TWI382719B - 通訊系統、電腦程式產品與參數估計方法 - Google Patents

Description

通訊系統、電腦程式產品與參數估計方法

本發明係有關於一種通訊方法與系統，尤其係有關於一種估計用於解碼通訊資料之參數之方法與系統。

隨著通訊系統發展之持續進步，以達到越來越高的傳輸速率，通道的條件逐漸成為系統操作性的限制。例如，通道的雜訊以及其他種類的條件可能會破壞經由通訊通道的資料傳輸。因此，接收到的通道信號會藉由利用一系列的重建階段處理，以解碼隱藏於接收到的信號內之資料。藉由一個或多個具有重建階段的通道條件，信號可被解調變並且資料可被解碼，以用於一個或多個後續應用。

為解決上述通道的條件限制系統操作性的問題，本發明提出一種通訊系統、電腦程式產品與參數估計方法。

根據本發明之一實施例，一種參數估計方法包括將調變信號之以複數(complex)表示之星座圖(constellation)點資料轉換成以純量(scalar)表示之資料。將以純量表示之資料之第一部分摺疊至以純量表示之資料之第二部分。參數估計方法更包括根據以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之上述第一部分估計星座圖增益值，以取得星座圖增益估計值。

根據本發明之一實施例，可更包括一個或多個以下特 徵。估計星座圖增益值之步驟包括應用修正係數至星座圖增益估計值。上述參數估計方法更包括根據以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之第一部分決定星座圖變異量估計值。

上述參數估計方法更包括自以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之第一部分移除星座圖增益估計值，以產生以純量表示之資料之第三部分與第四部分。以純量表示之資料之第三部分被摺疊至第四部分，並且根據以純量表示之資料之第四部分與已摺疊之第三部分決定星座圖變異量估計值。

以純量表示之資料可代表多種數值，例如實數(real)、虛數(imaginary)等。調變信號可包括一種或多種調變信號，例如正交相移鍵調變(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)信號、正交振幅調變(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)信號等。多種不同的數學運算可用於摺疊資料，例如摺疊以純量表示之資料之第一部分之步驟包括計算上述以純量表示之資料之第一部分之絕對值。至少部分修正係數依據以純量表示之資料中超過星座圖增益估計值之一部分而決定。

根據本發明之另一實施例，一種通訊系統包括接收機用以接收調變信號。接收機包括增益估計器，用以將調變信號之以複數表示之星座圖點資料轉換成以純量表示之資料。增益估計器將以純量表示之資料之第一部分摺疊至以純量表示之資料之第二部分。增益估計器更根據以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之第一部分估計星座圖增 益，以取得星座圖增益估計值。

根據本發明之一實施例，可更包括一個或多個以下特徵。增益估計器將修正係數應用至星座圖增益估計值。接收機更包括變異量估計器，用以根據以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之第一部分決定星座圖變異量估計值。變異量估計器自以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之第一部分移除星座圖增益估計值，以產生以純量表示之資料之第三部分與第四部分，變異量估計器摺疊以純量表示之資料之第三部分至第四部分，並且變異量估計器更根據以純量表示之資料之第四部分與已摺疊之第三部分決定星座圖變異量估計值。

以純量表示之資料可代表多種數值，例如實數、虛數等。調變信號可包括一種或多種調變信號，例如正交相移鍵調變信號、正交振幅調變信號等。多種不同的數學運算可用於摺疊資料，例如摺疊以純量表示之資料之第一部分之步驟包括計算以純量表示之資料之第一部分之絕對值。至少部分修正係數依據以純量表示之資料中超過星座圖增益估計值之一部分而決定。

根據本發明之另一實施例，提供一種具體表現於資訊載體中之電腦程式產品，包括多個指令。當處理器執行指令時，指令執行一方法，方法包括將調變信號之以複數表示之星座圖點資料轉換成以純量表示之資料。方法更包括將以純量表示之資料之第一部分摺疊至以純量表示之資料之第二部分。根據以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之以純量表示之資料之第一部分估計星座圖增益值，以取 得星座圖增益估計值。

根據本發明之一實施例，可更包括一個或多個以下特徵。估計上述星座圖增益值之步驟包括將修正係數應用至星座圖增益估計值。上述方法更包括根據以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之第一部分決定星座圖變異量估計值。

上述方法更包括自以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之第一部分移除星座圖增益估計值，以產生以純量表示之資料之第三部分與第四部分。以純量表示之資料之第三部分被摺疊至第四部分。根據以純量表示之資料之第四部分與已摺疊之第三部分決定星座圖變異量估計值。

以純量表示之資料可代表多種數值，例如實數、虛數等。調變信號可包括一種或多種調變信號，例如正交相移鍵調變信號、正交振幅調變信號等。多種不同的數學運算可用於摺疊資料，例如摺疊以純量表示之資料之第一部分之步驟包括計算以純量表示之資料之第一部分之絕對值。至少部分修正係數依據以純量表示之資料中超過星座圖增益估計值之一部分而決定。

根據本發明之另一實施例，一種通訊系統包括接收裝置用以接收調變信號。接收裝置包括轉換裝置，用以將調變信號之以複數表示之星座圖點資料轉換成以純量表示之資料。轉換裝置將以純量表示之資料之第一部分摺疊至以純量表示之資料之第二部分，並且轉換裝置更根據以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之第一部分估計星座圖增益值，以取得星座圖增益估計值。

根據本發明之一實施例，可更包括一個或多個以下特徵。轉換裝置將修正係數應用至星座圖增益估計值。接收裝置更包括決定裝置，用以根據以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之第一部分決定星座圖變異量估計值。決定裝置自以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之第一部分移除星座圖增益估計值，以產生以純量表示之資料之第三部分與第四部分，決定裝置摺疊以純量表示之資料之第三部分至第四部分，並且根據以純量表示之資料之第四部分與已摺疊之第三部分決定星座圖變異量估計值。

上述通訊系統、電腦程式產品與參數估計方法藉由將調變信號之以複數表示之星座圖點資料轉換成以純量表示之資料、摺疊以純量表示之資料之第一部分至以純量表示之資料之第二部分，並且更根據以純量表示之資料之第二部分與已摺疊之第一部分估計星座圖增益值，以取得星座圖增益估計值，來防止通道條件破壞經由通訊通道的資料傳輸，從而解決了通道條件限制系統操作性的問題。

為使本發明之製造、操作方法、目標和優點能更明顯易懂，下文特舉幾個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

實施例：

第1圖為蜂巢式系統100之示意圖。請參閱第1圖，通訊系統，例如蜂巢式系統100，包括通訊通道。通訊通 道可能遭受到一個或多個干擾源(例如環境雜訊)的損害。為了降低這些條件造成的影響，調變、編碼/解碼以及處理技術持續得到發展以協助資料傳輸與接收。例如，隨著對更高速資料傳輸率之需求的持續增加，已提升通訊標準以採用特定的技術。例如，分時-同步分碼多工存取(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，以下簡稱為TD-SCDMA)規範需要結合分時多工存取(Time Division Multiple Access，TDMA)以及可適性同步模式之分碼多工存取(Code Division Multiple Access，CDMA)的元件。此外，可將多種編碼與調變技術用於TD-SCDMA，例如正交相移鍵調變(Quadrature Phase Shift Keying，以下簡稱為QPSK)以及正交振幅調變(Quadrature Amplitude Modulation，以下簡稱為QAM)方案可用以改善通道條件與信號傳輸。

藉由使用這些標準與處理技術，通訊系統，如第1圖所示之蜂巢式系統100，允許有效的資訊傳輸而不會有顯著的內容遺失。例如，來自行動電話102的資料(例如音訊信號)可被傳送至蜂巢式網路(例如蜂巢塔104)，並且被適當地路由至固定的蜂巢式終端106用以傳遞至電話108。大體上說，固定的蜂巢式終端106包括將來自蜂巢式網路之信號解碼的功能，以及將信號轉換成電話108可辨識之格式的功能。除固定的蜂巢式終端106外，其他的設備也可用以收集並處理通訊信號，例如具有適當的設備的計算裝置可用以連接至蜂巢式系統100。其中，舉例而言，適當的設備可為調制解調器(modem)、無線連接裝置(例如無 線網路卡)等，計算裝置可為電腦系統、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。

第2圖為根據本發明一實施例之無線連接裝置之範例接收機200的方塊圖。其中無線連接裝置例如為固定蜂巢式終端或無線網路卡(用於計算裝置)。如第2圖所示，天線202可傳送並接收電磁信號，用以與一個或多個其他裝置與系統交換資料。關於信號接收，接收機200包括射頻(Radio Frequency，RF)級204，用以處理由天線202接收之電磁信號(例如移除載波信號)，並且提供對應之類比信號至類比基頻級206，以將類比信號轉換至數位領域。根據本發明之一實施例，類比基頻級206包括一個或多個類比至數位(analog-to-digital，A/D)轉換器，用以數位化來自射頻級204的信號。隨著載波信號被移除，並且信號被數位化，資料通道(亦稱為實體通道)的收集結果會被提供至數位基頻級208，用以處理(例如解調變、解碼等)通道資料，並且產生適合接收機200下一階段(例如軟體應用層)處理格式之二進位(binary)資料。

數位基頻級208包括聯合偵測機(joint detector)210用以偵測存在於數位資料(由類比基頻級206所提供)中的通道。例如，聯合偵測機210所接收之數位信號可代表多個通道(例如，多達16個通道)，多個通道包含著各種內容(例如控制通道、語音通道等)。聯合偵測機210也可偵測存在於數位資料中的實體通道(或通道)。例如，接收到的資料可代表多個實體通道的加總，其中各通道包括一具有相等數量的符元(symbols)(例如44個符元)之區段。從偵測到的 實體通道的加總，聯合偵測機210可定址多種隱藏於數位信號中的雜訊。例如，因天線202所接收到的多路徑信號而產生的雜訊、與信號內容相關的干擾(例如，碼間的干擾)等。聯合偵測機210可執行各種使用其他技術與方法的操作，例如通道等化(channel equalization)，用以解決雜訊問題與信號修正。

聯合偵測機210也可擷取出單獨的實體通道。使用上述的例子，聯合偵測機210的輸入可包括實體通道的加總(例如一個具有44符元之加總通道)，並且輸出可包括被擷取出之多個單獨的通道(例如16個通道，各通道的長度為44個符元)。

數位基頻級208包括後聯合偵測機(post joint detector)212，用來執行用以解映射(de-mapping)實體通道之操作，以及通道解碼的其他預期操作，例如準備實體通道用以解調變。例如，使用QPSK與QAM(例如16-QAM、64-QAM等)進行實體通道的解調變可藉由估計與調變機制相關的參數而得到輔助。在這樣的安排下，增益估計器214係被後聯合偵測機212所執行，例如，用以決定使用如QPSK或QAM調變之通道之星座圖(constellation)的增益估計值。此外，變異量(variance)估計器216係被後聯合偵測機212所執行，例如，用以提供信號對干擾及雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，以下簡稱為SINR)之估計，例如，用以協助通道解調變並且提供代表通道品質之回授(例如至一個或多個網路)。當增益估計器214與變異量估計器216突顯出估計用以解調變與解碼(例如，軟性位 元調整soft-bit scaling)的兩個參數時，後聯合偵測機212也可執行其他操作。例如，星座圖旋轉操作可被執行(被後聯合偵測機212或接收機200之其他部分所執行)，用以在需要時旋轉QPSK或QAM的星座圖。根據本發明之一實施例，各星座圖可由後聯合偵測機212旋轉45度，用以產生與一個或多個通訊標準(例如寬頻分碼多工(WCDMA)或TD-SCDMA)相關聯之具有相同方向(orientation)的星座圖。藉由調整星座圖的方向，硬體、軟體或系統的其他部分可被用於與不同的星座圖編排相關之多個無線標準。

後聯合偵測機212也可提供估計的參數(例如星座圖增益或變異量)用以協助接收機200的其他部分(例如通道解調變或解碼)。例如，估計的星座圖增益與SINR可被後聯合偵測機212供應至位元速率處理器218(也包括於數位基頻級208)。根據提供的資料，位元速率處理器218可解調並解碼單獨的傳輸通道，並且在將解碼的二進位資料傳遞至接收機200的其他部分(例如軟體層)之前提供額外的條件。

第3a、3b圖為分別顯示用於蜂巢式系統100並由接收機200解調之兩種範例調變技術之星座圖的示意圖。特別是，星座圖圖300代表QPSK調變信號之信號狀態空間，而星座圖圖302代表16-QAM調變信號之信號狀態空間。對於兩星座圖圖，單獨的符元可由複數(complex)值表示，複數值包含於水平軸上表示之實部，以及於垂直軸上表示之虛部。實部亦稱為同相(in-phase，以下簡稱為I)成分，並且虛部亦稱為正交(quadrature，以下簡稱為Q)成分。星 座圖增益(如第3a圖與第3b圖所示之項「a」)也與各星座圖圖300與302相關。藉由定量(quantify)星座圖增益，各星座圖點可被識別(伴隨著對應的符元)，並且星座圖可被建立用以解調變各通道(使用調變技術)。此外，星座圖增益可被用以定量其它的通道參數。例如，對應各通道之信號功率與SINR可使用相關之星座圖增益被定量。雖然星座圖圖300與302係分別用以說明QPSK與16-QAM相關的調變技術，這些調變的相關變化與其它調變技術也可被實施。

第4a-10c圖為一系列圖表用以說明增益估計器214與變異量估計器216之操作。增益估計器214與變異量估計器216分別用以估計QPSK與16-QAM調變通道信號之星座圖增益與變異量。在此實施例中，星座圖增益「a」先被估計，並且用於估計變異量。實施此技術可允許在不知道實際被傳送的符元內容時，估計星座圖增益。由此，處理資源會被保留用於其它的操作，例如識別由聯合偵測機210所提供之順序符元。星座圖增益通常可藉由摺疊(folding)與星座圖點相關之資料集合而決定。例如，藉由計算與星座圖點相關之資料之絕對值，會使資料集合彼此摺疊，並且藉由計算摺疊資料之估計值(例如平均值)，可辨別出星座圖增益。對於一些調變技術，可能需要與摺疊操作一起進行的其它操作，例如可將一個或多個修正係數(correction factor)應用於估計值，用以決定星座圖增益。一旦被決定，則星座圖增益可被用於其它的操作，例如計算變異量估計值(例如藉由變異量估計器216達成)。

參考第4a與4b圖，圖表400顯示通過同相(I，水平軸)與正交(Q，垂直軸)成分表示之來自QPSK信號的複數資料。對於QPSK信號，四個星座圖點集中在同相成分與正交成分對(1,1)、(1,-1)、(-1,-1)與(-1,1)四點附近。然而，由於傳輸雜訊(例如多路徑信號)與其他的人為因素(例如碼間干擾)，資料會零散地分佈，並且不會準確的落於對應的星座圖點。因此，一致的星座圖增益並不會由資料分佈提供，而是由增益估計器214估計。

為了初始化星座圖增益之估計，增益估計器214會將具有正交與同相成分的複數資料轉換成純量(scalar)表示。例如，複數的實部與虛部會被多工成一序列的純量值(例如轉換成實部數值、轉換成虛部數值)。如圖表402所示，同相(I)與正交(Q)資料會被轉換成實數數值，實數數值包括具有正值(近乎以數值「a」為中心)之資料序列404，以及具有負值(近乎以數值負「a」為中心)之另一資料序列406。兩資料序列404與406可使用一協定來代表IQ資料，也可用其它的協定來將IQ資料序列化(serialize)為實數表示。

參考第5圖，圖表500顯示將一序列純量資料(例如資料序列406)摺疊至另一資料序列(例如資料序列404)，用以決定QPSK信號之星座圖增益。在此實施例中，會計算顯示於圖表402中的資料的絕對值。由此，資料序列406的負數值會被摺疊至正數值的資料序列404。資料序列502代表已摺疊的兩資料序列404與406。藉由應用絕對值函數，資料序列502包括具有正純量數值的資料點，並且增益估計器214可使用一種或多種技術來決定星座圖增益。 例如，可由增益估計器214計算資料序列502的估計值(例如平均值)，如粗線504所示。因此，QPSK信號的星座圖增益可表示為：

式(1)中，a_QPSK代表QPSK信號的星座圖增益，N為資料點數，x(n)為複數資料。其它的估計方法例如計算模式數值(mode values)、中位數(median values)等也可用以辨別出星座圖增益。

參考第6a與6b圖，摺疊運算也可應用於估計其它種類的調變信號之星座圖增益。例如，可估計16-QAM信號的星座圖增益，其類似於QPSK信號，並且可表示為：

圖表600代表16-QAM信號的資料，圖表600中，水平軸表示同相成分，以及垂直軸表示正交成分。16個星座圖點之每一個分別以整數值為中心(例如-3、3、-1、1等)，並且類似於QPSK信號，雜訊與其他干擾源會使得資料零散分佈於各星座圖點。同樣類似於QPSK信號，圖表600中的複數IQ資料會被轉換成純量(scalar)表示(例如實數值)，並且顯示於圖表602。對應於圖表600中的星座圖點，實數值資料也以數值-3、-1、1、3為中心。由此，16-QAM的序列化資料提供了四個資料序列604、606、608與610，而非分別以-1與1為中心的兩個資料序列(如圖表402中 QPSK資料所提供的資料序列404、406)。

參考第7圖，類似於處理QPSK信號資料，藉由摺疊16-QAM的純量信號資料，星座圖增益「a」可被定量(quantify)。然而，由於自16-QAM信號資料會產生四個資料序列(並且資料序列608與610包括負值)，增益估計器214的摺疊操作可產生兩個資料序列(相對的，摺疊QPSK資料產生的一個資料序列)。在此實施例中，摺疊操作係藉由計算16-QAM資料之絕對值而提供。如圖表700所示，兩個資料序列702、704代表摺疊的16-QAM資料(分別以正數1與3為中心)。由此，摺疊運算不會得到一個以「a」為中心的資料序列(例如由摺疊QPSK信號所提供的資料序列502)，而是產生兩個資料序列702與704，其中一資料序列以星座圖增益「a」為中心(例如的資料序列702)，並且另一資料序列以星座圖增益的三倍「3a」為中心，如資料序列704所示。

根據本發明之一實施例，可藉由使用散佈於兩數值(「a」與「3a」)附近之資料來計算估計值(「2a」)，並且將此數值除以二，用以決定星座圖增益。然而，資料序列702與704所包括的資料可能不會均勻分佈於數值「a」與「3a」附近，因此產生估計值的偏移量(如粗線706所示)。為了修正這個偏移量，可實施一種或多種技術，例如可計算修正係數並且將其應用至估計的增益值。

參考第8圖，圖表800係顯示圖表700中所提供之摺疊資料與根據資料所計算出來的偏移的增益估計值(如粗線706所示)。在此實施例中，修正係數可用以解決於數值 「a」與「3a」附近的資料序列的非均勻分佈。而項「γ_a」與「γ_3a」分別定義為與資料序列702與704相關聯之資料點數量。在此實施例中，項「γ_a」與「γ_3a」可藉由計算超過估計的星座圖增益「2a」的資料點決定，並且表示集合C之基數(cardinality)，此集合C可表示為：

由此，星座圖增益可由星座圖增益估計值決定：

因此，對於「N」個資料點，超過偏移的星座圖增益估計值(如粗線706所示)的資料點數量會被計算並且被指派給數值「C」。修正係數[N/(N+C)]可由此數量計算出來，並且可應用於星座圖增益估計值，以修正偏差。如粗虛線802所示，與具有偏差的估計值相比，修正的估計值提供改良的近似值。在此實施例中，星座圖增益估計值(具有偏差的以及修正過的)會與數值「2a」相關(這是由於估計值係由分佈於數值「a」與「3a」之間的資料計算出來)。一旦修正係數被應用至星座圖增益估計值，結果的數量(如粗虛線802所示)會被除以2，以產生修正之星座圖增益估計值「a」。

參考第9圖，無論是否修正偏移量，增益估計器214所提供之星座圖增益估計值可被變異量估計器216使用，以估計星座圖點的變異量。例如，圖表900顯示出與16-QAM信號之16個星座圖點相關聯之接收資料。如圖表900所示，資料分散在各星座圖點附近。藉由將變異量定量，可計算出干擾與雜訊估計值。例如，SINR可被計算出用以解調變或是其它種類的運算(例如定義並應用權重)。類似於增益估計器214，變異量估計器216也可以為其它種類的調變信號計算變異量，例如QPSK信號。

可實施一種或多種技術與方法來估計變異量。例如，如星座圖增益「a」所表示之星座圖點間的歐幾里德幾何距離(Euclidean distance)，可被變異量估計器216用於估計變異量。星座圖(例如QPSK星座圖或16-QAM星座圖等)可被摺疊，使得，例如所有的星座圖點對應至一純量(scalar)表示。接著可使用一種或多種變異量計算技術，以定量分佈於純量表示附近的資料。在一些方案中，絕對值與減去平均值之運算可被重複執行，用以摺疊星座圖點，並且對應至單一數值以準備變異量計算。

參考第10a、10b與10c圖，一系列之圖表1000、1002、1004分別代表反覆執行摺疊操作以及減去估計數值之操作以估計變異量。圖表1000表示複數16-QAM星座圖資料，其中實部與虛部成分已被轉換，例如，表示成實數純量值(分別由資料序列1006、1008、1010、1012提供)。在此實施例中，為了摺疊資料序列，資料的絕對值會被計算(因此將資料序列1010與1012的負數值摺疊至對應的正數值的 資料序列1006與1008)。此外，摺疊資料的估計值(例如平均值)會被計算，通常為星座圖增益「a」的函數。如圖表1002所示，估計值會被減去(在摺疊資料後)，用以提供零估計值的資料序列1014與1016。藉由應用其它的摺疊操作(例如絕對值計算)於如圖表1002所示之資料，資料序列1016會被摺疊至資料序列1014。再一次的，估計值(例如平均值)會被計算並且自摺疊資料減去，用以產生圖表1004所示之資料序列1018。變異量估計器216可實施一種或多種變異量計算技術與方法，用以計算零平均值(zero-mean)資料序列1018之變異量。

如圖表1000~1004所示，可執行範例之兩次摺疊與估計數值的減法操作，用以準備變異量估計之星座圖資料。在一些實施例中，可能需要額外的或較少的操作實例。例如，對於具有額外星座圖點(例如32點、64點等)的QAM信號，變異量估計時需要額外的摺疊與平均值減去計算之重複操作。在其它的範例中，對於QPSK信號，用以準備進行變異量估計之四個星座圖點資料需用一次摺疊與減去估計值的運算。

在得到星座圖增益估計值(例如，使用增益估計器214)以及變異量(例如，使用變異量估計器216)後，可根據這些資訊計算出一個或多個數量。例如，接收信號的功率P可由星座圖增益決定。對於QPSK信號，功率可表示為

並且16-QAM信號的功率可表示為：

第11圖為根據本發明之一實施例所述之增益估計器214操作流程圖1100。如上述，增益估計器214可由後聯合偵測機所執行，例如接收機200中的後聯合偵測機212。除後聯合偵測機212之外，增益估計器214的操作可被接收機200的一個或多個其它部分執行。電路(例如數位邏輯)與計算裝置(例如電腦系統)也可分別地或結合地用以執行增益估計器214的操作。例如，在根據接收機設計的處理器中，處理器(例如微處理器)可執行指令，用以提供操作。這樣的指令可儲存於儲存裝置(例如硬碟、CD-ROM等)，並且被供應至處理器(一個或多個處理器)用以被執行。

增益估計器214的操作可包括將複數IQ星座圖資料轉換成純量表示(步驟1102)。例如，代表QPSK或16-QAM信號之同相與正交成分的複數資料可被轉換成實數(或虛數)表示。增益估計器的操作可包括摺疊轉換過的資料(步驟1104)。例如，轉換過的資料的絕對值可被計算用以將負數資料值摺疊成互補的正數資料值。一旦摺疊了，增益估計器214可計算摺疊資料的估計值(步驟1106)。例如，可由摺疊後的資料計算平均值(mean value)，或其它種類的估計值(例如，模式數值、中位數值等)。在一些實施例中，根據所使用的調變技術，增益估計器214可包括一些選擇性的操作。例如，可包括應用修正係數修正估計值(步驟 1108)。對於16-QAM信號，除了應用修正係數計算資料分佈偏差值，也可應用其它係數。例如，一半(即，1/2)的係數可被應用至已修正的估計值，用以計算星座圖點數值。

第12圖為根據本發明之一實施例所述之變異量估計器216操作流程圖1200。如上述，變異量估計器216可由後聯合偵測機所執行，例如接收機200中的後聯合偵測機212。除後聯合偵測機212之外，變異量估計器216的操作可被接收機200的一個或多個其它部分執行。電路(例如數位邏輯)與計算裝置(例如電腦系統)也可分別地或結合地用以執行變異量估計器216的操作。例如，在根據接收機設計的處理器中，處理器(例如微處理器)可執行指令，用以提供操作。這樣的指令可儲存於儲存裝置(例如硬碟、CD-ROM等)，並且被供應至處理器(一個或多個處理器)用以被執行。為了改善處理效率，增益估計器214與變異量估計器216可共用兩者之間共同的操作(全部或部分操作)的執行。根據處理能力，例如增益估計器214、變異量估計器216以及其它相關處理程序也可共用記憶體等其他資源。

類似於增益估計器214，變異量估計器216的操作可包括將複數資料轉換成純量表示(步驟1202)。例如，代表QPSK或16-QAM信號之同相與正交成分的複數資料可被轉換成實數(或虛數)表示。如上述，變異量估計器216的操作更可包括摺疊轉換過的資料(步驟1204)，並且自摺疊過之資料移除估計值(步驟1206)。對於如16-QAM之調變技術，可能需要第二系列的摺疊與移除估計值操作，用以 產生具有估計值為0的資料。變異量估計器216的操作更可包括決定是否需要額外的摺疊操作(步驟1208)。若需要，則流程回到執行另一組摺疊與移除估計值(例如，平均值)之操作。若不需要額外的摺疊與移除估計值操作，變異量估計器216計算此具有0估計值之資料的變異量(步驟1210)。

如上述，一些接收機的設計可以處理器為基礎。為了執行如流程圖1100與1200所示之步驟，根據本發明之一實施例，增益估計器214與變異量估計器216可分別或結合地執行任何如上述之電腦實施的方法。例如，接收機200可包括計算裝置(例如電腦系統)用以執行增益估計器214與變異量估計器216相關之指令。計算裝置可包括處理器、記憶體、儲存裝置、以及輸入/輸出裝置。各元件可使用系統匯流排或其它類似的結構互相連接。處理器可用以處理在計算裝置內需被執行的指令。根據本發明之一實施例，處理器可以是單執行緒(single-threaded)處理器。根據本發明之另一實施例，處理器也可以是多執行緒(multi-threaded)處理器。處理器可用以處理儲存於記憶體或儲存裝置之指令，用以為輸入/輸出裝置上之使用者介面顯示圖形資訊。

記憶體可於計算裝置內儲存資訊。根據本發明之一實施例，記憶體可為電腦可讀取之媒體。根據本發明之另一實施例，記憶體可以是揮發式(volatile)記憶體單元。根據本發明之又一實施例，記憶體也可以是非揮發式(non-volatile)記憶體單元。

儲存裝置可用以為計算裝置提供大量儲存空間。根據本發明之一實施例，儲存裝置可為電腦可讀取之媒體。根據本發明之多個不同實施例，儲存裝置可以是軟碟裝置、硬碟裝置、光碟裝置或磁帶裝置。

輸入/輸出裝置提供輸入/輸出操作給計算裝置。根據本發明之一實施例，輸入/輸出裝置包括鍵盤以及/或指示裝置(pointing device)。根據本發明之另一實施例，輸入/輸出裝置包括顯示單元用以顯示圖形的使用者介面。

如上述之特徵(例如增益估計器214與變異量估計器216)可執行於數位電子電路、或電腦硬體、韌體、軟體、或其結合。裝置可實施於可具體表現資訊之載體中，例如機器可讀取的媒體或傳播信號中，之電腦程式產品，用以由可編程之處理器執行，並且上述的方法步驟可經由可編程處理器執行指令之程式實施，藉由操作輸入資料並產生輸出資料以完成上述之實施例功能。上述之特徵可被實施於一個或多個電腦程式，此電腦程式可於可編程之系統中被執行，此系統包括至少一個可編程之處理器用以接收資料與指令，以及傳送資料與指令至耦接之資料儲存系統、至少一輸入裝置以及至少一輸出裝置。電腦程式可為一組指令，其可被直接或間接地用於電腦以執行某些特定之活動或產生某些特定之結果。電腦程式可被寫成任何形式之程式語言，包括編譯或翻譯語言，並且可以任何形式展開，包括獨立程式、模組、元件、子程式、或其它使用於此電腦環境之適合的單元。

適用於執行程式指令之處理裝置，包括例如通用或特 殊目的之微處理器，以及各種電腦之唯一處理器或多個處理器之一。處理裝置通常自唯讀記憶體或隨機存取記憶體或兩者接收指令與資料。電腦中不可缺的元件包括用以處理指令之處理器，以及一個或多個用以儲存指令與資料之記憶體裝置。電腦通常可包括，或可操作性地耦接至一個或多個用以儲存資料檔案之大容量儲存裝置，例如磁碟、內部硬碟、可移除式硬碟、磁-光碟、或光碟。用以具體儲存本發明之電腦程式指令與資料之儲存裝置包括所有形式之非揮發性(non-volatile)記憶體，包括半導體記憶體裝置、磁碟、磁-光碟、或唯讀記憶光碟(CD-ROM)、數位多功能光碟(DVD-ROM)等，半導體記憶體裝置例如為可擦拭可編程唯讀記憶體(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、電子可抹除可編程唯讀記憶體(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory、EEPROM)、以及快閃記憶體等，磁碟例如為內部硬碟或可移除磁碟。特殊功能之邏輯電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)可結合或輔助處理器與記憶體。

為了與使用者互動，以上特徵可更實施於包括顯示裝置，例如陰極射線管(cathode ray tube，CRT)或液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)螢幕，之電腦設備，用以顯示資訊至使用者，以及包括鍵盤與指示裝置，例如滑鼠或軌跡球，讓使用者可提供輸入至電腦設備。

以上特徵可實施於電腦系統，其包括後端元件，例如資料伺服器，或包括中間件(middleware)元件，例如應用伺服器或網路伺服器，或包括前端元件，例如具有圖形使用 者介面、網路瀏覽器或其任意結合之用戶電腦。系統元件可由任意形式結合，例如由數位資料傳輸媒介，例如通訊網路結合。通訊網路可包括區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)、以及其它由電腦與網路形成之網際網路。

電腦系統可包括使用者與伺服器。使用者與伺服器通常彼此相距遙遠，並且通常透過網路互動，例如以上所述。使用者與伺服器的關係藉由在個別電腦上執行的電腦程式提升，並且彼此之間具有使用者-伺服器的關聯性。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧蜂巢式系統

102‧‧‧手機

104‧‧‧蜂巢塔

106‧‧‧終端裝置

108‧‧‧電話

200‧‧‧接收機

202‧‧‧天線

204‧‧‧射頻級

206‧‧‧類比基頻級

208‧‧‧數位基頻級

210‧‧‧聯合偵測機

212‧‧‧後聯合偵測機

214‧‧‧增益估計器

216‧‧‧變異量估計器

218‧‧‧位元速率處理器

300、302‧‧‧星座圖

400、402、500、600、602、700、800、900、1000、1002、1004‧‧‧圖表

504、706、802‧‧‧線

404、406、502、604、606、608、610、702、704、1006、1008、1010、1012、1014、1016、1018‧‧‧資料序列

1100、1200‧‧‧流程圖

1102、1104、1106、1108、1202、1204、1206、1208、1210‧‧‧步驟

第1圖為蜂巢式系統之示意圖。

第2圖為根據本發明之一實施例之無線連接裝置之範例接收機的方塊圖。

第3a~3b圖為分別顯示用於蜂巢式系統並由接收機解調之兩種範例調變技術之星座圖的示意圖。

第4a~4b、5、6a~6b、7~9、10a~10c圖為一系列圖表用以說明增益估計器與變異量估計器之操作。

第11圖為根據本發明之一實施例所述之增益估計器操作流程圖。

第12圖為根據本發明之一實施例所述之變異量估計器操作流程圖。

200‧‧‧接收機

202‧‧‧天線

204‧‧‧射頻級

206‧‧‧類比基頻級

208‧‧‧數位基頻級

210‧‧‧聯合偵測機

212‧‧‧後聯合偵測機

214‧‧‧增益估計器

216‧‧‧變異量估計器

218‧‧‧位元速率處理器

Claims (34)

1. 一種參數估計方法，包括：將一調變信號之以複數表示之星座圖點資料轉換成以純量表示之資料；將上述以純量表示之資料之一第一部分摺疊至上述以純量表示之資料之一第二部分；以及根據上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分估計一星座圖增益值，以取得一星座圖增益估計值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之參數估計方法，其中估計上述星座圖增益值之步驟包括將一修正係數應用至上述星座圖增益估計值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之參數估計方法，其中至少部分上述修正係數係依據上述以純量表示之資料中超過上述星座圖增益估計值之一部分而決定。
4. 如申請專利範圍第1項所述之參數估計方法，更包括：根據上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分決定一星座圖變異量估計值。
5. 如申請專利範圍第1項所述之參數估計方法，更包括：自上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分移除上述星座圖增益估計值，以產生上述以純量表示之資料之一第三部分與一第四部分；將上述以純量表示之資料之上述第三部分摺疊至上 述第四部分；以及根據上述以純量表示之資料之上述第四部分與已摺疊之上述第三部分決定一星座圖變異量估計值。
6. 如申請專利範圍第1項所述之參數估計方法，其中上述以純量表示之資料代表實數。
7. 如申請專利範圍第1項所述之參數估計方法，其中上述以純量表示之資料代表虛數。
8. 如申請專利範圍第1項所述之參數估計方法，其中上述調變信號為一正交相移鍵調變信號。
9. 如申請專利範圍第1項所述之參數估計方法，其中上述調變信號為一正交振幅調變信號。
10. 如申請專利範圍第1項所述之參數估計方法，其中摺疊上述以純量表示之資料之上述第一部分之步驟包括計算上述以純量表示之資料之上述第一部分之一絕對值。
11. 一種通訊系統，包括：一接收機，用以接收一調變信號，上述接收機包括：一增益估計器，用以將上述調變信號之以複數表示之星座圖點資料轉換成以純量表示之資料，上述增益估計器將上述以純量表示之資料之一第一部分摺疊至上述以純量表示之資料之一第二部分，且上述增益估計器更根據上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分估計一星座圖增益值，以取得一星座圖增益估計值。
12. 如申請專利範圍第11項所述之通訊系統，其中上述增益估計器將一修正係數應用至上述星座圖增益估計值。
13. 如申請專利範圍第12項所述之通訊系統，其中至少部分上述修正係數係依據上述以純量表示之資料中超過上述星座圖增益估計值之一部分而決定。
14. 如申請專利範圍第11項所述之通訊系統，其中上述接收機更包括：一變異量估計器，用以根據上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分決定一星座圖變異量估計值。
15. 如申請專利範圍第14項所述之通訊系統，其中上述變異量估計器自上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分移除上述星座圖增益估計值，以產生上述以純量表示之資料之一第三部分與一第四部分，上述變異量估計器將上述以純量表示之資料之上述第三部分摺疊至上述第四部分，並且上述變異量估計器更根據上述以純量表示之資料之上述第四部分與已摺疊之上述第三部分決定上述星座圖變異量估計值。
16. 如申請專利範圍第11項所述之通訊系統，其中上述以純量表示之資料代表實數。
17. 如申請專利範圍第11項所述之通訊系統，其中上述以純量表示之資料代表虛數。
18. 如申請專利範圍第11項所述之通訊系統，其中上述調變信號為一正交相移鍵調變信號。
19. 如申請專利範圍第11項所述之通訊系統，其中上述調變信號為一正交振幅調變信號。
20. 如申請專利範圍第11項所述之通訊系統，其中上 述增益估計器計算上述以純量表示之資料之上述第一部分之一絕對值，用以摺疊上述以純量表示之資料之上述第一部分。
21. 一種電腦程式產品，具體表現於資訊載體之中，上述電腦程式產品包括多個指令，當一處理器執行上述指令時，上述指令執行一方法，上述方法包括：將一調變信號之以複數表示之星座圖點資料轉換成以純量表示之資料；將上述以純量表示之資料之一第一部分摺疊至上述以純量表示之資料之一第二部分；以及根據上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分估計一星座圖增益值，以取得一星座圖增益估計值。
22. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中估計上述星座圖增益之步驟包括將一修正係數應用至上述星座圖增益估計值。
23. 如申請專利範圍第22項所述之電腦程式產品，其中至少部分上述修正係數係依據上述以純量表示之資料中超過上述星座圖增益估計值之一部分而決定。
24. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中上述方法更包括：根據上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分決定一星座圖變異量估計值。
25. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中上述方法更包括： 自上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分移除上述星座圖增益估計值，以產生上述以純量表示之資料之一第三部分與一第四部分；將上述以純量表示之資料之上述第三部分摺疊至上述第四部分；以及根據上述以純量表示之資料之上述第四部分與已摺疊之上述第三部分決定一星座圖變異量估計值。
26. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中上述以純量表示之資料代表實數。
27. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中上述以純量表示之資料代表虛數。
28. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中上述調變信號為一正交相移鍵調變信號。
29. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中上述調變信號為一正交振幅調變信號。
30. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中摺疊上述以純量表示之資料之上述第一部分之步驟包括計算上述以純量表示之資料之上述第一部分之一絕對值。
31. 一種通訊系統，包括：一接收裝置用以接收一調變信號，包括：一轉換裝置，用以將上述調變信號之以複數表示之星座圖點資料轉換成以純量表示之資料，上述轉換裝置將上述以純量表示之資料之一第一部分摺疊至上述以純量表示之資料之一第二部分，並且上述轉換裝置更根據上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分估 計一星座圖增益值，以取得一星座圖增益估計值。
32. 如申請專利範圍第31項所述之通訊系統，其中上述轉換裝置將一修正係數應用至上述星座圖增益估計值。
33. 如申請專利範圍第31項所述之通訊系統，其中上述接收裝置更包括一決定裝置，用以根據上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分決定一星座圖變異量估計值。
34. 如申請專利範圍第33項所述之通訊系統，其中上述決定裝置自上述以純量表示之資料之上述第二部分與已摺疊之上述第一部分移除上述星座圖增益估計值，以產生上述以純量表示之資料之一第三部分與一第四部分，上述決定裝置將上述以純量表示之資料之上述第三部分摺疊至上述第四部分，並且根據已摺疊之上述以純量表示之資料之上述第三部分與上述第四部分決定上述星座圖變異量估計值。