CN109510788A - 信号处理装置及相关的均衡电路与信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种信号处理装置，适用于一接收器，包含有一解扰码器，用来解扰码一输入信号，以产生一解扰码信号；一相位回复电路，用来根据该解扰码信号实行一相位回复处理，以产生一相位回复信号；一均衡模块，用来根据该相位回复信号实行一均衡处理，以产生一均衡信号；一解码器，用来解码该均衡信号，以取得该输入信号所含有的资料。

Description

信号处理装置及相关的均衡电路与信号处理方法
技术领域
本发明是指一种信号处理装置及相关的均衡电路与信号处理方法，尤指一种用于卫星数字广播标准DVB-S2X的接收器的信号处理装置及相关的均衡电路与信号处理方法。
背景技术
通常来说，传送器于发送资料前会利用扰码器(Scrambler)调整资料的同向分量及正交分量(如将资料的同向分量及正交分量互换)，以打乱资料。在卫星数字广播标准DVB-S2中，对于所有调制方式，经扰码后资料的星象点数目保持不变。
为了改善频谱效率，在新一代卫星数字广播标准DVB-S2X中新增了许多调制方式。其中，对于部分的调制方式(如8amplitude-phase-shift-key(APSK)、16APSK、128APSK或码率为20/30、22/30其中之一的256APSK)，经扰码后资料的星象点数量会增加，每一星象点所对应的判断区间(Decision Region)会缩小，这使得接收器中相位回复电路的效能下降，进而影响了接收器的效能。
发明内容
因此，本发明提供了一种用于卫星数字广播标准DVB-S2X的信号处理装置及相关的均衡电路与信号处理方法，以提升接收器的效能。
于一方面，本发明揭露了一种适用于一接收器的信号处理装置。所述信号处理装置包含有一解扰码器，用来解扰码一输入信号，以产生一解扰码信号；一相位回复电路，用来根据该解扰码信号实行一相位回复处理，以产生一相位回复信号；一均衡模块，用来根据该相位回复信号实行一均衡处理，以产生一均衡信号；一解码器，用来解码该均衡信号，以取得该输入信号所含有的资料。
于另一方面，本发明揭露了一种均衡电路，用于一信号处理装置。所述一种均衡电路，包含有一前馈预估电路，用来根据一相位回复信号及一切割误差信号，产生一均衡信号；一解扰码器，用来解扰码该均衡信号，以产生一解扰码均衡信号；一决策导向切割器，用来根据该解扰码均衡信号，产生一切割信号；一扰码器，用来扰码该切割信号，以产生一切割信号；以及一算术电路，用来根据该均衡信号及该切割信号，产生该切割误差信号。
于又另一方面，本发明揭露了一种信号处理方法，适用于一接收器。所述信号处理方法包含有解扰码一输入信号，以产生一解扰码信号；根据该解扰码信号实行一相位回复处理，以产生一相位回复信号；根据该相位回复信号实行一均衡处理，以产生一均衡信号；以及解码该均衡信号，以取得该输入信号所含有的资料。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1为本发明实施例中一信号处理装置的示意图。
图2为本发明实施例一同步方法的示意图。
第3A、3B图为本发明实施例中资料所对应的星象点的示意图。
图4为本发明实施例中一均衡模块的示意图。
图5为本发明实施例中一均衡电路的示意图。
图6为本发明实施例中另一信号处理装置的示意图。
符号说明：
10、60 信号处理装置
100、404、502 解扰码器
102 相位回复电路
104 均衡模块
106 解码器
20 同步方法
200～210 步骤
400、506 扰码器
402 均衡电路
500 前馈估计电路
504 决策导向切割器
508 算术电路
600 前端电路
602 时序回复电路
604 帧同步电路
BB 基频信号
DAT 资料
EQ_D、EQ_DE 均衡信号
EQ 扰码后均衡信号
m1～m16 星象点
PR_D 相位回复信号
PR 扰码后相位回复信号
EQ_SC 扰码切割信号
EQ_SL 切割信号
FS 输入信号
FS_D 解扰码信号
RF 射频信号
SE 切割误差信号
TR 时序回复信号
具体实施方式
请参考图1，图1为根据本发明一实施例所绘示一信号处理装置10的示意图。接收装置10可用于采用卫星数字广播标准DVB-S2X的接收器，但不限于此。如图1所示，接收装置10包含有一解扰码器(Descrambler)100、一相位回复(Phase Recovery)电路102、一均衡(Equalization)模块104及一解码器(Decoder)106。
图2为本发明实施例一信号处理方法20的示意图。关于信号处理装置10的运作方式，请共同参考图1与图2。解扰码器100接收输入信号FS，并解扰码输入信号FS，来产生一解扰码信号FS_D(步骤202)，以减少信号中资料所对应的星象点的数量。相位回复电路102根据解扰码信号FS_D实行一相位回复处理(phase-recovery process)，来产生一相位回复信号PR_D(步骤204)，以补偿信号的相位。
值得注意的是，在传统的接收器中，解扰码器是放置于相位回复电路后，因此被输入回复电路以实行相位回复处理的信号是未经解扰码处理的。然而，当传送器采用的调制方式，使经扰码后的资料较经扰码前的资料所对应的星象点的数量增加时，每一星象点所对应的判断区间(Decision Region)会缩小，这使得传统接收器中相位回复电路的效能下降。举例来说，当传送器采用DVB-S2X的8APSK调制方式时，经扰码前的资料对应于星象点m1～m8，如图3A所示，而经扰码后的资料则对应于星象点m1～m16，如图3B所示。
相较于传统的接收器，在本发明中，解扰码器100是放置于相位回复电路102前，故输入至相位回复电路102以实行相位回复处理的信号(亦即解扰码信号FS_D)经过解扰码处理，使其含有的资料所对应的星象点数目下降。这使得每一星象点所对应的判断区间扩大，从而提升相位回复电路102对于噪声的容忍度。据此，相位回复电路102的效能可获得有效的提升，进而提升了接收器的效能。
请再次参考图1与图2。均衡模块104根据相位回复电路102产生的相位回复信号PR_D实行一均衡处理，来产生一均衡信号EQ_D(步骤206)。解码器114解码均衡信号EQ_D，来产生取得输入信号FS所含有的资料DAT(步骤208)。解码器114可输出资料DAT给后级处理电路做一步的处理，后级电路例如示影像处理电路，但不限于此。
请注意，本领域技术人员应知解扰码器100、相位回复电路102及解码器106的各种实现方式，为求简洁，在此不赘述。
图4为根据本发明一实施例所绘示的均衡模块104的示意图。均衡模块104包含扰码器400、均衡电路402及解扰码器404。由于输入信号FS经过解扰码器100解扰码后，相位回复信号PR_D所含资料所对应的星象点数目较少(例如8个星象点)，通道响应的相关信息也会相对减少。若均衡电路408直接根据相位回复信号PR_D实行均衡处理，均衡处理后信号的品质会较差。因此，均衡模块104利用扰码器400先对相位回复信号PR_D进行扰码，来产生一扰码后相位回复信号PR，以增加信号中资料所对应的星象点的数量(例如16个星象点)。接着，均衡电路402根据扰码后相位回复信号PR实行该均衡处理，以产生一扰码后均衡信号EQ。如此一来，能够提升均衡处理后信号的品质，从而使得信号处理装置40的效能提升。请再次参阅图4，于均衡电路402完成均衡处理后，信号处理装置10再利用解扰码器404将扰码后均衡信号EQ解扰码，来产生均衡信号EQ_D，并输出均衡信号EQ_D至解码器106进行解码。
请注意，本领域技术人员应知扰码器400及解扰码器404的各种实现方式，为求简洁，在此不赘述。
请参考图5，图5为本发明均衡电路402的一实施例的示意图。均衡电路402包含有一前馈预估(Feed Forward Estimation)电路500、一解扰码器502、一决策导向切割器(Decision-Directed Slicer)504、一扰码器506及一算术电路(Arithmetic Circuit)508。前馈预估电路500可为一滤波器，用来依据算术电路508所产生的切割误差信号SE，补偿相位回复信号PR的通道响应，以产生扰码后的均衡信号EQ。其中，前馈预估电路500补偿通道响应的系数会依据切割误差信号SE而改变。为了产生切割误差信号SE，决策导向切割器504会判断扰码后均衡信号EQ所对应的理想星象点，以使算术电路508计算扰码后均衡信号EQ与其所对应理想星象点之间的差距，作为切割误差信号SE。
值得注意的是，均衡电路402更利用解扰码器502来对星象点数目较多的扰码后均衡信号EQ进行解扰码，来产生星象点数目较少的一均衡信号EQ_DE，以降低均衡信号所对应的星象点数目(如由16降至8)，以提高每一星象点所对应的判断区间。决策导向切割器504便根据星象点数目较少的均衡信号EQ_DE，来判断扰码后均衡信号EQ所对应的理想星象点，以产生一切割信号EQ_SL。在此状况下，决策导向切割器504对于噪声的容忍度可获得提升，从而增进均衡电路402的效能。
接着，根据决策导向切割器504产生的切割信号EQ_SL，扰码器506对切割信号EQ_SL进行扰码以产生一扰码切割信号EQ_SC，并输出扰码切割信号EQ_SC至算术电路508。如此一来，算术电路508便可计算均衡信号EQ与扰码切割信号EQ_SC间的差，来产生切割误差信号SE。
请注意，本领域技术人员应知前馈预估电路500、解扰码器502、决策导向切割器504、扰码器506及算术电路508的各种实现方式，为求简洁，在此不赘述。
值得注意的是，图4所示的均衡模块104仅为本发明的一实施例。在另一实施例中，均衡模块104亦可不包含扰码器406与解扰码器410。换句话说，在该实施例中，均衡电路408直接根据相位回复信号PR_D实行均衡处理，来产生均衡信号EQ_D，并输出均衡信号EQ_D至解码器106进行解码。
值得注意的是，图5所示的均衡电路402仅为本发明的一实施例。在另一实施例中，均衡电路402亦可不包含解扰码器502与扰码器506。换句话说，在该实施例中，决策导向切割器504会直接根据扰码后均衡信号EQ，判断扰码后均衡信号EQ所对应的理想星象点，并输出理想星象点至算术电路508，供算术电路508计算扰码后均衡信号EQ所对应的星象点与决策导向切割器504判断出的理想星象点之间的差距，作为切割误差信号SE。
请参考图6，图6为根据本发明一实施例所绘示一信号处理装置60的示意图。图6所示信号处理装置60与图1所示信号处理装置10相似，因此功能相近的元件及信号沿用相同的符号。相较于信号处理装置10，信号处理装置60另包含有一前端(Frontend)电路600、一时序回复(Time Recovery)电路602及一帧同步(Frame Synchronization)电路604。前端电路600接收一射频信号RF，并用来将射频信号RF的频率降至一基础频带后，利用一预设取样率取样降频后的射频信号RF，来产生一基频信号BB。由于射频信号RF中资料的时序会受到传输通道影响而改变，因此时序回复电路602会针对取样基频信号BB时的误差取样时序进行补偿(即实行时序回复处理)，以产生输出至帧同步电路604的一时序回复信号TR。帧同步电路604会检测时序回复信号TR的一帧架构(如检测时序回复信号TR是否使用导引(Pilot)子帧、时序回复信号TR中帧的长度)，并依据检测所得的帧架构提取(Extract)时序回复信号TR来产生输入至解扰码器100的输入信号FS。
值得注意的是，只要输入至相位回复电路102的信号所对应的星象点能够减少，解扰码器100可改为配置于其他位置。在一实施例中，解扰码器100可配置于时序回复电路602与帧同步电路604之间。在另一实施例中，解扰码器100配置于前端电路600与时序回复电路602之间。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (9)

1.一种信号处理装置，适用于一接收器，包含有：
一解扰码器(Descrambler)，用来解扰码一输入信号，以产生一解扰码信号；
一相位回复电路(Phase recovery)，用来根据该解扰码信号实行一相位回复处理(phase-recovery process)，以产生一相位回复信号；
一均衡模块，用来根据该相位回复信号实行一均衡处理，以产生一均衡信号；以及
一解码器，用来解码该均衡信号，以取得该输入信号所含有的资料。
2.如权利要求1所述的信号处理装置，还包含有：
一前端电路，用来将一射频信号转换为一基频信号；
一时序回复电路，用来对该基频信号实行一时序回复处理，以产生一时序回复信号；以及
一帧同步电路，用来根据该时序回复信号实行一帧同步处理，来产生一帧同步信号；
其中该解扰码器耦接于该帧同步电路与该相位回复电路之间，该输入信号为该帧同步信号。
3.如权利要求2所述的信号处理装置，其特征在于，该均衡模块包含有：
一第一扰码器，用来扰码该相位回复信号，以产生一扰码后相位回复信号；
一均衡电路，用来根据该扰码后相位回复信号实行该均衡处理，以产生一扰码后均衡信号；以及
一第一解扰码器，用来解扰码该扰码后均衡信号，以产生该均衡信号。
4.如权利要求3所述的信号处理装置，其特征在于，该均衡电路含有：
一前馈预估(Feed-Forward-Estimation)电路，根据该扰码后相位回复信号及一切割误差实行一前馈预估处理，以产生该扰码后均衡信号；
一第二解扰码器，用来解扰码该扰码后均衡信号，以产生另一均衡信号；
一决策导向切割器(Decision-Directed Slicer)，用来切割该另一均衡信号，以产生一切割信号；
一第二扰码器，用来扰码该切割信号，以产生一扰码后切割信号；以及
一算术电路，用来根据该扰码后切割信号及该扰码后均衡信号，产生该切割误差至该前馈预估电路。
5.一种均衡电路，包含有；
一前馈预估(Feed-Forward-Estimation)电路，用来根据一相位回复信号及一切割误差信号，产生一均衡信号；
一解扰码器，用来解扰码该均衡信号，以产生一解扰码均衡信号；
一决策导向切割器，用来根据该解扰码均衡信号，产生一切割信号；
一扰码器，用来扰码该切割信号，以产生一切割信号；以及
一算术电路，用来根据该均衡信号及该切割信号，产生该切割误差信号。
6.一种信号处理方法，适用于一接收器，包含有：
解扰码一输入信号，以产生一解扰码信号；
根据该解扰码信号实行一相位回复处理(phase-recovery process)，以产生一相位回复信号；
根据该相位回复信号实行一均衡处理，以产生一均衡信号；以及
解码该均衡信号，以取得该输入信号所含有的资料。
7.如权利要求6所述的信号处理方法，另包含有：
将一射频信号转换为一基频信号；
对该基频信号实行一时序回复处理，以产生一时序回复信号；以及
根据该时序回复信号实行一帧同步处理，来产生一帧同步信号；
其中该输入信号为该帧同步信号。
8.如权利要求7所述的信号处理方法，其特征在于，根据该相位回复信号实行该均衡处理，以产生该均衡信号的步骤包含有：
扰码该相位回复信号，以产生一扰码后相位回复信号；
根据该扰码后相位回复信号实行该均衡处理，以产生一扰码后均衡信号；以及
解扰码该扰码后均衡信号，以产生该均衡信号。
9.如权利要求8所述的信号处理方法，其特征在于，根据该扰码后相位回复信号实行该均衡处理，以产生该扰码后均衡信号的步骤包含有：
根据该扰码后相位回复信号及一切割误差实行一前馈预估处理，以产生该扰码后均衡信号；
解扰码该扰码后均衡信号，以产生另一均衡信号；
切割该另一均衡信号，以产生一切割信号；
扰码该切割信号，以产生一扰码后切割信号；以及
根据该扰码后切割信号及该扰码后均衡信号，产生该切割误差。
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