專利名稱：反復(fù)的均衡和譯碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到數(shù)字傳輸數(shù)據(jù)的檢測方法，在其中首先用原本已知的方法在具有向前輸送濾波器、決策器和反饋濾波器的決策反饋均衡器中，將被接收的符號(hào)進(jìn)行修正和然后將這個(gè)信號(hào)用解碼器進(jìn)行解碼。此外本發(fā)明涉及到實(shí)施本方法的電路裝置。
現(xiàn)有技術(shù)無線電通信系統(tǒng)的自由化導(dǎo)致了，尋找經(jīng)過不是原本為數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)的，已經(jīng)存在的電纜或者媒體實(shí)現(xiàn)寬帶傳輸?shù)目赡苄浴Ｌ貏e有意思的是，利用電流電纜網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榭梢哉f所有的家務(wù)都連接在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上。用另外的話說已經(jīng)存在傳輸媒體只還需要用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑵淅谩?br> 發(fā)明描述本發(fā)明的任務(wù)是，給出開始敘述方式的適合于在嚴(yán)重干擾，特別是在脈沖干擾環(huán)境下的信號(hào)檢測方法。
此任務(wù)是由權(quán)利要求1特征確定的方法解決的。按照本發(fā)明在第一個(gè)階段用已知的方法將符號(hào)通過DFE(決策反饋均衡器)和解碼器進(jìn)行處理。在隨后的第二個(gè)階段在解碼器的輸出端將符號(hào)截取和當(dāng)關(guān)閉存在于DFE中的決策器情況下將其反饋到反饋濾波器。用另外的話說反饋不再發(fā)生在DFE內(nèi)，而是包括信道解碼器。
DFE輸出的誤差統(tǒng)計(jì)是集束的(“脈沖式的”)。也就是說誤差不再或者很少是平均分布的，而是以群的方式出現(xiàn)。這是由于將DFE輸出的錯(cuò)誤決策反饋到反饋濾波器和在均衡器中停留一些時(shí)間引起的。這些影響了后面的決策。在DFE輸出端的去交織器使誤差平均分布和起到使解碼器輸入端相鄰符號(hào)在趨勢上不相關(guān)的作用。一般對(duì)于解碼器輸出端可以期待比較小的誤差率。被反饋的符號(hào)原則上比在DFE內(nèi)由決策器生成的更加可靠。具有決定性的是，正常情況下第二階段的結(jié)果比第一階段的結(jié)果好。
有利的是將第一階段進(jìn)行多次。將符號(hào)以及符號(hào)序列多次通過解碼器。反饋濾波器的輸出信號(hào)不需要新的計(jì)算，而可以從第一階段中得到。當(dāng)達(dá)到適當(dāng)?shù)谋贿x擇的判據(jù)時(shí)停止計(jì)算。
第一個(gè)可能性是當(dāng)每次通過解碼器輸出端時(shí)確定可靠性的變化和一旦不再出現(xiàn)改善時(shí)結(jié)束反饋(也就是說一旦符號(hào)決策不再改變時(shí))。
如果滿足包含在接收信號(hào)中的誤差檢查編碼(例如循環(huán)兀余編碼CRC)時(shí)在這種情況下可以中斷計(jì)算循環(huán)。
也有可能預(yù)先規(guī)定遞推次數(shù)。當(dāng)弱干擾時(shí)此時(shí)有可能要多次進(jìn)行，當(dāng)強(qiáng)干擾時(shí)要少進(jìn)行。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，預(yù)先就知道計(jì)算時(shí)間和不需要計(jì)算復(fù)雜的中斷判據(jù)。
因此可以改善在解碼器中的計(jì)算，將前面反復(fù)所謂的符號(hào)解碼的優(yōu)先信息使用在現(xiàn)實(shí)反復(fù)上。在軟決策解碼范圍內(nèi)例如對(duì)于每個(gè)符號(hào)評(píng)估存在一個(gè)可靠性值。將用原本已知的計(jì)算方法求出的這個(gè)數(shù)值按照本發(fā)明使用在改善解碼器評(píng)估上。
可以用已知手段毫無困難地實(shí)施按照本發(fā)明的方法(ASIC，處理器，存儲(chǔ)元件等)。本發(fā)明名義上適合于經(jīng)過電流分布電纜在最終用戶范圍內(nèi)( “最后的郵件”)傳輸比較高帶寬(1Mbit/s或更高)的數(shù)字信號(hào)。但是并不僅限于這種應(yīng)用。
從下面的詳細(xì)敘述和整個(gè)權(quán)利要求中得到本發(fā)明其他的實(shí)施形式和特征組合。
附圖簡述為了敘述實(shí)施例使用的附圖表示附

圖1按照本發(fā)明的接收機(jī)的框圖。
實(shí)施本發(fā)明的途徑附圖1表示了接收機(jī)數(shù)據(jù)處理部分的一般結(jié)構(gòu)。沒有表示接收信號(hào)(前面的)解調(diào)。符號(hào)同步和幀同步不是本發(fā)明的對(duì)象。先決條件時(shí)已經(jīng)進(jìn)行了相應(yīng)的處理步驟。
在向前輸送濾波器1的輸入端出現(xiàn)符號(hào)序列的數(shù)據(jù)。在第一階段將這些用DFE進(jìn)行修正，也就是說消除由于信道產(chǎn)生的符號(hào)間干擾。在已知的方法中DFE除了包括向前傳送濾波器1之外還包括一個(gè)決策器3和一個(gè)反饋濾波器5。在附圖1上在決策器3和反饋濾波器5之間附加了一個(gè)開關(guān)4。在第一階段這樣調(diào)整這個(gè)開關(guān)，將決策器的輸出引導(dǎo)到反饋濾波器5。在加法器2上從向前輸送濾波器1的輸出信號(hào)中減去反饋濾波器提供的數(shù)據(jù)。
兩個(gè)濾波器的濾波系數(shù)和決策器3的決策計(jì)算是用已知方法進(jìn)行的。
將加法器2的輸出引導(dǎo)到去交織器6。去交織器這樣改變符號(hào)順序，使得原來相鄰的符號(hào)不再并列。因此將DFE輸出端不是平均分布而是幾乎成束出現(xiàn)的誤差被分布成為符號(hào)流。符號(hào)流符合于解碼器7基本的接收條件，此后誤差出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)性的分布。
在后面的解碼器7得到(在沒有表示的發(fā)射機(jī)上產(chǎn)生的)信道編碼，這樣可以將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行精選。同樣信道編碼也不是本發(fā)明的部分?？梢杂萌魏我环N適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行。
與一般的接收機(jī)結(jié)構(gòu)不同的是，在本發(fā)明中安排了借助于交織器8將解碼器7的輸出反饋給反饋濾波器5。在第二階段將開關(guān)4進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這樣使所希望的被解碼的符號(hào)反饋成為可能。決策器3在第二階段不再有功能。整個(gè)處理過程(即開關(guān)4的轉(zhuǎn)換和滿足第二階段的中斷判據(jù))是由用符號(hào)10表示的控制檢查的。
數(shù)據(jù)檢測如下進(jìn)行在第一個(gè)過程范圍內(nèi)(第一階段)開關(guān)4位于附圖1表示的位置。因此DFE進(jìn)行修正。去交織器6將符號(hào)一個(gè)套一個(gè)地重疊在一起和解碼器7消除信道編碼。此時(shí)有利的是，將向前輸送濾波器1提供的信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。(在向前輸送濾波器1和加法器2之間例如可以安排一個(gè)FIFO-存儲(chǔ)器。將這個(gè)存儲(chǔ)器在第一階段中一次裝滿和同時(shí)讀取和在第二階段只還多次先后取出。用其他話說在第二階段不再需要向前輸送濾波器1。)為了進(jìn)行第二階段將開關(guān)轉(zhuǎn)換到另外的位置。多次輸出被存入的向前輸送濾波器1的數(shù)值和由處理循環(huán)(去交織器6、解碼器7、交織器8、反饋濾波器5)進(jìn)行引導(dǎo)。
按照特別有利的實(shí)施形式在存儲(chǔ)器9中提供優(yōu)先信息。將這個(gè)信息(例如前面反復(fù)中單個(gè)符號(hào)的可靠性數(shù)值)可以使用在解碼器7中用于減少誤差率。
例如可以固定地預(yù)先規(guī)定反復(fù)次數(shù)。但是也可以作為一個(gè)尺度進(jìn)行計(jì)算，這個(gè)尺度是說明前后連續(xù)反復(fù)之間的符號(hào)決策可靠性的增加。如果沒有增加或者只有很小的增加時(shí)，將反復(fù)中斷。當(dāng)按照數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)滿足集成的CRC(循環(huán)兀余交換)也可以是一個(gè)中斷判據(jù)。當(dāng)然還有其他可能性。其中可以將多個(gè)單個(gè)判據(jù)通過邏輯的“和”或“或”連接組合。例如“如果滿足誤差檢查編碼時(shí)或者如果已經(jīng)進(jìn)行了一定次數(shù)的反復(fù)時(shí)，將反復(fù)中斷。”在感興趣的領(lǐng)域SNR(信噪比)解碼器7輸出端的誤差率小于其輸入端。如果使用卷集編碼并且如果解碼器是一個(gè)序列評(píng)估器時(shí)，可以將解碼器7輸出端的誤差重新集束(例如使用卷集編碼和似然序列評(píng)估器時(shí))。但是在這種情況下交織器8也減少了相關(guān)性。
上述接收機(jī)結(jié)構(gòu)是很一般的，因?yàn)樗床恍枰獙ｉT的交織器也不要求專門的解碼器。如果解碼器是一個(gè)軟決策的解碼器時(shí)，可以按照自由估計(jì)進(jìn)行決策，將DFE輸出的這些軟決策信息使用于解碼。在解碼器中使用優(yōu)先信息的原理在所謂的Turbo-解碼中是已知的(例如見C.Berrou,A.G1avieux和P.Thitimajshima，“接近香農(nóng)-界限誤差修正編碼和解碼”，ICC會(huì)議文集93年1064-1079頁，日內(nèi)瓦，1993年5月)和可以借用到按照本發(fā)明的接收機(jī)結(jié)構(gòu)中。
解碼器可以是一個(gè)序列評(píng)估器或者是一個(gè)符號(hào)評(píng)估器(MAP解碼器)。在后面敘述的情況下，被反饋的序列可以通過被評(píng)估的信息符號(hào)重新編碼產(chǎn)生。
反饋到反饋濾波器上的序列可以由可靠性數(shù)值代替符號(hào)決策組成(“軟反饋”)。
雖然將發(fā)送機(jī)與接收機(jī)進(jìn)行匹配(也就是說發(fā)送機(jī)具有一個(gè)信道編碼器和一個(gè)交織器，這些與去交織器6和解碼器7相對(duì)應(yīng))，否則沒有其他的特點(diǎn)。
將按照本發(fā)明的接收機(jī)結(jié)構(gòu)典型地使用在由唯一的載波信號(hào)調(diào)制的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸中。信道的特征可以是時(shí)間選擇和/或頻率選擇的。
概括起來可以確定，本發(fā)明可以使用在接收機(jī)上，接收機(jī)的數(shù)字部分具有連接上去交織器和信道編碼器的一個(gè)DFE。處理是重復(fù)進(jìn)行的并且一般來說使被評(píng)估的信號(hào)改善可靠性成為可能。
權(quán)利要求
1．在數(shù)字傳輸數(shù)據(jù)的檢測方法中，首先在決策反饋均衡器中將被接收的信號(hào)進(jìn)行修正并且然后將這個(gè)信號(hào)在解碼器(7)中進(jìn)行解碼，反饋均衡器按照已知方法有一個(gè)向前輸送濾波器(1)、一個(gè)決策器(3)和一個(gè)反饋濾波器(5)，其特征為，在第一次通過決策反饋均衡器的過程之后，將由解碼器(7)提供的數(shù)據(jù)在后處理階段范圍內(nèi)在關(guān)閉決策器(3)情況下反饋給反饋濾波器(5)。
2．按照權(quán)利要求1的方法，其特征為，后處理階段包括多次反復(fù)直到滿足預(yù)先規(guī)定的中斷判據(jù)。
3．按照權(quán)利要求2的方法，其特征為，如果連續(xù)反復(fù)之間的符號(hào)可靠性基本上不再變化時(shí)，然后將反復(fù)中斷。
4．按照權(quán)利要求2或3的方法，其特征為，如果滿足集成在接收信號(hào)中的檢查編碼時(shí)，然后將反復(fù)中斷。
5．按照權(quán)利要求2至4之一的方法，其特征為，進(jìn)行預(yù)先規(guī)定的反復(fù)次數(shù)。
6．按照權(quán)利要求1至5之一的方法，其特征為，解碼器(7)使用基于預(yù)先規(guī)定反復(fù)的優(yōu)先信息。
7．按照權(quán)利要求1的用于檢測經(jīng)過供電電纜傳輸數(shù)據(jù)的方法的應(yīng)用。
8．為了執(zhí)行按照權(quán)利要求1的方法的電路裝置，包括了決策反饋均衡器和一個(gè)解碼器(7)，反饋均衡器按照已知方法有一個(gè)向前輸送濾波器(1)、一個(gè)決策器(3)和一個(gè)反饋濾波器(5)，其特征為，安排了從解碼器(7)到反饋濾波器(5)的反饋，以便在第一次通過決策反饋均衡器過程之后，將由解碼器(7)提供的數(shù)據(jù)在后處理階段范圍內(nèi)在關(guān)閉決策器(3)情況下進(jìn)行處理。
9．按照權(quán)利要求8的電路裝置，其特征為，在解碼器(7)前面安排了去交織器(6)并且在反饋時(shí)安排了交織器(8)。
全文摘要
在接收機(jī)的數(shù)字部分,將符號(hào)在第一階段用已知的方法通過一個(gè)DFE(決策反饋均衡器)和一個(gè)解碼器(7)進(jìn)行處理。在后面的第二階段中將符號(hào)在解碼器(7)的輸出端進(jìn)行截取和在關(guān)閉包括在DFE中的決策器(3)情況下反饋給反饋濾波器(5)。用另外的話說:反饋不再發(fā)生在DFE內(nèi),而是包括信道解碼器。在第二階段中進(jìn)行反復(fù),直到滿足預(yù)先規(guī)定的中斷判據(jù)。被反饋的符號(hào)比在DFE中由決策器生成的符號(hào)原則上更加可靠。
文檔編號(hào)H04L1/00GK1303559SQ99806680
公開日2001年7月11日 申請(qǐng)日期1999年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月25日
發(fā)明者U·德特馬, H·韋德默, J·阿爾迪斯 申請(qǐng)人:阿斯科姆系統(tǒng)技術(shù)有限公司