專利名稱：正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)裝置及其相位保護(hù)補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種正交頻分多路復(fù)用裝置，且特別是有關(guān)于一種正交 頻分多路復(fù)用信道估測(cè)器。
背景技術(shù)：
隨著信息時(shí)代的來(lái)臨，即使是在遙遠(yuǎn)國(guó)度所發(fā)生的事務(wù)，人們也希望可 以在最短的時(shí)間內(nèi)得到最正確的訊息。因應(yīng)這種需求，許多無(wú)線的長(zhǎng)距離的 數(shù)據(jù)傳送的方法被提出。而在近年來(lái)最受矚目的，可以算是正交頻分多路復(fù)
用(orthogonal frequency - division multiplexing, OFDM)。
正交頻分多路復(fù)用技術(shù)使用循環(huán)前綴(Cyclic Prefix; CP)來(lái)加入要傳輸?shù)?碼元(symbol)中。這種循環(huán)前綴的加入可使正交頻分多路復(fù)用傳輸具有抗多 路徑(multi-path)的特性。故亦稱為保護(hù)區(qū)間(Guard Interval; GI)。并且，循 環(huán)前綴為接收碼元時(shí)進(jìn)行同步運(yùn)算上重要的參考信號(hào)。因此，正交頻分多路 復(fù)用裝置的同步與信道估計(jì)皆為必須解決的重要問(wèn)題。
一般正交頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中，碼元(symbol)會(huì)插入引導(dǎo)信號(hào)以輔助同 步估計(jì)與信道估計(jì)，以數(shù)字一見(jiàn)頻廣^番(Digital Video Broadcasting, DVB-T)的 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)明，引導(dǎo)信號(hào)又可細(xì)分為連續(xù)引導(dǎo)信號(hào)CPC(Continual Pilot Carrier) 與離散引導(dǎo)信號(hào)SPC(Scattered Pilot Carrier),如同圖1繪示的碼元 symbol—0-symbol—4與連續(xù)引導(dǎo)信號(hào)CPC的關(guān)系圖。
為了解決上述信道估計(jì)的問(wèn)題，許多不同的裝置及技術(shù)分別被提出。請(qǐng) 參照?qǐng)D2，圖2繪示習(xí)知的正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)裝置200。在信道估 測(cè)裝置200中，在時(shí)域(Time domain)的碼元Stn經(jīng)過(guò)解調(diào)電路260接收后進(jìn) 行解調(diào)程序，并由頻域轉(zhuǎn)換器210將時(shí)域的碼元Stn從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域碼元 Sn,并同步提供信道估測(cè)器220進(jìn)行信道估測(cè)。而先前收到的碼元S^則保 留在緩沖器230中。相位差計(jì)算器240則藉由目前的碼元Sn和先前收到碼元
獲得相對(duì)應(yīng)的連續(xù)引導(dǎo)信號(hào)。并且，利用這些連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)來(lái)計(jì)算出 碼元Sn和碼元間的相位差值，進(jìn)而得到載波頻率偏離值A(chǔ)fc。振蕩器250則利用這個(gè)載波頻率偏離值△ fc，透過(guò)解調(diào)電路260來(lái)補(bǔ)償載波的頻率偏離。 上述解調(diào)電路260的補(bǔ)償方式則是直接運(yùn)用頻率偏離值A(chǔ)fc進(jìn)行補(bǔ)償。 此種情況在沒(méi)有或是低度噪聲的情況下，不會(huì)有問(wèn)題，但是此信道估測(cè)裝置 200在高噪聲的環(huán)境下使用時(shí)，所取得的載波頻率偏離值A(chǔ)fc直接透過(guò)解調(diào) 電路260進(jìn)行補(bǔ)償載波的頻率偏離，會(huì)有不良的后果。引導(dǎo)信號(hào)的可靠度會(huì) 降低，將導(dǎo)致后續(xù)同步估計(jì)中利用引導(dǎo)信號(hào)做估計(jì)的結(jié)果產(chǎn)生一定程度的誤 差，進(jìn)而影響到信道估計(jì)的準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種相位保護(hù)補(bǔ)償器，適用于正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)裝 置，用以提升正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)的正確性。
本發(fā)明提出一種正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)裝置，利用一種相位保護(hù)補(bǔ) 償器，使其能夠更有效的準(zhǔn)確進(jìn)行道估測(cè)。
本發(fā)明提出 一種相位保護(hù)補(bǔ)償器，適用于正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)裝 置，其中包括引導(dǎo)信號(hào)產(chǎn)生電路、相位差產(chǎn)生電路、預(yù)定范圍限制電路以及 解調(diào)電路。引導(dǎo)信號(hào)產(chǎn)生電路接收第一頻域碼元以及第二頻域碼元，并藉以 獲得多個(gè)連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)。相位差產(chǎn)生電路接收信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值以及上述的 連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)，依據(jù)信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值以及連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)計(jì)算出第一頻域 碼元與第二頻域碼元的相位差值。此外，預(yù)定范圍限制電路接收相位差值， 并限制其相位差值而藉以產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)。最后，解調(diào)電路接收補(bǔ)償信號(hào)，并 利用補(bǔ)償信號(hào)來(lái)補(bǔ)償?shù)诙l域碼元的相位差。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中預(yù)定范圍限制電路依據(jù)判斷相位差值是否 大于預(yù)設(shè)范圍值，并藉以限制使相位差值在預(yù)設(shè)范圍值之內(nèi)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第一頻域碼元以及第二頻域碼元為依據(jù)快速 傅利葉轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的頻域碼元。
本發(fā)明另提出一種正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)裝置，包括頻域轉(zhuǎn)換器、 緩沖器、相位保護(hù)補(bǔ)償器以及信道估測(cè)器。頻域轉(zhuǎn)換器接收第一碼元以及第 二碼元，并轉(zhuǎn)換第一碼元為第一頻域碼元，轉(zhuǎn)換第二碼元為第二頻域碼元。
緩沖器則耦接至頻域轉(zhuǎn)換器，用以暫存第一頻域碼元。相位保護(hù)補(bǔ)償器耦接 至緩沖器及頻域轉(zhuǎn)換器，包括引導(dǎo)信號(hào)產(chǎn)生電路、相位差產(chǎn)生電路、預(yù)定范 圍限制電路以及第一解調(diào)電路。而估測(cè)器耦接至相位保護(hù)補(bǔ)償器，用以提供
5信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值，并接收輸出信號(hào)以進(jìn)行信道估測(cè)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，頻域轉(zhuǎn)換器為快速傅利葉轉(zhuǎn)換器。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中的信道估測(cè)裝置更包括相位差計(jì)算器、振 蕩器以及第二解調(diào)電路。相位差計(jì)算器耦接至頻域轉(zhuǎn)換器及緩沖器，用以接 收第 一頻域碼元以及第二頻域碼元。并計(jì)算出第 一頻域碼元以及第二頻域碼 元的相位差。振蕩器耦接至相位差計(jì)算器，依據(jù)所接收到的相位差產(chǎn)生振蕩 頻率。第二解調(diào)電路耦接在頻域轉(zhuǎn)換器接收第一碼元及第二碼元的路徑間， 用來(lái)接收振蕩頻率，并且依據(jù)振蕩頻率來(lái)補(bǔ)償?shù)诙a元的相位差。
本發(fā)明因采用相位保護(hù)補(bǔ)償器，使受到噪聲嚴(yán)重干擾的引導(dǎo)信號(hào)在被納 入信道計(jì)算之前，可以被有效的補(bǔ)償。因此，使得正交頻分多路復(fù)用信道估
測(cè)可以減低受環(huán)境噪聲的影響而更加準(zhǔn)確。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并 配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1繪示的碼元Symbol—0 Symbol一4與連續(xù)？ 1導(dǎo)信號(hào)CPC的關(guān)系圖。
圖2繪示習(xí)知的正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)裝置200。
圖3繪示本發(fā)明的一實(shí)施例的正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)裝置300示意圖。
圖4繪示圖3的信道估測(cè)裝置300的實(shí)施例中的相位保護(hù)補(bǔ)償器330的 一實(shí)施方式示意圖。
主要組件符號(hào)說(shuō)明
200、300信道估測(cè)裝置
210、310頻域轉(zhuǎn)換器
220、320信道估測(cè)器
230、340緩沖器
240、360相位差計(jì)算器
250、350振蕩器
260、370、 334:解調(diào)電路330:相位保護(hù)補(bǔ)償器331:引導(dǎo)信號(hào)產(chǎn)生電路 332:相位差產(chǎn)生電路 333:預(yù)定范圍限制電路 SR:信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值 CPC:連續(xù)引導(dǎo)信號(hào) symbol—0 4: 碼元 △ f:相位差 Afc:頻率偏離值 Sn、 Sn.1:頻域碼元 Stn、 Stn.1:碼元
具體實(shí)施例方式
在以下的說(shuō)明中，將提出實(shí)施例以及對(duì)應(yīng)的實(shí)施方式，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明如何 有效的進(jìn)行相位保護(hù)，進(jìn)而提高信道估測(cè)準(zhǔn)確性的實(shí)施方式。
請(qǐng)參照?qǐng)D3,圖3繪示本發(fā)明的一實(shí)施例的正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè) 裝置300示意圖。信道估測(cè)裝置300包括頻域轉(zhuǎn)換器310、信道估測(cè)器320、 相位保護(hù)補(bǔ)償器330、緩沖器340、振蕩器350、相位差計(jì)算器360以及解調(diào) 電路370。在信道估測(cè)裝置300的作動(dòng)方面，首先，頻域轉(zhuǎn)換器310依序接 收第一碼元Stw以及第二碼元Stn，并藉以獲得多個(gè)連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)。在本 實(shí)施例中，頻域轉(zhuǎn)換器310為一個(gè)快速傅利葉轉(zhuǎn)換器，并將所接收到的碼元， 分別從時(shí)域(Time Domain)轉(zhuǎn)換至頻域(Frequency Domain)中，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的 頻域碼元Sn以及S^。而緩沖器340則是耦接至頻域轉(zhuǎn)換器310,用以暫存 頻域碼元S^。
相位保護(hù)補(bǔ)償器330耦接緩沖器340以及頻域轉(zhuǎn)換器310，并接收頻域 碼元以及頻域碼元Sn。相位保護(hù)補(bǔ)償器330依據(jù)其所接收的頻域碼元 以及頻域碼元Sn來(lái)得到連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)。并且，利用這個(gè)連續(xù)的信道信號(hào)以 及由其后段的信道估測(cè)器320所接收的信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值SR,來(lái)求得兩個(gè)碼 元間的相位差。相位保護(hù)補(bǔ)償器330的重要功能就是補(bǔ)償這個(gè)相位差，使得 被加入后端信道估測(cè)器320進(jìn)行信道估測(cè)的引導(dǎo)信號(hào)是一個(gè)可靠的引導(dǎo)信 號(hào)，藉以確保信道估測(cè)的質(zhì)量。
而相位保護(hù)補(bǔ)償器330還參照了信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值SR來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償，這信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值SR是由信道估測(cè)器320所產(chǎn)生的。信道估測(cè)器320是計(jì)算 其所接收的碼元的信噪比(signal noise ratio, SR)來(lái)產(chǎn)生信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值SR。 信道估測(cè)器320產(chǎn)生的信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值SR會(huì)隨每個(gè)碼元而有所不同。并且， 當(dāng)信道估測(cè)裝置300剛開(kāi)始運(yùn)作時(shí),因?yàn)樾诺拦罍y(cè)器320還沒(méi)產(chǎn)生信號(hào)質(zhì)量估 計(jì)值SR,相位保護(hù)補(bǔ)償器330相關(guān)于依據(jù)信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值SR進(jìn)行相位補(bǔ)償 的動(dòng)作可以暫時(shí)不執(zhí)行。
另外，振蕩器350、相位差計(jì)算器360以及解調(diào)電路370也構(gòu)成了信道 估測(cè)裝置300中的另一個(gè)補(bǔ)償回路，其中的相位差計(jì)算器360接收了緩沖器 340中所儲(chǔ)存的碼元Sn-P以及由頻域轉(zhuǎn)換器310所傳送的碼元Sn,并計(jì)算 出它們的相位差A(yù)f。振蕩器350則接收這個(gè)相位差A(yù)f,并據(jù)以產(chǎn)生一個(gè)振蕩 頻率。解調(diào)電路370則接收上述的振蕩頻率，利用解調(diào)的方式，將相位差A(yù)f 補(bǔ)償回去。
在相位保護(hù)補(bǔ)償器330方面，以下則將提出一個(gè)實(shí)施方式來(lái)說(shuō)明，使本 領(lǐng)域具通常知識(shí)者更能了解相位保護(hù)補(bǔ)償器330的構(gòu)成以及作動(dòng)方式，并得 據(jù)以實(shí)施。
以下請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4繪示圖3的信道估測(cè)裝置300的實(shí)施例中的相位 保護(hù)補(bǔ)償器330的一實(shí)施方式示意圖。在本實(shí)施方式中，相位保護(hù)補(bǔ)償器330 包括引導(dǎo)信號(hào)產(chǎn)生電路331、相位差產(chǎn)生電路332、預(yù)定范圍限制電路333 以及解調(diào)電路334。
引導(dǎo)信號(hào)產(chǎn)生電路331分別接收儲(chǔ)存在緩沖器340中的已轉(zhuǎn)換至頻域的 頻域碼元S^，以及直接接收頻域轉(zhuǎn)換器310轉(zhuǎn)換至頻域的頻域碼元Sn，并 借著這些頻域碼元來(lái)獲得連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)。相位差產(chǎn)生電路332則是利用這 個(gè)連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)來(lái)計(jì)算出碼元間的相位差A(yù)f，并且，相位差產(chǎn)生電路332 還接收信道估測(cè)器320所產(chǎn)生的信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值SR來(lái)選擇出良好的連續(xù)的 引導(dǎo)信號(hào)，進(jìn)而確保相位差產(chǎn)生電路332所產(chǎn)生的相位差A(yù)f的質(zhì)量。
預(yù)定范圍限制電路333則是用來(lái)判斷良好的或是所有的連續(xù)引導(dǎo)信號(hào)的 相位差A(yù)f是否超過(guò)預(yù)定范圍值，若是判斷的結(jié)果為超過(guò)則預(yù)設(shè)范圍值，則將 引導(dǎo)信號(hào)相位差值限制在預(yù)定范圍值內(nèi)。相反的，若是判斷的結(jié)果為不超過(guò) 則預(yù)設(shè)范圍值時(shí)，則直接輸出這個(gè)相位差A(yù)f。
值得一提的，這個(gè)預(yù)定范圍限制電路333的功能，是要使得被較嚴(yán)重的 噪聲所干擾的碼元不至于影響到信道估測(cè)的結(jié)果，而將相位差A(yù)f限制在一個(gè)有限范圍中。此外，這個(gè)預(yù)定范圍可以經(jīng)由在該正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè) 裝置的工作環(huán)境的環(huán)境下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)際驗(yàn)證所量測(cè)得知的值。
此外，解調(diào)電路370則接收預(yù)定范圍限制電路333的輸出，并把這個(gè)限 制在預(yù)定范圍中的相位差補(bǔ)償回去。確保提供作為信道估測(cè)的碼元的質(zhì)量。
綜上所述，本發(fā)明利用相位保護(hù)補(bǔ)償器來(lái)確保作為信道估測(cè)的引導(dǎo)信號(hào) 為合理的引導(dǎo)信號(hào)，可以使得信道估測(cè)更為準(zhǔn)確，進(jìn)而使整個(gè)正交頻分多路 復(fù)用數(shù)據(jù)流傳輸更為正確。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作 些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定者為 準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種相位保護(hù)補(bǔ)償器，適用于正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)裝置，包括引導(dǎo)信號(hào)產(chǎn)生電路，接收第一頻域碼元以及第二頻域碼元，藉以獲得多數(shù)個(gè)連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)；相位差產(chǎn)生電路，接收信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值以及該些連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)，依據(jù)該信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值以及該些連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)計(jì)算出該第一頻域碼元與該第二頻域碼元的相位差值；預(yù)定范圍限制電路，接收該相位差值，并限制其相位差值，藉以產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)；以及解調(diào)電路，接收該補(bǔ)償信號(hào)以及該第二頻域碼元，利用該補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償該第二頻域碼元的相位差。
2. 如權(quán)利要求1所述的相位保護(hù)補(bǔ)償器，其中該預(yù)定范圍限制電路依 據(jù)判斷該相位差值是否大于預(yù)設(shè)范圍值，并藉以限制使該相位差值在該預(yù)設(shè) 范圍值之 內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1所述的相位保護(hù)補(bǔ)償器，其中該第一頻域碼元以及該 第二頻域碼元為依據(jù)快速傅利葉轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的頻域碼元。
4. 一種正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)裝置，包括頻域轉(zhuǎn)換器，用以接收第一碼元以及第二碼元，并轉(zhuǎn)換該第一碼元為第一頻域碼元，轉(zhuǎn)換該第二碼元為第二頻域碼元；緩沖器，耦接至該頻域轉(zhuǎn)換器，用以暫存該第一頻域碼元； 相位保護(hù)補(bǔ)償器，耦接至該援沖器及該頻域轉(zhuǎn)換器，包括 引導(dǎo)信號(hào)產(chǎn)生電路，接收該第一頻域碼元以及該第二頻域碼元，藉以獲得多個(gè)連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)；相位差產(chǎn)生電路，接收信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值以及該些連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)，依據(jù)該信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值以及該些連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)計(jì)算出該第一碼元與該第二碼元的相位差值；預(yù)定范圍限制電路，接收該相位差值，并限制其相位差值，藉以產(chǎn)生補(bǔ) 償信號(hào)；以及第一解調(diào)電路，接收該補(bǔ)償信號(hào)，利用該補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償該第二頻域碼元的相位差，并產(chǎn)生輸出信號(hào)；以及信道估測(cè)器，耦接至該相位保護(hù)補(bǔ)償器，用以提供該信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值， 并接收該輸出信號(hào)以進(jìn)行信道估測(cè)。
5. 如權(quán)利要求4所述的信道估測(cè)裝置，其中該預(yù)定范圍限制電路依據(jù) 判斷該相位差值是否大于預(yù)設(shè)范圍值，并藉以限制使該相位差值在該預(yù)設(shè)范 圍值之內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求4所述的信道估測(cè)裝置，其中該頻域轉(zhuǎn)換器為快速傅利 葉轉(zhuǎn)換器。
7. 如權(quán)利要求4所述的信道估測(cè)裝置，其中更包括 相位差計(jì)算器，耦接至該頻域轉(zhuǎn)換器及該緩沖器,用以接收該第一頻域碼元以及該第二頻域碼元，并計(jì)算出該第 一頻域碼元以及該第二頻域碼元的 相位差；振蕩器，耦接至該相位差計(jì)算器，依據(jù)所接收到的相位差產(chǎn)生振蕩頻率；以及第二解調(diào)電路，耦接在該頻域轉(zhuǎn)換器接收第一碼元及第二碼元的路徑 間，接收該振蕩頻率，并依據(jù)該振蕩頻率來(lái)補(bǔ)償該第二碼元的相位差。
全文摘要
在此提出一種相位保護(hù)補(bǔ)償器，適用于正交頻分多路復(fù)用信道估測(cè)裝置。此相位保護(hù)補(bǔ)償器包括引導(dǎo)信號(hào)產(chǎn)生電路、相位差產(chǎn)生電路、預(yù)定范圍限制電路以及解調(diào)電路。引導(dǎo)信號(hào)產(chǎn)生電路接收第一頻域碼元以及第二頻域碼元，藉以獲得多個(gè)連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)。相位差產(chǎn)生電路接收信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值以及上述的連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)，相位差產(chǎn)生電路依據(jù)信號(hào)質(zhì)量估計(jì)值以及該些連續(xù)的引導(dǎo)信號(hào)計(jì)算出第一頻域碼元與第二頻域碼元的相位差值。預(yù)定范圍限制電路則接收此相位差值，并藉由限制其相位差值，以產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)。解調(diào)電路則利用補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償相位差。
文檔編號(hào)H04L25/02GK101582863SQ20081009926
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者施寶鎮(zhèn), 黃俊威 申請(qǐng)人:聯(lián)詠科技股份有限公司