CN1647425B - 均衡器/前向纠错自动模式选择器 - Google Patents

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Abstract

一种用于在接收数据信号的判决反馈均衡器(DFE)中自动选择标准直接判决模式和软dd模式之一的装置包括一个均衡器(30)，利用前向纠错(FEC)用于提供分别对应于DFE自动切换模式和软自动切换模式的第一和第二输出信号，和一个比较器(36)，用于比较第一和第二输出信号的字节误差率(ByER)，以选择一个与较低ByER相关联的模式作为高级模式并输出带有所述较低ByER的DFE输出信号。一个锁定检测器(30)提供从带有较低ByER的DFE输出信号得出的锁定信号，以及一个模式开关(38)根据锁定信号有选择地设置一个DFE输出在dd模式或盲模式之一。

Description

均衡器/前向纠错自动模式选择器
相关申请
要求名称为“均衡器/FEC模式开关”、发明人名为Park、Heo、Markman和Gelfand、在2002年4月17日提交的申请60/373,204的优先权，通过引用其公开结合在这里。
也对待审的美国临时专利申请No.60/372,970作出引用，其名称为“判决反馈均衡器的结构”，在2002年4月16日由本发明人Heo、Markman、Park和Gelfand申请，这里要求它的优先权，通过引用其公开结合在这里。
技术领域
本发明总的来说涉及自适应均衡器，它可以用于对可能发生在高清晰度电视接收中的通过具有未知和/或随时间变化特性的信道传输的信号进行补偿，并尤其涉及一种均衡器/前向纠错(FEC)自动模式选择器。
背景技术
在美国的高清晰度电视(HDTV)的先进电视系统委员会(ATSC)中，均衡器是一个自适应滤波器，它接收通过残留边带调制(VSB)发送的数据流，VSB是符合ATSC-HDTV标准的调制系统，平均速率等于近似10.76MHz的符号率。均衡器试图消除或降低主要由多径传播引起的线性失真，这是地面广播信道的典型特性。参见美国先进电视系统委员会，“ATSC数字电视标准”，1995年9月16目。
用在通信技术中的判决反馈均衡器(DFE)通常包括一个前馈滤波器(FFF)和一个反馈滤波器(FBF)，其中通常FBF中对信号检测器的输出的判决进行驱动，并且滤波器系数能够调整以适于降低不想要的失真影响的理想特性。自适应通常可以通过信号中的同步时间间隔期间的一个“训练序列”的传输而发生，或者它可以通过使用被发送信号的属性恢复(restoral)技术而发生。通常，均衡器根据将被均衡的多径延迟分布这样的因素，在它的每个滤波器上具有特定数量的抽头，其中抽头间隔“T”通常但不总是在符号率上。这种滤波器的一个重要参数是收敛速率，它可以定义为收敛到均衡器的最佳设置所需要的迭代次数。为了对这种均衡器、所使用的算法和它们对通信工作的应用进行更详细的分析和讨论，对技术文件和教科书作出参考，例如John G.Proakis的“数字通信”，1989年纽约McGraw-Hill第二版；TheodoreS.Rappaport的“无线通信”，1996年新泽西Prentice Hall PTR，Saddle River；和A.P.Clark的“数据传输原理”，1983年纽约John Wiley&Sons第二版。
发明内容
按照本发明的原理，模式选择器装置在判决反馈均衡器中自动选择标准自动切换模式和软自动切换模式之一。模式选择器装置适于用在带均衡的数据信号处理系统中并包括提供分别对应于标准dd模式和软dd模式的第一和第二DFE输出的均衡器；和一个比较器，比较第一和第二DFE输出的字节误差率(ByER)，选择与较低的ByER相关联的模式作为高级模式，并用较低的ByER输出DFE输出。
附图说明
结合附图从以下的详细说明将更全面地理解本发明。其中：
图1示出了判决反馈均衡器(DFE)结构的示意框图；
图2示出了添加高斯白噪声(AWGN)信道中均衡器和维特比解码器的误码率(BER)相对于信噪比(SNR)的dB值；
图3示出了AWGN信道中均衡器锁定检测器输出和自动切换模式相对于不同的SNR值的图表；
图4示出了均衡器和维特比解码器在3dB、3微秒(μs)重影信号和添加高斯白噪声(AWGN)条件下误码率(BER)相对于信噪比(SNR)的dB值；
图5示出了对于盲和自动切换模式和不同的SNR测量，均衡器输出上脉冲(burst)误差数相对于脉冲尺寸的图表；
图6示出了-3dB、3μs加AWGN信道对不同的SNR值的均衡器锁定检测器输出；
图7示出了按照本发明的均衡器/前向纠错(FEC)自动模式选择器的一个实施例；和
图8示出了按照本发明的比较和选择单元流程图。
具体实施方式
按照本发明的一个均衡器/前向纠错(FEC)自动模式选择器包括一个具有三种可用模式的T间隔(其中T是符号周期)DFE(判决反馈)均衡器，三种模式为：训练、盲和直接判决(dd)。
在进入本发明的优选实施例的详细说明之前，首先考虑图1所示的一个稍微简化的判决反馈均衡器(DFE)的方框图，对更好的理解本发明的原理和定义某些术语是有好处的。
到DFE的输入被耦合到到一个前馈滤波器(FFF)10，滤波器10的输出耦合到加法单元12，加法单元12的另一个输入耦合到反馈滤波器(FBF)14的输出。加法单元12的输出耦合到限制器16、模式开关18的输入和锁定检测器20。锁定检测器20的输出耦合到模式开关18的控制输入。限制器16的输出耦合到模式开关18的另一个输入，模式开关18的输出耦合到FBF 14的输入。模式开关18的另一个输出耦合到FFF 10和FBF 14的系数控制输入。
FFF 10、FBF 14和限制器16的功能是公知的，并分别构成滤波和量化的基本功能。例如参见前面提到的Proakis的教科书。滤波器的附加信息和它们的实现能够在各种教科书中找到，比如John G.Proakis和Dimitris G.Manolakis的“数字信号处理”，1996年新泽西，Prentice Hall；和Roman Kuc的“数字信号处理导论”，1988年纽约McGraw-Hill图书公司。锁定检测器20负责均衡器收敛检测功能。它通过比较均衡器输出与具有一个阈值的限制器电平，更新锁定检测器输出。如果均衡器输出和限制器电平在阈值距离内，则检测到一个锁定或收敛。模式开关18根据选择的均衡器模式，选择到FBF滤波器的输入以及用在均衡器自适应中的误差和控制信号。它也检查锁定检测器的输出。在常规操作中，模式开关18具有自动切换功能，这依赖于均衡器锁定检测器20的输出。模式开关18认为训练和盲模式只用于收敛的目的。均衡器锁定检测器检测到收敛后，均衡器接着转换到直接判决(dd)模式。如果收敛失败，均衡器返回到训练或盲模式。
在先进电视系统委员会(ATSC)标准中，训练序列包括在场同步中，以 允许初始的均衡器收敛。在训练模式下，均衡器系数只在场同步期间更新。但是，与其使用相关的两个主要缺点是它需要场同步的在先正确检测，和训练序列包含在只大约每25毫秒(ms)发生的场同步中，可能造成慢收敛。
对于使检测场同步或具有动态分量困难的重影环境，关注于与训练序列无关，即自恢复或盲的均衡器抽头系数的初始调整。例如，参见以上提到的Proakis的教科书和D.N.Godard的论文“二维数据通信系统中的自恢复均衡和载波跟踪”，发表在1980年11月的IEEE Trans.on Commun.的Vol.COM-28，1867-1875页。
而且，由于盲算法只在每个数据符号上起作用，它将具有更快的收敛。
如典型的传统的dd模式中的情况，到FBE 14的输入是限制器16的输出。因此，在dd模式，自适应误差和到反馈滤波器的输入受到限制器存在的帮助，在整个数据序列中进行系数自适应。该模式不具有良好的收敛能力，但其收敛后，于其他两种模式相比有优势。该dd模式对于盲模式的优点归功于限制器的存在，在均衡器输出上产生更好的MSE(均方差)和BER(误码率)性能。对于训练模式，dd在每个符号上更新它的抽头的事实允许更快的自适应和跟踪能力，这只与训练符号成对比。
这里意识到作为对训练模式的辅助或替换方案的盲和dd模式的使用是理想的，因为在其他事物中，ATSC-HDTV标准中的训练模式具有慢收敛，以及较差的动态跟踪能力。
在以下内容中，对HDTV接收机和它的一些部件作出参考，并且简要的提到它的上下文是有益的。在这种接收机中，自适应信道均衡器通常跟随一个相位跟踪网络，用于消除相位和增益噪声，信号接着从相位跟踪网络送到跟随着数据去交织器的格形解码器。信号接着进行里德-所罗门误差校正和解扰，此后进行音频、视频和显示处理。进一步的细节可以在技术文献中找到，比如Michael Robin和Michel Poulin的“数字电视基本原理”手册，2000年纽约第二版，McGraw-Hill。
图2示出了用于AWGN(添加高斯白噪声)信道中HDTV接收机的均衡器和维特比解码器的BER(误码率)相对于SNR(信噪比)性能曲线的图。均衡器之后以及维特比解码器(VD)之后测量这些性能。在这接收机设计中，维特比解码器跟在均衡器后面并对应于TCM(格形码调制)码，解码FEC(前向纠错)的第一电平。
在图2中，对于均衡器(上面一组曲线)以及VD输出(下面一组曲线)示出三条曲线：一条对于只有盲模式的均衡器，第二条对于自动切换模式的均衡器，第三条对于软自动切换模式的均衡器。在自动切换模式中，均衡器在收敛之前处于盲模式，并在检测到收敛后切换到dd模式。如果收敛失败，切换回盲模式。软自动切换模式与自动切换模式相同，除了dd模式是软dd模式之外。在软dd模式中，到反馈滤波器的输入是均衡器的输出，而不是限制器输出。
从图2所示的特性看，这里意识到以下几点：
(a)自动模式的均衡器输出性能等于或好于在盲模式下的性能。为了增加SNR，自动切换性能增强较好；
(b)VD输出性能反映了均衡器输出性能。在自动切换模式下，其等于或好于在盲模式下的性能。为了增加SNR，自动切换性能增强较好。
(c)自动切换和软自动切换模式在均衡器输出和VD输出都呈现相同的性能。
考虑图3对更好的理解自动切换模式中的盲和dd模式之间的关系是有帮助的，图3示出了不同SNR值的AWGN信道中均衡器锁定检测器的曲线。在图3的顶部图中SNR是13dB，中间的是15dB，底部图中是18dB。在图3中，纵坐标的0电平刻度表示均衡器未锁定，即在盲模式。当均衡器锁定时，锁定检测器输出假定该值为1，即均衡器在dd模式。我们观察到对于低SNR，均衡器主要在盲模式，即由于噪声电平高不能检测到收敛。这是锁定检测器的一个缺陷，通常实际上不能克服。对于高SNR，最终检测到收敛，均衡器转换到dd模式。在中间的SNR时，有锁定检测器的固定切换，噪声除了潜在地影响均衡器收敛外，还影响它检测均衡器收敛的能力。能够期望软切换模式的均衡器有同样的特征。
如果现在信道中引入多径信号，在系统仿真中可以观察到一些区别。图4示出了AWGN加多径信道中HDTV接收机的BER相对于SNR的性能曲线。多径频道包括一个3dB、3微秒重影，它是相当强的重影。如图2中，均衡器(上一组曲线)之后以及维特比解码器(VD)(下一组曲线)之后测量性能。而且，对于均衡器以及VD输出示出了三条曲线：一条只对于盲模式的均衡器，另一条对于自动切换模式的均衡器，第三条对于软自动切换模式均衡器。
在软自动切换模式，均衡器在收敛前处于盲模式，并在检测到收敛后转 换到软dd模式。如果收敛失败，切换回盲模式。在软dd模式，与传统的dd模式相反，到反馈滤波器的输入是均衡器的输出。
从图4所示的特性看，这里意识到以下几点：
(a)在自动切换模式，均衡器输出性能等于或好于盲模式和软自动切换模式。为了增加SNR，自动切换性能增强较好。
(b)但是，VD输出性能不反映均衡器输出性能，特别对于中间的SNR。对于那些SNR值，VD输出性能在自动切换模式下比在盲和软自动切换模式更差，大约达到1.5dB。
尽管从图4中看不明显，但附加的仿真显示对于较高的SNR值，自动切换模式下的VD性能将再次好于或等于在盲模式和软自动切换模式下的性能。
附加的仿真也显示以上b项中所述的问题对于强重影更明显，尽管对弱重影仍呈现较小的比例。
计算在这两种模式下均衡器输出的误差脉冲数，对于理解均衡器在盲和自动切换模式下的均衡器和维特比解码器之间的性能特征的不同是有帮助的。
图5示出了对于两种均衡器模式下，误差脉冲数相对于脉冲长度对于不同SNR测量的图。图5的顶部图中SNR是18dB，中间图中是21dB，底部图中是25dB。从图5所示的特性看，这里意识到以下问题：
在低SNR条件下，误差数对于盲和自动切换模式很类似。长误差脉冲出现在两种模式中，对于盲模式数量稍微多一点；
在中间SNR条件下，误差脉冲数和误差脉冲长度与盲模式相比明显大于对自动切换模式，因为盲模式下长误差脉冲数降低，自动切换模式没有受到比SNR增加的影响大的影响；以及
在高SNR条件下，误差脉冲数和误差脉冲长度与自动切换模式相比对盲模式更大，因为现在自动切换模式下长误差脉冲数随着SNR增加以更快的速度降低。
图6示出了相对于迭代次数(×104)均衡器锁定检测器输出的图。在图6的顶部图中SNR是18dB，中间图中是21dB，底部图中是25dB。低、中或高SNR的概念实际上依赖于重影轮廓和强度，因为不同的重影意味着不同的性能。但是，如图6所示，SNR和均衡器锁定检测器性能之间有一种关系。作为AWGN信道的情况，观察到对于低SNR，均衡器主要在盲模式，即由于噪声电平高而从来检测不到收敛。对于高SNR，最终检测到收敛，均衡器转换到dd模式，在该模式保持稳定。在中间SNR，存在锁定检测器的固定切换，因为噪声电平不允许稳定的dd模式。软自动切换模式中的均衡器也能够预期有同样的行为。
根据前面的考虑和提供的信息，本发明的一个特征在于检测误差传播的这些条件，对这些条件，标准dd模式提供比软dd模式更差的性能，并切换模式。按照本发明的原理，适当模式的选择是根据接收机输出的BER。以这种方式，接收机只按照确定情况切换，并且避免对信道环境造成误差，在信道环境中软dd模式实际上提供更差的性能。这样的结果在目前仿真中没有观察到，尽管这不保证对所有信道都将是这种情况。
图7示出了按照本发明的均衡器/前向纠错自动模式选择器的示范实施例的框图，它作为应用到HDTV接收机的例子。图7包括接收机的前向纠错(FEC)部件。
在图7中，块30包括均衡器、相关的滤波器，限制器和锁定检测器，这些在上文中进行了说明和解释。块30提供表示到前向纠错单元32的自动切换输出的均衡器输出(1)，用FEC 1表示。块30也提供表示到另一个前向纠错单元34的软自动切换的均衡器输出(0)，用FEC 0表示。块30也可以包括在均衡器之后的相位跟踪网络，或者作为均衡器/相位跟踪器单元的带有均衡器的联合设计。前向纠错单元32和34的输出被输送到比较和选择单元36，它提供解码的位输出信号。比较和选择单元36也提供一个选择信号SEL到均衡器模式开关38。耦合模式开关38以接收均衡器输出(0)和(1)，并与块30交换信号，这将在下文中详细解释。
按照本发明的一个方面，接收机的FEC部分有同样的两个，并且均衡器的输出提供两个单独的模式：自动切换和软自动切换。两个单独的均衡器输出能够以不同的方式获得：
(a)也通过设置同样的两个均衡器硬件；和
(b)通过同时输出均衡器(concurrent output equalizer)配置，它允许同时输出，例如像前面提到的待审的美国临时专利申请号(Dkt.No.PU020118)，名称为“判决反馈均衡器”，其全部公开在这里结合作为参考并对更详细的说明作出参考。
如以上提到的临时专利申请中公开和说明的，用于处理数据信号的判决反馈均衡器同时提供用于直接硬判决和直接软判决模式的均衡器输出。硬和软dd模式之间的不同与到均衡器反馈滤波器的输入相关联，它是限制器(硬判决)的输出或均衡器输出(软判决)。连接结构采用了对于每个均衡器输出符号软判决位表示，这些位的子集对应于硬判决表示这一优点。结果，通过本质上与一个输出均衡器相同的硬件，均衡器允许两个不同模式的同时输出。
在图7中，均衡器滤波器、限制器和锁定检测器与以上描述的相同。均衡器模式开关也与上述相似，除了它从比较和选择单元接收控制信号以外。该控制信号SEL识别两个模式(自动切换或软自动切换)中哪一个具有更好的性能。对于一个均衡器结构的情况只需要反馈到以上(b)项中的均衡器模式切换单元。这种情况下，确定哪个输出应当由均衡器锁定检测器使用以识别一个锁定条件。
当存在带同时输出的一个均衡器时，一个输出是(硬)自动切换模式和另一个输出是软自动切换模式，只有一个锁定检测器。比较和选择单元选择最好的性能系统并输出它。它也反馈一个选择器信号到均衡器模式开关。该选择器指示最佳性能系统并由锁定检测器使用以确定两个输出中哪一个被检查。该选择器也能够用于选择两个同时输出中哪一个被输送到均衡器限制器，从而建立自适应误差以及选择哪一个FBF系统自适应均衡用在同时输出均衡器中。如上文所提到的，该均衡器可以有利地利用前面提到的名称为“判决反馈均衡器”的待审美国临时专利申请中所述的均衡器配置。
在以上的(a)项中，对于双均衡器结构，有两个均衡器，每个都是具有单独的锁定检测器的单独的实体。一个均衡器是(硬)自动切换模式，另一个是软自动切换模式。均衡器模式开关因此实际上包括两个单独的系统。除了检查信号SEL，均衡器模式开关也检查锁定检测器输出，以确定均衡器模式是应当为盲还是(软)dd。比较和选择单元选择最佳性能系统并输出它。不需要反馈。
接收机的FEC部件包括以下块：维特比解码器(VD)，去交织器和里德-所罗门(RS)解码器。理论上，它需要产生同样的FEC 0和FEC 1，如图7所示。但是，通常，RS解码器以比符号率更低的速率工作，因为它在几位符号上进行操作。这种情况下，每个RS符号是一个字节，并且速率足够慢，以便RS解码器硬件能够在两个FEC块之间共享。另外，去交织器控制在两个块中执行相同的操作并能够共享。因此，去交织器可以具有与前面一样的 控制和两倍的存储空间，存储器的每部分由控制均等地寻址。这里意识到也能够在两个FEC部件之间共享VD控制部件；但是，因为用于ATSC-HDTV标准的VD实际上是一组12交织的解码器，这比使用两个相同的整个单元更简单。
出现在接收机中的其他块包括去随机器和输出接口，其只需要在比较和选择单元之后被包括，但也能够看作每个FEC单元的一部分。
每个FEC部件输出三个信号，即：输出位、RS解码器的输出的字节误差计数(bec)和RS解码器输出的未校正的段计数(usc)。该bec信号表示已经由RS解码器在指定窗口W校正的字节误差数，W为总字节数。该usc信号表示指定窗口W上未校正的段数，W为总字节数。在RS解码器中，bec和usc涉及BER并能够用于估计BER。比较和选择单元的功能是比较每W字节用于两个FEC单元的bec计数或等效的usc计数。
比较和选择单元是均衡器/FEC模式选择器的附加元件。它基本上减去bec1和bec2并比较它和一个阈值Thr。如果差s的绝对值低于阈值，则两个均衡器的输出在基本上相同的电平上执行，并且建立正确的输出为单元0的输出。该输出对应于设为自动切换模式(盲+dd模式)的均衡器。结果，可变的SEL设为0，并反馈到模式开关以识别均衡器输出0为均衡器锁定检测器应当对其操作的输出。
另一方面，如果s大于或等于Thr，则两个均衡器输出都在不同的电平上执行。接着算法比较bec0和bec1并选择较小的作为最佳性能。如果s大于0，则bec0大于bec1，输出位被设为输出位1，并且SEL设为1以识别均衡器输出1为均衡器锁定检测器应当对其操作的输出。因此，如果s小于或等于0，则选择输出位0并且SEL设为0。比较和选择单元的整个操作接着对每W字节重复。对于usc计数能够类似的执行同样的配置。
图8示出了用于bec比较的比较和选择单元流程图，使用的符号与以上定义的一样。
均衡器/FEC自动模式选择器已经举例说明为对HDTV-ATSC均衡器进行的设计；但是，在均衡器跟随着格形或卷积解码器的系统中，按照本发明的原理能够应用到具有DFE结构的任意通用均衡器。对于这样一个系统，由线性失真、噪声和出现在dd模式中的限制器引起的传播到DFE滤波器中的误差传播，造成均衡器输出的脉冲型噪声，这将减弱解码器性能。另外，尽管 对符号间隔(T-间隔，其中T是符号周期)均衡器在上下文中进行了描述，但是本发明也能够应用到微小间隔均衡器中。微小间隔均衡器在几本教科书中有描述，比如前面提到的John G.Proakis的“数字通信”，1989年纽约McGraw-Hill第二版。而且，尽管作为均衡器输出说明过，到FBF的软直接判决输入能够是均衡器输出的更复杂的软判决函数。也应当理解到图1中的均衡器也能够包括训练模式。操作的训练模式相对于传统DFE中的盲模式是排他的，并将不与直接判决模式相干扰。
将理解到提供自动切换模式和软自动切换模式的同时均衡器输出的均衡器设计用在示范实施例中，并且是示例的方式，它也可以使用其他装置中来提供同时输出。因此，尽管本发明已经用示范实施例的方式进行了说明，但本领域技术人员将意识到并理解到本发明适合在不脱离权利要求确定的本发明的条件下，可以做出包括前述各种变化的各种改变和替代。

Claims (25)

1.模式选择器装置，用于在判决反馈均衡器中自动选择标准自动切换模式和软自动切换模式之一，所述模式选择器装置适于使用在带有均衡的数据信号处理系统中，所述模式选择器装置包括：
一个均衡器，用于提供分别对应于标准直接判决模式和软直接判决模式的第一和第二判决反馈均衡器输出信号；和
一个比较器，用于比较所述第一和第二判决反馈均衡器输出信号的字节误差率，以选择一个与较低字节误差率相关联的模式作为高级模式并输出带有所述较低字节误差率的判决反馈均衡器输出信号。
2.如权利要求1的模式选择器装置，其中所述标准自动切换模式有选择地呈现盲模式和标准直接判决模式，并且所述软自动切换模式有选择地呈现盲模式和软直接判决模式。
3.如权利要求2的模式选择器装置，包括锁定检测器装置，用于提供指示所述判决反馈均衡器的收敛的锁定信号，所述锁定信号从带有所述较低字节误差率的所述判决反馈均衡器输出信号得出。
4.按照权利要求2的模式选择器装置，其中用于提供所述第一和第二判决反馈均衡器输出信号的所述均衡器包括判决反馈均衡器装置，用于处理数据信号并呈现同时的软和硬直接判决输出信号。
5.按照权利要求3的模式选择器装置，其中所述锁定检测器装置包括第一和第二锁定检测器，用于提供从所述判决反馈均衡器输出的各个输出中得出的各个锁定信号。
6.按照权利要求3的模式选择器装置，包括一个模式开关，用于有选择地在以下两者之一上放置所述判决反馈均衡器输出信号
(a)所述标准和软直接判决模式之一；和
(b)依赖于识别所述判决反馈均衡器收敛的所述锁定信号的盲模式。
7.按照权利要求3的模式选择器装置，其中一个训练模式代替盲模式并包括用于在以下两者中有选择地放置所述判决反馈均衡器输出信号的一个模式开关
(a)所述标准和软直接判决模式之一；和
(b)依赖于识别所述判决反馈均衡器收敛的所述锁定信号的训练模式。
8.按照权利要求1的模式选择器装置，进一步包括：
一个前向纠错处理器，用于通过前向纠错处理所述第一和第二判决反馈均衡器输出信号，以便提供各个第一和第二前向纠错输出信号；其中：
比较器按照确定的比较标准确定所述标准自动切换模式和所述软自动切换模式中哪一个是高级模式，并输出所述一个高级模式的输出信号。
9.按照权利要求8的模式选择器装置，其中所述前向纠错处理器包括一个格形解码器和一个里德所罗门解码器。
10.按照权利要求8的模式选择器装置，其中所述确定的比较标准包括所述比较器比较所述里德所罗门解码器外的不可校正的段率，选择一个与较低不可校正的段率相关联的模式作为高级模式并输出带有所述较低不可校正的段率的判决反馈均衡器输出信号。
11.按照权利要求8的模式选择器装置，其中所述确定的比较标准包括所述比较器比较所述里德所罗门解码器之外的估计的误码率，选择与较低误码率相关联的模式作为高级模式并输出带有所述较低误码率的判决反馈均衡器输出信号。
12.按照权利要求1的模式选择器装置，其中所述用于提供分别对应于标准直接判决模式和软直接判决模式的第一和第二判决反馈均衡器输出信号的均衡器包括耦合到用于提供所述第一和第二判决反馈均衡器输出信号的模式开关的均衡器滤波装置和限制器装置。
13.按照权利要求8的模式选择器装置，其中所述前向纠错处理器包括用于分别提供所述第一和第二前向纠错输出信号的并行处理装置。
14.按照权利要求5的模式选择器装置，包括一个耦合到所述第一和第二判决反馈均衡器输出信号、所述各个锁定输出信号和所述比较器的模式开关，用于监控比较信号以根据所述比较信号选择所述各个锁定输出信号之一以提供所述锁定信号。
15.按照权利要求14的模式选择器装置，其中所述模式开关选择对应于所述高级模式的所述各个锁定输出信号之一。
16.一种在用于接收数据信号的判决反馈均衡器中自动选择标准自动切换模式和软自动切换模式之一的方法，所述方法包括步骤：
处理一个接收信号，包括均衡和前向纠错；
提供分别对应于所述标准自动切换模式和所述软自动切换模式的第一和第二判决反馈均衡器输出信号；
处理所述第一和第二判决反馈均衡器输出信号以提供各个第一和第二前向纠错输出信号；
比较所述第一和第二前向纠错输出信号中的每一个中的字节误差率，以在给定条件下确定所述自动切换模式和所述软自动切换模式中哪个是对字节误差率的高级模式；
从所述高级模式得出一个选择信号；和
利用所述选择信号控制所述判决反馈均衡器。
17.按照权利要求16的方法，其中所述利用所述选择信号控制所述判决反馈均衡器的步骤包括一个设置所述判决反馈均衡器为以下一种的步骤
(a)盲模式，和
(b)根据所述选择信号的标准直接判决模式和软直接判决模式之一。
18.按照权利要求17的方法，其中所述用于提供分别对应于所述标准自动切换模式和所述软自动切换模式的第一和第二判决反馈均衡器输出信号的步骤包括：
一个均衡器滤波步骤；和
一个用于提供所述第一和第二判决反馈均衡器输出信号的、耦合的信号限制步骤。
19.按照权利要求17的方法，其中所述处理所述第一和第二判决反馈均衡器输出信号的步骤包括一个在并行路径中处理所述第一和第二判决反馈均衡器输出信号，用于分别提供所述第一和第二前向纠错输出信号的步骤。
20.按照权利要求17的方法，其中所述处理前向纠错的步骤包括格形解码和里德所罗门解码的步骤。
21.按照权利要求16的方法，其中所述利用所述选择信号控制所述判决反馈均衡器的步骤包括：
从所述第一前向纠错输出信号中得出一个第一锁定信号；
从所述第二前向纠错输出信号中得出一个第二锁定信号；和
根据所述选择信号选择所述第一和第二锁定信号之一控制所述判决反馈均衡器。
22.按照权利要求19的方法，其中所述处理所述第一和第二判决反馈均衡器输出信号的步骤包括一个由判决反馈均衡器处理所述数据信号的步骤，呈现同时的软和硬直接判决操作模式，用于提供所述第一和第二判决反馈均衡器输出信号。
23.按照权利要求22的方法，包括在每个输出符号软判决位表示中同时提供硬和软判决表示。
24.按照权利要求16的方法，其中所述利用所述选择信号控制所述判决反馈均衡器的步骤包括：
根据所述选择信号，从所述第一和第二前向纠错输出信号之一中得出一个锁定信号；和
利用所述锁定信号控制所述判决反馈均衡器。
25.按照权利要求16的方法，其中所述利用所述选择信号控制所述判决反馈均衡器的步骤包括：
从与所述高级模式相关的所述第一和第二前向纠错输出信号之一中得出锁定信号。
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7158567B2 (en) * 2001-09-11 2007-01-02 Vitesse Semiconductor Corporation Method and apparatus for improved high-speed FEC adaptive equalization
AU2003230880A1 (en) * 2002-04-17 2003-11-03 Thomson Licensing S.A. Equalizer/forward error correction automatic mode selector
US8761321B2 (en) 2005-04-07 2014-06-24 Iii Holdings 1, Llc Optimal feedback weighting for soft-decision cancellers
US7808937B2 (en) 2005-04-07 2010-10-05 Rambus, Inc. Variable interference cancellation technology for CDMA systems
US7876810B2 (en) * 2005-04-07 2011-01-25 Rambus Inc. Soft weighted interference cancellation for CDMA systems
US7715508B2 (en) 2005-11-15 2010-05-11 Tensorcomm, Incorporated Iterative interference cancellation using mixed feedback weights and stabilizing step sizes
US8005128B1 (en) 2003-09-23 2011-08-23 Rambus Inc. Methods for estimation and interference cancellation for signal processing
US7668264B2 (en) * 2003-11-20 2010-02-23 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method of decision feedback equalization in terrestrial digital broadcasting receiver
WO2005099399A2 (en) 2004-04-09 2005-10-27 Micronas Semiconductors, Inc. Apparatus for and method of controlling sampling frequency and sampling phase of a sampling device
US7826516B2 (en) 2005-11-15 2010-11-02 Rambus Inc. Iterative interference canceller for wireless multiple-access systems with multiple receive antennas
US7991088B2 (en) * 2005-11-15 2011-08-02 Tommy Guess Iterative interference cancellation using mixed feedback weights and stabilizing step sizes
US7711075B2 (en) 2005-11-15 2010-05-04 Tensorcomm Incorporated Iterative interference cancellation using mixed feedback weights and stabilizing step sizes
US7382828B2 (en) * 2005-04-26 2008-06-03 Zenith Electronics Llc Channel impulse response (CIR) estimating decision feedback equalizer with phase tracker
US7724847B2 (en) * 2005-05-03 2010-05-25 Intel Corporation Techniques for reduction of delayed reflection inter-symbol interference
US7463679B2 (en) * 2005-06-27 2008-12-09 Intel Corporation Equalizer mode selection based on distribution of symbol error
KR100686737B1 (ko) * 2005-08-29 2007-02-26 삼성전자주식회사 채널 등화기와 채널 등화 방법, 및 그에 사용되는 탭 계수갱신 방법
US7702048B2 (en) * 2005-11-15 2010-04-20 Tensorcomm, Incorporated Iterative interference cancellation using mixed feedback weights and stabilizing step sizes
US20070110135A1 (en) * 2005-11-15 2007-05-17 Tommy Guess Iterative interference cancellation for MIMO-OFDM receivers
US7623602B2 (en) * 2005-11-15 2009-11-24 Tensorcomm, Inc. Iterative interference canceller for wireless multiple-access systems employing closed loop transmit diversity
US7944964B2 (en) * 2005-12-09 2011-05-17 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for stable DEF using selective FBF
US7646806B2 (en) 2006-07-05 2010-01-12 Zoran Corporation Double equalizer for multi-path rejection
SG141259A1 (en) * 2006-09-12 2008-04-28 Oki Techno Ct Singapore Pte Apparatus and method for receiving digital video signals
US7616685B2 (en) * 2007-01-19 2009-11-10 Techwell, Inc. Method for channel tracking in an LMS adaptive equalizer for 8VSB
US8385397B2 (en) * 2007-01-19 2013-02-26 Techwell Llc Method for determining the step size for an LMS adaptive equalizer for 8VSB
US7817752B2 (en) * 2007-05-17 2010-10-19 Research In Motion Limited Apparatus, and associated method, for detecting values of a space-time block code using selective decision-feedback detection
JP2009044211A (ja) * 2007-08-06 2009-02-26 Sony Corp 波形等化器およびその制御方法、並びに受信装置およびその制御方法
US8930795B1 (en) 2010-10-24 2015-01-06 Valens Semiconductor Ltd. Methods for slicing dynamically modulated symbols
US9413494B2 (en) 2013-01-17 2016-08-09 Qualcomm Incorporated FEC-based reliable transport control protocols for multipath streaming
US9590724B2 (en) * 2013-05-20 2017-03-07 Futurewei Technologies, Inc. Cooperative multi-point (CoMP) in a passive optical network (PON)
KR102077743B1 (ko) 2013-09-26 2020-04-08 삼성전자주식회사 적응형 등화기 및 그 제어 방법
CN103825852A (zh) * 2014-01-28 2014-05-28 华南理工大学 一种双模自适应判决反馈均衡模块及其实现方法
CN105375993B (zh) * 2014-09-02 2018-07-10 钒创科技股份有限公司 眼图建构显示装置
US9276782B1 (en) * 2015-04-28 2016-03-01 Xilinx, Inc. Precursor inter-symbol interference reduction
US9742597B1 (en) * 2016-03-29 2017-08-22 Xilinx, Inc. Decision feedback equalizer
US10097383B1 (en) 2017-08-02 2018-10-09 International Business Machines Corporation High speed DFEs with direct feedback

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5455844A (en) * 1993-01-20 1995-10-03 Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha Selection diversity system using decision feedback equalizer in digital mobile telecommunication systems

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3102221B2 (ja) * 1993-09-10 2000-10-23 三菱電機株式会社 適応等化器および適応ダイバーシチ等化器
JP3437411B2 (ja) 1997-05-20 2003-08-18 松下電器産業株式会社 受信装置及び送信装置並びにこれらを用いた基地局装置及び移動局装置
US6130894A (en) 1998-03-09 2000-10-10 Broadcom Homenetworking, Inc. Off-line broadband network interface
US6327709B1 (en) 1998-12-22 2001-12-04 General Instruments Corporation Method and apparatus for filtering interference and nonlinear distortions
US6356586B1 (en) 1999-09-03 2002-03-12 Lucent Technologies, Inc. Methods and apparatus for parallel decision-feedback decoding in a communication system
US7006566B2 (en) * 2001-04-10 2006-02-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Two stage equalizer for trellis coded systems
US6734920B2 (en) * 2001-04-23 2004-05-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for reducing error propagation in a decision feedback equalizer of ATSC VSB receiver
US6823489B2 (en) * 2001-04-23 2004-11-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Generation of decision feedback equalizer data using trellis decoder traceback output in an ATSC HDTV receiver
US7218672B2 (en) * 2001-10-16 2007-05-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Apparatus and method for constraining the value of feedback filter tap coefficients in a decision feedback equalizer
AU2003230880A1 (en) * 2002-04-17 2003-11-03 Thomson Licensing S.A. Equalizer/forward error correction automatic mode selector

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5455844A (en) * 1993-01-20 1995-10-03 Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha Selection diversity system using decision feedback equalizer in digital mobile telecommunication systems

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005523642A (ja) 2005-08-04
US7158568B2 (en) 2007-01-02
KR100985486B1 (ko) 2010-10-06
KR20050023246A (ko) 2005-03-09
BRPI0309179B1 (pt) 2016-05-31
AU2003230880A1 (en) 2003-11-03
US20050129107A1 (en) 2005-06-16
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