減輕脈沖干擾的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】減輕在OFDMQAM信號中的脈沖干擾的方法和系統(tǒng)。針對符號k計算每符號噪聲測量或者質(zhì)量測量（QM）作為在符號中的載波和相應的QAM星座的點之間的距離的MSE。在多個符號上平均MSE(k)來計算背景信號QM，AVG_MSE(k)。如果MSE(k)超過AVG_MSE(k)適度量，則符號k可能受脈沖干擾適度地影響，并且在LLR計算之前針對在符號k中的所有數(shù)據(jù)載波降級每載波SNR估計?；贛SE(k)超過AVG_MSE(k)的程度，SNR降級可以是線性的或者是階梯式的。如果MSE(k)超過AVG_MSE(k)顯著量，則符號k可能受脈沖干擾顯著地影響，并且可以設置LLR以指示所有數(shù)據(jù)載波在符號k中被擦除。
【專利說明】減輕脈沖干擾的方法和系統(tǒng)
【背景技術】
[0001]級聯(lián)碼是具有增加的塊長度和多項式時間譯碼復雜度的一類糾錯碼，其將內(nèi)碼和外碼組合以提供指數(shù)減少的誤差概率。
[0002]常規(guī)電纜網(wǎng)絡包括同軸電纜和/或光纖和同軸電纜的組合，其中后者可被稱為混合光纖同軸(HFC)網(wǎng)絡。
[0003]電纜網(wǎng)絡可能經(jīng)歷可以以在大約10 Hz的范圍中的平均速率發(fā)生的不規(guī)則脈沖干擾或者噪聲突發(fā)。噪聲突發(fā)的持續(xù)時間可以在大約20微秒(μ s)的范圍中，其足夠影響諸如以正交頻分復用(OFDM)調(diào)制的信號的多載波信號的一個或多個符號。常規(guī)的電纜系統(tǒng)利用單載波正交幅度調(diào)制(QAM)調(diào)制，其比諸如以OFDM調(diào)制的信號的多載波信號更少地受脈沖噪聲的影響。
[0004]常規(guī)電纜系統(tǒng)利用包括格構(trellis)內(nèi)碼和Reed-Solomon (RS)外碼的級聯(lián)前向糾錯(FEC)碼。
[0005]常規(guī)電纜接收機通過在格構譯碼和RS譯碼之間解交織來減輕脈沖噪聲或者噪聲突發(fā)。這對于諸如低密度奇偶校驗(LDPC)碼的非級聯(lián)碼可能是不實際的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是基于每符號地跨信號的所有數(shù)據(jù)載波減輕脈沖干擾的方法的流程圖。
[0007]圖2是包括載波c (I)到c ijn)的OFDM信號的描繪。
[0008]圖3是基于每符號地跨所有數(shù)據(jù)載波減輕突發(fā)噪聲或脈沖干擾的另一方法的流程圖。
[0009]圖4是基于每符號地跨信號的所有數(shù)據(jù)載波減輕突發(fā)噪聲的減輕系統(tǒng)的框圖。
[0010]圖5是系統(tǒng)的框圖，包括圖4的減輕系統(tǒng)的方面的示例實施。
[0011]圖6是系統(tǒng)的框圖,包括接收機和突發(fā)噪聲或脈沖干擾減輕系統(tǒng)。
[0012]圖7是被配置成減輕在接收機中的脈沖干擾的計算機系統(tǒng)的框圖。
[0013]圖8是圖7的處理器和存儲部的框圖，其中存儲部包括主存儲部、次級存儲部和離線存儲部。
[0014]圖9是系統(tǒng)的框圖，包括處理器、存儲器/存儲部、用戶接口以及包括脈沖干擾減輕系統(tǒng)的通信系統(tǒng)。
[0015]在圖中，標號的最左端的一個或多個數(shù)位標識標號第一次出現(xiàn)所在的圖。
【具體實施方式】
[0016]本文公開了方法和系統(tǒng)來減輕也被稱為脈沖干擾的突發(fā)噪聲。
[0017]可以與諸如低密度奇偶校驗(LDPC)的非級聯(lián)前向糾錯(FEC)組合地實施所述方法和系統(tǒng)。
[0018]與級聯(lián)FEC碼相比較，諸如LDPC的非級聯(lián)FEC碼可以相對實質(zhì)性地提供增加的接收機增益。增加的增益可以準許較高的數(shù)據(jù)率。[0019]可以以各種基于QAM的調(diào)制技術中的一種或多種來實施本文公開的方法和系統(tǒng)，所述基于QAM的調(diào)制技術包括諸如正交頻分復用(OFDM)和/或其他多載波調(diào)制技術的多載波調(diào)制技術、具有頻域均衡的單載波(SC)QAM系統(tǒng)(SC-FDE)和/或具有頻分復用的SC QAM系統(tǒng)(SC-FDM)。
[0020]2n QAM星座的每個點代表/?個比特。例如，64-QAM星座包括26=64個點，并且64個點中的每個代表6比特的獨特集合。
[0021]每個星座點可以與獨特的相位和幅度相關聯(lián)，并且可以通過以星座點的相位和幅度調(diào)制載波信號來傳送星座點的個比特。η個比特可以被稱為在數(shù)據(jù)載波的星座點中攜帶的比特或者等同地稱為在數(shù)據(jù)載波星座點中攜帶的比特。
[0022]在理想條件下，可以基于載波的相位和幅度解調(diào)在數(shù)據(jù)載波星座點中攜帶的/7個比特的集合。實際上，可以針對個比特中的每個計算對數(shù)似然比(LLR)來指示相應的比特是邏輯I或者邏輯O的似然性。對于64 QAM載波，針對6個比特計算LLR。LLR可以被稱為軟值或軟判決。如下文參考圖6進一步描述的，可以以前向糾錯(FEC)處理LLR。
[0023]本文公開的方法和系統(tǒng)可以在各種通信系統(tǒng)的一個或多個中實施并且可以在網(wǎng)絡的物理層中實施，所述通信系統(tǒng)包括但不限于包括HFC電纜系統(tǒng)的電纜系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡的物理層諸如混合光纖同軸(HFC)網(wǎng)絡。
[0024]本文出于說明性的目的，關于OFDM和LDPC公開了方法和系統(tǒng)。然而，本文公開的方法和系統(tǒng)不限于OFDM或LDPC。
[0025]圖1是基于每符號地跨信號的所有數(shù)據(jù)載波減輕脈沖干擾的方法100的流程圖。下文參考圖2描述方法100。然而，方法100不限于圖2的示例。
[0026]圖2是包括也表示為c⑴到c ijn)的載波202的OFDM信號200的描繪。
[0027]信號200包括可以由保護間隔206分隔的符號周期或者符號204。
[0028]載波202或者其子集具有相關聯(lián)的載波質(zhì)量測量(載波QM) 212，在本文中也稱為每載波QM。載波QM 212可以包括諸如長期信噪比(SNR)估計的相對長期的信號質(zhì)量測量，其可以基于在多個符號上觀測的相應信道估計中的變化。
[0029]在圖1中的102處，針對信號200的符號204計算符號質(zhì)量測量(符號QM)208。符號QM 208也可以被稱為每符號QM。
[0030]可以從在相應的符號204之內(nèi)的一個或多個的載波202的均衡的樣本計算每個符號QM 208。例如，可以從在符號204 (幻中的載波c(l)到c O?)中的一個或多個計算符號QM208 (Jc)。
[0031]可以基于一個或多個載波的差異或誤差測量確定符號QM 208，其可以指示噪聲水平?？梢岳缁谠谙鄳腝AM星座中的載波和點之間的距離確定符號QM 208⑷。針對數(shù)據(jù)載波，可以關于最接近均衡的樣本的星座點確定距離。針對導頻載波，可以關于與導頻載波相關聯(lián)的已知星座點確定距離。
[0032] 可以計算QM 208⑷作為針對在符號204⑷中的多個載波計算的平方距離的平均或均值?？梢杂嬎鉗M 208 {k)作為均方誤差MSE {k)，其可以被表示為:
【權利要求】
1.一種減輕在正交幅度調(diào)制(QAM)載波中的脈沖干擾的機器實施的方法，其包括: 從接收機接收QAM載波的均衡的樣本； 針對符號基于在符號中的至少一個載波的均衡的樣本確定符號質(zhì)量測量； 基于針對多個符號確定的符號質(zhì)量測量確定運行背景信號質(zhì)量測量； 如果符號質(zhì)量測量超過隨著背景信號質(zhì)量測量中的變化而變化的第一閾值，則生成第一控制來降級在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的載波質(zhì)量測量；以及向接收機提供第一控制。
2.如權利要求1所述的方法，進一步包括: 基于在符號中的多個載波的均衡的樣本確定符號質(zhì)量測量。
3.如權利要求1所述的方法，進一步包括: 確定在符號中的載波與相應的正交幅度調(diào)制星座的點之間的距離； 將符號質(zhì)量測量確定為所述距離的均方誤差；以及 將運行背景信號質(zhì)量測量確定為多個符號的符號質(zhì)量測量的平均。
4.如權利要求1所述的方法，進一步包括: 如果符號質(zhì)量測量在第一閾值之下，則以符號質(zhì)量測量更新運行背景信號質(zhì)量測量。
5.如權利要求1所述的方法，進一步包括: 基于符號質(zhì)量測量超過第一閾值的程度確定降級載波質(zhì)量測量的量。
6.如權利要求5所述的方法，其中確定量包括以線性比例確定所述量。
7.如權利要求5所述的方法，其中確定量包括選擇多個降級增量中的一個。
8.如權利要求1所述的方法，其中載波質(zhì)量測量包括針對每個數(shù)據(jù)載波的估計的信噪比(SNR)，并且其中生成包括: 如果符號質(zhì)量測量超過第一閾值，則生成第一控制來降級在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的SNR。
9.如權利要求8所述的方法，進一步包括在接收機處: 針對多個符號基于相應的SNR估計在數(shù)據(jù)載波的星座點中攜帶的比特的對數(shù)似然比(LLR)； 對估計的LLR進行前向糾錯(FEC)；以及 在估計LLR之前，基于第一控制降級在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的估計的SNR。
10.如權利要求9所述的方法，其中FEC包括低密度奇偶校驗(LDPC)。
11.如權利要求1所述的方法，進一步包括: 如果符號質(zhì)量測量超過隨著背景信號質(zhì)量測量中的變化而變化的第二閾值，則生成第二控制來標識在符號中的所有數(shù)據(jù)載波以擦除，其中第二閾值高于第一閾值。
12.如權利要求11所述的方法，其中載波質(zhì)量測量包括針對每個數(shù)據(jù)載波的估計的信噪比(SNR)，所述方法進一步包括在接收機處: 針對多個符號基于相應的SNR估計在數(shù)據(jù)載波的星座點中攜帶的比特的對數(shù)似然比(LLR)； 對估計的LLR進行前向糾錯(FEC)；以及 在FEC之前，基于第二控制設置標識的數(shù)據(jù)載波的估計的LLR以指示標識的數(shù)據(jù)載波在符號中被擦除。
13.如權利要求12所述的方法，其中FEC包括低密度奇偶校驗(LDPC)。
14.如權利要求1所述的方法，其中載波質(zhì)量測量包括針對每個數(shù)據(jù)載波的估計的信噪比(SNR)，并且其中生成包括: 如果相應的符號質(zhì)量測量超過第一閾值，則生成第一控制來降級在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的SNR;以及 如果相應的符號質(zhì)量測量超過隨著背景信號質(zhì)量測量中的變化而變化的第二閾值，則生成第二控制來設置在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的估計的LLR以指示所有的數(shù)據(jù)載波在符號中被擦除，其中第二閾值高于第一閾值。
15.一種用于減輕在正交幅度調(diào)制(QAM)載波中的脈沖干擾的系統(tǒng)，其包括: 輸入，用于從接收機接收QAM載波的均衡的樣本； 符號質(zhì)量模塊，用于針對符號基于在符號中的至少一個載波的均衡的樣本確定符號質(zhì)量測量； 背景信號質(zhì)量模塊，用于基于針對多個符號確定的符號質(zhì)量測量確定運行背景信號質(zhì)量測量； 判決模塊，用于如果符號質(zhì)量測量超過隨著背景信號質(zhì)量測量中的變化而變化的第一閾值，則生成第一控制來降級在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的載波質(zhì)量測量；以及 輸出，用于向接收機提供第一控制。
16.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中符號質(zhì)量模塊被配置成基于在符號中的多個載波的均衡的樣本確定符號質(zhì)量測量。
17.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中: 符號質(zhì)量模塊被配置成確定在符號中的載波與相應的正交幅度調(diào)制星座的點之間的距離，以及將符號質(zhì)量測量確定為所述距離的均方誤差；以及 背景信號質(zhì)量模塊被配置成將運行背景信號質(zhì)量測量確定為多個符號的符號質(zhì)量測量的平均。
18.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中背景信號質(zhì)量模塊被配置成如果符號質(zhì)量測量在第一閾值之下，則以符號質(zhì)量測量更新運行背景信號質(zhì)量測量。
19.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中判決模塊被配置成基于符號質(zhì)量測量超過第一閾值的程度確定降級載波質(zhì)量測量的量。
20.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中判決模塊被配置成以線性比例確定所述量。
21.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中判決模塊被配置成選擇多個降級增量中的一個。
22.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中載波質(zhì)量測量包括針對每個數(shù)據(jù)載波的估計的信噪比(SNR)，并且其中: 判決模塊被配置成如果符號質(zhì)量測量超過第一閾值，則生成第一控制來降級在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的SNR。
23.如權利要求22所述的系統(tǒng)，其中接收機包括: 對數(shù)似然比(LLR)模塊，用于針對多個符號基于相應的SNR估計在數(shù)據(jù)載波的星座點中攜帶的比特的對數(shù)似然比(LLR)； 前向糾錯(FEC)模塊，用于處理估計的LLR ;以及 用于在LLR模塊之前，基于第一控制降級在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的估計的SNR的模塊。
24.如權利要求23所述的系統(tǒng)，其中FEC模塊包括低密度奇偶校驗(LDPC)模塊。
25.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中判決模塊被進一步配置成如果符號質(zhì)量測量超過隨著背景信號質(zhì)量測量中的變化而變化的第二閾值，則生成第二控制來標識在符號中的所有數(shù)據(jù)載波以擦除，其中第二閾值高于第一閾值。
26.如權利要求25所述的系統(tǒng)，其中接收機包括: 對數(shù)似然比(LLR)模塊，用于針對多個符號基于相應的SNR估計在數(shù)據(jù)載波的星座點中攜帶的比特的LLR; 前向糾錯(FEC)模塊，用于處理估計的LLR ;以及 用于在FEC模塊之前基于第二控制設置標識的數(shù)據(jù)載波的估計的LLR以指示標識的數(shù)據(jù)載波在符號中被擦除的模塊。
27.如權利要求26所述的系統(tǒng)，其中FEC模塊包括低密度奇偶校驗(LDPC)模塊。
28.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中載波質(zhì)量測量包括針對每個數(shù)據(jù)載波的估計的信噪比(SNR)，并且其中判決模塊被進一步配置成: 如果相應的符號質(zhì)量測量超過第一閾值，則生成第一控制來降級在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的SNR;以及 如果相應的符號質(zhì)量測量超過隨著背景信號質(zhì)量測量中的變化而變化的第二閾值，則生成第二控制來設置在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的估計的LLR以指示所有的數(shù)據(jù)載波在符號中被擦除，其中第二閾值高于第一閾值。
29.一種以用于減輕在正交幅度調(diào)制(QAM)載波中的脈沖干擾的計算機程序編碼的非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)，其中計算機程序包括指令以使得處理器: 從接收機接收QAM載波的均衡的樣本； 針對符號基于在符號中的至少一個載波的均衡的樣本確定符號質(zhì)量測量； 基于針對多個符號確定的符號質(zhì)量測量確定運行背景信號質(zhì)量測量； 如果符號質(zhì)量測量超過隨著背景信號質(zhì)量測量中的變化而變化的第一閾值，則生成第一控制來降級在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的載波質(zhì)量測量；以及 向接收機提供第一控制。
30.如權利要求29所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括指令以使得處理器基于在符號中的多個載波的均衡的樣本確定符號質(zhì)量測量。
31.如權利要求29所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括指令以使得處理器: 確定在符號中的載波與相應的正交幅度調(diào)制星座的點之間的距離； 將符號質(zhì)量測量確定為所述距離的均方誤差；以及 將運行背景信號質(zhì)量測量確定為多個符號的符號質(zhì)量測量的平均。
32.如權利要求29所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括指令以使得處理器如果符號質(zhì)量測量在第一閾值之下，則以符號質(zhì)量測量更新運行背景信號質(zhì)量測量。
33.如權利要求29所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括指令以使得處理器基于符號質(zhì)量測量超過第一閾值的程度確定降級載波質(zhì)量測量的量。
34.如權利要求33所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括指令以使得處理器以線性比例確定所述量。
35.如權利要求33所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括指令以使得處理器選擇多個降級增量中的一個。
36.如權利要求29所述的計算機可讀介質(zhì)，其中載波質(zhì)量測量包括針對每個數(shù)據(jù)載波的估計的信噪比(SNR)，進一步包括指令以使得處理器: 如果符號質(zhì)量測量超過第一閾值，則生成第一控制來降級在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的SNR。
37.如權利要求29所述的計算機可讀介質(zhì)，進一步包括指令以使得處理器如果符號質(zhì)量測量超過隨著背景信號質(zhì)量測量中的變化而變化的第二閾值，則生成第二控制來標識在符號中的所有數(shù)據(jù)載波以擦除，其中第二閾值高于第一閾值。
38.如權利要求29所述的計算機可讀介質(zhì)，其中載波質(zhì)量測量包括針對每個數(shù)據(jù)載波的估計的信噪比(SNR)，進一步包括指令以使得處理器: 如果相應的符號質(zhì)量測量超過第一閾值，則生成第一控制來降級在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的SNR;以及 如果相應的符號質(zhì)量測量超過隨著背景信號質(zhì)量測量中的變化而變化的第二閾值，則生成第二控制來設置在符號中的所有數(shù)據(jù)載波的估計的LLR以指示所有的數(shù)據(jù)載波在符號中被擦除，其中第 二閾值高于第一閾值。
【文檔編號】H04L27/34GK103999422SQ201380004533
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年6月24日 優(yōu)先權日:2012年10月26日
【發(fā)明者】T.赫瓦維塔納, B.阿拉姆貝波拉, S.S.加馬奇 申請人:英特爾公司