CN1578289A

CN1578289A - 使用时域均衡器的接收装置及其接收方法

Info

Publication number: CN1578289A
Application number: CNA2004100498206A
Authority: CN
Inventors: 权容植
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2005-02-09
Also published as: KR20050001099A

Abstract

一种使用时域均衡器的OFDM接收装置及其接收方法。该装置接收和处理通过将PN序列插入到OFDM信号作为同步信息将其时域同步的发送的信号，还包括：同步单元，用于接收发送的信号以补偿和输出频移和定时偏移；和时域均衡单元，用于相对于从同步单元输出的信号均衡时域以补偿线性失真。因此，即使小于预定阈值的多径信号也可以补偿。

Description

使用时域均衡器的接收装置及其接收方法

技术领域

本发明涉及一种正交频分复用(OFDM)接收装置及其接收方法。更特别地，本发明涉及一种使用时域均衡器的OFDM接收装置及其接收方法。

背景技术

OFDM广泛应用在数字发送技术中，例如数字音频广播(DAB)、陆地数字电视广播、无线局域网(WLAN)和无线异步传输模式(WATM)。OFDM，即正交频分复用，是将数据分割成多个数据，使用几百个副载波调制分割的数据，并并行发送数据的多载波技术。OFDM是提高每个带宽的传输速度和减小多径干扰的数字调制。OFDM发送数据时，保持副载波之间的正交性，从而，在高速数据传输过程中获得最佳的传输效率。

使用时域的同步的TDS-OFDM与矢量正交频分复用(VOFDM)和编码正交频分复用(COFDM)是OFDM中的一种。使用TDS-OFDM的发送装置使用时域同步发送OFDM信号，并沿时间轴将相对于预先设置的频带分配的OFDM发送信号扰码。

图1是表示TDS-OFDM的帧的结构的示图。如图1所示，TDS-OFDM的发送装置在沿时基形成的OFDM发送信号之前插入保护间隔(GI)以抑制信号之间的干扰，和在GI之前插入使用伪噪声序列(PN序列)的同步信息。PN序列被用作用于预测在OFDM接收装置接收到的OFDM信号的同步和信道的同步信息。因此，与一般的OFDM调制不同，TDS-OFDM提供时域的标准信号，使用PN序列作为该标准信号。

图2是表示用于接收和处理由传统的OFDM调制的信号的OFDM接收装置的例子的方框图。参照图2，传统的OFDM接收装置包括同步单元10、第一快速傅立叶变换(FFT)单元20、信道冲激响应(CIR)检测单元30、第二FFT单元40、补偿单元50、和前向纠错(FEC)单元60。

同步单元10相对于通过天线接收到的信号补偿频移和定时偏移。第一FFT单元20将从同步单元10输出的信号变换成频域的信号。CIR检测单元30通过从同步单元10输出的信号的PN相关性检测信道冲激响应(CIR)。第二FFT单元40将检测出的CIR变换成频域的信道频率响应(CFR)。补偿单元50补偿从第一和第二FFT单元20和40输出的信号。FEC单元60进行纠错解码处理。

在上述结构的OFDM接收装置中，同步单元10补偿频移和定时偏移，接收到的信号r(n)被发送到CIR检测单元30。CIR检测单元30计算从自同步单元10输入的接收到的信号r(n)和已知的PN序列p(n)的相关性计算CIRh(n)。这可以表示为下面的公式。

[公式1]

h(n)＝r(n)p(n)

由[公式1]计算出的h(n)包括相关性抖动和白噪声，如图3A所示。为了消除相关性抖动和白噪声的影响，设置阈值(t)以消除小于阈值(t)的值。图3B表示消除了阈值(t)的

补偿单元50使用R(k)和CIR计算发送的信号X(k)。R(k)是通过在第一FFT单元20对接收到的信号r(n)进行快速傅立叶变换计算出的，CIR是通过对从CIR检测单元30输入的进行快速傅立叶变换计算出的。X(k)由下面的[公式2]计算。

[公式2]

X (k) = \frac{FFT (r (n))}{FFT (\hat{h} (n))} = \frac{R (k)}{H (k)}

在补偿单元50计算出的发送信号X(k)被发送到FEC单元60。因此，进行纠错解码以纠正在发送过程中发生的错误。

然而，在如上所述的传统的TDS-OFDM的OFDM接收装置中，设置阈值(t)以消除相关性抖动和白噪声，并从计算出的CIR中消除小于设置的阈值(t)的值。由于小于阈值(t)的多径信号被认为是相关性抖动或白噪声，所以不对其进行补偿，而是消除。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种OFDM接收装置及其接收方法，该装置能够补偿由于用于使用PN相关性的CIR的估计的阈值而不能被补偿的多径信号。

为了实现本发明的上述方面，提供了一种OFDM接收装置，该装置接收和处理通过将PN序列插入到OFDM信号作为同步信息将其时域同步的发送信号，包括：同步单元，用于接收发送信号，以补偿和输出频移和定时偏移；和时域均衡单元，用于相对于从同步单元输出的信号均衡时域以补偿线性失真。该装置还包括：FFT单元，用于将从时域均衡单元输出的信号变换成频域的信号，并输出变换的信号；和FEC单元，用于纠正从FFT单元输出的数据中的错误。

时域均衡单元可以采用使用PN序列的DFE方法。在另一实施例中，时域均衡单元可以采用重复地使用PN序列预定次数的DRDFE方法。

提供了一种OFDM接收装置的方法，用于接收和处理通过将PN序列插入到OFDM信号作为同步信息将其时域同步的发送的信号，包括下述步骤：(a)相对于接收到的信号补偿频移和定时偏移，并输出补偿的信号；和(b)相对于在步骤(a)中输出的信号在时域中均衡以补偿线性失真，并输出补偿的信号。该方法可以还包括下述步骤：(c)将步骤(b)中其线性失真被补偿的信号变换成频域的信号；和(d)纠正输出的变换的数据中的错误。

步骤(b)可以采用使用PN序列的DFE方法。在另一实施例中，步骤(b)可以采用重复地使用PN序列预定次数的DRDFE方法。

附图说明

通过参照附图详细地描述特定实施例，本发明的上述目的和其他特性将会变得更加清楚。

图1是TDS-OFDM的帧结构的示图；

图2是使用传统的TDS-OFDM的OFDM接收装置的方框图；

图3A和3B是表示使用图2的传统的TDS-OFDM的OFDM接收装置中的信道均衡处理的示图；

图4是根据本发明实施例的OFDM接收装置的方框图；

图5是用于解释根据本发明实施例的OFDM接收装置的操作的流程图；

图6是可用作图4的时域均衡单元的判决反馈均衡器的例子的方框图；

图7是可用作图4的时域均衡单元的DRDFE的例子的方框图；和

图8是用于解释图7的DRDFE的信号输入方法的示图。

具体实施方式

以下，将参照附图对本发明进行详细的描述。

图4是根据本发明实施例的OFDM接收装置的方框图。该OFDM接收装置接收使用TDS-OFDM调制的信号以将信号恢复成原始信号，包括同步单元100、时域均衡单元200、FFT单元300、和FEC单元400。

同步单元100相对于通过天线接收到的信号补偿频移和定时偏移。时域均衡单元200相对于从同步单元100输出的信号在时域进行信道均衡。FFT单元300将从时域均衡单元200输出的时域的信号变换成频域的信号。FEC单元400纠正在发送过程中发生的错误。

图5是解释根据本发明实施例的OFDM接收装置的操作的流程图。参照图5，同步单元100相对于通过天线接收到的信号补偿频移和定时偏移(S500)。同步的信号被发送到时域均衡单元200以对其在时域进行均衡(S510)。因此，补偿了线性失真，例如可能由发送信道或接收装置中的不完全因素引起的重影或频率失真。时域均衡单元200可以采用判决反馈均衡器(DFE)或数据再循环判决反馈均衡器(DRDFE)。根据采用的均衡器，信道均衡方法变化。在时域均衡的信号被发送到FFT单元300，并被变换成频域的信号(S520)。变换的信号被发送到FEC单元400以纠错(S530)。相对于从FEC单元400输出的信号进行解扰码。因此，最后，恢复了发送的信号。

图6是可用于图4的时域均衡单元200的DFE的例子的方框图。参照图6，DFE包括快速前向(FF)滤波单元203、加法器207、和快速后向(FB)滤波单元205。FF滤波单元203消除在主径之前接收到的预重影，FB滤波单元205消除在主径之后接收到的后重影。加法器207将从FF滤波器203输出的消除了预重影的信号和从FB滤波器205输出的消除了后重影的信号结合。如图6中所示的DFE可用于时域均衡单元200。此外，包含在接收到的信号中的PN序列用于更新滤波器抽头。

图7是表示可用于图4的时域均衡单元的DRDFE的例子的方框图。参照图7，DRDFE包括DR缓冲单元210、FF缓冲单元211、FF系数单元215、FF系数更新缓冲单元219、FB缓冲单元231、FB系数单元235、FB系数更新缓冲单元239、误差计算单元249、第一到第四乘法器213、217、233、和237、和第一到第六加法器221、223、241、243、245、和247。

DRDFE中用于滤波器抽头更新的结构与一般的DFE中的滤波器抽头更新的结构相同。通过第一加法器221和第三加法器241输出通过更新的滤波器抽头系数消除了预重影和后重影的信号，并在第六加法器245最后将其结合成最终的输出信号。虽然图6的DFE只在PN序列部分可以更新抽头系数，但DRDFE可通过再循环接收到的信号在单个TDS-OFDM码元中几次进行更新。更具体地讲，如图8的接收到的信号r(n)中所示，在可决定的PN序列之前和之后的OFDM信号被存储为前馈抽头长度和后向反馈抽头长度那么长，并被重复使用直到接收到下一个PN序列。因此，在这个过程中可以不断地更新系数。

另外，除了在上述实施例中描述的DFE或DRDFE，根据本发明的OFDM接收装置可由其他种类的能够在时域进行均衡的信道均衡器构成。

从上述描述可以理解，由时域均衡器对调制的信号进行信道均衡，因此，可以补偿小于设置的阈值(t)的多径信号。此外，传统的OFDM接收装置需要用于变换调制的信号的FFT单元和用于变换CIR的FFT单元，但是根据本发明的OFDM接收装置只需要一个FFT单元。

尽管本发明是参照其特定的优选实施例来描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。

Claims

1、一种OFDM接收装置，该装置接收和处理通过将PN序列插入到OFDM信号作为同步信息将其时域同步的发送的信号，包括：

同步单元，用于接收发送的信号，补偿和输出频移和定时偏移；和

时域均衡单元，用于相对于从同步单元输出的信号进行时域均衡以补偿线性失真。

2、如权利要求1所述的OFDM接收装置，还包括：

FFT单元，用于将从时域均衡单元输出的信号变换成频域的信号，并输出变换的信号；和

FEC单元，用于纠正从FFT单元输出的数据中的错误。

3、如权利要求1所述的OFDM接收装置，其中，时域均衡单元采用使用PN序列的DFE方法。

4、如权利要求1或权利要求2所述的OFDM接收装置，其中，时域均衡单元采用重复地使用PN序列预定次数的DRDFE方法。

5、一种OFDM接收方法，该方法接收和处理通过将PN序列插入到OFDM信号作为同步信息将其时域同步的发送的信号，包括下述步骤：

(a)相对于接收到的信号补偿频移和定时偏移，并输出补偿的信号；和

(b)相对于在步骤(a)中输出的信号在时域均衡以补偿线性失真，并输出补偿的信号。

6、如权利要求5所述的OFDM接收方法，还包括下述步骤：

(c)通过快速傅立叶变换将步骤(b)中其线性失真被补偿的信号变换成频域的信号；和

(d)纠正在快速傅立叶变换后输出的数据中的错误。

7、如权利要求5所述的OFDM接收方法，其中，步骤(b)采用使用PN序列的DFE方法。

8、如权利要求5所述的OFDM接收方法，其中，步骤(b)采用重复地使用PN序列预定次数的DRDFE方法。