專利名稱：脈沖噪聲影響的減小的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，具體地涉及其中減小了脈沖噪聲(例如，噪聲尖刺)的影響的接收機(jī)系統(tǒng)。
在接收機(jī)輸入端處出現(xiàn)和存在不希望的、具有比發(fā)射的所需數(shù)據(jù)信號大得多的幅度(和能量)的噪聲脈沖(例如，噪聲尖刺)會帶來許多問題。
已知的接收機(jī)系統(tǒng)包括自適應(yīng)均衡器，例如判決反饋均衡器(DFE)，用于補(bǔ)償在發(fā)射機(jī)及其接收機(jī)之間的傳輸通道中引入的噪聲和失真。DFE典型地可包括自適應(yīng)前饋濾波器和自適應(yīng)反饋濾波器。噪聲脈沖(例如，不想要的噪聲尖刺)在調(diào)整DFE的自適應(yīng)濾波器的系數(shù)時造成重大的問題。典型地，噪聲脈沖可在DFE的“訓(xùn)練”階段期間出現(xiàn)或可在DFE的數(shù)據(jù)傳輸(穩(wěn)態(tài))階段期間出現(xiàn)。由于噪聲脈沖造成的問題在訓(xùn)練期間是更尖銳的，因為自適應(yīng)濾波器通常在該階段通過使用較大的步進(jìn)量被調(diào)整的。然而，問題總是存在的。在數(shù)據(jù)傳輸階段期間，DFE也易于“錯誤傳播”，因為DFE中的限幅電路對于正確的數(shù)據(jù)符號作出判決，即估計。由于DFE利用反饋，對于當(dāng)前接收的符號的不正確的估計影響其后接收的符號。噪聲脈沖的純影響是造成自適應(yīng)濾波器系數(shù)的被誤調(diào)整(即不適當(dāng)和不正確的調(diào)整)，這又造成自適應(yīng)濾波器傳播錯誤信息。
在全雙工系統(tǒng)中，還包括有在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的回波抵消器電路。典型地，回波抵消器電路被連接在發(fā)射機(jī)(TR)部分和接收機(jī)(REC)部分之間。回波抵消器是自適應(yīng)橫向濾波器，它自適應(yīng)地學(xué)習(xí)混合器的響應(yīng)，并產(chǎn)生該響應(yīng)的一個復(fù)制品，把這個復(fù)制品從混合器的輸出中減去，以便產(chǎn)生沒有回波的接收信號。顯然，在回波抵消器的訓(xùn)練期間和/或在數(shù)據(jù)傳輸期間注入到接收機(jī)線路中的任何的大的噪聲脈沖會在持久的時間內(nèi)擾亂抵消器的響應(yīng)。噪聲脈沖的純影響是造成回波抵消濾波器系數(shù)被誤調(diào)整(即不適當(dāng)和不正確的調(diào)整)，這又造成自適應(yīng)濾波器傳播錯誤信息。
在回波抵消濾波器和自適應(yīng)均衡器的情況下，大的噪聲脈沖使得錯誤在它們各自的濾波器內(nèi)傳播。然而，由于濾波器的自適應(yīng)特性，錯誤程度隨時間降低。
發(fā)射機(jī)-接收機(jī)系統(tǒng)也包括某些預(yù)編碼濾波器，例如湯姆林遜(Tomlinson)預(yù)編碼器，它們在一定階段期間(即在訓(xùn)練期間或緊接在其后)被“設(shè)置”(例如，由DFE更新和調(diào)整它們的濾波器系數(shù))。一旦“設(shè)置”后，這些濾波器在其后的數(shù)據(jù)傳輸階段保持該設(shè)置。明顯地，如果在這樣的濾波器的訓(xùn)練期間有噪聲脈沖注入到系統(tǒng)中，則在其后的數(shù)據(jù)傳輸階段濾波器將被不適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，且傳輸?shù)臄?shù)據(jù)將保持很高程度的噪聲和錯誤。
這樣，噪聲脈沖可能有害地影響在接收機(jī)及其相關(guān)發(fā)射機(jī)的不同部分中采用的自適應(yīng)濾波器的設(shè)置。概略地，脈沖噪聲使濾波響應(yīng)失真，導(dǎo)致接收機(jī)性能惡化。這大大限制了在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間以可接受的噪聲電平進(jìn)行接收的最大距離。因之，本發(fā)明的目的是減小注入到接收機(jī)的脈沖噪聲的有害影響。
發(fā)明概要在體現(xiàn)本發(fā)明的接收機(jī)系統(tǒng)中，自動檢測輸入信號的幅度，以使得當(dāng)它超過預(yù)定電平時禁止在接收機(jī)中所采用的自適應(yīng)濾波器進(jìn)行自適應(yīng)。在本發(fā)明的一個實施例中，在檢測的信號超過預(yù)定電平的時間范圍內(nèi)禁止進(jìn)行自適應(yīng)。在本發(fā)明的另一個實施例中，只要被檢測的信號超過預(yù)定電平就在一個固定時間間隔范圍內(nèi)禁止進(jìn)行自適應(yīng)。在本發(fā)明的再一個實施例中，在噪聲脈沖具有某種重復(fù)型式的場合，在預(yù)期到重復(fù)的噪聲脈沖時便產(chǎn)生禁止信號，以便在噪聲脈沖出現(xiàn)的時間間隔期間(“窗口”)內(nèi)禁止自適應(yīng)濾波器進(jìn)行自適應(yīng)。在本發(fā)明的某些實施例中，接收信號被提供到延時線的輸入端，延時線的輸出端連接到自適應(yīng)濾波器裝置。門限檢測器檢測在延時線輸入端處的信號，當(dāng)信號超過預(yù)定門限電平時，它產(chǎn)生控制信號用于禁止自適應(yīng)濾波器裝置的調(diào)整。所以，超過門限電平的信號不影響自適應(yīng)濾波器裝置的調(diào)整。
附圖簡述在附圖中，相同的參考字符表示相同的元件；以及

圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的部分接收系統(tǒng)的方框圖；圖2是本發(fā)明中所使用的門限檢測器電路的方框圖和波形圖；圖3是在體現(xiàn)本發(fā)明的接收機(jī)系統(tǒng)中所使用的門限檢測器電路的另一個方框圖和波形圖；圖4是其中可按照本發(fā)明禁止其自適應(yīng)的自適應(yīng)濾波器的方框圖；圖4A是圖4的一部分的方框圖；以及圖5是按照本發(fā)明的定時恢復(fù)電路的方框圖。
發(fā)明詳述圖1顯示調(diào)制解調(diào)器100的結(jié)構(gòu)，包括按照本發(fā)明進(jìn)行修正的回波抵消。在線101上出現(xiàn)的二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)序列首先由比特—符號編碼器110進(jìn)行處理，該編碼器以每秒1/T符號的標(biāo)稱速率輸出復(fù)數(shù)值符號序列(SS)，它們代表輸入數(shù)據(jù)序列，也可包括編碼的擾碼冗余(scrambling redundancy)和其它形式。然后，符號序列(SS)被湯姆林遜預(yù)編碼電路112所處理，該預(yù)編碼電路112后接發(fā)射成形濾波器114，其輸出被加到數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(D/A)116。其所得到的模擬信號由低通濾波器(LPF)118濾波，形成近端發(fā)射信號ns(t)。后者被混合器120連接到傳輸通道410。示意地，傳輸通道410是絞合線對，或雙線環(huán)路，它一般被連接到中央局(圖上未示出)。
在通信的其它方向，混合器120接收從遠(yuǎn)方的調(diào)制解調(diào)器(圖上未示出)發(fā)射的模擬線路信號，并被送到帶通濾波器(BPF)130。此信號被稱為“遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)信號”，它利用和發(fā)射信號相同的頻帶，即調(diào)制解調(diào)器是全雙工調(diào)制解調(diào)器。帶通濾波器130去除遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)信號在其信號通帶以外的能量，該濾波器的輸出被加到自動增益控制(AGC)電路132，后者的作用是調(diào)整接收信號到適當(dāng)?shù)姆秶?，它的輸出被送到?數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)134的輸入端，該模-數(shù)轉(zhuǎn)換器把接收信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并形成接收信號rs(t)。注意到，AGC電路132調(diào)整接收信號，使得正常的接收信號將不觸發(fā)檢測器202，如下面所描述的那樣。
到達(dá)帶通濾波器的輸入端的信號被所謂的近遠(yuǎn)回波擾亂。近回波包括發(fā)送信號能量，它不是由混合器120送到通道而是通過該混合器被泄漏。遠(yuǎn)回波包括那些最初被送到通道410、但由于例如阻抗失配和其它通道反常情況而被反射回調(diào)制解調(diào)器的信號能量。這樣，在模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器134的輸出端提供的接收信號rs(t)不但包括來自遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)信號的能量，也包括近和遠(yuǎn)回波能量。A/D134由時鐘信號所“選通”，A/D 134是定時恢復(fù)電路133的一部分，以便在其輸出端產(chǎn)生采樣信號。A/D134的輸出被連接到延時網(wǎng)絡(luò)135的一個輸入端，和門限檢測器202的一個輸入端。檢測器202可以是多個模擬或數(shù)字比較器中的任何一個。
限幅門限信號被加到門限檢測器202的另一個輸入端；在此限幅(門限)電平可以是電壓電平，或數(shù)字等價物。檢測器202比較它從A/D134接收的信號的幅度(它正比于輸入到接收機(jī)的接收信號的幅度)并把它與門限(限幅)電平進(jìn)行比較。門限(限幅)電平被設(shè)置為一個值，在此值以上沒有可接受的數(shù)據(jù)信號。也就是說，當(dāng)限幅(門限)電平被超過時，這將表示在接收端存在不想要的和過大的脈沖(或噪聲)。門限檢測器202在線209上產(chǎn)生控制信號(CS)，該控制信號在門限檢測器的輸入信號(SI)低于限幅電平時，具有第一值，及在門限檢測器的輸入信號(SI)高于限幅電平時，具有第二值。當(dāng)檢測器202輸出的控制信號(CS)具有第一值時，自適應(yīng)均衡器和回波抵消器以它們通常預(yù)期的方式工作，如現(xiàn)有技術(shù)中所熟知的。然而，當(dāng)檢測器202的CS輸出具有第二值時，禁止DFE中和回波抵消器中的自適應(yīng)濾波器進(jìn)行自適應(yīng)。
門限檢測器202的輸出通過線209被提供到復(fù)接器210和211的控制線。
復(fù)接器210是兩個輸入端的選擇門，具有被加以DFE的誤差信號(eQ)的第一輸入端，和被加以恒定信號“EO”的第二輸入端。信號“EO”對應(yīng)于當(dāng)存在有零誤差信號時所產(chǎn)生的eQ的值，即對應(yīng)于表示不存在誤差的eQ的值，以及，自適應(yīng)前饋濾波器(FF)160和反饋濾波器(FB)180的系數(shù)不應(yīng)當(dāng)被改變，因此它們應(yīng)當(dāng)被保持為它們以前的值。
復(fù)接器211也是兩個輸入端的選擇門，具有被加以回波抵消器的誤差信號(eR)的第一輸入端，和被加以恒定信號“EO”的第二輸入端。如同在DFE的情況下，被加到復(fù)接器211的信號“EO”相應(yīng)于當(dāng)存在有零誤差信號時所產(chǎn)生的eQ的值；即對應(yīng)于表示不存在誤差的eQ的值，以及，回波抵消器145的系數(shù)不應(yīng)當(dāng)被改變。當(dāng)CS具有第一值時，eQ被耦合到MUX210的輸出線212，eR被耦合到MUX211的輸出線213。當(dāng)CS具有第二值時，“EO”被耦合到MUX210和MUX211的輸出線。
為了傳播接收信號，A/D134的輸出通過延時網(wǎng)絡(luò)135被耦合到線137，該線被連接到加法器146的一個輸入端。線137上的信號將和信號rs’(t)相同但被延遲了網(wǎng)絡(luò)135提供的延時。延時網(wǎng)絡(luò)135把接收信號的傳播延遲得足夠長，以使得門限檢測器能自動檢測在A/D134的輸出端處的信號的幅度，以及無論何時當(dāng)在A/D134的輸出端處的信號的幅度超過預(yù)定值、即門限(限幅)時，便產(chǎn)生具有第二值的信號CS，以便禁止接收機(jī)系統(tǒng)的自適應(yīng)濾波器(例如，145，160，和180)的“調(diào)整”。
對由遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)信號代表的數(shù)據(jù)的精確恢復(fù)要求去除在引線137上的樣本中存在的回波能量。為此，回波抵消器140處理接收信號rs(t)。回波抵消器140可以包括一個近端回波抵消器和一個遠(yuǎn)端回波抵消器。為簡單起見，只顯示一個回波抵消器?；夭ǖ窒?40包括回波抵消器145和加法器146?；夭ǖ窒?45形成回波估值(ec)，它近似于在接收信號rs(t)中存在的真實的近(遠(yuǎn))回波信號?；夭ǖ窒?45實質(zhì)上是自適應(yīng)濾波器，其傳輸函數(shù)被自適應(yīng)地確定，以便估計“回波路徑”，即，本地發(fā)送符號序列(ss)經(jīng)受的從湯姆林遜預(yù)編碼電路112和發(fā)射成形濾波器114到A/D轉(zhuǎn)換器134的所有濾波操作。在加法器146中，從rs(t)中減去(ec)，以便產(chǎn)生基本上無回波的信號rs’(t)。加法器146的輸出在此和在所附權(quán)利要求書中被表示為用來調(diào)整和更新回波抵消器145的系數(shù)的誤差信號(eR)。
rs’(t)信號主要包括遠(yuǎn)端信號，加上由通道和各個接收機(jī)元件引入的任何噪聲(例如，由模-數(shù)轉(zhuǎn)換器134引入的量化誤差)。
在圖1中，也被表示為eR的rs’(t)信號被加到復(fù)接器211的一個輸入端。當(dāng)控制線209上的控制信號(cs)表示噪聲電平低于限幅門限電平時，復(fù)接器210將eR信號傳送到其輸出線213上。eR信號然后通過復(fù)接器214調(diào)整濾波器145，該復(fù)接器把誤差信號(eR)乘以常數(shù)或步長大小β。在線215上所得到的結(jié)果信號被用來調(diào)整濾波器145。
由自適應(yīng)均衡器完成對信號rs’(t)的進(jìn)一步處理，在圖1它具有判決反饋均衡器(DFE)的形式。DFE包括前饋濾波器(FF)160，其輸出被加到加法器15的一個輸入端。FF160的作用是從通過它傳播的信號中去除符號間干擾(ISI)。自適應(yīng)反饋濾波器170的輸出被加到加法器15的另一個輸入端，該加法器在理論上從FF160的輸出信號中減去ISI的其余部分。加法器的輸出被加到限幅器170的輸入端和加法器16的一個輸入端。
限幅器170選擇特定數(shù)據(jù)符號作為一個將加法器15輸出端的信號e1映射到數(shù)據(jù)符號預(yù)定義星座(constellation)中的一個點的函數(shù)。限幅器170每T秒提供一個數(shù)據(jù)符號，其中1/T是數(shù)據(jù)符號率。這個數(shù)據(jù)符號是接收符號的估值，并由限幅器170提供到線123上，以便由符號-比特譯碼器182和其他接收機(jī)電路進(jìn)行處理，以便恢復(fù)真實的發(fā)送數(shù)據(jù)。
限幅器170的輸出也被提供給(ISI)反饋濾波器FB和加法器16。反饋濾波器FB預(yù)測在接收信號中出現(xiàn)的ISI總量，并通過線126把ISI預(yù)測信號提供給加法器15。如上所述，加法器15通過從前饋濾波器(FF)160的輸出信號中減去ISI預(yù)測信號而從接收信號中除去ISI的剩余部分。
加法器16從線127上出現(xiàn)的ISI減小的信號(e1)中減去由限幅器170提供的估計數(shù)據(jù)符號，以便在線129上提供誤差信號(eQ)。eQ信號代表沒有被前向濾波器FF或反饋濾波器FB的運行而修正的ISI誤差和信道噪聲的總量。eQ信號被用來調(diào)整前饋濾波器(FF)160和反饋濾波器(FB)180。
eQ信號通過線129被加到復(fù)接器210的輸入端。當(dāng)控制線209上的控制信號(CS)表示噪聲電平低于限幅(門限)電平時，復(fù)接器210把eQ信號傳送到它的輸出端212。然后eQ信號分別通過乘法器111和131調(diào)整濾波器160和180。
假定前饋和反饋濾波器的自適應(yīng)算法(圖上未示出)與最小均方根誤差、強(qiáng)迫零點、或它的方差的使用相一致，正如技術(shù)上所熟知的那樣。乘法器111把誤差信號eQ與常數(shù)或步長大小α1相乘。在線136上提供的所得的結(jié)果信號被用來調(diào)整前饋(FF)160。而且，線129上的誤差信號(eQ)也被提供給乘法器131，該乘法器把誤差信號和步長大小α2相乘。在線141上提供的所得的結(jié)果信號被用來調(diào)整反饋濾波器(FB)180。
這樣，當(dāng)接收信號處在可接受的和預(yù)期的范圍值時，接收系統(tǒng)的工作正如現(xiàn)有技術(shù)所熟知的那樣。然而，無論何時當(dāng)接收到脈沖噪聲造成接收信號超過給定的限幅(門限)電平時，接收系統(tǒng)的自適應(yīng)濾波器的自適應(yīng)就被禁止。
在圖1中，假定門限檢測器作為比較器工作，只要存在過大的信號(例如脈沖噪聲)的條件，就提供出具有第二值的信號CS(即輸入信號超過門限電平)。
圖2顯示門限檢測器202，它包括驅(qū)動單觸發(fā)電路252的電平檢測器251。單觸發(fā)電路252可以是單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器或任何類型的定時電路或裝置，它響應(yīng)于觸發(fā)輸入信號而產(chǎn)生和提供想要的脈沖寬度。圖2的門限檢測器202被設(shè)計成每次當(dāng)由電平檢測器251檢測到噪聲脈沖時便使單觸發(fā)電路252提供具有脈沖寬度TW的脈沖，其輸出(OL)從第一值(沒有超過門限電平)變?yōu)榈诙?超過門限電平)。典型地，如圖2的波形A所示，噪聲脈沖具有拖尾后沿(后游標(biāo)(postcursor))，并在所顯示的時間間隔內(nèi)在參考電平附近振蕩，在波形A中從時間t1延伸到t3。單觸發(fā)電路(例如，252)的使用產(chǎn)生了具有寬度TW的脈沖，以建立包括噪聲脈沖的全部上升和拖尾后沿的窗口，如圖2的波形B和C所示。這樣，單觸發(fā)電路響應(yīng)于噪聲脈沖而產(chǎn)生一個脈沖，在該脈沖期間接收機(jī)系統(tǒng)的自適應(yīng)濾波器被禁止進(jìn)行自適應(yīng)。注意到，典型地噪聲脈沖也有一個前游標(biāo)(precursor，即脈沖建立時的時間間隔)，如波形A從時間t0到t1所示。
在信號路徑上設(shè)置延時網(wǎng)絡(luò)(例如135)的原因是去延遲噪聲脈沖的傳播和觸發(fā)一個單觸發(fā)電路，以使得大部分(如果不是全部)噪聲脈沖(即噪聲脈沖的前游標(biāo)和后游標(biāo))出現(xiàn)在單觸發(fā)脈沖期間，這樣，它對自適應(yīng)濾波器的自適應(yīng)沒有或幾乎沒有影響。
延時線一般是昂貴的元件，并且很難制造具有所需延時的延時線。因此，在可能情況下希望能預(yù)計到噪聲脈沖的出現(xiàn)，并采用噪聲脈沖預(yù)測器和單觸發(fā)電路一類的定時電路來禁止自適應(yīng)濾波器。
圖3顯示門限檢測器202，它除了包括已示于圖2的電平檢測器251和單觸發(fā)電路252，還包括噪聲脈沖預(yù)測器253。在圖3的波形A中所示的噪聲脈沖周期地出現(xiàn)或可以被預(yù)測的情況下，圖3的電路是有用的。在沒有噪聲脈沖預(yù)測器253時，電平檢測器根據(jù)脈沖的出現(xiàn)而產(chǎn)生脈沖，并觸發(fā)單觸發(fā)電路252，以便產(chǎn)生跟在每個噪聲脈沖后的控制信號(CS)給MUX210和MUX211，如圖3的波形CS所示。噪聲脈沖的上升部分被允許通過電路，并且如果在濾波器被禁止前沒有足夠的延時，它會有害地影響自適應(yīng)濾波器，如上面所述。這樣，在噪聲脈沖具有重復(fù)的型式時、或可以預(yù)測它的出現(xiàn)時，就使用噪聲脈沖預(yù)測器253，它的作用是在預(yù)期到每個噪聲脈沖時產(chǎn)生的如圖3的波形B所示脈沖。預(yù)期的脈沖(B)通過或門254被耦合，并觸發(fā)單觸發(fā)電路252，以使得信號CS被修正成如圖3所示的波形CS MOD。圖3的波形CS MOD所示的所得的結(jié)果的脈沖成為加到MUX210和MUX211的信號。因此，控制信號(CS)在噪聲脈沖出現(xiàn)之前的第一時間間隔和噪聲脈沖出現(xiàn)以后的第二時間間隔內(nèi)，將禁止接收機(jī)的自適應(yīng)濾波器的更新。這樣就使得系統(tǒng)的自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的設(shè)置相對地不受這類(即，重復(fù)的或可預(yù)測的)噪聲的影響。噪聲脈沖預(yù)測器253可以是用于控制接收機(jī)系統(tǒng)的各種功能和運行的微處理器或狀態(tài)機(jī)(圖上未示出)的一部分。
在圖1中，每個自適應(yīng)濾波器(例如，F(xiàn)F濾波器160)通過把誤差信號(eQ)或零誤差常數(shù)(例如，EO)送到復(fù)接器(例如，210)而被調(diào)整，然后，復(fù)接器的輸出被送到乘法器(例如，111)，其輸出接著被用來調(diào)整濾波器的系數(shù)。以上是為了說明用的，而且應(yīng)當(dāng)看到，還有其它方法和裝置用來在所選擇的時間間隔內(nèi)禁止自適應(yīng)濾波器的自適應(yīng)。
圖4顯示自適應(yīng)濾波器400的某些細(xì)節(jié)，為了說明起見，假定它是前饋濾波器(FF)。然而，濾波器400可以是收發(fā)信機(jī)中的任何其它自適應(yīng)濾波器。數(shù)據(jù)輸入確定了輸入到濾波器的信號。輸入線401上的數(shù)據(jù)輸入信號被送到數(shù)據(jù)延時線403，它由存儲器讀出線的信號405和接收機(jī)控制電路(圖上未示出)產(chǎn)生的存儲器寫入線的信號407控制。數(shù)據(jù)延時線403產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號d(n)被輸出到乘法器409。送到乘法器的其它輸入是在系數(shù)存儲器423的輸出端處提供的系數(shù)值(cn)。乘法器409的輸出被提供給加法器411，該加法器的輸出被提供給累加器413，該累加器的輸出確定了濾波器輸出。調(diào)整(改變)濾波器400的系數(shù)的一種模式包括把由乘法器111乘以a的誤差信號(eQ或EO)通過線136加到系數(shù)更新器415。送到系數(shù)更新器415的輸入信號包括在線417上現(xiàn)在的系數(shù)值[c(n)]、在線419上現(xiàn)在的數(shù)據(jù)值[d(n)]和與線136上的值相乘后的誤差信號值(eQ或EO)。系數(shù)更新器415可包括乘法器416和加法器418，如圖4A所示。乘法器416把線136上的信號(eQ或EO)與數(shù)據(jù)信號d(n)相乘，從而產(chǎn)生一個被表示為DELTA的信號。在加法器中DELTA信號從c(n)中被減去，從而產(chǎn)生出c(n+1)。系數(shù)更新器415產(chǎn)生新的更新系數(shù)值[c(n+1)]，它可被表示為如下c(n+1)＝c(n)-(α)(誤差信號)[d(n)] 式(1)這就是，濾波器系數(shù)的新的(更新)值[c(n+1)]等于濾波器系數(shù)的現(xiàn)在值[c(n)]減去DELTA；其中DELTA等于乘數(shù)(α)、誤差信號值(eQ或EO)和數(shù)據(jù)輸入值[d(n)]的乘積。
按照圖1所示的圖形，當(dāng)輸入信號超過門限電平時，誤差信號eQ被設(shè)置為零(即，“EO”)。應(yīng)當(dāng)指出，不把EQ設(shè)置為零，而是把乘數(shù)a設(shè)置為零，這樣，便得到c(n+1)＝c(n)。明顯地，任何根據(jù)檢測到噪聲脈沖超過預(yù)設(shè)置的門限電平而使c(n+1)等于c(n)的方法都是處在本發(fā)明的預(yù)期范圍。
有可能不去控制c(n+1)的值而代之允許改變c(n+1)，但禁止其存儲和在將來使用，如下面所述。系數(shù)更新器415的輸出[c(n+1)]被提供給系數(shù)存儲器423，它由存儲器讀出線425和存儲器寫入線427控制。在圖4中，存儲器寫入線427被連接到邏輯門429，后者在線431上的輸出被加到系數(shù)存儲器423，以控制把新的值[c(n+1)]寫入到系數(shù)存儲器。按照本發(fā)明的一個方面，控制信號(CSA)被加到邏輯門429，以便在CSA表示噪聲脈沖超過預(yù)設(shè)置門限(限幅)電平的時間間隔內(nèi)阻止在系數(shù)存儲器423中c(n+1)的存儲。顯而易見，CSA是從檢測器202中得出，并且，控制(禁止)濾波器系數(shù)的更新值的存儲是當(dāng)噪聲脈沖超過預(yù)設(shè)置門限(限幅)電平時禁止自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的調(diào)整的另一種方法。
在圖1的電路中，門限檢測是在A/D轉(zhuǎn)換器134的輸出端處進(jìn)行。然而，應(yīng)當(dāng)指出，噪聲脈沖檢測可在輸入到A/D轉(zhuǎn)換器時或之前在電路的模擬部分進(jìn)行。
本發(fā)明是對于單個接收機(jī)信道說明的，但應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明能應(yīng)用于多信道接收機(jī)系統(tǒng)。
應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明能應(yīng)用來禁止包括鎖相環(huán)定時恢復(fù)電路的系統(tǒng)的任何可調(diào)整電路的自適應(yīng)(見圖1中的方塊133)。這可參照圖5更好地加以說明，圖上顯示了定時恢復(fù)環(huán)路的更多的細(xì)節(jié)。
圖5顯示了連接到定時恢復(fù)頻帶邊沿濾波器501的A/D轉(zhuǎn)換器134的輸出，該頻帶邊沿濾波器產(chǎn)生加到鎖相環(huán)(PLL)電路503的定時矢量。按照本發(fā)明，PLL503借助于從檢測器202得出的信號(cs)而被加以控制。PLL的輸出504被提供給定時合成器505，定時合成器505上還加上來自振蕩器507的基本時鐘信號。定時合成器505然后產(chǎn)生加到A/D134上的接收機(jī)采樣時鐘，以便采樣接收信號，并且也產(chǎn)生加到數(shù)模轉(zhuǎn)換器116的發(fā)射機(jī)采樣脈沖。PLL503(它包括自適應(yīng)濾波)通過線504提供一個信號給合成器505，該信號的作用是使該合成器去提高采樣時鐘頻率、或降低采樣時鐘頻率、或使采樣時鐘頻率保持不變。在模擬接收信號中的噪聲脈沖造成頻帶邊沿濾波器的輸出的失真，后者又使得PLL輸出偏移，因此，接收機(jī)采樣時鐘將沒有所希望的精確頻率，以及接收信號將不能在精確的正確時間被采樣。因此，檢測器202提供一個信號給PLL503去禁止在出現(xiàn)噪聲脈沖期間改變合成器輸出的頻率。
權(quán)利要求
1.一種接收機(jī)，包括用于接收輸入信號的輸入端口；把自適應(yīng)濾波器裝置耦合到所述輸入端口的裝置，所述自適應(yīng)濾波器裝置能作為在所述輸入端口接收到的信號的函數(shù)來進(jìn)行正常調(diào)整；檢測器裝置，用于檢測在所述輸入端口接收到的輸入信號的幅度和把該幅度與門限電平進(jìn)行比較，以便當(dāng)輸入信號幅度低于門限電平時產(chǎn)生具有第一值的控制信號，及當(dāng)輸入信號幅度超過門限電平時產(chǎn)生具有第二值的控制信號；以及響應(yīng)于耦合到所述自適應(yīng)濾波器裝置的所述控制信號、用于當(dāng)所述控制信號具有所述第二值時阻止所述自適應(yīng)濾波器裝置的調(diào)整的裝置。
2.如權(quán)利要求1所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中所述檢測器裝置包括一個裝置，用于當(dāng)每次輸入信號從低于門限電平的值轉(zhuǎn)移到超過門限電平的值時在預(yù)定時間間隔內(nèi)產(chǎn)生具有所述第二值的所述控制信號。
3.如權(quán)利要求2所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中用于在預(yù)定時間間隔內(nèi)產(chǎn)生具有所述第二值的所述控制信號的裝置是單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。
4.如權(quán)利要求1所要求的接收機(jī)，其特征在于，進(jìn)一步包括一個裝置，用于響應(yīng)于超過門限電平的輸入信號預(yù)期出現(xiàn)而產(chǎn)生耦合到所述自適應(yīng)濾波器裝置的控制信號，以便在超過門限電平的信號預(yù)期出現(xiàn)之前的第一時間間隔和超過門限電平的信號預(yù)期出現(xiàn)以后的第二時間間隔內(nèi)，阻止所述自適應(yīng)濾波器裝置的調(diào)整。
5.如權(quán)利要求1所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中所述把自適應(yīng)濾波器裝置耦合到所述輸入端的裝置中包括模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器，它具有耦合到所述輸入端口的一個輸入端和具有一個輸出端；以及連接在所述(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端和所述自適應(yīng)濾波器裝置之間、用于使接收信號延遲加到自適應(yīng)濾波器裝置的延遲裝置；以及其中(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出被耦合到檢測器，用于使檢測器裝置能檢測任何超過門限電平的接收信號的出現(xiàn)，以及在信號傳播到自適應(yīng)濾波器裝置之前禁止所述自適應(yīng)濾波器裝置的調(diào)整。
6.如權(quán)利要求5所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中所述自適應(yīng)濾波器裝置包括(a)回波抵消器電路，具有耦合到所述A/D轉(zhuǎn)換器的所述輸出端的一個輸入端；以及(b)自適應(yīng)均衡器，具有耦合到所述A/D轉(zhuǎn)換器的所述輸出端的一個輸入端。
7.如權(quán)利要求6所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中所述回波抵消器電路和自適應(yīng)均衡器中的每一個包括具有可調(diào)整系數(shù)的自適應(yīng)濾波器，及每個自適應(yīng)濾波器包括響應(yīng)于由接收機(jī)接收的信號以便產(chǎn)生通常用來調(diào)整其相關(guān)濾波器系數(shù)的誤差信號的裝置。
8.如權(quán)利要求6所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中A/D轉(zhuǎn)換器的輸出通過所述延時裝置被耦合到第一加法器電路的一個輸入端；及其中所述回波抵消器包括回波抵消器自適應(yīng)濾波器，其輸出端被耦合到第一加法器的另一個輸入端，用于在第一加法器的輸出端上產(chǎn)生第一信號，在加法器中，來自回波抵消器自適應(yīng)濾波器的估計的回波信號從在A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端處的信號中存在的回波信號中被減去；其中在第一加法器的輸出端處的信號被送到回波抵消器自適應(yīng)濾波器，用于調(diào)整和更新它的系數(shù)；以及其中當(dāng)接收信號超過預(yù)定門限電平時，禁止回波抵消器自適應(yīng)濾波器系數(shù)的任何改變。
9.如權(quán)利要求8所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中當(dāng)接收的輸入信號低于預(yù)定門限電平時，第一加法器的輸出端處的信號被送到回波抵消器自適應(yīng)濾波器，用于調(diào)整它的系數(shù)，及其中當(dāng)接收的輸入信號超過預(yù)定門限電平時，不造成系數(shù)改變的信號被送到回波抵消器自適應(yīng)濾波器。
10.如權(quán)利要求6所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中A/D轉(zhuǎn)換器的輸出通過所述延時裝置被耦合到判決反饋均衡器(DFE)的一個輸入端，該DFE包括自適應(yīng)前饋濾波器；自適應(yīng)反饋濾波器；削波器電路；以及第一和第二加法器電路。
11.如權(quán)利要求1所要求的接收機(jī)，其特征在于，還包括定時恢復(fù)電路，它提供用于對輸入信號進(jìn)行采樣的頻率信號，該頻率作為接收信號的幅度的函數(shù)而改變；以及響應(yīng)于耦合到所述定時恢復(fù)電路的所述控制信號用于當(dāng)出現(xiàn)超過所述門限電平的接收信號時禁止任何頻率的變化的裝置。
12.一種用于減小噪聲脈沖對接收系統(tǒng)的自適應(yīng)濾波器的影響的方法，包括以下步驟無論何時當(dāng)輸入到接收機(jī)系統(tǒng)的輸入信號超過門限電平時，產(chǎn)生一個控制信號；以及把控制信號加到接收機(jī)系統(tǒng)的自適應(yīng)濾波器，用于當(dāng)出現(xiàn)超過門限電平的輸入信號時，禁止自適應(yīng)濾波器的響應(yīng)中的改變。
13.如權(quán)利要求12所要求的方法，其特征在于，其中自適應(yīng)濾波器包括通常作為輸入信號的函數(shù)而被調(diào)整的系數(shù)，及其中把控制信號加到自適應(yīng)濾波器以便禁止自適應(yīng)濾波器的響應(yīng)中的改變的步驟包括禁止自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的任何改變。
14.如權(quán)利要求13所要求的方法，其特征在于，其中自適應(yīng)濾波器的系數(shù)通常作為誤差信號、恒定乘數(shù)、和數(shù)據(jù)信號的乘積的函數(shù)而被更新，及其中用于禁止該系數(shù)的任何改變的步驟包括設(shè)置誤差信號、恒定乘數(shù)、和數(shù)據(jù)信號的乘積為零的步驟。
15.如權(quán)利要求13所要求的方法，其特征在于，其中自適應(yīng)濾波器的系數(shù)通常作為誤差信號、恒定乘數(shù)、和數(shù)據(jù)信號的乘積的函數(shù)而被更新，及其中用于禁止該系數(shù)的任何改變的步驟包括設(shè)置誤差信號等于零以便設(shè)置乘積等于零的步驟。
16.如權(quán)利要求13所要求的方法，其特征在于，其中自適應(yīng)濾波器的系數(shù)通常作為誤差信號、恒定乘數(shù)、和數(shù)據(jù)信號的乘積的函數(shù)而被更新，及其中用于禁止該系數(shù)的任何改變的步驟包括設(shè)置恒定乘數(shù)等于零以便設(shè)置乘積等于零的步驟步驟。
17.一種發(fā)射機(jī)接收機(jī)系統(tǒng)，包括用于接收輸入信號的輸入端口；自適應(yīng)濾波器裝置，具有一個輸入端，其上加有從所述輸入端口得出的輸入信號，和具有一個輸出端，所述自適應(yīng)濾波器裝置具有通常作為輸入信號和加到自適應(yīng)濾波器裝置的控制端口的誤差信號的函數(shù)而被更新的系數(shù)；把所述自適應(yīng)濾波器裝置的輸入端耦合到所述輸入端口的裝置；檢測器裝置，用于檢測在所述輸入端口接收到的輸入信號的幅度和把該幅度與門限電平進(jìn)行比較，以便當(dāng)輸入信號幅度低于門限電平時，產(chǎn)生具有第一值的控制信號，及當(dāng)輸入信號幅度超過門限電平時，產(chǎn)生具有第二值的控制信號；以及響應(yīng)于耦合到所述自適應(yīng)濾波器裝置的控制端口的所述控制信號、以便當(dāng)所述控制信號具有所述第二值時禁止所述自適應(yīng)濾波器裝置的調(diào)整的裝置。
18.如權(quán)利要求17所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中所述檢測器裝置包括一個裝置，用于每次當(dāng)輸入信號從低于門限電平的值轉(zhuǎn)移到超過門限電平的值時，在預(yù)定時間間隔內(nèi)產(chǎn)生具有所述第二值的所述控制信號。
19.如權(quán)利要求17所要求的接收機(jī)，其特征在于，進(jìn)一步包括一個裝置，用于響應(yīng)于超過門限電平的輸入信號的預(yù)期出現(xiàn)以產(chǎn)生耦合到所述自適應(yīng)濾波器裝置的所述控制端口的控制信號，以便在超過門限電平的信號的預(yù)期出現(xiàn)之前的第一時間間隔和超過門限電平的信號的預(yù)期出現(xiàn)以后的第二時間間隔內(nèi)，禁止所述自適應(yīng)濾波器裝置的調(diào)整。
20.如權(quán)利要求17所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中把所述自適應(yīng)濾波器裝置的輸入端耦合到所述輸入端口的所述裝置包括模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器，它具有耦合到所述輸入端口的一個輸入端和具有一個輸出端；以及連接在所述(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端和所述自適應(yīng)濾波器裝置的輸出端之間、用于使接收信號延遲加到自適應(yīng)濾波器裝置的延遲裝置；以及其中(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出被耦合到檢測器，用于使檢測器裝置能檢測任何超過門限電平的接收信號的出現(xiàn)，以及在信號傳播到自適應(yīng)濾波器裝置之前禁止所述自適應(yīng)濾波器裝置的調(diào)整。
21.如權(quán)利要求20所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中所述自適應(yīng)濾波器裝置包括(a)回波抵消器電路，具有耦合到所述A/D轉(zhuǎn)換器的所述輸出端的一個輸入端；以及(b)自適應(yīng)均衡器，具有耦合到所述A/D轉(zhuǎn)換器的所述輸出端的一個輸入端。
22.如權(quán)利要求21所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中所述回波抵消器電路和自適應(yīng)均衡器中的每一個包括具有可調(diào)整系數(shù)的自適應(yīng)濾波器，及每個自適應(yīng)濾波器包括用于響應(yīng)于輸入信號而產(chǎn)生耦合到所述控制端口的通常用來調(diào)整其相關(guān)濾波器系數(shù)的誤差信號的裝置。
23.如權(quán)利要求21所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中A/D轉(zhuǎn)換器的輸出通過所述延時裝置被耦合到第一加法器電路的一個輸入端；及其中所述回波抵消器包括回波抵消器自適應(yīng)濾波器，其輸出端被耦合到第一加法器的另一個輸入端，用于在第一加法器的輸出端上產(chǎn)生第一信號，在加法器中，來自回波抵消器自適應(yīng)濾波器的估計的回波信號從出現(xiàn)在輸出端處的信號中存在的回波信號中被減去；其中在第一加法器的輸出端處的信號被送到回波抵消器自適應(yīng)濾波器的控制端口，用于調(diào)整和更新它的系數(shù)；以及其中當(dāng)接收信號超過預(yù)定門限電平時，禁止回波抵消器自適應(yīng)濾波器系數(shù)的任何改變。
24.如權(quán)利要求23所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中當(dāng)接收的輸入信號低于預(yù)定門限電平時，第一加法器的輸出端處的信號被送到回波抵消器自適應(yīng)濾波器，用于調(diào)整它的系數(shù)，及其中當(dāng)接收的輸入信號超過預(yù)定門限電平時，不造成系數(shù)改變的信號被送到回波抵消器自適應(yīng)濾波器。
25.如權(quán)利要求23所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中A/D轉(zhuǎn)換器的輸出通過所述延時裝置被耦合到判決反饋均衡器(DFE)的一個輸入端，該DFE包括自適應(yīng)前饋濾波器、自適應(yīng)反饋濾波器、削波器電路、以及第一和第二加法器電路。
26.一種接收機(jī)，包括用于接收模擬信號的輸入端口；模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器，具有耦合到所述輸入端口的一個輸入端和具有一個輸出端；耦合到所述(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端的回波抵消器，所述回波抵消器包括第一自適應(yīng)濾波器裝置，它可以作為在所述(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端處的信號的幅度的函數(shù)來進(jìn)行調(diào)整；耦合到所述(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端的自適應(yīng)均衡器，用于處理和傳播在所述(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端處產(chǎn)生的信號，所述自適應(yīng)均衡器包括第二自適應(yīng)濾波器裝置，它可以作為在所述(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端處的信號的幅度的函數(shù)來進(jìn)行調(diào)整；及連接在所述(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端和所述第一與第二自適應(yīng)濾波器裝置之間的檢測器裝置，用于檢測在所述(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端處的信號的幅度何時超過預(yù)定值，以便當(dāng)信號超過預(yù)定值時禁止第一與第二自適應(yīng)濾波器裝置的調(diào)整。
27.如權(quán)利要求26所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中所述檢測器裝置包括門限檢測器裝置，它具有耦合到(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端的一個輸入端和具有被加以預(yù)定門限電平的另一個輸入端，其中當(dāng)(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端處的信號低于門限電平時，門限檢測器產(chǎn)生具有第一值的控制信號，及當(dāng)(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出端處的信號超過門限電平時，門限檢測器產(chǎn)生具有第二值的控制信號；以及其中當(dāng)控制信號具有所述第二值時，它禁止第一與第二自適應(yīng)濾波器裝置的調(diào)整。
28.如權(quán)利要求27所要求的接收機(jī)，其特征在于，其中無論何時當(dāng)(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸出信號超過門限電平時，在預(yù)定的時間間隔內(nèi)門限檢測器產(chǎn)生具有所述第二值的控制信號。
29.如權(quán)利要求26所要求的接收機(jī)，其特征在于，還包括定時恢復(fù)電路，它提供用于對加到(A/D)轉(zhuǎn)換器的輸入信號進(jìn)行采樣的頻率信號，該頻率信號作為接收信號的幅度的函數(shù)而改變；以及響應(yīng)于耦合到所述定時恢復(fù)電路的所述控制信號、用于當(dāng)出現(xiàn)超過所述門限電平的接收信號時禁止任何頻率變化的裝置。
全文摘要
在體現(xiàn)本發(fā)明的接收機(jī)系統(tǒng)(100)中,檢測輸入信號(134)的幅度,以使得當(dāng)它超過預(yù)定電平(202)時禁止在接收機(jī)中所采用的自適應(yīng)濾波器(145,DFE)進(jìn)行自適應(yīng)。在本發(fā)明的一個實施例中,在檢測的信號超過預(yù)定電平的時間范圍內(nèi)禁止進(jìn)行自適應(yīng)。在本發(fā)明的另一個實施例中,在無論何時檢測的信號超過預(yù)定電平的固定時間間隔范圍內(nèi)禁止進(jìn)行自適應(yīng)。在本發(fā)明的再一個實施例中,其中噪聲脈沖具有某個重復(fù)的型式,在預(yù)期到重復(fù)的噪聲脈沖時產(chǎn)生禁止信號,以便在噪聲脈沖出現(xiàn)的時間間隔期間(“窗口”)禁止自適應(yīng)濾波器進(jìn)行自適應(yīng)。
文檔編號H04B3/23GK1209224SQ96180132
公開日1999年2月24日 申請日期1996年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月29日
發(fā)明者E·蘭伯格 申請人:格羅布斯班半導(dǎo)體公司