SE526872C2 - Metod och arrangemang för att avlägsna DC-offset från datasymboler - Google Patents

Description

25 30 526 872 2 stärkningen ändras kommer även DC-offseten att ändras. Det finns även radioarki- _A.___ tekrurer som förorsakar en sakta varierande DC-offset.

Ett problem med DC-offseten är att den begränsar det dynamikområde som är till- gängligt för den önskade signalen. Ett ytterligare problem är att DC-offseten kan nå fram i signalbandet när frekvensändringen korrigeras i mottagaren. Därför är det nödvändigt att avlägsna DC-offseten för att reducera frekvensändringen, annars kommer prestandaförsämringen att bli stor.

Det finns huvudsakligen två välkända metoder för att avlägsna DC-offseten från datasyrnboler i kommunikationssystem som utnyttjar OFDM.

I den första metoden filtreras den mottagna signalen med hjälp av ett så kallat kam- filter. En nackdel med karnfiltret är att det är svårt att avlägsna DC-offseten utan att även filtrera bort viss del av den faktiska informationen. Dessutom kompenserar kamfiltret inte för variationer i förstärkningen hos mottagaren.

I den andra metoden beräknas DC-offseten med hjälp av medelvärdesbildning av den mottagna signalen och subtraktion av den beräknade DC-offseten från signalen.

I paketbaserade system, såsom system som utnyttjar OF DM, måste medelvärdet kalkyleras för ett stort antal på varandra följande datasymboler för att vara precist, vilket resulterar i en mycket lång tid för att uppnå en god beräkning av DC-offseten.

En känd realisering av en mottagare som utnyttjar den ovannämnda andra metoden för att beräkna och subtrahera DC-offseten illustreras i Fig 1.

I Fig 1 är en analog-digitalomvandlare (ADC) 1 med en ingång I1 för att ta emot en insignal I som innefattar datasymboler med CP:n ansluten med sin utgång 01 till en ingång 12 hos en buffertkrets 2 och till en ingång 13 hos en DC-offsetberäknings- krets 3. Buffertkretsen 2 är ansluten med en utgång 02 till en ingång I4 hos en sub- traherare 4. DC-offsetberäkningskretsen 3 är ansluten med en utgång 03 till en 10 15 20 25 30 526 872 3 ytterligare ingång I4' hos subtraheraren 4. Subtraheraren 4 har en utgång 04 för en De datasymboler som bär på informationen i den mottagna signalen föregås van- ligtvis av en så kallad träningssekvens som innefattar träningssyrnboler. Bland annat syftar denna sekvens till att synkronisera sändaren och mottagaren. Under mottag- ningen av träningssekvensen utförs normalt inte beräkning och avlägsnande av DC- offset. Icke desto mindre används mottagna datasymboler av träningssekvensen för att bilda basen för att kalkylera en initial DC-offsetberäkriing för den första data- symbol som faktiskt bär på information. På detta sätt kan den första datasymbolen som bär på information korrigeras vad gäller DC-offset.

Insignalen I matas till ingången Il hos ADC:n 1. Efter analog-digitalomvandling matas varje datasymbol av signalen till och fórdröjs i buffertkretsen 2. Samtidigt matas datasymbolerna till ingången 13 hos DC-offsetberäkningskretsen 3. I DC-off- setberäkningskretsen 3 kalkyleras en DC-offsetberäkning genom medelvärdesbild- ning av ett fórutbestämt antal av datasymbolema. Från början kan dessa datasym- boler innefatta datasymboler som faktiskt bår på information och/eller datasymboler från träningssekvensen.

Varje datasymbol fórdröjs i buffertkretsen 4 tills en DC-offsetberäkning har tillhan- dahållits av DC-offsetberäkningskretsen 3. Eftersom ett stort antal symboler måste inkluderas för att uppnå en precis DC-offsetberäkning är den introducerade fördröj- ningen väsentlig.

Därefter matas varje datasymbol från buffertkretsen 2 och DC-offsetsberäkningen från DC-offsetberäkningskretsen 3 till subtraheraren 4, där DC-offsetsberäkningen subtraheras från varje datasymbol. Utgången 04 hos subtraheraren 4 tillhandahåller sedan den korrigerade datasymbolen såsom utsignalen OUT.

Såsom nämnts ovan är den kända metoden tidskrävande och inte så precis. 10 15 20 25 30 526 872 SANIRIAiWFATTNIr 'G V LTPFINNINGEN Syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en sriflhb^r^ och pålitlig^r^ “rretod och arrangemang för att beräkna och avlägsna DC-offset från mottagna datasymboler som var och en har ett cykliskt prefix i ett datakommunikationssystem.

Detta uppnås i det att DC-offseten kalkyleras genom att fastställa platsen för det cykliska prefixet hos åtminstone en datasymbol, kalkylera ett medelvärde av nämnda åtminstone en datasymbol utan dess cykliska prefix och subtrahera den kal- kylerade DC-offseten från denna datasymbol med dess cykliska prefix.

Detta uppnås även av arrangemanget enligt uppfinningen som innefattar medel fór att fastställa platsen För det cykliska prefixet hos åtminstone en datasymbol, medel för att kalkylera DC-offseten genom att kalkylera ett medelvärde av nämnda åtmin- stone en datasymbol utan dess cykliska prefix och medel för subtraktion av den kal- kylerade DC-offseten från nämnda åtminstone en symbol med dess cykliska prefix.

Metoden och arrangemanget enligt uppfinningen beräknar och avlägsnar DC-offse- ten från en mottagen datasymbol.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer att beskrivas mer i detalj nedan med hänvisning till de bifo- gade ritningama i vilka - F ig 1 som beskrivits ovan visar ett blockdiagram av ett känt arrangemang i en mottagare i ett datakommunikationssystem, - Fig 2 visar ett blockdiagram av en första utfóringsfonn av ett arrangemang enligt uppfinningen, och - F ig 3 visar ett blockdiagram av en andra utfóringsforrn av ett arrangemang enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 526 872 5 BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN De block 1 Fig 2 som ar identiska med block 1 Fig l lrr gnnts identiska hanvis- ningstecken.

I Fig 2 är en synkroniseringsenhet 5 ansluten med en ingång I5 till utgången 04 hos subtraheraren 4. DC-offsetberäkningskretsen 3' är ansluten med en ingång I3 till utgången O1 hos ADC:n 1, och med en ingång I3' till en utgång 05 hos synkronise- ringsenheten 5. Synkroniseringsenheten 5 är en allmän del av en mottagare, men vanligtvis inte utnyttjad förrän senare i signalbehandlingen för att avlägsna CP:n från datasymbolerna.

Synkroniseringsenheten 5 analyserar en mottagen datasymbol, företrädesvis en av de förutnämnda träningssymbolema, och hittar gränserna för datasymbolen, dvs fastställer platsen för datasymbolens CP. Platsen för CP:t för varje följande data- symbol kan sedan bestämmas med hjälp av en enkel kalkyl eller genom individuell detektion. För att föra informationen om platsen för CP:na till DC-offsetberäk- ningskretsen 3' alstrar synkroniseringsenheten 5 i Fig 2 enligt uppfinningen en styr- signal CS. Utgången 05 hos synkroniseringsenheten 5 matar styrsignalen CS till ingången I3' hos DC-offsetberäkningskretsen 3'.

I Fig 2 läggs en insignal IN som innefattar datasymboler med CP:n på ingången Il hos ADC:n l. Efter analog-digitalomvandling i ADC:n 1 läggs en datasymbol på ingången I2 hos buffertkretsen 2 och fördröjs av densamma. Denna datasymbol läggs samtidigt på en ingång 13 hos DC-offsetberäkníngskretsen 3'. i Styrsignalen CS gör det möjligt för DC-offsetberäkningskretsen 3' att kalkylera ett medelvärde av datasymbolen utan dess CP. Medelvärdet motsvarar DC-offseten för datasyrnbolen. 10 15 20 25 30 m ro Cl\ oo \1 ro 6 Därefter matas både datasymbolen med dess CP från buffertkretsen 2 och den kal- risetuerfkiri igskr^ts^n 3' till ingång-arna 14, 14' hos .aheraren 4. l subtraher ren 4 subtraheras den kalkvlerade DC-ofiseten från datasymbolen med dess CP från buffertkretsen 2. Därmed tillhandahålls en data- symbol utan DC-offset. Datasymbolen tillhandahålls sedan såsom en utsignal OUT vid utgången O4 hos subtraheraren 4.

Den forsta utfóringsforrnen av en metod och ett arrangemang enligt uppfinningen säkerställer att en datasymbol utan DC-offset tillhandahålls. Eftersom DC-offseten kalkyleras och avlägsnas för varje enskild datasymbol introduceras dock en fördröj- ning.

En andra utfóringsfonn av ett arrangemang enligt uppfinningen beskrivs med hän- visning till Fig 3.

Block i F ig 3 som är identiska med block i Fig 2 har givits identiska hänvisnings- tecken.

Arrangemanget i Fig 3 avviker från utfóringsfonnen i Fig 2 i det att det inte finns någon buffertkrets 2 i Fig 3. I stället år utgången 01 hos ADC:n 1 direkt ansluten till en ingång I4 hos subtraheraren 4.

I DC-offsetberäkriingskretsen 3" i Fig 3 kalkyleras ett medelvärde för var och en av ett fórutbestämt antal på varandra följande datasymboler med deras cykliska prefix CP exkluderade. Detta utförs på samma sätt såsom i utiöringsfonnen i F ig 2. En DC-offset kalkyleras sedan genom att kombinera de kalkylerade medelvärdena till ett viktat medelvärde.

Därefter matas en ny datasymbol med dess CP från ADC:n 1 och den kalkylerade DC-offseten från DC-offsetberäkningskretsen 3" till ingångama I4, 14' hos subtrahe- raren 4, där den kalkylerade DC-offseten subtraheras från den nya datasymbolen 10 15 526 872 7 med dess CP. Därmed tillhandahålls en datasymbol utan en DC-offset såsom en 'llføinnol nï TT iriz-l nfn-Ånnnn ÖÅ Inna a: inf-rak “EDI llßll \/\J .l Vlßl ul allöUll \J-|' llUD D Det sätt på vilket denna andra metod enligt uppfinningen används kan variera inom ett system såväl som från ett system till en annat. Det är fullt möjligt att använda samma kalkylerade DC-offsetberälqiing för ett antal datasymboler såväl som att kalkylera en ny DC-offset för varje datasymbol.

Denna andra metodutfóringsforin av metoden enligt uppfinningen används företrä- desvis i applikationer som är mycket känsliga fór fórdröjningar i dataströmmen, såsom DVB ("Digital Video Broadcast").

Metoden enligt uppfinningen är tillämplig på en samplad dataström såväl som på en tidskontinuerli g.

Claims (2)

10 15 20 25 30 (Fl PO O\ CO *J O PATENTKRAV

1. .l- Metod för "tt ' ägs ia DC-offset från mottagna ætasymboler som var och en har ett cykliskt prefix, kännetecknad av stegen att - fastställa platsen fór de cykliska prefixen, - kalkylera medelvärdet av åtminstone en datasymbol utan dess cykliska prefix, och - att subtrahera det kalkylerade medelvärdet från nämnda åtminstone en datasymbol med dess cykliska prefix.

2. Metod enligt krav 1, kännetecknad av steget att fördröja nämnda åtminstone en datasymbol under steget fór att kalkylera medelvärdet. . Metod enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av steget att alstra en styrsignal (CS) som svar på den fastställda platsen för de cykliska prefixen. Arrangemang för att avlägsna DC-offset från mottagna datasymboler som var och en har ett cykliskt prefix, kännetecknat därav att det innefattar - medel (5) fór att fastställa platsen för de cykliska prefixen, - medel (3) för att kalkylera medelvärdet av åtminstone en datasymbol utan dess cykliska prefix, och - medel (4) för att subtrahera det kalkylerade medelvärdet från nämnda åtminstone en symbol med dess cykliska prefix. . Arrangemang enligt krav 4, kännetecknat därav att det innefattar en buffertkrets (2) fór att fördröja nämnda åtminstone en datasymbol. Arrangemang enligt krav 4 eller 5, kännetecknat därav att nämnda medel (5) fór att fastställa platsen för de cykliska prefixen är anpassat fór att alstra en styrsignal (CS) och för att föra nämnda styrsignal (CS) till nämnda medel (3) för att kalkylera medelvärdet.