TW200952404A - Block-based equalizer and method for performing block-based equalization - Google Patents

Description

200952404 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 特別係有關於按區塊逐個 本發明係有關於等化操作， 處理的等化操作。 【先前技術】 為了補償帶限(band-limited)傳輸通道之 哎巩（效能，許多數 位資料通訊系統採用等化器來去除所接收信號中之1門= e 擾（Inter_Symbo1 Interference ’ISI)。由於在前‘在後二 之值，符間干擾會使得一指定符號失真，實質上代表，

號間的不明干擾，係因為符間干擾包含了對於所指定H 定區域中之參考符號位置來說超前及滯後之符號失 真限制了用於在以上通道上通訊資料速率的效率。因此， 降低上述通道中之失真而產生的的影響是一項重要 題。 、碌 〇 【發明内容】 因此’為有效解決以上所述之技術問題，本發明提供 了 一種基於區塊之等化器以及執行基於區塊之等化方法。 本發明揭示-種基於區塊之等化器，等化器係應用於 接收器中，包含：前饋濾波器，用以產生每一回合之第一 資料區塊，第一資料區塊包含複數個第一子區塊，這些第 -子區塊中之-者與第-資料區塊分別具有〖個符號盘L 個符號’其中L與K皆大於一；回饋滤波器，用以於每一 次反覆產生第二資料區塊，第二資料區塊具有&個符號， 0758-A32122TWF_MTKI-06-099 200952404 於每-次反覆之遽波期間，此回饋濾波器遏止最後κ個輸 入符號，以及合併器，用以於每一次反覆中合併第二資料 區塊與第一子區塊，並於多次反覆之後，每一回合之第一 資料區塊係被分開合併。 本發明揭示一種執行基於區塊之等化方法，包含：由 前饋濾波器產生每一回合之第一資料區塊，第一資料區塊 包含複數個第一子區塊，這些第—區塊中之一者與第一 資料區塊分別具有Κ個符號與l個符號，其中l與Κ皆大 於一；由回饋濾波器於每一次反覆產生第二資料區塊，此 第二資料區塊具有Κ個符號，於每一次反覆之濾波期間， 回饋濾波器遏止最後Κ個輸入符號；以及於每一次反覆 中’由合併器合併第二資料區塊與第一子區塊，並於多次 反覆之後，每一回合之第一資料區塊係被個別的合併。 本發明之基於區塊之等化器與執行基於區塊之等化 方法能夠減少失真對通訊效率的不良影響。 【實施方式】 第1圖係顯示依據本發明實施例之基於區塊之等化器 的示意圖。基於區塊之等化器包含前饋濾波器（Feed

Forward Filter，FFF)l〇2，回饋濾波器（Feed Backward Filter ’ FBF) 104 ’ 合併器（combiner) 106，決定單元 log 以 及係數調節器110。基於區塊之等化器可用於接收器（例 如：一無線廣播節目接收器）的各種應用之中，以消除資料 傳輸中之符間干擾。 其中’符號係以區塊為基礎輸入至前饋濾波器1〇2。 0758-A32122TWF MTKI-06-099 200952404 換言之，於每一回合(round)，具有兩個或者多於兩個的符 號係形成一供應至前饋濾、波器102的資料區塊（亦即一操作 單元）。於每一回合’前饋濾波器102濾波輸入之符號，並 產生一個第一資料區塊。第一資料區塊係進一步被劃分為 多個第一子區塊(sub-blocks)。假設第一資料區塊具有l個 符號’第一子區塊具有K個符號，其中l與K皆大於1。 於基於區塊之等化器中，於一個回合中，合併器 與回饋濾波器104執行多次反覆地合併與滤、波，以處理一 ❹ 個第一資料區塊。於每一次反覆（iteration)中，回饋濾波器 104產生一個第二資料區塊，此第二資料區塊係具有κ個 符號（是的，有相同的符號數）。另外，於每一次反覆中，合 併器106合併第二資料區塊與第一子區塊。合併後之輸出 係被供應至決定單元108,決定單元108係硬判&(hard decision)電路或其他決定電路來實作。由決定單元1〇8產 生的決定值係被供應至回饋濾波器1〇4以作為輸入符號。 另外’合併後之輸出與此決定值皆供應至係數調節器11〇, ❹ 以評估錯誤並決定如何於等化操作期間調節前饋濾波器 102的係數與回饋濾波器104的係數。 於處理第一資料區塊的第一次反覆中，當尚未產生合 併後之輸出時，於當前回合中，回饋濾波器1〇4不具有相 應於當前第一資料區塊的有用的輸入符號。為克服此問 題，於濾波期間，最後κ個輸入符號係被遏止(suppress) 在回饋濾、波器104中。換言之，’如果於操作期間，有μ個 輸入符號被連續地供應至回饋據波器1 〇4，其中μ係大於 Κ，最新之Κ個輸入符號係於濾波期間被遏止，以使這些 0758-A32122TWF_MTKI-06-099 5 200952404 最新之κ個輸入符號不影響回饋濾波器ι〇4之輸出。當存 在較新的符號被供應至回饋濾波器104,則另一較新的K 個輸入符號係於回饋濾波器104濾波期間被遏止。 第2圖係顯示以有限脈衝響應濾波器（Finite lmpulse Response ’ FIR)2〇作為回饋濾波器1〇4之一實施例之遏止 最後K個輸入符號之方法的示意圖。當一輸入符號到達有 限脈衝響應濾波器20，此輸入符號係進入一延時線(delay line)中之一分接頭(tap)202,分接頭202可以由一儲存單元 貫作。如果有新的輸入符號輸入至延時線中，則分接頭202 中之值係被轉移至與分接頭202相鄰近之分接頭中。每一 分接頭中之值與相對應之分接頭係數係經由乘法器2〇4相 乘’隨後這些相乘後之值經由求和單元206進行相加，以 產生遽波輸出。 如果於延時線中存在Μ個分接頭，接近於有限脈衝響 應濾波器20之輸入端的κ個輸入符號係於濾波期間被遏 止。舉例說明，，對應於上述£個輸入符號的尺個分接頭 係數係被設置為零，而其他分接頭係數是由第丨圖所示之 係數調節器110進行調節。優選的，接近於有限脈衝響應 濾波器20之輸入端的K個輸入符號所對應之乘法器可由 複數個零值暫存器來替換，零值暫存器用於直接供應零值 至求和單元206。以上組態中，不論κ個輸入符號為何值， 直到有新的符號輸入至延時線中佔用對應的K個分接頭 時’才會影響濾波輸出。 除採用如第2圖所示之有限脈衝響應濾波器之外，還 可使用第1圖所示之頻域濾波器（Frequency Domain 0758-A32122TWF_MTKI-06-099 6 200952404

Filter)。舉例說明，前饋濾波器102及/或回饋濾波器104 可包含時域至頻域轉換器（time domain to frequency domain converter)，用以將輸入符號由時域轉換至頻域以執行前饋 濾波器102及/或回饋濾波器104之濾波。當採用頻域濾波 器之後，對應之用於遏止回饋濾波器104之時域之K個輸 入符號的轉換係必需的。例如：當以上所述之將K個分接 頭係數設置為零時，可設置一有限脈衝響應濾波器；以及 採用時域至頻域轉換以得到對應之頻域濾波器。有關頻域 ❹ 濾波器之原理係為熟習此項技藝者所熟習，在此不再作詳 細說明。 第3圖、第4圖與第5圖分別圖示說明於一回合之多 次反覆中資料區塊的關係。於第3圖中，一第一資料區塊 30包含複數個第一子區塊。例如：第一子區塊302。為明 確起見，每一矩形是指代一定數量之符號。例如：矩形301 可以表示100個或1000個或其他數目個符號，可根據不同 之等化器之設計要求而定。如果一第一資料區塊具有L個 ® 符號，以及一第一子區塊具有K個符號，則需要L/K(L除 K)次或更多次反覆來處理此回合中的整個第一資料區塊。 第3圖係圖示說明於第一回合中的第一次反覆的示意 圖。於第3圖中，回饋濾波器104還未接收決定值34，第 二資料區塊32係被設置為零，並與第一資料區塊30之第 一子區塊302合併，由合併器106計算而得之合併值係供 應至決定單元108以產生K個決定值34，決定值34係作 為回饋i慮波器104之輸入。因此，第一次反覆之後，回饋 濾波器104產生一個第二資料區塊32，第二資料區塊32 0758-A32122TWF MTKI-06-099 7 200952404 係被應用於第二次反覆中。 第4圖係圖示說明於第一回合中的第二次反覆。於第 4圖中，一緊接在後的第一子區塊304係與第一次反覆中 產生之第二資料區塊32相合併。類似的，合併器106合併 第一子區塊304與第二資料區塊32，以及決定單元108提 供決定值34’至回饋濾波器104以產生另一將應用於第三 次反覆中之第二資料區塊32’ 。 第5圖係圖示說明於第一回合中的第三次反覆。於第 5圖中，第一子區塊306係與第二資料區塊32’合併並產 生第二資料區塊32”。因此，於以上實施例中的三次反覆 之後，整個第一資料區塊係被處理，並且可獲得的與符號 數量相同之等化輸出。當新回合開始，則供應另一第一資 料區塊並運行以上圖示所示之操作步驟。 具有以上所述之設計，區塊等化之初始化問題已解 決，並且應用區塊等化通常係可帶來更好的效能及表現。 由於等化器通常佔用了接收器電路中的較大面積，這樣的 設計提高了接收器的整體表現。 前饋濾波器102，回饋濾波器104，合併器106以及 其他提及之元件係可由一數位信號處理電路實作，此數位 信號處理電路係一積體晶片中之一部分，此積體晶片係用 於處理接收信號及其他功能。存在多種方式實現，例如： 硬體、韌體、軟體或組合，用來實施以上所述設計的皆屬 於本發明之範圍。除此之外，儘管第1圖係基於區塊之等 化器的適用的結構示意圖，.但是部分組件（例如：第1圖中 之決定單元108，係數調節器110)與其他組件之間的連接 0758-A32122TWF_MTKI-06-099 8 200952404 關係係可重新布_。例如 i圖所示之等化輪出來供應。優:器的，3輪出可作為第 必需存在L/K(I^K)次反覆來亡:-回合中’ 並非對本發明之限制。舉例制 料區塊’但是 多之反覆次數，例如：以2L/K : t L/Κ次反覆更 輸出之前執行續得更好的表現人反覆再切作’並在等化 Ο Ο 第6圖係圖示基於區塊之等化方法的•圖 由一前饋濾波器產生每一回合中的第一 先， 602)。每—第—f料區塊包含複數個第—子區^塊』步驟 -資料區塊與每-第-子區塊分別具^ = 號，其中L與K皆大於-。 观興K個符 由-合併器合併-第二資料區塊與每一次 一第一子區塊（步驟604)。如果第二資料區塊 的 指定初始值與此第一子區塊相合併。 压玍’則 接著，產生回饋濾波器之每一+ g爱—松 (步驟_)。每一第二資料區塊具有二第 ::波器遏止每一次反覆中回饋濾波器之最後κ個輪2 判斷第-資料區塊中的所有第一子區塊 理？（㈣_)，如果仍存在第—子區塊未被處理 2 步驟604，以再執行-次反覆；如果所有第—子 ^ 處理’則返回步驟602,激發—新的回合以 —二已 資料區塊。 0758-A32122TWF_MTKI-06-099 =9 200952404 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示依據本發明實施例之基於區塊之等化器 的示意圖。 第2圖係顯示以有限脈衝響應濾波器作為回饋濾波器 之一實施例之遏止最後K個輸入符號之方法的示意圖。 第3圖係圖示說明於第一回合中的第一次反覆的示意 圖。 第4圖係圖示說明於第一回合中的第二次反覆的示意 圖。 第5圖係圖示說明於第一回合中的第三次反覆的示意 圖。 第6圖係圖示基於區塊之等化方法的流程圖。 【主要元件符號說明】 102 前饋濾波 3S. · 盗， 104 回饋遽波 tu ， 106 合併器； 108 決定單元 ； 110 係數調節 3S. · 器， 20 :有限脈衝響應濾波器； 0758-A32122TWF MTKI-06-099 10 200952404 202 :分接頭； 204 :乘法器； 206 :求和單元； 30 :第一資料區塊； 32、32’、32” ：第二資料區塊； 34 :決定值； 302、304、306 :第一子區塊； 301 :矩形。 075 8-A32122TWF_MTKI-06-099 11

Claims (1)

1. 200952404 七、申請專利範圍： 1. 一種基於區塊之等化器，該等化器係應用於一接收 器中，包含： 一前饋濾、波器，用以於每一回合產生一第一資料區 塊，該每一回合之該第一資料區塊包含複數個第一子區 塊，該等第一子區塊中之每一者與該每一回合之該第一資 料區塊分別具有K個符號與L個符號，其中L與K皆大於 1 ； 一回饋濾波器，用以於每一次反覆產生一第二資料區 塊，該每一次反覆之該第二資料區塊具有K個符號，於該 每一次反覆之濾波期間，該回饋濾波器遏止最後K個輸入 符號；以及 一合併器，用以於該每一次反覆中合併該第二資料區 塊與該第一子區塊，並於多次反覆之後，藉由該合併器分 開合併該每一回合之該第一子區塊。 2. 如申請專利範圍第1項所述之基於區塊之等化器， 其中該回饋濾波器係為一有限脈衝響應濾波器，該有限脈 衝響應濾波器具有自該有限脈衝響應濾波器之輸入端計算 而得之K個分接頭係數，該等分接頭係數係被設置為零。 3. 如申請專利範圍第1項所述之基於區塊之等化器， 其中該回饋濾波器係為一有限脈衝響應濾波器，該有限脈 衝響應濾波器具有自該有限脈衝響應濾波器之輸入端計算 而得之K個分接頭係數，為了不影響該有限脈衝響應濾波 器之輸出，該等分接頭係數係被遏止。 4. 如申請專利範圍第1項所述之基於區塊之等化器， 0758-A32122TWF MTKI-06-099 12 200952404 其中該回饋濾波器將該回饋濾波器之輸入符號轉換至頻 域，並於頻域中進行濾波。 5. 如申請專利範圍第1項所述之基於區塊之等化器， 更包含： 一決定單元，接收該合併器之輸出，輸出一決定值， 並供應該決定值至該回饋滤波器。 6. 如申請專利範圍第5項所述之基於區塊之等化器， 更包含： 0 一係數調節器，接收該合併器以及該決定單元之輸 出，以調節該前饋渡波器的係數與該回饋濾波器的係數。 7. 如申請專利範圍第1項所述之基於區塊之等化器， 其中該前饋濾波器、該回饋濾波器與該合併器皆由一數位 信號處理電路實作。 8. 如申請專利範圍第1項所述之基於區塊之等化器， 其中該接收器係為一無線廣播節目接收器。 9. 一種執行基於區塊之等化方法，包含： G 由一前饋濾波器於每一回合產生一第一資料區塊，該 每一回合之該第一資料區塊包含複數個第一子區塊，該等 第一子區塊中之每一者與該每一回合之該第一資料區塊分 別具有K個符號與L個符號，其中L與K皆大於1 ; 由一回饋濾波器於每一次反覆產生一第二資料區 塊，該每一次反覆之該第二資料區塊具有K個符號，於該 每一次反覆之濾、波期間，該回饋滤波器遏止最後K個輸入 符號；以及 由一合併器於該每一次反覆中合併該第二資料區塊 0758-A32122TWF MTKI-06-099 13 = 200952404 與該第一子區塊，並於多次反覆之後，藉由該合併器分開 合併該每一回合之該第一子區塊。 10. 如申請專利範圍第9項所述之執行基於區塊之等 化方法，其中該回饋濾波器係為一有限脈衝響應濾波器， 該有限脈衝響應滤波器具有自該有限脈衝響應遽波器之輸 入端計算而得之K個分接頭係數，該等分接頭係數係被設 置為零。 11. 如申請專利範圍第9項所述之執行基於區塊之等 化方法，其中該回饋濾波器係為一有限脈衝響應濾波器， 該有限脈衝響應濾波器具有自該有限脈衝響應濾波器之輸 入端計算而得之K個分接頭係數，為了不影響該有限脈衝 響應濾波器之輸出，該等分接頭係數係被遏止。 12. 如申請專利範圍第9項所述之執行基於區塊之等 化方法，更包含：將該回饋濾波器之輸入符號轉換至頻域， 並於頻域中進行濾波。 13. 如申請專利範圍第9項所述之執行基於區塊之等 化方法，更包含： 由一決定單元接收該合併器之輸出，輸出一決定值， 並供應該決定值至該回饋遽波器。 14. 如申請專利範圍第13項所述之執行基於區塊之等 化方法，更包含： 依據該合併器以及該決定單元之輸出調節該前饋濾 波器的係數與該回饋濾波器的係數。 15. 如申請寻利範圍第9項所述之執行基於區塊之等 化方法，其中該前饋遽波器、該回饋遽波器與該合併器皆 0758-A32122TWF MTKI-06-099 14 200952404 由一數位信號處理電路實作。 16.如申請專利範圍第9項所述之執行基於區塊之等 化方法，其中該接收器係為一無線廣播節目接收器。

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