[發明專利]用于地面數字TV接收的頻域均衡器

無效

• 申請號: 01802533.1
• 申請日: 2001-06-27
• 公開（公告）號: CN1401176A
• 公開（公告）日: 2003-03-05
• 發明（設計）人: B·達納徹
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: H04L27/02
• 分類號: H04L27/02;H04L25/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 欒本生,梁永

本發明一般涉及無線信號解碼期間的均衡，并且更具體地涉及以適于在單集成電路多標準解碼器內實施的方式進行頻域均衡的自適應逆信道估算。

根據地域采用兩種不同的數字電視(DTV)廣播調制的標準：如高級電視系統委員會(ATSC)數字電視標準(1995年9月16日的ATSC文件A/53)所頒布的具有8個離散振幅電平(8-VSB)的美國選擇的殘留邊帶調制(VSB)；以及歐洲、澳大利亞和其他地區選擇的根據ETSI300?744(1997年3月)的“Digital?Video?Broadcasting：FramingStructure，Channel?Coding?and?Modulation?for?DigitalTerrestrial?Television”的數字視頻廣播-電視(DVB-T)編碼正交頻分多路復用(COFDM)。這些標準分別覆蓋單載波和多載波系統。

在圖10A和10B中分別示出這兩種標準所采用類型的集成電路殘留邊帶和正交頻分多路復用(OFDM)解調器的典型實施的對比方框圖。包括采樣速率變換(SRC)、混頻和濾波或尼奎斯特濾波單元1001a與1001b的兩個信道解碼器1000a與1000b的前端的大部分是相似的。前向糾錯單元(FEC)1002a和1002b也是相似的。因此，單個多標準信道解碼集成電路可以利用直接硬件共享技術以組合方式來實施這些部分。然而，實施這兩個標準的現有算法所采用的集成電路面積的大部分被VSB中的均衡器1003以及被OFDM中的快速傅立葉變換(FFT)和信道估算與校正單元1004所占用。而且，VSB為高度計算密集型，而OFDM為高度存儲密集型。因此，當前的算法使之很難以經濟有效的方式來實施用于這兩種標準的組合信道解碼器。

對于VSB和OFDM標準的算法級別的統一存在兩種可能，每一種可能都要求修改實施相應標準的當前算法。首先，時域均衡器可以用于OFDM，而用于此標準的信道估算與校正單元利用時域均衡器來代替，該時域均衡器隨后映射到當前的VSB均衡器硬件上。然而，定性觀察表示這樣的技術將使有效利用OFDM標準的導頻載波困難，以致此技術不可以獲得與現有OFDM算法相當的性能。

本發明所采用的第二方案是將頻域(FD)均衡器用于VBS，以使此均衡器部分可以映射到OFDM硬件上。在圖11表示出用于單載波系統的通用頻域均衡器的方框圖。在頻域均衡器1100的輸入端1101上接收的信號首先利用重疊M個樣本的串-并變換器(S/P)1102進行處理。快速傅立葉變換(FFT)單元1103然后將數字數據流變換到頻域，將此FFT單元1103的輸出與來自估算器單元1104的逆信道估算相乘。所得到的信號乘法器1105的均衡輸出隨后利用逆快速傅立葉變換(IFFT)單元(1106)變回到時域并利用拋棄M個樣本的并-串(P/S)變換器1107變換為串行信號。

圖11中所示類型的頻域均衡器的實施方案之間的主要區別是重疊與保存FFT/IFFT運算的參數(即，重疊參數M的大小和FFT/IFFT大小N，其中如果重疊大小為N-1，則IFFT運算能與信道校正進行組合)和估算逆信道的方式。建議用于估算逆信道的技術采用較高階統計估算器或自適應估算器，其中本發明采用后一方案。

圖12中所示的一種典型自適應頻域均衡技術基本上源于有限脈沖響應(FIR)濾波器的頻域實施。在信道估算環路中插入兩個FFT運算，因此整個運算與塊自適應FIR濾波相同。在圖12所示的實施例中，逆信道估算器1104內的塊延遲單元1201接收FFT單元1103的輸出，同時誤差計算單元1202接收IFFT單元1106的輸出。FFT單元1203對利用誤差計算單元導出的誤差執行FFT運算并在來自塊延遲單元1201的塊延遲的影響下將該誤差的頻域變換傳送給最小均方(LMS)自適應橫向濾波器1204。利用IFFT單元1205將濾波的結果變回到時域，以便利用切斷和插入零單元(cut-and-insert-zefos?unit)1206可以生成逆信道估算。此逆信道估算然后利用FFT單元1207變換到頻域并提供給信號乘法器1105。

這種自適應逆信道估算方案的一個缺點在于由于信道估算器1104的環路內的兩個FFT運算引起的環路延遲而導致的差的跟蹤性能。另一缺點是與這兩個FFT運算相關的集成電路面積成本。

因此，在本領域中需要一種頻域均衡器，減少在逆信道估算期間所要求的FFT運算數量，但能使VSB信道解碼器的均衡器部分映射到單集成電路多標準信道解碼器內的OFDM硬件上。