CN101212595A - 信号处理装置、信号处理方法和程序 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及信号处理装置、信号处理方法和程序。在被配置为处理经由传输路径传输的信号的信号处理装置中,获取单元从经由传输路径传输的信号中获取一个特定符号的信号值,并且预测单元基于在该特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对该特定符号的信号值的影响的特性,相对于该特定符号允许取的每个值预测该特定符号的信号值。确定单元基于由获取单元获取的该特定符号的信号值和相对于该特定符号允许取的各个值的预测值,来确定该特定符号所取的值。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理装置、信号处理方法和程序。更具体而言,本发明涉及能够正确地确定由信号所代表的符号的值的信号处理装置、信号处理方法和程序。
背景技术
在相关技术中,信号处理装置从诸如适合于接收电视广播信号的调谐器或DVD(数字多功能盘)播放器之类的外部设备接收图像信号,处理所接收的图像信号,并将所得到的图像信号提供到诸如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)之类的显示器。
由这种信号处理装置执行的信号处理例如包括从提供自外部设备的图像信号中去除噪声的过程、将提供自外部设备的图像信号转换为比原始质量具有更高质量的形式的过程、以及调节显示在显示器上的图像的亮度或对比度的过程。
图1是图示信号处理装置的配置例的框图。
如图1所示,信号处理装置11包括机壳12、连接器131至134、输入选择器14、信号路由器15、连接器161至164、连接器171至173、功能块181至183、连接器19、遥控器20、操作单元21、系统控制块22和控制总线23。
在信号处理装置11中,连接器131至134经由信号线缆连接到输入选择器14,输入选择器14经由信号线缆连接到信号路由器15。信号路由器15经由信号线缆连接到连接器161至164和连接器19。信号路由器15经由连接器161至163和连接器171至173连接到功能块181至183。输入选择器14、信号路由器15、连接器161至164和系统控制块22经由控制总线23彼此连接。
机壳12例如形成为矩形盒的形状。在机壳12的外表面上,放置有连接器131至134、连接器19和操作单元21。在机壳12的内部,放置有输入选择器14、信号路由器15、连接器161至164、连接器171至173、功能块181至183、系统控制块22和控制总线23。
连接器131至134用于经由线缆的信号处理装置11和诸如调谐器或DVD播放器之类的外部装置(未示出)之间的连接,图像信号被从外部装置提供到信号处理装置11。
图像信号从外部装置经由连接器131至134被提供到输入选择器14。在系统控制块22的控制下,输入选择器14选择从外部装置经由连接器131至134提供的图像信号之一,并且输入选择器14将所选择的图像信号提供到信号路由器15。
在系统控制块22的控制下,信号路由器15将经由输入选择器14接收的信号提供到功能块181至183、连接器161至163和连接器171至173。功能块181至183对信号执行信号处理,并且将所得到的信号返回到信号路由器15。信号路由器15将接收的信号传送到连接到连接器19的显示器(未示出)。
连接器171至173可与连接器161至163连接/断开,从而使功能块181至183连接到信号路由器15或控制总线23。连接器164供将来使用,用于与将被添加到信号处理装置11的新的功能块等相连。
功能块181至183包括用于噪声降低、图像转换或图像校正的处理电路。功能块181至183对提供自信号路由器15的信号执行信号处理,并将所得到的信号返回到信号路由器15。
连接器19用于经由线缆将信号处理装置11连接到用于根据从信号处理装置11输出的图像信号显示图像的显示器。
遥控器20包括多个按钮等。如果用户操作按钮,则取决于所操作的按钮的操作信号以红外线等的形式被发送到系统控制块22。
与遥控器20一样,操作单元21包括多个按钮等。如果用户操作按钮,则取决于所操作的按钮的操作信号被提供到系统控制块22。
如果系统控制块22从遥控器20或操作单元21接收到取决于用户操作而生成的操作信号,则系统控制块22经由控制总线23控制输入选择器14、信号路由器15和功能块181至183,从而根据操作信号执行处理。
如上所述,在信号处理装置11中,图像信号经由连接器131至134和输入选择器14被提供到信号路由器15,并且图像信号经由信号线缆在信号路由器15和功能块181至183之间传输。
近来的趋势是向图像分辨率增大的方向发展。因此,由信号处理装置11处理的图像信号的数据大小趋向于增大。为了处理数据尺寸较大的图像信号,有必要以高速率经由线缆在信号路由器15和功能块181至183之间传输图像信号。然而,信号传输速率的增大可能产生与信号线缆的频率特性、串扰、并行信号线缆之间的信号传播时间差(偏差)等相关联的问题。
日本未实审专利申请公开No.2003-179821公开了一种适合于通过利用电磁波的无线通信在设于机壳中的电路板之间传输信号从而执行信号处理的信号处理装置。
在信号路由器15和功能块181至183之间利用电磁波的无线传输的使用可以避免在经由信号线缆以高速率传输信号时可能发生的问题。
然而,如果在信号处理装置11的机壳12的内部信号通过利用电磁波的无线通信在信号路由器15和功能块181至183之间传输,则由于来自机壳12的壁的电磁波反射或者由于由设在机壳12中的电路板引起的电磁波衍射,可能出现长度不同的多条传输路径(多径)。经由多条路径的信号传输可能使到达接收部分的信号的相位偏移,从而可能发生由信号(电磁波)所代表的符号之间的干扰。
如果发生这种符号间干扰,则在一个特定符号之前发送的符号的信号值可能影响该特定符号的信号值,从而该特定符号的信号值可能改变(这一现象被称为多径衰落)。如果在其他符号的影响下某一符号的信号值改变,则接收部分难以确定所接收的符号的正确符号值。例如,在通过一个符号发送1比特的情况下,难以正确地确定该符号最初是1和0的哪一个。
与多径干扰相关联的问题不仅可能在机壳内的无线通信中发生,还可能在便携式电话设备之间的无线通信中发生(这是由于建筑物的电磁波反射产生的多径所引起的信号相位的偏移)。干扰还可能发生在沿线缆传播的原始信号和由线缆一端反射的信号之间。
例如,日本专利No.3399022公开了一种使用Vitabi均衡器来去除由于多径引起的干扰的技术。
与对图像信号(具体而言是对非压缩图像信号)的信号处理一样,在对高速传输的信号的信号处理中,要求在信号处理期间发生的延迟足够短,并且延迟应当控制在恒定值。然而,Vitabi均衡器产生了大的延迟,并且所产生的延迟并不恒定。除此以外,在对图像信号的信号处理中,要求实时地连续执行信号处理。然而,难以实时地执行与Vitabi均衡器有关的处理。
发明内容
如上所述,在信号处理装置中,如果简单地通过利用电磁波的无线通信传输信号,则符号的信号值可能由于符号间干扰而改变,这使得难以正确地确定符号所取的值。
考虑到以上因素,希望提供一种正确地确定信号所代表的符号的值的技术。
根据本发明的实施例,提供了一种适合于处理经由传输路径传输的信号的信号处理装置,在传输路径中,一个特定符号的信号值以固定方式受到在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值的影响,该信号处理装置包括获取装置、预测装置和确定装置,获取装置相对于该特定符号允许取的每个值,从经由传输路径传输的信号中获取该特定符号的信号值,预测装置基于在该特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对该特定符号的信号值的影响的特性,预测该特定符号的信号值,确定装置基于由获取装置获取的该特定符号的信号值和相对于该特定符号允许取的各个值由预测装置给出的预测值,来确定该特定符号所取的值。
根据本发明的实施例,提供了一种处理经由传输路径传输的信号的方法,在传输路径中,一个特定符号的信号值以固定方式受到在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值的影响,该方法包括以下步骤:从经由传输路径传输的信号中获取该特定符号的信号值;相对于该特定符号允许取的每个值,基于在该特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对该特定符号的信号值的影响的特性,预测该特定符号的信号值;以及基于从经由传输路径传输的信号中获取的该特定符号的信号值并基于相对于该特定符号允许取的各个值的预测值,来确定该特定符号所取的值。
根据本发明的实施例,提供了一种可由计算机执行的程序,该计算机适合于控制信号处理装置以便处理经由传输路径传输的信号,在传输路径中,一个特定符号的信号值以固定方式受到在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值的影响,该程序包括以下步骤:从经由传输路径传输的信号中获取该特定符号的信号值;相对于该特定符号允许取的每个值,基于在该特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对该特定符号的信号值的影响的特性,预测该特定符号的信号值;以及基于从经由传输路径传输的信号中获取的该特定符号的信号值并基于相对于该特定符号允许取的各个值的预测值,来确定该特定符号所取的值。
如上所述,从经由传输路径传输的信号中获取特定符号的信号值,并且基于在特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对该特定符号的信号值的影响的特性,相对于特定符号允许取的每个值预测特定符号的信号值。基于从经由传输路径传输的信号中获取的特定符号的信号值并基于相对于特定符号允许取的各个值的预测值,来确定特定符号所取的值。
如上所述,本发明提供了可以正确地确定由信号所代表的符号的值的巨大优点。
附图说明
图1是图示信号处理装置的配置例的框图;
图2是根据本发明实施例的信号处理装置的透视图;
图3是图示根据本发明实施例的信号处理装置的配置的框图;
图4是用于说明从信号路由器发送到功能块的比特的信号值所代表的波形的失真的图;
图5是图示信号路由器的配置例和功能块的配置例的框图;
图6是图示信号路由器发送测试模式信号并且功能块获取延迟分布特性的过程的流程图;
图7图示了由功能块获取的延迟分布特性的例子;
图8图示了被配置为确定当前比特的相位k的预测信号值yk的信号值预测器的配置例;
图9是图示信号值预测器的配置例的框图;
图10是图示功能块的例子的框图;
图11是图示由功能块执行来确定信号的当前比特值的过程的流程图;
图12是图示功能块的例子的框图;
图13图示了测试模式信号和延迟分布特性(delay profile)的例子;
图14是图示检查延迟分布特性的变化的过程的流程图;以及
图15是图示个人计算机的配置例的框图。
具体实施方式
在描述本发明的实施例之前,下面讨论本发明的特征和在本发明的实施例中公开的特定元件之间的对应关系。这一描述旨在确保在申请文件中描述支持本发明的实施例。因而,即使下面的实施例中的元件并不描述为与本发明的某一特征相关,也并不一定意味着该元件不与权利要求的特征相关。相反地,即使在这里元件被描述为与本发明的某一特征相关,也并不一定意味着该元件不与本发明的其他特征相关。
根据本发明的实施例,提供了一种被配置为处理经由传输路径传输的信号的信号处理装置,在传输路径中,一个特定符号的信号值以固定方式受到在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值的影响,该信号处理装置包括获取装置(例如,图10中所示的模数转换器93)、预测装置(例如,图10中所示的信号值预测器95或96)和确定装置(例如,图10中所示的比较器94),获取装置从经由传输路径传输的信号中获取该特定符号的信号值,预测装置相对于该特定符号允许取的每个值,基于在该特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对该特定符号的信号值的影响的特性,预测该特定符号的信号值,确定装置基于由获取装置获取的该特定符号的信号值和相对于该特定符号允许取的各个值由预测装置给出的预测值,来确定该特定符号所取的值。
该信号处理装置还可包括接收装置(例如,图5中所示的无线接收器73)和特性获取装置(例如,图5中所示的统计处理单元74),接收装置用于接收包括取预定值的多个符号的测试信号,特性获取装置用于基于由接收装置接收的测试信号的特定符号的信号值,来获取在特定符号发送之前发送的被包括在测试信号的多个符号中的符号的信号值对特定符号的信号值的影响的特性。
根据本发明的实施例,提供了一种处理经由传输路径传输的信号的方法,在传输路径中,一个特定符号的信号值以固定方式受到在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值的影响,该方法包括以下步骤:从经由传输路径传输的信号中获取该特定符号的信号值(例如,图11中所示的步骤S42);相对于该特定符号允许取的每个值,基于在该特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对该特定符号的信号值的影响的特性,预测该特定符号的信号值(例如,图11中所示的步骤S43或S44);以及基于从经由传输路径传输的信号中获取的特定符号的信号值并基于相对于特定符号允许取的各个值的预测值,来确定该特定符号所取的值(例如,图11中所示的步骤S47)。
根据本发明的实施例,提供了一种可由计算机执行的程序,该计算机适合于控制信号处理装置以便处理经由传输路径传输的信号,在传输路径中,一个特定符号的信号值以固定方式受到在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值的影响,该程序包括以下步骤:从经由传输路径传输的信号中获取该特定符号的信号值(例如,图11中所示的步骤S42);基于在该特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在该特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对该特定符号的信号值的影响的特性,相对于该特定符号允许取的每个值预测该特定符号的信号值(例如,图11中所示的步骤S43或S44);以及基于从经由传输路径传输的信号中获取的该特定符号的信号值并基于相对于该特定符号允许取的各个值的预测值,来确定该特定符号所取的值(例如,图11中所示的步骤S47)。
下面结合附图参考实施例更详细地描述本发明。
图2是根据本发明实施例的信号处理装置的透视图。
如图2所示,信号处理装置31包括机壳32、电源模块33、平台板34、输入板35、信号处理板361至363以及输出板37。
机壳32形成为矩形盒的形状。在机壳32的内部,放置有电源模块33、平台板34、输入板35、信号处理板361至363以及输出板37。
电源模块33适合于向平台板34、输入板35、信号处理板361至363以及输出板37供电。
信号处理板361至363连接到平台板34,并且电能经由平台板34从电源模块33被供应到信号处理板361至363。
输入板35连接到设在机壳32外侧上的连接器(例如后面参考图3所述的连接器431至434)。图像信号从外部装置(未示出)经由连接器被送到输入板35。输入板35具有用于利用电磁波进行无线通信的天线35a,从而提供自外部装置的图像信号经由天线35a被送到信号处理板361至363。
信号处理板361至363分别具有用于利用电磁波进行无线通信的天线36a1至36a3。从输入板35输出的图像信号经由天线36a1至36a3被送到信号处理板361至363。信号处理板361至363对提供自输入板35的图像信号执行诸如噪声降低、图像转换或图像校正之类的信号处理,并且将所得到的图像信号经由天线36a1至36a3返回到输出板37。
输出板37具有用于利用电磁波进行无线通信的天线37a,并且输出板37连接到设在机壳32外侧上的连接器(例如,图3中所示的连接器47)。如果输出板37经由天线37a从信号处理板361至363之一接收到图像信号,则输出板37将所接收的图像信号输送到与设在机壳32上的连接器相连的显示器(未示出)。
图3是图示图2中所示的信号处理装置31的配置的例子的框图。
如图3所示,信号处理装置31包括机壳42、连接器431至434、输入选择器44、信号路由器45、功能块461至463、连接器47、遥控器48、操作单元49以及系统控制块50。
在信号处理装置31中,连接器431至434经由信号线缆连接到输入选择器44,输入选择器44经由信号线缆连接到信号路由器45,信号路由器45经由信号线缆连接到连接器47。
在与图2中所示的机壳32相对应的机壳42的外侧上,设有连接器431至434、连接器47以及操作单元49。在机壳42的内部,设有输入选择器44、信号路由器45、功能块461至463以及系统控制块50。
连接器431至434用来经由线缆将信号处理装置31连接到向信号处理装置31提供图像信号的外部装置(未示出),例如调谐器或DVD播放器。
输入选择器44例如被设在图2中所示的输入板35上,并且包括与图2中所示的天线35a相对应的天线44a。图像信号经由连接器431至434被从外部装置提供到输入选择器44。在系统控制块50的控制下,输入选择器44选择经由连接器431至434提供自外部装置的图像信号之一,并且输入选择器44将所选择的图像信号提供到信号路由器45。
信号路由器45例如放置在图2中所示的输出板37上,并且包括与图2中所示的天线37a相对应的天线45a。在系统控制块50的控制下,信号路由器45经由天线45a通过利用电磁波进行的无线通信将从输入选择器44接收的图像信号输送到功能块461至463。
如果信号路由器45经由天线45a通过利用电磁波进行的无线通信从功能块461至463之一接收到图像信号,则信号路由器45将从功能块461至463之一接收到的图像信号输送到与连接器47相连的显示器(未示出)。
功能块461至463被设在图2中所示的各个信号处理板361至363上,并且功能块461至463分别包括与图2中所示的天线36a1至36a3相对应的天线46a1至46a3。
如果功能块461至463接收到经由天线46a1至46a3通过利用电磁波进行的无线通信从信号路由器45发送来的图像信号,则功能块461至463对所接收的图像信号执行诸如噪声降低、图像转换或图像校正之类的信号处理。功能块461至463经由天线46a1至46a3通过利用电磁波进行的无线通信将得到的图像信号发送到信号路由器45。信号传输也可以经由天线46a1至46a3在功能块461至463之间进行。
在下面的讨论中,当不必彼此区分功能块461至463时,将使用“功能块46”的表达。类似地,当不必彼此区分天线46a1至46a3时,将使用“天线46a”的表达来描述天线46a1至46a3。
与图1中所示的连接器19一样,连接器47用来经由线缆将信号处理装置31连接到用于根据从信号处理装置31输出的图像信号来显示图像的显示器。
与图1中所示的遥控器20或操作单元21一样,遥控器48和操作单元49用作供用户用来生成操作信号并向系统控制块50发送操作信号的单元。
系统控制块50例如被设在图2中所示的平台板34上,并且包括天线50a。如果系统控制块50接收到根据用户的操作从遥控器48或操作单元49生成的操作信号,则系统控制块50经由天线50a通过利用电磁波进行的无线通信来控制输入选择器44、信号路由器45或功能块46,以便根据操作信号执行处理。
如上所述,在信号处理装置31中,图像信号在信号处理装置31的机壳42内,通过利用电磁波进行的无线通信在信号路由器45和功能块46之间传输。
在机壳42内部的无线通信中,从信号路由器45的天线45a辐射的电磁波被机壳42的壁等反射。因而,电磁波经由多条路径发送,这可能产生到达功能块46的电磁波(信号)的相位偏移。相位偏移导致在由功能块46接收的信号所代表的符号之间发生干扰。换句话说,信号的波形由于干扰而失真。
参考图4,提供了对由从信号路由器45发送到功能块46的符号(比特)的信号值所代表的波形失真的说明。
取决于无线通信中使用的调制方法,一个信号符号可以代表多个比特。在下面的讨论中,1比特(0或1)由一个符号代表,这与BPSK(二进制相移键控)方法的情形一样。
例如,信号以比特序列的形式被从信号路由器45发送到功能块46,该方式使得当比特序列中的一个比特为“1”时,从信号路由器45的天线45a辐射具有幅度0.25的电磁波,而当比特为“0”时,从信号路由器45的天线45a辐射具有幅度-0.25的电磁波。下文中,根据比特值而变化的电磁波的幅度将被称为比特的信号值。
在图4的左下部分中,示出了从信号路由器45发送的信号的一部分。更具体而言,图4的左下部分中示出的信号包括从信号路由器45发送的信号的总共7比特,从当前比特之前的第6比特到当前比特。
在图4的左下部分所示的具体例子中,信号包括7比特“1、0、0、1、0、1、1”(之前的第6比特、之前的第5比特、之前的第4比特、之前的第3比特、之前的第2比特、之前的第1比特和当前比特)。
在图4中,在图的左上部分中示出了从信号路由器45发送的当前比特的信号值所代表的波形(更具体而言,由与从信号路由器45的天线45a输出的当前比特相对应的电磁波的幅度的包络给定的波形)的例子,其中水平轴代表当前比特的相位,垂直轴代表比特的信号值。
在该图中,假定从信号路由器45发送的当前比特为“1”,因而从信号路由器45发送的当前比特的信号值所代表的波形具有信号值约为0.25的近似直线的形状。
在图4的右下部分中,示出了由功能块46接收的信号的一部分。在图4的右下部分所示的具体例子中,信号包括从信号路由器45发送的7比特,“1、0、0、1、0、1、1”,这与图4的左下部分中所示的情形类似。
在图4的右上部分中,示出了由功能块46所接收的当前比特的信号值所代表的波形。在图4中,水平轴代表当前比特的相位,垂直轴代表比特的信号值。由功能块46接收的当前真实的比特值为“1”。然而,由当前比特值的信号值所代表的波形不是直线的,而是有失真,这与图4的左上部分中所示的波形不同。
在图4所示的例子中,由-0.25的信号值所代表的具有值“0”的比特是当前比特之前发送的第2比特、第4比特和第5比特,而由0.25的信号值所代表的具有值“1”的比特是当前比特之前发送的第1比特、第3比特和第6比特。当这些比特经由多条路径发送时,发生了延迟。延迟的信号与当前比特“1”彼此干扰,当前比特“1”在没有干扰的理想状态下应当具有信号值0.25,可见当前比特的信号值从0.25的理想值发生改变。作为当前比特的信号值改变的结果,在由当前比特的信号值所代表的波形中发生失真。
由当前比特的信号值所代表的波形的失真使得功能块46难以正确地确定当前比特是“1”还是“0”。
在如图2所示的信号处理装置31的机壳32的内部,电源模块33、平台板34、输入板35、信号处理板361至363以及输出板37被放置在固定位置。因此,电磁波以固定方式被机壳32的壁和电路板发射,从而,反射的电磁波的干扰(即,多条路径的干扰)以固定方式发生。
这种多条路径的固定干扰产生了由当前比特的信号值所代表的波形的固定失真。从而,例如,在如图4的右下部分所示的从当前比特之前的第6比特到当前比特的比特序列是“1、0、0、1、0、1、1”的情况下,由当前比特的信号值所代表的波形的失真以固定方式发生,如图4的右上部分所示。
因此,如果由于在当前比特之前发送的一个或多个比特的多径传输引起的延迟到达而导致的由当前比特的信号值所代表的波形的失真特性被预先存储在功能块46中(下文中,假定这种特性以延迟分布特性的形式给出),则功能块46可以基于延迟分布特性和从信号路由器45接收的当前比特的信号值所代表的波形正确地确定当前比特是“1”还是“0”。
延迟分布特性可以通过以下方式获取:在通过信号处理装置31中的无线通信传输图像信号之前,在信号路由器45和功能块46之间多次传输包括预定比特序列的测试模式信号。
在测试模式信号包括7比特(每个比特可以取“0”或“1”)的情况下,128(=27)种不同模式可以用作测试模式信号(这与图13中所示的测试模式信号的情形一样),或者只有7种模式(每种模式只在7比特中的一个比特处具有“1”)可以用作测试模式信号。
更具体而言,在测试模式信号包括7比特的情况下,下面的7种模式可以用作测试模式信号:“0、0、0、0、0、0、1”、“0、0、0、0、0、1、0”、“0、0、0、0、1、0、0”、“0、0、0、1、0、0、0”、“0、0、1、0、0、0、0”、“0、1、0、0、0、0、0”和“1、0、0、0、0、0、0”。获取与这7种测试模式信号相对应的7种延迟分布特性,并且基于这7种延迟分布特性和在当前比特之前发送的多个比特之间的计算(例如,根据后面描述的方程(1))结果确定当前比特是“1”还是“0 ”。
图5是图示图3中所示的信号路由器45的配置例和功能块46的配置例的框图。注意,在图5中,只示出了供信号路由器45向功能块46发送测试模式信号所需的模块和供功能块46获取延迟分布特性所需的模块。
在图5中,信号路由器45包括天线45a、发送设备控制器61、测试模式发生器62和无线发射器63。功能块46包括天线46a、接收设备控制器71、测试模式发生器72、无线接收器73、统计处理单元74和延迟分布特性存储单元75。
发送设备控制器61控制测试模式发生器62生成测试模式信号,并且控制无线发射器63将由测试模式发生器62生成的测试模式信号发送到功能块46。例如,在测试模式信号被形成为包括7比特的情况下,发送设备控制器61控制测试模式发生器62生成例如上述的7种测试模式信号。考虑到周围环境中的噪声影响,发送设备控制器61按预定次数发送相同的测试模式信号。
发送设备控制器61包括预先存储的设置数据,该设置数据指示测试模式信号中使用的比特的组合、发送测试模式信号的顺序以及发送每种测试模式信号的次数。
在发送设备控制器61开始测试模式信号的发送之前,发送设备控制器61经由无线发射器63向功能块46发送控制信号(命令)以请求开始延迟分布特性获取过程。
在以高传输速率传输诸如图像信号之类的信号的情况下,每个比特在短时段内传输,从而,多条传输路径对信号的失真具有很大影响,这导致对由信号所代表的比特的判决有很大影响。相反地,在诸如开始过程的控制信号之类的信号以低传输速率传输的情况下,给每个比特分配相当长的时段,从而,多条传输路径对信号失真的影响较小,并且对由信号所代表的比特的判决的影响较小。因此,当发送设备控制器61通过无线通信发送控制信号时,如果传输速率足够低,则功能块46可以正确地接收控制信号。
或者,发送设备控制器61可以经由控制总线(未示出)连接到接收设备控制器71,从而发送设备控制器61可以经由控制总线向接收设备控制器71发送控制信号。
在发送设备控制器61的控制下,测试模式发生器62生成测试模式信号并将其提供到无线发射器63。
无线发射器63经由天线45a将提供自发送设备控制器61的控制信号或提供自测试模式发生器62的测试模式信号发射到功能块46。
无线接收器73经由天线46a接收从信号路由器45发送的控制信号或测试模式信号。所接收的控制信号被传送到接收设备控制器71。无线接收器73从发送自信号路由器45的测试模式信号中提取出当前比特的信号值,并且无线接收器73将所提取的信号值输送到统计处理单元74。
与发送设备控制器61一样,接收设备控制器71包括预先存储的设置数据,该设置数据指示测试模式信号中使用的比特的组合、发送测试模式信号的顺序以及发送每种测试模式信号的次数。如果接收设备控制器71经由无线接收器73从信号路由器45接收到指示应当开始延迟分布特性获取过程的控制信号,则接收设备控制器71控制测试模式发生器72根据设置生成测试模式信号。
在接收设备控制器71的控制下,测试模式发生器72生成测试模式信号并将其输送到统计处理单元74。
如果统计处理单元74经由无线接收器73从信号路由器45接收到测试模式的当前比特的信号值,则统计处理单元74基于当前比特的信号值获取延迟分布特性。
如上所述,信号路由器45按预定次数发送相同的测试模式信号,从而,统计处理单元74经由无线接收器73接收到当前比特的信号值达预定次数。统计处理单元74对预定数目的当前比特的信号值执行统计处理,例如以便确定信号值的平均值。统计处理单元74采用平均值作为延迟分布特性。
接收设备控制器71控制测试模式发生器72根据与在发送设备控制器61的控制下测试模式发生器62生成测试模式信号中使用的相同的设置来生成测试模式信号。因此,在延迟分布特性的获取中,统计处理单元74使用的测试模式信号的比特值等于从测试模式发生器72输送到统计处理单元74的测试模式信号的比特值。因而,统计处理单元74将由统计处理单元74获取的延迟分布特性与提供自测试模式发生器72的测试模式信号一同输送到延迟分布特性存储单元75。
延迟分布特性存储单元75与测试模式信号相关联地存储从统计处理单元74提供的延迟分布特性。
图6是图示图5中所示的信号路由器45发送测试模式信号并且功能块46获取延迟分布特性的过程的流程图。
例如,图3中所示的信号处理装置31被设置使得当信号处理装置31启动时执行延迟分布特性获取过程。
如果用户开启信号处理装置31的电源以启动信号处理装置31,则图6中所示的过程开始。在步骤S11中,信号路由器45的发送设备控制器61向无线发射器63发送指示延迟分布特性获取过程应当开始的控制信号(命令)。无线发射器63将所接收的控制信号发射到功能块46。
在步骤S11之后,该过程进行到步骤S12。在步骤S12中,发送设备控制器61控制测试模式发生器62生成被指定为首先发送的测试模式信号。在发送设备控制器61的控制下,测试模式发生器62生成测试模式信号并将其输送到无线发射器63。该过程随后进行到步骤S13。
在步骤S13中,发送设备控制器61一直等待,直到从功能块46接收到指示延迟分布特性获取过程的准备完成的控制信号为止。如果功能块46发送指示延迟分布特性获取过程的准备完成的控制信号(在后面将描述的步骤S23中)并且无线发射器63接收到该控制信号并将其传送到发送设备控制器61,则该过程进行到步骤S14。
在步骤S14中,发送设备控制器61向无线发射器63提供指示测试模式信号的发送即将开始的控制信号,并且无线发射器63将所接收的控制信号发射到功能块46。
在步骤S14之后,该过程进行到步骤S15。在步骤S15中,发送设备控制器61控制无线发射器63将在步骤S12中由测试模式发生器62生成的测试模式信号发射到功能块46。
在步骤S15之后,该过程进行到步骤S16。在步骤S16中,发送设备控制器61确定测试模式信号是否已在步骤S15中被发送到功能块46达预定次数。
在发送设备控制器61在步骤S16中确定测试模式信号还未在步骤S15中被发送到功能块46达预定次数的情况下,该过程返回到步骤S15。另一方面,在发送设备控制器61在步骤S16中确定测试模式信号已在步骤S15中被发送到功能块46达预定次数的情况下,该过程进行到步骤S17。
即,发送设备控制器61重复测试模式信号的发送,直到确定测试模式信号已被发送到功能块46达预定次数为止。
在步骤S17中,发送设备控制器61确定对于所有的测试模式信号是否已完成向功能块46发送测试模式信号。例如,在每种测试模式信号包括7比特的情况下,发送设备控制器61确定对于所有的7种测试模式信号是否已完成向功能块46发送测试模式信号。
在发送设备控制器61在步骤S17中确定对于所有测试模式信号还没有完成向功能块46发送测试模式信号的情况下,该过程返回到步骤S12以重复从步骤S12起的上述过程。在这种情况下,在步骤S12中,发送设备控制器61控制测试模式发生器62生成被指定为在前一测试模式信号发送完成之后下一个发送的测试模式信号。
在发送设备控制器61在步骤S17中确定对于所有测试模式信号已完成向功能块46发送测试模式信号的情况下,信号路由器45的过程结束。
同时,功能块46等待来自信号路由器45的指示延迟分布特性获取过程应当开始的控制信号的到达。如果信号路由器45在步骤S11中发送指示延迟分布特性获取过程应当开始的控制信号,则在步骤S21中,无线接收器73接收该控制信号并将其传送到接收设备控制器71。
在步骤S21之后,该过程进行到步骤S22。在步骤S22中,接收设备控制器71控制测试模式发生器72生成与被指定为首先从信号路由器45发送的相同的测试模式信号。在接收设备控制器71的控制下,测试模式发生器72生成测试模式信号并将其输送到统计处理单元74。在这一阶段,延迟分布特性的获取的准备完成,从而该过程进行到步骤S23。
在步骤S23中,接收设备控制器71向无线接收器73提供指示延迟分布特性获取过程的准备完成的控制信号。无线接收器73将控制信号发送到信号路由器45。
在步骤S23之后,该过程进行到步骤S24。在步骤S24中,功能块46一直等待,直到从信号路由器45接收到指示测试模式信号的发送即将开始的控制信号为止。如果信号路由器45在步骤S14中发送指示测试模式信号的发送即将开始的控制信号,则无线接收器73接收该控制信号并将其传送到接收设备控制器71。该过程随后进行到步骤S25。
在步骤S25中,无线接收器73一直等待,直到无线接收器73从信号路由器45接收到测试模式信号为止。如果信号路由器45在步骤S15中发送测试模式信号,则无线接收器73接收该测试模式信号。无线接收器73从发送自信号路由器45的测试模式信号中提取出当前比特的信号值,并且无线接收器73将所提取的信号值输送到统计处理单元74。该过程随后进行到步骤S26。
在步骤S26中,统计处理单元74基于在步骤S25中提供自无线接收器73的当前比特的信号值获取延迟分布特性。
如果接收自无线接收器73的当前比特的信号值是来自信号路由器45的测试模式信号的首次发送的当前比特的信号值,则统计处理单元74只是获取所接收的当前比特的信号值作为延迟分布特性。另一方面,在接收自无线接收器73的当前比特的信号值是来自信号路由器45的测试模式信号的第二次或后续发送的当前比特的信号值的情况下,统计处理单元74确定新接收的当前比特的信号值和已经获取的延迟分布特性的平均值,并将该结果用作新的延迟分布特性。
在步骤S26之后,该过程进行到步骤S27。在步骤S27中,接收设备控制器71确定与在前述步骤S25中接收的相同的测试模式信号是否已被接收达预定次数。
在接收设备控制器71在步骤S27中确定与在前述步骤S25中接收的相同的测试模式信号还未被接收达预定次数的情况下,处理流返回到步骤S25以重复从步骤S25起的上述过程。
在接收设备控制器71在步骤S27中确定与在前述步骤S25中接收的相同的测试模式信号已被接收达预定次数的情况下,该过程进行到步骤S28。在步骤S28中,统计处理单元74将在步骤S22中提供自测试模式发生器72的测试模式信号与在步骤S26中获取的延迟分布特性相关联地存储在延迟分布特性存储单元75中。
在步骤S28之后,该过程进行到步骤S29。在步骤S29中,接收设备控制器71确定对于所有的测试模式信号是否已完成从信号路由器45接收测试模式信号。
在接收设备控制器71在步骤S29中确定对于所有的测试模式信号还没有完成从信号路由器45接收测试模式信号的情况下,该过程返回到步骤S22。在步骤S22中,接收设备控制器71一直等待,直到从信号路由器45接收到下一测试模式信号为止。在接收到下一测试模式之后,重复上述过程。
在接收设备控制器71在步骤S29中确定对于所有的测试模式信号已完成从信号路由器45接收测试模式信号的情况下,本过程结束。
如上所述,信号路由器45发送测试模式信号,而功能块46接收从信号路由器45发送的测试模式信号,并根据所接收的测试模式信号获取延迟分布特性。
图7图示了由图5中所示的功能块46获取的一组延迟分布特性的例子。
在图7中,水平轴代表延迟分布特性的相位,垂直轴代表延迟分布特性的信号值。在图7中,示出了基于7比特测试模式信号获取的延迟分布特性L1至L7。这里,假定延迟分布特性L1至L7是通过在13个采样点对测试模式信号的当前比特的信号值采样而获取的。
在图7所示的一组延迟分布特性的例子中,延迟分布特性L1是基于测试模式信号“1、0、0、0、0、0、0”获取的,延迟分布特性L2是基于测试模式信号“0、1、0、0、0、0、0”获取的,延迟分布特性L3是基于测试模式信号“0、0、1、0、0、0、0”获取的,延迟分布特性L4是基于测试模式信号“0、0、0、1、0、0、0”获取的,延迟分布特性L5是基于测试模式信号“0、0、0、0、1、0、0”获取的,延迟分布特性L6是基于测试模式信号“0、0、0、0、0、1、0”获取的,延迟分布特性L7是基于测试模式信号“0、0、0、0、0、0、1”获取的。
功能块46获取这些延迟分布特性,并且在随后与信号路由器45执行的无线通信中,功能块46基于在延迟分布特性的每个相位处的信号值和在当前比特之前发送的多个比特的值,对于每个相位预测当前比特的信号值。
当前比特的相位k的预测信号值yk由下面示出的方程(1)给出。
yk=a0,kx0+a1,kx1+a2,kx2+...+an,kxn (1)
其中xn表示在当前比特之前n个比特发送的比特,an,k表示在基于当前比特之前第n个比特发送的比特“1”的测试模式信号确定的延迟分布特性的相位k处的信号值。
在方程(1)中,在x0中替换对当前比特假定的试验值。通过将x0替换为0或1,对于对当前比特假定的值“0”或“1”,获得了在当前比特的相位k处的预测信号值yk。
对于当前比特的相位0至k(在图7所示的例子中,是0至12)的预测信号值y0至yk由下面的方程给出:
在方程(2)中,其元素an,k指示延迟分布特性的相位k的信号值的矩阵被称为接收信号放大预测系数矩阵。在方程(1)或(2)的计算中,在BPSK被用作无线通信的调制方法的情况下,对于比特值“0”将“-1”而不是“0”替换到x中,而对于比特值“1”将“+1”替换到x中。
图8是图示用于确定当前比特的相位k的预测信号值yk的信号值预测器的配置例的框图。
在图8所示的例子中,信号值预测器81包括移位寄存器82、n+1个乘法器831至83n+1以及加法器84。信号值预测器81计算方程(1),并通过计算方程(1)来确定对于当前比特的假定值“1”和“0”的预测信号值yk。
移位寄存器82包括n+1个存储单元851至85n+1。存储单元851被配置为存储当前比特x0,并且存储单元852至85n+1中的每个存储单元85s被配置为存储作为当前比特之前的第s个比特的比特xs。如果当前比特值被新输入到存储单元851,则存储在各个存储单元851至85n中的比特被移位到存储单元852至85n+1中。
例如,如果“1”或“0”作为当前比特x0被输入到移位寄存器82,则当前比特x0的输入值被存储在存储单元851中,当前比特之前一个比特的比特x1的值被存储在存储单元852中,当前比特之前两个比特的比特x2的值被存储在存储单元853中,依此类推,并且当前比特之前n个比特的比特xn的值被存储在存储单元85n+1中。
乘法器831至83n+1从图5中所示的延迟分布特性存储单元75读取在延迟分布特性的相位k处的信号值a0,k至an,k,并将存储在存储单元851至85n+1中的比特x0至xn乘以信号值a0,k至an,k。所得到的乘积(ai,kxi(i=0,1,...n))被送到加法器84。
加法器84计算从乘法器831至83n+1输送而来的值(a0,kx0至an,kxn)的和。该结果被输出作为当前比特的相位k的预测信号值yk。
如上所述,信号值预测器81通过计算方程(1)来确定当前比特的相位k的预测信号值yk。
在信号值预测器81中,输入到移位寄存器82的当前比特被顺序地从存储单元851传送到存储单元85n+1。当前比特所取的真实值(“1”或“0”)是基于由信号值预测器81确定的当前比特的相位k处的预测信号值yk来确定的,这将在后面进一步详细描述。因此,在当前比特的预测信号值的确定中,已经基于预测信号确定的值可以被用作当前比特之前的一到n个比特的值。
图9图示了被配置为利用已经基于预测信号值确定的比特来确定当前比特的预测信号值的信号值预测器的例子。
如图9所示,信号值预测器81’包括移位寄存器82’、n个乘法器831至83n+1以及加法器84。在信号值预测器81’中,乘法器831至83n+1和加法器84类似于图8所示的信号值预测器81中的对应部分,从而这里省略对其的重复说明。
在信号值预测器81’中,移位寄存器82’与图8中所示的移位寄存器82的类似点在于其具有n+1个存储单元851至85n+1,但是不同点在于基于当前比特之前一个比特的比特的预测信号值确定的比特被存储在存储单元852中。
在以上述方式配置的信号值预测器81’中,如果当前比特x0被输入到存储单元851,并且基于当前比特之前一个比特的比特的预测信号值确定的比特被输入到存储单元852,则计算预测信号值yk。
更具体而言,例如,如果“1”作为当前比特被输入到存储单元851,则信号值预测器81’在当前比特为“1”的假定下确定预测信号值yk。另一方面,如果“0”作为当前比特被输入到存储单元851,则信号值预测器81’在当前比特为“0”的假定下确定预测信号值yk。
其后,利用电磁波实际发送的当前比特的信号值与在当前比特为“1”的假定下确定的预测信号值yk和在当前比特为“0”的假定下确定的预测信号值yk相比较,以确定利用电磁波实际发送的当前比特的真实值是“1”还是“0”。
图10是图示功能块46的配置例的框图。注意,在图10中,只示出了供功能块46接收从信号路由器45发送的信号并确定信号的当前比特的真实值所必需的模块。
在图10所示的例子中,功能块46包括天线46a、振荡器91、乘法器92、模数转换器93、比较器94以及信号值预测器95和96。
天线46a用来接收以电磁波形式从信号路由器45发送的信号(RF信号)并将所接收的信号传送到乘法器92。
振荡器91生成用于将由天线46a接收的RF信号转换为基带信号的信号,并将所生成的信号输送到乘法器92。
乘法器92将来自天线46a的RF信号乘以来自振荡器91的信号,从而获取基带信号。所得到的基带信号被输送到模数转换器93。
模数转换器93将来自乘法器92的基带信号转换为数字形式,以便获取由发送自信号路由器45的信号所代表的比特的数字信号值。模数转换器93顺序地将由发送自信号路由器45的信号所代表的比特的信号值输送到比较器94。
比较器94处理从模数转换器93依次输送而来的当前比特的信号值。比较器94还接收在当前比特为“1”的假定下由信号值预测器95计算得到的预测信号值和在当前比特为“0”的假定下由信号值预测器96计算得到的预测信号值。
比较器94计算提供自模数转换器93的当前比特的信号值和在当前比特为“1”的假定下由信号值预测器95计算得到的预测信号值之间的差δ1,并且还计算提供自模数转换器93的当前比特的信号值和在当前比特为“0”的假定下由信号值预测器96计算得到的预测信号值之间的差δ0。
比较器94将差δ1与差δ0相比较,并选择与被确定为这两个差中较小值的差相对应的在计算预测信号值时被用作当前比特的假定值的值。比较器94将所选择的值看作是当前比特的真实值并将其输出。比较器94还输出这两个差δ1和δ0中的较小值,作为指示被比较器94确定为当前比特的值的置信级别的值。置信级别可以用于在确定了比特值之后执行的过程中,或者可以用于诸如图像信号的编码/解码过程之类的其他过程中。
信号值预测器95和96分别包括如图9所示配置的信号值预测器81’。由比较器94基于当前比特之前一个比特的比特的预测信号值确定的比特被输入到信号值预测器95和96中的每一个的信号值预测器81’内的存储单元852中。
“1”被输入到信号值预测器95的信号值预测器81’的存储单元851中。作为响应,信号值预测器95在当前比特为“1”的假定下计算预测信号值,并将结果输送到比较器94。另一方面,“0”被输入在信号值预测器96的信号值预测器81’的存储单元851中。作为响应,信号值预测器96在当前比特为“0”的假定下计算预测信号值,并将结果输送到比较器94。
图11是图示由图10中所示的功能块46执行来确定信号的当前比特的过程的流程图。
如果信号路由器45发送信号并且图10中所示的功能块46的天线46a检测到该信号,则在步骤S41中,乘法器92将由天线46a接收的信号乘以由振荡器91生成的信号,从而获取基带信号。乘法器92将所获取的基带信号输送到模数转换器93。其后,该过程进行到步骤S42。
在步骤S42中,模数转换器93将来自乘法器92的基带信号转换为数字形式,并且将所得到的信号的比特的数字信号值输送到比较器94。
在步骤S43中,信号值预测器95在当前比特的真实值为“1”的假定下计算预测信号值,并且将所得到的预测信号值输送到比较器94。
在步骤S43之后,该过程进行到步骤S44。在步骤S44中,信号值预测器96在当前比特的真实值为“0”的假定下计算预测信号值,并且将所得到的预测信号值输送到比较器94。该过程随后进行到步骤S45。
在步骤S45中,比较器94计算在当前比特为“1”的假定下由信号值预测器95计算得到并且在步骤S43中从信号值预测器95输送的预测信号值和在步骤S42中从模数转换器93输送的当前比特的信号值之间的差δ1。
在步骤S45之后,该过程进行到步骤S46。在步骤S46中,比较器94计算在当前比特为“0”的假定下由信号值预测器96计算得到并且在步骤S44中从信号值预测器96输送的预测信号值和在步骤S42中从模数转换器93输送的当前比特的信号值之间的差δ0。该过程随后进行到步骤S47。
在步骤S47中,比较器94将差δ1的平方与差δ0的平方相比较,并且确定差δ0的平方是否等于或小于差δ1的平方。
在比较器94在步骤S47中确定差δ0的平方等于或小于差δ1的平方的情况下,该过程进行到步骤S48。在步骤S48中,比较器94确定当前比特的真实值是“0”。
另一方面,在比较器94在步骤S47中确定差δ0的平方并不等于或小于(即,大于)差δ1的平方的情况下,该过程进行到步骤S49。在步骤S49中,比较器94确定当前比特的真实值是“1”。
在步骤S48或步骤S49之后,处理流返回到步骤S43,以对于从模数转换器93输送的下一比特重复上述过程。
如上所述,功能块46基于从信号路由器45发送的当前比特的信号值、在当前比特为“1”的假定下计算得到的预测信号值、以及在当前比特为“0”的假定下计算得到的预测信号值来正确地确定当前比特的真实值。
由信号所代表的比特的正确判断导致在信号处理装置31的机壳32中进行的无线通信的质量的提高。
在除了根据本发明实施例以外的其他无线通信系统中,为了实现数据的高可靠性,数据被划分为多个块,并且数据与添加到每个块的纠错码一同被从发送端发送。在接收端,如果在块中检测到错误,则利用纠错码来纠错,并且从块中再现原始信号。
相反地,在根据本发明实施例的信号处理装置31中,比特的真实值可以利用延迟分布特性确定,从而只是通过从信号路由器45发送比特序列并由功能块46接收所发送的比特序列并确定比特的真实值,来实现高可靠性的通信。这可以容易地满足通信中实时操作方面的需求。除此之外,由于没有必要执行纠错过程,因此装置可以以简单形式配置。
由于信号处理装置31被配置为使得信号比特的序列以与被配置为经由信号线缆发送信号的信号处理装置类似的方式发送,因此用在传统的信号处理装置中的板间接头或连接器可以容易地被利用信号处理装置31的无线通信系统取代。信号处理装置31的生产不包括在传统的信号处理装置的生产中所必需的装备连接过程。
尽管在以上说明中假定信号被从信号路由器45发送到功能块46,但是本发明也可以应用于信号被从功能块46发送到信号路由器45或者信号在功能块46之间发送的情况。在这些情况下,本发明可以正确地确定当前比特的值。
在上述实施例中,比较器94基于差δ1和δ0来确定当前比特的值。或者,当前比特的值可以通过将当前比特的信号值与阈值相比较来确定,阈值由在当前比特为“1”的假定下确定的预测信号值和在当前比特为“0”的假定下确定的预测信号值的平均值给出。
图12是图示被配置为通过将当前比特的信号值与阈值相比较来确定当前比特的值的功能块的例子的框图,其中阈值由在当前比特为“1”的假定下确定的预测信号值和在当前比特为“0”的假定下确定的预测信号值的平均值给出。
在图12所示的配置中,功能块46’包括天线46a、振荡器91、乘法器92、模数转换器93、比较器94’以及信号值预测器95和96。天线46a、振荡器91、乘法器92、模数转换器93以及信号值预测器95和96与图10所示的功能块46中的那些类似,从而这里省略对其的重复说明。
比较器94’包括加法器97、乘法器98和可变阈值鉴别器99。
加法器97被提供以在当前比特为“1”的假定下由信号值预测器95确定的预测信号值和在当前比特为“0”的假定下由信号值预测器96确定的预测信号值。加法器97计算在当前比特为“1”的假定下确定的预测信号值和在当前比特为“0”的假定下确定的预测信号值的和,并将所得到的值输送到乘法器98。
乘法器98将在当前比特为“1”的假定下确定的预测信号值和在当前比特为“0”的假定下确定的预测信号值的和乘以1/2,从而确定在当前比特为“1”的假定下确定的预测信号值和在当前比特为“0”的假定下确定的预测信号值的平均值。所确定的平均值被送到可变阈值鉴别器99。
可变阈值鉴别器99还从模数转换器93接收当前比特的信号值。可变阈值鉴别器99采用从乘法器98送来的平均值作为阈值,并且确定当前比特的信号值是否等于或小于阈值。可变阈值鉴别器99随后根据比较结果确定当前比特是“1”还是“0”。
更具体而言,当可变阈值鉴别器99确定当前比特的信号值等于或小于阈值时,可变阈值鉴别器99确定当前比特是“0”。然而,当可变阈值鉴别器99确定当前比特的信号值并不等于或小于阈值(即,信号值大于阈值)时,可变阈值鉴别器99确定当前比特是“1”。
如上所述,功能块46’改变了在根据在当前比特为“1”在假定下计算得到的预测信号值和在当前比特为“0”在假定下计算得到的预测信号值确定当前比特的值中所使用的阈值,从而相比于阈值固定(例如为0)的情形实现了在确定比特值时更高的可靠性。
在上述例子中,假定每种测试模式信号包括7比特,并且使用总共7种模式。可替换地,可以使用对于7比特中的每一个由“0”或“1”的组合实现的总共128(=27)种模式,例如图13所示的内容。
图13图示了128种测试模式信号(每种包括7比特,每个比特取“0”或“1”),并且还图示了利用测试模式信号获取的延迟分布特性的例子。
通过预先获取与各个测试模式信号(每种包括7比特,每个比特取“0”或“1”)相对应的延迟分布特性,可以利用与包括与实际接收的比特序列具有相同比特序列的测试模式信号相对应的延迟分布特性来快速正确地确定当前比特的值。
在上述操作中,当信号处理装置31启动时,执行以图6中所示的流程图形式描述的过程,即,信号路由器45发送测试模式并且功能块46获取延迟分布特性。注意,如果信号处理装置31的机壳32中的一部分被放置在如图2所示的固定位置处,则延迟分布特性不会发生改变,从而没有必要在每次信号处理装置31启动时获取延迟分布特性。
然而,例如,如果在信号处理装置31中发生修正,例如添加了新的板等等,则该修正可能产生电磁波路径的变化,从而延迟分布特性可能发生改变。在这种情况下,有必要获取延迟分布特性。考虑到以上情形,例如,图5中所示的信号路由器45和功能块46可以被配置为使得当信号处理装置31启动时,在开始延迟分布特性获取过程之前进行关于延迟分布特性是否发生改变的判决,并且只有在检测到延迟分布特性的改变时才执行延迟分布特性获取过程。
图14是图示检查延迟分布特性是否发生改变的过程的流程图。
该过程例如在用户开启信号处理装置31的电源以激活信号处理装置31时开始。在步骤S51中,图5中所示的信号路由器45的发送设备控制器61向无线发射器63发送请求开始检查延迟分布特性是否发生改变的过程的控制信号(命令)。无线发射器63将所接收的控制信号发送到功能块46。
在步骤S51之后,该过程进行到步骤S52。在步骤S52中,发送设备控制器61控制测试模式发生器62生成被指定为首先发送的测试模式信号。在发送设备控制器61的控制下,测试模式发生器62生成测试模式信号并将其提供到无线发射器63。该过程随后进行到步骤S53。
在步骤S53中,发送设备控制器61等待,直到从功能块46接收到指示检查延迟分布特性的改变的过程的准备完成的控制信号为止。如果功能块46发送指示检查延迟分布特性的改变的过程的准备完成的控制信号(在后面将描述的步骤S64中),并且无线发射器63接收到该控制信号并将其传送到发送设备控制器61,则该过程进行到步骤S54。
在步骤S54中,发送设备控制器61向无线发射器63提供指示测试模式信号的发送即将开始的控制信号,并且无线发射器63将所接收的控制信号发送到功能块46。
在步骤S54之后,该过程进行到步骤S55。在步骤S55中,发送设备控制器61控制无线发射器63将在步骤S52中由测试模式发生器62生成并且提供到无线发射器63的测试模式信号发送到功能块46。
在步骤S55之后,该过程进行到步骤S56。在步骤S56中,发送设备控制器61等待,直到功能块46基于在步骤S55中发送的测试模式信号检查出延迟分布特性是否发生改变并且从功能块46接收到检查结果为止。如果功能块46发送基于测试模式信号的关于延迟分布特性是否发生改变的检查结果(在后面描述的步骤S69或S71中),并且无线发射器63接收到该结果并将其传送到发送设备控制器61,则该过程进行到步骤S57。
在步骤S57中,发送设备控制器61确定从无线发射器63接收的结果是指示应当继续延迟分布特性的改变的检查,还是指示应当执行图6中所示的延迟分布特性获取过程。
在发送设备控制器61在步骤S57中的确定结果是从无线发射器63接收的结果指示应当执行图6中所示的延迟分布特性获取过程的情况下,本过程结束,并且图6中所示的延迟分布特性获取过程开始。
另一方面,在发送设备控制器61在步骤S57中的确定结果是从无线发射器63接收的结果指示应当继续延迟分布特性的改变的检查的情况下,该过程进行到步骤S58。在步骤S58中,发送设备控制器61确定对于所有的测试模式信号是否已完成向功能块46发送测试模式信号。
在发送设备控制器61在步骤S58中的确定结果是对于所有的测试模式信号还没有完成向功能块46发送测试模式信号的情况下,处理流返回到步骤S52,以重复从步骤S52起的上述过程。
另一方面,在发送设备控制器61在步骤S58中的确定结果是对于所有的测试模式信号已完成向功能块46发送测试模式信号的情况下,该过程结束。在这种情况下,不执行图6中所示的延迟分布特性获取过程。
同时,功能块46等待来自信号路由器45的指示检查延迟分布特性是否发生改变的过程应当开始的控制信号的到达。如果信号路由器45在步骤S51中发送请求检查延迟分布特性是否发生改变的过程应当开始的控制信号,则在步骤S61中,无线接收器73接收到该控制信号并将其传送到接收设备控制器71。
在步骤S61之后,该过程进行到步骤S62。在步骤S62中,接收设备控制器71控制测试模式发生器72生成与被指定为首先从信号路由器45发送的相同的测试模式信号。在接收设备控制器71的控制下,测试模式发生器72生成测试模式信号并将其提供到接收设备控制器71。该过程随后进行到步骤S63。
在步骤S63中,接收设备控制器71搜索延迟分布特性存储单元75以读取与在步骤S62中经由测试模式发生器72和统计处理单元74提供自测试模式发生器72的测试模式信号相对应的延迟分布特性。在这一阶段,检查延迟分布特性的改变的准备完成,从而该过程进行到步骤S64。
在步骤S64中,接收设备控制器71向无线接收器73提供指示检查延迟分布特性的改变的过程的准备完成的控制信号。无线接收器73将所提供的控制信号发送到信号路由器45。
在步骤S64之后,该过程进行到步骤S65。在步骤S65中,功能块46等待,直到功能块46从信号路由器45接收到指示用在检查延迟分布特性是否发生改变中的测试模式信号的发送即将开始的控制信号为止。如果信号路由器45在步骤S54中发送指示用在检查延迟分布特性是否发生改变中的测试模式信号的发送即将开始的控制信号,则无线接收器73接收到该控制信号并将其传送到接收设备控制器71。该过程随后进行到步骤S66。
在步骤S66中,无线接收器73一直等待,直到无线接收器73从信号路由器45接收到测试模式信号为止。如果信号路由器45在步骤S55中发送测试模式信号,则无线接收器73接收该测试模式信号。无线接收器73从发送自信号路由器45的测试模式信号中提取出当前比特的信号值,并将其提供到接收设备控制器71。该过程随后进行到步骤S67。
在步骤S67中,接收设备控制器71计算在步骤S66中提供自无线接收器73的当前比特的信号值和在步骤S63中从延迟分布特性存储单元75读取的延迟分布特性之间的差。如果延迟分布特性发生改变,则检测到较大的差。另一方面,如果延迟分布特性没有发生改变,则在步骤S67中计算得到的差等于0或者非常小。
在步骤S67之后,该过程进行到步骤S68。在步骤S68中,接收设备控制器71确定在步骤S68中计算得到的差是否大于预定的最大允许值。
在接收设备控制器71在步骤S68中确定在步骤S68中计算得到的差大于预定的最大允许值的情况下,即,在确定延迟分布特性存在改变的情况下,该过程进行到步骤S69。在步骤S69中,接收设备控制器71控制无线接收器73发送指示检测到延迟分布特性的改变从而应当执行图6中所示的延迟分布特性获取过程的消息。该过程随后结束。
在接收设备控制器71在步骤S68中确定在步骤S68中计算得到的差不大于(即,等于或小于)预定的最大允许值的情况下,该过程进行到步骤S70。在步骤S70中,接收设备控制器71确定对于所有的测试模式信号是否已完成从信号路由器45发送测试模式信号。
在接收设备控制器71在步骤S70中确定对于所有的测试模式信号还未完成从信号路由器45发送测试模式信号的情况下,该过程进行到步骤S71。
在步骤S71中,接收设备控制器71控制无线接收器73向信号路由器45发送指示作为关于延迟分布特性的改变的检查结果已经确定应当继续关于延迟分布特性的改变的检查的消息。处理流返回到步骤S62,以重复从步骤S62起的上述过程。
另一方面,在接收设备控制器71在步骤S70中确定来自信号路由器45的测试模式信号的发送已对于所有测试模式信号完成的情况下,该过程结束。
如上所述,检查延迟分布特性的改变的过程可以检测到由诸如向信号处理装置31添加新的板等等的修正引起的延迟分布特性的改变,并且通过执行图6中所示的延迟分布特性获取过程来获取新的延迟分布特性。从而,即使在信号处理装置31中发生诸如添加新的板等等的修正,也可以在信号处理装置31的机壳32中的板之间执行高质量的无线通信。
通过仅仅在检测到延迟分布特性的改变时才执行延迟分布特性获取过程,与在每次信号处理装置31启动时都获取延迟分布特性的情况相比,可以减少启动时间。
上述处理步骤的序列可以利用硬件或软件执行。当处理序列由软件执行时,构成软件的程序可以从程序存储介质安装到作为专用硬件提供的计算机上,或者可以安装到能够根据其上安装的各种程序执行各种处理的通用计算机上。
图15是图示被配置为运行执行上述处理步骤的序列的程序的个人计算机的例子的框图。CPU(中央处理单元)101根据存储在ROM(只读存储器)102或存储单元108中的程序执行各种过程。RAM(随机访问存储器)103存储由CPU 101执行的程序,并且还存储用在程序执行中的数据。CPU 101、ROM 102和RAM 103经由总线104彼此连接。
输入/输出接口105经由总线104连接到CPU 101。输入/输出接口105还连接到包括键盘、鼠标、麦克风等的输入单元106以及包括显示器和扬声器的输出单元107。CPU 101根据经由输入单元106输入的命令执行各种过程,并且将过程的结果输出到输出单元107。
连接到输入/输出接口105的存储单元108例如由硬盘实现,并且适合于存储供CPU 101执行或使用的程序和数据。通信单元109适合于经由诸如因特网或局域网之类的网络与外部装置通信。
程序可以经由通信单元109获取,并且所获取的程序可以存储在存储单元108中。
当诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器之类的可移动介质111被安装在连接到输入/输出接口105的驱动器110上时,驱动器110驱动所安装的可移动介质111并获取其上存储的程序或数据。所获取的程序或数据按需要被传送到存储单元108并被存储在其中。
图15中所示的可移动介质111是可用于存储安装在计算机中的计算机可执行程序的程序存储介质的例子。用于该目的的可移动介质的具体例子包括磁盘(例如软盘)、光盘(例如CD-ROM(压缩盘-只读存储器)和DVD(数字多功能盘))、磁光盘和半导体存储器。程序可以临时或永久地存储在ROM 102或诸如硬盘等的存储单元108中。程序可以利用用作接口的通信单元109(例如路由器或调制解调器)经由诸如局域网或因特网之类的有线通信介质或经由诸如数字广播之类的无线通信介质存储在程序存储介质中。
本发明不仅可以适用于利用通过一个符号发送一个比特的调制/编码方法的装置,还可以适用于通过一个符号发送多个比特的诸如QPSK(正交相移键控)或8PSK(正交相移键控)之类的其他调制/编码方法。
本发明不仅可以适用于信号处理装置中的无线通信,还可以适用于空气环境下的无线通信,只要延迟分布特性固定即可。在经由线缆发送信号的通信系统中,可能发生在线缆一端的信号的反射,并且反射的信号可能与沿正向方向传播的信号发生干扰。由于这种干扰以固定方式发生,因此可以通过将本发明应用于这种通信系统来提高通信质量。
在利用磁场的近场传输系统中,有限的通信范围导致对用在通信中的天线位置的限制。信号处理装置31提供了高质量的通信,而不会对天线位置有限制。
在本发明中,上述参考流程图的处理步骤并不一定要求按根据流程图中所描述的顺序的时序执行。相反地,处理步骤可以并行地或分开地执行(利用并行处理或对象处理)。
本领域技术人员应当理解,取决于设计需求和其他因素可以发生各种修改、组合、子组合和变更,只要这些修改、组合、子组合和变更在权利要求及其等同物的范围内即可。
本发明包含与2006年12月26日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-350352有关的主题,该申请的全部内容通过引用结合于此。
Claims (9)
1.一种被配置为处理经由传输路径传输的信号的信号处理装置,在所述传输路径中,特定符号的信号值以固定方式受到在所述特定符号发送之前发送的多个符号的信号值的影响,所述信号处理装置包括:
获取装置,用于从经由所述传输路径传输的信号中获取所述特定符号的信号值;
预测装置,用于相对于所述特定符号允许取的每个值,基于在所述特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在所述特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对所述特定符号的信号值的影响的特性,预测所述特定符号的信号值;以及
确定装置,用于基于由所述获取装置获取的特定符号的信号值和相对于所述特定符号允许取的各个值由所述预测装置给出的预测值,来确定所述特定符号所取的值。
2.如权利要求1所述的信号处理装置,其中所述确定装置确定相对于所述特定符号允许取的各个值由所述预测装置计算得到的预测值中的哪一个与由所述获取装置获取的特定符号的信号值具有最小的差,并且所述确定装置将所述特定符号允许取的且在被确定为具有所述最小的差的预测值的预测中使用的值用作所述特定符号所取的值。
3.如权利要求1所述的信号处理装置,其中所述确定装置基于所述特定符号处于预定相位处的信号值并基于相对于所述特定符号允许取的各个值所预测的在所述预定相位处的预测值,来确定所述特定符号所取的值。
4.如权利要求1所述的信号处理装置,其中
所述特定符号允许取的值是第一值和第二值,
所述预测装置在所述特定符号取所述第一值的假定下计算第一预测值,并且在所述特定符号取所述第二值的假定下计算第二预测值,并且
所述确定装置根据由所述获取装置获取的特定符号的信号值与由所述第一预测值和所述第二预测值的平均值给出的阈值之间的比较结果,来确定所述特定符号所取的值。
5.如权利要求1所述的信号处理装置,还包括:
接收装置,用于接收包括取预定值的多个符号的测试信号;以及
特性获取装置,用于基于由所述接收装置接收的测试信号的特定符号的信号值,来获取在所述特定符号发送之前发送的被包括在所述测试信号的多个符号中的符号的信号值对所述特定符号的信号值的影响的特性。
6.如权利要求5所述的信号处理装置,其中,
所述接收装置接收用于确定所述特性是否发生改变的改变检查信号;并且
所述特性获取装置基于所述改变检查信号中的特定符号的信号值和已经获取的特性来确定所述特性是否发生改变,并且如果检测到所述特性的改变,则所述特性获取装置获取新的特性。
7.一种处理经由传输路径传输的信号的方法,在所述传输路径中,特定符号的信号值以固定方式受到在所述特定符号发送之前发送的多个符号的信号值的影响,所述方法包括以下步骤:
从经由所述传输路径传输的信号中获取所述特定符号的信号值;
相对于所述特定符号允许取的每个值,基于在所述特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在所述特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对所述特定符号的信号值的影响的特性,预测所述特定符号的信号值;以及
基于从经由所述传输路径传输的信号中获取的特定符号的信号值并基于相对于所述特定符号允许取的各个值的预测值,来确定所述特定符号所取的值。
8.一种可由计算机执行的程序,所述计算机被配置为控制用于处理经由传输路径传输的信号的信号处理装置,在所述传输路径中,一个特定符号的信号值以固定方式受到在所述特定符号发送之前发送的多个符号的信号值的影响,所述程序包括以下步骤:
从经由所述传输路径传输的信号中获取所述特定符号的信号值;
相对于所述特定符号允许取的每个值,基于在所述特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在所述特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对所述特定符号的信号值的影响的特性,预测所述特定符号的信号值;以及
基于从经由所述传输路径传输的信号中获取的特定符号的信号值并基于相对于所述特定符号允许取的各个值的预测值,来确定所述特定符号所取的值。
9.一种被配置为处理经由传输路径传输的信号的信号处理装置,在所述传输路径中,一个特定符号的信号值以固定方式受到在所述特定符号发送之前发送的多个符号的信号值的影响,所述信号处理装置包括:
获取单元,被配置为从经由所述传输路径传输的信号中获取所述特定符号的信号值;
预测单元,被配置为基于在所述特定符号发送之前发送的多个符号所取的值并基于在所述特定符号发送之前发送的多个符号的信号值对所述特定符号的信号值的影响的特性,相对于所述特定符号允许取的每个值预测所述特定符号的信号值;以及
确定单元,被配置为基于由所述获取单元获取的特定符号的信号值和相对于所述特定符号允许取的各个值由所述预测单元给出的预测值,来确定所述特定符号所取的值。
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Granted publication date: 20111123 Termination date: 20151226 |
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EXPY | Termination of patent right or utility model |