專利名稱：一種盲均衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及均衡技術(shù)，特別涉及一種盲均衡裝置。
背景技術(shù)：
在頻率選擇性信道中，由于多徑和噪聲而導(dǎo)致的碼間干擾會使被傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生 失真，從而在接收機中產(chǎn)生誤碼。碼間干擾被認為是傳輸高速率數(shù)據(jù)時的主要障礙，為克服 碼間干擾普遍在接收機中采用均衡技術(shù)。傳統(tǒng)的均衡技術(shù)在開始通信之前需要發(fā)送接收機 已知的訓(xùn)練序列對接收機內(nèi)的均衡器進行訓(xùn)練；若信道的時變性和某些情況下發(fā)送端無法 發(fā)送訓(xùn)練序列至接收機，接收機需采用不依賴訓(xùn)練序列的均衡技術(shù)——盲均衡技術(shù)克服碼 間干擾。圖1為現(xiàn)有的盲均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有的盲均衡裝置包括自 適應(yīng)濾波器10和盲均衡單元11。盲均衡單元根據(jù)接收信號X(k)和輸出信號y(k)，輸出盲 均衡權(quán)向量W(k)至自適應(yīng)濾波器10 ；自適應(yīng)濾波器10根據(jù)接收到的盲均衡權(quán)向量W(k)對 接收信號x(k)進行濾波，輸出濾波后的信號y(k)。其中，盲均衡權(quán)向量W(k)包含L個盲均 衡系數(shù)w(k)，盲均衡權(quán)向量可表示為W(k) = [w0(k), Wl(k), ...，，接收信號x(k) 可表示成盲均衡輸入向量Xt (k)，具體為Xt (k) = [X(k)，X(k-l)，...，X(k-L+l)]，則盲均衡 輸出為y (k) = Wt (k) X (k)，上述多個表達式中，T表示轉(zhuǎn)置?；诔?shù)模的盲均衡裝置因具有良好的性能得到了最廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有的基于常 數(shù)模的盲均衡裝置也包含濾波器和盲均衡單元；盲均衡單元中的盲均衡權(quán)向量更新公式為
MU(^)I4I
w(k+l) =1(10-口 (10纊(10，其中， (10 =y(k)(|y(k)|2-r2),r2=」，μ 為步
五[μ⑷I ]
長，*表示復(fù)數(shù)共軛，S (k)為發(fā)送端發(fā)送的信號，x(k)為接收信號，y(k)為盲均衡裝置輸出 的信號；根據(jù)上述的盲均衡權(quán)向量的更新公式設(shè)計了盲均衡單元和與其連接的濾波器。圖 2為現(xiàn)有的基于常數(shù)模的盲均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有的基于常數(shù)模的盲均衡裝 置中濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)有的基于常數(shù)模的盲均衡裝置包括濾波器和盲均衡單元，圖 2的濾波器與圖1中的自適應(yīng)濾波器10的功能相同，圖2的盲均衡單元與圖1中的盲均衡 單元11的功能相同，在此不再對其功能進行贅述。其中，濾波器包括L個第一乘法器201、 (L-I)個加法器202和(L-I)個第一延時器203 ；盲均衡單元包括(L+1)個共軛單元210、 (L+3)個第二乘法器211、(L+1)個減法器212和L個第二延時器213 ;L表示濾波器抽頭的 個數(shù)，其取值為大于等于1的整數(shù)。根據(jù)圖2和圖3的結(jié)構(gòu)，由于濾波器包括多個加法器 和多個第一乘法器，因此，濾波器從輸入到輸出之間存在著計算延遲，而濾波器從輸入到輸 出之間的計算延遲主要由濾波器的關(guān)鍵路徑上的計算時間來確定，也就是由濾波器的關(guān)鍵 路徑上乘法計算和加法計算所消耗的時間來確定。濾波器的關(guān)鍵路徑為濾波器從輸入到 輸出的位于一條路徑上的相鄰兩個延時器間的最長路徑；若濾波器從輸入到輸出不存在延 時器，則濾波器的關(guān)鍵路徑為濾波器的輸入到輸出的最長路徑；若濾波器從輸入到輸出僅 存在一個延時器，則濾波器的關(guān)鍵路徑為該延時器至輸出端的最長路徑。若加法器202完成一次加法計算所消耗的時間為Tadd，第一乘法器201完成一次乘法計算所消耗的時間為
Tmlt，則濾波器關(guān)鍵路徑上的計算時間包括一次乘法計算和(L-I)次加法計算，即計算時間
1_
Tfilter = Tmlt+(L-I) X Tadd，吞吐量為 +(L-l)xTdd °現(xiàn)有的基于常數(shù)模的盲均衡裝置實際上采用的是串行結(jié)構(gòu)，對輸入信號x(k)逐 一進行移位和濾波處理，處理速度較慢；當L較大時，濾波器的計算延時非常大，造成盲均 衡裝置吞吐量下降，嚴重影響盲均衡裝置的處理速率，甚至使得盲均衡裝置無法收斂。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種盲均衡裝置，該裝置能夠減少計算延 時，提高處理速率和吞吐量。為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的一種盲均衡裝置，該裝置包括盲均衡單元和濾波器，所述濾波器連接所述盲均衡單元，將所述盲均衡單元輸出的盲均衡系數(shù)和第一信 號按順序分成N組，將N組中每組的MXN個第一信號分別與盲均衡系數(shù)相乘獲得MXN個 第一濾波信號；對于N組中每組的MXN個第一濾波信號，每相鄰N個第一濾波信號進行一 次加法計算，再將每相鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算獲得一第二濾 波信號，將N組輸出的第二濾波信號相加獲得盲均衡輸出信號；所述第一信號為濾波器處理的信號；所述第一濾波信號為第一信號與盲均衡單元輸出的盲均衡系數(shù)的乘積；所述第二濾波信號為MXN個第一濾波信號經(jīng)過Z次加法計算后獲得的結(jié)果；N為大于1的整數(shù)，M為Na，a為大于等于1的整數(shù)，Z為10&(NXM)向上取整后獲 得的數(shù)值。上述裝置中，所述濾波器包含N個濾波模塊和一加法模塊；所述N個濾波模塊中的每一濾波模塊將輸入的MXN個第一信號分別與第一信號 對應(yīng)的盲均衡系數(shù)相乘獲得MX N個第一濾波信號，將每相鄰N個第一濾波信號進行一次加 法計算，再將每相鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算獲得一第二濾波信 號，輸出第二濾波信號至加法模塊；所述加法模塊的輸入端連接N個濾波模塊的輸出端，將接收到的N個第二濾波信 號相加獲得盲均衡輸出信號并輸出。
NxM-I上述裝置中，所述N個濾波模塊的每一濾波模塊包括:M個濾波單元和 M ,
N
個加法器；所述N個濾波模塊的每一濾波模塊中的所述M個濾波單元分別與M個加法器連 接；所述M個濾波單元中的每一濾波單元將獲得的N個盲均衡系數(shù)和對應(yīng)的N個第一信 號分別相乘獲得N個第一濾波信號，輸出N個第一濾波信號至與所述濾波單元連接的加法 器；所述個加法器分成Z層，第η層由^τ個加法器組成；第一層的M個加
N-IN"'1法器的輸入端分別連接M個濾波單元的輸出端，M個加法器中每相鄰N個加法器的輸出端 連接第二層的一個加法器的輸入端；按照第二層至第Z層的順序，每層的相鄰N個加法器的 輸出端連接下一層的一個加法器的輸入端，第Z層的加法器的輸出端連接加法模塊的輸入 端；η為大于等于1且小于等于Z的整數(shù)。上述裝置中，所述M個濾波單元的每一濾波單元包含N個乘法器；所述N個乘法器的每一乘法器接收盲均衡系數(shù)和第一信號，將盲均衡系數(shù)和第一 信號相乘獲得第一濾波信號，輸出第一濾波信號至與所述乘法器連接的一個加法器。較佳地，所述濾波器還對接收到的一第二信號進行移位獲得MXNXN-I個第三信 號，將一第二信號和MXNXN-I個第三信號作為MXNXN個第一信號；所述第二信號為外部輸入濾波器的需要處理的信號；所述第三信號為對接收到的信號移位后獲得的信號。上述裝置中，所述濾波器包含Ν個濾波模塊和一加法模塊；所述N個濾波模塊中的第一濾波模塊將接收到的第二信號作為一個第一信號，輸 出第二信號至第二濾波模塊，第一濾波模塊對第N濾波模塊輸出的NXM-I個信號進行移 位獲得NXM-I個第三信號，將第二信號和NXM-I個第三信號作為MXN個第一信號；所述 N個濾波模塊中的第二濾波模塊至第N濾波模塊中的每一濾波模塊按照順序?qū)η耙粸V波模 塊輸出的MXN個信號進行移位獲得MXN個第三信號，輸出MXN個第三信號至下一濾波模 塊；所述N個濾波模塊中的每一濾波模塊將MXN個第一信號分別和與其對應(yīng)的盲均 衡系數(shù)相乘獲得MXN個第一濾波信號，將每相鄰N個第一濾波信號進行一次加法計算，再 將每相鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算獲得一第二濾波信號，輸出第 二濾波信號至加法模塊；所述加法模塊將接收到的N個第二濾波信號相加獲得盲均衡輸出信號并輸出。上述裝置中，所述N個濾波模塊的每一濾波模塊包括M個濾波單元和i^lMzl個
N-I
加法器；所述N個濾波模塊中的第一濾波模塊包括NXM-I個延時器，第二濾波模塊至第N 濾波模塊中的每一濾波模塊包括MXN個延時器；第一濾波模塊中的NXM-I個延時器的輸入端按照順序連接第N濾波模塊的前 NXM-I個延時器的輸出端，對第N濾波模塊輸出的NXM-I個信號進行移位獲得NXM-I個 第三信號，將NXM-I個第三信號作為所述第一濾波模塊的NXM-I個第一信號，按照順序輸 出前N-I個第一信號至第一濾波單元，依次將后序的每相鄰的N個第一信號輸出至第二濾 波單元至第M濾波單元；所述第一濾波模塊中的第一濾波單元將第二信號作為一第一信號，輸出第二信號 至第二濾波模塊中的第一濾波單元；接收所述第一濾波模塊中的N-I個延時器輸出的N-I 個第一信號，將獲得的N個盲均衡系數(shù)和對應(yīng)的N個第一信號分別相乘獲得N個第一濾波 信號，輸出N個第一濾波信號至與所述第一濾波單元連接的加法器；所述第一濾波模塊中的第二濾波單元至第M濾波單元的每一濾波單元接收所述 第一濾波模塊中的N個延時器輸出的N個第一信號，將獲得的N個盲均衡系數(shù)和對應(yīng)的N個第一信號分別相乘獲得N個第一濾波信號，輸出N個第一濾波信號至與所述濾波單元連 接的加法器；所述第二濾波模塊至所述第N濾波模塊中每一濾波模塊的延時器按照其在所述 濾波模塊中的順序，輸入端連接前一濾波模塊相同排序的延時器的輸出端，對接收到的信 號進行移位獲得第三信號，將第三信號作為所述濾波模塊的第一信號，按照所述濾波模塊 中第一濾波單元至第M濾波單元的順序?qū)⒚肯噜廚個第一信號輸出至所述濾波模塊的一濾 波單元中；所述第二濾波模塊至所述第N濾波模塊中每一濾波模塊的M個濾波單元中的每一 濾波單元將獲得的N個盲均衡系數(shù)和對應(yīng)的N個第一信號分別相乘獲得N個第一濾波信 號，輸出N個第一濾波信號至與所述濾波單元連接的加法器；所述7^m;1個加法器分成Z層，第n層由^7個加法器組成；第一層的M個加
NN"—、
法器的輸入端分別連接M個濾波單元的輸出端，M個加法器中每相鄰N個加法器的輸出端 連接第二層的一個加法器的輸入端；按照第二層至第Z層的順序，每層的相鄰N個加法器的 輸出端連接下一層的一個加法器的輸入端，第Z層的加法器的輸出端連接加法模塊的輸入 端；η為大于等于1且小于等于Z的整數(shù)。上述裝置中，所述每一濾波單元包含N個乘法器；所述每一乘法器一端連接盲均衡單元，除第一濾波模塊的第一濾波單元中的一個 接收第二信號的乘法器的另一端與外部相連外，其余乘法器的另一端都分別與該濾波模塊 中的延時器的輸出端相連；所述每一乘法器將盲均衡系數(shù)和第一信號相乘獲得第一濾波信 號，輸出第一濾波信號至與所述乘法器連接的一個加法器。上述裝置中，所述濾波模塊中的Z層加法器中，每相鄰C層加法器之間還包含一層 用于縮短濾波器關(guān)鍵路徑長度的延時器；所述一層延時器的個數(shù)與相鄰兩層加法器中層數(shù)較小的一層所包含的加法器個 數(shù)相同，所述一層延時器中每一延時器的輸入端分別連接相鄰的層數(shù)較小的一層的加法器 的輸出端，所述一層延時器中每相鄰N個延時器的輸出端連接相鄰的層數(shù)較大的一層的一 個加法器的輸入端；其中，C為大于等于1且小于等于Z的整數(shù)。上述裝置中，所述N為2，所述a為2，所述C為2。由上述的技術(shù)方案可見，本實用新型提供了一種盲均衡裝置，該裝置中的濾波器 依據(jù)加法運算時輸入信號的數(shù)量N，將MXNXN個第一信號分成N組，將N組中MXN個第一 信號分別與盲均衡系數(shù)相乘獲得第一濾波信號；對于N組中每組的MXN個第一濾波信號， 每相鄰N個第一濾波信號進行一次加法計算，將每相鄰N個加法計算結(jié)果再進行加法計算， 按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算，最后將N組信號輸出的第二濾波信號的和進行加法計算 獲得盲均衡輸出。采用本實用新型的盲均衡裝置，濾波器包含的加法器按照樹型結(jié)構(gòu)逐層 連接，使得濾波器每一濾波模塊的關(guān)鍵路徑上所包含的濾波器的個數(shù)與該濾波模塊處理的 信號個數(shù)呈對數(shù)關(guān)系，減少了濾波器關(guān)鍵路徑上包含的加法器的個數(shù)，進而減少了加法計 算的延時時間，提高了吞吐量和處理速率。
圖1為現(xiàn)有的盲均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有的基于常數(shù)摸的盲均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有的基于常數(shù)摸的盲均衡裝置中濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型盲均衡裝置中濾波器第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實用新型盲均衡裝置中濾波器第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實用新型盲均衡裝置中濾波器第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實用新型盲均衡裝置中濾波器第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案、及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施 例，對本實用新型進一步詳細說明。本實用新型提出了一種盲均衡裝置，該裝置中的濾波器包含的加法器按照樹型結(jié) 構(gòu)逐層連接，使得濾波器每一濾波模塊的關(guān)鍵路徑上所包含的濾波器的個數(shù)與該濾波模塊 處理的信號個數(shù)呈對數(shù)關(guān)系，減少了濾波器關(guān)鍵路徑上包含的加法器的個數(shù)，進而減少了 加法計算的延時時間，提高了吞吐量和處理速率。本實用新型盲均衡裝置中的盲均衡單元的結(jié)構(gòu)和功能與現(xiàn)有的盲均衡單元的結(jié) 構(gòu)和功能相同，本實用新型盲均衡單元輸出的盲均衡權(quán)向量W(k)中包含的盲均衡系數(shù) Wi (k)的數(shù)量隨濾波器處理的接收信號x(k-i)的數(shù)量的多少進行增減，盲均衡單元中更新 盲均衡系數(shù)Wi (k)的結(jié)構(gòu)的個數(shù)也相應(yīng)地增減，在此不再對盲均衡單元的結(jié)構(gòu)和功能進行 贅述。其中，i的取值為大于等于0且小于等于MXNXN。為了能夠更清楚的對本實用型盲均衡裝置的結(jié)構(gòu)進行說明，先對相關(guān)參數(shù)進行定 義，具體如下本實用新型盲均衡裝置中，加法器對N個信號進行加法計算；為了提高本實 用新型盲均衡裝置的吞吐量并減小計算產(chǎn)生的延時，本實用新型盲均衡裝置的濾波器進行 處理的信號為第一信號，第一信號表示為x(k-i)，其數(shù)量為MXNXN ；盲均衡系數(shù)Wi(k)的 數(shù)量與第一信號x(k-i)的數(shù)量相等，其中，N為大于1的整數(shù)，M為N% a為大于等于1的整 數(shù)，i為大于等于0且小于等于MXNXN的整數(shù)。本實用新型盲均衡裝置中的濾波器進行處理的第一信號x(k-i)可直接為外部輸 入的多個信號，也可為濾波器對一個外部輸入的信號進行移位后獲得的多個信號；為了表 述清楚，將上述一個外部輸入的信號設(shè)為第二信號，第二信號表示為x(k)。圖4所示的濾 波器的第一實施例中，濾波器處理的第一信號x(k-i)為直接由外部輸入的多個信號；圖5 所示的濾波器的第二實施例中，濾波器處理的第一信號x(k-i)屬于濾波器對一第二信號 x(k)進行移位后獲得的多個信號。圖4為本實用新型盲均衡裝置中濾波器第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)結(jié)合圖4，對 本實用新型盲均衡裝置中濾波器的第一實施例的結(jié)構(gòu)進行說明，具體如下濾波器根據(jù)加法運算時進行相加的信號的數(shù)量N，將第一信號χ (k-i)和盲均衡單 元(圖4中未示出)輸出的與第一信號χ (k-i)對應(yīng)的盲均衡系數(shù)Wi (k)按順序分成N組， 將N組中每組的MXN個第一信號x(k-i)分別與盲均衡系數(shù)Wi(k)相乘獲得MXN個第一濾波信號；對于N組中每組的MXN個第一濾波信號，每相鄰N個第一濾波信號進行一次加 法計算，再將每相鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算獲得一第二濾波信 號，將N組中每組輸出的第二濾波信號相加獲得盲均衡輸出信號y(k)。第一濾波信號為第 一信號和與其對應(yīng)的盲均衡單元輸出的盲均衡系數(shù)的乘積；第二濾波信號為MXN個第一 濾波信號經(jīng)過Z次加法計算后獲得的結(jié)果；其中，Z為10&(NXM)向上取整后獲得的數(shù)值， im :logN (NXM)為2.5，則向上取整獲得的2為3;1呢1^\10為3，則向上取整獲得的Z 為3。其中，本實用新型盲均衡裝置中的濾波器包括N個濾波模塊和一加法模塊404，比 如第一濾波模塊401、第二濾波模塊402...第N濾波模塊403。N個濾波模塊中的每一濾波模塊將輸入的MXN個第一信號分別和與第一信號對 應(yīng)的盲均衡系數(shù)相乘獲得MXN個第一濾波信號，將每相鄰N個第一濾波信號進行一次加 法計算，再將每相鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算獲得一第二濾波信 號，輸出第二濾波信號至加法模塊404?，F(xiàn)以第一濾波模塊401為例進行說明，具體為盲均 衡單元(圖4中未示出)輸出至第一濾波模塊401的MXN個盲均衡系數(shù)包括=WtlGO、WN(k )、· · · W(N_1)XN(k)、· . . Wo^xnxn+o^xnGO，外部輸入第一濾波模塊401的MXN個第一信號包 括:X(k)、X(k-N)、· · .X(k-NX (N-I) )、.. .X(k-(M-1) XNXN-(N-I) XN)，第一濾波模塊 401 按照盲均衡系數(shù)和第一信號之間的對應(yīng)關(guān)系，將上述盲均衡系數(shù)分別和與之對應(yīng)的第一信 號相乘，獲得MXN個第一濾波信號，將每相鄰N個第一濾波信號進行一次加法計算，再將每 相鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算，直至獲得一第二濾波信號，輸出 第二濾波信號至加法模塊404。加法模塊404的輸入端連接N個濾波模塊的輸出端，將接收到的N個第二濾波信 號相加獲得盲均衡輸出信號y(k)并輸出。本實用新型的盲均衡裝置中，加法模塊404可采 用能夠?qū)個信號進行加法運算的加法器。
NxM-I本實施例中，每一濾波模塊包括M個濾波單元和^r^個加法器，比如第一濾
N
波單元4011、. . ·第M濾波單元4012、加法器4014。每一濾波模塊中的M個濾波單元分別與M個加法器連接，M個濾波單元中的每一 濾波單元將獲得的N個盲均衡系數(shù)和對應(yīng)的N個第一信號分別相乘，輸出N個第一濾波信 號至與該濾波單元連接的加法器。現(xiàn)以第一濾波模塊401中的第一濾波單元4011為例進 行說明，第一濾波單元4011獲得的盲均衡系數(shù)包括WtlGO、WN(k)、. . . W(N_1)XN(k)，獲得的第 一信號包括X (k)、X(k-N)、. . . X(k-NX (N-I))，第一濾波單元4011按照盲均衡系數(shù)和第一 信號之間的對應(yīng)關(guān)系，比如X(k)和W。(k)，X(k-N)和Wn(k)，將盲均衡系數(shù)分別和與其對應(yīng) 的第一信號相乘，獲得N個第一濾波信號，輸出N個第一濾波信號至與該第一濾波單元4011
連接的加法器4014。個加法器分成Z層，第一層由M個加法器組成，第二層由！
N-IN
個加法器組成，第三層由‘個加法器組成，...第η層由^個加法器組成，...第Z層由
NN
1個加法器組成；第一層的M個加法器的輸入端分別連接M個濾波單元的輸出端，第一層的 M個加法器的輸出端分別連接第二層的#個加法器的輸入端；按照第二層至第Z層的順序，
10每層的相鄰的N個加法器的輸出端連接下一層的一個加法器的輸入端，第Z層的加法器的 輸出端連接加法模塊404的輸入端；其中，Z為10&(NXM)向上取整后獲得的數(shù)值，比如 logN(NXM)為2. 5，則向上取整獲得的Z為3;lo&(NXM)為3，則向上取整獲得的Z為3 ;n 為大于等于1且小于等于Z的整數(shù)。本實施例中，每一濾波單元包含N個乘法器，每一乘法器接收盲均衡系數(shù)和第一 信號，并將盲均衡系數(shù)和與其對應(yīng)的第一信號相乘獲得第一濾波信號，每一乘法器輸出第 一濾波信號至與其連接的加法器?，F(xiàn)以第一濾波單元4011為例進行說明，輸入第一濾波單 元4011中的乘法器4013的盲均衡系數(shù)為W(N_1)XN(k)，輸入第一濾波單元4011中的乘法器 4013的第一信號為X(k-NX (N-1))，將W(N_1)XN(k)和X(k_NX (N-I))相乘獲得對于第一信 號X(k-NX(N-1))的第一濾波信號，輸出對于第一信號X(k-NX (N-I))的第一濾波信號至 與乘法器4013連接的加法器4014，以便加法器4014對第一濾波單元4011輸出的N個第一 濾波信號進行加法計算。圖5為本實用新型盲均衡裝置中濾波器第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。現(xiàn)結(jié)合圖5，對 本實用新型盲均衡裝置中濾波器第二實施例的結(jié)構(gòu)進行說明，具體如下濾波器對接收到的一第二信號x(k)進行移位獲得MXNXN-I個第三信號，將第二 信號X(k)和MXNXN-I個第三信號作為第一信號x(k-i)；根據(jù)加法運算時進行相加的信 號的數(shù)量N，將第一信號x(k-i)和盲均衡單元(圖5中未示出)輸出的與第一信號x(k-i) 對應(yīng)的盲均衡系數(shù)Wi(k)按順序分成N組，將N組中每組的MXN個第一信號x(k-i)分別 與盲均衡系數(shù)WiGO相乘獲得MXN個第一濾波信號；對于N組中每組的MXN個第一濾波 信號，每相鄰N個第一濾波信號進行一次加法計算，再將每相鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型 結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算獲得一第二濾波信號，將N組中每組輸出的第二濾波信號相加獲得 盲均衡輸出信號y (k)。第一濾波信號為第一信號和與其對應(yīng)的盲均衡單元輸出的盲均衡系 數(shù)的乘積；第二濾波信號為MXN個第一濾波信號經(jīng)過Z次加法計算后獲得的結(jié)果；其中，Z 為logN(NXM)向上取整后獲得的數(shù)值，比如:logN(NXM)為2. 5，則向上取整獲得的Z為3 ； logN(NXM)為3，則向上取整獲得的Z為3 ;i為大于等于0且小于等于MXNXN的整數(shù)。濾波器包括N個濾波模塊和一個加法模塊504 ；其中，N個濾波模塊分別為第一濾 波模塊501、第二濾波模塊502、...第N濾波模塊503。N個濾波模塊中的第一濾波模塊501將接收到的第二信號作為一個第一信號，將 第二信號輸出至第二濾波模塊502，第一濾波模塊501對第N濾波模塊503輸出的NXM-I 個信號進行移位獲得NXM-I個第三信號，將第二信號和NXM-I個第三信號作為該濾波模 塊進行處理的MXN個第一信號；第二濾波模塊502至第N濾波模塊503中的每一濾波模塊 按照順序?qū)η耙粸V波模塊輸出的MXN個信號進行移位獲得MXN個第三信號，將MXN個第 三信號作為該模塊進行處理的MXN個第一信號，將MXN個第三信號輸出至后一濾波模塊。 N個濾波模塊中的每一濾波模塊將MXN個第一信號分別和與第一信號對應(yīng)的盲均衡系數(shù) 相乘獲得MXN個第一濾波信號，將每相鄰N個第一濾波信號進行一次加法計算，再將每相 鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算獲得一第二濾波信號，輸出第二濾波 信號至加法模塊504。加法模塊504的結(jié)構(gòu)、功能和連接與本實用新型濾波器第一實施例中的加法模塊 404相同，在此不再贅述。Afx M-]本實施例中，每一濾波模塊包括M個濾波單元和^^個加法器，第一濾波模
Ν~Λ
塊501還包括NXM-I個延時器，第二濾波模塊502至第N濾波模塊503中的每一濾波模塊 還包括MXN個延時器。 NxM-I"^r"^個加法器的結(jié)構(gòu)和功能與本實用新型第一實施例相同，在此不再贅述。
N-I對于第一濾波模塊501，NXM-I個延時器的輸入端按照順序連接第N濾波模塊的 前NXM-I個延時器的輸出端，對第N濾波模塊輸出的NXM-I個信號進行移位獲得NXM-I 個第三信號，將NXM-I個第三信號作為濾波器進行處理的NXM-I個第一信號，按照順序輸 出前N-I個第一信號至第一濾波單元5011，依次將后序的每相鄰N個第一信號輸出至第二 濾波單元至第M濾波單元5012 ；比如，第一濾波模塊501的第一延時器4015接收第N濾波 模塊503的第一延時器輸出的信號并移位獲得第三信號x(k-N)，將該第三信號x(k-N)作為 第一信號x(k-N)輸出至第一濾波單元5011。第一濾波模塊501中的第一濾波單元5011將接收到的第二信號作為一第一信號， 將第二信號輸出至第二濾波模塊502中的第一濾波單元；接收N-I個延時器輸出的N-I個 第一信號，將獲得的N個盲均衡系數(shù)和對應(yīng)的N個第一信號分別相乘獲得N個第一濾波信 號，輸出N個第一濾波信號至與其連接的加法器。第一濾波模塊501包含的第二濾波單元至第M濾波單元5012中的每一濾波單元 接收于該濾波單元連接的延時器輸出的N個第一信號，將獲得的N個盲均衡系數(shù)和對應(yīng)的N 個第一信號分別相乘獲得N個第一濾波信號，輸出N個第一濾波信號至與其連接的加法器。對于第二濾波模塊502至第N濾波模塊503包含的所有延時器，每一濾波模塊的 延時器按照其在該濾波模塊中的順序，輸入端連接前一濾波模塊相同排序的延時器的輸出 端，對接收到的信號進行移位獲得第三信號，將第三信號作為該濾波模塊進行處理的第一 信號，按照該濾波模塊中第一濾波單元至第M濾波單元的順序?qū)⒚肯噜廚個第一信號輸出 至一濾波單元中。每一濾波模塊的M個濾波單元的功能與第一實施例相同，在此不再贅述。本實施例中，每一濾波單元包含N個乘法器，每一乘法器一端連接盲均衡單元，除 第一濾波模塊的第一濾波單元中的一個接收第二信號的乘法器的另一端與外部相連外，其 余乘法器的另一端都分別與該濾波模塊中的延時器的輸出端相連；每一濾波單元包含的N 個乘法器的功能與第一實施例相同，在此不再贅述?，F(xiàn)舉例說明，具體為第一濾波模塊 501中的第一個乘法器接收第二信號，第二個乘法器的一個輸入端連接第一濾波模塊501 中的第一個延時器4015的輸出端，第三個乘法器的一個輸入端連接該模塊中的第二個延 時器的輸出端，以此類推，第MXN個乘法器的一個輸入端連接該模塊中的第NXM-I個延時 器；對于第二濾波模塊至第N濾波模塊，每一濾波模塊所包含的第b個乘法器的一個輸入端 連接該濾波模塊中的第b個延時器，其中，b為大于等于1且小于等于MXN的正整數(shù)。根據(jù)上述兩個實施例可知，本實用新型盲均衡裝置中的濾波器的加法器
由于采用了圖4和圖5所示的樹型結(jié)構(gòu)，濾波器關(guān)鍵路徑上所耗費的計算時間
_1_
Tmer-Tm,l+TaM{\\ogN{MxN)-\ + l),吞吐量為+ ‘其中，
「logw(Mx^Tj +1為濾波器關(guān)鍵路徑上加法器的數(shù)量，當M和N的數(shù)值較大時，相比于現(xiàn)有的
12盲均衡裝置極大地提高了吞吐量，并降低了計算延時。如果需要處理的數(shù)據(jù)較多，為了滿足高速和稿吞吐量的處理要求，可在每相鄰C 層加法器之間插入一層用于縮短濾波器關(guān)鍵路徑長度的延時器，該層延時器的個數(shù)與相鄰 兩層中層數(shù)較小一層所包含的加法器個數(shù)相同，該層延時器中每一延時器的輸入端連接層 數(shù)較小的一層的加法器的輸出端，該層延時器中每相鄰N個延時器的輸出端連接層數(shù)較大 的一層的一個加法器的輸入端；其中，C為大于等于1且小于等于Z的整數(shù)。由于在每相鄰 C層加法器之間插入了延時器，縮短了濾波器關(guān)鍵路徑上的加法器的個數(shù)，進一步減小了濾 波器關(guān)鍵路徑上的加法計算消耗的時間，進一步提高了吞吐量并減小了計算延時?？紤]到 整個濾波器處理的速度和吞吐量的要求，當M和N的數(shù)值較大時，C可選擇較大的數(shù)值，可 根據(jù)用戶的需求進行選擇。圖6為本實用新型盲均衡裝置中濾波器第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是在圖5 的濾波器的第二實施例的基礎(chǔ)上，M為4，N為2的一個具體的例子?，F(xiàn)結(jié)合圖6，對本實用 新型盲均衡裝中濾波器的第三實施例進行說明，具體如下本實施例的濾波器包含第一濾波模塊601、第二濾波模塊602和加法模塊603。每 個濾波模塊包括4個濾波單元和7個加法器；第一濾波模塊601還包括7個延時器；第二濾 波模塊602還包括8個延時器。每一濾波單元包括2個乘法器。現(xiàn)僅以第一濾波模塊601的第一濾波單元6011和第二濾波單元6012為例進行說 明，第一濾波單元6011包含的第一乘法器6013將第二信號和盲均衡系數(shù)相乘獲得對于第 二信號的第一濾波信號，輸出第一濾波信號至第一層的第一個加法器6016;第一濾波單元 6011包含的第二乘法器6015將用于移位接收信號的延時器6014輸出的第一信號x(k_2) 和盲均衡系數(shù)W2相乘獲得對于第一信號x(k-2)的第一濾波信號，輸出第一濾波信號至第 一層的第一個加法器6016。第一層的第一個加法器6016將第一濾波單元6011輸出的兩 個第一濾波信號進行加法運算，輸出加法運算結(jié)果至第二層的第一個加法器6018。第二濾 波單元6012中包含的兩個乘法器與第一濾波單元6011包含的第二乘法器6015的功能相 同，在此不再贅述；與第二濾波單元6012連接的第一層的第二個加法器6017將兩個第一濾 波信號相加后的結(jié)果輸出至第二層的第一個加法器6018。第二層的第一個加法器6018將 獲得的兩個加法運算結(jié)果相加，并將獲得的加法運算結(jié)果作為輸入輸出至第三層的加法器 6019。第三層的加法器6019將接收到的兩個加法計算結(jié)果相加獲得第二濾波信號，輸出第 二濾波信號至加法模塊603。加法模塊603將第一濾波模塊601和第二濾波模塊602輸出的兩個第二濾波信號 相加獲得盲均衡輸出信號y(k)。圖7為本實用新型盲均衡裝置中濾波器第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是在圖 6的濾波器的第三實施例的基礎(chǔ)上，每2層加法器增加一層延時器后形成的一個具體的例 子。現(xiàn)結(jié)合圖7，對本實用新型盲均衡裝置中濾波器的第四實施例的結(jié)構(gòu)進行說明，具體如 下本實施例的濾波器包含第一濾波模塊701、第二濾波模塊702、加法模塊703和一 個用于改變?yōu)V波器的關(guān)鍵路徑長度的第一延時器。每個濾波模塊包括4個濾波單元和7個 加法器；第一濾波模塊701還包括7個用于移位信號以獲得第一信號的第二延時器、和2個 用于改變?yōu)V波器關(guān)鍵路徑長度的第一延時器；第二濾波模塊702還包括8個用于移位信號以獲得第一信號的第二延時器、和2個用于改變?yōu)V波器關(guān)鍵路徑長度的第一延時器。每一 濾波單元包括2個乘法器。本實施例中乘法器和加法器的功能與圖6中的實施例相同，在此不再贅述。不同 的是，第二層的加法器的輸出端與第三層的加法器的輸入端之間的路徑上增加了用于改變 濾波器關(guān)鍵路徑長度的第一延時器?，F(xiàn)僅以第一濾波模塊701的第一濾波單元7011為例進行說明，第一濾波單元7011 包含的第一乘法器7013將第二信號和盲均衡系數(shù)相乘獲得對于第二信號的第一濾波信 號，輸出第一濾波信號至第一層的第一個加法器7016 ；第一濾波單元7011包含的第二乘法 器7015將用于移位接收信號的第二延時器7014輸出的第一信號x(k-2)和盲均衡系數(shù)W2 相乘獲得對于第一信號x(k_2)的第一濾波信號，輸出第一濾波信號至第一層的第一個加 法器7016。第一層的第一個加法器7016將第一濾波單元7011輸出的兩個第一濾波信號進 行加法運算，輸出加法運算結(jié)果至第二層的第一個加法器7017。第二層的加法器7017將對 兩個加法運算結(jié)果相加后獲得的加法運算結(jié)果作為輸入輸出至用于改變?yōu)V波器關(guān)鍵路徑 長度的第一延時器7017，第一延時器7017的輸出端連接第三層的加法器7019。第三層的 加法器7019將接收到的兩個加法計算結(jié)果相加獲得第二濾波信號，輸出第二濾波信號至 加法模塊703。加法模塊703將第一濾波模塊701和第二濾波模塊702輸出的兩個第二濾波信號 相加后，將加法運算結(jié)果輸入第一延時器7018 ；用于改變?yōu)V波器關(guān)鍵路徑長度的第一延時 器7018對輸入信號進行移位輸出盲均衡輸出信號y(k)。本實用新型的上述較佳實施例中，由于濾波器的每一濾波模塊所包含的 NxM-I
ΛΓ ,個加法器采用了這種Z層的樹型結(jié)構(gòu)的連接，濾波器關(guān)鍵路徑上的加法器的個數(shù) N-I
與濾波器中每一濾波模塊處理的信號的個數(shù)呈對數(shù)關(guān)系，相比于現(xiàn)有的濾波器來說，縮短 了濾波器關(guān)鍵路徑的長度，也就是減少了濾波器關(guān)鍵路徑上包含的加法器的個數(shù)，使得濾 波器關(guān)鍵路徑上加法計算所耗費的時間大大減少，減少了濾波器的計算延時，提高了處理 速率和吞吐量。綜上所述，以上為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的保護范 圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本 實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種盲均衡裝置，包括盲均衡單元和濾波器，其特征在于，所述濾波器連接所述盲均衡單元，將所述盲均衡單元輸出的盲均衡系數(shù)和第一信號按順序分成N組，將N組中每組的M×N個第一信號分別與盲均衡系數(shù)相乘獲得M×N個第一濾波信號；對于N組中每組的M×N個第一濾波信號，每相鄰N個第一濾波信號進行一次加法計算，再將每相鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算獲得一第二濾波信號，將N組輸出的第二濾波信號相加獲得盲均衡輸出信號；所述第一信號為濾波器處理的信號；所述第一濾波信號為第一信號與盲均衡單元輸出的盲均衡系數(shù)的乘積；所述第二濾波信號為M×N個第一濾波信號經(jīng)過Z次加法計算后獲得的結(jié)果；N為大于1的整數(shù)，M為Na，a為大于等于1的整數(shù)，Z為logN(N×M)向上取整后獲得的數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述濾波器包含N個濾波模塊和一加法 模塊；所述N個濾波模塊中的每一濾波模塊將輸入的MXN個第一信號分別與第一信號對應(yīng) 的盲均衡系數(shù)相乘獲得MX N個第一濾波信號，將每相鄰N個第一濾波信號進行一次加法計 算，再將每相鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算獲得一第二濾波信號， 輸出第二濾波信號至加法模塊；所述加法模塊的輸入端連接N個濾波模塊的輸出端，將接收到的N個第二濾波信號相 加獲得盲均衡輸出信號并輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述N個濾波模塊的每一濾波模塊包括M個濾波單元和NxM-1/ N - 1 個加法器； 所述N個濾波模塊的每一濾波模塊中的所述M個濾波單元分別與M個加法器連接；所 述M個濾波單元中的每一濾波單元將獲得的N個盲均衡系數(shù)和對應(yīng)的N個第一信號分別相 乘獲得N個第一濾波信號，輸出N個第一濾波信號至與所述濾波單元連接的加法器；所述NxM-1/ N - 1個加法器分成Z層，第η層由M/Nn-1個加法器組成；第一層的M個加法器 的輸入端分別連接M個濾波單元的輸出端，M個加法器中每相鄰N個加法器的輸出端連接第二層的一個加法器的輸入端；按照第二層至第Z層的順序，每層的相鄰N個加法器的輸出端連接下一層的一個加法器的輸入端，第Z層的加法器的輸出端連接加法模塊的輸入端；η為大于等于1且小于等于Z的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述M個濾波單元的每一濾波單元包含N 個乘法器；所述N個乘法器的每一乘法器接收盲均衡系數(shù)和第一信號，將盲均衡系數(shù)和第一信號 相乘獲得第一濾波信號，輸出第一濾波信號至與所述乘法器連接的一個加法器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述濾波器還對接收到的一第二信號進 行移位獲得MXNXN-I個第三信號，將一第二信號和MXNXN-I個第三信號作為MXNXN 個第一信號；所述第二信號為外部輸入濾波器的需要處理的信號；所述第三信號為對接收到的信號移位后獲得的信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述濾波器包含N個濾波模塊和一加法 模塊；所述N個濾波模塊中的第一濾波模塊將接收到的第二信號作為一個第一信號，輸出第 二信號至第二濾波模塊，第一濾波模塊對第N濾波模塊輸出的NXM-I個信號進行移位獲得 NXM-I個第三信號，將第二信號和NXM-I個第三信號作為MXN個第一信號；所述N個濾 波模塊中的第二濾波模塊至第N濾波模塊中的每一濾波模塊按照順序?qū)η耙粸V波模塊輸 出的MXN個信號進行移位獲得MXN個第三信號，輸出MXN個第三信號至下一濾波模塊； 所述N個濾波模塊中的每一濾波模塊將MXN個第一信號分別和與其對應(yīng)的盲均衡系 數(shù)相乘獲得MXN個第一濾波信號，將每相鄰N個第一濾波信號進行一次加法計算，再將每 相鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算獲得一第二濾波信號，輸出第二濾 波信號至加法模塊；所述加法模塊將接收到的N個第二濾波信號相加獲得盲均衡輸出信號并輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述N個濾波模塊的每一濾波模塊包括M NxM-I個濾波單元和 υ ,個加法器；所述N個濾波模塊中的第一濾波模塊包括NXM-I個延 N-I時器，第二濾波模塊至第N濾波模塊中的每一濾波模塊包括MXN個延時器；第一濾波模塊中的NXM-I個延時器的輸入端按照順序連接第N濾波模塊的前NXM-I 個延時器的輸出端，對第N濾波模塊輸出的NXM — 1個信號進行移位獲得NXM-I個第三 信號，將NXM-I個第三信號作為所述第一濾波模塊的NXM — 1個第一信號，按照順序輸出 前N-I個第一信號至第一濾波單元，依次將后序的每相鄰的N個第一信號輸出至第二濾波 單元至第M濾波單元；所述第一濾波模塊中的第一濾波單元將第二信號作為一第一信號，輸出第二信號至第 二濾波模塊中的第一濾波單元；接收所述第一濾波模塊中的N-I個延時器輸出的N-I個第 一信號，將獲得的N個盲均衡系數(shù)和對應(yīng)的N個第一信號分別相乘獲得N個第一濾波信號， 輸出N個第一濾波信號至與所述第一濾波單元連接的加法器；所述第一濾波模塊中的第二濾波單元至第M濾波單元的每一濾波單元接收所述第一 濾波模塊中的N個延時器輸出的N個第一信號，將獲得的N個盲均衡系數(shù)和對應(yīng)的N個第 一信號分別相乘獲得N個第一濾波信號，輸出N個第一濾波信號至與所述濾波單元連接的 加法器；所述第二濾波模塊至所述第N濾波模塊中每一濾波模塊的延時器按照其在所述濾波 模塊中的順序，輸入端連接前一濾波模塊相同排序的延時器的輸出端，對接收到的信號進 行移位獲得第三信號，將第三信號作為所述濾波模塊的第一信號，按照所述濾波模塊中第 一濾波單元至第M濾波單元的順序?qū)⒚肯噜廚個第一信號輸出至所述濾波模塊的一濾波單 元中；所述第二濾波模塊至所述第N濾波模塊中每一濾波模塊的M個濾波單元中的每一濾波 單元將獲得的N個盲均衡系數(shù)和對應(yīng)的N個第一信號分別相乘獲得N個第一濾波信號，輸 出N個第一濾波信號至與所述濾波單元連接的加法器；所述個加法器分成Z層，第η層由^τ個加法器組成；第一層的M個加法器 N-IΝ"~]的輸入端分別連接M個濾波單元的輸出端，M個加法器中每相鄰N個加法器的輸出端連接第二層的一個加法器的輸入端；按照第二層至第Z層的順序，每層的相鄰N個加法器的輸出端連接下一層的一個加法器的輸入端，第Z層的加法器的輸出端連接加法模塊的輸入端；η為大于等于1且小于等于Z的整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述每一濾波單元包含N個乘法器；所述每一乘法器一端連接盲均衡單元，除第一濾波模塊的第一濾波單元中的一個接收 第二信號的乘法器的另一端與外部相連外，其余乘法器的另一端都分別與該濾波模塊中的 延時器的輸出端相連；所述每一乘法器將盲均衡系數(shù)和第一信號相乘獲得第一濾波信號， 輸出第一濾波信號至與所述乘法器連接的一個加法器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或7所述的裝置，其特征在于，所述濾波模塊中的Z層加法器中，每 相鄰C層加法器之間還包含一層用于縮短濾波器關(guān)鍵路徑長度的延時器；所述一層延時器的個數(shù)與相鄰兩層加法器中層數(shù)較小的一層所包含的加法器個數(shù)相 同，所述一層延時器中每一延時器的輸入端分別連接相鄰的層數(shù)較小的一層的加法器的輸 出端，所述一層延時器中每相鄰N個延時器的輸出端連接相鄰的層數(shù)較大的一層的一個加 法器的輸入端；其中，C為大于等于1且小于等于Z的整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述N為2，所述a為2，所述C為2。
專利摘要本實用新型提供了一種盲均衡裝置，包括盲均衡單元和濾波器，濾波器連接盲均衡單元，將盲均衡單元輸出的盲均衡系數(shù)和第一信號按順序分成N組，將N組中每組的M×N個第一信號分別與盲均衡系數(shù)相乘獲得M×N個第一濾波信號；對于N組中每組的M×N個第一濾波信號，每相鄰N個第一濾波信號進行一次加法計算，再將每相鄰N個加法計算結(jié)果按照樹型結(jié)構(gòu)逐層進行加法計算獲得一第二濾波信號，將N組輸出的第二濾波信號相加獲得盲均衡輸出信號。采用本實用新型的盲均衡裝置，濾波器包含的加法器按照樹型結(jié)構(gòu)逐層連接，減少了濾波器關(guān)鍵路徑上包含的加法器的個數(shù)，進而減少了加法計算的延時時間，提高了吞吐量和處理速率。
文檔編號H04L25/03GK201726419SQ20102028117
公開日2011年1月26日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者劉鵬, 周俊, 曹素芝, 羅奇, 趙琨 申請人:北京國科環(huán)宇空間技術(shù)有限公司