TWI435550B - 用於具有條件機率的相位誤差檢測之方法、裝置及系統 - Google Patents

用於具有條件機率的相位誤差檢測之方法、裝置及系統 Download PDF

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Description

用於具有條件機率的相位誤差檢測之方法、裝置及系統 發明領域
本文中之實施例係屬於通訊領域。更特別是，此等實施例係有關用以經由條件機率而檢測通訊接收裝置之相位錯誤的方法與裝置。
 發明背景
於典型射頻(RF)通訊系統中，資料可於一個發送裝置中處理、調變、過濾、放大，及發送到一或多個接收器裝置。在到達接收器裝置之前，所發送之信號典型上會經歷路徑損耗、多路徑干涉以及其他類型的信號衰退。一個接收器裝置接收經調變信號、執行多種類型的調控，並將所調控之信號解調變，以復原所發送之資料。信號調控典型上包括低雜訊放大、濾波、自動增益控制、降頻轉換、取樣、量化等等。
現代的通訊系統運用多種不同的調變技術來傳輸資料。例如，相移鍵控(PSK)便為一種常見的用來以一個多值數位信號來調變載波的技術，而藉其由載波信號的預定相位來表示數位值。M-ary相位鍵控配置，諸如四元相移鍵控(QPSK)等，可使用相位平面上之π/4,3π/4,5π/4與7π/4這些相位，來表示包含成對數位值或雙位元之符號。接收PSK信號的解調變器通常會包括操作於和所發送之信號相同的頻率與相位上的一個振盪器。為了於接收器處適當地區別PSK信號中之符號相位，解調變器之載波源的相位被設為所接收之信號的相位。
當一個信號在諸如行動無線電或衛星系統中的一個無線電通道中被發送時，發送媒體之干涉常常會使信號遭受相位上與振幅上的嚴重變異。由於路徑損耗、多路徑損耗與其他類型的干涉，所接收之信號位準典型上會有大範圍的數值變異。例如，在一些系統中，所接收之信號位準可會有超過90dB的變異。由是，通訊接收裝置會需要自動頻率與相位控制，來維持所接收之信號載波與解調變器振盪器之間的同步化。藉由接收器電路的適當設計，例如藉由使用相位錯誤檢測電路，所接收之信號的相位會被維持在可接收的位準上。目前的可用相位錯誤檢測器通常不外於兩種類型：決策導向相位檢測器與無決策輔助相位檢測器。
 發明概要
依據本發明之一實施例，係特地提出一種方法，其包含下列步驟：針對一個輸入信號而計算相位誤差的多個估算值，其中該等多個估算值係針對一個點群集；計算對應於相位誤差之該等多個估算值的條件機率之多個權重；將相位誤差之個別估算值與個別權重相乘，以產生多個加權估算值；以及將該等多個加權估算值之一第一總和除以該等多個權重之一第二總和，以判定相位誤差的一個複合估算值。
依據本發明之一實施例，亦特地提出一種裝置，其包含：一個估算器，用以針對一個輸入信號而判定相位誤差之數個估算值，其中該等估算值涉及數個點的一個群集；一個機率判定器，用以針對相位誤差之該等估算值而判定條件機率之數個權重；以及一個誤差估算器，用以基於相位誤差之該等估算值與機率之該等權重，針對該輸入信號而估算相位的一個複合誤差，其中該複合誤差包含具有一個分子與一個分母的一個商數，其中該分子更包含相位誤差之該等估算值與機率之該等權重之乘積之一第一總和，其中該分母更包含機率之該等權重之一第二總和。
依據本發明之一實施例，尚特地提出一種系統，其包含：一個調諧器，用以產生一個輸入信號的同相位(「I」)與正交相位(「Q」)成份；一個解調變器，用以解調變該輸入信號；以及一個相位誤差檢測器，用以參考數個點的一個群集而檢測該輸入信號之相位的一個複合誤差，其中該複合誤差包含具有一個分子與一個分母的一個商數，其中該分子更包含相位誤差之數個估算值與和該等估算值相關聯的機率之數個權重之乘積之一第一總和，其中該分母包含機率之該等權重之一第二總和。
依據本發明之一實施例，更特地提出一種含有指令的機器可存取媒體，該等指令在由一個機器執行時會致使該機器執行包含下列項目的數個操作：針對一個輸入信號而計算相位誤差的多個估算值，其中該等多個估算值係針對一個點群集；計算對應於相位誤差之該等多個估算值的條件機率之多個權重；將相位誤差之個別估算值與個別權重相乘，以產生多個加權估算值；以及將該等多個加權估算值除以該等多個權重的一個總和，以判定相位誤差的一個複合估算值。
圖式簡單說明
於閱讀後文之詳細說明及參考隨附圖式之時，實施例之觀點將會變得明白易懂，其中，相似指涉係指類似元件：第1圖繪示出一個通訊系統可如何運用條件機率來檢測在多個通訊接收裝置中的相位錯誤；第2圖繪示可使用條件機率來執行錯誤檢校正的一個接收器的一個實施例；第3A圖描繪一個解調變器的架構；第3B圖繪示可被多種實施例運用的一個二階鎖相迴路之操作；第4圖繪示多種相位錯誤檢測實施例可採用的一種方法，以經由條件機率來計算相位錯誤；第5圖描繪一個圖，其繪示出可為一個PED之行為；第6圖示出三個相位錯誤檢測器的結果；以及第7圖描繪一個裝置，其可經由條件機率而檢測錯誤相位錯誤。
 較佳實施例之詳細說明
接下來係於隨附圖式中所描繪的實施例之詳細說明。此份說明書之詳細程度足以清楚地傳達實施例。然而，所提供之詳細數量並非意欲用來限制實施例之預期變異。相反地，其意圖係要涵蓋如由後附申請專利範圍所界定的，與此等實施例之精神與範圍一致的所有修改體、等效體與替代體。
一般而言，運用條件機率來計算相位錯誤的裝置、系統、方法與儲存在有形媒體中之電腦程式產品係受到考量。對於所接收的一個信號來說，此等實施例可發展與一個群集中之各點有關的數種相位錯誤估算，此群集之點的數目與位置取決於所接收之信號的調變技術。除了計算相位錯誤估算之外，此等實施例亦可計算與各個估算相關聯的權重或機率。此等實施例可使用這些估算與權重來計算一個複合相位錯誤估算。可使用此複合相位錯誤估算來校正所接收之信號，及消除或減少相位錯誤之衝擊。
數種方法實施例大體上包含針對一個輸入信號而計算相位錯誤的多個估算，而該等估算係針對一個點群集。此等實施例可計算多個條件機率權重，並將個別估算與個別權重相乘，以產生多個加權估算。此等實施例可更藉由將該等多個權重之總和除以該等多個權重之總和，來判定相位錯誤的一個複合估算。
一種裝置實施例可包含一個估算器、一個機率判定器以及一個錯誤估算器。該估算器可針對一個輸入信號而判定涉及一個點群集的數個相位錯誤估算。該機率判定器可針對該等相位錯誤估算而判定數個機率權重。該錯誤估算器可基於該等相位錯誤估算與該等機率權重，針對該輸入信號而估算一個複合相位錯誤。
一個系統實施例可包含一個調諧器、一個解調變器以及一個相位錯誤檢測器。該調諧器可針對一個輸入信號而產生同相位與正交相位成份，而該解調變器係配置來解調變該輸入信號。該相位錯誤檢測器可參考一個點群集而檢測該輸入信號之相位的一個複合錯誤。該複合錯誤可包含具有一個分子與一個分母的一個商數，而該分子包含相位錯誤之數個估算與和該等估算相關聯的數個機率權重之乘積的一第一總和。該分母可包含該等機率權重之一第二總和。
多種實施例可包含含有指令的機器可讀媒體，該等指令在由一個機器執行時致使該機器執行用於運算相位錯誤之操作。該等指令可係用來針對一個輸入信號而運算相位錯誤的多個估算，其中該等多個估算係針對一個點群集。該等指令可更係用來運算對應於相位錯誤之該等估算的條件機率之多個權重，以及將相位錯誤之個別估算與個別權重相乘，以產生多個加權估算。該等指令可更係用來將該等多個加權估算除以該等多個權重的一個總和，以判定相位錯誤的一個複合估算。
本文中所說明的一些實施例說明對於與QPSK相關聯的相位錯誤之檢測及/或校正。其他實施例說明對於與8相PSK(8PSK)相關聯的相位錯誤之檢測及/或校正。於此技藝中具備通常技能者會識出，即使本文中所說明之實施例可能特別涉及QPSK與8PSK，但替代實施例係可檢測及/或校正與其他調變技術類型相關聯的相位錯誤。例如，單就於此說出一些替代調變技術的名稱，替代實施例可檢測及/或校正與二元PSK(BPSK)、16PSK、差分PSK、差分偏移PSK、偏移QPSK、連續相位調變(CPM)、最小移位鍵控(MSK)與高斯最小移位鍵控(GMSK)相關聯的相位錯誤。更進一步的實施例可使用結合不同調變方法的調變技術，諸如結合頻率調變與相位調變的技術等。
現在請看向圖式，第1圖繪示出諸如電視廣播系統100的一個通訊系統可如何運用條件機率來檢測在多個通訊接收裝置，或接收器，中的相位錯誤。電視廣播系統100可經由衛星發送與接收音訊、視訊與資料信號。雖然第1圖之實施例係以奠基於衛星的電視廣播系統100之情境來說明，但亦可將所說明之技術應用到其他接收信號發送的系統與裝置，諸如陸上無線系統等。此外，雖然許多實施例主要係針對電視內容(即音訊與視訊內容)來說明，但亦可以廣泛多樣的節目內容材料來使用替代實施例，包括視訊內容、音訊內容、有關音訊與視訊之內容(如電視觀眾頻道)或資料內容(如電腦資料)。
電視廣播系統100可包括發送站115、上行鏈路碟125、一或多個衛星(135、140與145)以及一或多個通訊接收器(180、185、190與195)。發送站115可具有多個輸入105以接收多種信號，諸如類比信號、數位電視信號、錄影帶信號、原始規劃信號以及含有電腦產生信號的超文字標記語言(HTML)內容或二元資料等等。例如，輸入105可接收來自於具有硬碟或其他數位儲存媒體的數位視訊伺服器之信號。
發送站115可亦包括提供關於多種電視頻道之時間安排與內容之電子節目表資訊的多個排時輸入110，諸如在報紙、電視指南與螢幕上的電子節目指南中所含有的電視節目表中找到的資訊。例如，發送站115可將來自於排時輸入110之資料轉換成節目指南資料。於經由發送站115發送之時，可將節目指南資料顯示在與一或多個接收器180、185、190與195所耦接的電視或監控器上。
發送站115可接收與處理經由輸入105與排時輸入110所接收的多種輸入信號，將所接收之信號轉成一種標準格式，將這些標準信號組合成諸如輸出資料串流120等的一或多個輸出資訊串流，以及連續地將這些輸出資訊串流傳送到上行鏈路碟125。例如，發送站115可產生資料串流120，其可包含利用動畫專家群(MPEG-2)編碼所壓縮的一種數位資料串流。發送站115的其他輸出資料串流可運用其他壓縮方案，諸如MPEG-4或其他方案。甚至，更進一步的輸出資料串流可不運用任何壓縮及/或編碼方案。
在產生輸出資料串流120的過程中，發送站115可運用多樣不同調變技術中的一或多種。例如，在一個實施例中，發送站115可使用正交振幅調變(QAM)來產生資料串流120。在另一個實施例中，發送站115可使用8PSK來產生資料串流120。易言之，不同實施例可使用一或多種不同調變技術來發送數位及/或類比資料。
可將輸出資料串流120中之數位資料分割成多個封包，而這些封包包含多種類型的資料。例如，這些封包可含有由一個通訊接器裝置使用來界定對應於一個特定電視頻道之封包的資訊。這些封包，或這個輸出資料串流的其他發送位元，可亦含有錯誤校正資料，以確保所發送之資料在通訊接收器裝置中被正確地解碼或是以其他方式處理。一些實施例的封包資料可亦包括用來校正相位錯誤的資料。此等實施例可運用相位錯誤封包資料來補充或彌補經由條件機率的相位錯誤之檢測及/或校正行為。
輸出資料串流120可包含由發送站115使用一或多種頻率與偏振調變技術所調變的一個多工信號。輸出資料串流120可包括多個頻帶，例如十六個頻帶等，而各個頻帶各為左偏振或右偏振。或者是，在替代實施例中，可係使用垂直與水平偏振。
上行鏈路碟125可連續地從發送站115接收輸出資料串流120，放大所接收之信號，及將信號130發送到至少一個衛星135、140與145。雖然於第1圖中係示出單一個上行鏈路碟125與三個衛星(135、140與145)，但亦可於替代實施例中使用多個上行鏈路碟125與較大量的衛星，以提供額外頻寬，並幫助確保連續信號130到接收器180、185、190與195之遞送。
衛星135、140與145可在地球周圍的地球同步軌道中運轉。衛星135、140與145中的一些可屬被動操作，不做任何修改地反射所接收的信號130，而衛星135、140與145中的一些可屬主動操作。例如，衛星145可包括多個轉發器，其接收由上行鏈路碟125所發送的信號130，放大所接收之信號130，將所接收的信號130頻移到不同頻帶，並然後將經放大頻移信號165發送回去給地球上的地理區域，例如回去給接收器180、185與190其中之一。衛星135、140與145中的各個主動操作者可運用條件機率來檢測與校正和信號130相關聯的相位錯誤。
通訊接收器180、185與190可接收與處理由衛星135、140與145所發送的信號150、160與165。於接收與處理信號150、160與165的處理程序中，接收器180、185與190可各運用利用條件機率的相位檢測與相位錯誤校正技術。
衛星140可在三十二(32)個不同的頻率中廣播信號160，這些頻率被授權給多個使用者以作廣播節目編排，其可為音訊、視訊或資料信號，或任何組合。在一些實施例中，可將信號150可定位在頻率的Ku帶，即，11-18千兆赫(GHz)中。更進一步的實施例可使用一或多個其他頻帶，以諸如C帶、X帶、K帶或L帶等為例。接收器180、185、190與195可運用針對不同頻帶的不同頻率所揭露之相位錯誤檢測及/或校正技術。
第1圖繪示出接收器180可如何接收所發送之信號150，及將信號155發送回去給衛星140。例如，接收器180可包含用來將信號130從一個洲傳播到另一個洲的一個地球中繼器站台的一個接收器。上行鏈路碟125可駐於一個國家，並將信號130發送給衛星135。衛星135可被動操作，並簡單地將信號150發送回去給接收器180。接收器180可使用條件機率來執行相位錯誤校正，並將所校正的信號155發送回去給衛星140。衛星140可接收信號155，並將所接收的信號重新發送下來經由信號160回去給接收器185，而接收器185係定位在另一個國家。於接收信號160之時，接收器185可亦使用條件機率來檢測與校正信號160之相位錯誤。
第1圖中亦繪示出，接收器190可從衛星145接收信號165，並將這些信號重新發送給接收器195。例如，接收器190可針對某個地理位置，而包含一個電視台的一個接收器。此電視台可經由天線170，將網路饋給節目系統或信號165廣播給此位置之居民。例如，一個居民可擁有一個機上盒，此機上盒包含接收信號175的接收器195。接收器195可使用條件機率來校正信號175之相位錯誤，並針對耦接至接收器195的一台電視，從所校正之信號重建視訊與音訊。在一些實施例中，所發送之信號175可包含UHF或VHF頻率。在替代實施例中，信號175可包含另一個頻帶的頻率，諸如微波頻率的一個頻帶等，其在300百萬赫(MHz)與300GHz之間某處變動。
第2圖繪示一個通訊接收裝置，接收器200，的一個實施例，其可使用條件機率來執行錯誤校正。例如，接收器200可包含一個客戶的一個衛星接收器系統，諸如接收器185等，其係用來接收與復原來自於一個衛星規劃提供者公司，諸如DirecTV、Dish Network或國家規劃服務等，的規劃內容。
接收器200可接收及解碼音訊、視訊與資料信號，諸如數位影片廣播(DVB)信號等。例如，在一個家庭或多居住單元中，接收器200可包含一個機上盒，其亦被稱為一個整合接收器解碼器(IRD)。接收器200可亦為一個個人影片紀錄器(PVR)，其可經由紀錄裝置218來紀錄信號，以利事後的播放。
接收器200可運用一個開關206，來在第一低雜訊阻斷降頻轉換器(LNB) 202與第二LNB 204之間做選擇。LNB 202可從一個衛星接收信號，而LNB 204則從第二個衛星接收。接收器200可亦耦接至替代內容來源214、電視216、遙控器240與存取卡242。例如，除了接收數位衛星信號以外，接收器200可亦針對電視內容的其他來源，而經由條件機率來執行相位錯誤校正。舉一個具體範例，替代內容來源214可對電視216提供額外的電視內容，諸如廣播陸地UHF信號等。如於第2圖中所描繪的，可將替代內容來源214傳輸給調諧器208。雖然只示出一個替代內容來源214，但在替代實施例中，亦可使用多個來源。
接收器200可包括調諧器208與解調變器/相位錯誤檢測器(PED) 210、數位至類比(D/A)轉換器212、中央處理單元(CPU) 220、時鐘222、記憶體224、邏輯電路226、介面228、紅外線(IR)接收器230與存取卡介面232。接收器200可接收由衛星所送出的信號，放大這些信號，並將這些信號傳遞給調諧器208。易言之，接收器200可在開關206與調諧器208之間包括濾波器與放大器電路。
調諧器208與解調變器/PED 210可在CPU 220之控制下操作。也就是說，對於在第2圖中所描繪的接收器200之實施例而言，CPU 220可控制相位錯誤檢測與相位錯誤校正之操作。然而，在許多替代實施例中，相位錯誤檢測與相位錯誤校正係可獨立於任何中央處理單元而執行或處理，舉例而言，例如藉由諸如特定用途積體電路(ASIC)等的一個專用電路及/或晶片等等。
於第2圖之實施例中，CPU 220係在儲存於記憶體224中的一個作業系統之控制下操作。由CPU 220所執行的功能可由儲存於記憶體224中的一或多個控制程式或應用程式來控制。這些作業系統與應用程式包含一些指令，這些指令在被CPU 220讀取與執行時，會，典型上係藉由存取與操作儲存於記憶體224中之資料，而致使接收器200執行實施錯誤校正及/或經由條件機率來使用錯誤校正所必須的功能與步驟。實施此等應用程式之指令係可感知地在諸如記憶體224或存取卡242等的電腦可讀媒體中體現。
CPU 220可亦透過介面228、LNB 202或LNB 204而與其他裝置通訊，以接受要被儲存在記憶體224中的命令或指令，因而依據本發明來製造電腦程式產品或產物。例如，可將已升級的指令下載到接收器200，其改變或變更接收器實施相位錯誤校正之方式，例如藉由改變特定計算方法來加速32PSK信號的相位錯誤校正。如此，於本文中所使用的「產物」、「程式儲存體裝置」與「電腦程式產品」等詞語可涵蓋可由CPU 220從電腦可讀裝置或媒體取用之應用程式。
時鐘222可將當前本地時間提供給CPU 220。介面228可耦接至在220之座落處的一個電話插孔250。舉例而言，介面228可容許接收器200經由電話插孔250，而與示於第1圖中之發送站115通訊。可亦將介面228用來將資料傳輸至諸如網際網路等的一個網路，以及將資料從此網路傳輸出去。於至少一個實施例中，接收器200的製造商可藉由經由介面228所傳輸的規劃資料來升級解調變器/PED 210。例如，於替代實施例中，電話插孔250可包含耦接至網際網路的一個乙太插口。
傳送給220與調諧器208之信號可包含多個經調變RF信號。接收器200可然後經由調諧器208，將一個特定RF信號轉換成基帶，其可產生針對此RF信號的同相位與正交相位(「I」與「Q」)成份。例如，可同時藉由「I」與「Q」正交成份來表示所發送的一個資料符號，「I」與「Q」正交成份代表在某個給定頻率上相位正交的載波。各個符號可包含數個位元，而位元/符號之數目可指出調變類型，如16-QAM、32-QPSK等等。
可利用一個詢查表，諸如在唯讀記憶體中的表等，而將各個符號映射到一個四象限格狀群集中的一個規定座標。符號的規定數目可取決於調變技術而佔據各個象限中的分配區域。例如，在一個32-QAM系統中，群集的各個象限各含有相對於正交相位I與Q軸的，位於規定座標處的八個符號。某些符號位元可指定一個符號所位在的群集象限，而其他位元可指定指定給此符號的象限中之特定座標。
接收器200可將I與Q這兩個信號成份傳遞給解調變器/PED 210。解調變器/PED 210 ASIC可然後運用條件機率來校正相位錯誤，而解調變I與Q信號成份。針對QPSK或8PSK的所接收之符號各載運二或三個資料位元。一經校正相位錯誤後，接收器200可接著從經解調變與經相位校正的符號來建立符號，將這些符號轉譯成資料位元，以及將這些資料位元組譯成酬載資料位元組，並最終組譯成資料封包。例如，資料封包可載運130個資料位元組或188個位元組(187個資料位元組與1個同步位元組)。接收器200可繼續組譯這些資料位元組，來為使用者產生音訊與視訊輸出。
當使用者使用遙控器240選擇一個頻道時，IR接收器230可將此選擇中繼給邏輯電路226，其將此選擇傳遞給記憶體224，於此，此選擇會被CPU 220取用。CPU 220可針對解調變器/PED 210之音訊/視訊來執行MPEG2/MPEG4解碼，並針對所選頻道而產生音訊與視訊信號給D/A轉換器212。D/A轉換器212可將這些數位信號轉換成類比信號，並將這些類比信號傳遞給電視216。在一些替代實施例中，電視216可包含一個數位電視，在這樣的情況中，並不需要在接收器200中有任何的數位至類比轉換。易言之，接收器200之替代形式可不包括任何D/A轉換器212。
為了以更詳細細節來例示出接收器或其他裝置係可利用條件機率來執行相位錯誤檢測，我們現在看向第3A圖。第3A圖描繪一個解調變器300的架構。在一些實施例中，解調變器300可解調變QPSK調變信號，而在其他實施例中，其可解調變8PSK調變信號。此外，於額外實施例中，解調變器300可解調變經由諸如APSK或QAM等的其他技術而調變的信號。
類比至數位(A/D)轉換器305可從一個調諧器，如調諧器208，接收基帶信號I與Q。A/D轉換器305可將基帶信號成份I與Q轉換成數位信號，並將經轉換之基帶信號傳輸給前端310，其可包含增益控制與濾波電路。取決於基於調變技術的零交越之檢測，時鐘復原315可包含從前端310之輸出重製一個取樣時鐘信號的電路。均衡器320可包含一個橫向均衡器或具有執行I與Q二者之信號成份之振幅均衡化的電路。
載波復原325可包含響應於來自於均衡器320的經均衡化之I與Q信號成份的一個相位旋轉器、一個相位控制器、一個截剪器以及建立一個錯誤信號以供相位控制器使用的一個錯誤檢測器。舉例而言，相位旋轉器、截剪器、錯誤檢測器以及相位控制器可包含一個數位鎖相迴路元件，以消除動態變化群集偏移。在由雜訊所導出之錯誤的情況中，前向錯誤校正(FEC)模組330可使用冗餘發送資料來為一個接收器復原原始資料。
多種實施例可經由條件機率來為載波復原325中之硬式決策實施相位錯誤檢測。此外，解調變器之許多實施例可運用前饋與後饋技術之組合來復原載波信號。請參考第3B圖，我們現在前進到針對後饋迴路的相位錯誤檢測器的一個更詳細的實施例
第3B圖繪示一個二階鎖相迴路(PLL) 350，其可為多種實施例所運用。例如，PLL 350之元件可為第3A圖的載波復原325中之元件。可將相位旋轉器360之輸出饋給一個相位錯誤檢測器(PED) 365。PED 365可提供輸出給一個迴路濾波器380，其含有一個比例成份與一個積分成份。可將迴路濾波器380之輸出傳遞給一個數值控制振盪器(NCO) 375，其為相位旋轉器360產生複指數。可利用迴路濾波器的積分與比例路徑中之係數來控制鎖相迴路的閉迴路帶寬。可注意到，雖然第3B圖中之振盪器為可運用在數位系統實施例中的一個NCO，但其他實施例亦可包含一個電壓控制振盪器，諸如在混合類比/數位系統中之實施例等。
可運用PLL 350來追蹤出LNB與調諧器的低頻相位雜訊成份。在許多實施例中，信號雜訊比(SNR)可相對較低。例如，對於DVB-S2的1/2的QPSK率而言，SNR可為1.0dB。因為SNR可為低值，所以許多實施例可將迴路帶寬維持得很小。除了最佳化迴路帶寬以外，許多實施例亦可藉由改善諸如PED 365等的相位錯誤檢測元件之效能，來改善效能。
若PED 365表現不佳，那麼輸出封包錯誤率將很有可能會很差，而其後果可能會是不可取的週期滑動機率。因此，好的解調變器效能可取決於載波修復迴路中之相位錯誤檢測器之效能。良好執行的相位錯誤檢測器可由高增益與低變異為特徵。因而，一個PED之品質可以SNR為特徵，包含增益平方對於PED輸出之變異的比例。
一個數位載波復原系統可具有運用下式的一個決策導向相位錯誤檢測器：
ε=QC I -IC Q 　(1)
如於第3B圖中所描繪的，(I +jQ )可包含給PED 365之輸入。C I +jC Q 可包含決策或最靠近所接收之信號(I +jQ )的群集點。
當SNR極低時，許多決策可能是不正確的。如此一來，由第(1)式所提供的相位錯誤估算可能會變得非常嘈雜。因此，為了減少與相位錯誤相關聯的雜訊，PED 365可使用另一種技術來估算或計算相位錯誤。
於低SNR時，無決策輔助相位錯誤檢測器可較佳地執行。例如，一個無決策輔助相位錯誤檢測器，諸如針對QPSK的無決策輔助相位錯誤檢測器等，可運用下式：
ε=I 3 Q -Q 3 I 　(2)
模擬可證實，於極低SNR時，第(2)式可表現得比第(1)式更好。
PED 365的一個實施例可係以第(1)式為基礎。然而，此實施例可使相位錯誤檢測不僅為如於第(1)式中的，最靠近群集點的一個函數而已。如上所述，當SNR很低的時候，最靠近的群集點常常會是不正確的決策。若PED 365要以不正確的決策點來計算相位錯誤，那麼所計算的相位錯誤就會是不正確的。若PED 365是重複地利用許多不正確的決策點來計算相位錯誤，就像在低SNR時會有的情況一樣，那麼PED 365就可能會產生很差的輸出。換句話說，若PED 365具有許多不正確估算的話，那麼結果變異可能會很高。
替代於僅以最靠近的群集點之函數來計算相位錯誤，PED 365的一個實施例可就群集中的所有點來計算相位錯誤，而非只有靠近的點。易言之，PED 365可將C I +jC Q 設為每一個群集點，來實施第(1)式。故，若有N個群集點，例如對於QPSK來說是N=4或對於8PSK來說是N=8，那麼就會有N個相位錯誤估算。PED 365可於是以所有這N個估算的一種加權總和，來計算一個複合相位錯誤估算。這些權重可為條件機率。例如，群集中之A點的權重是在所接收之信號為R的條件之下，發送點為A的機率，即，P(A/R)。可將條件機率計算看作是一種最低可能性估算(MLE)計算，以做比較。
可以說，針對所有群集點來運算相位錯誤在運算上是很複雜的。然而，第(1)式在實施上是一種相對簡單的式子，並且在每個符號週期，各別地對於QPSK與8PSK來說，實施4或8個這些式子，在現今的技術之下可不為一項繁重的工作。例如，可從相對來說很小的一個詢查表來讀出條件機率。然而，對於QAM或APSK群集可會是相對來說很大的實施例而言，諸如具有16APSK與32APSK群集的DVB-S2等，則可僅利用所接收之信號的鄰近區域中之群集點來計算條件機率。利用位於某個範圍內的群集點來計算條件機率之行為可由較高階群集需要較高SNR這樣的事實來證明其道理。在具有較高SNR的情況下，條件機率可相當快速地隨著與所接收之點間之距離而衰退。
在一般形式下，PED 365可以由第(3)式所給定的形式來計算條件機率：
下列定義可適用於第(3)式：
(一)　S可包含由調變技術所使用的所有群集點的集合。然而，如先前所指出的，針對較高階的調變，可將S限制為在所接收之信號點的鄰近區域中之點的子集，以減少運算複雜度。
(二)　R =I +jQ 可代表給PED 365之輸入。
(三)　C =C I +jC Q 可代表一個群集點。C 可不僅代表最靠近所接收之信號的群集點。事實上，可在集合S中之群集點上執行第(3)式之加總。
(四)　p (C /R )可代表在所接收之信號為R的情況下，所發送之群集點為C的條件機率。
可注意到出現在第(1)與(3)式中的(QC I -IC Q )這一項。然而，在第(1)與(3)式中的此項彼此之間是有所差異的。於第(1)式中，此項係依據歐幾里得距離，針對最靠近所接收之信號的群集點而運算的。於第(3)式中，所有的群集點都被列入考慮。所對應的相位錯誤接著由對應的條件機率來加權。
請注意：
因此，所有權重的總和等於一。所有權重加起來等於一這點使第(3)式為有效的。
一般而言，運算條件機率p (C /R )可為相當困難的。為了簡化運算，可將第(3)式轉換成相位錯誤檢測器的一個實施例可使用的形式。為了完成這樣的轉換，可從貝葉斯公式開始著手：
將第(5)式代入第(3)式，可得到：
假設所有群集點都是相等的，以作為實際群集點之可能性而言，可能就沒有任何使發送器要偏袒任何特定群集點的理由。因此，可得到P (C )=M -1 ，而M代表群集中之點的數目。例如，在一些實施例中，對於QPSK而言，M可等於4，而在其他實施例中，對於8PSK而言，M等於8。
鑑於P (C )=M -1 ，第(6)式變成：
現在，可將第(4)式重寫為：
從第(8)式，可看出：
將第(9)式代入第(8)式，可得到：
PED 365的多種實施例可實施第(10)式，來為相位錯誤計算條件機率。若假設附加雜訊具有標準差為σ的零均值高斯機率密度函數，那麼
第(10)式中之分子可代表所有相位錯誤估算的加權總和。第(10)式中之分母可代表所有權重之總和。第(10)式之函數可有助於標準化輸出。在加權的加法中，可有效地採用多種數量比例。為了使加權加法符合邏輯，這些比例可能會需要加總起來等於一。此分母可使這些比例加起來等於一。
對PED 365實施第(10)式可具有多種道理。當SNR極低時，基於如第(1)式中的硬式決策之相位錯誤可能會是不正確的，因為硬式決策的很重要的比例可能會是不正確的。為了避免將相位錯誤計算奠基於單一點的硬式決策上，可將所接收之信號考量成具有數學上正確的條件機率的任何群集點。對於各個群集點而言，一個實施例係可以第(1)式來計算或運算相位錯誤，因為第(1)式可代表決策正確的最大可能性。
一旦針對各個群集點來計算所有獨立相位錯誤之後，一個實施例可接著計算由條件機率來加權的所有相位錯誤之總和。可注意到，所有權重之總合並不相等。將分母加到第(10)式可確保所有有效權重之總和是單一的。
第4圖繪示出，可將相位錯誤檢測器之多種實施例實施來經由條件機率而計算相位錯誤的一個方法400。例如，一個實施例可將繪示於第4圖中之程序實施為儲存在有形媒體中的一個電腦程式產品。
給定一個複數輸入R，一個實施例可計算相位錯誤估算(元素410)，關聯於群集中的所有點(元素420與410)。例如，一個PED可使用ε=QC I -IC Q 這個公式來針對與各個群集點有關的單一個點而計算相位錯誤估算。於群集規模相對來說很大的實施例中，這些實施例可將相位錯誤估算計算限制於在所接收之信號鄰近區域中的點。
另一個實施例可然後針對要計算出估算的所有群集點，計算對於給定發送群集C而言，所接收之信號的為R的條件機率(元素430與440)。舉個例子來說，對於一個衛星頻道而言，主要雜訊成份可為附加高斯的。由是，條件機率可由所給定的來計算。於替代實施例中，可利用其他雜訊統計資料計算來計算條件機率。
於許多實施例中，指數運算可會是相對複雜的。為了處理複雜運算，可利用詢查表來實施指數之值。於許多實施例中，可不需要條件機率上的高準確度估算。當計算輸出時，來自於的計算可形成用於加權加法的權重。
PED可然後將輸出計算為所有相位錯誤估算的加權總和(元素450)。可能會需要由這些權重之總和所作的除法，以使得有效權重加起來能夠等於一。可有效地使，將輸出計算為所有相位錯誤估算之加權總和。
可注意到於計算條件機率時對SNR之使用。當可在載波修復之前擷取含有已知資料的週期性標頭時，在DVB-32中，於計算條件機率時使用SNR可係不成問題的。取決於實施例，可從週期性標頭而將SNR估算地非常準確。在替代實施例中，當SNR並非經由週期性標頭來提供的時候，此等實施例仍然能夠藉由觀察信號在排時復原之後的變異性，而準確地估算SNR，特別是在SNR很低的時候。
第5圖中之圖示500繪示依據實施於QPSK的至少一個實施例之PED可有的行為。A、B、C與D可包含一個QPSK系統的群集點。於考量一個範例時，依據第(11)式，若所接收之信號為R1，那麼條件機率可為距離dA、dB、dC與dD之函數。例如，
假設對應於所接收之信號R1的決策點各為A、B、C與D，則可使用第(1)式來運算這四個相位錯誤。例如，對於點A而言：
ε A =R 1 Q A I -R 1 I A Q 　(13)
然後可將條件機率用作權重，而將這四個相位錯誤相加，如於第(10)式中所做的：
現在，關於第5圖，可考慮一些特殊情況。假設所接收之信號為R2。因為R2相對於在右邊與左邊的群集點來說是對稱的，所以
在具有這樣的對稱性的情況下，第(10)式之相位錯誤便消失了。倘若所接收之信號對稱地位在群集點之間的話，可能會無法界定相位錯誤，則相位錯誤之削弱在直觀上可為正確的。因此，所取的最合理的值可為零。
假設所接收之信號為點R3，可注意到，R3非常靠近群集點B。使所接收之信號靠近一個衛星點很可能就表示所發送之點實際上即為靠近的群集點，在此就是群集點B。其他三個點(A、C與D)之權重的計算和權重W B 相比，算起來就相對地很小。此外，若SNR很高，那麼A、C與D的三個權重就變得更小，且在所有的實際用途上可能甚至會完全消失。如此一來，對於高SNR而言，用於一個PED實施例的計算可能會漸進地接近由第(1)式所得出的結果。
雖然上面的式子是針對QPSK，參考8PSK，而建立與論述的，但亦可將使用以信號點至各個群集點之距離而加權的條件機率之技術延伸到其他調變方法之群集。例如，QPSK與8PSK為DVB-S2目前的廣播選項。然而，DVB-S2亦指明16APSK與32APSK作為互動應用之調變。亦可將一個替代實施例中之PED延伸到16APSK與32APSK群集，並且可提供顯著效能增益。
如先前所述，一個實施例可藉由經由詢查表來提供指數函數之值，而依據第(11)式實施演算法。對於16APSK與32APSK調變而言，在第(10)式之連加中有16與32個項。這使得運算複雜度十分地高。為了簡化運算複雜度，一個實施例可將條件機率限制於幾個最靠近的點。易言之，可將相對遙遠的群集點之條件機率假設成可被忽略地小。此外，將條件機率計算限制於這幾個最靠近的點的道理，可由於較高信號雜訊比在於可靠地接收16APSK與32APSK發送上一般被認為是必須的而獲得證實。
如先前亦曾所述，可依據信號雜訊比而特徵化一個PED。可如此定義SNR：
對於相對來說被認為是較好的PED效能而言，相位錯誤之增益可能會需要高一點，且相位顫動可能會需要低一點。因此，由第16式所提供的SNR可為特徵化一個PED之效能的好方式。於最終的分析中，一個解調變器之效能可相關於低密度同位檢查(LDPC)訊框錯誤率而特徵化。然而，計算不同SNR值可比實際模擬更容易，因為包括LDPC的模擬可能會耗費延長時段。
於一個模擬中，於PED輸出的(解調變器)變異可在知道實際發送位元、所加實際雜訊以及實際相位雜訊下計算。於第6圖之表格600中所描繪之結果係針對對應於第(1)、(2)與(10)式的三個相位錯誤檢測器而獲得的。表格600示出，依據第10式的一個PED之實施例具有這三者當中的最佳SNR。包括LDPC解碼器之模擬亦將相似的SNR增益反映為於表格600中所描繪的增益。
可藉由折疊含有一個PED之實施例與LDPC解碼器的載波復原迴路，來實施接下來的模擬。使用第(10)式之系統可給予最佳效能。
＊註一：第(2)式之無決策輔助(NDA)演算法在8PSK上並不起作用。因此，已將用來產生第(2)式的相同理論運用在用於8PSK的一個NDA演算法上。
第7圖描繪可經由條件機率來檢測相位錯誤的一個裝置700的一個實施例。裝置700的一或多個元件可為硬體、軟體或硬體與軟體二者之組合之形式。例如，於描繪於第7圖之實施例中，裝置700之數個元件可存在為儲存在一個記憶體裝置中的指令編碼模組。舉例而言，這些模組可包含由第2圖中之接收器200所執行的一個應用程式的軟體或韌體指令，以經由條件機率來運算相位錯誤。易言之，裝置700可包含一種通訊接收裝置的數個元件，其運用一個處理器以及指令來計算及/或校正相位錯誤。
估算器710可為一個群集中的多個點計算相位錯誤之估算。例如，參考第5圖，裝置700可接收一個QPSK輸入信號「R1」。估算器710可計算有關點A、B、C與D的個別的四個相位錯誤估算。換句話說，給定「R1」，估算器710可運用第(1)式來針對各個點而計算個別的四個相位錯誤估算。
可與估算器710協力工作的機率判定器720可針對與一個群集的個別點有關之輸入信號，而計算條件機率之權重。延續我們第5圖的範例，機率判定器720可針對與點A、B、C與D有關的輸入信號「R1」，而計算四個條件機率權重。各個權重可利用例如第(11)式來計算。
運算指數可係相對複雜的。為了計算第(11)式之指數，機率判定器720可取用詢查表730。例如，詢查表730可儲存多個值以及對應於這些值的多個指數。對於一個給定計算而言，機率判定器720可從此表中選擇對應於最靠近計算值之值的一個指數。在替代實施例中，機率判定器720可藉由例如利用詢查表730的兩個值以及內插法，來導出較精確的指數數字。
錯誤估算器740可基於估算器710之相位錯誤的個別估算以及來自於機率判定器720的個別條件機率權重，來判定相位的複合錯誤。延續我們第5圖的範例，錯誤估算器740可利用估算器710與機率判定器720之計算或結果，而依據第(10)式來計算一個複合錯誤。包含裝置700的一個系統可接收所計算之複合錯誤，並使用這個複合錯誤來調整或操縱所接收之輸入信號，例如透過一個相位旋轉器。
於不同實施例中，裝置700之模組或元件的數量可有所不同。一些實施例可具有比描繪於第7圖中的更少的元件。例如，一個實施例可將由估算器710所論述及/或執行的功能與機率判定器720之功能整合成單一個模組。數種替代實施例可亦不具有描繪於第7圖中的所有模組。例如，多種實施例可不具有詢查表730。
更進一步的實施例可包括比示於第7圖中者更多的模組或元件。例如，替代實施例可包括二或更多個估算器710與二或更多個機率判定器720。可將各個估算器與各個機率判定器運用來，例如，同時執行與一個群集中之各個個別點相關聯的計算。利用我們先前第5圖之範例作為更具體的例示，裝置700的一種替代實施例可運用四個估算器與四個機率判定器，來執行針對那四個點A、B、C與D的計算。
於多種實施例中，裝置700之一或多個元件可包含全硬體模組。例如，裝置700之一或多個元件可包含形成於一或多個積體電路中的一個類比運算電路。或者是，替代於類比運算電路，一或多個元件可包含配置來執行計算的硬體狀態機器。一些替代實施例可將類比電路與數位電路的一種組合運用於裝置700的一或多個元件。
於許多實施例中，裝置700之元件可駐於單一個裝置中，諸如單一個積體電路或單一個動態隨機存取記憶體(DRAM)條等。在其他實施例中，裝置700之元件可駐於多於一個裝置中。例如，可將裝置700的一或多個元件分散在一個接收器系統中的數個積體電路晶片之間。
於進一步的替代實施例中，裝置700的一或多個元件可包含硬體與軟體模組的一個組合。例如，可將裝置700之元件實施在一個ASIC中，並插入一個通訊接收器內。對於更具體的例示而言，裝置700可包含處於示於第2圖之接收器200中的調諧器208與D/A轉換器212之間的一個ASIC。另一個實施例係實施為用於實施參考第1-4與7圖所說明的系統、方法與裝置的一個程式產品。可將此實施例於軟體中實施，其包括但不限制於韌體、常駐軟體、微碼等等。
此外，實施例可採取可從電腦可用或電腦可讀媒體中取用的一個電腦程式產品之形式，此媒體提供用來由電腦或任何指令執行系統使用或是與電腦或任何指令執行系統做關聯性使用的程式碼。為了說明此等多種實施例，一個電腦可用或電腦可讀媒體可為可含有、儲存、通訊、傳播或輸送用來由電腦或任何指令執行系統使用或是與電腦或任何指令執行系統做關聯性使用之程式的任何裝置。
此媒體可為一個電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體系統。一個電腦可讀媒體之範例包括半導體或固態記憶體、磁帶、可移除電腦軟碟、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、剛性磁碟以及光碟。光碟的目前範例包括唯讀光碟記憶體(CD-ROM)、可讀寫光碟(CD-R/W)以及DVD。
適於儲存及/或執行程式碼的一個資料處理系統包括透過一個系統匯流排，直接或間接耦接至記憶體元件的至少一個處理器。這些記憶體元件可包括於實際執行程式碼期間所運用的本地記憶體、大量記憶體以及快取記憶體，這些快取記憶體提供至少一些程式碼的暫時儲存，以減少在執行期間從大量記憶體擷取程式碼的次數。輸入/輸出或I/O裝置(包括但不限制於鍵盤、顯示器、指點裝置等等)可直接或透過中介I/O控制器而耦接至系統。
對於從本發明之揭露內容得益的熟於此技者而言，會可明顯看出，本文中之實施例考量運用條件機率來計算相位錯誤之方法、裝置與系統。可瞭解，於詳細說明與圖式中所示與所說明的此等實施例之形式僅係作為範例。意欲使後文之申請專利範圍解釋成廣泛地包納所揭露之實施例的所有變異體。
雖然業已針對一些實施例而詳細說明一些觀點，仍應瞭解，於此仍可在不悖離如由後附申請專利範圍所界定的實施例的精神與範圍的情況下，做出多種變更、取代與替代。雖然一個實施例可達到多種目標，但並非落於所附申請專利範圍中的每一個實施例都將達到每一個目標。此外，本案之範圍並非意欲受限於本說明書中之特定處理、機器、製程、物品成份、裝置、方法與步驟之實施例。如熟於此技者會可輕易地從此等實施例之揭露中識出的，可依據本文中之實施例，來利用現存或稍後將建立的，執行和於本文中所說明之對應實施例實質上相同的功能或是達到和於本文中所說明之對應實施例實質上相同結果的處理、機器、製造、物品成份、裝置、方法或步驟。因此，所附申請專利範圍意欲將此種處理、機器、製造、物品成份、裝置、方法或步驟包括在其範圍之內
100．．．電視廣播系統
105．．．輸入
110．．．排時輸入
115．．．發送站
120．．．資料串流
125．．．上行鏈路碟
130、150、155、160、165、175．．．信號
135、140、145．．．衛星
170．．．天線
180、185、190、195、200．．．接收器
202、204．．．低雜訊阻斷降頻轉換器(LNB)
206．．．開關
208．．．調諧器
210．．．解調變器/相位錯誤檢測器(PED)
212．．．數位至類比(D/A)轉換器
214．．．替代內容來源
216．．．電視
218．．．紀錄裝置
220．．．中央處理單元(CPU)
222．．．時鐘
224．．．記憶體
226．．．邏輯電路
228．．．介面
230．．．紅外線(IR)接收器
232．．．存取卡介面
240．．．遙控器
242．．．存取卡
250．．．電話插孔
300．．．解調變器
305．．．類比至數位(A/D)轉換器
310．．．前端
315．．．時鐘復原
320．．．均衡器
325．．．載波復原
330．．．前向錯誤校正(FEC)模組
350．．．鎖相迴路(PLL)
360．．．相位旋轉器
365．．．相位錯誤檢測器(PED)
370．．．截剪器
375．．．數值控制振盪器(NCO)
380．．．迴路濾波器
400．．．方法
410～450．．．元素
500．．．圖示
600．．．表格
700．．．裝置
710．．．估算器
720．．．機率判定器
730．．．詢查表
740．．．錯誤估算器
A、B、C、D．．．群集點
dA 、dB 、dC 、dD ．．．距離
R1、R2、R3．．．信號點
第1圖繪示出一個通訊系統可如何運用條件機率來檢測在多個通訊接收裝置中的相位錯誤；
第2圖繪示可使用條件機率來執行錯誤檢校正的一個接收器的一個實施例；
第3A圖描繪一個解調變器的架構；
第3B圖繪示可被多種實施例運用的一個二階鎖相迴路之操作；
第4圖繪示多種相位錯誤檢測實施例可採用的一種方法，以經由條件機率來計算相位錯誤；
第5圖描繪一個圖，其繪示出可為一個PED之行為；
第6圖示出三相錯誤檢測器的結果；以及
第7圖描繪一個裝置，其可經由條件機率而檢測錯誤相位錯誤。
400‧‧‧方法
410~450‧‧‧元素

Claims (25)

  1. 一種用於具有條件機率的相位誤差檢測之方法，其包含下列步驟：針對一個輸入信號而計算相位誤差的多個估算值，其中該等多個估算值係針對一個點群集；計算對應於相位誤差之該等多個估算值的條件機率之多個權重；將相位誤差之個別估算值與個別權重相乘，以產生多個加權估算值；以及將該等多個加權估算值之一第一總和除以該等多個權重之一第二總和，以判定相位誤差的一個複合估算值。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其更包含於一個調諧器接收一個經發送信號以產生該輸入信號，其中該輸入信號包含一個同相位成份與一個正交相位成份。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其更包含經由一個迴路濾波器來過濾相位誤差之該複合估算值，其中該迴路濾波器包含一個比例部件與一個積分部件。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其更包含經由一個相位旋轉器與一個複指數來控制一個鎖相迴路的閉迴路帶寬，其中該複指數係來自於耦接至該迴路濾波器的一個振盪器。
  5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中相位誤差之該等多個估算值之計算包含針對該點群集中之至少兩個點而 解出ε =Q C I -I C Q ，其中ε 是該相位誤差估算值，I 是該輸入信號之同相位成份且Q 是該輸入信號之正交相位成份，(I +jQ )包含該輸入信號，其中C I +jC Q 包含該點群集中的一個點。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中條件機率之該等多個權重之計算包含針對該等至少兩個點而解出，其中p (R /C )是對於一給定群集點C 、該輸入信號為R 的條件機率，σ是標準差。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中將該等多個加權估算值之該第一總和除以該等多個權重之該第二總和之除法包含解出，其中W A 、W B 、W C 與W D 各包含所計算之群集點A、B、C與D之條件機率之該等權重，並且ε A 、ε B 、ε C 與ε D 各包含所計算之涉及群集點A、B、C與D之相位誤差之估算值，其中該等群集點為四元相移鍵控(QPSK)群集點。
  8. 一種用於具有條件機率的相位誤差檢測之裝置，其包含：一個估算器，用以針對一個輸入信號而判定相位誤差之數個估算值，其中該等估算值涉及數個點的一個群集；一個機率判定器，用以針對相位誤差之該等估算值而判定機率之數個權重；以及 一個誤差估算器，用以基於相位誤差之該等估算值與機率之該等權重，針對該輸入信號而估算相位的一個複合誤差，其中該複合誤差包含具有一個分子與一個分母的一個商數，其中該分子更包含相位誤差之該等估算值與機率之該等權重之乘積之一第一總和，其中該分母更包含機率之該等權重之一第二總和。
  9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該估算器係組配來藉由計算ε =Q C I -I C Q 來判定一個點的一個估算值，其中ε包含該估算值，I 是該輸入信號之同相位成份且Q 是該輸入信號之正交相位成份，(I +j Q )包含該輸入信號，且C I +jC Q 包含數個點之該群集中之該點。
  10. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該機率判定器係組配來計算，其中p 包含針對數個點之該群集中的一個點C 之機率的一個權重，且R 包含該輸入信號，p (R /C )是對於該群集點C 、該輸入信號為R 的條件機率，且σ是標準差。
  11. 如申請專利範圍第10項之裝置，其中該機率判定器係組配來經由一個詢查表而判定指數函數。
  12. 如申請專利範圍第10項之裝置，其中該誤差計算器係組配來從該輸入信號之資料擷取一個信號雜訊比(SNR)，並使用該SNR來計算該複合誤差。
  13. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該誤差計算器係組配來僅經由該群集中的四個點來計算該複合誤差，其中 該等四個點對於一個32相位非對稱相移鍵控(APSK)群集而言更為最靠近該信號輸入的四個點。
  14. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該誤差計算器係組配來藉由解出而計算該複合誤差ε ，其中I 是該輸入信號之同相位成份且Q 是該輸入信號之正交相位成份，p (R /C )是對於一給定群集點C 、該輸入信號為R 的條件機率。
  15. 一種用於具有條件機率的相位誤差檢測之系統，其包含：一個調諧器，用以產生一個輸入信號的同相位(「I」)與正交相位(「Q」)成份；一個解調變器，用以解調變該輸入信號；以及一個相位誤差檢測器，用以參考數個點的一個群集而檢測該輸入信號之相位的一個複合誤差，其中該複合誤差包含具有一個分子與一個分母的一個商數，其中該分子更包含相位誤差之數個估算值與和該等估算值相關聯的機率之數個權重之乘積之一第一總和，其中該分母包含機率之該等權重之一第二總和。
  16. 如申請專利範圍第15項之系統，其更包含一個中央處理單元、記憶體、以及一個存取卡介面，其中該相位誤差檢測器為該解調變器的一個部件，其中該相位誤差檢測器更係配置來經由該複合誤差與一個相位旋轉器而校正該相位誤差。
  17. 如申請專利範圍第15項之系統，其中該相位誤差檢測器係組配來藉由計算ε =Q C I -I C Q 而計算該複合誤差，其中ε包含與該群集中的一個點有關的一個估算值，(I +jQ )包含該輸入信號，而C I +jC Q 包含數個點之該群集中之該點。
  18. 如申請專利範圍第15項之系統，其中該相位誤差檢測器係組配來藉由運算而運算該複合誤差，其中ε包含該複合誤差，p 包含針對該群集中的一個點C 之機率的一個權重，且R 包含該輸入信號，p (R /C )是對於該群集點C 、該輸入信號為R 的條件機率。
  19. 如申請專利範圍第15項之系統，其更包含一個中央處理單元、記憶體、以及一個存取卡介面，其中該相位誤差檢測器為該解調變器的一個部件，其中該相位誤差檢測器更係配置來經由該複合誤差與一個相位旋轉器而校正該相位誤差。
  20. 如申請專利範圍第15項之系統，其中該調諧器係組配來從一個微波信號產生該等同相位與正交相位成份，其中該系統更包含一個行動裝置。
  21. 如申請專利範圍第15項之系統，其中數個點之該群集確切包含下列項目中之至少一者中的四個點：8相相移鍵控(8PSK)群集、正交振幅調變(QAM)群集、以及32-QPSK群集。
  22. 一種用於具有條件機率的相位誤差檢測之裝置，其包 含：用於針對一個輸入信號而計算相位誤差的多個估算值之手段，其中該等多個估算值係針對一個點群集；用於計算對應於相位誤差之該等多個估算值的條件機率之多個權重之手段；用於將相位誤差之個別估算值與個別權重相乘以產生多個加權估算值之手段；以及用於將該等多個加權估算值除以該等多個權重的一個總和以判定相位誤差的一個複合估算值之手段。
  23. 如申請專利範圍第22項之裝置，其中相位誤差之該等多個估算值之計算包含針對該群集中之各個點而解出ε =Q C I -I C Q ，其中ε包含與該群集中的一個點有關的一個估算值，(I +jQ )包含該輸入信號，而C I +jC Q 包含數個點之該群集中之該點。
  24. 如申請專利範圍第22項之裝置，其中該等多個權重之計算包含解出，其中p 包含針對該群集中的一個點C 之機率的一個權重，且R 包含該輸入信號。
  25. 如申請專利範圍第22項之裝置，其中數個點之該群集包含具有至少四個相位的一個相移鍵控(PSK)群集。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8204156B2 (en) 2008-12-31 2012-06-19 Intel Corporation Phase error detection with conditional probabilities
EP2506516A1 (en) 2011-03-31 2012-10-03 Alcatel Lucent Method of decoding optical data signals
EP2538596B1 (en) * 2011-06-21 2014-05-14 Alcatel Lucent Method of decoding a differentially encoded phase modulated optical data signal
US8929749B2 (en) * 2011-10-05 2015-01-06 Ciena Corporation Minimum variance carrier recovery
US9596035B2 (en) * 2011-10-05 2017-03-14 Ciena Corporation Minimum variance carrier recovery with increased phase noise tolerance
US20130119977A1 (en) * 2011-11-11 2013-05-16 Boris Leonid Sheikman Sensing element for sensor assembly
CN103428156B (zh) * 2012-05-14 2016-08-24 晨星软件研发(深圳)有限公司 相位误差修正装置及相位误差修正方法
FR2994356A1 (fr) * 2012-08-03 2014-02-07 St Microelectronics Grenoble 2 Correction de desequilibre dans une demodulation avec echantillonnage pleine bande
US8976904B2 (en) * 2012-09-28 2015-03-10 Intel Corporation Automated erasure slicer threshold control and modification of symbol estimates to be erased
US8929471B2 (en) * 2012-10-26 2015-01-06 Intel Corporation Methods and systems to mitigate impulse interference
US9559786B2 (en) 2015-03-17 2017-01-31 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Pilot-aided coherent receiver for optical communications
US9537683B1 (en) * 2015-10-06 2017-01-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for residual phase noise compensation
TWI635730B (zh) * 2016-10-05 2018-09-11 晨星半導體股份有限公司 符元判斷方法、符元判斷電路以及數位接收電路
TWI631827B (zh) * 2017-06-23 2018-08-01 晨星半導體股份有限公司 相位補償方法及相關的鎖相迴路模組
CN107733832B (zh) * 2017-09-29 2020-10-02 深圳市统先科技股份有限公司 Apsk接收机及其提取本地载波相位误差的方法
US10516403B1 (en) * 2019-02-27 2019-12-24 Ciena Corporation High-order phase tracking loop with segmented proportional and integral controls
CN114760175B (zh) * 2022-03-21 2023-08-01 上海航天电子通讯设备研究所 基于星载vde的qpsk-cpm分段双向差分解调系统

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4253184A (en) 1979-11-06 1981-02-24 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Phase-jitter compensation using periodic harmonically related components
JPH0748750B2 (ja) 1988-11-15 1995-05-24 日本電気株式会社 同期復調装置
US4879728A (en) 1989-01-31 1989-11-07 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories DPSK carrier acquisition and tracking arrangement
US4943982A (en) 1989-05-01 1990-07-24 Motorola, Inc. Baseband carrier phase corrector
GB9109637D0 (en) 1991-05-03 1991-06-26 Marconi Gec Ltd Analogue-to-digital and digital-to-analogue converters
JP2959286B2 (ja) 1992-07-02 1999-10-06 株式会社村田製作所 Ｄｑｐｓｋ遅延検波回路
US5400366A (en) 1992-07-09 1995-03-21 Fujitsu Limited Quasi-synchronous detection and demodulation circuit and frequency discriminator used for the same
US5268761A (en) 1992-08-19 1993-12-07 Rca Thomson Licensing Corporation Automatic gain control system for a high definition television signal receiver including an adaptive equalizer
US5386239A (en) 1993-05-03 1995-01-31 Thomson Consumer Electronics, Inc. Multiple QAM digital television signal decoder
US5574454A (en) 1993-09-13 1996-11-12 Analog Devices, Inc. Digital phase-locked loop utilizing a high order sigma-delta modulator
JPH07212421A (ja) 1994-01-19 1995-08-11 Toshiba Corp Ａｆｃ回路
JPH08242260A (ja) * 1995-03-02 1996-09-17 Hitachi Ltd 周波数オフセットキャンセル回路
DE19635444C2 (de) * 1996-08-31 1998-06-18 Rohde & Schwarz Rückkopplungsfreies Verfahren zur Demodulation von höherstufigen MQAM-Signalen ohne Kenntnis der übertragenen Symbole
US5878088A (en) 1997-04-10 1999-03-02 Thomson Consumer Electronics, Inc. Digital variable symbol timing recovery system for QAM
JP3666162B2 (ja) 1997-01-31 2005-06-29 三菱電機株式会社 ディジタル放送受信機
US6285655B1 (en) 1997-09-08 2001-09-04 Qualcomm Inc. Method and apparatus for providing orthogonal spot beams, sectors, and picocells
US6134430A (en) 1997-12-09 2000-10-17 Younis; Saed G. Programmable dynamic range receiver with adjustable dynamic range analog to digital converter
JP3159672B2 (ja) * 1997-12-26 2001-04-23 株式会社次世代デジタルテレビジョン放送システム研究所 Ｐｓｋの軟判定方法及び受信装置
JP3659800B2 (ja) 1998-04-15 2005-06-15 三菱電機株式会社 位相誤差検出装置
US6385633B1 (en) 1998-06-30 2002-05-07 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for computing complex phase
ES2197649T3 (es) * 1998-08-26 2004-01-01 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Composiciones cataliticas soportadas altamente activas.
JP3649930B2 (ja) 1999-02-12 2005-05-18 株式会社ケンウッド クロック再生回路
US6466958B1 (en) 2000-09-12 2002-10-15 Interstate Electronics Corporation, A Division Of L3 Communications Corporation Parallel frequency searching in an acquisition correlator
JP3481574B2 (ja) 2000-09-19 2003-12-22 沖電気工業株式会社 復調装置
US7376206B1 (en) 2000-11-06 2008-05-20 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for adjusting the phase of a received signal
US6549561B2 (en) 2001-02-21 2003-04-15 Magis Networks, Inc. OFDM pilot tone tracking for wireless LAN
US6961391B2 (en) 2001-03-30 2005-11-01 Motorola, Inc. Signal processor used for symbol recovery and methods therein
DE60214094T2 (de) 2001-07-19 2007-04-12 TransCore Link Logistics Corp., Mississauga Phasennachlaufeinrichtung für linear modulierte Signale
US7272175B2 (en) 2001-08-16 2007-09-18 Dsp Group Inc. Digital phase locked loop
US7092429B1 (en) 2001-09-26 2006-08-15 Interstate Electronics Corporation Multi-pass frequency hop-acquisition correlator
US7173990B2 (en) * 2001-12-27 2007-02-06 Dsp Group Inc. Joint equalization, soft-demapping and phase error correction in wireless system with receive diversity
EP1484881A4 (en) 2002-03-11 2011-01-12 Panasonic Corp APPARATUS FOR REPRODUCING A RADIO CARRIER
JP3946087B2 (ja) * 2002-05-23 2007-07-18 三菱電機株式会社 通信システム、受信機および通信方法
JP3913119B2 (ja) 2002-06-14 2007-05-09 沖電気工業株式会社 自動周波数制御装置
EP1580949B1 (en) * 2004-03-23 2008-08-20 Infineon Technologies AG Phase and frequency synchronizer for OFDM receivers using a preamble, pilots and information data
CA2562549C (en) 2004-04-12 2013-03-19 The Directv Group, Inc. Methods and apparatuses for minimizing co-channel interference
JP4467397B2 (ja) 2004-09-30 2010-05-26 アイコム株式会社 周波数制御装置、無線通信装置及び周波数制御方法
US7136455B2 (en) 2004-11-02 2006-11-14 General Electric Company Electron emitter assembly and method for adjusting a size of electron beams
CN101057470B (zh) * 2004-11-16 2010-04-14 汤姆森许可贸易公司 使用多个源的载波恢复方法和装置
BRPI0419199B1 (pt) * 2004-11-16 2018-06-05 Thomson Licensing Método e aparelho para recuperação de portadora utilizando interpolação de fase com assistência
US7643578B2 (en) * 2005-07-20 2010-01-05 Broadcom Corporation Angle estimation for modulated signal
WO2007071193A1 (en) 2005-12-23 2007-06-28 Triductor Technology (Suzhou) Inc. A multi-channel timing recovery system
US7715786B2 (en) 2006-02-08 2010-05-11 The Directv Group, Inc. Blind identification of advanced modulation and coding modes
JP4872651B2 (ja) 2006-12-20 2012-02-08 ソニー株式会社 無線通信装置及び無線通信方法
US8204156B2 (en) 2008-12-31 2012-06-19 Intel Corporation Phase error detection with conditional probabilities

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