MXPA02011140A - Ecualizador de eliminacion de fantasma. - Google Patents

Abstract

Un ecualizador substancialmente elimina un fantasma de una senal principal recibida a traves de (i) aplicar coeficientes b (en donde b puede ser igual a uno) a la senal principal recibida y el fantasma con el fin de modular la senal principal recibida y el fantasma de tal manera que la senal principal recibida y el fantasma son desiguales, (ii) aplicar coeficientes a, a la senal principal recibida modulada y fantasma con el fin de substancialmente eliminar el fantasma, y (iii) aplicar coeficientes c como una funcion de ventana al a senal principal recibida substancialmente libre de fantasma con el fin de remover la modulacion impuesta en la senal principal recibida por los coeficientes b.

Description

ECUAL1ZAD0R DE ELIMINACIÓN DE FANTASMA CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a un ecualizador que elimina substancialmente las señales fantasma de hasta e incluyendo fantasmas al 100%.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los fantasmas se producen en un receptor usualmente debido a una señal que llega al receptor a través de diferentes trayectorias de transmisión. Por ejemplo, en un sistema que tiene un transmisor individual la transmisión de multitrayectoria de una señal puede ocurrir debido a la reflexión de señal. Esto es, el receptor recibe una señal transmitida y una o mas reflexiones de la señal transmitida. Como otro ejemplo, la transmisión multitrayectoria de una señal puede ocurrir en un sistema que tiene transmisores múltiples que transmiten la misma señal a un receptor utilizando el mismo portador de frecuencia. Una red la cual soporta este tipo de transmisión es típicamente denominada como una red de frecuencia individual. Cuando una señal alcanza un receptor a través de dos o más diferentes trayectorias de transmisión, da como resultado un patrón de interferencia. En el dominio de frecuencia, este patrón de interferencia es manifestado por una amplitud de señal variable junto con los ejes de frecuencia. Un patrón de interferencia el cual resulta cuando el fantasma está al 100% se muestra en la Figura 1. Este patrón de interferencia tiene amplitud nula o cerca de amplitud nula a ciertas frecuencias. Por consiguiente, cualquier información contenida en la señal principal recibida en las cercanías de estas frecuencias es probablemente perdida debido a que la señal a la relación de ruido cerca de estas frecuencias está por debajo del umbral utilizable. Se han diseñado una variedad de sistemas para tratar con los problemas causados por los fantasmas. Por ejemplo, los sistemas de espectro dispersado tratar muy adecuadamente con el problema de fantasmas al 100%, dispersando los datos transmitidos sobre un ancho de banda substancial. Por consiguiente, aunque un fantasma al 100% significa que alguna información puede ser perdida en las cercanías de las frecuencias correspondientes a la amplitud nula, un elemento de datos aún puede ser recuperado debido a la alta probabilidad de que fue dispersada sobre frecuencias que no corresponden a la amplitud nula. Desafortunadamente, la velocidad de datos R asociados son los sistemas de espectro dispersado son típicamente muy lentos para muchas aplicaciones. (La velocidad de datos R está definida como el número de bits de datos por Hertz del ancho de la banda del canal). También se conoce el uso de un filtro acoplado a un receptor con el fin de tratar con el problema de un fantasma. En esta estrategia, los datos son transmitidos como un vector de datos. El filtro acoplado correlaciona los datos recibidos con los vectores de referencia correspondientes a los vectores de datos posibles que pueden ser transmitidos. La correlación de la señal principal recibida al vector de referencia correspondiente al vector de datos transmitidos produce un pico grande, y la correlación a la señal principal recibida a los otros vectores de referencia posibles produce picos pequeños. Por consiguiente, el vector de datos transmitidos puede ser fácilmente determinado en el receptor. Desafortunadamente, la velocidad de los datos R asociada típicamente con el uso de filtros acoplados es aún muy lenta para muchas aplicaciones. Cuando se requiere de altas velocidades de datos, generalmente se utilizan ecualizadores en un receptor con el fin de reducir los fantasmas de la señal principal. Un ejemplo clásico de un ecualizador de dominio de tiempo es un filtro FIR. Un filtro FIR enrolla su respuesta h(t), mostrado generalmente en la Figura 2, con una señal recibida. La señal recibida contiene la señal principal y el fantasma de la señal principal. El filtro FIR produce una salida que tiene un pico grande representativo de la señal principal. Los fantasmas de la señal principal tienen pequeños componentes en la salida del filtro FIR. Sin embargo, como se muestra en la Figura 2, los valores a1, a2, a3, . . . de las acometidas de un filtro FIR depende del valor de a y, con el fin de cancelar un fantasma al 100% utilizando un filtro FIR, el valor de la respuesta del filtro FIR debe alcanzar 1. Mientras que el valor a alcanza 1, los valores de las acometidas del filtro FIR no disminuyen de forma asimptótica hacia cero. Por consiguiente, el filtro FIR se vuelve infinitamente largo di un fantasma al 100% va a ser eliminado, haciendo el filtro FIR impráctico para eliminar un fantasma al 100%. Un ejemplo de un ecualizador de dominio de frecuencia 10 se muestra en la Figura 3. El ecualizador de dominio de frecuencia 10 incluye un módulo de Transformación de Fourier Rápida (FFT) 12, el cual realiza una Transformación de Fourier Rápida en la señal recibida con el fin de transformar la señal recibida al dominio de frecuencia. Un multiplicador 14 multiplica la salida del domino de frecuencia del módulo FFT 12 a través de un vector de compensación el cual incluye una fila de coeficientes A¡. Un módulo FFT inverso 16 realiza un FFT inverso en los resultados de la multiplicación del multiplicador 14 con el fin de transformar los resultados de la multiplicación al dominio del tiempo. La Figura 4 ilustra una configuración ilustrativa de los coeficientes A¡, la cual puede ser utilizada por el ecualizador de dominio de frecuencia 10. Los coeficientes A¡, son seleccionados de tal forma, que cuando ellos y el FFT de la señal recibida son multiplicados por el multiplicador 14, los coeficientes A. cancelan el fantasma en la señal recibida dejando solamente la señal principal. Se deberá notar que los coeficientes A, deben tener amplitudes infinitas a las frecuencias en donde el patrón de interferencia tiene una amplitud de cero. Sin embargo, los coeficientes A, no pueden ser hechos infinitos de una manera práctica. Por consiguiente, los coeficientes A¡ son eliminados de estas frecuencias, lo que significa que la información en la señal recibida se pierde en las frecuencias eliminadas, de tal manera que la salida del módulo FFT inverso 16 se convierte solamente en una aproximación de los datos transmitidos. Además, se sabe que deben usarse intervalos de guardia vacíos entre los vectores empleados en el ecualizador de dominio de frecuencia 10 de la figura 3. Los intervalos de guardia se muestran en la Figura 5 y son suministraos para que los vectores recibidos y los fantasmas de los vectores recibidos no se traslapen debido a que dicho traslape puede de otra manera causar interferencia entre símbolos. De esta manera, los intervalos de guardia deben ser por lo menos tan largos como los fantasmas esperados. También se sabe que deben usarse extensiones cíclicas de los vectores, con el fin de dar a la señal principal recibida una apariencia de periodicidad. Por consiguiente, un Transformación de Fourier Rápida de la señal recibida y una Transformación Fourier de la señal recibida parecen idénticas. La invención descrita en la solicitud de patente de E.U.A. No. 09/158,730 presentada el 22 de septiembre de 1998 está dirigida a un ecualizador el cual supera uno o más de los problemas antes mencionados. De acuerdo con esta invención, un ecualizador de dominio de vector 20 como se muestra en la Figura 6 confía en los vectores para distribuir los datos transmitidos tanto en tiempo como en frecuencia de tal manera que los vectores son esencialmente aleatorios en el dominio del tiempo y frecuencia. Por consiguiente, en un canal de fantasma con exceso, todos los datos pueden ser recuperados con un mejoramiento de ruido pequeño y cualquier ruido mejorado que existe está cerca de blanco. El ecualizador de dominio de vector 20 incluye una transformación de dominio de vector inversa 22 y una transformación de dominio de vector 24, las cuales están separadas por el canal 26. Por consiguiente, la transformación de dominio de vector inversa 22 puede ser parte de un transmisor, y la transformación de dominio de vector 24 puede ser parte de un receptor. La transformación de dominio de vector inversa 22 realiza una multiplicación de matriz entre un bloque de datos de entrada y una matriz de transformación. El bloque de datos de entrada puede incluir cualquier número de elemento de datos ordenados en una fila. Estos elementos de datos pueden ser bits, símbolos, o cualesquiera otras entidades de datos adecuadas. La matriz de transformación comprende una pluralidad de vectores ordenados en columnas, y cada vector de la matriz de transformación preferiblemente tiene una proporción de longitud con el número de elementos de datos del bloque de datos de entrada. También, el número de vectores de la matriz de transformación preferiblemente debe ser proporcional son el número de elementos de datos en el bloque de datos de entrada. Por consiguiente, si hay 256 elementos de datos en el bloque de datos de entrada, la matriz de transformación preferiblemente debe tener 256 vectores, cada uno teniendo 256 elementos. La salida de la transformación de dominio de vector inversa 22 es un bloque de datos de salida que tiene un número de elementos de datos proporcional con el número de elementos de datos en el bloque de datos de entrada. De esta manera, si hay 256 elementos de datos en el bloque de datos de entrada 32, el bloque de datos de salida tiene 256 elementos de datos. La transformación de dominio de vector 24 realiza una multiplicación de matriz entre la señal principal recibida y una pluralidad de vectores receptores VR. Los datos transmitidos a través del canal 26 son recibidos, por ejemplo, como un vector de fila. Durante la multiplicación de matriz, la transformación de dominio de vector 24 multiplica cada componente del vector de fila recibido a través de un componente correspondiente en la primera columna de los vectores de recepción VR y suma los resultados de la multiplicación para producir un primer componente r, de un vector r, en la salida de la transformación de dominio de vector 24. La transformación de dominio de vector 24 enseguida multiplica cada componente del vector de fila recibido por un componente correspondiente en una segunda columna de los vectores de recepción VR y suma los resultados de la multiplicación para producir un segundo componente r2 del vector de salida r,, y así sucesivamente. Asumiendo que no hay distorsión de canal causada por la interferencia de cana, y asumiendo que la transformación de dominio de vector 24 utiliza los mismos vectores como son utilizados en la transformación de dominio de vector inversa 22, la multiplicación de matriz realizada por la transformación de dominio de vector 24 produce el bloque de datos de entrada original. Sin embargo, si la distorsión de canal existe, el bloque de datos de salida actuales producido por la transformación de dominio de vector 24 no será igual al bloque de datos de entrada original. Por consiguiente, una sesión de entrenamiento es invocada cuando los vectores de la transformación de dominio de vector 24 son ajustados de acuerdo con la distorsión de canal de tal manera que, en presencia de la distorsión de canal, los datos del bloque de datos de entrada original son recuperados. La invención de la solicitud de E.U.A. 09/158,730 funciona bastante bien. Sin embargo, la presente invención produce resultados similares con menos cálculos.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un aspecto de la presente invención, un ecualizador para el procesamiento de bloques de datos comprende un filtro finito y un post-procesador. El filtro finito tiene una salida, y el filtro finito está dispuesto para eliminar substancialmente un fantasma de una señal recibida con el fin de proporcionar substancialmente una señal libre de fantasma en la salida. El postprocesador está dispuesto para aplicar una función de ventana a la salida del filtro finito. La función de ventana tiene una duración substancialmente igual a la duración del bloque de datos.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, un ecualizador comprende un pre-procesador, un filtro finito y un postprocesador. El pre-procesador aplica coeficiente b a la señal principal recibida y un fantasma de la señal principal recibida con el fin de modular la señal principal recibida y el fantasma. El filtro finito aplica coeficientes a, a la señal principal recibida modulada y al fantasma con el fin de eliminar substancialmente el fantasma. El post-procesador aplica coeficientes c como una función de ventana a la señal principal recibida en una salida del filtro finito con el fin de remover la modulación impuesta en la señal principal recibida por los coeficientes b. De acuerdo con aún otro aspecto de la presente invención, un método para eliminar substancialmente un fantasma de una señal principal recibida conteniendo bloques datos que comprenden los siguiente pasos: a) aplicar coeficientes a, a la señal principal recibida y el fantasma con el fin de eliminar substancialmente el fantasma, así produce substancialmente una señal libre de fantasma, en donde los coeficientes a, tienen una duración mayor que una duración de bloque de datos; y, b) aplicar coeficientes c a la señal substancialmente libre de fantasma, en donde los coeficientes c de una función de ventana tienen una duración substancialmente igual a la duración del bloque de datos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estas y otras características y ventajas de la presente invención ser volverán aparentes a partir de la consideración detallada de la invención cuando se toma en conjunto con los dibujos en los cuales: La Figura 1 muestra un patrón de interferencia el cual puede resultar cuando dos señales en la misma banda de frecuencia son recibidas por un receptor substancíalmente al mismo tiempo; La Figura 2 ilustra la respuesta de un filtro FIR el cual es comúnmente utilizado como un ecuaíizador de dominio de tiempo en un receptor con el fin de eliminar fantasmas; La Figura 3 ilustra un ecualizador de dominio de frecuencia el cual es utilizado en un receptor con el fin de eliminar fantasmas; La Figura 4 ilustra un juego ilustrativo de coeficientes A¡, que son utilizados por el ecualizador de dominio de frecuencia de la Figura 3 con el fin de cancelar fantasmas; La Figura 5 ilustra intervalos de guardia los cuales pueden ser utilizados entre los vectores transmitidos en sistemas empleando ecualizadores; La Figura 6 ilustra un ecualizador el cual incluye un par de transformaciones de dominio de vector (es decir, una transformación de dominio de vector y una transformación de dominio de vector inversa); La Figura 7 ilustra una primera modalidad de un ecualizador de acuerdo con la presente invención; La Figura 8 ilustra una segunda modalidad de un ecualizador de acuerdo con la presente invención; La Figura 9 ilustra una primera modalidad de la respuesta del pre-procesador de los ecualizadores mostrados en las Figuras 7 y 8; La Figura 10 ilustra la respuesta de un enrrollador del ecualizador mostrado en la Figura 7; La Figura 11 ilustra la parte real de la respuesta de un multiplicador del ecualizador mostrado en la Figura 8; La Figura 12 ilustra la parte imaginaria de la respuesta de un multiplicador del ecualizador mostrado en la Figura 8; La Figura 13 ¡lustra una primera modalidad de la respuesta de un post-procesador de los ecualizadores mostrados en las Figuras 7 y 8; La Figura 14 ilustra una segunda modalidad de la respuesta del pre-procesador de los ecualizadores mostrados en las Figuras 7 y 8; La Figura 15 ilustra una segunda modalidad de la respuesta de un post-procesador de los ecualizadores mostrados en las Figuras 7 y 8; La Figura 16 es una ilustración del dominio de tiempo de una señal principal recibida y su fantasma; La Figura 17 ilustra la salida de la respuesta del pre-procesador en el dominio del tiempo; La Figura 18 ilustra una tercera modalidad de un ecualizador de acuerdo con la presente invención; La Figura 19 ilustra una cuarta modalidad de un ecualizador de acuerdo con la presente invención; La Figura 20 ilustra la parte real de la respuesta de un multiplicador del ecualizador mostrado en la Figura 19; La Figura 21 ilustra la parte imaginaria de la respuesta de un multiplicador del ecualizador mostrado en la Figura 19; y La Figura 22 ilustra una respuesta de un post-procesador del ecualizador mostrado en la Figura 19.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Un ecualizador 100 de acuerdo con la presente invención se muestra en la Figura 7 e ¡ncluye un pre-procesador 102, un filtro finito 104, y un post-procesador 106. El pre-procesador 102 del ecualizador 100 multiplica la señal recibida del canal por los coeficientes b. La señal recibida del canal es designada en la Figura 7 como Datos de Entrada. El pre-procesador 102 es una operación de modulación que modula la señal principal recibida y su fantasma de tal manera que el fantasma es menor que la señal principal recibida. Por consiguiente, el fantasma no es más un fantasmas al 100%. El filtro finito 104, como se muestra en la Figura 7, es un enrrollador 108. Por consiguiente, los resultados de la multiplicación de pre-procesador 102 son enrollados en el enrrollador 108 con coeficientes a. El enrollamiento realizado por el enrrollador 108 elimina el fantasma de los resultados de la multiplicación del pre- procesador 102. El post-procesador 106 multiplica los resultados de enrollamiento del enrrollador 108 a través de coeficientes c de tal manera que la salida del post-procesador 108 son los datos transmitidos dentro del canal. Los datos en la salida del postprocesador 106 están designados en la Figura 7 como Datos de Salida. El post-procesador 108 invierte los efectos de la modulación impuesta por el pre-procesador 102 y aplica una función de ventana a la salida del enrrollador 108. Esta función de ventana tiene una duración la cual es substancialmente igual a la duración de un bloque de Datos de Entrada. Debido a que el post-procesador 106 aplica una función de ventana a la salida del enrrollador 108 de tal manera que el bloque de Datos de Salida temporalmente se igualan al bloque de Datos de Entrada correspondiente, el enrrollador 108 puede ser implementado, por ejemplo, como un filtro FIR, tal como aquel descrito anteriormente en conexión con la Figura 2. Esto es, debido a la función de ventana aplicada por el post-procesador 106, el número de acometidas de un filtro FIR no necesita ser infinito pero puede ser limitado a un número razonable. Por ejemplo, estas acometidas pueden tener una duración que es el doble de la duración del bloque de Datos de Entrada. Se proporciona un controlador 109 para medir el intervalo de tiempo, d, separando la señal principal recibida y su fantasma. Como se discutirá más adelante, el intercalo d puede ser utilizado en la configuración de los coeficientes b, a y c. El controlador 109 suministra los coeficientes b al pre-procesador 102 , suministra los coeficientes a al enrrollador 108 y suministra los coeficientes c al post-procesador 106. El controlador 109 también sincroniza al pre-procesador 102, el enrrollador 108, y al post-procesador 106 para cada bloque de datos que se mueven a través del ecualizador 100. Cada dos bloques de datos pueden ser separados por un intervalo de guardia. La Figura 8 ilustra un ecualizador 100 el cual es equivalente al ecualizador 100 mostrado en la Figura 7 y el cual incluye un pre-procesador 112, un filtro finito 114, y un post-procesador 116. El filtro finito 114 incluye una Transformación de Fourier Rápida 118, un multiplicador 120, y una Transformación de Fourier Rápida inversa 122. Así, mientras que el filtro finito 114 opera en el dominio del tiempo, el filtro finito 114 opera substancialmente en el dominio de frecuencia en donde el multiplicador 120 aplica coeficientes complejos A (descritos más adelante) a la salida del dominio de frecuencia de la Transformación de Fourier Rápida 122. Por consiguiente, el pre-procesador 112 de ecualizador 110 multiplica la seña recibida de un canal por los coeficientes b. Otra vez, el pre-procesador 112 es en efecto una operación de modulación que modula la señal principal recibida y su fantasma de tal manera que el fantasma es desigual a la señal principal recibida. Por consiguiente, el fantasma no es más un fantasma al 100%. Los resultados de la multiplicación del pre-procesador 112 son transformaos al dominio de frecuencia a través de la Transformación de Fourier Rápida 122, el multiplicador 120 multiplica los resultados de multiplicación del dominio de frecuencia de la Transformación de Fourier Rápida 118 a través de coeficientes complejos A con el fin de eliminar el fantasma de los resultados de la multiplicación del pre-pro-procesador 112, y la Transformación de Fourier Rápida inversa transforma la señal principal recibida moduladas, de dominio de frecuencia, libre de fantasma al dominio del tiempo. El postprocesador 116 multiplica la salida del filtro finito 114 a través de los coeficientes c con el fin de invertir los efectos de la modulación impuesta por el pre-procesador 112 y aplica una función de ventana a la salida de la Transformación de Fourier Rápida inversa 122, como se describió anteriormente. Un controlador 124 mide el intervalo d, suministra los coeficientes b, A y c al pre-procesador 112, al multiplicador 120 y al post-procesador 116, respectivamente, y sincroniza el pre-procesador 112, el filtro finito 114, y el post-procesador 116 para cada bloque de datos que se mueven a través del ecualizador 110. Los coeficientes b aplicados por los pre-procesadores 102 y 112 pueden ser pasos discretos como se muestra a manera de ejemplo en la Figura 9. Cada, uno de estos pasos tiene una anchura a lo largo del eje del tiempo igual al intervalo d, el cual es el intervalo de tiempo separando la señal principal recibida y su fantasma. También, la relación de la amplitud de cualquier paso de la amplitud de siguiente paso previo es a, en donde a es una constante y es preferiblemente menor que uno. En el ejemplo mostrado en la Figura 9, a es 0.8. Sin embargo, los coeficientes b son aplicados con un bloque a cada bloque de Datos de Entrada y, de esta manera, la diferencia entre t0 el inicio del bloque de coeficientes b y tb+d al final del bloque de los coeficientes b es proporcional con la longitud en tiempo de un bloque de Datos de Entrada más d, en donde d, como se discutió anteriormente, es el intervalo de tiempo que separa la señal principal recibida y su fantasma. Por ejemplo, si cada bloque de Datos de Entrada tiene una duración de 256 tiempos de muestra y d tiene una duración de 32 tiempos de muestra, entonces la diferencia entre t0 y tb es 288 tiempos de muestra, como se muestra en la Figura 9. Además, debe existir un intervalo de guardia apropiado en cada lado del bloque de coeficientes b. Se observó que los coeficientes b modulan tanto la señal principal recibida como su fantasma, de tal forma que la amplitud del fantasmas después de la aplicación de los coeficientes b es preferiblemente menor que la amplitud de la señal principal recibida. Así, si una señal principal recibida 130 y su fantasma 132 son mostrados en la Figura 16 como impulsos separados por el intervalo d a lo largo del eje del tiempo, la señal 130 y su fantasma 132 puede tener la apariencia mostrada en la Figura 17 después de la aplicación de los coeficientes b. También se observó que los coeficientes b realizan una función de ventana en el sentido de que cualquier energía recibida en los intervalos fuera del bloque de Datos de Entrada más el intervalo d es eliminada.

Los coeficientes a aplicados por el filtro finito 104 se muestran en la Figura 10 a manera de ejemplo. Como se puede ver en la Figura 10, los coeficientes a son aplicados en el caso de un filtro FIR. Cada par adyacente de estos coeficientes está separado por un intervalo d. También, la relación de magnitud de cualquier coeficiente a la magnitud del coeficiente siguiente previo es la constante . Debido a que a es menor que uno, las magnitudes de los coeficientes a, disminuyen de forma asimptótíca hacia cero. Los coeficientes a preferiblemente ocupan un espacio en el tiempo que es el doble de largo que el bloque de Datos de Entrada. Por ejemplo, si un bloque de Datos de Entrada tiene una duración de 256 tiempos de muestra, entonces los coeficientes a preferiblemente tienen una duración de 512 tiempos de muestra. Como un resultado de la aplicación de los coeficientes a, a través del filtro finito 104, el fantasma en la salida del pre-procesador 102 es eliminado. Los coeficientes A aplicados por el multiplicador 120 se muestran en las Figuras 11 y 12 a manera de ejemplo. Debido a que la salida de la Transformación de Fourier Rápida 122 es compleja, los coeficientes A también son complejos. Por consiguiente, los coeficientes A tienen una parte real mostrada en la Figura 11 y una parte imaginaria mostrada en la Figura 12. Como se puede ver a partir de las Figuras 11 y 12, los coeficientes A están basados sobre el retraso d y la relación a. Otra vez, la duración de cada una de las partes real e imaginaria de los coeficientes A es preferiblemente el doble de larga que la duración del bloque de Datos de Entrada. Como un resultado de la aplicación de los coeficientes A por el multiplicador 120, el fantasma en la salida del pre-procesador 114 es eliminado. Los coeficientes c aplicados por los post-procesadores 106 y 116, pueden ser pasos discretos mostrados a manera de ejemplo en la Figura 13. Cada uno de estos pasos tiene la anchura d a lo largo del eje del tiempo. También, a, la cual es la relación de amplitud de cualquier paso a la amplitud de paso exitoso siguiente en el caso de los coeficientes c, es preferiblemente menor que uno. En el ejemplo mostrado en la Figura 13, a es 0.8. Además, los coeficientes c son aplicados como un bloque a la salida del filtro finito 104 y la salida de la Transformación de Fourier Rápida inversa 120 y, de esta manera, la diferencia entre t0 al inicio del bloque de los coeficientes c y tc al final del bloque de los coeficientes c es proporcional con la longitud en tiempo del bloque de Datos de Entrada. La diferencia entre t0 y tc no necesita incluir d la cual, como se discutió anteriormente, es la longitud del tiempo separando la señal principal recibida y su fantasma, debido a que el fantasma ya ha sido eliminado. Por ejemplo, si un bloque de Datos de Entrada tiene una duración de 256 tiempos de muestra, entonces la diferencia entre t0 y tc también es 256 tiempos de muestra. Además, debe existir un intervalo de guardia apropiado en cada lado del bloque de coeficientes c. Los coeficientes c invierten la modulación impuesta sobre la señal principal recibida a través de la aplicación de los coeficientes b. Los coeficientes c también proporcionan una función de ventana de tal manera que un bloque de Datos de Salida en la salida de los filtros finitos 104 y 114 tiene una duración la cual substancialmente se ajusta a la duración del bloque de Datos de Entrada. Por consiguiente, el número de impulsos en la respuesta de los filtros finitos 104 y 114 necesita no ser finita con el fin de eliminar un fantasma al 100%, pero en su lugar debe ser un número practicable. Los coeficientes b y c como se describieron anteriormente en relación con las Figuras 9 y 13 generalmente requieren un conocimiento previo de d. Los coeficientes b y c descritos más adelante en relación con las Figuras 14 y 15 no requieren un conocimiento previo de d. La curva para los coeficientes b como se muestra a manera de ejemplo en la Figura 14 es tal que la relación de amplitud de la curva en cualquier punto x1 a lo largo del eje del tiempo a la amplitud de la curva en el punto x2 es la constante a, en donde x1 y x2 están separadas por d, en donde d puede tener cualquier valor, y en donde x2 ocurre antes a lo largo del eje del tiempo que x1. La constante a es preferiblemente menor que uno. En el ejemplo mostrado en la Figura 14, a es 0.8. Además, como antes, los coeficientes b son aplicados como un bloque de Datos de Entrada, por consiguiente, la diferencia entre t0 al inicio de la curva y t + d al final de curva son proporcionales con la longitud en tiempo del bloque de Datos de Entrada más d, en donde d, como se discutió anteriormente, es la longitud del tiempo separando la señal principal recibida de su fantasma. Además, deber haber un intervalo de guardia apropiado en cada lado del bloque de coeficientes b. La curva para los coeficientes b como se muestra en la Figura 14 es dada por la siguiente ecuación: b = k0 k1 (1) en donde x es un punto a lo largo del eje del tiempo entre t0 y tb+d, a es como se describió anteriormente, k0 es una constante tal que b tiene un valor deseado en el punto t0 y -\ está relacionada con d. La curva para los coeficientes c como se muestra a manera de ejemplo en la Figura 15 es tal que la relación de la amplitud de la curva en cualquier punto x1 a lo largo del eje del tiempo a la amplitud de la curva en cualquier punto x2 es a, en donde x1 y x2 están separados por d, en donde d puede ser cualquier valor, y en donde x2 ocurre después a lo largo del eje del tiempo que x1. Como se muestra en la Figura 15, a es 0.8. Como antes, los coeficientes c son aplicados como un bloque en la salida el filtro finito 104 y la Transformación de Fourier Rápida 104 y la Transformación de Fourier Rápida inversa 102, y por consiguiente, la diferencia entre t0 al inicio del bloque de coeficientes c y tc al final del bloque de los coeficientes c es proporcional con la duración del bloque de Datos de Entrada. La diferencia entre t0 y tc no es necesaria para incluir d, debido a que el fantasma ya ha sido eliminado. Además, debe haber un intervalo de guardia apropiado en cada lado del bloque de coeficientes c. Los coeficientes c invierten la modulación impuesta sobre la señal por la aplicación de los coeficientes b. También, como se discutió anteriormente, los coeficientes c proporcionan una función de ventana de tal manera que el bloque de Datos de Salida en la salida de los filtros finitos 104 y 114 tiene una duración que substancialmente se ajusta a la duración del bloque de Datos de Entrada correspondiente. La curva para los coeficientes c como se muestra en la Figura 15 es dada por la siguiente ecuación: c = k0 k? (2) en donde x es un punto a lo largo del eje del tiempo entre t0 y tc, es como se describió anteriormente, k0 es una constante tal que c tiene un valor deseado en el punto t0, y kj está relacionada a d. Se notará que el número de cálculos realizados por las transformaciones mostradas en la Figura 6 se incrementan de acuerdo con n2 mientras n aumenta, en donde n es el número de elementos de dato en un bloque de datos. Además se nota que el número de cálculos realizados por un enrrollador, tal como el enrrollador 108 de la Figura 7, también incrementa de acuerdo con n2 mientras n aumenta. Sin embargo, el número de cálculos realizados por el filtro finito 114 de la Figura 8 se incrementa de acuerdo con nlong mientras que n aumenta. Así, los cálculos realizados por el ecualizador 110 realizados son considerablemente menos que los cálculos desarrollados por las transformaciones de la Figura 6. Dos modalidades de un ecualizador de acuerdo con la presente invención han sido discutidas anteriormente en relación con las Figuras 7 y 8. Sin embargo, otras modalidades de un ecualizador de acuerdo con la presente invención son posibles. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 18, un pre-procesador 105 multiplica la señal principal recibida y su fantasma a través de coeficientes b. La salida del pre-procesador 150 es transformada por el dominio de frecuencia a través de la Transformación de Fourier Rápida 152, y el multiplicador 154 multiplica la salida del dominio de frecuencia de la Transformación de Fourier Rápida 152 a través de coeficientes A complejos tales como aquellos mostrados en las Figuras 11 y 12. Un enrrollador 156 enrolla la salida del multiplicador 154 con los coeficientes C con el fin de recuperar los datos que fueron transmitidos a través del canal. Los coeficientes C en este caso deben ser complejos. También, una Transformación de Fourier Rápida inversa, la cual es el complemento de la Transformación de Fourier Rápida 152, es localizada en el transmisor y transforma las señales en el mismo al dominio del tiempo para transmisión a través del canal. La Figura 19 ilustra un ecualizador 160 el cual incluye un filtro finito 162 y un post-procesador 164. El filtro finito 162 incluye una Transformación de Fourier Rápida 168, y una Transformación de Fourier Rápida inversa 170. La señal recibida del canal es transformada al dominio de frecuencia por la Transformación de Fourier Rápida 166, el multiplicador 169 multiplica la señal del dominio de frecuencia a partir de la Transformación de Fourier Rápida 166 a través de coeficientes A complejos con el fin de eliminar el fantasma de la señal recibida, y la Transformación de Fourier Rápida inversa 170 transforma la señal de dominio de frecuencia, libre de fantasma al dominio del tiempo. El post-procesador 172 multiplica la salida del filtro finito 162 a través de coeficientes c con el fin de aplicar una función de ventana a la salida de la Transformación de Fourier Rápida inversa 170 de tal manera que cada bloque de Datos de Salida en la salida del filtro finito 162 tiene una duración que substancialmente ajusta la duración de su bloque de Datos de Entrada correspondiente siendo procesado por el ecualizador 160. Un controlador 172 mide el intervalo d con el fin de determinar los coeficientes A, suministra los coeficientes A y c al multiplicador 168 y al post-procesador 164, respectivamente, y sincroniza el filtro finito 162 y el post-procesador 164 para cada bloque de datos que se mueven a través del ecualizador 160. Los coeficientes A aplicados por el multiplicador 168 se muestran en las Figuras 20 y 21 a manera de ejemplo. Debido a que la salida de la Transformación de Fourier Rápida 166 es compleja, los coeficientes A deben también ser complejos. Por consiguiente, los coeficientes A tienen una parte real mostrada en la Figura 20 y una parte imaginaria mostrada en la Figura 21. Como se puede ver en las Figuras 20 y 21, los coeficientes A están basados sobre el intervalo d y la relación a. Otra vez, cada una de partes real e imaginaria de los coeficientes A preferiblemente tienen una duración que es el doble de larga que la duración del bloque de Datos de Entrada. Como un resultado de la aplicación de los coeficientes A, a través del multiplicador 168, el fantasma en la salida a partir de pré-procesador 102 es eliminado. Los coeficientes c aplicados por el post-procesador 164 se muestran a manera de ejemplo en la Figura 22. Debido a que no hay un pre-procesador en el ecualizador 160 que module tanto la señal principal recibida como el fantasma, los coeficientes c no son requeridos para deshacer los efectos de cualquier modulación. Por consiguiente, los coeficientes pueden tener una constante de valor no de cero dentro de la ventana a partir de t0 y tc. Los coeficientes c mostrados en la Figura 22 son aplicados como un bloque en la salida del filtro finito 162 y, por consiguiente la diferencia entre t0 al inicio de los coeficientes c y tc al final de los coeficientes c es proporcional con la duración de cada bloque de Datos de Entrada. Como antes, si un bloque de Datos de Entrada tiene una duración de 256 tiempos de muestra, entonces la diferencia entre t0 y tc también es de 256 tiempos de muestra. Además, debe haber un intervalo de guardia apropiado en cada lado del bloque de coeficientes c. Los coeficientes c proporcionan una función de ventana que limita cada bloque de Datos de Salida en la salida del filtro finito 162 para una duración que substancialmente ajusta la duración de su correspondiente bloque de Datos de Entrada. Por consiguiente, el número de impulsos en respuesta del filtro finito 162 necesitan no ser finitos con el fin de eliminar un fantasma al 100%, pero debe en su lugar se un número practicable. Algunas modificaciones y alternativas de la presente invención han sido discutidas anteriormente. Otras modificaciones y alternativas se les ocurrirán a aquellos que practican la presente invención. Por ejemplo, debido a que la presente invención opera más satisfactoriamente en presencia de fantasmas y otras distorsiones lineales, el término fantasma como se utiliza en la presente en conexión con la presente invención incluye fantasmas y/u otras distorsiones lineales. Además, los coeficientes b han sido mostrados anteriormente como coeficientes no complejos. Sin embargo, los coeficientes b pueden ser complejos, cuando la señal principal recibida es una señal QAM. Por consiguiente, la descripción de la presente invención no está construida solamente como ilustrativa y para propósitos de enseñanza a aquellos expertos en la técnica del mejor modo de llevar a cabo la invención. Los detalles pueden variar substancialmente sin apartarse del espíritu de la invención, y el uso exclusivo de todas las modificaciones las cuales están dentro del alcance de las reivindicaciones es reservado.

Claims (23)

REIVINDICACIÓN ES

1. Un ecualizador para procesar bloques de datos en donde: un filtro finito tiene una salida y está dispuesto para substancialmente eliminar un fantasma de una señal recibida con el fin de proporcionar substancialmente una señal libre de fantasma en la salida; y un post-procesador dispuesto para aplicar una función de ventana a la salida del filtro finito, en donde la función de ventana tiene una duración substancialmente igual a la duración del bloque de datos.

2. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el filtro finito es un filtro finito de dominio de tiempo.

3. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el filtro finito de dominio de tiempo comprende un filtro FIR.

4. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el filtro finito es un filtro finito de dominio de frecuencia.

5. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el filtro finito de dominio de frecuencia comprende una Transformación de Fourier Rápida dispuesta para transformar la señal recibida al dominio de frecuencia, un multiplicador dispuesto para multiplicar la señal recibida a través de coeficientes para substancialmente eliminar el fantasma de la señal recibida, y una Transformación de Fourier Rápida inversa dispuesta para transformar substancialmente la señal libre de fantasma en un dominio de tiempo.

6. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un pre-procesador, en donde el pre-procesador pre-procesa la señal recibida, y en donde el pre-procesador está dispuesto para proporcionar una salida pre-procesada al filtro finito.

7. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el pre-procesador aplica coeficientes b a la señal recibida, en donde los coeficientes b comprenden una función de ventana que tiene una duración substancialmente igual a la duración del bloque de datos más una separación temporal entre la señal principal y un fantasma de la señal principal.

8. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el pre-procesador aplica coeficientes b a la señal recibida, en donde el post-procesador aplica coeficientes c, y en donde los coeficientes b y c son igual a 1.

9. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el pre-procesador aplica coeficientes b a la señal recibida, en donde el post-procesador aplica coeficientes c, en donde los coeficientes b tienen magnitudes variables, y en donde los coeficientes c tienen magnitudes variables.

10. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 9, en donde los coeficientes b comprenden pasos de diferentes magnitudes, en donde los coeficientes c comprenden pasos de diferentes magnitudes, en donde cada uno de los pasos tiene una longitud en tiempo substancialmente igual a la separación temporal entre la señal principal de la señal recibida y el fantasma, y en donde una relación de magnitud de uno de los pasos a la magnitud de un paso adyacente es desigual a uno.

11. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 9, en donde los pasos de uno de los coeficientes b y c son de magnitudes decrecientes, y en donde los pasos del otro de los coeficientes b y c son de magnitud incrementada.

12. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el pre-procesador aplica coeficientes b a la señal recibida, en donde el post-procesador aplica coeficientes c, en donde los coeficientes b comprenden una curva exponencial, y en donde los coeficientes c comprenden una curva exponencial.

13. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la curva exponencial de uno de los coeficientes f y c es de magnitud decreciente, y en donde la curva exponencial de otro de los coeficientes b y c es de magnitud incrementante.

14. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el filtro finito aplica coeficientes b a la señal principal de la señal recibida y al fantasma, y en donde los coeficientes a son complejos.

15. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además un pre-procesador, en donde el pre-procesador aplica coeficientes b a la señal principal recibida y un fantasma de la señal principal recibida con el fin de modular la señal principal recibida y el fantasma, y en donde el pre-procesador está dispuesto para proporcionar una salida al filtro finito.

16. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 15, en donde los coeficientes b modulan la señal principal recibida y el fantasma de la señal principal recibida con el fin de hacer la señal principal recibida y el fantasma desiguales.

17. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el post-procesador aplica coeficientes c como la función de ventana a la señal principal recibida en la salida del filtro finito con el fin de remover la modulación impuesta sobre la señal principal recibida por los coeficientes b.

18. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el filtro finito aplica coeficientes a, a una salida del pre-procesador, y en donde la salida del pre-procesador contiene la señal principal recibida y el fantasma.

19. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 18, en donde los coeficientes b, a, y c son complejos.

20. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 18, en donde los coeficientes c tiene una duración substancialmente igual a la duración del bloque de datos, y en donde los coeficientes b tienen una duración substancialmente igual a la duración del bloque de datos más una separación temporal entre la señal principal recibida y el fantasma.

21. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 20, en donde los coeficientes a tienen una duración la cual es mayor que la duración del bloque de datos.

22. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el filtro finito aplica coeficientes a, a la señal recibida, en donde el post-procesador aplica coeficientes c a la salida del filtro finito, en donde los coeficientes a, tienen una duración la cual es mayor que la duración de un bloque de datos, y en donde los coeficientes c tienen una duración la cual substancialmente ajusta la duración de un bloque de datos.

23. El ecualizador de acuerdo con la reivindicación 22, en donde los coeficientes a, tiene una duración la cual es substancialmente dos veces la duración de un bloque de datos. ptfa/i? 2 oUMßO 31 RESUMEN Un ecualizador substancíalmente elimina un fantasma de una señal principal recibida a través de (i) aplicar coeficientes b (en donde b puede ser igual a uno) a la señal principal recibida y el fantasma con el fin de modular la señal principal recibida y el fantasma de tal manera que la señal principal recibida y el fantasma son desiguales, (ii) aplicar coeficientes a, a la señal principal recibida modulada y fantasma con el fin de substancialmente eliminar el fantasma, y (iii) aplicar coeficientes c como una función de ventana a la señal principal recibida substancialmente libre de fantasma con el fin de remover la modulación impuesta en la señal principal recibida por los coeficientes b.