專利名稱：一種濾波方法及其裝置以及串?dāng)_抵消方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種濾波方法及其裝置以及串?dāng)_抵消方 法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
數(shù)字用戶線(DSL, Digital Subscriber Line)技術(shù)是一種通過電話雙絞線, 即無屏蔽雙絞線(UTP ， Unshielded Twist Pair)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚賯鬏敿?術(shù)，包括非對稱數(shù)字用戶線(ADSL, Asymmetrical Digital Subscriber Line )， 甚高速數(shù)字用戶線(VDSL, Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line)、基于 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN, Integrated Services Digital Network)的用戶數(shù)字線 (IDSL， ISDN Digital Subscriber Line)和單線對高速數(shù)字用戶線(SHDSL, Single-pair High-bit-rate Digital Subscriber Line)等。
隨著各種數(shù)字用戶線技術(shù)(xDSL)使用的頻帶的提高，串?dāng)_，尤其是高 頻段的串?dāng)_問題表現(xiàn)得日益突出。由于xDSL上下行信道采用頻分復(fù)用，近端 串?dāng)_(NEXT)對系統(tǒng)的性能不產(chǎn)生太大的危害；但遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)會嚴(yán) 重影響線路的傳輸性能，如圖1所示。當(dāng)一捆電纜內(nèi)有多路用戶都要求開通 xDSL業(yè)務(wù)時，會因為遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)使一些線路速率低、性能不穩(wěn)定、 甚至不能開通等，最終導(dǎo)致DSL接入復(fù)用器(DSLAM, DSL Access Multiplexer)的出線率比較低。
現(xiàn)有技術(shù)中有一種vectored-DSL技術(shù)用于抵消FEXT的干擾，如圖2 所示，現(xiàn)有技術(shù)的串?dāng)_抵消流程包括
接收方201接收數(shù)字信號；
數(shù)字信號處理器(DSP, Digital Signal Processor) 202計算接收到的數(shù)字 信號中的頻域誤差，誤差截取模塊203將所述頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差 信號并截取若干時域誤差信號；
最小均方(LMS, Least Mean Square )誤差算法模塊206根據(jù)截取的時域誤差信號以及從串?dāng)_方接收的頻域信號計算濾波參數(shù)；
濾波器204對所有串?dāng)_方的時域信號進(jìn)行巻積運算實現(xiàn)濾波，得到時域 串?dāng)_信號；
串?dāng)_抵消模塊205從接收信號中減去串?dāng)_信號，從而完成時域串?dāng)_抵消。
根據(jù)巻積運算的原理可知，若共有N個信號，則每個信號的巻積計算量 為N,所以N個信號的巻積計算量為N2,即對N個信號進(jìn)行濾波的計算量為 N2。
此外，在濾波的過程中需要用到濾波參數(shù)w(n), n的取值為[l,N],該參 數(shù)在LMS誤差算法模塊實現(xiàn)更新，更新的迭代公式為
w(n +1) = w(n) — pe(n) * x(n)
其中，p為步長參數(shù)，e(n)為n行的行向量，x(n)為一個nx n的矩陣，所 以對濾波參數(shù)w(n)的更新的計算量為N2 +N。
上述現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)N的數(shù)值增大時，總體計算量將以平方倍增大，所 以現(xiàn)有技術(shù)的濾波方法計算量過大，影響系統(tǒng)性能及可實現(xiàn)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例要解決的技術(shù)問題是提供一種濾波方法及其裝置以及串?dāng)_ 抵消方法及其系統(tǒng)，用于降低計算復(fù)雜度，提高系統(tǒng)性能。
本發(fā)明實施例提供的濾波方法，包括對串?dāng)_方輸入的時域信號進(jìn)行串 并轉(zhuǎn)換；通過時頻變換將經(jīng)過所述串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；將 每個頻域信號分別與對應(yīng)的濾波參^:相乘得到頻域濾波結(jié)果；通過頻時變換 將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果；將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn) 換后得到串?dāng)_信號。
本發(fā)明實施例提供的串?dāng)_抵消方法，包括計算接收到的數(shù)字信號中的 頻域誤差；通過頻時轉(zhuǎn)換將頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差信號，并從所述時 域誤差信號中截取若千時域誤差信號；根據(jù)接收到的時域誤差信號以及從串 擾方接收到的頻域信號計算濾波參數(shù)；對從串?dāng)_方接收的時域信號進(jìn)行串并 轉(zhuǎn)換；通過時頻變換將經(jīng)過所述串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；將每個頻域信號分別與對應(yīng)的濾波參數(shù)相乘得到頻域濾波結(jié)果；通過頻時變換將 所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果；將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換 后輸出串?dāng)_信號；從接收到的數(shù)字信號中刪除所述串?dāng)_信號。
本發(fā)明實施例提供的濾波裝置，包括串并轉(zhuǎn)換單元，用于對串?dāng)_方輸 入的時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；時頻變換單元，用于將所述經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的時 域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；乘法單元，用于將每個頻域信號分別與對應(yīng)的濾波 參數(shù)相乘得到頻域濾波結(jié)果；頻時變換單元，用于將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)4灸 為時域濾波結(jié)果；并串轉(zhuǎn)換單元，用于將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后 得到串?dāng)_信號。
本發(fā)明實施例提供的串?dāng)_抵消系統(tǒng)，包括接收端，用于接收數(shù)字信號； 數(shù)字信號處理裝置，用于計算所述數(shù)字信號中存在的頻域誤差；誤差轉(zhuǎn)換截 取單元，用于將所述頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差信號并從所述時域誤差信 號中截取若干時域誤差信號；算法單元，用于根據(jù)誤差轉(zhuǎn)換截取單元截取的 若干時域誤差信號以及從串?dāng)_方接收的頻域信號計算濾波參數(shù)；濾波裝置， 用于對從串?dāng)_方接收的時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，通過時頻變換將所述經(jīng)過串 并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，將每個頻域信號分別與對應(yīng)的濾波參數(shù) 相乘得到頻域濾波結(jié)果，通過頻時變換將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波 結(jié)果，并將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后輸出串?dāng)_信號；串?dāng)_抵消單元， 用于從所述接收到的數(shù)字信號中刪除所述串?dāng)_信號。
從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點
由于本發(fā)明實施例中對信號的濾波的過程為對2N點時域信號進(jìn)行一次 時頻變換(以快速傅立葉變換(FFT, Fast Fourier Transform )為例)， 一次乘 積運算， 一次頻時變換(以逆快速傅立葉變換(IFFT, Inverse Fast Fourier Transform ) 為例)， 所以濾波的計算量為 2Nlog2(2N) + 4N + 2Nlog2(2N) = 4Nlog2 N + 8N,而在一般實際情況下， 為更精確的抵消串?dāng)_，N的取值最少為128,所以可以通過比較得知，本發(fā)明 實施例中濾波方法的計算量減小，降低了計算復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)性能。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中遠(yuǎn)端串?dāng)_示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中串?dāng)_抵消模型示意圖； 圖3為本發(fā)明實施例中濾波方法實施例流程圖； 圖4為本發(fā)明實施例濾波方法中濾波參數(shù)更新第 一 實施例流程圖； 圖5為本發(fā)明實施例濾波方法中濾波參數(shù)更新第二實施例流程圖； 圖6為本發(fā)明實施例中串?dāng)_抵消方法實施例流程圖； 圖7為本發(fā)明實施例中濾波裝置實施例示意圖； 圖8為本發(fā)明實施例中串?dāng)_抵消系統(tǒng)實施例示意圖； 圖9為本發(fā)明實施例串?dāng)_抵消系統(tǒng)中算法單元實施例運行示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例提供了 一種濾波方法及其裝置以及串?dāng)_抵消方法及其系 統(tǒng)，用于降低計算復(fù)雜度，提高系統(tǒng)性能。
本發(fā)明實施例可應(yīng)用于遠(yuǎn)端串?dāng)_抵消技術(shù)中，在下面的實施例中，均以 抵消遠(yuǎn)端串?dāng)_為例，此外，在下面的實施例中，以FFT作為時頻變換的例子， 以IFFT作為頻時變換的例子，此外，在下面的實施例中以DSP作為數(shù)字信號 處理裝置的例子，可以理解的是，同樣可以是其他用于處理數(shù)字信號的裝置。
請參閱圖3,本發(fā)明實施例中濾波方法實施例包括
301、 濾波裝置接收輸入的時頻信號； 濾波裝置從串?dāng)_方接收時域信號。
302、 對時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；
本發(fā)明實施例中主要釆取的濾波方式為頻域濾波，與時域濾波不同的是， 頻域濾波是按N點信號進(jìn)行分塊處理的。所以必須要考慮到信道的"拖尾效 應(yīng)"，即在通過信道時第k-l塊對第k塊信號的影響。
在假定信道的沖激響應(yīng)的長度小于N的情況下，每次對兩個塊長度的時 域信號進(jìn)行濾波處理，并在濾波輸出中丟棄前一塊部分的結(jié)果。故本實施例中，對N點時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換后，同時聯(lián)合上一時間段 存儲的N點時域信號一起作為時域信號進(jìn)行下一步處理。
303、 將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；
對2N點的時域信號進(jìn)行FFT處理，得到N點頻域信號X(k),其中 X(k) = diag(FFT[x(kN - N),…,x(kN -1)， x(kN),…，x(kN + N -1)]}。
304、 更新濾波參數(shù)；
為能夠進(jìn)行頻域濾波，需要對濾波參數(shù)進(jìn)行更新，具體的更新過程將在 后面的實施例中詳細(xì)說明。
305、 進(jìn)行頻域濾波；
將N點頻域信號X(k)與濾波參數(shù)W(k)相乘進(jìn)行頻域濾波。
306、 對多條串?dāng)_線路濾波結(jié)果進(jìn)行匯總；
若有多條串?dāng)_線路，則對每條線路進(jìn)行頻域濾波，得到各自的頻域濾波 結(jié)果，并對所有的頻域濾波結(jié)果進(jìn)行匯總得到總頻域濾波結(jié)果。
307、 將頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果；
通過IFFT將頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果，即
yT(k) = IFFT[X(k)*W(k)]
308、 將時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換并輸出。
按照排列順序丟棄時域濾波結(jié)果中前N點的時域濾波結(jié)果，并對剩余的 時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換得到串?dāng)_信號，完成濾波。
本實施例中由于在頻域濾波時考慮到了信號的"拖尾效應(yīng)，，而在每次對 兩個塊長度的時域信號進(jìn)行濾波處理，并在濾波輸出中丟棄前一塊部分的結(jié) 果，所以保證了串?dāng)_抵消的性能；
此外，由于考慮到可能存在多條串?dāng)_線路，所以可以對多條串?dāng)_線路的 頻域濾波結(jié)果進(jìn)行匯總，之后轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果進(jìn)一步處理，當(dāng)有N路串 擾線路時，可以節(jié)省N-1個IFFT的計算量，所以能夠進(jìn)一步的降低總體計算可以理解的是，在本實施例中還可以不執(zhí)行步驟304和/或步驟306,即
當(dāng)濾波參數(shù)由其它流程或者方法進(jìn)行更新時，則在本實施例中不需要再對其 進(jìn)行更新，只需直接讀取即可，具體更新濾波參數(shù)的方法現(xiàn)有技術(shù)中有許多
種，此處不再贅述；在只有一路串?dāng)_線路的情況下可以不執(zhí)行步驟306，或者 當(dāng)不考慮匯總的情況，針對每條串?dāng)_線路的頻域濾波結(jié)果獨自進(jìn)行IFFT轉(zhuǎn)換 時，也可以不執(zhí)行步驟306。
下面詳細(xì)介紹本發(fā)明實施例中對濾波參數(shù)進(jìn)行更新的過程，本發(fā)明實施 例中對濾波參數(shù)的更新根據(jù)串?dāng)_抵消模式有以下兩種情況
一、上行串?dāng)_抵消模式
請參閱圖4,本發(fā)明實施例濾波方法中濾波參數(shù)更新第 一實施例包括
401、 將局端設(shè)備反饋的時域誤差信號補(bǔ)O;
在本實施例中，局端設(shè)備(例如DSLAM)反饋頻域誤差信號，將該頻域 誤差信號進(jìn)行IFFT變換得到時域誤差信號，并從得到的時域誤差信號中截取 N點時域誤差信號輸入算法單元，算法單元對接收到的N點時域誤差信號補(bǔ) 入N個0信號得到2N點時域誤差信號。
402、 將時域誤差信號轉(zhuǎn)換為頻域誤差信號；
對2N點時域誤差信號進(jìn)行FFT處理，得到N點頻域誤差信號
廠0 —
E(k) = FFT
Le(k)_
403、 對串?dāng)_方輸入的頻域信號取共軛得到共軛值；
通過FFT變換將串?dāng)_方輸入的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，并對頻域信號 取共扼得到共輒值。
404、 將頻域誤差信號與共軛值的乘積轉(zhuǎn)換為時域結(jié)果；
P(k) = IFFT[XH(k)*E(k)]
405、 將時域結(jié)果轉(zhuǎn)換為頻域參數(shù)； 本實施例中，該步驟具體包括
ii按排列順序?qū)⑸鲜鰰r域結(jié)果的后N個信號丟棄，并用0信號補(bǔ)入得到時
域參數(shù)；
對時域參數(shù)進(jìn)行FFT處理得到臨時頻域參數(shù)；
將臨時頻域參數(shù)與步長參數(shù)的乘積作為頻域參數(shù)。
406、對頻域參數(shù)與上一次濾波參數(shù)求和。
將上一次濾波參數(shù)與頻域參數(shù)之和作為本次濾波參數(shù)。
-P(k)-
W(k + 1) = W(k) + |i*FFT
0
本實施例描述的是上行串?dāng)_抵消模式的濾波參數(shù)更新方法，下面介紹下 行串?dāng)_抵消模式的濾波參數(shù)更新方法，與上行串?dāng)_抵消模式的更新方法主要 區(qū)別在于反饋的方式以及誤差信號來源不同。
二、下行串?dāng)_抵消模式
請參閱圖5,本發(fā)明實施例濾波方法中濾波參數(shù)更新第二實施例包括
501、 將反饋的頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差信號；
本實施例中，將用戶駐地設(shè)備(CPE， Customer Premises Equipment)反 饋的頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差信號，并從時域誤差信號中截取N點時域 誤差信號。
502、 對時域誤差信號補(bǔ)0;
對接收到的N點時域誤差信號，補(bǔ)入N個0信號后得到2N點時域誤差 信號。
503、 將時域誤差信號轉(zhuǎn)換為頻域誤差信號；
對2N點時域誤差信號進(jìn)行FFT處理，得到N點頻域誤差信號
<formula>formula see original document page 12</formula>
504、對串?dāng)_方輸入的頻域信號取共軛得到共軛值；通過FFT變換將串?dāng)_方輸入的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，并對頻域信號
取共軛得到共軛值。
505、 將頻域誤差信號與共軛值的乘積轉(zhuǎn)換為時域結(jié)果；
P(k) = IFFT[XH(k)*E(k)]
506、 將時域結(jié)果轉(zhuǎn)換為頻域參數(shù)； 本實施例中，該步驟具體包括
按排列順序?qū)⑸鲜鰰r域結(jié)果的后N個信號丟棄，并用0信號補(bǔ)入得到時 域參數(shù)；
對時域參數(shù)進(jìn)行FFT處理得到臨時頻域參數(shù)； 將臨時頻域參數(shù)與步長參數(shù)的乘積作為頻域參數(shù)。
507、 對頻域參數(shù)與上一次濾波參數(shù)求和。 將上一次濾波參數(shù)與頻域參數(shù)之和作為本次濾波參數(shù)。
.P(k)-
+ 1) = W(k) + |ti*FFT
0
上面介紹了兩種更新濾波參數(shù)的方法，使本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案既 可以應(yīng)用于上行模式，又可以應(yīng)用于下行模式，所以提高了本發(fā)明實施例中 技術(shù)方案的適應(yīng)范圍。
下面介紹一種基于上述濾波方法的串?dāng)_抵消方法，請參閱圖6,本發(fā)明實 施例中串?dāng)_抵消方法實施例包括
601、接收端接收數(shù)字信號；
接收到的信號包括作為串?dāng)_方的線路接收信號和作為被串?dāng)_方的線路 接收信號。這里被串?dāng)_方的線路接收信號收到了串?dāng)_方信號在線路中因為耦 合而產(chǎn)生的串?dāng)_信號的影響。
接收端接收到數(shù)字信號之后，串?dāng)_抵消單元對每N個信號進(jìn)行一次統(tǒng)一 的串?dāng)_抵消，即考慮到信道的"拖尾效應(yīng)"，每次均需要使用上一次的N點時 域信號，并存儲本次的N點時域信號。602、 計算數(shù)字信號中存在的頻域誤差；
DSP根據(jù)接收到的數(shù)字信號計算數(shù)字信號中存在的頻域誤差。
其中，DSP計算數(shù)字信號中存在的頻域誤差的過程與現(xiàn)有技術(shù)中一致， 具體流程不再贅述。
603、 將頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差信號；
誤差轉(zhuǎn)換截取單元將DSP計算得到的頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差信號。
604、 截取若干時域誤差信號；
誤差轉(zhuǎn)換截取單元從轉(zhuǎn)換后的時域誤差信號中截取N個串行時域誤差信 號作為下一步的輸入。
截取的原則是與算法單元需要的輸入信號在時域上是同步對齊的。
605、 根據(jù)串?dāng)_方輸入的頻域信號以及誤差轉(zhuǎn)換截取單元輸入的時域誤差 信號計算濾波參數(shù)；
為能夠進(jìn)行頻域濾波，需要對濾波參數(shù)進(jìn)行更新，具體的更新過程在上 面的實施例中已經(jīng)詳細(xì)說明，此處不再贅述。
606、 對從串?dāng)_方接收的時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；
本發(fā)明實施例中主要采取的濾波方式為頻域濾波，與時域濾波不同的是， 頻域濾波是按N點信號進(jìn)行分塊處理的。所以必須要考慮到信道的"拖尾效 應(yīng)"，即在通過信道時第k-l塊對第k塊信號的影響。
在假定信道的沖激響應(yīng)的長度小于N的情況下，每次對兩個塊長度的時 域信號進(jìn)行濾波處理，并在濾波輸出中丟棄前一塊部分的結(jié)果。
故本實施例中，對N點時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，同時聯(lián)合上一時間段存 儲的N點時域信號一起作為時域信號進(jìn)行下一步處理。
607、 將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；
對2N長度的時域信號進(jìn)行FFT處理，得到N點頻域信號X(k),其中 X(k) = diag{FFT[x(kN - N),…，x(kN - l),x(kN)，.."x(kN + N -1)]}。608、 進(jìn)行頻域濾波；
將N點頻域信號X(k)與濾波參數(shù)W(k)相乘進(jìn)行頻域濾波。
609、 對多條串?dāng)_線路濾波結(jié)果進(jìn)行匯總；
若有多條串?dāng)_線路，則對每條線路進(jìn)行頻域濾波，得到各自的頻域濾波 結(jié)果，并對所有的頻域濾波結(jié)果進(jìn)行匯總得到總頻域濾波結(jié)果。
610、 將頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果；
通過IFFT將頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果，即
yT(k) = IFFT[X(k)*W(k)]
611、 將時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換并輸出；
按照排列順序丟棄時域濾波結(jié)果中前N點的時域濾波結(jié)果，并對剩余的 時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換得到串?dāng)_信號，完成濾波。
612、 從數(shù)字信號中刪除串?dāng)_信號。
串?dāng)_抵消單元從接收到的數(shù)字信號中刪除上述串?dāng)_信號完成串?dāng)_抵消流 程。在下行串?dāng)_抵消模式下，需要對原始信號加上估計的串?dāng)_信號分量后再 發(fā)送。
本實施例中由于在頻域濾波時考慮到了信號的"拖尾效應(yīng)，，而在每次對 兩個塊長度的時域信號進(jìn)行濾波處理，并在濾波輸出中丟棄前一塊部分的結(jié) 果，所以保證了串?dāng)_抵消的性能；
此外，由于考慮到可能存在多條串?dāng)_線路，所以可以對多條串?dāng)_線路的 頻域濾波結(jié)果進(jìn)行匯總，之后轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果進(jìn)一步處理，當(dāng)有N路串 擾線路時，可以節(jié)省N-1個IFFT的計算量，所以能夠進(jìn)一步的降低總體計算 量。
可以理解的是，在本實施例中還可以不執(zhí)行步驟605和/或步驟609,即 當(dāng)濾波參數(shù)由其它流程或者方法進(jìn)行更新時，則在本實施例中不需要再對其 進(jìn)行更新，只需直接讀取即可，具體更新濾波參數(shù)的方法現(xiàn)有技術(shù)中有許多 種，此處不再贅述；在只有一路串?dāng)_線路的情況下可以不執(zhí)行步驟609,或者當(dāng)不考慮匯總的情況，針對每條串?dāng)_線路的頻域濾波結(jié)果獨自進(jìn)行IFFT轉(zhuǎn)換 時，也可以不執(zhí)行步驟609。
根據(jù)上述串?dāng)_抵消方法實施例可知，總體串?dāng)_抵消方法計算量包括三部
分
一、 誤差轉(zhuǎn)換截取單元計算量
根據(jù)頻域上每個tone的誤差，通過IFFT處理得到時域誤差信號。這里的 時域誤差信號實際使用的是從時域誤差信號中截取出的N點信號。截取的原 則是與算法單元需要的輸入信號在時域上是同步對齊的。
假設(shè)系統(tǒng)總共使用了 4096個tone,則每進(jìn)行一次濾波參數(shù)迭代過程中該 模塊的復(fù)數(shù)乘法計算量是按4096點IFFT計算
4096
~^log, 4096 = 24576 2 2
這一部分的計算量與現(xiàn)有技術(shù)中該部分的計算量一樣，所以不考慮入比 較的范圍。
二、 濾波裝置計算量
本實施例中，濾波裝置的計算量主要為對2N個信號進(jìn)行一次FFT轉(zhuǎn) 換， 一 次乘積運算， 一 次IFFT轉(zhuǎn)換，所以濾波的計算量為 2N log2 (2N) + 4N + 2N log2 (2N) = 4N log2 N + 8N 。
三、 濾波參數(shù)更新計算量
本實施例中，濾波參數(shù)更新的計算量包括3次的時頻變換(FFT), —個 N點的復(fù)數(shù)乘法， 一個N點的復(fù)數(shù)與實數(shù)的乘法。
所以每進(jìn)行一次濾波參數(shù)更新過程的計算量為
3 * 2N log2 (2N) + 4N + 2N = 6N log2 N + 12N 。
所以本實施例中濾波裝置計算量與濾波參數(shù)更新計算量的總和為
4N log2 N + 8N + 6N log2 N +12N = 1 ON log2 N + 20N 。
現(xiàn)有技術(shù)中濾波裝置計算量與濾波參數(shù)更新計算量的總和為2N2 + N ,而N的取值一般會比較大，通常最小為128,所以，當(dāng)N-128的時候，本實 施例中技術(shù)方案的運算速度是現(xiàn)有技術(shù)中技術(shù)方案的運算速度的2.8倍，而當(dāng) N= 1024時，本實施例中技術(shù)方案的運算速度是現(xiàn)有技術(shù)中技術(shù)方案的運算 速度的17倍左右，此外，若考慮到對多條串?dāng)_線路的頻域濾波結(jié)果進(jìn)行匯總 的情況，則本實施例中技術(shù)方案的運算速度將會進(jìn)一步提高。
下面介紹本發(fā)明實施例中的裝置，請參閱圖7，本發(fā)明實施例中濾波裝置 包括
串并轉(zhuǎn)換單元701,用于對串?dāng)_方輸入的時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換； 時頻變換單元702,用于將所述經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信
乘法單元703,用于將每個頻域信號分別與對應(yīng)的濾波參數(shù)相乘得到頻域 濾波結(jié)果；
頻時變換單元704,用于將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果； 并串轉(zhuǎn)換單元705,用于將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后得到串?dāng)_信
—弓—
濾波參數(shù)獲取單元706,用于獲取更新后的濾波參數(shù)。 請參閱圖8,本發(fā)明實施例中串?dāng)_抵消系統(tǒng)包括 接收端801，用于接收數(shù)字信號；
數(shù)字信號處理裝置802,用于計算數(shù)字信號中存在的頻域誤差；
誤差轉(zhuǎn)換截取單元803,用于將所述頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差信號并 從所述時域誤差信號中截取若干時域誤差信號；
算法單元804,用于根據(jù)誤差轉(zhuǎn)換截取單元截取的若干時域誤差信號以及 從串?dāng)_方接收的頻域信號計算濾波參數(shù)；
濾波裝置805,用于對從串?dāng)_方接收的時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，通過時頻 變換將所述經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，將每個頻域信號分別 與對應(yīng)的濾波參數(shù)相乘得到頻域濾波結(jié)果，通過頻時變換將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果，并將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后輸出串?dāng)_信
—，—
串?dāng)_抵消單元806，用于從所述接收到的數(shù)字信號中刪除所述串?dāng)_信號。
下面對本發(fā)明實施例中的算法單元804的具體運行流程進(jìn)行，請參閱圖9， 本發(fā)明實施例中算法單元實施例運行流程包括
對時域誤差信號進(jìn)行補(bǔ)0處理；
通過FFT轉(zhuǎn)換將時域誤差信號轉(zhuǎn)換為頻域誤差信號；
對串?dāng)_方輸入的頻域信號:f又共軛得到共軛值，并通過IFFT將頻域誤差信 號與共軛值的乘積轉(zhuǎn)換為時域結(jié)果；
按排列順序?qū)⑸鲜鰰r域結(jié)果的后N個信號丟棄，并用0信號補(bǔ)入得到時 域參數(shù)；
對時域參數(shù)進(jìn)行FFT處理得到臨時頻域參數(shù)； 將臨時頻域參數(shù)與步長參數(shù)的乘積作為頻域參數(shù)； 對頻域參數(shù)與上一次濾波參數(shù)求和得到本次濾波參數(shù)。
是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機(jī) 可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括如下步驟對串?dāng)_方輸入的時域信 號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；通過時頻變換將所述經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域 信號；將每個頻域信號分別與對應(yīng)的濾波參數(shù)相乘得到頻域濾波結(jié)果；通過 頻時變換將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果；將所述時域濾波結(jié)果進(jìn) 行并串轉(zhuǎn)換后得到串?dāng)_信號。
或
接收端接收數(shù)字信號；數(shù)字信號處理裝置根據(jù)所述數(shù)字信號計算頻域誤 差；通過頻時轉(zhuǎn)換將所述頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差信號；截取若干時域 誤差信號輸入算法單元；算法單元根據(jù)接收到的時域誤差信號以及從串?dāng)_方 接收到的頻域信號計算濾波參數(shù)；濾波裝置對從串?dāng)_方接收的時域信號進(jìn)行 串并轉(zhuǎn)換；通過時頻變換將所述經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；將每個頻域信號分別與對應(yīng)的濾波參數(shù)相乘得到頻域濾波結(jié)果；通過頻時變 換將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果；將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串 轉(zhuǎn)換后輸出串?dāng)_信號；從所述接收到的數(shù)字信號中刪除所述串?dāng)_信號。
上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
以上對本發(fā)明所提供的 一種濾波方法及其裝置以及串?dāng)_抵消方法及其系 統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想， 在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不 應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、 一種濾波方法，其特征在于，包括 對串?dāng)_方輸入的時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換； 通過時頻變換將經(jīng)過所述串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號； 將每個頻域信號分別與對應(yīng)的濾波參數(shù)相乘得到頻域濾波結(jié)果； 通過頻時變換將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果； 將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后得到串?dāng)_信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波方法，其特征在于，所述對串?dāng)_方輸入的 時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換的步驟包括對串?dāng)_方本次輸入的N點時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；將經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的N點時域信號與上一時間段存儲的N點時域信號合并 為2N點時域信號；所述通過時頻變換將所述經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號的步 驟包括通過時頻變換將所述2N點時域信號轉(zhuǎn)換為N點頻域信號； 所述將時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換的步驟之前包括 按照排列順序丟棄前N點的時域濾波結(jié)果。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波方法，其特征在于，所述將每個頻域信號 分別與對應(yīng)的濾波參數(shù)相乘得到頻域濾波結(jié)果的步驟之前包括更新濾波參數(shù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波方法，其特征在于，所述更新濾波參數(shù)的 步驟包括將局端設(shè)備反饋的N點時域誤差信號補(bǔ)入N點0信號得到2N點時域誤 差信號；通過時頻變換將所述時域誤差信號轉(zhuǎn)換為頻域誤差信號； 通過時頻變換將串?dāng)_方輸入的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，并對所述頻域信號取共軛得到共軛值；通過頻時變換將所述頻域誤差信號與所述共軛值的乘積轉(zhuǎn)換為時域結(jié)果；按照排列順序用0替代將所述時域結(jié)果的后N個數(shù)值得到時域參數(shù)； 通過時頻變換將所述時域參數(shù)轉(zhuǎn)換為臨時頻域參數(shù)； 將所述臨時頻域參數(shù)與步長參數(shù)的乘積作為頻域參數(shù)； 將所述頻域參數(shù)與上一次濾波參數(shù)之和作為本次濾波參數(shù)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波方法，其特征在于，所述更新濾波參數(shù)的 步驟包括通過頻時變換將用戶駐地設(shè)備反饋的頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差信號；將所述時域誤差信號補(bǔ)入N點0信號得到2N點時域誤差信號；通過時頻變換將所述時域誤差信號轉(zhuǎn)換為頻域誤差信號；通過時頻變換將串?dāng)_方輸入的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，并對所述頻域 信號取共軛得到共軛值；通過頻時變換將所述頻域誤差信號與所述共軛值的乘積轉(zhuǎn)換為時域結(jié)果；按照排列順序用O替代將所述時域結(jié)果的后N個數(shù)值得到時域參數(shù)； 通過時頻變換將所述時域參數(shù)轉(zhuǎn)換為臨時頻域參數(shù)； 將所述臨時頻域參數(shù)與步長參數(shù)的乘積作為頻域參數(shù)； 將所述頻域參數(shù)與上一次濾波參數(shù)之和作為本次濾波參數(shù)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的濾波方法，其特征在于，所述通 過頻時變換將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果的步驟之前包括對多條串?dāng)_線路的頻域濾波結(jié)果匯總得到總頻域濾波結(jié)果；所述通過頻時變換將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果的步驟包括通過頻時變換將所述總頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為總時域濾波結(jié)果。
7、 一種串?dāng)_抵消方法，其特征在于，包括 計算接收到的數(shù)字信號中的頻域誤差；通過頻時轉(zhuǎn)換將頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差信號，并從所述時域誤差 信號中截取若干時域誤差信號；根據(jù)接收到的時域誤差信號以及從串?dāng)_方接收到的頻域信號計算濾波參數(shù)；對從串?dāng)_方接收的時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換； 通過時頻變換將經(jīng)過所述串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號； 將每個頻域信號分別與對應(yīng)的濾波參lt相乘得到頻域濾波結(jié)果； 通過頻時變換將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果； 將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后輸出串?dāng)_信號； 從接收到的數(shù)字信號中刪除所述串?dāng)_信號。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾波方法，其特征在于，所述濾波裝置對從串 擾方接收的時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換的步驟包括對串?dāng)_方本次輸入的N點時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；將經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的N點時域信號與上一時間段存儲的N點時域信號合并 為2N點時域信號；所述通過時頻變換將所述經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號的步 驟包括通過時頻變換將所述2N點時域信號轉(zhuǎn)換為N點頻域信號； 所述將時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換的步驟之前包括 按照排列順序丟棄前N點的時域濾波結(jié)果。
9、 一種濾波裝置，其特征在于，包括串并轉(zhuǎn)換單元，用于對串?dāng)_方輸入的時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；時頻變換單元，用于將所述經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；乘法單元，用于將每個頻域信號分別與對應(yīng)的濾波參數(shù)相乘得到頻域濾 波結(jié)果；頻時變換單元，用于將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果； 并串轉(zhuǎn)換單元，用于將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后得到串?dāng)_信號。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的濾波裝置，其特征在于，所述濾波裝置還包括濾波參數(shù)獲取單元，用于獲取更新后的濾波參數(shù)。
11、 一種串?dāng)_抵消系統(tǒng)，其特征在于，包括 接收端，用于接收數(shù)字信號；數(shù)字信號處理裝置，用于計算所述數(shù)字信號中存在的頻域誤差；誤差轉(zhuǎn)換截取單元，用于將所述頻域誤差信號轉(zhuǎn)換為時域誤差信號并從 所述時域誤差信號中截取若干時域誤差信號；算法單元，用于根據(jù)誤差轉(zhuǎn)換截取單元截取的若干時域誤差信號以及從 串?dāng)_方接收的頻域信號計算濾波參數(shù)；濾波裝置，用于對從串?dāng)_方接收的時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，通過時頻變 換將所述經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，將每個頻域信號分別與 對應(yīng)的濾波參數(shù)相乘得到頻域濾波結(jié)果，通過頻時變換將所述頻域濾波結(jié)果 轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果，并將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后輸出串?dāng)_信號；串?dāng)_抵消單元，用于從所述接收到的數(shù)字信號中刪除所述串?dāng)_信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種濾波方法及其裝置以及串?dāng)_抵消方法及其系統(tǒng)，用于降低串?dāng)_抵消過程的計算復(fù)雜度。本發(fā)明濾波方法包括對輸入的時域信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；通過時頻變換將所述經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；將每個頻域信號分別與對應(yīng)的濾波參數(shù)相乘得到頻域濾波結(jié)果；通過頻時變換將所述頻域濾波結(jié)果轉(zhuǎn)換為時域濾波結(jié)果；將所述時域濾波結(jié)果進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后得到串?dāng)_信號。本發(fā)明還相應(yīng)地提供一種濾波裝置，串?dāng)_抵消方法以及串?dāng)_抵消系統(tǒng)。本發(fā)明可以有效地降低串?dāng)_抵消過程的計算復(fù)雜度，提高系統(tǒng)性能。
文檔編號H04B3/02GK101312360SQ20071010732
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者方李明, 程 李 申請人:華為技術(shù)有限公司