專利名稱：控制有可變狀態(tài)數(shù)的維特比均衡器的狀態(tài)數(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)的有可變狀態(tài)數(shù)的維特比均衡器。
通常無(wú)線鏈路包括可能由于對(duì)諸如建筑物的障礙物的反射引起延遲的多信道頻率。這樣的多信道頻率引起內(nèi)部信號(hào)之間的干擾和噪聲，從而降低了無(wú)線通信的服務(wù)質(zhì)量。具體地，在數(shù)字TDMA無(wú)線通信系統(tǒng)中，多信道頻率引起的噪聲產(chǎn)生內(nèi)部信號(hào)之間的干擾。所以數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)一般采用諸如維特比均衡器這樣的均衡技術(shù)。有時(shí)維特比均衡器的又叫作最大似然序列估計(jì)器(這里稱作MLSE)，由于其可靠均衡的特性，它通常用于GSM或ISO-54數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)。


圖1是維特比均衡器的框圖。在圖中，訓(xùn)練序列檢測(cè)器10檢測(cè)來(lái)自接收序列數(shù)據(jù)訓(xùn)練r[n]的訓(xùn)練序列TS。信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器20根據(jù)檢測(cè)的訓(xùn)練序列TS和系統(tǒng)訓(xùn)練序列同步接收的數(shù)據(jù)訓(xùn)練，根據(jù)以下等式(1)Xcorr[n]=ΣK=0N-1TS[K].r[K-n]TSLength.......(1)]]>其中Xcorr[n]表示交叉相關(guān)。當(dāng)從接收數(shù)據(jù)訓(xùn)練r[n]檢測(cè)到的訓(xùn)練序列TS和從系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的系統(tǒng)序列相一致時(shí)，交叉相關(guān)Xcorr[n]有最大能量，且維特比均衡器40用交叉相關(guān)均衡接收的數(shù)據(jù)。
另外信道阻抗響應(yīng)估計(jì)器20同步由反射，干擾和繞射產(chǎn)生的多信道頻率，之后根據(jù)以下等式(2)估計(jì)信道脈沖相應(yīng)hnr[n]=Σn=-∞+∞hn.Xi-n......(2)]]>其中r[n]表示接收數(shù)據(jù)訓(xùn)練，hn表示信道脈沖響應(yīng)而Xi-n表示訓(xùn)練序列。另外，用采樣周期T對(duì)接收數(shù)據(jù)采樣。
由FIR(有限脈沖響應(yīng))構(gòu)成的濾波器30，根據(jù)由等式(2)估計(jì)的信道脈沖響應(yīng)系數(shù)hn對(duì)接收數(shù)據(jù)r[n]濾波，以產(chǎn)生無(wú)失真的數(shù)據(jù)訓(xùn)練r[n]’(即離散能量補(bǔ)償數(shù)據(jù)訓(xùn)練)。維特比均衡器40通過根據(jù)信道脈沖響應(yīng)系數(shù)hn執(zhí)行維特比算法，來(lái)校正經(jīng)濾波數(shù)據(jù)訓(xùn)練r[n]’的誤差，以產(chǎn)生最終的均衡數(shù)據(jù)。
另外，維特比均衡器40有固定的狀態(tài)數(shù)2(k-1)，它是由有限長(zhǎng)度K確定的。由于信道根據(jù)狀態(tài)數(shù)而增加，維特比均衡器40中提供的信道存儲(chǔ)器的容量必須增加，使得計(jì)算次數(shù)增加。
因此，當(dāng)手提無(wú)線終端包括有固定狀態(tài)數(shù)的維特比均衡器時(shí)，手提無(wú)線終端消耗固定的能量而與信道的狀態(tài)無(wú)關(guān)，從而降低了功率有效性并浪費(fèi)了存儲(chǔ)器資源。
因此本發(fā)明的目的是提供解決上述問題的改進(jìn)的維特比均衡器。
因此本發(fā)明提供可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器，包括信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器，用于比較系統(tǒng)訓(xùn)練序列和從接收數(shù)據(jù)中檢測(cè)的訓(xùn)練序列，以均衡接收數(shù)據(jù)和估計(jì)信道脈沖響應(yīng)；狀態(tài)數(shù)判定電路，用于確定閾值電平重新形成高于所述閾值電平的信道脈沖響應(yīng)，并根據(jù)這樣的信道脈沖響應(yīng)的標(biāo)號(hào)L產(chǎn)生狀態(tài)數(shù)2(L-1)；和多個(gè)有不同的狀態(tài)數(shù)的維特比均衡部件，和用于根據(jù)狀態(tài)數(shù)2(L -1)選擇維特比均衡部件之一的裝置，根據(jù)重新形成的信道脈沖響應(yīng)對(duì)接收的數(shù)據(jù)執(zhí)行維特比算法。
最好維特比均衡器進(jìn)一步包括一個(gè)根據(jù)重新形成的信道脈沖響應(yīng)對(duì)接收數(shù)據(jù)濾波，以除去噪聲的濾波器。
最好狀態(tài)數(shù)判決電路適于通過，將信道脈沖響應(yīng)乘以由信道脈沖相應(yīng)估計(jì)器用一個(gè)特定值估計(jì)的最大功率，來(lái)確定閾值。
所述特定值最好在0和0.5之間。
本發(fā)明還提供了用于控制可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器的方法包括估計(jì)多個(gè)信道的信道脈沖響應(yīng)；確定一個(gè)閾值電平；檢測(cè)高于所述閾值電平的那些信道脈沖響應(yīng)，計(jì)算被檢測(cè)信道脈沖響應(yīng)的標(biāo)號(hào)，并用標(biāo)號(hào)作為限制長(zhǎng)度確定維特比均衡器的狀態(tài)數(shù)。
最好閾值電平如下確定檢測(cè)具有最大功率的信道脈沖響應(yīng)；和將該信道脈沖相應(yīng)的標(biāo)號(hào)系數(shù)乘以一個(gè)特定值，以確定閾值電平。
下面將參考附圖舉例描述本發(fā)明，其中圖1是一個(gè)普通維特比均衡器裝置的框圖；圖2A和2B是表示在一般GSM系統(tǒng)中的脈沖幀格式的圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的有可變狀態(tài)數(shù)的維特比均衡器的框圖；圖4A是表示根據(jù)本發(fā)明有有效信道脈沖響應(yīng)的信道脈沖響應(yīng)圖；圖4B是表示通過圖4A的有效信道脈沖響應(yīng)重新構(gòu)成的信道脈沖相應(yīng)的圖；和圖5是根據(jù)本發(fā)明用于計(jì)算可變狀態(tài)數(shù)的維特比均衡器的框圖。
通常，GSM系統(tǒng)采用脈沖傳輸技術(shù)。如圖2A和2B所述脈沖可能是用于通話信道TCH中的普通脈沖，用在隨機(jī)訪問信道RACH中的訪問脈沖，用在頻率校正信道中的F脈沖或用在同步信道中的S脈沖。
圖2A表示用在普通脈沖中的有8個(gè)時(shí)隙的幀格式，而圖2B說(shuō)明時(shí)隙的格式。如圖2B所示，一個(gè)時(shí)隙包括156.25個(gè)比特，包括3尾比特序列，58個(gè)數(shù)據(jù)比特，26個(gè)訓(xùn)練序列比特，58個(gè)數(shù)據(jù)比特，3個(gè)尾比特和8.25個(gè)保護(hù)周期比特。
時(shí)隙兩端的尾比特包括在每個(gè)脈沖的始部和尾部的3個(gè)“0”比特，以允許系統(tǒng)識(shí)別時(shí)隙的開始和結(jié)束。兩組58比特?cái)?shù)據(jù)構(gòu)成信息。位于兩個(gè)58比特?cái)?shù)據(jù)之間的26比特訓(xùn)練序列是均衡器用于降低內(nèi)部信號(hào)間的干擾的序列。訓(xùn)練序列被用于用其它有用比特最小化最大距離，并用于將接收信號(hào)和干擾信號(hào)隔離開。另外訓(xùn)練序列還用于同步接收數(shù)據(jù)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明有可變狀態(tài)數(shù)的維特比均衡器裝置的框圖。在圖中，訓(xùn)練序列檢測(cè)器10檢測(cè)來(lái)自構(gòu)成數(shù)據(jù)訓(xùn)練r[n]的脈沖的訓(xùn)練序列。信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器20估計(jì)來(lái)自數(shù)據(jù)訓(xùn)練r[n]的信道脈沖響應(yīng)hn。狀態(tài)數(shù)判決電路50接收信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器20產(chǎn)生的信道脈沖響應(yīng)，重新形成只有有效脈沖響應(yīng)的信道脈沖響應(yīng)h1，其中有效信道脈沖響應(yīng)74是指如圖4A所示功率高于閾值電平的信道脈沖響應(yīng)。
根據(jù)等式(3)確定閾值電平Threshold=Emax×a(0＜a＜0.5)...........(3)其中Emax表示圖4A所示信道脈沖響應(yīng)中有最大能量電平的信道脈沖響應(yīng)標(biāo)記h0。另外狀態(tài)數(shù)判決電路50為重新形成的有效信道脈沖響應(yīng)的標(biāo)號(hào)L產(chǎn)生狀態(tài)數(shù)2(L-1)。這里最小信道脈沖響應(yīng)的標(biāo)號(hào)L是2。
濾波器30根據(jù)來(lái)自狀態(tài)數(shù)判決電路50的重新形成的信道脈沖響應(yīng)hL來(lái)對(duì)接收的數(shù)據(jù)訓(xùn)練r[n]濾波，以產(chǎn)生經(jīng)濾波的數(shù)據(jù)訓(xùn)練r[n]’。維特比均衡器60根據(jù)重新形成的信道脈沖響應(yīng)hL和從狀態(tài)數(shù)判決電路50產(chǎn)生的狀態(tài)數(shù)2(L-1)對(duì)濾波器輸出的數(shù)據(jù)訓(xùn)練r[n]’執(zhí)行維特比算法，產(chǎn)生最終的均衡數(shù)據(jù)。
圖5是根據(jù)本發(fā)明用于計(jì)算可變狀態(tài)數(shù)的維特比均衡器60的框圖。在圖中，如果狀態(tài)數(shù)的可變范圍是21,…,2(L-1)，維特比均衡器由維特比均衡部件建62l-62K構(gòu)成，有限長(zhǎng)度為K。這里有限長(zhǎng)度K等于有效信道阻抗響應(yīng)L，而響應(yīng)的維特比均衡部件621-62K有固定為2(K-1)的狀態(tài)數(shù)。狀態(tài)數(shù)叛決電路50產(chǎn)生狀態(tài)數(shù)2(L-1)以觸動(dòng)維特比均衡器60中的開關(guān)，以將來(lái)自濾波器30的經(jīng)濾波的數(shù)據(jù)訓(xùn)練r[n]’提供給維特比均衡部件621-62K中所選擇的一個(gè)。被選擇的維特比均衡部件根據(jù)從狀態(tài)數(shù)判決電路50產(chǎn)生的重新形成的信道脈沖響應(yīng)hL對(duì)輸入數(shù)據(jù)r[n]’訓(xùn)練執(zhí)行維特比算法，以產(chǎn)生最終的均衡信號(hào)。
通過上述可知，本發(fā)明的維特比均衡器根據(jù)信道狀態(tài)控制狀態(tài)數(shù)，從而降低計(jì)算次數(shù)，因此增強(qiáng)了有效性。另外，狀態(tài)數(shù)降低使得信道數(shù)降低，從而節(jié)省了存儲(chǔ)器資源。
權(quán)利要求
1．可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器包括信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器，用于比較系統(tǒng)訓(xùn)練序列和從接收數(shù)據(jù)中檢測(cè)的訓(xùn)練序列，以均衡接收數(shù)據(jù)和估計(jì)信道脈沖響應(yīng)；狀態(tài)數(shù)判定電路，用于確定閾值電平，重新形成高于所述閾值電平的信道脈沖響應(yīng)，并根據(jù)這樣的信道脈沖響應(yīng)的標(biāo)號(hào)L產(chǎn)生狀態(tài)數(shù)2(L-1)；和多個(gè)有不同的狀態(tài)數(shù)的維特比均衡部件，和用于根據(jù)狀態(tài)數(shù)2(L-1)選擇維特比均衡部件之一的裝置，根據(jù)重新形成的信道脈沖相應(yīng)對(duì)接收的數(shù)據(jù)執(zhí)行維特比算法。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器，進(jìn)一步包括一個(gè)根據(jù)重新形成的信道脈沖響應(yīng)對(duì)接收數(shù)據(jù)濾波，以除去噪聲的濾波器。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器，其中狀態(tài)數(shù)判決電路適于通過，將信道脈沖響應(yīng)乘以由信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器用一個(gè)特定值估計(jì)的最大功率，來(lái)確定閾值。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器，其中所述特定值在0和0.5之間。
5．用于控制可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器的方法包括估計(jì)多個(gè)信道的信道脈沖響應(yīng)；確定一個(gè)閾值電平；檢測(cè)高于所述閾值電平的那些信道脈沖響應(yīng)，計(jì)算被檢測(cè)信道脈沖響應(yīng)的標(biāo)號(hào)，并用標(biāo)號(hào)作為限制長(zhǎng)度確定維特比均衡器的狀態(tài)數(shù)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5控制可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器的方法，其中閾值電平如下確定檢測(cè)具有最大功率的信道脈沖響應(yīng)；和將該信道脈沖響應(yīng)的標(biāo)號(hào)系數(shù)乘以一個(gè)特定值，以確定閾值電平。
7．根據(jù)權(quán)利要求6控制可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器的方法，其中所述特定值在0和0.5之間。
8．如參考圖3等附圖所示描述的可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器。
9．如參考圖3等附圖所示描述的用于控制可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器的方法。
全文摘要
描述了可變狀態(tài)數(shù)維特比均衡器。信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器比較系統(tǒng)訓(xùn)練序列和從接收數(shù)據(jù)檢測(cè)到的訓(xùn)練序列,以均衡接收數(shù)據(jù)并估計(jì)信道脈沖相應(yīng)。狀態(tài)數(shù)判決電路確定一個(gè)閾值電平,用高于所述閾值電平的信道脈沖響應(yīng)重新形成一個(gè)信道脈沖響應(yīng),并根據(jù)這樣的信道信道脈沖相應(yīng)的標(biāo)號(hào)L產(chǎn)生狀態(tài)數(shù)文檔編號(hào)H04L25/02GK1228654SQ98126090
公開日1999年9月15日 申請(qǐng)日期1998年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月31日
發(fā)明者李栽坤 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社