TW201642638A - 用於減少信號中波峰至平均功率比之設備及方法 - Google Patents

用於減少信號中波峰至平均功率比之設備及方法 Download PDF

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TW201642638A
TW201642638A TW105113598A TW105113598A TW201642638A TW 201642638 A TW201642638 A TW 201642638A TW 105113598 A TW105113598 A TW 105113598A TW 105113598 A TW105113598 A TW 105113598A TW 201642638 A TW201642638 A TW 201642638A
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洛依克 方坦恩
安東尼 培辛
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湯普生證照公司
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614Peak power aspects
    • HELECTRICITY
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    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/3405Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
    • H04L27/3411Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power reducing the peak to average power ratio or the mean power of the constellation; Arrangements for increasing the shape gain of a signal set

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

本發明描述用於處理以一經減少波峰至平均功率比傳輸之一信號之方法及設備。該處理包含將一符號星座擴展投影應用(1650)於該星座中之至少一個符號,該符號星座擴展投影具有自針對該星座中之該至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於該向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值來界定該向外有角區域,藉由對用作該經傳輸信號之部分之該星座及用於編碼資料串流之一碼率之一選擇來判定該角度之該值。

Description

用於減少信號中波峰至平均功率比之設備及方法 交叉參考
本申請案主張2015年4月30日申請之EP-EPA 15305671.8之優先權,該案之全文以引用的方式併入本文中。
本發明大體上係關於通信系統。更特定言之,本發明係關於用於一通信系統中之波峰至平均功率比減少技術。
此節意欲向讀者介紹此項技術之各種態樣,其可能係關於下文描述之本發明實施例。據信此論述有助於向讀者提供背景資訊以促進對本發明之各種態樣之一較好理解。相應地,應瞭解應以此角度讀取此等陳述。
許多現代通信系統利用多載波調變技術,諸如正交頻分多工(OFDM)。OFDM係在多個載波頻率上編碼數位資料之一技術。在OFDM中,副載波頻率經選擇使得副載波相互正交,此意指消除次頻道之間之串擾且無需載波間保護帶。此大大簡化傳輸器及接收器兩者之設計;不像習知頻分多工(FDM),無需用於每一次頻道之一單獨濾波器。正交性允許高效調變器及解調器實施方案在接收器側上使用快速傅立葉變換(FFT)演算法,且在傳輸器側上使用逆FFT。特定言之,FFT之大小識別OFDM調變系統中之載波數目。頻率選擇性頻道藉由 其延遲擴展或同調頻寬表徵。在一單載波系統(諸如八階殘留邊帶(8-VSB)信號傳輸系統)中,一單個衰落或干擾可引起整個鏈路故障,但在多載波系統(像OFDM)中,僅總的副載波中之少數將受影響。如此,可在OFDM中利用比在單載波系統中簡單之等化技術輕易消除多路徑衰落。OFDM用於針對地面電視信號傳輸(例如,數位視訊廣播標準DVB-T及DVB-T2)以及蜂巢式電話及無線資料信號傳輸以及其他之系統中。
對於DVB-T2系統而言,存在數個不同FFT大小以供選擇:明確言之,1K、2K、4K、8K、16K及32K,其中載波數目等於兩個至最接近地等於上文以數千計指示之值的N次冪個。隨著FFT之大小增加,頻譜之衰減變得愈加急劇。通常,對於每一FFT大小而言,僅使用一固定數目之OFDM載波且在頻譜之邊緣,若干載波並不用來允許頻譜足夠衰減以免干擾鄰近頻道。對於大FFT大小(16K、32K等等)而言,衰減非常急劇,從而允許利用若干額外OFDM載波。以此等較高FFT值,DVB-T2規格允許使用正規數目之載波或擴展數目之載波。此使用L1預發信號資料發信號至接收器。
此外,可基於一調變碼字集來調變載波之各者。調變深度或星座圖案可從使用兩位元碼字之正交相移鍵控(QPSK)變化至使用8位元碼字之256階正交振幅調變(256-QAM)。
OFDM調變已經採用以用於數位地面電視標準中,例如,歐洲之DVB-T/DVB-T2標準及日本之整合服務數位廣播標準ISDB-T標準。DVB-T(第一代歐洲數位地面電視(DTT))係最廣泛採用及部署之標準。自其在1997年公佈以來,超過70個國家已部署DVB-T服務且超過45個國家已採用(但尚未部署)DVB-T。此完善建立之標準受益於大規模經濟及極低接收器價格。像其前身,DVB-T2使用具有遞送一穩健信號之大量副載波之OFDM(正交頻分多工)調變,且提供一系列不同 模式,使其成為一非常靈活之標準。DVB-T2使用與用於針對衛星信號之DVB-S2標準及針對電纜信號之DVB-C2標準中相同之錯誤校正編碼:與博斯-查德胡里-霍昆格姆(Bose-Chaudhuri-Hocquengham)(BCH)編碼組合之低密度同位檢查(LDPC)編碼,其提供一非常穩健信號。載波數目、保護間隔大小及導頻信號可經調整,使得可針對任何目標傳輸頻道最佳化費用。DVB-T2提供比任何其他DTT系統更多之穩健性、靈活性及大至少50%之效率。其支援標準清晰度(SD)、高清晰度(HD)、超高清晰度(UHD)、行動TV或其任何組合。
亦已在其他無線通信網路(諸如但不限於電氣及電子工程師協會標準IEEE 802.11無線標準、蜂巢式3G合作計劃長期演進(3GPP LTE)標準及數位音訊廣播(DAB)標準)中採用OFDM。OFDM亦已用於其他有線協定中,該等有線協定包含但不限於針對同軸電纜之電纜多媒體聯盟(MoCA)系統,及針對電話線之不對稱數位用戶線(ADSL)及極高位元率DSL(VDSL)系統。上文描述之屬性及參數亦同祥地應用於此等OFDM實施方案。
最近,先進電視系統委員會(ATSC)(其在美國提出地面廣播數位電視標準)宣佈針對用於下一代(命名為ATSC 3.0)實體層之提議之一號召。ATSC 3.0將提供甚至更多服務至電視觀眾以及增大之頻寬效率及壓縮效能,其需要破壞與當前部署之ATSC A/53版之向後相容性,ATSC A/53包括一8-VSB(8階殘留邊帶)調變系統。ATSC 3.0預期在下個十年內出現且其意欲支援以每秒60個圖框(fps)將具有至多具3840個像素乘2160個像素之超高清晰度之視訊解析度之內容遞送至固定裝置。ATSC 3.0可利用上文略述之與OFDM相關之許多原理且可進一步包含複數個信號調變星座圖案。系統之意圖係支援以60fps將具有至多具1920個像素乘1080個像素之高清晰度之視訊解析度之內容遞送至攜帶型、手持式及車載式裝置。該系統亦預期支援較低視訊解析度及 圖框率。
然而,儘管其具競爭屬性,但OFDM信號具有與單載波信號相比之一主要缺點:一高波峰至平均功率比(PAPR)。當OFDM信號被轉換至時域時,所得信號係所有副載波之總和,其可增加相位,從而導致比平均信號功率高至多N倍之一信號波峰,其中N係副載波數目。此特性致使OFDM信號對收發器之類比組件之非線性(特定言之高功率放大器(HPA)在發射時之非線性)非常敏感。
一HPA經設想以在其飽和區中操作,該飽和區對應於其高效率區域。然而,在此區中,HPA具有一嚴重非線性行為。此等非線性係帶內(IB)失真之信源,帶內失真既可使位元錯誤率(BER)方面之鏈路效能降級且亦可引起顯著帶外(OOB)干擾產物,其使操作者更難遵守嚴格頻譜遮罩。此問題之最簡單解決方案係藉由允許一足夠大放大器回退而使HPA在線性區域中操作。然而,此方法使系統之功率效率降級且往往導致整個系統中之不可接受成本效率條件。出於所有此等原因,日益認為減少OFDM信號之PAPR在維持實際系統中之成本有效性優點方面非常重要,特別在新系統(像DVB-T2)指定有大量載波(至多32K及256-QAM調變)時。
許多技術已經提出以減少OFDM系統中之PAPR值,但多數技術減少傳輸效率或故意使傳輸信號之品質降級。例如,一作用星座擴展(ACE)機制已經提出作為減少單輸入單輸出(SISO)及多輸入多輸出(MIMO)通信系統兩者中之PAPR值之一高效方法且亦已經採用供與DVB-T2廣播系統一起使用。然而,此等系統並非對於所有信號調變星座圖案而言最佳。例如,ATSC 3.0正在考量使用含有16、64或256個星座符號或點之二維(2D)非方形星座圖案。ACE機制與使用方形星座之QAM調變副載波良好合作,此係因為跟隨實軸或虛軸方向擴展方形QAM星座之邊界點。然而,如與DVB-T2一起使用之ACE技術以 及類似PAPR減少技術具有用於針對ATSC 3.0提出之非方形星座之極低效率。
當部署一新廣播系統時,由於其最終將為用於ATSC 3.0之情形,故該新廣播系統可與現存系統共存一段時間。另外,通常涉及有某一頻道重新對準,其中圍繞可用頻譜移動頻道以接納新頻道及現存頻道兩者。此計劃程序可為相當困難,此係因為其在計劃頻道可被定位在何處時必須考慮各種頻道之間之干擾。共存條件特別地由於與預存在單載波系統之潛在鄰近及共頻道干擾而突出將PAPR減少技術視為新系統之優先級中之一者之重要性。因此,需要對結合基於新及不同信號調變星座圖案之OFDM系統(包含用於ATSC 3.0之OFDM系統)使用之PAPR減少技術之一改良。
根據本發明之一態樣,描述一種處理轉換成一星座中之複數個符號之一資料串流作為傳輸一信號之部分的方法。該方法包含將一符號星座擴展投影應用於星座中之至少一個符號,該符號星座擴展投影具有自針對星座中之至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於該向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,藉由對用作經傳輸信號之部分之星座及用於編碼資料串流之一碼率之一選擇而判定該角度之值。
根據本發明之另一態樣,描述一種處理轉換成一星座中之複數個符號之一資料串流作為傳輸一信號之部分的設備。該設備包含一投影模組(670),該投影模組將一符號星座擴展投影應用於星座中之至少一個符號,該符號星座擴展投影具有自針對星座中之至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於該向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,藉由對用作經傳輸信號之部分之星座及用於編碼資料串流之一碼率之一選 擇而判定該角度之值。
根據又一實施例,描述一種用於處理作為表示已使用一碼率編碼之一資料串流之符號之一星座傳輸之一所接收信號的方法。該方法包含使所接收信號解調以提供對一經擴展星座上之經傳輸信號中之至少一個符號之一估計,該經擴展星座包含形成為自針對星座中之一符號之一原始位置之一向外有角扇區的至少一個經擴展區域,藉由在用於向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,藉由對用作經傳輸信號之部分之星座及用於信號中之資料串流之碼率之一選擇而判定該角度之值。
根據其另一實施例,描述一種用於處理作為表示已使用一碼率編碼之一資料串流之符號之一星座傳輸之一所接收信號的設備。該設備包含一解調器,該解調器使所接收信號解調以提供對一經擴展星座上之經傳輸信號中之至少一個符號之一估計,該經擴展星座包含形成為自針對星座中之一符號之一原始位置之一向外有角扇區的至少一個經擴展區域,藉由在用於向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,藉由對用作經傳輸信號之部分之星座及用於信號中之資料串流之碼率之一選擇而判定該角度之值。
上文呈現標的物之一簡化發明內容以便提供對標的物實施例之某些態樣之一基本理解。此發明內容並非標的物之一廣泛概述。其並非意欲識別實施例之關鍵/重要元素或描繪標的物之範疇。其唯一目的係以一簡化形式呈現標的物之某些概念作為隨後呈現之更詳細描述之一前序。
110‧‧‧傳輸器
111‧‧‧信源
112‧‧‧信源編碼器
113‧‧‧頻道編碼器
114‧‧‧調變器
115‧‧‧天線
120‧‧‧接收器/接收器裝置
121‧‧‧顯示裝置/顯示器
122‧‧‧信源編碼器
123‧‧‧頻道解碼器
124‧‧‧解調器
125‧‧‧天線/調諧器
200‧‧‧無線網路
210‧‧‧收發器站/站
220‧‧‧收發器站/站
230‧‧‧收發器站/站
300‧‧‧資料傳輸器/傳輸器
310‧‧‧調變器
320‧‧‧預編碼器
330‧‧‧空時區塊碼/空頻區塊碼編碼器
340‧‧‧正交頻分多工調變器/調變器
350‧‧‧正交頻分多工調變器/調變器
360‧‧‧天線
370‧‧‧天線
400‧‧‧資料接收器
410‧‧‧天線
420‧‧‧天線
430‧‧‧正交頻分多工解調器
440‧‧‧正交頻分多工解調器
450‧‧‧時間/頻率解映射器
460‧‧‧解碼器
470‧‧‧解調器
500‧‧‧資料傳輸器
510‧‧‧中央處理單元/元件
520‧‧‧唯讀記憶體/元件
522‧‧‧記憶體區段/程式區段/區段
524‧‧‧記憶體區段/預編碼器參數區段
526‧‧‧記憶體區段/空時區塊碼/空頻區塊碼參數區段
530‧‧‧隨機存取記憶體/元件
532‧‧‧記憶體區段/區段
534‧‧‧記憶體區段/區段
536‧‧‧記憶體區段/區段
538‧‧‧記憶體區段/區段
540‧‧‧介面/元件
550‧‧‧傳輸模組/元件
560‧‧‧資料及位址匯流排
600‧‧‧預編碼器
610‧‧‧IFFT區塊/元件
620‧‧‧截波區塊/元件
630‧‧‧快速傅立葉變換區塊/元件
640‧‧‧減法器/元件
650‧‧‧乘法器/元件
660‧‧‧加法器/元件
670‧‧‧投影區塊/元件/投影模組
700‧‧‧預編碼器
710‧‧‧空時區塊碼/空頻區塊碼編碼器
720‧‧‧IFFT區塊
725‧‧‧IFFT區塊
730‧‧‧截波區塊
735‧‧‧截波區塊
740‧‧‧快速傅立葉變換區塊
745‧‧‧快速傅立葉變換區塊
750‧‧‧空時區塊碼/空頻區塊碼解碼器
760‧‧‧減法器
770‧‧‧乘法器
780‧‧‧加法器
790‧‧‧投影區塊
800‧‧‧圖式
810‧‧‧實軸
820‧‧‧虛軸
830‧‧‧隅角點/點/邊界點
831‧‧‧邊界點/點
832‧‧‧邊界點/點
833‧‧‧隅角點/點
834‧‧‧邊界點/點
835‧‧‧邊界點/點
836‧‧‧隅角點/點
837‧‧‧邊界點/點
838‧‧‧邊界點/點
839‧‧‧隅角點/點
840‧‧‧邊界點/點
841‧‧‧邊界點/點
850‧‧‧內點
851‧‧‧內點
852‧‧‧內點
853‧‧‧內點
860‧‧‧加影線區域
861‧‧‧加影線區域
862‧‧‧加影線區域
863‧‧‧加影線區域
870‧‧‧線段
871‧‧‧線段
872‧‧‧線段
873‧‧‧線段
874‧‧‧線段
875‧‧‧線段
876‧‧‧線段
877‧‧‧線段
900‧‧‧圖式
910‧‧‧實軸
920‧‧‧虛軸
930‧‧‧外星座點
931‧‧‧外星座點
932‧‧‧外星座點
933‧‧‧外星座點
934‧‧‧外星座點
935‧‧‧外星座點
936‧‧‧外星座點
937‧‧‧外星座點
940‧‧‧內點/點
941‧‧‧內點/點
942‧‧‧內點/點
943‧‧‧內點/點
944‧‧‧內點/點
945‧‧‧內點/點
946‧‧‧內點/點
970‧‧‧線
971‧‧‧線
972‧‧‧線
973‧‧‧線
974‧‧‧線
975‧‧‧線
976‧‧‧線
977‧‧‧線
1000‧‧‧圖式
1010‧‧‧實軸
1020‧‧‧虛軸
1030‧‧‧外星座點/星座點
1031‧‧‧外星座點/星座點
1032‧‧‧外星座點/星座點
1033‧‧‧外星座點/星座點
1034‧‧‧外星座點/星座點
1035‧‧‧外星座點/星座點
1036‧‧‧外星座點/星座點
1037‧‧‧外星座點/星座點
1038‧‧‧外星座點/星座點
1039‧‧‧外星座點/星座點
1040‧‧‧外星座點/星座點
1041‧‧‧外星座點/星座點
1042‧‧‧外星座點/星座點
1043‧‧‧外星座點/星座點
1044‧‧‧外星座點/星座點
1045‧‧‧外星座點/星座點
1070‧‧‧虛線
1071‧‧‧虛線
1072‧‧‧虛線
1073‧‧‧虛線
1074‧‧‧虛線
1075‧‧‧虛線
1076‧‧‧虛線
1077‧‧‧虛線
1078‧‧‧虛線
1079‧‧‧虛線
1080‧‧‧虛線
1081‧‧‧虛線
1082‧‧‧虛線
1083‧‧‧虛線
1084‧‧‧虛線
1085‧‧‧虛線
1100‧‧‧圖式
1110‧‧‧實軸/軸
1120‧‧‧虛軸/軸
1130‧‧‧外星座點/點
1131‧‧‧外星座點/點
1132‧‧‧外星座點/點
1133‧‧‧外星座點/點
1134‧‧‧外星座點/點
1135‧‧‧外星座點/點
1136‧‧‧外星座點/點
1137‧‧‧外星座點/點
1138‧‧‧外星座點/點
1139‧‧‧外星座點/點
1140‧‧‧外星座點/點
1141‧‧‧外星座點/點
1142‧‧‧外星座點/點
1143‧‧‧外星座點/點
1144‧‧‧外星座點/點
1145‧‧‧外星座點/點
1150‧‧‧第一投影線
1151‧‧‧第一投影線
1152‧‧‧第一投影線
1153‧‧‧第一投影線
1154‧‧‧第一投影線
1155‧‧‧第一投影線
1156‧‧‧第一投影線
1158‧‧‧第一投影線
1159‧‧‧第一投影線
1160‧‧‧第一投影線
1161‧‧‧第一投影線
1162‧‧‧第一投影線
1163‧‧‧第一投影線
1164‧‧‧第一投影線
1165‧‧‧第一投影線
1170a‧‧‧虛線
1171a‧‧‧虛線
1171b‧‧‧虛線
1172a‧‧‧虛線
1172b‧‧‧虛線
1173a‧‧‧虛線
1173b‧‧‧虛線
1174a‧‧‧虛線
1174b‧‧‧虛線
1175a‧‧‧虛線
1175b‧‧‧虛線
1176a‧‧‧虛線
1176b‧‧‧虛線
1177a‧‧‧虛線
1177b‧‧‧虛線
1178a‧‧‧虛線
1178b‧‧‧虛線
1179a‧‧‧虛線
1179b‧‧‧虛線
1180a‧‧‧虛線
1180b‧‧‧虛線
1181a‧‧‧虛線
1181b‧‧‧虛線
1182a‧‧‧虛線
1182b‧‧‧虛線
1183a‧‧‧虛線
1183b‧‧‧虛線
1184a‧‧‧虛線
1184b‧‧‧虛線
1185a‧‧‧虛線
1185b‧‧‧虛線
1200‧‧‧圖式
1210‧‧‧x軸
1220‧‧‧y軸
1225‧‧‧原點/中心/點
1230‧‧‧點/原點
1235‧‧‧徑向弧/弧
1240‧‧‧線/擴展線
1245‧‧‧線/擴展線
1250‧‧‧線
1260‧‧‧點
1265‧‧‧點
1270‧‧‧弧
1280‧‧‧點/原點
1282‧‧‧點
1285‧‧‧點/原點
1290‧‧‧點
1300‧‧‧圖表
1310‧‧‧x軸
1320‧‧‧y軸
1330‧‧‧圖線
1340‧‧‧圖線
1350‧‧‧圖線
1400‧‧‧圖表
1410‧‧‧x軸
1420‧‧‧y軸
1430‧‧‧圖線
1440‧‧‧圖線
1450‧‧‧圖線
1500‧‧‧圖表
1510‧‧‧x軸
1520‧‧‧y軸
1530‧‧‧圖線
1540‧‧‧圖線
1550‧‧‧圖線
1700‧‧‧預編碼器
1710‧‧‧IFFT/元件
1712‧‧‧內插器
1715‧‧‧低通濾波器
1720‧‧‧截波區塊/元件
1722‧‧‧低通濾波器
1725‧‧‧抽取器
1730‧‧‧快速傅立葉變換區塊/元件
1740‧‧‧減法器/元件
1750‧‧‧增益區塊/元件
1760‧‧‧加法器/元件
1770‧‧‧投影區塊/元件
1775‧‧‧擴展切換器
1780‧‧‧IFFT區塊
θ‧‧‧角度
K‧‧‧增益值/固定增益值/信號值
E‧‧‧錯誤向量
Vclip‧‧‧額外信號/信號
Vext‧‧‧擴展向量
x‧‧‧輸入信號/信號
xACE‧‧‧信號
將依據較佳實施例之下列詳細描述來描述或明白本發明之此等及其他態樣、特徵及優點,應結合隨附圖式讀取下列詳細描述。
圖1圖解說明根據本發明之態樣之可應用於數位廣播頻道之一個一般數位通信系統之一簡化方塊圖;圖2圖解說明根據本發明之態樣之一例示性無線網路之一方塊圖;圖3圖解說明根據本發明之態樣之一例示性傳輸器源之一方塊圖;圖4圖解說明根據本發明之態樣之一例示性資料接收器之一方塊圖;圖5圖解說明根據本發明之態樣之另一例示性資料傳輸器之一方塊圖;圖6圖解說明根據本發明之態樣之用於一資料傳輸器中之一例示性預編碼器之一方塊圖;圖7圖解說明根據本發明之態樣之用於一資料傳輸器中之另一例示性預編碼器之一方塊圖;圖8展示根據本發明之態樣之針對應用PAPR技術之一16-QAM方形星座之一圖式;圖9展示根據本發明之態樣之針對應用PAPR技術之一16-QAM非方形星座之一圖式;圖10展示根據本發明之態樣之針對應用PAPR技術之一64-QAM非方形星座之一圖式;圖11展示根據本發明之態樣之針對應用經改良PAPR技術之一64-QAM非方形星座之一圖式;圖12展示根據本發明之態樣之圖解說明相對於投影區塊之輸入信號之不同情況而將擴展遮罩施加於星座之一個點的一圖式;圖13展示根據本發明之態樣之用於一16-QAM非方形星座之PAPR技術之效能之一圖表; 圖14展示根據本發明之態樣之用於一64-QAM非方形星座之PAPR技術之效能之一圖表;圖15展示根據本發明之態樣之用於一256-QAM非方形星座之PAPR技術之效能之一圖表;圖16展示根據本發明之態樣之用於減少一信號中之PAPR之一例示性程序之一流程表;圖17圖解說明根據本發明之態樣之用於一資料傳輸器中之又一例示性預編碼器之一方塊圖;圖18A及圖18B展示根據本發明之態樣之針對應用PAPR技術、具有不同錯誤校正碼率之一16-QAM非方形星座之一系列圖式;圖19A及圖19B展示根據本發明之態樣之針對應用PAPR技術、具有不同錯誤校正碼率之一64-QAM非方形星座之一系列圖式;且圖20展示根據本發明之態樣之針對應用PAPR技術、具有不同錯誤校正碼率之一256-QAM非方形星座之一系列圖式。
應瞭解,圖式係出於圖解說明本發明之概念之目的且不一定為用於圖解說明本發明之唯一可行組態。
應瞭解,可以各種形式之硬體、軟體或其組合實施圖式中展示之元件。較佳地,以一或多個適當程式化之通用裝置上之硬體及軟體之一組合實施此等元件,該等通用裝置可包含一處理器、記憶體及輸入/輸出介面。本文中,片語「耦合」經定義以意指直接連接或透過一或多個中間組件而間接連接。此等中間組件可包含基於硬體及基於軟體之組件。
本描述圖解說明本發明之原理。因此,將瞭解,熟習此項技術者將能夠設計各種配置,該等配置雖然未在本文中明確描述或展示,但其體現本發明之原理且包含在本發明之範疇內。
本文中敘述之所有實例及條件語言出於教育目的意欲輔助讀者理解本發明之原理及由本發明者貢獻以促進此項技術之概念,且應被解釋為不限於此等明確敘述之實例及條件。
此外,本文中敘述本發明之原理、態樣及實施例之所有陳述以及其特定實例意欲囊括其結構及功能等效物。此外,意欲此等等效物包含當前已知等效物以及未來開發之等效物(即,執行相同功能之任何開發之元件,而不管結構如何)。
因此,例如,熟習此項技術者將瞭解,本文中呈現之方塊圖表示體現本發明之原理之闡釋性電路之概念視圖。類似地,將瞭解,任何流程表、流程圖、狀態轉變圖、偽碼及類似者表示各種程序,該等程序可被實質上表示在電腦可讀媒體中且故由一電腦或處理器執行,無論是否明確展示此電腦或處理器。
可透過使用專用硬體以及能夠關聯於適當軟體執行軟體之硬體而提供圖中展示之各種元件之功能。當由一處理器提供時,可藉由一單個專用處理器、藉由一單個共用處理器或藉由複數個個別處理器(某些個別處理器可被共用)而提供功能。此外,對術語「處理器」或「控制器」之明確使用不應解釋為唯一指代能夠執行軟體之硬體,而是可蘊含(無限制)數位信號處理器(DSP)硬體、用於儲存軟體之唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)及非揮發性儲存器。
亦可包含其他硬體(習知及/或客製)。類似地,圖中展示之任何切換器僅為概念性的。可透過程式邏輯之操作、透過專用邏輯、透過程式控制與專用邏輯之互動或甚至手動實行其功能,特定技術如從內容脈絡更明確地理解而可由實施者選擇。
在其技術方案中,表示為用於執行一指定功能之一構件之任何元件意欲囊括執行彼功能之任何方式,包含(例如)a)執行彼功能之電路元件之一組合或b)呈任何形式之軟體,因此其包含韌體、微碼或類 似者,與用於執行彼軟體之適當電路組合以執行功能。如藉由此等技術方案界定之本發明駐留在如下事實上:由各種敘述之構件提供之功能以該等技術方案要求之方式組合並匯集在一起。因此,認為可提供彼等功能之任何構件等效於本文中展示之構件。
本文中描述機制,該等機制用於將一輸入資料串流編碼成一符號星座以便減少用於信號之PAPR且亦處理一接收器中之彼等符號以減少或補償接收信號中之PAPR經減少存在。該等機制包含:將輸入資料串流映射成一組符號;將一星座中之一星座擴展投影應用於至少一個符號;及調變經處理符號以產生一經傳輸信號,其中處理將一星座擴展投影應用於一向外有角區域中之至少一個符號,藉由在該向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值而界定該向外有角區域。透過判定將使用之星座之一類型以及用於資料串流之信號編碼率之一組合而判定角度之值。換言之,角度取決於對用作傳輸信號之部分之符號星座之一選擇或基於該符號星座。此外,藉由基於應用於信號之前向錯誤校正(FEC)編碼量調整角度而判定該角度。以此方式判定並使用之角度對於如下文描述之PAPR減少而言更佳。因此,用於形成或定界向外有角區域作為使用一作用星座擴展來減少PAPR之部分之角度之值取決於對符號星座之選擇以及信號中之資料串流之FEC碼率而變化。
本發明之原理達成經由一無線頻道之一資料傳輸中之一經減少PAPR同時維持編碼器中之經減少複雜性,此係因為編碼程序並不反覆。經減少複雜性在解碼程序中、特別在用於其中維數變大之一MIMO格狀式解碼器中時亦係重要的。該等原理可應用於基於多載波傳輸之許多系統。該等原理可進一步符合包含最大似然(ML)或非ML解碼之許多解碼方法。該等原理在應用於非方形之用於傳輸信號之星座時最有效。該等原理亦可在應用於非均勻之用於傳輸信號之星座時 有效。此外,該等原理符合透過一單輸入單輸出(SISO)、多輸入單輸出(MISO)或多輸入多輸出(MIMO)頻道傳輸之資料之解碼。此外,雖然針對具有16、64或256各點之星座描述該等原理,但該等原理可應用於具有更少或更多數目之點之星座(包含但不限於1,024或4,096個點星座)。
在本文中描述之實施例中,圖中展示之特定元件係眾所周知的且將不被詳細描述。例如,除發明概念外,假定熟悉PAPR概念及PAPR減少技術且未在本文中對其進行詳細描述。再者,假定熟悉用於DVB-T2之第二代數位地面電視廣播系統且未在本文中對其進行描述。在此點上,假定熟悉歐洲電信標準協會(ETSI)工程規範(EN)302755及ETSI技術標準(TS)102 832之標準及推薦實踐且未在本文中對其進行描述。此外,假定熟悉美國之數位地面電視廣播系統(被稱為ATSC)且未在本文中對其進行描述。在此點上,假定熟悉ATSC標準A/53、A/153及A/54之標準及推薦實踐。此外,假定熟悉可使用OFDM技術之其他系統(包含但不限於無線資料或電話網路及使用一銅或光學實體媒體之有線網路)。亦應注意,可使用習知程式化技術來實施發明概念,因而本文中將不描述該等習知程式化技術。
現在轉向圖1,展示可應用於數位廣播頻道之一個一般數位通信系統之一系統100之一簡化方塊圖。系統100展示為獨立於調變系統及系統架構。系統100可整體或部分地用作用於DVB-T2或ATSC之一系統或任何其他類似數位廣播系統(例如,一數位地面廣播系統(包含一數位地面廣播信號之傳輸器及一數位地面之接收器))之部分。
系統100包含連接至一接收器120之一傳輸器110。傳輸器110包含下列組件:- 一信源111,其含有及/或提供音訊、視訊、發信號或控制及其他輔助資料(例如,節目指南資料); - 一信源編碼器112,其連接至信源111,該信源編碼器包含音訊及視訊編碼器以壓縮音訊及視訊資料;- 一頻道編碼器113,其連接至信源編碼器112,該頻道編碼器包含隨機化、交叉、頻道編碼及圖框映射功能中之至少某些功能以針對穩健性處理經壓縮、發信號及輔助數位資料且增加錯誤校正編碼功能之位準;- 一調變器114,其連接至頻道編碼器113,該調變器將經處理數位資料轉換成調變符號,該等調變符號可為(例如)VSB(ATSC)或OFDM(DVB-T2)。另外,其包含濾波及數位至類比(D/A)轉換之功能;及- 一天線115,其連接至調變器114,該天線包含用於上轉換、RF放大及無線(over-the-air)廣播之功能。
傳輸器110中之天線115輻射由一接收器裝置120接收之一廣播信號。
在接收器120處,執行傳輸器110之逆功能,其包含下列組件:- 一天線/調諧器125,其包含無線接收、RF下轉換及調諧之功能;- 一解調器124,其連接至天線/調諧器125,該解調器從調變符號復原數位資料且包含類比至數位轉換(D/A)、增益控制、載波及符號時序復原、等化及標頭或前置項同步偵測之功能;- 一頻道解碼器123,其連接至解調器124,該頻道解碼器藉由執行頻道編碼器之逆功能而使經壓縮及輔助資料復原,逆功能包含錯誤校正解碼、解交叉及解隨機化;- 一信源解碼器122,其連接至頻道解碼器123,該信源解碼器解壓縮音訊及視訊資料,該信源解碼器包含視訊及音訊解碼器;及- 一顯示裝置121,其連接至信源解碼器122,該顯示裝置用於音 訊/視訊觀看。
熟習此項技術者將瞭解,一信源編碼器112及一頻道編碼器113雖然在一般通信系統中常見,但其對於根據本發明之一系統而言並不必要。類似地,取決於傳輸器,一信源解碼器122及一頻道解碼器123雖然在一般通信系統中常見,但其對於根據本發明之一系統而言並不必要。另外,若傳輸系統不同於無線(例如,經由電纜),則傳輸器110及接收器120可能不需要一天線。此外,某些接收器可不包含一顯示器121。亦重要的係注意,為了簡明起見並未展示對於傳輸器110及接收器120之完整操作而言必要之數個組件及互連件,此係因為未展示之組件為熟習此項技術者所熟知的。例示性接收器包含但不限於電視、機頂盒、電腦、閘道器、行動電話、行動終端、汽車無線電接收器及平板電腦。
轉向圖2,展示一例示性無線網路200之一方塊圖。無線網路200包含網路中之裝置之間之雙向通信且展示為獨立於調變系統及系統架構。無線系統200可使用類似於圖1中描述之傳輸器110及接收器120中所描述之元件的元件。亦重要的係注意,為了簡明起見並未展示對於無線網路之完整操作而言必要之數個組件及互連件,此係因為未展示之組件為熟習此項技術者所熟知的。
無線網路200包含收發器站210、220及230。每一站210、220及230包括使用一MIMO天線系統之一傳輸器及一接收器。MIMO使用通信鏈路中之複數個天線以供接收及傳輸一信號。每一站亦可採用與複數個天線相關聯之複數個傳輸器及接收器電路。下文將詳細描述對一例示性MIMO傳輸器及接收器電路之論述。站230使用MIMO來透過一無線鏈路與站210及220通信。
現在轉向圖3,展示根據本發明之原理之能夠發送資料之一例示性資料傳輸器300之一方塊圖。資料傳輸器300可經實施作為站210、 220及230之部分以便使用圖2中描述之MIMO技術通信。此外,資料傳輸器300之部分可併入圖1中描述之傳輸器110中。亦重要的係注意,為了簡明起見並未展示對於傳輸器300之完整操作而言必要之數個組件及互連件,此係因為未展示之組件為熟習此項技術者所熟知的。
資料傳輸器300包含下列組件:- 一調變器310,其接收一輸入資料串流;- 一預編碼器320,其耦合至調變器310;- 一空時區塊碼(STBC)/空頻區塊碼(SFBC)編碼器330,其耦合至預編碼器320;- OFDM調變器340及350,其各自耦合至STBC/SFBC編碼器330;及- 天線360及370,每一天線分別相關聯於且耦合至一OFDM調變器340及350。
重要的係注意,在本發明實施例中天線360及370被認為包含射頻(RF)電路,諸如頻率變換、功率放大及濾波。有利地,天線360及370包含經設計以減輕傳輸信號之失真之一線性化HPA。其他實施例可包含與天線分離之RF電路。此外,資料傳輸器300僅展示兩個OFDM調變器及天線,然而,其他實施例可包含兩個以上OFDM調變器及天線且仍其他實施例(諸如意欲用於單輸入單輸出(SISO)操作之實施例)可僅包含一個OFDM調變器及天線。
資料傳輸器300接收一個二進位信號作為一資料串流之部分。藉由調變器310使用一第一調變格式(例如,16QAM或64QAM)數位調變該二進位信號。調變器310產生複數QAM符號群組。每一群組中之複數QAM符號之數目可(例如)等於1024且等於STBC/SFBC率乘傳輸天線之數目(識別為Ntx(例如,二))且乘副載波之數目之乘積。在一項實 施例中,碼率等於一,Ntx等於二且副載波之數目等於512。
根據本發明之原理,可預編碼每一群組之複數QAM符號。在一項實施例中,預編碼可進一步包含對QAM符號群組(作為一資料串流)執行一變換,以將QAM符號群組轉換成一變換或時域信號。變換域信號之振幅經限制以產生一截波變換信號。再次對截波變換信號執行一逆變換,使其成為一逆變換或頻域信號。從來自逆變換信號之資料串流的值或信號位準減去原始資料串流或QAM符號群組的值或信號位準,以產生一剩餘信號。將剩餘信號的信號位準依一預定因數(例如,一增益值K)來調整,或乘以該預定因數,以產生一經調整剩餘信號。原始資料串流或QAM符號群組的值或信號位準被加至經調整剩餘信號的值或信號位準,以產生一錯誤信號。該錯誤信號係用作用於原始QAM符號群組之一星座投影映射的部分。可代替此處描述之技術,而使用採用其他預編碼技術的其他實施例。下文將進一步詳細描述預編碼技術之細節。
在預編碼之後,每一群組之預編碼符號經進一步編碼以形成一STBC/SFBC碼字STBC/SFBC編碼器330。STBC/SFBC碼字可為數個已知碼字結構中之一者。該STBC/SFBC碼字通常係基於維度之一複數矩陣Ntx*N,其中N係STBC/SFBC之時間維度。在一項實施例中,可使用稱為黃金碼(Golden code)之一碼字集。
在STBC/SFBC編碼器330之輸出處,已以提供一專用信號至OFDM調變器340及350之各者之一時間/頻率映射來映射所產生信號。每一調變器340及350將各別輸入信號調變成在天線360及370上發送(在如一無線電傳輸信號中通常實現之可能濾波、頻率變換及放大之後)之一OFDM調變信號。因此,在一MIMO頻道上將資料傳輸器300之輸入處接收之資訊資料發送至另一裝置中之一接收器。根據本發明之當前原理,可使用下文描述之實施例,以一經減少PAPR來發送資 料。
雖然圖3描述使用QAM之調變,但其他調變配置係可行的。調變器310中之第一調變可為任何數位調變(諸如nPSK(即,具有n個相位值之PSK)或nQAM(即,其中n等於16、32、64、256...之QAM)),且可包含非方形星座圖案。
轉向圖4,展示根據本發明之原理之能夠接收資料之一例示性資料接收器400之一方塊圖。資料接收器400透過一無線頻道接收由一傳輸器(諸如資料傳輸器300)發送之一信號。此頻道具雜訊,且包括加性白色高斯雜訊(AWGN)及可能其他雜訊(諸如環境干擾)。頻道中之所發送信號亦可受多路徑回波及/或都卜勒效應影響。資料接收器400可經實施作為站210、220及230之部分,以便使用圖2中描述之MIMO技術通信。此外,資料接收器400之部分可併入圖1中描述之接收器120中。亦重要的係注意,為了簡明起見,並未展示對於資料接收器400之完整操作而言係必要的數個組件及互連件,此係因為未展示之組件為熟習此項技術者所熟知的。
資料接收器400包含下列組件:- 天線410及420,其接收傳輸之信號;- OFDM解調器430及440,其分別係相關聯於且經耦合至天線410及420,且各自使由天線410及420接收之一具雜訊OFDM調變信號解調;- 一時間/頻率解映射器450,其經耦合至OFDM解調器430及OFDM解調器440兩者;- 一解碼器460,其經耦合至時間/頻率解映射器450;及- 一解調器470,其經耦合至解碼器460,且提供資訊位元之一資料串流以用於一裝置中之進一步處理。
資料接收器400之操作係意欲用於特別相對於用作信號傳輸之部 分之調變及編碼而對由一傳輸器(諸如圖3中描述之資料傳輸器300)所提供之一信號進行接收、解調及解碼。資料接收器400包括接收天線410及420,使得可藉由二乘二之一矩陣來表示接收之信號。作為針對一組天線Nrx之一擴展,可藉由一Nrx * N矩陣或等效地一(Nrx*N)*1向量R來表示接收之信號。例如,N在本發明實施例中等於二,且表示由STBC佔據之時間及/或頻率範圍。
可依下列方程式來模型化在預編碼器320與解碼器460之間的傳輸: 其中不同參數如下:- R係複數(Nrx*N)*1接收向量;- Hi係處於時間/頻率間隔i(頻率對應於多載波調變之一載波;根據使用一單載波調變之一變體,間隔i對應於一時間間隔)之複數Nrx*Ntx頻道矩陣;- H=diag(H1,...,H N )係處於時間/頻率間隔1至N之複數區塊對角(N*Nrx)*(N*Ntx)頻道矩陣;- C係複數(Ntx*N)*Q STBC/SFBC編碼矩陣(例如,Q=4或8),其中Q係每STBC/SFBC碼字之輸入複數符號之數目;- S係經擴展調變符號(在預編碼之後)之複數Q*1輸入向量。方程式(1)中之CS表示STB編碼信號。藉由複數矩陣乘法表示編碼程序;- v係具有自相關矩陣Rv2INNrx之複數(N*Nrx)*1加性白色高斯 雜訊(或AWGN)向量,其中INNrx係大小(N*Nrx)*(N*Nrx)之單位矩陣且σ2表示AWGN之方差。
根據一變體,空間/時間編碼程序運用實數輸入而非複數輸入發生。在此變體中,C矩陣係具有一維度(2Ntx*N)*(2Q)之一實數矩陣。
當損壞所接收信號之加性雜訊及干擾並非白色時,在解碼器460之前有利地實施一白化濾波器。σ2表示所得白化雜訊之方差。
時間/頻率解映射器450從OFDM解調器430及440接收OFDM解調信號且正在實行逆映射(對應於圖3中之預編碼器320之雙重操作)。時間/頻率解映射器450提供一經解映射信號至解碼器460。
解碼器460可為任何解碼器,其經調適以解碼基於一編碼(諸如一MIMO傳輸器(諸如圖3中描述之資料傳輸器300)中實施之編碼)之一信號。根據一特定實施例,解碼器460係一格狀式解碼器且特別適於執行STBC/SFBC編碼信號之ML解碼。
有利地,解碼器460經調適以考慮圖3中之預編碼器320之特定特性及屬性,及特別地特性或屬性跨一星座改變之一投影之特定特性及屬性。例如,若提供至圖3中之OFDM調變器340及350之信號對應於具有不同於由調變器310使用之一第二星座之一第一星座的一信號,則解碼器460經調適以解碼對應於第一星座之一接收信號。
解碼器460將一經解碼信號發送至解調器470。該解調器470根據相關聯於第二星座之映射而使經解碼信號解調且提供一經解調信號(例如,一系列位元或一位元串流)。在其他方面,解調器470使第二星座之一符號相關聯於一經解碼信號。
現在轉向圖5,展示根據本發明之原理之能夠發送資料之另一例示性資料傳輸器500之一方塊圖。資料傳輸器500可併入圖3中描述之資料傳輸器300之某些或所有元件。資料傳輸器500可進一步經實施作為站210、220及230之部分以便使用圖2中描述之MIMO技術通信。此 外,資料傳輸器300之部分可併入圖1中描述之傳輸器110中。亦重要的係注意,為了簡明起見並未展示對於資料傳輸器500之完整操作而言必要之數個組件及互連件,此係因為未展示之組件為熟習此項技術者所熟知的。
資料傳輸器500包括藉由一資料及位址匯流排560鏈接在一起之下列元件:- 一中央處理單元(CPU)510,其係(例如)一微處理器或一數位信號處理器(DSP);- 一ROM 520,其含有個別記憶體區段522至526;- 一RAM 530,其含有個別記憶體區段532至538;- 一介面540,其在傳輸之前從一應用或信源接收資料;及- 一傳輸模組550,其在一無線頻道上傳輸資料作為一輸出信號,該傳輸模組550包含RF電路及天線。
元件510、520及530之功能態樣為熟習此項技術者所熟知的且將不會在此處進一步揭示。元件540及550之功能態樣類似於上文在圖1或圖3中描述之功能態樣且將不會在此處進一步描述。
在ROM 520及RAM 530中,記憶體區段可對應於小容量(若干位元)之一區域或對應於一極大區域(例如,一整個程序或大量所接收或經解碼資料)。
ROM 520包含下列組件:- 一程式區段522;- 預編碼器參數區段524(例如,截波參數、預濾波參數及頻道取消參數);及- STBC/SFBC參數區段526(例如,STBC/SFBC碼、天線數目)。
將與根據本發明之編碼及傳輸方法相關之演算法資訊、碼及/或軟體指令儲存在ROM 520中。當接通時,CPU 510將程式從區段522 上載至RAM 530中並執行對應指令。
RAM 530包括:- 區段532,其包含記憶體空間以保存藉由CPU 510執行且在接通資料傳輸器500之後上載之程式;- 區段534,其包含記憶體空間以保存輸入資料;- 區段536,其包含記憶體空間以在編碼程序期間保存不同經編碼資料;及- 區段538,其包含記憶體空間以保存用於編碼之其他變量。
根據一項實施例,在一或數個浮點閘極陣列(FPGA)、特殊應用積體電路(ASIC)或具有對應記憶體之極大規模積體(VLSI)電路中依一純硬體組態實施資料傳輸器500。在另一實施例中,使用具有記憶體之VLSI電路及DSP碼兩者來實施資料傳輸器500。
轉向圖6,展示根據本發明之態樣之一例示性預編碼器600之一方塊圖。預編碼器以類似於圖3中之預編碼器320之一方式操作。預編碼器600可進一步用作一廣播傳輸器(諸如圖1中描述之傳輸器110)之部分。
預編碼器600包含下列組件:- 一IFFT區塊610,其從一調變器電路(例如,圖3中之調變器310)接收一頻域多載波調變信號且對該信號執行一逆FFT;- 一截波區塊620,其耦合至IFFT區塊610,該截波區塊基於應用於截波區塊620之標記為Vclip之一額外信號而對信號之位準進行截波;- 一FFT區塊630,其耦合至截波區塊,該FFT區塊在於截波區塊中截波之後對信號執行一FFT;- 一減法器640,其耦合至FFT區塊630且亦接收頻域多載波調變信號作為一第二輸入,該減法器640從經截波信號減去頻域多載波調 變信號以產生一校正向量;- 一乘法器650,其耦合至減法器640,該乘法器依等於K之一增益值放大校正向量作為至乘法器650之一輸入以產生一增益調整之校正向量,該向量亦被稱為一錯誤向量;- 一加法器660,其耦合至乘法器650且亦接收頻域多載波調變信號作為一第二輸入,該加法器660將頻域多載波調變信號加至錯誤向量以產生一投影向量;及- 一投影區塊670,其耦合至加法器660且亦接收頻域多載波調變信號並使用來自乘法器650之錯誤向量作為輸入,該投影區塊670產生一新投影頻域多載波調變信號,該信號亦被稱為一經減少PAPR頻域多載波調變信號。
預編碼器600將頻域多載波調變信號作為一系列符號來操作並處理。在IFFT區塊610中處理頻域中具有每一副載波之複數QAM值之一個多載波符號以獲得其時域信號表示。IFFT區塊610可計算已相對於時域過取樣之一表示以便增大進一步處理之效能或解析度。
在截波區塊620中對符號之時域表示進行截波。截波往往被稱為限制且涉及防止信號或符號之位準或值超出一固定值。截波區塊620使用一信號Vclip作為針對固定值之一輸入。在某些實施例中,信號Vclip可為恆定的且不可調整的,但在其他實施例中,該信號Vclip可為可調整的且進一步為動態可調整的。截波區塊620可使用包含一軟限幅器函數或替代地一平滑壓縮函數之一轉移函數。例示性壓縮函數可包含但不限於類似於電話系統中使用之函數之雙曲正切、A-律或μ-律壓擴函數。
類似於原始輸入符號,使用FFT區塊630將來自截波區塊620之經截波符號從符號之一時域表示轉換回至該符號之一頻域表示。多載波QAM調變之原始多載波符號使用減法器640以與經截波符號進行比 較,從而產生針對該符號之一校正向量。雖然未展示,但一緩衝電路可為必要的,以便在減法器640之輸入處同步原始多載波符號與經截波符號。
在乘法器650中將針對符號之校正向量乘以一固定增益值K。針對符號之經增益校正向量被加回至原始符號中以產生針對該符號之一投影向量。重要的係注意,來自減法器640之校正向量表示範圍,原始符號已經截波或限制於該範圍作為一值。針對符號之此經截波區域經放大以在乘法器650中突出截波區域且在加法器660中加回原始符號,從而導致針對符號之誇大星座投影。
在投影區塊670中結合針對符號之錯誤向量及針對該符號之原始星座投影使用一允許之經擴展星座遮罩來進一步處理針對該符號之所得星座投影。星座之每一點可相關聯於一擴展遮罩。在一項實施例中,僅星座之外點與一擴展遮罩相關聯。擴展遮罩表示一區域,其中可投影一星座點而不掩蓋星座內之其原始符號位置及其符號值。在某些實例中,擴展遮罩可表示一線。在其他實例中,擴展遮罩可表示一區域。下文將描述關於星座點投影及擴展遮罩之更多細節。
重要的係注意,對於方形之QAM星座而言,複數QAM值之實部及虛部或符號位置可經單獨處理作為標量值。因此,與一方形QAM星座相關聯之一擴展遮罩將表示一x軸方向及/或一y軸方向上之一線或一系列線。
使用一OFDM調變器(諸如圖1中之調變器114或圖3中之OFDM調變器340及350)獲得輸出時域OFDM信號。OFDM調變器使用實數及虛數輸出信號,其表示來自投影區塊670之一經減少PAPR頻域信號。重要的係注意,在某些實施例中,實數及虛數輸出信號可經組合以形成一單個向量信號。
現在轉向圖7,展示根據本發明之態樣之另一例示性預編碼器 700之一方塊圖。預編碼器700意欲用於採用MIMO技術或使用複數個調變傳輸電路及天線之一傳輸器(諸如圖3中描述之傳輸器300)中。明確言之,預編碼器700以類似於預編碼器320之一方式操作。將基於等於二之一MIMO維度、使用兩個調變電路描述預編碼器700。
預編碼器700包含下列組件:- 一STBC/SFBC編碼器710,其接收複數符號資料且提供經編碼複數符號,該等符號通常配置成群組;- IFFT區塊720及725,其對經編碼複數符號執行一逆FFT;- 截波區塊730及735,其分別耦合至IFFT區塊720及725,該等截波區塊基於應用於截波區塊730及735之一額外信號或臨限位準來對信號之位準進行截波;- FFT區塊740及745,其分別耦合至截波區塊730及735,該等FFT區塊在於截波區塊730及735中截波之後對信號執行一FFT;- 一STBC/SFBC解碼器750,其耦合至FFT區塊740及FFT區塊745兩者,該STBC/SFBC解碼器接收複數FFT符號且解碼符號以產生待處理之複數符號資料;- 一減法器760,其從STBC/SFBC解碼器750之輸出減去原始提供之複數符號資料;- 一乘法器770,其將減法器760中之減法之結果乘以等於K之一預定增益值;- 一加法器780,其將藉由乘法器770實現之乘法之結果加至原始提供之複數符號資料;及- 一投影區塊790,其處理藉由加法器780實現之加法之結果以將一投影產生至一星座上且提供投影之結果以用於進一步處理。
在操作中,已使用數位調變(例如,QAM調變)調變或處理且映射成一系列符號之一輸入信號被提供至STBC/SFBC編碼器710。符號可 藉由STBC/SFBC編碼器710分組並編碼而以類似於較早在圖3中描述之方式的一方式形成一STBC/SFBC碼字。碼字之個別群組被提供至IFFT區塊720及725。在IFFT區塊720及725中首先獲得時域信號。IFFT區塊720及725可計算時域信號之一過取樣版本以增大效能(特別地改良IFFT處理之後之波峰局部化且避免數位/類比轉換中之波峰再生)。根據本發明之一變體,不計算時域信號之過取樣版本。
在截波區塊730及735中基於一臨限值對來自IFFT區塊720及725之時域信號之振幅進行截波或壓縮。在一項實施例中,截波區塊730及735可使用一固定臨限值。在其他實施例中,臨限值可為可調整的且進一步為動態可調整的。FFT區塊740及745中之進一步處理使信號返回至頻域。FFT區塊740及745以一方式操作以反轉IFFT區塊720及725之處理,其必要時包含任何信號重新取樣。STBC/SFBC解碼在STBC/SFBC解碼器750中應用於來自FFT區塊740及745之各者之頻域截波信號。STBC/SFBC解碼器中之解碼意欲反轉在STBC/SFBC編碼器710中執行之處理。
除了如下文描述外,預編碼器700中之剩餘區塊之操作以類似於圖6中描述之減法器640、乘法器650、加法器660及投影區塊670之一方式操作且將不會在此處進一步詳細描述。
在使用預編碼器600或預編碼器700之某些實施例中,可不使用預編碼處理技術修改信號之某些部分。此等部分可包含但不限於參考或導頻信號(諸如用於頻道估計之分散或連續導頻信號)。對於信號之此等部分而言,可將校正信號設定為零。操作可經實行作為減法器(例如,減法器640或減法器760)之部分。該操作亦可藉由針對信號之此等部分將增益值K設定為等於零而經實行作為乘法器(例如,乘法器650或乘法器770)之部分。可藉由防止符號之定位之一投影改變而在投影區塊(例如,投影區塊670或投影區塊790)中進一步實行該操作。
在某些實施例中,針對增益值之可變及不同值可經應用作為每一個別載波、符號或信號之部分之單獨值Ki。可基於經傳輸值判定Ki之值。或者,可透過一數位最佳化演算法獲得Ki之值。Ki值可取決於載波數目、調變、經擴展星座之清晰度、PAPR目標及/或功率傳輸之可能增大。可基於載波數目產生Ki之不同值以便平衡頻譜之由於截波之功率失真。例如,一信號使用1705個使用擴展至星座擴展值81之64QAM星座之經調變載波以達成PAPR之所要值,可使用針對信號之所有部分之等於15之一Ki值。有利地,可取決於允許之功率增大及所要PAPR而使用在10與25之間之範圍中之Ki值。
在使用預編碼器600或預編碼器700之一項實施例中,Ki之一非空值應用於與經調變載波相關聯之所有符號。與係非經調變載波之載波(即,不用來傳輸資料之載波)相關聯之任何符號在預編碼程序之後重設為零。根據一變體,與非經調變載波相關聯之所有或某些符號在乘法器(例如,乘法器650或乘法器770)中乘以Ki之一非空值且藉由投影區塊(例如,投影區塊670或投影區塊790)保持為未修改。
如較早所描述,使用類似於此處在圖6或圖7中描述之預編碼器之一預編碼器之先前PAPR技術已經組態以用於處理使用一方形星座(諸如一16-QAM方形星座)之符號。圖8展示一16-QAM方形星座之一圖式800。運用沿著一實軸810及一虛軸820定向之符號點投影星座。
僅展示使用PAPR技術(諸如針對圖6中之預編碼器600及圖7中之預編碼器700描述之PAPR技術)擴展之星座之邊界點(點830至841)。此外,四個隅角點(點830、833、836及839)可分別擴展至加影線區域860至863內之任何地方。重要的係注意,加影線區域860至863本質上係方形或矩形的且可使用實軸或虛軸投影中之簡單標量值進行投影。其他邊界點831至832、834至835、837至838及840至841可僅跟隨線段870至877擴展,該等線段以點開始且沿著實或虛方向朝向星座外部擴 展。若針對此等邊界點之任何其他投影出現,則一潛在解碼錯誤可歸因於不正確符號解碼而產生。亦由一上界限制投影擴展區域。可藉由與信號傳輸設備相關聯之參數(例如,針對圖1中描述之天線125中之電路或圖3中描述之天線360及370中之電路之效能規範)判定或界定該上界。如此處在圖7中展示之投影擴展以及下文展示之擴展亦可被稱為一離散星座擴展。
四個內點850至853展示為未受PAPR技術影響或未被PAPR技術重新投影。
應用在圖8中且在圖式800中實施作為一預編碼器600或預編碼器700之部分之技術一般稱為「作用星座擴展」(ACE)且已用於DVB-T2標準EN 302 755中。該技術與使用方形星座圖案之QAM調變載波一起使用,此係因為方形QAM星座之邊界點跟隨實軸或虛軸方向擴展。
使用標量投影之星座擴展及投影技術(諸如圖式800中所展示)在與非方形星座一起使用時效率較低。圖9展示運用以類似於圖式800之一方式應用之星座擴展及投影技術之一16-QAM非方形星座之一圖式900。運用沿著一實軸910及一虛軸920定向之符號點投影星座。
圖式900包含外星座點930至937及內點940至947。與圖式800中相同,圖式900中展示之點940至947未受星座擴展投影技術影響。圖式900包含展示為虛線之一擴展投影遮罩。針對此類型之星座,擴展區域僅限於8條線(展示為970至977)。歸因於星座點930至937之相對定位,擴展區域與用於一方形16-QAM星座之區域或遮罩相比而減小。圖式900中展示之擴展區域之任何改變不可能不產生不必要符號錯誤。
運用較高階星座會進一步突出關於標量星座擴展及投影技術之問題。圖10展示運用以類似於圖式800之一方式應用之星座擴展投影技術之一64-QAM非方形星座之一圖式1000。運用沿著一實軸1010及 一虛軸1020定向之符號點投影星座。
圖式1000包含外星座點1030至1045。與圖式900中相同,此處未標記之所展示剩餘內點未受星座擴展投影技術影響。圖式1000包含展示為虛線1070至1085之擴展投影遮罩。針對此星座,擴展區域僅限於16條線。歸因於星座點1030至1045之相對定位,擴展區域與一方形64-QAM星座相比而減小且無法擴張而不產生不必要符號錯誤。
星座投影及擴展技術可經改良以便為非方形星座(諸如圖9及圖10中所展示)提供一更佳擴展遮罩。代替如圖6及圖7中描述之在不同程序中擴展實部及虛部,同時或一起及組合地使用一投影區塊(例如,投影區塊670或投影區塊790)中之實部及虛部兩者來完成投影。投影區塊經修改以使用與一標量(即,實數及虛數)錯誤信號相對之一向量錯誤信號以便在兩個維度上同時配合擴展複數星座值之定位。修改允許擴展遮罩在兩個維度上界定,或界定為一向量,以便增大星座之每一邊界點之經擴展區域。因此,擴展跟隨可擴展星座點之向量方向。經擴展區域係具有處於星座點處之頂點及等於在星座之兩個鄰近符號與原點之間之投影角度之一角度的一組有角扇區。對於多數非方形星座而言,有角扇區之邊界線將為非正交的。
轉向圖11,展示圖解說明根據本發明之原理之關於一64-QAM非方形星座之星座擴展技術之一圖式1100。圖式1100圖解說明使用基於使用上文在圖6及圖7中描述之元件之數個投影情景及技術之投影及投影擴展遮罩。運用沿著一實軸1110及一虛軸1120定向之符號點投影星座。
圖式1100包含外星座點1130至1145。與圖式1000中相同,此處未標記之所展示剩餘內點未受星座擴展投影技術影響。一組第一投影線(標記為1150至1165)展示為從原點(即,軸1110及軸1120之相交點)分別投影至每一外星座點1130至1145。一角度θ表示星座之任何兩個外 星座點之間之角距。該角度θ亦表示一有角扇區,其中可能存在任何外星座之一擴展,而不產生針對符號之符號錯誤概率之一增大。有角扇區展示為藉由虛線1170a至1170b到1185a至1185b界定之一區域。藉由具有處於針對星座之點之原始定位處之頂點之有角扇區的張角界定邊界星座點之經擴展區域。
可藉由處理來自乘法器(例如,乘法器650或乘法器770)之錯誤信號連同來自加法器(例如,加法器660或加法器780)之經校正信號而產生如圖式1100中展示之擴展投影遮罩。藉由將錯誤信號處理為一向量信號,可針對用於星座中之外星座點之位置之擴展區域產生一有角區域。在投影區塊(例如,投影區塊670或投影區塊790)中基於正使用之星座進一步判定該有角區域。應指出,藉由任何兩個鄰近外星座點(例如,點1130至1145)之間之角距(例如,圖式1100中之角度θ)判定用於擴展區域之有角扇區。角距及因此用於擴展區域之有角扇區對於不同星座可能不同。
重要的係注意,在兩個鄰近外星座點之間之角距或角度θ表示用於擴展遮罩之最大有角扇區。亦可以經減少效率使用小於該最大有角扇區之一有角扇區。
轉向圖12,展示圖解說明根據本發明之態樣之相對於投影區塊之輸入信號之不同情況而將擴展遮罩應用於星座之一個點的一圖式1200。圖式1200圖解說明使用基於上文在圖11中描述之使用元件(諸如上文在圖6及圖7中描述之元件)之投影技術之數個投影情景之投影及投影擴展遮罩。一單個星座點及隨附區域展示為沿著一x軸1210及一y軸1220相對一原點1225定向。
處於預編碼器之輸入處之星座中之初始符號位置展示為標記為1230之點。藉由兩條線1240及1245限制相關聯於點1230之擴展遮罩。在1240與1245之間之張角係投影區塊之一輸入參數。最大張角對於每 一類型之星座係固定的。然而,可使用等於或小於最大張角之一張角。例如,由線1240及1245定界之有角扇區可基於在點1230與未展示之一鄰近符號點之間之角距。線1240與1245之角平分線係線1250,線1250展示為一點劃線,且穿過星座之中心(點1225)且穿過點1230。
在一預編碼器(例如,預編碼器600或預編碼器700)中執行之與對信號進行截波、減法運算及乘法運算相關之處理可更改星座符號(例如,點1230)之定位。投影區塊(例如,投影區塊670或投影區塊790)將基於本發明之技術重新定位符號。此處進一步描述藉由圖式1200中之點圖解說明之下列投影情景。
在一第一情景中,考量標記為1260之點。點1260在形成自中心1225且通過1230之徑向弧1235內側。因此,點1260投影至原點1230,此係因為點1260無法被投影在擴展遮罩中。
在一第二情景中,考量標記為1265之點。點1265在弧1235上。因此,點1265亦投影至原點1230,此係因為點1265無法被投影在擴展遮罩中。
在一第三情景中,考量標記為1280及1285之點。點1280及1285兩者皆在弧1235外測且將需要被投影在擴展遮罩中。點1280在擴展遮罩外側,但其被投影至一弧1270上,該弧1270具有一中心1225且通過點1280以及一點1282。點1282在表示有角扇區之邊緣之線1240上,該有角扇區表示用於點1230之擴展遮罩。因此,點1280投影至點1282以便將原點1280重新定位在用於點1230之擴展遮罩內。類似地,點1285跟隨弧1270而被投影且通過1285以及點1287。點1287在表示有角扇區之邊緣之線1245上,該有角扇區表示用於點1230之擴展遮罩。因此,點1285投影至點1287以便將原點1285重新定位在用於點1230之擴展遮罩內。
在一第四情景中,考量標記為1290之點。點1290定位在用於點 1230之擴展遮罩內側且由擴展線1240及1245界定。因此,不改變或重新投影點1290之位置。
轉向圖13至圖15,展示圖解說明根據本發明之原理之針對PAPR減少技術之模擬效能比較的一組圖表1300至1500。使用在一6MHz寬頻道中依32K FFT模式操作之一DVB-T2中操作之一信號來產生模擬效能結果之各者。操作條件表示一最壞情況條件。信號並不含有連續或分散導頻載波。
模擬係基於使用類似於圖6中描述之預編碼器600之一預編碼器之一實施方案。明確言之,用於截波區塊620中之Vclip之值可在範圍[1.0;3.5]內調整。此外,用於乘法器650中之K之值可在範圍[1;63]內調整。對於圖13至圖15中展示之每一模擬而言,Vclip及K之值經最佳化以獲得最佳PAPR減少。
圖表1300展示相對於作為沿著y軸(標記為1320)之(功率>PAPR)之概率之互補累積分佈函數(CCDF)之沿著x軸(標記為1310)以(dB)為單位的PAPR。CCDF表示根據用於信號之每一樣本或符號之PAPR的PAPR的概率分佈。圖表1300展示針對一16點非方形星座(諸如圖9中所展示)的結果。圖線1330表示不具有應用於信號之PAPR減少的結果。圖線1340表示使用類似於圖8中描述之技術之DVB-T2 ACE技術的結果。圖線1350表示使用本發明之類似於圖11中描述之技術之經改良技術(稱為2-D ACE技術)的結果。
圖表1400展示相對於作為沿著y軸(標記為1420)之概率(功率>PAPR)之CCDF之沿著x軸(標記為1410)以(dB)為單位的PAPR。圖表1400展示針對一64點非方形星座(諸如圖10中所展示)之結果。圖線1430表示不具有應用於信號之PAPR減少之結果。圖線1440表示使用DVB-T2 ACE技術之結果。圖線1450表示使用本發明之經改良技術之結果。
圖表1500展示相對於作為沿著y軸(標記為1520)之概率(功率>PAPR)之沿著x軸(標記為1510)以(dB)為單位的PAPR。圖表1500展示針對一256點非方形星座之結果。圖線1530表示不具有應用於信號之PAPR減少之結果。圖線1540表示使用DVB-T2 ACE技術之結果。圖線1550表示使用本發明之經改良技術之結果。
在表1中概述針對圖13至圖15中之圖表之結果。
現在轉向圖16,展示根據本發明之態樣之用於減少一信號中之PAPR之一例示性程序1600之一流程圖。程序1600描述用於減少一信號中之PAPR之一機制,其包含或使用用於信號傳輸之非方形星座圖案。將主要就圖6中描述之預編碼器600來描述程序1600。程序1600可同樣地應用於圖7中描述之預編碼器700的操作。程序1600亦可用於傳輸器110中作為圖1中描述之系統100的部分或作為圖3中描述之資料傳輸器300的部分。亦重要的係注意,可移除或重新排序程序1600中之某些步驟,以便適應與本發明之原理相關聯之特定實施例。
在步驟1605處,接收一信號。該信號可含有音訊、視訊、發信號或控制及其他輔助資料(例如,節目指南資料)。該信號可被處理且可為信號內容之一頻域表示。接著,在步驟1610處,將信號映射至一多個傳輸發信號配置中的一或多個符號。可在一STBC/SFBC編碼器(例如,圖7中描述之STBC/SFBC編碼器710)中執行步驟1610處之映射。步驟1610處的映射可涉及使用包含(但不限於)一黃金碼之一或多個已知碼字集來產生原始信號的複數個部分。步驟1610處之映射特別適於用於MIMO傳輸中。
在步驟1615處,將在步驟1610處產生之經映射信號轉換為一時域信號。在某些實施例中,步驟1615處之時域轉換可使步驟1605處接收之信號返回至最初由一內容信源(例如,圖1中描述之內容信源111)提供之一信號。可使用一IFFT區塊(例如,IFFT區塊610)或任何類似變換處理區塊來執行步驟1615處之轉換。
接著,在步驟1620處,對步驟1615處產生之信號之時域表示的振幅位準進行限制、壓縮或截波,以便減少信號振幅位準。可在一截波電路(例如,截波區塊620)或任何類似電路中執行步驟1620處之限制、壓縮或截波。在一項實施例中,基於一額外信號Vclip,對步驟1615處產生之信號進行截波。在其他實施例中,可使用包含一軟限幅器函數或替代地一平滑壓縮函數之轉移函數來對步驟1615處產生之信號進行截波、限制或壓縮。
在步驟1625處,將經振幅限制信號轉換回至信號之一頻域表示。可使用一FFT區塊(例如,FFT區塊630)或任何類似變換處理區塊來執行步驟1625處之轉換。在某些實施例中,步驟1625處之轉換係步驟1615處之轉換之一精確反轉。
在步驟1630處,將信號之頻域表示從適於一多個傳輸發信號配置中之複數個信號之一組符號映射回至一單個信號。可在一 STBC/SFBC解碼器(例如,圖7中描述之STBC/SFBC解碼器750)中執行步驟1630處之映射。步驟1630處的映射可涉及使用包含(但不限於)一黃金碼的一或多個已知碼字集來解映射或解碼原始信號的複數個部分。步驟1630處之映射特別適於用於MIMO傳輸中。
在步驟1635處,從步驟1605處接收的原始信號減去頻域中之步驟1630處產生的新信號。步驟1635處之減法步驟亦可包含緩衝原始信號,以便同步或時間對準原始信號與新信號。接著,在步驟1640處,將來自步驟1635之所得信號乘以一常數。常數值可為用於所有信號及符號之一信號值K。在其他實施例中,針對增益值之可變及不同值可被應用作為每一個別載波、符號或信號之部分的單獨值Ki。可基於經傳輸值來判定Ki之值。或者,可透過一數位最佳化演算法來獲得Ki之值。Ki值可取決於載波數目、調變、經擴展星座之清晰度、PAPR目標及/或功率傳輸之可能增大。可基於載波數目來產生Ki之不同值,以便平衡頻譜之步驟1620處之無意截波或有意振幅限制導致的功率失真。
在步驟1645處,將來自步驟1640之經乘法運算或經放大信號加至步驟1605處接收之原始信號。步驟1645處之加法步驟亦可包含緩衝原始信號以便同步或時間對準原始信號與經乘法運算或經放大信號。接著,在步驟1650處,將來自步驟1645之所得信號投影至一星座投影擴展遮罩中。星座投影遮罩係基於使用所接收信號(例如,步驟1605處接收之信號)之原始星座。可在一投影電路或投影區塊(例如,圖6中描述之投影區塊670或圖7中描述之投影區塊790)中實行步驟1650處之投影。步驟1650處投影之一點或符號可相關聯於一擴展遮罩。在一項實施例中,僅用於信號之星座之外點與一擴展遮罩相關聯。該擴展遮罩表示一區域,其中可投影一星座點,而不掩蓋星座內之其原始符號位置及其符號值。在某些實例中,擴展遮罩可表示一線。在其他實 例中,該擴展遮罩可表示一區域。
在一較佳實施例中,可藉由處理來自步驟1640處之乘法之信號連同來自步驟1645處之加法之信號而產生步驟1650處之投影。藉由將信號處理為向量信號,可針對用於星座中之外星座點之位置之擴展區域產生一有角區域。可基於正被使用之星座進一步判定該有角區域。應指出,可藉由在任何兩個鄰近外星座點(例如,點1130至1145)之間之角距(例如,圖式1100中之角度θ)判定用於擴展區域之一最大有角扇區。角距及因此用於擴展區域之最大有角扇區對於不同星座可能不同。此外,亦可使用小於最大有角扇區之一有角扇區。
在步驟1655處,使用一IFFT調變表示經減少PAPR OFDM符號之一串流之經投影信號以產生一時域經減少PAPR OFDM信號。可在一調變器(例如,圖1中描述之調變器114或圖3中描述之OFDM調變器340及350)中執行步驟1655處之調變。在某些實施例中,步驟1655處之調變可進一步包含將信號映射成用於採用MIMO技術之一多個信號傳輸環境中之一組符號。
在步驟1660處,傳輸時域經減少PAPR OFDM信號。步驟1660處之傳輸可藉由傳輸電路實行且可使用用於無線傳輸或廣播之一或多個天線(例如,圖1中描述之天線115或圖3中描述之天線360及370)。
可重新配置、組合或省略程序1600之步驟中之一或多者。例如,在利用一SISO傳輸組態之實施例(包含廣播信號實施例(例如,ATSC 3.0或DVB-T2))中,可省略步驟1610及1630。此外,可透過不同於步驟1610至1645之一系列處理步驟產生步驟1650處之投影星座擴展之產生。因而,此等不同步驟仍囊括一程序,其用於預編碼信號以便允許步驟1650處將經處理信號投影至如本文中描述之一星座投影擴展上。
在使用程序1600之至少某些步驟之一實施例中,可接收一信 號,已使用以一或多個不同碼率編碼信號中之資料之一特定FEC編碼結構來編碼該信號。數個類型之編碼結構係可行的,其包含較早結合DVB-T2及ATSC 3.0描述之編碼結構或此項技術中眾所周知之其他編碼結構。因此,星座投影遮罩可取決於針對資料之碼率以及用於信號之傳輸之星座。此外,針對星座中之外星座點之角距(例如,角度θ)可取決於星座及碼率兩者。表2展示給定用作ATSC 3.0系統之部分之不同星座及碼率之角度θ之一組例示性值:
根據本發明之特定實施例,藉由表2完全或部分界定角度θ之值集。根據本發明之特定實施例,角度θ之值係不同的。根據本發明之一變體,使用其他碼率或星座且相應地界定角度θ之值。
重要的係注意,表2中給定之值可被認為係ATSC 3.0系統特有的。然而,使用不同星座、不同碼率及可能甚至不同格式之其他系統可使用角度θ之一組不同值以便達成基於本發明之原理之類似結果。
一系統可採用信號,該等信號針對某些信號格式使用一非方形星座同時針對其他信號格式使用其他星座類型。在使用程序1600之至少某些步驟之一項實施例中,一信號可針對某些信號格式使用一非方形星座(其被稱為一個二維(2D)星座)同時針對其他信號格式使用一方形星座(其被稱為一個一維(1D)星座)。表3展示針對用作ATSC 3.0系統之部分之不同星座大小以及不同碼率之星座之類型(1D或2D)的一特定 實施方案:
根據本發明之特定實施例,藉由表3完全或部分界定星座之類型。根據本發明之特定實施例,星座之類型係不同的(例如,一非方形星座可用於1024 QAM或4096 QAM)。根據本發明之一變體,使用其他碼率或星座。
使用2D星座之信號可採用諸如藉由程序1600所描述之一PAPR程序。使用1D星座之信號可採用類似於圖8及圖9中展示並描述之程序之一PAPR程序。共同地,用以減少PAPR之1D及2D星座之處理可被稱為作用星座擴展(ACE)技術。此外,ACE技術(諸如圖16中描述之PAPR程序,或用於1D星座之其他PAPR技術)在結合OFDM使用時通常僅應用於信號之包含資料之部分且通常不應用於經包含而作為信號之部分之導頻載波或保留音調。在系統(諸如ATSC 3.0系統)中,ACE技術僅應用於信號之包含資料之部分且不應用於經包含而作為信號之部分之導頻載波或保留音調。另一PAPR程序(稱為音調保留(TR))將保留音調引入至OFDM符號中以減少PAPR。在ATSC 3.0中,若使用ACE及TR兩者,則ACE首先應用於信號。
此外,可不結合階分多工(LDM)之使用或在MIMO或MISO操作模式用於一系統中時使用PAPR技術。在系統(諸如ATSC 3.0系統)中, 不結合階分多工(LDM)之使用或在MIMO或MISO操作模式時使用PAPR技術及明確言之ACE。最後,作用星座技術之使用或其缺乏可在信號中指示為一標頭或其他資訊層(諸如但不限於DVB-T2或ATSC 3.0中之L1發信號)之部分。
現在轉向圖17,展示根據本發明之態樣之又一例示性預編碼器1700之一方塊圖。預編碼器1700以類似於圖6中描述之預編碼器600之一方式操作。預編碼器亦以類似於圖3中之預編碼器320之一方式操作。預編碼器1700可進一步用作一廣播傳輸器(諸如圖1中描述之傳輸器110)之部分。除如下文描述外,元件1710、1720、1730、1740、1750、1760及1770在功能上類似於圖6中描述之元件610、620、630、640、650、660及670且將不會在此處進一步描述。
在預編碼器1700中,透過在其後接著低通濾波器1715之內插器1712中依一因數4之內插而從一輸入信號x獲得標記為 之一信號。使用墊零及一四倍過大 IFFT算子來實施IFFT 1710、透過內插器1712之過取樣及低通濾波器1715中之低通濾波之組合作為IFFT 1710之部分。
藉由將截波區塊1720中之一截波算子應用於標記為x'之信號而獲 得標記為之一信號。如下定義截波 區塊1720中之截波算子: 截波臨限值V clip 係作用星座擴展演算法及技術之一參數。例如,該截波臨限值V clip 可能可在+0dB與+12.7dB之間之範圍中以超過原始時域信號之標準偏差0.1dB步進選擇。
透過低通濾波器1722中之低通濾波及抽取器1725中依一因數4之 抽取而從標記為x"之信號獲得標記為 之一信號。使用FFT區塊1730中之一FFT操作來從x c 獲得標記為X c 之一信號。使用一四倍過大FFT算子來實施低通濾波器1722中之低通濾波、抽取器1725中之降取樣及FFT區塊1730中之FFT操作之組合。
如下藉由透過一減法及增益乘法操作組合減法器1740及增益區塊1750中標記為X c X之信號而獲得標記為E之錯誤向量:E=G‧(X c -X) (方程式3)擴展增益G係作用星座擴展演算法及技術之一參數。例如,擴展增益G之值可能可在0與31之間之範圍中以1之步進選擇。
如下標記為V ext 之擴展向量經獲得或產生作為來自投影區塊1770之一輸出:
元素φ e 表示在參考符號X之幅角與錯誤向量E之間之角度。標記為最大擴展值L之一限制元素可被應用且係作用星座擴展演算法及技術之一參數。例如,最大擴展值L可能可在1.8與2.4之間之範圍中以0.1步進選擇。
角度θ亦為預編碼器1700中之作用星座擴展演算法及技術之一輸入參數且取決於星座維度(例如,針對較早描述之每一2D星座)以及前 向錯誤校正碼率。較早在表2中描述針對用於一組星座及碼率之角度θ之一組例示性值。
藉由將標記為V ext 之擴展向量加至加法器1760中標記為X之信號而產生或建構標記為X ACE 之一信號且作為擴展切換器1775中之一選項,如下:
若信號之標記為X k 之一分量係一作用單元(即,攜載一星座點之一OFDM單元)且若其攜載用於彼單元之調變星座之一邊界點,則該分量被定義為可擴展。若一分量X k 係如在調變系統(諸如DVB-T2及ATSC 3.0)中定義且使用之圖框結束符號中之一虛設單元、一偏壓平衡單元或一未經調變單元,則該分量X k 亦可定義為可擴展。例如,若屬於一ATSC 3.0格式信號中之一256-QAM 9/15經調變單元之一分量之模數大於或等於1.65,則該分量係星座之一邊界點。
透過IFFT區塊1780中之一IFFT操作而從X ACE 獲得或產生標記為x ACE 之一信號且該信號表示用於預編碼器1700之輸出信號。
圖18A及圖18B展示根據本發明之態樣之具有應用PAPR技術之不同錯誤校正碼率之一16-QAM非方形星座之一系列圖式。特定言之,圖18A及圖18B展示可在一預編碼器(例如,圖17中描述之預編碼器1700)中用於使用不同FEC碼率之信號之不同角度θ。圖18A及圖18B中展示之碼率及角度θ類似於針對較早在表2中描述之一16-QAM 2D星座所包含之碼率及角度。
圖19A及圖19B展示根據本發明之態樣之具有應用PAPR技術之不同錯誤校正碼率之一64-QAM非方形星座之一系列圖式。特定言之,圖19A及圖19B展示可在一預編碼器(例如,圖17中描述之預編碼器1700)中用於使用不同FEC碼率之信號之不同角度θ。圖19A及圖19B中 展示之碼率及角度θ類似於針對較早在表2中描述之一64-QAM 2D星座所包含之碼率及角度。
圖20展示根據本發明之態樣之具有應用PAPR技術之不同錯誤校正碼率之一256-QAM非方形星座之一系列圖式。特定言之,圖20展示可在一預編碼器(例如,圖17中描述之預編碼器1700)中用於使用不同FEC碼率之信號之不同角度θ。圖20中展示之碼率及角度θ類似於針對較早在表2中描述之一256-QAM 2D星座所包含之碼率及角度。
可使用本發明之原理傳輸一信號。該信號可由一星座中之符號之一時域表示組成。該信號可包含映射至複數個星座之符號。星座中之一或多者可為非方形星座,其包含但不限於一16 QAM非方形星座及64 QAM非方形星座以及一256 QAM非方形星座。可基於一投影(諸如上文描述之星座投影擴展)調整符號位置中之一或多者。在一項實施例中,一或多個符號被投影至藉由基於原始或正確符號位置之一向外有角扇區表示之一星座投影擴展區域中。使用在原始或正確符號位置與鄰近符號位置之間形成之投影角來形成向外有角扇區。投影角形成用於向外有角扇區之一第一邊界及一第二邊界,該投影角之值基於用於信號之星座圖案以及用於資料串流之一碼率。在一項實施例中,經傳輸信號係一OFDM信號。在另一實施例中,經傳輸信號遵守諸如DVB-T2或ATSC3.0之一傳輸。
使用本發明之原理傳輸之信號具有一經減少PAPR。該經減少PAPR信號可提供數個優點,包含改良HPA之效率及最小化在信號內以及鄰近針對經傳輸信號之頻率範圍之頻率範圍中產生非所要雜訊之失真。
重要的係注意,本發明之技術亦應用於類似於圖18A、圖18B、圖19A、圖19B及圖20展示之非均勻非方形星座。與均勻星座之使用相比,非均勻星座可提供展示一改良1.5dB之模擬之較佳效能。根據 一變體,技術亦可應用於其他均勻非方形星座(諸如振幅相移鍵控(APSK)星座)。
可使用經調適以接收經傳輸信號之一接收器裝置來接收並解碼使用本發明之機制之經傳輸信號。例如,可藉由一廣播接收器(例如,圖1中描述之接收器120)接收該經傳輸信號。在一項實施例中,除類似於先前描述之功能之功能外,接收器亦可包含解碼電路及處理以提供對相關聯於經擴展區域之經擴展星座上之經傳輸信號之一估計,從而提供一經擴展解碼之信號。經擴展區域可為具有一頂點之一向外有角扇區,該頂點係針對用作解調之部分之基礎星座之原始符號位置,藉由形成用於向外有角區域之一第一邊界及一第二邊界之一角度之一值界定該向外有角區域,角度之值基於星座及用於資料串流之一碼率。
解碼及處理亦可包含將來自使用經擴展區域之估計之一或多個符號指派至基於基礎或非擴展星座中之符號位置之一符號值。可在用於處理所接收信號中之所有符號之一解映射器中執行解碼及處理。包含解映射器之解碼電路,及與本發明之原理相關聯之處理可進一步包含在一解調器(例如,圖1中描述之解調器124)中,或包含在一頻道解碼器(例如,圖1中描述之頻道解碼器123)中,或者包含在兩者中。
在一項實施例中,一接收器(例如,圖1中描述之接收器120)經調適以接收使用符合ATSC 3.0之一傳輸標準傳輸之信號。信號包含已使用一2D星座調變且已使用諸如較早在表2中描述之一前向錯誤校正碼率編碼之至少部分。接收器解碼所接收信號以提供對一經擴展星座上之經傳輸信號中之至少一個符號之一估計,從而提供一經擴展解碼之信號,經擴展星座包含形成為自針對星座中之一符號之一原始位置之一向外有角扇區的至少一個擴展區域,藉由形成用於向外有角區域之一第一邊界及一第二邊界之一角度之一值界定該向外有角區域,該角 度之值基於星座及用於資料串流之碼率。該角度之值可為表2中給定之值。能夠接收ATSC 3.0信號之例示性接收器可經包含作為電視機、機頂盒、電腦、閘道器、行動電話、行動終端、汽車無線電接收器、平板電腦及類似者之部分。
亦可藉由採用MIMO信號接收技術之一接收器(例如,圖4中描述之資料接收器400)接收經傳輸信號。MIMO信號對應於一經傳輸信號,已藉由將輸入資料時間或頻率映射於一經擴展星座及多個載波上而獲得該經傳輸信號以每傳輸天線產生一頻域符號,從而產生多載波信號及一信號上之傳輸。在相關聯於一對應基礎星座之點之經擴展區域星座上之信號之投影解碼之後可實行與MIMO信號相關聯之複數時間或頻率解映射。投影包含提供對相關聯於具有一向外有角扇區(其具係原始符號位置之一頂點)之一經擴展區域的經擴展星座上之經傳輸信號之一估計。該投影亦可包含最初將經擴展解碼之信號中之符號指派至一基礎或非擴展星座之符號,藉由形成用於向外有角區域之一第一邊界及一第二邊界之一角度之一值界定該向外有角區域,該角度之值基於星座及用於資料串流之一碼率。可在用於處理所接收信號中之經投影符號之一單獨解映射器中執行投影解碼及處理。包含解映射器之投影解碼電路,及與本發明之原理相關聯之處理可進一步包含在一解調器(例如,圖4中描述之OFDM解調器430及440)中,或包含在一時間或頻率解映射器(例如,圖4中描述之時間/頻率解映射器450)中,或包含在兩者中。
重要的係注意,一接收器(例如,圖1中描述之接收器120或圖4中描述之資料接收器400),以及更特定言之解映射及投影解碼電路及功能必須能夠處理含在經擴展星座中之信號。為改良接收器之效能,一額外限幅器電路可在藉由解映射器執行之任何處理及/或投影解碼之前添加至接收器。限幅器電路可對信號之振幅進行限制或截波。在一 項實施例中,一標量限幅器可經添加以對x軸及y軸(其往往被稱為同相(I)及正交(Q)軸)上之振幅進行限制或截波。然而,在使用非方形星座作為信號傳輸之部分之一較佳實施例中,可使用一複數模數截波電路以便對信號進行截波作為一向量。
上述實施例描述用於將一輸入資料串流處理成含有用於信號傳輸之OFDM符號之一星座之一信號以便減少用於信號之PAPR的各種機制及實施例。機制可包含處理或預編碼表示為一星座中之符號之資料以將一星座中之一星座擴展投影應用於至少一個符號,及調變經預編碼信號以產生一經傳輸信號,其中處理或預編碼使用一基於向量之錯誤信號將一星座擴展投影應用於一向外有角扇區中之至少一個符號。針對向外有角扇區產生之邊界可為固有非正交且係基於在一星座圖案中之鄰近符號或點之間之一角距。藉由在用於向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,該角度之值基於星座及一信號串流編碼碼率(例如在針對資料應用FEC之後)。用於星座擴展投影中之有角扇區特別在結合非方形星座圖案使用時更佳。
本發明實施例亦應用於藉由如較早提及之一方法所獲得之一資料信號。本發明實施例亦應用於經調適以解碼此資料信號之任何解碼器或解碼方法。特定言之,一實施例應用於從用於處理一資料串流作為傳輸信號之部分之一方法所獲得之一資料信號,該方法包含預編碼資料串流以便藉由將一符號群集擴展投影應用於用作一經傳輸信號之部分之一星座中之至少一個符號而減少經傳輸信號之波峰至平均功率比,符號星座擴展投影具有自針對星座中之至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,該角度之值基於星座及用於資料串流之一碼率。根據本發明之特定實施例,用於處理一 串流之方法包含資料信號之一地面廣播。根據本發明之特定實施例,資料信號包含視訊及/或音訊資料。根據本發明之特定實施例,所接收或經傳輸信號包含或係一地面廣播信號。
本發明實施例描述一種用於處理轉換成一星座中之複數個符號之一資料串流作為傳輸一信號之部分之方法,該方法包含將一符號星座擴展投影應用於星座中之至少一個符號,該符號星座擴展投影具有自針對星座中之至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,藉由對用作經傳輸信號之部分之星座及用於編碼資料串流之一碼率之一選擇而判定該角度之值。
在某些實施例中,該方法可包含在兩條邊界線之間形成向外有角區域,該兩條邊界線非相互正交。
在某些實施例中,該方法可包含兩條邊界線之間之角度等於或小於形成在自星座中之一原點及至少一個符號之一投影線與自星座中之原點及鄰近於至少一個符號之一符號之一投影線之間的角度。
在某些實施例中,星座可為一16 QAM非方形星座、一64-QAM非方形星座及一256-QAM非方形星座中之至少一者。
在某些實施例中,星座可為一非均勻星座。
在某些實施例中,角度之值可基於如在上文描述之表2中給定之星座及碼率值。
在某些實施例中,信號可遵守先進電視標準委員會(ATSC)3.0版標準。
在某些實施例中,該方法可進一步包含:對包含具有符號星座擴展投影之至少一個符號之信號執行一變換以產生一變換信號;及調變經預編碼變換信號以產生一經傳輸信號。
在某些實施例中,應用可進一步包含:對資料串流執行一變換 以將該資料串流轉換為一變換域信號;限制變換域信號之振幅以產生一經截波變換信號;對經截波變換信號執行一逆變換以產生一逆變換信號;從逆變換信號減去資料串流以產生一剩餘信號;依一預定增益因數調整剩餘信號之信號位準以產生一經調整剩餘信號;及將資料串流加至經調整剩餘信號以產生一錯誤信號。
在某些實施例中,執行一變換或執行一逆變換可使用一傅立葉變換。
在某些實施例中,該方法可用作一正交頻分多工傳輸之部分。
在某些實施例中,該方法可用作用於信號之一個二維作用星座擴展之部分。
在某些實施例中,對用於信號之二維作用星座擴展之使用之一指示可包含在經傳輸信號中。
在某些實施例中,對用於信號之二維作用星座擴展之使用之指示可包含在經傳輸信號之L1發信號部分中。
在某些實施例中,執行對資料串流之處理以便減少經傳輸信號之波峰至平均功率比。
本發明實施例亦包含一種設備或其部分,其可經組態以執行如在前述段落中之一或多者中描述之一程序之元素或步驟中之任意者,前述段落描述一種用於處理轉換成一星座中之複數個符號之一資料串流作為傳輸一信號之部分之程序或方法。
本發明實施例亦描述一種用於處理轉換成一星座中之複數個符號之一資料串流作為傳輸一信號之部分的設備,該設備包含一投影模組,該投影模組將一符號星座擴展投影應用於星座中之至少一個符號,該符號星座擴展投影具有自針對星座中之至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,藉由對用作經傳 輸信號之部分之星座及用於編碼資料串流之一碼率之一選擇而判定該角度之值。
本發明實施例亦包含一種用於處理作為表示已使用一碼率編碼之一資料串流之符號之一星座傳輸之一所接收信號的方法,該方法包含使所接收信號解調以提供對一經擴展星座上之經傳輸信號中之至少一個符號之一估計,該經擴展星座包含形成為自針對星座中之一符號之一原始位置之一向外有角扇區的至少一個經擴展區域,藉由在用於向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,藉由對用作經傳輸信號之部分之星座及用於信號中之資料串流之碼率之一選擇而判定該角度之值。
本發明實施例亦描述一種用於處理實施前述段落中描述之程序之一所接收信號之設備或其部分。
本發明實施例亦描述一種用於處理作為表示已使用一碼率編碼之一資料串流之符號之一星座傳輸之一所接收信號的設備,該設備包含一解調器,該解調器使所接收信號解調以提供對一經擴展星座上之經傳輸信號中之至少一個符號之一估計,該經擴展星座包含形成為自針對星座中之一符號之一原始位置之一向外有角扇區的至少一個擴展區域,藉由在用於向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,藉由對用作經傳輸信號之部分之星座及用於信號中之資料串流之碼率之一選擇而判定該角度之值。
本發明實施例亦描述一種非暫時性裝置可讀媒體,其含有用於處理轉換成一星座中之複數個符號之一資料串流作為傳輸一信號之部分的指令,該等指令包含將一符號星座擴展投影應用於星座中之至少一個符號,該符號星座擴展投影具有自針對星座中之至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,藉由對用 作經傳輸信號之部分之星座及用於編碼資料串流之一碼率之一選擇而判定該角度之值。
本發明實施例亦描述一種非暫時性裝置可讀媒體,其含有用於處理作為表示已使用一碼率編碼之一資料串流之符號之一星座傳輸之一所接收信號的指令,該等指令包含使所接收信號解調以提供對一經擴展星座上之經傳輸信號中之至少一個符號之一估計,經擴展星座包含形成為自針對星座中之一符號之一原始位置之一向外有角扇區的至少一個經擴展區域,藉由在用於向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,藉由對用作傳輸信號之部分之星座及用於信號中之資料串流之碼率之一選擇而判定該角度之值。
本發明實施例亦描述一種包含轉換成一星座中之複數個符號之一經處理資料串流之電磁信號,藉由將一符號星座擴展投影應用於星座中之至少一個符號而處理該電磁信號,該符號星座擴展投影具有自針對星座中之至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值界定該向外有角區域,藉由對用作經傳輸信號之部分之星座及用於編碼資料串流之一碼率之一選擇而判定該角度之值。
雖然本文中已詳細展示並描述併入本發明之教示之實施例,但熟習此項技術者可容易地設計仍併入此等教示之許多其他各種實施例。已描述用於減少一信號中之波峰至平均功率比之一設備及方法之較佳實施例(其意欲為闡釋性而非限制的),應注意,可藉由熟習此項技術者根據上述教示作出修改及變動。因此應瞭解,可在所揭示之本發明之特定實施例中作出改變,該等改變在如藉由隨附申請專利範圍略述之本發明之範疇內。
1700‧‧‧預編碼器
1710‧‧‧IFFT
1712‧‧‧內插器
1715‧‧‧低通濾波器
1720‧‧‧截波區塊
1722‧‧‧低通濾波器
1725‧‧‧抽取器
1730‧‧‧快速傅立葉變換區塊
1740‧‧‧減法器
1750‧‧‧增益區塊
1760‧‧‧加法器
1770‧‧‧投影區塊
1775‧‧‧擴展切換器
1780‧‧‧IFFT區塊
E‧‧‧錯誤向量
Vext‧‧‧擴展向量
x‧‧‧輸入信號/信號
xACE‧‧‧信號

Claims (22)

  1. 一種方法(1600),其用於處理經轉換成一星座中之複數個符號之一資料串流來作為傳輸一信號之部分,其特徵在於該方法包括:將一符號星座擴展投影應用(1650)於該星座中之至少一個符號,該符號星座擴展投影具有自針對該星座中之該至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於該向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值來界定該向外有角區域,藉由對用作該經傳輸信號之部分之該星座及用於編碼該資料串流之一碼率之一選擇來判定該角度之該值。
  2. 如請求項1之方法(1600),其中在兩條邊界線之間形成該向外有角區域,該兩條邊界線非相互正交。
  3. 如請求項1或2之方法(1600),其中在該兩條邊界線之間的角度等於或小於經形成於自該星座中之一原點及該至少一個符號之一投影線與自該星座中之該原點及鄰近於該至少一個符號之一符號之一投影線之間的角度。
  4. 如請求項1或2之方法(1600),其中該星座係一16 QAM非方形星座、一64-QAM非方形星座及一256-QAM非方形星座中之至少一者。
  5. 如請求項1或2之方法(1600),其中該星座係一非均勻星座。
  6. 如請求項1或2之方法(1600),其中基於該星座及該碼率之該角度之該值等於在下列表格中給定之值:
  7. 如請求項1或2之方法(1600),其中該信號遵守先進電視標準委員會(ATSC)3.0版標準。
  8. 如請求項1或2之方法(1600),進一步包括:對包含具有該符號星座擴展投影之該至少一個符號之該信號執行一變換,以產生一變換信號;及調變(1655)經預編碼變換信號,以產生一經傳輸信號。
  9. 如請求項1或2之方法(1600),其中該應用進一步包含:對該資料串流執行(1615)一變換,以將該資料串流轉換為一變換域信號;限制(1620)該變換域信號之振幅,以產生一經截波變換信號;對該經截波變換信號執行(1625)一逆變換,以產生一逆變換信號;從該逆變換信號減去(1635)該資料串流,以產生一剩餘信號;依一預定增益因數來調整(1640)該剩餘信號之信號位準,以產生一經調整剩餘信號;及將該資料串流加(1645)至該經調整剩餘信號,以產生一錯誤信號。
  10. 如請求項8之方法(1600),其中執行一變換或執行一逆變換使用一傅立葉變換。
  11. 如請求項1或2之方法,其中該方法係用作一正交頻分多工傳輸之部分。
  12. 如請求項1或2之方法(1600),其中該方法係用作用於該信號之一個二維作用星座擴展之部分。
  13. 如請求項12之方法(1600),其中對用於該信號之該二維作用星座擴展之使用之一指示係包含在該經傳輸信號中。
  14. 如請求項13之方法(1600),其中對用於該信號之該二維作用星座擴展之使用之該指示係包含於該經傳輸信號之L1發信號部分中。
  15. 如請求項1或2之方法(1600),其中執行該處理該資料串流以便減少該經傳輸信號之波峰至平均功率比。
  16. 一種設備(600),其用於處理經轉換成一星座中之複數個符號之一資料串流來作為傳輸一信號之部分,其特徵在於該設備包括:一投影模組(670),該投影模組將一符號星座擴展投影應用於該星座中之至少一個符號,該符號星座擴展投影具有自針對該星座中之該至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於該向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值來界定該向外有角區域,藉由對用作該經傳輸信號之部分之該星座及用於編碼該資料串流之一碼率之一選擇來判定該角度之該值。
  17. 一種方法,其用於處理經傳輸作為表示已使用一碼率編碼之一資料串流之符號之一星座之一所接收信號,其特徵在於該處理方法包括:使該所接收信號解調,以提供對一經擴展星座上之該經傳輸信號中之至少一個符號之一估計,該經擴展星座包含經形成為自針對該星座中之一符號之一原始位置之一向外有角扇區的至少一個經擴展區域,藉由在用於該向外有角區域之一第一邊界 與一第二邊界之間之一角度之一值來界定該向外有角區域,藉由對用作該經傳輸信號之部分之該星座及用於該信號中之該資料串流之該碼率之一選擇來判定該角度之該值。
  18. 一種設備,其用於處理實施如請求項17之方法之一所接收信號。
  19. 一種設備(100),其用於處理經傳輸作為表示已使用一碼率編碼之一資料串流之符號之一星座之一所接收信號,其特徵在於該設備包括:一解調器(124),其使該所接收信號解調,以提供對一經擴展星座上之該經傳輸信號中之至少一個符號之一估計,該經擴展星座包含經形成為自針對該星座中之一符號之一原始位置之一向外有角扇區的至少一個經擴展區域,藉由在用於該向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值來界定該向外有角區域,藉由對用作該經傳輸信號之部分之該星座及用於該信號中之該資料串流之該碼率之一選擇來判定該角度之該值。
  20. 一種非暫時性裝置可讀媒體,其含有用於處理經轉換成一星座中之複數個符號之一資料串流來作為傳輸一信號之部分的指令,該等指令包括:將一符號星座擴展投影應用(1650)於該星座中之至少一個符號,該符號星座擴展投影具有自針對該星座中之該至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於該向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值來界定該向外有角區域,藉由對用作該經傳輸信號之部分之該星座及用於編碼該資料串流之一碼率之一選擇來判定該角度之該值。
  21. 一種非暫時性裝置可讀媒體,其含有用於處理經傳輸作為表示 已使用一碼率編碼之一資料串流之符號之一星座之一所接收信號的指令,該等指令包括:使該所接收信號解調,以提供對一經擴展星座上之該經傳輸信號中之至少一個符號之一估計,該經擴展星座包含經形成為自針對該星座中之一符號之一原始位置之一向外有角扇區的至少一個經擴展區域,藉由在用於該向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值來界定該向外有角區域,藉由對用作該經傳輸信號之部分之該星座及用於該信號中之該資料串流之該碼率之一選擇來判定該角度之該值。
  22. 一種電磁信號,其包含經轉換成一星座中之複數個符號之一經處理資料串流,藉由將一符號星座擴展投影應用(1650)於該星座中之至少一個符號來處理該電磁信號,該符號星座擴展投影具有自針對該星座中之該至少一個符號之一原始定位之一向外有角區域,藉由在用於該向外有角區域之一第一邊界與一第二邊界之間之一角度之一值來界定該向外有角區域,藉由對用作該經傳輸信號之部分之該星座及用於編碼該資料串流之一碼率之一選擇來判定該角度之該值。
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