CN1898926A - 用于对发送信号进行自适应预滤波的方法和系统 - Google Patents

用于对发送信号进行自适应预滤波的方法和系统 Download PDF

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Abstract

描述了一种用于发送信号的自适应预滤波的方法和系统。该方法包括确定用于接收均衡滤波器的系数的参考初始值，基于接收均衡滤波器处接收的信号接收信道特性改变的指示，基于参考初始值和信道特性的改变计算自适应滤波器的系数，将自适应滤波器的系数设置成等于计算的系数，以及经过自适应滤波器对发送的信号进行滤波。

Description

用于对发送信号进行自适应预滤波的方法和系统
技术领域
本发明的实施例涉及信号滤波领域，更具体而言，涉及发送信号的自适应预滤波。
背景技术
在通信信道接收的信号通常被均衡器滤波器滤波然后发送。当信道特性改变时，接收端的均衡器滤波器可以根据这些改变而更新。然而，这些改变在发送端没有被跟踪。因此，当信道特性改变时，发送的信号可能变得恶化。
附图简述
参考下面的描述和附图，可以更好地理解本发明，附图用于阐述本发明的实施例。附图中：
图1的框图示出了在频域包括本发明的系统的简化实施例。
图2的框图示出了在时域包括本发明的系统的另一简化实施例。
图3的流程图示出了根据本发明的实施例的方法。
具体实施方式
描述了用于发送信号的自适应预滤波的系统和方法的实施例。下面的描述中，提出了各种特定的细节。然而，应当理解本发明的实施例可以不以这些特定细节实现。在其它实例中，为了不混淆对本说明书的理解，没有详细示出已知的电路、结构和技术。
贯穿本说明书，“一个实施例”或“实施例”表示结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。这样，贯穿本说明书在很多地方出现的短语“一个实施例中”或“实施例中”不一定指相同的实施例。而且，在一个或多个实施例中，这些特定的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。
参考图1，框图示出了根据本发明的一个实施例在频域的系统100。本领域技术人员应当理解系统100可以包括比图1示出的部件更多的部件。然而，为了公开实现本发明的所述实施例，没有必要示出所有这些一般常规部件。
系统100包括接收均衡滤波器102以对接收的信号116进行滤波，以及自适应滤波器104以对发送的信号118进行滤波。一个实施例中，接收均衡滤波器102是最小均方(LMS)滤波器。系统100还包括校正元件，以基于接收的信号确定信道特性的改变，并设置该自适应滤波器的一个或多个系数使之适应信道特性的改变。校正元件可以包括一个或多个离散傅立叶变换(DFT)部件，例如106或112，以执行滤波器系数的傅立叶变换；和一个存储元件108，以存储一个或多个参考系数值120；以及一个除法器110。
最初，在初始状态等于接收均衡滤波器102的系数的一个或多个参考系数值保存在存储元件108中。在一个实施例中，自适应滤波器104设置成初始状态，其中中心系数或抽头等于单位值(或1)，其它系数或抽头等于0。当信道特性改变时，校正元件基于参考值和信道特性的改变计算自适应滤波器104的校正系数。
可以基于接收的信号116确定信道特性的改变。一般地，当接收的信号指示信道特性改变时，接收均衡滤波器102的系数将适应于该变化。因此，校正元件可以使用接收均衡滤波器的新的系数以使自适应滤波器104适应信道特性的改变。
一个实施例中，通过DFT部件106，校正元件执行接收均衡滤波器102的当前系数的傅立叶变换。然后除法器110将DFT部件106的输出除以存储的参考值120。由除法器110确定的商然后被输入到反DFT部件112，该部件执行该商的反傅立叶变换。然后反DFT部件的输出可以用于设置自适应滤波器104的系数。这使自适应滤波器104适应了新的信道特性，所以由发射机114发送的信号可以被自适应滤波器104正确滤波。
图2的框图示出了根据本发明的一个实施例在时域的系统200。系统200包括接收均衡滤波器202，以对接收的信号216进行滤波；以及自适应滤波器204，以对发送的信号218进行滤波。在一个实施例中，接收均衡滤波器202是最小均方(LMS)滤波器。系统200还包括校正元件，以基于接收的信号确定信道特性的改变并设置自适应滤波器的一个或多个系数以适应信道特性的改变。该校正元件可以包括逆信道滤波器212，以对接收的信号216进行滤波；信道校正滤波器206；以对逆信道滤波器212的输出进行滤波和确定自适应滤波器204的系数；延迟部件208，以延迟接收均衡滤波器202的输出；以及减法器210，以确定信道校正滤波器206的输出和接收均衡滤波器202的延迟输出之间的差。
最初，在初始状态，逆信道滤波器212的系数设置成等于接收均衡滤波器202的系数。在一个实施例中，自适应滤波器204和信道校正滤波器206都设置成初始状态，其中每个滤波器具有等于单位值(或1)的中心系数或抽头，其它系数或抽头等于0。当接收的信号指示信道特性改变时，接收均衡滤波器102的系数将适应该改变。因此，校正元件可以使用接收均衡滤波器的新的系数使自适应滤波器104适应信道特性的改变。
接收的信号216被逆信道滤波器212滤波。逆信道滤波器212的输出然后被信道校正滤波器206滤波。延迟元件208延迟接收均衡滤波器202的输出以及时与信道校正滤波器206的输出相匹配。减法元件210用于确定信道校正滤波器206的输出和接收均衡滤波器202的延迟输出之间的差。由减法元件210确定的该差值可以用于校正信道校正滤波器206的系数。一个实施例中，可以迭代地执行以下步骤：通过信道校正滤波器206进行滤波、计算信道校正滤波器206的输出和接收均衡滤波器202的延迟输出之间的差、以及基于该计算的差校正信道校正滤波器206的系数。在一个实施例中，一直执行这种迭代步骤直到计算的差接近或等于0为止。
在信道校正滤波器206的系数已经更新或校正之后，自适应滤波器204的系数可以设置成等于信道校正滤波器206的系数。这使自适应滤波器204适应新的信道特性，所以发射机214发送的信号可以通过自适应滤波器204正确滤波。
图3示出了根据本发明一个实施例的方法。在300，确定用于接收均衡滤波器的系数的参考初始值。在302，接收信道特性改变的指示。该改变指示可以基于接收均衡滤波器接收的信号。在一个实施例中，接收的信号经过接收均衡滤波器滤波。在304，基于参考初始值和信道特性的改变计算自适应滤波器的系数。一个实施例中，所述计算涉及对接收均衡滤波器的系数执行傅立叶变换，例如DFT。然后可以计算接收均衡滤波器的系数的DFT和参考初始值的DFT的商。然后可以对计算的商执行反DFT。
另一个实施例中，自适应滤波器的系数的计算涉及使用等于参考初始值的系数经过逆信道滤波器对接收的信号进行滤波。然后逆信道滤波器的输出可以经过信道校正滤波器滤波。接收均衡滤波器的输出然后被延迟以及时与信道校正滤波器的输出相匹配。可以计算信道校正滤波器的输出和接收均衡滤波器的延迟输出之间的差。可以基于计算的差来校正信道校正滤波器的一个或多个系数。可以不只一次地执行以下步骤：计算信道校正滤波器的输出和接收均衡滤波器的延迟输出之间的差以及校正信道校正滤波器的系数。
在306，自适应滤波器的系数设置成等于计算的系数。一个实施例中，自适应滤波器的系数设置成等于计算的商的反DFT。另一个实施例中，自适应滤波器的系数设置成等于信道校正滤波器的校正系数。在308，自适应滤波器对发送的信号进行滤波。
尽管以多个实施例的方式描述了本发明，但本领域技术人员将意识到本发明不限于所述实施例，可以在所附权利要求书的精神和范围内进行修改和变型。本说明书是用于阐述目的而非限制目的。

Claims (29)

1.一种设备，包括：
接收均衡滤波器，以对接收的信号进行滤波；
自适应滤波器，以对发送的信号进行滤波；以及
校正元件，以基于接收的信号确定信道特性的改变，并设置自适应滤波器的一个或多个系数以适应信道特性的改变。
2.权利要求1的设备，其中校正元件包括离散傅立叶变换(DFT)部件以执行接收均衡滤波器的系数的傅立叶变换。
3.权利要求2的设备，其中校正元件还包括存储部件以存储代表接收均衡滤波器的初始DFT状态的参考DFT值。
4.权利要求3的设备，其中校正元件还包括与DFT部件和存储部件耦合的除法器部件以计算接收均衡滤波器的DFT变换系数和接收均衡滤波器系数的初始DFT状态的商。
5.权利要求4的设备，其中校正元件还包括与除法器部件耦合的反DFT部件以执行由除法器部件计算的商的反傅立叶变换。
6.权利要求5的设备，其中设置自适应滤波器的系数使之适应信道特性改变的校正元件包括设置自适应滤波器的系数等于由反DFT部件计算的系数的校正元件。
7.权利要求1的设备，其中校正元件还包括逆信道滤波器以对接收的信号进行滤波。
8.权利要求7的设备，其中在初始状态校正元件设置逆信道滤波器的一个或多个系数等于接收均衡滤波器的第一或多个系数。
9.权利要求8的设备，其中校正元件还包括与逆信道滤波器耦合的信道校正滤波器以对从逆信道滤波器接收的信号进行滤波并确定自适应滤波器的系数。
10.权利要求9的设备，其中校正元件还包括与接收均衡滤波器耦合的延迟部件以延迟接收均衡滤波器的输出，从而及时与信道校正滤波器的输出相匹配。
11.权利要求10的设备，其中校正元件还包括与延迟部件和信道校正滤波器耦合的减法部件以确定信道校正滤波器的输出和延迟部件的输出之间的差。
12.权利要求11的设备，其中校正元件基于由减法部件计算的差来校正信道校正滤波器的一个或多个系数。
13.权利要求12的设备，其中校正元件将自适应滤波器的系数设置成等于信道校正滤波器的校正系数。
14.一种方法，包括：
确定接收均衡滤波器的系数的参考初始值；
基于接收均衡滤波器处接收的信号来接收信道特性改变的指示；
基于参考初始值和信道特性的改变计算自适应滤波器的系数；
将自适应滤波器的系数设置成等于计算的系数；以及
经过自适应滤波器对发送的信号进行滤波。
15.权利要求14的方法，其中基于参考初始值和信道特性的改变计算自适应滤波器的系数包括执行接收均衡滤波器的系数的离散傅立叶变换(DFT)。
16.权利要求15的方法，其中基于参考初始值和信道特性的改变计算自适应滤波器的系数
17.还包括计算接收均衡滤波器的系数的DFT和参考初始值的DFT的商。
18.权利要求16的方法，其中基于参考初始值和信道特性的改变计算自适应滤波器的系数还包括执行计算的商的反DFT。
19.权利要求17的方法，其中设置自适应滤波器的系数包括设置自适应滤波器的系数等于计算的商的反DFT。
20.权利要求14的方法，还包括经过接收均衡滤波器对接收的信号进行滤波。
21.权利要求19的方法，其中基于参考初始值和信道特性的改变计算自适应滤波器的系数包括采用等于接收均衡滤波器的系数的参考初始值经过逆信道滤波器对接收的信号进行滤波。
22.权利要求20的方法，其中基于参考初始值和信道特性的改变计算自适应滤波器的系数还包括经过信道校正滤波器对逆信道滤波器的输出进行滤波。
23.权利要求21的方法，其中基于参考初始值和信道特性的改变计算自适应滤波器的系数还包括延迟接收均衡滤波器的输出以及时与信道校正滤波器的输出相匹配。
24.权利要22的方法，其中基于参考初始值和信道特性的改变计算自适应滤波器的系数还包括计算信道校正滤波器的输出和接收均衡滤波器的延迟输出之间的差。
25.权利要求23的方法，其中基于参考初始值和信道特性的改变计算自适应滤波器的系数还包括基于计算的差校正信道校正滤波器的一个或多个系数。
26.权利要求24的方法，其中设置自适应滤波器的系数包括设置自适应滤波器的系数等于信道校正滤波器的校正系数。
27.一种系统，包括：
接收均衡滤波器，以过滤接收的信号；
自适应滤波器，以过滤发送的信号；
与该自适应滤波器耦合的发射机，以发送经过滤波的信号；以及
校正元件，以基于接收的信号来确定信道特性的改变，并设置自适应滤波器的一个或多个系数，使之适应信道特性的改变。
28.权利要求26的系统，其中校正元件包括一个或多个离散傅立叶变换(DFT)部件以执行接收均衡滤波器的系数的一个或多个DFT变换。
29.权利要求26的系统，其中校正元件包括一个或多个信道滤波器以对接收的信号进行滤波和确定该自适应滤波器的系数。
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