CN100450172C - 高清晰度电视的均衡器及其均衡方法 - Google Patents

Abstract

提供一种在高清晰度电视(HDTV)中使用的均衡器和均衡方法。该均衡器可接收包括数据信号和训练序列的输入信号，并可补偿高清晰度电视输入信号的失真。该均衡器包括输入信号再利用单元、滤波单元和误差计算单元。误差计算单元可接收均衡器输出信号、将均衡器输出信号估算为一估算值、产生估算值作为决定值、并输出均衡器输出信号和决定值之间的差值作为误差信号。

Description

高清晰度电视的均衡器及其均衡方法

本申请要求韩国专利申请号为02-48402的优先权，该申请是2002年8月16日向韩国知识产权局提出的，这里引用该申请的全部内容作为参考。

技术领域

本发明一般涉及高清晰度电视(HDTVs)，更具体地，涉及通过补偿可能因为频道感应误差而造成的传输信号失真以降低HDTVs误差的均衡器。

背景技术

广义的说，数字通讯系统的物理信道是空气、真空和水。真空物理信道通常被认为是理想的介质。因为信号的传播路径可能会被空气折射，或者可根据大气条件发生改变，因此传输信号通常经过多个多路进行传输，

多路可以分为固定多路，其中传输信号可通过诸如建筑物、高山、悬崖等反射或者传输；和时变多路，即传输信号在传播中由于诸如飞机、汽车等而变化。在多路传播中，同样的传输信号通过具有不同的传播时间周期的不同路径被传输。因此，在数字信号传输中，多路传播可导致符号间干扰(ISI)，其通常被认为是高速数字通讯系统最大的性能退化。

根据上面的讨论，信道可以在因为不同的原因造成的比理想状态差的情况下传输信号。这会导致信号失真。例如，在用于HDTV的数字传输模式的情况下，信号失真会导致接收端的码元检测误差。这会导致HDTV的显示屏图像减弱或者产生错误图像。

为了弥补上述问题，提供一种信道均衡器。信道均衡器可以处理失真传输信号以补偿信号通过其进行传输的信道的失真特征。这会减少在接收端的码元检测误差。

如上所述，信号通过其进行传输的信道的信道特征可根据不同的因素而变化。要求信道均衡器根据信道特征的时间或者环境的变化适应性地均衡该信道。这项均衡技术通常被称为适应性信道均衡。

为了基于接收到的信号适应性的均衡信道，在预定的时间周期内，发送端可发送接收端已知的数据序列。接收端可将通过信道而失真的数据序列和已知的数据的原始波形进行比较，以估计信道失真度。预定数据流被传输的持续时间称为训练模式。在训练模式期间传输的数据流称为训练序列。训练序列通常实现为伪随机序列。在训练模式结束后，在训练模式期间得到的数据被用于持续时间。用于持续时间的这一数据通常被称为盲目模式(blindmode)。

在信道均衡器中，训练序列被设置为参考信号，训练信号和均衡器输出之间的差异被设置为误差信号。信道均衡器可利用误差信号来更新其系数。

图1示出了可传输给HDTV的常规数据帧结构。单个数据帧可由两个字段(field)组成。每个字段可由313个段(segment)组成。每个段是数据帧的基本单元并可由832个字符组成。典型地，每个段从具有4个字符的段同步信号开始。

字段的第一个段是字段同步信号。字段同步信号具有发送端和接收端两者都已知的预定模式。这种情况下，字段同步信号在信道均衡器中用作训练序列。字段同步信号典型地是周期性地产生的信号。

数据储存的实际信息包含在剩余的312个段里。当然，这排除了包含字段同步信号的第一个段。为了采用训练序列使信道均衡，应该使用具有发送和接收部分两者都已知的预定模式的数据。

图2示出了常规典型均衡器的框架图。参考图2，均衡器200包括前馈滤波器210、反馈滤波器220、第一操作单元230，第二操作单元240和决定单元250。

前馈滤波器210接收输入信号INDATA和误差信号ERRV，并能够输出由补偿输入信号INDATA的失真而产生的第一输出信号FFOUT。输入信号INDATA具有如图1所示的数据帧，并被传输给HDTV。

误差信号ERRV调整前馈滤波器210的系数。这些系数与输入信号INDATA相乘。产生的结果被加到第一输出信号FFOUT。

第一操作单元230将第一输出信号FFOUT和第二输出信号FBOUT相加得到均衡器输出信号EQOUT。第二输出信号FBOUT从反馈滤波器220中输出。反馈滤波器220接收从决定单元250输出的决定值DCSV，并输出响应误差信号ERRV的第二输出信号FBOUT。

决定值DCSV在由前馈滤波器210处理之后被用作输入信号INDATA。另外，决定值DCSV被决定单元250设置为预定值。因此，类似于前馈滤波器210，反馈滤波器220对输入信号INDATA的失真进行补偿。

决定单元250接收均衡器输出信号EQOUT并典型地输出预定的决定值DCSV。决定值DCSV可具有7，5，3，1，-1，-3，-5和-7等8个数值中的一个。决定单元250估计均衡器输出信号EQOUT并基于估计结果输出8个数值中的一个值。因为决定单元250的操作广为理解，为简捷起见省略对其详细描述。

第二操作单元240输出从决定值DCSV中减去均衡器输出信号EQOUT得到的数值。这一得到的数值是误差信号ERRV。将误差信号ERRV应用到前馈滤波器210中。误差信号ERRV控制前馈滤波器210的系数，从而前馈滤波器210补偿输入信号INDATA的任何失真。

第一输出信号FFOUT与第二输出信号FBOUT相加，相加结果作为均衡器输出信号EQOUT而输出。第一和第二输出信号FFOUT和FBOUT被补偿后作为输入信号INDATA。接下来，由均衡器200补偿因为多信道造成的输入信号INDATA的失真。

下面结合图1所示的数据结构对均衡器200的详细操作进行描述。误差信号ERRV在训练模式和盲目模式中具有不同值，当均衡器200处于训练模式时，字段的第一个段被用作训练序列。

第一个段的字符作为输入信号INDATA输入到均衡器200，输入信号INDATA与预先存储在HDTV(未示出)中作为参考信号的训练序列中的700个字符进行比较，来产生误差信号ERRV。误差信号ERRV控制前馈滤波器210和反馈滤波器220的系数，以补偿输入信号INDATA的失真。

当训练模式结束后，盲目模式开始。在盲目模式中，不是第一个段，即训练序列，而是将从第二个段到第313段的数据用作输入信号INDATA。这里，决定单元250利用各种算法估算决定值DCSV，并将该决定值DCSV应用到第二操作单元240中。第二操作单元240产生误差信号ERRV，并补偿输入信号INDATA的失真。

通常第一个段的700个字符被用作均衡器的训练序列。当均衡器利用训练序列补偿输入信号的失真时，均衡器的会聚可以被保证。会聚速度通常是快的。但是，在HDTV的情况下，313个段中的单个段的700字符通常被用作训练序列。

训练序列的长度会影响会聚速度。换句话说，随着周期重复的训练序列的长度增加，接着训练序列的实际信息数据输入以更快的增加速度被补偿。另外，会聚之后的最终误差的幅度被减小。但是，因为均衡器通常将700个字符用作训练序列，因此会聚速度通常是慢的。这导致最终误差的幅度是大的。

发明内容

本发明的实施例提供一均衡器，其可以利用外存和格码调制(trellis codedmodulation，TCM)解码器增大会聚速度并减小最终误差幅度。但是，正如所知道的，格码调制(TCM)解码器仅用于示例。在下文中描述的示例实施例中可以使用其它的解码器。

本发明的实施例提供均衡器的一种均衡方法，其可以利用外存和TCM解码器增大会聚速度并减小最终误差幅度。

本发明的示例实施例提供一种均衡器，其具有输入信号再利用单元，用于当均衡器输出信号没有会聚到预定值时，在盲目模式期间将在训练模式期间储存的训练序列输入到滤波器单元，以及用于当均衡器信号会聚到预定值时，在盲目模式期间将一输入信号输入到滤波器单元；滤波器单元，用于从输入信号再利用单元接收输出信号，该滤波器单元能够响应于误差信号和决定值来补偿输入信号失真，该滤波器单元还能够输出补偿结果作为均衡器输出信号；以及误差计算单元，用于接收均衡器输出信号，该误差计算单元能够估算均衡器输出信号，该误差计算单元能够产生估算值作为决定值，该误差计算单元还能够输出均衡器输出信号和决定值的差值作为误差信号。

另外，本发明的示例实施例提供一种均衡器，其具有输入信号再利用单元，用于当均衡器输出信号没有会聚到预定值时，在盲目模式期间将在训练模式期间储存的训练序列输出到滤波器单元；滤波器单元，用于接收输入信号再利用单元的输出信号和解码器输出信号，该滤波器单元能够响应于误差信号和决定值补偿输入信号的失真，该滤波器单元还能够输出补偿结果作为均衡器输出信号；误差计算单元，用于接收均衡器输出信号，该误差计算单元能够估算均衡器输出信号，该误差计算单元还能够产生估算值以作为决定值，该误差计算单元另外还能够输出均衡器输出信号和决定值之间的差值作为误差信号；以及解码器，用于接收均衡器输出信号并用于通过补偿均衡器输出信号的误差来输出解码器输出信号。

此外，本发明的示例实施例提供一种均衡器，其包括滤波器单元，用于接收输入信号和解码器输出信号，该滤波器单元能够响应于误差信号和决定值来补偿输入信号失真，该滤波器单元还能够输出补偿结果作为均衡器输出信号；误差计算单元，用于接收均衡器输出信号，该误差计算单元能够估算均衡器输出信号，该误差计算单元还能够产生估算值作为决定值，并用于输出均衡器输出信号和决定值的差值作为误差信号；和解码器，用于接收均衡器输出信号并用于通过补偿均衡器输出信号的误差输出解码器输出信号。

此外，本发明的示例实施侧提供一种均衡方法，包括(a)接收输入信号，用于检测字段同步信号并初始化均衡器的系数；(b)在训练模式和盲目模式下交替操作均衡器；(c)在(b)被执行了少于第一适应性环路数的预定次数后，确定来自均衡器的均衡器输出信号是否已经会聚，其中所述第一适应性环路数是预先设定的；(d)如果确定均衡器输出信号已经会聚则执行(b)，如果确定均衡器的输出信号尚未会聚，则初始化均衡器的系数并在输入信号再利用模式下操作均衡器，其中在所述输入信号再利用模式，响应于字段同步信号的第一电平，将输入信号的训练序列存储到预定的寄存器，并且当再利用控制信号保持在第二电平时，将输入信号的训练序列和数据信号应用到均衡器以操作均衡器；以及当再利用控制信号保持在第一电平时，响应于字段同步信号的第二电平，将存储在寄存器中的输入信号训练序列应用到均衡器以操作均衡器；(e)均衡器在输入信号再利用模式下操作了少于第一适应性环路数的预定次数后，确定均衡器的均衡器输出信号是否已经会聚；以及(f)如果确定均衡器的输出信号已经会聚则执行(b)，或者如果确定均衡器的输出信号尚未会聚则执行(a)。

另外，本发明的示例实施例提供一种均衡方法，包括(a)接收输入信号，用于检测字段同步信号并初始化均衡器的系数；(b)在训练和盲目模式下交替操作均衡器；(c)在(b)被执行了少于第一适应性环路数的预定次数后，确定均衡器的均衡器输出信号是否已经会聚；以及(d)如果确定均衡器的输出信号已经会聚，则将均衡器输出信号应用到解码器，通过补偿均衡器输出信号的误差产生解码器输出信号，将解码器输出信号反馈到均衡器内的反馈滤波器，并返回到(b)步骤，并且如果确定均衡器的输出信号没有会聚，则返回(a)步骤。

此外，本发明的示例实施例包括一种使用数字系统的装置，其包括均衡器和耦合到均衡器的信号再利用单元，信号再利用单元具有用于存储数据序列的存储部分，再利用单元能够将接收到的输入信号或者源自数据序列的信号输出到均衡器。

此外，本发明的示例实施例包括一种方法，该方法包括将训练序列存储在存储器单元中；和输出源自训练序列的信号将均衡器置于第一模式，或者输出另一信号将均衡器置于第二模式。

附图说明

从下面给出的详细描述和仅用于说明的附图，本发明的示例实施例将得到更全面的理解，但这些并不是本发明的限制，其中：

图1说明了可发送至HDTV的常规数据帧结构。

图2说明了常规典型均衡器的框架图。

图3说明了根据本发明的第一示例实施例的、用于HDTV的均衡器的框图。

图4说明了根据本发明的第二示例实施例的、用于HDTV均衡器的框架图。

图5说明了根据本发明的第三示例实施例的、用于HDTV均衡器的框架图。

图6说明了根据本发明的示例实施例的、用于HDTV均衡器的均衡方法的流程图。

图7说明了解码器的工作流程图，其可用在图6说明的流程图的均衡方法中。

图8说明了图6说明的步骤640的流程图。

图9说明了根据本发明的另一示例实施例的、用于HDTV均衡器的均衡方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本发明的示例实施例进行详细说明。在附图中，相同的参考数字指示相同的单元。

图3说明根据本发明的第一示例实施例的、用于高清晰度电视(HDTV)的均衡器的框图。这样的接收器也可以用在除了HDTV的其它设备中。参考图3，均衡器300包括输入信号再利用单元310、滤波器单元330和误差计算单元350。

当预定的均衡器输出信号EQOUT没有会聚时，输入信号再利用单元310可在盲目模式下将已储存在训练模式中的训练序列输入到滤波器单元330。输入信号再利用单元310包括训练序列储存部分315、第一选择器320和第二选择器325。训练序列储存部分315储存输入信号INDATA的训练序列。第一选择器320能够响应字段同步信号FSYNC，选择和输出输入信号INDATA或储存在训练序列储存部分315中的训练序列。第二选择器325响应再利用控制信号DRCYS，选择和输出输入信号INDATA或第一选择器320的输出信号OMUX1至滤波器单元330。

第一选择器320可以响应字段同步信号FSYNC的第一电平，输出输入信号INDATA。此外，第一选择器320可以响应字段同步信号FSYNC的第二电平，输出训练序列。字段同步信号FSYNC能够在输入信号INDATA的训练模式的第一电平上产生。第二选择器325可以响应再利用控制信号DRCYS的第一电平，输出第一选择器320的输出信号OMUX1。而且，第二选择器325可以响应再利用控制信号DRCYS的第二电平，输出输入信号INDATA。当均衡器输出信号EQOUT没有会聚到一预定范围时，再利用控制信号DRCYS可在第一电平上产生。训练序列储存部分315可以是用于储存训练序列的寄存器。

滤波器单元330可接收输入信号再利用单元310的输出信号OMUX2。响应于接收到的输出信号OMUX2，滤波器单元330能够响应预定的误差信号ERRV和预先决定值DSCV，对输入信号INDATA的任何失真进行补偿。此外，滤波器单元330输出任何所进行补偿的结果，作为均衡器的输出信号EQOUT。

误差计算单元350接收均衡器输出信号EQOUT。这种情况下，误差计算单元350能够估算均衡器输出信号EQOUT到一个预定值，并能产生作为决定值DSCV的估算结果。另外，误差计算单元350能够输出均衡器输出信号EQOUT和决定值DSCV的差，作为误差信号ERRV。

图3所示均衡器300的操作相应于图6所示的均衡方法600。因此，将均衡器300的操作与图6所示的均衡方法600一起进行说明。

图6说明了根据本发明一示例实施例的HDTV均衡器的均衡方法的流程图。参考图6，在步骤610中，接收输入信号INDATA，检测字段同步信号FSYNC，以及初始化均衡器300的系数。在步骤620，均衡器300在训练模式和盲目模式下重复操作。在步骤630，执行步骤620小于第一适应性回路数的预定次数后，确定均衡器300的均衡器输出信号EQOUT是否已会聚到一预定值。如果均衡器输出信号EQOUT已经会聚，则程序返回到步骤620。如果均衡器输出信号EQOUT尚未会聚，则在步骤640，均衡器300的系数被初始化并且均衡器300在输入信号再利用模式中操作。在步骤650，执行步骤640小于第二适应性回路数的预定次数后，确定均衡器300的均衡器输出信号EQOUT是否已经会聚。如果均衡器输出信号EQOUT已经会聚，则程序返回到步骤620，如果均衡器输出信号EQOUT尚未会聚，则程序返回到步骤610。

下文中，将参考图3和图6，对根据本发明第一示例实施例的HDTV均衡器的均衡方法和操作进行详细说明。

典型的均衡器取决于包含在输入信号中的数据类型在训练模式和盲目模式下交替操作。在训练模式下，训练序列输入到均衡器，确定均衡器输出信号是会聚还是不会聚。因为训练序列通常很短，因此典型的均衡器具有慢会聚速度，并且不能完全均衡一个信道。因此，提出了如图3所示的改进的均衡器。

在步骤610中，接收输入信号INDATA，检测字段同步信号FSYNC，并初始化均衡器300的系数。为了提高会聚速度，在检测字段同步信号FSYNC之后，通过信道估算对均衡器300的系数进行初始化。字段同步信号FSYNC可以是包含在输入信号INDATA的第一个段中的数据，如图1所示。

均衡器300的系数表示均衡器300中的滤波器335和340的抽头系数。根据信道估算，可以得到字段同步信号FSYNC和输入信号INDATA之间的相关性，当相关性不为0时，代表性地存在多路径。利用最大相关性对抽头系数进行标准化所得到的值可用作均衡器300的初始系数。

在步骤620中，均衡器300在训练模式和盲目模式下重复操作。操作均衡器300的方法与通常方法实质性地相同。输入信号INDATA可应用到输入信号再利用单元310上。因为均衡器300不在输入信号再利用模式，因此再利用控制信号DRCYS可位于第二逻辑电平上。这里为了叙述清晰起见，将第二逻辑电平定义为0。

输入信号INDATA包括训练模式和盲目模式。输入信号INDATA第一个段的数据输入均衡器300的持续时间被称为训练模式，输入信号INDATA的第二到第313段的数据输入均衡器300的持续时间被称为盲目模式。

在训练模式下，字段同步信号FSYNC可位于第一电平。这里为了叙述清晰起见，将第二逻辑电平定义为1。因此，在训练模式下，第一选择器320选择输入信号INDATA的训练序列，并将该训练序列储存在训练序列储存部分315。训练序列也可通过第二选择器325而应用到滤波器单元330。

当训练模式结束后盲目模式开始时，字段同步信号FSYNC可达到第二电平。因此，第一选择器320输出储存在训练序列储存部分315中的训练序列。再利用控制信号DRCYS被保持在第二逻辑电平，从而输入信号INDATA第二到第313段的数据被输入到滤波器单元330中。换句话说，当再利用控制信号DRCYS在第二电平时，滤波器单元330和误差计算单元350利用训练模式和盲目模式期间的输入信号INDATA进行均衡。

滤波器单元330包括前馈滤波器335，反馈滤波器340和第一操作单元345。误差计算单元350包括决定单元355和第二操作单元360。由滤波器单元330和误差计算单元350进行的均衡操作是已知的，从而为简明起见省略其详细描述。

在步骤630中，确定是否在步骤620之后均衡器300的均衡器输出信号EQOUT会聚，在所述步骤620中将输入信号INDATA的交替训练模式和盲目模式输入到均衡器300，以操作均衡器300预定的次数。输入单个字段的操作，即输入单训练模式和单盲目模式的操作，被定义为单个第一适应回路。当步骤620被执行时，可以确定均衡器输出信号EQOUT会聚或非会聚。这发生在由用户设置的第一适应性回路数中。

如果确定均衡器输出信号EQOUT已经会聚，则持续接收新的输入信号INDATA，并执行步骤620。如果确定均衡器输出信号EQOUT没有会聚，则均衡器300的系数被初始化，然后在步骤640，均衡器300在输入信号再利用模式下操作。

图8说明了图6所示步骤640的流程图。参考图8，当预定再利用控制信号DRCYS保持在第二电平时，在步骤810中，输入信号INDATA的训练序列响应于字段同步信号FSYNC的第一电平而储存在预定寄存器中，并且将输入信号INDATA的训练序列和数据信号应用到均衡器300，以操作均衡器300。输入信号再利用单元310在非输入信号再利用模式下执行步骤810的操作。

下面的描述涉及输入信号再利用模式的操作。在输入信号再利用模式下，在步骤820中，当再利用控制信号DRCYS保持在第一电平时，储存在寄存器中的输入信号INDATA的训练序列响应于字段同步信号FSYNC的第二电平而被应用到均衡器300，以操作均衡器300。

如果已经确定均衡器300的输出信号EQOUT没有会聚，则利用分离算法产生标志信号。标志信号激活再利用控制信号DRCYS至第一电平。这里，由于本领域技术人员很易理解分离算法和标志信号，因此为了简洁起见省略对其详细描述。

当再利用控制信号DRCYS在第一电平时，即使在盲目模式下也可将储存在训练序列储存部分315中的训练序列应用到滤波器单元330中。在训练模式下，字段同步信号FSYNC在第一电平上产生。因此，在训练模式期间，输入信号INDATA的训练序列通过第一选择器320储存在训练序列储存部分315中。

当字段同步信号FSYNC在盲目模式下达到第二电平时，第一选择器320输出储存在训练序列储存部分315的训练序列，作为输出信号OMUX1。这里，当再利用控制信号DRCYS到达第一电平时，第二选择器325不将输入信号INDATA应用到滤波器单元330，而是将第一选择器320的输出信号OMUX1，即训练序列，应用到滤波器单元330。

因此，即使在盲目模式期间，训练序列也可应用到滤波器单元330。然后，滤波器单元330和误差计算单元350利用训练序列会聚输入信号INDATA。由于输入信号再利用单元310的输入信号再利用模式，输入到滤波器单元330的训练序列的长度增加输入信号INDATA的一个字段的长度。因此，输入信号INDATA的会聚速度增加，会聚的输入信号INDATA的误差幅度下降。稍后将对会聚输入信号INDATA的滤波器单元330和误差计算单元350进行详细描述。

如果即使在盲目模式期间使用了训练序列输入，输入信号INDATA也没有会聚，则均衡器300将在输入信号再利用模式下继续操作。换句话说，再利用控制信号DRCYS将保持在第一电平上。当输入信号INDATA的新训练模式开始时，字段同步信号FSYNC典型地移动到第一电平。

然后，新的训练序列被输出经过第一选择器320，随后被储存在训练序列储存部分315，并同时经过第二选择器325输入到滤波器单元330中。当训练模式结束后新的盲目模式开始时，字段同步信号FSYNC移动到第二电平。接着，第一选择器320选择和输出储存在训练序列储存部分315中的新训练序列。第二选择器325输出第一选择器320的输出信号OMUX1至滤波器单元330。

在新盲目模式期间，输入信号INDATA的新训练序列也可应用至滤波器单元330。因此，滤波器单元330和误差计算单元350利用新的训练序列会聚输入信号INDATA。

在单训练模式和单盲目模式期间，将输入信号INDATA的训练序列输入到滤波器单元330的操作被称为输入信号再利用模式中的单操作。在步骤650，如果均衡器输出信号EQOUT已经在少于第二适应性回路数，例如N2，的输入信号再利用模式的回路数内会聚，则程序将返回到步骤620。而且，输入信号再利用模式的操作停止，并且均衡器300在新输入信号的训练模式和盲目模式下交替操作。但是，如果均衡器输出信号EQOUT在步骤650的较小回路数内没有会聚，则程序将返回到步骤610。这种情况下，输入信号INDATA在N2的会聚操作中不会聚，从而舍弃未会聚的输入信号INDATA，并初始化均衡器300的系数以开始一个新均衡过程。

图4表明了根据本发明的第二示例实施例的HDTV均衡器的方框图。参考图4，均衡器400包括输入信号再利用单元410、滤波器单元430、误差计算单元465和解码器480。输入信号再利用单元410的结构和操作实质上与图3所示的均衡器300的输入信号再利用单元310相同，因此省略对其的详细描述。

滤波器单元430接收输入信号再利用单元410的输出信号OMUX2和预定的解码器输出信号DEOUT。滤波器单元430能够响应于预定误差信号ERRV和预定决定值DCSV而对输入信号INDATA的失真进行补偿。而且，滤波器单元430能够输出补偿结果作为均衡器输出信号EQOUT。

更特别地，滤波器单元430包括前馈滤波器435、反馈滤波器440、第一操作单元455和第二操作单元460。前馈滤波器435接收输入信号再利用单元410的输出信号OMUX2，并能够响应于误差信号ERRV，通过对输出信号OMUX2的误差进行补偿而输出第一输出信号FOUT1。反馈滤波器440接收决定值DCSV和解码器输出信号DEOUT。另外，反馈滤波器440响应于误差信号ERRV，通过对决定值DCSV的误差进行补偿而输出第二输出信号FOUT2，并进一步通过对解码器输出信号DEOUT的误差进行补偿而输出第三输出信号FOUT3。

反馈滤波器440包括第一反馈滤波器445和第二反馈滤波器450。第一反馈滤波器445响应于误差信号ERRV，接收决定值DCSV并输出第二输出信号FOUT2。第二反馈滤波器450响应于误差信号ERRV，接收解码器输出信号DEOUT并输出第三输出信号FOUT3。

直到解码器480在接收均衡器输出信号EQOUT后输出解码器输出信号DEOUT为止，第一反馈滤波器445接收决定值DCSV和输出第二输出信号FOUT2。当输出了解码器输出信号DEOUT后，第二反馈滤波器450接收解码器输出信号DEOUT和输出第三输出信号FOUT3。

第一操作单元455将第二输出信号FOUT2与第三输出信号FOUT3结合，以输出第四输出信号FOUT4。第二操作单元460将第一输出信号FOUT1与第四输出信号FOUT4结合，以输出均衡器输出信号EQOUT。

误差计算单元465能够接收均衡器输出信号EQOUT，将均衡器输出信号EQOUT估算为预定的估算值并产生估算值作为决定值DCSV。而且，误差计算单元465输出均衡器输出信号EQOUT和决定值DCSV的差值作为误差信号ERRV。更特别地，误差计算单元465包括决定单元470和第三操作单元475。决定单元470接收均衡器输出信号EQOUT，并输出均衡器输出信号EQOUT所被估计为的决定值DCSV。第三操作单元475能够输出均衡器输出信号EQOUT和决定值DCSV的差值，作为误差信号ERRV。

解码器480接收均衡器输出信号EQOUT，并通过补偿均衡器输出信号EQOUT的误差输出解码器输出信号DEOUT。解码器480可以是格码调制(TCM)解码器。

图4说明的均衡器400的操作实质与图6和图7所示的均衡器600和700相对应。这样，将对均衡器400的操作和图6和图7所示的均衡器600和700一起进行描述。

图7说明了解码器的操作流程图，其可在图6所示的均衡方法中额外使用。参考图7，在均衡方法700中，如果在图6的步骤650中均衡器输出信号EQOUT已经会聚，则均衡器输出信号EQOUT可应用到预定解码器，通过补偿均衡器输出信号EQOUT的误差得到的解码器的输出信号被反馈到均衡器中的反馈滤波器，然后程序回到步骤620。

在下文中，将参考图4，6，和7详细描述根据本发明第二示例实施例的HDTV均衡器的操作和均衡方法。图4所示的均衡器400还包括除图3所示均衡器300之外的解码器480。反馈滤波器430的结构与图3所示的反馈滤波器340不同。根据本发明第二示例实施例的均衡器400执行步骤610到650。

在高级电视系统委员会(ATSC)残留边带(VSB)传输模式中，输入到均衡器400的反馈滤波器440的信号的精确度协助保证均衡器400的良好性能。当具有很多误差的信号输入到反馈滤波器440时，会发生误差传播，从而均衡器400在补偿信道失真上具有很大困难。因此，需要对输入到反馈滤波器440的信号进行精确估计的操作。

当均衡器输出信号EQOUT已会聚时，均衡器输出信号EQOUT可应用到解码器480。解码器480可以是TCM解码器。TCM解码器被称为维特比(Viterbi)解码器。这种类型的解码器在校正发生在移动通讯或者卫星通讯系统的信道中的随机误差上是非常有用的。

均衡器输出信号EQOUT中的剩余误差可利用解码器480补偿，误差-补偿的解码器输出信号DEOUT用作反馈滤波器440的输入信号。因此，精确信号被输入到反馈滤波器440，这样可防止误差传播，并可以提高均衡器400的信噪比(SNR)界限。

均衡器输出信号EQOUT在解码器480中的解码具有延时。为了克服这个问题，反馈滤波器440的结构划分为第一反馈滤波器445和第二反馈滤波器450。

当均衡器输出信号EQOUT被解码器480解码时，通过利用决定单元470将均衡器输出信号EQOUT估计为预定估算值而得到的决定值DCSV输入到第一反馈滤波器445。接着，第一反馈滤波器445响应于误差信号ERRV对决定值DCSV滤波，以输出第二输出信号FOUT2。因此，解码器480的深度实质上与第一反馈滤波器445的长度是相同的。

在解码器480完成均衡器输出信号EQOUT的解码和产生解码器输出信号DEOUT后，解码器输出信号DEOUT输入到第二反馈滤波器450。接着，第二反馈滤波器450响应于误差信号ERRV对解码器输出信号DEOUT滤波，以输出第三输出信号FOUT3。

在解码器480操作期间，将可能含有误差的决定值DCSV用作反馈滤波器440的输入。但是，解码器480的操作持续时间是短暂的。在解码器480的操作后，在误差被充分补偿之后得到的解码器输出信号DEOUT被用作反馈滤波器440的输入。因此，由于信号含有误差而导致的反馈滤波器440的误差传播被阻止，并且均衡器400的信噪比(SNR)界限得到提高。

图5说明了根据本发明的第三示例实施例的HDTV均衡器的方框图。参考图5，根据本发明的第三示例实施例均衡器500包括滤波器单元510、误差计算单元545和解码器560。

滤波器单元510接收输入信号INDATA和预定解码器输出信号DEOUT。滤波器单元510能够响应于预定误差信号ERRV和预定决定值DCSV来补偿输入信号INDATA的失真。而且，滤波器单元510可以输出补偿结果作为均衡器输出信号EQOUT。滤波器单元510的结构实质上与图4所示的滤波器单元430的相同，因此为简洁起见省略对其详细描述。

误差计算单元545接收均衡器输出信号EQOUT，将均衡器输出信号EQOUT估算为预定估算值。另外，误差计算单元545产生估算值作为决定值DCSV，并输出均衡器输出信号EQOUT和决定值DCSV的差值作为误差信号ERRV。误差计算单元545的结构实质上与图4所示的误差计算单元465的相同，因此为简洁起见省略对其详细描述。

解码器560接收均衡器输出信号EQOUT，并通过补偿均衡器输出信号EQOUT的误差而输出解码器输出信号DEOUT。解码器560的结构实质上与图4所示的解码器480的相同，因此为简洁起见省略对其详细描述。

图9说明了相应于均衡方法900的均衡器500的操作。因此，将对图5所示的均衡器500的操作与图9说明的均衡方法900一起进行描述。

图9说明了根据本发明另一示例实施例的HDTV均衡器的均衡方法的流程图。参考图9，在步骤910中，接收包括数据信号和训练序列的输入信号INDATA，检测字段同步信号FSYNC，并初始化均衡器500的系数。在步骤920，均衡器500在训练模式和盲目模式下交替操作。在步骤930中，确定均衡器500的均衡器输出信号EQOUT在步骤920执行少于第一适应性回路数的预定次数后，是否会聚。如果确定在步骤930中均衡器输出信号EQOUT已经会聚，则解码器输出信号DEOUT可输入到一预定解码器。而且，可补偿均衡器输出信号EQOUT的误差，以产生解码器输出信号DEOUT，并且解码器输出信号DEOUT在步骤940中被反馈到均衡器500的反馈滤波器中。此后，程序回到步骤920。如果确定在步骤930中均衡器输出信号EQOUT没有会聚，则程序回到步骤910。

在下文中，将参考图5和图9详细描述根据本发明第三示例实施例的均衡器500的操作和均衡方法。除了均衡器500可以不具有输入信号再利用单元410外，均衡器500实质上与图4所示的均衡器400相同。换句话说，输入信号INDATA可通过图4所示的均衡器400中的输入信号再利用单元410输入到滤波器单元430。但是，在图5所示的均衡器500中，不存在输入信号再利用模式。滤波器单元510直接接收输入信号INDATA。

在步骤910中，接收输入信号INDATA，检测字段同步信号FSYNC，并初始化均衡器500的系数。在步骤920中，均衡器500在输入信号INDATA的训练模式和盲目模式下交替操作。在步骤930中，确定均衡器500的均衡器输出信号EQOUT在步骤920被执行了少于第一适应性回路数的预定次数后是否会聚，所述第一适应性回路数可由用户设定。均衡器500以与图4所示的均衡器400实质相同的方法执行步骤910到930。

若在步骤930中确定均衡器输出信号EQOUT没有会聚，则程序返回到步骤910。若在步骤930中确定均衡器输出信号EQOUT已经会聚，则会聚的均衡器输出信号EQOUT被应用到解码器560。解码器560利用与图4所示的解码器480实质上相同的操作输出解码器输出信号DEOUT。解码器输出信号DEOUT输入到反馈滤波器520中。反馈滤波器520与图4所示的反馈滤波器440具有相同的结构，并利用与反馈滤波器440实质上相同的操作方式输出第二输出信号FOUT2和第三输出信号FOUT3。

除了均衡器500不具有输入信号再利用单元410外，图5所示的均衡器500以与图4中均衡器400实质上相同的方式操作，因此省略对它的详细描述。

如上所述，根据本发明示例实施例的HDTV均衡器和均衡方法，利用外部存储器将输入信号的训练序列在训练模式和盲目模式下输入到均衡器，从而提高了输入信号的会聚速度。另外，利用TCM译码器可以更精确的补偿信道失真，从而减少均衡器输出信号的最终误差幅度。

参考几个示例实施例，特别地展示和描述了本发明，并且使用了特定的术语。然而，示例实施例和特定的术语应被视为只用于描述意义，而并非是为了限制的目的。本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明精神和范围的条件下，可以对形式和细节进行各种变化。本发明的范围由附加的权利要求所限定。

Claims (14)

1.一种均衡器，包含：

一输入信号再利用单元，用于当均衡器输出信号没有会聚到预定值时，在盲目模式期间将在训练模式期间储存的训练序列输入到滤波器单元，以及用于当均衡器信号会聚到预定值时，在盲目模式期间将一输入信号输入到滤波器单元；

一滤波器单元，用于接收来自输入信号再利用单元的输出信号，该滤波器单元能够响应于误差信号和决定值来补偿输入信号失真，该滤波器单元还能够输出补偿结果作为均衡器输出信号；

一误差计算单元，用于接收均衡器输出信号，该误差计算单元能够估算均衡器输出信号，该误差计算单元能够产生估算值作为决定值，该误差计算单元还能够输出均衡器输出信号和决定值的差值作为误差信号。

2.如权利要求1所述的均衡器，还包括：

一解码器，用于接收均衡器输出信号并用于通过补偿均衡器输出信号的误差来输出解码器输出信号至所述滤波器单元。

3.如权利要求1或2所述的均衡器，其中输入信号再利用单元包含：

训练序列储存部分，用于储存输入信号的训练序列；

第一选择器，用于响应于字段同步信号而选择和输出输入信号和储存在训练序列储存部分的训练序列之一；以及

第二选择器，用于响应于再利用控制信号而选择输入信号和第一选择器的输出信号之一，该第二选择器能够将所选择的信号输出到滤波器单元。

4.如权利要求3所述的均衡器，其中第一选择器响应于字段同步信号的第一电平输出输入信号，并且第一选择器响应于字段同步信号的第二电平输出训练序列。

5.如权利要求3所述的均衡器，其中第二选择器响应于再利用控制信号的第一电平输出第一选择器的输出信号，和第二选择器响应于再利用控制信号的第二电平输出输入信号，且当均衡器输出信号没有会聚到预定范围内的预定值时，在第一电平上产生再利用控制信号。

6.如权利要求3所述的均衡器，其中训练序列储存部分是用于储存训练序列的寄存器。

7.如权利要求2所述的均衡器，其中滤波器单元包含：

前馈滤波器，用于接收输入信号再利用单元的输出信号，该前馈滤波器能够响应于误差信号，通过补偿输入信号再利用单元的输出信号的误差而产生第一输出信号；

反馈滤波器，用于接收决定值和解码器输出信号，该反馈滤波器能够通过补偿决定值误差产生第二输出信号，反馈滤波器还能够响应于误差信号，通过补偿解码器输出信号的误差而产生第三输出信号；

第一操作单元，用于将第二输出信号和第三输出信号相结合，以产生第四输出信号；

第二操作单元，用于将第一输出信号和第四输出信号相结合，以产生均衡器输出信号。

8.如权利要求7所述的均衡器，其中反馈滤波器包含：

第一反馈滤波器，用于接收决定值并用于响应于误差信号产生第二输出信号；以及

第二反馈滤波器，用于接收解码器输出信号并用于响应于误差信号产生第三输出信号，

其中直到解码器接收均衡器输出信号后输出解码器输出信号为止，所述第一反馈滤波器接收决定值并产生第二输出信号，并且第二反馈滤波器在解码器输出解码器输出信号后接收该解码器输出信号并产生第三输出信号。

9.如权利要求2所述的均衡器，其中误差计算单元包含：

决定单元，用于接收均衡器输出信号，该决定单元能够将均衡器输出信号估算为一预定估算值，还能够产生估算值作为决定值；

第三操作单元，用于输出均衡器输出信号和决定值的差值作为误差信号。

10.如权利要求2所述的均衡器，其中解码器是格码调制TCM解码器。

11.一种均衡方法，包含：

a.接收输入信号，用于检测字段同步信号并初始化均衡器的系数；

b.在训练模式和盲目模式下交替操作均衡器；

c.在b被执行了少于第一适应性环路数的预定次数后，确定来自均衡器的均衡器输出信号是否已经会聚，其中所述第一适应性环路数是预先设定的；

d.如果确定均衡器输出信号已经会聚则执行b，如果确定均衡器的输出信号尚未会聚，则初始化均衡器的系数并在输入信号再利用模式下操作均衡器，

其中在所述输入信号再利用模式，响应于字段同步信号的第一电平，将输入信号的训练序列存储到预定的寄存器，并且当再利用控制信号保持在第二电平时，将输入信号的训练序列和数据信号应用到均衡器以操作均衡器；以及当再利用控制信号保持在第一电平时，响应于字段同步信号的第二电平，将存储在寄存器中的输入信号训练序列应用到均衡器以操作均衡器；

e.均衡器在输入信号再利用模式下操作了少于第一适应性环路数的预定次数后，确定均衡器的均衡器输出信号是否已经会聚；以及

f.如果确定均衡器的输出信号已经会聚则执行b，或者如果确定均衡器的输出信号尚未会聚则执行a。

12.如权利要求11所述的均衡方法，其中f步骤包括：将均衡器输出信号应用到解码器，补偿均衡器输出信号的误差以产生解码器输出信号，将解码器输出信号反馈到均衡器内的反馈滤波器，并如果确定均衡器输出信号已经会聚则返回到至少执行b步骤。

13.如权利要求11所述的均衡方法，其中字段同步信号在输入信号的训练模式的第一电平产生。

14.如权利要求11所述的均衡方法，其中当均衡器输出信号没有在预定范围内会聚时，在第一电平产生再利用控制信号。

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