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I6S43 Α7 Β7 經濟部中央棣丰局貝工消费合作社印策 五'發明説明（1) 發明範圍 本發明範圍係有闞於無嫌電信號解碼，尤其有w於最大 可能順序之推估者。 發明背景 無線罨頻道對於在無線霣頻道上發送之無線霣信號之影 響係所热知者。所热知之影響包括由於低信雜比（SNR) · 相鄰近及同頻道干援，與多路徑傳 <播所造成之不良信號品 質。當極端距離為因數時，不良SNR可能係由於熱雜訊闞 係。當距離因數不大時，不良SNR可能係由於在相同或相 -----.................- ........ .· ......------------- .. .. 鄰近頻道上有相競爭信號闞係。 在另一方面，多路傳播對信號所產生影響，其特別點為 在接收機上有多個信號複本於稍微不同時間出現•其相位 亦稍有不同。在極端狀況下，J|號多涸辱车可能接f §上 有時隔之偏差與符號傅输率相當。 多路傳播問題结果乃產生接收櫬上所呈規之信號和與原 所傳鎗信號相似之處其少。當發射機或接收機在移動中時 (例如，汽車上無線電話），其多路傅播問更形惡化*其中 ，對信號之影響亦可能隨其實體位置而有所不同。 Μ往對於信雜比低而有多路傳播影響之信號之解碼所作 改善工作，包括在資訊框内資料傳输開始時添加一訓嫌（ 同步化）順序，及使所收到信號與已知之訓嫌順序相交互 作用。其交互作用之结果乃用Μ使傅输頻道之影礬成為特 點而予補償。 ---------f—裝------訂-----C線 (請先閱讀背面之注^|#^項再填寫本頁) 本纸fit尺度埴用t··家揉率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 516343 A7 B7 經濟部中央橾準局βζ工消费合作社印*. 五、發明説明（2 ) 使傳檐頻道具有特點在短時間内雖為有效，此項特點對 於持續時間有數奄秒之信號框可能未必有效。對於持纘時 間較長之信號框*其發射櫬和接收機皆可能改變其實體位 置，從而改變其傳输頻道後使其傅鑰特性改變。 Μ往對·於在此等狀況下性能之改菩工作，其包括装置見 述於 1973年 1 .月之 IEEE Transactions On Information Theory,中第 120-124 頁，F. R. Magee Jr.與 J. G. Proakis 合撰之"Adaptive Maximum Likelihood Sequence Estimation for Digital Signaling in the Presence of Intersyabol Interference" 一文中 ° Magee與P「oakis合撰之文聿中教導一種裝置，設有遴應 性滹波器，與威他比解碼器相配合使用。此逋應性濾波器 量值係於偵測訓睞順序時所決定，隨後依據由威他比解碼 器输出之每一新符號予Μ改變。 在Magee與Proa k is装置已見效時，此適應性滹波器之 效力須視順練順序之偵測與定時而定。當此訓練順序惡化 或受到訓練順序之多複本重疊時，此逋應性濾波器之效力 乃由於同&不良及信號能量分散而低落。·由於最大可能顒 °序推ϋ之重要性:，.τι ΐϋϋϋΐΐί方法，及訓嫌 -------- -------------------------------- - " - -------------- .. 順序内信號能量予以最佳逋化。 發明概述 茲提供一種用以霣施最大可能順序推估之方法與装置。 此方法與装置包括供等比衮減時所使用之第一最大可能類 本纸張尺度埴用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 ---------^ i装------訂-----4線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（3) 序推估器及供非等比衮減時所使用之至少一第二最大可順 序推估器。此方法與裝置包括選定其相等量值均方誤差為 最小之信號路徑。 附圖簡略說明 圖1所示為依照本發明之通信糸统。 圖2所示為TDM頻道上之TDM信號。 圖3所示為根據本發明之逋應性最大可能順序推估器之 方塊圖。 圖4所示為根據本發明之同步字姐相關器之方塊圖。 圖5所示為根據本發明之平行路徑最大可能順序推估器 方塊圖。 圖6所示為根據本發明一實施例之最大峰值相關器方塊 圖0 圖7所示為利用強制窗孔之同步字姐相關器方塊圖。 圖8所示為根據本發明較佳實例實施之逋應性最大可能 順序推估之方法流程圈。 --------HI 裝---;---:訂-----★猓 (請先《讀背面之注$項再填寫本頁) 明 說 细 詳 之 例 施 實 佳 較 經濟部中央搞準局負工消費合作社印装 為 係 上 念 既 於 在 決 解 之 題 問 步 同 器 估 推 序 順 能 可 大 最 ，化 法逋 方佳 項最 1 時 供定 提碼 步解 同， 關下 相況 後狀 波號 濾信 此之 〇 遲 步延 同間 闞時 相種 後各 波於 滤道 用頻 使使 序 順 能 可 大 最 應 逋 之 例 施 實 佳 較 明 發 本 據 根 為 示 所 8 圖 6 本纸锒尺度適用中«國家橾半（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 316343 A7 B7 經濟部中央棣準局負工消费合作杜印製 五、發明説明（4) 推估之方法*可參閲圖8之較佳實施下文詳细說明。 整儷通信頻道可予視為一旋轉解碼器•使資訊資料與一 姐之時間變化頻道係數（hd —同旋轉。因此，此頻道可視 為Μ固定圖式（短期）強加於所傳_資料。其结果信號園式 由於加上白色高斯雜訊而更形惡化。當與頻道係數共同旋 轉時，此解碼器必須決定任一資料順序，以產生出最可能 與所接收画式相接近之圖式。如所傳输資料包括有Ν個符 號時，乃有Μ**個可能資料順序•每—個皆認為同樣有可能 (Η為一群符號中可能符號之数目 假定此可能資料順序群（a(i))所包括之值為由i = l， ...，以至 1( = »4**時 > 如表達式為 P (「|a (m) )>P (r | a (k))對於 在所有其他可能順序中所選定順序（a (η))為真寅，則最大 可能順序推估器（MLSE)乃選定一順序a U)。此一決定之基 礎乃是於所有其他順序中所選定之整體誤差為最小（經由 威他比格子之最小歐氏距離）。 圖1為無線電發送裝置（10)之方塊囫。發射機（11)由數 位資料中產生数位符號，並為接收櫬（12)而發送此等符號 。在接收機（12)上所接收之信號經濾波及採搛而產生所接 收數位信號y(j)，此信號發送予頻道均衡器（13)。此均衡 器（13)纆遇某一定時間延理乃输送出估定信號仓（j-L)， 此等信號構成為所發送信號s(n)之估定。（檷示符（j)表示 採樣之時間點*而檷示符（j-L)乃表示經延遲L採樣時段 後之估定符號）。 圃1中所示之雙信號路徑乃表示發射櫬（11)與接收機 (請先W讀背面之注$項再填寫本頁) I ---T--Jn - ^ — — — I 裝— — — pιτ— —--1 - ^ ^ Ί, ϋ - - H ϋ Lw n —0Γ. I - - - n n '1Τ 線 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 Α7 Β7 經濟部中央揉隼局負工消费合作社印製 五、發明説明（5 ) (12)間之頻道使時間擴敗介入接收機（12)所接收之信號内 。圖1中所示之信號”A”表示與發射機（U)與接收機 (12)間所使用之同一頻道上之騒擾信號。衰減與雜訊亦使 發射受騒擾。 無線電發射裝置（10)係與根據匾2之各別時槽1至j分享 時間（T表示時間）。信號順序（SS)包括每一時槽”f”内之 同步順序（S0)及資料順序（D0)。信號順序（SS)包含有，例 如，依相移鍵控（QPSK)格式编碼之v二進位信號。 圖3所示為根據本發明一項實施例之逋應性最大可能顧 序推估器（AMLSE) (13)之方塊圖。在AMLSE (13)內，所接 收信號y (j)之同步（訓練）順序（包括有S0檷及此檷任一端 側由於定時不確定所引發之某些苻號）係與同步字姐相關 器（21) (101，画8)内同步字姐之儲存複本相互闞係。此 一工作完成乃產生相醑输出順序，起始頻道估計h〇，及偵 酒I同步點。此所偵测同步點係用於十一器（20)，使起採樣 後所接收信號yU)作十中取一而成為與所發送信號一致之 資訊寬度。 處理此十取一信號之威他比解碼器（22>_在功能上可能相 當於上文所述由F. R. Mageeo Jr與J. G. Proakis合撰之 ^韋中所述之威他比均衡器。威他比解碼器（22) (102， 圈8)接收十取一後之信號而输出所估定符號yHD(j-D)( 此等符號係依已知方式，依D採樣步驟延遲所估定）予 L MS頻道推估器（25)。LMS頻道推估器（25)接收估定信號 yHD(j-D)而Μ表示頻道脈衝響懕之現行估計之漶波器予以 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) i^i ϋ^— ϋ— 4H ememmmw tiwt ϋ* —Bail ^^^1 n 裝----1--•訂--- ---^ ^ — — J-------C------- 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 經濟部中央揉準局貝工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 薄波，俾再生或估定頻道劣化信號（令（j-D) 。K十取一後 信號（y(j-D)與所估定所接收信號間之差異（24)之基礎而 產生誤差信號e(j-D)。此由差異而產生之誤差信號 (e(j-D)乃返回（虛線27)至LMS頻道推估器（25)，並用Μ 使現行頻道脈衝響懕估計（頻道推估：> 予Μ更新。 在決定現行頻道推估（h(j-D)(依據起始頻道推估 (h。）或依據利用回饋誤差（eU-D)之更新）時，係於頻道預 測器（26)内決定之。此頻道預测推喵（h(j))係依據現行頻 道推估比先前量值之比之變化及依據現行頻道推估之趨勢 而決定。 當信號資料yU)之十取一信號係於最大信雜比（SNR)附 近採樣，及當現行頻道推估密切反映現行頻道狀況時， AMLSE (13)之性能最佳適化。現行頻道推估與所選定之同 步點有密切瞄係。 另一方面，同步點之選定，由於採樣信號（y(j))之延遲 擴大而趨於禊雜。在本發明一項實施例中，延遲擴大係利 用許多延遲擴大敏感濾波器（例如，延遲擴大偵测（DSD)灌 波器）及延埋擴大敏感濾波器之選定而提嗍最大漶波峰值 而予調逋。同步點位置（SPL)濾波器係數姐集係依據選定 濾波器之識別而選定。SPL嫌波係收應用於相W输出上乃 提供同步點與起始頻道推估，而使經由採樣信號（y(j))所 提供之變化延遲擴大瓖境中之AMLSE性能最佳適化。 舉例言之，圈4所示為根據本發明一項實施例之符號字 姐相翡器（21)之方塊圖，利用兩DSD滹波器及假定採樣率 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS > Α4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 (請先Μ讀背面之注$項再填寫本頁) — I I —I II I I ~ I 訂 I —.—《線 I · 316343 經濟部中央樣準局工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) (Τβ)每一符號時段為樣本。兩DSD濾波器中，第一 DSD濾 波器（31)已顬示中大型延遲擴大之濾波值為（（1, 0, 0, 0, 0, 0, 〇, 〇, 1)/2)。第二DSD濾波器（32)顯示中小型 延遲擴大之濾波值為（（2, 0, 0, 0, 1, 0 , 〇, 0, 2)/ 5)。一如上述，當第一DSD濾波器提供最大DSD偵測濾波 峰值時，乃選定第一 DSD濾波器（31)，而當第二DSD濾波 器（32)提供最大DSD偵测«波峰值時，乃選定第二DSD濾 波器（32)。當選定第一DSD濾波器《31)時* SPL濾波器 (33)之係數為（1, 0, 0, 0, 0, 0，0，0, 1)。當選定第 二DSD濾波器時，SPL滤波器（33)之係數為（32, 16, 4, 0, 0, 0, 4, 16, 32)。 在同步字姐相瞄器（21)内•採樣資料同步檷（包括S0檷 及此檷由於定時不安全在任一端所引起之某些符號）係與 所儲存同步字组相交叉相闢脚而產生相Μ输出（c (η))。此 相闞输出（c(n))係利用中大型DSD濾波器（31)及中小型 DSD濾波器予以濾波（104，_ 8)。每一濾波器之输出量 值（延遲擴大相醑峰值）於是相比較。依據最大延遲擴大 相闢峰值*乃選定（105，圓8) SPL»波器U3)之係數姐集 。於是此等所選定係數乃施加於相醑输出（c(n ))而產生 同步點及起始頻道響應。 圃5所示為根據本發明另一項實施例，利用兩相平行處 理路徑之AMLSE實例。第一處理路徑內（41，43和45)在功 能上與上述之AMLSE相當（13，疆3和4)，其方塊41與方塊 1^1 h · (請先Mt#背面之注$項再填寫本筲) / •裝- 訂 線 -10 - 本紙張尺度遑用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐〉 81 3.10,000 經濟部中央揉準局負工消費合作社印¾ A7 B7五、發明説明（8 ) 21相對應，方塊43與方塊20相對應*而方塊45與方塊45與 方塊22，23，24* 25和26相對懕。在第二處理路徑内（48 ，42與44) *在功能上方塊42與方塊20相當，方塊44與方 塊22，23，24，25和26相對應。 在第二處理路徑上（4δ· 42和44)，同步字姐相Μ器 (21)係由最大峰值相關器（48)取代。最大峰值相闞器 (48)所包含有同步字姐相闞器（50)及延埋擴大敏感濾波器 (SPL滤波器（51)之另一類型。SPli滤波器（48)之濾波係數 已予選定（分接頭值為（1, 0, 俾 於等比延遲狀況下提供最>出。 運作時，最大峰值相讕器（48)使採樣資料同步檷與所儲 存同步字姐相闞聯而產生相藺输出（103，圖8)。於是，此 相翡输出乃隨同SPL濾波器（51)旋轉而產生同步點及起始 頻道響應（106，圖8)。於是，此同步點乃依上文所述加K 利用而使資料同步檷十取其一。此十取一後資料同步檷乃 利用起始頻道響應（107，圖8)，如上文所述，遭受最大可 能解碼。 在等比衮滅狀況下，乃決定利用spl ar彼器（51)與同步 字姐相闞器（50)與同步字組相關器（50)相配合而產生優良 效果。當SPL滤波器（51)依第二處理路徑使用，與上述 AMLSE (13)相配合，使通信裝置内之整體位元誤差率 (BER)更進一步提升。 兩信號路徑之输出（圖5)係供懕予位元解碼器（46)與 AMLSE開闞控制（47)。此AMLSE開闞控制（47)比較每一信號 —= ....... --1-----I 裝— — (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂

A 線 L'. -11 - 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 經濟部中央樣準局員工消费合作社印裂 A7 B7 五、發明説明（9 ) 路徑之均方誤差估計值而選定產生最小誤差之路徑。選定 信號路徑時，AHLSE開期控制（47)啟動位元解碼器（46)而 使來自產生最小誤差路徑（108，圖8)之信號予Μ解碼。 在本發明另一實施例中，利用同步字姐相閨器（41)内之 受限制搜索窗孔（63)而使AMLSE( 40)之性能進一步提升。 在此一實施例狀況下•延遲擴大相醆峰值乃經由反復《波 及經由同步前後範圍所界定之受限制窗孔選定之*選定起 始同步黏前篛圍具有整數樣本時段*(例如，1樣本時段）。 選定起始同步點後範國具有時間值與頻道脈衡響應持鑕時 間相當，由於預期最埭狀況延遲擴大及與起始同步黏相Η (假定延遲擴大棋式係由美國TDMA數位细胞型裝置之 EIA/TIA TR45.3委貝會所界定*其範圍當係由起始同步點 至稍後Τ/2秒所發生之點，其中之Τ係為美國TDMA符號時 段）。 延遲擴大相闞峰值係纆由DSD濾波所決定，同步字组相 關器（60)之 DSD 滤波器值（1, 1, 1，1, 1, 1, 1，1, 1，） 係設計用Μ產生同步點之概略位置。因此，DSD濾波器 (61)之峰值输出所表示之位置或起始同步'·點乃為相當於先 前各時權之先前各起始同步黏之平均，利用一不定脈衝響 應（IIR) «波器（62)更精確的確定同步點。 随著受限制窗孔（63)之確定，此受限制窗孔内之信號乃 逋受同步黏位置濾波器之》波（例如，分接點值為 (32,16, 4, 0, 0, 0，4, 16, 32)，界定同步點及經由第 二信號路徑之起始頻道響應，於是，如上所述利用所計算 -12- 本紙浪尺度逋用中國國家標隼（CNS } Α4规格（210X297公釐} 83.3.10,000 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁 、π 線 31C343 Α7 Β7 五、發明説明（i〇 ) 之同步點及起始頻道響應值而確定最大可能順序推估假設 ，假設之確定，其最低BER如上所述，其中，AMLSE開Μ 控制（47)乃選定均方誤差 最低位準之假設。 本發明另一實施例中，受限制之搜索窗孔及更精確決定 之同步點係在先前S施例狀況下使用，作為DSD濾波器及 第二最大可能順序推估器信號處理路徑内之（31· 32)之输 入（經由使用最大峰值相闞器（48))而提供等比衮落之改良 BER性能。第二最大可能順序推估/器信號處理路徑則捉供 非等比衰落之改良BER性能。 本發明之許多特點及優點可由詳细說明中趨於明顬，因 此，後附申請專利範圍之用意係為涵蓋此裝置之所有此等 特點與優點，皆在本發明真正旨趣與範圍之内。而且，由 於嫻於本業技術人士皆易於作出許多修正與改赛•不欲使 本發明嚴格限制於說明中所述之结構與運作，因此，所有 各種適當之修正及同等结構及理作皆可會集於•羼於本發 明之範圃内。 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) —^n t^_B m ϋ— I— a —a— i m e·.^— I n^·--9J1^1 i 線一： 自然，須予瞭解的是，本發明並不限於附圖中所詳钿顯 示者，而 包括後附申請專利範画内任何梅正在内。

央 揉 準 局 負 工 消 费 合 作 社 印 製 13 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000

Claims (1)

1. ..——-—-— ..——-—-— Α8 Β8 C8 D8 ίί! $3¾¾647號專利申請察 中文由請專利範圍修正太（86年7月） 申請專利範圍 1 . 一種最大可能順序估計之裝置，包括： (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁) 一第一最大可能順序估計器等比衰落信號路徑； 一至少第二最大珂能序估計器非等比衰減信號路徑； 用以選定最小k量值均方誤差之信號路徑之装置。 2. 如申謫專利範圍第1項之裝置，其中，第一信號路徑更 包括一具有等比衰減具有濾波器係數之同步點位置濾波 器。 3. 如申請專利範圃第1項之装置，其中，至少第二信號路 徑更包括有延遲擴大偵測滤波器。 4. 如申謓專利範圍第3項之装置，其中，至少第二信號路 徑更包括有一同步位置濾波器。 5. 如由請專利範圍第4項之裝置，其中，同步點位置滹波 器係數係依據延遲擴大偵測漶波器之输入所決定。 6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，第一及第二最大可 能順序估計器信號路徑包括有威他比解碼器。 7. 一種用K提供同步及起始頻道估定予一最大可能順序估 計器之方法，該方法包括下列步驟： 使蝓入之採樣信號之採樣資料同步檷與所儲存之同步 字组相闞聯而產生一相關输出； 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 Μ多個延遲擴大敏感濾波器使相關输出滹波，而分別 產生多個输出； 至少部份依撺多個延遲擴大敏感濾波器输出之相對量 值而選定同步點位置漶波器；及 至少部份依撺相關输出經同步點位置滹波器之滅波， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） A8 B8 C8 · D8 六、申請專利範圍 而決定同步點。 δ. 如申請專利範圍第7項之方法，其中，延遲攘大敏感滹 波器係為延遲擴大偵測·滅波器。 9· 如申請專利範圍1第8項之方法，其中，延遲擴大敏感逋 波器更包括有同步點位置滹波器。 10 .如申請專利範圍第8項之方法*其中，至少部份依據多 涸延遲擴大敏感漶波器之输出相對量值而選定同步位置 薄波器步驟，更包括有步驟Μ決定具有最大相對量值之 多個延遲擴大敏感滹波器之输出。 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 、11 經濟部中央梂準局βζ工消費合作社印裝 -2 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210XW7公釐）