專利名稱：正交頻分復(fù)用接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及正交頻分復(fù)用(OFDM)接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置，特別涉及OFDM接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置，它能夠補(bǔ)償在恢復(fù)接收到的OFDM信號(hào)的過(guò)程中出現(xiàn)的偏移。
背景技術(shù)：
用于數(shù)字電視(DTV)的廣播系統(tǒng)大多包括圖象編碼單元與調(diào)制單元。圖象編碼單元將來(lái)自圖象源的大約1Gbps的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)壓縮為大約15-18Mbps的數(shù)據(jù)。調(diào)制單元經(jīng)帶寬約為6-8MHz的有限帶寬信道將數(shù)十Mbps數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送到接收方。
用于DTV的廣播系統(tǒng)通常采用地面廣播，該地面廣播使用分配給現(xiàn)有電視廣播的特高頻(VHF)或超高頻(UHF)信道。因此，考慮到地面廣播環(huán)境，用于DTV廣播系統(tǒng)的調(diào)制必須滿足以下條件第一，用于DTV的廣播系統(tǒng)必須有高頻譜效率以便經(jīng)帶寬為6-8MHz的有限帶寬信道能夠發(fā)送數(shù)十Mbps的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。第二，用于DTV的廣播系統(tǒng)的調(diào)制必須有抗衰落的強(qiáng)健性，像由于存在的環(huán)境構(gòu)造與建筑而產(chǎn)生的多徑衰落；第三，用于DTV的廣播系統(tǒng)的調(diào)制必須有抗同信道干擾的強(qiáng)健性，該干擾總是隨現(xiàn)有電視信號(hào)一起產(chǎn)生。最后，用于DTV廣播系統(tǒng)的已調(diào)制信號(hào)必須最小化對(duì)現(xiàn)有模擬電視接收機(jī)的干擾。
至于能夠滿足上述條件的調(diào)制，通常使用的是正交幅度調(diào)制(QAM)與殘留邊帶(VSB)調(diào)制。
歐洲國(guó)家采用正交頻分復(fù)用(OFDM)作為DTV的下一代地面廣播系統(tǒng)，該系統(tǒng)是數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，能夠帶來(lái)每個(gè)帶寬傳輸速率的提高和防止干擾的效果。
OFDM系統(tǒng)將串行輸入的符號(hào)序列變換成并行數(shù)據(jù)，然后將并行的符號(hào)復(fù)用到不同的子載波上。OFDM系統(tǒng)使用多載波，這同使用單載波的傳統(tǒng)系統(tǒng)不同。多載波之間具有正交性。因此，兩個(gè)載波相乘會(huì)得到值“0”，而這是使用多載波的所需條件之一。OFDM系統(tǒng)由快速付立葉變換(FFT)單元和快速付立葉逆變換(IFFT)單元組成，通過(guò)載波之間的正交性和FFT定義能容易地實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。
OFDM系統(tǒng)有如下優(yōu)勢(shì)電視地面?zhèn)鬏敺椒ň哂行诺捞卣?，其中，傳輸性能受在信?hào)傳輸中產(chǎn)生的反射波、同信道干擾與信道間干擾的影響。因此，對(duì)設(shè)計(jì)傳輸系統(tǒng)的要求相當(dāng)復(fù)雜。相反，OFDM對(duì)多徑環(huán)境是強(qiáng)健的。由于OFDM系統(tǒng)使用了多個(gè)載波，因此符號(hào)的發(fā)送時(shí)間被延長(zhǎng)了。因此，OFDM系統(tǒng)對(duì)由于多徑環(huán)境而產(chǎn)生的干擾，甚至同其它信號(hào)相比持續(xù)相對(duì)更長(zhǎng)時(shí)間的回波信號(hào)不敏感。對(duì)現(xiàn)有信號(hào)，OFDM系統(tǒng)也是強(qiáng)健的，這樣，它較少受同信道干擾的影響。具有這些特征，OFDM系統(tǒng)可以構(gòu)造單頻網(wǎng)(SFN)。SFN意味著一種廣播用一個(gè)頻率進(jìn)行全國(guó)性的廣播。在SFN中，同信道干擾變得嚴(yán)重了，然而，由于對(duì)這些環(huán)境OFDM系統(tǒng)是強(qiáng)健的，所以可以使用OFDM系統(tǒng)。由于SFN的使用，可以利用有限的頻率資源。
同時(shí)，OFDM信號(hào)由多載波組成，每一載波具有相對(duì)窄的帶寬。由于頻譜的總體形狀基本上是正方形的，所以頻率效率比單載波的頻率效率高。OFDM系統(tǒng)的另一優(yōu)勢(shì)在于，由于其波形與白高斯噪聲的波形相同，所以與諸如逐行倒相(PAL)制式或順序與存儲(chǔ)彩色電視(SECAM)系統(tǒng)的其它類型廣播業(yè)務(wù)相比，其具有較少干擾。由于OFDM系統(tǒng)可以對(duì)每一載波使用不同的調(diào)制，因此，分級(jí)發(fā)送是可能的。


圖1是一方框圖，示出了傳統(tǒng)的OFDM接收機(jī)。該OFDM接收機(jī)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)10、插入器20、窗口調(diào)整單元30、快速付立葉變換(FFT)單元40、差錯(cuò)檢測(cè)單元50、均衡器60和前向糾錯(cuò)器(FEC)70。
ADC 10通過(guò)取樣、量化、編碼處理將接收到的OFDM信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。插入器20補(bǔ)償OFDM信號(hào)的以十為基數(shù)倍(the decimal times)的符號(hào)定時(shí)偏移。窗口調(diào)整單元30補(bǔ)償OFDM信號(hào)的整數(shù)倍的符號(hào)定時(shí)偏移。FFT單元40對(duì)具有補(bǔ)償了以十為基數(shù)倍的和整數(shù)倍的符號(hào)定時(shí)偏移的OFDM信號(hào)進(jìn)行快速付立葉變換。差錯(cuò)檢測(cè)單元50檢測(cè)OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)偏移，該符號(hào)定時(shí)偏移是在ADC 10中將OFDM信號(hào)的取樣轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)過(guò)程中產(chǎn)生的。差錯(cuò)檢測(cè)單元50給插入器20和窗口調(diào)整單元30提供檢測(cè)到的符號(hào)定時(shí)偏移值。均衡器60補(bǔ)償在發(fā)送信道中產(chǎn)生的，同來(lái)自FFT單元40的經(jīng)過(guò)快速付立葉變換的OFDM信號(hào)有關(guān)的失真。通過(guò)由導(dǎo)頻信號(hào)計(jì)算OFDM信號(hào)的符號(hào)的定時(shí)與頻率的差錯(cuò)，均衡器60補(bǔ)償在發(fā)送信道中產(chǎn)生的OFDM信號(hào)的失真。FEC 70通過(guò)使用為OFDM信號(hào)的數(shù)據(jù)設(shè)置的差錯(cuò)檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)錯(cuò)誤，并糾正檢測(cè)到的差錯(cuò)。
圖2是一方框圖，更詳細(xì)地示出了圖1中的差錯(cuò)檢測(cè)單元50。差錯(cuò)檢測(cè)單元50包括偏移檢測(cè)單元52、滑動(dòng)加法器54、干擾檢測(cè)單元56和差計(jì)算單元58。
偏移檢測(cè)單元52檢測(cè)從ADC 10中產(chǎn)生的符號(hào)定時(shí)偏移?；瑒?dòng)加法器54計(jì)算某n個(gè)符號(hào)定時(shí)偏移的平均值，上述符號(hào)定時(shí)偏移是由偏移檢測(cè)單元檢測(cè)到的、并經(jīng)滑動(dòng)處理輸出的。在滑動(dòng)加法器54中的計(jì)算由下列數(shù)學(xué)表達(dá)式表示[數(shù)學(xué)表達(dá)式1]y1＝(x1+x2+x3+...xn)/ny2＝(x1’+x2’+x3’+...+xn’)/n由表達(dá)式1，滑動(dòng)加法器54計(jì)算由偏移檢測(cè)單元52檢測(cè)到的并滑動(dòng)輸出的符號(hào)定時(shí)偏移的平均值(y1，y2)，一次計(jì)算n個(gè)符號(hào)定時(shí)偏移的平均值。干擾檢測(cè)單元56檢測(cè)OFDM信號(hào)的符號(hào)間(ISI)的干擾。干擾檢測(cè)單元56將平均值(y1，y2)用作為檢測(cè)ISI的偏移值。由干擾檢測(cè)單元56檢測(cè)到的關(guān)于ISI的信息是整數(shù)。干擾檢測(cè)單元56給窗口調(diào)整單元30提供偏移值，即，關(guān)于檢測(cè)到的符號(hào)間干擾的信息。根據(jù)由于擾檢測(cè)單元56提供的偏移值，窗口調(diào)整單元30調(diào)整用于OFDM信號(hào)的FFT的窗口定時(shí)。偏移值為正“+”，窗口調(diào)整單元30確定有符號(hào)間干擾，并因此調(diào)整用于FFT的窗口定時(shí)。偏移值為負(fù)“-”，窗口調(diào)整單元30確定沒(méi)有符號(hào)間干擾。
如下列數(shù)學(xué)表達(dá)式表示的，差計(jì)算單元58計(jì)算由滑動(dòng)加法器54計(jì)算的平均值y1，y2之間的差。差是十進(jìn)制數(shù)。
D＝y(tǒng)2-y1差計(jì)算單元58將平均值y1，y2之間的差提供給插入器20。根據(jù)差計(jì)算單元計(jì)算58提供的差D，插入器20補(bǔ)償在ADC10中進(jìn)行的取樣中產(chǎn)生的OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)偏移。
圖3是一方框圖，更詳細(xì)地示出了圖2的滑動(dòng)加法器54?；瑒?dòng)加法器54具有加法器54a和除法器54b。加法器54a一次將由偏移檢測(cè)單元52檢測(cè)到并滑動(dòng)輸出的n個(gè)符號(hào)定時(shí)偏移相加。除法器54b將由加法器54a加起來(lái)的符號(hào)定時(shí)偏移的和除以“n”。
如上所述，傳統(tǒng)的OFDM接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置根據(jù)用n個(gè)符號(hào)計(jì)算的符號(hào)定時(shí)偏移的平均值y1、y2，調(diào)整OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)與用于FFT的窗口定時(shí)。
同時(shí)，為了提高偏移檢測(cè)的精度，滑動(dòng)加法器54可以一次對(duì)多于n個(gè)的符號(hào)定時(shí)偏移執(zhí)行加法和除法運(yùn)算。然而，這會(huì)增加產(chǎn)品的價(jià)格和體積，同時(shí)滑動(dòng)加法器54的運(yùn)算變得復(fù)雜，且增加了加法運(yùn)算的比特長(zhǎng)度。如果滑動(dòng)加法器54對(duì)3個(gè)或少于3個(gè)的符號(hào)定時(shí)偏移執(zhí)行加和除運(yùn)算，產(chǎn)品的價(jià)格和體積可能會(huì)下降。然而，平均值的差變大了，這會(huì)導(dǎo)致符號(hào)定時(shí)偏移的更大差錯(cuò)。此外，由于在動(dòng)態(tài)信道環(huán)境中平均值的差被變得更大，所以不能適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償符號(hào)定時(shí)偏移。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種OFDM接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置及其方法，其在靜態(tài)信道環(huán)境和動(dòng)態(tài)信道環(huán)境中的任一種環(huán)境下都能夠穩(wěn)定地恢復(fù)符號(hào)定時(shí)。
上述目的是由根據(jù)本發(fā)明的正交頻分復(fù)用(OFDM)接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置實(shí)現(xiàn)的，該裝置包括偏移檢測(cè)單元，用于檢測(cè)經(jīng)過(guò)了快速付立葉變換的OFDM信號(hào)中的符號(hào)定時(shí)偏移；因子計(jì)算單元，用于將第一符號(hào)定時(shí)偏移與第一加權(quán)因子相乘、第二符號(hào)定時(shí)偏移與第二加權(quán)因子相乘，并將乘法的積相加并輸出和值，第一符號(hào)定時(shí)偏移與第二符號(hào)定時(shí)偏移是從偏移檢測(cè)單元順序輸入的；失真檢測(cè)單元，用于根據(jù)因子計(jì)算單元的輸出，檢測(cè)由于發(fā)送信道環(huán)境而引起的OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾與取樣偏移值；窗口調(diào)整單元，用于根據(jù)符號(hào)間干擾，調(diào)整OFDM信號(hào)的符號(hào)的窗口定時(shí)；和插入器，用于根據(jù)取樣偏移值，糾正OFDM信號(hào)的取樣定時(shí)。
失真檢測(cè)單元包括干擾檢測(cè)單元，用于使用作為偏移值的因子計(jì)算單元的輸出，來(lái)檢測(cè)與各個(gè)OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾對(duì)應(yīng)的整數(shù)值，并將該檢測(cè)到的整數(shù)值提供給窗口調(diào)整單元；和取樣偏移檢測(cè)單元，用于通過(guò)計(jì)算順序輸入到取樣偏移檢測(cè)單元的輸出值的差，來(lái)計(jì)算與取樣過(guò)程中產(chǎn)生的取樣偏移相對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制值，并將該十進(jìn)制值提供給插入器。
取樣偏移檢測(cè)單元包括延遲單元，用于在輸出第一輸出之前將輸出中的第一輸出延遲一預(yù)定時(shí)間且直到輸入該輸出中的第二輸出為止，該第二輸出跟隨著第一輸出；減法單元，用于通過(guò)從第二輸出中減去被延遲單元延遲了的第一輸出，來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)于取樣偏移值的十進(jìn)制值；和環(huán)路濾波器，用于在預(yù)定限度內(nèi)均衡十進(jìn)制值，以使由減法單元順序計(jì)算的十進(jìn)制值維持在均勻的間隔上。
因子計(jì)算單元包括寄存器，用于在輸出之前將第一符號(hào)定時(shí)偏移存儲(chǔ)一預(yù)定時(shí)間且直到輸入第二符號(hào)定時(shí)偏移為止，第二符號(hào)定時(shí)偏移跟隨著第一符號(hào)定時(shí)偏移；第一乘法器，用于將第二符號(hào)定時(shí)偏移同第一加權(quán)因子相乘；第二乘法器，用于將來(lái)自寄存器的第一符號(hào)定時(shí)偏移同第二加權(quán)因子相乘；加法器，用于通過(guò)將來(lái)自第一乘法器和第二乘法器的乘積相加來(lái)計(jì)算輸出，并將計(jì)算出的輸出輸出到外部，并將該輸出旁路到寄存器；和開(kāi)關(guān)單元，用于根據(jù)一控制信號(hào)，將符號(hào)定時(shí)偏移的初始輸入輸出到外部，并旁路到寄存器。
第一加權(quán)因子與第二加權(quán)因子的和為“1”，且第一加權(quán)因子與第二加權(quán)因子等于或大于“0”且等于或小于“1”。
根據(jù)本發(fā)明，正交頻分復(fù)用(OFDM)接收機(jī)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，用于將接收到的OFDM信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；快速付立葉變換(FFT)單元，用于對(duì)數(shù)字化的OFDM信號(hào)進(jìn)行快速付立葉變換；偏移檢測(cè)單元，用于檢測(cè)經(jīng)過(guò)快速付立葉變換的OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)偏移；因子計(jì)算單元，用于將第一符號(hào)定時(shí)偏移與第一加權(quán)因子相乘、第二符號(hào)定時(shí)偏移與第二加權(quán)因子相乘，并將乘法的積相加并輸出和值，第一符號(hào)定時(shí)偏移與第二符號(hào)定時(shí)偏移是從偏移檢測(cè)單元順序輸入的；失真檢測(cè)單元，用于根據(jù)因子計(jì)算單元的輸出，檢測(cè)OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾與取樣偏移值；窗口調(diào)整單元，用于根據(jù)符號(hào)間干擾，調(diào)整OFDM信號(hào)的符號(hào)的窗口定時(shí)；和插入器，用于根據(jù)取樣偏移值，糾正OFDM信號(hào)的取樣定時(shí)。
失真檢測(cè)單元包括干擾檢測(cè)單元，用于使用作為偏移值的因子計(jì)算單元的輸出，來(lái)檢測(cè)與各個(gè)OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾對(duì)應(yīng)的整數(shù)值，并將該檢測(cè)到的整數(shù)值提供給窗口調(diào)整單元；和取樣偏移檢測(cè)單元，用于通過(guò)計(jì)算順序輸入到取樣偏移檢測(cè)單元的輸出值的差，來(lái)計(jì)算與取樣過(guò)程中產(chǎn)生的取樣偏移相對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制值，并將該十進(jìn)制值提供給插入器。
取樣偏移檢測(cè)單元包括延遲單元，用于在輸出第一輸出之前將輸出中的第一輸出延遲一預(yù)定時(shí)間且直到輸入輸出中的第二輸出為止，該第二輸出跟隨著第一輸出；減法單元，用于通過(guò)從第二輸出中減去被延遲單元延遲了的第一輸出，來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)于取樣偏移值的十進(jìn)制值；和環(huán)路濾波器單元，用于在預(yù)定限度內(nèi)均衡十進(jìn)制值，以使由減法單元順序計(jì)算的十進(jìn)制值維持在均勻的間隔上。
因子計(jì)算單元包括寄存器，用于在輸出之前將第一符號(hào)定時(shí)偏移存儲(chǔ)一預(yù)定時(shí)間且直到輸入第二符號(hào)定時(shí)偏移為止，第二符號(hào)定時(shí)偏移跟隨著第一符號(hào)定時(shí)偏移；第一乘法器，用于將第二符號(hào)定時(shí)偏移同第一加權(quán)因子相乘；第二乘法器，用于將來(lái)自寄存器的第一符號(hào)定時(shí)偏移同第二加權(quán)因子相乘；加法器，用于通過(guò)將來(lái)自第一乘法器和第二乘法器的乘積相加來(lái)計(jì)算輸出，并將計(jì)算出的輸出輸出到外部，并將該輸出旁路到寄存器；和開(kāi)關(guān)單元，用于根據(jù)一控制信號(hào)，將符號(hào)定時(shí)偏移的初始輸入輸出到外部，并旁路到寄存器。
根據(jù)本發(fā)明，使用本發(fā)明的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)方法包括以下步驟a)檢測(cè)經(jīng)過(guò)快速付立葉變換的OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)偏移；b)將第一符號(hào)定時(shí)偏移與第一加權(quán)因子相乘、第二符號(hào)定時(shí)偏移與第二加權(quán)因子相乘，并將乘法的積相加并輸出和值，第一符號(hào)定時(shí)偏移與第二符號(hào)定時(shí)偏移是從偏移檢測(cè)單元順序輸入的；c)根據(jù)因子計(jì)算單元的輸出，檢測(cè)由于發(fā)送信道環(huán)境而引起的OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾與取樣偏移值；d)根據(jù)符號(hào)間干擾，調(diào)整OFDM信號(hào)的符號(hào)的窗口定時(shí)，和根據(jù)取樣偏移值，糾正OFDM信號(hào)的取樣定時(shí)。
步驟c)包括以下步驟使用作為偏移值的因子計(jì)算單元的輸出，來(lái)檢測(cè)與各個(gè)OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾對(duì)應(yīng)的整數(shù)值；通過(guò)計(jì)算順序輸入到取樣偏移檢測(cè)單元的輸出值的差，來(lái)計(jì)算與取樣過(guò)程中產(chǎn)生的取樣偏移相對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制值。
十進(jìn)制值計(jì)算步驟包括以下步驟在輸出第一輸出之前將輸出中的第一輸出延遲一預(yù)定時(shí)間且直到輸入輸出中的第二輸出為止，該第二輸出跟隨著第一輸出；通過(guò)從第二輸出中減去第一輸出，來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)于取樣偏移值的十進(jìn)制值；在預(yù)定限度內(nèi)均衡十進(jìn)制值。
步驟b)包括以下步驟在輸出之前將第一符號(hào)定時(shí)偏移存儲(chǔ)一預(yù)定時(shí)間且直到輸入第二符號(hào)定時(shí)偏移為止，第二符號(hào)定時(shí)偏移跟隨著第一符號(hào)定時(shí)偏移；將第二符號(hào)定時(shí)偏移同第一加權(quán)因子相乘；將來(lái)自寄存器的第一符號(hào)定時(shí)偏移同第二加權(quán)因子相乘；通過(guò)將來(lái)自第一乘法器和第二乘法器的乘積相加來(lái)計(jì)算輸出，并將計(jì)算出的輸出輸出到外部，并根據(jù)存儲(chǔ)步驟將該值存儲(chǔ)一預(yù)定時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明，由偏移檢測(cè)單元510檢測(cè)到的符號(hào)定時(shí)偏移中的兩個(gè)相鄰的符號(hào)定時(shí)偏移分別同兩個(gè)加權(quán)因子相乘，上述兩個(gè)加權(quán)因子彼此之間此消彼漲；乘法的積被相加。根據(jù)這樣得到的和，可以計(jì)算用于調(diào)整取樣偏移與FFT窗口定時(shí)的值。結(jié)果，可以減少根據(jù)發(fā)送信道中的變化來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?，各個(gè)符號(hào)偏移中的誤差。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明通過(guò)參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，上述的目的和本發(fā)明的特點(diǎn)將變得更加明顯，其中圖1是一方框圖，示出了傳統(tǒng)的OFDM接收機(jī)的一個(gè)范例；圖2是一方框圖，更詳細(xì)地示出了圖1中的差錯(cuò)檢測(cè)單元；圖3是一方框圖，更詳細(xì)地示出了圖2中的滑動(dòng)加法器；圖4是一方框圖，示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的OFDM接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置；圖5一方框圖，更詳細(xì)地示出了圖4中的因子計(jì)算單元；圖6是一流程圖，示出了使用本發(fā)明的OFDM接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置的、OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)方法；圖7是一流程圖，示出了在圖6的步驟S200中，因子計(jì)算單元根據(jù)從偏移檢測(cè)單元輸入的第一符號(hào)定時(shí)偏移和第二符號(hào)定時(shí)偏移進(jìn)行的運(yùn)算；圖8是一流程圖，示出了在圖7的步驟S250之后的，因子計(jì)算單元根據(jù)從偏移檢測(cè)單元輸入的第三符號(hào)定時(shí)偏移進(jìn)行的運(yùn)算。
具體實(shí)施例方式
從現(xiàn)在開(kāi)始，通過(guò)參考附圖，將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖4是一方框圖，其示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的OFDM接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置。在描述符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置之前，先簡(jiǎn)要描述OFDM接收機(jī)。
OFDM接收機(jī)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)100、符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置500、快速付立葉變換(FFT)單元400、均衡器600、前向糾錯(cuò)器(FEC)700。
ADC 100通過(guò)取樣、量化、編碼處理將接收到的OFDM信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置500調(diào)整在ADC 100的取樣中產(chǎn)生的取樣偏移和在為恢復(fù)OFDM信號(hào)的付立葉變換中產(chǎn)生的窗口定時(shí)偏移；FFT單元400根據(jù)符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置500調(diào)整的窗口定時(shí)，對(duì)OFDM信號(hào)進(jìn)行快速付立葉變換。均衡器600補(bǔ)償在發(fā)送信道中產(chǎn)生的，與進(jìn)行了快速付立葉變換的、然后從FFT單元400輸出的OFDM信號(hào)有關(guān)的失真。通過(guò)導(dǎo)頻信號(hào)計(jì)算在發(fā)送信道中出現(xiàn)的OFDM信號(hào)的符號(hào)的定時(shí)與頻率的誤差，均衡器600補(bǔ)償在發(fā)送信道中產(chǎn)生的OFDM信號(hào)的失真。FEC 700通過(guò)使用一預(yù)定的差錯(cuò)檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)同OFDM信號(hào)的數(shù)據(jù)有關(guān)的誤差，并糾正檢測(cè)到數(shù)據(jù)的誤差。
同時(shí)，OFDM接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置500檢測(cè)在ADC 100的取樣中產(chǎn)生的OFDM信號(hào)的取樣偏移和FFT單元400的窗口定時(shí)偏移，并將檢測(cè)到的值提供給插入器200與窗口調(diào)整單元300；這樣的符號(hào)定時(shí)裝置500包括偏移檢測(cè)單元510、因子計(jì)算單元520、干擾檢測(cè)單元530、延遲單元540、減法單元550、環(huán)路濾波器560、插入器200和窗口調(diào)整單元300。
偏移檢測(cè)單元510，用于檢測(cè)OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)偏移，該符號(hào)定時(shí)偏移是在將OFDM信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的ADC 100的取樣過(guò)程中產(chǎn)生的；在由偏移檢測(cè)單元510檢測(cè)到的每一OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)偏移中，因子計(jì)算單元520將一個(gè)符號(hào)定時(shí)偏移及同其相鄰的符號(hào)定時(shí)偏移分別同相應(yīng)的因子相乘，將兩個(gè)乘積相加并輸出結(jié)果值。應(yīng)用到一符號(hào)定時(shí)偏移及其相鄰的符號(hào)定時(shí)偏移的因子彼此之間是此消彼漲(crossfade)關(guān)系，即它們的和始終為“1”。由于此消彼漲關(guān)系，兩個(gè)因子的和始終為“1”。換句話說(shuō)，如果一個(gè)因子是0.2，則另一個(gè)因子是0.8。
干擾檢測(cè)單元530使用因子計(jì)算單元520的輸出值m作為偏移值，來(lái)檢測(cè)OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾(ISI)。干擾檢測(cè)單元530檢測(cè)到的ISI總是整數(shù)。干擾檢測(cè)單元530給窗口調(diào)整單元300提供該檢測(cè)到的ISI。根據(jù)干擾檢測(cè)單元530提供的整數(shù)值，窗口調(diào)整單元300調(diào)整用于OFDM信號(hào)的FFT的FFT單元的窗口定時(shí)。當(dāng)整數(shù)值為正“+”時(shí)，確定有符號(hào)間干擾產(chǎn)生的窗口調(diào)整單元300，調(diào)整窗口定時(shí)。如果整數(shù)值為負(fù)“-”，窗口調(diào)整單元300確定沒(méi)有符號(hào)間干擾。
延遲單元540將來(lái)自因子計(jì)算單元520的值m的流延遲一預(yù)定時(shí)間；減法單元550從因子計(jì)算單元520輸出的并由延遲單元540延遲了一預(yù)定時(shí)間的第一輸出中，減去目前由因子計(jì)算單元520輸出的第二輸出。如果因子計(jì)算單元520的第一輸出是m0，且第二輸出是m1，則減法計(jì)算單元550根據(jù)下列表達(dá)式計(jì)算[數(shù)學(xué)表達(dá)式3]D＝m1-m0換句話說(shuō)，因子計(jì)算單元520從目前由因子計(jì)算單元520輸出的輸出值m1中，減去被延遲單元延遲了一預(yù)定時(shí)間的輸出值m0。減法的剩余數(shù)D被輸出到環(huán)路濾波器560中。環(huán)路濾波器560在一預(yù)定范圍D’內(nèi)均衡一連串的剩余數(shù)D，使之被維持在均勻的間隔上。然后環(huán)路濾波器560將均衡后的剩余數(shù)D輸出到插入器200。根據(jù)來(lái)自環(huán)路濾波器560的均衡后的剩余數(shù)，插入器200糾正在ADC 100取樣中產(chǎn)生的取樣偏移。
如上所述，由偏移檢測(cè)單元510檢測(cè)到的符號(hào)定時(shí)偏移中的兩個(gè)相鄰的符號(hào)定時(shí)偏移分別同兩個(gè)因子相乘，上述兩個(gè)因子彼此之間此消彼漲；乘法的積相加。根據(jù)這樣得到的和，可以計(jì)算用于調(diào)整取樣偏移與FFT窗口定時(shí)的值。結(jié)果，可以減少用于根據(jù)發(fā)送信道中的變化來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?，各個(gè)符號(hào)偏移中的誤差。
圖5是一方框圖，更詳細(xì)地示出了圖4中的因子計(jì)算單元520。因子計(jì)算單元520包括第一乘法器521、開(kāi)關(guān)523、寄存器525、第二乘法器527和加法器529。
第一乘法器521將由偏移檢測(cè)單元510檢測(cè)到的符號(hào)定時(shí)偏移與因子σ相乘。開(kāi)關(guān)523用于根據(jù)作為輸入的一控制信號(hào)，將由偏移檢測(cè)單元510檢測(cè)到的初始符號(hào)定時(shí)偏移輸出到外部，或旁路到寄存器525中。寄存器525存儲(chǔ)旁路的且由開(kāi)關(guān)523輸出的符號(hào)定時(shí)偏移。第二乘法器527將存儲(chǔ)在寄存器525中的符號(hào)定時(shí)偏移同因子1-σ相乘。加法器529將來(lái)自第一乘法器521和第二乘法器527的積加，并輸出如此獲得的和。
將由偏移檢測(cè)單元510檢測(cè)到的符號(hào)定時(shí)偏移的第一輸出設(shè)為x0并將第二輸出設(shè)為x1，圖5的因子計(jì)算單元520的輸出可以通過(guò)下列數(shù)學(xué)表達(dá)式獲得 m1＝σ*x1+(1-σ)*m0其中，m0是由開(kāi)關(guān)523輸出的符號(hào)定時(shí)偏移x0的第一輸出。換句話說(shuō)，值m0和x0是相同的。x1是來(lái)自偏移檢測(cè)單元510的符號(hào)定時(shí)偏移的第二輸出。值m1是因子計(jì)算單元520的輸出，其是由輸入到因子計(jì)算單元520的輸入值x1計(jì)算出來(lái)的。換句話說(shuō)，根據(jù)輸入值x1得到的因子計(jì)算單元520的輸出值m1對(duì)應(yīng)于將第一輸出m0同因子(1-σ)相乘的乘積與第二輸出x1同因子σ相乘的乘積相加得到的和。這樣計(jì)算出的值m1被旁路到寄存器525中。
下列數(shù)學(xué)表達(dá)式5解釋根據(jù)來(lái)自偏移檢測(cè)單元510的符號(hào)定時(shí)偏移的第三輸出x2，因子計(jì)算單元520的計(jì)算。
m2＝σ*x2+(1-σ)*m1＝σ*x2+(1-σ)*(σ*x1+(1-σ)*m0)＝σ*x2+σ(1-σ)*x1+(1-σ)2*m0其中，m1是根據(jù)來(lái)自偏移檢測(cè)單元510的第二輸出符號(hào)定時(shí)偏移x1的輸入，從因子計(jì)算單元520輸出的輸出。x2是來(lái)自偏移檢測(cè)單元510的第三輸出符號(hào)定時(shí)偏移。m2是根據(jù)輸入到因子計(jì)算單元520的輸σ入值x2，從因子計(jì)算單元520輸出的輸出。換句話說(shuō)，根據(jù)輸入值x2得到的因子計(jì)算單元的輸出m2是，將來(lái)自因子計(jì)算單元520的存儲(chǔ)在寄存器525中的第二輸出值同因子(1-σ)相乘的乘積與輸入到因子計(jì)算單元520的第三輸出值x2同因子σ相乘的乘積相加得到的和。這樣計(jì)算出的值m2被旁路到寄存器525中。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，因子計(jì)算單元520用數(shù)學(xué)表達(dá)式4和5重復(fù)計(jì)算對(duì)應(yīng)于輸入的符號(hào)定時(shí)偏移(x＝x0，x1，x2，x3，…，xn)的輸出(m＝m0，m1，m2，m3，…mn)。
將初始輸入到因子計(jì)算單元520的符號(hào)定時(shí)偏移設(shè)為x0，并將最后輸入的符號(hào)定時(shí)偏移設(shè)置為xn，同輸出(m＝m0，m1，m2，m3，…mn)相應(yīng)的符號(hào)定時(shí)偏移的比例如下在旁路到寄存器525期間，同輸出(m＝m0，m1，m2，m3，…mn)相應(yīng)的x0的權(quán)值下降，同時(shí)新輸入的符號(hào)定時(shí)偏移的權(quán)值相對(duì)提高。同旁路到寄存器525的輸出(m＝m0，m1，m2，m3，…mn)相比，新輸入的符號(hào)定時(shí)偏移的權(quán)值相對(duì)下降。
由于新輸入到因子計(jì)算單元520的符號(hào)定時(shí)偏移與對(duì)應(yīng)的因子σ相乘，且先前輸入的符號(hào)定時(shí)偏移相應(yīng)的輸出與預(yù)定加權(quán)因子(1-σ)相乘，且將乘積彼此相加，因而新輸入的符號(hào)定時(shí)偏移的權(quán)值下降，且信道環(huán)境變得更穩(wěn)定。此外，可以更可靠的進(jìn)行OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)，該信號(hào)在動(dòng)態(tài)信道環(huán)境下常常失真。就這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，可由用戶控制加權(quán)因子σ并適當(dāng)?shù)馗淖兯?br> 圖6是一流程圖，示出了使用本發(fā)明的OFDM接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置的、OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)方法。
首先，偏移檢測(cè)單元510檢測(cè)OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)偏移(步驟S100)，該OFDM信號(hào)被ADC 100轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并由FFT單元400進(jìn)行快速付立葉變換。此時(shí)，因子計(jì)算單元520將由偏移檢測(cè)單元510檢測(cè)到的符號(hào)定時(shí)偏移的兩個(gè)相鄰的符號(hào)定時(shí)偏移分別與兩個(gè)加權(quán)因子σ、(1-σ)相乘，上述兩個(gè)加權(quán)因子彼此之間此消彼漲，并將兩個(gè)乘積相加并輸出和值m(步驟S200)。干擾檢測(cè)單元530使用作為偏移值的輸出值m，來(lái)檢測(cè)符號(hào)間干擾(ISI)(步驟S300)。干擾檢測(cè)單元530給窗口調(diào)整單元300提供該檢測(cè)到的ISI。同時(shí)，用輸出m的兩個(gè)值，延遲單元540和減法單元550補(bǔ)償在將OFDM信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的ADC 100的取樣中產(chǎn)生的取樣偏移。環(huán)路濾波器560進(jìn)行處理以使相鄰的取樣偏移能被維持在均勻的間隔上，并將處理后的取樣偏移提供給插入器200。
根據(jù)干擾檢測(cè)單元530檢測(cè)到的ISI，窗口調(diào)整單元300調(diào)整在FFT單元400中用于FFT的OFDM信號(hào)的窗口定時(shí)(步驟S400)。插入器200根據(jù)環(huán)路濾波器560提供的取樣偏移，來(lái)調(diào)整數(shù)字化的OFDM信號(hào)的取樣定時(shí)。
圖7是一流程圖，示出了在圖6的步驟S200中，因子計(jì)算單元520根據(jù)從偏移檢測(cè)單元510輸入的第一符號(hào)定時(shí)偏移和第二符號(hào)定時(shí)偏移進(jìn)行的運(yùn)算；首先，當(dāng)從偏移檢測(cè)單元510輸入第一符號(hào)定時(shí)偏移x0時(shí)，因子計(jì)算單元520將輸入的第一符號(hào)定時(shí)偏移x0輸出到外部，或旁路到寄存器525(步驟S210)。同時(shí)，當(dāng)從偏移檢測(cè)單元510輸入第二符號(hào)定時(shí)偏移x1時(shí)，因子計(jì)算單元520的第一乘法器521將輸入的第二符號(hào)定時(shí)偏移x1同與加權(quán)因子σ相乘(步驟S220)。因子計(jì)算單元520的第二乘法器527將旁路到寄存器525的第一符號(hào)定時(shí)偏移x0與加權(quán)因子(1-σ)相乘(步驟S230)。
將輸入的第二符號(hào)定時(shí)偏移x1與加權(quán)因子σ相乘的乘積同第一符號(hào)定時(shí)偏移x0同加權(quán)因子(1-σ)相乘的乘積彼此相加(步驟S240)。來(lái)自加法器529的兩個(gè)乘積的和是從因子計(jì)算單元520輸出的輸出值m1。加法器529將輸出值m1輸出到外部，和旁路到寄存器525(步驟S250)。
圖8是一流程圖，示出了在圖7的步驟S250之后，因子計(jì)算單元520根據(jù)來(lái)自偏移檢測(cè)單元510的符號(hào)定時(shí)偏移的第三輸入進(jìn)行的運(yùn)算。
首先，因子計(jì)算單元520的第一乘法器521將符號(hào)定時(shí)偏移的第三輸入x2與加權(quán)因子σ相乘(步驟S260)。第二乘法器527將旁路到寄存器525的輸出m1與加權(quán)因子(1-σ)相乘(步驟S270)。
加法器529將由第一乘法器521和第二乘法器527根據(jù)第三符號(hào)定時(shí)偏移x2的輸入得到的積相加(步驟S280)。由加法器529這樣獲得的值是因子計(jì)算單元520的輸出值m2。加法器529將第二次獲得的輸出值m2輸出到外部，并旁路到寄存器525。
如上所述，先前輸入的符號(hào)定時(shí)偏移、目前輸入的符號(hào)定時(shí)偏移與對(duì)應(yīng)的加權(quán)因子相乘，上述加權(quán)因子彼此之間此消彼漲。乘法的乘積相加。根據(jù)獲得的乘積的和，檢測(cè)到ISI和取樣偏移，并因此可以減少由于發(fā)送信道的環(huán)境變化而帶來(lái)的符號(hào)之中的定時(shí)偏移的差錯(cuò)變化。
根據(jù)本發(fā)明，由偏移檢測(cè)單元510檢測(cè)到的符號(hào)定時(shí)偏移中的兩個(gè)相鄰的符號(hào)定時(shí)偏移分別與兩個(gè)加權(quán)因子相乘，上述兩個(gè)加權(quán)因子彼此之間此消彼漲；乘法的積相加。根據(jù)這樣得到的和，可以計(jì)算用于調(diào)整取樣偏移與FFT窗口定時(shí)的值。結(jié)果，可以減少用于根據(jù)發(fā)送信道中的變化來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?、各個(gè)符號(hào)偏移中的錯(cuò)誤。
由于新輸入到因子計(jì)算單元520的符號(hào)定時(shí)偏移與對(duì)應(yīng)的因子σ相乘，且先前輸入的符號(hào)定時(shí)偏移相應(yīng)的輸出與預(yù)定加權(quán)因子(1-σ)相乘，且將乘積彼此相加，因而新輸入的符號(hào)定時(shí)偏移的權(quán)值下降，且信道環(huán)境變得更穩(wěn)定。此外，可以更可靠地進(jìn)行OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)，該信號(hào)在動(dòng)態(tài)信道環(huán)境下常常失真。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明白本發(fā)明不限于所述優(yōu)選實(shí)施例，而是在由所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)與范圍內(nèi)，可以做各種變化與修改。
權(quán)利要求
1.一種正交頻分復(fù)用(OFDM)接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置，包含偏移檢測(cè)單元，用于檢測(cè)經(jīng)過(guò)了快速付立葉變換的OFDM信號(hào)中的符號(hào)定時(shí)偏移；因子計(jì)算單元，用于將第一符號(hào)定時(shí)偏移與第一加權(quán)因子相乘、第二符號(hào)定時(shí)偏移與第二加權(quán)因子相乘，并將乘法的積相加并輸出該和，第一符號(hào)定時(shí)偏移與第二符號(hào)定時(shí)偏移是從偏移檢測(cè)單元順序輸入的；失真檢測(cè)單元，用于根據(jù)因子計(jì)算單元的輸出，檢測(cè)由于發(fā)送信道環(huán)境而引起的OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾與取樣偏移值；窗口調(diào)整單元，用于根據(jù)符號(hào)間干擾，調(diào)整OFDM信號(hào)的符號(hào)的窗口定時(shí)；和插入器，用于根據(jù)取樣偏移值，糾正OFDM信號(hào)的取樣定時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置，其中失真檢測(cè)單元包含干擾檢測(cè)單元，用于使用作為偏移值的因子計(jì)算單元的輸出，來(lái)檢測(cè)與各個(gè)OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾對(duì)應(yīng)的整數(shù)值，并將該檢測(cè)到的整數(shù)值提供給窗口調(diào)整單元；和取樣偏移檢測(cè)單元，用于通過(guò)計(jì)算順序輸入到取樣偏移檢測(cè)單元的輸出值的差，來(lái)計(jì)算與取樣過(guò)程中產(chǎn)生的取樣偏移相對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制值，并將該十進(jìn)制值提供給插入器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置，其中取樣偏移檢測(cè)單元包含延遲單元，用于在輸出第一輸出之前將輸出中的第一輸出延遲一預(yù)定時(shí)間且直到輸入輸出中的第二輸出為止，該第二輸出跟隨著第一輸出；和減法單元，用于通過(guò)從第二輸出中減去被延遲單元延遲了的第一輸出，來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)于取樣偏移值的十進(jìn)制值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置，其中取樣偏移檢測(cè)單元還包含環(huán)路濾波器，其用于在預(yù)定限度內(nèi)均衡十進(jìn)制值，以使由減法單元順序計(jì)算的十進(jìn)制值維持在均勻的間隔上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置，其中因子計(jì)算單元包含寄存器，用于在輸出之前將第一符號(hào)定時(shí)偏移存儲(chǔ)一預(yù)定時(shí)間且直到輸入第二符號(hào)定時(shí)偏移為止，第二符號(hào)定時(shí)偏移跟隨著第一符號(hào)定時(shí)偏移；第一乘法器，用于將第二符號(hào)定時(shí)偏移與第一加權(quán)因子相乘；第二乘法器，用于將來(lái)自寄存器的第一符號(hào)定時(shí)偏移與第二加權(quán)因子相乘；加法器，用于通過(guò)將來(lái)自第一乘法器和第二乘法器的乘積相加來(lái)計(jì)算輸出，并將計(jì)算出的輸出輸出到外部并將該輸出旁路到寄存器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置，其中因子計(jì)算單元還包含開(kāi)關(guān)單元，其用于根據(jù)一控制信號(hào)，將符號(hào)定時(shí)偏移的初始輸入輸出到外部，并旁路到寄存器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置，其中第一加權(quán)因子與第二加權(quán)因子之和為“1”。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置，其中第一加權(quán)因子與第二加權(quán)因子等于或大于“0”，且等于或小于“1”。
9.一種正交頻分復(fù)用(OFDM)接收機(jī)，包含模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，用于將接收到的OFDM信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；快速付立葉變換(FFT)單元，用于對(duì)數(shù)字化的OFDM信號(hào)進(jìn)行快速付立葉變換；偏移檢測(cè)單元，用于檢測(cè)經(jīng)過(guò)快速付立葉變換的OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)偏移；因子計(jì)算單元，用于將第一符號(hào)定時(shí)偏移與第一加權(quán)因子相乘、第二符號(hào)定時(shí)偏移與第二加權(quán)因子相乘，并將乘法的積相加并輸出和值，第一符號(hào)定時(shí)偏移與第二符號(hào)定時(shí)偏移是從偏移檢測(cè)單元順序輸入的；失真檢測(cè)單元，用于根據(jù)因子計(jì)算單元的輸出，檢測(cè)OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾與取樣偏移值；窗口調(diào)整單元，用于根據(jù)符號(hào)間干擾，調(diào)整OFDM信號(hào)的符號(hào)的窗口定時(shí)；插入器，用于根據(jù)取樣偏移值，糾正OFDM信號(hào)的取樣定時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的OFDM接收機(jī)，其中失真檢測(cè)單元包含干擾檢測(cè)單元，用于使用作為偏移值的因子計(jì)算單元的輸出，來(lái)檢測(cè)與各個(gè)OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾對(duì)應(yīng)的整數(shù)值，并將該檢測(cè)到的整數(shù)值提供給窗口調(diào)整單元；取樣偏移檢測(cè)單元，用于通過(guò)計(jì)算順序輸入到取樣偏移檢測(cè)單元的輸出值的差，來(lái)計(jì)算與取樣過(guò)程中產(chǎn)生的取樣偏移相對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制值，并將該十進(jìn)制值提供給插入器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的OFDM接收機(jī)，其中取樣偏移檢測(cè)單元包含延遲單元，用于在輸出第一輸出之前將輸出中的第一輸出延遲一預(yù)定時(shí)間且直到輸入輸出中的第二輸出為止，該第二輸出跟隨著第一輸出；減法單元，用于通過(guò)從第二輸出中減去被延遲單元延遲了的第一輸出，來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)于取樣偏移值的十進(jìn)制值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的OFDM接收機(jī)，其中取樣偏移檢測(cè)單元包含環(huán)路濾波器，其用于在預(yù)定限度內(nèi)均衡該十進(jìn)制值，以使由減法單元順序計(jì)算的十進(jìn)制值維持在均勻的間隔上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的OFDM接收機(jī)，其中因子計(jì)算單元包含寄存器，用于在輸出之前將第一符號(hào)定時(shí)偏移存儲(chǔ)一預(yù)定時(shí)間且直到輸入第二符號(hào)定時(shí)偏移為止，第二符號(hào)定時(shí)偏移跟隨著第一符號(hào)定時(shí)偏移；第一乘法器，用于將第二符號(hào)定時(shí)偏移與第一加權(quán)因子相乘；第二乘法器，用于將來(lái)自寄存器的第一符號(hào)定時(shí)偏移與第二加權(quán)因子相乘；加法器，用于通過(guò)將來(lái)自第一乘法器和第二乘法器的乘積相加來(lái)計(jì)算輸出，并將計(jì)算出的輸出輸出到外部并將該輸出旁路到寄存器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的OFDM接收機(jī)，其中因子計(jì)算單元包含開(kāi)關(guān)單元，其用于根據(jù)一控制信號(hào)，將符號(hào)定時(shí)偏移的初始輸入輸出到外部，并旁路到寄存器。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的OFDM接收機(jī)，其中第一加權(quán)因子與第二加權(quán)因子之和為“1”。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的OFDM接收機(jī)，其中第一加權(quán)因子與第二加權(quán)因子等于或大于“0”，且等于或小于“1”。
17.一種使用符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)方法，包含以下步驟a)檢測(cè)經(jīng)過(guò)快速付立葉變換的OFDM信號(hào)的符號(hào)定時(shí)偏移；b)將第一符號(hào)定時(shí)偏移與第一加權(quán)因子相乘、第二符號(hào)定時(shí)偏移與第二加權(quán)因子相乘，并將乘法的積相加并輸出和值，第一符號(hào)定時(shí)偏移與第二符號(hào)定時(shí)偏移是從偏移檢測(cè)單元順序輸入的；c)根據(jù)因子計(jì)算單元的輸出，檢測(cè)由于發(fā)送信道環(huán)境而引起的OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾與取樣偏移值；和d)根據(jù)符號(hào)間干擾，調(diào)整OFDM信號(hào)的符號(hào)的窗口定時(shí)，和根據(jù)取樣偏移值，糾正OFDM信號(hào)的取樣定時(shí)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)方法，其中步驟c)包括以下步驟使用作為偏移值的因子計(jì)算單元的輸出，來(lái)檢測(cè)與各個(gè)OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾對(duì)應(yīng)的整數(shù)值；和通過(guò)計(jì)算順序輸入到取樣偏移檢測(cè)單元的輸出值的差，來(lái)計(jì)算與取樣過(guò)程中產(chǎn)生的取樣偏移相對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制值。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)方法，其中十進(jìn)制值計(jì)算步驟包含以下步驟在輸出第一輸出之前，將輸出中的第一輸出延遲一預(yù)定時(shí)間且直到輸入輸出中的第二輸出為止，該第二輸出跟隨著第一輸出；通過(guò)從第二輸出中減去第一輸出，來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)于取樣偏移值的十進(jìn)制值；在預(yù)定限度內(nèi)均衡十進(jìn)制值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)方法，其中步驟b)包括以下步驟在輸出之前，將第一符號(hào)定時(shí)偏移存儲(chǔ)一預(yù)定時(shí)間且直到輸入第二符號(hào)定時(shí)偏移為止，第二符號(hào)定時(shí)偏移跟隨著第一符號(hào)定時(shí)偏移；將第二符號(hào)定時(shí)偏移與第一加權(quán)因子相乘；將來(lái)自寄存器的第一符號(hào)定時(shí)偏移與第二加權(quán)因子相乘；和通過(guò)將來(lái)自第一乘法器和第二乘法器的乘積相加來(lái)計(jì)算輸出，并將計(jì)算所得的輸出輸出到外部，并根據(jù)存儲(chǔ)步驟將該值存儲(chǔ)一預(yù)定時(shí)間。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)方法，其中第一加權(quán)因子與第二加權(quán)因子之和為“1”。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)方法，其中第一加權(quán)因子與第二加權(quán)因子等于或大于“0”，且等于或小于“1”。
全文摘要
一種正交頻分復(fù)用(OFDM)接收機(jī)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)裝置及其方法，該裝置包括偏移檢測(cè)單元，用于檢測(cè)經(jīng)過(guò)了快速付立葉變換的OFDM信號(hào)中的符號(hào)定時(shí)偏移；因子計(jì)算單元，用于將第一符號(hào)定時(shí)偏移與第一加權(quán)因子相乘、第二符號(hào)定時(shí)偏移與第二加權(quán)因子相乘，并將乘法的積相加并輸出該和，第一符號(hào)定時(shí)偏移與第二符號(hào)定時(shí)偏移是從偏移檢測(cè)單元順序輸入的；失真檢測(cè)單元，用于根據(jù)因子計(jì)算單元的輸出，檢測(cè)由于發(fā)送信道環(huán)境而引起的OFDM信號(hào)的符號(hào)間干擾與取樣偏移值；窗口調(diào)整單元，用于根據(jù)符號(hào)間干擾，調(diào)整OFDM信號(hào)的符號(hào)的窗口定時(shí)；和插入器，用于根據(jù)取樣偏移值，糾正OFDM信號(hào)的取樣定時(shí)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1433166SQ0310092
公開(kāi)日2003年7月30日 申請(qǐng)日期2003年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月17日
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