專利名稱：信號映像技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號映像技術(shù)。
背景技術(shù)：
此說明書涉及信號映像技術(shù)，例如涉及針對通訊系統(tǒng)的接收器電路。通訊系統(tǒng)可用于用戶之間的信息交換。這些系統(tǒng)允許在廣泛距離內(nèi)且經(jīng)由不同類型的介質(zhì)(例如，空氣及線)來傳送數(shù)據(jù)。各種編碼技術(shù)可用以改進(jìn)通訊性能。相似的編碼技術(shù)可用于儲存系統(tǒng)。圖1顯示通訊系統(tǒng)100的一范例，其包括發(fā)射器110、通信信道120，及接收器130。 發(fā)射器110接收輸入(例如，數(shù)字位串)且將其調(diào)制為適合的形式(例如，諸如電磁波的模擬信號)以在信道120(例如，空氣)內(nèi)傳送。接收器130接收該傳送的信號且將其解調(diào)為原來的數(shù)字形式來輸出。在一些應(yīng)用中，出于各種目的信號在傳送之前經(jīng)編碼。此應(yīng)用涉及針對存在信道噪聲的情況下遞送的信號的誤差減少及/或校正。在這些情況下，編碼器112可用以小心地將經(jīng)設(shè)計的冗余引入到該輸入信號中以產(chǎn)生編碼位串(有時亦稱為碼字)。映像器114 在該編碼位串與一組符號之間建立一直接映像，其中每一符號對應(yīng)于需在該信道內(nèi)傳送的該模擬信號的一(或多個)實(shí)體屬性的相應(yīng)值。在該接收器端，一旦該傳送信號被接收，解映射器134就從觀測值中提取位估計值，且一譯碼器136(或在一些其他范例中，為諸如維特比均衡器的一軟迭代均衡器)隨后將該位估計值譯碼以恢復(fù)該數(shù)字信號。因?yàn)樗邮盏脑撔盘柨赡苁苄诺涝肼暤挠绊?，所以在一些范例中，首先將噪聲信號解譯為“軟性”位且接著將這些軟性位譯碼為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可能是有用的。軟性位提供對位估計值的可靠性一就二進(jìn)制編碼而言，是對所接收位具有為零或一的值的機(jī)率的量測方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些一般層面涉及例如，被配置為從噪聲輸入中提取信息的電路。該電路包括用以接收輸入且用以產(chǎn)生一組輸出的信號處理電路。該輸入在具有一組代表值的輸入范圍內(nèi)被提供，且每一輸出表示該輸入與該代表值的一個或更多個代表值的關(guān)聯(lián)的量測值。該信號處理電路包括一組輸出部分，每一輸出部分響應(yīng)于該信號處理電路的該輸入。每一輸出部分包括一個或更多個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器。每個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器響應(yīng)于該輸出部分的輸入以產(chǎn)生輸出，該輸出表示該輸出部分的該輸入的雙彎曲函數(shù)。每一輸出部分還包括電路，其用以組合該一個或更多個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的該輸出來形成該信號處理電路的該組輸出中的一輸出。輸入轉(zhuǎn)換電路耦接至該多個輸出部分。該輸入轉(zhuǎn)換電路可配置地用以轉(zhuǎn)換該信號處理電路的該輸入來控制從該輸入至該組輸出的一映射特性。實(shí)施例可包括下述特征中的一個或更多個特征。該雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的該輸出可表示到達(dá)該信號處理電路的該輸入的第二雙彎曲函數(shù)。從該輸入至該組輸出的該映射特性可與該第二雙彎曲函數(shù)的特性相關(guān)聯(lián)。該第二雙彎曲函數(shù)的該特性可包括該雙彎曲函數(shù)的轉(zhuǎn)變點(diǎn)的位置，及/或該雙彎曲函數(shù)的該轉(zhuǎn)變點(diǎn)處的變化率。在一些范例中，至少一個輸出部分包括兩個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器。每一輸出部分還包括一輸出轉(zhuǎn)換電路，其可配置地用以轉(zhuǎn)換相對應(yīng)的一個或更多個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的該輸出來控制從該輸入至該組輸出的第二映射特性。每個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器可使用差分對電路來配置。該差分對電路可包括一對晶體管，每一晶體管經(jīng)配置來以兩極性中的相應(yīng)的一極性接收該雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的該輸入。該差分對電路可包括被配置為在超臨界值操作狀態(tài)下操作的一對MOSFET晶體管?？蛇x擇地，該差分對電路可包括一對雙極結(jié)晶體管。到達(dá)該信號處理電路的該輸入可包括表示在通信信道內(nèi)以符號形式傳送的數(shù)字串的模擬信號。該模擬信號可包括至少部分由該信道來確定的噪聲分量。例如，該模擬信號可包括高斯噪聲分量。該輸入范圍的每一代表值可與離散的一組可能的符號中的相應(yīng)的一符號相關(guān)聯(lián)。在一些范例中，該信號處理電路的每一輸出表示該傳送符號對應(yīng)于該可能符號中的一符號的相應(yīng)的機(jī)率。在一些其他范例中，該信號處理電路的每一輸出表示所傳送的數(shù)字串的一相對應(yīng)的數(shù)字具有離散的一組可能值中的一可能值的相應(yīng)的機(jī)率。所傳送的數(shù)字串可以是二進(jìn)制串。在一些其他范例中，該信號處理電路的該輸出表示二進(jìn)制數(shù)的相對應(yīng)的數(shù)位的各自的機(jī)率，該二進(jìn)制數(shù)表示噪聲加入之前影像中的像素強(qiáng)度水平。在一些其他范例中，所關(guān)注的任何變量可作為在最后一個范例中所使用的該像素強(qiáng)度來使用。在一些范例中，該信號處理電路的每一輸出可包括所傳送的位或符號在對數(shù)域中的表示。在一些范例中，該信號處理電路的每一輸出可包括表示所關(guān)注的該變量的狀態(tài)的該位或符號在對數(shù)域中的表示。到達(dá)該信號處理電路的該輸入可以差分信號的形式來實(shí)施。到達(dá)該輸出部分的每一輸入亦可以差分信號的形式來實(shí)施。在另一一般層面中，信號處理電路被提供以接收輸入及用以產(chǎn)生一組輸出。該輸入在包括一組代表值的輸入范圍內(nèi)。每一輸出表示該輸入與該代表值中的一個或更多個代表值的關(guān)聯(lián)的量測值。該信號處理電路包括多個部分，每一部分產(chǎn)生該組輸出中的一相對應(yīng)的輸出。每一部分包括一個或更多個輸入轉(zhuǎn)換電路，該一個或更多個輸入轉(zhuǎn)換電路可配置地用以轉(zhuǎn)換該信號處理電路的該輸入來控制從該輸入至相對應(yīng)的該輸出的映射特性。每一部分還包括一個或更多個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器，每個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器耦接至相對應(yīng)的輸入轉(zhuǎn)換電路且被配置為從相對應(yīng)的該輸入轉(zhuǎn)換電路接收轉(zhuǎn)換后的輸入且產(chǎn)生表示該輸入的雙彎曲函數(shù)的雙彎曲函數(shù)輸出。每一部分還包括用以組合來自該雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的該雙彎曲函數(shù)輸出來形成該信號處理電路的該組輸出中的一輸出的電路。實(shí)施例可包括下述特征中的一個或更多個特征。該組輸出中的每一輸出包括該輸入在對數(shù)域中的表示，諸如該輸入的對數(shù)似然比。每一部分還包括一個或更多個輸出轉(zhuǎn)換電路。每一輸出轉(zhuǎn)換電路耦接至相對應(yīng)的雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器且可配置地用以轉(zhuǎn)換相對應(yīng)的該雙彎曲函數(shù)輸出來控制從該輸入至相對應(yīng)的該輸出的第二映射特性。在另一一般層面中，提供用以接收輸入及產(chǎn)生一組輸出的一方法。該輸入在包括一組代表值的輸入范圍內(nèi)。每一輸出表示該輸入與該代表值中的一個或更多個代表值的關(guān)聯(lián)的量測值。該方法包括使用輸入轉(zhuǎn)換電路來轉(zhuǎn)換該輸入以控制從該輸入至該組輸出的映射特性。該方法還包括，在多個輸出部分的每一輸出部分中，產(chǎn)生表示轉(zhuǎn)換后的輸入的雙彎曲函數(shù)的至少一個雙彎曲函數(shù)輸出，每一雙彎曲函數(shù)輸出由相對應(yīng)的雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器來產(chǎn)生。該方法還包括，在該多個輸出部分的每一輸出部分中，使用組合電路來組合該雙彎曲函數(shù)輸出以形成該組輸出中的一輸出。實(shí)施例可包括下述特征中的一個或更多個特征。該雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的該輸出表示該輸入的第二雙彎曲函數(shù)。從該輸入至該組輸出的該映射特性與該第二雙彎曲函數(shù)的特性相關(guān)聯(lián)，諸如該雙彎曲函數(shù)的一轉(zhuǎn)變點(diǎn)的位置及該雙彎曲函數(shù)的轉(zhuǎn)變點(diǎn)處的變化率的至少其中之一。該方法還包括，在該多個輸出部分的每一輸出部分中，使用相對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)換電路來轉(zhuǎn)換每一雙彎曲函數(shù)輸出來控制從該輸入至該組輸出的第二映射特性。實(shí)施例可包括下述優(yōu)勢中的一個或更多個優(yōu)勢。在一些實(shí)施例中，提供用以使用模擬設(shè)計將傳送信號解調(diào)為軟性位的系統(tǒng)及方法。此模擬設(shè)計不需要將輸入數(shù)字化且可基于由該接收器觀測到的該輸入值來產(chǎn)生“軟性” 位(例如，位機(jī)率，或位估計值以及這些位估計的可靠性量測值)。這些軟性位，一旦以模擬形式產(chǎn)生，可提供給后續(xù)譯碼器(例如，誤差校正器)來將傳送數(shù)字位譯碼。在一些實(shí)施例中，該模擬設(shè)計使用二級處理來產(chǎn)生軟性位符號檢測及位機(jī)率計算。符號檢測可通過使用模擬電路(例如基于差分對電路而形成的雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器)適合地近似針對符號似然而推導(dǎo)出的分析量來實(shí)施。該模擬電路可采用各種類型的晶體管， 諸如雙極結(jié)晶體管(BJT)、于弱反轉(zhuǎn)狀態(tài)(即，次臨界值模式)操作的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)及操作于強(qiáng)反轉(zhuǎn)狀態(tài)(即超臨界值模式)的M0SFET。這些模擬電路在操作上可在該電路中使用各種類型的晶體管，且不一定需要呈現(xiàn)一指數(shù)電流-電壓關(guān)系的晶體管。在一些范例中當(dāng)使用超臨界值MOSFET時，電路速度可大大改進(jìn)。在一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)及方法可用以將傳送信號解調(diào)為符號似然，而不一定產(chǎn)生軟性位。在一些范例中，每一符號似然可經(jīng)由完全分離的一組硬件組件而不是一硬件組件的一部分來計算。此模塊化實(shí)施方式允許該模擬設(shè)計可針對各種應(yīng)用來配置，諸如需要需利用量化水平的均勻或非均勻間隔來檢測的不同數(shù)目的量化水平的應(yīng)用。在許多應(yīng)用中，將該噪聲信號解譯為“軟性”符號且接著將這些軟性符號均衡或譯碼或以其他方式處理為數(shù)據(jù)是有用的。除了一通訊系統(tǒng)以外，例如還可將噪聲影像數(shù)據(jù)解映像(demap)。影像中的一像素可視為能夠呈現(xiàn)256個不同強(qiáng)度水平中的一強(qiáng)度水平的一 8位固定點(diǎn)變量。在一些情況下，我們可能知道由于用以捕獲該影像的CMOS影像傳感器中的熱噪聲而加入到該影像中的高斯(或其他種類)噪聲。在知曉此噪聲分布的方差或其他特性的情況下，一解映像器可將來自該影像傳感器的原始信號轉(zhuǎn)換為該256個可能的強(qiáng)度水平中的每一個的一機(jī)率。 本發(fā)明的其他特征及優(yōu)勢從下述說明且從權(quán)利要求可以看出。


圖1是通訊系統(tǒng)的方塊圖。圖2是針對圖1的該通訊系統(tǒng)的接收器的示范性模擬實(shí)施方式的方塊圖。圖3A及;3B是分別作為針對具有不同噪聲特性的兩信道的輸入信號的函數(shù)的符號似然的曲線圖。圖4說明使用一對雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器來產(chǎn)生凸起形轉(zhuǎn)換函數(shù)的方式。圖5A是提供圖4的該轉(zhuǎn)換函數(shù)的電路實(shí)施方式的方塊圖。圖5B是圖5A的折疊器的范例的電路圖。圖6說明使用雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器來產(chǎn)生移位雙彎曲轉(zhuǎn)換函數(shù)的方式。圖7A是提供圖6的該轉(zhuǎn)換函數(shù)的一電路實(shí)施方式的方塊圖。圖7B是圖7A的折疊器的一范例的電路圖。圖8是一符號似然產(chǎn)生器的一實(shí)施例的方塊圖。圖9是與圖8的該符號似然產(chǎn)生器一起使用的一位機(jī)率產(chǎn)生器的一實(shí)施例的方塊圖。圖10是用以產(chǎn)生一電流信號的多個拷貝的電路圖。圖1IA及1IB說明一電流求和電路。圖12說明一正交振幅調(diào)制(QAM)星象圖。圖13說明與圖12的該QAM星象圖一起使用的一符號似然產(chǎn)生器的另一實(shí)施例。圖14說明一級解映射器的一實(shí)施例。圖15是來自PAM-8通信信道的8個電壓信號的電壓分布的曲線圖。圖16是對應(yīng)于圖15的該電壓信號的對數(shù)似然比(LLR)曲線的曲線圖。圖17A-17C是圖16的該精確LLR曲線及相對應(yīng)的該近似LLR曲線的曲線圖。圖18是圖17A-17C的該近似LLR曲線的曲線圖。圖19是對應(yīng)于位0的該近似LLR曲線的曲線圖。
圖20是產(chǎn)生圖19的該近似LLR曲線的電路實(shí)施方式的方塊圖。第21A及21B圖分別是在圖20的該電路實(shí)施方式中使用的一示范性雙彎曲移位器電路及一示范性可變增益電路的電路圖。圖22A說明使用一對雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器來產(chǎn)生一凸起形轉(zhuǎn)換函數(shù)的一第二實(shí)施例。圖22B是提供圖22A的該轉(zhuǎn)換函數(shù)的一電路實(shí)施方式的方塊圖。圖23A是使用雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器來產(chǎn)生移位雙彎曲轉(zhuǎn)換函數(shù)的一第二實(shí)施例。圖2 是提供圖23A的該轉(zhuǎn)換函數(shù)的一電路實(shí)施方式的方塊圖。圖M是一符號似然產(chǎn)生器的一第二實(shí)施例的方塊圖。圖25說明一級解映射器的一第二實(shí)施例。圖沈是產(chǎn)生圖19的該近似LLR曲線的一電路的一第二實(shí)施例的方塊圖。
具體實(shí)施例方式1系統(tǒng)概述下述說明提供信號處理電路的范例，例如其可在針對通訊系統(tǒng)的接收器中使用。通訊系統(tǒng)可使用信號調(diào)制以將抽象意義上的(例如，表示為位串)信息轉(zhuǎn)換成傳送信號的實(shí)體屬性。直接關(guān)系可在位串與符號之間建立，其中每一符號對應(yīng)于該傳送信號的該實(shí)體屬性的一代表值。例如，當(dāng)數(shù)據(jù)在空氣中作為電磁波來傳送時，每一符號可表示一個或更多個位的串且對應(yīng)于波的物理參數(shù)(例如，振幅、相位及頻率)的一電平。各種信號調(diào)制技術(shù)可在通訊系統(tǒng)中使用。范例包括脈沖振幅調(diào)制(PAM)及正交振幅調(diào)制(QAM)。出于說明而非限制的目的，下述范例主要在使用從字符串到該符號的編碼表示的集合的一基于格雷編碼的映像(符號星象圖)的PAM調(diào)制的背景中加以描述。其他調(diào)制技術(shù)包括二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)及頻移鍵控(FSK)。圖2顯示被配置為與圖1的該通訊系統(tǒng)一起使用的接收器電路200的一實(shí)施例。 接收器電路200包括解映像器210，其將表示一值ν的一噪聲輸入信號，例如自接收器天線接收的表示一傳送位串的一電壓編碼信號，轉(zhuǎn)換為“軟性”位。在一些范例中，一譯碼器220 接著使用該軟性位以做出“硬性”決策，例如，用以產(chǎn)生表示該傳送位串的數(shù)字位。在一些范例中，為了獲得該軟性位，解映像器210實(shí)施二級模擬處理。更具體地， 一符號似然產(chǎn)生器212根據(jù)對應(yīng)于發(fā)射器處的一串位的該輸入ν來產(chǎn)生一組信號似然 P( ，其中每一 P(Sk)表示該輸入為一給定符號&的機(jī)率。隨后，一位機(jī)率產(chǎn)生器214使用所產(chǎn)生的這些符號似然來產(chǎn)生軟性位P (b》，其中每一 P (b》表示所傳送的該位串的第i 個數(shù)字為零或一的機(jī)率(假定在此范例中使用二進(jìn)制碼)。圖2還顯示在位串與符號之間形成一映像的一 PAM4 (即4階振幅調(diào)制)星象圖的一范例。此處，每一個二數(shù)位串(Ivb1)對應(yīng)于四個符號中的一符號，例如，字符串 (0,0)對應(yīng)于符號&。每一符號經(jīng)設(shè)計成與該輸入的一代表值相關(guān)聯(lián)，例如，&與值-1相關(guān)聯(lián)。理想地，在數(shù)據(jù)傳送期間不存在任何噪聲源或失真源，當(dāng)觀測到輸入ν = -1/3 時，知曉傳送符號為S1且因此對應(yīng)于傳送位串(0，1)。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，該輸入V的值通常受信道噪聲及/或其他信號失真源的影響。因此，在給定一觀測輸入值ν的情況下，對該傳送符號的判定在性質(zhì)上是機(jī)率性的。更具體地，給定該發(fā)射器及該信道的模型M,且給定接收值ν，則解映射器210確定對應(yīng)于一給定位向量b的輸入的機(jī)率p(b| ν, Μ) =p(b0,bj ν, Μ)使用貝氏規(guī)則，上述方程式可因子分解為POvb1, ν |M) = pO^lMbO^lMb) ν Ib。，b1; Μ)。因子ρ Odci I Μ)及ρ (ID1 | Μ)表示k及ID1的先驗(yàn)機(jī)率且等于來自信號處理路徑中的解映像器210之后的區(qū)塊(例如，譯碼器220)的正規(guī)化消息。若先驗(yàn)機(jī)率不可用，則!^及、 的先驗(yàn)機(jī)率假定為均勻分布。通過上述因子分解方程式的數(shù)學(xué)計算，一方程組可被確定，其將該位機(jī)率唯一定義為輸入數(shù)據(jù)、噪聲參數(shù)及關(guān)于位值的可用先驗(yàn)信息的函數(shù)。在本說明書中，描述了使用基于晶體管為的電子電路的這些關(guān)系的一近似實(shí)施方式。圖3A顯示對作為該輸入值的函數(shù)的符號似然的一理論預(yù)測(例如，后驗(yàn)機(jī)率)，假定該信道將一加成性白高斯噪聲(AWGN ；以一標(biāo)準(zhǔn)偏差σ = 0. 3說明)強(qiáng)加于該傳送數(shù)據(jù)且每一符號經(jīng)傳送的可能性相等。特別地，該AWGN可表示為
(..、2、 P(X) = ~\= exp
(χ-ΜΥ
νJ其中σ為標(biāo)準(zhǔn)偏差且平均數(shù)μ被假定成零。在此圖中，有4個重迭區(qū)，每一重迭區(qū)由各自的一符號似然曲線P(Sk)來定義。每一 P(Sk)曲線表示在該輸入觀測值為V的條件下該傳送信號為\的機(jī)率。該符號似然曲線從以所期待的符號位置為中心的ν的高斯分布函數(shù)和該ν的高斯分布函數(shù)與每一符號位置處的平均數(shù)之和的比率來確定。一般說來，該符號似然曲線分為兩個類別。第一類別包括表示兩端符號(&及&)的機(jī)率的單調(diào)(例如，S形)符號似然函數(shù)。第二類別包括表示中間符號餌及&)的機(jī)率的模態(tài)(例如凸起形，盡管不一定對稱)符號似然函數(shù)。該模態(tài)曲線中的每一個在(或靠近)相對應(yīng)的該符號的該代表輸入值處具有一峰值輸出。例如，由曲線P(S1)封閉圈出的區(qū)域(如該圖中的陰影區(qū))具有定位于輸入值-1/3附近的眾數(shù)，指示出在給定一觀測輸入-1/3的情況下，該傳送符號有大約85%的機(jī)會為符號Sp位 b0及Id1的機(jī)率可通過在推導(dǎo)符號似然范圍內(nèi)邊際化來確定。要指出的是，在此范例中，該機(jī)率曲線已正規(guī)化。也就是說，在任何輸入值下，所有 4個似然P(Stl)至P(S3)的和等于1。此在其他范例中不一定始終是正確的。當(dāng)數(shù)據(jù)在不同特性的通信信道內(nèi)傳送時，這些似然曲線P(Sk)的中心位置基本上維持靠近在該星象圖中所界定的該組代表值。然而，每一曲線的形狀，可能依據(jù)噪聲特性而改變。圖3B，例如，顯示當(dāng)該信道具有方差較小(ο = 0. 1)的一高斯噪聲時對作為輸入函數(shù)的符號似然的另一預(yù)測。此處，每一P(Sk)曲線呈現(xiàn)一近矩形形狀，其具有比先前在圖 3A中所顯示的相對應(yīng)的該P(yáng) (Sk)曲線更陡的側(cè)坡。不同區(qū)域之間的重迭在此情況下亦大大降低。換言之，一較清潔的信道允許針對一給定輸入，較可靠地確定較佳符號。要指出的是另一極端為，當(dāng)ο趨向無窮(即噪聲均勻分布)時，所有符號概率相等，機(jī)率為1/M(對于在相對應(yīng)的該符號星象圖中有M個符號的情況)。
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2符號似然產(chǎn)生器下述部分提供一符號似然產(chǎn)生器的范例，其使用模擬電路來配置以產(chǎn)生近似圖3A 及:3B的該理論預(yù)測的符號似然函數(shù)。如先前所討論的，有兩種類別的符號似然函數(shù)，即表示兩端符號的機(jī)率的單調(diào)(即S形)函數(shù)及表示中間符號的機(jī)率的模態(tài)(即凸起形)函數(shù)。 用以提供這兩種類型的轉(zhuǎn)換函數(shù)的電路例如可使用可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器來構(gòu)建，如下文所詳細(xì)描述。在此說明書中，用語“雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器(sigmoid generator) ”指其轉(zhuǎn)換函數(shù)形成或近似一雙彎曲函數(shù)的電路或電路組件。一般說來，一雙彎曲函數(shù)是實(shí)數(shù)值型且是可微分的，其具有一非負(fù)或一非正一階導(dǎo)數(shù)及恰好一拐點(diǎn)(即該函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)改變正負(fù)號所在之處的該點(diǎn))。一雙彎曲函數(shù)有兩漸近線，即當(dāng)輸入趨向正及負(fù)無窮時。一雙彎曲函數(shù)可采用各種形式，包括，例如，對數(shù)函數(shù)、尋常反正切、雙曲正切及誤差函數(shù)。2. 1提供模態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)的電路圖4顯示一電路400的方塊圖，其提供近似圖3A及;3B的該符號似然函數(shù)P (S1)至 P(S2)的一模態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)。此處，電路400包括分別被配置為產(chǎn)生可由外部參數(shù)控制的雙彎曲函數(shù)T1(V)及T2(V)的一對可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器410及410’。例如，第一可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器410包括用以提供一雙彎曲函數(shù)S ( ν )(其拐點(diǎn)位于原點(diǎn)處)的一核心雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器416、用以使該雙彎曲函數(shù)S(V)沿水平軸移位一距離 的一加法器412，及用以將該雙彎曲函數(shù)S的一斜率改變?yōu)镮d1倍的一乘法器414。 換言之，區(qū)塊410的輸出轉(zhuǎn)換函數(shù)T1是已移位 且經(jīng)延伸為Id1倍/壓縮為IA1的一修改的雙彎曲函數(shù)，使得T1(V) = S((ai+v) ·、)。相似地，第二可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器410’產(chǎn)生已移位 且經(jīng)延伸為Id2倍/壓縮為IA2的一修改的雙彎曲函數(shù)1~2，只是該輸出雙彎曲函數(shù)還通過一反相器418來反相。通過將該第一及第二可配置雙彎曲函數(shù)410及410’的輸出在一加法器430中組合，電路400產(chǎn)生一總轉(zhuǎn)換函數(shù)T，其近似圖3A的該模態(tài)P (S1)及P (S2)，其中T ( ν )= S1 (( +ν) .^)-82((Β2+ν) .b2)0此處，該T曲線的特性可通過調(diào)整該四參數(shù) 、V 及 1 中的一個或更多個參數(shù)的值來控制，例如，考慮各種信道噪聲對該傳送信號的影響。在一些范例中，該二可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器410及410’出于調(diào)整的目的被配置為在相同的輸出電平處飽和。圖5A顯示針對圖4中所顯示的電路400的一實(shí)施方式的一電路結(jié)構(gòu)500。在此范例中，電路500包括使用一對雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器516及516’ (對應(yīng)于圖4的區(qū)塊416及 416’)的一折疊器520，其例如可通過使用差分對電路來形成。電路500還包括將偏移量 及 引入到圖4的該轉(zhuǎn)換函數(shù)T中的一對放大器512及512’及用以調(diào)整該轉(zhuǎn)換函數(shù)T的斜率的一對可變增益放大器(VGA) 514及514’。放大器512及512’、VGA 514及514’及折疊器520中的每一個可使用模擬電路來實(shí)施。換言之，電路500的輸入及輸出均為連續(xù)的可變信號(例如，呈電壓或電流信號的形式)。圖5B顯示使用一折疊放大器520A的折疊器520的一范例。折疊放大器520A包括兩個差分對電路，其差分輸入已相對彼此偏移且輸出差分電流已被減除。每一差分對電路包括三個基本組件一對晶體管M1及M2、一對負(fù)載電阻器R，及使電流(例如，1/2 · Ibias) 可用于切換該晶體管的一電流源。差分對電路的該轉(zhuǎn)換函數(shù)具有一雙彎曲形式且因而可由各種分析及特定函數(shù)近似表示。出于說明的目的，晶體管M1及禮在此圖中采用MOSFET晶體管的形式，盡管其他類型的晶體管(諸如雙極結(jié)晶體管)亦可被使用。該MOSFET可在弱反轉(zhuǎn)狀態(tài)(即次臨界值模式)下操作，或可選擇地，可在強(qiáng)反轉(zhuǎn)狀態(tài)(即超臨界值模式)下操作。該負(fù)載R可以各種方式實(shí)施，包括離散電阻器、在一線性狀態(tài)下操作的MOSFET晶體管，或一額外電流源。在此范例中，折疊放大器520A使用全差分信令，即每一差分對電路接收差分電壓形式的輸入(例如，/#「-/#「)且產(chǎn)生差分電壓/電流形式的輸出(例如，0UT+-0UD。差分信號與一共模相關(guān)聯(lián)，針對每一差分對電路的輸入端口定義為(/%+ + /#「)/2;—相似定義適用于輸出端口。一般地，共模電平在整個信號鏈上維持恒定?？蛇x擇地，該電路可經(jīng)設(shè)計以提供共模排斥(即以降低電路對共模變化的靈敏度)。例如，差分對可與設(shè)定于Ibias -R/2 的一固定共模一起使用。圖22k顯示一電路2200的一第二實(shí)施例的方塊圖，其提供近似圖3A及的該符號似然函數(shù)P (S1)及P (S2)的一模態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)。此處，電路2200包括分別被配置為產(chǎn)生可由外部參數(shù)控制的雙彎曲函數(shù)1\(〃)的一對可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器2210及 2210，。例如，第一可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器2210包括用以提供一雙彎曲函數(shù)S( ν )(其拐點(diǎn)在原點(diǎn)處)的一核心雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器2216、用以使該雙彎曲函數(shù)S(V)沿水平軸移位一距離 的一加法器2212，及用以將該雙彎曲函數(shù)§的一斜率改變?yōu)镮d1倍的一乘法器 2214。換言之，區(qū)塊2210的輸出轉(zhuǎn)換函數(shù)T1是已移位 且經(jīng)延伸為Id1倍/壓縮為IA1的一修改的雙彎曲函數(shù)，使得T1(V) =^S (B1+ ν )。相似地，第二可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器2210’產(chǎn)生已移位 且經(jīng)延伸為Id2倍/壓縮為IA2的一修改的雙彎曲函數(shù)1~2，只是該輸出雙彎曲函數(shù)還通過一反相器2218來反相。通過將該第一及第二可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器2210及2210’在一加法器2230中組合，電路2200產(chǎn)生一總轉(zhuǎn)換函數(shù)T，其近似圖3A的該模態(tài)P (S1)及P (S2)，其中T ( ν )= biSjai+vhbjJ^+v)。此處，該T曲線的特性可通過例如，調(diào)整該四參數(shù) 、bp ει2及ID2 中的一個或更多個參數(shù)的值來控制，以考慮各種信道噪聲對該傳送信號的影響。在一些范例中，該二可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器2210及2210’出于調(diào)整的目的被配置為在相同的輸出電平處飽和。圖22B顯示針對圖22A中所顯示的電路2200的一實(shí)施方式的一電路結(jié)構(gòu)2250。 在此范例中，電路2250包括使用一對雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器2256及2256’ (對應(yīng)于圖22A的區(qū)塊2216及2216’)的一折疊器2260，其例如可通過使用差分對電路來形成。電路2250 還包括將偏移量B1及 引入到圖22A的該轉(zhuǎn)換函數(shù)T中的一對加法器2252及2252’，及用以調(diào)整該轉(zhuǎn)換函數(shù)T的該斜率的一對可變增益放大器(VGA) 2254及22M’。加法器2252 及2252’、VGA 2254及2254’及折疊器2260中的每一個可使用模擬電路來實(shí)施，使得電路 2250的輸入及輸出均為連續(xù)的可變信號(例如，呈電壓或電流信號的形式)。在一些范例中，折疊器2260作為諸如圖5B中所顯示的折疊放大器520A的一折疊放大器來實(shí)施。在不作限制的情況下，出于一致性的目的，此處的范例描述為使用全差分電路。請注意，使用單端輸入的折疊放大器也是可能的，只要輸入及輸出信號的形式與剩余電路組件的操作一致。此外，差分信令可能是有利的因?yàn)槠鋭討B(tài)范圍大于單端信令且噪聲抗擾性高于單端信令。在一些范例中，使用電流作為輸出信號可能比使用電壓作為輸出信號方便。 在這些情況下，產(chǎn)生輸出電壓的信號處理中的最后一級負(fù)責(zé)建立正確的輸出共模電平。此處，折疊器520的差分輸出(電流編碼或電壓編碼信號)被配置為表示符號似然P6k)(例如，k=l或2)。在一些范例中，該差分輸出的振幅與P6k)成直接正比。在一些其他范例中，利用折疊器520的替代實(shí)施方式，該差分輸出的振幅可與具有一 DC偏移量 WP(Sk)成線性關(guān)系。2.2提供單調(diào)轉(zhuǎn)換函數(shù)的電路圖6顯示一電路600的方塊圖，其提供可用以近似圖3A及;3B的符號似然函數(shù) Ρ(。及P(S3)的一 S形轉(zhuǎn)換函數(shù)。此處，電路600包括用以產(chǎn)生可由外部參數(shù)控制的雙彎曲函數(shù)Ttl的一可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器610及用以沿垂直軸將該雙彎曲函數(shù)Ttl移位一距離Kq的一參考區(qū)塊640。雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器610包括將一偏移量徹引入到由一產(chǎn)生器616 產(chǎn)生的一雙彎曲函數(shù)中的一放大器612、用以將雙彎曲函數(shù)616的斜率調(diào)整為bQ倍的一可變增益放大器614及用以使該函數(shù)反轉(zhuǎn)或做乘法運(yùn)算以產(chǎn)生雙彎曲函數(shù)Ttl的一電路組件 618。在一些情況下，電路組件618是一反相器；在其他情況下，組件618是一可配置乘法器，其將該函數(shù)乘以+1或-1。通過將區(qū)塊610及640的輸出在一加法器630中組合，電路 600產(chǎn)生一總轉(zhuǎn)換函數(shù)T，其近似圖3A及;3B的該S形P (S0)及P (S3)。圖7A顯示針對圖6中所顯示的電路600的一實(shí)施方式的一電路結(jié)構(gòu)700。在此范例中，電路700包括使用雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器716 (對應(yīng)于圖6的區(qū)塊616)的一折疊器720， 其例如可通過使用差分對電路來形成。一常數(shù)參考740(對應(yīng)于區(qū)塊640)耦接至雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器716以使該雙彎曲函數(shù)輸出移位。電路700還包括用以引入輸入偏移量徹的一放大器712及用以調(diào)整圖6的該轉(zhuǎn)換函數(shù)T的該斜率的一 VGA 714。同樣，放大器712、VGA 714及折疊器720中的每一個可使用模擬電路來實(shí)施。換言之，電路700的輸入及輸出均為連續(xù)的可變信號。圖7B顯示使用一差分對電路720A的折疊器720的一范例。差分對電路720A耦接至一電流源740A，其作為常數(shù)參考740來使該輸出信號偏移一固定量。此處，通過將電流源740A設(shè)定于與差分對電路720A內(nèi)的該電流源相同的電平(即1/2 · Ibias)，此折疊器的輸出可向上移位到全部為正同時維持該雙彎曲函數(shù)的形狀。請注意，若需要，該移位方向可通過以耦接至負(fù)極輸出端的一固定電流宿來替換固定電流源740A來反轉(zhuǎn)。同樣，折疊器 720的該輸出表示符號似然P (Sk)(例如，k = 0或3)，與一 DC偏移量成直接正比或可選擇地與一 DC偏移量成線性關(guān)系。提供移位雙彎曲函數(shù)的折疊器720的另一范例可使用圖5B的折疊放大器520通過將一組差分輸入信號設(shè)定成常數(shù)來配置。換言之，該差分對電路中的一電路有效地用作耦接至另一差分對電路的電流源。折疊器720的一第三范例(未顯示)實(shí)施一替代差分對電路，其自身產(chǎn)生與該符號似然P6k)成比例的一非負(fù)雙彎曲函數(shù)輸出。圖23A顯示一電路2300的另一實(shí)施例的方塊圖，其提供可用以近似圖3A及;3B的該符號似然函數(shù)P (Stl)及P (S3)的一 S形轉(zhuǎn)換函數(shù)。此處，電路2300包括用以產(chǎn)生可由外部參數(shù)控制的雙彎曲函數(shù)Ttl的一可配置雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器2310及用以沿垂直軸將該雙彎曲函數(shù)Ttl移位一距離Ktl的一參考區(qū)塊2340。雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器2310包括將一偏移量徹引入到由產(chǎn)生器2316產(chǎn)生的雙彎曲函數(shù)中的放大器2312、用以將雙彎曲函數(shù)2316的斜率調(diào)整為k倍的可變增益放大器2314及用以使該函數(shù)反轉(zhuǎn)或做乘法運(yùn)算以產(chǎn)生雙彎曲函數(shù) T0的電路組件2318。在一些情況下，電路組件2318是反相器；在其他情況下，組件2318是可配置乘法器，其將該函數(shù)乘以+1或-1。通過將區(qū)塊2310及2340的輸出在加法器2330 中組合，電路2300產(chǎn)生總轉(zhuǎn)換函數(shù)T，其近似于圖3A及:3B的S形P^及P(S3)。圖2 顯示針對圖23A中所顯示的電路2300的一實(shí)施方式的一電路結(jié)構(gòu)2350。 在此范例中，電路2350包括使用雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器2356(對應(yīng)于圖23A的區(qū)塊2316)的一折疊器2360，其例如可通過使用差分對電路來形成。常數(shù)參考2370(對應(yīng)于區(qū)塊2340)耦接至雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器2356以使該雙彎曲函數(shù)輸出移位。電路2350還包括用以引入輸入偏移量徹的放大器2352及用以調(diào)整圖23A的該轉(zhuǎn)換函數(shù)T的該斜率的一 VGA 2354。同樣，放大器2352、VGA 23 及折疊器2360中的每一個可使用模擬電路來實(shí)施。換言之，電路2350的輸入及輸出均為連續(xù)的可變信號。在一些情況下，折疊器2360利用諸如第7圖中所顯示的差分對電路720A的一差分對電路來實(shí)施。2.3針對符號似然產(chǎn)生器的示范性電路圖8顯示針對使用上述該電路技術(shù)的一符號似然產(chǎn)生器的一示范性電路結(jié)構(gòu) 800。該符號似然產(chǎn)生器接收一差分輸入ν+、ν _且產(chǎn)生一組輸出P (Stl)至P (S3),每個該輸出表示該輸入與一相對應(yīng)的符號相關(guān)聯(lián)的一機(jī)率。更具體地，此符號似然產(chǎn)生器800包括一組折疊器820A-D，每一折疊器響應(yīng)于該符號似然產(chǎn)生器的該輸入。每一折疊器包括一或兩個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器(顯示為SG)。每一 SG響應(yīng)于相對應(yīng)的該折疊器的輸入來產(chǎn)生表示此輸入的雙彎曲函數(shù)S的一輸出。每一折疊器還包括用以組合其SG的輸出以形成這些輸出P(Sk)的相對應(yīng)輸出的電路(例如，加法器)。符號似然產(chǎn)生器800還包括輸入轉(zhuǎn)換電路810，其耦接至該組折疊器用以轉(zhuǎn)換輸入ν+、v_。輸入轉(zhuǎn)換電路810包括一組放大器812A-812C及可用以調(diào)整符號似然產(chǎn)生器 800的輸出以仿真符號似然函數(shù)對信道噪聲的參數(shù)依賴性(例如，對ο的依賴性)的一組 VGA 814A-814C。圖M顯示針對使用上述該電路技術(shù)的一符號似然產(chǎn)生器的一電路結(jié)構(gòu)MOO的一替代實(shí)施例。該符號似然產(chǎn)生器接收一差分輸入ν+、ν _且產(chǎn)生一組輸出P (Stl)至P (S3), 每個該輸出表示該輸入與一相對應(yīng)的符號相關(guān)聯(lián)的一機(jī)率。更具體地，符號似然產(chǎn)生器MOO包括一組折疊器2420A-D，每一折疊器響應(yīng)于該符號似然產(chǎn)生器的該輸入。每一折疊器包括一或兩個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器(顯示為SG)。每一 SG響應(yīng)于相對應(yīng)的該折疊器的輸入來產(chǎn)生表示此輸入的一雙彎曲函數(shù)S的一輸出。每一折疊器還包括用以組合其SG的輸出以形成這些輸出P (Sk)的一相對應(yīng)輸出的電路(例如，一加法器)。符號似然產(chǎn)生器MOO還包括耦接至該組折疊器用以轉(zhuǎn)換輸入ν+、ν _的一組放大器2212A-2212C。此外，一組VGA 2414A-2414C用以調(diào)整符號似然產(chǎn)生器MOO的輸出以仿真符號似然函數(shù)對信道噪聲的參數(shù)依賴性(例如，對σ的依賴性)。3位機(jī)率產(chǎn)生器一旦該符號似然產(chǎn)生器P (Stl)至P (S3)針對一特定輸入來產(chǎn)生，位機(jī)率亦可以一模
14擬方式來計算，例如，通過信號求和的方式。圖9顯示與圖8的該符號似然產(chǎn)生器一起使用的一位機(jī)率產(chǎn)生器900的一范例的方塊圖?；谙惹霸趫D2中所顯示的格雷碼星象圖，該位機(jī)率可根據(jù)如下所示的符號似然來獲得P (b0 = 0) =P (S0) +P (S1) (la)p(b。= 1) = P(S2)+P(S3) (lb)P (bi = 0) =P (S0) +P (S3) (Ic)POd1 = 1) = P (S1)+P (S2) (Id)該個四方程式中的每一個可在加法器910、912、914及916中相應(yīng)的一加法器中執(zhí)行。要指出的是，由于固有限制條件，不是(Ia)-(Ib)的所有四個計算需執(zhí)行以獲得位機(jī)率。例如，就二進(jìn)制編碼而言，已知的是位h為1的機(jī)率及其為0的機(jī)率加起來為 100%，這意味著一旦獲得P (h = 0)，亦可知P (bi = 1)。因此，位機(jī)率產(chǎn)生器900可簡化為用以產(chǎn)生P(bQ = 0)及POd1 = 0)的一組兩個加法器(例如，910及912)。在模擬電路實(shí)施方式中，位機(jī)率產(chǎn)生器900的輸入及輸出可呈現(xiàn)為電壓，或可選擇地呈現(xiàn)為電流。在一些應(yīng)用中，使用電流信號可能是有用的因?yàn)殡娏餍问降那蠛褪褂每讼：煞?Kirchhoff)電流定律易實(shí)現(xiàn)。在這些情況下，因?yàn)橐环査迫豢稍谟嬎悴煌粰C(jī)率時不止一次被使用，因此表示符號似然的相同電流的多個拷貝可能是所期待的。有若干方式在模擬設(shè)計中復(fù)制電流信號。一范例為使用由相同信號所驅(qū)動的相同單位增益緩沖器。另一范例為經(jīng)由電流鏡在電流域中實(shí)施復(fù)制。圖10提供使用一電流鏡結(jié)構(gòu)來產(chǎn)生用于進(jìn)一步求和的一電流信號的多個拷貝的一示范性電路。此處，該符號似然產(chǎn)生器的這些輸出(或這些折疊器的輸出)采用電流形式而不是電壓形式。出于說明的目的，差分對與輸入miP、INlM及IN2P、IN2M的組合實(shí)施一折疊放大器(例如，圖8的折疊器820B)。IOUTP及IOUTM是該折疊放大器的輸出電流。I0UTPC1、 I0UTPC2及I0UTMC1、I0UTMC2構(gòu)成分別經(jīng)由“電流反射”操作推導(dǎo)的該IOUTP及IOUTM信號的兩拷貝。圖IlA顯示用以產(chǎn)生兩電流信號I1及I2的總和I3的一示范性電路。圖IlB說明克希荷夫電流定律在此電流求和中的使用。4延伸及應(yīng)用在此說明書中，盡管該電路范例主要在使用模擬電路來實(shí)施對PAM調(diào)制信號進(jìn)行操作的一軟解映像器功能的背景中加以說明，但是該一般技術(shù)可易適用于許多其他應(yīng)用， 其中一些應(yīng)用在下文加以描述。4. 1模擬域至機(jī)率域的映射一應(yīng)用涉及模擬域至機(jī)率域的信號映像，諸如模擬信號(例如，電流及電壓)至符號及/或數(shù)字位的機(jī)率的映像。這些映像，例如，在該模擬信號包含顯著的噪聲分量的情況下可為有用的，使得位估計值的機(jī)率量測值可提供有價值的信息以作后續(xù)信號處理及/或誤差校正。根據(jù)此通訊范例歸納，任何觀測變量(像素強(qiáng)度、基因組堿基對等)可作為一發(fā)射器且該觀測中的任何噪聲可作為一信道。任何觀測變數(shù)(甚至一實(shí)數(shù))可視為處于一組離散狀態(tài)中的一狀態(tài)。在一基因組堿基對的范例中，有4個可能的狀態(tài)G、C、T、A。一單電子晶體管量測可量測附近的一 DNA轉(zhuǎn)錄酶的構(gòu)形，但此將為一噪聲量測。因此接收信號將為加入噪聲的4個離散電壓電平中的一離散電壓電平。在另一范例中，我們可能想要觀測已知具有一有限動態(tài)范圍且在一特定分辨率下我們希望知曉的一實(shí)數(shù)值變量。我們可將此變量視為可能的大量離散狀態(tài)中的一狀態(tài)。量測中的噪聲將再次作為一信道，且解映像器將產(chǎn)生該變量處于該可能狀態(tài)中的每一個的一機(jī)率或似然。4. 2 QAM及N維星象圖一第二應(yīng)用涉及作用于QAM(正交振幅調(diào)制)調(diào)制信號，或更一般地，作用于基于一 N維星象圖來調(diào)制的信號的一軟解映像器功能的實(shí)施方式。一般說來，QAM提供方式來使用兩個數(shù)學(xué)上正交的信號(例如正弦及余弦)來產(chǎn)生多個調(diào)制信號以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。在此情況下，傳送信號可表示為 I(t) . Sin( t)+Q(t) · C0S( t)，其中I(t)及Q(t)稱為該信號的正交分量。圖12顯示使用格雷編碼的一 QAM星象圖。在此二維星象圖中，鄰近符號彼此的不同在任何位置不超過一位。出于說明的目的，一 QAM符號Siq的傳輸可視為兩個PAM符號I 及Q在兩個單獨(dú)的信道內(nèi)的傳輸。每一 PAM符號具有映像成兩個位(例如，！^及卬的四個電平(例如，10、I” I2及I3)。所產(chǎn)生的QAM符號具有映像成4個位(b0、b” b2及b3)的 16個電平(SQQ至S33)。假定信道噪聲，諸如加成性白高斯噪聲，以一不相關(guān)的方式影響該信號的該I及 Q分量，或換言之，I及Q的傳輸是獨(dú)立的。該QAM星象圖中的每一符號Siq的符號似然接著可作為PAM星象圖中相對應(yīng)的符號I及Q的符號似然的一乘積來獲得，諸如P(Sli3)= P(I1) ·Ρ(93)。因此，QAM星象圖的符號似然的計算可簡化為針對各該I及Q分量的PAM星象圖的符號似然的獨(dú)立計算(例如使用圖2的符號似然產(chǎn)生器212)。圖13顯示被配置為產(chǎn)生獨(dú)立于在單獨(dú)的信道內(nèi)傳送的輸入^及vQ的符號似然的一解映像器電路的一范例。此處，一旦獲得該符號似然，位機(jī)率就可以以該QAM星象圖的包含選定位的相對應(yīng)值的符號似然的集合的一邊際和來計算。在一般情況下，位h具有值“1”的機(jī)率，例如， 可如下獲得
rmMl Pibl=D=YjP(Ij)-P(Qk) (2)
L0151」yej
keK其中J及K為來自QAM星象圖的包含位h的值“ 1 ”的所有符號的集合，且P (Ij) 及P(Qk)為符號Ij及A各自的符號似然。在一些范例中，星象圖以一特定方式形成以簡化方程式O)的計算，例如，以避免或簡化直接乘法。請注意，若方程式( 之和包含包括來自一 PAM星象圖的特定符號及另一 PAM星象圖的所有符號的乘積的項，則通過應(yīng)用簡單的正規(guī)化限制條件(即一隨機(jī)變量的所有可能狀態(tài)的機(jī)率的和為1)及分配律，方程式( 可如下重寫為
權(quán)利要求
1.一種電路，其包含信號處理電路，其用以接收輸入且用以產(chǎn)生一組輸出，該輸入在包括一組代表值的輸入范圍內(nèi)，且每一輸出表示該輸入與所述代表值中的一個或更多個代表值的關(guān)聯(lián)的量測值，該信號處理電路包括多個輸出部分，每一輸出部分響應(yīng)于該信號處理電路的該輸入，每一輸出部分包括一個或更多個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器，每個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器響應(yīng)于該輸出部分的輸入來產(chǎn)生表示該輸出部分的該輸入的雙彎曲函數(shù)的輸出；及用以組合該一個或更多個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的所述輸出來形成該信號處理電路的該組輸出中的一輸出的電路；及輸入轉(zhuǎn)換電路，其耦接至所述多個輸出部分，該輸入轉(zhuǎn)換電路可配置地用以轉(zhuǎn)換該信號處理電路的該輸入來控制從該輸入至該組輸出的映射特性。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其中該雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的該輸出表示到達(dá)該信號處理電路的該輸入的第二雙彎曲函數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的電路，其中從該輸入至該組輸出的該映射特性與該第二雙彎曲函數(shù)的特性相關(guān)聯(lián)。
4.如權(quán)利要求3所述的電路，其中該第二雙彎曲函數(shù)的該特性包括該雙彎曲函數(shù)的轉(zhuǎn)變點(diǎn)的位置。
5.如權(quán)利要求3所述的電路，其中該第二雙彎曲函數(shù)的該特性包括該雙彎曲函數(shù)的轉(zhuǎn)變點(diǎn)處的變化率。
6.如權(quán)利要求1所述的電路，其中至少一個輸出部分包括兩個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器。
7.如權(quán)利要求1所述的電路，其中每一輸出部分還包含輸出轉(zhuǎn)換電路，其可配置地用以轉(zhuǎn)換相對應(yīng)的該一個或更多個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的該輸出來控制從該輸入至該組輸出的第二映射特性。
8.如權(quán)利要求1所述的電路，其中每個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器包括差分對電路。
9.如權(quán)利要求8所述的電路，其中該差分對電路包括一對晶體管，每一晶體管經(jīng)配置來以兩極性中的相應(yīng)的一極性接收該雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的該輸入。
10.如權(quán)利要求8所述的電路，其中該差分對電路包括被配置為在一超臨界值操作狀態(tài)下操作的一對MOSFET晶體管。
11.如權(quán)利要求8所述的電路，其中該差分對電路包括一對雙極結(jié)晶體管。
12.如權(quán)利要求1所述的電路，其中到達(dá)該信號處理電路的該輸入包括表示在通信信道內(nèi)以符號形式傳送的數(shù)字串的模擬信號。
13.如權(quán)利要求12所述的電路，其中該輸入范圍的每一代表值與離散的一組可能的符號中的相應(yīng)的一符號相關(guān)聯(lián)。
14.如權(quán)利要求13所述的電路，其中該信號處理電路的每一輸出表示該傳送符號對應(yīng)于所述可能符號中的一符號的相應(yīng)的機(jī)率。
15.如權(quán)利要求13所述的電路，其中該信號處理電路的每一輸出表示所傳送的數(shù)字串的一相對應(yīng)的數(shù)字具有離散的一組可能值中的一可能值的相應(yīng)的機(jī)率。
16.如權(quán)利要求15所述的電路，其中所傳送的數(shù)字串是二進(jìn)制串。
17.如權(quán)利要求13所述的電路，其中該信號處理電路的每一輸出包括所傳送的位在對數(shù)域中的表示。
18.如權(quán)利要求12所述的電路，其中該模擬信號包括至少部分由該通信信道所確定的噪聲分量。
19.如權(quán)利要求18所述的電路，其中該模擬信號包括高斯噪聲分量。
20.如權(quán)利要求1所述的電路，其中到達(dá)該信號處理電路的該輸入以差分信號的形式來實(shí)施。
21.如權(quán)利要求1所述的電路，其中到達(dá)所述輸出部分的每一輸入以差分信號的形式來實(shí)施。
22.—種信號處理電路，其用以接收輸入且用以產(chǎn)生一組輸出，該輸入在包括一組代表值的輸入范圍內(nèi)，且每一輸出表示該輸入與所述代表值中的一個或更多個代表值的關(guān)聯(lián)的量測值，該信號處理電路包含多個部分，每一部分產(chǎn)生該組輸出的一相對應(yīng)輸出，每一部分包括一個或更多個輸入轉(zhuǎn)換電路，該一個或更多個輸入轉(zhuǎn)換電路可配置地用以轉(zhuǎn)換該信號處理電路的該輸入來控制從該輸入至相對應(yīng)的該輸出的映射特性；一個或更多個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器，每個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器耦接至相對應(yīng)的輸入轉(zhuǎn)換電路且被配置為從相對應(yīng)的該輸入轉(zhuǎn)換電路接收轉(zhuǎn)換后的輸入且產(chǎn)生表示該輸入的雙彎曲函數(shù)的雙彎曲函數(shù)輸出；及用以組合來自所述雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的所述雙彎曲函數(shù)輸出來形成該信號處理電路的該組輸出中的一輸出的電路。
23.如權(quán)利要求22所述的信號處理電路，其中該組輸出中的每一輸出包括該輸入在對數(shù)域中的表示。
24.如權(quán)利要求23所述的信號處理電路，其中該組輸出中的每一輸出表示該輸入的對數(shù)似然比。
25.如權(quán)利要求22所述的信號處理電路，其中每一部分還包括一個或更多個輸出轉(zhuǎn)換電路，每一輸出轉(zhuǎn)換電路耦接至相對應(yīng)的雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器且可配置地用以轉(zhuǎn)換相對應(yīng)的該雙彎曲函數(shù)輸出來控制從該輸入至相對應(yīng)的該輸出的第二映射特性。
26.一種用以接收輸入且用以產(chǎn)生一組輸出的方法，該輸入在包括一組代表值的輸入范圍內(nèi)，且每一輸出表示該輸入與所述代表值中的一個或更多個代表值的關(guān)聯(lián)的量測值， 該方法包含以下步驟使用輸入轉(zhuǎn)換電路來轉(zhuǎn)換該輸入以控制從該輸入至該組輸出的映射特性；在多個輸出部分的每一輸出部分中執(zhí)行下列步驟產(chǎn)生表示轉(zhuǎn)換后的輸入的雙彎曲函數(shù)的至少一個雙彎曲函數(shù)輸出，每一雙彎曲函數(shù)輸出由相對應(yīng)的雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生；及使用組合電路來組合所述雙彎曲函數(shù)輸出以形成該組輸出中的一輸出。
27.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中該雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的該輸出表示該輸入的第二雙彎曲函數(shù)。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中從該輸入至該組輸出的該映射特性與該第二雙彎曲函數(shù)的特性相關(guān)聯(lián)。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中該第二雙彎曲函數(shù)的該特性包括該雙彎曲函數(shù)的轉(zhuǎn)變點(diǎn)的位置和該雙彎曲函數(shù)的轉(zhuǎn)變點(diǎn)處的變化率的至少之一。
30.如權(quán)利要求沈所述的方法，其還包含，在所述多個輸出部分的每一輸出部分中，使用相對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)換電路來轉(zhuǎn)換每一雙彎曲函數(shù)輸出以控制從該輸入至該組輸出的第二映射特性。
全文摘要
一電路，包括用以接收輸入且用以產(chǎn)生一組輸出的信號處理電路。該輸入在具有一組代表值的輸入范圍內(nèi)提供，且每一輸出表示該輸入與該代表值中的一個或更多個代表值的關(guān)聯(lián)的量測值。該信號處理電路包括一組輸出部分，每一輸出部分響應(yīng)于該信號處理電路的該輸入。每一輸出部分包括一個或更多個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器。每個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器響應(yīng)于該輸出部分的輸入以產(chǎn)生表示該輸出部分的該輸入的一雙彎曲函數(shù)的一輸出。每一輸出部分還包括一電路，其用以組合該一個或更多個雙彎曲函數(shù)產(chǎn)生器的該輸出來形成該信號處理電路的該組輸出的一輸出。輸入轉(zhuǎn)換電路耦接至該多個輸出部分。該輸入轉(zhuǎn)換電路可配置地用以轉(zhuǎn)換該信號處理電路的該輸入來控制從該輸入至該組輸出的一映射特性。
文檔編號H04M1/24GK102422622SQ201080018695
公開日2012年4月18日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者A·阿萊克斯耶維, B·維格達(dá), J·伯恩斯特因 申請人:美國亞德諾半導(dǎo)體公司