TW561746B

TW561746B - Method and apparatus for adaptive linear equalization for Walsh covered modulation

Info

Publication number: TW561746B
Application number: TW090119635A
Authority: TW
Inventors: John E Smee; Ahmad Jalali; Fuyun Ling; Mark Wallace
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-11-11
Also published as: US20030123525A1; US7035316B2; US6522683B1; WO2002015502A2; BR0113095A; EP1308008A2; CN1214584C; HK1060232A1; CN1461548A; WO2002015502A3; JP2004507166A; KR20030027019A; AU2001277239A1

Description

561746 A7 ^_____ B7 立、發明説明（彳）發明背景 1 .發明範疇本發明通常相關一種通訊系統的等化技術，特別相關於無線資料通訊系統的適應等化。 2 ·相關技藝說明在相較典1^呆音資料通訊系統中，如在使用正交相移鍵 QPSK的例子中，當資料藉一線性調變體系經通訊通道傳送時，通道可支援的可偵測位準數目基本上受到内部符號干擾（isI)的限制。由於傳送符號脈衝的展布而引發iSl，而孩脈衝導因於通道的分配特性，並造成相鄰符號脈衝重覆。換s之，當一代表位元資訊訊號的部分干擾到另一代表不同元^訊訊"5^的部分，便會發生I § I。在訊雜比是高且通道相較無雜訊時，！ s Z的不利影響便更明顯。此類通道中，通常出現在資料（與聲音相反）通訊中，I S I的存在大大降低通訊系統效能。 I S I的普遍成因係因多路徑現象，簡言之，多路徑與同一訊號經多種路徑接收所引起的干擾有關，其端視行動無線單元（亦稱訂閲單元）的速度，周遭環境條件（如存在建築物或高山）及傳送頻寬而定，傳送符號脈衝可在不同時間到達接收器，因此相鄰的組件會遭遇建設性或破壞性的干擾。不過’即使沒有多路徑存在，由於系統中傳送或接收遽波器的缺陷也會產生一些I S I，如包括傳送及接收遽波^ 的物理裝置中的頻率相依衰減即可能是一種Z s I來源。 I - 4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公I)

561746 A7 ________B7 五、發明説明（2 ) 一般已知可利用等化將ISI的影響減至最小，而等化牽涉改變一訊號俾使接收器能更容易辨認。訊號可先在傳送器改變’俾使通㈣訊號的影響減少而使接收器能準確地辨認訊號。不過，以傳送器爲準的等化有其困難，乃因傳送备必須事則知道通道特性及長時間下通道特性可能發生的任何改變。 & 也可在接收器執行等化，以接收器爲準的等化可利用接收訊號内容調整等化參數。在無線通訊中，由於行動通道係隨機且時間多樣，等化器須追蹤行動通道的多樣特性，因此稱爲適應等化器。適應等化嘗試應用一正確等化量至通道，在適應等化中，起始或週期地調整等化器係數以適應多樣的通道情況。一適應等化器的一般操作模式分爲訓練及追蹤模式。在訓練模式中，一已知導引符號序列由傳送器送出使接收器的適應等化器可平均其係數至一適當起始値。該訓練序列，即導引符號序列，通常係一固定，預設的位元樣式。緊隨訓練序列，即送出調變及展布訊息資料，而在接收器的適應等化器利用一預設演算法，例如最小均方（LMS) 或遞歸最小平方（RLS)，估計適應等化器係數以補償傳送 )慮波器’通況通道及接收；慮波器所引起的I $ I。由傳送器送出的各資料訊框均包括一起始導引序列及一後續使用者訊息資料序列。舉例來說，該起始導引序列可能大約佔去全部資料訊框的5%，不過，傳送遽波器，通訊通迢及接收濾波器的特性在各資料訊框中及訊框至訊框 -5- 本紙張尺度適用中阐國家標準(CNS) Λ4規格(210 X 297公;f) 561746 A7 B7 五、發明説明（3 間可能有所改變，因此，利用各資料訊框中的起始導引序列元成1¾爭化咨係數的一起始設定，而且，該等化哭係數的起始設定後’各訊框接收到使用者訊息資料期間，等化器係數係利用一預設演算法加以適應。各訊框的起始導引（或訓練）序列的設計使接收器的適應等化器能得到一適當係數，俾便在訓練序列完成時，在訊框其餘部分的濾波器係數接近最適値可用以接收使用者訊> 息資料。在接收使用者訊息資料時，該等化器的適應演算-法追蹤傳送濾波器，通訊通道及接收濾波器的特性改變，：以致適應等化器一直不斷改變其濾波器特性。適應等化器的一般型式係一線性適應等化器，線性適應爭化器有兩種通用型式’即橫向式及格子式。圖1説明一種橫向線性適應等化器1 0 0。圖1的橫向線性適應等化器 1 0 0係此技藝中熟知的一種限期脈衝反應遽波器（FIR)，參照圖1，F I R接收濾波器1 〇 2的一輸出提供輸入至等化器 1 0 0，在圖1中以X ( η )標示。F I R接收濾波器丨〇 2的輸出連接至單元延遲元件Z·1106，並連接至有一附加權W()(n)的乘數104。單元延遲元件ζ·ΐΐ〇6的輸出標示爲x(n-1)，並連接至單元延遲元件z-412及有一附加權Wl (n)的乘數1 〇 $，單元延遲元件z 112的輸出標Tjt爲χ(η-2)並連接圖1中未示出的後續單元延遲元件及有一附加權(η)的乘數114。單元延遲元件z 122及有一附加權wm.2( η)的乘數jig從圖^中未示出的前一單元延遲元件接收它們各別的輸入，其標示爲 x(n-m + 2)。單元延遲元件ζ·422的輸出標示爲x(n-m+1)，並 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐〉 561746 A7 ____ B7 五、發明説明（4 ) 連接有一附加權Wn (η)的乘數1 24。乘數104，1〇8，1H，118及1 24的各別輸出由加法器 110，116，120及126加上而得出等化器1〇〇的最後輸出备（幻。等化器輸出S(n)饋入切割器1 2 8而得出一切劃器輸出瓦⑻，藉一加法器13〇，等化器1〇〇的輸出s(n)由切割器輸出3(n)中減除，減除運算結果即加法器丨3 〇的輸出 e(n)。總括而言，在等化器丨〇〇操作期間係利用一適應演算法— 以適應圖1中以附加權W()(n)，Wi(n)至Wm_i(n)代表的等化器：係數。等化器係數以樣本對樣本的基礎（即每當n增加丨時）或方塊對方塊的基礎（即每當一特定數目的樣本時計入等化器時）加以調整，用以適應附加權w〇(n)，Wi(n)至Wm ι(η) 勺L應，算法係由疾差訊號e ( η )控制，在適應等化器操作的追蹤模式中，誤差訊號e(n)係由比較等化器100的輸出 Μη)與切割器i 2 8的輸出2(n)而得。切割器1 2 8係一決策裝置的舉例，其應用一種門檻運算以達到由傳送器傳送的原始資料的一硬性估計，此硬性估計即等化器副的期望輸出，與等化器㈣的實際輸出咖）相比較’等化器1〇〇的實際輸出⑽亦稱爲傳送器傳送原始資料的一軟性估計，實際輸出这⑻減除期望輸出2⑷得 =果即誤差訊號e⑷。須注意在適應等化器操作的訓練，，期間，並不需切割器操作而接收器已知道期望輸出 a(n)，並爲達到誤差訊號e(n)而將其直接饋入加法器

561746 A7 B7 真、發明説明（5 在適應演算法中，係利用該誤差訊號e ( η )反覆調整等化器附加權以達到其最適値。一適應演算法的例子即最小均方（LMS)演算法，在以下反覆運算中調整附加權至其最適値： wk(n+l)=wk(n)+_xk(n)e*(n) 公式（1 ) 當xk(n)=x(n-k)，k係介於〇與m - 1間的整數；其中當 e(n)= 3：(n) - 5(n);及 a(n) =[ w:(n) xk(n) k = 0 而此處—係一常數。因此，藉加計各別的現存附加權至常數—，對應輸入値 x〇(n)’xi(n)至Xm.Jn)及誤差訊號e(n)的現値，調整各現存附加權w〇(n)，w^n)至Wmjn)至一對應新附加權^(n+u， wjn+l)至wm-1(n+l)。常數—係不變的，俾便控制在不斷反覆中附加權間的變化。當適應等化器10 〇企圖收斂及將誤差訊號e (η)減至最小時，公式（丨）的反覆過程在程式迴路中迅速重覆，一旦達到收斂，該適應演算法即凍結附加權直到誤差訊號e ( η )超過可接受位準或有新的訓練序列由傳送器送出。不過，上述由圖1説明的線性適應等化器體系並不能單純應用於在傳送器使用沃爾什覆蓋的接收系統，以背景而論，根據展布領域通訊系統的現有標準，即例如在cdmA (劃碼多向近接）中使用者，全部訂閲單元操作在一儲存格

561746 五、發明説明（

中共用一單—外部PN (僞隨機雜訊）碼爾什函數（亦稱沃爾什碼序物展布領用沃有事前定義N晶片N列的沃爾什函數矩陣，各具同沃爾什函數用以分辨同—儲存格中不同訂閲：： N列的沃爾什函數矩陣’各列中有n晶片，亦稱 f什函數矩陣”乂下舉例説明-沃爾什函數矩陣'其中寺於4，即4階沃爾什函數矩陣：丹Y 不有沃 Ν 0 0 0 0 -10 0 1 •在上例巾’有4個沃爾什函數，各函數皆有4晶片，以沃爾什函數矩陣中一列即表示各別沃爾什函數，例如，爾什函數矩陣第三列即具有序列的沃爾什函數可見各沃爾什函數，即上述矩_中各列，與矩陣中其他各列皆互不關聯。換言之，實際上各沃爾什函數的半數晶片與矩陣中其他任一沃爾什函數的半數晶片皆不同。實作上使用長度爲1 6，64或1 2 8的沃爾什函數（即沃爾什函數在各沃爾什碼序列中各有i 6，6 4或1 2 8晶片），舉例而言，當使用一長度爲64的沃爾什函數，即在一约定儲存格内完成64個ΐ丁閱者的正交。雖然在無線通訊中使用沃爾什調變很好，但它並不適用於已知的適應等化技術，理由是沃爾什函數轉換各資料符裝訂 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Λ4規格（210 X 297公I) 561746 A7 B7 五、發明説明（7 ) 號（在現今應用中亦稱碼符號）成一晶片序列，通常由一晶片位準加法器處理並由一 PN碼展布後，經一通訊通遒傳送至一接收器，因此’接收F I R，如圖1的接收ρ IR 1 〇 2，取後接收到一與碼付5虎相反的晶片序列。依此情形，由於，例如誤差訊號e ( η )，須由一種必須考量在傳送器將符號轉化成晶片的方法來決定，已知的適應等化體系，如在圖1的相關説明，便無法直接應用。因此，此技藝需要— 種適應等化器，其可用於碼符號經過沃爾什覆蓋及一序列-沃爾什覆蓋晶片傳送後，係與原始碼符號相反。發明總結本發明指出一種用於沃爾什覆蓋調變之適應線性等化之方法及裝置，本發明之適應等化體系能有效用於碼符號經過沃爾什覆蓋及一序列沃爾什覆蓋晶片傳送後，係與原始碼符號相反。在本發明之一方面，一種接收濾波器從一通訊通道接收訊號。所接收訊號對應原始沃爾什覆蓋晶片序列，由傳送濾波器經通訊通道傳送至接收濾波器。該接收訊號經一等化器處理後產生對應原始沃爾什覆蓋晶片序列之一晶片序列軟性估計，再利用一 Ν晶片沃爾什解覆蓋產生對應該晶片序列軟性估計之一碼符號軟性估計，之後利用許多符號切割器以並聯方式製造一碼符號硬性估計，其對應該Ν晶片沃爾什解覆蓋所產生之碼符號軟性估計。再以一 Ν晶片沃爾什覆蓋作爲體系之一部分用以產生一晶片序列硬性估計，其對應該符號切割器所產生之碼符號 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） 561746 A7 B7 五、發明説明（8 硬性估計^藉助該N晶片沃爾什覆蓋產生晶片序列硬性估計，及孩等化器產生晶片序列軟性估計，而產生一追蹤模式誤差訊號以適應等化器對接收訊號之反應。附圖簡軍説明圖1説明一已知線性適應等化器之例。圖2以万塊圖説明產生對應輸入訊息資料位元之沃爾什覆蓋晶片序列之例。圖3説明在接收到由傳送器送出對應沃爾什覆蓋晶片序― 列之訊號時，使用一典型系統3 〇〇完成一適應等化體系。：圖4詳細說明在圖3之系統3 0 0中使用一適應晶片率線性等化器。較佳實例之詳細説明目前揭示的實例指出一種用於沃爾什覆蓋調變的適應線性等化的方法及裝置，以下説明包括有關於本發明實作的特定資訊’熟於此技藝者將明白本發明亦可以異於本發明所特別討論的方式芫成，而且，爲避免模糊本發明，本發明一些特定細節並未加討論。在本發明中未詳述的特定細節爲一般熟於此技藝者可理解範圍。本發明的圖示及其詳細説明只指出本發明的一實例，爲求簡潔，並不在本發明中特別説明使用本發明原則的其他實例，也不用本圖示加以特別敘述。圖2説明輸入資料位元2 0 2如何產生一展布領域晶片序列 c(η) 228的一例。在本發明中，輸入資料位元2 0 2亦稱爲訊息資料位元或原始資料，圖2所示典型系統2 0 0由一傳送 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 561746 A7 _ B7 五、發明説明（9 ) 器的部分組成，該傳送器一般位於基地台，通路，衛星轉發器，或一訂閱單元，端視其傳送以往前鏈結或往後鏈結而定。在圖2所示例子，輸入資料位元2 0 2包括透過通訊通道傳送至接收器的資訊及興趣訊息（該通訊通道並不在任何圖示中）。一編碼器204首先輸入輸入資料位元202，編碼器204可以是一 F E C (往前誤差校正）編碼器。利用此技藝熟知的迴旋編碼技術引進輸入資料位元2 0 2中的冗位，由輸入資料-位元2 0 2引進的冗餘使接收器可在不需增加傳送功率下校：正一些可偵測誤差，編碼器204的輸出通常稱爲碼符號。通常輸入編碼器2 0 4的單一訊息資料位元對應編碼器2 〇 4 輸出的許多碼符號。以一替換方式，編碼器204可在上述冗餘編碼前先執行一來源編碼功能。來源編碼牽涉在引進冗餘及產生碼符號的前執行資料壓縮，以便能有效代表輸入資料位元2 〇 2。〃周麦X錯器2 0 6由編碼器2 0 4接收碼符號，並在調變器 2 0 8處理前先交錯碼符號。如圖2系統2 〇〇的傳送系統中， X錯係用以引發可能的雜訊脈衝或深度衰退以便隨機（即獨立）出現，而非與接收器相關聯，同時也在出現雜訊脈衝或深度衰退之下，利用交錯確定方塊來源資料的重要位元不會被破壞。由於誤差控制碼通常藉改變時序或來源資料位元以防護可能隨機發生的通道誤差，在偵測及消除誤差時’父錯器確疋成差控制編碼也保持有效。圖2的典型系統200中，交錯器2 0 6可爲一方塊交錯器或迴旋^二 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 561746 A7 ____B7_ 五、發明説明（10 ) 器，兩者皆爲此技藝所熟知。傳送交錯碼符號至調變器2 0 8。在無線數位通訊中，許多相異卻相關的調變體系均可用在調變器2 0 8，如二進位相移鍵（BPSK)，異相移键（DPSK)，正交相移鍵（QPSK)(包括OQPSK及TT/4QPSK)，及正交幅調變（QAM)等數位調變技術皆可用於調變器2 0 8以調變由調變交錯器2 0 6所產生的碼符號。不過，調變器2 0 8並不限定於任何型式的調變，器，而是無線通訊中許多數位調變器的任一種。如圖2所示，調變器2 0 8將調變訊號傳送至通道交錯器： 2 1 0，一傳送通道基本特性係各樣可能機制皆會將傳送訊號破壞，如電子裝置產生的雜訊脈衝。事實上，調變器 2 0 8調變過程中，一些雜訊脈衝可由調變器本身引入，爲了使雜訊脈衝隨機出現，須利用通道交錯器2 1 〇。通道交錯器2 1 0修正經過通道傳送訊號的時序，通道交錯器2 1 〇可以是方塊交錯器或迴旋交錯器。典型系統200中，從交錯器210而來的通道交錯符號傳送至符號插入元件2 1 2，符號插入係一種製程，藉以刪除一些訊息符號並以期望控制符號取代。因此，插入通常用在來源資料中插入控制資訊，例如功率控制資訊，以適當掌控傳送器與接收器間的通訊。雖然符號插入可能引入接收器所接收訊息或來源資料的誤差，但近來技術已可將此類誤差減至最小或消除。典型系統2 0 〇中，符號插入元件· 2 1 2用以插入多種控制符號，例如功率控制符號及能提供訊息符號流有關時間，相位，訊號長度等參考的符號。插 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210X 297公釐） 561746 A7 B7

入訊息符號的控制符號係訊息符號劃時多工。如圖2所示’由符號插入元件2 1 2輸出的符號流輸入 DEMUX 2 14，DEMUX 2 14用以將輸入符號流解多工成一些並聯輸出符號流。圖2的典型系統2 〇〇中，DEMUX 2 14係一 1對1 6解多工器。換言之，i 6個並聯符號流同時輸出，需要1 6個並聯輸出的理由係因在典型系統2 〇〇中N晶片沃爾什覆蓋2 1 8使用1 6階的沃爾什函數矩陣，其他實例中，也了使用6 4或1 2 8階的沃爾什函數矩陣，在該例中， DEMUX 2 14將各別爲1對6 4或1對1 2 8的解多工器。須注竟在典型系統2 0 0中DEMUX 2 14的1 6並聯輸出可對應至一單一使用者’或對應至多至1 6位不同使用者。當輸入資料符號至DEMUX 2 14以對應單一使用者時，輸入資料符號先緩衝再以1 6個並聯符號流輸出至N晶片沃爾什覆蓋2丨8。 N晶片沃爾什覆蓋2 1 8在來自DEMUX 214的各並聯輸入符號上執行沃爾什覆蓋（或沃爾什調變），如前所述，此例中N= 1 6，即該沃爾什函數矩陣係丨6階矩陣，不過，N値係一设计選擇，N也可以是6 4或1 2 8。如圖2所示， D E M U X 2 14輸出1 6個並聯符號流至n晶片沃爾什覆嘗 2 1 8。先前已説明，沃爾什函數係正交函數，用以轉換各輸入符號成各輸出晶片序列，其中各輸出晶片序列係與每一其餘輸出晶片序列正交。通常，執行轉換係藉一特定沃爾什函數的一晶片序列乘各輸入符號而達成。因此，對各符號而言，晶片序列係由Ν晶片沃爾什覆蓋2丨8輸入。該晶片序列係屬長度N，此例中N等於1 6，因此，在典型系 -14- 本紙張尺度適用中S國家標準(CNS) A4规格(210X 297公釐） 561746 A7 ___ B7 五、發明説明（~'一^ --* = 20:中’對各輸入符號而言，16個晶片係由n晶片沃爾什覆』8輸出。本發明中’原始沃爾什覆蓋晶片序列參照在典型系統2 00中N晶片沃爾什覆蓋2 i 8輸出的晶片序列0 在CDMA通訊中，纟各別使用者（即訂閲單元）的往前鍵結中使用沃爾什函數，例如在一已知扇形區中（在cdma 中’各扇形區即-儲存格的子集），各往前通道皆指定一各別沃爾什函數，換言之，基地台與各訂閲單元間的通訊係由各別沃爾什碼序列所編碼。參照圖2，輸入n晶片沃爾什覆蓋2 1 8的各符號皆與指定至一特定訂閱單元（如一特疋行動電話使用者）的沃爾什碼序列中所有晶片相乘。沃爾什函數轉換各符號成晶片序列的操作亦稱爲沃爾什覆蓋。該N晶片沃爾什覆蓋晶片，即對應各別符號的輸出n晶片序列以並聯方式傳送至TDM資料導引控制222。在典型系統2 00中，TDM資料導引控制2 2 2利用插入導引晶片以訓練一適應線性等化器的係數，該等化器將在以下相關圖 3中加以説明。導引晶片係劃時多工至由n晶片沃爾什覆蓋2 1 8輸出的晶片序列，如前所述，接收器已知這些晶片序列，因此接收器可藉以訓練接收器的適應線性等化器的係數。通常，導引晶片插入各資料訊框中，其組成約佔傳送至接收Is·的各訊框的5 %。由T D Μ資料導引控制2 2 2處理的1 6個並聯晶片序列中的每一者輸出至晶片位準加法器2 2 4，晶片位準加法器2 2 4 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 561746 A7 B7 五、發明説明（ 13 用以提供4晶片序列一垂直加總，該序列係由tdm資料導引桂制2 2 2輸出。使用-簡例解釋晶片位準加法器的垂直加總操作’此例中在N晶片沃爾什覆蓋的二等於 4(取代典型系統200的例中n等於16)，在此簡例中，假設該四（通常係複雜的）符號[a，b，c，d]係由4階沃爾什函數矩陣所覆蓋的四碼符號，4階沃爾什函數矩陣即： 0 0 0 各輸入碼符號乘上各沃爾什函數（即沃爾什函數矩陣各列）得到的四個輸出晶片序列結果爲：晶片序列（1) = [ a，a，a，a] 晶片序列（2) = [b，-b，b，-b] 晶片序列（3) = [c，c，-c，-c] 晶片序列（4) = [d，-d，-d，d] 藉加計對應欄的晶片而得出此四晶片序列的”垂直加總”，因此，垂直加總結果爲： [a+b+c+d，a-b+c-d，a+b-c-d，a-b-c+d]。如圖2所示’提供至p N (僞隨機雜訊）擴張器2 2 6的晶片位準加法器2 2 4的輸出，以背景而論，一 p n序列係一二進位序列，有其限定性但又像一隨機二進位序列，因此，一 P N序列具幾近1及〇的同等數字，在序列切換版本間具極 -16 本紙張㈣家料(CNS)八4規格（210X297公裝訂 561746 A7 B7 五、發明説明（14 ) 低關聯的，及任二序列間具極低交又關聯。這些特質令 P N序列在無線數位通訊極受期待，一 p N擴張器輸出晶片序列亦稱爲擴張領域訊號’因其其有的頻寬大於所需最小信號頻寬的數倍。經由與該P N序列本地產生版本的交又關聯，擴張領域訊號在接收器解調，與正確p N序列的交叉關聯解擴張該擴張領域訊號並修復調變訊息，不過卻由一無意使用者交叉關聯一訊號而在接收器輸出形成一極小寬頻雜訊。使用P N序列擴張技術的一重要理由係因其固有的拒絕干擾功能。由於指定各使用者皆有一獨特p N碼，其約與其他使用者碼正交，即使使用者一直佔用同一頻道領域，接收器也能依據其各別碼分開各使用者。由於全部使用者可共用相同領域，擴張領域可消除頻道規畫，因全部儲存格可利用相同頻道通道。 P N序列常以序列邏輯產生，通常利用包括狀態記憶元件連續階段的反饋切換暫存器。二進位序列透過對時序脈衝反應的切換暫存器加以切換，而不同階段的輸出邏輯性結合後再反饋作爲第一階段的輸入。最後階段的輸出即該期望P N序列。以此技藝熟知的方式，PN擴張器2 26在晶片位準加法器 2 2 4輸出的晶片上壓印一 p N序列。例如，可藉晶片位準加法器224輸出的各晶片與pn擴張器226產生的PN序列中各別晶片作一模數2相加（即XORing)而執行PN擴張器226 的凋變’然後將模數2加法的結果，例如，映射入二進位 -17- 本紙张尺度適川中國國家標準(CNS) A4規格(2l〇x 297公爱) 561746 A7 B7 五、發明説明（15 P S K訊號内。在晶片位準加法器2 2 4輸出上執行P N擴張的結果即輸出晶片序列c(n) 228。CDMA通訊系統的通則，特別在經通訊通道傳送產生展布領域訊號的通則中，美國專利號4,901，307中有所説明，其名稱爲，，使用衛星或地面轉發器的擴張領域多向近接通訊系統，，並已讓渡給本發明的受讓人。該專利即美國專利號4,901，307，所揭露者皆在此併供本發明參照，而且，美國專利號5，1〇3,459中，其名稱爲在CDMA細胞式電話系統中產生訊號波型的系統及方法-π並已讓渡給本發明的受讓人，也揭露相關p N擴張，沃爾：什覆蓋及產生CDMA展布領域通訊訊號技術的原則。在該專利’即美國專利號5，103,459，所揭露者皆在此併供本發明參照。本發明並且利用資料的時間多工及與高資料率通訊系統相關的各種原則，而本發明亦可用於高資料率通訊系統中’其揭露在1997年1 1月3曰申請的美國專利序號 08/963,386中’名稱爲”高比率包封資料傳送的方法及裝置 "並已讓渡給本發明的受讓人，其揭露也在此併供本發明參照。傳送輸出晶片序列c(n) 228至傳送FIR 230，傳送FIR 230 通¥係 F I R /慮波器用在未經過通訊通道傳送前的脈衝定形訊號上。在本發明上，傳送FIR 230亦稱爲傳送濾波器，如如述’傳送遽波器本身通常在傳送訊號中會引進若干量的I S I ’脈衝定形係此技藝熟知的技術用以減低傳送訊號的ISI，傳送FIR 230的輸出透過通訊通道送至圖3所示的接收器，通訊通道常參照用以由傳送器傳送訊號至接收器 -18- 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 561746 A7 __B7______ 五、發明説明（16 ) 的物理媒體’在本發明中的通訊通道包括自由空間，電纖線，光纖電纜或一微波無線電通道。在無線通訊中，由於如多路徑等因素，通道本身即會在傳送訊號中引進若干量的I S卜圖3説明一典型系統3 〇〇，根據一實例，係留駐在接收器單元。接收FIR 302接收由傳送FIR 230透過通訊通道（通訊通道並未在任何附圖中指明）傳送的輸出晶片序列一 c ( η ) 2 2 8 ’接收FIR 302用以執行由通訊通道接收的訊號的脈衝定形，在本發明中，接收FIR 302亦稱爲接收濾波器。：如前述，通訊通道及接收濾波器本身通常會在接收訊號中引進若干量的I S I，脈衝定形係此技藝熟知的技術用以減低接收訊號中的I S I，此技藝熟知的不同脈衝定形技術可用於典型系統3 0 0的接收FIR 302中，例如可使用根據 Nyquist標準用以消除I S I的濾波器，或可替代地使用一直立餘弦除名濾波器或一高斯脈衝定形濾波器。根據一實例，經通訊通道接收與輸出晶片序列c(n) 228相符的脈衝定形訊號由接收FIR 302傳送至適應晶片率線性等化器3 0 6 (或適應晶片率LE 306)。經過如傳送FIR 230，通訊通道及接收FIR 302等不同因素影響，在適應晶片率 306所接收的晶片序列常受ISI影響。至適應晶片率乙£ 3〇6 的輸入訊號標示爲χ(η)並通常參照數字3 〇 7。在本發明中，輸入χ(η) 307亦稱爲接收沃爾什覆蓋晶片序列或簡稱^ 供應至一等化器的訊號。一用以完成適應晶片率用以完成適應晶片率LE 3〇6的典型

561746 A7 B7 五、發明説明（17 ) 方塊圖以圖的典型方塊圖以圖4的適應晶片率LE 406加以説明。如圖4所示，至適應晶片率LE 406的輸入係x(n) 407，其與圖3的x(n) 307相符。適應晶片率LE 406的輸出係—(η) 409，其與圖3的_(n) 309相符。其他至適應晶片率 LE 406的輸入係追蹤模式誤差訊號4 1 5及訓練模式誤差訊號4 1 7，其分別與圖3的追蹤模式誤差訊號3 1 5及訓練模式誤差訊號3 1 7相符。圖4的典型適應晶片率LE 406係一橫向濾、波器，其爲一 F I R滤波器型式。輸入x(n)連接至一標示爲Tc延遲402的單元延遲元件也同時連接至有一附加權： u〇(n)的乘數404。注意圖4的適應晶片率LE 406典型實例中，T c代表一晶片間隔而且各T c單元延遲元件引進一對應一晶片間隔的延遲。不過，以延遲元件隔開適應晶片率 LE 406令人期望，各延遲元件須具有一延遲，其對應一晶片間隔的分數。此情況下，適應晶片率LE 406將是一分數分隔等化器的型式。單元延遲元件Tc延遲402的輸出標示爲χ(η-1 )，並連接至單元延遲元件Tc延遲412及有一附加權u i (η)的乘數 408，單元延遲元件Tc延遲412的輸出標示爲χ(η-2)，並連接至未在圖4中標示的後續單元延遲元件及有一附加權 u2(n)的乘數414。單元延遲元件Tc延遲422及有一附加權u m_2(n)的乘數418從圖4中未圖示的前一單元延遲元件接收它們各別的輸入，其標示爲x(n-m+2)，單元延遲元件T c 延遲422的輸出標示爲x(n-m*f 1)，並連接有一附加權Umi(n) 的乘數4 2 4。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 561746 A7 ______B7_ 五發明説明（18 ) ^ 乘數404，408，414，418及424的各別輸出係由加法器 410，416，420及42 6加計以得出等化器406的最後輸出 —(η) 409的結果。適應線性等化器4 〇 6的操作及等化器操作的圳練及追縱模式期間的附加權u Q(n)，u Jn)至u m^(n) 的動態調整將在本發明的後半段説明。圖4中適應線性等化器4〇6的輸出_(n) 409與圖3中適應線性等化器3 06的輸出一(n) 309相符，如圖3所見，輸出_(n). 309連接至PN解擴張器3 0 8，訓練模式誤差訊號產生器方一塊304，及N晶片延遲310，PN解擴張器308用以產生一：與傳送器系統2 0 0的P N擴張器2 2 6所產生的相同僞隨機樣式。當PN擴張器226及PN解擴張器308產生的PN序列係適當同步時，在系統2 0 0的傳送器壓印的p N擴張效果在系統3 0 0的接收器已移除。首先，訊息訊號傳送的前，藉由傳送一接收器不顧干擾存在可辨認的固定僞隨機位元樣式可完成同步。PN擴張器226及PN解擴張器308完成同步後，便可開始傳送訊息訊號。舉例而言，執行P N解擴張器3 0 8可利用此技藝熟知的一交叉關聯器，採樣器，晶片率時序及PN產生器。 PN解擴張器308的輸出晶片序列輸入至DEMUX資料紀元3 1 2，圖3的系中，DEMUX資料紀元3 1 2係一 1對1 6解多工器，其在接收器系統3 0 0操作的決策導向期間使用。決策導向期間即適應晶片率LE 306在追蹤模式操作期間，在 _ 典型系統3 0 0中，P N解擴張器3 0 8輸出的晶片序列在 DEMUX 312中緩衝後，再以1 6個並聯線解多工至N晶片沃 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 561746

爾什解覆蓋3 1 4。很明顯地，不用背離本發明的範疇，在其他實例中可使用1對6 4或1對1 2 8解多工器。提供該DEMUX資料紀元3 1 2的丨6個並聯輸出至N晶片沃爾什解覆蓋3 1 4，N晶片沃爾什解覆蓋3丨4使用與傳送器 2 0 0系統的N晶片沃爾什覆蓋2丨8相同的碼序列（即相同沃爾什函數）。系統3 0 〇的N晶片沃爾什解覆蓋3丨4由接收晶片序列中移除N晶片沃爾什覆蓋2丨8及晶片位準加法器 2 24的影響，俾使N晶片沃爾什解覆蓋3 14的16個並聯輸· 出在碼符號的型式。不過，在N晶片沃爾什解覆蓋3丨4輸出的碼符號僅是該碼符號的軟性估計，其與系統200傳送的實際訊息訊號相符。換言之，並未決定將在N晶片沃爾什解覆蓋3丨4的各 16並聯碼符號數値轉換成一符號群元素，如下所述，爲在 N晶片沃爾什解覆蓋3丨4的丨6並聯輸出的每一個別碼符號決定一有利於一確定符號群元素可由，例如，一並聯符號切割器3 1 8的裝置來執行。並聯付號切割益3 1 8根據對有利於一確定符號群元素所作決定執行一量化操作。以背景而論，爲了適應一適應線性等化器的係數（即附加權），須知道等化器的期望輸出，利用等化器的期望輸出與實際輸出的比較形成一誤差訊號以凋整等化器的附加權，該適應線性等化器操作的訓練模式期間，儲存，可產生，不然或在接收器的系統3 〇〇已知_ 一由系統2 0 0傳送的導引晶片序列的複製，導引晶片序列的複製定義適應晶片率LE 306的期望輸出，如此，適應晶 -22- 本紙张尺度適州中國國家標準(CNS) A4规格(210X297公釐) 561746 五、發明説明

片率LE 306操作的訓練模式期間，所要求的誤差訊號可由比較導引晶片序列的複製（即已知期望輸出）與適應晶 LE 306的實際輸出而產生。另方面，在適應晶片率LE 306操作的決策導向模式中，必須決定在N晶片沃爾什解覆蓋3丨4的丨6並聯輸出的各碼符號的硬性估1十。如果一》策誤差的平均彳能性很小 (如小於ίο%)，則並聯符號切割器318所作硬性估計夠好能達到大部分時間均正確的估計誤差訊號。換言之，根據：付號切割器3 1 8所作期望輸出的硬性估計所產生的誤差訊：唬常夠正確以改善適應晶片率LE 3〇6的附加權。改善等化咨3 0 6的附加權交互地造成符號誤差較低的平均可能性的結果’因π造成誤差訊號較正確估計結果，俾使等化器 306進行下一步適應。孩碼符號的硬性估計以丨6個並聯輸出方式從並聯符號切割器3 1 8傳送至Ν晶片沃爾什覆蓋3 2 〇，ν晶片沃爾什覆蓋 3 2 0在由並聯符號切割器3 1 8輸出的各硬性估計並聯碼符號上執行沃爾什覆蓋（或沃爾什調變），如前所述，在此例中Ν == 1 6 ’即沃爾什函數矩陣係一 1 6階矩陣，不過，由於用於接收器Ν晶片沃爾什覆蓋3 2 〇的沃爾什函數矩陣限定必須與傳送器Ν晶片沃爾什覆蓋2 1 8使用的沃爾什函數矩陣屬相同階，所以Ν値係一設計選擇而Ν如例可爲6 4或 128。 N晶片沃爾什覆蓋3 2 〇在其輸出產生1 6並聯晶片序列並將它們提供至晶片位準加法器3 2 2，如前所述，在N晶片 __-23- 本紙張尺度適州中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 561746 A7 —_ B7 五、發明説明（21 ) 次爾什覆蓋3 2 0的各1 6並聯輸出產生的各晶片序列包括與單一符號碼相符的1 6晶片，提供N晶片沃爾什覆蓋3 2 0輸出的1 6個並聯晶片序列（各序列有1 6個晶片）至晶片位準加法器3 2 2。以先前相關晶片位準加法器2 2 4説明的方式，利用晶片位準加法器3 2 2提供N晶片沃爾什覆蓋3 2 0 輸出的晶片序列垂直加總。晶片位準加法器3 2 2的輸出連接至P N擴張器3 2 4。如上相關P N擴張器2 2 6的説明’以本技藝熟知的方式，p n擴_ 張器3 24在晶片位準加法器3 2 2輸出的晶片上壓印一！>!^序· 列’在晶片位準加法器3 2 2輸出執行的p N擴張即輸出晶片序列」n-N] 325。以下將更詳細説明N晶片沃爾什覆蓋 320，晶片位準加法器3 22及PN擴張器3 24的聯合效果乃產生一與並聯符號切割器3 1 8輸出碼符號的硬性估計相符的晶片序列。輸出晶片序列」n-N] 325提供至追蹤模式誤差訊號產生器方塊326。至追蹤模式誤差訊號產生器326的另一輸入係一[n-N] 3 11，其即N晶片延遲3 1 0的輸出。藉由n晶片經N 晶片延遲3 1 0的適應晶片率LE 306的延遲輸出晶片序列_(n) 309而得到」n-N] 3 11，如本發明稍後部分將更詳細説明，藉比較N晶片延遲3 1 0的輸出一[n-N] 311與PN擴張器324產生的輸出晶片序列一[n-N] 325而產生一追蹤模式誤差訊號 3 1 5，連接追蹤模式誤差訊號3 1 5至適應晶片率LE 306用 _ 以在適應晶片率LE 306操作的追縱模式，即決策導向模式，期間調整其附加權。追蹤模式誤差訊號3 1 5即圖4所 -24- 本紙張又度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 561746 A7 _ B7 五、發明説明（22 ) 示的追縱模式誤差訊號4 1 5，如圖4所示，追蹤模式誤差訊號4 1 5用以調整ujn)，Ul(n)至Uml(n)的値，其係在適應晶片率LE 406 (或適應晶片率LE 306)中的乘數404，408至 4 2 4的係數（或附加權）。如圖3所示，”訓練模式誤差訊號產生器方塊3 〇 4提供適應晶片率LE 306 —訓練模式誤差訊號3 i 7，如本發明稍後部分將更詳細説明，訓練模式誤差訊號3 1 7藉由比較適應 _ 晶片率LE 306的輸出晶片序列一(n) 309與圖3中概念方塊-3 3 6提供的接收器已知導引晶片序列而產生。連接訓練模：式誤差訊號3 1 7至適應晶片率LE 306用以在適應晶片率LE 306操作的訓練模式期間調整其附加權，訓練模式誤差訊號3 1 7在圖4中以訓練模式誤差訊號4 1 7説明，如圖4所示’训練模式决差訊號4 1 7用以調整u〇 (n)，Ui (η)至um-1 (η) 的値，其係在適應晶片率LE 406 (或適應晶片率LE 306)中的乘數4 0 4，4 0 8至4 2 4的係數（或附加權）。典型系統3 0 0的操作由在各傳送資料訊框起始訓練適應晶片率LE 306係數（即附加權）開始，令人想起必須調整適應晶片率LE 306係數以減少或消除傳送FIR 230，通訊通道及接收FIR 302所引起的ISI。當估計傳送FIR 230，通訊通道及接收FIR 302所引進的I S I量時，在等化器的訓練期間決疋適應晶片率L E 3 0 6係數的起始値。訓練期間估計傳送FIR 230，通訊通道及接收FIR 302所一引起的I S I量係藉由已知適應晶片率LE 306的期望輸出的系統3 0 〇而完成。回想典型系統2 〇〇的情形中，使用T D Μ __ -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4规格(210X297公釐） 561746 A7 B7 五、發明説明（23 ) 資料導引控制2 2 2插入導引晶片用以訓練適應晶片率 L E 3 0 6的係數，如前所述，通常導引晶片插入各資料訊框中並包括傳送至接收器的大約各訊框的5 %。接收器的典型系統3 0 0已知導引晶片並用以訓練接收器的適應線性等化器3 0 6的係數。圖3的概念方塊3 3 6，即接收器已知導引晶片序列方塊3 3 6在此儲存或產生一導引晶片的複製。在操作的訓練模式期間，適應晶片率LE 306的實際輸出晶片序列一(η) 309與接收器已知導引晶片序列的複製作一比-較，導引晶片序列的複製即適應晶片率LE 306的期望輸· 出。如圖3所見，適應晶片率LE 306的輸出晶片序列」η) 309 (即實際輸出）及從接收器已知導引晶片序列方塊3 3 6 的導引晶片（即期望輸出）皆提供至訓練模式誤差訊號產生器方塊3 0 4。訓練模式誤差訊號產生器方塊3 〇 4使用兩晶片序列（即實際輸出及期望輸出）且應用此技藝熟知的演算法以產生訓練誤差訊號3 1 7用以調整適應晶片率LE 306的附加權。可用此技藝熟知的不同演算法產生訓練誤差訊號3 1 7，例如，可用最小均方（L M S )演算法，該L M S演算法的一目的即將均方誤差（M S Ε )減至最小，均方誤差係由比較適應晶片率LE 306的期望輸出與實際輸出得出的結果。由於根據均方誤差對適應晶片率LE 306的附加權進行若干快速 _ 反覆及調整，該L M S演算法”收斂，，，即均方誤差接近一常一、數而實際平均誤差接近零。

如前所述，根據L M S演算法，如圖4中適應晶片率LE -26· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4规格（210 X 297公釐） 561746 A7

406的詳細説明，適應晶片率lE 306的附加權値計算如下： uk(n+l)=uk(n)-f^xk(n)e*(n) 公式（2 ) 當Xk(n)=x(n-k)，k係一介於0及m - 1的整數；當 e(n)=c(n)-一(η);及 nv1 C(n) =21 ^(n)^(n) k = 〇而此處—係一常數。其中u k(n)係圖4中在晶片間隔η的適應晶片率le 406附加權，其中c(n)與圖2的c(n) 228相同，而」n)與圖3的」n) 3〇9 相同（或圖4的一(n) 409)。注意操作的訓練期間，e(n)係在晶片間隔η的訓練模式誤差訊號而e (n)與圖3的訓練模式誤差訊號3 1 7 (或圖4的訓練模式誤差訊號4 1 7 )相同。因此，藉由加上各別現有附加權與常數，對應輸入値 χ ο(η) ’ Χι( η )至xm-1(n)及誤差訊號e ( η)的乘積，各現有附加權uG(n)，七⑻至Um·!⑻調整至一對應新附加權u^n+1)， ui (n+1)至um-1(n+l)。固定常數一俾能控制在連續反覆時附加權間的變化。當適應等化器3〇6企圖將e(n)均方値收斂並減至最小時，在一程式迴路的每一晶片間隔T c重覆一次公式（2 )的反覆過程，一達到收斂，適應演算法凍結附加權直到成差詋號e ( η )超過一可接受位準或從傳送器又送出一新訓練導引晶片序列。本貫例中，誤差訊號e(n)用在最小均方（演算法中，以此技藝熟知的方式將均方誤差（MSE)減至最小。均 _ -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公:¢)

裝訂

561746 A7 ___B7 i、發明説明ηττ " ""~ 方誤差的估計可藉一晶片間隔的e(n)値平均加總的時間平均而形成。一旦均方誤差減至最小，附加權UG(n)，Ui (n)至 Um-Jn)即已達到所要的數値，用以減少由傳送FIR 230，通訊通道及接收FIR 302所引起的IS I影響。其他實例中，取代L M S演算法，爲了減少I S I的影響可用其他適應演算法以適應適應晶片率LE 306的附加權。除開L M S演算法，另一可用的適應演算法的例即一遞歸最小一平方（RLS)，通常，在選擇一合適的適應演算法，考慮因-素包括：演算法的收斂比（即演算法要求的反覆數目），無. 法調整因素（即均方誤差最後値偏離最適最小均方誤差的數量）’及計算複雜性（即完成一完整演算法的反覆所需的操作數目）。例如，雖然RLS演算法比LMS演算法收斂快，但RLS演算法比LMS演算法具有一較高計算複雜性。如前所述，現今揭露的實例中，可使用此技藝熟知的任何數目的適應演算法，如r L S演算法或L M S演算法皆可使用。須注意到由於只要接收器知道傳送器正在傳送，通訊通道便無法有效利用，因此需執行適應晶片率LE 306係數訓練的導引晶片便造成額外的支出，因此，期望能儘可能少用到導引晶片。不過，如果傳送FIR 230，通訊通道及接收 FIR 302的結合產生一大量的I s I，便必須在訓練模式外繼續適應適應晶片率LE 306係數，在操作的追蹤模式期間執… 行此繼續適應。在一實例中，當訓練模式結束時追蹤模式即開始，但必須藉比較適應晶片率LE 306的期望輸出與實 -28- 本紙張尺度適汛中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐〉 561746 A7 ______B7 五、發明説明（26 ) 際輸出所得出均方誤差的時間平均超出某一間檻。另一實例中，隨著訓練模式的後，追蹤模式自動且立即開始。操作的追蹤模式中，在傳送器傳送各資料訊框期間調整適應晶片率L E 3 0 6的係數（即附加權）。須注意在傳送訊息至接收器期間引進的I S I數量係一時間函數且由於不同參數的改變而有所不同，例如通訊通道的多路徑，因此，通常訊框至訊框及各資料訊框中I S I數量有所不同。因此，在各訓練時期後進入一操作的追蹤模式以適應適應晶片率 LE 306的係數是很重要的。在本揭露實例與其他用以適應接收器的適應線性等化器 3 〇 6係數的裝置及方法的間，其明顯不同處係在接收訊號中存在沃爾什覆蓋。在接收訊號中存在沃爾什覆蓋，即在圖3中的χ(η) 307中，避免追蹤期間適應晶片率LE 306的期望輸出與實際輸出間的一簡單比較。因此，計算用以調整適應線性等化器3 0 6係數所要求的追蹤模式誤差訊號3 1 5 與此技藝現有的方法即有明顯的不同。適應晶片率LE 306操作的追蹤模式中，在接收器的系統 3 0 0必須根據適應晶片率le 306輸出的期望晶片序列與實際晶片序列的比較產生追蹤模式誤差訊號3 1 5。由適應晶片率LE 306輸出的實際晶片序列只是晶片序列Jn) 309，其係代表原始訊息的晶片序列的一軟性估計，在本發明中，此軟性估計，即輸出晶片序列_(n) 309，亦稱爲一第一複數晶片。爲了產生追蹤模式誤差訊號，代表原始訊息的晶片序列 - 29- 本紙張义度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） -____B7 五、發明説明（27 ) 軟性估計須與代表對應原始訊息的晶片序列硬性估計作一比較。因此’爲了後得代表原始訊息的晶片序列硬性估计’首先必須後得代表原始訊息的碼符號硬性估計。藉在傳送备執行一複製沃爾什覆蓋的方式執行沃爾什覆蓋，從代表原始訊息的碼符號硬性估計可獲得所要求代表原始訊息的晶片序列硬性估計。由此，執行轉換輸出晶片序列一(η) 3 09成一代表原始訊息的碼符號軟性估計，及獲得一碼符號硬性估計的一門檻或切割操作，及最後轉換碼符號硬性估計成一適合比較輸出晶片序列3〇9的沃爾什晶片序列硬性估計。如前所述’在接收器中系統3 〇〇操作的，，決策導向，，，或追縱模式時期間，從Ρ Ν解擴張器3 〇 8輸出的晶片序列解多工入DEMUX資料紀元3 1 2的1 6並聯輸出。Ν晶片沃爾什解覆蓋3 1 4在DEMUX資料紀元3丨2輸出的各丨6並聯晶片序列再執行操作以移除由接收晶片序列的N晶片沃爾什覆蓋 2 1 8及晶片位準加法器2 2 4的影響，如此N晶片沃爾什解覆盖3 1 4的1 6並聯輸出即在與原始訊息相符的軟性估計形式。如圖3的系統3 0 0中所見，ν晶片沃爾什解覆蓋3 1 4提供並聯符號切割器3 1 8包括與原始訊息相符的碼符號軟性估计的1 6並聯輸出。並聯符號切割器3 1 8在由ν晶片沃爾什解覆盍3 1 4接收到的1 6並聯軟性估計上執行一門摇或切割操作，並聯符號切割器3 1 8的1 ό並聯輸出因此成與原始訊息相符的碼符號硬性估計。並聯符號切割器3 1 8的1 6並聯 _____ -30- 本紙張足度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） 561746 A7 B7 28 五、發明説明（輸出透過N晶片沃爾什覆蓋3 2 0，晶片位準加法器3 2 2及 P N擴張器3 2 4處理以轉換並聯符號切割器3 1 8的輸出碼符號硬性估计成一代表原始訊息的晶片序列的硬性估計。n 晶片沃爾什覆蓋3 2 0，晶片位準加法器3 2 2及p N擴張器 3 24執行與傳送器中系統2〇〇的N晶片沃爾什覆蓋218，晶片位準加法器2 24及PN擴張器2 2 6所各別執行的相同函9 數。P N擴張器3 2 4的輸出因此係一與原始訊息相符的晶片序列硬性估計，本發明中，此與原始訊息相符的晶片序列-的硬性估計亦稱爲一第二複數晶片。不過’透過N晶片沃爾什覆蓋3 1 4，並聯符號切割器 3 1 8 ’ N晶片沃爾什覆蓋3 2 0及晶片位準加法器3 2 2的操作’在P N擴張森3 2 4輸出的晶片序列硬性估計引進一 n晶片間隔的延遲（即間隔的延遲（即N*Tc)。因此，在p N擴張器3 2 4輸出的晶片序列硬性估計係與一（n )相反的晶片序列一[n-N] 325。須注意N係沃爾什函數矩陣的階，在本發明的現有實例中是1 6。不過，本發明的其他實例中，N等於6 4 或1 28，其例子中引進輸出晶片序列一[n_N] 325的延遲各別是64或128晶片間隔。如圖3所見，將該與原始訊息相符的延遲期望輸出晶片序列」n-N] j25提供至追縱模式誤差訊號產生器方塊326。爲了應用一適應演算法，例如LMS演算法，以產生一合適誤差訊號及適應適應晶片率LE 306的附加權，追蹤模式誤— 差訊號產生器方塊3 2 6必須比較延遲期望輸出晶片序列」n-N] 325與適應晶片率LE 306的實際輸出晶片序列的延遲 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210 X 297公發） 561746 A7 B7 五、發明説明（29 ) 版本。如前所述，由於傳送器FlR23〇, ^訊通道及接收 FIR 302引起的實際ISI數量係一時間函數，該期望輸出必須與同-晶片間隔相符的實際輸出作_比#。因此，適應晶片率LE 306的實際輸出晶片序列」n) 3〇9藉由1^晶片延遲而在與延遲期望輸出晶片序列」n_N] 325比較前即造成延遲實際輸出」n-N] 311 〇追縱模式誤差訊號產生器方塊3 2 6執行延遲實際輸出與延遲期望輸出的比較，以產生饋入適應晶片率LE 3〇6的追縱模式誤差訊號3 1 5。追蹤模式誤差訊號3丨5與圖4的追蹤模式誤差訊號4 1 5相同，如圖4指明，提供追蹤模式誤差訊號415至不同的附加權uG(n)，Ul(n)sUm ι(η)以調整其各別値用以適應等化器的反應。可利用此技藝熟知的不同演算法產生追蹤模式誤差訊號 3 1 5，例如，可使用一最小均方（LMS)演算法。如前所述，L M S演算法的一目的即將適應晶片率LE 306的延遲期望輸出晶片序列一[η-Ν] 325與延遲實際輸出晶片序列」η_Ν] 3 11比較後造成的均方誤差（MSE)減至最低。根據均方誤差對適應晶片率LE 306的附加權進行若干快速反覆及調整，該L M S演算法收斂，即均方誤差接近一常數。如前所述，根據L M S演算法，如圖4中適應晶片率LE 406的詳細説明，適應晶片率LE 306的附加權値計算如下： uk(n+l)=uk(n)+一xk(n)e*(n) 公式（2 ) 當xk(n)=x(n-k)，k係一介於0及m - 1的整數； 32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 561746 五、發明説明（30 ) A7 B7 -—---- 當 e(n)=一[n-N]-一[n-N];及 m-1 3η)ϋ(η)〜⑻ k = 〇而此處—係一常數。其中uk(n)係圖4中在晶片間隔η的適應晶片率LE 406的附加權，其中jn-N]係」η-Ν] 325而一〇Ν]係圖3的」n-N] 311 〇如前所述，選定常數_以便控制在連績反覆中附加權間的變化，期望能利用.値的改變以達成一更快的轉換及一更低的均方誤差。須注意在操作的追蹤模式期間，e ( n )係在：晶片間隔η的追蹤模式誤差訊號及e ( η)與圖3中追蹤模式誤差訊號315相同（或圖4中追蹤模式誤差訊號415)。因此，藉由加上各別現有附加權與常數，對應輸入値 x〇(n)，xjn)至Xm.Jn)及誤差訊號e(n)的乘積，各現有附加權uG(n)，uKn)至Umq (n)調整至一對應新附加權U()(n+1)， Kn+l)至UnCn+l)。當適應等化器3 〇 6企圖將誤差訊號e(n) 收斂並減至最小時，在一程式迴路的每一晶片間隔T c重覆一次公式（2 )的反覆過程，一達到收斂，適應演算法凍結附加權直到誤差訊號e ( η )超過一可接受位準或從傳送器又送出一新訓練導引晶片序列。如在操作的訓練模式中，取代L M S演舁法，爲了在操作的訓練模式期間減少〖$ I的影響可用其他適應演算法以適應適應晶片率Le 306的附加權。除開L M S演算法，可用於操作的訓練模式中以作爲適應演算法的另一例即R L S演算法。如圖3的典型系統3 00所見，提供Ν晶片沃爾什解覆蓋 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 561746 A7 _______B7 五、發明説明（31 ) 314的16並聯輸出至一 16對一多工器Μυχ 3ΐ6，Μυχ 316 多工N晶片沃爾什解覆蓋3 1 4並聯提供的丨6碼符號的一至通道解交錯器3 2 8，其交替提供輸出至解調器33〇。最後，解碼器3 3 4由調變解交錯器332接收其輸入且在其輸出提供解碼資料位元3 4 2。通道解交錯器3 2 8，解調器 3 3 0，調變解交錯器3 3 2及解碼器3 3 4的結構及功能爲此技#所熟知。這些模組，即系統3 〇〇的通道解交錯器一 328’解調器330，調變解交錯器332及解碼器334的結合一效果’係用以反系統2 0 0的編碼器2 0 4，調變交錯器· 2 0 6，調變器2 0 8及通道交錯器2 1 〇的結合效果。系統3 0 0 的最後輸出，即解碼資料位元3 4 2，應理想地與圖2中在系統2 0 0輸入的資料位元2 0 2相同。由以上説明明顯看出，可利用不同的技術，在不偏離本發明的範圍下實行其概念，而且，當本發明特定參考相關實例用以説明時，熟知此技藝的一般人士明白可在形式及細節上改變也不偏離本發明的精神與範圍。例如，代替在每一晶片間隔上適應適應晶片率LE 306的係數，每一 N晶片間隔可適應係數一次。在典型系統3 0 0中，此意即1 6晶片取代單一晶片時，在公式（2 )的追蹤誤差訊號e ( n )係 e(n)=_[n-N]-jn-N]間的差總和，因此’ e ( η )在每1 6晶片間隔產生，對應1 6晶片-位準差的總和。明顯地，由於誤差 _ 訊號e ( η )代表1 6晶片位準"誤差”，其數量將會更大。不一過，由於常數—係一小値，公式（2 )仍可適當地應用爲適應晶片率LE 306每1 6晶片間隔一次得到新附加權。 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公爱：) 561746

五、發明説明（32 而且£可了解死明的實例係爲各方面考慮爲說明限制綱，也可了解本發明並不限定此處說：替換。纟^的範圍下作許多再配置，修改及因此’完成用於沃爾什覆蓋調及裝置的說明。 &、·泉性寺化的方法 -35-

Claims

Mim€ 8 8 8 8 A B c D \ - 第090丨i 0635號專利申請案 I 中痛申:議專利範圍替換本(92牟9月、六、申請專利範圍 1 · 一種用於適應等化之方法，包括以下步驟：供應複數個訊號至一等化器用以產生對應該複數個訊號之複數個晶片之軟性估計；產生複數個並聯符號之軟性估計，其對應該複數個晶片之軟性估計；對該複數個並聯符號之軟性估計應用一切割操作以產生該複數個並聯符號之硬性估計；製造遠複數個晶片之硬性估計，其對應該複數個並聯符號之硬性估計；比較該複數個晶片之軟性估計與該複數個晶片之硬性估計以產生一誤差訊號，用以適應該等化器對於該複數個訊號之反應。 2.如申請專利範圍第丨項之方法，其中該供應步驟包括藉由一傳送濾波器經一通訊通道傳送該複數個訊號至一接收濾波器，該接收濾波器供應該複數個訊號至該等化器。 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該產生步驟包括使用一 N晶片沃爾什解覆蓋。 4·如申請專利範圍第3項之方法，其中該N晶片沃爾什解覆蓋係由1 6晶片沃爾什解覆蓋，64晶片沃爾什解覆蓋及1 2 8晶片沃爾什解覆蓋組成之群組中選取。 5.如申請專利範圍第1項之方法，其中該製造步驟包括使用一 N晶片沃爾什覆蓋，一晶片位準加法器及_ pN擴張器。本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

6.

8. 篕1:專1祀圍第5項之方法，其中該n晶片沃爾什覆曰ti、 1 6曰曰片沃爾什覆蓋，6 4晶片沃爾什覆蓋及1 2 8 曰曰片沃爾什覆蓋組成之群組中選取。如申請專利範圍第1項之方法等化器之乘數之附加權。其中該誤差訊號適應該 -種用：適應等化之方法，包括以下步驟：。i、應複數個机號至_等化器用以產生對應該複數個訊號之第一複數個晶片；產生對應複數個晶片之複數個符號；製造對應該複數個符號之第二複數個晶片；使用忒第-及第二複數個晶片應用一演算法以產生一誤差訊號’用以適應該等化器對該複數個訊號之一反應0 9.如申請專㈣圍第8項之方法，其中該供應步驟包括藉一傳达滤&器經一通訊通道傳送該才复數個i號至一接收;慮波器，5亥接收渡波器供應該複數個訊號至該等化器。 10. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該產生步驟包括使用一 N晶片沃爾什解覆蓋。 11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該N晶片沃爾什解覆蓋係由1 6晶片沃爾什解覆蓋，64晶片沃爾什解覆蓋及1 2 8晶片沃爾什解覆蓋組成之群組中選取。 12. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該製造步驟包括使用至少一符號切割器，一N晶片沃爾什覆蓋，一晶片位 -2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 準加法器及一p N擴張器。 I3::"利，第12項之方法，其中該N晶片沃爾什糸由1 6晶片沃爾什覆蓋，6 4晶片沃爾什覆蓋及 128晶片沃爾什覆蓋組成之群組中選取。 14·:申:"利範圍第8項之方法，其中該誤差訊號適應該寺化器之乘數之附加權。 15· 一種用於沃爾什覆蓋調變之適應線性等化之方法，包括以下步驟： (a) 供應複數個訊息資料位元至一傳送器； (b) 在該傳送器將該複數個訊息資料位元編碼成複數個碼符號； (c) 在孩傳送器將該複數個碼符號轉換成一原始複數個沃爾什覆蓋晶片序列； (d) 藉該傳送器將該原始複數個沃爾什覆蓋晶片序列經通訊通道傳送至接收器； (e) 藉该傳送器在提供接收複數個沃爾什覆蓋晶片序列至該接收器之等化器，該複數個沃爾什覆蓋晶片序列對應該原始複數個沃爾什覆蓋晶片序列； (0 由該等化器決定該原始複數個沃爾什覆蓋晶片序列之軟性估計； (g) 在該接收器轉換該原始複數個沃爾什覆蓋晶片序列之軟性估計成該複數個碼符號之軟性估計； (h) 在該接收器從該複數個碼符號之軟性估計決定該複數個碼符號之硬性估計； -3- 本紙張尺:適用中國國家標準(CNS) A4規格(21GX297公釐) ——" 561746

申請專利範圍

(i) 在該接收器從該複數個碼符號之一硬性估計製造該原始複數個沃爾什覆蓋晶片序列之一硬性估計； (j) 在該接收器藉比較該原始複數個沃爾什覆蓋晶片序列之硬性估計與該原始複數個沃爾什覆蓋晶片序列之軟性估計產生一誤差訊號； (k) 利用該誤差訊號適應該等化器對該接收複數個沃爾什覆盍晶片序列之一反應。 16·如申請專利範圍第1 5項之方法，其中該等化器包括複數個單元延遲元件，各該複數個單元延遲元件引起一晶片間隔之延遲。 17. 如申請專利範圍第1 5項之方法，其中該等化器包括對應各別複數個乘數之複數個附加權，該複數個附加權藉各晶片間隔中之誤差訊號加以適應。 18. 如申凊專利範圍第1 5項之方法，其中藉使用一解多工器及一 N晶片沃爾什解覆蓋執行步驟（g)。 19·如申請專利範圍第1 5項之方法，其中步驟（h)包括使用複數個並聯符號切割器。 2〇·如申請專利範圍第1 5項之方法，其中步驟（i)包括使用一 N晶片沃爾什覆蓋。 21·如申請專利範圍第1 5項之方法，其中步驟（j)包括使用一最小均方演算法產生該誤差訊號。 22·如申請專利範圍第！ 5項之方法，其中步驟)包括使用一遞歸最小平方演算法產生該誤差訊號。 23· —種接收器，包括·· -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公董) 561746—

A8 B8 C8

。。一等化器具有一輸入配置以接收複數個訊號，該等化裔具有一輸出配置以產生對應該複數個訊號之第一數個晶片；一 N晶片沃爾什解覆蓋配置成產生對應該第一複數個晶片之複數個符號之一軟性估計；苻號切割器配置成產生該複數個符號之硬性估計，其對應該複數個符號之軟性估計；一N晶片沃爾什覆蓋配置成產生第二複數個晶片，其對應該複數個符號之硬性估計；一追蹤模式誤差訊號產生器配置成使用該第一及第二複數個晶片應用一演算法以產生一追蹤模式誤差訊號’用於適應該等化器對該複數個訊號之一反應。 24·如申請專利範圍第2 3項之接收器，其中該等化器之輸入從接收渡波器接收該複數個訊號，而其中該接收器經一通訊通道連接至一傳送器。 25·如申請專利範圍第2 3項之接收器，其中該N晶片沃爾什解覆蓋係由1 6晶片沃爾什解覆蓋，64晶片沃爾什解覆蓋及1 2 8晶片沃爾什解覆蓋組成之群組中選取。 26.如申請專利範圍第2 3項之接收器，其中該N晶片沃爾什覆蓋係由1 6晶片沃爾什覆蓋，6 4晶片沃爾什覆蓋及 1 2 8晶片沃爾什覆蓋組成之群組中選取。 27·如申請專利範圍第2 3項之接收器，其中該追蹤模式誤差訊號適應該等化器中之乘數之附加權。 28.如申請專利範圍第2 3項之接收器，其中該等化器包括 -5- 本紙張尺度適财S S1家標準(CNS) A4規格(210X 297公羡)---- 5617d6H 修

A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍複數個單元延遲元件，各該複數個單元延遲元件引起一晶片間隔之延遲。 29·如申請專利範圍第2 3項之接收器，其中該等化器包括對應各別複數個乘數之複數個附加權，該複數個附加權藉各晶片間隔中之誤差訊號加以適應。 30. 如申請專利範圍第2 3項之接收器，其中該演算法係一最小均方演算法。 31. 如申請專利範圍第2 3項之接收器，其中該演算法係一遞歸最小平方演算法。 -32. —種接收器，包括：一等化器配置成接收複數個訊號；一沃爾什覆蓋配置成產生對應該複數個訊號之複數個一誤差訊號產生器配置成產生對應該複數個晶片之一追蹤模式誤差訊號，該追蹤模式誤差訊號適應該等化器對該複數個訊號之反應。 33. 如申請專利範圍第3 2項之接收器，更包括一沃爾什解覆蓋配置成產生對應該複數個訊號之複數個符號之軟性估計。 34. 如申請專利範圍第3 2項之接收器，更包括一符號切割器配置成產生對應該複數個訊號之複數個符號之硬性估計。 35. 如申請專利範圍第3 3項之接收器，更包括一符號切割器配置成產生對應該複數個符號之軟性估計之複數個本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 561746 8 9¾1 9 —.Η .—i Jr i.. 8 8 8 8 A B c D 申請專利範圍符號之硬性估計。 36.如申請專利範圍第3 5項之接收器，其中該符號切割器提供該複數個符號之硬性估計至該沃爾什覆蓋。

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