適應(yīng)濾波器的抽頭數(shù)的操作。因此，逐漸地調(diào)整自適應(yīng)處理中的均衡能力。
在通過由信道均衡器107使濾波器系數(shù)收斂到定值的操作完成濾波器系數(shù)收斂的基礎(chǔ)上，信道均衡器107將延遲給予輸入FM信號(hào)并且在沒有更改的情況下輸出延遲的FM信號(hào)。簡(jiǎn)言之，信道均衡器107不用作均衡器。通過改變?yōu)V波器系數(shù)的收斂速度(時(shí)間常數(shù))，均衡器控制單元308能夠調(diào)整均衡能力的強(qiáng)度。
此外，隨著步長^變得越小，濾波器系數(shù)的變化被抑制，并且均衡處理不能隨著輸入FM信號(hào)的變化而變化。換言之，通過改變步長p能夠改變?yōu)V波器系數(shù)的更新速度，并且能夠調(diào)整均衡能力的強(qiáng)度。
此外，隨著抽頭數(shù)NT變得越小，不能執(zhí)行強(qiáng)力的均衡，因?yàn)橄拗屏送ㄟ^自適應(yīng)濾波器形成濾波器的次數(shù)。換言之，通過改變抽頭數(shù)NT能夠調(diào)整均衡能力的強(qiáng)度。
順便提一下，在圖12A和13A至13C的示例中，對(duì)于三種類型的輸入條件(輸入FM信號(hào)強(qiáng)度、鄰接信道強(qiáng)度、以及多徑強(qiáng)度)同等地執(zhí)行三種類型的均衡能力的控制(步長p，泄漏系數(shù)K，以及抽頭數(shù)NT)。但是，例如，步長控制和抽頭數(shù)控制可能僅對(duì)于基于多徑強(qiáng)度的均衡能力控制是有效的。在這種情況下，在最大范圍內(nèi)執(zhí)行基于多徑強(qiáng)度的信道均衡器107的均衡能力控制。另一方面，通過泄漏系數(shù)K以限制的方式可以執(zhí)行通過鄰接信道強(qiáng)度和輸入FM信號(hào)強(qiáng)度的均衡能力控制。
此外，例如，當(dāng)基于抽頭數(shù)NT，存在適當(dāng)?shù)牟介Lp和泄漏系數(shù)K時(shí)，均衡器控制單元308可以彼此關(guān)聯(lián)地確定三個(gè)參數(shù)并且將已確定的值供給信道均衡器107。
<其它的實(shí)施例>
第一至第三示例性實(shí)施例描述了 FM接收器，該接收器基于與下述輸入信號(hào)有關(guān)的三種特性中的至少一種在多階段中逐漸調(diào)整自適應(yīng)均衡處理的均衡能力，其中所述特性為輸入FM信號(hào)強(qiáng)度、鄰接信道強(qiáng)度；以及多徑強(qiáng)度。但是，上述三種特性只是表示輸入信號(hào)對(duì)于自適應(yīng)均衡處理的適宜性的一個(gè)示例。也能夠基于根據(jù)示例性實(shí)施例的FM接收器中的其它特性調(diào)整均衡能力。
此外，第一至第三示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明應(yīng)用于FM接收器的情況。但是，本發(fā)明能夠應(yīng)用于接收由調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制的信號(hào)的器件，其中調(diào)制信號(hào)具有恒定振幅特性并且CMA是有效的，具體地，相位調(diào)制(PM)、和都是數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的FSK (頻率鍵移)和PSK (移相鍵控)。第一至第三示例性實(shí)施例能夠由本領(lǐng)域中的普通人員根據(jù)需要進(jìn)行組合。
雖然按照若干示例性實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解本發(fā)明可以在所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行帶有各種修改的實(shí)踐并且本發(fā)明并不限于上述的示例。
此外，權(quán)利要求的范圍不限于上述的示例性實(shí)施例。
此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，申請(qǐng)人意在涵蓋權(quán)利要求中所有要素的等同形式，即使在后期的審查過程中對(duì)權(quán)利要求進(jìn)行過修改亦是如此。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)均衡器，包括自適應(yīng)濾波器，所述自適應(yīng)濾波器對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行自適應(yīng)均衡處理以便使均衡的輸出信號(hào)的振幅恒定，所述輸入信號(hào)被產(chǎn)生具有恒定振幅特性的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制系統(tǒng)所調(diào)制；控制單元，所述控制單元根據(jù)所述輸入信號(hào)的特性逐漸地改變所述自適應(yīng)濾波器的所述自適應(yīng)均衡處理的均衡能力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)均衡器，其中所述特性表示所述輸入信號(hào)對(duì)于所述自適應(yīng)均衡處理的適宜程度；和當(dāng)所述輸入信號(hào)變成不適合于所述自適應(yīng)均衡處理的狀態(tài)時(shí)，所 述控制單元逐漸地減少所述均衡能力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)均衡器，其中 所述控制單元根據(jù)所述輸入信號(hào)的特性檢測(cè)包括所述自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的不收斂、振蕩、或者發(fā)散的環(huán)境，并且在所檢測(cè)的 環(huán)境下減少所述均衡能力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)均衡器，其中所述控制單元使所 述自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)收斂到預(yù)定值并且將所述濾波器系數(shù)的 收斂速度改變?yōu)樗鲱A(yù)定值以便逐漸地減少所述均衡能力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)均衡器，其中所述控制單元取消 所述濾波器系數(shù)到所述預(yù)定值的收斂并且改變?nèi)∠麖乃鲱A(yù)定值的收 斂的速度以便逐漸地增加所述均衡能力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)均衡器，其中所述控制單元使所 述濾波器系數(shù)中的至少一個(gè)收斂到不為0的值，并且使剩余的濾波器系數(shù)收斂到0。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)濾波器，其中所述特性包括所述 輸入信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度、所述輸入信號(hào)中所包括的鄰接信道信號(hào)的信號(hào) 強(qiáng)度、以及所述輸入信號(hào)中所包括的多徑信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度中的至少一 個(gè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)均衡器，其中 所述特性包括至少兩個(gè)信號(hào)特性，并且與基于所述兩個(gè)信號(hào)特性中的一個(gè)執(zhí)行所述均衡能力的控制相 比，所述控制單元優(yōu)先基于所述兩個(gè)信號(hào)特性中的另一個(gè)執(zhí)行所述均 衡能力的控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自適應(yīng)均衡器，其中在響應(yīng)于所述特性 的變化而改變所述均衡能力中，所述控制單元利用響應(yīng)延遲增加或者 減少所述均衡能力。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的自適應(yīng)均衡器，其中在增加所述均衡 能力中的所述響應(yīng)延遲的時(shí)間常數(shù)不同于在減少所述均衡能力中的所 述響應(yīng)延遲的時(shí)間常數(shù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)均衡器，其中所述控制單元通 過增加或者減少所述自適應(yīng)濾波器的步長來分階段控制所述均衡能 力。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)均衡器，其中所述控制單元通 過增加或者減少所述自適應(yīng)濾波器的抽頭數(shù)來分階段控制所述均衡能 力。
13. —種自適應(yīng)均衡方法，包括檢測(cè)通過產(chǎn)生具有恒定振幅特性的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制的輸 入信號(hào)的特性；通過自適應(yīng)均衡濾波器對(duì)所述輸入信號(hào)執(zhí)行自適應(yīng)均衡處理以便 使均衡的輸出信號(hào)的振幅恒定；以及根據(jù)所述輸入信號(hào)的所述特性，在多階段中逐漸地改變所述自適 應(yīng)濾波器的所述自適應(yīng)均衡處理的均衡能力。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述特性表示所述輸入信號(hào)對(duì)于所述自適應(yīng)均衡處理的適宜程 度；并且當(dāng)所述輸入信號(hào)變成不適合于所述自適應(yīng)均衡處理的狀態(tài)時(shí)，在 多階段中控制所述均衡能力包括減少所述均衡能力。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中逐漸地改變所述均衡能力 包括根據(jù)所述輸入信號(hào)的特性檢測(cè)包括所述自適應(yīng)濾波器的濾波器系 數(shù)的不收斂、振蕩、或者發(fā)散的環(huán)境，以及在所檢測(cè)的環(huán)境下減少所 述均衡能力。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在多階段中控制所述均衡 能力包括使所述自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)收斂到預(yù)定值并且改變所 述濾波器系數(shù)到所述預(yù)定值的收斂速度以便逐漸地減少所述均衡能 力。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在多階段中控制所述均衡 能力包括取消所述濾波器系數(shù)到所述預(yù)定值的收斂并且改變?nèi)∠麖乃?述預(yù)定值的收斂的速度以便逐漸地增加所述均衡能力。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述特性包括所述輸入信 號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度、所述輸入信號(hào)中所包括的鄰接信道信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度、 以及所述輸入信號(hào)中所包括的多徑信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度中的至少一個(gè)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中逐漸地改變所述均衡能力包括在響應(yīng)于所述特性的變化而改變所述均衡能力中利用響應(yīng)延遲增 加或者減少所述均衡能力。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在增加所述均衡能力中的 所述響應(yīng)延遲的時(shí)間常數(shù)不同于在減少所述均衡能力中的所述響應(yīng)延 遲的時(shí)間常數(shù)。
全文摘要
一種自適應(yīng)均衡器和自適應(yīng)均衡方法。自適應(yīng)均衡器包括自適應(yīng)濾波器和控制單元。自適應(yīng)濾波器對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行自適應(yīng)均衡處理以便使均衡的輸出信號(hào)的振幅恒定，通過產(chǎn)生具有恒定振幅特性的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制輸入信號(hào)?？刂茊卧鶕?jù)輸入信號(hào)的特性逐漸地改變自適應(yīng)濾波器的自適應(yīng)均衡處理的均衡能力。
文檔編號(hào)H04B1/10GK101527578SQ20091000376
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
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