專利名稱：確定符號率與載頻的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及數(shù)據(jù)通信設(shè)備，尤其涉及利用包絡(luò)延遲畸變特性來確定數(shù)據(jù)傳遞的符號率和載頻的一種裝置、方法、以及軟件調(diào)制解調(diào)器。
本申請與以下美國專利申請有關(guān)，插入于此作為參考，它們擁有對以下普遍公開的所有主題而要求的優(yōu)先權(quán)U.S.Patent Application Serial No.08/280,919，Lin 1994年7月27日申請，1996年2月26日獲準(zhǔn)，名稱為“Method，Digital Signal ProcessingModule And System For Efficiently Selecting A Pre-Emphasis FilterDuring Line Probing”；以及U.S.Patent Application Serial No.08/508,853，Goodson等人1995年7月28日申請，名稱為“Apparatus And Method For Determining ASymbol Rate And A Carrier Frequency For Data Transmission AndReception”。
目前，數(shù)據(jù)通信設(shè)備(“DCD”)和其它數(shù)據(jù)通信裝備(“DCE”)，比如模擬和數(shù)字調(diào)制解調(diào)器、終端適配器和路由器，被用來通過各種通信信道，比如電話線、TI或ISDN線路——這些線路亦可能是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一部分，在諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站、大型計(jì)算機(jī)以及其它終端的數(shù)據(jù)終端裝備(“DTE”)之間傳遞或傳送數(shù)據(jù)。典型地，數(shù)據(jù)是以數(shù)字編碼通信信號的形式傳輸、接收或以其它方式傳遞的，該數(shù)字編碼通信信號可包括，比如，在擁有一個(gè)預(yù)定的或以其它方式指定的中心(載波)頻率的載波信號上以一個(gè)特定的(并通常是預(yù)定的)信令或符號率(亦稱為波特率)傳輸?shù)臄?shù)字編碼數(shù)據(jù)，該數(shù)字編碼數(shù)據(jù)被一個(gè)由若干個(gè)信號點(diǎn)組成的預(yù)定構(gòu)象(constellation)(或傳輸構(gòu)象)調(diào)制(比如正交幅度調(diào)制)。在當(dāng)前系統(tǒng)以及已被提出的系統(tǒng)中，信令構(gòu)象可包含五百到1600個(gè)以上的信令點(diǎn)。對于一個(gè)給定信道，數(shù)據(jù)吞吐量將作為符號率和載頻兩者的函數(shù)變化。
在發(fā)送或傳輸DCE處，用一組相當(dāng)于即將通過信道傳送的數(shù)字代碼或數(shù)值的構(gòu)象信號點(diǎn)調(diào)制一個(gè)載波信號。然而，信道典型地引入或允許多種影響傳輸信號的毀損或噪聲，比如幅度和相位畸變、包絡(luò)延遲畸變、非線性畸變、加性噪聲、白噪聲、以及其它畸變。信道中畸變的電平可限制數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，因?yàn)樘囟ǖ臄?shù)據(jù)率，比如International TelecommunicationsUnion(ITU)Recommendation V.34(國際電信聯(lián)盟建議V.34)下可用的28.8 kbps，要求信號對畸變(噪聲)值應(yīng)相當(dāng)?shù)馗摺Ｒ虼?，在?shù)據(jù)被傳輸之前，應(yīng)選定一個(gè)能夠使給定信道數(shù)據(jù)吞吐量最優(yōu)或最大的符號率和載頻。
隨著V.34協(xié)議的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳遞中有多種符號率和載頻可供選擇，這與很大程度依賴于給定符號率和載頻的現(xiàn)有技術(shù)不同。此外，對于V.34協(xié)議下可由所選定的符號率和載頻支持的數(shù)據(jù)率的確定和優(yōu)化，不同的信道特性可或多或少地具有影響。因此，仍需要一種裝置、軟件調(diào)制解調(diào)器以及方法來快速并有效地確定一個(gè)符號率和載頻用于數(shù)據(jù)傳輸，以使給定信道條件或特性，比如包絡(luò)延遲畸變特性，以及給定類型的信道，比如ADPCM或含有PCM編解碼器的信道，的數(shù)據(jù)吞吐量最優(yōu)。


圖1是描述通過一信道彼此連接、用于全雙工數(shù)據(jù)傳輸與接收的若干個(gè)調(diào)制解調(diào)器的方框圖。
圖2是描述根據(jù)本發(fā)明的調(diào)制解調(diào)器或其它DCD的第一實(shí)施方式方框圖。
圖3是描述根據(jù)本發(fā)明的調(diào)制解調(diào)器或其它DCD的第二實(shí)施方式方框圖。
圖4是描述ANSI TIA TSB-37A網(wǎng)絡(luò)模型的環(huán)路1至7的衰減畸變的經(jīng)驗(yàn)測量的圖。
圖5是描述ANSI TIA TSB-37A網(wǎng)絡(luò)模型的環(huán)路1至7的包絡(luò)延遲畸變的經(jīng)驗(yàn)測量的圖。
圖6是描述一個(gè)四線路徑中的模擬開關(guān)的衰減畸變的圖。
圖7是描述一個(gè)四線路徑中的模擬開關(guān)的包絡(luò)延遲畸變的圖。
圖8是描述根據(jù)本發(fā)明的符號率和載頻選擇方法的流程圖。
圖9是描述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式的符號率和載頻選擇方法的流程圖。
如以下詳細(xì)描述的，仍需要一種裝置、軟件調(diào)制解調(diào)器以及方法來迅速有效地確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆柭屎洼d頻，以便對給定類型的信道，比如ADPCM以及給定信道條件或特性，比如包絡(luò)延遲畸變(EDD)特性使數(shù)據(jù)吞吐量最優(yōu)。根據(jù)本發(fā)明，利用包絡(luò)延遲畸變特性來選擇符號率和載頻以便使真實(shí)數(shù)據(jù)吞吐量最大。在許多DCD中，典型的均衡器不能跨越(span)協(xié)議V.34下現(xiàn)有的各種符號率和載頻在時(shí)間上的離散(dispersion)(包絡(luò)延遲)。包絡(luò)延遲畸變特性可通過對包絡(luò)延遲畸變的直接測量加以確定，或者可通過對衰減畸變的測量而被推斷或近似出來。本發(fā)明的最佳實(shí)施方式中，包絡(luò)延遲畸變是通過衰減畸變的測量而被近似或推斷出來的，其中的衰減畸變的測量進(jìn)一步與為選擇V.34建議的5.4節(jié)所指定的多個(gè)傳輸預(yù)加重濾波器之一而作出的若干其它確定加以結(jié)合。直接或間接地測量或推斷出的包絡(luò)延遲畸變特性隨后被用于排除各種這樣的載頻和符號率——如果選擇這些載頻和符號率則將不能夠支持最優(yōu)數(shù)據(jù)傳輸率，而這些最優(yōu)數(shù)據(jù)傳輸率在其它載頻和符號率下是可用的。排除這樣的載頻和符號率導(dǎo)致選定其它載頻和符號率——它們可支持最優(yōu)的、更高的數(shù)據(jù)傳輸率。
圖1描述第一DCD 100比如第一調(diào)制解調(diào)器，它通過信道102與第二DCD 101比如第二調(diào)制解調(diào)器連接。該兩調(diào)制解調(diào)器典型地以全-雙工方式工作，使得每個(gè)可同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)并接收數(shù)據(jù)。為了補(bǔ)償數(shù)據(jù)傳輸過程中信道中存在或出現(xiàn)的各種畸變和毀損，演變出了各種這樣的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，比如ITU建議V.34，這些協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)涉及在該兩裝置相互訓(xùn)練的初始通信期間(訓(xùn)練階段)使用從發(fā)送DCD傳輸至接收DCD的具有預(yù)定的、規(guī)定的特性的探測信號。例如，V.34協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)下，探測信號(亦被稱為線路探測，牽涉由150Hz至3750Hz之間的二十一個(gè)音調(diào)構(gòu)成的組合或序列的同時(shí)傳輸，每個(gè)音調(diào)具有相同的幅度并具有規(guī)定的或已知的相位關(guān)系，每個(gè)音調(diào)通常以150Hz的間隔或150Hz的整數(shù)倍為間隔與諸其它音調(diào)隔開，并且某些可能的音調(diào)被省略，比如，900Hz、1200Hz、1800Hz、和2400Hz音調(diào)。用兩種功率電平將探測信號傳輸一段特定量的時(shí)間，第一種稱為L1探測信號(或探測信號的L1部分)，該功率電平被設(shè)成高于額定電平6dB，接著是第二額定功率電平，稱為L2探測信號(探測信號的L2部分)。在美國，額定功率電平典型地為-9dBm或-10dBm，而在歐洲，它典型地為0 dBm。接收DCD可按照假定(或已知)已被傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)序列分析接收探測信號，測量頻譜(頻帶)內(nèi)的衰減畸變(AD)和信噪比(SNR)，以便確定這樣的傳輸參數(shù)，比如符號率、最優(yōu)載頻、載波頻偏、時(shí)標(biāo)頻偏、信道的非線性度、傳輸功率電平、最優(yōu)比特率、以及傳輸預(yù)加重度。然而，因在線路探測的諸音調(diào)之間存在150Hz間距，不能利用線路探測有效地確定包絡(luò)延遲畸變，其主要原因在于頻段(頻譜的)兩端的EDD的分辨率不夠，這一點(diǎn)將在以下詳細(xì)討論。涉及探測信號的使用與分析的諸參考文獻(xiàn)包括ITU-T建議V.34；Eyuboglu等人的U.S.Patent No.5,048,054，1991年9月10日授權(quán)，名稱為“Line Probing Modem”；Lin等人的U.S.Patent No.4,987,569，1991年1月22日授權(quán)，名稱為“Fast Training EchoCanceller”；以及Sridhar等人的U.S.Patent No.5,214,637，1993年5月25日授權(quán)，名稱為“High Speed Two Wire Modem”。
更為具體地，如同以下所詳細(xì)討論的，V.34協(xié)議將符號率指定為2400、2743、2800、3000、3200、以及3429(V.34建議第5.2節(jié))。這些符號率的每個(gè)(除3429外)可具有兩個(gè)載頻，一個(gè)低載波和一個(gè)高載波(V.34建議第5.3節(jié))。例如，3000符號率具有1800Hz的低載波和2000Hz的高載波。這些符號率的每個(gè)以及相應(yīng)的諸載頻可支持一個(gè)范圍的數(shù)據(jù)率。例如，符號率3429可支持28.8kbps(千比特每秒)的數(shù)據(jù)率，而2800符號率可支持24kbps的數(shù)據(jù)率。在訓(xùn)練階段的最初部分，為后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸選擇載頻和符號率。此外，V.34協(xié)議下，一組傳輸預(yù)加重濾波器可供使用，共10個(gè)，每個(gè)具有確定的特性，比如若干個(gè)線性濾波器和若干個(gè)指數(shù)濾波器。然而，當(dāng)在訓(xùn)練階段假定能支持第一(高)數(shù)據(jù)率而初始選定一個(gè)符號率和載頻但在實(shí)用中該符號率和載頻不可能達(dá)到時(shí)，則出現(xiàn)困難。在這些情形下，使用所選擇的符號率和載頻，所連接的現(xiàn)有技術(shù)的V.34調(diào)制解調(diào)器將實(shí)際上在第二(低)數(shù)據(jù)率上訓(xùn)練。這個(gè)第二、低數(shù)據(jù)率基本上出自錯(cuò)誤的符號率和載頻選擇，這個(gè)錯(cuò)誤選擇的起因在于比如線路探測不足以反映真實(shí)的、全雙工SNR，同時(shí)還因?yàn)橹T回聲消除器和均衡器在訓(xùn)練階段的初始、探測部分不工作-這兩者均可顯著地受到大的包絡(luò)延遲畸變的影響。然而，根據(jù)本發(fā)明，如果選擇了一個(gè)不同的符號率和載頻，諸數(shù)據(jù)通信設(shè)備可在一個(gè)第三、居間的數(shù)據(jù)率(它比第二(低)數(shù)據(jù)率快但比第一(高)數(shù)據(jù)率慢)上訓(xùn)練，得到最優(yōu)數(shù)據(jù)傳輸性能。
根據(jù)本發(fā)明，在訓(xùn)練階段，整個(gè)探測信號，即L1和L2兩部分，被本地(接收)DCD處理以確定接收探測信號的某些參數(shù)或因子，將它們與假定(或已知)已被遠(yuǎn)程(傳輸)DCD傳輸?shù)囊?guī)定探測信號加以對比。這些參數(shù)或因子包含各種探測信號頻率的信號畸變比和各種探測信號頻率的衰減畸變電平，并且更特別地，本發(fā)明的最佳實(shí)施方式中包含頻譜的高頻部分——從3kHz到4kHz內(nèi)的衰減畸變(作為包絡(luò)延遲畸變的相關(guān)，這一點(diǎn)在以下討論)的方差(變差、變化或變化率)?；趯@個(gè)高端的1000Hz頻帶或頻譜部分內(nèi)的衰減畸變的方差的經(jīng)驗(yàn)分析，可確定若干個(gè)門限用來選擇多個(gè)符號率和載頻組合，并用來從V.34協(xié)議下可用的若干種類型的傳輸預(yù)加重濾波器中選擇出一種，以優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸與接收的比特率。在最佳實(shí)施方式中，在訓(xùn)練階段，利用特殊傳輸預(yù)加重濾波器的選擇，以將各種符號率(及相應(yīng)的載頻)排除出選擇之外。
圖2是描述根據(jù)本發(fā)明的調(diào)制解調(diào)器或其它DCD的第一實(shí)施方式的方框圖。如圖2所示，調(diào)制解調(diào)器100與一個(gè)DTE 103比如一個(gè)計(jì)算機(jī)耦連或連接，同時(shí)與一個(gè)信道102耦連以實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸與接收。在調(diào)制解調(diào)器100內(nèi)，稱為“DAA”的數(shù)據(jù)接入裝置104接收信道102上傳輸?shù)哪M信號。DAA在現(xiàn)有技術(shù)中是眾知的，并可由多種離散元件包括模擬多路復(fù)用器、電阻器、電容器、以及運(yùn)算放大器制成，或者全部或部分地由集成電路實(shí)現(xiàn)，并且執(zhí)行諸如阻抗匹配及功率電平調(diào)節(jié)這樣的功能。典型地，與DAA 104連接的是一個(gè)模擬-數(shù)字與數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器105，在此稱為模數(shù)(“A/D”)轉(zhuǎn)換器(或同等地將編碼器-解碼器稱為“編解碼器(codec)”)，比如是SGS Thompson ST 7544或ST 7545，它將從信道102接到的模擬信號轉(zhuǎn)換成采樣的、數(shù)字的形式，并將采樣的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成模擬形式以便通過信道102傳輸。A/D轉(zhuǎn)換器105則與數(shù)字信號處理器(“DSP”)106比如Motorola M56002連接。在此，本發(fā)明的第一實(shí)施方式中使用DSP106，它完成以下詳述的各種功能。DSP 106與微處理器107比如Motorola M68302連接，該微處理器可與DTE 103耦連以傳輸并接收數(shù)字信息。在圖2所描述的裝置實(shí)施方式中，以下參照圖8和9所討論的符號率和載頻方法可被編程并存儲(chǔ)在DCD 100，比如調(diào)制解調(diào)器的微處理器107和數(shù)字信號處理器106及其有關(guān)的存儲(chǔ)器中，作為供后續(xù)執(zhí)行用的一組程序指令。
圖3是描述根據(jù)本發(fā)明的調(diào)制解調(diào)器或其它DCD的第二實(shí)施方式的方框圖。參看圖3，DAA 104與A/D轉(zhuǎn)換器(或編解碼器)105執(zhí)行相同功能，它們可以是些相同的元件，并且類似先前參照圖2所描述的那樣被連接。然而，與圖2的調(diào)制解調(diào)器100不同，圖3描述一個(gè)含有處理器108比如Motorola M68356的調(diào)制解調(diào)器或其它DCE 101，該處理器執(zhí)行圖2的DSP 106和微處理器107兩者的功能。在此，本發(fā)明的第二實(shí)施方式中使用處理器108，該處理器執(zhí)行以下所詳細(xì)描述的各種功能。處理器108也可與一個(gè)DTE 103耦連以傳輸并接收數(shù)字信息。在圖3所描述的裝置實(shí)施方式中，以下參照圖8和9所討論的符號率和載頻方法可被編程并存儲(chǔ)在DCD 101，比如調(diào)制解調(diào)器的處理器108及其有關(guān)的存儲(chǔ)器中，作為供后續(xù)執(zhí)行用的一組程序指令。
在另一個(gè)“軟件調(diào)制解調(diào)器”實(shí)施方式中，本發(fā)明被具體實(shí)現(xiàn)成一組程序指令，它可被存儲(chǔ)在任何計(jì)算機(jī)可讀媒體比如軟盤或CD ROM上。當(dāng)加載到計(jì)算機(jī)上時(shí)，該軟件調(diào)制解調(diào)器利用計(jì)算機(jī)或其它數(shù)據(jù)終端裝備內(nèi)可用的處理器比如Pentium類型處理器，該處理器也執(zhí)行圖2所描述的DSP 106和處理器107或圖3所描述的處理器108的功能，并且可被用來代替圖2所描述的DSP 106和處理器107或圖3所描述的處理器108。該“軟件調(diào)制解調(diào)器”實(shí)施方式還利用這樣一個(gè)DAA(或其它信道接口)104和一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器105(兩者均按照以上所描述的方式工作)，它們被或可被包含在一個(gè)接口裝置110(該接口裝置還包含其它結(jié)構(gòu)比如一個(gè)存儲(chǔ)器和一個(gè)與計(jì)算機(jī)處理器的接口)內(nèi)，這一點(diǎn)如同Sridhar等人于1996年2月28日申請的名稱為“Apparatus and Method for Interfacing Between aCommunication Channel and a Processor for Data Transmission andReception”的U.S.Patent Application No.08/607,911(作為1995年8月31日申請的Serial No.08/521,717的繼續(xù)申請(continuation-in-part))中所細(xì)述的，該專利申請被插入于此作為參考。為使這各式各樣的實(shí)施方式中的DSP、微處理器、或其它處理器具備可交換性，術(shù)語DSP、處理器(或微處理器)在此被可交換性地且包含性地使用，以使得一條術(shù)語的使用可被通解為表示且包含各種其它處理器實(shí)施方式。
為完全地理解本發(fā)明的裝置與方法，考慮它的經(jīng)驗(yàn)上的由來是會(huì)有幫助的。在任何給定的連接上，網(wǎng)絡(luò)可被劃分成三個(gè)不同部分或段本地環(huán)路，4-線中繼線路(包含用于數(shù)字中繼線路的PCM編解碼濾波器和用于模擬中繼線路的模擬濾波器)，以及遠(yuǎn)程環(huán)路。本地和遠(yuǎn)程環(huán)路可以是有載或無載的。對于無載環(huán)路，衰減畸變(AD)在極大程度上是線性的，且包絡(luò)延遲畸變(EDD)約為零。如同現(xiàn)有技術(shù)中眾知的，這些無載的本地或遠(yuǎn)程環(huán)路可用一個(gè)簡單的一階低通濾波器近似，并且不需特殊的均衡考慮。然而，對于有載環(huán)路，AD和EDD均是非線性的，這會(huì)要求有特殊的均衡以及回聲消除器(echo canceller)的考慮。在美國，名稱為“Telephone NetworkTransmission Model For Evaluating Modem Performance”(1994年9月)的ANSI TIA TSB-37A表述一種國內(nèi)公眾交換電話網(wǎng)(PSTN)的模型，在ITU-T建議V.56bis“Network Transmission Model For EvaluatingModem Performance Over2-Wire Voice Grade Connections”(1995)中它還業(yè)已被擴(kuò)展以表述國際PSTN。圖4描述對ANSI TIA TSB-37A網(wǎng)絡(luò)模型的環(huán)路1至7的衰減畸變的經(jīng)驗(yàn)測量，而圖5描述對ANSI TIA TSB-37A網(wǎng)絡(luò)模型的環(huán)路1至7的包絡(luò)延遲畸變的經(jīng)驗(yàn)測量。圖4和5中，環(huán)路1至5是無載的，而環(huán)路6和7是有載的。如圖4和5中所描述的，當(dāng)AD迅速增大時(shí)，EDD亦迅速增大，顯示出EDD與AD之間的相關(guān)性，使得包絡(luò)延遲畸變大的或顯著的方差與衰減畸變大的或顯著的方差相關(guān)。衰減畸變的這種顯著的方差在圖4中被圖示為在頻率范圍3000到3400Hz之間損耗的大的變化，而包絡(luò)延遲畸變的這種顯著的方差在圖5中被圖示為EDD的大的變化—亦是在頻率范圍3000到3400Hz之間。
對于美國的大多數(shù)連接—它們使用數(shù)字傳送，發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)的4-線中繼線路部分的AD和EDD可能主要?dú)w因于PCM編解碼濾波器。在一個(gè)給定的連接中可存在一對、兩對或三對編解碼濾波器(傳輸與接收濾波器)。圖6描述4-線路徑(等價(jià)于路徑中擁有2個(gè)PCM編解碼濾波器)中的模擬開關(guān)的衰減畸變，而圖7類似地描述4-線路徑(亦等價(jià)于路徑中擁有2個(gè)PCM編解碼濾波器)中的模擬開關(guān)的包絡(luò)延遲畸變。圖6和7均來自ANSI TIATSB-37A，并分別描述美國的普通連接的AD和EDD，其中4-線路徑中有一個(gè)模擬開關(guān)，這等價(jià)于路徑中擁有2個(gè)PCM編解碼濾波器的連接。網(wǎng)絡(luò)的這個(gè)部分在以下方面顯現(xiàn)出與以上所討論的諸環(huán)路部分不同的現(xiàn)象該P(yáng)CM編解碼濾波器可極好地被描述成這樣一個(gè)高階帶通濾波器(BPF)，該濾波器為橢圓型或逆Chebychev濾波器設(shè)計(jì)。任一種情形下，每個(gè)濾波器利用有限個(gè)零點(diǎn)(復(fù)零點(diǎn))和高Q極點(diǎn)達(dá)到頻帶衰減要求，同時(shí)保持最平坦的帶內(nèi)響應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)(net effect)是該濾波器的上通帶內(nèi)即3350Hz與3900 Hz之間的效應(yīng)，相對于頻帶的中部，此處EDD中存在一個(gè)相當(dāng)大且快速的增長。這就是圖4和5所描述的TIA有載環(huán)路6和7的AD和EDD的情形，對于圖6和7所描述的PCM編解碼濾波器，當(dāng)AD快速增加時(shí)，EDD也快速增加，這可稱為“磚墻(brick wall)”效應(yīng)。如同在先前的情形下，該EDD與AD之間存在相關(guān)性，使得包絡(luò)延遲畸變的大的或顯著的方差或變化可與衰減畸變的大的或顯著的方差或變化相關(guān)。然而，與有載環(huán)路不同，PCM編解碼濾波器情形下，EDD在4kHz信道兩邊亦非常劇烈，這也是歸因于這樣的事實(shí)該P(yáng)CM編解碼濾波器可被建模成一個(gè)帶通濾波器而不是低通濾波器。類似的考慮亦可應(yīng)用于PSTN的模擬中繼線路部分中存在的濾波。結(jié)果，以下所討論的EDD考慮適用于范圍寬廣的、其中EDD的方差可與AD的方差相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并且可適用于，比如，任何這樣的情形，其中EDD的增大對應(yīng)AD的增大。
如以上所提及的，V.34協(xié)議中，除3429(它使用整個(gè)可用帶寬)外，為所有的符號率均指定2個(gè)載頻。指定一個(gè)高載頻以在某些情形下避開低載頻，尤其是在高的EDD和非線性(來自線路卡變換器，line cardtransformer)的情形下。指定一個(gè)低載頻以在PCM編解碼濾波器的上邊沿避免過大的AD。結(jié)果，具有指數(shù)AD特性的附加傳輸預(yù)加重曲線被指定來補(bǔ)償頻帶的上邊沿(即4kHz頻譜或頻帶的高端)處的PCM編解碼濾波器滾降。然而，在V.34協(xié)議中，對諸預(yù)加重曲線EDD未加指定，而是代以(并且可能是錯(cuò)誤地)試圖依靠來自線路探測的SNR測量，如前所述它不可能過多反映出最終的雙工SNR(因?yàn)榛芈曄骱途馄髟谔綔y時(shí)不工作，而這兩者均會(huì)受大的EDD的影響)。
結(jié)果，在特定情形下，大多數(shù)當(dāng)前可用的V.34調(diào)制解調(diào)器典型地選擇小于最優(yōu)符號率(或不正確)的符號率，特別是在頻帶的高端部分存在顯著的或極端的EDD時(shí)。作為示例，可考慮ANSI TIA TSB-37A信道19c5，它由一端的一個(gè)有載環(huán)路和另一端的一個(gè)無載環(huán)路組成(TLC-5)，匯接(tandem)(IC 19c)中有2條PCM鏈路，并使用相應(yīng)的AD和EDD測量(根據(jù)TSB-37A)。給出V.34假設(shè)，即應(yīng)避開頻譜低端以避開潛在的大的EDD，則可在線路探測期間測出150Hz上的高電平衰減畸變，致使V.34調(diào)制解調(diào)器選定3200符號率的高載頻1920Hz，并且在頻譜的高端可能忽視顯著的EDD。這種選擇過程的最終結(jié)果是不足的或不存在的數(shù)據(jù)傳輸(因不停地再訓(xùn)練而使DCD實(shí)際上不能工作)，這是因?yàn)榻邮站馄骱徒嘶芈曄鲀烧叻謩e不能跨越接收信號或回聲信號的離散。然而，某些更為復(fù)雜(并相應(yīng)更昂貴的)V.34調(diào)制解調(diào)器，含有足夠的均衡器和回聲消除器以跨越這些信號在時(shí)間上的離散，并能夠在這些條件下工作。例如，Motorola326X V.34調(diào)制解調(diào)器擁有一個(gè)能跨越足夠時(shí)間的接收均衡器，得到最優(yōu)的比如高于3200的符號率來配合1829Hz的低載頻(除非低端非線性是限制性的問題)，并實(shí)質(zhì)上無差錯(cuò)地工作于26.4kbit/s。然而，這樣的EDD，對于更高的數(shù)據(jù)率，比如使用3429符號率的31.2kbps和33.6kbps，愈來愈成問題。這或者可因顯著地增加接收均衡器的規(guī)模而導(dǎo)致V.34的實(shí)現(xiàn)顯著地更為昂貴，或者可根據(jù)本發(fā)明，在存在顯著的EDD的情形下使用一種確定符號率和載頻的裝置與方法，以使數(shù)據(jù)吞吐量最大(同時(shí)保持更有限的均衡器規(guī)模)。
除信道的包絡(luò)延遲畸變特性外，本發(fā)明的符號率和載頻確定方法對特定類型的信道，比如ADPCM或其它二次采樣系統(tǒng)所遇到的問題亦是有用的。特別是ECI ADPCM系統(tǒng)是以6400Hz而不是標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的8000Hz進(jìn)行二次采樣的。除在3000Hz而不是3400Hz附近出現(xiàn)更為顯著的響應(yīng)滾降之外，這種系統(tǒng)的EDD和衰減畸變與以上所討論的PCM編解碼濾波器的衰減畸變極為相似。然而，因?yàn)檫M(jìn)行二次采樣，在頻帶的上邊部分可出現(xiàn)混迭，這是因?yàn)榇笥?200Hz的頻率范圍內(nèi)的所有信號將混迭回帶內(nèi)或混迭到原始、真實(shí)信號之上。例如，當(dāng)使用3000符號率時(shí)，在3400Hz(6400Hz減3000Hz的采樣頻率)亦可出現(xiàn)混迭音調(diào)。在這種情形下，現(xiàn)有技術(shù)V.34調(diào)制解調(diào)器將錯(cuò)誤地選擇3000Hz符號率，該符號率是高于配合1646Hz載頻的正確符號率2743的一個(gè)符號率。結(jié)果，為避免將混迭信號誤解成數(shù)據(jù)，根據(jù)本發(fā)明，并基于EDD方差(滾降)(以及它與AD方差的相關(guān)性)，在訓(xùn)練過程中應(yīng)將各種符號率和相應(yīng)的載頻，比如3429Hz和3000Hz符號率和它們相應(yīng)的載頻，排除在考慮之外。
圖8是描述本發(fā)明的方法的流程圖。如以前所提及的，該方法可被具體實(shí)施成圖3所描述的處理器108、圖2所描述的微處理器107和DSP 106中的、或被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的可讀媒體(比如軟盤或CD ROM)上的一組程序指令，以便在擁有處理器(比如Pentium處理器)的計(jì)算機(jī)中被用作一個(gè)軟件調(diào)制解調(diào)器。參看圖8，由起始步驟200開始，該方法在步驟205確定線路探測的結(jié)果是否導(dǎo)致初始選擇一個(gè)大于第一預(yù)定數(shù)據(jù)率比如24kbps的建議數(shù)據(jù)率。數(shù)據(jù)率的這個(gè)初始選擇是V.34協(xié)議訓(xùn)練過程的一部分，并可以這樣來實(shí)現(xiàn)，例如，利用Goodson等人1995年7月28日申請的名稱為“Apparatus And Method For Determining A Symbol Rate And ACarrier Frequency For Data Transmission And Reception”的U.S.PatentApplicationSerial No.08/508,853中公開的裝置和方法，在此將該專利申請插入作為參考。如果在步驟205建議數(shù)據(jù)率不大于第一預(yù)定數(shù)據(jù)率，則在訓(xùn)練過程中可將第一符號率(以及相應(yīng)的載頻)排除在考慮之外(或使之失效)，步驟210。例如，如果初始建議數(shù)據(jù)率小于24kbps，則多種符號率比如3429是不必要的，并且不需要考慮。如果在步驟205建議數(shù)據(jù)率大于第一預(yù)定的數(shù)據(jù)率，則在步驟215，考察頻譜的上邊部分的包絡(luò)延遲畸變的方差(并參見一個(gè)包絡(luò)延遲畸變參數(shù)的方差)以確定它是否大于第一預(yù)定方差(或門限)。在此將EDD(和AD)視為參數(shù)，例如，視為與衰減畸變或傳輸預(yù)加重濾波器選擇的相關(guān)，因?yàn)樵谧罴褜?shí)施方式中，這些量是間接測得或推斷出來的。如以上所提及的，EDD(或EDD參數(shù))的第一預(yù)定方差可經(jīng)驗(yàn)地確定為這樣一個(gè)門限電平——超出該門限電平則EDD是顯著的。此外，亦如前所提及的，EDD的確定或測量可根據(jù)與衰減畸變的相關(guān)性推斷出來。在步驟215，當(dāng)EDD在頻譜上邊部分的方差大于第一預(yù)定方差(或門限)時(shí)，則在訓(xùn)練過程中可將第一符號率(以及任何相應(yīng)的載頻)排除在考慮之外(或使之失效)，返回步驟210。例如，在最佳實(shí)施方式中，當(dāng)EDD在頻譜的上邊部分的方差是顯著的時(shí)，則在訓(xùn)練過程中3429符號率被排除在考慮之外。在步驟215，當(dāng)EDD在頻譜的上邊部分的方差大于第一預(yù)定方差(或門限)時(shí)，或接步驟210排除第一符號率后，則該方法可繼續(xù)(或作為選項(xiàng))確定若干個(gè)附加符號率(以及相應(yīng)的載頻)是否應(yīng)在訓(xùn)練過程中被排除在考慮之外，繼續(xù)至步驟220。
繼續(xù)參看圖8，在步驟220，如果建議數(shù)據(jù)率小于第二預(yù)定數(shù)據(jù)率，則在訓(xùn)練過程中可將第二符號率(以及任何相應(yīng)的載頻)排除在考慮之外，步驟225。例如，如果初始建議數(shù)據(jù)率小于19.2kbps，則多種符號率比如3000是不必要的，并且不需要考慮。在步驟220，如果數(shù)據(jù)率大于第二預(yù)定數(shù)據(jù)率，即指示第二符號率應(yīng)開始被考慮，則在步驟230，考察EDD在頻譜的上邊部分的方差以確定它是否大于第二預(yù)定方差(或門限)。在步驟230，當(dāng)EDD在頻譜的上邊部分的方差大于第二預(yù)定方差(或門限)時(shí)，則在訓(xùn)練過程中可將第二符號率(和相應(yīng)的載頻)排除在考慮之外(或使之失效)，返回步驟225。例如，在最佳實(shí)施方式中，當(dāng)EDD在頻譜的上邊部分的方差是顯著的并且出現(xiàn)在較低頻率，比如ADPCM情形下在3kHz時(shí)，則在訓(xùn)練過程中將3000符號率排除在考慮之外。在步驟230，當(dāng)EDD在頻譜的上邊部分的方差不大于第二預(yù)定方差(或門限)時(shí)，或接步驟225排除第二符號率之后，該方法則可結(jié)束，返回步驟235，所有剩余的符號率(即所有的在步驟210或225未被排除在考慮之外的V.34下可用的符號率)可用于訓(xùn)練過程的剩余部分的考慮中?？晒┻x擇地，該方法可繼續(xù)確定在訓(xùn)練過程中是否應(yīng)將若干個(gè)附加符號率(以及相應(yīng)的載頻)排除在考慮之外，例如，返回步驟220并代入第三或附加門限電平，以對應(yīng)第三符號率(配合相應(yīng)的載頻)。
在理想情形下，步驟215和230所利用的EDD的方差應(yīng)在訓(xùn)練過程的線路探測部分中被計(jì)算出來。然而，這樣的計(jì)算在計(jì)算上將是艱巨的并且可能是不實(shí)際的，這是因?yàn)?，如先前所提及的，因諸線路探測音調(diào)(tone)之間有150Hz間距而使得EDD的分辨率在頻帶的邊沿上欠佳。假設(shè)在這種情形下，最佳實(shí)施方式中，EDD的方差或變差是根據(jù)訓(xùn)練階段線路探測期間所測出的衰減畸變的方差或變差而推斷或估計(jì)出來的?；谌舾纱嗡p畸變測量，對應(yīng)每個(gè)符號率，選出十個(gè)可用的傳輸預(yù)加重濾波器(在V.34協(xié)議規(guī)范中編號為1至10)之一。(V.34協(xié)議還指定了“第十一”濾波器，編號為0，該濾波器提供0dB(無)預(yù)加重。)。最佳實(shí)施方式中，基于初始選定的數(shù)據(jù)率和(對應(yīng)支持該數(shù)據(jù)率的符號率)選定的傳輸預(yù)加重濾波器，在訓(xùn)練過程的后繼部分中將若干個(gè)其它方式下可用的符號率(和若干個(gè)相應(yīng)的載頻)排除在考慮之外。按照以上所討論的EDD和AD之間的相關(guān)性，可根據(jù)對應(yīng)每個(gè)符號率的頻率點(diǎn)或范圍推斷出EDD開始變得顯著的大致頻率區(qū)域——在該區(qū)域內(nèi)傳輸預(yù)加重曲線估值實(shí)質(zhì)性地增大或減小。
作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)示例，對于這樣一個(gè)特殊的試驗(yàn)線路，其中含有Motorola326X V.34調(diào)制解調(diào)器，傳輸預(yù)加重濾波器選擇為(按照V.34協(xié)議規(guī)范第5.4節(jié)編號)·2400sym/s＝0·3000sym/s＝7·3200sym/s＝8·3429sym/s＝A(10)評估這些傳輸預(yù)加重濾波器選擇時(shí)，你可以觀察到，借助于有影響的指數(shù)(而不是線性)傳輸預(yù)加重濾波器，作為AD的相關(guān)，EDD在3000符號/秒變得不明顯，而在3429符號/秒明顯地變得顯著。對于任何給定的調(diào)制解調(diào)器或其它DCD，傳輸預(yù)加重濾波器選擇與顯著的EDD(和AD)相關(guān)的點(diǎn)可以經(jīng)驗(yàn)地加以確定并校準(zhǔn)，以基于塊差錯(cuò)率和數(shù)據(jù)吞吐量對每個(gè)符號率和每種信道類型確定能夠承受多大的EDD。在實(shí)行中，校準(zhǔn)的目的是確定給定了任何特定廠家的DCD所執(zhí)行的指數(shù)預(yù)加重估計(jì)(結(jié)合其特定的均衡器跨度(span))，它代表多少離散？以及給定了該估計(jì)，可實(shí)際達(dá)到何種符號率而不冒不停地再訓(xùn)練的情形的危險(xiǎn)或數(shù)據(jù)吞吐量顯著減小的危險(xiǎn)？最佳實(shí)施方式中，傳輸預(yù)加重濾波器選擇是利用Lin的1994年7月27日申請、1996年2月26日獲準(zhǔn)的名稱為“Method，Digital SignalProcessing Module And System For Efficiently Selecting A Pre-EmphasisFilter During Line Probing”的U.S.Patent Application Serial No.08/280,919中所公開的發(fā)明而實(shí)行的。另外，符號率和載頻選擇可根據(jù)Goodson等人1995年7月28日申請的名稱為“Apparatus And MethodFor Determining A Symbol Rate And A Carrier Frequency For DataTransmission And Reception”的U.S.Patent Application Serial No.08/508,853中所公開的發(fā)明來實(shí)行、而后使用此文所公開的發(fā)明以在訓(xùn)練過程中將若干可能的V.34符號率(和若干載頻)排除在考慮之外。如同這些專利申請中所公開的，傳輸探測信號通過一個(gè)信道被接收，傳輸探測信號擁有一個(gè)由多個(gè)具有預(yù)定頻率、幅度和相位特性的音調(diào)組成的序列，傳輸探測信號具有第一功率電平和第二功率電平，傳輸探測信號被接收而形成擁有多組接收探測音調(diào)的接收探測信號，并且每組接收探測音調(diào)擁有多個(gè)探測音調(diào)頻率。如同U.S.Patent Application Serial No.08/280,919中所公開的，根據(jù)接收探測信號可形成若干頻譜指數(shù)(spectrum index)，對應(yīng)于每個(gè)探測音調(diào)頻率，并且可形成信道響應(yīng)，對應(yīng)于對該頻譜指數(shù)的信道特性與對相鄰最近的兩個(gè)頻譜指數(shù)的信道特性的一個(gè)加權(quán)求和、合并或平均，以形成三個(gè)合并的頻譜值S1，S2，和S3。依據(jù)S1，S2，和S3的范圍和比值，可選擇各種傳輸預(yù)加重濾波器。相應(yīng)地，這里所用的EDD或AD的方差可以通過由S1，S2，和S3所形成的各種比值測得，并因此該方差可代表并包含S1，S2，和S3所形成的各種比值。例如，如同Lin的申請中所公開的，當(dāng)S3大于S2，并且S2大于S1時(shí)，對于約在0.32-0.50的S3/S2的范圍及約3-5dB的損耗與約2dB的補(bǔ)償，傳輸預(yù)加重濾波器被選擇為具有指數(shù)7。
圖9是描述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式的符號率和載頻的選擇方法的流程圖。開始于步驟300，該方法確定根據(jù)線路探測對3429符號率所估計(jì)出的數(shù)據(jù)率是否大于24kbps，步驟305。在步驟305，當(dāng)根據(jù)線路探測對3429符號率所估計(jì)出的數(shù)據(jù)率不大于24kbps時(shí)，則使3429符號率失效(即將其排除而不作為訓(xùn)練過程的剩余部分期間可用的符號率來考慮)，步驟310。在最佳實(shí)施方式中，3429符號率是通過將(該3429符號率的)最大比特率設(shè)為零來使它無效的。在步驟305，當(dāng)根據(jù)線路探測對3429符號率所估計(jì)出的數(shù)據(jù)率大于24kbps時(shí)，則在步驟315，該方法確定根據(jù)線路探測對3429符號率的傳輸預(yù)加重濾波器選擇是否大于第7號V.34濾波器(即等于第8、9或10號V.34濾波器)。在步驟315，當(dāng)根據(jù)線路探測對3429符號率的傳輸預(yù)加重濾波器選擇大于第7號V.34濾波器時(shí)，則使3429符號率無效，返回步驟310。在步驟315，當(dāng)根據(jù)線路探測對3429符號率的傳輸預(yù)加重濾波器選擇不大于第7號V.34濾波器時(shí)，則認(rèn)可3429符號率，步驟320，且該方法可結(jié)束，返回步驟325。依據(jù)以上所討論的校準(zhǔn)，可對若干個(gè)附加的符號率重復(fù)圖10所描述的方法，對步驟305中所選擇的數(shù)據(jù)率和步驟315所選擇的預(yù)加重濾波器進(jìn)行校準(zhǔn)。例如，如同圖8所描述的，對于3000符號率的重復(fù)，該方法將做如下重復(fù)在步驟305對一個(gè)較低的數(shù)據(jù)率比如19.2 kbps再校準(zhǔn)，并在步驟315對一個(gè)傳輸預(yù)加重濾波器，比如第8號濾波器的電平再校準(zhǔn)。
總之，圖2、3和8公開一種用于數(shù)據(jù)傳輸與接收的裝置100(或101)，裝置100(或101)具有一個(gè)初始訓(xùn)練階段，用于根據(jù)通過信道102所接到的傳輸探測信號從多個(gè)符號率中確定數(shù)據(jù)傳輸與接收的符號率，以形成一個(gè)選定符號率，傳輸探測信號擁有一個(gè)由多個(gè)具有預(yù)定頻率、幅度和相位特性的探測音調(diào)組成的序列，傳輸探測信號擁有一個(gè)預(yù)定頻譜，傳輸探測信號被接收而形成擁有多組接收探測音調(diào)的接收探測信號，每組接收探測音調(diào)擁有多個(gè)探測音調(diào)頻率，其中根據(jù)接收探測信號從多個(gè)數(shù)據(jù)率中選定一個(gè)建議數(shù)據(jù)率。裝置100(或101)則包括第一，一個(gè)數(shù)據(jù)接入裝置104，該裝置可與信道102耦連以接收傳輸探測信號，以形成接收探測信號；第二，一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器105，該轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)接入裝置104耦連以采樣并轉(zhuǎn)換接收探測信號以形成多組接收探測音調(diào)；以及第三，一個(gè)處理器108(或微處理器107和DSP106)，與模數(shù)轉(zhuǎn)換器105耦連以接收多組接收探測音調(diào)，處理器108通過一組程序指令作出響應(yīng)，以根據(jù)接收探測信號在預(yù)定頻譜內(nèi)確定一個(gè)方差包絡(luò)延遲畸變參數(shù)(步驟215)；當(dāng)建議數(shù)據(jù)率大于第一預(yù)定數(shù)據(jù)率，并且包絡(luò)延遲畸變參數(shù)的方差大于第一預(yù)定方差(步驟205和215)時(shí)，處理器108進(jìn)一步響應(yīng)以使多個(gè)符號率中的第一符號率失效以形成多個(gè)剩余符號率(步驟210)，并從這多個(gè)剩余符號率中確定出用于數(shù)據(jù)傳輸與接收的選定符號率。
再總之，在另一個(gè)實(shí)施方式中，圖8公開一種用于數(shù)據(jù)傳輸與接收的軟件調(diào)制解調(diào)器，該軟件調(diào)制解調(diào)器被作為一組程序指令存儲(chǔ)在一計(jì)算機(jī)的可讀媒體上，可與一個(gè)計(jì)算機(jī)配合使用，該軟件調(diào)制解調(diào)器具有一個(gè)初始訓(xùn)練階段，用于根據(jù)通過信道所接到的傳輸探測信號從多個(gè)符號率中確定數(shù)據(jù)傳輸與接收的符號率以形成一個(gè)選定符號率，傳輸探測信號擁有一個(gè)由多個(gè)具有預(yù)定頻率、幅度和相位特性的探測音調(diào)組成的序列，傳輸探測信號擁有一個(gè)預(yù)定頻譜，傳輸探測信號被接收而形成擁有多組接收探測音調(diào)的接收探測信號，每組接收探測音調(diào)擁有多個(gè)探測音調(diào)頻率，其中根據(jù)接收探測信號從多個(gè)數(shù)據(jù)率中選定一個(gè)建議數(shù)據(jù)率。該軟件調(diào)制解調(diào)器則包括第一，在預(yù)定頻譜內(nèi)根據(jù)接收探測信號確定包絡(luò)延遲畸變參數(shù)的方差的裝置(步驟215)；第二，當(dāng)建議數(shù)據(jù)率大于第一預(yù)定數(shù)據(jù)率(步驟205)并且包絡(luò)延遲畸變參數(shù)的方差大于第一預(yù)定方差(步驟215)時(shí)，使多個(gè)符號率中的第一符號率失效以形成多個(gè)剩余符號率(步驟210)的裝置；以及第三，從這多個(gè)剩余符號率中確定出用于數(shù)據(jù)傳輸與接收的選定符號率的裝置。
最后總之，圖2、3和9公開一種用于數(shù)據(jù)傳輸與接收的裝置100(或101)，該裝置具有一個(gè)初始訓(xùn)練階段，用于根據(jù)通過信道所接到的傳輸探測信號從多個(gè)符號率中確定數(shù)據(jù)傳輸與接收的符號率以形成一個(gè)選定符號率，傳輸探測信號擁有一個(gè)由多個(gè)具有預(yù)定頻率、幅度和相位特性的探測音調(diào)組成的序列，傳輸探測信號擁有一個(gè)預(yù)定頻譜，傳輸探測信號被接收而形成擁有多組接收探測音調(diào)的接收探測信號，每組接收探測音調(diào)擁有多個(gè)探測音調(diào)頻率，其中根據(jù)接收探測信號從多個(gè)數(shù)據(jù)率中選定一個(gè)建議數(shù)據(jù)率。該裝置則包括一個(gè)數(shù)據(jù)接入裝置104，該裝置可與信道102耦連以接收傳輸探測信號，以形成接收探測信號；第二，一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器105，該轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)接入裝置104耦連以采樣并轉(zhuǎn)換接收探測信號以形成多組接收探測音調(diào)；以及第三，一個(gè)處理器108(或微處理器107和DSP106)，與模數(shù)轉(zhuǎn)換器105耦連以接收多組接收探測音調(diào)，處理器108通過一組程序指令作出響應(yīng)，以根據(jù)接收探測信號確定一個(gè)從多個(gè)數(shù)據(jù)率中選出的建議數(shù)據(jù)率，并根據(jù)接收探測信號從多個(gè)傳輸預(yù)加重濾波器中確定一個(gè)選定傳輸預(yù)加重濾波器(步驟305和315)；當(dāng)建議數(shù)據(jù)率大于第一預(yù)定數(shù)據(jù)率并且選定傳輸預(yù)加重濾波器大于第一預(yù)定預(yù)加重電平(步驟305和315)時(shí)，處理器進(jìn)一步響應(yīng)以使多個(gè)符號率中的第一符號率失效以形成多個(gè)剩余符號率(步驟310)，并從這多個(gè)剩余符號率中確定用于數(shù)據(jù)傳輸與接收的選定符號率。
根據(jù)本發(fā)明，一種具有這種符號率和載頻確定能力的調(diào)制解調(diào)器或其它數(shù)據(jù)通信設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)在于使包絡(luò)延遲畸變不利效應(yīng)最小。此外，該調(diào)制解調(diào)器或其它數(shù)據(jù)通信設(shè)備通過處理一個(gè)預(yù)定探測信號能夠快速確定最優(yōu)符號率和載頻，以使數(shù)據(jù)傳輸與接收的比特率最優(yōu)，在其它調(diào)制解調(diào)器或數(shù)據(jù)通信完全不能工作或工作在次優(yōu)狀態(tài)的情形下具有魯棒的性能。
從以上所述的將觀察到，不離開本發(fā)明的新概念的精神與范圍可實(shí)行為數(shù)眾多、各式各樣的變化和修改。將被理解的是，在此并不意味著或應(yīng)推斷出任何與所描述的具體方法和裝置有關(guān)限制。當(dāng)然，意在通過后附的權(quán)利要求書涵蓋所有落入該權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的修改。本發(fā)明由以下的權(quán)利要求書進(jìn)一步定義。
權(quán)利要求
1.從多個(gè)指定符號率中選出一個(gè)初始符號率的配置方案中一其中該配置方案隨后基于一符號率最終確定出用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)數(shù)據(jù)率，一種從若干個(gè)指定符號率中選出一個(gè)符號率來用作選定數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率的基礎(chǔ)(basis)的方法，該方法包括如下步驟(a)將初始符號率指定為一個(gè)候選符號率；(b)推斷出對應(yīng)該候選符號率的一個(gè)包絡(luò)延遲畸變參數(shù)的方差；(c)確定該方差是否大于對應(yīng)該候選符號率的預(yù)定門限；(d)如果該方差小于該門限，則使用該候選符號率作的選定最終數(shù)據(jù)率的基礎(chǔ)；以及(e)如果該方差大于該門限，則使用來自諸指定符號率的另一個(gè)符號率作為選定最終數(shù)據(jù)率的基礎(chǔ)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(e)進(jìn)一步包括以下步驟從諸指定符號率中尋找一個(gè)候選符號率；為每個(gè)候選符號率推斷出對應(yīng)該候選符號率的一個(gè)包絡(luò)延遲畸變參數(shù)的方差；選擇一個(gè)符號率作為選定最終數(shù)據(jù)率的基礎(chǔ)，這是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的尋找這樣的候選速率，該候選速率具有小于對應(yīng)該候選符號率的預(yù)定門限的方差，并在那些方差小于對應(yīng)于候選符號率的預(yù)定門限的諸候選符號率中具有最高符號率。
3.權(quán)利要求2的方法，其中諸指定符號率是按照符號率大小的遞減次序進(jìn)行搜索的，并且其中選擇符號率作為選定最終數(shù)據(jù)率的基礎(chǔ)是通過找出這樣的第一候選符號率而完成的，該第一候選符號率擁有小于對應(yīng)該候選符號率的一預(yù)定門限的方差。
4.權(quán)利要求1的方法，其中配置方案從一組預(yù)加重濾波器中選擇一個(gè)預(yù)加重濾波器用于數(shù)據(jù)傳輸，并且其中推斷步驟是基于對配置方案所選定的預(yù)加重濾波器的考察。
5.權(quán)利要求1的方法，其中預(yù)定門限基于使用該方法的數(shù)據(jù)通信設(shè)備所能夠跨越的時(shí)間的量。
6.權(quán)利要求1的方法，其中配置方案采用V.34標(biāo)準(zhǔn)工作并且其中諸方法步驟在其中的階段4之前工作。
7.實(shí)現(xiàn)這樣的配置方案的數(shù)據(jù)通信的設(shè)備中—該配置方案從多個(gè)指定符號率中選出一個(gè)初始符號率，并且其中該配置方案隨后基于一符號率最終確定用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)數(shù)據(jù)率，一種用于從若干個(gè)指定符號率中選出一個(gè)符號率來用作選定數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率的基礎(chǔ)的裝置，包括(a)用于將初始符號率指定為一個(gè)候選符號率的邏輯電路；(b)用于推斷出對應(yīng)該候選符號率的一個(gè)包絡(luò)延遲畸變參數(shù)的方差的邏輯電路；(c)用于確定該方差是否大于對應(yīng)該候選符號率的預(yù)定門限的邏輯電路；(d)如果該方差小于該門限，則使用候選符號率作為選定最終數(shù)據(jù)率的基礎(chǔ)的邏輯電路；以及(e)如果該方差大于該門限，則使用來自指定符號率的另一個(gè)符號率作為選定最終數(shù)據(jù)率的基礎(chǔ)的邏輯電路。
8.權(quán)利要求7的裝置，其中如果該方差大于門限，則使用另一個(gè)符號率的邏輯電路，進(jìn)一步包括用于從諸指定符號率中尋找一個(gè)候選符號率的邏輯電路；用于推斷出對應(yīng)于每個(gè)候選符號率的一個(gè)包絡(luò)延遲畸變參數(shù)的方差的邏輯電路；用于選擇一個(gè)符號率作為選定最終數(shù)據(jù)率的基礎(chǔ)的邏輯電路，這是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的找出這樣的候選速率，該候選速率具有小于對應(yīng)該候選符號率的預(yù)定門限的方差，并在那些方差小于對應(yīng)于候選符號率的預(yù)定門限的諸候選符號率中具有最高符號率。
9.權(quán)利要求7的裝置，其中配置方案從一組預(yù)加重濾波器中選擇一個(gè)預(yù)加重濾波器用于數(shù)據(jù)傳輸，并且其中推斷的邏輯電路是基于對配置方案所選定的預(yù)加重濾波器的考察。
10.權(quán)利要求7的裝置，其中預(yù)定門限基于使用該裝置的數(shù)據(jù)通信設(shè)備所能夠跨越的時(shí)間的量。
全文摘要
一種用于數(shù)據(jù)通信設(shè)備比如調(diào)制解調(diào)器(100、101)以根據(jù)接收探測信號確定符號率和載頻來優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸與接收的數(shù)據(jù)率的裝置、軟件調(diào)制解調(diào)器以及方法。使用一個(gè)處理器(108)或一個(gè)數(shù)字信號處理器(106)的各種實(shí)施方式接收一個(gè)探測信號,該探測信號亦典型地含有噪聲和畸變,特別是包絡(luò)延遲畸變。各種方法與裝置實(shí)施方式隨后確定包絡(luò)延遲畸變的一個(gè)方差,確定可以是直接地,或者間接地作為與衰減畸變的相關(guān)或與所選定的ITUV.34協(xié)議所指定的傳輸預(yù)加重濾波器的相關(guān)而實(shí)現(xiàn)的。隨后在確定供數(shù)據(jù)傳輸與接收用的一符號率和載頻時(shí),使用包絡(luò)延遲畸變的方差排除若干個(gè)特定的符號率和相應(yīng)的載頻,或使之無效。
文檔編號H04L12/20GK1196841SQ97190717
公開日1998年10月21日 申請日期1997年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月17日
發(fā)明者約翰·L·莫蘭三世, 森吉烏·沃瑪, 威廉姆·萊斯列·布朗 申請人:摩托羅拉公司