TW201929462A - 偵測訊號功率的裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

一種接收裝置，包含有一第一接收電路，用來接收複數個訊號，以及比較該複數個訊號的複數個訊號功率及一第一臨界值，以產生第一複數個比較結果；一第二接收電路，用來接收該複數個訊號，以及比較該複數個訊號的該複數個訊號功率及一第二臨界值，以產生第二複數個比較結果，其中該第一臨界值小於該第二臨界值；以及一控制電路，耦接於該第一接收電路及該第二接收電路，用來根據該第一複數個比較結果及該第二複數個比較結果，判斷該複數個訊號的一平均訊號功率是否大於一參考功率，以產生一判斷結果。

Description

偵測訊號功率的裝置及方法
本發明相關於一種用於通訊系統的裝置及方法，尤指一種偵測訊號功率的裝置及方法。
在通訊系統中，訊號功率的偵測是極為重要的議題。然而，訊號的種類是多樣的，可具有不同的調變（modulation）方式或者具有較高的峰均功率比（Peak to Average Power Ratio，PAPR）。在此情況下，訊號功率會快速且大幅的變化，使接收端難以正確的偵測訊號功率。
因此，如何準確地偵測訊號功率成為亟待解決的問題。
因此，本發明提供了一種接收裝置及接收方法，用來偵測訊號功率，以解決上述問題。
本發明揭露一種接收裝置，包含有一第一接收電路，用來接收複數個訊號，以及比較該複數個訊號的複數個訊號功率及一第一臨界值（threshold），以產生第一複數個比較結果；一第二接收電路，用來接收該複數個訊號，以及比較該複數個訊號的該複數個訊號功率及一第二臨界值，以產生第二複數個比較結果，其中該第一臨界值小於該第二臨界值；以及一控制電路，耦接於該第一接收電路及該第二接收電路，用來根據該第一複數個比較結果及該第二複數個比較結果，判斷該複數個訊號的一平均訊號功率是否大於一參考功率，以產生一判斷結果。
第1圖為本發明實施例一通訊系統10的示意圖。通訊系統10可為任何使用正交分頻多工（orthogonal frequency-division multiplexing，OFDM）技術（或稱為離散多頻調變（discrete multi-tone modulation，DMT）技術）的通訊系統，簡略地由一傳送端TX及一接收端RX所組成。在第1圖中，傳送端TX及接收端RX是用來說明通訊系統10之架構。舉例來說，通訊系統10可為非對稱式數位用戶迴路（asymmetric digital subscriber line，ADSL）系統、電力通訊（power line communication，PLC）系統、同軸電纜的乙太網路（Ethernet over coax，EOC）等有線通訊系統，或者是區域無線網路（wireless local area network，WLAN）、數位視訊廣播（Digital Video Broadcasting，DVB）系統、長期演進（Long Term Evolution，LTE）系統及先進長期演進（LTE-advanced，LTE-A）系統等無線通訊系統。此外，傳送端TX及接收端RX可設置於行動電話、筆記型電腦等裝置中，不限於此。
第2圖為本發明實施例一接收裝置20的示意圖，用於第1圖的接收端RX中，用來偵測（例如判斷）訊號功率。接收裝置20包含有一第一接收電路200、一第二接收電路202及一控制電路210。詳細來說，第一接收電路200接收複數個訊號sig_rx，以及比較複數個訊號sig_rx的複數個訊號功率及一第一臨界值（threshold）TH1，以產生第一複數個比較結果comp_rst1。第一接收電路202接收複數個訊號sig_rx，以及比較複數個訊號sig_rx的複數個訊號功率及一第二臨界值TH2，以產生第二複數個比較結果comp_rst2。控制電路210耦接於第一接收電路200及第二接收電路202，用來根據第一複數個比較結果comp_rst1及第二複數個比較結果comp_rst2，判斷複數個訊號sig_rx的平均訊號功率是否大於一參考功率，以產生一判斷結果det_rst。舉例來說，若平均訊號功率大於參考功率，判斷解果det_rst為位元“1”；反之，判斷結果det_rst為位元“0”。
也就是說，複數個訊號sig_rx可能具有不同的調變（modulation）方式或者具有較高的峰均功率比（Peak to Average Power Ratio，PAPR），造成訊號功率快速且大幅的變化，使接收端難以正確偵測複數個訊號sig_rx的訊號功率。根據本發明，透過使用兩個臨界值來產生比較結果，可減輕調變方式及峰均功率比對比較結果所造成的影響，接收裝置20可正確偵測複數個訊號sig_rx的訊號功率。換言之，透過使用兩個臨界值，可補償訊號特性對偵測訊號功率所帶來的不確定性。
第3圖為本發明實施例一控制電路30的示意圖，可用於實現第2圖的控制電路210。控制電路30包含有一計數電路300及一判斷電路302。詳細來說，計數電路300耦接於第一接收電路200及第二接收電路202，用來根據第一複數個比較結果comp_rst1產生一第一數量num1，以及根據第二複數個比較結果comp_rst2產生一第二數量num2，其中複數個訊號sig_rx中num1個訊號的訊號功率大於第一臨界值TH1，以及複數個訊號sig_rx中num2個訊號的訊號功率大於該第二臨界值TH2。判斷電路302耦接於計數電路300，用來產生判斷結果det_rst。若第二數量num2大於第一數量num1及一常數的一乘積（該常數為介於0及1間的實數），判斷結果det_rst指示複數個訊號sig_rx的平均訊號功率大於參考功率。若第二數量num2不大於該乘積，判斷結果det_rst指示複數個訊號sig_rx的平均訊號功率不大於參考功率。也就是說，判斷電路302會比較訊號功率大於第一臨界值TH1的訊號的數量及訊號功率大於第二臨界值TH2的訊號的數量，以判斷複數個訊號sig_rx的平均訊號功率是否大於參考功率。
在一實施例中，可以多項式來實現上述判斷電路302，以提高判斷的準確度。例如：若第二數量num2大於第一數量num1的多項式（an (num1)n + an-1 (num1)n-1 + … + a1 (num1) + a0 ，其中係數an 、an-1 、…、a1 皆為0及1之間的實數，以及係數a0 可為任意值），判斷結果det_rst指示複數個訊號sig_rx的平均訊號功率大於參考功率。若第二數量num2不大於該多項式，判斷結果det_rst指示複數個訊號sig_rx的平均訊號功率不大於參考功率。
在一實施例中，該常數及多項式中的係數相關於參考功率等系統參數，例如可透過模擬或實驗獲得該常數及該係數，但不限於此。在一實施例中，複數個訊號sig_rx為複數個正交分頻多工訊號。在一實施例中，第一臨界值TH1及第二臨界值TH2相關於參考功率等系統參數。在一實施例中，在一時間區間中，第一接收電路200及第二接收電路202接收複數個訊號sig_rx。
第4圖為本發明實施例一偵測複數個訊號的訊號功率的示意圖。在時間區間T中接收複數個訊號sig_rx後，接收裝置20分別比較複數個訊號sig_rx的訊號功率與第一臨界值TH1及第一臨界值TH2。詳細來說，當產生第一複數個比較結果comp_rst1時，若訊號功率大於第一臨界值TH1，接收裝置20輸出位元“1”；反之，接收裝置20輸出位元“0”。當產生第二複數個比較結果comp_rst2時，若訊號功率大於第二臨界值TH2，接收裝置20輸出位元“0”；反之，接收裝置20輸出位元“0”。接著，通訊裝置20計算出大於第一臨界值TH1的訊號功率的數量為13，以及計算出大於第二臨界值TH2的訊號功率的數量為4。
在一實施例中，假設常數為0.4，通訊裝置20可得到：。因此，通訊裝置20會產生一判斷結果，其指示複數個訊號sig_rx的平均功率小於參考功率。在另一實施例中，假設常數為0.2，通訊裝置20可得到：。因此，通訊裝置20會產生一判斷結果，其指示複數個訊號sig_rx的平均功率大於參考功率。如先前所述，常數的設計可相關於參考功率等系統參數，於此不贅述。
在一實施例中，假設一多項式為a2 132 + a1 13 + a0 。若通訊裝置20判斷4 ＜ a2 132 + a1 13 + a0 ，通訊裝置20會產生一判斷結果，其指示複數個訊號sig_rx的平均功率小於參考功率。在另一實施例中，若通訊裝置20判斷4 ＞ a2 132 + a1 13 + a0 ，通訊裝置20會產生一判斷結果，其指示複數個訊號sig_rx的平均功率大於參考功率。如先前所述，常數的設計可相關於參考功率等系統參數，於此不贅述。
第5圖為本發明實施例一流程50的流程圖，用來說明前述接收裝置20的運作方式，其包含有以下步驟：
步驟500：開始。
步驟502：接收複數個訊號，以及比較該複數個訊號的複數個訊號功率及一第一臨界值，以產生第一複數個比較結果。
步驟504：接收該複數個訊號，以及比較該複數個訊號的該複數個訊號功率及一第二臨界值，以產生第二複數個比較結果，其中該第一臨界值小於該第二臨界值。
步驟506：根據該第一複數個比較結果及該第二複數個比較結果，判斷該複數個訊號的一平均訊號功率是否大於一參考功率，以產生一判斷結果。
步驟508：結束。
需注意的是，可根據設計考量或系統需求，將第一接收電路200、第二接收電路202及控制電路210整合為一或多個電路。此外，接收裝置20及其中電路可以硬體、軟體、韌體、電子系統、或上述裝置的組合來實現，不限於此。在實作接收裝置20時，前述訊號功率可被表示為電壓，以供電路進行處理。
綜上所述，本發明提供了一種裝置及其控制方法，透過使用兩個臨界值來產生比較結果，可減輕調變方式及峰均功率比所造成的影響，使接收裝置可正確偵測複數個訊號的訊號功率。此外，本發明亦可避免習知技術解決類似問題所產生的延遲。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧通訊系統
20‧‧‧接收裝置
200、202‧‧‧接收電路
210、30‧‧‧控制電路
300‧‧‧計數電路
302‧‧‧判斷電路
50‧‧‧流程
500、502、504、506、508‧‧‧步驟
comp_rst1、comp_rst2‧‧‧比較結果
det_rst‧‧‧判斷結果
num1、num2‧‧‧數量
sig_rx‧‧‧訊號
T‧‧‧時間區間
TH1、TH2‧‧‧臨界值
TX‧‧‧傳送端
RX‧‧‧接收端
第1圖為本發明實施例一通訊系統的示意圖。 第2圖為本發明實施例一接收裝置的示意圖。 第3圖為本發明實施例一控制電路的示意圖。 第4圖為本發明實施例一偵測複數個訊號的訊號功率的示意圖。 第5圖為本發明實施例一流程的流程圖。

Claims (9)

  1. 一種接收裝置，包含有： 一第一接收電路，用來接收複數個訊號，以及比較該複數個訊號的複數個訊號功率及一第一臨界值（threshold），以產生第一複數個比較結果； 一第二接收電路，用來接收該複數個訊號，以及比較該複數個訊號的該複數個訊號功率及一第二臨界值，以產生第二複數個比較結果，其中該第一臨界值小於該第二臨界值；以及 一控制電路，耦接於該第一接收電路及該第二接收電路，用來根據該第一複數個比較結果及該第二複數個比較結果，判斷該複數個訊號的一平均訊號功率是否大於一參考功率，以產生一判斷結果。
  2. 如請求項1所述的接收裝置，其中該控制電路包含有： 一計數電路，耦接於該第一接收電路及該第二接收電路，用來根據該第一複數個比較結果產生一第一數量，以及根據該第二複數個比較結果產生一第二數量，其中該複數個訊號中該第一數量個訊號的訊號功率大於該第一臨界值，以及該複數個訊號中該第二數量個訊號的訊號功率大於該第二臨界值。
  3. 如請求項2所述的接收裝置，其中該控制電路包含有： 一判斷電路，耦接於該計數電路，用來產生該判斷結果，其中若該第二數量大於該第一數量及一常數的一乘積，該判斷結果指示該複數個訊號的該平均訊號功率大於該參考功率，以及若該第二數量不大於該乘積，該判斷結果指示該複數個訊號的該平均訊號功率不大於該參考功率。
  4. 如請求項3所述的接收裝置，其中該常數相關於該參考功率。
  5. 如請求項2所述的接收裝置，其中該控制電路包含有： 一判斷電路，耦接於該計數電路，用來產生該判斷結果，其中若該第二數量大於該第一數量的一多項式，其中該多項式的至少一係數為0及1之間的實數，該判斷結果指示該複數個訊號的該平均訊號功率大於該參考功率，以及若該第二數量不大於該多項式，該判斷結果指示該複數個訊號的該平均訊號功率不大於該參考功率。
  6. 如請求項5所述的接收裝置，其中該至少一係數相關於該參考功率。
  7. 如請求項1所述的接收裝置，其中該複數個訊號為複數個正交分頻多工（orthogonal frequency division multiplexing，OFDM）訊號。
  8. 如請求項1所述的接收裝置，其中該第一臨界值及該第二臨界值相關於該參考功率。
  9. 如請求項1所述的接收裝置，其中在一時間區間中，該第一接收電路及該第二接收電路接收該複數個訊號。
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