CN1369994A - 多重更新的自适应量化装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多重更新的自适应量化装置及其方法,应用于通讯系统的接收端,用于将一失真的接收信号收敛及还原为一正确信号,本发明的目的是为消除目前使用于自适应量化装置的收敛及还原的速度缓慢的缺点。该装置及方法利用该执行多重更新自适应处理,在一个符号时间内进行多重更新的计算方式,而有效地使接收信号快速收敛且还原于正确信号,即该通讯系统的发射端的发射信号。

Description

多重更新的自适应量化装置及其方法

本发明是关于一种自适应量化装置及其方法，特别是关于一种应用多重更新自适应处理以快速地收敛接收信号的量化装置及其方法。

图1是已知的通讯系统的流程图。一般而言，通讯系统的发送端在接受输入信号之后便进行编码和调制(步骤11)。调制后的信号再经由一传输媒介递送至远方的接收端(步骤12)。该接收端将接收的信号解调(步骤13)，再进行滤波和量化的动作(步骤14)而产生输出信号。该量化的动作是为补偿信号传输过程中的一些线性或非线性失真，例如已知的“符号间干扰”(ISI)。该符号间干扰是指在一符号时间(symbol time)内传送的信号和残存于该符号时间内的先前已传送的信号产生叠加的效果，而造成该接收端无法分辨或辨识错误该符号时间内的接收信号。而该量化装置可安置于该通讯系统的接收端，通过信号补偿的效果而降低符号间干扰的程度，进而增高辨识的正确率。

图2(a)～(b)是已知的一自适应量化装置，该已知装置公开于SHAHlD OURESHl，“ADAPTlVE EQUALlZATlON，”IEEE CommunicationMagazine，pp，9-16，March.1982及B.Widrow and S.D.Stearns，Adaptive Signal Processing，Prentice，Hall，Englewood Cliffs，1985。该装置包含一执行自适应处理的控制单元21、多个时间延迟单元22、多个复数乘法单元23、一总和单元24、一检测器/限制器25及一减法单元26。该多个时间延迟单元22是用于区隔每一符号时间T_s内的接收信号为r(nT_s)、r(nT_s-T)...r(nT_s-(N-1)T)，其中T为取样时间，而通常一符号时间为一取样时间的整数倍。该控制单元21用于产生多个复数系数c₀(nT_s)、c₁(nT_s)...c_N-1(nT_S)，并和接收自不同符号时间的信号经由该多个复数乘法单元23予以相乘。该多个符号时间内的相乘结果并经由该总和单元24予以累加而产生d(nT_s)。该检测器/限制器25是依据调制/解调原理，例如已知的正交振幅调制(QAM)，予以预测不失真时的一最可能的接收值。该减法单元26用于产生

和d(nT_S)之间的差值e(nT_s)，并再反馈至该控制单元21。该控制单元21再重覆先前的步骤而产生多个复数系数C₀((n-1)T_s)、c₁((n-1)T_s...c_N-1((n-1)T_s)。经由上述步骤不断的循环，每一循环均对已失真的该接收信号予以补偿，而最终该接收信号将收敛且还原于正确的结果，即输入信号。

已知方法的缺点在于其自适应处理是采用单次更新的计算方式，因此该接收信号将花费许多时间才能收敛且还原于正确的结果。换言的，已知方法已无法适用于今日许多高速传输的通讯设备。

本发明的目的是为消除目前使用于自适应量化装置的收敛及还原的速度缓慢的缺点。为了达到上述目的，本发明提供一种多重更新的自适应量化装置及其方法，应用于通讯系统的接收端，用于将一失真的接收信号收敛及还原为一正确信号，即该通讯系统的发射端的发射信号。该装置及方法利用该执行多重更新自适应处理，在一个符号时间内进行多重更新的计算方式，而有效地使接收信号快速收敛且还原于正确信号。

本发明的多重更新的自适应量化装置包含一控制单元、多个时间延迟单元、多个复数乘法单元、一总和单元、一检测器/限制器、一切换开关及一减法单元。该控制单元用于执行一多重更新自适应处理而产生多个复数系数，该处理通过在一符号时间内执行该多个复数系数的多重更新而加快该接收信号的收改及还原的速度。该多个时间延迟单元用于区隔多个手号时间内的接收信号。该多个复数乘法单元用于计算该多个复数系数及多个符号时间内的接收信号的乘积。该总和单元用于累加该多个复数乘法单元的输出。该检测器/限制器依据该总和单元的输出而预测该接收信号的正确值。该切换开关在该通讯系统的前置周期选择该接收端自行产生的前置序列，而在该前置周期的后选择该检测器/限制器的输出值。该减法单元用于计算该切换开关的输出及该总和单元的输出的差值，并将该差值反馈至该控制单元。该多个时间延迟单元、多个复数乘法单元、该总和单元及该执行多重更新自适应处理的控制单元亦可总称为一前馈模块。

本发明的多重更新的自适应量化装置另可包含一反馈模块，可用于加快微调该失真的接收信号的收敛及还原的速度及降低前馈模块的复杂度。该反馈模块的结构及功能类似该前馈模块，但其输入端是来自该减法单元的输出。

本发明的多重更新的自适应量化方法，包含步骤(a)至步骤(d)。步骤(a)是依据一多重更新自适应处理产生在多个符号时间内的复数系数，该处理通过在一符号时间内执行该多个复数系数的多重更新而加快该接收信号的收敛及还原的速度。在步骤(b)中，该多个复数系数和相对应的不同符号时间的多个接收信号相乘，并将该多个相乘结果予以累加。在步骤(c)中，若该通讯系统的接收端是位于前置周期，则自行产生一前置序列；否则该接收端根据步骤(b)的累加结果而预测该接收信号的正确值。在步骤(d)中，若该通讯系统的接收端是位于前置周期，则将该前置序列减去该累加结果；否则将该预测值减去该累加结果，并将该减得后的结果反馈至该多重更新自适应处理作进一步的收敛及还原的计算。

本发明将依照附图来说明，其中：

图1是已知的通讯系统的流程图；

图2(a)～(b)是已知的自适应量化装置；

图3(a)～(b)是本发明的多重更新自适应量化装置的第一较佳实施例的结构图；

图4是本发明的多重更新自适应处理的流程图；及

图5是本发明的多重更新自适应量化方法和已知方法的收敛及还原速度的比较图形。

图3(a)～(b)是本发明的多重更新自适应量化装置的第一较佳实施例的结构图。通常一通讯系统的接收端和发送端在信号传输的开始会有一个快速训练的机制，称为前置周期。在该前置周期，该发送端及接收端均会产生相同的前置序列。以作为彼此同步的测试信号及调整失真的接收信号，由于信号在传输过程的非理想因素，而使得接收端收到一个已失真的前置序列。因为接收端本身亦产生一个和发送端相同的前置序列，因此通过比较该接收端本身产生的前置序列及接收自发射端的该失真的前置序列，即可得知接收信号失真的状态，进而予以适当的补偿。图3(a)和图3(b)均是本发明的一可行的结构，其中图3(a)是一较简单的结构，但是须使用较多级的时间延迟单元22以补偿接收信号，因此较适合低价且失真并不严重的传输过程。图3(b)的结构花费较多的硬件，但是可以使用较少级的时间延迟单元22以补偿接收信号，因此适合失真较严重的传输过程，而可以得到较精确的接收信号。

在图3(a)中，本发明装置包含一执行多重更新自适应处理的控制单元31、多个时间延迟单元22、多个复数乘法单元23、一总和单元24、一检测器/限制器25、一减法单元26及一切换开关28。该控制单元31是执行本发明的多重更新自适应处理，用于产生多个复数系数c₀(nT_s)、c₁(nT_s)...c_N-1(nT_S)，其中T_s为一符号时间且n代表本发明进行至哪一个符号时间。该处理在该符号时间内执行该多个复数系数的多重更新而加快该接收信号的收敛及还原的速度。该多重更新自适应处理可采用任何一种数值分析的收敛方式，例如已知的最小均方(LMS)及递归最小平方(RLS)的收敛方式，本发明并不作任何限制。该多个时间延迟单元22是用于区隔每一符号时间T_s内的接收信号为r(nT_S)、r(nT_s-T)...r(nT_S-(N-1)T)，其中T为取样时间，N代表该时间延迟单元22的分支，而一符号时间T_s通常为一取样时间T的整数倍。该多个复数系数c₀(nT_s)、c₁(nT_s)...c_N(nT_s)和相对应的接收信号r(nT_s)、r(nT_s-T)...r(nT_s-(N-1)T)通过该多个复数乘法单元23予以相乘。该多个相乘结果并经由该总和单元24予以累加而产生d(nT_s)，亦即 $d\left({\mathrm{nT}}_s\right)=d\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{c}_i\left((n-1)T_s\right)\·r({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})$ 该多个时间延迟单元22、多个复数乘法单元23、该总和单元24及该执行多重更新自适应处理的控制单元31亦可总称为一前馈模块33。该检测器/限制器25是依据调制/解调原理，例如已知的正交振幅调制(QAM)，进行预测当该接收信号不失真时的一最可能的值。该减法单元26用于产生切换开关的选择值 和该总和单元24的输出d(nT_s)之间的差值e(nT_s)，亦即 $e\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\hat{d}\left({\mathrm{nT}}_s\right)-d\left({\mathrm{nT}}_s\right)$ 。该切换开关28在前置周期是选择接收端所自行产生的前置序列，而在该前置周期结束后则选择该检测器/限制器25的输出值。该减法单元26并将运算结果e(nT_s)反馈至该执行多重更新自适应处理的控制单元31。该控制单元31再重覆先前的步骤而产生多个复数系数c₀((nn+1)T_s)、c₁((n+1)T_s)...c_N-1((n+1)T_S)，亦即

c_i(nT_s)＝c_i((n-1)T_s)+β·e(nT_s)r^*(nT_s-iT)    i＝0，1，...，N-1   (1)

其中β为步长，用于调整该多个复数系数的修正速度；r*(nT_S-iT)为r(nT_S-iT)的复共轭。经由上述步骤不断的更新，每一次更新均对已失真的该接收信号予以补偿，而最终该接收信号将收敛且还原于正确的结果，即该发送端的发送信号。

图3(b)和图3(a)的最大差别在于图3(b)增加了一个反馈模块34。该反馈模块34包含多个时间延迟单元22、多个复数乘法单元23、一总和单元24及一执行单重或多重更新自适应处理的控制单元32。该控制单元32是执行本发明的单重或多重更新自适应处理，用于产生多个复数系数b₁(nT_S)、b₂(nT_S)...b_M-1(nt_s)。该处理在该符号时间内执行该多个复数系数的单重或多重更新而加快该接收信号的收敛及还原的速度。该多个时间延迟单元22是用于区隔每一符号时间T_s内的接收信号为

$\hat{d}\left((n-1)T_S\right)...\hat{d}((n-M+1)T_S$ 。该前馈模块33及反馈模块34的时间延迟单元22的时间延迟可以选择相等或不相等。该多个复数乘法单元23将该多个复数系数b₁(nT_S)、b₂(nT_S)...b_M-1(Nt_s)和对应的符号时间内的接收信号 $\hat{d}\left((n-1)T_S\right)...\hat{d}\left((n-M+1)T_S\right)$ 予以相乘，该多个符号时间内的相乘结果并经由该总和单元24予以累加。经由该加法单元27的运算，该前馈模块33的总和单元的输出加上该反馈模块34的总和单元的输出而产生d(nT_s)，亦即 $d\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{c}_i\left((n-1)T_s\right)\·r({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})+\underset{j=1}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{b}_j\left((n-1)T_s\right)\·\hat{d}\left((n-j)T_s\right)$ 。该检测器/限制器25是依据调制/解调原理，例如已知的正交振幅调制(QAM)，预测当接收信号不失真时的一最可能的值。该减法单元26用于产生该切换开关28的选择值

和d(nT_s)之间的差值e(nT_s)，亦即 $e\left({\mathrm{Nt}}_s\right)=\hat{d}\left({\mathrm{nT}}_S\right)-d\left({\mathrm{nT}}_S\right)$ 。该切换开关28在前置周期选择接收端所自行产生的前置序列，而在前置周期之后选择该检测器/限制器的输出值

。该减法单元26并将运算结果e(NT_s)反馈至该前馈模块33的控制单元31及该反馈模块34的控制单元32。该前馈模块33的控制单元31再重覆先前的步骤而产生多个复数系数c₀((n+1)T_s)、c₁((n+1)T_s)、...、c_N-1((n+1)T_s)，如方程式(1)所示。该反馈模块34的控制单元32再重覆先前的步骤而产生多个复数系数b₁((n+1)T_s)、b₂((n+1)T_s)...b_M-1((n+1)T_s)，亦即 $b_j\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_j\left((n-1)T_s\right)+\mathrm{\α}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-j)T_s\right)j=1,...,M-1.....\left(2\right)$

其中α为步长，用于调整该多个复数系数的修正速度；d*((n-j)T_S)为 的复共轭。经由上述步骤不断的更新，每一次更新均对已失真的该接收信号予以补偿，而最终该接收信号将收敛且还原于正确的结果，即该发送端的发送信号。

图4是本发明的多重更新自适应处理的流程图，其中该多重更新自适应处理是以在一符号时间T_s内执行k次更新为例。为了方便描述，所有的信号皆以向量的方式表示，符号…代表是相同的推理方式而省略不列出：

     R(nT_s)＝[r(nT_s)r(nT_s-T)..r((nT_s-(N-1)T] $C_1\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\left[\begin{array}{cccc}{c}_0^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& c_1^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& ..& c_{N-1}^{\left(1\right)}\left(n{T}_s\right)\end{array}\right]$ $C_2\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\left[\begin{array}{cccc}{c}_0^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& c_1^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& ..& c_{N-1}^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)\end{array}\right]$

     ················· $C\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\left[\begin{array}{cccc}{c}_0^{\left(k\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& c_1^{\left(k\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& ..& c_{N-1}^k\left({\mathrm{nT}}_s\right)\end{array}\right]$ $B_1\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\left[\begin{array}{cccc}{b}_1^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& b_2^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& ..& b_{M-1}^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)\end{array}\right]$ $B_2\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\left[\begin{array}{cccc}{b}_1^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& b_2^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& ..& b_{M-1}^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)\end{array}\right]$

     ················· $B\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\left[\begin{array}{cccc}{b}_1^{\left(k\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& b_2^{\left(k\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)& ..& b_{M-1}^{\left(k\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)\end{array}\right]$

本发明的多重更新自适应处理可以用下列步骤予以描述：

(1)计算第一次更新的误差值 $d^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{c}_i\left((n-1)T_s\right)\·r({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})+\underset{j=1}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{b}_j\left((n-1)T_s\right)\·\hat{d}\left((n-j)T_s\right)$ $e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\hat{d}\left({\mathrm{nT}}_s\right)-d^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)$

其中该d(nT_S)为在前置周期为前置序列，否则为该检测器/限制器的输出值。

(2)更新该反馈模块34及前馈模块33的复数系数： $c_i^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_i\left((n-1)T_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})i=\mathrm{0,1},...,N-1$ $b_j^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_j\left((n-1)T_s\right)+\mathrm{\α}\·e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-j)T_s\right)j=1,...,M-1$

(3)依同样的方式计算第x次更新的误差值，其中1＜x≤k： $d^{\left(x\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{c}_1^{(x-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)\·r({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})+\underset{j=1}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{b}_j^{(x-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)\·\hat{d}\left((n-j)T_s\right)$ $e^{\left(x\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\hat{d}\left({\mathrm{nT}}_s\right)-d^{\left(x\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)$

(4)依同样的方式更新该前馈模块33及反馈模块34的复数系数： $c_i^{\left(x\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_i^{(x-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(x\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})i=\mathrm{0,1},...,N-1$ $b_j^{\left(x\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_j^{(x-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\α}\·e^{\left(x\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-j)T_s\right)j=1,...,M-1$

(5)依同样的方式计算第k次更新的误差值： $d\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{c}_i^{(k-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)\·r({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})+\underset{j=1}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{b}_j^{(k-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)\·\hat{d}\left((n-j)T_s\right)$ $e\left({\mathrm{nT}}_s\right)=\hat{d}\left({\mathrm{nT}}_s\right)-d\left({\mathrm{nT}}_s\right)$

(6)依同样的方式更新该前馈模块33及反馈模块34的复数系数： $c_i\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_1^{(k-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})i=\mathrm{0,1},...,N-1$ $b_j\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_j^{(k-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\α}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-j)T_s\right)j=1,...,M-1$

若以k＝3为例，依据上述的流程可因此得到下列的数学关系。而其余的复数系数亦可依此方式类推而得到。 $c_0^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_0\left((n-1)T_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}\left({\mathrm{nT}}_s\right)$ $c_0^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_0^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}\left({\mathrm{nT}}_s\right)$ $c_0\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_0^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}\left(n{T}_s\right)$ $c_1^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_1\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}({\mathrm{nT}}_s-T)$ $c_1^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_1^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}(({\mathrm{nT}}_s-T)$ $c_1\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_1^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}({\mathrm{nT}}_s-T)$ $b_0^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_0\left((n-1)T_s\right)+\mathrm{\α}\·e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left({\mathrm{nT}}_s\right)$ $b_0^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_0^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\α}\·e^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left({\mathrm{nT}}_s\right)$ $b_0\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_0^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\α}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left({\mathrm{nT}}_s\right)$ $b_1^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_1\left((n-1)T_s\right)+\mathrm{\α}\·e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-1)T_s\right)$ $b_1^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_1^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\α}\·e^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-1)T_s\right)$ $b_1\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_1^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\α}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-1)T_s\right)$

图5是本发明的多重更新自适应处理和已知方法的收敛及还原的速度的比较图形，其中一虚线为本发明装置的收敛曲线，而实线为已知装置的收敛曲线。为了方便说明，该比较方式是基于下列的合理假设：

(1)仅考虑两阶的线性横向滤波，亦即仅考虑r(nT_S)、r(nT_S-T)、c₀((n-1)T_S)及c₁((n-1)T_s)；

(2)是采用最小均方(LMS)的收敛方式；

(3)输入信号r(nT_S)永远为1；

(4)复数系数c₀及c₁的初始值为0；

(5)步长β为0.01；

(6)仅使用两次更新，即k＝2；及

(7)仅考虑反馈模块。

表1为已知装置的测试结果。表2为本发明装置的测试结果。表1和表2的误差信号e(nT_s)可合并表示于图5的比较图形上，其中可以很明显地看出本发明装置的收敛及还原的速度远大于已知装置。表1

表2

3	1.0000	1.0000	0.0665	0.0565	0.0753	0.0653	0.1230	1.0000	0.8770
										4	1.0000	1.0000	0.0839	0.0739	0.0923	0.0823	0.1577	1.0000	0.8423
5	1.0000	1.0000	0.1005	0.0905	0.1086	0.0986	0.1911	1.0000	0.8089
										6	1.0000	1.0000	0.1166	0.1066	0.1243	0.1143	0.2231	1.0000	0.7769
7	1.0000	1.0000	0.1319	0.1219	0.1394	0.1294	0.2539	1.0000	0.7461
										8	1.0000	1.0000	0.1467	0.1367	0.1539	0.1439	0.2834	1.0000	0.7166
9	1.0000	1.0000	0.1609	0.1509	0.1678	0.1578	0.3118	1.0000	0.6882
										10	1.0000	1.0000	0.1745	0.1645	0.1811	0.1711	0.3391	1.0000	0.6609

本发明的技术内容及技术特点已公开如上，然而本领域的熟练技术人员仍可能基于本发明的教示及公开而作种种不背离本发明精神的替换及改型。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所公开的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及改型，并为以下的权利要求范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种多重更新的自适应量化装置，应用于通讯系统的接收端，用于将一失真的接收信号收敛及还原为一正确信号，包含：

一控制单元，用于执行一多重更新自适应处理而产生多个复数系数，该处理通过在一符号时间内执行该多个复数系数的多重更新而加快该接收信号的收敛及还原的速度；

多个时间延迟单元，用于区隔多个符号时间内的接收信号；

多个复数乘法单元，用于计算该多个复数系数及多个符号时间内的接收信号的乘积；

一总和单元，用于累加该多个复数乘法单元的输出；

一检测器/限制器，依据该总和单元的输出而预测该接收信号的正确值；

一切换开关，该切换开关在该通讯系统的前置周期选择该接收端自行产生的前置序列，而在该前置周期之后选择该检测器/限制器的输出值；及

一减法单元，用于计算该切换开关的输出及该总和单元的输出的差值，并将该差值反馈至该控制单元。

2.根据权利要求1的装置，其中该多重更新自适应处理是依据下列方程式执行运算： $c_i^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_i\left((n-1)T_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})$ $c_i^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_i^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}(({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})$

  ··············· $c_i\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_i^{(k-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})$ 其中c_i ^(x)(nT_s)为第i个符号时间的第x次更新后的复数系数，x的范围为1至k-1，T_s为符号时间，T为取样时间，β为步长，e(nT_S)为该减法单元的输出，i的范围为0至N-1，n代表该处理进行至哪一个符号时间，N为该时间延迟单元的个数，符号…代表相同的推理方式而省略不列出，r(nT_s-iT)为一符号时间内的接收信号，r*(nT_S-iT)为r(nT_s-iT)的复共轭，而k为该处理在一个符号时间内更新该复数系数的次数。

3.一种多重更新的自适应量化装置，应用于通讯系统的接收端，用于将一失真的接收信号收敛及还原为一正确信号，包含：

一前馈模块，用于执行一多重更新自适应处理而产生多个复数系数及修正该失真的接收信号，该处理通过在一符号时间内执行该多个复数系数的多重更新而加快该接收信号的收敛及还原的速度；

一反馈模块，用于执行一单重或多重更新自适应处理而产生多个复数系数及微调该失真的接收信号；

一加法单元，用于计算该前馈模块的输出及该反馈模块的输出的总和；

一检测器/限制器，依据该加法单元的输出而预测该接收信号的正确值；

一切换开关，该切换开关在该通讯系统的前置周期选择该接收端自行产生的前置序列，而在该前置周期之后选择该检测器/限制器的输出值；该切换开关的输出值并反馈至该反馈模块；及

一减法单元，用于计算该切换开关的。输出及该总和单元的输出的差值，并将该差值反馈至该前馈模块及反馈模块。

4.根据权利要求3的装置，其中该前馈模块包含：

一控制单元，用于执行该多重更新自适应处理而产生多个复数系数，该处理通过在一符号时间内执行该多个复数系数的多重更新而加快该接收信号的收敛及还原的速度；

多个时间延迟单元，用于区隔多个符号时间内的接收信号；

多个复数乘法单元，用于计算该多个复数系数及多个符号时间内的接收信号的乘积；及

一总和单元，用于累加该多个复数乘法单元的输出。

5.根据权利要求4的装置，其中该多重更新自适应处理是依据下列方程式执行运算： $c_i^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_i\left((n-1)T_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})$ $c_i^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_i^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}(({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})$

  ··············· $c_i\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_i^{(k-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})$ 其中c_i ^(x)(nT_s)为第i个符号时间的第X次更新后的复数系数，x的范围为1至k-1，T_s为符号时间，T为取样时间，β为步长，e(nT_s)为该减法单元的输出，i的范围为0至N-1，n代表该处理进行至那一个符号时间，N为该时间延迟单元的个数，符号…代表相同的推理方式而省略不列出，r(NT_S-iT)为一符号时间内的接收信号，r*(nT_s-iT)为r(nT_S-iT)的复共轭，及k为该处理在一个符号时间内更新该复数系数的次数。

6、根据权利要求3的装置，其中该反馈模块包含：

一控制单元，用于执行该单重或多重更新自适应处理而产生多个复数系数，以加快微调该失真的接收信号的收敛及还原的速度；

多个时间延迟单元，用于区隔多个符号时间内的接收信号；

多个复数乘法单元，用于计算该多个复数系数及多个符号时间内的接收信号的乘积；及

一总和单元，用于累加该多个复数乘法单元的输出。

7.根据权利要求6的装置，其中该多重更新自适应处理是依据下列方程式执行运算： $b_j^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_j\left((n-1)T_s\right)+\mathrm{\α}\·e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-j)T_s\right)$ $b_j^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_j^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\α}\·e^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-j)T_s\right)$

  ··············· $b_j\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_j^{(k-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\α}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-j)T_s\right)$ 其中b_j(nT_S)为第j个符号时间的第x次更新后的复数系数，X的范围为1至k-1，T_s为符号时间，α为步长，e(nT_S)为该减法单元的输出，j的范围为1至 M-1，n代表该处理进行至哪一个符号时间，M为该时间延迟单元的个数，符号…代表相同的推理方式而省略不列出，

为一符号时间内的接收信号，

为的复共轭，及k为该处理在一个符号时间内更新该复数系数的次数。

8.一种多重更新的自适应量化的方法，应用于通讯系统的接收端，用于将一失真的接收信号收敛及还原为一正确信号，该方法包含下列步骤：

(a)依据一多重更新自适应处理产生在多个符号时间内的复数系数，该处理通过在一符号时间内执行该多个复数系数的多重更新而加快该接收信号的收敛及还原的速度；

(b)该多个复数系数和相对应的不同符号时间的多个接收信号相乘，并将该多个相乘结果予以累加；

(c)若该通讯系统的接收端是位于前置周期，则自行产生一前置序列；否则该接收端根据步骤(b)的累加结果而预测该接收信号的正确值；及

(d)若该通讯系统的接收端是位于前置周期，则将该前置序列减去该累加结果；否则将该预测值减去该累加结果，并将该减得后的结果反馈至该多重更新自适应处理作进一步的收敛及还原的计数。

9.根据权利要求8的方法，其中该多重更新自适应处理是依据下列方程式执行运算： $c_i^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_i\left((n-1)T_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})$ $c_i^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_i^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}(({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})$

       ··············· $c_i\left({\mathrm{nT}}_s\right)=c_i^{(k-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\β}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right)r^{*}({\mathrm{nT}}_s-\mathrm{iT})$

其中c_i ^(x)(nT_S)第I个符号时间的第x次更新后的复数系数，x的范围为1至k-1，T_s为符号时间，T为取样时间，β为步长，e(nT_s)为步骤(d)的减法运算结果，i的范围为0至N-1，代表该处理进行至哪一个符号时间，N为该处理所选定的符号时间的个数，符号...代表相同的推理方式而省略不列出，r(NT_S-iT)为一符号时间内的接收信号，r*(nT_S-iT)为r(nT_S-iT)的复共轭，及k为该处理在一个符号时间内更新该复数系数的次数。

10.根据权利要求9的方法，其中该多重更新自适应处理另依据下列方程式执行运算： $b_j^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_j\left((n-1)T_s\right)+\mathrm{\α}\·e^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-j)T_s\right)$ $b_j^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_j^{\left(1\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\α}\·e^{\left(2\right)}\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-j)T_s\right)$

    ··············· $b_j\left({\mathrm{nT}}_s\right)=b_j^{(k-1)}\left({\mathrm{nT}}_s\right)+\mathrm{\α}\·e\left({\mathrm{nT}}_s\right){\hat{d}}^{*}\left((n-j)T_s\right)$ 其中b_j ^(x)(nT_s)为第j个符号时间的第x次更新后的复数系数，x的范围为1至k-1，T_s为符号时间，α为步长，e(nT_s)为步骤(d)的减法运算结果，j的范围为0至M-1，n代表该处理进行至哪一个符号时间，M为该处理所选定的符号时间的个数，符号...代表相同的推理方式而省略不列出，

为一符号时间内的接收信号，为

的复共轭，及k为该处理在一个符号时间内更新该复数系数的次数。

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