本發(fā)明是關(guān)于決策回授均衡器,尤其是關(guān)于可提高運(yùn)算效能的決策回授均衡器及其控制方法。
背景技術(shù):
圖1系一種習(xí)知決策回授均衡器(Decision Feedback Equalizer,DFE)的功能方塊圖。傳送信號(hào)x(n)經(jīng)過(guò)信道10以及受噪聲r(shí)(n)影響后形成決策回授均衡器100的輸入信號(hào)y(n),其中n代表時(shí)間索引(time index)。決策回授均衡器100包含前饋均衡器110、決策器120、反饋均衡器130、信道估測(cè)器140、前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元150以及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元160。前饋均衡器(Feed Forward Equalizer,FFE)110的主要功能在于處理輸入信號(hào)y(n)中的前導(dǎo)干擾(pre-cursor inter symbol interference)信號(hào)與一部分的后滯干擾(post-cursor inter symbol interference)信號(hào),而反饋均衡器(Feed Backward Equalizer,FBE)130的主要功能在于處理輸入信號(hào)y(n)中的后滯干擾信號(hào),之后決策器120再依據(jù)前饋均衡器110及反饋均衡器130的濾波結(jié)果來(lái)產(chǎn)生決策信號(hào)x’(n)。
其中,前饋均衡器110操作時(shí)所需的前饋均衡器系數(shù)f以及反饋均衡器130操作時(shí)所需的反饋均衡器系數(shù)b系分別由前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元150及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元160產(chǎn)生。前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元150依據(jù)信道估測(cè)器140根據(jù)輸入信號(hào)y(n)所產(chǎn)生的信道脈沖響應(yīng)(Channel Impulse Response,CIR)估測(cè)向量h來(lái)產(chǎn)生前饋均衡器系數(shù)f,而反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元160則依據(jù)信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h以及前饋均衡器系數(shù)f來(lái)產(chǎn)生反饋均衡器系數(shù)b。
最小均方誤差(Minimum Mean Square Error,MMSE)均衡器為決策回授均衡器常見(jiàn)的型態(tài)之一,其至少具有不會(huì)放大噪聲r(shí)(n)的優(yōu)點(diǎn),而快速橫向遞回最小平方(Fast Transversal Recursive Least Squares,FT-RLS)為常見(jiàn)的用來(lái)計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f與反饋均衡器系數(shù)b的算法,其優(yōu)點(diǎn)為收斂速度快。MMSE決策回授均衡器的優(yōu)化前饋均衡器系數(shù)f及最佳反饋均衡器系數(shù)b可以 分別表示如下:
b=HH×f (2)
其中,信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h=[h(Δ)h(Δ-1)…h(huán)(Δ-LF+1)],Δ代表決策延遲(decision delay),LF為前饋均衡器110的長(zhǎng)度(length),前饋均衡器110為一第(LF-1)階均衡器且LF為一正整數(shù),Φhh代表信道自相關(guān)(channel autocorrelation)矩陣,代表噪聲能量,I代表單位矩陣,而信道脈沖響應(yīng)估測(cè)矩陣H可以表示如下:
其中LB為反饋均衡器130的長(zhǎng)度(length),反饋均衡器130為一第(LB-1)階均衡器,LB同樣為一正整數(shù)。
由方程式(1)及(2)可知,前饋均衡器系數(shù)f的計(jì)算復(fù)雜度遠(yuǎn)大于反饋均衡器系數(shù)b,因此提出更有效率的計(jì)算方式以提升決策回授均衡器的效能成為本領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于先前技術(shù)的不足,本發(fā)明的一目的在于提供一種決策回授均衡器及其控制方法,以提高決策回授均衡器的運(yùn)算效能。
本發(fā)明揭露一種決策回授均衡器,包含:一信道估測(cè)器,依據(jù)一輸入信號(hào),以一信道脈沖響應(yīng)估測(cè)頻率產(chǎn)生一信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量;一前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元,耦接該信道估測(cè)器,依據(jù)該信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量,以一第一頻率產(chǎn)生一前饋均衡器系數(shù);一反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元,耦接該信道估測(cè)器及該前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元,依據(jù)該信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量及該前饋均衡器系數(shù),以一第二頻率產(chǎn)生一反饋均衡器系數(shù);一前饋均衡器,耦接該前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元及該決策器,依據(jù)該輸入信號(hào)與該前饋均衡器系數(shù)產(chǎn)生一前饋均衡濾波結(jié)果;一反饋均衡器,耦接該反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元及該決策器,依據(jù)一決策信號(hào)與該反饋均衡器系數(shù)產(chǎn)生一反饋均衡濾波結(jié)果;以及一決策器,依據(jù)該前饋均衡濾波結(jié)果及該反饋均衡濾波結(jié)果產(chǎn)生一更新后決策信號(hào);其中該第 一頻率與該第二頻率中至少之一小于該信道脈沖響應(yīng)估測(cè)頻率。
本發(fā)明另揭露一種決策回授均衡器的控制方法,包含:依據(jù)一輸入信號(hào)以一信道脈沖響應(yīng)估測(cè)頻率產(chǎn)生一信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量;依據(jù)該信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量,以一第一頻率產(chǎn)生一前饋均衡器系數(shù);依據(jù)該信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量及該前饋均衡器系數(shù),以一第二頻率產(chǎn)生一反饋均衡器系數(shù);依據(jù)該輸入信號(hào)與該前饋均衡器系數(shù)產(chǎn)生一前饋均衡濾波結(jié)果;以及依據(jù)一決策信號(hào)與該反饋均衡器系數(shù)產(chǎn)生一反饋均衡濾波結(jié)果;依據(jù)該前饋均衡濾波結(jié)果及該反饋均衡濾波結(jié)果產(chǎn)生一更新后決策信號(hào);其中該第一頻率與該第二頻率中至少之一小于該信道脈沖響應(yīng)估測(cè)頻率。
本發(fā)明的決策回授均衡器及其控制方法能夠以不同的頻率更新前饋均衡器系數(shù)及反饋均衡器系數(shù),以減少?zèng)Q策回授均衡器的計(jì)算負(fù)荷,進(jìn)而提升其效能。
有關(guān)本發(fā)明的特征、實(shí)作與功效,茲配合圖式作實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下。
附圖說(shuō)明
圖1為習(xí)知決策回授均衡器的功能方塊圖;
圖2為本發(fā)明決策回授均衡器的一實(shí)施方式的功能方塊圖;
圖3為本發(fā)明快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元的一實(shí)施例的功能方塊圖;
圖4為本發(fā)明計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f的一實(shí)施例的流程圖;
圖5為本發(fā)明快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元以硬件電路實(shí)作的其中一種功能方塊圖;
圖6為本發(fā)明的乘法的計(jì)算量與乘法器陣列的關(guān)系圖;
圖7為習(xí)知與本發(fā)明對(duì)于更新先驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差的計(jì)算量的比較圖;
圖8A為信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的波形圖;
圖8B為前饋均衡器系數(shù)f的波形圖;
圖9為本發(fā)明的決策回授均衡器200以不同頻率計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f及反饋均衡器系數(shù)b的一實(shí)施例的時(shí)序圖;
圖10為本發(fā)明的決策回授均衡器200以不同頻率計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f及反饋均衡器系數(shù)b的另一實(shí)施例的時(shí)序圖;
圖11為本發(fā)明的決策回授均衡器200以不同頻率計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f及反饋均衡器系數(shù)b的另一實(shí)施例的時(shí)序圖;
圖12為本發(fā)明的決策回授均衡器200以不同頻率計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f及反饋均衡器系數(shù)b的一實(shí)施方式的流程圖;
圖13為本發(fā)明決策回授均衡器的另一實(shí)施方式的功能方塊圖;以及
圖14為本發(fā)明的決策回授均衡器200計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f及反饋均衡器系數(shù)b的時(shí)序圖。
符號(hào)說(shuō)明
110:信道
200、600:決策回授均衡器
120、210、610:前饋均衡器
130、230、630:反饋均衡器
140、220:決策器
150:前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元
160、260:反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元
170、240:信道估測(cè)器
250:快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元
251、510:控制模塊
252:先驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差計(jì)算模塊
253:后驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差計(jì)算模塊
254:前向預(yù)測(cè)的最小成本計(jì)算模塊
255:轉(zhuǎn)換因子計(jì)算模塊
256:已正規(guī)化的增益向量計(jì)算模塊
257:前向預(yù)測(cè)系數(shù)向量計(jì)算模塊
520:存儲(chǔ)器
530:乘法器
540:加法器
550、560:多工器
S310~S360、S510~S565:步驟
具體實(shí)施方式
在實(shí)施為可能的前提下,本技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者能夠依本說(shuō)明書(shū)的揭露內(nèi)容來(lái)選擇等效的元件或步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,亦即本發(fā)明的實(shí)施并不限于后敘的實(shí)施例。
圖2為本發(fā)明決策回授均衡器的一實(shí)施方式的功能方塊圖。決策回授均衡器200包含前饋均衡器210、決策器220、反饋均衡器230、信道估測(cè)器240、快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250以及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260。決策回授均衡器200系為一最小均方誤差決策回授均衡器(Minimum Mean Square Error Decision Feedback Equalizer,MMSE-DFE。
快速橫向遞回最小平方算法在計(jì)算上式(1)的前饋均衡器系數(shù)f時(shí),會(huì)進(jìn)行以下的迭代運(yùn)算,迭代次數(shù)取決于前饋均衡器120的長(zhǎng)度LF,為L(zhǎng)F:
1.更新先驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差(a priori forward prediction error)φ;
2.更新后驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差(a posteriori forward prediction error)ψ;
3.更新前向預(yù)測(cè)的最小成本(minimum cost of the forward predictor)α;
4.更新轉(zhuǎn)換因子(conversion factor)γ;
5.更新已正規(guī)化的增益向量(normalized gain factor)c;以及
6.更新前向預(yù)測(cè)系數(shù)向量(forward predictor coefficient vector)w。
上述的迭代運(yùn)算可以用以下的偽碼(pseudo code)來(lái)表示,其中「//」及其右側(cè)的文字代表程序中的批注,參數(shù)i用來(lái)控制迭代的進(jìn)行:
上述包含步驟1~6的迭代運(yùn)算在進(jìn)行LF次(i=0~LF-1)后,便可依據(jù)已正規(guī)化的增益向量c及轉(zhuǎn)換因子γ來(lái)更新前饋均衡器系數(shù)f。上述的步驟2、3、4的計(jì)算方法為本技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者可得知,因此在上述的偽碼中不列出其詳細(xì)步驟。
上述的偽碼包含2層的迭代運(yùn)算,外層的迭代運(yùn)算包含上述的步驟1~6,而步驟1、步驟5及步驟6本身各自為內(nèi)層的迭代運(yùn)算。由于步驟2、3、4本身為不涉及迭代的純量運(yùn)算,所以計(jì)算復(fù)雜度(computation complexity)較低;而步驟1、5、6本身為涉及迭代的向量運(yùn)算(由參數(shù)j控制迭代的進(jìn)行),因此為影響上述偽碼的計(jì)算復(fù)雜度的關(guān)鍵。進(jìn)一步來(lái)說(shuō),步驟1的內(nèi)層迭代的迭代次數(shù)與參數(shù)i的值有關(guān),其計(jì)算復(fù)雜度約為步驟5、6的內(nèi)層迭代的迭代次數(shù)與前饋均衡器120的長(zhǎng)度LF的值有關(guān),各自的計(jì)算復(fù)雜度約為而步驟2、3、4的計(jì)算復(fù)雜度總和約為O(LF),所以以快速橫向遞回最 小平方計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f的總計(jì)算復(fù)雜度約為如果能降低前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元的計(jì)算復(fù)雜度,則能有效提升決策回授均衡器的效能。
經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn),計(jì)算已正規(guī)化的增益向量c的步驟5以及計(jì)算前向預(yù)測(cè)系數(shù)向量w的步驟6涉及許多0的運(yùn)算。更詳細(xì)地說(shuō),已正規(guī)化的增益向量c及前向預(yù)測(cè)系數(shù)向量w在不同次的外層迭代運(yùn)算中分別如表1及表2所示,其中「x」僅用以代表不為0的數(shù)值,不代表所有的x為同一數(shù)值。
表1:
表2:
由表1及表2可以發(fā)現(xiàn),在外層迭代運(yùn)算的第一次迭代后(i=0),在已正規(guī)化的增益向量c中,除了元素c[0]外,其余的元素皆為0,在前向預(yù)測(cè)系 數(shù)向量w中,全部的元素則均為0;外層迭代運(yùn)算的第2次迭代后(i=1),在已正規(guī)化的增益向量c中,除了元素c[0]與c[1]外,其余的元素皆為0,在前向預(yù)測(cè)系數(shù)向量w中,除了元素w[0]外,其余的元素皆為0;以此類推,在外層迭代運(yùn)算的第LF次迭代后(i=LF-1),在已正規(guī)化的增益向量c中,全部的元素均不為0,在前向預(yù)測(cè)系數(shù)向w中,僅有元素w[LF-1]為0。請(qǐng)注意,在此例中,i=0對(duì)應(yīng)前述的外層迭代運(yùn)算的第一次迭代,i=1對(duì)應(yīng)前述的外層迭代運(yùn)算的第二次迭代,以此類推;然而在其他的實(shí)作方法中,參數(shù)i的初始值及在連續(xù)兩次的迭代中的變化量可能有所不同,故第N次迭代應(yīng)以實(shí)際上迭代的發(fā)生次數(shù)為準(zhǔn)。
依據(jù)以上的分析,在進(jìn)行步驟5及步驟6的內(nèi)層迭代運(yùn)算時(shí),可以只針對(duì)已正規(guī)化的增益向量c及前向預(yù)測(cè)系數(shù)向量w中不為0的元素做計(jì)算,而不計(jì)算已正規(guī)化的增益向量c及前向預(yù)測(cè)系數(shù)向量w中為0的元素,以節(jié)省前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元計(jì)算時(shí)間或硬件資源。更詳細(xì)地說(shuō),內(nèi)層迭代運(yùn)算的迭代次數(shù)(與控制參數(shù)j有關(guān))可以依據(jù)外層迭代運(yùn)算正在進(jìn)行的迭代次數(shù)N(即第N次迭代)做調(diào)整,來(lái)減少內(nèi)層迭代運(yùn)算的計(jì)算量,其中N=1~LF。調(diào)整后的步驟5的偽碼如下:
其中,在第N次外層迭代中,步驟5的迭代次數(shù)由LF-1次減少為N-1次。更詳細(xì)地說(shuō),在第一次外層迭代中(N=1),步驟5的迭代次數(shù)由LF-1減少為零(意即:不須進(jìn)行計(jì)算);在第二次外層迭代中(N=2),步驟5的迭代次數(shù)由LF-1減少為1;在第三次外層迭代中(N=3),步驟5的迭代次數(shù)由LF-1減少為2;以此類推;在第LF-1次外層迭代中(N=LF-1),步驟5的迭代次數(shù)由LF-1減少為L(zhǎng)F-2;在第LF次外層迭代中(N=LF),步驟5的迭代次數(shù)則維持不變?nèi)詾長(zhǎng)F-1。由此可知,調(diào)整后用來(lái)計(jì)算已正規(guī)化的增益向量c的步驟5,其計(jì)算復(fù)雜度約由降為而快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的計(jì)算量約降為原來(lái)的一半。
類似地,調(diào)整后的步驟6的偽碼如下:
其中,在第N次外層迭代中,步驟6的迭代次數(shù)由LF減少為N-1次。更詳細(xì)地說(shuō),在第一次外層迭代中(N=1),步驟6的迭代次數(shù)由LF減少為0(意即:不須進(jìn)行計(jì)算);在第二次外層迭代中(N=2),步驟6的迭代次數(shù)由LF減少為1;在第三次外層迭代中(N=3),步驟6的迭代次數(shù)由LF減少為2;以此類推;在第LF-1次外層迭代中(N=LF-1),步驟6的迭代次數(shù)由LF減少為L(zhǎng)F-2;在第LF次外層迭代中(N=LF),步驟6的迭代次數(shù)由LF減少為L(zhǎng)F-1。由此可知,調(diào)整后用來(lái)計(jì)算前向預(yù)測(cè)系數(shù)向量w的步驟6,其計(jì)算復(fù)雜度約由降為而快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的計(jì)算量約降為原來(lái)的一半。
請(qǐng)注意,其他的實(shí)作方法中,控制參數(shù)j的初始值及在連續(xù)兩次的內(nèi)層迭代中的變化量可能有所不同,其系依據(jù)循環(huán)內(nèi)部的算式對(duì)應(yīng)變化,此類變化為本技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所熟知,故本發(fā)明的實(shí)施方式不以上述的偽碼為限。
圖3為本發(fā)明快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的一實(shí)施例的功能方塊圖,包含控制模塊251、先驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差計(jì)算模塊252、后驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差計(jì)算模塊253、前向預(yù)測(cè)的最小成本計(jì)算模塊254、轉(zhuǎn)換因子計(jì)算模塊255、已正規(guī)化的增益向量計(jì)算模塊256以及前向預(yù)測(cè)系數(shù)向量計(jì)算模塊257。請(qǐng)一并參閱圖4,其系本發(fā)明快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的控制模塊的一實(shí)施例的流程圖。首先控制模塊251根據(jù)控制參數(shù)i是否滿足預(yù)設(shè)的條件,來(lái)判斷是否應(yīng)該執(zhí)行外層的迭代運(yùn)算(步驟S310)。若外層迭代運(yùn)算還已完成(步驟S310判斷為否),則控制模塊251可更新并輸出前饋均衡器系數(shù)f(步驟S360);然而若外層迭代運(yùn)算還未完成(步驟S310判斷為是),控制模塊251先令先驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差計(jì)算模塊252初始先驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差φ,也就是設(shè)定先驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差φ的初始值等于h[i](步驟S315)(h代表信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量),然后控制模塊251再控制先驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差計(jì)算模塊252、后驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差計(jì)算模塊253、前向預(yù)測(cè)的最小成本計(jì)算模塊254以及轉(zhuǎn)換因子計(jì)算模塊255 分別更新前述的φ、ψ、α及γ等參數(shù)(步驟S320,對(duì)應(yīng)偽碼的步驟1~4)。之后的步驟S330、S332及S334為第一個(gè)內(nèi)層迭代(對(duì)應(yīng)偽碼的步驟5),由控制模塊251依據(jù)控制參數(shù)j來(lái)控制已正規(guī)化的增益向量計(jì)算模塊256,以進(jìn)行用來(lái)更新已正規(guī)化的增益向量c的迭代運(yùn)算。請(qǐng)注意,控制模塊251在步驟S332中判斷是否執(zhí)行此內(nèi)層迭代時(shí)是將控制參數(shù)j與控制參數(shù)i做比較,隱含內(nèi)層迭代的迭代次數(shù)實(shí)際上與外層迭代的迭代數(shù)N有關(guān)。之后的步驟S340、S342及S344為第二個(gè)內(nèi)層迭代(對(duì)應(yīng)偽碼的步驟6),由控制模塊251依據(jù)控制參數(shù)j來(lái)控制前向預(yù)測(cè)系數(shù)向量計(jì)算模塊257,以進(jìn)行用來(lái)更新前向預(yù)測(cè)系數(shù)向量w的迭代運(yùn)算。最后在步驟S350中改變控制參數(shù)i。
實(shí)作上,圖3的快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250可由硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn),請(qǐng)參考圖5,其系圖3的快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的其中一種硬件電路實(shí)作方式??刂颇K510例如是以基于有限狀態(tài)機(jī)(finite state machine)的硬件邏輯電路,用來(lái)控制圖4的流程的進(jìn)行。依據(jù)控制模塊510所輸出的控制信號(hào)Ctrl,多工器550及560選擇將信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h或暫存于存儲(chǔ)器520中的數(shù)值(例如上述的參數(shù)φ、ψ、α、γ、c以及w)分別輸出至乘法器530及加法器540。乘法器530及加法器540分別用來(lái)執(zhí)行各步驟中的乘法運(yùn)算及加法運(yùn)算。圖3的各個(gè)模塊藉由圖5所示的硬件執(zhí)行各自所對(duì)應(yīng)的程序代碼,以實(shí)現(xiàn)各自的功能。
由偽碼可知,步驟S334實(shí)際上包含一個(gè)乘法運(yùn)算及一個(gè)減法運(yùn)算其中以乘法運(yùn)算較花費(fèi)硬件資源及時(shí)間,故以其為主要討論對(duì)象。圖5的快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的乘法器530實(shí)際上可以是一個(gè)乘法器陣列(包含復(fù)數(shù)乘法單元),來(lái)執(zhí)行上述的乘法運(yùn)算,請(qǐng)參考圖6。圖6顯示本發(fā)明的乘法的計(jì)算量與乘法器陣列的關(guān)系圖,此處以LF=19為例。在此假設(shè)乘法器530包含4個(gè)乘法單元,當(dāng)N=3時(shí),步驟S334會(huì)被執(zhí)行兩次(因?yàn)閮?nèi)層迭代的次數(shù)為N-1),所以乘法器530會(huì)用到其中2兩個(gè)乘法單元(斜線部分);當(dāng)N=9時(shí),步驟S332會(huì)被執(zhí)行八次,此時(shí)乘法器530會(huì)被用到兩次(等效八個(gè)乘法單元)來(lái)完成所需的乘法運(yùn)算,以此類推。在習(xí)知的方法中,無(wú)論第幾次的外層迭代(即無(wú)論迭代數(shù)N為何),步驟S334皆會(huì)執(zhí)行十八次,所以即使是第一次迭代(N=1,本發(fā)明無(wú)需使用 乘法器530),乘法器530仍會(huì)被使用四次以上。兩相比較之下可以發(fā)現(xiàn),(1)在相同的硬件資源下,本發(fā)明中快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250所需的計(jì)算時(shí)間只需習(xí)知的一半左右;或(2)若要在相同的時(shí)間內(nèi)完成計(jì)算,本發(fā)明的快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的硬件成本只需習(xí)知的一半左右。
同樣的推論適用步驟S340、S342及S344所對(duì)應(yīng)的第二個(gè)內(nèi)層迭代(即對(duì)應(yīng)偽碼的步驟6),亦即本發(fā)明在偽碼的步驟6亦可省下一半的計(jì)算時(shí)間或是一半的硬件成本。因此在圖4的流程中,當(dāng)?shù)谝患暗诙?nèi)層迭代所需的迭代次數(shù)皆與外層迭代的迭代數(shù)N相關(guān)時(shí),有助于節(jié)省快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的計(jì)算時(shí)間,而著實(shí)大幅改善快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的效能,不僅加快前饋均衡器系數(shù)f的產(chǎn)生速率也同時(shí)加快反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260產(chǎn)生反饋均衡器系數(shù)b的速率,使得判決回授均衡器的整體效能得以提升;抑或是節(jié)省快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的硬件資源。
事實(shí)上,上述用來(lái)計(jì)算先驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差φ的步驟1亦為一個(gè)迭代運(yùn)算,減少其計(jì)算量有助于節(jié)省快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的計(jì)算時(shí)間,而進(jìn)一步提升決策回授均衡器的效能,或節(jié)省快速前饋均衡器系數(shù)250計(jì)算單元的硬件資源。由偽碼的步驟1可以得知,先驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差φ=φ-h[j]×w[k],其中h[j]代表信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的元素,信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h包含LF個(gè)元素,LF為前饋均衡器120的長(zhǎng)度(length),信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的LF個(gè)元素例如為h[0]、h[1]、…、h[LF-1]。此外,步驟1的的迭代次數(shù)為系取決于外層迭代運(yùn)算正在進(jìn)行的迭代次數(shù)N。舉例來(lái)說(shuō),在第一次外層迭代中(N=1),步驟1的迭代次數(shù)為零(意即:不須進(jìn)行計(jì)算);在第二次外層迭代中(N=2),步驟1根據(jù)h[0]進(jìn)行迭代運(yùn)算,其迭代次數(shù)為1;在第三次外層迭代中(N=3),步驟1根據(jù)h[1]~h[0]進(jìn)行迭代運(yùn)算,其迭代次數(shù)為2;在第四次外層迭代中(N=4),步驟1根據(jù)h[2]~h[0]進(jìn)行迭代運(yùn)算,其迭代次數(shù)為3;以此類推;在第LF-1次外層迭代中(N=LF-1),步驟1根據(jù)h[LF-2]~h[0]進(jìn)行迭代運(yùn)算,且其迭代次數(shù)為L(zhǎng)F-2;在第LF次外層迭代中(N=LF),步驟1根據(jù)h[LF-1]~h[0]進(jìn)行迭代運(yùn)算,且其迭代次數(shù)則為L(zhǎng)F-1。然而,在多數(shù)的情況下,信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的LF個(gè)元素中僅有LCIR個(gè)元素大于一默認(rèn)值(LCIR<LF),其余(LF-LCIR)個(gè)元素則小于該默認(rèn)值而可以視為零,其中LCIR可視為信道脈沖響應(yīng)估測(cè) 向量h的長(zhǎng)度。舉例來(lái)說(shuō),若信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的LF個(gè)元素為h[0]~h[LF-1],則其中LCIR個(gè)元素h[0]~h[LCIR-1]大于一默認(rèn)值,其余(LF-LCIR)個(gè)元素h[LCIR]~h[LF-1]則小于該默認(rèn)值而可以視為零。又根據(jù)步驟1中先驗(yàn)前向預(yù)測(cè)誤差φ的計(jì)算公式φ=φ-h[j]×w[k]可知,當(dāng)h[j]=0時(shí),φ不變。
依據(jù)以上的分析,在進(jìn)行步驟1的內(nèi)層迭代運(yùn)算時(shí),可以僅針對(duì)信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h中大于一默認(rèn)值的元素做計(jì)算(例如:h[0]~h[LCIR-1]),而不對(duì)信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h中小于該默認(rèn)值而可以視為零的元素作計(jì)算,以節(jié)省快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的計(jì)算時(shí)間或硬件資源。舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)控制參數(shù)j小于信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的長(zhǎng)度LCIR時(shí)才執(zhí)行計(jì)算。調(diào)整后的步驟1的偽碼如下:
其所達(dá)成的效果如圖7所示,不論外層迭代的迭代數(shù)N為何,步驟1的迭代次數(shù)總是不會(huì)超過(guò)信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的長(zhǎng)度LCIR,也就是說(shuō)在整個(gè)外層迭代運(yùn)算的過(guò)程中,調(diào)整后的步驟1可以省下橫線區(qū)域的計(jì)算量。
除了調(diào)整方程式(1)的步驟1、5、6的計(jì)算方法以減少快速前饋均衡器系數(shù)250計(jì)算單元的計(jì)算量之外,本發(fā)明亦可調(diào)整方程式(2)的計(jì)算方法以減少反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260的計(jì)算量。在一個(gè)范例中,如圖8A及圖8B分別顯示信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h及前饋均衡器系數(shù)f的波形圖,由圖8A及圖8B可以發(fā)現(xiàn)兩者有大多數(shù)的地方為0,又由方程式(2)可知反饋均衡器系數(shù)b為以上兩者的乘積(b=HH×f),因此反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260可僅在兩者均非零時(shí)才計(jì)算反饋均衡器系數(shù)b,即可大幅降低反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260的計(jì)算量。
信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的多個(gè)元素代表多個(gè)的路徑,路徑可分為靜態(tài)路徑(static path)與動(dòng)態(tài)路徑(dynamic path),舉例來(lái)說(shuō),固定建筑物可形成靜態(tài)路徑,而移動(dòng)車輛產(chǎn)生的都普勒效應(yīng)(Doppler Effect)可形成動(dòng)態(tài)路徑。在多個(gè)的路徑中僅有少量的變動(dòng)路徑的情況下,輸入信號(hào)y(n)中的前導(dǎo)干擾信號(hào)與后滯 干擾信號(hào)中至少之一的變動(dòng)速率會(huì)降低,使得最佳前饋均衡器系數(shù)f的改變速率與最佳反饋均衡器系數(shù)b的改變速率中至少之一降低。因此,本發(fā)明根據(jù)此特征來(lái)降低前饋均衡器系數(shù)f的計(jì)算頻率與反饋均衡器系數(shù)b的計(jì)算頻率中至少之一,以使決策回授均衡器200在相同的硬件資源下具有更高的效能。
圖14為本發(fā)明的決策回授均衡器200計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f及反饋均衡器系數(shù)b的時(shí)序圖。當(dāng)決策回授均衡器200應(yīng)用于基于幀(frame)的數(shù)字通訊時(shí)(例如地面數(shù)字多媒體廣播(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast,DTMB)或地面數(shù)字視頻廣播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial,DVB-T)),第一列表示輸入信號(hào)y(n)依序傳入決策回授均衡器200的信號(hào)幀,每個(gè)信號(hào)幀包含標(biāo)頭及數(shù)據(jù)本體,舉例來(lái)說(shuō),第一信號(hào)幀F(xiàn)1包含標(biāo)頭H1與數(shù)據(jù)本體B1,第二信號(hào)幀F(xiàn)2包含標(biāo)頭H2與數(shù)據(jù)本體B2,以此類推。第二列為信道估測(cè)器240依據(jù)信號(hào)幀的標(biāo)頭所依序產(chǎn)生的信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h;更詳細(xì)地說(shuō),信道估測(cè)器240在完整取得第一個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)1的標(biāo)頭H1(時(shí)間T1H)時(shí),依據(jù)標(biāo)頭H1開(kāi)始計(jì)算第一信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h1,并在時(shí)間T1c完成計(jì)算;類似地,信道估測(cè)器240在完整取得第二個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)2的標(biāo)頭H2(時(shí)間T2H)時(shí),依據(jù)標(biāo)頭H2開(kāi)始計(jì)算第二信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h2,并在時(shí)間T2c完成計(jì)算;以此類推。第三列為快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250依據(jù)信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h所依序產(chǎn)生的前饋均衡器系數(shù)f;更詳細(xì)地說(shuō),快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250在信道估測(cè)器240完成第一信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h1的計(jì)算(時(shí)間T1c)之后,開(kāi)始依據(jù)第一信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h1計(jì)算第一前饋均衡器系數(shù)f1;在信道估測(cè)器240完成第二信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h2的計(jì)算(時(shí)間T2c)之后,開(kāi)始依據(jù)第二信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h2計(jì)算第二前饋均衡器系數(shù)f2;以此類推。第四列為反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260依據(jù)信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h以及前饋均衡器系數(shù)f所依序產(chǎn)生的反饋均衡器系數(shù)b;更詳細(xì)地說(shuō),反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260在快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250完成第一前饋均衡器系數(shù)f1的計(jì)算(時(shí)間T1f)之后,根據(jù)第一信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h1以及第一前饋均衡器系數(shù)f1計(jì)算第一反饋均衡器系數(shù)b1;在快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250完成第二前饋均衡器系數(shù)f2的計(jì)算(時(shí)間T2f)之后,根據(jù)第二信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h2以及第二前饋均衡器系數(shù)f2計(jì)算反饋均衡器系數(shù) b2;以此類推。
在多個(gè)的路徑中僅有少量的變動(dòng)路徑,且變動(dòng)路徑的延遲時(shí)間較其余靜態(tài)路徑長(zhǎng)的情況下,輸入信號(hào)y(n)中的前導(dǎo)干擾信號(hào)的變動(dòng)速率會(huì)降低,使得導(dǎo)致最佳前饋均衡器系數(shù)f的改變速率降低。由于前饋均衡器系數(shù)f的計(jì)算復(fù)雜度大于反饋均衡器系數(shù)b的計(jì)算復(fù)雜度,所以如果降低快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250產(chǎn)生前饋均衡器系數(shù)f的頻率,則在相同的硬件資源下,決策回授均衡器200的效能將可大幅提高。
圖9為本發(fā)明的決策回授均衡器200以不同頻率計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f及反饋均衡器系數(shù)b的一實(shí)施例的時(shí)序圖,此實(shí)施例中快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f的頻率為信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的生成頻率的一半,而反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260計(jì)算反饋均衡器系數(shù)b的頻率與信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的生成頻率相同。更詳細(xì)地說(shuō),在第一個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)1的期間,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250依據(jù)第一信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h1計(jì)算得到第一前饋均衡器系數(shù)f1,且反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260依據(jù)通第一道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h1及第一前饋均衡器系數(shù)f1計(jì)算得到第一反饋均衡器系數(shù)b1;在第二個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)2的期間,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250不計(jì)算新的前饋均衡器系數(shù)f,而反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260在第二信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h2計(jì)算完成后(時(shí)間T2c),依據(jù)第二信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h2及第一前饋均衡器系數(shù)f1計(jì)算得到第二反饋均衡器系數(shù)b2;在第三個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)3的期間,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250依據(jù)第三信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h3計(jì)算得到第三前饋均衡器系數(shù)f3,且反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260依據(jù)第三信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h3及第三前饋均衡器系數(shù)f3計(jì)算得到第三反饋均衡器系數(shù)b3;在第四個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)4的期間,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250不計(jì)算新的前饋均衡器系數(shù)f,而反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260在第四信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h4計(jì)算完成后(時(shí)間T4c),依據(jù)第四信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h4及第三前饋均衡器系數(shù)f3計(jì)算得到第四反饋均衡器系數(shù)b4;以此類推。
計(jì)算完成的前饋均衡器系數(shù)f與反饋均衡器系數(shù)b,分別用來(lái)更新前饋均衡器210與反饋均衡器230的濾波系數(shù),兩者可同時(shí)更新或不同時(shí)更新。在不同時(shí)更新的一范例中,由于反饋均衡器系數(shù)b的生成速率高于前饋均衡器系數(shù) f的生成速率,所以反饋均衡器230更新濾波系數(shù)的速率可以高于前饋均衡器210更新濾波系數(shù)的速率。例如在圖9中反饋均衡器230在每次反饋均衡器系數(shù)b計(jì)算完成時(shí)(時(shí)間T1b、T2b、T3b、…),依據(jù)當(dāng)下最新生成的反饋均衡器系數(shù)b更新濾波系數(shù),而前饋均衡器210則在每次前饋均衡器系數(shù)f1、f3、f5、…計(jì)算完成時(shí)(時(shí)間T1f、T3f、T5f、…),依據(jù)前饋均衡器系數(shù)f1、f3、f5、…更新濾波系數(shù)。在某些實(shí)際應(yīng)用上,前饋均衡器210與反饋均衡器230同時(shí)更新的表現(xiàn)比較優(yōu)越;此時(shí),計(jì)算頻率慢的,例如前饋均衡器系數(shù)f的計(jì)算,可使用前次的結(jié)果與本次反饋均衡器系數(shù)b計(jì)算的結(jié)果一起進(jìn)行更新。更詳細(xì)地說(shuō),在同時(shí)更新的一范例中,在第一個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)1的期間,前饋均衡器210在時(shí)間T1f依據(jù)第一前饋均衡器系數(shù)f1更新濾波系數(shù),而反饋均衡器230在時(shí)間T1b依據(jù)第一反饋均衡器系數(shù)b1更新濾波系數(shù);在第二個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)2的期間,前饋均衡器210同樣依據(jù)第一前饋均衡器系數(shù)f1再次更新濾波系數(shù),而反饋均衡器230在時(shí)間T2b依據(jù)第二反饋均衡器系數(shù)b2更新濾波系數(shù);以此類推。
圖10為本發(fā)明的決策回授均衡器200以不同頻率計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f及反饋均衡器系數(shù)b的另一實(shí)施例的時(shí)序圖。有別于前一實(shí)施例,在這個(gè)實(shí)施例中,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f的頻率以及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260計(jì)算反饋均衡器系數(shù)b的頻率皆為信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的生成頻率的一半。更詳細(xì)地說(shuō),在第一個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)1的期間,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250依據(jù)第一信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h1計(jì)算得到第一前饋均衡器系數(shù)f1,且反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260依據(jù)第一信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h1及第一前饋均衡器系數(shù)f1計(jì)算得到第一反饋均衡器系數(shù)b1;在第二個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)2的期間,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250不計(jì)算新的前饋均衡器系數(shù)f,而反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260亦不計(jì)算新的反饋均衡器系數(shù)b;在第三個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)3的期間,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250依據(jù)第三信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h3計(jì)算得到第三前饋均衡器系數(shù)f3,且反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260依據(jù)第三信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h3及第三前饋均衡器系數(shù)f3計(jì)算得到第三反饋均衡器系數(shù)b3;在第四個(gè)信號(hào)幀F(xiàn)4的期間,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250不計(jì)算新的前饋均衡器系數(shù)f,而反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260 亦不計(jì)算新的反饋均衡器系數(shù)b;以此類推。
在圖10的實(shí)施例中,前饋均衡器210與反饋均衡器230同時(shí)更新各自的濾波系數(shù),亦即兩者在信號(hào)幀F(xiàn)1、F3、F5…的期間同時(shí)更新。
實(shí)作上,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260是依據(jù)信道估測(cè)器240的信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的變動(dòng)率來(lái)決定計(jì)算濾波系數(shù)的頻率。當(dāng)輸入信號(hào)y(n)中的前導(dǎo)干擾信號(hào)變化緩慢時(shí),決策回授均衡器200無(wú)需快速地計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f即可達(dá)到不錯(cuò)的效果,故可以相對(duì)應(yīng)地降低快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的計(jì)算頻率;類似地,當(dāng)輸入信號(hào)y(n)中的后滯干擾信號(hào)變化緩慢,此時(shí)決策回授均衡器200無(wú)需快速地更新反饋均衡器系數(shù)b即可達(dá)到不錯(cuò)的效果,故可以相對(duì)應(yīng)地降低反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260的計(jì)算頻率來(lái)降低系統(tǒng)的計(jì)算量,以降低系統(tǒng)的功耗。前導(dǎo)干擾信號(hào)及后滯干擾信號(hào)的變化程度可以藉由將當(dāng)前的與先前的信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h做比較而得知。在一個(gè)實(shí)施例中,信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的比較可以由信道估測(cè)器240執(zhí)行后產(chǎn)生控制信號(hào)通知快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260依據(jù)該控制信號(hào)決定計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f與反饋均衡器系數(shù)b的頻率;在其他的實(shí)施例中,如果可事先確定決策回授均衡器200所使用的環(huán)境中,輸入信號(hào)y(n)中的前導(dǎo)干擾信號(hào)的變化比后滯干擾信號(hào)的變化更為緩慢,則可以將快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的計(jì)算頻率及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260的計(jì)算頻率預(yù)先設(shè)定為固定的比例,計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f與反饋均衡器系數(shù)b的頻率是可以預(yù)設(shè)的,例如圖9所示的1:2。
請(qǐng)注意,由于快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250涉及較復(fù)雜的計(jì)算,所以在允許的情況下,以降低快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的計(jì)算頻率為優(yōu)先,以便有效地減少?zèng)Q策回授均衡器200整體的計(jì)算量;然而,在其他的實(shí)施例中,快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的計(jì)算頻率亦可設(shè)計(jì)為高于反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260的計(jì)算頻率(如圖11所示),此時(shí)前饋均衡器210更新濾波系數(shù)的頻率可以高于反饋均衡器230更新濾波系數(shù)的頻率,也可以是兩者同時(shí)更新。
圖12為本發(fā)明的決策回授均衡器200以不同頻率計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f 及反饋均衡器系數(shù)b的一實(shí)施方式的流程圖。當(dāng)完成信道脈沖響應(yīng)的估測(cè)后(步驟S510),決定是否需改變前饋均衡器系數(shù)f及反饋均衡器系數(shù)b的計(jì)算頻率(步驟S515)。如果需要(例如兩者的計(jì)算頻率尚未決定或是信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h有劇烈的改變),則依據(jù)信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h決定前饋均衡器系數(shù)f及反饋均衡器系數(shù)b的計(jì)算頻率(步驟S520);如果不需要,則進(jìn)行步驟S530,亦即判斷是否需計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f。如果需要計(jì)算,則在步驟S535中計(jì)算新的前饋均衡器系數(shù)f;如果不需要計(jì)算,或是已計(jì)算完畢,則接下來(lái)判斷是否需更新前饋均衡器的濾波系數(shù)(步驟S540)。如果需更新,則將新的前饋均衡器系數(shù)f套用(apply)或加載(load)至前饋均衡器(步驟S545);如果不需要更新,接下來(lái)則判斷是否需計(jì)算反饋均衡器系數(shù)b(步驟S550)。如果需要計(jì)算,則在步驟S555中計(jì)算新的反饋均衡器系數(shù)b;如果不需要計(jì)算,或是已計(jì)算完畢,則接下來(lái)判斷是否需更新反饋均衡器的濾波系數(shù)(步驟S560)。如果需更新,則將新的反饋均衡器系數(shù)b套用或加載至反饋均衡器(步驟S565);如果不需要更新或是已更新完畢,則計(jì)算下一個(gè)信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h(回到步驟S510)。
步驟S530及步驟S550的判斷可以(1)由信道估測(cè)器240執(zhí)行再對(duì)應(yīng)控制快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260,例如當(dāng)信道估測(cè)器240發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的均衡器系數(shù)計(jì)算單元需要計(jì)算系數(shù)時(shí),便以控制信號(hào)通知其計(jì)算;或是(2)由快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260各別執(zhí)行,例如快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260各自儲(chǔ)存計(jì)算頻率(例如以控制參數(shù)表示或儲(chǔ)存于緩存器),再依據(jù)收到信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的次數(shù)及該計(jì)算頻率做判斷。
據(jù)以計(jì)算前饋均衡器系數(shù)f的第一頻率及據(jù)以計(jì)算反饋均衡器系數(shù)b的第二頻率可以以信號(hào)幀的頻率或是信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的生成頻率為參考對(duì)象,例如是信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的生成頻率的整數(shù)倍。對(duì)圖9的實(shí)施方式而言,圖12的流程每執(zhí)行2次,步驟S530只有1次會(huì)判斷為是,而步驟S550這在2次中皆判斷為是;對(duì)圖10的實(shí)施方式而言,圖12的流程每執(zhí)行2次,步驟S530及步驟S550只有1次會(huì)判斷為是;對(duì)圖11的實(shí)施方式而言,圖12的流程每執(zhí)行2次,步驟S530在這2次中皆判斷為是,而步驟S550只 有1次會(huì)判斷為是。也就是說(shuō),本發(fā)明只要藉由調(diào)整前饋均衡器系數(shù)f與反饋均衡器系數(shù)b中至少之一的計(jì)算頻率(例如藉由適當(dāng)調(diào)整步驟S530與步驟S550中至少之一的判斷條件),使其低于信號(hào)幀或信道脈沖響應(yīng)估測(cè)向量h的產(chǎn)生頻率,即可有助減少?zèng)Q策回授均衡器200的計(jì)算量。其中又因?yàn)橛?jì)算前饋均衡器系數(shù)f需要較大的計(jì)算量,所以只要能夠降低前饋均衡器系數(shù)f的計(jì)算頻率,則可明顯改善決策回授均衡器的效能。再者,如先前所述,如果快速前饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元250的計(jì)算頻率及反饋均衡器系數(shù)計(jì)算單元260的計(jì)算頻率已事先決定,則步驟S515及步驟S520可略過(guò)。
此外,本發(fā)明還可以適時(shí)地微調(diào)前饋均衡器系數(shù)f及反饋均衡器系數(shù)b來(lái)達(dá)到更佳的效果。圖13為本發(fā)明決策回授均衡器的另一實(shí)施方式的功能方塊圖。決策回授均衡器600的前饋均衡器610及反饋均衡器630除了分別具有前述前饋均衡器210及反饋均衡器230的功能外,還可依據(jù)決策器220的輸入(與前饋均衡器610的前饋均衡濾波結(jié)果及反饋均衡器630的反饋均衡濾波結(jié)果有關(guān))及輸出來(lái)分別微調(diào)自身的均衡器系數(shù)。兩者可以利用習(xí)知的最小均方(Least Mean Square,LMS)算法、遞回最小平方(Recursive Least Square,RLS)算法或與這兩者等效或相似的算法來(lái)微調(diào)系數(shù)。以最小均方算法為例,前饋均衡器610及反饋均衡器630可以藉由調(diào)整以下方程序的學(xué)習(xí)率(learning rate)(亦或稱為更新率(update rate)),來(lái)更新或微調(diào)各自的均衡器系數(shù)。
f′=f+μ1e*rf (4)
b′=b+μ2e*rb (5)
f’及b’分別為微調(diào)后的前饋均衡器系數(shù)及反饋均衡器系數(shù),f及b分別為微調(diào)前的前饋均衡器系數(shù)及反饋均衡器系數(shù),μ1及μ2為學(xué)習(xí)率,e為決策器220決策后與決策前的誤差值(亦即誤差值e與前饋均衡器610的前饋均衡濾波結(jié)果、反饋均衡器630的反饋均衡濾波結(jié)果及決策器220所輸入的決策信號(hào)相關(guān)),γf及γb為均衡器輸入信號(hào)。對(duì)應(yīng)前述的微調(diào)機(jī)制,圖12的流程圖可以在步驟S580后加上微調(diào)前饋均衡器系數(shù)f及微調(diào)反饋均衡器系數(shù)b的步驟。請(qǐng)注意,上述的前饋均衡器210及前饋均衡器610亦可以由分?jǐn)?shù)間隔(fractionally-spaced)型的前饋均衡器實(shí)作。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例如上所述,然而該些實(shí)施例并非用來(lái)限定本發(fā)明,本 技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者可依據(jù)本發(fā)明的明示或隱含的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征施以變化,凡此種種變化均可能屬于本發(fā)明所尋求的專利保護(hù)范疇,換言之,本發(fā)明的專利保護(hù)范圍須視本說(shuō)明書(shū)的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。