DE10250890A1

DE10250890A1 - Entscheidungsrückkoppelentzerrer mit reduzierter Gatezahl

Info

Publication number: DE10250890A1
Application number: DE10250890A
Authority: DE
Inventors: Uwe Eckhardt; Michael Schmidt; Eric Sachse
Original assignee: Advanced Micro Devices Inc
Current assignee: Advanced Micro Devices Inc
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: US7242711B2; US20040086036A1; DE10250890B4

Abstract

Eine verbesserte Entscheidungsrückkoppelentzerrertechnik wird bereitgestellt, die in Datenkommunikationsempfängern wie solchen in WLAN-Systemen (WLAN: Wireless Local Area Network, schnurloses lokales Netz) verwendet werden kann. Der Entscheidungsrückkoppelentzerrer umfasst einen Feedforwardfilter, der verbunden ist, um ein Eingangsdatensignal zu empfangen und eine gefilterte Entsprechung desselben auszugeben. Der Feedforwardfilter weist eine Filtercharakteristik auf, die von Filterkoeffzientendaten abhängt. Der Entscheidungsrückkoppelentzerrer umfasst ferner eine Filterkoeffizientenberechnungseinrichtung zum Erzeugen der Filterkoeffizientendaten und zum Ausgeben der erzeugten Daten an den Feedforwardfilter. Wenigstens eine Datenverarbeitungsschaltung wird bereitgestellt, die ein Modusumschaltsignal zum Umschalten ihres Betriebsmodus empfängt. Die Datenverarbeitungsschaltung ist eingerichtet zum Durchführen einer Feedforwardfilterfunktion in einem Betriebsmodus und einer Filterkoeffizientenberechnungsfunktion in einem anderen Betriebsmodus.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein Datenkommunikationssysteme wie etwa WLAN-Systeme (WLAN: Wireless Local Area Network, schnurloses lokales Netz) und insbesondere Entscheidungsrückkoppelentzerrer, die in Empfängern in solchen Systemen betrieben werden können.

Ein schnurloses lokales Netz ist ein flexibles Datenkommunikationssystem, das als Erweiterung oder Alternative zu einem schnurgebundenen LAN implementiert ist. Unter Verwendung von Radiofrequenz- oder Infrarottechnologie senden und empfangen WLAN-Systeme Daten über die Luft, wobei sie den Bedarf an schnurgebundenen Verbindungen minimieren. Somit kombinieren WLAN-Systeme Datenkonnektivität mit Benutzermobilität.

Heute verwenden die meisten WLAN-Systeme die Spreizspektrumtechnologie, eine Breitband-Radiofrequenztechnik, die zur Verwendung in zuverlässigen und sicheren Kommunikationssystemen entwickelt worden ist. Die Spreizspektrumtechnologie ist entworfen worden, um einen Ausgleich zwischen Bandbreiteneffizienz und Zuverlässigkeit, Integrität und Sicherheit zu schaffen. Zwei Typen von Spreizspektrumradiosystemen werden häufig verwendet: Frequenzhopping- und Direktsequenzsysteme.

Der Standard, der schnurlose lokale Netze definiert und verwaltet, die in dem 2.4-GHz-Spektrum arbeiten, ist der IEEE-802.11-Standard. Um Sendungen bei höherer Datenrate zu ermöglichen, wurde der Standard auf 802.11 b erweitert, der Datenraten von 5,5 und 11 Mbps im 2,4-GHz-Spektrum erlaubt. Diese Erweiterung ist rückwärtskompatibel.

Empfänger in WLAN-Systemen oder anderen Datenkommunikationssystemen wenden üblicherweise eine nichtlineare Entzerrungstechnik (Equalization-Technik) an, um die Auswirkungen einer Intersymbolinterferenz zu vermindern und eine Kompensation für die Frequenzantwort auf dem Kanal zu schaffen. Eine gewöhnlich angewendete Technik ist die Verwendung eines Entscheidungsrückkoppelentzerrers (Decision-Feedback-Equalizer, DFE), der ein adaptiver Filter ist, der Datenentscheidungen verwendet, um seine Taps einzustellen, um eine Beeinträchtigung der Frequenzantwort zu korrigieren.

Ein Beispiel eines Entscheidungsrückkoppelentzerrers ist in 1 gezeigt. Der dargestellte Entscheidungsrückkoppelentzerrer besteht aus zwei Filtern, einem Feedforwardfilter (Vorwärtskoppelfilter) 100 und einem Feedbackfilter (Rückkoppelfilter) 110. Die Eingabe in den Feedforwardfilter 100 ist die empfangene Signalsequenz des Empfängers. Der Feedbackfilter 110 koppelt die Ausgangsdaten zurück, so dass die Ausgangsdaten mit der Ausgabesequenz des Feedforwardfilters 100 kombiniert werden können. Es kann zusätzlich eine Entscheidungseinheit (nicht gezeigt) geben, die die Ausgangsdaten empfängt und die mit dem Feedbackfilter 110 verbunden ist, so dass der Feedbackfilter 110 tatsächlich seine Eingabe von der Entscheidungseinheit empfängt.

Obgleich gezeigt wurde, dass Entscheidungsrückkoppelfilter in Datenkommunikationsempfängern die Signalqualität und somit die gesamte Systemperformance effektiv verbessern, so erfordern herkömmliche Technologien in nachteiliger Weise eine komplexe und hochkomplizierte Schaltung, um ihre Funktionen durchzuführen. Beispielsweise müssen Hochpräzisionsfestkommamultiplikationen durchgeführt werden und die Entscheidungsrückkoppelentzerrer erfordern für diesen Zweck eine hohe Anzahl an Multiplizierern und anderen arithmetischen Modulen. Dies führt nicht nur zu hohen Entwicklungs- und Herstellungskosten sondern erhöht auch die Chipfläche, die zur Implementierung solcher Funktionen benötigt wird. Somit sind herkömmliche Techniken nachteilig, da sie verhindern, dass die Schaltungen bezüglich ihrer Größe und ihres Leistungsverbrauchs herunterskaliert werden.

Eine verbesserte Entscheidungsrückkoppelentzerrertechnik wird bereitgestellt, die die Chipfläche ohne Verschlechterung der Systemperformance reduzieren kann.

In einer Ausgestaltung wird ein Datenkommunikationsempfänger bereitgestellt, der einen Entscheidungsrückkoppelentzerrer aufweist. Der Entscheidungsrückkoppelentzerrer umfasst einen Feedforwardfilter, der verbunden ist, um ein Eingangsdatensignal zu empfangen und eine gefilterte Entsprechung desselben auszugeben. Der Feedforwardfilter hat eine Filtercharakteristik, die von Filterkoeffizientendaten abhängt. Der Entscheidungsrückkoppelentzerrer umfasst ferner eine Filterkoeffizientenberechnungseinrichtung zum Erzeugen der Filterkoeffizientendaten und zum Ausgeben der erzeugten Daten an den Feedforwardfilter. Der Entscheidungsrückkoppelentzerrer umfasst ferner wenigstens eine Datenverarbeitungsschaltung, die in wenigstens zwei Betriebsmoden betrieben werden kann und verbunden ist, um ein Modusumschaltsignal zu empfangen, um den Betriebsmodus umzuschalten. Die Datenverarbeitungsschaltung ist eingerichtet zur Durchführung einer Feedforwardfilterfunktion des Feedforwardfilters in einem der wenigstens zwei Betriebsmoden und einer Filterkoeffizientenberechnungsfunktion der Filterkoeffizientenberechnungseinrichtung in einem anderen der wenigstens zwei Betriebsmoden.

In einer anderen Ausgestaltung kann ein WLAN-Empfänger bereitgestellt werden, der einen Entscheidungsrückkoppelentzerrer aufweist. Der Entscheidungsrückkoppelentzerrer umfasst einen Feedforwardfilter, der verbunden ist, um ein Eingangsdatensignal zu empfangen und eine gefilterte Entsprechung desselben auszugeben. Der Feedforwardfilter hat eine Filtercharakteristik, die von Filterkoeffizientendaten abhängt. Der Entscheidungsrückkoppelentzerrer umfasst ferner eine Filterkoeffizientenberechnungseinrichtung zum Erzeugen der Filterkoeffizientendaten und zum Ausgeben der erzeugten Daten an den Feedforwardfilter. Der Entscheidungsrückkoppelentzerrer umfasst ferner wenigstens eine Datenverarbeitungsschaltung, die in wenigstens zwei Betriebsmoden betrieben werden kann und verbunden ist, um ein Modusumschaltsignal zu empfangen, um den Betriebsmodus umzuschalten. Die Datenverarbeitungsschaltung ist eingerichtet zur Durchführung einer Feedforwardfilterfunktion des Feedforwardfilters in einem der wenigstens zwei Betriebsmoden und einer Filterkoeffizientenberechnungsfunktion der Filterkoeffizientenberechnungseinrichtung in einem anderen der wenigstens zwei Betriebsmoden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird ein integrierter Schaltkreischip bereitgestellt, der eine Entscheidungsrückkoppelentzerrungsschaltung aufweist. Die Entscheidungsrückkoppelentzerrungsschaltung umfasst eine Feedforwardfilterschaltung, die verbunden ist, um ein Eingangsdatensignal zu empfangen und eine gefilterte Entsprechung desselben auszugeben. Die Feedforwardfilterschaltung hat eine Filtercharakteristik, die von Filterkoeffizientendaten abhängt. Die Entscheidungsrückkoppelentzerrungsschaltung umfasst ferner eine Filterkoeffizientenberechnungsschaltung zum Erzeugen der Filterkoeffizientendaten und zum Ausgeben der erzeugten Daten an die Feedforwardfilterschaltung. Die Entscheidungsrückkoppel entzerrungsschaltung umfasst ferner wenigstens eine Datenverarbeitungsschaltung, die in wenigstens zwei Betriebsmoden betrieben werden kann und verbunden ist, um ein Modusumschaltsignal zum Umschalten des Betriebsmodus zu empfangen. Die Datenverarbeitungsschaltung ist eingerichtet zum Durchführen einer Feedforwardfilterfunktion der Feedforwardfilterschaltung in einem der wenigstens zwei Betriebsmoden und einer Filterkoeffizientenberechnungsfunktion der Filterkoeffizientenberechnungsschaltung in einer anderen der wenigstens zwei Betriebsmoden.

In noch einer weiteren Ausgestaltung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Entscheidungsrückkoppelentzerrers in einem Datenkommunikationsempfänger bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Erzeugen von Filterkoeffizientendaten, das Empfangen eines Eingangsdatensignals, das Filtern des Eingangsdatensignals in einem Feedforwardfilter des Entscheidungsrückkoppelentzerrers unter Verwendung der Filterkoeffizientendaten und das Ausgeben einer gefilterten Entsprechung des Eingangsdatensignals. Die Erzeugung der Filterkoeffizientendaten umfasst das Empfangen eines Modusumschaltsignals zum Umschalten eines Betriebmodus wenigstens einer Datenverarbeitungsschaltung des Entscheidungsrückkoppelentzerrers auf einen Filterkoeffizientenberechnungsmodus und das Betreiben der Datenverarbeitungsschaltung, um eine Filterkoeffizientenberechnungsfunktion durchzuführen. Das Filtern des Eingangsdatensignals umfasst das Empfangen eines Modusumschaltsignals zum Umschalten des Betriebsmodus der Datenverarbeitungsschaltung auf einen Feedforwardfiltermodus und das Betreiben der Datenverarbeitungsschaltung, um eine Feedforwardfilterfunktion durchzuführen.

Die beigefügten Zeichnungen sind in die Beschreibung eingefügt und bilden einen Teil derselben zum Zweck der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Zeichnungen sind nicht als die Erfindung nur auf die verdeutlichten und beschriebenen Beispiele beschränkend zu verstehen, wie die Erfindung gemacht und verwendet werden kann. Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden und genaueren Beschreibung der Erfindung ersichtlich werden, wie in den beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen:
1 ein schematisches Blockdiagramm ist, das die Komponenten eines herkömmlichen Entscheidungsrückkoppelentzerrers verdeutlicht;
2 die Komponenten eines Basisbandprozessors des WLAN-Empfängers gemäß einer Ausgestaltung verdeutlicht;
3 eine erste Ausgestaltung eines Entscheidungsrückkoppelentzerrers verdeutlicht;
4 ein Blockdiagramm ist, das multifunktionale Schaltungen zur Verwendung in dem Entscheidungsrückkoppelentzerrer von 3 verdeutlicht;
5 den Feedforwardfilterteil eines Entscheidungsrückkoppelentzerrers gemäß einer zweiten Ausgestaltung verdeutlicht;
6 die Komponenten der Feedforwardfiltereinrichtung verdeutlicht, die ein Teil der in 5 gezeigten Anordnung ist;
7 ein Diagramm ist, das die Komponenten eines Taps gemäß einer Ausgestaltung verdeutlicht, der in der Anordnung von 6 verwendet werden kann; und
8 ein Flussdiagramm ist, das den Prozess des Betreibens des Feedforwardfilterteils des Entscheidungsrückkoppelentzerrers gemäß einer Ausgestaltung verdeutlicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die verdeutlichten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wird nun auf die Zeichnungen und insbesondere auf 2 Bezug genommen, die die Komponenten eines WLAN-Empfängers gemäß einer Ausgestaltung verdeutlicht, so umfasst der Empfänger einen Synchronisationsbasisbandteil 200, der mit einem Radiofrequenzteil verbunden ist. Der Radiofrequenzteil kann eine analoge Schaltung sein, die ein analoges Signal empfängt und eine digitalisierte Entsprechung desselben an den Basisbandteil 200 liefert. Darüber hinaus kann der Radiofrequenzteil eine automatische Verstärkungssteuerung durchführen, um einen Verstärkungsgain abhängig von der empfangenen Signalleistung oder Signalstärke zu steuern. Die automatische Verstärkungssteuerung ist in dem analogen Radiofrequenzteil gelegen und tauscht Steuersignale mit der digitalen Schaltung des Basisbandteils 200 aus.
Der Basisbandteil 200 des WLAN-Empfängers gemäß der Ausgestaltung, die in 2 gezeigt ist, umfasst eine Anzahl von Einheiten, die miteinander verbunden sind, um einen Datenpfad auszubilden. Das bedeutet, dass der Basisbandteil 200 das digitalisierte Eingangssignal von dem Radiofrequenzteil empfängt und Ausgangsdaten erzeugt, die zur weiteren Verarbeitung demoduliert, dekodiert und entwürfelt werden müssen.
Beim Empfang des digitalisierten Eingangssignals in dem Basisbandteil 200 wird eine Leistungsnormierung in einer Leistungsnormierungseinheit (PNO) 205 durchgeführt. Die Leistungsnormierung kann unter Steuerung einer Diversitätsauswahleinrichtung (DIV) 240 durchgeführt werden, die die Antennendiversität steuert und mit einer automatischen Verstärkungssteuerungseinheit des Radiofrequenzteils verbunden ist. Zur Durchführung der Diversitätsauswahl empfängt die Diversitätsauswahleinrichtung 240 das normierte Signal von der Leistungsnormierungseinrichtung 205.
Die Diversitätsauswahleinrichtung 240 kann weiterhin ein Steuersignal an eine Präambeldetektionseinrichtung (PDT) 215 liefern. Die Präambeldetektionseinrichtung 215 empfängt das normierte Signal von der Leistungsnormierungseinrichtung 205 und detektiert eine Präambel in diesem Signal. Eine Präambel ist ein spezielles Signalmuster, das zur Synchronisationsakquisition verwendet wird.
Wie aus 2 ersehen werden kann, stellt die Präambeldetektionseinrichtung 215 Ausgangssignale für eine Timingfehlerkorrektureinrichtung (TEC) 210 und eine Frequenzfehlerkorrektureinrichtung (FEC) 220 bereit. Diese Einrichtungen werden verwendet, um Timingfehler bzw. Frequenzfehler zu detektieren und zu korrigieren.
Es wird ferner eine Paketstartdetektionseinrichtung (PSD) 230 bereitgestellt, die den Rahmenstartbegrenzungsabschnitt ("start of frame delimiter", SFD) in dem empfangenen Datensignal detektiert, um ein Paketstartsteuersignal zu erzeugen. Zu diesem Zweck empfängt die Paketstartdetektionseinrichtung 230 eine Eingabe von einer Nichtkohärenzdetektionseinrichtung 225.
Zusätzlich wird ein Entscheidungsrückkoppelentzerrer 245 bereitgestellt, der das Ausgangssignal der Timingfehlerkorrektureinrichtung 210 empfängt und dieses Signal filtert. Der Entscheidungsrückkoppelentzerrer 245 kann abhängig von bestimmten Eingangssignalen arbeiten, die von der Frequenzfehlerkorrektureinrichtung 220, der Phasenfehlerkorrektureinrichtung 235 und/oder der Nichtkohärenzdetektionseinrichtung (NCD) 225 empfangen werden. Darüber hinaus kann der Entscheidungsrückkoppelentzerrer 245 ein Signal empfangen, das die Datenrate angibt.
Eine Ausgestaltung eines Entscheidungsrückkoppelentzerrers 245, die in der Anordnung von 2 verwendet werden kann, ist in 3 gezeigt. Wie daraus ersichtlich ist, umfasst der Feedforwardfilterteil eine Filterschaltung 320, eine Filterkoeffizientenberechnungsschaltung 310 und multifunktionale Schaltungen 330. Die Filterschaltung 320 empfängt das Eingangssignal, das gefiltert werden soll, und gibt das gefilterte Signal aus, so dass es mit der Ausgabe des Feedbackfilters 110 kombiniert werden kann.
Wie in 3 gezeigt ist, tauschen die multifunktionalen Schaltungen 330 Daten sowohl mit der Filterschaltung 320 als auch mit der Filterkoeffizientenberechnungsschaltung 310 aus. Wie unten in weiteren Einzelheiten diskutiert werden wird, sind die multifunktionalen Schaltungen 330 Datenverarbeitungsschaltungen, die in zwei (oder mehr) Betriebsmoden betrieben werden können, abhängig von einem Modusumschaltsignal, das den Schaltungen 330 zugeführt wird. In einem der Betriebsmoden führen die Datenverarbeitungsschaltungen 330 eine Feedforwardfilterfunktion durch, während dieselben Schaltungen in einem anderen Modus eine Filterkoeffizientenberechnungsfunktion durchführen.
Das bedeutet, dass die eigentliche Feedforwardfilterung durch eine Feedforwardfiltereinrichtung 300 durchgeführt wird, die die Filterschaltung 320 und die multifunktionalen Schaltungen 330 umfasst, wenn diese in dem . Feedforwardfiltermodus arbeiten. Bei einem Betrieb in dem Filterkoeffizientenberechnungsmodus arbeiten die multifunktionalen Schaltungen 330, zusammen mit der Filterkoeffizientenberechnungsschaltung 310, zur Erzeugung von Filterkoeffizientendaten, die die Filtercharakteristiken des Feedforwardfilters definieren.
Somit umfasst die vorliegende Ausgestaltung einen Feedforwardfilter und eine Berechnungsschaltung zur Filterkoeffizientenberechnung, die sich wenigstens eine Datenverarbeitungsschaltung 330 miteinander teilen. Da die multifunktionalen Schaltungen 330 abhängig von dem Modusumschaltsignal entweder zur Filterung oder zur Koeffizientenberechnung arbeiten, sind die Schaltungen 330 verbunden, um Daten mit der Filterschaltung 320 in dem Feedforwardfiltermodus und mit der Filterkoeffizientenberechnungsschaltung 310 in dem Filterkoeffizientenberechnungsmodus auszutauschen.
Wird nun zu 4 übergegangen, so ist die multifunktionale Datenverarbeitungseinrichtung 330 der vorliegenden Ausgestaltung in weiteren Einzelheiten gezeigt. Wie aus der Figur gesehen werden kann, umfasst die Einheit 330 einen Eingangsmultiplexer 400 und einen Ausgangsmultiplexer 420, die jeweils mit Leitungen zu oder von der Filterschaltung 320 und der Filterkoeffizientenberechnungsschaltung 310 verbunden sind. Die Datenverarbeitungseinrichtung 330 empfängt das Modusumschaltsignal und verwendet dieses Signal, um die Multiplexer 400 und 420 zu steuern, um entweder die Verbindung zu und von der Filterschaltung 320 oder die Verbindung zu und von der Filterkoeffizientenberechnungsschaltung 310 auszuwählen.
In der Ausgestaltung von 4 sind die Multiplexer 400 und 420 mittels eines Schaltungsblocks 410 miteinander verbunden. Der Schaltungsblock 410 kann einen großen Satz an arithmetischen Modulen umfassen, die sowohl zur Feedforwardfilterung als auch zur Filterkoeffizientenberechnung verwendet werden können.
Es ist anzumerken, dass der Feedforwardfilterteil des Entscheidungsrückkoppelentzerrers gemäß der Ausgestaltung mehr als nur eine Datenverarbeitungseinrichtung 330 wie die in 4 gezeigte umfassen kann. Beispielsweise können eine Hochpräzisionsfestkommamultiplikation zerlegt und die Partialproduktberechnung über einen Satz kleiner Multiplizierer verteilt werden. In diesem Fall können verschiedene Partialprodukte in verschiedenen arithmetischen Modulen berechnet werden, die gerade so wie in 4 gezeigt angeordnet werden können, um für sowohl die Feedforwardfilterung als auch die Filterkoeffizientenberechnung gemeinsam verwendet zu werden.
Eine andere Ausgestaltung des Feedforwardfilterteils, der in dem Entscheidungsrückkoppelentzerrer 245 verwendet werden kann, ist in 5 gezeigt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, wird eine Feedforwardfiltereinrichtung 300 bereitgestellt, die das Eingangssignal empfängt und eine gefilterte Entsprechung desselben ausgibt. Wie oben diskutiert worden ist, teilt sich die Feedforwardfiltereinrichtung 300 eine Schaltung mit der Filterkoeffizientenberechnung und empfängt ein Modusumschaltsignal, um den Betriebsmodus dieser Schaltung umzuschalten.
Die Filterkoeffizientenberechnungsschaltung 310 von 5 wird verwendet, um die Feedforwardfiltereinrichtung 300 zu steuern, und sie umfasst zu diesem Zwecke eine Rotationssteuereinrichtung 510 und drei Rotationseinrichtungen 520, 530, 540. In der vorliegenden Ausgestaltung enthält die Erzeugung von Filterkoeffizientendaten die Berechnung einer Givensrotation. Genauer gesagt kann die Berechnung optimaler Filterkoeffizienten auf einem schnellen Cholesky-Faktorisierungsalgorithmus basieren, der wiederum in eine Reihe von Givensrotationen aufgeteilt sein kann. Die Givensrotation wird durch die Rotationseinrichtungen 520, 530, 540 bewerkstelligt. Zu diesem Zwecke empfangen die Rotationseinrichtungen 520, 530, 540 Parameter von der Rotationssteuereinrichtung 510 über die Feedforwardfiltereinrichtung 300. Die Rotationssteuereinrichtung 510 und die Rotationseinrichtungen 520, 530, 540 werden von der Zustandsübergangssteuereinrichtung 500 gesteuert, um jeweilige Steuerzustände schrittweise zu durchlaufen. Die Zustandsübergangssteuereinrichtung 500 kann eine Eingabe von der Rotationssteuereinrichtung 510 empfangen, um die richtigen Zustände zu bestimmen.
Wird nun zu 6 übergegangen, so ist eine Ausgestaltung der Feedforwardfiltereinrichtung 300 von 5 in weiteren Einzelheiten gezeigt.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, umfasst der Feedforwardfilter eine Anzahl von Taps 610-660, die miteinander in Reihe verbunden sind. In der vorliegenden Ausgestaltung werden zwölf Taps verwendet, jedoch ist zu erwähnen, dass in einer anderen Ausgestaltung mehr als zwölf Taps verwendet werden können.
Jeder Tap empfängt ein reelles und ein imaginäres Eingangssignal und gibt entsprechende Signale an den nächsten Tap aus. Weiterhin erzeugen die Taps 610-660 Ausgangsdaten an ein Netzwerk 670 aus Addierern. Die Addierer können separat all die Realteile und Imaginärteile der Ausgangsdaten aller oder nur einiger der Taps aufsummieren. Die resultierende Summe wird dann an Ausgangsmultiplexer 680, 690 geleitet, die durch das Modusumschaltsignal gesteuert werden.
Wie aus 6 ersichtlich ist, empfangen die Ausgangsmultiplexer 680, 690 weiterhin eine Eingabe, die aus dem Signalfluss, der durch die Taps erfolgt, herausgezweigt wird. Somit steuert das Modusumschaltsignal die Ausgangsmultiplexer 680, 690, um entweder die Ausgabe des Additionsnetzwerks 670 oder die Signale, die aus der Tapsequenz herausgezweigt worden sind, auszuwählen.
Eine Ausgestaltung eines Taps 610-650, die in der Anordnung von 6 verwendet werden kann, ist in 7 gezeigt. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, werden die Eingangssignale in Registern 750, 760 gepuffert, so dass das Ausgangssignal des Taps 700 tatsächlich das gepufferte Eingangssignal ist. Ferner werden die Eingangssignale des Taps 700 an die Multiplexer 710 geleitet, die zusätzliche Eingangsdaten empfangen. Die zusätzlichen Eingangsdaten können von Tap zu Tap verschieden sein und von der spezifischen Anwendung abhängen, die durchgeführt werden soll.
Das Modusumschaltsignal wird verwendet, um die Multiplexer 710 zu steuern, um ein Paar ihrer Eingangsleitungspaare auszuwählen, und die ausgewählte Eingabe wird dann verwendet, um die arithmetischen Operationen durchzuführen, die von der Datenverarbeitungseinrichtung 720 bereitgestellt werden. Das Ergebnis der arithmetischen Operationen wird in Registern 730, 740 gespeichert.
Es ist anzumerken, dass es in der in 6 gezeigten Reihe verschiedene Typen von Taps geben kann. Diese mehreren Typen von Taps können sich in der spezifischen Implementierung der arithmetischen Operationen 720 unterscheiden. Weiterhin können die Register in einigen Typen der Taps weggelassen werden. Es ist anzumerken, dass jede andere Implementierung von Taps in der Sequenz verwendet werden kann, einschließlich solcher Taps, die keine gemeinsam verwendeten Schaltungen enthalten.
In der vorliegenden Ausgestaltung können wenigstens einige der Taps von dem in 7 gezeigten Typ sein. Somit kann der Feedforwardfilter Eingangsmultiplexer 710 in jedem dieser Taps umfassen und die Anzahl der Eingangsmultiplexer 710 kann somit größer als die Anzahl der Ausgangsmultiplexer 680, 690 sein.
Wird nun zu 8 übergegangen, so ist eine Ausgestaltung des Prozesses des Betreibens des Feedforwardfilters gezeigt. In Schritt 800 wird ein Modusumschaltsignal empfangen, das angibt, dass die Datenverarbeitungseinrichtung, die die multifunktionalen Schaltungen umfasst, auf eine Filterkoeffizientenberechnungsphase umgeschaltet werden soll. Dann wird ein Eingangssignal in Schritt 810 empfangen und die multifunktionalen Schaltungen werden in Schritt 820 betrieben, um die Filterkoeffizienten zu berechnen.
Sind die Filterkoeffizienten einmal berechnet, so wird ein inverses Modusumschaltsignal in Schritt 830 empfangen, um den Feedforwardfilterteil des Entscheidungsrückkoppelentzerrers auf die Filterphase umzuschalten. Es wird dann ein Eingangssignal in Schritt 840 empfangen und in Schritt 850 unter Verwendung der Filterschaltung und der multifunktionalen Schaltungen gefiltert, die nun Feedforwardfilterfunktionen durchführen.
Es ist daher zu erwähnen, dass die Ausgestaltungen einen sequenziellen Automaten spezifizieren, der sowohl den Feedforwardfilter als auch den Filterkoeffizientenberechnungsalgorithmus des Entscheidungsrückkoppelentzerrers realisiert. Der Modus der multifunktionalen Schaltungen wird sequenziell unter Verwendung des Modusumschaltsignals hin- und hergeschaltet (Toggling), so dass die Feedforwardfilterfunktion und die Filterkoeffizientenberechnungsfunktion sequenziell durchgeführt werden. Diese Sequenz kann die Abfolge der Schritte sein, die in der Ausgestaltung von 8 gezeigt werden, jedoch ist zu erwähnen, dass in anderen Ausgestaltungen die Abfolge hiervon verschieden sein kann.
Wie aus den obigen Ausgestaltungen ersichtlich ist, wird eine Entscheidungsrückkoppelentzerrungstechnik bereitgestellt, bei der eine Schaltung zur Durchführung von Forwardfilterfunktionen und Filterkoeffizientenberechnungsfunktionen gemeinsam verwendet wird. Dies gestattet in vorteilhafter Weise die Reduzierung der Gatezahl, ohne die Gesamtsystemperformance zu verschlechtern. Durch die Verwendung derselben Schaltung für zwei oder mehr Funktionen wird die benötigte Chipfläche reduziert, was es gestattet, den integrierten Schaltkreischip noch weiter herunterzuskalieren und somit auch den Leistungsverbrauch zu reduzieren.
Darüber hinaus ist zu erwähnen, dass die vorliegenden Ausgestaltungen die beschriebene Entscheidungsrückkoppelentzerrertechnik in dem Basisbandprozessor 200 eines WLAN-Empfängers anwenden, der die Signalsynchronisation durchführt. In anderen Ausgestaltungen kann die oben beschriebene Entscheidungsrückkoppelentzerrungstechnik in anderen Datenkommunikationssystemen und anderen Hardwareumgebungen verwendet werden.
Während die Erfindung in Bezugnahme auf physikalische Ausgestaltungen beschrieben worden ist, die in Übereinstimmung damit konstruiert worden sind, so wird Fachleuten ersichtlich sein, dass zahlreiche Modifikationen, Variationen und Verbesserungen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehren und innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche gemacht werden können, ohne von der Idee und dem beabsichtigten Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich sind solche Bereiche, in denen davon ausgegangen wird, dass sich Fachleute auskennen, hier nicht weiter beschrieben worden, um die hier beschriebene Erfindung nicht unnötig zu verschleiern. Es ist demgemäß zu verstehen, dass die Erfindung nicht durch die spezifisch verdeutlichten Ausgestaltungen sondern nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche beschränkt wird.

Claims

Datenkommunikationsempfänger mit einem Entscheidungsrückkoppelentzerrer (245), der umfasst: einen Feedforwardfilter (300, 320, 330, 600), der verbunden ist, um ein Eingangsdatensignal zu empfangen und eine gefilterte Entsprechung desselben auszugeben, wobei der Feedforwardfilter eine Filtercharakteristik aufweist, die von Filterkoeffizientendaten abhängt; und eine Filterkoeffizientenberechnungseinrichtung (310, 330, 300, 600) zum Erzeugen der Filterkoeffizientendaten und zum Ausgeben der erzeugten Daten an den Feedforwardfilter; wobei der Entscheidungsrückkoppelentzerrer weiterhin wenigstens eine Datenverarbeitungsschaltung (330, 600) umfasst, die in wenigstens zwei Betriebsmoden betrieben werden kann und verbunden ist, um ein Modusumschaltsignal zum Umschalten des Betriebsmodus zu empfangen, wobei die Datenverarbeitungsschaltung eingerichtet ist zum Durchführen einer Feedforwardfilterfunktion des Feedforwardfilters in einem der wenigstens zwei Betriebsmoden und einer Filterkoeffizientenberechnungsfunktion der Filterkoeffizientenberechnungseinrichtung in einer anderen der wenigstens zwei Betriebsmoden.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 1, wobei die Datenverarbeitungsschaltung umfasst: wenigstens einen Eingangsmultiplexer (400, 710), der verbunden ist, um wenigstens zwei Eingangssignale zu empfangen, und der ferner verbunden ist, um das Modusumschaltsignal zu empfangen, wobei der Eingangsmultiplexer angepasst ist, um eines der Eingangssignale abhängig von dem Modusumschaltsignal auszuwählen.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 2, wobei der Feedforwardfilter eine Vielzahl von Taps (610-660) umfasst und der wenigstens eine Eingangsmultiplexer innerhalb eines dieser Taps gelegen ist.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 1, wobei die Datenverarbeitungsschaltung umfasst: wenigstens einen Ausgangsmultiplexer (420, 680, 690), der verbunden ist zum Empfangen eines Eingangssignals und des Modusumschaltsignals, wobei der Ausgangsmultiplexer angepasst ist, um eine von wenigstens zwei Ausgangsleitungen abhängig von dem Modusumschaltsignal auszuwählen und das Eingangssignal an die ausgewählte Ausgangsleitung zu leiten.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 4, wobei der Feedforwardfilter eine Vielzahl von Taps (610-660) und ferner eine Schaltung (670) zum Verarbeiten von Ausgangssignalen der Taps umfasst, wobei wenigstens ein Ausgangsmultiplexer verbunden ist, um die Ausgabe der Schaltung als Eingangssignal zu empfangen.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 1, wobei die Datenverarbeitungsschaltung umfasst: wenigstens einen Eingangsmultiplexer (400, 710), der mit wenigstens zwei Eingangsleitungen verbunden ist; und wenigstens einen Ausgangsmultiplexer (420, 680, 690), der mit wenigstens zwei Ausgangsleitungen verbunden ist, wobei die Eingangs- und Ausgangsmultiplexer verbunden sind, um das Modusumschaltsignal zu empfangen und eine der Eingangsleitungen bzw. Ausgangsleitungen abhängig von dem Modusumschaltsignal auszuwählen, und wobei die Anzahl der Eingangsmultiplexer größer als die Anzahl der Ausgangsmultiplexer ist.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 1, wobei die Datenverarbeitungsschaltung ein Netzwerk arithmetischer Module zum Durchführen der Funktionen umfasst.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 7, wobei das Netzwerk arithmetischer Module zur Durchführung einer Hochpräzisionsfestkommamultiplikation eingerichtet ist und die arithmetischen Module angepasst sind, um jeweils ein Partialprodukt zu berechnen.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 1, wobei der Feedforwardfilter eine Vielzahl von Taps (610-660) umfasst, die seriell verbunden sind.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 9, wobei die Datenverarbeitungsschaltung ein Teil wenigstens eines der Taps ist, wenn sie die Feedforwardfilterfunktion durchführt.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 10, wobei die Datenverarbeitungsschaltung ferner wenigstens ein Register (730, 740) zum Speichern eines Ergebnisses der Feedforwardfilterfunktion umfasst.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 9, wobei die Vielzahl von Taps Taps verschiedener Typen umfasst.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 9, wobei der Feedforwardfilter ferner ein Addierernetzwerk (670) umfasst, das Ausgangsdaten von wenigstens einem Teil der Taps empfängt, zum Aufsummieren dieser Daten.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 9, wobei die Anzahl der Taps wenigstens zwölf beträgt.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 1, wobei der Feedforwardfilter eine Vielzahl von Taps (610-660) und die Datenverarbeitungsschaltung wenigstens zwei Unterschaltungen umfasst, die bei der Durchführung der Feedforwardfilterfunktion zusammenarbeiten, wobei eine erste (720) der Unterschaltungen ein Teil eines des Taps und eine zweite (670) der Unterschaltungen kein Teil einer der Taps ist.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 15, wobei die Datenverarbeitungsschaltung ferner eine dritte Unterschaltung (720) umfasst, die mit der zweiten Unterschaltung bei der Durchführung der Feedforwardfilterfunktion zusammenarbeitet, wobei die dritte Unterschaltung ein Teil eines anderen der Taps ist.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 16, wobei die erste Unterschaltung und die dritte Unterschaltung verschieden aufgebaut sind.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 1, weiterhin eine Timingfehlerkorrektureinrichtung (210) umfassend, die mit dem Entscheidungsrückkoppelentzerrer zur Bereitstellung des Eingangsdatensignals verbunden ist.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 1, ferner einen Basisbandprozessor (200) umfassend, wobei der Entscheidungsrückkoppelentzerrer in dem Basisbandprozessor umfasst ist.
Datenkommunikationsempfänger nach Anspruch 1, ferner eine Signalsynchronisationseinrichtung (200) umfassend, wobei der Entscheidungsrückkoppelentzerrer in der Signalsynchronisationseinrichtung umfasst ist.
WLAN-Empfänger (WLAN: Wireless Local Area Network) mit einem Entscheidungsrückkoppelentzerrer (245), der umfasst: einen Feedforwardfilter (300, 320, 330, 600), der verbunden ist, um ein Eingangsdatensignal zu empfangen und eine gefilterte Entsprechung desselben auszugeben, wobei der Feedforwardfilter eine Filtercharakteristik aufweist, die von Filterkoeffizientendaten abhängt; und eine Filterkoeffizientenberechnungseinrichtung (310, 330, 300, 600) zum Erzeugen der Filterkoeffizientendaten und zum Ausgeben der erzeugten Daten an den Feedforwardfilter; wobei der Entscheidungsrückkoppelentzerrer ferner wenigstens eine Datenverarbeitungsschaltung (330, 600) umfasst, die in zwei Betriebsmoden betrieben werden kann und verbunden ist, um ein Modusumschaltsignal zum Umschalten des Betriebsmodus zu empfangen, wobei die Datenverarbeitungsschaltung eingerichtet ist zum Durchführen einer Feedforwardfilterfunktion des Feedforwardfilters in einem der wenigstens zwei Betriebsmoden und einer Filterkoeffizientenberechnungsfunktion der Filterkoeffizientenberechnungseinrichtung in einem anderen der wenigstens zwei Betriebsmoden.
Integrierter Schaltkreischip mit einer Entscheidungsrückkoppelentzerrungsschaltung (245), die umfasst: eine Feedforwardfilterschaltung (300, 320, 330, 600), die verbunden ist zum Empfangen eines Eingangsdatensignals und zum Ausgeben einer gefilterten Entsprechung desselben, wobei die Feedforwardfilterschaltung eine Filtercharakteristik aufweist, die von Filterkoeffizientendaten abhängt; und eine Filterkoeffizientenberechnungsschaltung (310, 330, 300, 600) zum Erzeugen der Filterkoeffizientendaten und zum Ausgeben der erzeugten Daten an die Feedfonnrardfilterschaltung; wobei die Entscheidungsrückkoppelentzerrungsschaltung ferner wenigstens eine Datenverarbeitungsschaltung (330, 600) umfasst, die in wenigstens zwei Betriebsmoden betrieben werden kann und verbunden ist, um ein Modusumschaltsignal zum Umschalten des Betriebsmodus zu empfangen, wobei die Datenverarbeitungsschaltung eingerichtet ist zum Durchführen einer Feedforwardfilterfunktion der Feedforwardfilterschaltung in einem der wenigstens zwei Betriebsmoden und einer Filterkoeffizientenberechnungsfunktion der Filterkoeffizientenberechnungsschaltung in einem anderen der wenigstens zwei Betriebsmoden.
Verfahren zum Betreiben eines Entscheidungsrückkoppelentzerrers in einem Datenkommunikationsempfänger, wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen (800-820) von Filterkoeffizientendaten; Empfangen (840) eines Eingangsdatensignals; Filtern (830-850) des Eingangsdatensignals in einem Feedforwardfilter des Entscheidungsrückkoppelentzerrers unter Verwendung der Filterkoeffizientendaten; und Ausgeben einer gefilterten Entsprechung des Eingangsdatensignals, wobei das Erzeugen der Filterkoeffizientendaten das Empfangen (800) eines Modusumschaltsignals umfasst zum Umschalten eines Betriebsmodus wenigstens einer Datenverarbeitungsschaltung des Entscheidungsrückkoppelentzerrers auf einem Filterkoeffizientenberechnungsmodus und Betreiben (820) der Datenverarbeitungsschaltung, um eine Filterkoeffizientenberechnungsfunktion durchzuführen, und wobei das Filtern des Eingangsdatensignals das Empfangen (830) eines Modusumschaltsignals umfasst zum Umschalten des Betriebsmodus der Datenverarbeitungsschaltung auf einen Feedforwardfiltermodus und Betreiben (850) der Datenverarbeitungsschaltung, um eine Feedforwardfilterfunktion durchzuführen.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Schritte des Betreibens der Datenverarbeitungsschaltung ferner umfassen: Auswählen einer von wenigstens zwei Eingangssignalen wenigstens eines Eingangsmultiplexers der Datenverarbeitungsschaltung abhängig von dem Modusumschaltsignal.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Schritte des Betreibens der Datenverarbeitungsschaltung ferner umfassen: Auswählen einer von wenigstens zwei Ausgangsleitungen wenigstens eines Ausgangsmultiplexers der Datenverarbeitungsschaltung abhängig von dem Modusumschaltsignal.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Schritte des Betreibens der Datenverarbeitungsschaltung ferner umfassen: Auswählen einer von wenigstens zwei Eingangsleitungen wenigstens eines Eingangsmultiplexers der Datenverarbeitungsschaltung abhängig von dem Modusumschaltsignal; und Auswählen einer von wenigstens zwei Ausgangsleitungen wenigstens eines Ausgangsmultiplexers der Datenverarbeitungsschaltung abhängig von dem Modusumschaltsignal, wobei die Anzahl der Eingangsmultiplexer größer als die Anzahl der Ausgangsmultiplexer ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Durchführung der Funktionen das Betreiben eines Netzwerks arithmetischer Module der Datenverarbeitungsschaltung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 27, weiterhin umfassend: Durchführen einer Hochpräzisionsfestkommamultiplikation unter Verwendung des Netzwerks arithmetischer Module durch Betreiben der arithmetischen Module, um Partialprodukte zu berechnen.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Filtern des Eingangsdatensignals das Betreiben einer Vielzahl von Taps des Feedforwardfilters umfasst.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Datenverarbeitungsschaltung ein Teil wenigstens eines der Taps bei der Durchführung der Feedforwardfilterfunktion ist.
Verfahren nach Anspruch 30, weiterhin umfassend: Speichern eines Ergebnisses der Feedforwardfilterfunktion in wenigstens einem Register der Datenverarbeitungsschaltung.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Vielzahl von Taps Taps verschiedener Typen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei das Filtern des Eingangsdatensignals weiterhin das Betreiben eines Addierernetzwerks umfasst, das Ausgangsdaten wenigstens eines Teils der Taps empfängt, zum Aufsummieren dieser Daten.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Anzahl der Taps wenigstens zwölf beträgt.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Feedforwardfilter eine Vielzahl von Taps umfasst und die Datenverarbeitungsschaltung wenigstens zwei Unterschaltungen umfasst, und wobei das Durchführen der Feedforwardfilterfunktion umfasst: Betreiben einer ersten der Unterschaltungen, wobei die erste Unterschaltung ein Teil eines der Taps ist; und Betreiben einer zweiten der Unterschaltungen, wobei die zweite Unterschaltung kein Teil eines der Taps ist.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei das Durchführen der Feedforwardfilterfunktion weiterhin umfasst: Betreiben einer dritten Unterschaltung, die mit der zweiten Unterschaltung zusammenarbeitet, wobei die dritte Unterschaltung Teil eines anderen der Taps ist.
Verfahren nach Anspruch 36, wobei die erste Unterschaltung und die dritte Unterschaltung verschieden aufgebaut sind.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Datenkommunikationsempfänger weiterhin eine Timingfehlerkorrektureinrichtung umfasst und das Eingangsdatensignal in dem Entscheidungsrückkoppelentzerrer von der Timingfehlerkorrektureinrichtung empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Entscheidungsrückkoppelentzerrer in einem Basisbandprozessor des Datenkommunikationsempfängers umfasst ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Entscheidungsrückkoppelentzerrer in einer Signalsynchronisationseinrichtung des Datenkommunikationsempfängers umfasst ist.