一种自适应均衡器制造技术

本发明专利技术公开了一种自适应均衡器。这种自适应均衡器包括一个网格解码器、一个与网格解码器输出相连的映射器，以及一个与映射器输出相连的判决反馈均衡器。每一个抽头通过映射器从网格解码器的一个不同解码级接收输入。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自适应均衡器
，特别涉及一种网格解码器与判决反馈均衡器结合使用的自适应均衡器。
技术介绍
在诸如声音、数据和视频通讯等许多不同的数字信息的实际应用中，均衡器是一种非常重要的元件。在这些应用中，都使用了很多种不同的传输介质。尽管这些传输介质都有各自相异的传输特性，但是它们的传输效果都没有达到最好。也就是说，每种传输介质都会改变它们所传输的信号，比如会造成信号的相位、频率和振幅的失真；传输介质也会产生多路径接收和其它重影现象，比如回音和瑞利(Rayleigh)衰落。事实上，除了信道失真外，在各种传输中都会受到来自噪声的干扰，例如高斯白(AWGN)噪声。因此，均衡器被用来作为全双工通信的喇叭扩音器的回声消除器(补偿器)、数字电视或数字电缆传输中的视频消重影器、无线调制解调器和无线电话的信号调节器，以及其它的一些类似的应用。码间干扰(ISI)是产生误差的一个重要原因。通常出现在一个脉冲信息，诸如调幅数字信号，经过一个模拟通道(例如电话线或无线广播)传输时。原始信号本来近似于一个离散的时间序列，但是接收到的信号却是连续的时间信号，即原来的脉冲信号经过传输后被改变成波峰位置对应原始信号脉冲位置的不同信号。数字硬件读取信号，并对接收到的信号进行定期采样。每个脉冲都形成一个近似sinc波的信号。sinc波的特点是，一系列波峰围绕在一个中心波峰的四周，并且它们波峰的幅值随着离中央波峰的距离的增加而单调减少。同样地，sinc波的波谷的幅值也随着离中心波峰的距离的增加而单调减少。这些波峰的周期通常是由接收硬件的采样频率决定的。因此，在信号的某个采样时刻的幅值不仅会受到该时刻传输信号的脉冲幅值的影响，而且也会受到传输信号流中相应的其它时刻的脉冲幅值的影响。也就是说，在传输流中，一个信号中用来表征传输流中某个符号的那部分信号，将会对接收到的信号中代表传输流中其它符号的那部分信号产生不良的影响。这种影响理论上能通过脉冲的适当整形来消除，例如可以通过在与采样速率相应的固定的时间间隔内产生幅值为零的脉冲序列来消除。然而，这种脉冲整形会由于信道失真而失败，信道失真将使得脉冲在传输过程中被扭曲。因此，有必要找到另外的控制误差的方法。所以在大部分数字应用中，一般都使用均衡器来修正ISI错误和信道失真。为达到这一目的，通常使用两种均衡器，即自动合成和自适应。在自动合成的方法中，均衡器通常要对接收到的时域参考信号与未失真的备份信号进行比较。通过二者的比较可以确定一个时域误差信号，这一时域误差信号可能会被应用在反函数(滤波器)系数的计算中。反函数的方程与在“迫零均衡(ZFE)”和“最少均方(LMS)”系统中一样，要在时间域内被严格推导出。其它方法还包括将收到的训练信号(training signal)变换为频域表示形式。这样可通过计算频域逆响应来补偿信道失真。然后，从计算出的逆频谱再回推出其信号的时域表示，从而可以求出滤波器的抽头权值。在自适应均衡调整过程中，均衡器尽量减小均衡器的输出值与由一种“判决器”生成的传输信号估计值之差的误差信号。换句话说，均衡滤波器输出一个样本值，判决器决定均衡滤波器最有可能要传输的数值(最佳估计)，自适应逻辑装置尽量将这两个值的差维持在较小的水平。这样做的主要思想是使接收机能充分利用可能存在于传输脉冲信号中的离散电平的信息。当判决器对均衡器输出信号进行数值转换时，它会从根本上消除收到的噪声。自动合成和自适应这两种方法之间的关键区别是自适应方法不需要训练信号。误差控制编码通常是以下两种编码方法之一卷积编码和块编码。里德所罗门(Reed-Solomon)编码和格雷(Golay)编码属于块编码。均衡过程一个最起码的目的，就是允许生成一个数学意义上的“滤波器”，这种数学滤波器是信道失真的反函数，这个反函数能将收到的信号逆推出更接近于原始传输信号的信号。通过将数据编码成附加符号，可以将一些附加信息加入到传输信号中，解码器就可以利用这些附加信号提高编译所接收到的信号的精确度。当然，这个额外的精确度，一般通过增加额外带宽来传输附加的符号，或者通过增加额外的能量以使得信号在更高的频率下传送。卷积编码器包含一个K-级移位寄存器，其数据是根据时钟周期移入寄存器的。数值K被称作码的“约束长度”。移位寄存器在各种不同的点根据多项式选择的码抽头(tap)。根据编码率(code rate)可以选择多组抽头。编码率用一个分数来表示。例如，一个编码率为的卷积编码器的输出符号是输入符号的两倍。一般情况下，一组抽头数据通过模-2求和，即异或(XOR)运算，来产生一个已编码的输出符号。例如，一个简单的码率为、K＝3的卷积编码器，可能会通过对3级移位寄存器的第一和第三比特进行模-2求和来获得其中的一个输出比特，而另一输出比特则通过全部三个比特的模-2求和获得。卷积解码器的工作方法通常是，对原始传输数据作出假设，然后通过适当的卷积编码器的备份来运行这些假设，同时对这个编码结果和接收到的编码信号(包含噪声)进行比较。解码器为它的每个假设值都生成一个“度量”。所谓“度量”就是，在相应的假设值中解码器可信度的数值。解码器可以是串行，也可以是并行。也就是说，解码器一次可以运行一个假设，也可运行几个假设。卷积编码优于块编码的一个重要的方面就是，卷积编码器能够很容易的利用一些“软判决”的信息。“软判决”的信息实质上就是指输出信号始终带有度量的信息，而不是单单的选择一种假设来作为所谓“正确”的应答。举一个非常简单的例子，如果传输信号中某一单个符号被解码器识别为“1”的概率是80％，而被识别为“0”的概率只有20％的话，那么“硬判决”则简单地将这一符号的数值反馈为1，但是“软判决”则会将其反馈为0.8，或根据不同的概率分布而反馈为其它相应的数值，以便后续硬件在可信的数值基础上作出更进一步的判决。但在另一方面，块编码处理大数据块和突发错误的能力很强。图1所示为一个典型的数字通讯接收机(包括有信道编码和均衡过程)的结构图，用100表示。接收机100包含一个同步解调器110，同步解调器110能把接收到的模拟信号还原为数字信号。接收机100还包含一个均衡器120、一个内解码器130、解交织器140和一个外解码器150。内部编码通常就是卷积编码，而外部编码一般是块编码，最常用为里德所罗门编码。卷积编码和块编码通常被结合使用，以形成优势互补。图2所示为均衡器120的一个简图。通常，均衡器120使用在诸如图1的数字接收机100中。均衡器120包含一个控制器228，一个有限脉冲响应(FIR)滤波器222，一个判决器226，和一个判决反馈均衡器224。FIR滤波器222用来接收输入信号221。FIR滤波器222用来消除超前鬼影，即比主传输信号提前到达的鬼影信号。判决器226会检查它的每个输入信息，并且决定将所接收到的信号中哪一个传送给输出端229。判决反馈均衡器224将修改判决器226的输入，以消除滞后鬼影，即晚于主传输信号到达的鬼影信号，并且能够消除FIR滤波器222产生的残留信号。判决器226是一个典型的硬判决器，如数值切割器(slicer)。举例来说，在一个8VSB系统中，数值切割器是判决接收信号幅度的判决器。它要判决出数值为0，±2，±4，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应均衡器，其特征在于包括：一个维特比（Ｖｉｔｅｒｂｉ）解码器，具有１６级解码级并产生一个解码输出；一个与维特比解码器解码输出连接的映射器（ｍａｐｐｅｒ），该映射器产生一个映射输出；以及一个与映射输出相连接的判 决反馈均衡器，该判决反馈均衡器的抽头数大于１６，维特比解码器１６级的每一级通过映射器分别输入到１６个抽头中的一个。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏劲松，理查德W西塔，斯格特M勒俳斯托，张文军，
申请(专利权)人：上海奇普科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]