CN102761506B - 消除符号间干扰的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消除符号间干扰的方法及其装置，适用于处理由具有多路径的通道所接收的至少一符号。此方法根据所接收的至少一符号计算并移除当前符号的符号间干扰成分，并以所接收的至少一符号计算当前符号的载波间干扰成分，以补偿到被符号间干扰成分影响到符号正交性的当前符号。

Description

消除符号间干扰的方法及其装置

技术领域

本发明是有关于一种消除符号间干扰的方法及其装置，且特别是有关于一种在正交分频多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)系统中消除符号间干扰的方法及其装置。

背景技术

无线数字视频广播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial，DVB-T)、整合式服务数字广播(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial，ISDB-T)、数字无线媒体广播(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，DTMB)等使用OFDM系统的接收机，当其所处环境的通道具有多路径传输时，其中最大径的延时超过OFDM的保护间隔(Guard Interval，GI)，就会产生符号间干扰(Inter-Symbol Interference，以下简称ISI)，其中ISI能量的大小和超过保护区间的路径的时间延迟及路径的能量有关。

对于DVB-T、ISDB-T系统来说，保护间隔的长度通常有四种选择，例如1/4、1/8、1/16、1/32的讯框(frame)长度。保护间隔愈长时，系统能够对抗多路径的最大延时愈长，但是系统的带宽利用率就愈小。由于愈来愈多地区选择了较小的保护间隔长度，系统遇到ISI的机率愈来愈大，严重的ISI会使得通讯系统的性能迅速下降，甚至无法正常工作。

一般解决ISI的现有技术为在快速傅立叶转换(Fast Fourier Transform，简称FFT)之前，加上一个时域滤波器，在时域上把信号干扰消除掉，因而把信号时延减小，但这样的解决的道花费较高，调整滤波器的系数也较为困难。另一种现有解决方法是利用前项纠错(Forward Error Correction，FEC)的反馈信息来重构ISI，不过此方法的硬体成本较高且反馈回路很长，实用价值不大。因此，如何利用简单且有效率的硬体架构，在接收器端实现消除符号间干扰，确实为当前所属领域的重要课题。

发明内容

本发明提供一种消除符号间干扰的方法，适用于超过保护间隔的多路径通道的符号接收，此方法包括在一当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收第一符号，根据判断此通道的结果，选择前回声通道处理方法，接收接续此第一符号的第二符号，利用所选择的前回声通道处理方法，计算此第二符号影响此第一符号的符号间干扰成分，接着从此第一符号移除此符号间干扰成分，以产生第三符号，利用前回声通道处理方法，从此第三符号计算载波间干扰成分，补偿载波间干扰于此第三符号，以产生第四符号作为此当前快速傅立叶转换处理视窗的输出符号，根据此第四符号，估测此符号的通道频率响应值，其中须说明的是，第三符号与第四符号是第一符号在数学处理域的变形和补偿，为表示第一符号在不同处理时刻的状态，而第二符号则是与第一符号在时间轴上有先后顺序的真实接收信号。

本发明提供另一种消除符号间干扰的方法，适用于超过保护间隔的多路径通道的符号接收，此方法包括在当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收第一符号，根据判断此通道的结果，选择后回声通道处理方法，利用所选择的后回声通道处理方法，从第一符号移除在此第一符号之前已接收的第二符号影响此第一符号的第一符号间干扰成分，以产生第三符号，利用此后回声通道处理方法，从此第三符号计算载波间干扰成分，接着补偿此载波间干扰于第三符号，以产生第四符号，根据此第四符号，估测此通道以得到符号的通道频率响应值，利用此后回声通道处理方法，从此第四符号计算此第一符号影响在下一个快速傅立叶转换处理视窗中将接收的第五符号的第二符号间干扰成分，以及利用第二符号间干扰成分更新此第一符号间干扰成分，另须说明的是，第三符号、第四符号为第一符号在数学处理域的变形和补偿，为表示第一符号在不同处理时刻的状态。第二符号、第五符号则是与第一符号在时间轴上有先后顺序的真实接收信号，在时间轴基准上，第二符号在第一符号之前，第五符号在第一符号之后。

本发明提供一种消除符号间干扰的装置，适用于处理由具有至少一路径的一通道接收的至少一符号，此装置包括接收单元、选择器与控制模块。此接收单元在当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收第一符号及接续第一符号的第二符号。此选择器根据判断此通道的结果来选择前回声通道处理方法。此控制模块耦接至此选择器，利用前回声通道处理方法，计算从第二符号影响第一符号的符号间干扰成分，从此第一符号移除此符号间干扰成分以产生第三符号，从此第三符号计算载波间干扰成分，补偿此载波间干扰于此第三符号以产生第四符号，并且根据此第四符号估测此通道以得到第一通道频率响应值。

本发明提供一种消除符号间干扰的装置，适用于处理由具有至少一路径的一通道接收的至少一符号，此装置包括接收单元、选择器与控制模块。此接收单元，在当前快速傅立叶转换处理视窗中接收第一符号。此选择器根据判断此通道的结果来选择后回声通道处理方法。此控制模块耦接至此选择器，利用后回声通道处理方法，从第一符号移除在前一个快速傅立叶转换处理视窗中已接收的第二符号影响此第一符号的第一符号间干扰成分，以产生第三符号，从此第三符号计算载波间干扰成分，补偿此载波间干扰于此第三符号，以产生第四符号，接着根据此第四符号估测此通道以得到第一通道频率响应值，从此第四符号计算第一符号影响接续此第一符号的第五符号的第二符号间干扰成分，并利用第二符号间干扰成分更新此第一符号间干扰成分。

基于上述，本发明提出一种消除符号间干扰的方法及其装置，此方法适用于超过保护间隔的多路径通道的符号接收，计算符号间干扰成分与载波间干扰成分，并利用计算所得的载波间干扰成分来补偿所移除的符号间干扰成分。

附图说明

图1A及图1B是根据本发明一示范实施例所绘示的一种前回声通道处理方法示意图。

图1C及图1D是根据本发明一示范实施例所绘示的一种后回声通道处理方法示意图。

图2A、图2B、图2C与图2D是根据本发明一示范实施例所绘示的一种消除符号间干扰的装置的功能方块图。

图3A是根据本发明一示范实施例所绘示的一种消除符号间干扰的前回声通道处理方法流程图。

图3B是根据本发明另一示范实施例所绘示的另一种消除符号间干扰的前回声通道处理方法流程图。

图3C是根据本发明一示范实施例所绘示的一种消除符号间干扰的后回声通道处理方法流程图。

图3D是根据本发明另一示范实施例所绘示的另一种消除符号间干扰的后回声通道处理方法流程图。

图4A是根据本发明一示范实施例所绘示的一种消除符号间干扰的成果折线图。

图4B是根据本发明另一示范实施例所绘示的另一种消除符号间干扰的成果折线图。

附图标号：

110、160：傅立叶快速转换处理视窗

112、162：主径

113、114、163、164：次径

120、170：符号间干扰成分

130、180：载波间干扰成分

140、190：保护间隔

200：消除符号间干扰的装置

210：接收单元

220：选择器

230：控制模块

240：判断单元

250：第一运算单元

252：第一除法器

254：第一频率旋转器

256：第一乘法器

258：第二频率旋转器

260：减法器

270：第二运算单元

272：第二除法器

274：第三频率旋转器

276：第二乘法器

278：第四频率旋转器

280：加法器

290：通道估测单元

300：前回声通道处理方法

360：后回声通道处理方法

410、420、430、440、460、470、480、490：折线

S302～S316、S362～S376：流程步骤

CS1：前回声判断信号

CS2：后回声判断信号

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

本发明提出一种消除符号间干扰的方法及其装置。当符号在通讯系统的通道进行多路径传输时，符号在主径与次径上分散传输，若是保护间隔不够长，在通道中的接收端接收经由多路径分散传输的符号时，会产生符号间干扰成分及载波间干扰成分，本发明的方法利用移除符号间干扰成分，并补偿原先符号因移除符号间干扰成分被减少的能量。

图1A及图1B是根据本发明一示范实施例所绘示的一种前回声通道处理方法示意图。主要说明符号在多路径的通道上传输时，符号能量会被分散至通道间的主径及次径中传输，在此实施例中，符号间的保护间隔140不够长，由于符号能量将分散在主径112、次径113与次径114间传输，因此将造成符号间干扰。为解决上述问题，本发明使用此前回声通道处理方法，此方法在当前的快速傅立叶转换处理视窗110中，计算所接收的频域信号所遭遇的符号间干扰成分120之后，由所接收的频域信号移除符号间干扰成分120，接着根据已移除符号间干扰成分120的频域信号，计算载波间干扰成分130并补偿载波间干扰成分130至已移除符号间干扰成分120的频域信号，以作为当前的傅立叶快速转换处理视窗110的输出符号。

通过上述前回声通道处理方法，可仅在频域中处理经由前回声通道所接收的符号(例如，OFDM符号)，且可在上述前回声通道处理过程中，减少多次快速傅立叶转换与反OFDM快速傅立叶转换的处理过程，使得实现前回声通道处理方法的硬体架构简单，降低处理时间，并且运作方式有效率。

图1C及图1D是根据本发明一示范实施例所绘示的一种后回声通道处理方法示意图。在此实施例中，符号间的保护间隔190不够长，由于符号能量将分散在主径162、次径163与次径164间传输，因此将造成符号间干扰。后回声通道处理方法与上述前回声通道处理方法稍有不同，在傅立叶快速转换处理视窗160中，先移除在当前符号之间已先接收之前一符号造成当前符号的符号间干扰成分170，接着计算载波间干扰成分180补偿于当前符号。

通过上述前回声通道处理方法，可仅在频域中处理经由后回声通道所接收的符号(例如，OFDM符号)，且可在上述后回声通道处理过程中，减少多次快速傅立叶转换与反OFDM快速傅立叶转换的处理过程，使得实现后回声通道处理方法的硬体架构简单，降低处理时间，并且运作方式有效率。

图2A、图2B、图2C与图2D是根据本发明一示范实施例所绘示的一种消除符号间干扰的装置200的功能方块图。请参照图2A，此消除符号间干扰的装置200，适用于处理由具有多路径的通道所接收的符号。此消除符号间干扰装置200包括接收单元210、选择器220与控制模块230。请参照图2B，所述的控制模块230包括判断单元240、第一运算单元250、减法器260、第二运算单元270、加法器280与通道估测单元290。请参照图2C，第一运算单元250包括第一除法器252、第一频率旋转器254、第一乘法器256与第二频率旋转器258。请参照图2D，第二运算单元包括第二除法器、第三频率旋转器274、第三乘法器276与第四频率旋转器278。

在此须说明的是，无论是前/后回声通道处理方法，其方法核心为将时域的填充(padding)过程变成频域与频率响应相乘的过程，因而减少大量的快速傅立叶转换处理的运算开销。而在频域实现时域的填充过程是通过频率旋转处理来完成，其频率旋转处理的运作方式可由低通滤波器、带阻滤波器或高通滤波器来完成，目的是将时域填充部分对应的频谱回圈移位到相应位置。

图3A是根据本发明一示范实施例所绘示的一种消除符号间干扰的方法流程图，所绘示的消除符号间干扰的方法300是对应图1A所描述的前回声通道处理方法。请同时参照图2A、图2B、图2C、图2D及图3A，接收单元210在当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收第一符号(步骤S302)，选择器220根据当前快速傅立叶转换处理视窗的位置，选择前回声通道处理方法(步骤S304)，其中当前快速傅立叶转换处理视窗的位置，可以设置在能量主径的起始位置上，亦可以设置在保护间隔的起始位置上。事实上，当前快速傅立叶转换处理视窗的位置的设定与实际中复杂的通道状况和选择策略有关。所述的第一符号即为在当前快速傅立叶转换处理视窗(FFT window)中，经由前回声通所接收的当前符号，此当前符号包括由主径与次径所接收的符号成分。接着，接收单元210接收接续此第一符号的第二符号(步骤S306)。控制模块230的判断单元240进一步判断选择器220是否选择前回声通道处理方法，若确为选择前回声通道处理方法，则判断单元240送出前回声判断信号CS1，而第一运算单元250、减法器260、第二运算单元270、加法器280与通道估测单元290等构件接收并根据上述前回声判断信号，让上述构件能执行相应于如图1A所描述的前回声通道处理方法的动作。

请继续参照图3A，第一运算单元250，接收并根据前回声判断信号CS1，计算符号间干扰成分(步骤S308)。上述第一运算单元250计算符号间干扰成分的细部流程包括以下步骤。首先，利用第一除法器252，使上述第一符号除以在前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的第二通道频率响应值，以产生第一信号。接着，利用第一频率旋转器254频率旋转处理上述第一信号，以产生第二信号。再者，第一乘法器256使第二信号与上述第二通道频率响应值相乘，以产生第三信号。然后，第二频率旋转器258频率旋转处理上述第三信号，以产生上述符号间干扰成分。另外，第一运算单元250计算出符号间干扰成分之后，减法器260从上述第一符号移除上述计算的符号间干扰成分，以产生第三符号(步骤S310)。

请继续参照图3A，第二运算单元270利用上述前回声通道处理方法，从上述第三符号计算载波间干扰成分(步骤S312)。上述第二运算单元270计算载波间干扰成分的细部流程包括以下步骤。首先，利用第二除法器272，使第三符号除以上述第二通道频率响应值，以产生第四信号。接着，第三频率旋转器274频率旋转处理第四信号，以产生第五信号。然后，第二乘法器276使第五信号与第二通道频率响应值相乘，以产生第六信号。另外，第四频率旋转器278频率旋转处理上述第六信号，以产生上述载波间干扰成分。

请继续参照图3A，第二运算单元270计算载波间干扰成分之后，加法器280补偿上述计算所得的载波间干扰成分于上述第三符号，以产生第四符号作为当前快速傅立叶转换处理视窗的输出符号(步骤S314)。通道估测单元290，根据上述第四符号，估测第四符号在通道的第一通道频率响应值(步骤S316)，以更新当前的通道频率响应值。其中上述第一符号、第二符号、第三符号与第四符号皆为正交分频多工符号。

图3B是根据本发明另一示范实施例所绘示的另一种消除符号间干扰的前回声通道处理方法流程图。请同时参照图2A、图2B、图2C、图2D及图3B。接收单元210在当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收第一符号(步骤S322)，选择器220根据当前快速傅立叶转换处理视窗的位置，选择前回声通道处理方法(步骤S324)。所述的第一符号即为在当前快速傅立叶转换处理视窗(FFT window)中，经由前回声通所接收的当前符号，此当前符号包括由主径与次径所接收的符号成分。接着，接收单元210接收接续此第一符号的第二符号(步骤S326)。控制模块230的判断单元240进一步判断选择器220是否选择前回声通道处理方法，若确为选择前回声通道处理方法，则判断单元240送出前回声判断信号CS1，而第一运算单元250、减法器260、第二运算单元270、加法器280与通道估测单元290等构件接收并根据上述前回声判断信号，让上述构件能执行前回声通道处理方法的动作。

请继续参照图3B，第一运算单元250，接收并根据前回声判断信号CS1，计算载波间干扰成分(步骤S328)。上述第一运算单元250计算载波间干扰成分的细部流程包括以下步骤。首先，利用第一除法器252，使上述第一符号除以在前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的第二通道频率响应值，以产生第一信号。接着，利用第一频率旋转器254频率旋转处理上述第一信号，以产生第二信号。再者，第一乘法器256使第二信号与上述第二通道频率响应值相乘，以产生第三信号。然后，第二频率旋转器258频率旋转处理上述第三信号，以产生上述载波间干扰成分。另外，第一运算单元250计算出载波间干扰成分之后，减法器260从上述第一符号移除上述计算的载波间干扰成分，以产生第三符号(步骤S330)。

请继续参照图3B，第二运算单元270利用上述前回声通道处理方法，从上述第三符号计算符号间干扰成分(步骤S332)。上述第二运算单元270计算符号间干扰成分的细部流程包括以下步骤。首先，利用第二除法器272，使第三符号除以上述第二通道频率响应值，以产生第四信号。接着，第三频率旋转器274频率旋转处理第四信号，以产生第五信号。然后，第二乘法器276使第五信号与第二通道频率响应值相乘，以产生第六信号。另外，第四频率旋转器278频率旋转处理上述第六信号，以产生上述符号间干扰成分。

请继续参照图3B，第二运算单元270计算符号间干扰成分之后，加法器280补偿上述计算所得的符号间干扰成分于上述第三符号，以产生第四符号作为当前快速傅立叶转换处理视窗的输出符号(步骤S334)。通道估测单元290，根据上述第四符号，估测第四符号在通道的第一通道频率响应值(步骤S336)，以更新当前的通道频率响应值。其中上述第一符号、第二符号、第三符号与第四符号皆为正交分频多工符号。

根据上述说明，事实上，图3A与图3B所描述均是前回声通道处理方法，实施方式大致类似，不同之处在于图3A的方法先消除符号间干扰成分，再消除载波间干扰成分，而图3B的方法先消除载波间干扰成分，再消除符号间干扰成分。

图3C是根据本发明另一示范实施例所绘示的另一种消除符号间干扰的方法流程图，所绘示的消除符号间干扰的方法360是后回声通道处理方法。请同时参照图2A、图2B、图2C、图2D及图3C，接收单元210在当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收第五符号(步骤S362)，所述的第五符号即为在当前快速傅立叶转换处理视窗中，经由后回声通所接收的当前符号，此当前符号包括由主径与次径所接收的符号成分。再者，选择器220根据该当前快速傅立叶转换处理视窗的位置，选择后回声通道处理方法(步骤S364)。控制模块230的判断单元240进一步判断选择器220是否选择后回声通道处理方法，其中，若是，则判断单元240送出后回声判断信号CS2，而第一运算单元250、减法器260、第二运算单元270、加法器280与通道估测单元290等构件接收并根据上述后回声判断信号，让上述构件能执行相应于后回声通道方法的动作。

请继续参照图3C，减法器260利用所选择的后回声通道处理方法，从上述第五符号移除在第五符号之前已接收的第六符号影响第五符号的第一符号间干扰成分，以产生第七符号(步骤S366)。

请继续参照图3C，第二运算单元270利用上述后回声通道处理方法，从上述第七符号计算载波间干扰成分(步骤S368)。上述第二运算单元270计算载波间干扰成分的细部流程包括以下步骤。首先，利用第二除法器272使第七符号除以在前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的第四通道频率响应值，以产生第七信号。接着，第三频率旋转器274，用以频率旋转处理上述第七信号，以产生第八信号。然后，第二乘法器276，使第八信号与第四通道频率响应值相乘，以产生第九信号。另外，第四频率旋转器278频率旋转处理第九信号，以产生载波间干扰成分。

然后，加法器280补偿载波间干扰成份于第七符号，以产生第八符号(步骤S370)。并且，通道估测单元290根据第八符号，估测第八符号在通道的第三通道频率响应值(步骤S372)。

请继续参照图3C，第一运算单元250接收第八符号并根据后回声判断信号，从第八符号计算第五符号中影响在下一个快速傅立叶转换处理视窗中接收的第九符号的第二符号间干扰成分(步骤S374)，以第二符号间干扰成分更新第一符号间干扰成分(步骤S376)。

请参照图2C，上述第一运算单元250计算第二符号间干扰成分的细部流程包括以下步骤。首先，第一除法器252，使第八符号除以第三通道频率响应值，以产生第十信号。接着，第一频率旋转器254，频率旋转处理第十信号，以产生第十一信号。再者，第一乘法器256，使第十一信号与第三通道频率响应值相乘，以产生第十二信号。然后，第二频率旋转器258，频率旋转处理第十二信号，以产生上述第二符号间干扰成分。

其中上述第一符号、第二符号、第三符号、第四符号与第五符号皆为正交分频多工符号。

图3D是根据本发明另一示范实施例所绘示的另一种消除符号间干扰的后回声通道处理方法流程图，所绘示的消除符号间干扰的方法380是后回声通道处理方法。请同时参照图2A、图2B、图2C、图2D及图3D，接收单元210在当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收第五符号(步骤S382)，所述的第五符号即为在当前快速傅立叶转换处理视窗中，经由后回声通所接收的当前符号，此当前符号包括由主径与次径所接收的符号成分。再者，选择器220根据该当前快速傅立叶转换处理视窗的位置，选择后回声通道处理方法(步骤S384)。控制模块230的判断单元240进一步判断选择器220是否选择后回声通道处理方法，其中，若是，则判断单元240送出后回声判断信号CS2，而第一运算单元250、减法器260、第二运算单元270、加法器280与通道估测单元290等构件接收并根据上述后回声判断信号，让上述构件能执行相应于后回声通道方法的动作。

请继续参照图3D，减法器260利用所选择的后回声通道处理方法，从上述第五符号移除在第五符号之前已接收的第六符号影响第五符号的第一载波间干扰成分，以产生第七符号(步骤S386)。

请继续参照图3D，第二运算单元270利用上述后回声通道处理方法，从上述第七符号计算符号间干扰成分(步骤S388)。上述第二运算单元270计算符号间干扰成分的细部流程包括以下步骤。首先，利用第二除法器272使第七符号除以在前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的第四通道频率响应值，以产生第七信号。接着，第三频率旋转器274，用以频率旋转处理上述第七信号，以产生第八信号。然后，第二乘法器276，使第八信号与第四通道频率响应值相乘，以产生第九信号。另外，第四频率旋转器278频率旋转处理第九信号，以产生符号间干扰成分。

然后，加法器280补偿符号间干扰成份于第七符号，以产生第八符号(步骤S390)。并且，通道估测单元290根据第八符号，估测第八符号在通道的第三通道频率响应值(步骤S392)。

请继续参照图3D，第一运算单元250接收第八符号并根据后回声判断信号，从第八符号计算第五符号中影响在下一个快速傅立叶转换处理视窗中接收的第九符号的第二载波间干扰成分(步骤S394)，以第二载波间干扰成分更新第一载波间干扰成分(步骤S396)。

请参照图2C，上述第一运算单元250计算第二符号间干扰成分的细部流程包括以下步骤。首先，第一除法器252，使第八符号除以第三通道频率响应值，以产生第十信号。接着，第一频率旋转器254，频率旋转处理第十信号，以产生第十一信号。再者，第一乘法器256，使第十一信号与第三通道频率响应值相乘，以产生第十二信号。然后，第二频率旋转器258，频率旋转处理第十二信号，以产生上述第二符号间干扰成分。

其中上述第一符号、第二符号、第三符号、第四符号与第五符号皆为正交分频多工符号。

根据上述说明，事实上，图3C与图3D所描述均是后回声通道处理方法，实施方式大致类似，不同之处在于图3C的方法先消除符号间干扰成分，再消除载波间干扰成分，而图3D的方法先消除载波间干扰成分，再消除符号间干扰成分。

图4A是根据本发明一示范实施例所绘示的一种消除符号间干扰的成果折线图，图4A描述正交分频多工符号于通讯系统的通道进行多路径传输的回声干扰情况，而符号的保护间隔是1/8讯框长度。图4A中横轴为回声延迟，单位是微秒(μs)，纵轴是回声干扰，单位是分贝(dB)。折线410呈现为现有技术消除符号间干扰做法的回声干扰情况，折线420呈现为本发明使用阶数127的滤波器的回声干扰情况，折线430为阶数95的滤波器的回声干扰情况，折线440为阶数47的滤波器的回声干扰情况。在图4A中，横轴为负值的状况为处理前回声通道的回声干扰情况，而横轴为正值的状况为处理后回声通道的回声干扰情况。如图4A所示，在回声延迟270微秒之后，本发明的回声干扰明显较现有技术(折线410)低，也就是符号间干扰的问题能得到明显改善，且本发明在处理前回声通道与后回声通道的回声干扰情况的效应亦是近似对称的，此即在回声延迟-270微秒之前，也得到相同的效果。

图4B是根据本发明另一示范实施例所绘示的另一种消除符号间干扰的成果折线图，图4B描述正交分频多工符号于通讯系统的通道进行多路径传输的回声干扰情况，而符号的保护间隔是1/4讯框长度。图4B中横轴为回声延迟，单位是微秒，纵轴是回声干扰，单位是分贝。折线460呈现为现有技术消除符号间干扰做法的回声干扰情况，折线470呈现为本发明使用阶数127的滤波器的回声干扰情况，折线480为阶数95的滤波器，折线490为阶数47的滤波器。如图4B所示，在回声延迟260微秒之后，本发明的回声干扰明显较现有技术低，也就是符号间干扰的问题能得到明显改善，且本发明在处理前回声通道与后回声通道的回声干扰情况的此效应亦是对称的，此即在回声延迟-260微秒之前，也得到相同的效果。

综上所述，本发明提出一种消除符号间干扰的方法及其装置，此方法适用于至少一符号经由通讯系统的通道进行多路径传输被接收端接收后，在接收端计算符号间干扰成分与载波间干扰成分，将因为多路径传输所产生的符号间干扰成分移除，再利用载波间干扰成分来补偿所移除的符号间干扰成分。此消除符号间干扰的方法完全在频域上进行，利用简单的结构及较低的硬体成本来实现，可避免在快速傅立叶转换上的时域转频域与在逆快速傅立叶转换上的频域转时域的卷积(Convolution)模块，同时也避免了大量运算时间及降低运算复杂度。此外，所提出的前回声通道处理方法与后回声通道处理方法稍有不同，使得在消除两种不同通道的的符号间干扰问题的功效，能具有对称性。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围以权利要求所界定范围为准。

Claims (33)

1.一种消除符号间干扰的方法，其特征在于，适用于超过保护间隔的多路径的一通道的符号接收，所述消除符号间干扰的方法包括：

在一当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收一第一符号；

根据所述当前快速傅立叶转换处理视窗的位置，选择一前回声通道处理方法；

其中，該前回声通道处理方法包括：

接收接续所述第一符号的一第二符号；

计算所述第二符号影响所述第一符号的一符号间干扰成分；

从所述第一符号移除所述符号间干扰成分，以产生一第三符号；

从所述第三符号计算一载波间干扰成分；

补偿所述载波间干扰成分于所述第三符号，以产生一第四符号作为所述当前快速傅立叶转换处理视窗的一输出符号；以及

根据所述第四符号，估测所述第四符号在所述通道的一第一通道频率响应值。

2.如权利要求1所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，所述第一符号、所述第二符号、所述第三符号与所述第四符号皆为正交分频多工符号。

3.如权利要求1所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，所述计算所述符号间干扰成分的步骤包括：

将所述第一符号除以在一前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的一第二通道频率响应值，以产生一第一信号；

使所述第一信号经过一第一频率旋转处理，以产生一第二信号；

使所述第二信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

使所述第三信号通过一第二频率旋转处理，以产生所述符号间干扰成分。

4.如权利要求3所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，所述计算所述载波间干扰成分的步骤包括：

将所述第三符号除以所述第二通道频率响应值，以产生一第四信号；

使所述第四信号通过一第三频率旋转处理，以产生一第五信号；

使所述第五信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第六信号；以及

使所述第六信号通过一第四频率旋转处理，以产生所述载波间干扰成分。

5.一种消除符号间干扰的方法，其特征在于，适用于超过保护间隔的多路径的一通道的符号接收，所述消除符号间干扰的方法包括：

在一当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收一第一符号；

根据所述当前快速傅立叶转换处理视窗的位置，选择一前回声通道处理方法；

其中，該前回声通道处理方法包括：

接收接续所述第一符号的一第二符号；

计算所述第二符号影响所述第一符号的一载波间干扰成分；

从所述第一符号移除所述载波间干扰成分，以产生一第三符号；

从所述第三符号计算一符号间干扰成分；

补偿所述符号间干扰成分于所述第三符号，以产生一第四符号作为所述当前快速傅立叶转换处理视窗的一输出符号；以及

根据所述第四符号，估测所述第四符号在所述通道的一第一通道频率响应值。

6.如权利要求5所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，所述第一符号、所述第二符号、所述第三符号与所述第四符号皆为正交分频多工符号。

7.如权利要求5所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，所述计算所述载波间干扰成分的步骤包括：

将所述第一符号除以在一前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的一第二通道频率响应值，以产生一第一信号；

使所述第一信号经过一第一频率旋转处理，以产生一第二信号；

使所述第二信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

使所述第三信号通过一第二频率旋转处理，以产生所述载波间干扰成分。

8.如权利要求7所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，所述计算所述符号间干扰成分的步骤包括：

将所述第三符号除以所述第二通道频率响应值，以产生一第四信号；

使所述第四信号通过一第三频率旋转处理，以产生一第五信号；

使所述第五信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第六信号；以及

使所述第六信号通过一第四频率旋转处理，以产生所述符号间干扰成分。

9.一种消除符号间干扰的方法，其特征在于，适用于超过保护间隔的多路径的一通道的符号接收，所述消除符号间干扰的方法包括：

在一当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收一第一符号；

根据所述当前快速傅立叶转换处理视窗的位置，选择一后回声通道处理方法；

其中，該后回声通道处理方法包括：

从所述第一符号移除在所述第一符号之前已接收的一第二符号影响所述第一符号的一第一符号间干扰成分，以产生一第三符号；

从所述第三符号计算一载波间干扰成分；

补偿所述载波间干扰成分于所述第三符号，以产生一第四符号；

根据所述第四符号，估测所述第四符号在所述通道的一第一通道频率响应值；

从所述第四符号计算所述第一符号影响在一下一个快速傅立叶转换处理视窗中将接收的一第五符号的一第二符号间干扰成分；以及

利用所述第二符号间干扰成分更新所述第一符号间干扰成分。

10.如权利要求9所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，所述第一符号、所述第二符号、所述第三符号、所述第四符号及所述第五符号皆为正交分频多工符号。

11.如权利要求9所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，计算所述载波间干扰成分的的步骤包括：

使所述第三符号除以在一前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的一第二通道频率响应值，以产生一第一信号；

使所述第一信号通过一第一频率旋转处理以产生一第二信号；

使所述第二信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

使所述第三信号通过一第二频率旋转处理，以产生所述载波间干扰成分。

12.如权利要求9所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，计算所述第二符号间干扰成分的步骤包括：

使所述第四符号除以所述第一通道频率响应值，以产生一第一信号；

使所述第一信号通过一第一频率旋转处理，以产生一第二信号；

使所述第二信号与所述第一通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

使所述第三信号通过一第二频率旋转处理，以产生所述第二符号间干扰成分。

13.一种消除符号间干扰的方法，其特征在于，适用于超过保护间隔的多路径的一通道的符号接收，所述消除符号间干扰的方法包括：

在一当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收一第一符号；

根据所述当前快速傅立叶转换处理视窗的位置，选择一后回声通道处理方法；

其中，該后回声通道处理方法包括：

从所述第一符号移除在所述第一符号之前已接收的一第二符号影响所述第一符号的一第一载波间干扰成分，以产生一第三符号；

从所述第三符号计算一符号间干扰成分；

补偿所述符号间干扰成分于所述第三符号，以产生一第四符号；

根据所述第四符号，估测所述第四符号在所述通道的一第一通道频率响应值；

从所述第四符号计算所述第一符号影响在一下一个快速傅立叶转换处理视窗中将接收的一第五符号的一第二载波间干扰成分；以及

利用所述第二载波间干扰成分更新所述第一载波间干扰成分。

14.如权利要求13所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，所述第一符号、所述第二符号、所述第三符号、所述第四符号及所述第五符号皆为正交分频多工符号。

15.如权利要求13所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，计算所述符号间干扰成分的步骤包括：

使所述第三符号除以在一前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的一第二通道频率响应值，以产生一第一信号；

使所述第一信号通过一第一频率旋转处理以产生一第二信号；

使所述第二信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

使所述第三信号通过一第二频率旋转处理，以产生所述符号间干扰成分。

16.如权利要求13所述的消除符号间干扰的方法，其特征在于，计算所述第二载波间干扰成分的步骤包括：

使所述第四符号除以所述第一通道频率响应值，以产生一第一信号；

使所述第一信号通过一第一频率旋转处理，以产生一第二信号；

使所述第二信号与所述第一通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

使所述第三信号通过一第二频率旋转处理，以产生所述第二载波间干扰成分。

17.一种消除符号间干扰的装置，其特征在于，适用于超过保护间隔的多路径的一通道的符号接收，所述消除符号间干扰的装置包括：

一接收单元，在一当前快速傅立叶转换处理视窗中，接收一第一符号；

一选择器，根据所述当前快速傅立叶转换处理视窗的位置，产生选择结果，所述选择结果指出影响所述第一符号的一第二符号是经由前回声通道或是后回声通道所接收的符号；以及

一控制模块，耦接至所述选择器，用以根据所述选择结果执行用于消除所述第一符号的符号间干扰的方法，

其中，在所述当前快速傅立叶转换处理视窗中，若所述第二符号接续所述第一符号，代表所述第二符号是经由所述前回声通道所接收，

其中，若所述第二符号在前一个快速傅立叶转换处理视窗中已接收，代表所述第二符号是经由所述后回声通道所接收。

18.如权利要求17所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

一判断单元，用以判断所述选择结果是否指出所述第二符号是经由所述前回声通道所接收，若是，则送出一前回声判断信号；

一第一运算单元，接收并根据所述前回声判断信号，计算从所述第二符号影响所述第一符号的一符号间干扰成分；

一减法器，接收并根据所述前回声判断信号，从所述第一符号移除所述符号间干扰成分，以产生一第三符号；

一第二运算单元，接收并根据所述前回声判断信号，从所述第三符号计算一载波间干扰成分；

一加法器，接收并根据所述前回声判断信号，补偿所述载波间干扰成分于所述第三符号，以产生一第四符号；以及

一通道估测单元，接收并根据所述前回声判断信号以及所述第四符号，根据所述第四符号，估测所述第四符号在所述通道的一第一通道频率响应值。

19.如权利要求18所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第一符号、所述第二符号、所述第三符号与所述第四符号皆为正交分频多工符号。

20.如权利要求18所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第一运算单元包括：

一第一除法器，用以使所述第一符号除以在所述前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的一第二通道频率响应值，以产生一第一信号；

一第一频率旋转器，用以频率旋转处理所述第一信号，以产生一第二信号；

一第一乘法器，用以使所述第二信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

一第二频率旋转器，用以频率旋转处理所述第三信号，以产生所述符号间干扰成分。

21.如权利要求20所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第二运算单元包括：

一第二除法器，用以使所述第三符号除以所述第二通道频率响应值，以产生一第四信号；

一第三频率旋转器，用以频率旋转处理所述第四信号，以产生一第五信号；

一第二乘法器，用以使所述第五信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第六信号；以及

一第四频率旋转器，用以频率旋转处理所述第六信号，以产生所述载波间干扰成分。

22.如权利要求17所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

一判断单元，用以判断所述选择结果是否指出所述第二符号是经由所述前回声通道所接收，若是，则送出一前回声判断信号；

一第一运算单元，接收并根据所述前回声判断信号，计算从所述第二符号影响所述第一符号的一载波间干扰成分；

一减法器，接收并根据所述前回声判断信号，从所述第一符号移除所述载波间干扰成分，以产生一第三符号；

一第二运算单元，接收并根据所述前回声判断信号，从所述第三符号计算一符号间干扰成分；

一加法器，接收并根据所述前回声判断信号，补偿所述符号间干扰成分于所述第三符号，以产生一第四符号；以及

一通道估测单元，接收并根据所述前回声判断信号以及所述第四符号，估测所述第四符号在所述通道的一第一通道频率响应值。

23.如权利要求22所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第一符号、所述第二符号、所述第三符号与所述第四符号皆为正交分频多工符号。

24.如权利要求22所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第一运算单元包括：

一第一除法器，用以使所述第一符号除以在所述前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的一第二通道频率响应值，以产生一第一信号；

一第一频率旋转器，用以频率旋转处理所述第一信号，以产生一第二信号；

一第一乘法器，用以使所述第二信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

一第二频率旋转器，用以频率旋转处理所述第三信号，以产生所述载波间干扰成分。

25.如权利要求24所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第二运算单元包括：

一第二除法器，用以使所述第三符号除以所述第二通道频率响应值，以产生一第四信号；

一第三频率旋转器，用以频率旋转处理所述第四信号，以产生一第五信号；

一第二乘法器，用以使所述第五信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第六信号；以及

一第四频率旋转器，用以频率旋转处理所述第六信号，以产生所述符号间干扰成分。

26.如权利要求17所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

一判断单元，用以判断所述选择结果是否指出所述第二符号是经由所述后回声通道所接收，若是，则送出一后回声判断信号；

一减法器，接收并根据所述后回声判断信号，从所述第一符号移除在所述前一个快速傅立叶转换处理视窗中已接收的所述第二符号影响所述第一符号的一第一符号间干扰成分，以产生一第三符号；

一第二运算单元，接收并根据所述后回声判断信号以及所述第三符号，从所述第三符号计算一载波间干扰成分；

一加法器，接收并根据所述后回声判断信号，补偿所述载波间干扰成分于所述第三符号，以产生一第四符号；

一通道估测单元，接收并根据所述后回声判断信号以及所述第四符号，根据所述第四符号，估测所述第四符号在所述通道的一第一通道频率响应值；以及

一第一运算单元，接收所述第四符号并根据所述后回声判断信号，从所述第四符号计算所述第一符号影响一第五符号的一第二符号间干扰成分，以更新所述第一符号间干扰成分。

27.如权利要求26所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第一符号、所述第二符号、所述第三符号、所述第四符号与所述第五符号皆为正交分频多工符号。

28.如权利要求26所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第二运算单元包括：

一第二除法器，用以使所述第三符号除以在所述前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的一第二通道频率响应值，以产生一第一信号；

一第一频率旋转器，用以频率旋转处理所述第一信号，以产生一第二信号；

一第二乘法器，使所述第二信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

一第二频率旋转器，用以频率旋转处理所述第三信号，以产生所述载波间干扰成分。

29.如权利要求26所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第一运算单元包括：

一第一除法器，用以使所述第四符号除以所述第一通道频率响应值，以产生一第一信号；

一第一频率旋转器，用以频率旋转处理所述第一信号，以产生一第二信号；

一第一乘法器，使所述第二信号与所述第一通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

一第二频率旋转器，用以频率旋转处理所述第三信号，以产生所述第二符号间干扰成分。

30.如权利要求17所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

一判断单元，用以判断所述选择结果是否指出所述第二符号是经由所述后回声通道所接收，若是，则送出一后回声判断信号；

一减法器，接收并根据所述后回声判断信号，从所述第一符号移除在所述前一个快速傅立叶转换处理视窗中已接收的所述第二符号影响所述第一符号的一第一载波间干扰成分，以产生一第三符号；

一第二运算单元，接收并根据所述后回声判断信号以及所述第三符号，从所述第三符号计算一符号间干扰成分；

一加法器，接收并根据所述后回声判断信号，补偿所述符号间干扰成分于所述第三符号，以产生一第四符号；

一通道估测单元，接收并根据所述后回声判断信号以及所述第四符号，根据所述第四符号，估测所述第四符号在所述通道的一第一通道频率响应值；以及

一第一运算单元，接收所述第四符号并根据所述后回声判断信号，从所述第四符号计算所述第一符号影响一第五符号的一第二载波间干扰成分，以更新所述第一载波间干扰成分。

31.如权利要求30所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第一符号、所述第二符号、所述第三符号、所述第四符号与所述第五符号皆为正交分频多工符号。

32.如权利要求30所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第二运算单元包括：

一第二除法器，用以使所述第三符号除以在所述前一个快速傅立叶转换处理视窗中所估测的一第二通道频率响应值，以产生一第一信号；

一第一频率旋转器，用以频率旋转处理所述第一信号，以产生一第二信号；

一第二乘法器，使所述第二信号与所述第二通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

一第二频率旋转器，用以频率旋转处理所述第三信号，以产生所述符号间干扰成分。

33.如权利要求30所述的消除符号间干扰的装置，其特征在于，所述第一运算单元包括：

一第一除法器，用以使所述第四符号除以所述第一通道频率响应值，以产生一第一信号；

一第一频率旋转器，用以频率旋转处理所述第一信号，以产生一第二信号；

一第一乘法器，使所述第二信号与所述第一通道频率响应值相乘，以产生一第三信号；以及

一第二频率旋转器，用以频率旋转处理所述第三信号，以产生所述第二载波间干扰成分。