專利名稱：數(shù)據(jù)傳輸信道的估計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信息的傳輸技術(shù)領(lǐng)域。特別是涉及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中信道估計(jì)。
背景技術(shù)：
在已經(jīng)廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)通信設(shè)備中，由于傳輸介質(zhì)的存在，接收數(shù)據(jù)都必然會(huì)產(chǎn)生碼間干擾(ISI)。 從低速的話音頻帶的調(diào)制解調(diào)器到高速寬帶的網(wǎng)間設(shè)備(如電視網(wǎng))都需要具備對(duì)傳輸介質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)木?衡器以提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量減少誤碼率。為了要實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸信道的均衡就需要知道信道的特性，即信道的脈 沖響應(yīng)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的時(shí)域信號(hào)可以表示如下
S(t) g(t)=X(t)
S(t)是發(fā)送信號(hào) g(t)是信道脈沖響應(yīng) X(t)是接收信號(hào) (8>表示巻積
雖然可以預(yù)知發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)，但不能簡單的獲得信道參數(shù)，因?yàn)?br> g(t)"(t)/S(t)
這就使得在接收端欲知信道參數(shù)成為一個(gè)很復(fù)雜的問題。至今仍有許多專家學(xué)者把它作為研究課題進(jìn)行深 入探討研究。傳統(tǒng)的解決辦法是采用時(shí)延均衡器結(jié)構(gòu)，經(jīng)典的方法是使輸入信號(hào)與判決誤差相關(guān)調(diào)節(jié)均衡 器的抽頭系數(shù)。它在傳輸數(shù)據(jù)之初利用訓(xùn)練序列使用逐次迭代法使其收斂。這種技術(shù)已經(jīng)在話音頻帶的調(diào) 制解調(diào)器中使用很長時(shí)間了。目前廣泛應(yīng)用并大力發(fā)展的電視傳播網(wǎng)中，利用訓(xùn)練序列或?qū)ьl進(jìn)行信道估 計(jì)和均衡。其中有把訓(xùn)練序列的已知信號(hào)從時(shí)域變?yōu)轭l域，再把接收到的畸變的時(shí)域信號(hào)也變成頻域信號(hào), 兩者在頻域相除后再變?yōu)闀r(shí)域，從而最后得到時(shí)域信道參數(shù)。在頻域中
S(f)xg(f)=X(f)
上式在頻域中的乘法是算術(shù)運(yùn)算，這里可以使用算術(shù)的除法進(jìn)行反算。
g(f)=X(f)/S(f)
為了實(shí)現(xiàn)均衡還需要把頻域再變成時(shí)域信號(hào)。因?yàn)閷?duì)傳輸信道進(jìn)行補(bǔ)償是使用時(shí)延均衡器。
目前采用的這些技術(shù)和方法存在很多問題和不足。首先是收斂慢、訓(xùn)練時(shí)間長，尤其是逐次迭代的方 法需要一步一步的調(diào)節(jié)才能收斂，為了保證精度一次調(diào)節(jié)不能太大。其次是算法程序復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)信道估計(jì) 的方案、數(shù)學(xué)式都比較繁瑣，特別是時(shí)域和頻域相互轉(zhuǎn)換更顯得步驟多。第三是調(diào)節(jié)精度差，眼圖睜開度 不理想。以逐次迭代法為例，它的調(diào)節(jié)精度不可能很好，否則調(diào)節(jié)的太慢而不能適應(yīng)。第四是收斂條件局 限，超出此局限將產(chǎn)生信道估計(jì)錯(cuò)誤均衡器發(fā)散使得系統(tǒng)不能正常工作。或者超出此局限使判決生成錯(cuò)判, 進(jìn)而產(chǎn)生擴(kuò)散循環(huán)往復(fù)最終形成發(fā)散。除此"卜還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)均衡，這不僅需要大量的接收數(shù)據(jù)即占用很 長的接收時(shí)間而且需要復(fù)雜的運(yùn)算過程。這種方法即廢時(shí)又廢工、時(shí)間長效率低，在一般情況不被考慮。 綜上所述，這些技術(shù)使用的方法復(fù)雜、運(yùn)算量大、收斂慢、效率低，其原因就在于不能直接簡便快捷的獲 得信道參數(shù)。由此可知研究一種即簡單、快速、又準(zhǔn)確、有效的獲得信道參數(shù)的信道估計(jì)^是非常迫切 需要解決的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種利用訓(xùn)練序列對(duì)數(shù)據(jù)傳輸信道進(jìn)行估計(jì)的方法。它可以快速、準(zhǔn)確的獲得信道參數(shù)， 解決現(xiàn)有的一些相應(yīng)技術(shù)存在的訓(xùn)練時(shí)間長M慢、算法復(fù)雜、精度差的一些問題。
本發(fā)明使用一種特殊碼型的訓(xùn)練序列。它由發(fā)送端的訓(xùn)練序列產(chǎn)生器生成，可以在正式傳送數(shù)據(jù)之前
也可以在傳送數(shù)據(jù)之間發(fā)送這Ht殊碼型的序列，當(dāng)然如果有條件也可以在接收數(shù)據(jù)中提取這種碼型。對(duì)于頻帶調(diào)鎦J解調(diào)器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的基本框圖如圖一所示。訓(xùn)練序列由發(fā)送端產(chǎn)生，經(jīng)過信道傳輸?shù)竭_(dá)接收 端，在信道估計(jì)器中對(duì)信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。信道估計(jì)器獲得信道參數(shù)后調(diào)節(jié)信道均衡器實(shí)TO傳輸信道均 衡從而減少碼間干擾。這個(gè)特殊碼型的訓(xùn)練序列具有的特征是首先這個(gè)特殊碼型是由若干段碼組組成， 全部序列包含的段數(shù)決定于信道狀況，在沒有干擾的情況下理論上每次估計(jì)只需要兩段碼組，考慮實(shí), 況信道干擾嚴(yán)重則需要更多段碼組。其次這個(gè)特殊碼型是由連續(xù)的正負(fù)相間的碼元組成，每段內(nèi)的碼元嚴(yán) 格的正負(fù)相間，不能連續(xù)的出現(xiàn)正值或負(fù)值。第三每段內(nèi)的碼元幅度的絕對(duì)值相同，即碼元的幅度值一樣 只是正負(fù)各異，即各段內(nèi)幅度相同各段之間可能相同也可能有所不同。第四每段內(nèi)的首位碼元即第一個(gè)碼 元的正負(fù)符號(hào)與比鄰的前一段的最后一個(gè)碼元的正負(fù)符號(hào)相同。這就意味著，每段內(nèi)的碼元符號(hào)連續(xù)正負(fù) 相間不產(chǎn)生躍變，而在段與段之間的正負(fù)必需產(chǎn)生躍變。第五每段內(nèi)包含的碼元個(gè)數(shù)決定于信道狀況，信 道畸變越嚴(yán)重則碼，該越多，碼元個(gè)數(shù)應(yīng)等于或大于信道脈沖響應(yīng)的個(gè)數(shù)。如果每段內(nèi)包含的碼元個(gè)數(shù) 小于信道脈沖響應(yīng)的個(gè)數(shù)，信道估計(jì)將產(chǎn)生錯(cuò)誤。第六訓(xùn)練序列是在基帶形成，它的速率是調(diào)制速率或符 號(hào)速率即波特率。它的每個(gè)碼元都和發(fā)送端正常發(fā)送的其他應(yīng)用數(shù)據(jù)一樣經(jīng)過同樣的信號(hào)處理具有同樣的 功率譜或波形形狀。在應(yīng)用中為了操作和計(jì)算方便做如下選擇更為適宜，各段的碼元個(gè)數(shù)都設(shè)定一樣，而 且每段碼元的個(gè)數(shù)都取奇數(shù)，并以正鶴始以正值結(jié)尾，全部訓(xùn)練序列中碼元幅度都相同，如果全部訓(xùn)練 序列中碼元幅度取1,即整個(gè)序列各段內(nèi)均為土l相間，這樣做在接收端就更便于計(jì)算操作。訓(xùn)練序列的
結(jié)構(gòu)如圖二所示。如果發(fā)送端是二維結(jié)構(gòu)具有同相和正交分量，同相分量各段碼元幅度均為土a相間、正 交分量各段碼元幅度土b相間。對(duì)正交分量的其它要求與同相分量相同如上所述，此時(shí)發(fā)送端的發(fā)送數(shù)據(jù) 應(yīng)是
<formula>formula see original document page 4</formula>
訓(xùn)練序列由發(fā)送端經(jīng)過信道傳輸?shù)竭_(dá)接收端，接收數(shù)據(jù)就包含著信道參數(shù)信息。如果信道參數(shù)是 g,+ Jh, i=l、 2、 3、…
接收端的接收數(shù)據(jù)表示為
接收數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)和信道參數(shù)的關(guān)系則應(yīng)該是發(fā)送數(shù)據(jù)與信道參數(shù)的巻積
<formula>formula see original document page 4</formula>
在訓(xùn)練序列工作期間發(fā)送端的發(fā)送數(shù)據(jù)如(1)式所示，數(shù)據(jù)經(jīng)傳輸信道到達(dá)接收端后，接收端的接收數(shù) 據(jù)如(2)式所示。為了信道參數(shù)估計(jì)的方便，通常是設(shè)定B=0則(2)式成為
<formula>formula see original document page 4</formula>因?yàn)樵诎l(fā)送端發(fā)送了特定的訓(xùn)練序列，它們從發(fā)送端經(jīng)過傳輸信道到達(dá)接收端就攜帶著信道參數(shù)的信 息，訓(xùn)練序列的特定性質(zhì)使接收端的接收數(shù)據(jù)中包含的信道脈沖響應(yīng)處于特殊的位置，在前后相鄰的接收 數(shù)據(jù)中所攜帶的信道脈沖響應(yīng)的對(duì)應(yīng)值絕大部分處于符號(hào)相反的位置上并可以正負(fù)抵消。正由于訓(xùn)練序列 的上述的技術(shù)特征，在接收端將能夠采取很簡單的操作就可以計(jì)算出信道脈沖響應(yīng)。將訓(xùn)練序列期間相鄰
的接收數(shù)據(jù)兩兩相加再除以2a就可以準(zhǔn)確的得到信道參數(shù)。同樣如果接收端是二維結(jié)構(gòu)，在B=0的情況 下將同相和正交支路的相鄰接收數(shù)據(jù)兩兩相加再除以2a就可以準(zhǔn)確的得到同相和正交的信道參數(shù)。如果
信道參數(shù)的估計(jì)值表示為
;+ 了;
信道參數(shù)的估計(jì)用下式計(jì)算2a 2fl
(4)
假定訓(xùn)練序列各段的碼元的個(gè)數(shù)為奇數(shù)、每段都以正值開始以正值結(jié)尾、其中的A的幅度是土"、 B 的幅度b^0,某段的序列號(hào)的末位是第n位。信道的脈沖響應(yīng)為g一,，g,，其長度為奇數(shù)。則
接收端的接收數(shù)據(jù)序列X是
X^-ag—, —…+ag—2+ag^—agQ+ag!—ag2+ag3—ag4+…一ag, X = _ag—,+ ... —ag一2+d+ag?！猘g,+堪2—ag3+ag4— ... +ag,. x"+i=ag-,—…+a8-2—紹-i+ago+aSi—堪2+堪3—紹4+…—ag, x"+2= —ag-,十…—ag-2+堪-1—縛0+裙1+呢2 —呢3+堪4—…+a&
接收端的接收數(shù)據(jù)序列Y是
Y"一j-ah"—…+ah—2+81^—8110+31^—ah2+ah3_ah4 +…一ah,
Y = —ah_,.+
-ah—2十a(chǎn)h一j+aho —ah!+ah2 _ah3+ah4 —… +ah,
Y"+1=ah_,—…+ah—2—ah—!+8110+31^—ah2+ah3—ah4 + ... —ah,
Y"+2= —ah一, + ... —ahj+ah^—aho+8^+8112 _ah3+ah4—…+ah,
接收端收到上述的接收數(shù)據(jù)序列就可以很方便的計(jì)算出信道脈沖響應(yīng)，也就是把這些接收數(shù)據(jù)兩兩相加再 除以2a即可得到，其中信道脈沖響應(yīng)的g序列是
2a其中信道脈沖響應(yīng)的h序列是
<formula>formula see original document page 6</formula>
如上所述可以清楚的說明經(jīng)過接收數(shù)據(jù)兩兩相加的簡單運(yùn)算就可以準(zhǔn)確得到全部信道脈沖響應(yīng)的值。 獲得信道脈沖響應(yīng)就可以計(jì)算信道的初始失真
<formula>formula see original document page 6</formula> ——(5)
在接收端得到準(zhǔn)確的信道參數(shù)后，可以有多種方法求解均衡器的抽頭系數(shù)，例如把信道脈沖響應(yīng)代人 均衡器方程式就可以立即計(jì)算出時(shí)域均衡器的有效的抽頭系數(shù)使均衡器完全收斂。線性時(shí)域均衡器的框圖 表示在圖三，判決反饋均衡器的框圖表示在圖四。如果均衡器的輸出數(shù)據(jù)表示為
<formula>formula see original document page 6</formula>
均衡器輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過它的各個(gè)抽頭相加以后得到的均衡器輸出數(shù)據(jù)是
MM MM
采用本發(fā)明的訓(xùn)練序列還可以計(jì)算均衡器輸出數(shù)據(jù)的失真，假定它們是 在訓(xùn)練序列期間可以很容易的得到均衡器輸出數(shù)據(jù)的失真，它們可以通過下式計(jì)算 均衡器輸出數(shù)據(jù)的剩余失真
<formula>formula see original document page 6</formula>8)
本發(fā)明的技術(shù)方案與傳統(tǒng)的經(jīng)典的及目前的技術(shù)相比有如下的特征，首先本發(fā)明對(duì)信道的估計(jì)以及用 估計(jì)值構(gòu)成的均衡器與經(jīng)典的逐次迭代均衡器相比本發(fā)明對(duì)信道的初始失真沒有限制條件而逐次迭代均 衡器為了保證收斂則有嚴(yán)格的限制。本發(fā)明在信道參數(shù)估計(jì)的運(yùn)算過程中不存在對(duì)信道的初始失真有任何要求，均衡器的配置(抽頭系數(shù))與判決無關(guān)而是由信道的脈沖響應(yīng)直接計(jì)算出來。而逐次迭代均衡器抽 頭系數(shù)是依據(jù)判決誤差而調(diào)整的。它在每次調(diào)節(jié)時(shí)需要判決基本正確，如果初始失真太大則判決值就可能 超出正確判決的范圍而判錯(cuò)，此時(shí)均衡器的抽頭系數(shù)就可能向錯(cuò)誤方向調(diào)整，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使均衡器發(fā)散。其 次本發(fā)明在信道參數(shù)估計(jì)和均衡器收斂速度上是逐次迭代均衡器以及其他任何均衡器都無法比的。本發(fā)明 理論上只用兩倍于信道失真所占用的時(shí)間即可把均衡器抽頭預(yù)置正確，考慮到其他因素可能需要稍長一些 的時(shí)間，但兩者相差懸殊是不可比的。第三本發(fā)明信道參數(shù)估計(jì)過程非常簡單所需的運(yùn)算量很少。目前使 用的其它方法的信道參數(shù)估計(jì)過程復(fù)雜需要大量的程序運(yùn)算，特別是某些估計(jì)方法使用的時(shí)域和頻域互相 變換、矩陣運(yùn)算等本發(fā)明完全可以省掉。第四本發(fā)明可以算出信道初始失真、均衡器輸出的剰余失真，這 就可以很方便的清楚的知道傳輸信道的情況和本端接收機(jī)輸出數(shù)據(jù)的質(zhì)量狀況。這里特別應(yīng)該提起注意的 是本發(fā)明可以允許采用再均衡，即均衡器串聯(lián)。如果由于時(shí)延均衡器失真擴(kuò)散而^m—個(gè)均衡器的剰余失 真太大，利用第一個(gè)均衡器輸出數(shù)據(jù)的失真值可以計(jì)算第二個(gè)均衡器參數(shù)組成第二個(gè)均衡HM續(xù)均衡，然 后計(jì)算第二個(gè)均衡器的剩余失真，如果該數(shù)值還不滿足要求還可以繼續(xù)均衡，直到最后的剰余失真滿足要 求為止。這樣就可以完全保證最后輸出數(shù)據(jù)的質(zhì)量。第五本發(fā)明還可以用作為回波抵消裝置。因?yàn)榛夭ǖ?消裝置其原理與均衡器是相似的。作為回波抵消裝置與其他回波抵消裝置相比也同樣是簡單實(shí)用有效。


圖1示出了典型數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)方塊圖，用以說明訓(xùn)練序列和均衡器在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中所處的位置和 作用。其中調(diào)制器和解調(diào)器在系統(tǒng)中若存在則是通帶傳輸，若不存在則是基帶傳輸。由于本發(fā)明是在基帶 處理，故調(diào)制器和解調(diào)器不在分析之列。
圖9示出了訓(xùn)練序列的結(jié)構(gòu)、組成。全部訓(xùn)練序列由若干段碼組組成，每段碼組由若干正負(fù)相間的 碼元組成。
圖3示出了時(shí)域均衡器簡圖。這里只出示了一維時(shí)域均衡，二維情況不言而喻，只是兩組一維的重 復(fù)再加上相互交叉。圖中上邊連續(xù)的方框是時(shí)延線，時(shí)延線下方的小圓表示相乘器。全部時(shí)延線的相乘器 的輸出之和作為均衡器的輸出。
圖/i示出了判決反餓均衡器簡圖。同樣這里也只出示了一維時(shí)域均衡，二維情況同樣可以畫出不再 贅述。均衡器判決輸出的數(shù)據(jù)同時(shí)反饋到時(shí)延線的后半部分用以改善均衡器的性能。
具體實(shí)施例方式
傳輸系統(tǒng)可以是一維也可以是二維，為了簡便這里以一維為例具體說明實(shí)施方式，二維情況只要代人 以上敘述的二維公式即可。
步驟一 在發(fā)送端設(shè)計(jì)、安排發(fā)送訓(xùn)練序列。數(shù)據(jù)傳輸信道估計(jì)的首要條件是在發(fā)送端設(shè)計(jì)正確的訓(xùn) 練序列。它必須在符號(hào)速率(或調(diào)制速率)上形成正負(fù)相間的發(fā)送數(shù)據(jù)，為了在接收端便于計(jì)算便于操作 各段的碼元個(gè)數(shù)都設(shè)定一樣，而且每段碼元的個(gè)數(shù)都取奇數(shù)，并以正值起始以正值結(jié)尾。全部訓(xùn)練序列中 碼元幅度取i,即整個(gè)序列各段均為土i相間，實(shí)際上這就形成各M據(jù)重復(fù)循環(huán)的序列。它的結(jié)構(gòu)和組
成如圖二所示。每段序列的長度等于或大于信道脈沖響應(yīng)的總 ，例如這里設(shè)定信道脈沖響應(yīng)長度為7, 則訓(xùn)練序列每段的數(shù)據(jù)長度等于或大于7,假定每段的碼元個(gè)數(shù)為9。根據(jù)這樣的設(shè)定每段的訓(xùn)練序列都 相同，它們應(yīng)是
1、 -1、 1、隱l、 1、 -1、 1、 -1、 1、
至于全部訓(xùn)練序列由幾段組成，則要由整個(gè)傳輸系統(tǒng)和應(yīng)用場合決定。假如噪音干擾大則應(yīng)該多用幾段使 之重復(fù)循環(huán)，以便可以多利用幾段獲得的信道響應(yīng)數(shù)據(jù)加以平均。這里只敘述傳輸信道估計(jì)和均衡方法不 討論噪聲干擾等因素，因此只用兩段數(shù)據(jù)作為代表進(jìn)行分析，其他數(shù)據(jù)段重復(fù)循環(huán)完全一樣。
步驟二信道使傳輸數(shù)據(jù)產(chǎn)生畸變。這個(gè)步驟實(shí)際上是數(shù)據(jù)經(jīng)過信道傳輸時(shí)自動(dòng)生成的，為了說明全 過程把它的產(chǎn)生規(guī)律和結(jié)果也同時(shí)列舉出來。在圖一的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必然會(huì)產(chǎn)生畸變，即產(chǎn)生碼間干擾。對(duì)于不同的傳輸介質(zhì)和輸送線路長度產(chǎn)生畸變的程度是不一樣的，這可以用不同信道脈 沖響應(yīng)表示。假定信道脈沖響應(yīng)長度是7，則它可以表示如下
g-2g—1 go gl g2g3 g4
在信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，經(jīng)過信道產(chǎn)生畸變后，也就是到達(dá)接收端的接收數(shù)據(jù)可以表示為
Xw = i= - 2 ~ 4， N=l、 2、 3、 4、…
其中N是發(fā)送數(shù)據(jù)的序列號(hào)。i是信道脈沖響應(yīng)的序列號(hào)。因?yàn)橛?xùn)練序列是按段循環(huán)重復(fù)，因此在接收端 的接收數(shù)據(jù)也應(yīng)該是循環(huán)重復(fù)序列。如果某段的末位是第n位，現(xiàn)在把N= n以及n土7范圍內(nèi)的接收數(shù) 據(jù)代入相應(yīng)的信道參數(shù)g和發(fā)送數(shù)據(jù)(a=l)以后列出如下
X _7= —g—2+g—廣g0+gi+g2—g3+g4 X _6= g—2—g-+g廣g!+g2+g廣g4 X —5 = —g—2 +g—, —g0 +g! —g2 +g3 +g4
X" =g—2—g-,+go—gi+g2—g3+g4 X _3= —g_2 +g—! —g0 +gi —g2 +g3 —g4
2= g一廣g一!+g廣g!+g2—g3+g4 X"—1= g—2+g—1—go+gl—g2+g3—g4 X =—g_2 +g—, +g0 —g! +g2 —g3 +g4 X +1= g—2—g—i+80+8^2+83—g4 X +2= —g—2+g一l一g0+gi+g2—g3+g4 、3= g—2—g—1+go—gi+g2+g3—g4 X +4 = —g—2 —g0 +g, —g2 +g3 +g4
X +5= g-2—g—1+go—gi+g2—g3+g4 X +6 = —g—2 +g—, —g0 +g, —g2 +g3 —g4 X +7= g—2—g一!+go一gi+g2—g3+g4以上是接收端在訓(xùn)練序列期間序列號(hào)位于n-7 ~ n+7范圍內(nèi)的的接收數(shù)據(jù)序列。
步驟三計(jì)算信道脈沖響應(yīng)。依據(jù)接收端在訓(xùn)練序列期間的的接收數(shù)據(jù)序列可以用很簡單的方法獲得信 道參數(shù)。把接收數(shù)據(jù)序列中連續(xù)兩個(gè)接收數(shù)據(jù)兩兩相加再除以2就可以得到信道脈沖響應(yīng)
(X" + X _7) x全=g2--------(3-1)
(X —5+X") 4 = g3--------(3-2 )
=g4--------(3—3 )
=0 --------(3—4 )
=0 --------(3—5 )
=g—2 -------(3—6 )
g_, -------(3—7 )
g0 -------(3—8 )
=g! -------( 3 —9 )
=g2 -------(3—10 )
=g3 -------(3—11 )
=g4 -------(3—12 )
=0 -------(3—13 )
=0 -------(3—14 )
從以上計(jì)算結(jié)果可知，3—5式至3—13式是一個(gè)周期，它包含了全部信道的脈沖響應(yīng)?？梢钥闯鲇?xùn) 練序列各個(gè)段的起始數(shù)據(jù)與前一段的末尾數(shù)據(jù)相加得到的是信道脈沖響應(yīng)中心值，如果把所有的周期重復(fù) 的訓(xùn)練序列都加以計(jì)算，則會(huì)重復(fù)出現(xiàn)這個(gè)周期的數(shù)值?？梢岳枚鄠€(gè)周期的數(shù)值加以平均從而提高獲得 信道參數(shù)的可靠性，例如減少噪聲的干擾。
步驟四依據(jù)信道參數(shù)計(jì)算均衡器抽頭系數(shù)。在已經(jīng)得到信道參數(shù)以后就可以采用多種方法計(jì)算出線 性均衡器或判決反饋均衡器的抽頭系數(shù)。這里的實(shí)例中采用均衡器方程計(jì)算判決反餓均衡器的抽頭系數(shù)。 對(duì)于線性均衡器只有線性部分就可以迎刃而解了。判決反饋均衡器有兩部分，其一是線性部分，其二是反 饋部分。如果均衡器有七級(jí)，其中抽頭系數(shù)0、 -1、 -2是線性部分，抽頭系數(shù)l — 4是反餓部分，它的方
程式如下
1 _ 2
+
4
X
1 I 2
+
3
X
112
+
X
112
X
+
IT
X
1 I 2
1 I 2
+
X
1 I 2
+
X
+1
X
1 I 2
+
2
X
112
12
+
+
X
+
+
X
1 I 2
X
1 I 2
X
6
+
5
+
X
+
Xg0C_2 + g一,C—, + g—2C0 = 0 ——(4—1)
g,C—2 + g0C—i + g一， C。 = 0 ------ (4—2 )
g2C_2 + glC_, + goCQ = 1 ------ (4—3 )
g3C_2 + g2C—, + glCfl + = 0 ------ (4—4 )
g4C—2+ + g2C。 + C2 = 0 ---- (4—5 )
g4C—, + g3CQ + C3 = 0 ------ (4—6 )
g4C0 + C4 = 0 ------ (4—7 )
巳知上述聯(lián)立方程式中g(shù)的值就可以很容易的解出判決反饋均衡器各抽頭系數(shù)C的值，從而快速、準(zhǔn)確 的完成均衡器的配置，使之快速收斂。
步驟五輸出接收數(shù)據(jù)并計(jì)算剩余失真。均衡器的抽頭系數(shù)一次賦予正確數(shù)值后，就可以立即獲得均 衡器在訓(xùn)練系列期間的輸出數(shù)據(jù)。其公式
欲
還可以計(jì)算出信道的失真和均衡器輸出的剩余失真。信道失真可以用以上得到的信道參數(shù)g代入下式計(jì)算。 R0 = 2>2 + (卜g。 )2
均衡器的剰余失真則應(yīng)該用均衡器輸出的失真計(jì)算。該失真值也可以很方便的獲得，即在訓(xùn)練序列期間把 均衡器的輸出I的序列連續(xù)相鄰的數(shù)值兩兩相加再取其一半，這也和獲得信道失真一樣，就可以準(zhǔn)確的獲 得均衡器輸出數(shù)據(jù)的失真。
&=(4"+/"+1")|Z= —4、 -3、…0、…7、 8、 將其代人計(jì)算失真的公式即可算出均衡器的剩余失真
及-E《+("0)2
值得注意的是均衡器之后的失真其長度要比均衡器之前增加近一倍，所以訓(xùn)練序列的周期要有足夠的長 度，否則計(jì)算出來的數(shù)值會(huì)有折疊，從而產(chǎn)生錯(cuò)誤。把系統(tǒng)最后的輸出數(shù)據(jù)的失真代入失真公式就可以計(jì) 算出整個(gè)接收系統(tǒng)的剰余失真，不言而喻在此同時(shí)也就可以明確的了解整個(gè)接收系統(tǒng)的接收質(zhì)量。
權(quán)利要求
1、一種利用訓(xùn)練序列進(jìn)行信道估計(jì)的方法，其特征在于發(fā)送端發(fā)送由各段正負(fù)相間的發(fā)送數(shù)據(jù)組成訓(xùn)練序列、在接收端對(duì)訓(xùn)練序列中相鄰的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩相加等運(yùn)算獲得信道脈沖響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸信道參數(shù)的估計(jì)。
2、 如權(quán)利要求1所述的訓(xùn)練序列，其特征在于訓(xùn)練序列由若干數(shù)據(jù)段而組成、每段由連續(xù)的正負(fù)相間的 碼元組成。訓(xùn)練序列包含的段數(shù)視信道狀況而定，信道干擾越大則包含的段數(shù)越多。
3、 如權(quán)利要求1所述的訓(xùn)練序列，其特征在于訓(xùn)練序列中各段內(nèi)的碼元的幅度都相同，只是正負(fù)各異。
4、 如權(quán)利要求1所述的訓(xùn)練序列，其特征在于訓(xùn)練序列中各段首位碼元的正負(fù)符號(hào)與其比鄰的前段的末 位碼元的正負(fù)符號(hào)相同。
5、 如權(quán)利要求1所述的訓(xùn)練序列，其特征在于訓(xùn)練序列中各段碼元個(gè)數(shù)應(yīng)等于或大于信道脈沖響應(yīng)的個(gè) 數(shù)。
6、 如權(quán)利要求1所述的訓(xùn)練序列，其特征在于它是在基帶生成，速率是符號(hào)速率或調(diào)制速率(波特率)。
7、 如權(quán)利要求1所述的信道估計(jì)，其特征在于接收端將訓(xùn)練序列中的相鄰接收數(shù)據(jù)連續(xù)的進(jìn)行兩兩相加 并除以該相加的未產(chǎn)生畸變的原發(fā)送數(shù)據(jù)之和就可以獲得信道脈沖響應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種簡單有效的數(shù)據(jù)傳輸信道估計(jì)的方法，屬于數(shù)字信息傳輸技術(shù)領(lǐng)域。所述方法是在發(fā)送端發(fā)送一種訓(xùn)練序列、在接收端對(duì)訓(xùn)練序列的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算從而獲得信道參數(shù)。它在發(fā)送端發(fā)送一種由若干數(shù)據(jù)段組成的訓(xùn)練序列，每段由簡單的正負(fù)相間的碼組組成。在接收端對(duì)訓(xùn)練序列中相鄰的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩相加等簡單的計(jì)算即可準(zhǔn)確地得到信道脈沖響應(yīng)。依據(jù)信道參數(shù)可以方便的計(jì)算時(shí)域均衡器的抽頭系數(shù)實(shí)現(xiàn)均衡，從而有效地減少由于傳輸信道引起的碼間干擾。它一次置成均衡器的抽頭系數(shù)，不需要逐次迭代調(diào)整，均衡收斂快。它沒有初始失真的要求條件，均衡能力強(qiáng)。它對(duì)信道估計(jì)的算法簡單、運(yùn)算量少、容易實(shí)現(xiàn)。它還可以方便的計(jì)算均衡器輸出的剩余失真，用串聯(lián)再均衡的方式確保接收數(shù)據(jù)的精度，均衡質(zhì)量高。這種方法也可以應(yīng)用在回波抵消。
文檔編號(hào)H04L25/02GK101621486SQ200910162498
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者溫炳華 申請(qǐng)人:溫炳華