可增加反馈信号正确程度的信号处理装置.pdf

一种信号处理装置，用来处理一通频信号以产生一等化信号，该信号处理装置包含有：一前馈均衡器，用来依据该通频信号以产生一第一通频信号；一反馈均衡器，用来依据一切割信号以产生一第二通频信号；一加法器，耦合于该前馈均衡器与该反馈均衡器，用来依据该第一通频信号与该第二通频信号产生等化信号；一多准位量化器，耦合于该加法器，用来依据所述等化信号产生该切割信号；以及一控制逻辑，用来判断该多准位量化器处于一可靠状态或一不可靠状态；其中该多准位量化器可依据该控制逻辑判断出的状态，选择性地采用一正常切割模式或一多重切割模式进行运作。

1.  一种信号处理装置，用来处理一通频信号以产生一等化信号，该信号处理装置包含有：
一通频均衡器，用来依据一通频信号产生一等化信号，其中，该通频均衡器至少包括一前馈均衡器及一反馈均衡器；以及
一多准位量化器，耦合于该通频均衡器，用以选择性地利用一单一预设阀值或多个多重预设阀值来量化所述等化信号以产生一切割信号。

2.  如权利要求1所述的信号处理装置，其中该通频均衡器还包括一加法器，分别与该前馈均衡器及该反馈均衡器耦接，用以依据该前馈均衡器及该反馈均衡器的输出信号输出所述等化信号。

3.  如权利要求1所述的信号处理装置，其中该信号处理装置还包含有：
一反旋转器，耦合于该通频均衡器与该多准位量化器之间，用来将所述等化信号反旋转后输入至该多准位量化器；以及
一旋转器，耦合于该多准位量化器与该通频均衡器之间，用来将该多准位量化器输出的该切割信号旋转后，输入该通频均衡器。

4.  如权利要求3所述的信号处理装置，其中该旋转器与该反馈均衡器耦接，用以旋转该切割信号，其中，旋转后的该切割信号为一通频信号。

5.  如权利要求1所述的信号处理装置，其中该装置还包括一控制逻辑，用来控制该多准位量化器以该单一预设阀值或多个多重预设阀值来量化所述等化信号。

6.  如权利要求5所述的信号处理装置，其中该控制逻辑是依据一错误判断方法控制该多准位量化器，该错误判断方法包括下列步骤：
比较所述等化信号与一预设位准，得到一差值；以及
若该差值小于一预设阀值，则控制该多准位量化器以该单一预设阀值来量化所述等化信号；以及
若该差值大于一预设阀值，则控制该多准位量化器以这些多重预设阀值来量化所述等化信号。

7.  如权利要求5所述的信号处理装置，其中该控制逻辑是依据一停走判断方法控制该多准位量化器，该方法包括下列步骤：
比较所述等化信号与一预设位准，得到一第一差值，其中该预设位准是与该切割信号的量值相对应；
比较所述等化信号与一预设常数，得到一第二差值；
若该第一差值与该第二差值的符号相同，则控制该多准位量化器以该单一预设阀值来量化所述等化信号，以得到该切割信号；以及
若该第一差值与该第二差值的符号不同，则控制该多准位量化器以这些多重预设阀值来量化所述等化信号，以得到该切割信号。

8.  如权利要求7所述的信号处理装置，其中该预设常数是以一常模数算法所决定。

9.  如权利要求5所述的信号处理装置，其中该控制逻辑是依据一混合方法控制该多准位量化器，该方法包括：
比较所述等化信号与一预设位准，得到一第一差值，其中该预设位准是与该切割信号的量值相对应；
比较所述等化信号与一预设常数，得到一第二差值；以及
若该第一差值小于一预设阀值，或该第一差值与该第二差值的符号相同，或两者皆成立，则控制该多准位量化器以该单一预设阀值来量化所述等化信号，以得到该切割信号；否则，则控制该多准位量化器以这些多重预设阀值来量化所述等化信号，以得到该切割信号。

10.  如权利要求9所述的信号处理装置，其中该预设常数是以一常模数算法所决定。

11.  如权利要求1所述的信号处理装置，其中，该多准位量化器输出的该切割信号具有多个位。

可增加反馈信号正确程度的信号处理装置
技术领域
本发明提供一种信号处理装置，尤指一种使用了具有两种模式的多准位量化器的信号处理装置。
背景技术
在现今的电子通讯系统中，数字数据的传输有变得越来越重要的趋势。在一个传统的数字数据传输系统当中，一数字传输信号中通常包含有一系列的编码符号(encoded symbol)，而每个编码符号皆用来在该数字传输信号中表示一特定数量的数据位。正交调幅(QAM)是一种常被使用来编码的方式，几个连续的位(例如6个位或7个位)会被编码成相对应的编码符号。而每一个编码符号皆以一复和信号(complex signal)的形式表示，包含有一同相(in-phase)成分I和一正交(quadrature-phase)成分Q。上述的复和信号的值会位于一复和平面(complex plane)上特定数目的预设点(可称为constellation)中其中一个预设点上。然后复和信号就会被调制在一射频载波(RF carrier)之上。现有技术还包含有其它各式各样的调制方式，包含有残留边带调制(VSBM)、交错式正交调幅(staggered QAM)等等。
而在一般的通讯系统中，由于需要克服通道不理想的特性(如multi-path)，因此往往需要在接收端加上均衡器(equalizer)，以解决符号间干扰(inter-symbol interference)的问题。而一般使用的均衡器需要使用训练序列(training sequence)来让均衡器达到稳定的状态。如此一来虽然解决了符号间干扰的问题，但由于使用了训练序列的关系，却也造成系统的通量(throughput)因而降低。故各种所谓的盲目等化(blind equalization)的方式(也就是不需使用训练序列的方法)陆续被提出。而通道不理想其实还有肇因于发送器以及接收器间载波不同步(carrier not synchronization)的问题，故盲目等化又可以区分成通频(passband)盲目等化(如美国专利第5799037号)以及基频(baseband)盲目等化(如美国专利第5754591号)两种。就电路而言，基频盲目等化会比通频盲目等化更为容易，但由于均衡器以及载波同步电路间互动的问题，基频盲目等化通常会有较严重的收敛问题。为了要解决收敛的问题，各种通频盲目等化的方式也就陆续被提出。
请参阅图1，图1为现有技术一信号处理装置100的示意图。信号处理装置100是用来处理一通频信号PBS以产生一等化信号ES(equalizedsignal)，其包含有：一前馈均衡器(feed forward equalizer，FFE)110，用来依据通频信号PBS以产生一第一通频信号PBS1；一反馈均衡器(feed backequalizer，FBE)140，用来依据一切割信号SS以产生一第二通频信号PBS2；一加法器120，耦合于前馈均衡器110与反馈均衡器140，用来依据第一通频信号PBS1与第二通频信号PBS2产生等化信号ES；以及一量化器(quantizer)130，耦合于加法器120，用来依据等化信号ES产生切割信号SS。其中量化器130在工作上类似于一个数据切割电路(data slicer)，可使用固定的切割模式(即使用固定的预设阀值)以对等化信号ES进行数据切割的工作。
在图1所示的反馈系统架构中，量化器130是将其产生的切割信号SS当成正确的信号反馈至反馈均衡器140，用来将后光标(post-cursor)的符号间干扰消除掉。但当量化器130所产生的切割信号SS为错误的信号时，这样的错误信号依旧会被反馈至反馈均衡器140，而原本应该被消除掉的符号间干扰不但没有被消除掉，反而会变得更加的严重，如此一来系统可能会变得无法收敛。以上是现有技术所面临的一个主要问题。
发明内容
因此本发明的主要目的在于提供一种可以增加反馈信号正确程度的信号处理装置，以解决现有技术所面临的问题。
根据本发明的目的，是揭露一种信号处理装置，用来处理一通频信号以产生一等化信号，该信号处理装置包含有：一前馈均衡器，用来依据该通频信号以产生一第一通频信号；一反馈均衡器，用来依据一切割信号以产生一第二通频信号；一加法器，耦合于该前馈均衡器与该反馈均衡器，用来依据该第一通频信号与该第二通频信号产生所述等化信号；一多准位量化器，耦合于该加法器，用来依据所述等化信号产生该切割信号；以及一控制逻辑，用来判断该多准位量化器处于一可靠状态或一不可靠状态；其中该多准位量化器可依据该控制逻辑判断出的状态，选择性地采用一正常切割模式或一多重切割模式进行运作。
本发明提供一种信号处理装置，用来处理一通频信号以产生一等化信号，该信号处理装置包含有：一通频均衡器，用来依据一通频信号产生一等化信号，其中，该通频均衡器至少包括一前馈均衡器及一反馈均衡器；以及一多准位量化器，耦合于该通频均衡器，用以选择性地利用一单一预设阀值或多个多重预设阀值来量化所述等化信号以产生一切割信号。
附图说明
图1为现有技术一信号处理装置100的示意图。
图2为本发明信号处理装置的优选实施例示意图。
附图的符号说明
100、200    信号处理装置
110、210    前馈均衡器
120、220    加法器
130         量化器
140、260    反馈均衡器
230         反旋转器
240         多准位量化器
250         旋转器
具体实施方式
请参阅图2，图2为本发明信号处理装置的优选实施例示意图。在本实施例中，信号处理装置200是用来处理一通频信号PBS以产生一等化信号ES，信号处理装置200包含有：一前馈均衡器210，用来依据通频信号PBS以产生一第一通频信号PBS1；一反馈均衡器260，用来依据一切割信号SS以产生一第二通频信号PBS2；一加法器220，耦合于前馈均衡器210与反馈均衡器260，用来依据第一通频信号PBS1与第二通频信号PBS2产生等化信号ES；一多准位量化器(multi-level quantizer)240，耦合于加法器220，用来依据等化信号ES产生切割信号SS；一控制逻辑(control logic，未显示于图上)，用来判断多准位量化器240处于一可靠状态或一不可靠状态；一反旋转器(derotator)230，耦合于加法器220与多准位量化器240之间，用来将等化信号ES反旋转(derotate)后输入多准位量化器240；以及一旋转器(rotator)250，耦合于多准位量化器240与反馈均衡器260之间，用来将切割信号SS旋转(rotate)后输入反馈均衡器260。其中，前馈均衡器210、反馈均衡器260及加法器220可合称为一通频可调整均衡器(passband adaptiveequalizer)，可依据接收的通频信号输出等化信号。多准位量化器240可依据该控制逻辑判断出的状态，选择性的采用正常切割模式或多重切割模式运作，当该控制逻辑判断多准位量化器240处于该可靠状态时，多准位量化器240即采用该正常切割模式；当该控制逻辑判断多准位量化器240处于该不可靠状态时，多准位量化器240即采用该多重切割模式。
相较于该正常切割模式，当多准位量化器240采用该多重切割模式时，多准位量化器240是使用多个预设阀值来进行数据切割，如此，则多准位量化器240会使用更多的位数来表示切割信号SS。以一维的信号来举例说明，当多准位量化器240采用该正常切割模式时，其所使用的预设阀值只有一个，即0，当其接收到的信号大于0时，其经由切割所输出的信号就是1；当其接收到的信号小于0时，其经由切割所输出的信号就是-1(这种情形也可以视为是多准位量化器240使用单一的位来表示切割信号SS)。在本实施例中，当多准位量化器240采用多重切割模式时，其使用三个预设阀值：0.66、0、-0.66，当其接收到的信号大于0.66时，其输出的切割信号就是1；当其接收到的信号介于0.66与0之间时，其输出的切割信号就是0.33；当其接收到的信号介于0与-0.66之间时，其输出的切割信号就是-0.33；当其接收到的信号小于-0.66时，其输出的切割信号就是-1(这种情形也可以视为是多准位量化器240使用两个位来表示切割信号SS)。上述的例子仅为举例说明，实际上可视情形采用该正常切割模式或该多重切割模式地多准位量化器240的工作状况会比上述要复杂许多，其中一个原因是因为信号实际上是处于复和平面上的二维信号，且复和平面上有非常多的预设点。
在本实施例中，该控制逻辑主要是依据一错误判断(error decision)与一停走判断(stop-and-go decision)以判断多准位量化器240处于该可靠状态或该不可靠状态。当该错误判断及该停走判断两者皆显示出多准位量化器240处于该可靠状态时或是该错误判断或该停走判断中至少有一个显示出多准位量化器240处于该可靠状态时，多准位量化器240即采用正常切割模式，反之多准位量化器240即采用多重切割模式。
首先先来介绍该错误判断，该错误判断是指该控制逻辑将多准位量化器240接收到的信号与多准位量化器240采用该正常切割模式时的一预设位准进行比较，若比较出的差异值小于一预设阀值，即显示多准位量化器240处于该可靠状态。以上述一维信号的状况来做举例说明，假设当多准位量化器240采用该正常切割模式时，其所使用的预设位准分别为1与-1(即切割出的信号可能是1或-1)，而该预设阀值设为0.5，当其所接收到的信号为0.3时，经过切割产生出来的信号会是1，但是1与0.3之间相差了0.7，大于该预设阀值0.5，因此该错误判断即会将多准位量化器240判断为处于该不可靠状态，而使多准位量化器使用更多的预设位准(即切割出的信号可能是1、0.33、-0.33、-1)来进行切割的工作，此时，上述接收到为0.3的信号就会被采用该多重切割模式的多准位量化器240切割成0.33(如此一来即可提高被反馈至反馈均衡器260信号的正确程度，也加强了系统的收敛性)。
接下来则介绍停走判断，停走判断会以常模数算法(constant modulusalgorithm)算出一系列较可能的信号值(即在复和平面上较可能的点)。在本实施例中，该停走判断是指将多准位量化器240接收到的信号与一预设位准进行比较，以及将多准位量化器240接收到的信号与一常模数算法的值进行比较，若两个比较出的差异值具有相同的符号，即显示多准位量化器240处于该可靠状态。依旧以上述一维信号的状况来做举例说明，假设当多准位量化器240采用该正常切割模式时，其所使用的预设位准分别为1与-1，若将常模数算法的值设为0.7与-0.7，当其所接收到的信号为0.8时，1减0.8等于0.2，0.7减0.8则等于-0.1，两个比较出的差异值具有相反的符号，因此该停走判断即会将多准位量化器240判断为处于该不可靠状态，而让多准位量化器使用更多的预设位准来进行切割的工作。但若两个比较出的差异值具有相同的符号，该停走判断即会将多准位量化器240判断为处于可靠状态。
此外，本实施例将反旋转器220及旋转器250分别设置于多准位量化器240的前级与后级。如此，在不增加电路的复杂度的情况下，多准位量化器240可输出多位的切割信号。因此，本发明可利用此种结构，当多准位量化器240操作于多重切割模式时，可输出多位的切割信号。多位切割信号可直接经由旋转器250旋转输出多位的通频信号至反馈均衡器260。此外，本实施例的反馈均衡器的输入信号为一通频信号，而非如现有架构中的反馈均衡器，其输入信号为基频信号。
相较于现有技术，本发明所提出的信号处理装置中是使用一个具有一正常切割模式与一多重切割模式的多准位量化器来进行数据切割的工作，由于系统可以视该多准位量化器可靠的程度决定采用不同的切割模式，故反馈信号正确的程度比起现有技术会大为提高，因此整体系统会具有较好的收敛性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。