本發(fā)明相關(guān)于一種用于通信系統(tǒng)的裝置及方法，特別涉及一種處理軟信息的裝置及方法。

背景技術(shù)：

由于正交分頻多工(orthogonalfrequency-divisionmultiplexing，ofdm)技術(shù)(或稱為離散多頻調(diào)制(discretemulti-tonemodulation，dmt)技術(shù))具有高頻譜使用效率及強(qiáng)健的衰減抵抗能力，多種近代高速通信系統(tǒng)皆采用正交分頻多工技術(shù)來傳送及接收信號，以提高信號被正確還原的機(jī)會。正交分頻多工技術(shù)可于各子載波(subcarrier)上配置各種數(shù)量的位元(bits)，以充分利用信道的容量。

一般而言，使用正交分頻多工的通信系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí)，會將部分的子載波(subcarriers)使用于信道估測，使接收端可以通過這些子載波獲得所有子載波所對應(yīng)的信道響應(yīng)(如信道頻率響應(yīng)(channelfrequencyresponse))，以使用估測的信道響應(yīng)來還原子載波上的傳送的符元(例如數(shù)據(jù))。詳細(xì)來說，傳送端會配置接收端已知的參考信號于部分的子載波上。在傳送端傳送所有子載波所形成的一正交分頻多工信號時(shí)，參考信號及數(shù)據(jù)信號會一起被傳送到接收端。于接收該正交分頻多工信號后，接收端不僅可使用參考信號來估測用來傳送參考信號的子載波所對應(yīng)的信道響應(yīng)(簡稱參考信道響應(yīng))，亦可根據(jù)參考信道響應(yīng)進(jìn)一步估測用來傳送數(shù)據(jù)信號的子載波所對應(yīng)的信道響應(yīng)(簡稱數(shù)據(jù)信道響應(yīng))。因此，于估測數(shù)據(jù)信道響應(yīng)后，接收端可將估測的信道響應(yīng)使用于均衡(equalization)、解調(diào)(demodulation)、解碼等信號處理運(yùn)作，以還原數(shù)據(jù)信號。

然而，參考信號的配置通常不完美，或者特定子載波會受到較大的干擾，以至于不同子載波的數(shù)據(jù)信道響應(yīng)會具有不同的準(zhǔn)確度，這些數(shù)據(jù)信道響應(yīng)的準(zhǔn)確度甚至?xí)哂邢喈?dāng)大的差異，例如準(zhǔn)確度特別低，進(jìn)而影響均衡、解調(diào)(demodulation)及解碼的效能。如何改善信道響應(yīng)對接收效能的影響因而成為亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供了一種接收裝置及方法，用來處理軟信息，以解決上述問題。

本發(fā)明公開一種接收裝置，包含有一信號檢測單元，用來接收多個(gè)子載波上的多個(gè)補(bǔ)償?shù)姆?symbol)，以根據(jù)該多個(gè)補(bǔ)償?shù)姆?，產(chǎn)生該多個(gè)補(bǔ)償?shù)姆亩鄠€(gè)軟信息(softinformation)及多個(gè)解調(diào)制的符元；一可靠度單元，耦接于該信號檢測單元，用來根據(jù)該多個(gè)子載波的多個(gè)可靠度信息，產(chǎn)生該多個(gè)軟信息的多個(gè)權(quán)重；以及一解碼單元，耦接于該信號檢測單元及該可靠度單元，用來根據(jù)該多個(gè)軟信息及該多個(gè)權(quán)重，解碼該多個(gè)解調(diào)制的符元，以產(chǎn)生多個(gè)解碼的位元。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一通信系統(tǒng)的示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一接收裝置的示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一子載波配置的示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一流程的流程圖。

附圖標(biāo)記說明：

20接收裝置

200信道估測單元

202信道補(bǔ)償單元

204信號檢測單元

206可靠度單元

208解碼單元

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一通信系統(tǒng)10的示意圖。通信系統(tǒng)10可為任何使用正交分頻多工(orthogonalfrequency-divisionmultiplexing，ofdm)技術(shù)(或稱為離散多頻調(diào)制(discretemulti-tonemodulation，dmt)技術(shù))的通信系統(tǒng)，簡略地由一傳送端tx及一接收端rx所組成。在圖1中，傳送端tx及接收端rx是用來說明通信系統(tǒng)10的架構(gòu)。舉例來說，通信系統(tǒng)10可為非對稱式數(shù)字用戶回路(asymmetricdigitalsubscriberline，adsl)系統(tǒng)、電力通信(powerlinecommunication，plc)系統(tǒng)、同軸電纜的以太網(wǎng)絡(luò)(ethernetovercoax，eoc)等有線通信系統(tǒng)，或者是區(qū)域無線網(wǎng)絡(luò)(wirelesslocalareanetwork，wlan)、數(shù)字視頻廣播(digitalvideobroadcasting，dvb)系統(tǒng)及先進(jìn)長期演進(jìn)(longtermevolution-advanced，lte-a)系統(tǒng)等無線通信系統(tǒng)，其中數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)可包含有地面數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)(dvb-terrestrial，dvb-t)及新版地面數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)(dvb-t2)系統(tǒng)。此外，傳送端tx及接收端rx可設(shè)置于移動電話、筆記本電腦、平板電腦、電子書及便攜式電腦系統(tǒng)等裝置中，不限于此。

請參考圖2，其為本發(fā)明實(shí)施例一接收裝置20的示意圖，用于圖1的接收端rx中，用來補(bǔ)償估測的信道。接收裝置20包含有一信道估測單元200、一信道補(bǔ)償單元202、一信號檢測單元204、一可靠度單元206及一解碼單元208。詳細(xì)來說，在獲得多個(gè)子載波上的多個(gè)接收的符元(symbol)sb_rx后，信道估測單元200可根據(jù)多個(gè)接收的符元sb_rx中的多個(gè)參考符元，產(chǎn)生多個(gè)子載波的多個(gè)估測的信道響應(yīng)ch_est。其中，接收的符元可為經(jīng)過四位元相位偏移調(diào)制(quadraturephase-shiftkeying，qpsk)等調(diào)制運(yùn)作所產(chǎn)生的符元，但不限于此。信道補(bǔ)償單元202耦接于信道估測單元200及信號檢測單元204，可用來根據(jù)多個(gè)估測的信道響應(yīng)ch_est，處理多個(gè)子載波上的多個(gè)接收的符元sb_rx，以產(chǎn)生多個(gè)補(bǔ)償?shù)姆猻b_cp。也就是說，信道補(bǔ)償單元202可使用多個(gè)估測的信道響應(yīng)ch_est來補(bǔ)償(例如均衡)信道所產(chǎn)生的效應(yīng)(例如衰減(fading))。

信號檢測單元204耦接于信道補(bǔ)償單元202，可用來接收多個(gè)補(bǔ)償?shù)姆猻b_cp，以根據(jù)數(shù)個(gè)補(bǔ)償?shù)姆猻b_cp，產(chǎn)生多個(gè)補(bǔ)償?shù)姆亩鄠€(gè)軟信息(softinformation)info_soft及多個(gè)解調(diào)制的符元sb_demod。也就是說，信號檢測單元204可解調(diào)制補(bǔ)償后的符元，并產(chǎn)生對應(yīng)于這些符元的軟信息。其中，多個(gè)軟信息可包含有多個(gè)對數(shù)似然比(loglikelihoodratio，llr)，但不限于此。可靠度單元206耦接于信號檢測單元204，是用來根據(jù)多個(gè)子載波的多個(gè)可靠度信息，產(chǎn)生多個(gè)軟信息info_soft的多個(gè)權(quán)重info_wt。解碼單元208耦接于信號檢測單元204及可靠度單元206，可用來根據(jù)多個(gè)軟信息info_soft及多個(gè)權(quán)重info_wt，解碼多個(gè)解調(diào)制的符元sb_demod，以產(chǎn)生多個(gè)解碼的位元bit_decod。解碼單元208運(yùn)作所依據(jù)的編碼/解碼規(guī)則可有很多種，例如卷積碼(convolutionalcode)、渦輪碼(turbocode)、低密度奇偶校驗(yàn)碼(ldpccode)等，但不限于此。

換句話說，根據(jù)本發(fā)明，解碼單元208不會直接使用多個(gè)軟信息info_soft于解碼多個(gè)解調(diào)制的符元sb_demod，而會先以多個(gè)權(quán)重info_wt對多個(gè)軟信息info_soft進(jìn)行加權(quán)，以補(bǔ)償信道估測的不準(zhǔn)確所降低的解碼運(yùn)作的效能。造成該不準(zhǔn)確的原因可為信道響應(yīng)所對應(yīng)的子載波位在頻帶邊緣，以至于可用于內(nèi)插的參考符元數(shù)量的不足，或者僅能使用外插等，但不限于此。因此，本發(fā)明可改善解碼單元208的效能，降低解多個(gè)解碼的位元bit_decod的錯(cuò)誤率。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一子載波配置30的示意圖，可用來結(jié)合圖2，以說明以下的多個(gè)實(shí)施例。為便于說明，圖3僅繪示了帶寬內(nèi)的子載波sc_1～sc_7，本領(lǐng)域具通常知識者當(dāng)可根據(jù)以下說明，將本發(fā)明應(yīng)用于其他未繪示的子載波。子載波sc_1～sc_7分別對應(yīng)于估測的信道響應(yīng)ch_1～ch_7，分別對應(yīng)于多個(gè)可靠度信息info_r1～info_r2，及分別對應(yīng)于多個(gè)權(quán)重wt_1～wt_7。在本實(shí)施例中，子載波sc_1～sc_2、sc4、sc_5及sc_7是用來傳送數(shù)據(jù)符元(即數(shù)據(jù)信號)，以及子載波sc_3及sc_6是用來傳送參考符元(即參考信號)。信道估測單元202在收到參考符元后，除了可根據(jù)參考符元產(chǎn)生信道響應(yīng)ch_3及ch_6之外，亦可通過外插運(yùn)算獲得估測的信道響應(yīng)ch_1，或者通過內(nèi)插運(yùn)算獲得估測的信道響應(yīng)ch_2、ch4、ch_5及ch_7，但不限于此。

可靠度單元206的實(shí)現(xiàn)方式有很多種，可根據(jù)不同的方式產(chǎn)生可靠度信息，再據(jù)以產(chǎn)生多個(gè)權(quán)重info_wt。

在一實(shí)施例中，多個(gè)可靠度信息可包含有多個(gè)子載波的多個(gè)信號能量。也就是說，在量測(或計(jì)算)多個(gè)子載波的多個(gè)信號能量后，可靠度單元206可根據(jù)多個(gè)信號能量來產(chǎn)生多個(gè)權(quán)重info_wt。舉例來說，根據(jù)多個(gè)信號能量，若多個(gè)子載波的第一子載波(例如子載波sc_4)的信號能量小于該多個(gè)子載波的第二子載波(例如子載波sc_3)的信號能量，第一子載波的權(quán)重小于或等于該第二子載波的權(quán)重。也就是說，具有較高信號能量的子載波，其軟信息可被設(shè)定具有較高的權(quán)重。

在一實(shí)施例中，多個(gè)可靠度信息可包含有多個(gè)子載波的多個(gè)信噪比(signal-to-noiseratio，snr)。也就是說，在量測(或計(jì)算)多個(gè)子載波的多個(gè)信噪比后，可靠度單元206可根據(jù)多個(gè)信噪比來產(chǎn)生多個(gè)權(quán)重info_wt。舉例來說，根據(jù)多個(gè)信噪比，若多個(gè)子載波的第一子載波(例如子載波sc_4)的信噪比小于該多個(gè)子載波的第二子載波(例如子載波sc_3)的信噪比，第一子載波的權(quán)重小于或等于該第二子載波的權(quán)重。也就是說，具有較高信噪比的子載波，其軟信息可被設(shè)定具有較高的權(quán)重。

在一實(shí)施例中，多個(gè)可靠度信息可包含有多個(gè)子載波的多個(gè)位置信息。也就是說，在獲得多個(gè)子載波的多個(gè)位置信息后，可靠度單元206可根據(jù)多個(gè)位置信息來產(chǎn)生多個(gè)權(quán)重info_wt。

舉例來說，根據(jù)多個(gè)位置信息，若多個(gè)子載波的第一子載波(例如子載波sc_1)與多個(gè)子載波的帶寬邊界間的距離小于多個(gè)子載波的第二子載波(例如子載波sc_2)與帶寬邊界間的距離，第一子載波的權(quán)重小于或等于第二子載波的權(quán)重。也就是說，距離帶寬邊界較近的子載波，其軟信息可被設(shè)定具有較低的權(quán)重。這項(xiàng)設(shè)定的原因可歸因于較靠近帶寬邊界的子載波，通常僅能使用較少階數(shù)的內(nèi)差來獲得其信道響應(yīng)，或者僅能使用準(zhǔn)確度較低的外插來獲得其信道響應(yīng)。在此情況下，距離帶寬邊界較近的子載波的信道響應(yīng)的準(zhǔn)確度通常較低，故應(yīng)被設(shè)定具有較低的權(quán)重，以降低其軟信息的比重。

舉例來說，根據(jù)多個(gè)位置信息，若多個(gè)子載波的第一子載波(例如子載波sc_1)與多個(gè)子載波中具有干擾的第二子載波(例如子載波sc_2)間的距離小于多個(gè)子載波的第三子載波(例如子載波sc_4)與第二子載波間的一距離，第一子載波的權(quán)重小于或等于第三子載波的權(quán)重。也就是說，距離干擾較近的子載波，其軟信息可被設(shè)定具有較低的權(quán)重。干擾的種類有很多種，例如跨子載波干擾(cross-subcarrierinterference)、彩色噪聲(colornoise)、邊帶噪聲(spurnoise)等干擾，但不限于此。判斷子載波是否有干擾的方法亦有很多種，可根據(jù)干擾的大小(例如干擾能量的)是否超過一預(yù)先設(shè)定值來判斷干擾是否存在、可根據(jù)先前對子載波的量測結(jié)果來假設(shè)干擾的存在等，但不限于此。

在一實(shí)施例中，多個(gè)可靠度信息可包含有對應(yīng)于多個(gè)子載波的多個(gè)濾波器響應(yīng)參數(shù)。較佳地，具有較高濾波器響應(yīng)參數(shù)的子載波，其軟信息可被設(shè)定具有較高的權(quán)重。也就是說，根據(jù)多個(gè)濾波器響應(yīng)參數(shù)，若多個(gè)濾波器響應(yīng)參數(shù)的第一濾波器響應(yīng)參數(shù)小于多個(gè)濾波器響應(yīng)參數(shù)的第二濾波器響應(yīng)參數(shù)，第一濾波器響應(yīng)參數(shù)所對應(yīng)的子載波的權(quán)重小于或等于第二濾波器響應(yīng)參數(shù)所對應(yīng)的子載波的權(quán)重。在一實(shí)施例中，多個(gè)軟信息可被分割為多組軟信息，該多組軟信息分別對應(yīng)于多個(gè)權(quán)重。也就是說，一組軟信息(即一組子載波)具有相同的權(quán)重。

在一實(shí)施例中，多個(gè)可靠度信息可包含有多個(gè)估測的信道響應(yīng)的多個(gè)平均平方誤差(meansquareerror，mse)。也就是說，在量測(或計(jì)算)多個(gè)估測的信道響應(yīng)的多個(gè)平均平方誤差后，可靠度單元206可根據(jù)多個(gè)平均平方誤差來產(chǎn)生多個(gè)權(quán)重info_wt。舉例來說，根據(jù)多個(gè)平均平方誤差，若多個(gè)信道響應(yīng)的第一信道響應(yīng)的平均平方誤差小于或等于多個(gè)信道響應(yīng)的第二信道響應(yīng)的平均平方誤差，第一信道響應(yīng)所對應(yīng)的子載波的權(quán)重大于第二信道響應(yīng)所對應(yīng)的子載波的權(quán)重。也就是說，具有較高平均平方誤差的信道響應(yīng)，其所對應(yīng)的子載波的軟信息可被設(shè)定具有較低的權(quán)重。

以下以一實(shí)施例，進(jìn)一步說明如何根據(jù)平均平方誤差來計(jì)算軟信息的權(quán)重。根據(jù)子載波位置、干擾、彩色噪聲、邊帶噪聲等前置信息，先定義一子載波集合ω，在此集合里的子載波符合以下一或多個(gè)條件：(1)可根據(jù)參考符元以內(nèi)插或外插獲得信道響應(yīng)；(2)未受到(或者僅些微受到)窄頻干擾、彩色噪聲、邊帶噪聲等特定頻域干擾的影響。根據(jù)此集合，可獲得一個(gè)平均平方誤差(mse)參考值如下：

mseavg(snr)＝σi∈ωmse(snr,i)/|ω|(式1)

其中i為子載波指標(biāo)。接著使用mse(snr,i)及mseavg(snr)計(jì)算一子載波平均mse比值(此平均是針對snr平均)如下：

ρi＝∫snr[mse(snr,i)/mseavg(snr)](式2)

以及獲得ρi的平均值如下：

ρa(bǔ)vg＝σi∈ωρi/|ω|(式3)

接著，設(shè)定n+1個(gè)臨界值(threshold)如下，其分別表示為{t(0),…,t(n)}，其中t(0)<t(1)<…<t(n)：

t(n)＝2ⁿ⁺¹ρa(bǔ)vg,0≤l≤n-1,t(n)＝∞(式4)

其中平均平均平方誤差落在這些區(qū)間的子載波可以被區(qū)分為n個(gè)集合，{k(0),…,k(n-1)}，可分別表示為：

k(0)＝{i|t(0)≤ρi<t(1)}、k(1)＝{i|t(1)≤ρi<t(2)}、…、

k(n-1)＝{i|t(n-1)≤ρi<t(n)}(式5)

在本實(shí)施例中，可根據(jù){t(0),…,t(n)}設(shè)定n個(gè)權(quán)重，其表示為{w(0),…,w(n-1)}，并將其用來調(diào)整信號檢測單元204所輸出的對數(shù)似然比(llr)如下：

l'i,j＝w(n)*li,j,其中i∈k(n)(式6)

其中l(wèi)i,j表示為在子載波i上傳送的位元j的對數(shù)似然比，l'i,j表示同一個(gè)位元的調(diào)整后的對數(shù)似然比，其會被解碼單元208使用于解碼。根據(jù)對數(shù)似然比的定義，l'i,j絕對值大小應(yīng)與子載波i的可靠度成正比，若僅考慮信道估測的誤差所造成的可靠度差異，則由于屬k(n)集合子載波的平均信道估測誤差隨著n遞增。因此，w(n)應(yīng)設(shè)定為n的遞減函數(shù)，即信道估測的誤差越大，權(quán)重越??；反之，則權(quán)重越大。在本實(shí)施例中，設(shè)定權(quán)重如下：

w(n)＝2^-n,0≤n≤n-2,w(n-1)＝0(式7)

接著，根據(jù)(式6)，調(diào)整信號檢測單元204產(chǎn)生的對數(shù)似然比li,j來得到l'i,j，并提供給解碼單元208使用于解碼解調(diào)制的符元，其中0≤i≤p-1，0≤j≤m-1，p為子載波的數(shù)量，m是子載波上一個(gè)符元所傳送的位元數(shù)。

根據(jù)上述實(shí)施例可知，在根據(jù)平均平方誤差來計(jì)算權(quán)重時(shí)，不僅可以針對每個(gè)子載波來計(jì)算權(quán)重(persubcarrier)，也可以將子載波分組后，再針對各組子載波來計(jì)算權(quán)重(pergroup)，以降低復(fù)雜度。

前述接收裝置20的運(yùn)作方式可歸納為一流程40，用于接收端rx中，如圖4所示。流程40包含以下步驟：

步驟400：開始。

步驟402：接收多個(gè)子載波上的多個(gè)補(bǔ)償?shù)姆?，以根?jù)該多個(gè)補(bǔ)償?shù)姆?，產(chǎn)生該多個(gè)補(bǔ)償?shù)姆亩鄠€(gè)軟信息及多個(gè)解調(diào)制的符元。

步驟404：根據(jù)該多個(gè)子載波的多個(gè)可靠度信息，產(chǎn)生該多個(gè)軟信息的多個(gè)權(quán)重。

步驟406：根據(jù)該多個(gè)軟信息及該多個(gè)權(quán)重，解碼該多個(gè)解調(diào)制的符元，以產(chǎn)生多個(gè)解碼的位元。

步驟408：結(jié)束。

流程40是用來舉例說明收裝置20的運(yùn)作方式，詳細(xì)說明及變化可參考前述，于此不贅述。

需注意的是，接收裝置20(及其中的信道估測單元200、信道補(bǔ)償單元202、信號檢測單元204、可靠度單元206及解碼單元208)的實(shí)現(xiàn)方式可有很多種。舉例來說，可根據(jù)設(shè)計(jì)考量或系統(tǒng)需求，將信道估測單元200、信道補(bǔ)償單元202、信號檢測單元204、可靠度單元206及解碼單元208整合為一或多個(gè)單元。此外，接收配置裝置20可以硬件(例如電路)、軟件、固件(為硬件裝置與電腦指令與數(shù)據(jù)的結(jié)合，且電腦指令與數(shù)據(jù)屬于硬件裝置上的只讀軟件)、電子系統(tǒng)、或上述裝置的組合來實(shí)現(xiàn)，不限于此。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種處理軟信息的裝置及方法，用來根據(jù)可靠度信息，計(jì)算軟信息的權(quán)重，用來調(diào)整軟信息的比重。本發(fā)明可補(bǔ)償信道估測的不準(zhǔn)確所降低的解碼運(yùn)作的效能，提高系統(tǒng)的輸出率。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。

【符號說明】

20接收裝置

200信道估測單元

202信道補(bǔ)償單元

204信號檢測單元

206可靠度單元

208解碼單元

40流程

400、402、404、406、408步驟

bit_decod解碼的位元

ch_est、ch_1～ch_7估測的信道

info_soft軟信息

info_wt、wt_1～wt_7權(quán)重

info_r1～info_r2可靠度信息

sb_rx接收的符元

sb_cp補(bǔ)償?shù)姆?/p>

sb_demod解調(diào)制的符元

sc_1～sc_7子載波

tx傳送端

rx接收端