專利名稱：?jiǎn)屋d波時(shí)頻混合均衡方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，特別是涉及一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的信號(hào)均衡方法。本 發(fā)明還涉及實(shí)現(xiàn)所述信號(hào)均衡方法的裝置。
背景技術(shù)：
在無(wú)線通信中，數(shù)據(jù)傳輸面臨嚴(yán)重的多徑時(shí)延，導(dǎo)致符號(hào)間干擾(ISI)。在對(duì)抗 多徑衰落信道方面，基本的技術(shù)可以分為單載波傳輸與多載波傳輸兩大類。對(duì)于單載波系 統(tǒng)，一般采用時(shí)域均衡的方式來(lái)消除ISI，但是單載波的時(shí)域均衡運(yùn)算代價(jià)大。在美國(guó)數(shù) 字電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)ATSC(8VSB)中，即使接收機(jī)的均衡器抽頭階數(shù)已經(jīng)做到了幾百階，也 只能對(duì)付幾十微秒的靜態(tài)多徑，對(duì)強(qiáng)回波和快速變化的動(dòng)態(tài)多徑仍然無(wú)能為力。多載波的 OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)有對(duì)抗多徑衰落能力強(qiáng)，頻譜利用率高等特點(diǎn)，但也有峰均比過(guò) 大，對(duì)頻偏敏感等特點(diǎn)。單載波頻域均衡由于采用了單載波頻域均衡的方式，既避免了傳統(tǒng)單載波傳輸 方式在時(shí)域均衡復(fù)雜度過(guò)高的缺點(diǎn)，又避免了 OFDM的缺點(diǎn)，日益成為了研究熱點(diǎn)，而且已 經(jīng)納入了 IEEE802. 16無(wú)線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的傳輸方案中。但是由于頻域均衡[包括迫零均 衡與MMSE (Minimum mean-squared-error，最小均方誤差)均衡]在對(duì)抗深衰落信道等情 況下，存在剩余ISI，信號(hào)有色噪聲影響，制約了單載波頻域均衡的性能，為解決這個(gè)問(wèn)題， 已有一些人對(duì)此進(jìn)行了研究。Dav id Fal coner等人在文獻(xiàn)“Frequency DomainEqual izat ion for Single-Carrier Broadband Wireless Systems" (IEEECommun. Mag., Vol. 40，No. 4，April 2002)中提出了一種FD-DFE (頻域判決反饋均衡)的單載波頻域均 衡結(jié)構(gòu)，由于前饋的FDE (Frequency-Domain-Equalizaion，頻域均衡)及反饋的DFE (Deci sion-Feedback-Equal i zat ion，判決反饋均衡)系數(shù)是聯(lián)動(dòng)的，這影響了系統(tǒng)的靈活性， 而且在低SNR(信噪比)的條件下，這種形式的判決反饋更容易引起誤差擴(kuò)散。YuZhu與 Khaled Ben在文獻(xiàn)"Single CarrierFrequency Domain Equalization with Time Domain Noise Prediction forffideband Wireless Communications" (IEEE Transactions on wirelesscommunications,Vol. 5,NO. 12,December 2005)中提出了 FDE-NP (頻域均衡噪聲 預(yù)測(cè))的結(jié)構(gòu)，它將頻域均衡系數(shù)與噪聲預(yù)測(cè)的系數(shù)獨(dú)立進(jìn)行優(yōu)化，減小了復(fù)雜度，但是由 于反饋抽頭太少，性能不太理想。在美國(guó)專利US20040021795A1中也提到了一種頻域均衡 加時(shí)域噪聲預(yù)測(cè)的結(jié)構(gòu)，但是該結(jié)構(gòu)采用硬判方式，誤差擴(kuò)散大，而且要獲取較優(yōu)性能時(shí)， 需采用多階抽頭系數(shù)，硬件開(kāi)銷大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種單載波時(shí)頻混合均衡方法，既在對(duì)抗多徑衰 落信道方面具有很好的性能，又能明顯改善深衰落信道的頻域均衡性能；為此，本發(fā)明還要 提供一種具有復(fù)雜低的實(shí)現(xiàn)所述方法的裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的單載波時(shí)頻混合均衡方法，包括以下步驟根據(jù)已知訓(xùn)練序列的特性采用信道估計(jì)算法在時(shí)域進(jìn)行信道估計(jì)，估計(jì)出時(shí)域信道響應(yīng)；將接收 數(shù)據(jù)及時(shí)域信道響應(yīng)變換到頻域，進(jìn)行頻域均衡；頻域均衡后，進(jìn)行IFFT (快速傅里葉反變 換)變換，恢復(fù)出頻域首次均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)；預(yù)測(cè)出當(dāng)前時(shí)刻色噪聲并在時(shí)域進(jìn)行消除， 實(shí)現(xiàn)色噪聲頻譜的白化，完成單載波時(shí)頻混合均衡。本發(fā)明的單載波時(shí)頻混合均衡裝置，包括信道估計(jì)單元，根據(jù)已知訓(xùn)練序列特性采用信道估計(jì)算法估計(jì)出時(shí)域信道響應(yīng)；第一 FFT (快速傅里葉變換)單元，將接收數(shù)據(jù)變換為頻域數(shù)據(jù)；第二 FFT單元，將時(shí)域信道響應(yīng)變換到頻域，得到頻域信道響應(yīng)；頻域均衡單元，對(duì)所述頻域數(shù)據(jù)和頻域信道響應(yīng)進(jìn)行頻域均衡；IFFT單元，將均衡后的數(shù)據(jù)變換到時(shí)域，恢復(fù)出頻域首次均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)；時(shí)域去噪器，接收FFT單元恢出的頻域首次均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)出當(dāng)前時(shí)刻 色噪聲并在時(shí)域進(jìn)行消除，實(shí)現(xiàn)色噪聲頻譜的白化，完成單載波時(shí)頻混合均衡。由于單載波頻域均衡中對(duì)于深衰落等信道的均衡會(huì)殘留ISI，其信號(hào)頻譜并不是 平坦的，而是色噪聲頻譜。殘留的ISI制約了單載波頻域均衡的性能。本發(fā)明的方法和裝 置，采用頻域均衡的方法首先消除多徑衰落的影響，克服了傳統(tǒng)單載波時(shí)域均衡復(fù)雜度高 的問(wèn)題，時(shí)域去噪器進(jìn)一步的消除色噪聲的影響，明顯改善深衰落信道的性能，完成時(shí)頻混 合均衡，恢復(fù)出符號(hào)信息。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明圖1是單載波時(shí)頻混合均衡裝置一實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖；圖2是信道多徑示意圖；圖3是時(shí)頻混合均衡前后信號(hào)的頻譜示意圖；圖4是幀結(jié)構(gòu)圖；圖5是圖1中時(shí)頻去噪器實(shí)施例一結(jié)構(gòu)圖；圖6是圖1中時(shí)頻去噪器實(shí)施例二結(jié)構(gòu)圖；圖7是單載波時(shí)頻混合均衡裝置另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)框具體實(shí)施例方式圖1是包括單載波時(shí)頻混合均衡裝置一實(shí)施例的接收端整體結(jié)構(gòu)，包括信道部分 10、RF (射頻)前端處理部分20、時(shí)頻混合均衡部分30 (即單載波時(shí)頻混合均衡裝置的一具 體實(shí)施例)和信道解碼FEC(前向糾錯(cuò))部分40。發(fā)射信號(hào)S(t)在信道部分10首先通過(guò)具有無(wú)線信道特性h(t)的信道101，再由 加法器102實(shí)現(xiàn)白噪聲信號(hào)η (t)的疊加，然后以接收信號(hào)r(t)形式輸入到RF前端處理部 分20。無(wú)線信道特性h(t)的時(shí)域特性如圖2所示，其中主徑在第三根徑，即信道部分10 的同步在第三根徑；那么，第一根、第二根徑為前徑，而主徑后面的兩根徑為后徑。從圖2中 可以看出，RF前端處理部分20的同步模塊是以同步在最強(qiáng)徑作為同步原則。接收信號(hào)r(t)的頻域特性如圖3(a)表示。圖中的虛線表示理想信號(hào)的頻域響應(yīng)，而實(shí)線則是接收信號(hào)的實(shí)際頻譜。從圖3(a)中可以看出，發(fā)射信號(hào)S(t)信號(hào)通過(guò)具有 無(wú)線信道特性h(t)的信道101之后，頻域很明顯發(fā)生了頻率選擇性衰落。當(dāng)h(t)有多普 勒頻率影響時(shí)，接收信號(hào)Ht)的頻譜還將有時(shí)間選擇性衰落。由于白噪聲在時(shí)域是隨機(jī)信 號(hào)，在頻域是平坦的，因此，它對(duì)接收信號(hào)r(t)的影響只是在頻域上疊加了一個(gè)能量。RF前端處理部分20的作用包括1、從頻域上，將無(wú)線接收信號(hào)r(t)從射頻段變頻到第一中頻，然后從第一中頻調(diào) 至零頻，或者直接從射頻段變頻到零頻，或者直接接收零中頻信號(hào)。2、從幅度上，利用AGC(自動(dòng)增益控制)模塊完成能量調(diào)整。3、同步模塊將信號(hào)傳輸速率恢復(fù)到基帶速率，完成幀同步、符號(hào)同步等；同步模塊 以同步在最強(qiáng)徑為同步原則，因此，在圖2所示的信道中，接收端將同步在第三根徑上。時(shí)頻混合均衡部分30的主要作用是消除接收信號(hào)在信道部分10 (無(wú)線信道)傳 輸過(guò)程中引起的失真，恢復(fù)出原始發(fā)送的信號(hào)信息。其包括信道估計(jì)單元310，根據(jù)已知訓(xùn)練序列特性采用信道估計(jì)算法估計(jì)出時(shí)域信道響應(yīng)。第一 FFT單元320，將從RF前端處理部分20輸出的信號(hào)中分離出的接收數(shù)據(jù)(幀 體數(shù)據(jù)段)從時(shí)域變換到頻域。第二 FFT單元330，將估計(jì)出的時(shí)域信道響應(yīng)《—而to,/變換到頻域，得到頻域信道響應(yīng)。頻域均衡單元340，對(duì)所述頻域數(shù)據(jù)和頻域信道響應(yīng)進(jìn)行頻域均衡。IFFT單元350，將均衡后的數(shù)據(jù)變換到時(shí)域，恢復(fù)出頻域首次均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)。時(shí)域去噪器360，接收IFFT單元350恢復(fù)出的頻域首次均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)出 當(dāng)前時(shí)刻色噪聲并在時(shí)域進(jìn)行消除，實(shí)現(xiàn)色噪聲頻譜的白化，完成單載波時(shí)頻混合均衡。信道估計(jì)單元310工作在時(shí)域，需要利用發(fā)送端已知訓(xùn)練序列，例如PN序列，或者 任意的一種具有偽隨機(jī)特性的已知序列，或者其他的具有一定特性的序列。圖4為發(fā)送數(shù) 據(jù)的幀結(jié)構(gòu)。信道估計(jì)單元310首先將已知訓(xùn)練序列從RF前端處理部分20輸出的信號(hào)中 分離出來(lái)，然后根據(jù)已知訓(xùn)練序列的特性來(lái)進(jìn)行信道估計(jì)。對(duì)于所有的已知訓(xùn)練序列都可 以采用LS (least-square，最小平方)，LMS (least-mean-square，最小均方)算法等信道估 計(jì)算法進(jìn)行信道估計(jì)；假如已知訓(xùn)練序列為PN(pseudo-random number，偽隨機(jī)碼)序列， 則可以利用PN偽隨機(jī)序列的自相關(guān)特性，得到PN相關(guān)的信道估計(jì)算法。在圖4所示的幀結(jié)構(gòu)中，已知訓(xùn)練序列集中放置在幀頭，兩個(gè)幀頭之間是長(zhǎng)度為N 的幀體數(shù)據(jù)段。要對(duì)該幀體數(shù)據(jù)段進(jìn)行均衡，則需要該位置的信道估計(jì)值。通過(guò)任何一種 信道估計(jì)算法所獲得的都是幀頭位置的信道信息，對(duì)于幀體數(shù)據(jù)段位置的信道信息必須利 用插值計(jì)算來(lái)得到。插值計(jì)算的公式為
權(quán)利要求
一種單載波時(shí)頻混合均衡方法，其特征在于，包括以下步驟根據(jù)已知訓(xùn)練序列的特性采用信道估計(jì)算法在時(shí)域進(jìn)行信道估計(jì)，估計(jì)出時(shí)域信道響應(yīng)；將接收數(shù)據(jù)及時(shí)域信道響應(yīng)變換到頻域，進(jìn)行頻域均衡；頻域均衡后，進(jìn)行IFFT變換，恢復(fù)出頻域首次均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)；預(yù)測(cè)出當(dāng)前時(shí)刻色噪聲并在時(shí)域進(jìn)行消除，實(shí)現(xiàn)色噪聲頻譜的白化，完成單載波時(shí)頻混合均衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述已知訓(xùn)練序列包括PN偽隨機(jī)序列， 任意一種具有偽隨機(jī)特性的序列；所述信道估計(jì)算法包括LMS算法，LS算法，PN相關(guān)算法； 所述頻域均衡采用迫零均衡算法或MMSE均衡算法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在時(shí)域消除色噪聲的過(guò)程是，在經(jīng)過(guò)頻域 均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)中，獲得近似的理想色噪聲；該近似的理想色噪聲通過(guò)一延時(shí)線后，進(jìn)行 FIR噪聲預(yù)測(cè)處理；利用過(guò)去m+1 m+M時(shí)段近似的理想色噪聲，與FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭系 數(shù)進(jìn)行乘加運(yùn)算，預(yù)測(cè)出當(dāng)前時(shí)刻色噪聲；用該當(dāng)前時(shí)刻色噪聲及近似的理想色噪聲計(jì)算 預(yù)測(cè)誤差；根據(jù)該預(yù)測(cè)誤差采用LMS或者RLS自適應(yīng)算法更新FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭系數(shù)；在 頻域均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)中減去當(dāng)前時(shí)刻色噪聲，實(shí)現(xiàn)時(shí)域的去噪；其中，m+1表示比當(dāng)前時(shí) 刻早m+1的時(shí)刻，m+M表示比當(dāng)前時(shí)刻早m+M的時(shí)刻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于更新FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭系數(shù)時(shí)，可以全 更新，也可以間隔更新，還可以根據(jù)強(qiáng)徑位置進(jìn)行更新；進(jìn)行抽頭系數(shù)乘加運(yùn)算的求和時(shí)， 可以采用全求和，也可以根據(jù)強(qiáng)徑位置進(jìn)行求和運(yùn)算；采用間隔更新FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭系數(shù)時(shí)，采用丨的間隔更新方式，t為大于等于1的正整數(shù)；將FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭進(jìn)行分組，t個(gè)抽頭為一組，第一個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，更新各組的第一 個(gè)抽頭，接著第二個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，更新各組的第二個(gè)抽頭，到第t個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，更新各組的第t 個(gè)抽頭，第t+Ι個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，又更新各組的第一個(gè)抽頭，第t+2個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，又更新各組的第 二個(gè)抽頭，如此重復(fù)；延時(shí)線的長(zhǎng)度1由信道估計(jì)、硬件代價(jià)及性能要求綜合決定，1 e
，其中，A是多徑能量泄漏所需保留的長(zhǎng)度，根據(jù)多徑能量大小來(lái)確定；min(a，b) 表示求a、b中的最小值；preL與postL分別表示前徑和后徑的長(zhǎng)度；所述近似的理想色噪聲是從經(jīng)過(guò)頻域均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)中減去近似理想的發(fā)端數(shù)據(jù) 后得到的；近似理想的發(fā)端數(shù)據(jù)從譯碼判決的輸出結(jié)果與已知訓(xùn)練序列中進(jìn)行選擇； 譯碼判決的輸入可以是頻域均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)，也可以是在時(shí)域消除色噪聲后的數(shù) 據(jù)；譯碼判決方法可以是DD的slicer算法，維特比譯碼算法，或NR譯碼算法。
5.一種單載波時(shí)頻混合均衡裝置，其特征在于，包括信道估計(jì)單元，根據(jù)已知訓(xùn)練序列特性采用信道估計(jì)算法估計(jì)出時(shí)域信道響應(yīng)； 第一 FFT單元，將接收數(shù)據(jù)變換為頻域數(shù)據(jù)； 第二 FFT單元，將時(shí)域信道響應(yīng)變換到頻域，得到頻域信道響應(yīng)； 頻域均衡單元，對(duì)所述頻域數(shù)據(jù)和頻域信道響應(yīng)進(jìn)行頻域均衡； IFFT單元，將均衡后的數(shù)據(jù)變換到時(shí)域，恢復(fù)出頻域首次均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)； 時(shí)域去噪器，接收FFT單元恢出的頻域首次均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)出當(dāng)前時(shí)刻色噪聲并在時(shí)域進(jìn)行消除，實(shí)現(xiàn)色噪聲頻譜的白化，完成單載波時(shí)頻混合均衡。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于還包括一強(qiáng)徑選擇單元，連接在信道估計(jì) 單元的輸出端與時(shí)域去噪器的輸入端之間，從估計(jì)的信道響應(yīng)中，選擇出強(qiáng)徑位置并將其 輸入給時(shí)域去噪器；時(shí)域去噪器能夠根據(jù)強(qiáng)徑位置預(yù)測(cè)出當(dāng)前時(shí)刻色噪聲并在時(shí)域進(jìn)行消 除。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述時(shí)域去噪器為反饋式時(shí)域去噪 器，包括選擇器，從已知訓(xùn)練序列與譯碼判決單元的輸出中選擇得到近似理想的發(fā)端數(shù)據(jù)； 第一減法器，從經(jīng)過(guò)頻域均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)中減去所述近似理想的發(fā)端數(shù)據(jù)，得到近 似的理想色噪聲；延時(shí)線單元，用于存儲(chǔ)近似的理想色噪聲，并將近似的理想色噪聲輸入至FIR噪聲預(yù) 測(cè)器；FIR噪聲預(yù)測(cè)器，從延時(shí)線單元獲取新的近似的理想色噪聲，并用FIR噪聲預(yù)測(cè)器存儲(chǔ) 的過(guò)去m+1 m+M時(shí)段近似的理想色噪聲，與FIR噪聲預(yù)測(cè)器的抽頭系數(shù)進(jìn)行乘加運(yùn)算，預(yù) 測(cè)得到當(dāng)前時(shí)刻色噪聲；或者根據(jù)強(qiáng)徑位置選擇FIR噪聲預(yù)測(cè)器的抽頭系數(shù)，預(yù)測(cè)出當(dāng)前 時(shí)刻色噪聲；其中，m+1表示比當(dāng)前時(shí)刻早m+1的時(shí)亥lj，m+M表示比當(dāng)前時(shí)刻早m+M的時(shí)刻； 第二減法器，從近似的理想色噪聲中減去當(dāng)前時(shí)刻色噪聲，得到預(yù)測(cè)誤差；FIR噪聲預(yù) 測(cè)器根據(jù)該預(yù)測(cè)誤差采用LMS或者RLS自適應(yīng)算法更新FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭系數(shù)，然后將 FIR噪聲預(yù)測(cè)器存儲(chǔ)的過(guò)去m+1 m+M時(shí)段近似的理想色噪聲移位，以便下一次預(yù)測(cè)得到當(dāng) 前時(shí)刻色噪聲；第三減法器，在頻域均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)中減去當(dāng)前時(shí)刻色噪聲，完成色噪聲頻譜的白 化，實(shí)現(xiàn)單載波時(shí)頻混合均衡；譯碼判決單元，對(duì)時(shí)頻混合均衡后的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼判決，并將判決結(jié)果反饋到所述選 擇器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述FIR噪聲預(yù)測(cè)器包括一 FIR濾波器，該FIR濾波器的延時(shí)單元內(nèi)存儲(chǔ)過(guò)去m+1 m+M時(shí)段近似的理想色噪聲u (n-m-1)，…，u (n-m-M)，其中，u ( ·)序列表示近似的理想色 噪聲序列，(·)中的字母表示時(shí)刻，u(n-m-1)表示η-m-l時(shí)刻近似的理想色噪聲，u(n-m-M) 表示n-m-M時(shí)刻近似的理想色噪聲；該FIR濾波器的輸出為預(yù)測(cè)的當(dāng)前時(shí)刻色噪聲； 所述譯碼判決單元可以是DD硬判器，維特比譯碼單元或NR軟譯碼單元； 所述延時(shí)線單元的長(zhǎng)度1由信道估計(jì)單元、硬件代價(jià)及性能要求綜合決定， 1 ^
其中，A是多徑能量泄漏所需保留的長(zhǎng)度，根據(jù)多徑能量大小來(lái)確定，min(a，b)表示求 a、b中的最小值，preL與postL分別表示前徑和后徑的長(zhǎng)度；更新FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭系數(shù)時(shí)，可以全更新，也可以間隔更新，還可以根據(jù)強(qiáng)徑位置 進(jìn)行更新；進(jìn)行抽頭系數(shù)乘加運(yùn)算的求和時(shí)，可以采用全求和，也可以根據(jù)強(qiáng)徑位置進(jìn)行求 和運(yùn)算；采用間隔更新FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭系數(shù)時(shí)，采用1/t的間隔更新方式，t為大于等于1的正整數(shù)；將FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭進(jìn)行分組，t個(gè)抽頭為一組，第一個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，更新各組的第一 個(gè)抽頭，接著第二個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，更新各組的第二個(gè)抽頭，到第t個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，更新各組的第t 個(gè)抽頭，第t+Ι個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，又更新各組的第一個(gè)抽頭，第t+2個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，又更新各組的第 二個(gè)抽頭，如此重復(fù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述時(shí)域去噪器為前饋式時(shí)域去噪 器，包括譯碼判決單元，對(duì)頻域均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼判決，并將判決結(jié)果輸入至選擇器；選擇器，從已知訓(xùn)練序列與譯碼判決單元的輸出中選擇得到近似理想的發(fā)端數(shù)據(jù)；延時(shí)單元，對(duì)經(jīng)過(guò)頻域均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行延時(shí)，并輸入至第一減法器和第三減法器；第一減法器，從延時(shí)后的時(shí)域數(shù)據(jù)中減去所述近似理想的發(fā)端數(shù)據(jù)，得到近似的理想 色噪聲；延時(shí)線單元，用于存儲(chǔ)近似的理想色噪聲，并將近似的理想色噪聲輸入至FIR噪聲預(yù) 測(cè)器；FIR噪聲預(yù)測(cè)器，從延時(shí)線單元獲取新的近似的理想色噪聲，并用FIR噪聲預(yù)測(cè)器存儲(chǔ) 的過(guò)去m+1 m+M時(shí)段近似的理想色噪聲，與FIR噪聲預(yù)測(cè)器的抽頭系數(shù)進(jìn)行乘加運(yùn)算，預(yù) 測(cè)得到當(dāng)前時(shí)刻色噪聲；或者根據(jù)強(qiáng)徑位置選擇FIR噪聲預(yù)測(cè)器的抽頭系數(shù)，預(yù)測(cè)出當(dāng)前 時(shí)刻色噪聲；其中，m+1表示比當(dāng)前時(shí)刻早m+1的時(shí)亥lj，m+M表示比當(dāng)前時(shí)刻早m+M的時(shí)刻；第二減法器，從近似的理想色噪聲中減去當(dāng)前時(shí)刻色噪聲，得到預(yù)測(cè)誤差；FIR噪聲預(yù) 測(cè)器根據(jù)該預(yù)測(cè)誤差采用LMS或者RLS自適應(yīng)算法更新FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭系數(shù)，然后將 FIR噪聲預(yù)測(cè)器存儲(chǔ)的過(guò)去m+1 m+M時(shí)段近似的理想色噪聲移位，以便下一次預(yù)測(cè)得到當(dāng) 前時(shí)刻色噪聲；第三減法器，在延時(shí)后的時(shí)域數(shù)據(jù)中減去當(dāng)前時(shí)刻色噪聲，完成色噪聲頻譜的白化，實(shí) 現(xiàn)單載波時(shí)頻混合均衡。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述FIR噪聲預(yù)測(cè)器包括一 FIR濾波器，該FIR濾波器的延時(shí)單元內(nèi)存儲(chǔ)過(guò)去m+1 m+M時(shí)段近似的理想色噪聲u (n-m-1)，…，u (n-m-M)，其中，u ( ·)序列表示近似的理想色 噪聲序列，(·)中的字母表示時(shí)刻，u(n-m-1)表示η-m-l時(shí)刻近似的理想色噪聲，u(n-m-M) 表示n-m-M時(shí)刻近似的理想色噪聲；該FIR濾波器的輸出為預(yù)測(cè)的當(dāng)前時(shí)刻色噪聲；所述譯碼判決單元可以是DD硬判器，維特比譯碼單元或NR軟譯碼單元；所述延時(shí)線單元的長(zhǎng)度1由信道估計(jì)單元、硬件代價(jià)及性能要求綜合決定，1
其中，A是多徑能量泄漏所需保留的長(zhǎng)度，根據(jù)多徑能量大小來(lái)確定，min(a，b)表示求 a、b中的最小值，preL與postL分別表示前徑和后徑的長(zhǎng)度；更新FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭系數(shù)時(shí)，可以全更新，也可以間隔更新，還可以根據(jù)強(qiáng)徑位置 進(jìn)行更新；進(jìn)行抽頭系數(shù)乘加運(yùn)算的求和時(shí)，可以采用全求和，也可以根據(jù)強(qiáng)徑位置進(jìn)行求 和運(yùn)算；采用間隔更新FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭系數(shù)時(shí)，采用丨的間隔更新方式，t為大于等于1的正整數(shù)；將FIR噪聲預(yù)測(cè)的抽頭進(jìn)行分組，t個(gè)抽頭為一組，第一個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，更新各組的第一 個(gè)抽頭，接著第二個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，更新各組的第二個(gè)抽頭，到第t個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，更新各組的第t 個(gè)抽頭，第t+Ι個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，又更新各組的第一個(gè)抽頭，第t+2個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，又更新各組的第 二個(gè)抽頭，如此重復(fù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種單載波時(shí)頻混合均衡方法，包括以下步驟根據(jù)已知訓(xùn)練序列的特性采用信道估計(jì)算法在時(shí)域進(jìn)行信道估計(jì)，估計(jì)出時(shí)域信道響應(yīng)；將接收數(shù)據(jù)及時(shí)域信道響應(yīng)變換到頻域，進(jìn)行頻域均衡；頻域均衡后，進(jìn)行IFFT變換，恢復(fù)出頻域首次均衡后的時(shí)域數(shù)據(jù)；預(yù)測(cè)出當(dāng)前時(shí)刻色噪聲并在時(shí)域進(jìn)行消除，實(shí)現(xiàn)色噪聲頻譜的白化，完成單載波時(shí)頻混合均衡。本發(fā)明還公開(kāi)了一種低復(fù)雜的單載波時(shí)頻混合均衡裝置。本發(fā)明既在對(duì)抗多徑衰落信道方面具有很好的性能，又能明顯改善深衰落信道的頻域均衡性能。適用于數(shù)字電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04L25/03GK101989965SQ20091005768
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者李衛(wèi)國(guó), 楊勇, 黃彩, 黃思寧, 龍必起 申請(qǐng)人:上海明波通信技術(shù)有限公司