專利名稱：數(shù)字通信接收機(jī)中訓(xùn)練序列使用方法及自適應(yīng)均衡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信系統(tǒng)的信號(hào)接收領(lǐng)域，特別是涉及一種數(shù)字通信接收機(jī)中訓(xùn)練序列的使用方法。本發(fā)明還涉及基于所述方法實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)均衡器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)，特別是無線通信系統(tǒng)中，由于傳輸信道的信道頻率響應(yīng)特性偏離理想信道特性，存在著回波干擾((^host Interference，或稱多徑干擾Multi-path hterference)，干擾的程度取決于無線信號(hào)的傳輸環(huán)境。對(duì)于地面廣播系統(tǒng)，移動(dòng)通信系統(tǒng)的信號(hào)傳輸環(huán)境多種多樣，復(fù)雜多變，包括城區(qū)、郊區(qū)、山區(qū)等不同的地理環(huán)境，還包括室外天線接收和室內(nèi)天線接收。這種復(fù)雜多變的傳輸環(huán)境通常會(huì)引起嚴(yán)重的多徑干擾；另外， 由于傳輸環(huán)境的瞬間變化，導(dǎo)致信道的時(shí)變性。在數(shù)字通信接收機(jī)中，通常采用自適應(yīng)均衡器消除由于信道中的多徑效應(yīng)而引起的符號(hào)間干擾(ISI=Inter-Symbol hterference)，從而恢復(fù)出發(fā)送符號(hào)。而為了使自適應(yīng)均衡器能夠快速啟動(dòng)，并且能快速跟蹤時(shí)變信道的信道變化，通常在發(fā)送信號(hào)中周期性地插入已知的符號(hào)序列，稱之為訓(xùn)練序列。北美地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)8VSB，中國地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DTMB，以及數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM、3G等系統(tǒng)中都采用了訓(xùn)練序列。訓(xùn)練序列通常采用低階調(diào)制方式，最常用的為二階調(diào)制方式，比如說BPSK (二進(jìn)制相移鍵控)。為了使系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，訓(xùn)練序列中的部分符號(hào)的定義予以保留，該保留部分稱為保留符號(hào)域。針對(duì)保留符號(hào)域，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其所發(fā)送的數(shù)據(jù)不做明確定義。而是在將來系統(tǒng)擴(kuò)展和標(biāo)準(zhǔn)更新的時(shí)候，再根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行明確定義。在數(shù)字通信接收機(jī)的自適應(yīng)均衡器設(shè)計(jì)中，對(duì)于未作明確定義的保留符號(hào)，由于不能事先假定發(fā)射機(jī)會(huì)發(fā)送什么數(shù)據(jù)符號(hào)， 所以不能把保留符號(hào)作為已知的訓(xùn)練序列用于自適應(yīng)均衡器抽頭系數(shù)的訓(xùn)練。在傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器設(shè)計(jì)中，保留符號(hào)域既不能用于自適應(yīng)均衡器抽頭系數(shù)訓(xùn)練，又不能用于有效數(shù)據(jù)信息傳輸，造成了信道頻率資源利用率的降低。雖然標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于保留符號(hào)域的發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容不做明確定義，但是發(fā)射機(jī)仍然需要用特定的數(shù)據(jù)來填充保留符號(hào)域。出于實(shí)現(xiàn)的便利性，發(fā)射機(jī)方面通常會(huì)考慮以下實(shí)現(xiàn)方式 (1)用準(zhǔn)隨機(jī)序列來填充保留符號(hào)域；( 與有效數(shù)據(jù)傳輸域采用的高階調(diào)制方式不同，保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)采用與訓(xùn)練序列的其它部分一樣的低階調(diào)制方式；C3)在保留符號(hào)域中傳送固定的數(shù)據(jù)內(nèi)容，即每一幀或每一場(chǎng)中的保留符號(hào)域所傳送的數(shù)據(jù)內(nèi)容不變。在數(shù)字通信接收機(jī)的自適應(yīng)均衡器的設(shè)計(jì)中，抽頭系數(shù)的常用的訓(xùn)練方式有以下三種(a)基于已知的訓(xùn)練序列的數(shù)據(jù)輔助(Data-Aided)方式；(b)基于數(shù)據(jù)判決結(jié)果的判決引導(dǎo)(Decision-Directed)方式；(c)盲(Blind)方式。在數(shù)據(jù)輔助方式和判決引導(dǎo)方式中常用的系數(shù)更新算法為最小均方(Least Mean Square :LMS)算法，分別簡(jiǎn)稱為 DA-LMS算法和DD-LMS算法，在盲方式中最常用的系數(shù)更新算法為恒模算法(CMA Constant Modulus Algorithm)。其中，數(shù)據(jù)輔助方式由于是基于已知的數(shù)據(jù)信息，所以性能最好；判決引導(dǎo)方式次之，而盲方式則最差。在判決引導(dǎo)方式中，如果判決發(fā)生錯(cuò)誤則會(huì)由于差錯(cuò)傳
5播(Error Propagation)效應(yīng)大大地降低自適應(yīng)均衡器的均衡和解調(diào)性能。而數(shù)據(jù)符號(hào)的調(diào)制階數(shù)越高，則越容易發(fā)生判決錯(cuò)誤，因而由差錯(cuò)傳播效應(yīng)帶來的性能損失越大。訓(xùn)練序列采用的越多，均衡性能越好，特別是在時(shí)變信道下，自適應(yīng)均衡器擁有更優(yōu)越的信道追蹤能力。另一方面用于判決引導(dǎo)的數(shù)據(jù)符號(hào)的調(diào)制階數(shù)越低，則判決錯(cuò)誤會(huì)更少，因而均衡性能就越好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)字通信接收機(jī)訓(xùn)練序列使用方法，能夠有效改善數(shù)字通信接收機(jī)的均衡和解調(diào)性能；為此本發(fā)明還要提供一種基于所述方法實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)均衡器。本發(fā)明的數(shù)字通信接收機(jī)訓(xùn)練序列使用方法的一種實(shí)施方案是對(duì)應(yīng)于保留符號(hào)域的接收數(shù)據(jù)，對(duì)所述數(shù)字通信接收機(jī)中的自適應(yīng)均衡器輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行與訓(xùn)練序列所采用的低階調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的低階判決后將判決結(jié)果用于均衡器的判決引導(dǎo)(Decision-Directed)方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練。當(dāng)所述自適應(yīng)均衡器有反饋均衡器時(shí)，對(duì)應(yīng)于保留符號(hào)域的接收數(shù)據(jù)，將所述自適應(yīng)均衡器輸出數(shù)據(jù)的低階判決結(jié)果作為所述反饋均衡器的輸入。本發(fā)明的數(shù)字通信接收機(jī)訓(xùn)練序列使用方法的另一種實(shí)施方案是當(dāng)所述數(shù)字通信接收機(jī)的自適應(yīng)均衡器在進(jìn)入跟蹤狀態(tài)后，對(duì)保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行解析，如果保留符號(hào)域所填充的數(shù)據(jù)是固定的話，則在之后的接收處理中將這些解析結(jié)果當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列，用于自適應(yīng)均衡器的數(shù)據(jù)輔助(Data-Aided)方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練。當(dāng)所實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)均衡器有反饋均衡器時(shí)，將所述解析結(jié)果當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列作為所述反饋均衡器的輸入。所述數(shù)字通信接收機(jī)的自適應(yīng)均衡器所采用的第一種技術(shù)方案是，其包括一個(gè)前向均衡器，用于消除接收信號(hào)中的前向回波；一個(gè)反饋均衡器，用于消除接收信號(hào)中的后向回波；一個(gè)加法器，用于將所述前向均衡器的輸出和反饋均衡器的輸出進(jìn)行累加得到所述自適應(yīng)均衡器的輸出；一個(gè)誤差計(jì)算模塊，基于所述自適應(yīng)均衡器的輸出、所述自適應(yīng)均衡器輸出經(jīng)過判決后的判決結(jié)果、已知的本地訓(xùn)練序列以及經(jīng)解析得出的保留符號(hào)數(shù)據(jù)內(nèi)容計(jì)算誤差信號(hào)，該誤差信號(hào)用于所述前向均衡器和所述反饋均衡器中的抽頭系數(shù)更新；一個(gè)判決器，用于對(duì)有效傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于有效數(shù)據(jù)的調(diào)制方式的一個(gè)第二判決器，用于對(duì)保留符號(hào)域進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決；一個(gè)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)經(jīng)解析得到的保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容；一個(gè)第二存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)已知的本地訓(xùn)練序列；一個(gè)選擇器，在選擇信號(hào)的控制下，用于選擇用作誤差計(jì)算模塊和反饋均衡器的輸入數(shù)據(jù)。所述自適應(yīng)均衡器在啟動(dòng)后開始工作于初始捕捉狀態(tài)；
在初始捕捉狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于保留符號(hào)域期間，自適應(yīng)均衡器對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決，將所述低階判決結(jié)果用于判決引導(dǎo)方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練；同時(shí)將所述低階判決結(jié)果用于所述反饋均衡器的輸入；在初始捕捉狀態(tài)，根據(jù)自適應(yīng)均衡輸出信號(hào)的品質(zhì)如果判斷自適應(yīng)均衡器已經(jīng)收斂的話，則自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)。所述自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)后，對(duì)每一個(gè)保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行解析，并將其解析結(jié)果存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)緩存區(qū)；對(duì)連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容進(jìn)行比較，如果連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容都基本一致的話，判定發(fā)射機(jī)是用固定的數(shù)據(jù)內(nèi)容填充保留符號(hào)域；在其后的接收處理中，將所述數(shù)據(jù)解析內(nèi)容當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列用于自適應(yīng)均衡器的數(shù)據(jù)輔助方式的抽頭系數(shù)更新；同時(shí)，將所述數(shù)據(jù)解析內(nèi)容當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列用作所述反饋均衡器的輸入。所述數(shù)字通信接收機(jī)的自適應(yīng)均衡器所采用的第二種技術(shù)方案是，其包括一個(gè)前向均衡器，用于消除接收信號(hào)中的前向回波，所述前向均衡器的輸出即為自適應(yīng)均衡器的輸出；一個(gè)誤差計(jì)算模塊，基于所述自適應(yīng)均衡器的輸出、所述自適應(yīng)均衡器輸出經(jīng)過判決后的判決結(jié)果、已知的本地訓(xùn)練序列以及經(jīng)解析得出的保留符號(hào)數(shù)據(jù)內(nèi)容計(jì)算誤差信號(hào)，該誤差信號(hào)用于所述前向均衡器的抽頭系數(shù)更新；一個(gè)判決器，用于對(duì)有效傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于有效數(shù)據(jù)的調(diào)制方式的判決；一個(gè)第二判決器，用于對(duì)保留符號(hào)域進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決；一個(gè)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)經(jīng)解析得到的保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容；一個(gè)第二存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)已知的本地訓(xùn)練序列；—個(gè)選擇器，在選擇信號(hào)的控制下，用于選擇用作誤差計(jì)算模塊的輸入數(shù)據(jù)。所述自適應(yīng)均衡器在啟動(dòng)后開始工作于初始捕捉狀態(tài)；在初始捕捉狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于保留符號(hào)域期間，自適應(yīng)均衡器對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決，將所述低階判決結(jié)果用于判決引導(dǎo)方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練；在初始捕捉狀態(tài)，根據(jù)自適應(yīng)均衡輸出信號(hào)的品質(zhì)如果判斷自適應(yīng)均衡器已經(jīng)收斂的話，則自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)。所述自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)后，對(duì)每一個(gè)保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行解析，并將其解析結(jié)果存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)緩存區(qū)；對(duì)連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容進(jìn)行比較，如果連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容都基本一致的話，判定發(fā)射機(jī)是用固定的數(shù)據(jù)內(nèi)容填充保留符號(hào)域；在其后的接收處理中，將所述數(shù)據(jù)解析內(nèi)容當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列用于自適應(yīng)均衡器的數(shù)據(jù)輔助方式的抽頭系數(shù)更新。所述數(shù)字通信接收機(jī)的自適應(yīng)均衡器其所采用的第三種技術(shù)方案是，包括—個(gè)反饋均衡器，用于消除接收信號(hào)中的后向回波，所述反饋均衡器的輸出即為自適應(yīng)均衡器的輸出；一個(gè)加法器，用于將自適應(yīng)均衡器的輸入和反饋均衡器的輸出進(jìn)行累加得到所述自適應(yīng)均衡器的輸出；
—個(gè)誤差計(jì)算模塊，基于所述自適應(yīng)均衡器的輸出、所述自適應(yīng)均衡器輸出經(jīng)過判決后的判決結(jié)果、已知的本地訓(xùn)練序列以及經(jīng)解析得出的保留符號(hào)數(shù)據(jù)內(nèi)容計(jì)算誤差信號(hào)，該誤差信號(hào)用于所述反饋均衡器的抽頭系數(shù)更新；一個(gè)判決器，用于對(duì)有效傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于有效數(shù)據(jù)的調(diào)制方式的判決；一個(gè)第二判決器，用于對(duì)保留符號(hào)域進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決；一個(gè)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)經(jīng)解析得到的保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容；一個(gè)第二存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)已知的本地訓(xùn)練序列；一個(gè)選擇器，在選擇信號(hào)的控制下，用于選擇用作誤差計(jì)算模塊和反饋均衡器的輸入數(shù)據(jù)。所述自適應(yīng)均衡器在啟動(dòng)后開始工作于初始捕捉狀態(tài)；在初始捕捉狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于保留符號(hào)域期間，自適應(yīng)均衡器對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決，將所述低階判決結(jié)果用于判決引導(dǎo)方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練；同時(shí)將所述低階判決結(jié)果用于所述反饋均衡器的輸入；在初始捕捉狀態(tài)，根據(jù)自適應(yīng)均衡輸出信號(hào)的品質(zhì)判斷自適應(yīng)均衡器已經(jīng)收斂的話，則自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)。所述自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)后，對(duì)每一個(gè)保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行解析，并將其解析結(jié)果存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)緩存區(qū)；對(duì)連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容進(jìn)行比較，如果連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容都基本一致的話，判定發(fā)射機(jī)是用固定的數(shù)據(jù)內(nèi)容填充保留符號(hào)域；在其后的接收處理中，將所述數(shù)據(jù)解析內(nèi)容當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列用于自適應(yīng)均衡器的數(shù)據(jù)輔助方式的抽頭系數(shù)更新；同時(shí)，將所述數(shù)據(jù)解析內(nèi)容當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列用作所述反饋均衡器的輸入。判斷數(shù)據(jù)解析內(nèi)容是否基本一致的連續(xù)判斷幀數(shù)可以根據(jù)系統(tǒng)和算法設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)整。判決兩幀之間數(shù)據(jù)解析內(nèi)容是否基本一致，根據(jù)兩幀之間數(shù)據(jù)解析內(nèi)容完全相同的符號(hào)數(shù)占總符號(hào)數(shù)的百分比是否超過某一百分比門限值來確定。所述百分比門限值可以根據(jù)系統(tǒng)和算法設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器設(shè)計(jì)中的不足，提出了在自適應(yīng)均衡器中有效利用數(shù)字通信系統(tǒng)中保留符號(hào)域的方法。由于自適應(yīng)均衡器的均衡性能主要取決于抽頭系數(shù)的訓(xùn)練效果，而抽頭系數(shù)的訓(xùn)練效果與可用于數(shù)據(jù)輔助方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練的已知訓(xùn)練序列符號(hào)的個(gè)數(shù)成正比；另一方面，對(duì)未知符號(hào)進(jìn)行低階判決有效地抑制了差錯(cuò)傳播效應(yīng)。 因此基于本發(fā)明的對(duì)訓(xùn)練序列中保留符號(hào)域的使用方法，能夠有效地改善數(shù)字通信接收機(jī)的均衡和解調(diào)性能。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是北美地面數(shù)字電視VSB標(biāo)準(zhǔn)的幀結(jié)構(gòu)圖；圖2是北美地面數(shù)字電視VSB標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)同步符號(hào)示意圖；圖3是傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器結(jié)構(gòu)框圖4是本發(fā)明的自適應(yīng)均衡器實(shí)施例一結(jié)構(gòu)框圖；圖5是2VSB調(diào)制方式與8VSB調(diào)制方式的判決誤符號(hào)率對(duì)比圖；圖6是傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器的工作流程圖；圖7是數(shù)字通信系統(tǒng)的典型的幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明的自適應(yīng)均衡器實(shí)施例一的工作流程圖；圖9是本發(fā)明的自適應(yīng)均衡器實(shí)施例二結(jié)構(gòu)框圖；圖10是本發(fā)明的自適應(yīng)均衡器實(shí)施例三結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式數(shù)字通信系統(tǒng)的典型的幀結(jié)構(gòu)如圖7所示。一個(gè)數(shù)據(jù)幀(frame，有些標(biāo)準(zhǔn)也稱為場(chǎng)，即field)由訓(xùn)練序列部分和有效數(shù)據(jù)傳輸部分構(gòu)成，每一個(gè)數(shù)據(jù)幀的時(shí)間長(zhǎng)度是一致的，這樣就相當(dāng)于訓(xùn)練序列是周期性地插入發(fā)送數(shù)據(jù)中的。為了說明的方便，以下以面向北美地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)VSB[ATSC Digital Television Standard (A/53) Revision E]的數(shù)字通信接收機(jī)中自適應(yīng)均衡器的實(shí)現(xiàn)為例進(jìn)行說明。但是本領(lǐng)域的有經(jīng)驗(yàn)的工程師應(yīng)該知道，本發(fā)明所描述的方法可以很方便地應(yīng)用于其它具有類似的幀結(jié)構(gòu)的數(shù)字通信系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器的實(shí)現(xiàn)。在以下的描述中，均衡器和自適應(yīng)均衡器代表相同的概念，而反饋均衡器則是自適應(yīng)均衡器的一個(gè)可能但非必要的組成部分。另外，抽頭系數(shù)訓(xùn)練與抽頭系數(shù)更新也代表相同的概念。北美地面數(shù)字電視VSB標(biāo)準(zhǔn)的幀結(jié)構(gòu)可參見圖1所示，這個(gè)幀結(jié)構(gòu)可以看作是圖 7所示的幀結(jié)構(gòu)的一個(gè)特例。一個(gè)數(shù)據(jù)幀包含兩個(gè)場(chǎng)，每個(gè)場(chǎng)由313個(gè)數(shù)據(jù)段組成，每個(gè)場(chǎng)的第一個(gè)段是場(chǎng)同步段(Field Sync)。每個(gè)段由832個(gè)符號(hào)所組成，其中的前四個(gè)符號(hào)稱為段同步符號(hào)Gegment Sync)。場(chǎng)同步段的示意圖可參見圖2所示。四個(gè)段同步符號(hào) (+5，-5，-5，+5)之后跟有一個(gè)長(zhǎng)度為511的偽隨機(jī)系列(PN511)和三個(gè)長(zhǎng)度為63的偽隨機(jī)系列(PN63)。隨后有M個(gè)符號(hào)為系統(tǒng)模式定義符號(hào)、92個(gè)保留符號(hào)以及最后的12個(gè)符號(hào)為前一場(chǎng)的最后12個(gè)符號(hào)的拷貝。圖1、2中的四個(gè)段同步符號(hào)以及圖2中的816個(gè)場(chǎng)同步符號(hào)均為訓(xùn)練序列，采用的是二階調(diào)制0VSB)。針對(duì)包含92個(gè)保留符號(hào)的保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容沒有進(jìn)行明確的定義。圖3是傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器結(jié)構(gòu)框圖。自適應(yīng)均衡器將消除由于電波傳播中多徑信道效應(yīng)引入的符號(hào)間干擾以及基帶信號(hào)中殘留的相位噪聲。當(dāng)輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)場(chǎng)同步符號(hào)或段同步符號(hào)的訓(xùn)練系列時(shí)，抽頭系數(shù)訓(xùn)練采用基于訓(xùn)練序列的DA-LMS算法。而當(dāng)輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)有效數(shù)據(jù)傳輸部分時(shí)，在均衡器的初始捕捉狀態(tài)使用盲方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練算法，例如，恒模算法(Constant Modulus Algorithm)算法，(參見論文D. N. Godard "Self-recovering Equalization and Carrier Tracking in Two-dimensional Data Communication Systems. "IEEE Trans, on Communications,vol. 28,no 11,pp. 1867-1875, October 1980)；在均衡器的跟蹤狀態(tài)則采用基于數(shù)據(jù)判決結(jié)果的判決引導(dǎo)最小均方 (DD-LMS Decision-Directed LMS)算法。另外，當(dāng)輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)場(chǎng)同步符號(hào)或段同步符號(hào)的訓(xùn)練系列時(shí)，輸入反饋均衡器的信號(hào)采用本地訓(xùn)練序列；而當(dāng)輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)有效數(shù)據(jù)傳輸部分時(shí)，則直接采用均衡器的輸出信號(hào)或者對(duì)均衡器輸出信號(hào)進(jìn)行8VSB判決后判決結(jié)果。當(dāng)采用判決結(jié)果時(shí)，由于可能
9的誤判決會(huì)導(dǎo)致差錯(cuò)傳播效應(yīng)從而降低均衡器的性能。對(duì)應(yīng)圖3所示自適應(yīng)均衡器結(jié)構(gòu)中的控制信號(hào)Ctrl 1的真值表參見下表1，其基本工作流程則參見圖6。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字通信接收機(jī)中訓(xùn)練序列使用方法，其特征在于對(duì)應(yīng)保留符號(hào)域的接收數(shù)據(jù)，對(duì)自適應(yīng)均衡器的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行與訓(xùn)練序列所采用的低階調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的低階判決后，將判決結(jié)果用于所述自適應(yīng)均衡器的判決引導(dǎo)方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練。
2.如權(quán)利要求1所述的使用方法，其特征在于當(dāng)所述自適應(yīng)均衡器有反饋均衡器部分時(shí)，將所述自適應(yīng)均衡器輸出的低階判決結(jié)果用作所述反饋均衡器的輸入。
3.一種數(shù)字通信接收機(jī)訓(xùn)練序列使用方法，其特征在于當(dāng)所述數(shù)字通信接收機(jī)的自適應(yīng)均衡器進(jìn)入跟蹤狀態(tài)后，對(duì)保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行解析，如果保留符號(hào)域所填充的數(shù)據(jù)固定，則在之后的接收處理中將這些解析結(jié)果當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列，用于所述自適應(yīng)均衡器的數(shù)據(jù)輔助方式抽頭系數(shù)訓(xùn)練。
4.如權(quán)利要求3所述的使用方法，其特征在于當(dāng)所述自適應(yīng)均衡器有反饋均衡器部分時(shí)，將所述解析結(jié)果當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列作為所述反饋均衡器的輸入。
5.一種數(shù)字通信接收機(jī)的自適應(yīng)均衡器，其特征在于，包括 一個(gè)前向均衡器，用于消除接收信號(hào)中的前向回波；一個(gè)反饋均衡器，用于消除接收信號(hào)中的后向回波；一個(gè)加法器，用于將所述前向均衡器的輸出和反饋均衡器的輸出進(jìn)行累加得到所述自適應(yīng)均衡器的輸出；一個(gè)誤差計(jì)算模塊，基于所述自適應(yīng)均衡器的輸出、所述自適應(yīng)均衡器輸出經(jīng)過判決后的判決結(jié)果、已知的本地訓(xùn)練序列以及經(jīng)解析得出的保留符號(hào)數(shù)據(jù)內(nèi)容計(jì)算誤差信號(hào)， 該誤差信號(hào)用于所述前向均衡器和所述反饋均衡器中的抽頭系數(shù)更新；一個(gè)判決器，用于對(duì)有效傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于有效數(shù)據(jù)的調(diào)制方式的判決； 一個(gè)第二判決器，用于對(duì)保留符號(hào)域進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決； 一個(gè)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)經(jīng)解析得到的保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容； 一個(gè)第二存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)已知的本地訓(xùn)練序列；一個(gè)選擇器，在選擇信號(hào)的控制下，用于選擇用作誤差計(jì)算模塊和反饋均衡器的輸入數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)均衡器，其特征在于 所述自適應(yīng)均衡器在啟動(dòng)后開始工作于初始捕捉狀態(tài)；在初始捕捉狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于保留符號(hào)域期間，自適應(yīng)均衡器對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決，將所述低階判決結(jié)果用于判決引導(dǎo)方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練；同時(shí)將所述低階判決結(jié)果用于所述反饋均衡器的輸入；在初始捕捉狀態(tài)，根據(jù)自適應(yīng)均衡輸出信號(hào)的品質(zhì)如果判斷自適應(yīng)均衡器已經(jīng)收斂的話，則自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)均衡器，其特征在于所述自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)后，對(duì)每一個(gè)保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行解析，并將其解析結(jié)果存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)緩存區(qū)；對(duì)連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容進(jìn)行比較，如果連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容都基本一致的話，判定發(fā)射機(jī)是用固定的數(shù)據(jù)內(nèi)容填充保留符號(hào)域；在其后的接收處理中，將所述數(shù)據(jù)解析內(nèi)容當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列用于自適應(yīng)均衡器的數(shù)據(jù)輔助方式的抽頭系數(shù)更新；同時(shí)， 將所述數(shù)據(jù)解析內(nèi)容當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列用作所述反饋均衡器的輸入。
8.一種數(shù)字通信接收機(jī)的自適應(yīng)均衡器，其特征在于，包括一個(gè)前向均衡器，用于消除接收信號(hào)中的前向回波，所述前向均衡器的輸出即為自適應(yīng)均衡器的輸出；一個(gè)誤差計(jì)算模塊，基于所述自適應(yīng)均衡器的輸出、所述自適應(yīng)均衡器輸出經(jīng)過判決后的判決結(jié)果、已知的本地訓(xùn)練序列以及經(jīng)解析得出的保留符號(hào)數(shù)據(jù)內(nèi)容計(jì)算誤差信號(hào)， 該誤差信號(hào)用于所述前向均衡器的抽頭系數(shù)更新；一個(gè)判決器，用于對(duì)有效傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于有效數(shù)據(jù)的調(diào)制方式的判決； 一個(gè)第二判決器，用于對(duì)保留符號(hào)域進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決； 一個(gè)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)經(jīng)解析得到的保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容； 一個(gè)第二存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)已知的本地訓(xùn)練序列； 一個(gè)選擇器，在選擇信號(hào)的控制下，用于選擇用作誤差計(jì)算模塊的輸入數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的自適應(yīng)均衡器，其特征在于 所述自適應(yīng)均衡器在啟動(dòng)后開始工作于初始捕捉狀態(tài)；在初始捕捉狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于保留符號(hào)域期間，自適應(yīng)均衡器對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決，將所述低階判決結(jié)果用于判決引導(dǎo)方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練；在初始捕捉狀態(tài)，根據(jù)自適應(yīng)均衡輸出信號(hào)的品質(zhì)如果判斷自適應(yīng)均衡器已經(jīng)收斂的話，則自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求8所述的自適應(yīng)均衡器，其特征在于所述自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)后，對(duì)每一個(gè)保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行解析，并將其解析結(jié)果存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)緩存區(qū)；對(duì)連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容進(jìn)行比較，如果連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容都基本一致的話，判定發(fā)射機(jī)是用固定的數(shù)據(jù)內(nèi)容填充保留符號(hào)域；在其后的接收處理中，將所述數(shù)據(jù)解析內(nèi)容當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列用于自適應(yīng)均衡器的數(shù)據(jù)輔助方式的抽頭系數(shù)更新。
11.一種數(shù)字通信接收機(jī)的自適應(yīng)均衡器，其特征在于，包括一個(gè)反饋均衡器，用于消除接收信號(hào)中的后向回波，所述反饋均衡器的輸出即為自適應(yīng)均衡器的輸出；一個(gè)加法器，用于將自適應(yīng)均衡器的輸入和反饋均衡器的輸出進(jìn)行累加得到所述自適應(yīng)均衡器的輸出；一個(gè)誤差計(jì)算模塊，基于所述自適應(yīng)均衡器的輸出、所述自適應(yīng)均衡器輸出經(jīng)過判決后的判決結(jié)果、已知的本地訓(xùn)練序列以及經(jīng)解析得出的保留符號(hào)數(shù)據(jù)內(nèi)容計(jì)算誤差信號(hào)， 該誤差信號(hào)用于所述反饋均衡器的抽頭系數(shù)更新；一個(gè)判決器，用于對(duì)有效傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于有效數(shù)據(jù)的調(diào)制方式的判決； 一個(gè)第二判決器，用于對(duì)保留符號(hào)域進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決； 一個(gè)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)經(jīng)解析得到的保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容； 一個(gè)第二存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)已知的本地訓(xùn)練序列；一個(gè)選擇器，在選擇信號(hào)的控制下，用于選擇用作誤差計(jì)算模塊和反饋均衡器的輸入數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求11所述的自適應(yīng)均衡器，其特征在于 所述自適應(yīng)均衡器在啟動(dòng)后開始工作于初始捕捉狀態(tài)；在初始捕捉狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于保留符號(hào)域期間，自適應(yīng)均衡器對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列的調(diào)制方式的低階判決，將所述低階判決結(jié)果用于判決引導(dǎo)方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練；同時(shí)將所述低階判決結(jié)果用于所述反饋均衡器的輸入；在初始捕捉狀態(tài)，根據(jù)自適應(yīng)均衡輸出信號(hào)的品質(zhì)判斷自適應(yīng)均衡器已經(jīng)收斂的話， 則自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求11所述的自適應(yīng)均衡器，其特征在于所述自適應(yīng)均衡器切換到跟蹤狀態(tài)后，對(duì)每一個(gè)保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行解析，并將其解析結(jié)果存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)緩存區(qū)；對(duì)連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容進(jìn)行比較，如果連續(xù)若干幀的數(shù)據(jù)解析內(nèi)容都基本一致的話，判定發(fā)射機(jī)是用固定的數(shù)據(jù)內(nèi)容填充保留符號(hào)域；在其后的接收處理中，將所述數(shù)據(jù)解析內(nèi)容當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列用于自適應(yīng)均衡器的數(shù)據(jù)輔助方式的抽頭系數(shù)更新；同時(shí)， 將所述數(shù)據(jù)解析內(nèi)容當(dāng)作已知的訓(xùn)練序列用作所述反饋均衡器的輸入。
14.如權(quán)利要求7、10或13所述的自適應(yīng)均衡器，其特征在于判斷數(shù)據(jù)解析內(nèi)容是否基本一致的連續(xù)判斷幀數(shù)根據(jù)系統(tǒng)和算法設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)整。
15.如權(quán)利要求7、10、或13所述的自適應(yīng)均衡器，其特征在于判決兩幀之間數(shù)據(jù)解析內(nèi)容是否基本一致根據(jù)兩幀之間數(shù)據(jù)解析內(nèi)容完全相同的符號(hào)數(shù)占總符號(hào)數(shù)的百分比是否超過某一百分比門限值來確定；所述百分比門限值根據(jù)系統(tǒng)和算法設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字通信接收機(jī)中的訓(xùn)練序列使用方法，對(duì)應(yīng)保留符號(hào)域的接收數(shù)據(jù)，對(duì)該接收數(shù)據(jù)進(jìn)行和訓(xùn)練序列其它部分一樣的低階判決后用于自適應(yīng)均衡器的判決引導(dǎo)方式的抽頭系數(shù)訓(xùn)練，并將判決結(jié)果用于反饋均衡器的輸入。該方法還可采用另外一種技術(shù)方案，當(dāng)所述自適應(yīng)均衡器進(jìn)入跟蹤狀態(tài)后，對(duì)保留符號(hào)域的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行解析，如果保留符號(hào)域所填充的數(shù)據(jù)固定，則在之后的接收處理中將這些解析結(jié)果當(dāng)作訓(xùn)練序列，用于自適應(yīng)均衡器的數(shù)據(jù)輔助方式抽頭系數(shù)訓(xùn)練，以及用于反饋均衡器的輸入。本發(fā)明還提供了一種基于該方法實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)均衡器。本發(fā)明能夠有效改善數(shù)字通信接收機(jī)的均衡和解調(diào)性能。
文檔編號(hào)H04L25/03GK102404012SQ201010278158
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者陳小元, 龍必起 申請(qǐng)人:上海明波通信技術(shù)有限公司