CN105573422A - 同相分量正交分量倒置检测器与方法 - Google Patents

Abstract

一种同相分量正交分量倒置检测器与方法。所述检测器包括第一相关器、第二相关器以及比较器。第一相关器计算经接收符元串与第一共轭符元串的第一相关性值。所述经接收符元串为已知符元串通过传输通道的传输所产生，而所述第一共轭符元串为该已知符元串的共轭复数。第二相关器计算第一与第二共轭符元串的第二相关性值。所述第二共轭符元串为所述经接收符元串的共轭复数。比较器依据第一与第二相关性值的关系而判断经接收符元串中的同相分量与正交分量有无被倒置。

Description

同相分量正交分量倒置检测器与方法

技术领域

本发明涉及一种通信装置，且特别涉及一种同相分量(In-phasecomponent，I)正交分量(Quadraturecomponent，Q)倒置检测器与方法。

背景技术

在数字视频广播(DigitalVideoBroadcasting，DVB)系统中，例如DVB-S2或DVB-T2，由于信号处理过程可能会进行许多频谱翻转的操作，致使接收方装置从天线所接收到的信号可能是具有正确频谱的信号或是具有翻转后频谱的信号。其中，翻转后频谱的信号在时域上相当于将正确频谱中的同相分量(In-phasecomponent，I)以及正交分量(Quadraturecomponent，Q)倒置。为了避免解调器因为信号带有翻转的频谱而在后续解调操作发生错误，接收方装置需要先判断所接收到的信号带有正确频谱或是翻转后的频谱，以便将翻转后的频谱修正为正确频谱。

现有的同相分量正交分量倒置检测器(IQswapdetector)需要计算下述等式1来获得检测结果X，其中y_n表示同相分量正交分量倒置检测器在时间点n的输入信号(即目前的经接收符元)，y_n-1表示同相分量正交分量倒置检测器于时间点n-1的输入信号(即先前的经接收符元)，C_n表示二位相位移键(BinaryPhaseShiftKeying，BPSK)调制训练符元(trainingsymbol)串中在时间点n的训练符元，C_n-1表示于时间点n-1的训练符元，而(C_nC_n-1)^*表示C_nC_n-1的共轭(conjugate)符元。关于训练符元串C_n，其可参照数字视频广播(DVB)系统通信协议的相关说明文件，故不再赘述。

$X=\underset{n}{\mathrm{\Σ}}{y}_n{y}_{n-1}{\left(C_n{C}_{n-1}\right)}^{*}$ 等式1

无论如何，现有的同相分量正交分量倒置检测器需要复数乘法器(complexmultiplier)来计算y_n与y_n-1的乘积。复数乘法器具有复杂的电路，且占用相当大的芯片面积。再者，现有的同相分量正交分量倒置检测器必需要利用参照数字视频广播系统中训练符元串的特性：C_nC_n-1＝±j才能检测同相分量与正交分量是否发生倒置，其中

发明内容

本发明提供一种同相分量正交分量倒置检测器与方法，可以检测同相分量与正交分量是否发生倒置。

本发明的实施例所述一种同相分量正交分量倒置检测器包括第一相关器电路、第二相关器电路以及比较器电路。第一相关器电路接收第一共轭符元串与经接收符元串，以及计算该经接收符元串与该第一共轭符元串的第一相关性值。所述经接收符元串为已知符元串通过传输通道的传输所产生，而所述第一共轭符元串为该已知符元串的共轭复数。第二相关器电路接收第一共轭符元串与第二共轭符元串，以及计算该第一共轭符元串与该第二共轭符元串的第二相关性值。所述第二共轭符元串为所述经接收符元串的共轭复数。比较器电路耦接至该第一相关器电路以接收该第一相关性值。比较器电路耦接至该第二相关器电路以接收该第二相关性值。比较器电路依据该第一相关性值与该第二相关性值的关系而判断该经接收符元串中的同相分量与正交分量有无被倒置。

在本发明的一实施例中，上述的同相分量正交分量倒置检测器还包括共轭电路。共轭电路耦接至该第二相关器电路。共轭电路将所述经接收符元串转换为该第二共轭符元串以提供给该第二相关器电路。

在本发明的一实施例中，上述的第一相关器电路包括第一乘法器以及第一累加器。第一乘法器的第一输入端与第二输入端分别接收该第一共轭符元串A^*与该经接收符元串Y。第一乘法器的输出端输出第一乘积值串B＝Y*A^*。第一累加器的输入端耦接至第一乘法器的输出端以接收并累加该第一乘积值串B，以及将累加结果作为该第一相关性值输出给比较器电路。

在本发明的一实施例中，上述的经接收符元串Y中的第n个符元y_n为s+jt。第一乘法器包括加减法电路。加减法电路使用s与t进行加减法运算以获得该第一乘积值串B中第n个符元B_n的实部，以及使用s与t进行加减法运算以获得该第n个符元B_n的虚部，其中s与jt分别表示该第n个符元y_n的实部与虚部，j表示

在本发明的一实施例中，上述的第二相关器电路包括第二乘法器以及第二累加器。第二乘法器的第一输入端与第二输入端分别接收该第一共轭符元串A^*与该第二共轭符元串Y^*。第二乘法器的输出端输出第二乘积值串B’＝Y^**A^*。第二累加器的输入端耦接至第二乘法器的输出端以接收并累加该第二乘积值串B’，以及将累加结果作为该第二相关性值输出给比较器电路。

在本发明的一实施例中，当该第一相关性值大于该第二相关性值时，比较器电路判断所述经接收符元串中的同相分量与正交分量未被倒置。当该第一相关性值小于该第二相关性值时，比较器电路判断所述经接收符元串中的同相分量与正交分量被倒置。

本发明的实施例所述一种同相分量正交分量倒置检测方法包括：由第一相关器电路计算经接收符元串与第一共轭符元串的一第一相关性值，其中该经接收符元串为已知符元串通过传输通道的传输所产生，而该第一共轭符元串为该已知符元串的共轭复数；由第二相关器电路计算该第一共轭符元串与第二共轭符元串的第二相关性值，其中该第二共轭符元串为该经接收符元串的共轭复数；以及由比较器电路依据该第一相关性值与该第二相关性值的关系而判断该经接收符元串中的同相分量与正交分量有无被倒置。

在本发明的一实施例中，上述的同相分量正交分量倒置检测方法还包括：由共轭电路将该经接收符元串转换为该第二共轭符元串以提供给该第二相关器电路。

在本发明的一实施例中，上述的计算该第一相关性值的步骤包括：计算B＝Y*A^*，其中Y表示该经接收符元串，A^*表示该第一共轭符元串，以及B表示A_n ^*与Y的第一乘积值串；以及累加该第一乘积值串B，以及将累加结果作为该第一相关性值输出给该比较器电路。

在本发明的一实施例中，上述的经接收符元串Y中的第n个符元y_n为s+jt，s与jt分别表示该第n个符元y_n的实部与虚部，j表示上述的计算B＝Y*A^*的步骤包括：由加减法电路使用s与t进行加减法运算以获得该第一乘积值串B中第n个符元B_n的实部；以及由该加减法电路使用s与t进行加减法运算以获得该第n个符元B_n的虚部。

在本发明的一实施例中，上述的计算该第二相关性值的步骤包括：计算B’＝Y^**A^*，其中Y^*表示该第二共轭符元串，A^*表示该第一共轭符元串，以及B’表示A^*与Y^*的一第二乘积值串；以及累加该第二乘积值串B’，以及将累加结果作为该第二相关性值输出给该比较器电路。

在本发明的一实施例中，上述判断该经接收符元串中的该同相分量与该正交分量有无被倒置的步骤包括：当该第一相关性值大于该第二相关性值时，判断该经接收符元串中的该同相分量与该正交分量未被倒置；以及当该第一相关性值小于该第二相关性值时，判断该经接收符元串中的该同相分量与该正交分量被倒置。

在本发明的一实施例中，上述的已知符元串为训练符元(trainingsymbol)、帧开始(start-of-frame，SOF)符元串、物理层拌码(PhysicalLayerScrambling，PLS)符元串或引导(pilot)符元串。

在本发明的一实施例中，上述的已知符元串的已知符元包括1+j、1-j、-1+j、-1-j、1、-1、j或-j。

基于上述，本发明实施例所述同相分量正交分量倒置检测器与方法可以检测同相分量与正交分量是否发生倒置，而不需要复数乘法器(complexmultiplier)来计算目前的经接收符元y_n与先前的经接收符元y_n-1的乘积。

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，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明实施例说明一种通信系统示意图。

图2是依照本发明实施例说明图1所示接收方装置的电路方块示意图。

图3是依照本发明实施例说明图2所示接收方装置的操作流程示意图。

图4是依照本发明实施例说明图2所示同相分量正交分量倒置检测器的电路方块示意图。

图5是依照本发明实施例说明同相分量正交分量倒置检测方法的操作流程示意图。

图6是依照本发明实施例说明图4所示第一相关器电路与第二相关器电路的电路方块示意图。

【符号说明】

10：传送方装置

20：传输通道

30：接收方装置

205：调谐器

210：模拟数字转换器

215：模拟数字转换器

220：交换器

225：混频器

230：帧同步单元

235：粗略频率偏移补偿单元

240：同相分量正交分量倒置检测器

245：相位同步单元

250：下一级电路

410：共轭电路

420：第一相关器电路

421：第一乘法器

422：第一累加器

430：第二相关器电路

431：第二乘法器

432：第二累加器

440：比较器电路

A_n ^*：共轭符元

B：第一乘积值串

B’：第二乘积值串

IQ1、IQ2：分量

S、S’：信号

S310～S360：步骤

S510～S530：步骤

X：控制信号

X1：第一相关性值

X2：第二相关性值

Y’：信号

y_n：符元

y_n ^*：共轭符元

具体实施方式

在本申请说明书全文(包括权利要求书)中所使用的「耦接」一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。

图1是依照本发明实施例说明一种通信系统示意图。此通信系统包括传送方装置10与接收方装置30。传送方装置10可以遵循一种或多种通信协议而将信号S传输给接收方装置30。此信号S可能因为传输通道20的传输而成为信号S’。传输通道20可能是有线通道(以导体作为传输媒介)或无线通道。若传输通道20为理想通道，则信号S’与信号S是一样的。然而在实际应用情境中，传输通道20不是理想通道，致使信号S’与信号S可能并不一致。接收方装置30需要具备能力将信号S’恢复为正确信号，以便从信号S’提取与信号S一致的数据。

图2是依照本发明实施例说明图1所示接收方装置30的电路方块示意图。此接收方装置30包括调谐器(tuner)205、模拟数字转换器(analog-to-digitalconverter，ADC)210、模拟数字转换器215、交换器220、混频器(mixer)225、帧同步(framesynchronization)单元230、粗略频率偏移补偿(coarsefrequencyoffsetestimate)单元235、同相分量正交分量倒置检测器240以及相位同步(phasesynchronization)单元245。调谐器205可以将来自于传输通道20的通带(passband)信号S’降转(downconvert)为基带(baseband)信号。调谐器205可以从基带信号取出同相分量与正交分量，即图2所示分量IQ1与IQ2。此时尚无法确定分量IQ1与IQ2中哪一个是同相分量(或正交分量)。

模拟数字转换器210与215分别将模拟分量IQ1与IQ2转换为数字信号，然后将此数字信号传输至交换器220。依照同相分量正交分量倒置检测器240的控制，交换器220可以决定是否将同相分量与正交分量相互交换。举例来说，当模拟数字转换器210输出的数字信号是同相分量I而模拟数字转换器215输出的数字信号是正交分量Q时，交换器220不进行交换操作，以便输出信号Y’＝I+jQ。

当模拟数字转换器210输出的数字信号是正交分量Q而模拟数字转换器215输出的数字信号是同相分量I时，假设交换器220不进行交换操作，则交换器220将输出信号Y’＝Q+jI。同相分量I与正交分量Q的倒置可能会导致通信系统在后续解调操作发生错误。为了避免后续解调操作发生错误，同相分量正交分量倒置检测器240可以判断同相分量I与正交分量Q是否发生倒置(容后详述)。当模拟数字转换器210输出的数字信号是正交分量Q而模拟数字转换器215输出的数字信号是同相分量I时，交换器220可以依照同相分量正交分量倒置检测器240的控制而进行交换操作，以便输出信号Y’＝I+jQ。

依据粗略频率偏移补偿单元235的估计结果，混频器225可以补偿信号Y’的频率偏移。帧同步单元230可以找出信号帧的帧头(frameheader)，以帮助经接收数据正确地被解旋转(de-rotated)与解扰(descrambled)。当帧同步单元230找到帧头时，诸如物理层标头(PhysicalLayerheader或PLheader)和引导(pilot)等的已知符元(knownsymbol)将被指出。这些已知符元可以被用来做频率偏移估计(frequencyoffsetestimation)和相位同步(phasesynchronization)。帧同步单元230可以输出经同步的信号帧(即经接收符元串Y)给粗略频率偏移补偿单元235、同相分量正交分量倒置检测器240与相位同步单元245。图2所示y_n表示经接收符元串Y中的第n个符元。因此，粗略频率偏移补偿单元235可以依据经接收符元串Y来估计信号Y’的频率偏移，然后将估计结果提供给混频器225。同相分量正交分量倒置检测器240可以依据经接收符元串Y来判断信号Y’的同相分量I与正交分量Q是否发生倒置(容后详述)，然后决定是否控制交换器220进行交换操作。相位同步单元245可以依据经接收符元串Y来进行相位同步操作。

图3是依照本发明实施例说明图2所示接收方装置30的操作流程示意图。在步骤S310中，帧同步单元230可以找出信号帧的帧头。当帧同步单元230找到帧头时，物理层标头(PLheader)、引导(pilot)等已知符元将可以被找出。于步骤S310中所找出的这些已知符元可以在步骤S320中被用来做频率偏移估计。帧同步单元230可以输出经同步的信号帧(即经接收符元串Y)给粗略频率偏移补偿单元235。图2所示y_n表示经接收符元串Y中的第n个符元。在步骤S320中，粗略频率偏移补偿单元235可以依据经接收符元串Y来估计信号Y’的频率偏移，然后将估计结果提供给混频器225。依据粗略频率偏移补偿单元235的估计结果，混频器225可以补偿信号Y’的频率偏移，然后将经频率偏移补偿的信号帧提供给帧同步单元230。假设经接收符元串Y的频率偏移为Δf，而步骤S320的频率漂移估计为Δf_est。因为步骤S320的频率漂移估计Δf_est可以补偿大部分的频率偏移Δf，所以剩余频率漂移量Δf_r可以非常小，甚至可能忽略。

帧同步单元230还可以输出经同步的信号帧(即经接收符元串Y)给同相分量正交分量倒置检测器240。图2所示y_n表示经接收符元串Y中的第n个符元。在步骤S330可以在完成粗略频率偏移估计(coarsefrequencyoffsetestimation)且完成粗略频率偏移补偿之后实施。在步骤S330中，同相分量正交分量倒置检测器240可以依据经接收符元串Y来判断信号Y’的同相分量I与正交分量Q是否发生倒置(容后详述)，然后决定是否控制交换器220进行同相分量I与正交分量Q的交换操作。若同相分量正交分量倒置检测器240决定进行交换操作，则交换器220在步骤S340中对调同相分量I与正交分量Q。在消除了大部分频率偏移的情况下，同相分量正交分量倒置检测器240可以计算经接收符元串Y的相关性。在一些实施例中，所述经接收符元串Y可以是物理层标头(PLheader)、引导的系数(pilot’scoefficients)或是其他已知符元串。

在步骤S310中所找出的这些已知符元还可以被用来做相位同步。帧同步单元230可以输出经同步的信号帧(即经接收符元串Y)给相位同步单元245。图2所示y_n表示经接收符元串Y中的第n个符元。在步骤S350中，相位同步单元245可以依据经接收符元串Y来进行相位同步操作，并且输出经相位同步的信号帧给下一级电路250。下一级电路250在步骤S360中可以使用相位同步的信号帧进行其他信号处理。

图4是依照本发明实施例说明图2所示同相分量正交分量倒置检测器240的电路方块示意图。图4所示同相分量正交分量倒置检测器240包括共轭电路410、第一相关器(correlator)电路420、第二相关器电路430以及比较器(comparator)电路440。共轭电路410的输入端耦接至帧同步单元230，以接收所述经接收符元串Y。图4所示y_n表示经接收符元串Y中的第n个符元。共轭电路410将所述经接收符元串Y转换为第二共轭符元串Y^*，其中该第二共轭符元串Y^*为所述经接收符元串Y的共轭复数(conjugatecomplex)。图4所示y_n ^*表示第二共轭符元串Y^*中的第n个共轭符元，而共轭符元y_n ^*为经接收符元y_n的共轭复数。共轭电路410的输出端耦接至第二相关器电路430的输入端，以提供第二共轭符元串Y^*给第二相关器电路430。

所述经接收符元串Y为已知符元串A通过传输通道(例如图1所示传输通道20)的传输所产生。传送方装置可以将已知符元串A通过传输通道传输给接收方装置。若所述传输通道为理想通道，则传送方装置所输出的所述已知符元串A与接收方装置所接收的所述经接收符元串Y是一样的符元串。然而在实际应用情境中，所述传输通道可能不是理想通道，致使所述已知符元串A与所述经接收符元串Y可能并不一致。其中，所述已知符元串A可以是传送方装置与接收方装置双方都预先知道的任何符元串。举例来说，在一些实施例中，该已知符元串A可以是已知符元1+j、1-j、-1+j、-1-j、1、-1、j和/或-j的集合，其中j表示在另一些实施例中，该已知符元串A可以是已知符元a+bj、a-bj、-a+bj和/或-a-bj的集合，其中a、b为实数。在其他实施例中，该已知符元串A可以是任何通信协议的训练符元(trainingsymbol)、帧开始(start-of-frame，SOF)符元串、物理层拌码(PhysicalLayerScrambling，PLS)符元串、引导(pilot)符元串或其他已知符元串。所述「任何通信协议」可能是数字视频广播(DigitalVideoBroadcasting，DVB)通信协议或是其他通信协议。

图5是依照本发明实施例说明同相分量正交分量倒置检测方法(图3所示步骤S330)的操作流程示意图。请参照图4与图5，在步骤S510中，第一相关器电路420接收第一共轭符元串A^*与经接收符元串Y，以及计算该经接收符元串Y与该第一共轭符元串A^*的第一相关性值X1。其中，该第一共轭符元串A^*为该已知符元串A的共轭复数。举例来说，该第一共轭符元串A^*中的第n个共轭符元A_n ^*为该已知符元串A中的第n个已知符元A_n的共轭复数。在步骤S520中，第二相关器电路430接收该第一共轭符元串A^*与第二共轭符元串Y^*，以及计算该第一共轭符元串A^*与该第二共轭符元串Y^*的第二相关性值X2。图4所示A_n ^*表示第一共轭符元串A^*中的第n个共轭符元，而y_n ^*表示第二共轭符元串Y^*中的第n个共轭符元。

若经接收符元串Y中的正交分量Q与同相分量I没有被倒置，则第一相关器电路420所输出的第一相关性值X1为下述等式2，而第二相关器电路430所输出的第二相关性值X2为下述等式3。在等式2与等式3中，频率漂移系数e^j2πnΔfr与v_n表示已知符元串A通过传输通道(例如图1所示传输通道20)的传输所发生的频率漂移，其中Δf_r表示剩余频率漂移量，即经接收符元串Y的频率偏移为Δf与频率漂移估计Δf_est的差值。因为步骤S320的频率漂移估计Δf_est可以补偿大部分的频率偏移Δf，所以剩余频率漂移量Δf_r非常小而可以忽略。当Δf_r非常小而可以被视为0时，等式3中的第二相关性值X2相会接近0，因为

$\begin{array}{c}X1=\underset{n}{\mathrm{\Σ}}{y}_n{A_n}^{*}\\ =\underset{n}{\mathrm{\Σ}}(A_e{e}^{j2\mathrm{\πn\Δ}{f}_r}+v_n){A_n}^{*}\\ =\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\left(\right||A_2{\left|\right|}^2{e}^{\mathrm{j\πn\Δ}{f}_r}+{A_n}^{*}{v}_n)\\ \≈\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\left(\right|\left|A_n{\left|\right|}^2\right)+\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\left({A_n}^{*}{v}_n\right),\mathrm{if\Δ}{f}_r\mathrm{is\; very\; small}\end{array}$ 等式2

$\begin{array}{c}X2=\underset{n}{\mathrm{\Σ}}{y}_n{A_n}^{*}\\ =\underset{n}{\mathrm{\Σ}}(A_e{e}^{j2\mathrm{\πn\Δ}{f}_r}+v_n){A_n}^{*}\\ =\underset{n}{\mathrm{\Σ}}({\left({A_n}^{*}\right)}^2{e}^{j2\mathrm{\πn\Δ}{f}_r}+{A_n}^{*}{v}_n)\\ \≈0+\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\left[{A_n}^{*}{v}_n\right],\mathrm{if\Δ}{f}_r\mathrm{is\; very\; small}\end{array}$ 等式3

比较器电路440的第一输入端耦接至第一相关器电路420的输出端，以接收该第一相关性值X1。比较器电路440的第二输入端耦接至第二相关器电路430的输出端，以接收第二相关性值X2。依据第一相关性值X1与第二相关性值X2的关系，比较器电路440在步骤S530中可以判断该经接收符元串Y中的同相分量I与正交分量Q有无被倒置。举例来说(但不限于此)，比较器电路440可以比较第一相关性值X1与第二相关性值X2的量(magnitude)。如果第一相关性值X1的量大于第二相关性值X2的量(即||X1||>||X2||)，则比较器电路440可以判断经接收符元串Y中的同相分量I与正交分量Q没有被倒置。

若经接收符元串Y中的正交分量Q与同相分量I被倒置，则第一相关器电路420所输出的第一相关性值X1为下述等式4，而第二相关器电路430所输出的第二相关性值X2为下述等式5。如果第一相关性值X1的量小于第二相关性值X2的量(即||X1||<||X2||)，则比较器电路440可以判断经接收符元串Y中的同相分量I与正交分量Q已被倒置。

$\begin{array}{c}X1=\underset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}{y}_n{A_n}^{*}\\ =\underset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}(A_e{e}^{j2\mathrm{\&pi;n\&Delta;}{f}_r}+v_n){A_n}^{*}\\ =\underset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}({\left({A_n}^{*}\right)}^2{e}^{j2\mathrm{\&pi;n\&Delta;}{f}_r}+{A_n}^{*}{v}_n)\\ \&ap;0+\underset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}\left({A_n}^{*}{v}_n\right),\mathrm{if\&Delta;}{f}_r\mathrm{is\; very\; small}\end{array}$ 等式4

$\begin{array}{c}X2=\underset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}{y_n}^{*}{A_n}^{*}\\ =\underset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}(A_n{e}^{j2\mathrm{\&pi;n\&Delta;}{f}_r}+v_n){A_n}^{*}\\ =\underset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}\left[\right||A_n{\left|\right|}^2{e}^{-j2\mathrm{\&pi;\&Delta;}{f}_r}+{A_n}^{*}{v}_n]\\ \&ap;\underset{n}{\mathrm{\&Sigma;}\left[\right||A_n{\left|\right|}^2{e}^{-j2\mathrm{\&pi;n\&Delta;}{f}_r}}]+\underset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}[{A_n}^{*}{v}_n],\mathrm{if\&Delta;}{f}_r\mathrm{is\; very\; small}\end{array}$ 等式5

在一些实施例中，比较器电路440可以分别取实部和虚部的绝对值来进行比较，以便知道第一相关性值X1与第二相关性值X2哪一个的绝对值较大。因此，比较器电路440的电路复杂度可以被简化。举例来说(但不限于此)，比较器电路440可以计算下述等式6，以获得第一相关性值X1与第二相关性值X2的差值D。在等式6中，Re{X1}表示第一相关性值X1的实部，Im{X1}表示第一相关性值X1的虚部，Re{X2}表示第二相关性值X2的实部，Im{X2}表示第二相关性值X2的虚部。

$\begin{array}{c}D=X1-X2\\ =\left|\mathrm{Re}\right\{X1\left\}\right|+\left|\mathrm{Im}\right\{X1\left\}\right|-\left(\right|\mathrm{Re}\left\{X2\right\}|+|\mathrm{Im}\left\{X2\right\}\left|\right)\end{array}$ 等式6

当差值D>0时，表示||X1||>||X2||，也就表示经接收符元串Y中的正交分量Q与同相分量I没有被倒置。此时，比较器电路440可以藉由调整控制信号X来控制交换器220，以使交换器220不进行交换操作。因此，交换器220便可以输出信号Y’＝I+jQ。

当差值D<0时，表示||X1||<||X2||，也就表示经接收符元串Y中的正交分量Q与同相分量I是被倒置的。也就是说，此时在交换器220不进行交换操作的情况下，交换器220的输出信号Y’＝Q+jI。比较器电路440可以藉由调整控制信号X来控制交换器220，以使交换器220进行交换操作。因此，交换器220便可以输出正确的信号Y’＝I+jQ。

图6是依照本发明实施例说明图4所示第一相关器电路420与第二相关器电路430的电路方块示意图。图6所示第一相关器电路420包括第一乘法器421以及第一累加器422。第一乘法器421的第一输入端与第二输入端分别接收第一共轭符元串A^*与经接收符元串Y。图6所示A_n ^*表示第一共轭符元串A^*中的第n个共轭符元，而y_n表示经接收符元串Y中的第n个经接收符元。第一乘法器421的输出端输出第一乘积值串B，其中第一乘积值串B＝Y*A^*。第一累加器422的输入端耦接至第一乘法器421的输出端，以接收并累加第一乘积值串B，以及将累加结果作为第一相关性值X1。第一累加器422将第一相关性值X1输出给比较器电路440。

第一乘法器421可以任何形式的乘法器来实现。在一些实施例中，第一乘法器421可以用非乘法器来实现，以执行复数乘法的等效运算。举例来说，在另一些实施例中，第一乘法器421可以包括加减法电路。此加减法电路可以执行复数乘法的等效运算。因此，第一乘法器421不需要电路复杂的复数乘法器。举例来说，假设经接收符元串Y中的第n个符元y_n为s+jt，其中s与jt分别表示该第n个符元y_n的实部与虚部。第一乘法器421的所述加减法电路可以使用s与t进行加减法运算以获得该第一乘积值串B中第n个符元B_n的实部，以及使用s与t进行加减法运算以获得该第n个符元B_n的虚部。

举例来说(但不以此为限)，假设已知符元串A是已知符元1+j、1-j、-1+j、-1-j、1、-1、j及-j的集合，而已知符元串A中的第n个已知符元A_n是1+j。第一共轭符元串A^*中的第n个共轭符元A_n ^*为1-j。因此，第一乘积值串B中的第n个符元B_n＝y_n*A_n ^*＝(s+jt)*(1-j)＝(s+t)+j(t-s)。第一乘法器421的所述加减法电路可以计算(s+t)以获得符元B_n中的实部，以及计算(t-s)以获得该第n个符元B_n的虚部。第一乘法器421不需要电路复杂的复数乘法器，而是以加减法电路执行复数乘法(即y_n*A_n ^*)的等效运算。

在图6所示实施例中，第二相关器电路430包括第二乘法器431以及第二累加器432。第二乘法器431的第一输入端与第二输入端分别接收第一共轭符元串A^*与第二共轭符元串Y^*。图6所示y_n ^*表示第二共轭符元串Y^*中的第n个共轭符元。第二乘法器的输出端输出第二乘积值串B’＝Y^**A_n ^*。第二累加器432的输入端耦接至第二乘法器431的输出端，以接收并累加第二乘积值串B’，以及将累加结果作为第二相关性值X2。第二累加器432将第二相关性值X2输出给比较器电路440。

第二乘法器431可以任何形式的乘法器来实现。在一些实施例中，第二乘法器431可以用非乘法器来实现，以执行复数乘法的等效运算。举例来说，在另一些实施例中，第二乘法器431可以包括加减法电路。此加减法电路可以执行复数乘法的等效运算。因此，第二乘法器431不需要电路复杂的复数乘法器。举例来说，假设第二共轭符元串Y^*中的第n个符元y_n ^*为s-jt，其中s与-jt分别表示该第n个符元y_n ^*的实部与虚部。第二乘法器431的所述加减法电路可以使用s与t进行加减法运算以获得第二乘积值串B’中第n个符元B_n’的实部，以及使用s与t进行加减法运算以获得该第n个符元B_n’的虚部。

举例来说(但不以此为限)，假设已知符元串A是已知符元1+j、1-j、-1+j、-1-j、1、-1、j及-j的集合，而已知符元串A中的第n个已知符元A_n是1+j。第一共轭符元串A^*中的第n个共轭符元A_n ^*为1-j。因此，第二乘积值串B’中的第n个符元B_n’＝y_n ^**A_n ^*＝(s-jt)*(1-j)＝(s-t)+j(-s-t)。第二乘法器431的所述加减法电路可以计算(s-t)以获得符元B_n’中的实部，以及计算(-s-t)以获得该第n个符元B_n’的虚部。第二乘法器431不需要电路复杂的复数乘法器，而是以加减法电路执行复数乘法(即y_n ^**A_n ^*)的等效运算。

综上所述，本发明诸实施例所述同相分量正交分量倒置检测器与方法可以检测同相分量I与正交分量Q是否发生倒置。所述同相分量正交分量倒置检测器不需要电路复杂的复数乘法器来计算目前的经接收符元y_n与先前的经接收符元y_n-1的乘积。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，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当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (16)

1.一种同相分量正交分量倒置检测器，其特征在于该同相分量正交分量倒置检测包括：

第一相关器电路，接收第一共轭符元串与经接收符元串，以及计算该经接收符元串与该第一共轭符元串的第一相关性值，其中该经接收符元串为已知符元串通过传输通道的传输所产生，而该第一共轭符元串为该已知符元串的共轭复数；

第二相关器电路，接收该第一共轭符元串与第二共轭符元串，以及计算该第一共轭符元串与该第二共轭符元串的第二相关性值，其中该第二共轭符元串为该经接收符元串的共轭复数；以及

比较器电路，耦接至该第一相关器电路以接收该第一相关性值，耦接至该第二相关器电路以接收该第二相关性值，以及依据该第一相关性值与该第二相关性值的关系而判断该经接收符元串中的同相分量与正交分量有无被倒置。

2.如权利要求1所述的同相分量正交分量倒置检测器，还包括：

共轭电路，耦接至该第二相关器电路，该共轭电路将该经接收符元串转换为该第二共轭符元串以提供给该第二相关器电路。

3.如权利要求1所述的同相分量正交分量倒置检测器，其中该第一相关器电路包括：

第一乘法器，其第一输入端与第二输入端分别接收该第一共轭符元串A^*与该经接收符元串Y，该第一乘法器的输出端输出第一乘积值串B＝Y*A^*；以及

第一累加器，其输入端耦接至该第一乘法器的该输出端以接收并累加该第一乘积值串B，以及将累加结果作为该第一相关性值输出给该比较器电路。

4.如权利要求3所述的同相分量正交分量倒置检测器，其中该经接收符元串Y中的第n个符元y_n为s+jt，该第一乘法器包括加减法电路，该加减法电路使用s与t进行加减法运算以获得该第一乘积值串B中第n个符元B_n的实部，以及使用s与t进行加减法运算以获得该第n个符元B_n的虚部，其中s与jt分别表示该第n个符元y_n的实部与虚部，j表示

5.如权利要求1所述的同相分量正交分量倒置检测器，其中该第二相关器电路包括：

第二乘法器，其第一输入端与第二输入端分别接收该第一共轭符元串A^*与该第二共轭符元串Y^*，该第二乘法器的输出端输出第二乘积值串B’＝Y^**A^*；以及

第二累加器，其输入端耦接至该第二乘法器的该输出端以接收并累加该第二乘积值串B’，以及将累加结果作为该第二相关性值输出给该比较器电路。

6.如权利要求1所述的同相分量正交分量倒置检测器，其中当该第一相关性值大于该第二相关性值时，该比较器电路判断该经接收符元串中的该同相分量与该正交分量未被倒置；以及当该第一相关性值小于该第二相关性值时，该比较器电路判断该经接收符元串中的该同相分量与该正交分量被倒置。

7.如权利要求1所述的同相分量正交分量倒置检测器，其中该已知符元串为训练符元、帧开始符元串、物理层拌码符元串或引导符元串。

8.如权利要求1所述的同相分量正交分量倒置检测器，其中该已知符元串的已知符元包括1+j、1-j、-1+j、-1-j、1、-1、j或-j。

9.一种同相分量正交分量倒置检测方法，其特征在于该同相分量正交分量倒置检测方法包括：

由第一相关器电路计算经接收符元串与第一共轭符元串的第一相关性值，其中该经接收符元串为已知符元串通过传输通道的传输所产生，而该第一共轭符元串为该已知符元串的共轭复数；

由第二相关器电路计算该第一共轭符元串与第二共轭符元串的第二相关性值，其中该第二共轭符元串为该经接收符元串的共轭复数；以及

由比较器电路依据该第一相关性值与该第二相关性值的关系而判断该经接收符元串中的同相分量与正交分量有无被倒置。

10.如权利要求9所述的同相分量正交分量倒置检测方法，还包括：

由共轭电路将该经接收符元串转换为该第二共轭符元串以提供给该第二相关器电路。

11.如权利要求9所述的同相分量正交分量倒置检测方法，其中所述计算该第一相关性值的步骤包括：

计算B＝Y*A^*，其中Y表示该经接收符元串，A^*表示该第一共轭符元串，以及B表示A^*与Y的第一乘积值串；以及

累加该第一乘积值串B，以及将累加结果作为该第一相关性值输出给该比较器电路。

12.如权利要求11所述的同相分量正交分量倒置检测方法，其中该经接收符元串Y中的第n个符元y_n为s+jt，s与jt分别表示该第n个符元y_n的实部与虚部，j表示而所述计算B＝Y*A_n ^*的步骤包括：

由加减法电路使用s与t进行加减法运算以获得该第一乘积值串B中第n个符元B_n的实部；以及

由该加减法电路使用s与t进行加减法运算以获得该第n个符元B_n的虚部。

13.如权利要求9所述的同相分量正交分量倒置检测方法，其中所述计算该第二相关性值的步骤包括：

计算B’＝Y^**A^*，其中Y^*表示该第二共轭符元串，A^*表示该第一共轭符元串，以及B’表示A^*与Y^*的第二乘积值串；以及

累加该第二乘积值串B’，以及将累加结果作为该第二相关性值输出给该比较器电路。

14.如权利要求9所述的同相分量正交分量倒置检测方法，其中所述判断该经接收符元串中的该同相分量与该正交分量有无被倒置的步骤包括：

当该第一相关性值大于该第二相关性值时，判断该经接收符元串中的该同相分量与该正交分量未被倒置；以及

当该第一相关性值小于该第二相关性值时，判断该经接收符元串中的该同相分量与该正交分量被倒置。

15.如权利要求9所述的同相分量正交分量倒置检测方法，其中该已知符元串为训练符元、帧开始符元串、物理层拌码符元串或引导符元串。

16.如权利要求9所述的同相分量正交分量倒置检测方法，其中该已知符元串的已知符元包括1+j、1-j、-1+j、-1-j、1、-1、j或-j。