CN1551587A - 多载波信号传输之改良频道译码 - Google Patents

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Abstract

同时具载频补偿的DC补偿之影响被减少，因为该经假设或经决定的DC补偿值及经假设或经决定的载频补偿值被包括于在该多载波系统的一子载波的该可靠性信息之决定，及该可靠性信息以此种方式被修正。一种因子M，其中M＜1，对每一子载波以该DC补偿值及该载频补偿值为基础被定义，及该子载波的该可靠性信息与这些因子M相乘。

Description

多载波信号传输之改良频道译码
本发明系关于一种减少干扰的方法，其系由具同时载频补偿的DC补偿所引起，其具在具二或更多子载波的多载波系统的经接收频道编码的数据符号。
在欧洲DVB(数字视讯广播)系统内，数字传输系统已被发展用于卫星(DVB-S)、用于电缆(DVB-C)及用于地面数字广播无线电传输(DVB-T)，且用于此目的的适当规格已被完成。因在地面无线电频道发生的有问题传输情况的结果，OFDM(正交频分多任务)传输方法已被订定做为在DVB-T规格的传输方法，此使得有效对抗困难的传输情况为可能的。该OFDM传输方法的应用之其它领域系由高速无线数据传输网络(WLAN＝无线局域网络)形成，特别是标准IEEE 802.11a及IEEE802.11g，及HYPERLAN/2。
该OFDM传输方法为一种多载传输方法，其中资料流在数个平行(正交)子载波间分割，其每一以对应低资料速度调变。如在第1图中所说明，(子-)载波频率在频率度量上的传输频宽K内以距彼此间相等间隔被放置。该载波频率位于中间频率fc的两侧及关于中间频率fc对称。一OFDM数据符号系由所有K载波频率的叠加得到，因该资料以长度Tu的资料区块之形式传送，其由保护间隔彼此分开，在该子载波的时间信号乘以方波窗口函数。时间信号与方波窗口函数的相乘对应于具Si函数(Si(x)＝sin(x)/x，其中x＝πfTu)光谱的旋积。资料区块的长度，其对应于该窗口的长度，由此决定在零点及该Si函数间的间隔，且此频率间隔对应于该资料区块长度的倒数。若如于第1图所述的光谱以该Si函数旋绕，则此产生在第2图的图。第2图显示在每一子载波的个别成份的相加前的光谱，且四个子载波光谱被说明做为实例。在该频域中子载波的最大值理论上精确地位于所有其它子载波光谱的零点。载波振动的振幅及相位因而未由该相邻频率转讹，该频道因而相关于彼此为正交的。
OFDM无线电信号可藉由习知接收观念被接收及调变，其系基于具后续数字正交混合的外插接收的原则。然而，更先进的接收观念，其中直接混合方法被使用，变的更受欢迎，特别是因关于较低电力消耗及以避免用于镜像频率抑制的芯片-外部的滤波器的理由。在直接混和接收器观念的情况下(内插接收器)，该无线电信号，其系经由天线接收及放大，在前端被分为同相(I)及正交(Q)路径及使用来自区域振荡器的输出频率被直接混合至在该两个相的基带，且被供应至该混合器的振荡器频率藉由相位位移器被相对于另一偏移90°。
然而，在直接混合接收器结构直流电组成的发生(DC补偿)表示显著的问题，及使得处理该经接收资料更为困难，因组成可由该DC补偿被驱动进入饱和范围。在正交多载波系统的情况下，例如OFDM或DMT(离散多音频)，DC补偿的加成在时域对应于在该光谱的Si函数之叠加，其在形式及数据方面对应于携带该资料的子载波的Si函数，其最大值发生于频率f＝0Hz。若在频率f＝0Hz的多载波系统的子载波未以资料填入，当理论上考量时，此最初不具任何作用，因该Si函数在所有其它子载波频率的最大值具零点。
然而，因载频补偿一般在实际数据传输期间亦发生，此亦引起在该传输光谱的偏离，此表示两个作用在DC补偿的情况下发生。在一方面，当该子载波未以资料填充时，所得Si函数的最大值不再发生于频率f＝0Hz，而是在载频补偿的频率。在另一方面，由载频补偿所引起的偏移使得该Si函数的零点不再位于该子载波频率，故所有该子载波受到干扰。在此情况下该个别子载波依据该Si函数的数据被不同程度地干扰。最大的干扰成分发生于在该Si函数的最大值附近的该子载波。在边缘区域，亦即足够远离该Si函数的最大值，干扰的影响为较小，因为叠加的Si函数的振幅在这些区域变的较小。该DC补偿的影响因而显著受到该DC补偿的振幅及该载频补偿的大小之影响。基于该DC补偿或该DC干扰的振幅为固定的之假设，一般可假设当该载频补偿的大小增加时，该干扰会增加。
多载波系统，特别是OFDM系统，被提供为具错误保护的频道编码，若软输入频道译码器被使用，至该频道译码器的输入值被以可靠性信息权重，对所有该子载波，此可靠性信息值的值一般不尽相同，及可依据在该子载波频率的频道状态而定。
德国公开专利说明书德国101 14 779 A1揭示一种传输及接收单元，其被用于OFDM多载波系统。该传输及接收单元被设计使得I/Q调变器及I/Q解调器的干扰参数可在OFDM信号被侦测，OFDM测试信号在该传输路径与来自该传输振荡器的该载波频率向上混合以形成RF信号。诸如此类在区域振荡器及传输端振荡器间的频率间隔(其对应于如载频间隔)在接收路径被选择。该载频间隔及在频率f＝0Hz的该子载波之所选择组合表示个别组件不会重叠。此表示在该传输路径的I/Q成分，在该接收路径的I/Q成分，在该传输路径的任何DC补偿及在该接收路径的任何DC补偿不会重叠，故在该接收器分离为可能的。因而，其可能以相当高的程度复杂性侦测及补偿彼此分开的干扰组件，故经DC-补偿信号可被转移至该频道译码器。
因而本发明目的为提供一种方法，其中任何DC补偿在该频道译码的品质之影响可以相当低程度的实施复杂性被考虑。
此目的可藉由具根据申请专利范围第1项的特征之方法达到。
本发明有利细节及发展被订定于该相依申请专利范围。
在根据本发明方法以减少在具二或更多子载波的多载波系统的经接收频道编码的数据符号的该干扰(其由DC补偿及载频补偿同时所引起)的情况下，频道译码的可靠性信息对至少一子载波被决定。而且，至频道译码器的输入资料被以可靠性信息权重。本发明的一主要观念为该可靠性信息以该干扰的值为基础被修正。
此使得其可能显著降低该DC补偿在该输入值及该接收资料的频道译码之影响，使得该频道译码可基本上不具任何误差地被进行。该DC补偿已被考虑于该可靠性信息，使得该DC补偿已包含于藉由该可靠性信息所进行的输入值之权重。以此方式决定的可靠性信息允许关于该经译码接收数据符号会对应于经传送数据符号的机率之更精确论述可被进行。
在此情况下，为进行该修正，该DC补偿及该载频补偿原则上不绝对需要同时被决定或估计。事实上，该载频补偿足以被粗略地估计，或是两个值被约略地知道，或是约略值已由先前测量存在。
较佳为若该干扰的值以该DC补偿及该载频补偿的经假设或经决定值为基础被决定。
该修正以该可靠性信息与因子M的倍乘被有利地进行。
该修正一般包括该可靠性信息的值被减少，且此值特别是以该干扰的值为基础被减少。
可能提供该可靠性信息仅对位于距该经偏移Si函数的最大值，亦即距该载频补偿的频率，一预先决定间隔内的子载波被修正，及对在此间隔外的子载波不使他们的可靠性信息被修正。
该修正可由该可靠性信息与因子M＜1的倍乘被进行，在此情况下，该因子M被选择为更小，该子载波距该载频补偿的频率为更近。
根据本发明方法可为在具二或更多子载波的多载波系统的经频道编码的资料信号之接收及处理的方法的一部份，此方法可为直接混合接收方法，其中根据本发明方法可特别有利地被使用因为该DC补偿的更严重问题，其为使用此方法已知会发生的。
本发明的一示例具体实施例现在详细解释于下文中。
一种多载波系统，其在本示例具体实施例中，为OFDM多载波系统，其具二或更多子载波。为补偿该传输频道在于该子载波所传输资料的影响，该经接收资料必须在接收端被等量化。在传输端，以变化快速的传输条件为基础，要被传输的资料以用于错误保护的经频道编码形式被传输。
对接收端频道译码，显示于一子载波的传输之可靠性的信息为所欲的，此可靠性信息包括以由一般称的软性决定所得到的信息。与一般称的硬决定相反，在硬性决定的情况下，仅一固定门槛值被使用，大量门槛值被用于软性决定，由此显著增加决定信心。所以均衡器在一方面必须足够地等量化该经接收信号，及在另一方面必须提供该先前叙述的可靠性信息。
决定可靠性信息(其系基于此步骤)的一方法已由德国公开专利说明书德国199 35 824 A1得知。于此，每一经接收信号的可靠性信息由使用特定十进制的Trellis状态转变的评估决定。在此情况下，格式-基底信号及决定前馈信号皆被评估，且状态独立信号，其先前已藉由硬决定决定，被用做决定前馈信号。
在多载波系统的情况下，对所有该子载波，此可靠性信息的值一般不尽相同，及例如可依据在该子载波频率的频道状态而定。
若资料流现在经由该OFDM多载波系统的该子载波被接收，任何干扰DC补偿及任何载频补偿的值首先被决定或测量。因子M，其大于0及小于1，对每一子载波经由做为这些值的函数的表或以先前假设及/或储存值或是任何DC补偿及任何载频补偿的值为基准而被选择，该特定DC补偿及特定载频补偿愈大，则此因子变的愈小。
在本发明情况下，这些因子M被包括于该子载波的可靠性信息的计算中。在示例具体实施例中，该评估方法以一种方式被进行使得该因子M，其藉由经决定的或经测量的DC补偿及载频补偿对每一子载波被选择，与该可靠性信息(其一般被用于频道译码及由先前技艺已知)的大小或值相乘。在该经接收数据符号的实际频信道译码前，同时具载频补偿的该DC补偿的影响因而随该可靠性信息本身考虑，如此，由同时具载频补偿的该DC补偿的所引起在子载波上的任何干扰愈大，因子M愈小，及由因子M与所决定可靠性信息的倍乘所计算的值愈小。另一方面，考虑该DC补偿及该载频补偿的可靠性信息变的更大，所决定DC补偿及该载频补偿变的更小，因在此情况下因子M接近值1，及当所决定可靠性信息乘以此因子M时，此仅被相当些微地减少。
一般，在子载波上由同时具载频补偿的DC补偿的所引起的干扰被认为为大的，当其发生在该子载波的载频数据(其以该Si函数特征化)的最大值附近时。若同时具载频补偿的该所决定DC补偿的影响藉由如上解释的该可靠性信息与因子M相乘的替代方案被考虑时，在此情况下，当距该Si函数的此最大值之间隔增加时，该因子M为更大系为特别有利的。此包括得自DC补偿及任何载频补偿的经降低干扰允许有关关于经频道译码数据符号的修正性的机率值之更正确论述可被进行之论述。与该可靠性信息的值相较，伴随经频道译码数据符号的可靠性信息的值因而仅些微较大，其中该干扰被考虑及在下文中其被称为延伸可靠性信息。由同时具载频补偿的任何DC补偿的干扰愈少，该可靠性信息的值及该经延伸或经修正可靠性信息的值彼此接近的程度愈大，因该因子M变得更接近于值1。
一般，任何DC补偿及任何载频补偿的影响在子载波的载频的该Si函数的最大值附近为最大，所以仅在该子载波的该Si函数的最大值附近，或是在该子载波的该载频补偿的频率的预先决定间隔内修正该可靠性信息为足够的。
因，若该DC干扰的振幅基本上维持固定的，则该DC补偿基本上由该载频补偿控制，该因子M亦可被定义为经决定载频补偿的函数，在此情况下，当计算该延伸可靠性信息时，由任何DC补偿产生的干扰之影响基本上仅由该载频补偿控制。特定言之，该载频补偿愈大，该因子M愈小及该延伸可靠性信息的值愈小。
根据本发明方法的进一步优点为不需估计该DC补偿的大小，以减少此DC补偿在经接收信号译码的影响，然而，亦可提供藉由合适估计方法估计该DC补偿，该DC补偿的此经估计值可被包含于该可靠性信息的计算或是经修正或经延伸可靠性信息的值。同样地亦可提供该载频补偿的值被估计。然而，原则上在根据本发明方法由任何DC补偿及任何载频补偿所引起的干扰之修正或减少，该DC补偿同时与载频补偿被测量及/或估计不为必要的先决条件。对该DC补偿的值及该载频补偿的值仅被约略知晓，或是由先前测量已知的对应值亦为足够的。
同时具载频补偿的任何DC补偿亦可由可靠性信息被修正，对受到相当严重干扰的子载波，其为维持不修正的，及对受到相当些微干扰的子载波的可靠性信息要由因子M＞1的倍乘被修正。在此情况下，当该干扰的大小减少时，该可靠性信息变得更大。在此情况下，在该子载波及该载频补偿的频率间的间隔更大，可提供该因子M被选择地更大。
在根据本发明方法由同时具载频补偿的DC补偿所引起的干扰之降低的情况下，经修正可靠性信息以一种方式为在多载波系统中经接收数据符号的频道译码被决定使得同时具载频补偿的DC补偿所引起的干扰被包括或被考虑于此经修正可靠性信息的计算。该DC补偿及该载频补偿的测量或假设值对每一子载波由因子M特征化，其中M＜1，且同时由DC补偿及载频补偿的发生所引起的干扰由参数值的倍乘被考虑，这些参数值被用做由这些因子M的该可靠性信息(其一般由先前技艺已知)的计算之基准。该延伸或经修正可靠性信息的值因而以该因子M的大小之函数被减少。因可靠性信息显示经接收数据符号的值对应于经传送数据符号的值的程度之机率，以该因子M为基准该原先可靠性信息的或多或少之程度的减少允许在于扰影响之大小，及因而在该较低机率(以此经译码接收数据符号的值会对应于经传送数据符号的值)的叙述可被进行。在具频道编码的多载波系统中于同时具载频补偿的DC补偿的影响之所欲减少因而可藉由根据本发明方法被考虑。

Claims (9)

1.一种减少在具二或更多子载波的多载波系统的经接收频道编码的数据符号的该干扰之方法，该干扰系由具同时载频补偿的DC补偿所引起，其中
-频道译码的可靠性信息系对至少一子载波被决定，
-至频道译码器的输入值系以该可靠性信息权重，及
-该可靠性信息系以该干扰的大小为基础被修正。
2.根据申请专利范围第1项的方法，
其特征在于
该干扰的大小系以该DC补偿及该载频补偿的经假设或经决定值为基础被决定。
3.根据申请专利范围第1或2项的方法，
其特征在于
该修正系以该可靠性信息与因子M的倍乘被进行。
4.根据先前申请专利范围其中一项的方法，
其特征在于
该可靠性信息仅对位于距该载频补偿的频率一预先决定间隔内的子载波被修正。
5.根据先前申请专利范围其中一项的方法，
其特征在于
该可靠性信息的值被减少，且特别是以该干扰的值为基础被减少。
6.根据申请专利范围第3及5项的方法，
其特征在于
该修正系由该可靠性信息与因子M＜1的倍乘进行。
7.根据申请专利范围第6项的方法，
其特征在于
若该因子M被选择为更小，则该子载波距该载频补偿的频率为更接近。
8.一种接收及处理在具二或更多子载波的多载波系统的经频道编码的数据信号的方法，其中根据申请专利范围第1至7项中的一或更多项的方法被使用以减少由具同时载频补偿的DC补偿所引起的干扰。
9.根据申请专利范围第8项的方法，其为直接混合接收方法。
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