信道估计装置及信道估计方法制造方法及图纸

在本发明专利技术提供的信道估计装置中，一候选延迟量产生电路根据接收信号的信道脉冲响应找出多个候选延迟量，并每次选出一个选定候选延迟量。一无限脉冲响应滤波器提供邻近于该选定候选延迟量的M种延迟量，并根据该M种延迟量与M个权重对接收信号施以滤波程序，以产生一过滤后信号及相对应的M个延迟后信号。针对每一个候选延迟量，一权重产生电路根据该过滤后信号与该M个延迟后信号，迭代产生新的M个权重。一评价产生电路于一迭代终止条件成立时，根据最新的M个权重为选定候选延迟量计算一评价。一回波信号信息根据该等评价被产生。

Channel Estimation Device and Channel Estimation Method

【技术实现步骤摘要】
信道估计装置及信道估计方法
本专利技术与通信系统相关，并且尤其与通信系统的接收端的信道估计技术相关。
技术介绍
无线信号在传递过程中难免会受到传输环境的影响及干扰。接收端必须评估出信道效应，例如因多重传播路径(multipath)产生的回波信号(echosignal)相对于主要信号的抵达时间，始能透过等化程序消除回波信号，进而正确解读接收到的数据。正交频分复用(orthogonalfrequency-divisionmultiplexing,OFDM)技术因具有频谱利用率高、硬件架构单纯等优点，近年来被广泛应用在无线通信系统中。图1呈现一OFDM接收端的局部电路。模拟-数字转换器110负责将前端电路收到的模拟信号转换为数字信号。降取样电路120接着将该数字信号降取样为符合传送端所采用的符号率(symbolrate)。以下称降取样电路120的输出信号为一接收信号。快速傅立叶变换电路130负责产生该接收信号的频谱。如本专利技术
中具有通常知识者所知，OFDM信号中的前导符号(pilot)会以特定频率间隔被安插在部分副载波上，而接收端须将这些带有已知数据的前导符号撷取出来，做为评估信道效应的依据。为此，频谱撷取电路140会自接收信号的频谱中，撷取出载有前导符号的副载波的能量，并将其他频率的能量设定为零。随后，快速傅立叶逆转换电路150负责对这个仅保留部分能量信息的频谱施以快速傅立叶逆转换，以产生一信道脉冲响应。信道估计电路160负责根据此信道脉冲响应产生回波信号信息，提供给均衡器170参考。接着，经均衡器170消除信道效应的等化后信号会被送往解映射电路180与解码电路190。由于频谱撷取电路140将未载有前导符号的副载波的能量设定为零，快速傅立叶逆转换电路150产生的信道脉冲响应中会出现镜像信号，且镜像信号的数量与前导符号出现的频率间隔相关。若每三个副载波中有一个副载波载有前导符号，除了一组真实信号，信道脉冲响应中还会出现两组镜像信号。假设实际的信道脉冲响应如图2A所示，包含三个在不同时间抵达接收端的真实信号，则快速傅立叶逆转换电路150输出的信道脉冲响应会如图2B所示，总共出现九个信号。图中的符号N代表快速傅立叶逆转换电路150采用的信号的时间长度。在与真实信号S1前后各自相距N/3的地方会分别出现一个镜像信号(S1’、S1”)。相似地，真实信号S2、S3的前后两侧也会各自有一个镜像信号(S2’、S2”、S3’、S3”)。也就是说，图2B中共有三个真实信号、六个镜像信号。另一方面，在三个真实信号中，有一个是透过主要路径传递来的主要信号，有两个是透过次要路径传递来的回波信号。主要信号与回波信号通常是用能量高低来区别。以图2B呈现的频谱来说，可定义信号S1为主要信号，而信号S2、S3为回波信号。实际上，在接收到如图2B所示的信道脉冲响应时，信道估计电路160没办法直接判断其中哪些是真实信号、哪些是镜像信号。因此，为便于说明，图2B被重绘为图3A并重新标示信号名称。因前导符号出现的频率间隔为已知数，真实信号与其镜像信号的间距是可预先得知的。假设已知该间距为N/3，信道估计电路160可初步判断，能量大小相似且间距为N/3的信号S1a、S1b、S1c中有一个是真实信号、另外两个是镜像信号。相似地，信号S2a、S2b、S2c中有一个真实信号，且信号S3a、S3b、S3c中有一个真实信号。均衡器170需要的信息主要是信号透过主要路径与次要路径抵达接收端的相对时间差异，而非绝对时间。因此，信道估计电路160可自三个能量最强的信号S1a、S1b、S1c中任选出一个信号，视为透过主要路径传递来的真实的主要信号，并自信号S2a、S2b、S2c中找出一个透过次要路径传递来的真实的回波信号、自信号S3a、S3b、S3c中找出另一个透过次要路径传递来的真实的回波信号。以信道估计电路160选出信号S1b做为真实的主要信号为例，图3B～图3J呈现出九种可能的回波信号组合；信道估计电路160必须判断哪一种回波信号组合才是正确的。现行的一种技术方案是令信道估计电路160将九种可能的回波信号组合逐一提供给后续电路，让均衡器170、解映射电路180与解码电路190针对每一种回波信号组合都产出一套解码结果，最后再根据这些解码结果的位错误率(biterrorrate,BER)来判断哪一种回波信号组合最正确。这种做法的缺点在于必须逐一测试每一种回波信号组合，并且必须等到解码完成后才能判定回波信号组合的正确性，除了相当耗时，亦需投入大量运算资源。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种新的信道估计装置及信道估计方法。根据本专利技术的一具体实施例为一种信道估计装置，其中包含一候选延迟量产生电路、一无限脉冲响应滤波器、一权重产生电路、一评价产生电路，以及一选择电路。该候选延迟量产生电路是用以根据一接收信号的一信道脉冲响应找出对应于多个候选回波信号的多个候选延迟量，并且每次自该多个候选延迟量中选出一选定候选延迟量。该无限脉冲响应滤波器是用以提供邻近于该选定候选延迟量的M种延迟量，并根据该M种延迟量与M个权重对该接收信号施以一无限脉冲响应滤波程序，以产生一过滤后信号以及该过滤后信号对应于该M种延迟量的M个延迟后信号，其中M为大于一的正整数。该权重产生电路是用以针对每一个候选延迟量，根据该过滤后信号与该M个延迟后信号，迭代产生新的M个权重，并请求该无限脉冲响应滤波器根据该新的M个权重再次进行该无限脉冲响应滤波程序。该评价产生电路是用以针对每一个选定候选延迟量，于一迭代终止条件成立时，根据最新的M个权重计算一评价。该选择电路是用以根据该等评价，自该多个候选回波信号中选出一个或多个真实回波信号，并据此产生一回波信号信息。根据本专利技术的另一具体实施例为一种信道估计装置，其中包含一候选延迟量产生电路、一延迟电路、一权重产生电路、一评价产生电路，以及一选择电路。该候选延迟量产生电路是用以根据一接收信号的一信道脉冲响应找出对应于多个候选回波信号的多个候选延迟量，并且每次自该多个候选延迟量中选出一选定候选延迟量。该延迟电路是用以提供邻近于该选定候选延迟量的M种延迟量，为该接收信号产生相对应的M个延迟后信号，其中M为大于一的正整数。该权重产生电路是用以针对每一个选定候选延迟量，根据该接收信号与该M个延迟后信号，迭代产生新的M个权重。该评价产生电路是用以针对每一个选定候选延迟量，于一迭代终止条件成立时，根据该权重产生电路产生的最新的M个权重计算一评价。该选择电路是用以根据该等评价，自该多个候选回波信号中选出一个或多个真实回波信号，并据此产生一回波信号信息。根据本专利技术的另一具体实施例为一种信道估计方法。首先，根据一接收信号的一信道脉冲响应，对应于多个候选回波信号的多个候选延迟量被找出。每次该多个候选延迟量中的一候选延迟量被选出，做为一选定候选延迟量，并且进行下列步骤：(1)提供邻近于该选定候选延迟量的M种延迟量(M为大于一的正整数)；(2)根据该M种延迟量与M个权重对该接收信号施以一无限脉冲响应滤波程序，以产生一过滤后信号以及该过滤后信号对应于该M种延迟量的M个延迟后信号；(3)根据该过滤后信号与该M个延迟后信号，迭代产生新的M个权重，并令步骤(2)与步骤(3)根据该新的M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信道估计装置，包含：一候选延迟量产生电路，用以根据一接收信号的一信道脉冲响应找出对应于多个候选回波信号的多个候选延迟量，并且每次自该多个候选延迟量中选出一选定候选延迟量；一无限脉冲响应滤波器，接收该选定候选延迟量与M个权重，针对该选定候选延迟量产生M种延迟量，并根据该M种延迟量与该M个权重对该接收信号施以一无限脉冲响应滤波程序，以产生一过滤后信号以及该过滤后信号对应于该M种延迟量的M个延迟后信号，其中M为大于一的正整数；一权重产生电路，用以针对每一个选定候选延迟量，根据该过滤后信号与该M个延迟后信号，迭代产生新的M个权重，并请求该无限脉冲响应滤波器根据该新的M个权重再次进行该无限脉冲响应滤波程序；一评价产生电路，用以针对每一个选定候选延迟量，于一终止条件成立时，根据最新的M个权重计算一评价；以及一选择电路，用以根据该等评价，自该多个候选回波信号中选出一个或多个真实回波信号，并据此产生一回波信号信息。

【技术特征摘要】
1.一种信道估计装置，包含：一候选延迟量产生电路，用以根据一接收信号的一信道脉冲响应找出对应于多个候选回波信号的多个候选延迟量，并且每次自该多个候选延迟量中选出一选定候选延迟量；一无限脉冲响应滤波器，接收该选定候选延迟量与M个权重，针对该选定候选延迟量产生M种延迟量，并根据该M种延迟量与该M个权重对该接收信号施以一无限脉冲响应滤波程序，以产生一过滤后信号以及该过滤后信号对应于该M种延迟量的M个延迟后信号，其中M为大于一的正整数；一权重产生电路，用以针对每一个选定候选延迟量，根据该过滤后信号与该M个延迟后信号，迭代产生新的M个权重，并请求该无限脉冲响应滤波器根据该新的M个权重再次进行该无限脉冲响应滤波程序；一评价产生电路，用以针对每一个选定候选延迟量，于一终止条件成立时，根据最新的M个权重计算一评价；以及一选择电路，用以根据该等评价，自该多个候选回波信号中选出一个或多个真实回波信号，并据此产生一回波信号信息。2.如权利要求1所述的信道估计装置，其特征在于，该权重产生电路包含：一相关性计算电路，用以分别计算该过滤后信号与该M个延迟后信号的相关性，以产生M个相关性计算结果；一乘法电路，用以将该M个相关性计算结果各自与一特定参数相乘，以产生M个相乘结果；一缓存器，用以储存M个先前权重；以及一加法电路，用以将该M个相乘结果各自与一相对应的先前权重相加，以产生M个新权重。3.如权利要求1所述的信道估计装置，其特征在于，符号n表示一迭代次数索引，k代表一取样索引，z[k]表示该过滤后信号的第k取样，符号D表示该无限脉冲响应滤波器目前采用的该选定候选延迟量，该M个延迟后信号为z[k-(D+d1)]、z[k-(D+d2)]、…、z[k-(D+dM)]，符号d1、d2、…、dM代表M个接近或等于零的不同数值，符号m代表数值d1、d2、…、dM中的一数值，符号μ代表最小均方算法中的一可调参数，该权重产生电路包含：一第一运算电路，用以根据该过滤后信号与该M个延迟后信号，产生向量M个第二运算电路，用以根据该M个延迟后信号产生M个向量[∑k(z[k-(D+m)]**[k-(D+d1)])…∑k(z[k-(D+m)]*z*[k-dM])]；一转置电路，用以将该M个向量分别转置，以产生M个转置向量一向量乘法电路，用以将向量与该M个转置向量各自相乘，以产生M个向量相乘结果；一乘法电路，用以将该M个向量相乘结果各自与一特定参数相乘，以产生M个相乘结果；一缓存器，用以储存M个先前权重；以及一加法电路，用以将该M个相乘结果各自与一相对应的先前权重相加，以产生M个新权重。4.如权利要求1所述的信道估计装置，其特征在于，该评价产生电路包含：一计数电路，用以计算该权重产生电路更新该M个权重的一迭代次数；以及一平方和计算电路，该计数电路于该迭代次数达到一预设值时，控制该平方和计算电路计算最新的M个权重的平方和，做为该评价。5.如权利要求1所述的信道估计装置，其特征在于，进一步包含：一切换电路，用以于一时域等化模式中，根据该选择电路产生的该回波信号信息提供该无限脉冲响应滤波器所采用的该选定候选延迟量。6.一种信道估计装置，包含：一候选延迟量产生电路，用以根据一接收信号的一信道脉冲响应找出对应于多个候选回波信号的多个候选延迟量，并且每次自该多个候选延迟量中选出一选定候选延迟量；一延迟电路，用以提供邻近于该选定候选延迟量的M种延迟量，为该接收信号产生相对应的M个延迟后信号，其中M为大于一的正整数；一权重产生电路，用以针对每一个选定候选延迟量，根据该接收信号与该M个延迟后信号，迭代产生新的M个权重；一评价产生电路，用以针对每一个选定候选延迟量，于一迭代终止条件成立时，根据该权重产生电路产生的最新的M个权重计算一评价；以及一选择电路，用以根据该等评价，自该多个候选回波信号中选出一个或...

【专利技术属性】
技术研发人员：周禹伸，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71