VSB/QAM兼容频道平衡器 【技术领域】
本发明涉及一种频道平衡器,更具体地说是关于数字式VSB(VestigialSide Band)接收器和QAM(Quadrature Amplitude Modulation)接收器上可共用的多用途适应频道平衡器。背景技术
一般来讲,把基础区域信号用单一的载波,进行放大调制,能得到在频率频谱上的载波为中心的上侧带波和下侧带波带有同一信息的输出信号,在这一载波频道上直接传送这一输出信号的话,是在频率值范围利用效率方面并不很理想。所以,上侧带波或下侧带波中只需要一侧带波的调制方式,其方法就是SSB(Single Side Band)或VSB调制方式。这两个方式非常相似,在VSB方式中,为了在接收侧容易进行解调,以叠加方式传送剩余侧带波的一部分,这一点就跟SSB方式大不一样。
现在,对应各种媒体(地上波、电缆),各自开发的数字式TV接收技术,逐渐地趋向于合并系统构造,与媒体无关,能用单一接收器接收数字式TV的传送信号。
依靠媒体的数字式TV传送方式分成利用地上波的VSB传送方式和利用电缆的QAM传送方式。
此时,上述VSB传送方式,是将要传送的信号只载在实数频道传送。即,输入信号只载在I频道上被传送。因此,为了制成Q频道,将I频道信号进行hilbert变换。所以,Q频道的信号依存于I频道的信号。
上述的QAM传送方式,是将要传送的信号各自载在实数频道和虚数频道上传送。即各不相同的输入信号各自载在I和Q频道传送出去。因此,上述I频道信号和Q频道信号是各自独立的。
图1是显示这样VSB信号发生过程的构成程序图。VSB基底带域输入信号X(t)称做I频道信号。
此时,上述I频道信号是输出到乘法器101地同时,输出到hilbert变换部103。上述乘法器101是在上述I频道信号上乘cosω载波后输出到加法器102。hibert变换部103将上述I频道信号反转90度之后输出到加法器104。此时,被hibert变换部反转90度的I频道信号Xn(t)通常叫做Q频道信号。上述乘法器104将Simw载波乘到上述Q频道信号之后,输出到加法器102。
上述加法器102是用cosωct载波调制成的I频道信号和是用sinωct载波调制成的Q频道信号相加后传送。上述加法器102的输出信号V(t)如同下面的数学式1:[数学式1]
v(t)-x(t)cosωct+xh(t)sinωct
此时,被调制的I、Q频道的信号在频率值频谱方面相互有关联。中部的一部分除外的话,下侧带波的I、Q频道的信号具有相同的值,对上侧带波是大小一样,符号相反的值。所以,加上I、Q频道成分相加的话则只剩下下侧带波与上侧带波的一部分。即成为信号的带域幅减少到一半的结果。
图2是显示上述QAM信号发生过程的构成流程图。QAM基底带域输入信号X(t)是通过I频道,而Y(t)是通过Q频道传送。
此时,乘法器201是上述I频道信号X(t)上乘cosωct载波之后输出到加法器203,而乘法器202是上述Q频道信号Y(t)上乘Sinωct载波之后输出到加法器203。
上述加法器203是以cosωct载波调制的I频道信号和用Sinωct载波调制频道信号相加之后传送。在这里,上述加法器203输出的信号V(t)数学式2如下:[数学式]2
V’(t)-X(t)cosωct+Y(t)Sinωct
在这里,由于上述的QAM传送方式是将两侧带波一起传送,因此,比起VSB传送方式,所需要的带域幅度大一倍。但是,在加倍的带域幅里存有X(t)和Y(t)各自独立的信号,所以,其信息量也成为加倍的。也就是说,QAM传送方式和VSB传送方式是在同样的带域幅里面有同等值的信息。并且X(t)和Y(t)是被相互有直交关系的载波调制,所以,在接收侧,很容易利用直交性质复原原来的信号。
从传送侧传送的信号,在经过传送频道过程中,会发生各种畸变现象。发生畸变的因素有:煤气热噪音、阻尼引起的加法型或乘法型噪音、频率变化、非线型、时间分散等。这些畸变在旧的模拟TV系统中,显示出畸变引起的劣质画面。但是,在数字式传送方式系统中接收侧,由于发生比特检测错误,不能复原信号或产生预料不到的结果。尤其是,发送信号时间延迟和位相变化引起的多种通道造成严重引起符号间干涉,成为比特检测错误的主要原因。通过补偿对因这样不理想的传送频道发生的畸变,减少接收侧比特检测错误的方式,称做频道平衡法。即频道平衡器在信号传送中,原信号由于频道畸变,其大小和位相发生变化,时间延迟,重像信号加进原信号时,起到除掉重像信号的作用。
频道是受到传送接收器的位置、距离、地形、建筑、气候等多种因素的影响,成为可变的,因此,为适应可变性频道,提出平衡法。这一方法叫做适应频道平衡法。此时,数字式VSB接收器,一般使用如图3所示的符号间隔实数适应频道平衡器。
由图3可见,利用将输入数据X(n)一个符号一个符号延迟的N个数据迟延器11-1~11-N;上述输入数据X(n)及上述数据迟延器11-1~11-N的每个输出和误差值e(n)进行系数修正的N+1个系数演算部12-0~12-N、上述每个系数演算部12-0~12-N的输出部都加上的加法器13、利用上述加法器13的输出推定误差值e(n)的限幅器14,及从上述加法器13的输出中抽出限幅器14的输出,求得误差值的加法器15而构成,上述加法器15的输出端上,可以联结在加法器15的输出上乘幅度值μ输出的乘法器16。
在这里,上述N个数据迟延器11-1~11-N和N+1个系数演算部12-0~12-N称做消除近处重像影响的馈源头滤波平衡器(feed forward filter equalizaticom:FFE)。
上述系数演算部12-0~12-N的每一构成都是一样的。其中第一系统演算部12-0当作例子的话,输入数据X(n)和误差值e(n)的乘法器01、将在乘法器01输出上反馈的以前系数c1加进去后,输出修正的滤波系数加法器02、储藏上述加法器02输出之后,以以前系数c1反馈到加法器02的迟延器03、乘上通过上述输入数据x(n)和上述迟延03输出的修正滤波系数,输出到加法器03的乘法器04而组成。在这样构成的图3中,输入数据x(n)是输入到上述符号间隔实数频道平衡器的I频道信号,而x(n-1)为通过数据迟延器I符号迟延的数值。
此时,上述图1的VSB符号间隔实数频道平衡器的输出y(n)和滤波器系数的修正式c(n+1)的数学式3如下:[数学式3]y(n)-Qkck(n)x(n-k)]]>c(n+1)-c(n)+uc(n)x(n)]]>
式中:y(n)是频道平衡器即加法器13的输出;x(n)是输入数据;c(n)是现在时间的频道平衡器的系数;c(n+1)是下一个时间的频道平衡器系数,即带有时间性的滤波器系数;e(n)是误差值;μ是幅值step-size上述幅值μ用于提高收敛速度。
在适应频道平衡器尚未收敛之前的初期阶段,则利用幅值大的μ修正平衡器的系数,进而加快收敛速度,而后是为减小噪音等影响,使用小幅值μ。
代入加法器15输入到限幅器14的信号和从限幅器14输出到限幅器的信号之间的差而求出来的误差值e(n),然后为修正滤波系数,在每个系数演算部12-0~~~12-n需要能乘误差值e(n)和滤波器输入值的乘法器。第一个演算部12-0为例,上述乘法器01比较恰当。
上述误差值e(n)和限幅器14的输出输入到除掉远处重像影响的判断反馈平衡器(DFE)17,在DFE滤波的信息输出到加法器13被加上的。此时。DFE只能接收到判断的信号。
如果重像位相θ不是0则在解调的信号中存有按迟延时间τ迟延的信号X(t-τ)的hilbert变换成份Xh(t-τ)。
但是,这样的重像成份是不能用实数频道平衡器完全除掉,因为频道平衡器跟不上频道的变化。
为了提高接收器的性能,也使用利用I频道信号,还利用Q频道信号的如图5所示的VSB用符号间隔复小数频道平衡器。
图3是只对I频道信号施行了平衡,但图5是不仅是I频道信号,而且对虚数部分的Q频道信号也进行频道平衡。
图3的符号间隔实数频道平衡器之间,在构成上最大的不同点是虚数部分上追加演算部分的这一点,即图5和图3都追加同一构造的滤波器,对Q频道信号进行频道平衡。此时,滤波I频道信号的各系数演算部的输出和滤波Q频道系数的各系数演算部的输出,都在加法器加起来之后输出到限幅器。上述限幅器的输出为求出误差值,输出到加法器的同时,又输出到DFE。
此时,上述的符号间隔实数或复小数频道平衡器等的数据迟延器及系数演算部的各迟延器,即触发器是被符号周期产生的符号记录启动。
一般性的符号间隔频道平衡器时,有足够长的滤波器接头,适当地除掉在外部环境中,由于时间较长的重像影响而产生的频道畸变,容易除掉符号之间的干涉,具有这样特点的,反而对一个符号之内,较短的重像影响无别的补偿法。还有符号时间回复电路不能完整地动作时,因符号时间噪音,产生性能发生变化的缺点。因此,根据情况有必要使用细密间隔频道平衡器。
使用以输入样本符号率的N倍(N>1.0)取出取样的资料,接头系数也在一个符号位置上有N个的N倍细密间隔频道平衡器时,对符号噪音性能下降并不严重,并且根据符号间隔平衡器,极短时间的重像影响也基本上能除掉,这也是它的特点。
图4是显示一般VSB用细密间隔实数频道平衡器的一种例子的构成程序流程图,和图3不同之点是数据迟延器和系数演算部的各迟延器,即触发器以N倍的信号阀启动。图4中N以2设定的时候,图4的数据迟延器和系数演算部动作速度比起符号时间快2倍。即以符号频率值的2体倍(即,1/2符号周期),上述数据迟延器和系数演算部的触发器被启动。
从每个系数演算部输出的数据都加起来的加法器的输出,每一个符号都具有2个数据。其中之一是符号数据,另一个是符号和符号之间的假数据。所以,上述加法器的直接输入到限幅器的话,则上述限幅器进行错误动作。为防止这个,加法器的输出,从每一符号2个的数据,经由抽出符号数据的取样器,输出到求误差值的加法器。
取样器是从两个样品中只抽出符号样品的2∶1取样器。上述加法器的输出经由取样器的话,只是在符号时间瞬间流出数据。结果产生限幅,误差的乘法器,DFE部分是以符号周期予以动作。
这时候,输入到上述频道平衡器的数据是以2倍的符号频率值取样的数据。
图6是一般VSB用细蜜间隔被小数频道平衡器的一例构成程序流程图。其基本构成是同图5不一样的是,跟数据延迟器及系数演算部和图4一样,被2倍的符号阀启动而动作,因此加法器和限幅器之间追加取样器。
在数据QAM接收器上也是由于上面所叙述的原因,使用如图7一样符号间隔复小数频道平衡器或如图8一样的细蜜间隔复小数频道平衡器。此时,QAM传送方式时,在Q频道上也载有跟I频道独立的数据,因此,不但对实数部而且对虚数部的频道平衡也应要形成。即,在QAM接收机中不使用实数频道平衡器。
上述QAM频道平衡器的输出和系数修正式的数学式4如下:[数学式4]y(n)-[QkcIK(n)xI(n-k)-QkcQK(n)xQ(n-k)]+j[QkcQK(n)xI(n-k)+QkcIK(n)xQ(n-k)]]]>c(n+1)-[cI(n)+μ(eI(n)xI(n)+eQ(n)xQ(n))]+j[cQ(n)+μ(eQ(n)xI(n)-eI(n)xQ(n))]]]>
式中:y(n)是频道平衡器的输出;XI(n)是输入实数数据;XQ(n)是输入虚数数据;CI(n)是现在时间的实数频道平衡器系数;CQ(n)是现在时间的虚数频道平衡器系数C(n+1)是下次时间频道的平衡器系数;e1(n)是实数误差值eQ(n)是虚数误差值;u是幅值step-size。
将上述频道平衡器再次整理则:VSB接收器是利用符号间隔实数频道平衡器、符号间隔复小数频道平衡器、细蜜间隔实数频道平衡器、细蜜间隔实数频道平衡器中之一,施行频道平衡,而QAM接收器是可利用符号间隔复小数频道平衡器和细蜜间隔复小数频道平衡器中任选一个,施行频道平衡。
现在,数字式TV接收技术逐渐趋向于合并各种媒体(地面波、电缆)的合并构造方向。在能接收VSB调制的信号和QAM调制的信号的合并构造中,采用上述的每个频道平衡器,则出现硬件变成复杂,系统的体积增大,费用增加等问题。发明内容
本发明是为了解决上述问题。控制信号传递,利用VSB用数据间隔实数频道平衡器、VSB用细密间隔实数频道平衡器、VSB用符号间隔复小数频道平衡器、VSB用细密间隔复小数频道平衡器、QAM用符号间隔复小数频道平衡器、QAM用细密间隔复小数频道平衡器中之一,起动一个频道平衡器的VSB/QAM蒹容多用途频道平衡器。研究提供这样产品就是本发明的目的。本发明的另一个目的,是研究提供用细密间隔频道平衡器工作时也用符号频率值起动各电路的元件,进而减小接收器功率的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,本发明的另一个目的是研究提供将平衡器输出端上的取样器设在信号迟延器里面,从而减小接收器功率的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器。
本发明的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,是由将输入的I频道数据或Q频道数据,用符号记录或反转的符号记录,迟延1符号而输出的N个数据迟延器;从上述迟延器输出的I频道或Q频道数据和输入的I频道或Q频道误差值相乘,然后在根据乘法结果反馈的以前I或Q频道数据的节点器系数里加进去之后,根据符号记录或发展的符号记录,迟延1符号输出的N个系数演算部;从N个系数演算部各自修正之后输出的N个I或Q频道数据的接头系数都加进去之后输出的系数输出部;限幅上述输出部输出之后,根据限幅的以前信号和以后信号之差,推定I频道误差值,上述频道平衡器被用做细密间隔频道平衡器的时候,只抽出符号位置的数据,不执行取样的I频道输出部;限幅上述系数输出部的输出之后,从限幅以前信号和以后信号的差,推算出Q频道误差值,上述频道平衡器当做细密间隔频道平衡器使用时,也只抽出符号位置数据,不执行取样工作的Q频道信号输出部等部位构成。
上述频道平衡器当作细密间隔频道平衡器使用时,上述数据迟延器和系数演算部是按奇数次(或偶数)输入的I频道或Q频道数据靠符号起动,迟延1符号之后,进行修正系数,而上述偶数次(或奇数次)输入的I频道或Q频道数据,是靠反转符号记录启动,然后迟延I符号之后执行系数修正。
上述数据迟延器和系数演算部,将上述频道平衡器当作细密间隔频道平衡器使用时,以每4个接头为一个单位,每单位交替地符号记录或反转的符号记录同步动作的。
上述各数据迟延器和系数演算部为符号间隔的时候,靠符号记录器启动,将I频道或Q频道信号迟延I符号之后进行系数修正。VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,把频道平衡器当作符号间隔频道平衡器使用时,将I频道或Q频道数据同步延迟在符号记录器上,而当作M细密间隔频道平衡器使用时,将I频道或Q频道数据,同步延迟在M倍快的符号记录器的N个信号延迟器,在上述N个信号延迟器中延迟之后输出的信号中,只抽出符号位置的信号输出的N个取样器;从上述取样器中输出的I频道或Q频道信号和输入的I频道或Q频道信号误差值乘上之后,在这一乘法结果里反馈的以前I频道或Q频道信号得到的分接头系数相加,然后靠符号记录器延迟之后输出的N个系数演算部;在上述N个系数演算部中,各自修正之后输出的N个I频道或Q频道信号的分节头系数都加进去之后输出的系数输出部;限幅上述系数输出部的输出之后,根据限幅以前的信号和以后信号的差值推定I频道误差值得I频道信号输出部;限幅上述系数输出部的输出之后,根据限幅以前的信号和以后的信号的差值推定Q频道信号误差值的Q频道信号输出部,由上述这些构成的。
如上所述,在本发明的QAM/VSB兼容多用途频道平衡器中,根据对接收信号平衡时,其接收信号是VSB信号还是QAM信号?平衡间隔到底是符号间隔还是细密间隔?实数频道平衡还是复小数频道平衡等情况发生所对应的滤波系数,然后根据每一个情况控制信号传播,所以,可用一个平衡器可以对VSB信号和QAM信号的实数或复小数频道平衡,施行符号间隔或细密间隔。由此大大减少体现频道平衡器的硬件面积。
用细密间隔频道平衡器动作时各电路的元件,也用符号频率值或反转的符号频率值启动后,只推定符号位置信号的取样过程被省略,可以减小接收器的功率。并且,将位于平衡器的输出末端的取样器,移到信号迟延器里面之后,只是在细密间隔频道平衡器动作时以2倍快速符号记录动作,可以减小接收器的功率。另外,由于支援以前LMS方式平衡器的所有方式,在芯片开发阶段便于使用。附图说明
关于本发明的目的、特点和优点等,需要参照附图对实施例进行详细说明,下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
图1是显示一般VSB信号发生过程的构成程序图;
图2是显示一般QAM信号发生过程的构成程序图;
图3是显示一般VSB用符号间隔实数频道平衡器的构成程序图;
图4是显示一般VSB用细密间隔实数频道平衡器的构成程序图;
图5是显示一般VSB用符号间隔复小数频道平衡器的构成程序图;
图6是显示一般VSB用细密间隔复小数频道平衡器的构成程序图;
图7是显示一般QAM用符号间隔复小数频道平衡器的构成程序图;
图8是显示一般QAM用细密间隔复小数频道平衡器的构成程序图;
图9a—图9d是在本发明的第一实施例中提到的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器的整体工作记时图;
图10是在本发明的第一实施例中提到的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器以细密间隔频道平衡器工作时,信号的传递图;
图11是在本发明的第一实施例中提到的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,以符号间隔频道平衡器工作时,信号的传递图;
图12是在本发明的第一实施例中提到的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器的整体构成程序图;
图13是图12的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,当作VSB实数频道平衡器使用时的信号传递图;
图14是图12的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,当作VSB复小数频道平衡器使用时的信号传递图;
图15是图12的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,当作QAM复小数频道平衡器使用时的信号传递图;
图16是在本发明的第二实例中提到的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器的整题构成程序图;
图17是图16的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,当作VSB用符号间隔实数频道平衡器使用时的信号传递图;
图18是图16的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,当作VSB用细密间隔实数频道平衡器使用时的信号传递图;
图19是图16的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,当作VSB用符号间隔复小数频道平衡器使用时的信号传递图;
图20是图16的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,当作VSB用细密间隔复小数频道平衡器使用时的信号传递图;
图21是图16的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,当作QAM用符号间隔复小数频道平衡器使用时的信号传递图;
图22是图16的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器,当作QAM用细密间隔复小数频道平衡器使用时的信号传递图;
图面主要部位符号的说明
102-1~102-4:符号迟延器 103-1~103-4系数演算部
104:判断反馈平衡器 105:加法器
106:I频道信号输出部 107:Q频道信号输出部
108-1~108-1:取样器具体实施方式
下面将参照附图详细说明本发明的比较理想的实施例。控制信号传递,利用VSB用符号间隔实数频道平衡器,VSB用细密间隔实数频道平衡器,VSB用符号间隔复小数频道平衡器,VSB用细密间隔富小数频道平衡器,QAM用符号间隔复小数频道平衡器,QAM用细密间隔复小数频道平衡其中的任何一种,启动一个平衡器。
在第一实施例中,用细密间隔频道平衡器动作时也能以符号频率值启动各电路元件,能减小接收器的功率,而第2实施例是将位于平衡器终端的取样器,设置于数据迟延器里面,以减小接收器的功率。
第1实施例
在本发明的第2实施例中,为了减小使用功率,细密间隔平衡时也不使用2X(符号时钟),使用两个不同位的符号记录器。这样的整体同步图和信号传递示于图9-图11。
如图9所示,用于图9a的2X(符号时钟)所发生的对图9b的一个符号的两个数据,是靠相互不同的两个符号记录,各自输入到平衡器。即奇数次数据里包含有由于图9c的符号记录器而发生的数据,而偶数次数据里包含有由于图9d的非(符号时钟)记录,即由于反转的符号记录而发生的数据输进去。
但是,在本发明中,也可以使用QAM频道平衡器,QAM频道平衡器时,4个分接头,形成一个复小数,每4个分接头可以交替地输进数据。
图10是以细密间隔平衡器动作时的信号传递图,以每4个分接头交替地,根据符号记录和反转的符号记录,输入数据。即4个分接头的频道平衡是靠符号记录动作的话,下一次的4个接头平衡是靠反转的符号而动作,这样的过程,每4个分接头,交替地反复进行。由于这样,细密间隔频道平衡时,则不需要2∶1取样器。
图11是以符号间隔平衡器动作时的信号传递图,所有分节头的频道平衡是靠符号记录动作的。
图12本发明的VSB/QAM兼容多用途频道平衡器的整体构成流程度。其包括:将输入的I频道信号或Q频道信号,通过I符号迟延后输出的N个数据迟延器102-1~102-4、利用上述数据迟延器102-1~102-4的各输出和I、Q频道的误差值Ierror和Qerror,进行系数修正的N个系数演算部103-1~103-4上述各系数演算部103-1~103-4的输出都加进去的加法器105、利用上述加法器105的输出,推定I频道误差值Ierror后输出,而输出平衡的I频道信号Ioutput的I频道信号输出部106,利用上述加法器105的输出,推定Q频道信号误差值Qerror后输出,而输出平衡的Q频道信号Qoutput的Q频道信号输出部106而构成的。图12中还有收到Ierror、Qerror、限幅的I频道信号、限幅的Q频道信号,消除远处重像影响的DFE104。
此时,在上述数据迟延器102-4内的噪音201,选择I频道Idata或Q频道信号Qdata,输出到促发器202,而上述促发器202是迟延I符号噪音201后予以输出。未提到的数据迟延器102-3、102-4也跟上述的数据迟延器102-3具有同样的构成。
此时,多用途频道平衡器当作复小数平衡器使用时,数据迟延器102-1和数据迟延器102-4的muss401输出I频道信号Idata,数据迟延器102-2、102-3的muss201-301选择输出Q频道信号Qdata。
在演算部103-1中,muss501选择Ierror或Qerror信号输出到乘法器502,而乘法器通过在信号迟延器102-1,I符号迟延的I频道信号和上述muss501输出的信号加以乘上以后,输出到加法器503。
上述加法器503是加上乘法器的输出和反馈的以前滤波器系数以后,输出到加法器504。上述加法器504是Q频道信号和I误差值相乘结果(Qdata*Ierror)和上述加法器503的输出加起来之后,输出到muss505。上述muss505是频道平衡器当作VSB用使用时,选择上述加法器504,以QAM用使用时选择上述加法器504的输出后输出到触发器506。上述触发器506是muss延迟I符号506后输出到乘法器507和上述加法器503。上述乘法器507是在上述触发器506的数据迟延器,迟延I符号的I频道信号相乘以后输送到加法器105。
系数演算部103-2的muss602是选择Ierror或Qerrou信号后,输出到乘法器602。上述乘法器602是通过上述数据延迟器102-2输出的I或Q频道信号和上述muss601输出的信号相乘之后,输出到加法器603。此时,从muss 601输出Q频道误差值Qerror,而从信号迟延器102-1输出Q频道信号Qdata,乘法器602的输出为Qdata*Qerror的话,这Qdata*Qerror信号则输出到演算部103-4的加法器803。
上述加法器603是上述乘法器602的输出和反馈的现在时间的滤波器加起来之后输出到触发器604。上述触发器是迟延I符号上述加法器603的输出,输出到muss605。上述muss605在频道平衡器当作VSB使用时,选择上述触发器604的输出,而当作QAM使用时,则选择从前系数演算部102-1的muss 506的输出,输出到乘法器606。上述乘法器606是同muss605的输出信号迟延器102-2输出的I或Q频道信号相乘之后,输出到加法器105。
系数演算103-3的乘法器701与通过Ierro信号和数据迟延器102-3输出的I或Q频道信号加以乘上后输出到加法器702。此时,从数据迟延器102-3输出Q频道信号Qdata之后,乘法器701的输出为Qdata*Ierror的话Qdata*Ierror信号可输出到系数演算部103-1的加法器504。
加法器702是乘法器701的输出和反馈的现在时间的滤波器系数加进去之后输出到触发器703。触发器703是把加法器702输出迟延I符号之后输出到muss704和加法器702。muss704在频道平衡器当作VSB用使用时,选择触发器703的输出,而当作QAM用使用时,选择下一个单元的系数演算部102-4的触发器805的输出,输出到乘法器705。
乘法器705是通过muss704的输出和数据迟延器102-3输出的I或Q频道信号相乘之后,输出到加法器105。
系数演算部103-4的乘法器801是通过Ierror信号和数据迟延器103-4输出的I或Q频道信号相乘之后输出到加法器802。
加法器是乘法器801的输出和反馈的现在时间的滤波系数想加之后输出到加法器803。加法器803是从系数演算部103-2的乘法器602输出的Qdata*Qerror信号和加法器803的输出相加后输出到muss804。muss804是频道平衡器当作VSB用使用时,则要选择加法器802的输出,而当作QAM使用时,则要选择加法器803的输出,输出到触发器805。触发器是将muss的输出迟延I符号之后输出到乘法器806和加法器802以及系数演算部103-3的muss704。乘法器806是通过触发器805的输出和信号迟延器,102-4输出的I或Q频道信号相乘之后输出到加法器105。加法器105是各系数演算部103-1~103-4的输出和DFE部104的输出都相加之后输出到I频道信号输出部106和Q频道信号输出部107。
I频道信号输出部106,是由限幅加法器105输出的限幅器106-1和求出限幅器106-1的入输出信号差之后,输出到I频道误差值(Ierror)的加法器106-2构成。即,加法器105的输出成为频道平衡的最终I频道信号Ioutput。限幅器106-1将从加法器105输出的信号,判定为距离最近的信号层次后输出到加法器106-2的同时,又输出到DFE部104。
在例1中,如果限幅器106-1的传送方式为8VSB,从8个值中选择同加法器105的输出值最接近的值,如果256 QAM的话,从256个值中选择加法器105的输出值最接近的值。加法器106-2求出限幅器的入/输信号之差之后输出到I频道的误差值Ierror。此时,在加法器106-2的输出端上连接加法器106-2的输出乘上幅值μ后输出的乘法器106-3。
Q频道信号输出部107的构成也跟I频道输出部106一样,其作用也相同,只是,Q频道输出部107是频道平衡器当做QAM用使用时才能启动。即,频道平衡器当做VSB用复小数频道平衡器使用时也Q频道信号输出部107是不启动。这是因为VSB传送方式的Q频道信号是只把I频道信号经hilbert转换得到的信号缘故。
图13—图15显示,从图12的VSB/QAM兼容频道平衡器当做VSB用符号间隔实数频道平衡器、VSB用细密间隔实数频道平衡器、VSB用符号间隔复小数频道平衡器、VSB用细密间隔复小数频道平衡器、QAM用符号间隔复小数频道平衡器、QAM用细密间隔复小数频道平衡器中选择任何一种使用时的信号传递图。
1VSB实数频道平衡器
图13显示本发明的多用途频道平衡器当做VSB用符号间隔或细密间隔实数频道使用时的信号传递图,此时,被使用的信号以粗线表示,不被用的信好则以点线表示。
多用途频道平衡器当做VSB用符号间隔或细密间隔实数频道平衡器使用时,频道平衡器的输出和滤波器系数的更新是同上述的数学式3一样,把它重写的话如数学式5一样。[数学式5]y(n)-Qkck(n)x(n-k)]]>c(n+1)-c(n)ue(n)x(n)]]>
式中:y(n)是频道平衡器输出;x(n)是输入数据;c(n)是现在时间的频道平衡器系数;c(n+1)是下一个时间的频道平衡器系数,即时间化的滤波系数;e(n)是误差值;μ是幅值(step-size)。
由图13可见,每一个信号迟延器102-1~102-4的触发器输出延迟1符号的I频道信号。系数演算部103-1~103-4的第一个乘法器是Ierror信号和各数据迟延器102-1~102-4输出的I频道信号相乘之后输出到下一个单元的加法器。
如例1,由系数演算部103-1可见,通过muss(501)输出的I频道误差值Ierror在乘法器502向I频道信号相乘后输出到加法器503。加法器503是乘法器502的输出信号Ierror*Idata和反馈的现在滤波系数加进去后,这个加进去的信号经muss 505输出到触发器506,迟延1符号。在触发器506延迟1符号的信号,即滤波系数输出到乘法器507的同时,反馈到加法器503。这种情况在系数演算部102-2~102-4中也同样构成。
此时,上述频道平衡器当做细密间隔实数频道平衡器动作时,以4个分接头为单位符号记录和反馈的符号记录,交替地输出到频道平衡器被启动。
图13的情况(例1)只图示4个分接头,所以没有什么区别,但分接头数超过4的时候,第一个4个分接头的数据迟延器和系数演算部,以符号记录启动的话,下一个4个分接头的数据迟延器和系数演算部,则以反转的符号记录动作,这样的过程以4个分接头为周期反复。即,符号间隔和细密间隔实数频道平衡器在4个分接头内的模块中有同样信号的传递,细密间隔频道平衡时也因为不使用2X(符号,时钟),不需要2∶1的取样器。
2)VSB复小数频道平衡器由图14可见,本发明表示多用途频道平衡器当做VSB用符号间隔或细密间隔复小数频道平衡使用时的信号传递过程,此时也同样,被用的信号采用粗线表示,不使用的信号则用点线表示。
上述多用途频道平衡器当做VSB用符号间隔或细密间隔复小数频道平衡器使用时的数据迟延器的动作同图13的数据迟延器的动作删除,但其不同点是信号迟延器102-2,102-3不选择I频道数据,而选择Q频道数据,迟延I符号后输出。
此时,信号迟延器102-1,102-4是接收I频道信号延迟I符号。
多用途频道平衡器当做VSB用符号间隔或细密间隔复小数频道平衡器使用时频道平衡器的输出和滤波系数的更新式如数学式6:[数学式6]yI(n)k=QckI(n)xI(n-k)k-QckQ(n)xQ(n-k)]]>c(n+1)-[cI(n)+μeI(n)xI(n)]+j[cQ(n)-μeI(n)xQ(n)]]]>
式中:yI(n)是频道平衡器输出;xI(n)是输入实数信号;xQ(n)是输入虚数信号;cI(n)是现在时间的实数频道平衡系数;cQ(n)是现在时间的虚数频道平衡器系数;c(n+1)是下一时间的频道平衡系数;eI(n)实数误差值;μ是幅值(step-size)。
从数学式6可见,VSB是和QAM时的复小数更新式不一样。其理由:虽然其两个都是复小数平面上定义的频道平衡器,但VSB的Q频道数据不是跟I频道独立的数据,而只是hilbert变换的数据,不需要另外的Q频道输出yQ(n),误差值也只需要实数误差值既只使用Ierror
3QAM复小数频道平衡器
图15显示,本发明的频道平衡器当QAM用符号间隔或细密间隔复小数频道平衡器使用时的信号传递过程。这时也一样,使用的信号以粗线表示,而不使用的信号则用点线表示。在图15的情况下,通过I频道信号输出部106和Q频道信号输出部107求出Ierror和Qerror信号。
多用途频道平衡器当作QAM用符号间隔或细密间隔复小数频道平衡器使用时的频道平衡器的输出和滤波系数的修正式如下述数学式7。[数学式7]y(n)-[QkckI(n)xI(n-k)-QkckQ(n)xQ-(n-k)]+j[QkckQ(n)xI(n-k)+QkckI(n)xQ(n-k)]]]>c(n+1)-[cI(n)+μ(eI(n)xI(n)+eQ(n)xQ(n))]+j[cQ(n)+μ(eQ(n)xI(n)-eI(n)xQ(n))]]]>式中:y(n)频道平衡器输出
XI(n)是输入实数数据;
XQ(n)是输入虚数数据;
CI(n)是现在时间的实数频道平衡系数;
CQ(n)是现在时间的虚数频道平衡器系数;
C(n+1)是下一时间的频道平衡系数;
eI(n)实数误差值;
eo(n)是虚数误差值;
μ是幅值step-size。
此时,信号迟延器102-1,102-4迟延1符号输入的I频道信号Idata之后输出,而信号迟延器102-2,102-3是将输入的Q频道信号迟延1符号之后输出。系数演算部103-1的乘法器,通过误差值Qerror和信号迟延器102-1输出的Idata相乘之后输出到加法器503。加法器503是从触发器506反馈的以前系数和乘法器502的输出相加后输出到加法器504。加法器504是从系数演算部103-3输出的Qdata*Ierror和加法器503的输出加起来之后,通过muss505及触发器506进行I符号迟延后输出到乘法器507的同时,又输出到加法器503和系数演算部103-2的muss605。乘法器507和在触发器506的输出和信号迟延器102-1进行I符号迟延之后输出的Idata相乘之后输出到加法器105。系数演算部103-2的乘法器602是通过信号迟延器102-2的muss201和触发器202输出的Qdata和Q频道误差值Qerror相乘之后输出到演算部103-4的加法器803。Muss605是从系数演算部103-1的触发器506输出的Q系数Qcoef和信号迟延器102-2的muss输出的Qdata相乘之后输出到加法器105。系数演算部103-3的乘法器是通过信号迟延器102-3的muss(301)和触发器302输出的Qdata和I频道误差值Ierror相乘之后输出到演算部103-1的加法器503。Muss704是从系数演算部103-4的触发器805输出的I系数Icoef和信号迟延器102-3的muss302输出的Qdata相乘之后输出到加法器105。
系数演算部103-4的乘法器801和通过I频道误差值Ierror和信号迟延器102-4的muss401和触发器402输出的Idata相乘之后输出到加法器802。加法器802和从触发器805反馈的以前系数和乘法器801的输出相加之后输出到加法器803。加法器803和从系数演算部103-8输出的Qdata*Qerror加法器802的输出相加之后通过muss804和触发器805进行迟延1符号之后输出到乘法器806、加法器802及系数演算部103-3的muss704乘法器806是乘上在触发器805的输出和信号迟延器102-4进行1符号迟延之后输出的Idata之后输出到加法器105。
加法器105是系数演算部103-1~103-4和DFE104的输出都加进去之后各输出到I频道信号输出部106和Q频道信号输出部107的限幅器106-1,107-1。I频道信号输出部106的限幅器106-1是从加法器105输出的信号判定为信号距离最近的信号电平,然后将判定结果输出到加法器106-2的同时,输出到DFE部104。加法器106-2是从加法器105输出减去限幅器106-1的输出,而得出I频道的误差值Ierror。I频道误差值Ierror是在乘法器106-3同幅值相乘。
Q频道信号输出部107是除了频道平衡的Q信号Qoutput和Q频道误差值Qerror的输出之外,跟I频道信号输出部106动作是一样的。
实例2
本发明为了减小接收器的功率,将位于平衡器的输出末端的2∶1取样器移到信号迟延器的正后面。
图16和图12的频道平衡器其构造相似。差异点是:各信号迟延器102-1~102-4的输出端上连接取样器108-1~108-4。此时,频道平衡器当作符号间隔平衡器使用时,在数据迟延器102-1~102-4延迟1符号的数据是将取样器108-1~108-4分路之后输出到各系数演算部103-1~103-4的乘法器。
频道平衡器当作细密间隔频道平衡器使用时,在信号迟延器102-1~102-4中延迟1符号的信号,在取样器108-1~108-4中,只被选符号位置的信号,输出到每个系数演算部103-1~103-4的乘发器。频道平衡器当作N(例。N=2)细密间隔频道平衡器使用时,只是信号迟延器102-1~102-4,以2倍的符号记录动作。剩余的程序是以符号信号动作。
符号间隔平衡器和细密间隔频道平衡器的差异点:信号迟延器102-1~102-4当作细密间隔频道平衡器使用时,则符号记的2倍动作之点。在一般的细密间隔频道平衡器(例:参照图4、图6、图8)中,位于平衡器输出末端的2∶1取样器前端的所有程序是以符号记录的2倍予以动作。另外,功率消耗也大,硬件也复杂。
但是,由图4(图6、图8也一样)的构造可见,每符号记录发生两次的平衡器的输出是由于2∶1的取样器2个输出中只使用一个输出,并且发生的误差值也每一个符号记录只发生一次的情况。所以,正如本发明的实施例2一样,上述2∶1取样器放在数据迟延器102-1~102-4的下一个单元也对输出无任何影响。正因为这样,除了频道平衡器当作细密间隔频道平衡器动作的信号迟延器102-1~102-4之外,所有程序都靠符号记录动作,比起一般的细密间隔频道平衡器,所用的功率很小。
1)VSB符号间隔和细密间隔实数频道平衡器
图17是本发明的多用途频道平衡器当作VSB用细密间隔实数频道平衡器使用时的信号传递图,而图18是本发明的细密间隔实数频道平衡器当作VSB用细密间隔实数频道平衡器使用时的信号传递图。此时,被使用的信号是以粗线表示,而不使用的信号则用点线表示。
多用途频道平衡器当作VSB用符号间隔或细密间隔实数频道平衡器使用时上述频道平衡器的输出和滤波器系数的修正是同数学式5一样。即,频道平衡器当做符号间隔频道平衡器使用时也跟图17一样,各数据迟延器102-2~102-4的触发器是被符号记录启动之后,迟延1符号之后输出I信号。此时,迟延1符号的I频道信号是将取样器108-1~108-4分路,既迟延1符号的I频道信号输出到各系数演算部103-1~103-4。
频道平衡器当做N(N=2)细密间隔频道平衡器使用时,如图18一样,各信号迟延器102-2~102-4的触发器被2倍快的符号记录启动之后,输出1符号迟延的输出。此时,1符号迟延的I频道信号是在取样器108-1~108-4只输出符号位置的数据后输出到各系数演算部103-1~103-4。
系数演算部103-1~103-4当做符号间隔实数频道平衡器使用时和细密间隔实数频道平衡器使用时,其信号传递一样,并各取样器被符号记录启动后动作的。即,系数演算部103-1~103-4的第一个乘法器是跟从Ierror信号和各数据迟延器102-1~102-4或取样器108-1~108-4输出的I频道信号相乘之后输出到下一次单元的加法器。
2)VSB符号间隔和细密间隔复小数频道平衡器
图19是本发明的多用途频道平衡器当做VSB符号间隔复小数频道平衡器使用时的信号传递过程,而图20是本发明的多用途频道平衡器当做VSB细密间隔复小数频道平衡器使用时的信号传递图。此时,使用的信号是以粗线表示,而不使用的则用点线表示。
多用途平衡器当做VSB用符号间隔或细密间隔复小数频道平衡器使用时的数据迟延器的动作,是同图17、图18的数据迟延器的动作相似,其不同点是数据迟延器102-2~102-3不选择I频道信号,而是选择Q频道信号之后,迟延1符号后输出。此时,数据迟延器102-1~102-4是接收I频道信号后迟延1符号的。
多用途频道平衡器当做VSB符号间隔复小数频道平衡器使用时和细密间隔复小数频道平衡器使用时的差异点是:频道平衡器当做细密间隔复小数频道平衡使用时,信号迟延器102-1~102-4以2倍快的符号记录启动之后动作。
即,频道平衡器当做VSB用间隔复小数频道平衡器使用时,如图19一样被符号记录启动之后迟延1符号的I频道信号是分流取样器108-1~108-4后输出到系数演算部。
频道平衡器当做N(N=2)细密间隔平衡器使用时和图20一样,被2倍快的符号记录启动后,迟延1符号的I符号,在取样器108-1~108-4中,只是输出符号位置的数据之后,输出到系数演算部103-1~108-4。
此时,多用途频道平衡器VSB用符号间隔或细密间隔复小数频道平衡器使用时的平衡器的输出和滤波器系数的修正式是跟数学式6一样。
这时也能看到,VSB情况和QAM的情况的复小数修正式不一样,其理由:虽然两个都在复小数平面上定义的频道平衡器,但是,VSB的Q频道信号并不是跟I频道独立的信号,只是hilbert变换的信号,所以,不要Q频道输出YQ(n),误差值也是实数误差值,即只使用Ierror的缘故。
3)QAM复小数频道平衡器
图21是本发明的多用途频道平衡器当做QAM间隔复小数频道平衡器使用时的信号传递图,而图22是本发明的多用途频道平衡器当做QAM细密间隔平衡器使用时的信号传递图。此时,使用的信号用粗线表示,而不用的信号则用点线表示,图21,图22的情况时,通过I频道信号输出部106和Q频道信号输出部107求出Ierror和Qerror信号。
多用途频道平衡器当做QAM用符号间隔或细密间隔复小数频道平衡器使用时,其频道平衡器的输出和滤波系数的修正方式如同数学式7一样。
这时候也一样,多用途频道平衡器当做QAM用符号间隔复小数频道平衡器使用时,如图21一样,数据迟延器102-1~102-4的触发器是被符号记录启动而动作。但是,多用途频道平衡器当做QAM用细密复小数频道平衡器使用时,和图22一样,数据迟延器102-1~102-4的触发器是被2倍快速的符号启动之后动作的。
此时,数据迟延器102-1~102-4是将被符号记录或2倍快速符号记录启动而输入的I频道信号Idata,进行1符号迟延后输出,而数据迟延器102-2~102-3是将被符号记录或2倍快速符号记录启动而输入的Q频道信号Qdata,迟延1符号之后输出。
频道平衡器当做QAM用符号间隔或细密间隔复小数频道平衡器动作时的系数演算部103-1~103-4、加法器105、I频道信号输出部106、及Q频道信号输出部107的动作,是在实例1中的QAM复小数频道平衡器的情况一样,在此省略其详细说明。
通过上述内容,如果你是内行,则能想象到不脱离本发明技术思路的范围内,可以进行各种变更及修正的内容。本发明的技术范围,不能以实施例上记载的内容限定,而是应根据特许申请范围确定。