TW315555B - - Google Patents

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鵷〆C Γ Μ ~ ^u.55d5 Α7 Β7 五、發明説明（】） —' ^ 本發明係有關於-種傳輸系統，包含—發射機，用於經 傳U向#收機傳輸數位符號，該接收機包含用於 估計傳輸介質之脈衝響應的裝置，接收機更包含處理裝置 ’其依據傳輸介質之脈衝響I’在預定的處理周期期間處 理接收到的信號。 本發明更與用於此傳輸系統的接收機有關。 前又所説明的傳輪系統可參見F· van de Laar，N phiUps 及 R. OldeDubbelinkK 1993冬之 EBlJ Technical Review，25_ 35 頁的 General-purpose and application-specific design of a DAB channel decoder1' —文。 在無線電頻道的數位符號傳輸中，必需要處理多徑傳輸 所造成的損壞。第一重危害即所謂的多徑（multi_path) 傳輸’此係由於信號從發射機至接收機時經單向路徑及/ 或由於建物或其他架構的反射而產生一或多向之不直接路 徑所引起。在數位傳輸系統中，多徑傳輸產生符號間干擾 ，而增加接收數位符號的錯誤機率。另—問题爲多徑傳輸 所產生的頻率選擇衰減。此意指衰減與信號傳輸息息相關 。随著符號率的增加前述危害之逆向效應變得相當明顯。 可使用包含多載波的多載波信號得到對上述危害之弱點 重大改進，其中至少一部份可應用將傳輸之數位符號調變 。一序列具有第一符號率的符號次分爲N個平行符號序列 ’其具有第二符號率，其因數N小於第一符號率。該N序 列之符號在N個載波上調變。在接收機中，調變這些n個 載波’且決定接收符號之値。Ν個接收的符號序列可择人 _____ -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐) '" ~~-~~-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) m^— lit fn^— 訂 τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 m I -. I - - - I · - 1--1 五、發明説明（2 A7 B7 n列的輸出符號。由於符號序列中各傳輸率減低， 由於多路徑傳輸所致符號間干擾的影響減低。姑且不論本發明與多徑傳輸加以説明，實際上本發明的 觀點不受限於上文的説明例。本發明可完使用於單載波的 傳輸系統α ' 一爲了、減低多徑傳輸的效應，甚至在預定的處理周期（可 短於該符號周期）期間處理接㈣信號。符號周期及處理 周期間的差均稱爲監視（guard)頻帶。選擇處理周期的位置 使得接收信號不包含由於.辣傳輸而從τ —傳輸符號中所 引起的部位。如果所謂的延遲分散（delay spread)小於監視 間隔’則必需發現—處理周期之位置，其中沒有符號間干 擾者。爲了能正確定位處理周期’決定傳輸介質的脈衝響 應。可看到處理周期有可能不短於符號周期。此可能產生 某些符號間干擾、經由以適當的方法，選擇對應符號周期 i處理周期的位置，有可能使符號間干擾達到最小。 w本發明的目的係提供一上文中的傳輸系統，其中對應符 號周期之處理周期的正確位置可以相當可信賴的方法決定 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 T n n Ja

Jn 經濟部中夬標準局貝工消費合作社印11 因此本發明的傳輸系統其特徵爲該接收機包含定位處理 周期的裝置，該周期對應符號間隔定位處理周期，此與表 示傳輸介質之脈衝響應的輔助信號之中心位置有關。、 經由從一表示脈衝響應之輔助信號的中心位置得到處理 周期的位置，可得到正確的位置。如果脈衝響應對稱參考 瞬間’處理周期的中心可定位在符號周期内。然後符號周 ----—___ __- 5 - 本'.張尺度適用中國國家標準（CNS)八規則2⑴幻97公瘦） 經濟部中央標準局員工消費合作社印— <5555 * A7 '^〜-----------B7 五、發明説明（3 ) ~~ -- 期-部份輿處理周期重叠，其量爲警戒周期g之半。然後 脈衝響應的中心位置等於參考瞬間。如果脈衝響應的後一 游標大於前游標，中心位置向下一瞬間偏移。較大的後游 檩導至符號間隔開始處符號間干擾增加。經由將處理間隔 向下瞬間偏移，可#號在符號間隔開始處的符號間干擾 對於傳輸品質不會產生任何逆效應。 如果脈衝響應的前導引（pre curs〇r)大於後導引（post :urs〇r)，中心位置將偏移到下一瞬間。較大的前導將在符 號間隔終止處增加符號間干擾。綠由將處理間隔偏移至較 早瞬間，可使得在符號間隔開始▲的符號間干擾不會對傳 輪品質產生任何逆效應。一額外產生的優點爲本發明的設 計可實質上減低同步上深度衰減的影響。脈衝響應的中心 位置可如脈衝響應的"重力中心"，或者是脈衝響應最有 效樣本的平均位置。 本發明實施例的特徵爲配置用於定位處理周期的裝置， 以依據對應輔助信號之中心位置的位置，對輔助信號之一 部份加權。 經由強調遠離中心中心位置的輔助信號部份，可得到遠 離輔助信號中心位置部份導致確定處理周期位置的正確性 。此爲需要者，因爲遠離部份產生實質上的符號間干擾， 尤其疋其定位舆輔助信號之中心位置多於〇72時。 本發明另—實施例的特徵爲用於定位處理周期的裝置包 含歷縮裝置，用於得到一輔助信號，其間隔比傳輸介質的 脈衝響應小。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·《装------ir

A > ml I - 1 I -- I 1--1 -6 - 本紙張尺度適用中SU家鋼t (CNS ) ( 21GX297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作.社ir, A7 --^___ B7 五、發明説明（4 ) 在具大延遲分佈的Raleigh衰減頻道中，輔助信號之中心 位置可在大的範圍内快速改變。經由在中心位置減低處壓 縮信號範圍。可對處理窗口產生的位置得到較爲平整的控 制。 下文中將説明本發明，並請參考附圖，其中 圖1爲本發明所用之傳輸系統； 圖2爲本發明處理周期定位裝置； 圖3爲本發明之處理窗口選擇的圖形表示法； 圖4爲一圖示表示，用於強輔助/力能的遠處部份； 圖5示輔助功能間隔之減低；— 圖6示更改重力中心時，應用於計算的幾種函數。 在圖1的傳輸系統中，將傳輸的符號加到發射機4中。 發射機4的輸出連結傳輪天線6。 接收天線10連結接收機8的第一輸入端。在接收機8中 ，輸入連結一 RF單元Η。本地振盪器28的輸出連結尺？單 元12的第二輸入端。RF單元1〇的輸出端連結—解調器“的 輸入端。解調器14的輸出端連結處理裝置（此爲FJFT處理器 16)。的輸入端。FFT處理器的輸出端連結解碼器ι8，同步處 理器22的第-輸入端連結及估計傳輸介質％之脈衝響應的 裝置。裝置30的輸出連結同步處理器22的第二輸入端。同 步處理器22的第一輸出連結定位裝置洲輸入端，該定位 裝置用於FFT處理器16。同步處理器22的第二輸出連έ士時 間基礎單元2⑽控龍人，步處理器22的第三輪出連 結本地振1器28的控制輸人。同步處理器22，定位装置24 :度適用中 (cns ) A4m- f

515555 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 二：間J礎24之結合架構—裝置，其用於定位對應於符 號周期的處理周期^解碼器18的輸出端，使用將傳輸之 信號。 -代表性的傳輸系統(本發明所使用者)爲數位聲訊廣播 t(DAB)，可見於前述論文中。假設圖」中的發射機2產 上-包含多個載波的信號。通常此信號稱爲〇pDM信號(正

父頻率分割多工）。在發射機輸入外呈現的數位符號在N 個平行符號中轉換。將此N平行符號方塊編碼，時間及頻 率交錯以得到N個編碼及交錯符氮的方塊。在多個載波中 調變各符㉟D此種調變係爲反F〇uner轉換執行。該反 細如轉換的輸出再向上轉換爲所需要的頻率，隨後再加 以放大。 心放大爲接收機辑接收的QFDM信號，且㈣單㈣轉換 為IF信號。爲了轉換之用，對RF單元1()提供爲本地振盘器 12所產生的振|器信號，單元1〇的輸出信號爲解調器Μ 所解調。解調U以相位及正交成份表示其輸出信號。爲了 ㈣在多個載波上調變的數位符號。解調器14的輸出以方 塊爲單位加到FFT處理器16中。爲了使符號間干擾的效應 達到最小，FFT處理器16從定位裝置24上接收一信號，其 定義對應於符號周期之處理周期的位置。由同步處理器22 ，脈衝響應中得到此信號，該脈衝響應爲估計裝置30所決 疋’以估计傳輸介質的脈衝響應。配置估計裝置％以從 FFT處理器16的輸出信號中得到傳輸介質的脈衝響應。爲 了決足傳輸介貧的脈衝響應，在訊息框的開始處傳 -8 - 本纸張尺度適用中國國家 (請先网讀背面之注意事項再填寫本頁) ---裝----- 訂

經濟部中央棵準局貝工消費合作社印装 視爲包含職複數元件的向 FFT處理器I6的輪出作缺 ，各向均包侧複數元；/。訊0==見爲—序列的向量 的空㈣符號所指示，該符：：訊息框的開始處所稱 號量幾爲零。使用此”號 周期，其中傳輸信 號之"L 可進行對接收信號中參考符 置的第一估計。脈衝響應可由式計算。 在⑴+ h(k) = FFT_V s” (!) 。（m.s*意指向量续向#s中各元素的共輛複數乘積 同步處理器22亦提供用必枯在,丨j , 作妹 』71 &供用於制本地《器28的頻率更改 減低符號間干。擾的頻率補償。可看到可由相位轉 得到頻車早承疋12及解碼器18間信號路徑中的C〇RDIC處理器） 礎26改。同步處理器亦提供—控制信號以調整時間 礎 而使仔與發射機的時間基礎同步。 碼及交錯符號。由解 ’、’ d號碼並解交錯。而得到重建之數位符號。 在同步處理器22中，第— 、 弟一輸出連結第一裝置32的輪入， -姑疋-助^號的中心位置，而從頻道脈衝響應中得到第 ^決定此輔助信號的中心位置。裝置Μ的輸 ^較益34的輸入。比較器34的輸出連結遽波器36的 1邮。4波器36的輸人端爲同步處理器似 ，且用於定位啦處理器16的處理周期。 輸出私 '同：處理器22的第二輸入亦連結第二裝置38的輸入， '決疋輔助^號的中心位置’而從頻道脈衝響應中得到第 ▲度適

Α7 Β7 五、發明説明（7 :於助信號’且決定輔助信號的第二中心位置。裝置38 連結比較器4Q的輸入。比較ΙΜΟ的輸出連結遽波 器42的輸入。濾波器42的輪出爲同步處理器22的第-輸 出，丑用於控制符號間干擾的數位時 測器例輸出連結較器46 偵 鬥半*城想，， W 應波器46的輸出爲 ^ 的第三輸出，且用於控制本地振盪器38。 裝置3 2, 3 8從脈衝響應中得到第一及第 且計算輔助信號的中心位置。 、唬 衝響應的絕對値或平方値就可例如經由計算脈 十万値爲從脈衝響應中得到。該 置之適當量測爲輔助信號土舌、- ， 、 窝成用於重心之中心^時心。如果輔助信號可 τ 的時間分割信號，則可得到：

N

N I 在比較咨34及4G中，爲符號32，38所計算的輔助信裁 中心位置的實際位置與中心位置之所需要値比較。， 經由在比較器34中比較第—中心位置與第-所需要之 考位置’可由遽波器*36決定一控制値。滤波器％的輪出 可經由位置控制裝置24在符號周期内消同步處理器K 處理周期置’其方式爲該中心位置向比較器34的參考 位移動。在-具代表性的應用中，處理窗口的位置 對應於爲相基礎26所產生的參考信號之㈣。—般義 置fe制的範圍受限於符號周期或守護周期。其可用於動 本紙^適用中國國—

請 \ I 閱· I 讀 ί . 之I | 1 思 I 事I 項 I 再J 寫 £ 本衣 瓦I 經濟部中央插準局員工消費合作社印製

五、發明説明（ 8 A7 B7 經濟部中央棣準局員工消費合作社印製 頻道脈衝響應的，法@ _ 間MU t —持久性的大㈣指示數位時 =錯誤。濾波器36將高通濾波器以使其可對脈衝響應 、速變動產生快速反應，且對爲時間基礎’ 久性補償，可壓抑任何在其上的動作。 的水 經由在比較器40中比較該第二中心位置與第二所需要之 參考位置’可在遽波器42中計算控制値。濾波器40的控制 輪出可用於調整數位時間基礎26，其方式爲該中心位置移 向比較器40的參考位置。可經由在時間基礎上控制數位時 脈振盪器及/或時脈分配器而輔助j言號時間基礎。在—代 表性的應用中，濾波器46爲一低通濾波器，且該控制輪出 用於補償數位時脈振盪器的容忍度，且保持鎖定接收訊息 框的時間基礎^。 對應於接收符號的處理窗口的位置可經由只調整時間基 礎而更改。在此例中，對應於時間基礎訊息框的定位 24之補償可爲固定値。 頻率錯誤偵測器26得到用於接收機之頻率補償的量測値 。此量測用於更改本地振盪器的頻率。 在圖3中，圖50，52及54顯示在對應的延遲ti，q及、後 的多個路徑到達接收機。接收的〇FDM信號爲依據圖5〇， 52，54之信號的組合。圖56示適當的處理周期，其中除了 現有的之外沒有接收來自0FDM符號的贡獻。圖58示從脈 衝響應中得到的輔助功能，該脈衝響應在處理周期中使用 (1)計算，如圖3所示者。用於輔助功能之重力中心位在距 處理周期之開始GL/2處，如圖58中所示者，其中gl爲警 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ( 210X297公釐） —--------"装-- (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 I— I __ · 經濟部中央梂準局負工消费合作社印裝 A7 ------- B7 五、發明説明（9 ) 戒長度。經由使用⑺計算重力中…且與較佳値份比較 ，可得到用於調整處理周期及/或數位時間基礎的 號。 " 圖4中的圖60示具有遠離中心位置的輔助信號。在實際 的時間順序中已顯示較先前的回音，纟圖3中對於圖綱 相反例中，顯示出儲存在FFT處理器16的輸出缓衝器。在 圖62中，顯示包含遠端的輔助信號。從此信號中，一更改 的輔助信號具有強調的遠端部位。可經由將較先回音中的 所有値加總而得到一値pee，.將舉一增益因素心，定位該 値，因此在位置k=N/2_G/2値得到。對於較晚的回音，進 行同樣的工作，即將較晚的回音値加總而得到一値，將 Ple與增益係數Ki相乘，且定位該値，因此得到在位置 让=〜2+〇/2値。在圖62中，顯示更改的辅助信號。可看出 可應用不同的方式得到更改的輔助信號，如將輔助函數之. 値乘上一係數，此係數之値随著距中心位置之距離的增加 而增加。 在圖5的圖64中，圖4中的圖62之更改輔助信號重畫，該 周期G次分爲區E3 ’ E2，Ε!，Μ，L2&L3,。經由在第一區中 結合E!’ E2, E3,且在第二區中组合Li，“，乙3而得到減 低的間隔。圖5之圖66示此種結合方式。從該圖中，可清 楚地看到另一輔助信號的間隔已減低。 輔助信號的更改可用於加強或減輕脈衝響應的某一部份 。此可用於當傳輸介質中延遲分佈相當大的例子中，減低 G値的跳動。一般，輔助信號的更改可表成函數F(k)，其 ___________-12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董〉 (請先閲讀背面之注意^項再填寫本頁)

五、發明説明（10 A7 B7. 可用於計算重力之重力中心如下： N/2 (3) 爲了方便起見，]^的範圍與〇形成對稱。在圖6中，顯示 一函數F(k)。圖6用於重力中心之計算的以让），其中輔助 數沒有更改。此時等於式（2)。，圖形b示爲圖5夂圖66所 示之更改的F(k)。很顯然地 '用於的其他形狀亦可加 定義。 . 同 表 以 (靖先閎确背面之注意事項再填寫本頁) f 装--- 1T------^ 經濟部中央揉準局員工消费合作社印裝 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. 號專利申請案 利範圍修正本(86年6月> A8 B8 CS m 章1利範圍 I率 3. 4. 6. 經 濟 部 中 央 揉 準 為 Ά 工 消 费 合 作 社 印 % 一種傳輸系統，包含一發射機，用於經一傳輸介質向一 接收機傳輸數位符號，該接收機包含用於估計傳輸介質 之脈衝專應的裝置，接收機更包含處理裝置，其依據傳 介質之脈衝響應，在預定的處理周期期間處理接收到 的信號’其特徵爲該接收機包含定位處理周期的裝置， 該周期對應符號間隔定位處理周期，此與表示傳輸介質 义脈衝響應的輔助信號之中心位置有關。 如申請專利範固第i項之傳輸系、统，其中配置用於定位處 理周期的裝置，以依據對應輔助信號之中心位置的位置 ’對輔助信號之一部份加權。 如申請專利範固第2項之傳輸系、统，其中配置用於定位處 理周期的裝置’以對繞中^位置之預定㈣之外侧的輔 助#號之一部加以強調。 =請專利範圍第卜2或3項之傳輪系統，其中配置該發 射機以依據多載波調變方法傳輸數位符號。 如申請專利範圍第卜2或3項傳輪系統，其中用於定位處 理周期的裝置包含壓縮裝置，用於得到—輔助信號，其 間隔比傳輸介質的脈衝響應小。 經傳輸介質傳輪之數位符號的接收機，該 ==用於估計傳輸介質之脈衝響應的裝置，接收 里裝置，其依據傳輸介質的脈衝響應，在預 疋的處理周期_處理純㈣ 機包含定位處理周期的奘开徵馬这接收 處理周期，此與表質應符號間隔定位 質·^脈衝響應的輔助信號之 ：---《------tr------it、 # * (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 年胍

   Αδ Β8 C8 D8 &、申請專利範固 中心位置有關。 周申請專利範固第6項之接收機，其中配置用於定位處理 b期的裝置’以依據對應輔助信號之中心位置的位置， 對輔助信號之—部份加權。 。申叫專利範圍第7項之接收機，其中配置用於定位處理 周期的裝置，以對繞中心位置之預定間隔之外侧的輔助 尨號之一部加以強調。 9‘如申請專利範園第8項之接收機，其中配置該接收機以依 據多载波調變方法，接收將調變之信號。 10·如申請專利範圍第6，7，8或9項之接收機，其中用於定 位處理周期的裝置包含壓縮装置，用於得到一輔助信號 ’其間隔比傳輸介質的脈衝響應小。 ---------4,----:—訂------線、 * · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局員工消費合作社印袋 2- 本紙張跋逍用中國國家標準（CNS ) A4驗（210X297公釐）