專利名稱：基于噪聲功率估計(jì)的均衡器鎖定檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)，更具體地涉及接收器。
背景技術(shù)：
在像ATSC-DTV(高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì)-數(shù)字電視)系統(tǒng)(例如，參見美國高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì)，1995年9月16日的文件A/53“ATSC DigitalTelevision Standard”(“ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)”)，和1995年10月4日的文件A/54“Guide to the Use of the ATSC Digital Television Standard”(“ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)使用指南”))的現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)中，通常應(yīng)用高級(jí)調(diào)制、信道編碼和均衡。在接收器中，均衡器處理接收信號(hào)以便校正失真并且其一般是DFE(判定反饋均衡器)型或它的某種變體。
為了確定均衡器是否適當(dāng)?shù)鼐饨邮招盘?hào)，即均衡器是否已經(jīng)收斂或“鎖定”到接收信號(hào)上，典型地該接收器包括“鎖定檢測(cè)器”。如果鎖定檢測(cè)器指示均衡器沒有收斂或沒有鎖定，那么接收器可能，例如重置均衡器并重新啟動(dòng)信號(hào)獲取。
遺憾地，傳統(tǒng)均衡器鎖定檢測(cè)方法對(duì)噪聲敏感，這樣可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的鎖定檢測(cè)，錯(cuò)誤的鎖定檢測(cè)進(jìn)一步影響整體接收器性能。

發(fā)明內(nèi)容
我們已經(jīng)觀察到，通過考慮出現(xiàn)在信道上的例如附加白高斯噪聲的噪聲類型的統(tǒng)計(jì)學(xué)特性，有可能進(jìn)一步提高均衡器鎖定檢測(cè)的精確度，尤其在低信噪比(SNR)環(huán)境中。具體地，依據(jù)本發(fā)明原理，接收器確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定，噪聲功率估計(jì)被確定為星座空間中接收信號(hào)點(diǎn)的分布的函數(shù)，其中給星座空間的不同區(qū)域提供不同加權(quán)值。
在本發(fā)明實(shí)施例中，ATSC接收器包含均衡器和鎖定檢測(cè)器。均衡器提供來自星座空間的接收信號(hào)點(diǎn)序列，星座空間具有內(nèi)部區(qū)域和一個(gè)或多個(gè)外部區(qū)域。鎖定檢測(cè)器確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定，噪聲功率估計(jì)是從落在一個(gè)或多個(gè)外部區(qū)域內(nèi)的多個(gè)接收信號(hào)點(diǎn)得到(develop)的。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，ATSC接收器包含均衡器和鎖定檢測(cè)器。均衡器提供來自星座空間的接收信號(hào)點(diǎn)序列，星座空間具有內(nèi)部區(qū)域和一個(gè)或多個(gè)外部區(qū)域。鎖定檢測(cè)器確定作為信噪功率比的函數(shù)的均衡器鎖定，信噪功率比是從落在一個(gè)或多個(gè)外部區(qū)域內(nèi)的多個(gè)接收信號(hào)點(diǎn)得到的。


圖1和2圖示了不同噪聲功率等級(jí)的接收信號(hào)概率分布函數(shù)；圖3示出了具體化本發(fā)明原理的接收器的說明性高級(jí)方框圖；圖4示出了具體化本發(fā)明原理的接收器的說明性部分；圖5和6示出了依據(jù)本發(fā)明原理的說明性流程圖；圖7進(jìn)一步說明了對(duì)于一維碼元星座的本發(fā)明構(gòu)思；圖8和9進(jìn)一步說明了對(duì)于兩維碼元星座的本發(fā)明構(gòu)思；圖10和11示出了依據(jù)本發(fā)明原理的其它說明性流程圖；圖12示出了依據(jù)本發(fā)明原理的另一說明性實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
除了本發(fā)明構(gòu)思之外，如圖所示的元件都是眾所周知的，并將不作詳細(xì)描述。此外，假設(shè)人們熟悉電視廣播和接收器，并且在此也不作詳細(xì)描述。例如，除了本發(fā)明構(gòu)思之外，假設(shè)人們熟悉像NTSC(國家電視系統(tǒng)委員會(huì)制式)、PAL(逐行倒相制式)、SECAM(順序傳送彩色與存儲(chǔ)制式)和ATSC(高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì)制式)的當(dāng)前與建議推薦的電視標(biāo)準(zhǔn)。同樣，除了本發(fā)明構(gòu)思之外，假設(shè)人們熟悉譬如8級(jí)殘留邊帶(8-VSB)、正交調(diào)幅(QAM)的傳輸概念，和譬如射頻(RF)前端的接收器部件，或譬如低噪聲塊、調(diào)諧器、解調(diào)器、相關(guān)器、泄漏積分器和平方器的接收器部分。類似地，用于產(chǎn)生傳輸位流的格式化和編碼方法(譬如，運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(ISO/IEC 13818-1))也是眾所周知的，并且在此不作描述。還應(yīng)該注意，本發(fā)明構(gòu)思可以利用傳統(tǒng)編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)，同樣，在此也不作描述。最后，圖中相同數(shù)字代表相似元件。
假設(shè)AWGN(附加白高斯噪聲)傳輸信道，在數(shù)字通信中解調(diào)的接收信號(hào)可以表示為
r(nT)＝s(nT)+w(nT)；n＝0，1，2，3……(1)其中T是采樣時(shí)間，s(nT)是傳輸碼元，w(nT)是信道的附加白高斯噪聲。如本領(lǐng)域已知的，定義高斯分布為f(x)=1σ2πe_(x-μ)2/2σ2---(2)]]>其中σ2是方差和μ是平均值。如果I和Q是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，那么上面表達(dá)式適用于I(同相)和Q(正交)兩種數(shù)據(jù)上。
現(xiàn)在，為了簡(jiǎn)單，考慮發(fā)射器，該發(fā)射器發(fā)射從包含四個(gè)碼元A、B、C和D的星座空間取出的碼元，并分別給每個(gè)碼元分配值-3、-1、1和3。圖1和2中示出了AWGN信道的不同類型對(duì)這種傳輸信號(hào)的影響。具體地，針對(duì)噪聲功率的不同值(方差)，這些圖示出了解調(diào)的接收信號(hào)r(nT)的結(jié)果概率分布函數(shù)(pdf)。
首先轉(zhuǎn)到圖1，該圖示出了對(duì)于σ2＝0.5的噪聲功率的解調(diào)的接收信號(hào)pdf。如用線51表示的圖1的較短垂直實(shí)線是接收器的說明性切片(slice)邊界以便“切片(slice)”解調(diào)的接收信號(hào)點(diǎn)并因此確定接收碼元。如本領(lǐng)域已知的方式，接收器執(zhí)行切片(也稱為“硬解碼”)以便選擇實(shí)際上可能傳輸了什么碼元。通常，切片選擇在值方面幾何上最接近接收信號(hào)點(diǎn)的碼元作為接收碼元。在圖1背景下，按照下面規(guī)則執(zhí)行切片Ssliced＝-3如果r＜-2 接收了碼元A-1如果-2＝＜r＜0接收了碼元B1如果0＜＝r＜2 接收了碼元C，以及3如果r＞2 接收了碼元D其中，r是接收信號(hào)點(diǎn)(包括由于噪聲引起的任何信息損壞(corruption))的值以及Ssliced是相應(yīng)的選擇碼元。例如，如果接收信號(hào)點(diǎn)具有值(-2.5)，那么接收器將選擇碼元A作為接收碼元?？梢詮膱D1中觀察到，噪聲功率是可不顯著的，因此切片數(shù)據(jù)幾乎總是正確的，即幾乎總是對(duì)應(yīng)實(shí)際發(fā)射的碼元。
然而，圖2說明了更大噪聲功率對(duì)傳輸信號(hào)的影響。具體地，圖2示出了對(duì)于σ2＝3.0的噪聲功率的解調(diào)的接收信號(hào)pdf。再次，圖2也示出了如線51表示的切片邊界?，F(xiàn)在應(yīng)該觀察到，噪聲功率足夠大，使某些解調(diào)的接收信號(hào)點(diǎn)跨越到另一碼元的判定區(qū)域。這導(dǎo)致接收器作出切片誤差。例如，再次假設(shè)接收信號(hào)點(diǎn)具有值(-2.5)。在這種情況下，如前面一樣，接收器將選擇碼元A作為接收碼元。但是，現(xiàn)在這個(gè)切片判定錯(cuò)誤的概率更高。如圖2的箭頭52所指示的，陰影區(qū)顯示由于傳輸了碼元B而不是碼元A的概率顯著，所以接收器可能作出切片誤差。這些切片誤差或判定誤差可能導(dǎo)致較低可靠性的通信鏈，并且在一些情況下引起通信鏈?zhǔn)　?br> 我們已經(jīng)注意到，通過考慮出現(xiàn)在信道上的噪聲類型(例如，附加白高斯噪聲)的上述統(tǒng)計(jì)學(xué)特性，有可能進(jìn)一步提高均衡器鎖定檢測(cè)的精確度，尤其在低信噪比(SNR)環(huán)境中。具體地，我們已經(jīng)從圖2觀察到，解調(diào)的接收信號(hào)點(diǎn)不可能跨越兩個(gè)或多個(gè)切片邊界。例如，即使被噪聲損壞的發(fā)射碼元A也不可能被接收器誤解釋為碼元C或碼元D。因此，我們已經(jīng)進(jìn)一步觀察到，與星座空間的內(nèi)部區(qū)域相比，在星座空間的外部區(qū)域中接收器較少可能出錯(cuò)。例如，在圖2中碼元A的判定區(qū)域中，即使存在實(shí)際上發(fā)射了碼元B的概率，接收器仍然判定接收了碼元A。相反，考慮內(nèi)部碼元C的判定區(qū)域。這里，接收器判定接收了碼元C，但是可能實(shí)際上傳輸了兩個(gè)其它碼元B或D。這樣，在圖2的背景下，在外部碼元區(qū)域(即，其中r≤-3和r≥3)接收器較少可能出錯(cuò)。
考慮到上面情況，接收器較少可能出錯(cuò)那些區(qū)域或部分正是均衡器鎖定檢測(cè)器應(yīng)該操作的區(qū)域。因此，依據(jù)本發(fā)明原理，接收器確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定，噪聲功率估計(jì)被確定為星座空間中接收信號(hào)點(diǎn)的分布的函數(shù)，其中給星座空間的不同區(qū)域提供不同加權(quán)值。
圖3中示出了依據(jù)本發(fā)明原理的說明性電視裝置10的高級(jí)方框圖。電視(TV)裝置10包括接收器15和顯示器20。說明性地，接收器15是ATSC兼容接收器。值得注意，接收器15也可能是NTSC(國家電視系統(tǒng)委員會(huì)制式)兼容的，即具有NTSC操作模式和ATSC操作模式，使得TV裝置10能夠顯示來自NTSC廣播或ATSC廣播的視頻內(nèi)容。為了在描述本發(fā)明構(gòu)思中簡(jiǎn)單，在此只描述ATSC操作模式。接收器15接收廣播信號(hào)11(例如，經(jīng)由天線(未示出))，加以處理以便從其恢復(fù)用于施加到顯示器20上的，例如HDTV(高清晰TV)視頻信號(hào)，以便在其上觀看視頻內(nèi)容。
現(xiàn)在參考圖4，圖4示出了依據(jù)本發(fā)明原理的接收器15的部分200的說明性實(shí)施例。部分200包含天線201、射頻(RF)前端205、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器210、解調(diào)器215、均衡器220、切片器225、均衡器模式元件230和誤差發(fā)生器235。除了本發(fā)明構(gòu)思之外，圖4所示的各種元件的功能是眾所周知的，并且將只在此作簡(jiǎn)要描述。此外，用于調(diào)整均衡器220的均衡器系數(shù)(未示出)的特定算法，譬如，最小均方法(LMS)、常數(shù)求模法(CMA)和簡(jiǎn)化星座算法(RCA)在現(xiàn)有技術(shù)中都是已知的，并且在此不作描述。
RF前端205下變換并濾波經(jīng)由天線201接收的信號(hào)以便給A/D轉(zhuǎn)換器210提供近基帶信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換器210采樣下變換的信號(hào)以便將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字域并給解調(diào)器215提供樣本序列211。解調(diào)器215包含如本領(lǐng)域已知的用于解調(diào)信號(hào)211的自動(dòng)增益控制(AGC)、碼元定時(shí)恢復(fù)(STR)、載波跟蹤環(huán)(CTL)、和其它功能塊以便給均衡器220提供解調(diào)信號(hào)216，解調(diào)信號(hào)216表示星座空間中的信號(hào)點(diǎn)序列。均衡器220處理解調(diào)信號(hào)211以便校正例如碼元間干擾(ISI)等的失真，并給切片器225、均衡模式單元230和誤差發(fā)生器235提供均衡信號(hào)221。切片器225接收均衡信號(hào)221(其再次表示星座空間中的信號(hào)點(diǎn)序列)并作出關(guān)于接收碼元的硬判定(如上所述)以便經(jīng)由按碼元速率1/T出現(xiàn)的信號(hào)226提供切片碼元序列。信號(hào)226被接收器15的其它部件(未示出)處理，例如前向誤差校正(FEC)元件以及圖4的均衡器模式元件230和誤差發(fā)生器235。如本領(lǐng)域已知，誤差發(fā)生器235產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)誤差信號(hào)236，例如這些誤差信號(hào)用于校正解調(diào)器215中的定時(shí)模糊以及用于調(diào)整或調(diào)節(jié)均衡器220的濾波器(抽頭)系數(shù)值。例如，在一些情況下誤差發(fā)生器235測(cè)量均衡信號(hào)點(diǎn)與各自切片碼元之間的差或誤差，該差或誤差用于調(diào)整均衡器220的濾波器系數(shù)。像誤差發(fā)生器235一樣，均衡器模式元件230也經(jīng)由信號(hào)221和226分別接收均衡信號(hào)點(diǎn)和各自切片碼元。均衡器模式元件230使用這些信號(hào)確定均衡器模式，均衡器模式經(jīng)由模式信號(hào)231控制。均衡器220可以如本領(lǐng)域已知的盲模式(blind mode)(使用CMA或RCA算法)或面向判定模式(decision-directed mode)(LMS算法)操作。
另外，依據(jù)本發(fā)明原理，均衡器模式元件230(在此也稱為鎖定檢測(cè)器)提供鎖定信號(hào)233。后者代表均衡器220是否已經(jīng)收斂。為了簡(jiǎn)單，下面描述限于一維和兩維碼元星座。但是，本發(fā)明構(gòu)思不僅限于此并且可以容易地?cái)U(kuò)展到多維星座。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，圖5示出了依據(jù)本發(fā)明原理的說明性流程圖。例如，圖5的流程圖說明性地由均衡器模式元件230執(zhí)行。關(guān)于這點(diǎn)，還應(yīng)該參考圖7，圖7說明了關(guān)于本領(lǐng)域已知的一維M-VSB碼元星座的本發(fā)明構(gòu)思的操作，其中M＝8。具體地，圖7示出了在低SNR環(huán)境下均衡器輸出信號(hào)221的圖示。如可以從圖7觀察到的，已經(jīng)將星座的兩個(gè)外部區(qū)域定義為如用虛線箭頭356和357指示。具體地，用out_threshold的值指示星座空間的一個(gè)或多個(gè)外部區(qū)域的邊界。對(duì)于8-VSB碼元星座，存在用虛線356表示的例如值7.0的正out_threshold以及用虛線357表示的例如值(-7.0)的負(fù)out_threshold。這樣，out_threshold的幅度是7.0。應(yīng)該注意，盡管本發(fā)明構(gòu)思是在對(duì)稱值背景下說明，但是本發(fā)明構(gòu)思不僅限與此。如上所述，out_threshold的值表示星座空間的一個(gè)或多個(gè)外部區(qū)域的開始。圖7所示的8-VSB星座空間的外部區(qū)域是用虛線箭頭372和373的方向指示的。這樣，認(rèn)為具有大于等于out_threshold的幅度的接收信號(hào)點(diǎn)是外部接收信號(hào)點(diǎn)，即|Eq_outn|≥out_thresh (4)其中，Eq_outn表示在時(shí)間n由均衡器輸出信號(hào)221提供的接收信號(hào)點(diǎn)。
返回圖5，在步驟305中，均衡器模式元件230為N個(gè)外部接收信號(hào)點(diǎn)計(jì)算噪聲功率估計(jì)Pw。如上所述，在圖7背景下，用虛線箭頭372和373的方向指示8-VSB星座空間的外部區(qū)域。對(duì)于一維8-VSB星座，用下式描述噪聲功率估計(jì)en＝Eq_outn-S_outn；以及 (5)Pw=1NΣn=1N|en|2---(6)]]>其中在式(5)和(6)中只使用外部接收信號(hào)點(diǎn)。應(yīng)該注意，式(5)表示如由均衡器220提供的接收信號(hào)點(diǎn)(信號(hào)221)與如由切片器225提供的各切片碼元(信號(hào)226)之間的誤差信號(hào)en。
在步驟310中，均衡器模式元件230確定Pw的值是否小于threshold值。應(yīng)該注意，threshold值可以是可編程的。如果Pw的值不小于threshold值，那么在步驟320中，均衡器模式元件230確定均衡器未被鎖定并給鎖定信號(hào)233提供說明性的表示邏輯“0”的值。但是，如果Pw的值小于threshold值，那么在步驟315中，均衡器模式元件230確定均衡器被鎖定并給鎖定信號(hào)233提供說明性的表示邏輯“1”的值。例如，如果宣告鎖定，那么可以指示均衡器220從盲操作模式進(jìn)入面向判定操作模式。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6，圖6示出了用于圖5的步驟305的更詳細(xì)流程圖。說明性地，定義下列參數(shù)out_cnt和y。變量out_cnt跟蹤落在星座空間外部區(qū)域內(nèi)的接收信號(hào)點(diǎn)的數(shù)目。y的值表示圖4的均衡器輸出信號(hào)221(上面也稱為Eq_outn)。在圖6的步驟350中，將計(jì)數(shù)器out_cnt重置到零值。在步驟355中，將y的絕對(duì)值abs(y)與out_threshold的幅度作比較以便確定接收信號(hào)點(diǎn)是否位于星座空間的外部區(qū)域。如果接收信號(hào)點(diǎn)不位于星座空間的外部區(qū)域，那么對(duì)于下一個(gè)接收信號(hào)點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行步驟355。如果接收信號(hào)點(diǎn)位于星座空間的外部區(qū)域，那么在步驟360中增加out_cnt的值，并且在步驟365中為接收信號(hào)點(diǎn)執(zhí)行增量噪聲功率計(jì)算，例如式(4)。在步驟370中，將out_cnt的值與limit值(例如，limit＝2048)作比較。如果out_cnt的值不超出limit值，那么執(zhí)行返回步驟355以便評(píng)估下一接收信號(hào)點(diǎn)。但是，如果out_cnt的值超出limit值，即，已經(jīng)處理了N個(gè)外部接收信號(hào)點(diǎn)(例如，N＝2048)，那么在步驟375中完成噪聲功率計(jì)算，例如，對(duì)于N個(gè)外部接收信號(hào)點(diǎn)執(zhí)行式(5)，并且執(zhí)行繼續(xù)進(jìn)行圖5的步驟310以便確定均衡器220被鎖定還是未被鎖定。
圖8和9中示出了本發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步說明。這些圖示出了對(duì)于本領(lǐng)域已知的兩維M-QAM(正交調(diào)幅)碼元星座，其中M＝16，在低SNR環(huán)境下均衡器輸出信號(hào)221的圖示，即Eq_outn＝In+j*Qn(7)其中Eq_outn對(duì)應(yīng)之前描述的r(nT)并且是均衡器220在時(shí)間n的輸出信號(hào)221。I是同相成分，Q是正交成分。為了清楚，沒有示出同相(I)和正交(Q)軸。在圖8和9背景下，有幾種方法是可能的。例如，關(guān)于上述圖5和6的流程圖，可以獨(dú)立計(jì)數(shù)接收信號(hào)點(diǎn)的(I)和(Q)分量。從圖8和9可以觀察到，為每維(例如，372-I、373-I、372-Q、373-Q等)定義星座空間的out_thresholds，并且例如如果下式成立那么接收信號(hào)點(diǎn)是外部接收信號(hào)點(diǎn)。
|In|≥I_out_thresh，或|Qn|≥Q_out_thresh (8)與圖7中一樣，在圖8和9兩者中星座空間的外部區(qū)域沿著箭頭372和373的方向。應(yīng)該注意，在圖8中星座空間的外部區(qū)域是矩形379外面的區(qū)域，而在圖9中將星座空間的外部區(qū)域定義為四個(gè)拐角區(qū)域。如果下式成立那么接收信號(hào)點(diǎn)位于拐角區(qū)域。
|In|≥I_out_thresh和|Qn|≥Q_out_thresh(9)但是本發(fā)明構(gòu)思不僅限與此，并且對(duì)于外部區(qū)域的其它形狀也是可能的。
關(guān)于圖7還應(yīng)該注意，由于在基于VSB的系統(tǒng)中切片器輸出碼元S_out是恒定的(因?yàn)橹皇褂猛獠看a元)，所以取代Pw的替代式可以表示為Sw=1NΣn=1N|Eq_outn|2---(10)]]>由于外部碼元的平均信號(hào)功率也是恒定值，所以式(10)也適用于QAM系統(tǒng)。式(10)計(jì)算包括噪聲的外部接收信號(hào)點(diǎn)的總功率。假設(shè)噪聲保持恒定值，則當(dāng)均衡器收斂時(shí)上面計(jì)算值將變得更小。依據(jù)本發(fā)明原理，使用Sw或Pw的趨勢(shì)來確定均衡器狀態(tài)-鎖定、收斂、發(fā)散或未鎖定。
依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，通過使用接收信號(hào)的信噪比(SNR)估計(jì)，確定作為上述噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定檢測(cè)。具體地，在收集了N個(gè)外部接收信號(hào)點(diǎn)之后，將噪聲功率估計(jì)Pw除以信號(hào)功率Sw，即SNR=10×log10PwSw(in dB)---(11)]]>其中，將信號(hào)功率Sw定義為Sw=1MΣi=1M|si|2]]>其中si是第i個(gè)碼元，以及M是星座空間中的碼元數(shù)目，例如對(duì)于16-QAM系統(tǒng)M＝16、對(duì)于64-QAM系統(tǒng)M＝64和對(duì)于8-VSB系統(tǒng)M＝8。在上述使用拐角區(qū)域的背景下，如果N足夠大(例如，N＝8192外部接收信號(hào)點(diǎn))，那么從式(11)中計(jì)算的SNR是用于確定均衡器鎖定的統(tǒng)計(jì)上良好的估計(jì)。在圖10和11的流程圖中示出了這種變化，除了包含步驟305’和310’(圖10中)和步驟375(圖11中)之外，圖10和11類似于圖5和6。具體地，像圖5的305步驟一樣，在圖11中更詳細(xì)地示出了圖10的步驟305’。除了包含步驟375之外，圖11類似于圖6，步驟375依據(jù)上式(11)和(12)確定SNR。轉(zhuǎn)到圖10，除了如果SNR大于thresholdSNR值則確定均衡器被鎖定之外，步驟310’類似于圖5的步驟310。
圖12示出了本發(fā)明構(gòu)思的另一說明性實(shí)施例。在該說明性實(shí)施例中，用于接收器(未示出)的集成電路(IC)605包括鎖定檢測(cè)器620和耦合到總線651的至少一個(gè)寄存器610。說明性地，IC 605是集成模擬/數(shù)字電視解碼器。但是，只示出了與本發(fā)明構(gòu)思相關(guān)的IC 605的那些部分。例如，為了簡(jiǎn)單未示出模數(shù)轉(zhuǎn)換器、濾波器、解碼器等?？偩€651提供與如由處理器650表示的接收器其它部件之間的雙向通信。寄存器610表示IC 605的一個(gè)或多個(gè)寄存器，其中每個(gè)寄存器包括如用位609表示的一位或多位。IC 605的寄存器或其部分可以是只讀、只寫或讀/寫的。依據(jù)本發(fā)明原理，鎖定檢測(cè)器620包括上述均衡器鎖定檢測(cè)器特征、或操作模式，并且寄存器610的至少一位(例如，位609)是可編程位，該可編程位可以通過例如處理器650設(shè)置以便啟動(dòng)或停止該操作模式。在圖12背景下，IC 605經(jīng)由IC 605的輸入管腳或?qū)Ь€接收要處理的IF信號(hào)601。將該信號(hào)的導(dǎo)出形式施加到鎖定檢測(cè)器620用于如上所述的均衡器鎖定檢測(cè)。鎖定檢測(cè)器620提供信號(hào)621，信號(hào)621指示均衡器(圖12中未示出)是否被鎖定。盡管圖12中沒有示出，可以將信號(hào)621提供到IC 605外部的電路，并且/或者可以經(jīng)由寄存器610存取。鎖定檢測(cè)器620經(jīng)由內(nèi)部總線611耦合到寄存器610，內(nèi)部總線611表示如本領(lǐng)域已知的用于將鎖定檢測(cè)器620接口連接到寄存器610的IC 605的其它信號(hào)通路和/或部件(例如，用于讀取之前描述的積分器和計(jì)數(shù)器的值)。IC 605提供如用信號(hào)606表示的一個(gè)或多個(gè)恢復(fù)信號(hào)，例如合成視頻信號(hào)。應(yīng)該注意，依據(jù)本發(fā)明原理，IC 605的其它變形也是可能的，例如，不需要例如經(jīng)由位610的對(duì)這種操作模式的外部控制，并且IC 605可能總是簡(jiǎn)單執(zhí)行上述處理以便檢測(cè)均衡器鎖定。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明原理，接收器確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定，噪聲功率估計(jì)被確定為星座空間中接收信號(hào)點(diǎn)的分布的函數(shù)，其中給星座空間的不同區(qū)域提供不同加權(quán)值。應(yīng)該注意，盡管按照給落在內(nèi)部區(qū)域的接收信號(hào)點(diǎn)提供加權(quán)值零(即，無加權(quán))以及給落在外部區(qū)域的接收信號(hào)點(diǎn)提供加權(quán)值一來描述本發(fā)明構(gòu)思，但是本發(fā)明構(gòu)思并不僅限于此。同樣，盡管在外部區(qū)域和內(nèi)部區(qū)域的背景下描述本發(fā)明構(gòu)思，但是本發(fā)明構(gòu)思并不僅限于此。
鑒于上面情況，上述內(nèi)容只說明了本發(fā)明原理，因此應(yīng)該懂得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)出各種各樣的替代布局，盡管沒有在此明確描述但是這種替代布局具體化了本發(fā)明原理并且在它的精神和范圍之內(nèi)。例如，盡管在分立功能元件背景下說明，但是可以在一個(gè)或多個(gè)集成電路(IC)上具體化這些功能元件。同樣，盡管顯示為分立元件，但是任何或所有元件可以在存儲(chǔ)程序控制處理器(例如，數(shù)字信號(hào)處理器)中實(shí)現(xiàn)，存儲(chǔ)程序控制處理器執(zhí)行相關(guān)軟件，例如對(duì)應(yīng)于例如圖5和/或6中示出的一個(gè)或多個(gè)步驟等。此外，盡管顯示為安裝在電視機(jī)10內(nèi)的單元，但是其中元件也可以以任何組合方式分布在不同單元中。例如，圖3的接收器15可以是設(shè)備，像在物理上與設(shè)備分開的機(jī)頂盒的盒子，或組合顯示器20的盒子等的組成部分。此外，應(yīng)該注意，盡管是在地面廣播的背景下描述的，但本發(fā)明原理可應(yīng)用于其它類型的通信系統(tǒng)，例如，衛(wèi)星、電纜等。因此，應(yīng)該懂得，可以對(duì)說明性實(shí)施例作各種各樣修改，并且可以設(shè)計(jì)出其它布局，而不偏離如所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種用于包括均衡器的接收器的方法，包含提供用于接收星座空間中的接收信號(hào)點(diǎn)序列的輸入端；以及確定作為接收信號(hào)點(diǎn)的分布的函數(shù)的噪聲功率估計(jì)，其中給星座空間的不同區(qū)域提供不同加權(quán)值；確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使星座空間的外部區(qū)域加權(quán)重于內(nèi)部區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定噪聲功率估計(jì)步驟包括步驟給落在星座空間的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的那些接收信號(hào)點(diǎn)提供無加權(quán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中確定均衡器鎖定步驟包括步驟如果確定的噪聲功率估計(jì)小于閾值，那么確定均衡器鎖定已經(jīng)出現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中至少一個(gè)外部區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定均衡器鎖定步驟包括步驟根據(jù)噪聲功率估計(jì)確定信噪比(SNR)估計(jì)；如果SNR估計(jì)大于閾值，那么確定均衡器被鎖定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中星座空間是M-VSB(殘留邊帶)碼元星座。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中星座空間是M-QAM(正交調(diào)幅)碼元星座。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
10.一種接收器，包含均衡器，用于提供接收信號(hào)點(diǎn)序列；以及鎖定檢測(cè)器；其中鎖定檢測(cè)器確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定，噪聲功率估計(jì)被確定為星座空間中接收信號(hào)點(diǎn)的分布的函數(shù)，其中給星座空間的不同區(qū)域提供不同加權(quán)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中使星座空間的外部區(qū)域加權(quán)重于內(nèi)部區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中鎖定檢測(cè)器給落在星座空間的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的那些接收信號(hào)點(diǎn)提供無加權(quán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接收器，其中鎖定檢測(cè)器確定噪聲功率估計(jì)的值，并且如果確定的值小于閾值，那么確定均衡器鎖定已經(jīng)出現(xiàn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中鎖定檢測(cè)器根據(jù)噪聲功率估計(jì)確定信噪比(SNR)估計(jì)，并且如果SNR估計(jì)大于閾值，那么確定均衡器被鎖定。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中星座空間是M-VSB(殘留邊帶)碼元星座。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中星座空間是M-QAM(正交調(diào)幅)碼元星座。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
19.一種接收器，包含解碼器，用于處理接收信號(hào)，其中解碼器確定作為從接收信號(hào)導(dǎo)出的信號(hào)點(diǎn)的函數(shù)的均衡器鎖定；以及處理器，用于控制解碼器，使得解碼器確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定，噪聲功率估計(jì)被確定為星座空間中接收信號(hào)點(diǎn)的分布的函數(shù)，其中給星座空間的不同區(qū)域提供不同加權(quán)值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中使星座空間的外部區(qū)域加權(quán)重于內(nèi)部區(qū)域。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中解碼器給落在星座空間的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的那些接收信號(hào)點(diǎn)提供無加權(quán)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的接收器，其中鎖定檢測(cè)器確定噪聲功率估計(jì)的值，并且如果確定的值小于閾值，那么確定均衡器鎖定已經(jīng)出現(xiàn)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中解碼器根據(jù)噪聲功率估計(jì)確定信噪比(SNR)估計(jì)，并且如果SNR估計(jì)大于閾值，那么確定均衡器被鎖定。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中星座空間是M-VSB(殘留邊帶)碼元星座。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中星座空間是M-QAM(正交調(diào)幅)碼元星座。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種用于接收器的方法，包含提供接收信號(hào)點(diǎn)序列；以及確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定，噪聲功率估計(jì)被確定為星座空間中接收信號(hào)點(diǎn)的分布的函數(shù)，其中給星座空間的不同區(qū)域提供不同加權(quán)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使星座空間的外部區(qū)域加權(quán)重于內(nèi)部區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定步驟包括步驟給落在星座空間的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的那些接收信號(hào)點(diǎn)提供無加權(quán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中權(quán)利要求3所述的確定步驟包括步驟確定噪聲功率估計(jì)的值；以及如果確定的值小于閾值，那么確定均衡器鎖定已經(jīng)出現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中至少一個(gè)外部區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定步驟包括步驟根據(jù)噪聲功率估計(jì)確定信噪比(SNR)估計(jì)；如果SNR估計(jì)大于閾值，那么確定均衡器被鎖定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中星座空間是M-VSB(殘留邊帶)碼元星座。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中星座空間是M-QAM(正交調(diào)幅)碼元星座。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
10一種接收器，包含用于提供接收信號(hào)點(diǎn)序列的裝置；以及用于確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定的裝置，噪聲功率估計(jì)被確定為星座空間中接收信號(hào)點(diǎn)的分布的函數(shù)，其中給星座空間的不同區(qū)域提供不同加權(quán)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中使星座空間的外部區(qū)域加權(quán)重于內(nèi)部區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中用于確定的裝置給落在星座空間的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的那些接收信號(hào)點(diǎn)提供無加權(quán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接收器，其中用于確定均衡器鎖定的裝置確定噪聲功率估計(jì)的值，并且如果確定的值小于閾值，那么確定均衡器鎖定已經(jīng)出現(xiàn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中用于確定均衡器鎖定的裝置根據(jù)噪聲功率估計(jì)確定信噪比(SNR)估計(jì)，并且如果SNR估計(jì)大于閾值，那么確定均衡器被鎖定。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中星座空間是M-VSB(殘留邊帶)碼元星座。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中星座空間是M-QAM(正交調(diào)幅)碼元星座。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
19.一種接收器，包含均衡器，用于提供接收信號(hào)點(diǎn)序列；以及鎖定檢測(cè)器；其中鎖定檢測(cè)器確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定，噪聲功率估計(jì)被確定為星座空間中接收信號(hào)點(diǎn)的分布的函數(shù)，其中給星座空間的不同區(qū)域提供不同加權(quán)值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中使星座空間的外部區(qū)域加權(quán)重于內(nèi)部區(qū)域。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中鎖定檢測(cè)器給落在星座空間的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的那些接收信號(hào)點(diǎn)提供無加權(quán)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的接收器，其中鎖定檢測(cè)器確定噪聲功率估計(jì)的值，并且如果確定的值小于閾值，那么確定均衡器鎖定已經(jīng)出現(xiàn)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中鎖定檢測(cè)器根據(jù)噪聲功率估計(jì)確定信噪比(SNR)估計(jì)，并且如果SNR估計(jì)大于閾值，那么確定均衡器被鎖定。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中星座空間是M-VSB(殘留邊帶)碼元星座。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中星座空間是M-QAM(正交調(diào)幅)碼元星座。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
28.一種接收器，包含解碼器，用于處理接收信號(hào)；以及至少一個(gè)寄存器，用于設(shè)置解碼器的操作模式，其中解碼器的至少一種操作模式確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定，噪聲功率估計(jì)被確定為星座空間中接收信號(hào)點(diǎn)的分布的函數(shù)，其中給星座空間的不同區(qū)域提供不同加權(quán)值。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的接收器，其中使星座空間的外部區(qū)域加權(quán)重于內(nèi)部區(qū)域。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的接收器，其中解碼器給落在星座空間的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的那些接收信號(hào)點(diǎn)提供無加權(quán)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的接收器，其中解碼器確定噪聲功率估計(jì)的值，并且如果確定的值小于閾值，那么確定均衡器鎖定已經(jīng)出現(xiàn)。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的接收器，其中解碼器根據(jù)噪聲功率估計(jì)確定信噪比(SNR)估計(jì)，并且如果SNR估計(jì)大于閾值，那么確定均衡器被鎖定。
34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的接收器，其中星座空間是M-VSB(殘留邊帶)碼元星座。
35.根據(jù)權(quán)利要求28所述的接收器，其中星座空間是M-QAM(正交調(diào)幅)碼元星座。
36.根據(jù)權(quán)利要求28所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
37.一種接收器，包含解碼器，用于處理接收信號(hào)，其中解碼器確定作為從接收信號(hào)導(dǎo)出的信號(hào)點(diǎn)的函數(shù)的均衡器鎖定；以及處理器，用于控制解碼器，使得解碼器確定作為噪聲功率估計(jì)的函數(shù)的均衡器鎖定，噪聲功率估計(jì)被確定為星座空間中接收信號(hào)點(diǎn)的分布的函數(shù)，其中給星座空間的不同區(qū)域提供不同加權(quán)值。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的接收器，其中使星座空間的外部區(qū)域加權(quán)重于內(nèi)部區(qū)域。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的接收器，其中解碼器給落在星座空間的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的那些接收信號(hào)點(diǎn)提供無加權(quán)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的接收器，其中鎖定檢測(cè)器確定噪聲功率估計(jì)的值，并且如果確定的值小于閾值，那么確定均衡器鎖定已經(jīng)出現(xiàn)。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
42.根據(jù)權(quán)利要求37所述的接收器，其中解碼器根據(jù)噪聲功率估計(jì)確定信噪比(SNR)估計(jì)，并且如果SNR估計(jì)大于閾值，那么確定均衡器被鎖定。
43.根據(jù)權(quán)利要求37所述的接收器，其中星座空間是M-VSB(殘留邊帶)碼元星座。
44.根據(jù)權(quán)利要求37所述的接收器，其中星座空間是M-QAM(正交調(diào)幅)碼元星座。
45.根據(jù)權(quán)利要求37所述的接收器，其中至少一個(gè)區(qū)域是星座空間的拐角區(qū)域。
全文摘要
ATSC(高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì)－數(shù)字電視)接收器包含均衡器(220)和鎖定檢測(cè)器(230)。均衡器(220)提供來自星座空間的接收信號(hào)點(diǎn)序列(221)。星座空間具有內(nèi)部區(qū)域和一個(gè)或多個(gè)外部區(qū)域。鎖定檢測(cè)器(230)檢測(cè)作為噪聲功率估計(jì)函數(shù)的均衡器鎖定，噪聲功率估計(jì)是從落在一個(gè)或多個(gè)外部區(qū)域(305)內(nèi)的多個(gè)接收信號(hào)點(diǎn)得到的。
文檔編號(hào)H04L25/03GK1969520SQ200580018644
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月12日
發(fā)明者薛東昌, 阿倫·R·博伊萊特, 馬克西姆·B·貝洛特瑟科夫斯基 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司