CN101500179A - 用来处理透过通信系统所传送的信号的装置及其相关方法 - Google Patents

用来处理透过通信系统所传送的信号的装置及其相关方法 Download PDF

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Abstract

一种用来处理透过一通信系统所传送的信号的方法包含有：测量与一接收信号的一第一频带的一信号功率相关的一第一参数；测量与该接收信号的一第二频带的一信号功率相关的一第二参数，其中该第一频带与该第二频带没有重迭；比较该第一参数与该第二参数来产生一比较结果；以及依据该比较结果来检测在该通信系统中是否存在邻接信道干扰，以产生一检测结果。

Description

用来处理透过通信系统所传送的信号的装置及其相关方法
技术领域
本发明有关于对透过一通信系统所传送的信号进行信号处理，尤指一种用来在一数字视频广播(Digital Video Broadcasting，DVB)系统中检测邻接信道干扰(adjacent channel interference，ACI)的方法以及相关装置。
背景技术
由于与传统电视广播系统例如国家电视系统委员会(National TelevisionSystem Committee，NTSC)系统共享相同频带，数字视频广播(Digital VideoBroadcasting，DVB)系统常会遇到邻接信道干扰(adjacent channel interference，ACI)的问题。为了解决此效应，邻接信道干扰滤波器常被利用于该数字视频广播系统的接收器中；然而，一些不受欢迎的效应也同时被引发出来。
请参考图1，图1绘示在一先前技术的数字视频广播系统接收器(receiver)中的信号的频域图。曲线110代表一数字视频广播信号，具有一频宽大小为2*f1，而曲线112与曲线114为邻接信道干扰信号。此外，曲线116代表一邻接信道干扰滤波器的频率响应。如图1所示，由于该滤波器不完美的特性，例如：该邻接信道干扰滤波器的下降率(roll-offrate)不够快速，该数字视频广播信号在该邻接信道干扰滤波器的操作之后，会有一失真(distortion)，即使该邻接信道干扰信号可被消除。由于在该数字视频广播系统中的邻接信道干扰信号的发生很可能如挥发一般地消失，当邻接信道干扰信号不存在时，该邻接信道干扰滤波器的利用可能会降低系统效能。因此，应予设计一种用来检测该邻接信道干扰信号以依据该邻接信道干扰信号的存在控制该邻接信道干扰滤波器的操作的新颖架构，来增加系统效能。
发明内容
因此本发明的目的之一在于提供用来处理透过一通信系统所传送的信号的方法及其相关装置，以解决上述问题。
依据本发明的一实施例，揭露一种用来处理透过一通信系统所传送的信号的方法，该方法包含有：测量与一接收信号的一第一频带的信号功率相关的一第一参数；测量与该接收信号的一第二频带的信号功率相关的一第二参数，其中该第一频带与该第二频带没有重迭；比较该第一参数与该第二参数来产生一比较结果；以及依据该比较结果来检测在该通信系统中是否存在邻接信道干扰，以产生一检测结果。
本发明在提出上述的方法的同时，另在一实施例中揭露一种用来处理透过一通信系统所传送的信号的装置，该装置包含有：一第一估算电路(evaluation circuit)，用来测量与一接收信号的一第一频带的信号功率相关的一第一参数；一第二估算电路，用来测量与该接收信号的一第二频带的一信号功率相关的一第二参数，其中该第一频带与该第二频带没有重迭；一比较器(comparator)，耦接至该第一估算电路与该第二估算电路，用来比较该第一参数与该第二参数来产生一比较结果；以及一决定单元(decision unit)，耦接至该比较器，用来依据该比较结果来检测在该通信系统中是否存在邻接信道干扰，以产生一检测结果。
依据本发明的又一实施例，揭露一种用来处理透过一通信系统所传送的信号的装置，该装置包含有：一决定逻辑，用来检测在该通信系统中是否存在邻接信道干扰，以在一频域中产生一检测结果；以及一控制器，耦接至该决定逻辑，用来依据该检测结果，藉由选择性地致能或禁能一邻接信道干扰滤波操作来滤除一接收信号的邻接信道干扰以产生一输出信号。
附图说明
图1绘示在一先前技术的数字视频广播接收器中的信号的一频域图。
图2绘示依据本发明的一实施例的一种用来在一数字视频广播接收器中检测邻接信道干扰的一信号处理电路的方块示意图。
图3绘示如图2所示的一快速傅立叶转换单元的输出。
图4绘示依据本发明的一第二实施例的一种用来在一数字视频广播接收器中检测邻接信道干扰的一信号处理电路的方块示意图。
【主要组件符号说明】
 
110、112、114、116、310、320 曲线
200、400 信号处理电路
210、410 前端处理单元
 
220、420 模拟数字转换器
230、430 可控制邻接信道干扰滤波器
240、440 快速傅立叶转换单元
250 第一估算电路
260 第二估算电路
270 比较器
280 决定单元
400 信号处理电路
445 决定逻辑
455 控制器
具体实施方式
请参考图2，图2绘示依据本发明的一第一实施例的一种用来在一数字视频广播(DVB)接收器中检测邻接信道干扰(ACI)的一信号处理电路的方块示意图。信号处理电路200包含有一第一估算电路(evaluation circuit)250、一第二估算电路260、一比较器270以及一决定单元280。如图2所示，信号处理电路200所接收的数字视频广播信号会藉由前端处理单元(front-endprocessing unit)210先被转换成一基频信号，例如透过熟习此领域人士所知的正交混波(quadrature-mixing)与低通滤波。然后该基频信号藉由利用一模拟数字转换器(ADC)220而被取样与数字化；接着，该数字化信号被输入至一可控制邻接信道干扰滤波器(controllable ACI filter)230。在本实施例中，可控制邻接信道干扰滤波器230首先被关掉且直到该邻接信道干扰被检测到才会被开启。由于该邻接信道干扰滤波器被禁能，被可控制邻接信道干扰滤波器230旁通(bypass)的信号接着藉由快速傅立叶转换(FFT)单元240来转换至频域。由于该数字视频广播系统采用正交频分多路复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，OFDM)技术，快速傅立叶转换算法必须被利用来将该接收数字视频广播信号转换至频域。也就是，该接收的数字视频广播信号包含多个正交频分多路复用子码元(symbol)，且每一正交频分多路复用子码元具有透过多个正交载波(orthogonal subcarrier)来传送的信息。因此，典型的正交频分多路复用信号必须利用该快速傅立叶转换算法来被检测及处理。
请参考图3，图3绘示图2所示的快速傅立叶转换单元240的输出。如图3所示，曲线310显示频域中的信号频带的一数字视频广播信号(内频带信号，即所谓的“in-band signal”)；且曲线320代表频域中的一数字视频广播保护频带(guard band)中的一邻接信道干扰信号。也就是，曲线310当中的一范围具有被包含在其中的子载波索引0～kmax，该范围代表整个数字视频广播信号中的一频带(即该信号频带)。曲线320的其它范围，即被划定从子载波索引kmax开始直到kN-1的范围，表示该数字视频广播信号的一保护频带(请注意，kmax代表该最大子载波索引，且N代表快速傅立叶转换的取样点数)，其中没有任何被假设为坐落其中的信号。需注意该数字视频广播信号的信号频带与该数字视频广播信号的保护频带彼此相邻但不重迭。因为正交频分多路复用的技术皆为同业所熟知，故相关细节不在此赘述。
为了检测该邻接信道干扰信号，测量该接收信号的信号功率为一有效率的方法来决定邻接信道干扰存在与否。如同业者所熟知，在频域中，一特定信号在特定频率的一信号成分的绝对值愈大者，该特定信号在该特定频率的该信号成分的信号功率愈强。一般来说，该信号功率藉由计算在一频带上的多个信号成分的均方根(root mean square)来估算。
因此，为了检测该邻接信道干扰的存在，第一估算电路250以及第二估算电路260分别测量与一接收信号的保护频带的信号功率相关的参数，以及一接收信号的信号频带的信号功率相关的参数。在本实施例中，测量与一信号功率相关的参数的方法为直接将快速傅立叶转换单元240的输出的绝对值相加，如下所示：
ADVB-T＝∑k＝0～kmax-1|Rk|               (1)
AACI＝∑k＝kmax～kN-1|Rk|                (2)
其中，
ADVB-T：与在该信号频带中的该接收的数字视频广播信号的信号功率相关的参数；
AACI：与在该保护频带中的该邻接信道干扰信号的信号功率相关的参数；
k：子载波索引；
kmax：最大子载波索引(对2K模式，kmax＝1705；对8K模式，kmax＝6817)；
N：快速傅立叶转换取样点数(对2K模式，N＝2048；对8K模式，N＝8192)；
以及
Rk：第k个快速傅立叶转换输出。
由于该快速傅立叶转换输出为一复数，该第k个快速傅立叶转换输出(即Rk)的绝对值可经由计算Re(Rk)与Im(Rk)的均方根而直接获得，即
Figure A200810095986D00081
也就是说，该第k个快速傅立叶转换的输出Rk的绝对值为(Re(Rk))2+(Im(Rk))2的均方根，其中Re(Rk)与Im(Rk)分别代表Rk的实部和虚部。
然后比较器270比较两个参数ADVB-T与AACI以藉由估算一AACI对ADVB-T的比值来产生一比较结果CR，如下所示：
CR＝AACI/ADVB-T                     (3)
决定单元280可依据该比较结果CR来检测该邻接信道干扰是否存在，以产生一检测结果，其决定原则如下所示：
若AACI/ADVB-T≤ACI_thrd，则邻接信道干扰不存在；
若AACI/ADVB-T>ACI_thrd，则邻接信道干扰存在。
假如比较结果CR不大于一预定阈值(例如：ACI_thrd)，决定单元280会因此决定该邻接信道干扰不存在，且产生一检测结果给邻接信道干扰滤波器230以供用来关闭可控制邻接信道干扰滤波器230；否则，假如该比较结果大于该预定阈值，决定单元280会决定有该邻接信道干扰的存在，并因此产生一决定信号予可控制邻接信道干扰滤波器230，以开启可控制邻接信道干扰滤波器230。透过决定单元280所产生的该检测信号，在选择性地致能或禁能一用以滤除该接收信号中的邻接信道干扰的邻接信道干扰滤波操作后，一输出信号被可控制邻接信道干扰滤波器230所输出。
藉由利用上述的邻接信道干扰检测机制，本示范实施例可提供一改进方式以依据该邻接信道干扰的存在来控制该邻接信道干扰滤波操作，且因此可提供较佳的信号效能。应注意，本发明并非仅限制于在数字视频广播系统中使用。例如，它亦可应用在任一使用该正交频分多路复用技术的通信系统。
请注意图2所示的电路配置(circuit configuration)仅用于描述目的，并非作为本发明的限制条件。此外，在第一示范实施例中，测量与一信号功率有关的参数的方法并非限制于上述的快速傅立叶转换输出的绝对值的和。任一可获得与一该信号的信号功率相关的参数的方式(例如：快速傅立叶转换输出的平方和)符合本发明的精神，且落在本发明的范畴内。
请参考图4，图4绘示依据本发明的一第二实施例的一种用来在一数字视频广播接收器中检测一邻接信道干扰的信号处理电路的方块示意图。信号处理电路400包含一前端处理单元410、一模拟数字转换器420、一可控制邻接信道干扰滤波器430、一快速傅立叶转换单元440、一决定逻辑445以及一控制器455。其中决定逻辑445被配置(configure)来检测在该数字视频广播系统中是否存在邻接信道干扰，以及在频域中产生一检测结果。然后，控制器455依据该检测结果选择性地来致能或禁能可控制邻接信道干扰滤波器430。换句话说，一输出信号藉由下列手段从邻接信道干扰滤波器430中被产生出来：选择性地致能或禁能一用来滤除在保护频带的该接收信号的邻接信道干扰的邻接信道干扰滤波操作，且因此避免该信号频带(即内频带)的信息信号被干扰。图4中的决定逻辑445可被实施来利用图2中所示的电路组件，例如功能方块250、260与270。然而，任意电路配置只要可在一频域中检测邻接信道干扰，以及接着依据邻接信道干扰检测结果来选择性地致能或禁能该邻接信道干扰滤波操作(亦即，可控制的邻接信道干扰滤波器430)，即可被使用于检测逻辑445与控制器455。此选择性的设计亦符合本发明的精神，且落在本发明的范畴内。由于图4中的信号处理电路400的其它操作几乎与图2中的信号处理电路200相同，故为简洁起见，相关细节不在此赘述。
此外，预测的阈值ACI_thrd的大小并非作为本发明的限制条件。任一方法只要可获得该信号的一信号功率的近似值(例如该快速傅立叶转换输出的平方和)及/或计算该数字视频广播信号与该邻接信道干扰信号的比值，均符合本发明的精神，且亦落在本发明的范畴内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种用来处理透过一通信系统所传送的信号的方法，其包含有：
测量与一接收信号的一第一频带的一信号功率相关的一第一参数；
测量与该接收信号的一第二频带的一信号功率相关的一第二参数，其中该第一频带与该第二频带没有重迭；
比较该第一参数与该第二参数来产生一比较结果；以及
依据该比较结果来产生一检测结果以检测在该通信系统中是否存在邻接信道干扰(adjacent channel interference，ACI)。
2.如权利要求1所述的方法，其中该通信系统为一数字电视系统。
3.如权利要求2所述的方法，其中该数字电视系统符合一数字视频广播(Digital Video Broadcasting，DVB)标准。
4.如权利要求1所述的方法，其中该通信系统为一正交频分多路复用(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing，OFDM)系统。
5.如权利要求1所述的方法，其中该第一频带与第二频带之一为该通信系统的一信号频带；而该第一频带与该第二频带的另一为该通信系统的一保护频带(guard band)。
6.如权利要求5所述的方法，其中该保护频带紧紧地邻接于该信号频带。
7.如权利要求1所述的方法，另包含有：
依据该检测结果，藉由选择性地致能或禁能一用来滤除该接收信号的邻接信道干扰的邻接信道干扰滤波操作，以产生一输出信号。
8.如权利要求1所述的方法，其中比较该第一参数与该第二参数以产生该比较结果的步骤另包含有：
决定该第一参数与第二参数间的一比值；以及
比较该比值与一预定阈值来产生该比较结果。
9.一种用来处理透过一通信系统所传送的信号的装置，其包含有：
一第一估算电路(evaluation circuit)，用来测量与一接收信号的一第一频带的信号功率相关的一第一参数；
一第二估算电路，用来测量与该接收信号的一第二频带的信号功率相关的一第二参数，其中该第一频带与第二频带没有重迭；
一比较器(comparator)，耦接至该第一估算电路与该第二估算电路，用来比较该第一参数与该第二参数来产生一比较结果；以及
一决定单元(decision unit)，耦接至该比较器，用来依据该比较结果来检测在该通信系统中是否存在邻接信道干扰，以产生一检测结果。
10.如权利要求9所述的装置，其中该通信系统为一数字电视系统。
11.如权利要求10所述的装置，其中该数字电视系统符合一数字视频广播标准。
12.如权利要求9所述的装置，其中该通信系统为一正交频分多路复用系统。
13.如权利要求9所述的装置，其中该第一频带与该第二频带之一为该通信系统的一信号频带；而该第一频带与该第二频带的另一为该通信系统的一保护频带。
14.如权利要求13所述的装置，其中该保护频带紧接地邻接该信号频带。
15.如权利要求9所述的装置，另包含有：
一邻接信道干扰滤波器，耦接至该决定单元，用来依据该检测结果，藉由选择性地滤除该接收信号的邻接信道干扰以产生一输出信号。
16.如权利要求9所述的装置，其中该比较器藉由决定该第一参数与该第二参数间的一比值，以及藉由比较该比值与一预定阈值来产生该比较结果。
17.一种用来处理透过一通信系统所传送的信号的装置，其包含有：
一决定逻辑(decision logic)，用来检测在该通信系统中是否存在邻接信道干扰，来在一频域中产生一检测结果；以及
一控制器，耦接至该决定逻辑，用来依据该检测结果，藉由选择性地致能或禁能一邻接信道干扰滤波操作来滤除一接收信号的邻接信道干扰，以产生一输出信号。
18.如权利要求17所述的装置，其中该通信系统为一数字电视系统。
19.如权利要求18所述的装置，其中该数字电视系统符合一数字视频广播标准。
20.如权利要求17所述的装置，其中该通信系统为一正交频分多路复用系统。
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