信道估测装置以及其移动信道估测方法制造方法及图纸

在本发明专利技术提供的信道估测装置包含滤波器、频率响应计算电路以及移动估计电路。频率响应电路对多个引导副载波上的多个频率响应值进行计算，以得到所有副载波上的多个平滑后频率响应。移动估计电路将相隔m个符元的两组多个平滑后频率响应分别进行计算并将每两组计算结果为依据与一门槛值进行比较，以得到至少一比较结果，并据以判定该信道是否处于一移动状态。

Channel estimation device and its mobile channel estimation method

【技术实现步骤摘要】
信道估测装置以及其移动信道估测方法
本专利技术与正交分频复用系统的接收端相关，并且尤其与正交分频复用系统中用于进行信道估测的技术相关。
技术介绍
随着通信技术的进步，数字影像广播的发展渐趋成熟。数字电视广播(digitalvideobroadcasting,DVB)标准以及其相关的广播标准，例如DVB-T、DVB-T2等，是目前在欧洲与亚洲地区最主流的数字影像广播标准。这些数字电视广播标准皆采用正交分频复用(orthogonalfrequency-divisionmultiplexing,OFDM)调变技术，其具有抗噪声、抗干扰、抗电波传播衰落等优点。如本专利技术
中具有通常知识者所知，OFDM信号中的引导符元(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引导符元撷取出来，做为评估信道效应的依据。频域频率响应H(k)的估测，是将各引导符元所在的副载波处对其引导符元的频域传送值与频域接收值施行一演算而得。频域上的传送值和接收值的关系为：Y(k)＝H(k)X(k)+Nk，其中Y(k)为接受器收到的信号，X(k)为传送器传送的信号，H(k)为频域频率响应，Nk代表噪声。由于副载波传送引导符元的数据X(k)为已知，因此利用上述已知的引导副载波传送的数据X(k)可得出H(k)(噪声项忽略)。图1呈现一现行数字电视广播接收端的信道估测装置100的概略功能方块图，包含反快速傅立叶变换(IFFT)器110、滤波器120、平滑化处理器130、快速傅立叶变换(FFT)器140以及内插电路150。在一段时间内，反快速傅立叶变换器110持续接收上述频域频率响应H(k)以执行反快速傅立叶变换，产出时域信道脉冲响应h(n)，n代表不同符元在时间轴上的位置。通常会计算对应不同时段的多个h(n)，供后续使用。在不具时变性的信道中，引导副载波对应的时域信道脉冲响应呈现固定态样且仅在具有引导副载波的位置具有脉冲响应值，因此滤波器120撷取时域信道脉冲响应h(n)中有非零值的部分。平滑化处理器130对多个时域信道脉冲响应h(n)进行后运算，一般来说可能为一平均值。之后，快速傅立叶变换(FFT)器140再对平均过的时域信道脉冲响应进行快速傅立叶变换以转换为对应该些引导副载波的频域频率响应。接着，内插电路150采用内插法算出其他副载波(非引导副载波)上的频域频率响应值，以估测出最后的频域频率响应。然而，若接收端所处信道处于移动状态而且随着时间改变，仅采用上述的方式来进行时域频道脉冲响应估计，会产生很多问题。正交分频复用系统对于进行同步时因载波频偏以及取样频偏造成的影响很敏感；当接收端处于高速移动的环境下时，随着时间改变的信道脉冲响相对的在频域上产生都卜勒现象(DopplerEffect)的波形，于是，具都卜勒波形的多个子载波在多重路径传输的环境之下，产生极大的载波间干扰(InterCarrierInterference，ICI)。图2呈现一随着时间而改变的信道脉冲响应示意图，由此图可见信道脉冲响应于T＝0以及T＝1有着很大的变化，无法准确估算哪些脉冲信号才是真正的频道脉冲响应。因此，目前存在一种需求，于随着时间改变的信道，能有效地排除具都卜勒现象的载波间干扰的信道，以及找出一稳定的信道脉冲响应。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种包含新的信道估测装置以及新的移动信道估测的方法。根据本专利技术的一实施例为一种信道估测装置，包含滤波器、频率响应计算电路以及移动估计电路。频率响应计算电路根据该多个引导副载波上的多个频率响应值进行计算，以得到所有副载波上的多个平滑后频率响应。移动估计电路将对应于第n符元以及对应于第n-m符元的多个平滑后频率响应值分别进行计算以得到两组计算结果，并以该两组计算结果为依据与一门槛值进行比较，以得到至少一比较结果，据以判定该信道是否处于一移动状态。根据本专利技术的另一具体实施例的信道估测装置，包含第一信道估测电路、第二信道估测电路以及复用器。第一信道估测电路提供第一组频率响应值、第二信道估测电路提供第二组频率响应值以及移动信道旗标。复用器包含第一输入端、第二输入端分别接收第一组频率响应值以及第二组频率响应值，复用器更包含一输出端以及一使能端，使能端接收该移动信道旗标作为输入，据以决定输出端的输出。根据本专利技术的另一实施例为一种移动信道估测方法，包含:每隔m个符元判断与频率响应相关的一相除结果是否大于一门槛值；若相除结果大于门槛值则将一移动状态次数加一；检查移动状态次数是否已经大于一移动上限值，若是，将移动信道旗标设为逻辑一。关于本专利技术的优点与精神可以藉由以下专利技术详述及所附附图得到进一步的了解。附图说明图1显示一现行信道估测装置的功能方块图；图2显示一随时间变化的信道脉冲响应示意图；图3A显示本专利技术的一实施例中的信道估测装置的功能方块图；图3B显示本专利技术的一实施例中的频率响应计算电路的功能方块图；图3C显示本专利技术的一实施例中的移动估计电路的功能方块图；图4显示本专利技术的另一实施例中的信道估测装置的功能方块图；以及图5显示本专利技术的一实施例中的移动信道估计方法的流程图。附图标记100信道估测装置110反快速傅立叶变换器120滤波器130平滑化处理器140快速傅立叶变换器150内插电路200信道估测装置202滤波器204频率响应计算电路2041频域内插电路2043平滑产生器206移动估计电路2061平方加总电路2063比较电路2065缓存器RD门槛值400信道估测装置410第一信道估测电路4103时域内插电路4105平滑产生器420第二信道估测电路4203频域内插电路4205平滑产生器4207移动估计电路430复用器EN使能端H1第一组频率响应值H2第二组频率响应值501～513流程步骤具体实施方式须说明的是，本专利技术的附图包含呈现多种彼此关联的功能性模块的功能方块图。该等附图并非细部电路图，且其中的连接线仅用以表示信号流。功能性元件及/或程序间的多种互动关系不一定要透过直接的电性连结始能达成。此外，个别元件的功能不一定要如附图中绘示的方式分配，且分布式的区块不一定要以分布式的电子元件实现。根据本专利技术的一实施例为一种信道估测装置200，适用于OFDM系统的接收端，接收一待估测信号，其简化的功能方块图绘示于图3A。实务上，该电路可被整合在各种需要进行信道估测的无线接收装置中，例如但不限于数字电视广播接收装置。如图3A所示，信道估测装置200包含一滤波器202、一频率响应计算电路204以及一移动估计电路206，简述如下。首先由滤波器202将数据中所欲撷取的部分保留下来(例如将保护区间的部分滤除)。简单来说，滤波器202的设计为使得被保留下来的数据大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信道估测装置，其特征在于，适用于正交分频复用系统，接收一待估测信号，包含：/n一频率响应计算电路，接收多个引导副载波上的多个频率响应值以进行计算，以得到所有副载波上的多个频率响应；以及/n一移动估计电路，将对应于第n符元的多个频率响应值，以及对应于第n-m符元的多个频率响应值分别进行计算以得到两组计算结果，其中n、m为大于或等于1的正整数，并以该两组计算结果为依据与一门槛值进行比较，以得到至少一比较结果，据以判定该信道是否处于一移动状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种信道估测装置，其特征在于，适用于正交分频复用系统，接收一待估测信号，包含：
一频率响应计算电路，接收多个引导副载波上的多个频率响应值以进行计算，以得到所有副载波上的多个频率响应；以及
一移动估计电路，将对应于第n符元的多个频率响应值，以及对应于第n-m符元的多个频率响应值分别进行计算以得到两组计算结果，其中n、m为大于或等于1的正整数，并以该两组计算结果为依据与一门槛值进行比较，以得到至少一比较结果，据以判定该信道是否处于一移动状态。


2.如权利要求1所述的信道估测装置，其特征在于，该频率响应计算电路包含：
一频域内插电路，根据该多个引导副载波的位置、对应于该多个引导副载波上的多个频率响应值以及多个数据副载波的位置，对应于每一符元，计算出一组多个频率响应值。


3.如权利要求2所述的信道估测装置，其特征在于，该移动估计电路包含：
一平方加总电路，对该第n符元对应的该组多个频率响应值以及该第n-m符元对应的该组多个频率响应值分别进行平方累加以得到该两组计算结果；
一缓存器，储存该两组计算结果；以及
一比较电路，至该缓存器取得该两组计算结果进行相除以得到至少一相除结果，并且将该相除结果与该门槛值进行比较而得到该比较结果，其中，若该比较结果指出该相除结果大于该门槛值，则判定该信道处于该移动状态。


4.如权利要求3所述的信道估测装置，其特征在于，若该比较结果指出该相除结果小于该门槛值，则该比较电路将该两组计算结果进行再一次相除以得到另一相除结果，与该相除结果互为倒数，并将该另一相除结果与该门槛值进行比较而得到一另一比较结果，若该另一比较结果指出该另一相除结果大于该门槛值，则判定该信道处于该移动状态。


5.如权利要求3所述的信道估测装置，其特征在于，该移动估计电路多次计算每两符元相关的多个计算结果，并产生多次比较结果，若该多次比较结果指出该信道处于该移动状态的一次数大于一移动上限值，则判断该信道为一移动信道，并输出被设为逻辑一的一移动信道旗标。


6.如权利要求2所述的信道估测装置，其特征在于，该频率响应计算电路分别于多个符元计算得到多个组频率响应值，该频率响应计算电路包含：
一平滑产生器，针对该多个符元中的每一符元，将该符元前后至少两个符元所对应的该多组频率响应值进行一运算，以作为该符元的一组平滑后频率响应值。


7.如权利要求6所述的信道估测装置，其特征在于，该移动估计电路包含：
一平方加总电路，对该第n符元对应的该组平滑后多个频率响应值以及该第n-m符元对应的该组平滑后多个频率响应值分别进行平方累加以得到该两组计算结果；
一缓存器，储存该两组计算结果；以及
一比较电路，至该缓存器取得该两组计算结果进行相除以得到至少一相除结果，并且将该相除结果与该门槛值进行比较而得到该比较结果，其中，若该比较结果指出该相除结果大于该门槛值，则判定该信道处于该移动状态。


8.如权利要求7所述的信道估测装置，其特征在于，若该比较结果指出该相除结果小于该门槛值，则该比较电路将该两组计算结果进行再一次相除以...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏逢时，赖科印，童泰来，
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