專利名稱：一種適用于dtmb系統(tǒng)抑制長回波信道估計(jì)和均衡算法的vlsi結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種VLSI硬件結(jié)構(gòu)，可直接應(yīng)用于 數(shù)字電視地面?zhèn)鬏攪覙?biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中的信道估計(jì)和均衡模塊。
背景技術(shù)：
中國數(shù)字電視地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)(DTMB)是2006年8月提出的，系統(tǒng)中包含了多載 波和單載波兩種傳輸模式。其中多載波傳輸模式采用時(shí)域同步正交頻分復(fù)用技術(shù)(TDS_ OFDM)，單載波模式不進(jìn)行OFDM調(diào)制，和其他標(biāo)準(zhǔn)不同的是DTMB中沒有導(dǎo)頻信息，而是采用 準(zhǔn)循環(huán)的偽隨機(jī)序列(PN序列)作為數(shù)據(jù)幀的幀頭，這樣既可以提高信道容量，又可以抵抗 符號間干擾(ISI)起到保護(hù)間隔的作用，同時(shí)在接收機(jī)端PN序列還可以用于系統(tǒng)同步和信 道估計(jì)。DTMB系統(tǒng)的信號幀由幀頭和幀體兩部分構(gòu)成，為適用不同的應(yīng)用場合標(biāo)準(zhǔn)中定義 了三種幀頭模式，即PN420、PN595和PN945。在PN420和PN945模式下，PN作為幀頭插入幀 體數(shù)據(jù)前面形成一種準(zhǔn)循環(huán)的形式。幀頭包括前同步、PN序列、后同步，其中前同步和后同 步為PN序列的循環(huán)擴(kuò)展，并以高于數(shù)據(jù)3dB的功率發(fā)送。PN595模式采用10階最大長度的 偽隨機(jī)二進(jìn)制序列，是長度為1023的m序列的前595個(gè)碼片，不具有準(zhǔn)循環(huán)的特性。幀頭 功率與幀體功率相同。幀體包含3780個(gè)符號，其中3744個(gè)為有效數(shù)據(jù)，36個(gè)為系統(tǒng)信息符 號(TPS)。在多載波模式下，進(jìn)行3780個(gè)子載波的OFDM調(diào)制，相鄰子載波間隔為2kHz。在 單載波模式下不進(jìn)行子載波調(diào)制，帶寬為7. 56MHz。數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)所面臨的信道為頻率選擇性多徑信道，為了獲得較好 的接收性能就需要準(zhǔn)確的信道估計(jì)對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。一種比較簡單的信道估計(jì)方法是 復(fù)旦大學(xué)申請的中國發(fā)明專利“基于時(shí)域相關(guān)的地面數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)信道估計(jì)器”(授 權(quán)號為200710044718. 0)提出的基于時(shí)域相關(guān)的信道估計(jì)方法，但是這種方法要求幀頭具 有準(zhǔn)循環(huán)形式，而PN595模式的幀頭不滿足準(zhǔn)循環(huán)形式要求，所以這種方法不能用于全模 式信道估計(jì)。另一種方法是基于FFT的頻域信道估計(jì)方法，在多徑延時(shí)較小的信道情況下， 只需要利用接收到的幀頭數(shù)據(jù)和本地PN序列在頻域相除然后轉(zhuǎn)換到時(shí)域，再利用插值的 方法即可得到準(zhǔn)確的信道信息，從而進(jìn)行均衡，但是在存在較長的回波的惡劣環(huán)境下幀頭 和幀體之間的相互干擾不能忽略，在信道估計(jì)過程中就需要通過一定的方法消除干擾的影 響，以得到較為準(zhǔn)確的信道信息和幀體信息從而進(jìn)行均衡。對于多載波的模式，清華大學(xué) 申請的中國發(fā)明專利“一種OFDM調(diào)制系統(tǒng)中偽隨機(jī)序列填充的迭代消除方法”(授權(quán)號為 200510012127. 6)(設(shè)為專利1)提出了一種通過迭代的方法逐漸消除幀頭和幀體之間干擾 從而進(jìn)行信道估計(jì)的算法，這種算法可以很好的抵抗長回波的干擾，但是單載波模式卻沒 提到，本發(fā)明提出的算法與專利1相比略有簡化并且支持DTMB標(biāo)準(zhǔn)定義的所有模式，還根 據(jù)算法提出了一種VLSI架構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種DTMB系統(tǒng)中能夠抑制長回波的信道估計(jì)和均衡的 VLSI實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，以減少硬件資源，降低功耗。本發(fā)明的算法介紹在介紹硬件結(jié)構(gòu)之前先給出本發(fā)明對應(yīng)的抑制長回波的信道估計(jì)和均衡的具體 算法，并與專利1進(jìn)行比較，由比較結(jié)果可以看出，本算法較專利1更簡單。圖1為發(fā)送端和接收端的信號結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)表示發(fā)送端的信號，(b)為數(shù) 據(jù)經(jīng)過信道后的示意圖，由于多徑的影響，幀頭和幀體都會(huì)出現(xiàn)拖尾，(c)為接收端的信號 結(jié)構(gòu)，圖中顯示出幀頭與幀體的前L(L為信道長度)個(gè)數(shù)據(jù)是拖尾與幀頭或幀體的重疊。式 (1)表示了一幀數(shù)據(jù)的組成。 式中r為接收數(shù)據(jù)，X為幀頭數(shù)據(jù)，y為幀體數(shù)據(jù)，W為高斯白噪聲，M為幀頭長度， N為幀體長度，L為信道長度。(1)對于前兩幀，利用接收到的幀頭數(shù)據(jù)和已知的本地PN序列，通過時(shí)域上相除 再轉(zhuǎn)化到時(shí)域，得到幀頭的信道沖擊響應(yīng)(CIR)。計(jì)算公式為 式中N1為2048，對計(jì)算出來的頻率響應(yīng)值進(jìn)行匪SE(最小均方誤差)濾波，得到 更準(zhǔn)確的估計(jì)值，然后用濾波后的第二幀幀頭的沖擊響應(yīng)和本地的PN序列計(jì)算第二幀幀
頭對幀體的拖尾。公式如下
(4)(2)第一幀的幀體數(shù)據(jù)丟棄，從第二幀的幀體開始處理步驟如下1)利用第i-2和i_l(i的初始值為3)幀
，通過線性插值
的方法，得到第i_l幀幀體和第i幀幀頭的CIR，分別
本發(fā)明不限于 只用線性插值方法，也可用其他的插值方法。2)利用式(3)計(jì)算出第i幀幀頭的理想接收數(shù)據(jù)
，用接收到的數(shù)據(jù)
減去
，可以得到第H巾貞巾貞體留在第i巾貞巾貞頭中的拖尾 3)第i-Ι幀幀頭的拖尾
在步驟(1)中已經(jīng)得到，第i_l幀幀體留在第i幀幀頭中的拖尾■(如鞏瀏以)…；}二在上一步處理中也已經(jīng)得到，這樣可以重構(gòu)出幀 體的數(shù)據(jù)，如下式所示 第i-Ι幀幀體的CIRpiu;[二在步驟1)中也已經(jīng)得出，均衡得到第i-Ι幀幀體數(shù) 據(jù)的估計(jì)值Si,k，
(6)式(6)中N為3780，在多載波模式下，直接將P,._uC送出進(jìn)行去除TPS (系統(tǒng)信
息)和解星座映射的操作。如果是單載波模式，還要將ISMyJ^01轉(zhuǎn)到時(shí)域(如式(7)所示) 然后進(jìn)行去除TPS(系統(tǒng)信息)和解星座映射的操作。 解星座映射之后的數(shù)據(jù)傳到外接收機(jī)進(jìn)行信道解碼。4)利用^hD勺后1024個(gè)數(shù)據(jù)和丨/^々；}二更新第i_l幀幀體留在第i幀幀頭 中的拖尾，(8)新的第i幀幀頭值為
(9)5)利用步驟4)中得出的幀頭值求第i幀幀頭新的沖擊響應(yīng)
(10)經(jīng)過MMSE濾波之后得到更準(zhǔn)確的信道沖擊響應(yīng)值，重復(fù)步驟
(1)中的式子
(3)和
(4)，得到新的
j二，這是第i幀幀頭對下一幀幀體的拖尾，保存并用于下一幀處
理時(shí)幀體的重構(gòu)。專利1中是將由第二次迭代產(chǎn)生的
二與第
幀的幀頭PN序列計(jì)算
出來的二作為最終的拖尾傳送到下一巾貞，這樣做會(huì)增加兩次
處理過程，即多出
個(gè)時(shí)鐘周期，從而導(dǎo)致如果采用FFT的分時(shí)復(fù)用則出現(xiàn)處 理一幀的時(shí)間大于一幀的持續(xù)時(shí)間的問題，也就是說不能時(shí)時(shí)的處理接收信號。6)用步驟5)中的拖尾
二再重構(gòu)一次第
幀幀頭，然后經(jīng)式子(10)和
MMSE濾波之后得到最終的幀頭沖擊響應(yīng)
，將它與前一幀幀頭沖擊響應(yīng)
傳送進(jìn)行下一幀的處理。處理過程同(2)。表 1 表 2 表1為Matlab仿真參數(shù)，為了測試該發(fā)明抗長回波特性，特選定了中國測試 8(⑶T8)信道，該信道中有一條功率與主徑強(qiáng)度相同的回波，延時(shí)為31.9US，表2給出了 ⑶T8信道的參數(shù)。Matlab仿真結(jié)果如圖2所示，圖中可以看出本算法與專利1中迭代次數(shù) 為2時(shí)相比，性能有很小的下降，在BER(誤比特率)為時(shí)，本算法的SNR(信噪比) 高 3db0系統(tǒng)信道估計(jì)器VLSI結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖3為此算法的硬件結(jié)構(gòu)圖，圖中虛線框表示模塊復(fù)用。整個(gè)硬件結(jié)構(gòu)主要包括 以下幾個(gè)模塊頂層控制模塊，F(xiàn)IFO模塊，N點(diǎn)的FFT/IFFT模塊，N1點(diǎn)的FFT/IFFT模塊，插 值模塊，MMSE濾波模塊(在圖2中沒有畫出)和幀頭/幀體重構(gòu)模塊。
表3 表3為此結(jié)構(gòu)包含的硬件資源。下面以ΡΝ420的多載波模式為例具體介紹各個(gè)模 塊的功能和結(jié)構(gòu)特征。頂層控制模塊，它的功能為通過狀態(tài)機(jī)控制各個(gè)模塊在不同模式下有序工作，并 精確控制時(shí)鐘周期，滿足處理一幀的時(shí)間與一幀數(shù)據(jù)持續(xù)的時(shí)間一致。這些控制信號包括 各個(gè)模塊的輸入使能信號、各個(gè)模塊工作的狀態(tài)信號、本地PN序列的產(chǎn)生、各個(gè)RAM的寫使 能和讀使能以及寫地址和讀地址信號等。本發(fā)明中在所確定的時(shí)鐘頻率下所有計(jì)算完成之 后還有剩余時(shí)間，則在這段時(shí)間內(nèi)關(guān)閉除FIFO之外的所有模塊的時(shí)鐘直到接收到下一幀 的數(shù)據(jù)再激活相應(yīng)的時(shí)鐘。FIFO模塊，采用兩塊RAM(分別記為RAMO和RAMI)，可以實(shí)現(xiàn)存放前一幀的同時(shí)對 后一幀操作，實(shí)現(xiàn)流水線處理，節(jié)省時(shí)鐘。此模塊以同步模塊給出的幀頭位置信息和24位 (其中實(shí)部和虛部各12位)的幀數(shù)據(jù)為輸入，當(dāng)檢測到幀頭位置信號prC_start為高電平 時(shí)，RAMO的寫使能信號置為高，同時(shí)計(jì)數(shù)器(即寫地址)開始計(jì)數(shù)，并且每隔8個(gè)數(shù)據(jù)向RAM 中寫入一個(gè)數(shù)據(jù)，這是因?yàn)檩斎氲臄?shù)據(jù)是8倍過采樣的。同理，在下一個(gè)幀頭位置信號到來 時(shí)，將數(shù)據(jù)寫入RAMI，如此輪流使用，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到4200(420個(gè)幀頭信息和3780個(gè)幀體信 息)時(shí)，停止寫入。當(dāng)計(jì)算中需要幀頭或幀體數(shù)據(jù)時(shí)將讀使能信號置為高，輸入到相應(yīng)的模 塊。N1點(diǎn)的FFT/IFFT模塊，F(xiàn)FT和IFFT的算法很相似，但是考慮到時(shí)序問題，本發(fā)明中用兩個(gè)模塊分別實(shí)現(xiàn)FFT和IFFT操作。它們的功能有頻域上點(diǎn)除計(jì)算信道沖擊響應(yīng)值， 點(diǎn)乘計(jì)算幀頭和信道沖擊響應(yīng)的卷積值，以及計(jì)算幀頭和幀體的拖尾。本發(fā)明采用基4的 頻域抽取法，共六級結(jié)構(gòu)，計(jì)算需要的時(shí)鐘周期為2063。匪SE模塊，此模塊位于&點(diǎn)的FFT/IFFT模塊的后面。匪SE濾波可以根據(jù)匪SE算 法中自適應(yīng)閾值調(diào)節(jié)公式針對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，這樣濾波方法效果比較好，此外還可以 根據(jù)算法性能的仿真結(jié)果預(yù)設(shè)固定閾值對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，這樣可以簡化算法，節(jié)省時(shí) 鐘周期。本發(fā)明中為簡便用的是后一種，但并不局限于這一種。N點(diǎn)FFT/IFFT模塊，它的功能是對數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡，分單載波和多載波兩種模式輸 出。做復(fù)數(shù)除法時(shí)，分別進(jìn)行幅度和相位的均衡。相位的均衡采用cordic模塊，幅度的均 衡使用查找表加乘法器來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中采用6級頻域抽取法，基數(shù)為5x7x4x3x3x3，計(jì)算 需要的時(shí)鐘周期為3808。插值模塊，它的功能是進(jìn)行插值，即由估計(jì)出的第i_2和i_l幀幀頭的信道沖擊響 應(yīng)通過插值方法得到第i_l幀幀體和第i幀幀頭的信道沖擊響應(yīng)估計(jì)值。為計(jì)算簡便，本 發(fā)明中采用的是線性插值的方法，但并不局限與這種方法，除此之外還可用最近鄰插值、低 通濾波插值、維納濾波插值等。重構(gòu)模塊，它的功能包括根據(jù)&點(diǎn)FFT模塊算出的拖尾，或者是幀頭和信道的卷 積值進(jìn)行相應(yīng)的加減操作。作用是消除幀頭與幀體間的相互影響，構(gòu)造幀頭幀體的循環(huán)卷 積形式。為了估計(jì)芯片的面積，我們用synopsys公司的Design Compiler工具對設(shè)計(jì)做了 綜合，綜合結(jié)構(gòu)顯示除去memory之外本設(shè)計(jì)的面積大約為33萬等效門。


圖1為發(fā)送端和接收端的信號模型，其中(a)表示發(fā)送端的信號模型，(b)為經(jīng)過 信道后幀頭和幀體的模型，(c)為接收端的信號模型。圖2為本發(fā)明的的總體框架以及數(shù)據(jù)流示意圖。圖3為本發(fā)明與專利1在⑶T8(中國測試8)信道不同信噪比下的誤比特率比較。
具體實(shí)施例方式該方案用于基于DTMB系統(tǒng)接收機(jī)的信道估計(jì)部分的實(shí)現(xiàn)中，經(jīng)過在FPGA上驗(yàn)證， 取得了良好的效果(FPGA型號為EP2S130F102C5)。下面以PN420的多載波模式為例介紹一 下該信道估計(jì)實(shí)現(xiàn)方法的具體步驟圖2為此算法的硬件結(jié)構(gòu)圖，圖中虛線框表示模塊復(fù)用。整個(gè)硬件結(jié)構(gòu)主要包括 以下幾個(gè)模塊頂層控制模塊，F(xiàn)IFO模塊，N點(diǎn)的FFT/IFFT模塊，點(diǎn)的FFT/IFFT模塊，插 值模塊，MMSE濾波模塊(在圖2中沒有畫出)和幀頭/幀體重構(gòu)模塊。以一幀的處理為例，步驟如下(1)首先將本地PN序列做&點(diǎn)FFT (本文中涉及到FFT/IFFT的計(jì)算對于長度不 足部分均后面補(bǔ)0)并存儲(chǔ)本次計(jì)算共需要2063個(gè)時(shí)鐘周期，因?yàn)楹竺嬗?jì)算過程中這一結(jié) 果將會(huì)用到4次，這樣用的時(shí)候可以直接讀取而不需要重新計(jì)算，既可以節(jié)省時(shí)鐘周期，又 可以降低功耗。
(2)然后將上一幀處理的輸出(二和^uJ=W RAM中讀出作為本幀(即第 i-1幀)處理的輸入進(jìn)入插值模塊，插值模塊的主要功能是估算本幀幀體的本幀幀體和下 一幀幀頭的信道沖擊響應(yīng)(二和f/^二，在此利用最簡單的線性插值的方法得到 本計(jì)算只需要一個(gè)時(shí)鐘周期就可計(jì)算完成，將結(jié)果分別送到N點(diǎn)和N1點(diǎn)FFT模塊。(3)將N點(diǎn)和N1點(diǎn)FFT模塊的輸入使能信號置為高，分別持續(xù)N點(diǎn)和N1個(gè)時(shí)鐘周
期，將^mJ二的FFT結(jié)果FFTn(ha)存到RAM中，而二的FFT結(jié)果FF、汍)進(jìn)入乘法
器模塊，乘法器的另一個(gè)輸入信號是RAM中讀出的^^w1 (―)，將兩者相乘后的結(jié)果輸出到 N1點(diǎn)IFFT模塊轉(zhuǎn)變到時(shí)域，得到幀頭信息的近似理論值，此理論值M(幀頭數(shù)據(jù)個(gè)數(shù))之后 的數(shù)據(jù)為幀頭的拖尾估計(jì)值，記為tailiOread)并存儲(chǔ)。(4)從FIFO中讀出下一幀的幀頭信息，并減去上一步計(jì)算出的幀頭信息的近似理 論值，得到的即是幀體對下一幀幀頭的拖尾tailg (DATA)。從FIFO中讀出幀體，并從RAM 中讀出上一級計(jì)算出的幀頭對幀體的拖尾tailg (head)，將幀體信息減去tailg (head)并 加上tailgQATA)即可構(gòu)造出幀體的循環(huán)卷積形式。(5)將重構(gòu)出的幀體輸入到N點(diǎn)FFT模塊，輸入使能信號再次置為高，這時(shí)距離 二的輸入已經(jīng)4126 (2063x2)個(gè)時(shí)鐘周期，而輸入持續(xù)時(shí)間N等于3780，所以不會(huì)引
起沖突，F(xiàn)FT計(jì)算完成之后與RAM中的FFTn(ha) 一起進(jìn)入到除法器模塊，得到估計(jì)出的頻域 S值，存到RAM中。同時(shí)將‘二輸入到N1點(diǎn)FFT模塊得到FFrwi(Aa)并存儲(chǔ)到RAM中。(6)在多載波模式下，因?yàn)閿?shù)據(jù)在發(fā)射端經(jīng)過OFDM調(diào)制，相當(dāng)于做過N點(diǎn)的IFFT， 此事得到的S值即為估計(jì)出的發(fā)射數(shù)據(jù)，將此值輸出。然后計(jì)算時(shí)域的s值，即對S做N 點(diǎn)的IFFT，因?yàn)镹點(diǎn)的FFT計(jì)算需要3808個(gè)時(shí)鐘周期，要想用一個(gè)模塊既實(shí)現(xiàn)FFT又實(shí)現(xiàn) IFFT，不能流水線操作，它們的輸入使能信號間隔低電平的持續(xù)時(shí)間必須大于3808個(gè)時(shí)鐘 周期，所以用計(jì)數(shù)器控制延時(shí)3808個(gè)時(shí)鐘周期后讀出S值輸入到N點(diǎn)FFT模塊，并把FFT/ IFFT選擇信號fft_ifft_sel置為低，實(shí)現(xiàn)IFFT的計(jì)算。(7)重新計(jì)算tail^ (DATA)，將得到的s值的后1024個(gè)數(shù)據(jù)輸入到N1點(diǎn)FFT模 塊，將結(jié)果和RAM中的^Twi(M)—起輸入到乘法器模塊，在經(jīng)過N1點(diǎn)IFFT后變到時(shí)域， 后1024個(gè)數(shù)據(jù)即為幀體對下一幀的拖尾tailg (DATA)。將幀頭信息減去此拖尾并加上 tail^head)即重構(gòu)出第i幀的幀頭。(8)將重構(gòu)出的幀頭輸入到N1點(diǎn)FFT并將結(jié)果與^^w1 <7^0相除后經(jīng)過IFFT得到 新的I7U二，然后進(jìn)入匪SE模塊，濾波之后得到更為準(zhǔn)確的PU二。(9) 二輸入到N1點(diǎn)FFT并將結(jié)果與FFrjvi(TW)相乘后經(jīng)過IFFT得到更準(zhǔn)
確的幀頭理論值，此理論值M(幀頭數(shù)據(jù)個(gè)數(shù))之后的數(shù)據(jù)為幀頭的拖尾估計(jì)值，記為 tail, (head)并存儲(chǔ)，等到下一幀處理時(shí)調(diào)用。(10)將幀頭信息減去拖尾taiIp1 (DATA)并加上Iaili (head)再次重構(gòu)出第i幀的幀頭。將重構(gòu)出的幀頭輸入到&點(diǎn)FFT并將結(jié)果與相除后經(jīng)過IFFT得到新的
，然后進(jìn)入MMSE模塊，濾波之后得到最終的
并存儲(chǔ)等到下一幀處理時(shí)調(diào)用。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過合理安排時(shí)序，實(shí)現(xiàn)主要模塊的分時(shí)復(fù)用，這樣大大的減少 了芯片的面積。并且設(shè)計(jì)中還考慮了加入門控時(shí)鐘，大大降低了功耗。
權(quán)利要求
一種適用于DTMB系統(tǒng)抑制長回波信道估計(jì)和均衡的VLSI結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括以下模塊頂層控制模塊，F(xiàn)IFO模塊，N點(diǎn)的FFT/IFFT模塊，N1點(diǎn)的FFT/IFFT模塊，插值模塊，MMSE濾波模塊和幀頭/幀體重構(gòu)模塊；其中所述的頂層控制模塊，其功能為通過狀態(tài)機(jī)控制各個(gè)模塊在不同模式下有序工作，并精確控制時(shí)鐘周期，滿足處理一幀的時(shí)間與一幀數(shù)據(jù)持續(xù)的時(shí)間一致，如果時(shí)間有剩余則關(guān)閉除FIFO模塊之外的所有模塊的時(shí)鐘，直到接收到下一幀的數(shù)據(jù)再激活相應(yīng)的時(shí)鐘；所述的FIFO模塊，采用兩塊RAM，實(shí)現(xiàn)存放前一幀的同時(shí)對后一幀操作，實(shí)現(xiàn)流水線處理；所述的N1點(diǎn)的FFT/IFFT模塊，其功能有頻域上點(diǎn)除計(jì)算信道沖擊響應(yīng)值，點(diǎn)乘計(jì)算幀頭和信道沖擊響應(yīng)的卷積值，以及計(jì)算幀頭和幀體的拖尾；所述的MMSE模塊，位于N1點(diǎn)的FFT/IFFT模塊后面，MMSE模塊根據(jù)MMSE算法中自適應(yīng)閾值調(diào)節(jié)公式針對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，并根據(jù)算法性能的仿真結(jié)果預(yù)設(shè)固定閾值對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；所述的N點(diǎn)FFT/IFFT模塊，其功能是對數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡，分單載波和多載波兩種模式輸出；其中，做復(fù)數(shù)除法時(shí)，相位的均衡采用cordic模塊，幅度的均衡采用查找表加乘法器來實(shí)現(xiàn)；所述的插值模塊，其功能是進(jìn)行插值，即由估計(jì)出的第i-2和i-1幀幀頭的信道沖擊響應(yīng)通過插值方法得到第i-1幀幀體和第i幀幀頭的信道沖擊響應(yīng)估計(jì)值；所述的重構(gòu)模塊，其功能包括根據(jù)N1點(diǎn)FFT模塊算出的拖尾，或者是幀頭和信道的卷積值進(jìn)行相應(yīng)的加減操作，以消除幀頭與幀體間的相互影響，構(gòu)造幀頭幀體的循環(huán)卷積形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于DTMB系統(tǒng)抑制長回波信道估計(jì)和均衡的VLSI結(jié)構(gòu)， 其特征在于該結(jié)構(gòu)的處理流程為先將本幀的本地PN序列通過&點(diǎn)FFT，并存到RAM中；運(yùn)行插值模塊，得到當(dāng)前幀幀體和下一幀幀頭的信道估計(jì)值 ，然后將 二送到N點(diǎn)FFT模塊，同時(shí)將 點(diǎn)FFT并與中的PN的FFT結(jié)果通過乘法器，再做IFFT，得到的結(jié)果與FIFO輸出地幀頭信息相減完成幀體拖尾的計(jì)算，然后利用FIFO模塊輸出的幀體信息完成幀體 的重構(gòu)；將重構(gòu)出的幀體數(shù)據(jù)做N點(diǎn)的FFT并運(yùn)行均衡模塊，與此同時(shí)對haMj 點(diǎn)的 然后進(jìn)行幀頭的重構(gòu)和(二的更新并進(jìn)入下一次迭代；在第二次迭代過程中，首先 求出幀頭數(shù)據(jù)留在幀體里的拖尾并存到RAM中等到下一幀處理時(shí)調(diào)用，然后更新幀頭和 ，并將 二存到 中等到下一幀處理時(shí)調(diào)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于無線數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種適用于DTMB系統(tǒng)抑制長回波信道估計(jì)和均衡的VLSI結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用的信道估計(jì)算法是利用迭代的方法將幀頭在幀體中的拖尾和幀體在幀頭中的拖尾進(jìn)行較準(zhǔn)確的估計(jì)，然后重構(gòu)出幀體得到較為準(zhǔn)確的幀體數(shù)據(jù)，再利用線性插值進(jìn)行數(shù)據(jù)的均衡，以消除長多徑對傳輸數(shù)據(jù)的影響。本發(fā)明提出的硬件結(jié)構(gòu)包括頂層控制模塊，F(xiàn)IFO模塊，N點(diǎn)的FFT/IFFT模塊，N1點(diǎn)的FFT/IFFT模塊，插值模塊，MMSE濾波模塊和幀頭/幀體重構(gòu)模塊；根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘和時(shí)序關(guān)系對算法進(jìn)行了簡化處理以達(dá)到主要模塊分時(shí)復(fù)用的目的。與簡化之前的相比，本VLSI結(jié)構(gòu)硬件資源大大減少，功耗大大降低。
文檔編號H04B7/26GK101873277SQ20101019793
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者周昌盛, 徐虎雄, 曹佳麟, 曾曉洋, 樊文華, 王亦之, 葛云龍, 陳琛, 陳緒斌, 陳赟 申請人:復(fù)旦大學(xué)