用于估计时不变传输信道的方法及相应的接收机技术

本公开涉及用于估计时不变传输信道的方法及相应的接收机。一种用于处理来自传输信道的模拟信道信号的方法，该方法可包括将所述模拟信道信号转换成数字信道信号，以及对所述数字信道信号执行信道估计数字处理。信道估计的数字处理可以包括，针对至少一个帧，产生传输信道的传递函数，这些传递函数分别与帧的参考符号相关联；以及，对传递函数进行平均处理，以产生平均传递函数。该方法可包括，使用该平均传递函数对帧中的这些参考符号之后的各个符号进行解码。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请基于之前在2015年7月9日提交的共同待审查编号为1556489的法国申请，该申请的所有主题都通过引用全部并入本申请。
本公开涉及传输信道上的信息传输方法，并且具体涉及电力线传输和相关设备。
技术介绍
电力线通信(PLC)技术旨在通过使用现有的电气网格的基础设施来传输数字数据。特别是，这种技术允许远程读取电表、在电动交通工具和充电端子之间进行交互，并且还允许对能源网络(智能网格)进行管理和控制。具体地，PLC技术引入了窄带电力线通信(N-PLC)，将N-PLC总体定义为以最高为500kHz的传输频率进行操作的电力线上的通信。因此，N-PLC通信通常使用由欧洲电工标准化委员会(CENELEC)或由联邦通信委员会(FCC)所具体定义的频段。因此，如果考虑CENELEC的A频段(3-95kHz)，那么传输频率介于PLC-G3标准的35.9375kHz和90.625kHz之间。由PLC所传递的信号和由接收机所接收到的信号最终是通过传输信道(电力线)的多种信号的组合，每个传播路径或通路都具有其各自的时间延迟和其各自的衰减(传输信道是多径传输信道)。接收机的总体性能非常依赖于其信道估计的质量，即，非常依赖于对该信道的传递函数的估计。与PLC-G3标准兼容的现有接收机适于，通过使用两个正交频分复用(OFDM)符号来估计信道传递函数，执行线性时不变(LTI：“线性时不变”)信道的信道估计。
技术实现思路
总体而言，一种方法是用于处理从传输信道导出的模拟信道信号。该方法可以包括将模拟信道信号转换为数字信道信号，并且执行数字信道信号的信道估计的数字处理。信道估计的数字处理包括，针对至少一个帧，产生传输信道的多个传递函数，所述多个传递函数分别与至少一个帧的多个参考符号相关联，并且对所述多个传递函数执行平均处理，以产生平均传递函数。所述方法可以包括使用该平均传递函数来执行对至少一个帧中的多个参考符号之后的各个符号的解码。附图说明图1至图7是根据本公开的设备的示意框图。图8至图11是图示了根据本公开的设备的操作的流程图。具体实施方式根据实施例，提出了将与具体的PLC-G3标准兼容且被连接至LTI类型信道的接收机的解码性能提高了几个dB。根据一个方面，方法是用于处理来自传输信道(例如，电力线路传输信道，信号由PLC来传递)的模拟信道信号。模拟信道信号传递各个符号帧，并且将传输信道考虑为在至少一个帧的整个持续时间内是LTI的。所述方法包括用来获得数字信道信号的模拟信道信号的模数转换、对数字信道信号所执行的信道估计的数字处理和符号解码。信道估计的数字处理包括，针对至少一个帧，表示(formulation)与至少一个帧的至少三个参考符号分别相关联的信道的至少三个传递函数；以及，对这些传递函数执行平均处理，以获得平均传递函数。随后使用该平均传递函数来执行至少一个帧中的这些参考符号之后的各个符号的解码。增加信道估计所依据的符号的数目，并且执行与这些符号相关联的各个传递函数的平均，从而在此后使用该平均传递函数来对各个符号进行解码。这可以提高平均传递函数的信噪比，并且最终会导致解码性能提高几个dB。虽然使用三个参考符号已经得到了相对于PLC-G3标准的各个规范的改善，但是在实践中使用更多的参考符号来进一步提高解码性能可能是有益的。而且，使用连续的参考符号也可能是有利的。在一个实施例中，信道估计数字处理包括，针对至少一个帧，表示与至少一个帧的M个连续参考符号分别相关联的M个传递函数，M大于或等于3，并且优先考虑大于3的情况，例如，优先考虑大于10的情况。模拟信道信号将经历模数转换，例如，该模数转换可以针对直接来自信道的模拟信号，或者是另一种一般情况，即针对由连接至传输信道的模拟输入级(具体包括带通滤波器、低通滤波器和放大器)所传送的模拟信号。例如，模拟信道信号与PLC-G3标准兼容。在这种情况下，参考符号的数目M可以等于15，并且随后一同持续了等于10.42ms的持续时间(因为每个参考符号具有等于0.695ms的持续时间)。10.42ms的总的持续时间略大于电力线上流动的交流电的半个周期(即，频率为50Hz时的20ms)。类似地，在干线频率为60Hz的国家，载波电流的半个周期等于8.33ms，而且可以采用等于12的参考符号的数目M。在至少一个帧的整个持续时间内，将信道考虑为是时不变的。当然，在连续的或不连续的几个帧的过程中，信道可能是时变的，而在这种情况下，有益地将该方法的上述不同步骤应用于这些帧中的每个帧上，可以将这些帧中的每个帧的接收期间的信道考虑为是时不变的，将其用于所考虑的帧的整个持续时间。在发送侧，模拟信道信号来自原始的数字信号的数模转换，并且在(接收侧的)数字信道信号的采样频率与(发射侧的)原始的数字信号的采样频率不同时，优选地考虑这种采样频率的偏差(或“采样频率的偏移”)，从而对传递函数进行校正。因此，在一个实施例中，信道估计数字处理包括，表示与接收到的帧的M个参考符号分别相关联的M个基本传递函数，并且使用与采样频率的该偏差相对应的相移，来对这M个基本传递函数进行校正处理，以获取M个传递函数。例如，不同传递函数所依据的接收到的帧的参考符号将由与已知的传输帧的符号对应的接收到的帧的符号确定，和/或将由可解码的符号确定，所述可解码的符号无需知道传输信道的传递函数就能够被解码。因此，在PLC-G3标准的情况下，每个接收到的帧都包括前导，前导之后是帧头，帧头之后是有用字段(field)。参考符号可以包括帧的帧头的符号，这些符号无需知道传输信道的传递函数就可解码，因为这些符号使用差分方式编码，并且还包括该帧的有用字段(“净荷”)的两个符号，该两个符号对应于传输帧的有用字段的两个已知符号S1、S2。因此，在这里需要注意的是，虽然PLC-G3标准仅仅提供了两个已知符号，即仅仅提供了符号S1、S2，将其用作信道的传递函数的估计的导频符号，但是这里所做的规定通过使用帧的帧头中的各个符号，而有益地增加了导频符号的数目，帧的帧头中的各个符号无需知道信道的传递函数就可解码。因此，可以容易地优化信道估计，并且获取在之后可以进行平均的多个传递函数。因此，也同样可以使用所有的参考符号或帧的前导中的已知符号中的某些符号，来进一步增大M的值，并且藉此来改善信道估计。而且，与接收到的可解码符号相关联的传递函数的每种表示都包括，对接收到的符号进行解码，对该解码后的符号进行重新编码，以获得重新编码的符号，并且根据该重新编码的符号和该接收到的可解码的符号来确定信道的传递函数。根据另一个方面，接收机可以包括输入级，其被用于连接至传输信道，并且被配置成传送来自传输信道的模拟信道信号。该模拟信道信号被用于传递符号帧，而传输信道被认为是在至少一个帧的整个持续时间内是LTI的。接收机可以包括模数转换级，其用于对模拟信道信号进行转换，以传送数字信道信号；以及，数字信道信号的处理级，其包括信道估计装置或信道估计器、以及符号解码装置或解码器。估计装置可以包括，表示装置或表示器，其被配置成，针对至少一个帧，表示与至少一个帧的至少三个参考符号分别相关联的信道的至少三个传递函数；以及，平均计算模块，其被配置成，对得到的这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理从传输信道导出的模拟信道信号的方法，所述模拟信道信号传递符号帧(TRM)，并且所述传输信道被认为在至少一个帧的整个持续时间内是线性时不变的，所述方法包括用以获得数字信道信号的对所述模拟信道信号的模数转换、对所述数字信道信号所执行的信道估计数字处理和符号解码，其特征在于所述信道估计的数字处理包括，针对所述至少一个帧，对与所述至少一个帧的至少三个参考符号(SYMRi)分别相关联的所述信道的至少三个传递函数(Hi)进行表示，以及对获得的这些传递函数执行平均处理(150)，以获得平均传递函数(HM)，以及使用该平均传递函数来执行对所述至少一个帧中在所述参考符号之后的各个符号的解码(151)。

【技术特征摘要】
2015.07.09 FR 15564891.一种用于处理从传输信道导出的模拟信道信号的方法，所述模拟信道信号传递符号帧(TRM)，并且所述传输信道被认为在至少一个帧的整个持续时间内是线性时不变的，所述方法包括用以获得数字信道信号的对所述模拟信道信号的模数转换、对所述数字信道信号所执行的信道估计数字处理和符号解码，其特征在于所述信道估计的数字处理包括，针对所述至少一个帧，对与所述至少一个帧的至少三个参考符号(SYMRi)分别相关联的所述信道的至少三个传递函数(Hi)进行表示，以及对获得的这些传递函数执行平均处理(150)，以获得平均传递函数(HM)，以及使用该平均传递函数来执行对所述至少一个帧中在所述参考符号之后的各个符号的解码(151)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信道估计的数字处理包括，针对所述至少一个帧，对与所述至少一个帧的M个连续参考符号分别相关联的M个传递函数(Hi)进行表示，M大于或等于3。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述模拟信道信号从对原始的数字信号的数模转换导出，并且在所述数字信道信号的采样频率与所述原始的数字信号的采样频率不同时，所述信道估计的数字处理包括，对与接收到的帧的M个参考符号分别相关联的M个基本传递函数(HBi)进行表示，并且使用与采样频率的偏差相对应的相移(DPHC)，来对所述M个基本传递函数进行校正处理(801)，以获取所述M个传递函数(Hi)。4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，接收到的所述帧的参考符号对应于传输帧的已知符号(S1，S2)和/或是无需知道所述传输信道的传递函数就能够被解码的可解码的符号(FCHi)。5.根据权利要求4所述的方法，其中，对与接收到的所述可解码的符号(FCHi)相关联的每个传递函数进行表示包括，对接收到的符号进行解码(100)，对解码后的所述符号进行重新编码(101)，
\t以获得重新编码的符号(FCHECi)，并且根据所述重新编码的符号和所述接收到的可解码的符号来确定所述信道的传递函数。6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，所述模拟信道信号是根据OFDM调制进行调制。7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，所述传输信道是电力线路而所述模拟信道信号由电力线通信传递。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述模拟信道信号与PLC-G3标准兼容。9.根据权利要求4和8所述的方法，其中，每个接收到的帧包括前导(PRM)，前导之后是帧头(HD)，帧头之后是有用字段(PLD)，并且所述参考符号包括所述帧头的符号(FCHi)和所述有用字段中对应于所述传输帧的两个已知符号的两个符号(S1，S2)。10.一种接收机，包括：输入级(ET1)，其被用于连接至传输信道，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·德马雅，Y·布夫特，
申请(专利权)人：意法半导体鲁塞公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR