專利名稱：用于均衡信道的時域同步正交頻分復用接收裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種TDS-OFDM接收裝置。尤其涉及一種TDS-OFDM接收裝置，其過采樣OFDM信號并且將該信號輸入到時域均衡器來補償失真。
背景技術(shù)：
OFDM方案將以串行格式輸入的碼元行轉(zhuǎn)換成預定的基于塊的并行數(shù)據(jù)，并且將該并行的碼元多路復用到各個不同的子載波頻率。該OFDM方案使用多載波，這與傳統(tǒng)的使用單載波的方法不同。在多載波中，每個載波相互具有正交性。該正交性是指當相乘兩個載波時的為零的特性，這是使用多載波的需求。該OFDM方案主要使用快速傅立葉變換(FFT)和快速傅立葉逆變換(IFFT)。因此，基于載波之間的正交性和FFT來實現(xiàn)OFDM方案。
OFDM信號包括多載波，并且每個多載波具有很小的帶寬。因此，整個頻譜在形狀上基本上變成方形，并且因此，與使用單載波的情況相比提高了頻率效率。此外，由于OFDM信號的波形與白高斯噪聲的波形相同，OFDM信號比其他的廣播業(yè)務如逐行倒相制式(PAL)和順序與存儲彩色電視系統(tǒng)(SECAM)具有較少的干擾。
近來，為了提高陸地數(shù)字電視(DTV)傳輸傳輸系統(tǒng)標準的速率，引入了陸地數(shù)字多媒體廣播(DMB-T)，其是一種新的陸地DTV的傳輸標準。該使用DMB-T的傳輸系統(tǒng)也使用TDS-OFDM方案。OFDM調(diào)制單元使用3780點離散傅立葉逆變換/離散傅立葉變換(IDFT/DFT)處理器。
然而，在傳輸信道中，根據(jù)信道狀態(tài)可能產(chǎn)生各種信號失真。尤其由于多徑該失真顯著地影響信號，并且該失真在數(shù)字廣播中是致命的。為了補償該失真，向接收端提供了均衡器來補償關于傳輸信道的錯誤。
圖1是傳統(tǒng)的TDS-OFDM接收裝置的方框圖，該裝置包括射頻接收單元(RFRX)10、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)12、同步單元14、多路分解器16、偽噪聲(PN)相關單元20、第一FFT單元30、第二FFT單元40、頻域均衡單元50和前向糾錯(FEC)單元60。
RF RX 10將經(jīng)由天線接收到的OFDM廣播信號下變換到基帶，并且ADC 12將來自RF RX 10的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
同步單元14使用作為同步信息傳輸?shù)腜N序列來執(zhí)行碼元定時和頻率同步。該PN序列信息是用于從TDS-OFDM接收裝置接收的OFDM信號的同步和信道預測的同步信息。插入該PN序列到保護間隔(GI)之前，如后所述。
多路分解器16將從同步單元14接收到的OFDM廣播信號分割并且輸出為PN序列、GI和OFDM碼元。
PN相關單元20為了提供關于信道狀態(tài)的信息而將參考信號排和PN序列之間的PN相關性輸出到第一FFT單元30。第一FFT單元30將該PN序列變換，并且將其輸出到頻域均衡單元50。
將從多路分解器16輸出的OFDM碼元輸出到第二FFT單元40，并且第二FFT單元40通過FFT將該OFDM碼元變換，以輸出到頻域均衡單元50。
頻域均衡單元50基于從第一FFT單元30接收到的PN相關性來均衡從第二FFT單元40接收到的變換的OFDM碼元。
FEC單元60使用適合均衡后的OFDM碼元的錯誤檢測方法來檢測錯誤，并且糾正檢測到的錯誤。
如上所述，傳統(tǒng)的TDS-OFDM接收裝置使用PN序列來估計信道狀態(tài)，并且使用估計出的信道狀態(tài)來在頻域中均衡。然而，當關于信道狀態(tài)的信息由于失真和噪聲分量而不準確時，均衡功能被惡化了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于至少解決以上問題及優(yōu)點并至少提供下述的優(yōu)點。因此，本發(fā)明的目的是提供一種TDS-OFDM接收裝置，其過采樣OFDM信號并且將其輸入到時域均衡器來補償失真。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，這里提供了一種TDS-OFDM接收裝置，包括同步單元，用于同步經(jīng)由天線接收、被下變換到基帶、并且被以預定采樣速率T0采樣的具有同步信息的OFDM廣播信號；第一采樣器，用于以預定的第一采樣速率T1來采樣從同步單元輸出的OFDM廣播信號；時域均衡單元，用于使用從第一采樣器輸出的OFDM廣播信號中包括的同步信息來在時域中均衡采樣后的OFDM廣播信號；和第二采樣器，用于以預定的第二采樣速率T2采樣從時域均衡單元輸出的均衡后的OFDM廣播信號。
同步單元使用同步信息。該同步信息是PN序列。
采樣速率T1滿足下面的方程T1=T0N,]]>并且N是自然數(shù)。T2與T0相同，并且T0是 秒。時域均衡單元是判決反饋均衡器。該時域均衡單元包括前饋濾波器，用于移除包括在從第一采樣器輸出的采樣后的OFDM廣播信號中的OFDM碼元的預重影；反饋濾波器，用于移除從第一采樣器輸出的OFDM碼元的后重影；和加法單元，用于相加從其中移除了預重影和后重影的OFDM碼元，并且將相加后的值輸出到反饋濾波器和第二采樣器。
采樣速率T1滿足下面的方程T1=T0N,]]>并且N是自然數(shù)。T2與T0相同，并且T0是 秒。


通過參考附圖來詳細地描述其示例性的實施例，本發(fā)明的上述目的和其他特點將會變得更加清楚，其中圖1是傳統(tǒng)的TDS-OFDM接收裝置的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的TDS-OFDM接收裝置的方框圖；圖3是詳細顯示圖2中的時域均衡單元的方框圖；和圖4是用于顯示OFDM廣播信號的結(jié)構(gòu)和訓練技術(shù)的圖樣。
具體實施例方式
以下，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施例。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的TDS-OFDM接收裝置的方框圖。參考圖2，該TDS-OFDM接收裝置包括射頻接收單元(RF RX)100、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)120、同步單元140、時域均衡單元200、快速傅立葉變換單元(FFT)300和前向糾錯單元(FEC)400。
RF RX 100將經(jīng)由天線接收到的OFDM廣播信號下變換到基帶，并且ADC120根據(jù)預先設置的采樣速率T0采樣從RF RX 100接收到的模擬信號來轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。在TDS-OFDM中，采樣速率T0是 秒(sec)。
同步單元140使用作為同步信息傳輸?shù)腜N序列來執(zhí)行碼元定時和頻率同步。
時域均衡單元200使用PN序列來均衡OFDM廣播信號，并且包括第一采樣器210、前饋濾波器(FFF)220、反饋濾波器(FBF)230、加法單元240和第二采樣器250。具有FFF220和FBF230的時域均衡單元200稱作判決反饋均衡器(DFE)。
因為時域均衡單元200從同步單元140接收具有如在圖4中顯示的結(jié)構(gòu)的OFDM廣播信號，所以PN序列、GI和OFDM碼元被順序地輸入到時域均衡單元200。在PN序列和OFDM碼元之間插入GI，以抑制在多徑環(huán)境中的碼元間干擾(ISI)。
當輸入PN序列到時域均衡單元200時，該時域均衡單元200以訓練方式來操作。因此，根據(jù)在第一采樣器210中預先設置的采樣速率T1來采樣輸入的PN序列。該采樣速率T1滿足下面的方程。
T1=T0N]]>在[方程1]中，N是自然數(shù)。在這個實施例中，N設置為2。
通過根據(jù)T1來重新采樣輸入到時域均衡單元200中的OFDM廣播信號，能夠抵消采樣定時誤差和碼元定時誤差的影響。此外，通過使用過采樣的OFDM廣播信號來均衡，能夠更加有效地補償在多徑中的失真。時域均衡單元200使用根據(jù)T1采樣后的PN序列來更新FFF的抽頭系數(shù)和FBF的抽頭系數(shù)。
只要GI和OFDM碼元輸入到時域均衡單元200，那么就不更新FFF抽頭系數(shù)和FBF抽頭系數(shù)。當OFDM碼元正輸入到時域均衡單元200時，該OFDM碼元被均衡。在這個過程中，時域均衡單元200使用FFF抽頭系數(shù)和FBF抽頭系數(shù)，該系數(shù)是使用以訓練方式過采樣后的PN序列來計算出來的?，F(xiàn)在將詳細地解釋如上描述的時域均衡單元200的均衡過程。
圖3是詳細地顯示圖2中的時域均衡單元200的方框圖。參考圖3，F(xiàn)FF200包括緩沖部分222、乘法部分224和加法部分226，并且FBF 230包括緩沖部分232、乘法部分234和加法部分236。
根據(jù)在第一采樣器210中預先設置的采樣速率T1來采樣從同步單元140輸出的OFDM碼元，并且輸出到FFF 220。
FFF 220移除各個OFDM碼元的預重影的影響。參考圖3，F(xiàn)FF 220包括緩沖部分222、乘法部分224和加法部分226。緩沖部分222用碼元為單位以輸入的順序臨時將OFDM碼元存儲到各個緩沖器中。乘法部分224為了移除預重影而相乘臨時存儲到各個緩沖器中的各個碼元和FFF抽頭系數(shù)。加法部分226相加各個從其中在乘法部分224移除預重影的值。
FBF 230移除各個OFDM碼元的后重影的影響。FBF 230包括緩沖部分232、乘法部分234和加法部分236。緩沖部分232用碼元為單位以輸入的順序臨時將從加法單元240輸出的值存儲到各個緩沖器中。乘法部分234為了移除后重影而相乘臨時存儲到緩沖部分232的各個緩沖器中的各個碼元和FBF抽頭系數(shù)。加法部分226相加各個從其中移除后重影的值。
加法單元240相加從其中在FFF 220移除預重影的值和從其中在FBF 230移除了后重影的值，將相加后的值反饋到FBF 230并且輸出到第二采樣器250。第二采樣器250根據(jù)與T0相同的預先設置的采樣速率T2來采樣均衡后的OFDM碼元。
盡管在這個實施例中，作為例子該時域均衡單元200使用了DFE，但是也可采用卡爾曼(Kalman)均衡器和數(shù)據(jù)再循環(huán)(recycling)均衡器。
參考圖2，通過FFT 300來變換從第二采樣器250輸出的OFDM碼元，并且輸出到FEC單元400。
該FEC單元400使用設定的錯誤糾正方法來檢測和糾正變換后的OFDM碼元的錯誤。
如從上面的描述能夠理解，根據(jù)本發(fā)明實施例，通過過采樣OFDM廣播信號，能夠執(zhí)行均衡。因此，能夠抵消采樣定時誤差和碼元定時誤差的影響。另外，通過在均衡中使用過采樣后的OFDM廣播信號，能夠更有效地補償在多徑中的失真。
盡管參考某些實施例顯示和描述了本發(fā)明，但本領域的技術(shù)人員應該理解，在不脫離由本發(fā)明的所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可以在形式和細節(jié)上做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種TDS-OFDM接收裝置，包括同步單元，用于同步經(jīng)由天線接收、被下變換到基帶、并且被以預定采樣速率T0采樣的具有同步信息的OFDM廣播信號；第一采樣器，用于以預定的第一采樣速率T1來采樣從同步單元輸出的OFDM廣播信號；時域均衡單元，用于使用從第一采樣器輸出的OFDM廣播信號中包括的同步信息來在時域中均衡采樣后的OFDM廣播信號；和第二采樣器，用于以預定的第二采樣速率T2采樣從時域均衡單元輸出的均衡后的OFDM廣播信號。
2.如權(quán)利要求1所述的TDS-OFDM接收裝置，其中，同步單元使用同步信息。
3.如權(quán)利要求2所述的TDS-OFDM接收裝置，其中，同步信息是偽噪聲(PN)序列。
4.如權(quán)利要求1所述的TDS-OFDM接收裝置，其中，T1=T0N,]]>其中N是自然數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的TDS-OFDM接收裝置，其中，T2與T0相同。
6.如權(quán)利要求1所述的TDS-OFDM接收裝置，其中，T0大約是 秒。
7.如權(quán)利要求1所述的TDS-OFDM接收裝置，其中，時域均衡單元是判決反饋均衡器(DFE)。
8.如權(quán)利要求1所述的TDS-OFDM接收裝置，其中，時域均衡單元包括前饋濾波器，用于移除包括在從第一采樣器輸出的采樣后的OFDM廣播信號中的OFDM碼元的預重影；反饋濾波器，用于移除從第一采樣器輸出的OFDM碼元的后重影；和加法單元，用于相加從其中移除了預重影和后重影的OFDM碼元，并且將相加后的值輸出到反饋濾波器和第二采樣器。
9.如權(quán)利要求1所述的TDS-OFDM接收裝置，其中，時域均衡單元是卡爾曼(Kalman)均衡器和數(shù)據(jù)再循環(huán)(recycling)均衡器中的一種。
全文摘要
一種過采樣OFDM碼元以信道均衡的TDS－OFDM接收裝置。該TDS－OFDM接收裝置包括同步單元，用于同步經(jīng)由天線接收、被下變換到基帶、并且被以預定采樣速率T
文檔編號H04L25/40GK1574824SQ20041004964
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月23日
發(fā)明者樸義俊, 鄭晉熙 申請人:三星電子株式會社