CN109962870B - 信道估计电路与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种信道估计电路与方法，该信道估计电路包括一信号恢复电路、一信道估计器、一时域滤波器以及一频域滤波器。信号恢复电路接收一输入信号，并恢复出所述输入信号的发送信号。所述信道估计器耦接至信号恢复电路，以根据输入信号及发送信号而获得估计信号。时域滤波器耦接至信道估计器，对估计信号进行时域滤波。频域滤波器耦接至时域滤波器，对时域滤波后的估计信号进行频域滤波，以产生一信道估计结果。信道估计结果还被传送至信道估计器与信号恢复电路。

Description

信道估计电路与方法

技术领域

本发明涉及一种信道估计电路与方法，特别是涉及一种无线通信系统的信道估计电路与方法。

背景技术

现有的信道估计方法中，在正交频分复用(Orthogonal frequency-divisionmultiplexing,OFDM)系统中，一般来说会于发送端将导频插入待发送的信号后，经由通信信道发送到接收端，以在接收端根据接收到的信号获得导频的信道响应，并接着陆续进行时域滤波与频域滤波，最后通过滤波得到完整的信道估计值。例如在使用正交频分复用技术的Wi-Fi系统中，是由发送端发送了长训练(long training field,LTF)符号到接收端，接收端利用长训练符号的信息计算出信道估计值，以代表整个信号传输过程中的信道状态。

然而，信道的状态在信号传输过程中可能会动态变化，因此，需要提出能跟踪信道变化、并且确保信道估计结果的正确性的信道估计方式，以提高对各系统的信道估计准确度。

发明内容

为提高对各系统的信道估计准确度，本发明提出一种可追踪信道变化的信道估计电路与方法。

本发明一实施例提出了一种信道估计电路，其包括一信号恢复电路、一信道估计器、一时域滤波器以及一频域滤波器。信号恢复电路接收一输入信号，并输出一恢复信号以作为输入信号的一发送信号。信道估计器耦接至信号恢复电路，且包括一第一等化器、一除法器、一比较器以及一输出电路。第一等化器接收输入信号，并输出一第一等化信号。除法器接收输入信号与发送信号，并产生一除法信号。比较器接收第一等化信号与发送信号，以计算出第一等化信号与发送信号的一差异值，并将差异值与一临界值比较，以输出一比较结果。输出电路接收比较结果与除法信号，并当差异值小于临界值时，输出所述的除法信号作为一估计信号。时域滤波器耦接至信道估计器，对估计信号进行时域滤波。频域滤波器耦接至时域滤波器，以对时域滤波后的估计信号进行频域滤波，以产生信道估计结果。信道估计结果还被传送至上述第一等化器与信号恢复电路，第一等化器根据输入信号及信道估计结果产生所述的第一等化信号，而信号恢复电路根据输入信号及信道估计结果产生恢复信号。

本发明另一实施例提出了一种信道估计方法，其包括以下步骤：通过一信号恢复电路接收一输入信号，并产生一恢复信号以作为输入信号的一发送信号；通过一除法器接收输入信号与发送信号，并输出一除法信号；通过一第一等化器接收输入信号，并输出一第一等化信号；通过一比较器接收该第一等化信号与该发送信号，以计算出第一等化信号与发送信号的差异值，并将差异值与一临界值比较，以输出一比较结果；通过一输出电路接收除法信号，并根据比较结果输出一估计信号，其中当比较结果为差异值小于临界值时，输出除法信号以作为估计信号；使用一时域滤波器对估计信号进行时域滤波；以及使用一频域滤波器对时域滤波后的估计信号进行频域滤波，以产生一信道估计结果。其中，信道估计结果还被传送至第一等化器与信号恢复电路，第一等化器根据输入信号及信道估计结果产生第一等化信号，而信号恢复电路根据输入信号及信道估计结果产生恢复信号。

本发明的信道估计电路及方法中，已估出的信道估计值可用来帮助后续接收到的输入信号计算出对应的发送信号，以再度进行信道估计，以便通过持续更新的信道估计值来跟踪信道的变化，提高对各系统的信道估计准确度。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的信道估计电路方块图；

图2是依据本发明另一实施例的信道估计电路中的信道估计器的方块图；

图3A是依据本发明一实施例的信道估计电路中的信号恢复电路的方块图；

图3B是依据本发明另一实施例的信道估计电路中的信号恢复电路的方块图；

图4是依据本发明一实施例的信道估计方法的流程图；

图5是图4中接收输入信号，并产生恢复信号的步骤的详细的流程图；

图6是图5中接收解交错信号，并输出译码内容的步骤的详细的流程图；以及

图7是依据本发明一实施例的数据单元格式(data unit format)的示意图。

具体实施方式

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求的保护范围内。

请参照图1，图1是依据本发明一实施例的信道估计电路1的方块图，所述信道估计电路1可设置于使用OFDM技术的无线通信系统中，例如Wi-Fi通信装置。当所述的通信装置接收到从发送信号的另一无线通信装置所发送的信号时，即可利用信道估计电路1进行信道估计。如图1所示，信道估计电路1包括：信号恢复电路10，其接收输入信号Sin，并产生恢复信号Sr以作为输入信号Sin所对应的发送信号；信道估计器13，耦接至信号恢复电路10，用以输出一估计信号Sls；一时域滤波器14，耦接至信道估计器13，对估计信号Sls进行时域滤波；以及频域滤波器15，耦接至时域滤波器14，对时域滤波后的估计信号Sls进行频域滤波，以产生信道估计结果CH。时域滤波器14及频域滤波器15可分别例如是有限脉冲响应滤波器及无限脉冲响应滤波器。

本实施例中，信道估计器13还包括：第一等化器130，接收输入信号Sin，并产生第一等化信号Seq_1；除法器131，接收输入信号Sin与发送信号，并执行除法运算而输出除法信号H；比较器132，接收第一等化信号Seq_1与发送信号，以计算出第一等化信号Seq_1与发送信号的差异值，并将差异值与临界值TH比较，以输出比较结果Scomp；以及输出电路133，接收除法信号H及比较结果Scomp，并根据比较结果Scomp输出估计信号Sls。其中，当比较结果Scomp为差异值大于或等于临界值TH时，输出电路133输出的估计信号Sls值为0，当比较结果Scomp为差异值小于临界值TH，输出来自输出电路133的除法信号H以作为估计信号Sls。在本实施例中，信道估计器13可被视为一个改良的最小二乘估计器(LS estimator)，其中输出电路133具体可为一复用器或一开关。

前述频域滤波器15所产生的信道估计结果CH还被传送至上述的第一等化器130与信号恢复电路10，以协助对后续接收到的输入信号Sin进行发送信号的恢复及信道估计。第一等化器130根据频域滤波器15回馈的信道估计结果CH将接收到的输入信号Sin等化，产生所述的第一等化信号Seq_1。而信号恢复电路10则根据接收到的输入信号Sin及频域滤波器15回馈的信道估计结果CH进行发送信号的恢复，产生所述的恢复信号Sr，信号恢复电路10恢复发送信号的细节将于后文详述。换言之，当信道估计电路1的信号恢复电路10、第一等化器130或除法器131接收到一输入信号Sin时，频域滤波器15回馈至信号恢复电路10与第一等化器130的信道估计结果CH是对应于先前的输入信号Sin所计算出来的信道估计值；而当基于目前的输入信号Sin更新另一信道估计结果CH后，则此更新的信道估计结果CH也将会被回馈到信号恢复电路10与第一等化器130以利后续的输入信号Sin进行信道估计。

值得一提的是，上述在差异值大于或等于临界值TH时，代表输入信号Sin与其对应的发送信号差异过大，亦即被恢复的发送信号可能有错。因此，利用错误的发送信号及输入信号Sin所计算出的除法信号H此时即不会被输出，而是让输出电路133输出的估计信号Sls的值为0。此时，接下来的时域滤波及频域滤波就不会参考到错误的除法信号H，避免产生错误的信道估计结果CH，也防止错误的信道估计结果CH被用于后续输入信号Sin的恢复而形成不良循环。在本实施例中，由于差异值的范围界于0到1，即输入信号Sin与对应的发送信号Str完全相符时为0，而完全不符时为1，因此临界值TH可设为在0到1之间的值，例如为0.25，但本发明不以此为限。

以Wi-Fi通信装置为例，其所接收的输入信号Sin依技术标准的规范，可包括前导信号(Preamble)、信令(signaling,SIG)符号及数据(Data)符号等类型。其中，前导信号中包括有长训练(long training field,LTF)符号，而长训练符号的发送信号依技术标准的规范为已知信息，因此可以不另外恢复。因此，在图1的优选实施例中，信道估计电路1还可进一步包括：发送信号复用器11、输入解复用器12、延迟线16及输入复用器17。发送信号复用器11耦接至信号恢复电路10，以接收恢复信号Sr以及已知序列PN，并输出其中之一作为发送信号Str。所述已知序列PN为长训练符号的已知发送信号。输入解复用器12接收输入信号Sin，并依输入信号Sin的类型输出输入信号Sin至延迟线16或输入复用器17。延迟线16延迟接收到的输入信号Sin，并输出延迟后的输入信号至输入复用器17。而输入复用器17则是依输入信号Sin的类型输出来自输入解复用器12及来自延迟线16其中之一的输入信号Sin到信道估计器13。具体来说，当输入信号Sin为一长训练符号LTF或一信令符号SIG，输入解复用器12将输入信号Sin直接传送至输入复用器17，再经输入复用器17传送到信道估计器13，当输入信号Sin为数据符号DATA，输入解复用器12则将输入信号Sin传送至延迟线16，延迟后的输入信号Sin再经由输入复用器17传送到信道估计器13，以配合信号恢复电路10恢复数据符号DATA所需的时间。

在此实施例中，输入信号Sin会是长训练符号LTF、信令符号SIG与数据符号DATA的其中一种，发送信号复用器11、输入解复用器12与输入复用器17是用于依据输入信号Sin的种类(长训练符号LTF、数据符号DATA或信令符号SIG)来选择传输路径，因为长训练符号LTF不需要进行恢复计算而可直接进行信道估计来获得信道特性，而信令符号SIG与数据符号DATA则需先经过信号恢复电路10的处理而恢复出对应的发送信号，再进行信道估计。举例来说，当输入信号Sin是长训练符号LTF或信令符号SIG时，则输入解复用器12选择的传输路径会将输入信号Sin直接经由输入复用器17传送到信道估计器13，同时，当输入信号Sin是长训练符号LTF时，发送信号复用器11选择输出已知序列PN作为发送信号Str，而当输入信号Sin是信令符号SIG时，发送信号复用器11则选择输出恢复信号Sr为发送信号Str。另外，当输入信号Sin是数据符号DATA时，输入解复用器12选择的传输路径则会使输入信号Sin先传送到延迟线16再经由输入复用器17传送到信道估计器13，同时发送信号复用器11输出恢复信号Sr作为发送信号Str。也就是说，根据本发明的实施例，信道估计电路1除了使用长训练符号LTF进行信道估计之外，接下来更进一步依据信令符号SIG与数据符号DATA来执行信道估计以追踪信道的变化。发送信号复用器11、输入解复用器12与输入复用器17仅是此实施例中的一个实施方式，而非对本发明限制。

信号恢复电路10接收经信道传来的输入信号Sin，利用频域滤波器15所回馈的信道估计结果CH进行等化以消除信道的影响、再经过译码而获得输入信号Sin中的信息，再将译码获得的信息编码，产生的恢复信号Sr相当于是复制了输入信号Sin原本的发送信号。第一等化器130接收相同的输入信号Sin，也利用频域滤波器15所回馈的信道估计结果CH进行等化，产生的第一等化信号Seq_1相当于是消除信道影响后的输入信号。因此，比较器132将发送信号Str(如恢复信号Sr)与第一等化信号Seq_1比较后，如果两者的落差大于或等于所述临界值TH，表示可能在信号恢复电路10恢复信令符号或数据符号的过程中发生错误，造成应该相同的发送信号Str和输入信号Sin有很大的差异。在此情况下，除法器131依据发送信号Str所计算出的除法信号H亦无法正确反应出目前的信道特征，故而输出电路133即会根据比较器132的比较结果Scomp而不选择除法信号H为估计信号Sls。

请参照图2，图2是依据本发明另一实施例的信道估计电路中信道估计器23的方块图。如图2所示，信道估计器23与图1信道估计器13的差异在于多了缓存器134，缓存器134耦接输出电路133，用以暂存输出电路133最新输出的估计信号Sls。在此实施例中，当差异值小于临界值TH时，输出电路133会输出新算出的除法信号H为估计信号Sls，被输出的估计信号Sls除了输出到时域滤波器外，同时还会被存至缓存器134。当比较结果Scomp为差异值大于或等于临界值TH，输出电路133输出缓存器134所暂存的估计信号Sls。因为在差异值大于或等于临界值TH时，代表发送信号Str有误，例如是经由信号恢复电路10产生的恢复信号Sr发生错误。此时，除法器131新算出的除法信号H即不会被选择作为估计信号Sls输出。此时缓存器134中存的仍是先前经由输出电路133输出过的估计信号Sls，则被输出电路133选择为输出给时域滤波器14的估计信号Sls。也就是说，当差异值大于或等于临界值TH时，接下来是依据由前一次的得到的估计信号Sls来执行后续的时域及频域滤波。如此一来，信道估计器23能避免提供错的估计信号Sls来进行更新信道估计结果。

请参照图3A，图3A是依据图1中的实施例的信道估计电路1中信号恢复电路方块图。如图3A所示，信号恢复电路10包括接收电路100及发送电路107，其中接收电路100还包括第二等化器101、解映射器102及译码器104，而发送电路107则包括编码器105、映射器108以及恢复信号复用器109。在接收电路100中，第二等化器101接收输入信号Sin与信道估计结果CH进行等化，以产生第二等化信号Seq_2；解映射器102耦接至第二等化器101以接收第二等化信号Seq_2，并对第二等化信号Seq_2解映射后产生解映射信号Sdm；译码器104接收解映射信号Sdm的编码内容并加以译码，以产生译码内容Sdc。在发送电路107中，编码器105接收译码器104所输出的译码内容Sdc再加以编码，以产生编码内容Sec；映射器108接收编码内容Sec进行映射而产生映射信号Sm；以及恢复信号复用器109接收映射信号Sm与导频信号Pilot，以在映射信号Sm中插入导频信号Pilot，并输出恢复信号Sr。

图3B是依据图1中的实施例的信道估计电路中另一信号恢复电路方块图。与图3A不同之处在于，图3B所示的译码器104包括译码解复用器1040、第一译码器1041、第二译码器1042及解交错器1043；而编码器105包括第一编码器1050、第二编码器1051、交错器1052及编码复用器1053。其余与图3A相同的部分于此不再重述。

如图3B所示，译码器104的译码解复用器1040耦接至解映射器102，以接收解映射信号Sdm，并输出解映射信号Sdm至第一译码器1041或解交错器1043；第一译码器1041接收解映射信号Sdm，并于译码后产生第一译码内容Sdc_1；解交错器1043接收解映射信号Sdm，并解交错解映射信号Sdm以产生解交错信号Sdi；第二译码器1042耦接至解交错器1043，以接收解交错信号Sdi，并于译码后产生第二译码内容Sdc_2。编码器105的第一编码器1050接收第一译码内容Sdc_1加以编码，并产生第一编码内容Sec_1；第二编码器1051接收第二译码内容Sdc_2加以编码，并产生第二编码内容Sec_2；交错器1052接收并交错第二编码内容Sec_2，并产生交错信号Sint；编码复用器1053接收交错信号Sint与第一编码内容Sec_1，并输出其中之一作为编码内容Sec。

在图3B所示实施例中，第一译码器1041及第二译码器1042可分别例如为LDPC译码器及Viterbi译码器，而第一编码器1050及第二编码器1051则可分别例如为LDPC编码器及卷积码(如BCC)编码器。其中，当输入信号Sin为数据符号时，译码解复用器1040可将对应产生的解映射信号Sdm输出到第一译码器1041；当输入信号Sin为信令符号时，译码解复用器1040则可将对应产生的解映射信号Sdm通过解交错器1043输出到第二译码器1042。

值得一提的是，在实际操作上，针对信令符号的译码及编码可使用解交错器、Viterbi译码器、卷积码编码器搭配上交错器来执行，而针对数据符号的译码及编码，除了能使用解交错器、Viterbi译码器、卷积码编码器搭配上交错器的组合，也可以使用LDPC译码器搭配LDPC编码器的组合完成。因此，如图3A所示的实施例中，译码器104可包括解交错器与Viterbi译码器，用以接收解映射信号Sdm的编码内容并产生译码内容Sdc。同时，图3A的编码器105则可包括卷积码编码器与交错器(图3A未示)，用以接收译码内容Sdc以产生编码内容Sec。

以Wi-Fi通信装置为例，图3A及图3B所述的接收电路100即可为Wi-Fi通信装置固有用于译码接收信号的接收电路，而发送电路107则可为固有用于将欲传送信号编码的发送电路。藉此，可以在不增加硬件成本和体积的情况下，还原输入信号的发送信号以供进行信道估计，使固有的接收电路及发送电路产生不同于现有技术的技术效果。

在上述图1到图3B所述的各实施例中，信道估计电路1可接收信道估计电路1外部的控制信号ctrl，例如由设置了信道估计电路1的Wi-Fi通信装置的一控制电路(未绘示)所产生的。所述控制信号ctrl用以控制发送信号复用器11、输入解复用器12、输入复用器17、译码解复用器1040以及编码复用器1053中的任一者或其组合，使该等组件依据输入信号Sin所对应的符号种类选择路径。如上所述，每一个接收到的输入信号Sin会是长训练符号LTF、信令符号SIG与数据符号DATA的其中一种，控制信号ctrl即是控制发送信号复用器11、输入解复用器12与输入复用器17等部分，让信号恢复电路10能对应地执行信号恢复。需要注意的是，本发明是使用前一次估出来的信道估计值搭配当下接收到的符号进行估计，而计算出的信道估计值又能用来恢复后续接收到的信令或数据符号，以及确认被恢复的发送件信Str的正确性。

请参照图4，图4是依据本发明一实施例的信道估计方法流程图，所述方法可经由上述图1到图3B所记载的信道估计电路来实施，故请一并参照图1到3B中相对应的组件。如图4所示，本发明的信道估计方法可包括以下步骤：步骤S400：信道估计电路1接收通过信道传来的输入信号Sin，所述的输入信号Sin会是长训练符号LTF、信令符号SIG与数据符号DATA的其中一种；步骤S401：判断输入信号Sin的种类，当输入信号Sin是信令符号SIG或数据符号DATA，执行步骤S402，当输入信号Sin是长训练符号LTF，则执行步骤S403；步骤S402：通过信号恢复电路10接收输入信号Sin与信道估计结果CH，并产生恢复信号Sr；步骤S403：产生输入信号Sin所对应的发送信号Str，其中，当输入信号Sin为信令符号SIG或数据符号DATA时，所述的发送信号即为通过步骤S402所计算出的恢复信号Sr，当输入信号Sin是长训练符号LTF时，发送信号则为已知的已知序列PN；步骤S404：通过除法器131接收输入信号Sin与发送信号Str，并输出除法信号H，以获得信道特征；步骤S405：通过第一等化器130接收输入信号Sin与一信道估计结果CH，以输出第一等化信号Seq_1；步骤S406：通过比较器132接收第一等化信号Seq_1与发送信号Str，以计算出第一等化信号Seq_1与发送信号Str的差异值，并将差异值与一临界值TH比较，以输出比较结果Scomp；当比较结果为差异值小于临界值TH时，进行步骤S407：通过输出电路133输出除法信号H以作为估计信号Sls；当比较结果为差异值大于或等于临界值TH时，进行步骤S408：通过输出电路133输出0值为估计信号Sls，或以缓存器所暂存的估计信号取代新算出的除法信号H为估计信号Sls；步骤S409：通过时域滤波器14对估计信号Sls进行时域滤波；以及步骤S410：通过频域滤波器15对时域滤波后的估计信号进行频域滤波，以产生信道估计结果CH，并可返回步骤S400接收新的输入信号Sin以持续追踪信道状态；步骤S411：信道估计结果CH产生后，更可分别被传送至第一等化器130与信号恢复电路10，使得第一等化器130可在步骤S405根据接收到的输入信号Sin及频域滤波器15所回馈的信道估计结果CH进行等化处理以产生第一等化信号Seq_1，同时，使得信号恢复电路10可在步骤S402中根据接收到的输入信号Sin及前述的信道估计结果CH进行运算以产生恢复信号Sr。

从图4可知，步骤S410产生信道估计结果CH后，信号恢复电路10及第一等化器130分别接收到经由步骤S411所回馈的信道估计结果CH，同时，流程也返回步骤S400再接收输入信号Sin，使得信号恢复电路10及第一等化器130分别可获得新的输入信号Sin。因此，在步骤S402及S405中，信号恢复电路10及第一等化器130分别可利用基于先前输入信号所算出的信道估计结果CH来协助对目前的输入信号Sin进行信道估计，提高每一次产生的信道估计结果的可信度。

在另一实施例中，图4所述的信道估计方法，在步骤S400后还可进一步包括以下步骤：通过输入解复用器12输出输入信号Sin至延迟线16或输入复用器17。输入复用器17再将输入解复用器12传送或延迟线16延迟后的输入信号Sin传送到信道估计器13。当输入信号Sin为训练符号或信令符号，输入解复用器12直接输出输入信号Sin至输入复用器17再到信道估计器13，当输入信号Sin为数据符号，输入解复用器12输出输入信号至延迟线16，使输入信号Sin延迟后再经输入复用器17传送到信道估计器13。此外，在步骤S403后还可包括：通过发送信号复用器11接收恢复信号Sr以及已知序列PN，并输出其中之一作为发送信号Str。当输入信号Sin为训练符号，发送信号复用器11输出已知序列PN，当输入信号Sin为信令符号或数据符号，发送信号复用器11则输出恢复信号Sr。

图5是图4中步骤S402的详细的流程图，并可由如图3A所示的信号恢复电路10来实施，故请一并参照图3A及图5。如图5所示，图4的步骤S402包括以下步骤：步骤S500：通过第二等化器101接收输入信号Sin与信道估计结果CH进行等化处理，并产生第二等化信号Seq_2；步骤S501：通过解映射器102接收及解映射第二等化信号Seq_2，并产生解映射信号Sdm；步骤S502：通过译码器104接收及译码解映射信号Sdm，并产生译码内容Sdc；步骤S503：通过编码器105接收译码内容Sdc并加以编码，以产生编码内容Sec；步骤S504：通过映射器108接收编码内容Sec，并产生映射信号Sm；以及步骤S505：通过恢复信号复用器109接收映射信号Sm与导频信号Pilot，以产生恢复信号Sr。

图6是图5中步骤S503至S504的详细的流程图，并可由图3B所示的译码器104及编码器105协力实施，故请一并参阅图3B及图6。如图6所示，图5的步骤S503至S504可包括以下步骤：步骤S600：通过译码解复用器1040接收解映射信号Sdm，并依控制信号ctrl的指示输出解映射信号Sdm至第一译码器1041或解交错器1043。其中，当解映射信号Sdm输出至第一译码器1041时，执行步骤S601，当解映射信号Sdm输出至解交错器1043时，执行步骤S603；步骤S601：通过第一译码器1041译码解映射信号Sdm，并产生第一译码内容Sdc_1；步骤S602：通过第一编码器1050接收第一译码内容Sdc_1加以编码，以产生第一编码内容Sec_1；步骤S603：通过解交错器1043解交错解映射信号Sdm，并产生解交错信号Sdi；步骤S604：通过第二译码器1042译码解交错信号Sdi，并产生第二译码内容Sdc_2；步骤S605：通过第二编码器1051接收第二译码内容Sdc_2加以编码，以产生第二编码内容Sec_2；步骤S606：通过交错器1052接收第二编码内容Sec_2加以交错，以产生交错信号Sint；以及步骤S607：通过编码复用器1053以接收步骤S602产生的第一编码内容Sec_1或步骤S606产生的交错信号Sint，并输出接收到的第一编码内容Sec_1或交错信号Sint作为编码内容Sec。在本实施例中，第一译码器1041、第二译码器1042、第一编码器1050及第二编码器1051依序分别可为DLPC译码器、Viterbi译码器、DLPC编码器及卷积码编码器。若步骤S600接收到的是基于数据符号而产生的解映射信号Sdm，本实施例的方法则可根据控制信号ctrl而执行步骤S601以下的流程；若是基于信令符号而产生的解映射信号Sdm，本实施例的方法则可根据控制信号ctrl而执行步骤S603以下的流程。

图7绘示多个不同通信系统被规范的数据单元格式示意图。如图7的模式一绘示的是IEEE 802.11a/n标准当中的传统模式物理层数据单元(Legacy mode PPDU)格式，依序包括2个短训练符号L-STF、2个长训练符号L-LTF、1个信令符号L-SIG及多个数据符号DATA。根据本发明的多个实施例，当信道估计电路开始接收输入信号，即是开始依PPDU格式按序接收符号，首先可利用2个长训练符号L-LTF及其已知的发送信号(即已知序列)进行信道估计，并产生信道估计结果。在第2个长训练符号L-LTF之后接续的是信令符号L-SIG，因此基于第2个长训练符号L-LTF所产生的信道估计结果可回馈到信号恢复电路及信道估计器，以使信道估计电路根据接收到的信令符号L-SIG及基于第2个长训练符号L-LTF所算出的信道估计结果，恢复出信令符号L-SIG的发送信号并判断被恢复的发送信号Str的正确性，以进行信道估计，进而更新信道估计结果。接着再度回馈基于信令符号L-SIG算出的信道估计结果，协助恢复信令符号之后的第1个数据符号DATA的发送信号、判断发送信号的正确性、进行信道估计，并更新信道估计结果，依此类推。

模式二绘示的则是IEEE 802.11n标准当中的混合模式(Mixed mode)PPDU格式。与模式一不同的地方，在于旧模式信令符号L-SIG及数据符号DATA之间还依序多了2个高传输率信令符号HT-SIG、1个高传输率短训练符号HT-STF及1到4个高传输率长训练符号HT-LTFs。虽然格式的编排有所不同，但根据本发明各实施例所述，信道估计电路接收到第1个高传输率信令符号HT-SIG后，亦可根据在前的旧模式信令符号L-SIG所产生的信道估计结果，恢复高传输率信令符号HT-SIG的发送信号并判断发送信号正确性，据以进行信道估计及更新信道估计结果。后续的各个符号亦类推处理。

除了图7绘示的两种模式外，本发明所公开的信道估计电路与方法还可支持IEEE802.11n的高传输率绿地模式(HT-greenfield mode)及802.11ac的极高传输率模式(VHTmode)等物理层数据单元格式，其运作罗辑与图7的例示相仿，即不再赘述。补充说明，由于短训练符号(L-STF或HT-STF)一般并不用来进行信道估计，因此在本实施例中，当设置有信道估计电路的通信装置接收到短训练符号时，并不会传送到信道估计电路中进行信道估计。但在其他实施例中可将短训练符号比照长训练符号的作法处理，本发明并不加以限制。

综上所述，本发明的信道估计方法与电路除了利用接收到的训练符号及其已知的发送信号进行信道估计之外，更可利用信号恢复电路将训练符号以外的其他输入信号加以还原，获得其他输入信号原本未知的发送信号，达到利用训练符号以外的符号进行信道估计的效果。此外，本发明的信道估计方法与电路可以利用根据先前输入信号所算出的信道估计结果，帮助新接收到的输入信号恢复出发送信号，以计算出新的信道估计结果，而新的信道估计结果又可被用于帮助后续的输入信号恢复出发送信号。藉此，本发明的信道估计方法与电路可以持续地根据接收到的各种不同类型的符号计算并更新信道估计值，有效地追踪整个信号传输过程中的信道状态变化，相较于仅利用训练符号进行信道估计，本发明的方案更能提升信道估计的性能。

此外，本发明的信道估计方法与电路中，也通过信道估计器持续利用信道估计结果来帮助确认被恢复的发送信号的正确性，并在判断有错误发生时，停止采用错误的发送信号，达到防止输出错误的信道估计结果以及避免错误扩散的效果，提高信道估计的正确性及效能。

进一步来说，本发明的信道估计方法与电路完全适用于IEEE 802.11a/n/ac/ax等无线通信标准，可应用于Wi-Fi通信装置。并且在应用于Wi-Fi通信装置时，可以复用WI-Fi通信装置原有的接收和发送电路做为信号恢复电路来恢复输入信号，因此不须为了信号恢复电路而额外增加硬件成本，更使得Wi-Fi通信装置的接收和发送电路产生不同于现有技术的效果。

更进一步而言，由于可以持续更新信道估计结果而获得信道的动态变化，时域滤波器的参数可参考信道变化调整，获得更好的滤波效果，进而更提升信道估计电路输出的信道估计结果的准确性，形成良性的循环。

藉此，本发明的信道估计方法与电路通过恢复信令符号以及数据符号的手段来进行持续性的信道估计，从而跟踪信道的变化，并防止输出错误的信道估计结果，大幅提高信道估计的性能。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种信道估计电路，其特征在于，包括：

一信号恢复电路，接收一输入信号，并产生一恢复信号以作为该输入信号的一发送信号；

一信道估计器，耦接至该信号恢复电路，该信道估计器包括：

一除法器，接收该输入信号与该发送信号，并输出一除法信号；

一第一等化器，接收该输入信号，并输出一第一等化信号；

一比较器，接收该第一等化信号与该发送信号，以计算出该第一等化信号与该发送信号的一差异值，并将该差异值与一临界值比较，以输出一比较结果；以及

一输出电路，接收该除法信号，并根据该比较结果输出一估计信号，当该比较结果为该差异值小于该临界值时，输出该除法信号以作为该估计信号；

一时域滤波器，耦接至该信道估计器，对该估计信号进行时域滤波；以及

一频域滤波器，耦接至该时域滤波器，对时域滤波后的该估计信号进行频域滤波，以产生一信道估计结果；

其中，该信道估计结果被传送至该第一等化器与该信号恢复电路，该第一等化器根据该输入信号及该信道估计结果产生该第一等化信号，以及该信号恢复电路根据该输入信号及该信道估计结果产生该恢复信号；

其中，该信道估计器还包括：

一缓存器，耦接该输出电路，并暂存该输出电路所输出的该估计信号；

其中，当该比较结果为该差异值大于等于该临界值时，该输出电路输出为0的该估计信号或该缓存器所暂存的该估计信号。

2.如权利要求1所述的信道估计电路，其特征在于，还进一步包括：

一发送信号复用器，耦接至该信号恢复电路，接收该恢复信号以及一已知序列，并输出该恢复信号和该已知序列之一为该发送信号；

其中，当该输入信号为一训练符号时，该发送信号复用器输出该已知序列，当该输入信号为一信令符号或一数据符号时，该发送信号复用器输出该恢复信号。

3.如权利要求2所述的信道估计电路，其特征在于，还进一步包括：

一输入复用器；

一延迟线，接收并延迟该输入信号，并输出延迟后的该输入信号至该输入复用器；

一输入解复用器，接收该输入信号，并输出该输入信号至该延迟线或该输入复用器；以及

其中，当该输入信号为该训练符号或该信令符号时，该输入解复用器输出该输入信号至该输入复用器，当该输入信号为该数据符号时，该输入解复用器输出该输入信号至该延迟线，

其中，该输入复用器接收该延迟线及该输入解复用器传送的该输入信号，并输出该延迟线及该输入解复用器之一的该输入信号至该信道估计器。

4.如权利要求1所述的信道估计电路，其特征在于，该信号恢复电路包括：

一接收电路，其包括：

一第二等化器，接收该输入信号与该信道估计结果，并输出一第二等化信号；

一解映射器，耦接至该第二等化器，以接收该第二等化信号，并输出一解映射信号；以及

一译码器，接收该解映射信号，并输出一译码内容；以及

一发送电路，包括：

一编码器，接收该译码内容，并输出一编码内容；

一映射器，接收该编码内容，并输出一映射信号；以及

一恢复信号复用器，接收该映射信号与一导频信号，并输出该恢复信号。

5.如权利要求4所述的信道估计电路，其特征在于，该译码器还包括：

一第一译码器，接收该解映射信号，并输出一第一译码内容；

一解交错器，接收该解映射信号，并输出一解交错信号；

一第二译码器，耦接至该解交错器，接收该解交错信号，并输出一第二译码内容；以及

一译码解复用器，耦接至该解映射器，以接收该解映射信号，并输出该解映射信号至该第一译码器或该解交错器；以及

该编码器还包括：

一第一编码器，接收该第一译码内容，并输出一第一编码内容；

一第二编码器，接收该第二译码内容，并输出一第二编码内容；

一交错器，接收该第二编码内容，并输出一交错信号；以及

一编码复用器，接收该交错信号与该第一编码内容，并输出该交错信号与该第一编码内容之一为该编码内容。

6.一种信道估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过一信号恢复电路接收一输入信号，并产生一恢复信号以作为该输入信号的一发送信号；

通过一除法器接收该输入信号与该发送信号，并输出一除法信号；

通过一第一等化器接收该输入信号，并输出一第一等化信号；

通过一比较器接收该第一等化信号与该发送信号，以计算出该第一等化信号与该发送信号的一差异值，并将该差异值与一临界值比较，以输出一比较结果；

通过一输出电路接收该除法信号，并根据该比较结果输出一估计信号，当该比较结果为该差异值小于该临界值时，输出该除法信号以作为该估计信号；

通过一时域滤波器对该估计信号进行时域滤波；以及

通过一频域滤波器对时域滤波后的该估计信号进行频域滤波，以产生一信道估计结果；

其中，该信道估计结果被传送至该第一等化器与该信号恢复电路，该第一等化器根据该输入信号及该信道估计结果产生该第一等化信号，以及该信号恢复电路根据该输入信号及该信道估计结果产生该恢复信号；

其中，该信道估计方法还进一步包括：

通过一缓存器暂存该输出电路所输出的该估计信号；

其中，当该比较结果为该差异值大于等于该临界值时，该输出电路输出为0的该估计信号或该缓存器所暂存的该估计信号。

7.如权利要求6所述的信道估计方法，其特征在于，还进一步包括：

通过一发送信号复用器接收该恢复信号以及一已知序列，并输出该恢复信号及该已知序列之一为该发送信号；

其中，当该输入信号为一训练符号时，该发送信号复用器输出该已知序列，当该输入信号为一信令符号或一数据符号时，该发送信号复用器输出该恢复信号。

8.如权利要求6所述的信道估计方法，其特征在于，还进一步包括：

通过一输入解复用器接收该输入信号，并输出该输入信号至一延迟线或一输入复用器；以及

通过该输入复用器接收由该输入解复用器及该延迟线传送的该输入信号，并输出由该输入解复用器及该延迟线之一所传送的该输入信号至该信道估计器，

其中，当该输入信号为一训练符号或一信令符号时，该输入解复用器输出该输入信号至该输入复用器，当该输入信号为一数据符号时，该输入解复用器输出该输入信号至该延迟线以延迟该输入信号，并输出延迟后的该输入信号至该输入复用器。

9.如权利要求6所述的信道估计方法，其特征在于，通过该信号恢复电路接收该输入信号，并产生该恢复信号以作为该输入信号的该发送信号的步骤包括：

通过一第二等化器接收该输入信号与该信道估计结果，并输出一第二等化信号；

通过一解映射器接收该第二等化信号，并输出一解映射信号；

通过一译码器接收该解映射信号，并输出一译码内容；

通过一编码器接收该译码内容，并输出一编码内容；

通过一映射器接收该编码内容，并输出一映射信号；以及

通过一恢复信号复用器接收该映射信号与一导频信号，并输出该恢复信号。

10.如权利要求9所述的信道估计方法，其特征在于，通过该译码器接收该解映射信号，并输出该译码内容的步骤包括：

通过一译码解复用器接收该解映射信号，并输出该解映射信号至一第一译码器或一解交错器；

通过该第一译码器接收该解映射信号，并输出一第一译码内容；

通过该解交错器接收该解映射信号，并输出一解交错信号；

通过一第二译码器接收该解交错信号，并输出一第二译码内容；

通过一第一编码器接收该第一译码内容，并输出一第一编码内容；

通过一第二编码器接收该第二译码内容，并输出一第二编码内容；

通过一交错器接收该第二编码内容，并输出一交错信号；以及

通过一编码复用器接收该交错信号与该第一编码内容，并输出该交错信号与该第一编码内容之一为该编码内容。

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