反覆的均衡和解碼的製作方法
2023-05-23 10:03:36 1
專利名稱：反覆的均衡和解碼的製作方法
技術領域：
本發明涉及到數字傳輸數據的檢測方法，在其中首先用原本已知的方法在具有向前輸送濾波器、決策器和反饋濾波器的決策反饋均衡器中，將被接收的符號進行修正和然後將這個信號用解碼器進行解碼。此外本發明涉及到實施本方法的電路裝置。
現有技術無線電通信系統的自由化導致了，尋找經過不是原本為數據傳輸設計的，已經存在的電纜或者媒體實現寬帶傳輸的可能性。特別有意思的是，利用電流電纜網絡，因為可以說所有的家務都連接在這個網絡上。用另外的話說已經存在傳輸媒體只還需要用適當的方法將其利用。
發明描述本發明的任務是，給出開始敘述方式的適合於在嚴重幹擾，特別是在脈衝幹擾環境下的信號檢測方法。
此任務是由權利要求1特徵確定的方法解決的。按照本發明在第一個階段用已知的方法將符號通過DFE(決策反饋均衡器)和解碼器進行處理。在隨後的第二個階段在解碼器的輸出端將符號截取和當關閉存在於DFE中的決策器情況下將其反饋到反饋濾波器。用另外的話說反饋不再發生在DFE內，而是包括信道解碼器。
DFE輸出的誤差統計是集束的(「脈衝式的」)。也就是說誤差不再或者很少是平均分布的，而是以群的方式出現。這是由於將DFE輸出的錯誤決策反饋到反饋濾波器和在均衡器中停留一些時間引起的。這些影響了後面的決策。在DFE輸出端的去交織器使誤差平均分布和起到使解碼器輸入端相鄰符號在趨勢上不相關的作用。一般對於解碼器輸出端可以期待比較小的誤差率。被反饋的符號原則上比在DFE內由決策器生成的更加可靠。具有決定性的是，正常情況下第二階段的結果比第一階段的結果好。
有利的是將第一階段進行多次。將符號以及符號序列多次通過解碼器。反饋濾波器的輸出信號不需要新的計算，而可以從第一階段中得到。當達到適當的被選擇的判據時停止計算。
第一個可能性是當每次通過解碼器輸出端時確定可靠性的變化和一旦不再出現改善時結束反饋(也就是說一旦符號決策不再改變時)。
如果滿足包含在接收信號中的誤差檢查編碼(例如循環兀餘編碼CRC)時在這種情況下可以中斷計算循環。
也有可能預先規定遞推次數。當弱幹擾時此時有可能要多次進行，當強幹擾時要少進行。這種方法的優點是，預先就知道計算時間和不需要計算複雜的中斷判據。
因此可以改善在解碼器中的計算，將前面反覆所謂的符號解碼的優先信息使用在現實反覆上。在軟決策解碼範圍內例如對於每個符號評估存在一個可靠性值。將用原本已知的計算方法求出的這個數值按照本發明使用在改善解碼器評估上。
可以用已知手段毫無困難地實施按照本發明的方法(ASIC，處理器，存儲元件等)。本發明名義上適合於經過電流分布電纜在最終用戶範圍內( 「最後的郵件」)傳輸比較高帶寬(1Mbit/s或更高)的數位訊號。但是並不僅限於這種應用。
從下面的詳細敘述和整個權利要求中得到本發明其他的實施形式和特徵組合。
附圖簡述為了敘述實施例使用的附圖表示附
圖1按照本發明的接收機的框圖。
實施本發明的途徑附圖1表示了接收機數據處理部分的一般結構。沒有表示接收信號(前面的)解調。符號同步和幀同步不是本發明的對象。先決條件時已經進行了相應的處理步驟。
在向前輸送濾波器1的輸入端出現符號序列的數據。在第一階段將這些用DFE進行修正，也就是說消除由於信道產生的符號間幹擾。在已知的方法中DFE除了包括向前傳送濾波器1之外還包括一個決策器3和一個反饋濾波器5。在附圖1上在決策器3和反饋濾波器5之間附加了一個開關4。在第一階段這樣調整這個開關，將決策器的輸出引導到反饋濾波器5。在加法器2上從向前輸送濾波器1的輸出信號中減去反饋濾波器提供的數據。
兩個濾波器的濾波係數和決策器3的決策計算是用已知方法進行的。
將加法器2的輸出引導到去交織器6。去交織器這樣改變符號順序，使得原來相鄰的符號不再並列。因此將DFE輸出端不是平均分布而是幾乎成束出現的誤差被分布成為符號流。符號流符合於解碼器7基本的接收條件，此後誤差出現統計性的分布。
在後面的解碼器7得到(在沒有表示的發射機上產生的)信道編碼，這樣可以將被傳輸的數據進行精選。同樣信道編碼也不是本發明的部分。可以用任何一種適當的方法進行。
與一般的接收機結構不同的是，在本發明中安排了藉助於交織器8將解碼器7的輸出反饋給反饋濾波器5。在第二階段將開關4進行轉換，這樣使所希望的被解碼的符號反饋成為可能。決策器3在第二階段不再有功能。整個處理過程(即開關4的轉換和滿足第二階段的中斷判據)是由用符號10表示的控制檢查的。
數據檢測如下進行在第一個過程範圍內(第一階段)開關4位於附圖1表示的位置。因此DFE進行修正。去交織器6將符號一個套一個地重疊在一起和解碼器7消除信道編碼。此時有利的是，將向前輸送濾波器1提供的信號進行存儲。(在向前輸送濾波器1和加法器2之間例如可以安排一個FIFO-存儲器。將這個存儲器在第一階段中一次裝滿和同時讀取和在第二階段只還多次先後取出。用其他話說在第二階段不再需要向前輸送濾波器1。)為了進行第二階段將開關轉換到另外的位置。多次輸出被存入的向前輸送濾波器1的數值和由處理循環(去交織器6、解碼器7、交織器8、反饋濾波器5)進行引導。
按照特別有利的實施形式在存儲器9中提供優先信息。將這個信息(例如前面反覆中單個符號的可靠性數值)可以使用在解碼器7中用於減少誤差率。
例如可以固定地預先規定反覆次數。但是也可以作為一個尺度進行計算，這個尺度是說明前後連續反覆之間的符號決策可靠性的增加。如果沒有增加或者只有很小的增加時，將反覆中斷。當按照數據包傳輸時滿足集成的CRC(循環兀餘交換)也可以是一個中斷判據。當然還有其他可能性。其中可以將多個單個判據通過邏輯的「和」或「或」連接組合。例如「如果滿足誤差檢查編碼時或者如果已經進行了一定次數的反覆時，將反覆中斷。」在感興趣的領域SNR(信噪比)解碼器7輸出端的誤差率小於其輸入端。如果使用卷集編碼並且如果解碼器是一個序列評估器時，可以將解碼器7輸出端的誤差重新集束(例如使用卷集編碼和似然序列評估器時)。但是在這種情況下交織器8也減少了相關性。
上述接收機結構是很一般的，因為它即不需要專門的交織器也不要求專門的解碼器。如果解碼器是一個軟決策的解碼器時，可以按照自由估計進行決策，將DFE輸出的這些軟決策信息使用於解碼。在解碼器中使用優先信息的原理在所謂的Turbo-解碼中是已知的(例如見C.Berrou,A.G1avieux和P.Thitimajshima，「接近香農-界限誤差修正編碼和解碼」，ICC會議文集93年1064-1079頁，日內瓦，1993年5月)和可以借用到按照本發明的接收機結構中。
解碼器可以是一個序列評估器或者是一個符號評估器(MAP解碼器)。在後面敘述的情況下，被反饋的序列可以通過被評估的信息符號重新編碼產生。
反饋到反饋濾波器上的序列可以由可靠性數值代替符號決策組成(「軟反饋」)。
雖然將發送機與接收機進行匹配(也就是說發送機具有一個信道編碼器和一個交織器，這些與去交織器6和解碼器7相對應)，否則沒有其他的特點。
將按照本發明的接收機結構典型地使用在由唯一的載波信號調製的數字數據傳輸中。信道的特徵可以是時間選擇和/或頻率選擇的。
概括起來可以確定，本發明可以使用在接收機上，接收機的數字部分具有連接上去交織器和信道編碼器的一個DFE。處理是重複進行的並且一般來說使被評估的信號改善可靠性成為可能。
權利要求
1．在數字傳輸數據的檢測方法中，首先在決策反饋均衡器中將被接收的信號進行修正並且然後將這個信號在解碼器(7)中進行解碼，反饋均衡器按照已知方法有一個向前輸送濾波器(1)、一個決策器(3)和一個反饋濾波器(5)，其特徵為，在第一次通過決策反饋均衡器的過程之後，將由解碼器(7)提供的數據在後處理階段範圍內在關閉決策器(3)情況下反饋給反饋濾波器(5)。
2．按照權利要求1的方法，其特徵為，後處理階段包括多次反覆直到滿足預先規定的中斷判據。
3．按照權利要求2的方法，其特徵為，如果連續反覆之間的符號可靠性基本上不再變化時，然後將反覆中斷。
4．按照權利要求2或3的方法，其特徵為，如果滿足集成在接收信號中的檢查編碼時，然後將反覆中斷。
5．按照權利要求2至4之一的方法，其特徵為，進行預先規定的反覆次數。
6．按照權利要求1至5之一的方法，其特徵為，解碼器(7)使用基於預先規定反覆的優先信息。
7．按照權利要求1的用於檢測經過供電電纜傳輸數據的方法的應用。
8．為了執行按照權利要求1的方法的電路裝置，包括了決策反饋均衡器和一個解碼器(7)，反饋均衡器按照已知方法有一個向前輸送濾波器(1)、一個決策器(3)和一個反饋濾波器(5)，其特徵為，安排了從解碼器(7)到反饋濾波器(5)的反饋，以便在第一次通過決策反饋均衡器過程之後，將由解碼器(7)提供的數據在後處理階段範圍內在關閉決策器(3)情況下進行處理。
9．按照權利要求8的電路裝置，其特徵為，在解碼器(7)前面安排了去交織器(6)並且在反饋時安排了交織器(8)。
全文摘要
在接收機的數字部分,將符號在第一階段用已知的方法通過一個DFE(決策反饋均衡器)和一個解碼器(7)進行處理。在後面的第二階段中將符號在解碼器(7)的輸出端進行截取和在關閉包括在DFE中的決策器(3)情況下反饋給反饋濾波器(5)。用另外的話說:反饋不再發生在DFE內,而是包括信道解碼器。在第二階段中進行反覆,直到滿足預先規定的中斷判據。被反饋的符號比在DFE中由決策器生成的符號原則上更加可靠。
文檔編號H04L1/00GK1303559SQ99806680
公開日2001年7月11日 申請日期1999年3月25日 優先權日1998年3月25日
發明者U·德特馬, H·韋德默, J·阿爾迪斯 申請人:阿斯科姆系統技術有限公司