用於動態正規化以減少低電平信號的精確度損失的系統及方法

2023-12-01 17:05:06

專利名稱：用於動態正規化以減少低電平信號的精確度損失的系統及方法
技術領域：
本發明大體來說涉及信號處理技術。更特定來說，本發明涉及用於動態正規化以 減少低電平信號的精確度損失的系統及方法。
背景技術：
術語"信號處理"可指對信號的處理及解釋。相關信號可包含聲音、圖像及許多 其它信號。對此類信號的處理可包含存儲及重構、從噪聲中分離信息、壓縮及特徵提 取。術語"數位訊號處理"可指對呈數字表示形式的信號及這些信號的處理方法的研 究。數位訊號處理是例如行動電話及網際網路的許多通信技術的要素。可使用專門的計 算機來執行用於數位訊號處理的算法，所述專門的計算機可利用稱作數位訊號處理器 的專門的微處理器(有時簡稱為DSP)。

發明內容
本發明揭示一種經配置以用於動態正規化以減少低電平信號精確度損失的設備。 所述設備可包含處理器及與所述處理器以電子方式通信的存儲器。指令可存儲在所述 存儲器中。可執行所述指令以確定信號的當前幀的正規化因子。所述正規化因子可取 決於所述信號的當前幀的振幅。所述正規化因子還可取決於對經正規化信號的先前幀 執行一個或一個以上操作後的狀態的值。還可執行所述指令以基於確定的正規化因子 來正規化所述信號的當前幀。還可執行所述指令以基於確定的正規化因子來調節所述 狀態的正規化因子。
本發明揭示一種用於動態正規化以減少低電平信號的精確度損失的方法。所述方 法可包括確定信號的當前幀的正規化因子。所述正規化因子可取決於所述信號的當前 幀的振幅。所述正規化因子還可取決於對經正規化信號的先前幀執行一個或一個以上操作後的狀態的值。所述方法還可包括基於確定的正規化因子來正規化所述信號的當 前幀。所述方法還可包括基於確定的正規化因子來調節所述狀態的正規化因子。
本發明揭示一種經配置以用於動態正規化以減少低電平信號的精確度損失的設 備。所述設備可包含用於為信號的當前幀確定正規化因子的裝置。所述正規化因子可 取決於所述信號的當前幀的振幅。所述正規化因子還可取決於對經正規化信號的先前 幀執行一個或一個以上操作後的狀態的值。所述設備還可包含用於基於確定的正規化 因子來正規化所述信號的當前幀的裝置。所述設備還可包含用於基於確定的正規化因 子來調節所述狀態的正規化因子的裝置。
還揭示一種計算機可讀媒體。所述計算機可讀媒體可經配置以存儲指令集。可執 行所述指令集以確定信號的當前幀的正規化因子。所述正規化因子可取決於所述信號 的當前幀的振幅。所述正規化因子還可取決於對經正規化信號的先前幀執行一個或一 個以上操作後的狀態的值。還可執行所述指令集以基於確定的正規化因子來正規化所 述信號的當前幀。還可執行所述指令集以基於確定的正規化因子來調節所述狀態的正 規化因子。
本發明還揭示一種用於動態正規化以減少低電平信號的精確度損失的系統。所述 系統可包含因子確定組件。所述因子確定組件可經配置以確定信號的當前幀的正規化 因子。所述正規化因子可取決於所述信號的當前幀的振幅。所述正規化因子還可取決 於對經正規化信號的先前幀執行一個或一個以上操作後的狀態的值。所述系統還可包 含信號正規化器。所述信號正規化器可經配置以基於確定的正規化因子來正規化所述 信號的當前幀。所述系統還可包含狀態正規化因子調節器。所述狀態正規化因子調節 器可經配置以基於確定的正規化因子來調節所述狀態的正規化因子。
本文中使用的術語"確定"(及其語法變型)用於極其廣泛的意義中。術語"確 定"囊括各種動作，且因此，"確定"可包含運算、計算、處理、推導、研究、查詢
(例如，在表格、資料庫或另一數據結構中進行查詢)、査明等等。同樣，"確定" 還可包含接收(例如，接收信息)、存取(例如，存取存儲器中的數據)等等。同樣， "確定"還可包含解決、選擇、選定、建立等等。
短語"基於"並不意味著"僅僅基於"，除非另外明確規定。換句話說，短語"基 於"既描述"僅僅基於"又描述"至少基於"。


圖1圖解說明無線通信系統；
圖2圖解說明可用於無線通信系統中的寬帶編碼器； 圖3圖解說明來自圖2的寬帶編碼器的高頻帶編碼器； 圖4圖解說明來自圖3的高頻帶編碼器的因子確定組件； 圖5圖解說明可用於無線通信系統中的寬帶解碼器；圖6圖解說明用於動態正規化以減少低電平信號精確度損失的方法；
圖7圖解說明用於確定低頻帶激勵信號的當前幀的正規化因子的方法；且
圖8圖解說明可用於通信裝置中的各種組件。
具體實施例方式
圖1圖解說明無線通信系統100，其可包含多個移動臺102、多個基站104、基站 控制器(BSC) 106及移動交換中心(MSC) 108。 MSC 108可經配置以與公用電話交 換網(PSTN) 110介接。MSC 108還可經配置以與BSC 106介接。系統100中可存在 一個以上BSC106。移動臺102可包含蜂窩式或可攜式通信系統(PCS)電話。
每一基站104均可包含至少一個扇區(未圖示)，其中每一扇區均可具有全向天 線或指向徑向遠離基站104的特定方向的天線。或者，每一扇區可包含兩個天線以進 行分集接收。每一基站104均可經設計以支持多個頻率指派。無線通信系統100可經 配置以實施碼分多址(CDMA)技術。在CDMA系統100中，扇區與頻率指派的相交 部分可稱作CDMA信道。
在無線通信系統100的操作期間，基站104可從若干組移動臺102接收若干組反 向鏈路信號。移動臺102可正進行電話呼叫或其它通信。可在既定基站104內處理由 所述基站104接收的每一反向鏈路信號。可將所得的數據轉發到BSC 106。 BSC 106 可提供呼叫資源分配及移動管理功能性，其中包含對各基站104之間的軟越區切換的 協調。BSC 106還可將所接收的數據路由到MSC 108，其可提供用於與PSTN 110介 接的額外路由服務。類似地，PSTN 110可與MSC 108介接，且MSC 108可與BSC 106 介接，BSC 106又可控制基站104以將若干組正向鏈路信號發射到若干組移動臺102。
出於舉例的目的，將結合可由寬帶聲碼器處理的語音信號描述某些系統及方法。 (下文將更詳細地論述術語"寬帶聲碼器"。)然而，本文中所揭示的系統及方法可 適用於語音信號背景以外的背景。事實上，本文中所揭示的系統及方法可與任何類型 的信號(例如，音樂、視頻等)的有限精確度處理結合使用。
下文的論述包含對濾波狀態的提及。然而，本文中所揭示的系統及方法可適用於 其它類型的狀態。同樣，術語"狀態"應在廣義上被解釋為意指程序或機器中的信息 或存儲器的任何配置。
通過數位技術來發射話音已日益廣泛，尤其是在長途及數字無線電電話應用中。 過去，話音通信的帶寬已被限定到300-3400 kHz的頻率範圍內。新的用於話音通信的 網絡(例如，蜂窩式電話及經由IP的話音)可能不具有相同的帶寬限制，且其可能希 望經由此類網絡來發射及接收包含寬帶頻率範圍的話音通信。
話音編碼器(或"聲碼器")是一種促進跨越通信信道對經壓縮語音信號的發射 的裝置。聲碼器可包括編碼器及解碼器。可將傳入語音信號分為若干時間塊或分析幀。 所述編碼器可分析傳入語音幀以提取某些相關參數，且接著將所述參數量化為二進位表示。可將所述二進位表示封包為發射幀並經由通信信道發射到具有解碼器的接收器。 所述解碼器可處理所述發射幀，對其進行解量化以產生參數，並使用所述經解量化參 數來重新合成所述語音幀。可由運行聲碼器的數位訊號處理器(DSP)來執行對語音 信號的編碼及解碼。由於某些話音通信應用的性質，可實時地完成對語音信號的編碼 及解碼。
部署在無線通信系統100中的裝置(例如，移動臺102或基站104)可包含寬帶 聲碼器，即，經配置以支持寬帶頻率範圍的聲碼器。寬帶聲碼器可包括寬帶編碼器及 寬帶解碼器。
圖2圖解說明寬帶編碼器212。寬帶編碼器212可實施在可用於無線通信系統100 內的設備中。所述設備可以是行動電話、個人數字助理(PDA)、膝上型計算機、數 碼相機、音樂播放器、遊戲裝置或任何其它具有處理器的裝置。所述設備可用作無線 通信系統100內的移動臺102或基站104。
可向寬帶編碼器212提供寬帶語音信號214。寬帶編碼器212可包含分析濾波器 組216。濾波器組216可對寬帶語音信號214進行濾波以產生低頻帶信號218及高頻 帶信號220。
可將低頻帶信號218提供到低頻帶編碼器222。低頻帶編碼器222可對低頻帶信 號218進行編碼，從而產生經編碼的低頻帶信號224。低頻帶編碼器222還可輸出低 頻帶激勵信號226。
可將高頻帶信號220提供到高頻帶編碼器228。還可將由低頻帶編碼器222輸出 的低頻帶激勵信號226提供到高頻帶編碼器228。高頻帶編碼器228可根據低頻帶激 勵信號226中的信息對高頻帶信號220進行編碼，從而產生經編碼的高頻帶信號230。
圖3圖解說明高頻帶編碼器228。如上文所論述，可將低頻帶激勵信號226提供 到高頻帶編碼器228。高頻帶編碼器228可包含高頻帶激勵產生器332。高頻帶激勵產 生器332可從低頻帶激勵信號226中導出高頻帶激勵信號334。
有限數目的位可供用於表示寬帶編碼器212內的信號(例如，傳入寬帶語音信號 214及低頻帶激勵信號226)的振幅。可用來表示這些信號的精確度可與用來表示所述 信號的位的數目成正比。本文中使用的術語"振幅"可指振幅值陣列的任何振幅值。 舉例來說，術語"振幅"可指振幅值陣列的元素的絕對值的最大值。
為產生高頻帶激勵信號334，高頻帶激勵產生器332可對低頻帶激勵信號226(或， 如下文將解釋，低頻帶激勵信號226的經正規化版本336)執行若干算數運算。在對 低頻帶激勵信號226執行至少部分這些算術運算時，高頻帶激勵產生器332可利用低 頻帶激勵信號226中的N個最高有效位(MSB)。換句話說，如果使用M個位來表 示低頻帶激勵信號226的振幅，則高頻帶激勵產生器332可捨棄低頻帶激勵信號226 中的M-iV個最低有效位(LSB)且可將低頻帶激勵信號226的7V個MSB用於所執行 的算術運算。
可以許多不同方式來對人類語音進行分類。語音的某些分類可包含濁音語音、清音語音、瞬態語音，及字間暫停期間的靜默間隔/背景噪聲。在某些情況下(例如，對 清音聲音、瞬態語音及靜默間隔/背景噪聲)，寬帶語音信號214的振幅可相對較低。 本文中可使用術語低電平信號來指代具有相對低振幅的寬帶語音信號214。如果傳入 寬帶語音信號214是低電平信號，則可在可用位的LSB中全部地或至少大部分地表示 低頻帶激勵信號226的振幅。如果高頻帶激勵產生器332捨棄所述LSB，則表示低頻 帶激勵信號226的精確度可受到重大的損失。在一種極端情況中，低頻帶激勵信號226 可由於高頻帶激勵產生器332而近似為零。
為解決此問題並可能地減少精確度損失，高頻帶編碼器228可包含信號正規化器 338。信號正規化器338可正規化低頻帶激勵信號226，從而獲得經正規化低頻帶激勵 信號336。下文將論述關於信號正規化器338在正規化低頻帶激勵信號226時的操作 的額外細節。
可基於正規化因子344來正規化低頻帶激勵信號226。正規化因子344可替代地 稱作Q因子344。如下文將論述，可選擇正規化因子344以防止飽和。確定正規化因 子344的組件可稱作因子確定組件346。
可將低頻帶激勵信號226分為若干幀。術語"當前幀"可指目前正由寬帶編碼器 212處理的幀。術語"先前幀"可指緊在當前幀之前處理的低頻帶激勵信號226的幀。
可逐個幀地執行正規化。因此，可為低頻帶激勵信號226的不同幀確定不同的正 規化因子344。由於正規化因子344可隨時間而改變，因此可將由信號正規化器338 及濾波狀態正規化因子調節器340執行的正規化類型稱為動態正規化。
一旦低頻帶激勵信號226的當前幀的正規化因子344已被確定，信號正規化器338 即可基於正規化因子344來正規化低頻帶激勵信號226的當前幀。正規化低頻帶激勵 信號226可包括使低頻帶激勵信號226的位向左移位對應於正規化因子344的量。
在某些實施方案中，正規化因子344可為負值。舉例來說， 一旦最初已確定正規 化因子344,即可從正規化因子344的初始值減去某一量(例如，l)來作為用以防止 飽和的保護。可將此稱作提供"淨空"。當正規化因子344為負值時，向左移位負值 正規化因子344可等同於向右移位對應的正數。
另外，可提供濾波狀態正規化因子調節器340。濾波狀態正規化因子調節器340 可基於確定的正規化因子344來調節濾波狀態342的正規化因子。調節濾波狀態342 的正規化因子可包括使濾波狀態342的位向左移位一定量，所述量對應於為低頻帶激 勵信號226的當前幀確定的正規化因子344與為低頻帶激勵信號226的先前幀確定的 正規化因子344之間的差。此操作將濾波狀態342帶入與經正規化低頻帶激勵信號336 相同的正規化因子344中，此可促進正在執行的濾波操作。
當已確定正規化因子344，已正規化低頻帶激勵信號226的當前幀，且已調節高 頻帶激勵產生器332的濾波狀態342的正規化因子時，高頻帶激勵產生器332可從經 正規化的低頻帶激勵信號336中導出高頻帶激勵信號334。此可包括使用經調節濾波 狀態342對經正規化低頻帶激勵信號336執行濾波操作，此二者均具有正規化因子344。
可選擇低頻帶激勵信號226的當前幀的正規化因子344以便不發生飽和。飽和可 能發生的方式可有數種。舉例來說，飽和的發生可能是由於使低頻帶激勵信號226的 位向左移位到其中所述低頻帶激勵信號超出範圍的程度，所述範圍由用以表示所述低 頻帶激勵信號的位的數目來給出。在上文所論述的實例中，假定使用M個位來表示低 頻帶激勵信號226。在此情況下，使用二進位補碼帶符號算術的低頻帶激勵信號226 的最大值可為2^"-l且最小值可為-2氣如果M: 16 (即，如果使用16個位來表示低 頻帶激勵信號226)，則使用二進位補碼帶符號算術的低頻帶激勵信號226的最大值 可為215-1或32767，且最小值可為-215或-32768。在此情況下，如果使低頻帶激勵信 號226的位向左移位以使低頻帶激勵信號226的值超過32767 (對正數來說)或變為 小於-32768 (對負數來說)，則可發生飽和。可確定正規化因子344以不發生此類型 的飽和。因此，正規化因子344可取決於低頻帶激勵信號226的當前幀的振幅。因此， 可將低頻帶激勵信號226的當前幀提供到因子確定組件346並用於確定正規化因子 344。
作為另一實例，飽和的發生可能是由於使高頻帶激勵產生器332的濾波狀態342 的位向左移位到其中所述濾波狀態超出範圍的程度。如以上實例中所論述，如果 M=16，則此範圍由落入不大於+32767且不小於-32768的數範疇的數集來給出。可確 定正規化因子344以使得此不會發生。當已調節濾波狀態342的正規化因子時，濾波 狀態342的值可取決於對經正規化的低頻帶激勵信號336的先前幀執行的濾波操作。 因此，正規化因子344可取決於對經正規化的低頻帶激勵信號336的先前幀執行濾波 操作之後的濾波狀態342的值。因此，可將關於對經正規化低頻帶激勵信號336的先 前幀執行濾波操作之後的濾波狀態342的值的信息348提供到因子確定組件346並用 於確定正規化因子344。
可以上文描述的方式正規化低頻帶激勵信號226的每一幀。更具體來說，可為低 頻帶激勵信號226的每一幀確定正規化因子344。可基於為所述幀確定的正規化因子 344來正規化低頻帶激勵信號226的當前幀。同樣，可基於為所述幀確定的正規化因 子344來調節濾波狀態342的正規化因子。可對低頻帶激勵信號226的每一幀執行這 些步驟(即確定正規化因子344、正規化低頻帶激勵信號226的當前幀，及調節濾 波狀態342的正規化因子)。
圖4圖解說明因子確定組件346。如上所述，因子確定組件346可確定低頻帶激 勵信號的當前幀的正規化因子344a。
如上文所論述，可將低頻帶激勵信號226的當前幀提供到因子確定組件346。可 分析低頻帶激勵信號226的當前幀以確定低頻帶激勵信號226的當前幀的正規化因子 334a的最優值。(所述最優值在圖4中以參考編號450標記，且在下文中將稱作最優 值450。)實施此功能性的組件可稱作最優值確定組件452。
可基於低頻帶激勵信號226的當前幀的振幅來確定正規化因子344的最優值450。由於當前幀的低頻帶激勵信號226包括數陣列，因此正規化因子344的最優值450可 指可在不導致飽和的情況下向左移位的數陣列絕對值的最大值的位數目，還可稱為塊 正規化因子。正規化因子344的最優值450可指示可在不導致飽和的情況下將低頻帶 激勵信號226的當前幀的位向左移位到什麼程度。
如上文所論述，還可將關於對經正規化低頻帶激勵信號336的先前幀執行濾波操 作之後的濾波狀態342的值的信息348提供到因子確定組件346。可使用信息348來 確定高頻帶激勵產生器332的濾波狀態342的比例因子454。實施此功能性的組件可 稱為比例因子確定組件456。
可基於已接收的濾波狀態信息348來確定比例因子454。比例因子454可指示可 在不導致飽和的情況下將濾波狀態342的位向左移位到什麼程度。用於獲得此比例因 子454的程序可類似於上文所提及用於確定正規化因子344的最優值450的程序，在 此情況下的數陣列為濾波狀態，其中所述濾波狀態可以是來自不同濾波器的狀態。
在某些實施方案中，某些濾波狀態可以是雙精確度(DP, 32位)，且某些濾波 狀態可以是單精確度(SP， 16位)。在此類實施方案中，可獲得所述雙倍精確度濾波 狀態的塊正規化因子。接著，可將此塊正規化因子按比例縮減兩倍以將其引入到單精 確度域。接著可確定哪一個是此經按比例縮減的雙精確度塊正規化因子與所述單精確 度濾波狀態的塊正規化因子之間的最低塊正規化因子。接著，可將所述最低塊正規化 因子以比例因子454形式輸出。在此具體實例中，術語當前幀正規化因子344a及先前 幀正規化因子344b是指所述單精確度域中的正規化因子。在使雙精確度濾波狀態342 的位向左移位之前，濾波狀態正規化因子調節器340將為低頻帶激勵信號226的當前 幀確定的正規化因子344與為低頻帶激勵信號226的先前幀確定的正規化因子344之 間的差按比例放大兩倍。
可對飽和條件進行評估。可將實施此功能性的組件稱為條件評估組件458。所述 飽和條件可取決於低頻帶激勵信號226的當前幀的正規化因子344a的最優值450。所 述飽和條件還可取決於高頻帶激勵產生器332的濾波狀態342的比例因子454。
所述飽和條件還可取決於低頻帶激勵信號226的先前幀的正規化因子344b。低頻 帶激勵信號226的先前幀的正規化因子344b可指示在對經正規化的低頻帶激勵信號 336的先前幀執行濾波操作之前，低頻帶激勵信號226的先前幀的位曾被移位到什麼 程度。
可將所估計的飽和條件表達為
formula see original document page 11
在方程式(l)中，項Qi叩可指低頻帶激勵信號226的當前幀的正規化因子344a的 最優值450。項prev_Qinp可指低頻帶激勵信號226的先前幀的正規化因子344b。項 Q—states可指濾波狀態342的比例因子454。
如果確定不滿足所述飽和條件，則可將此解釋為意味著將正規化因子344a設置 為等於所確定的最優值450將不會導致飽和。在此情況下，確定低頻帶激勵信號226的當前幀的正規化因子344a可包括將正規化因子344a設置為等於所確定的最優值 450。
如果確定滿足所述飽和條件，則可將此解釋為意味著將正規化因子344a設置為 等於所確定的最優值450將導致飽和。在此情況下，確定低頻帶激勵信號226的當前 幀的正規化因子344a可包括將正規化因子344a設置為等於prev_Qhip + Q—states。在 此表達式中，項Qinp、 prev—Qi叩及(^states可具有如上文結合方程式(l)所論述相同 的意義。因此，正規化因子344a可由表達式MIN (Q—inp, prev—Qinp + (^states)給出。
圖5圖解說明寬帶解碼器560。可將寬帶解碼器560實施在可在無線通信系統100 內利用的設備中。所述設備可以是行動電話、個人數字助理(PDA)、膝上型計算機、 數位相機、音樂播放器、遊戲裝置或任何其它具有處理器的裝置。所述設備可用作無 線通信系統100內的移動臺102或基站104。
可將經編碼低頻帶信號524 (或224)提供到寬帶解碼器560。寬帶解碼器560可 包含低頻帶解碼器562。低頻帶解碼器562可對經編碼的低頻帶信號524進行解碼， 從而獲得經解碼的低頻帶信號518。低頻帶解碼器562還可輸出低頻帶激勵信號526。
還可將經編碼的高頻帶信號530 (或230)提供到寬帶解碼器560。寬帶解碼器 560可包含高頻帶解碼器564。可將經編碼高頻帶信號530提供到高頻帶解碼器564。 還可將由低頻帶解碼器562輸出的低頻帶激勵信號526提供到高頻帶解碼器564。高 頻帶解碼器564可根據低頻帶激勵信號526中的信息對經編碼的高頻帶信號530進行 解碼，從而獲得經解碼的高頻帶信號520。
寬帶解碼器560還可包含合成濾波器組516。可將由低頻帶解碼器562輸出的經 解碼低頻帶信號518及由高頻帶解碼器564輸出的經解碼高頻帶信號520提供到合成 濾波器組516。合成濾波器組516可將經解碼的低頻帶信號518與經解碼的高頻帶信 號520組合在一起以產生寬帶語音信號514。
高頻帶解碼器564可包含上文結合高頻帶編碼器228所描述的某些相同組件。舉 例來說，高頻帶解碼器564可包含高頻帶激勵產生器332、信號正規化器338、濾波狀 態正規化因子調節器340及因子確定組件346。(圖5中未顯示這些組件。)這些組 件的操作可與上文結合高頻帶編碼器228所描述的對應組件的操作相似或相同。因此， 上文針對寬帶編碼器212所描述用於動態正規化低頻帶激勵信號226的技術還可應用 於圖5中針對寬帶解碼器560所顯示的低頻帶激勵信號526。
圖6圖解說明用於動態正規化以減少低電平信號精確度損失的方法600。方法600 可由移動臺102內的寬帶編碼器212或由無線通信系統100內的基站104來實施。或 者，方法600可由移動臺102內的寬帶解碼器560或由無線通信系統100內的基站104 來實施。
根據方法600，可接收低頻帶激勵信號226的當前幀(602)。可確定低頻帶激勵 信號226的當前幀的正規化因子344 (604)。正規化因子344可取決於低頻帶激勵信 號226的當前幀的振幅。正規化因子344還可取決於對經正規化低頻帶激勵信號336的先前幀執行濾波操作之後的高頻帶激勵產生器332的濾波狀態342的值。
可基於已確定(604)的正規化因子344來正規化低頻帶激勵信號226的當前幀 (606)。另外，可基於已確定(604)的正規化因子344來調節高頻帶激勵產生器332 的濾波狀態的正規化因子(608)。
圖7圖解說明用於確定低頻帶激勵信號226的當前幀的正規化因子344a的方法 700。(參考編號344a是指當前幀的正規化因子344a，且參考編號344b是指先前幀 的正規化因子344b。)方法600可由移動臺102內的寬帶編碼器212或由無線通信系 統100內的基站104來實施。或者，方法700可由移動臺102內的寬帶解碼器560或 由無線通信系統100內的基站104來實施。
根據方法700，可確定低頻帶激勵信號226的當前幀的正規化因子344a的最優值 450 (702)。正規化因子344a的最優值450可指示可在不導致飽和的情況下將低頻帶 激勵信號226的當前幀的位向左移位到什麼程度。
可確定高頻帶激勵產生器332的濾波狀態342的比例因子454 (704)。比例因子 454可指示可在不導致飽和的情況下將濾波狀態342的位向左移位到什麼程度。
可對飽和條件進行評估(706)。所述飽和條件可取決於低頻帶激勵信號226的 當前幀的正規化因子344a的最優值450。所述飽和條件還可取決於高頻帶激勵產生器 332的濾波狀態342的比例因子454。所述飽和條件還可取決於低頻帶激勵信號226 的先前幀的正規化因子344b。
如果確定不滿足所述飽和條件(706)，則可將此解釋為意味著將正規化因子344 設置為等於已確定(702)的最優值450將不會導致飽和。因此，可將低頻帶激勵信號 226的當前幀的正規化因子344設置為等於已確定(702)的最優值450 (708)。
如果確定(706)不滿足所述飽和條件，則可將此解釋為意味著將正規化因子344 設置為等於已確定(702)的最優值450將會導致飽和。因此，可將低頻帶激勵信號 226的當前幀的正規化因子344a設置(710)為等於prev_Qinp + Q—states。如上所述， 項prev—Qi叩可指低頻帶激勵信號226的先前幀的正規化因子344b。項Q—states可指 濾波狀態342的比例因子。
圖8圖解說明可在通信裝置801中利用的各種組件。通信裝置801可包含控制裝 置801的操作的處理器803。還可將處理器803稱為CPU。存儲器805 (其可包含只 讀存儲器(ROM)與隨機存取存儲器(RAM)兩者)向處理器803提供指令及數據。 存儲器805的一部分還可包含非易失性隨機存取存儲器(NVRAM)。
通信裝置801還可包含外殼809，所述外殼可包含發射器811及接收器813以允 許在通信裝置801與遠程位置之間進行數據的發射及接收。可將發射器811與接收器 813組合為收發器815。可將天線817附接到外殼809並電耦合到收發器815。
通信裝置801還可包含信號檢測器807，所述信號檢測器可用於檢測及量化由收 發器815接收的信號的電平。信號檢測器807可檢測例如總能量、每偽噪聲(PN)碼 片的導頻能量、功率譜密度的信號及其它信號。通信裝置801的狀態改變器819可基於當前狀態及由收發器815接收且由信號檢 測器807檢測的額外信號來控制通信裝置801的狀態。裝置801可能夠以若干狀態中 的任一者來操作。通信裝置801還可包含系統確定器821，所述系統確定器可用以控 制裝置801且可在其確定當前服務提供者系統不充分時確定裝置801應轉移到哪一服 務提供者系統。
通信裝置801的各種組件可由總線系統823耦合在一起，除數據總線外，所述總 線系統還可包含電源總線、控制信號總線及狀態信號總線。然而，為清晰起見，在圖 8中將所述各種總線圖解說明為總線系統823。通信裝置801還可包含供用於處理信號 的數位訊號處理器(DSP) 825。
可使用各種不同技術及技法中的任一種來表示信息及信號。舉例來說，上文說明 通篇中可能提及的數據、指令、命令、信息、信號等可由電壓、電流、電磁波、磁場 或磁粒子、光場或光粒子或其任何組合來表示。
本文所揭示的各種說明性邏輯塊、模塊、電路、方法及算法步驟可以硬體、軟體 或此兩者實施。為清晰地圖解說明硬體與軟體的此可互換性，上文已就其功能性大體 描述了各種說明性組件、塊、模塊、電路及步驟。所述功能性實施為硬體還是軟體取 決於特定應用及施加在整個系統上的設計約束條件。所屬領域的技術人員可針對每一 特定應用以不同的方式實施上文所描述的功能性，但是，此類實施決定不應被解釋為 限定權利要求書的範圍。
上文描述的各種說明性邏輯塊、模塊及電路均可由以下裝置實施或執行通用處 理器、數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA) 或其它可編程邏輯裝置、離散門或電晶體邏輯、離散硬體組件或其經設計以執行本文 中所描述功能的任何組合。通用處理器可以是微處理器，但或者，所述處理器可以是 控制器、微控制器或狀態機。處理器還可實施為計算裝置的組合，例如，DSP與微處 理器的組合、多個微處理器的組合、 一個或一個以上微處理器與DSP核心的聯合或任 何其它此配置。
本文中所揭示的方法可以硬體、軟體或此兩者實施。軟體可駐留在此項技術中己 知的任何形式的存儲媒體中。可使用的存儲媒體的某些實例包含RAM存儲器、快閃 存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬碟、可裝卸式 磁碟、光碟等等。軟體可包括單個指令或多個指令，且可分布在數個不同碼段上、分 布在不同程序中及跨越多個存儲媒體。 一存儲媒體可耦合到處理器以使所述處理器可 從存儲媒體讀取信息並將信息寫入到存儲媒體。或者，存儲媒體可以是處理器的組成 部分。
本文中所揭示的方法可包括用於實現所描述的方法的一個或一個以上步驟或動 作。所述方法步驟及/或動作可在不背離權利要求書的範圍的情況下彼此互換。換句話 說，可在不背離權利要求書的範圍的情況下對特定步驟及/或動作的次序及/或使用進行 修改，除非已規定了步驟或動作的特定次序。儘管已圖解說明並描述了特定特徵、方面及配置，但應了解，權利要求書並不限 於上文所圖解說明的具體配置及組件。可在不背離權利要求書的範圍的情況下對上文 描述的布置、操作及所述特徵、方面及配置的細節做出各種修改、改變及變化。
權利要求
1、一種經配置而用於動態正規化以減少低電平信號的精確度損失的設備，其包括處理器；與所述處理器電連通的存儲器；及存儲在所述存儲器中的指令，所述指令可執行以確定信號的當前幀的正規化因子，其中所述正規化因子取決於所述信號的所述當前幀的振幅，且其中所述正規化因子還取決於對經正規化信號的先前幀實施一個或一個以上操作之後的狀態的值；基於確定的所述正規化因子來正規化所述信號的所述當前幀；及基於確定的所述正規化因子來調節所述狀態的正規化因子。
2、 如權利要求l所述的設備，其中所述正規化因子經選定以便不發生飽和。
3、 如權利要求1所述的設備，其中確定所述信號的所述當前幀的所述正規化因 子包括基於所述信號的所述當前幀的所述振幅確定所述當前幀的正規化因子的最優值； 基於關於對所述經正規化信號的所述先前幀實施所述一個或一個以上操作之後的所述狀態的所述值的信息，確定所述狀態的比例因子；及評估飽和條件，所述飽和條件取決於所述當前幀的正規化因子的所述最優值、所述比例因子及所述信號的所述先前幀的所述正規化因子。
4、 如權利要求3所述的設備，其中所述先前幀的正規化因子指示在對所述經正 規化信號的所述先前幀實施所述一個或一個以上操作之前，所述信號的所述先前幀的 位被移位到什麼程度。
5、 如權利要求3所述的設備，其中所述當前幀的正規化因子的所述最優值指示 可在不導致飽和的情況下將所述信號的所述當前幀的位向左移位到什麼程度。
6、 如權利要求3所述的設備，其中所述狀態的所述比例因子指示可在不導致飽 和的情況下將所述狀態的位向左移位到什麼程度。
7、 如權利要求3所述的設備，其中所述飽和條件表達為Qi叩-prev—Qi叩> Q_states，其中Qi叩為所述當前幀的正規化因子的所述最優值，其中prev_Qkip為所述先前幀的正規化因子，且其中Q_states為所述狀態的所述比例因子。
8、 如權利要求3所述的設備，其中如果滿足所述飽和條件，則確定所述當前幀 的正規化因子進一步包括將所述當前幀的正規化因子設置為prev—Qinp + Q—states,其 中Qinp為所述當前幀的正規化因子的所述最優值，其中prev—Qinp為所述先前幀的正 規化因子，且其中Q—states為所述狀態的所述比例因子。
9、 如權利要求3所述的設備，其中如果不滿足所述飽和條件，則確定所述當前 幀的正規化因子進一步包括將所述當前幀的正規化因子設置為所述當前幀的正規化因 子的所述最優值。
10、 如權利要求l所述的設備，其中正規化所述信號的所述當前幀包括使所述信 號的所述當前幀的位向左移位對應於所述當前幀的正規化因子的量。
11、 如權利要求l所述的設備，其中調節所述狀態包括使所述狀態的位移位對應 於所述當前幀的正規化因子與所述先前幀的正規化因子之間的差的量。
12、 如權利要求1所述的設備，其中確定所述當前幀的正規化因子、正規化所述 信號的所述當前幀及調節所述狀態是針對所述信號的每一幀實施的。
13、 如權利要求l所述的設備，其中所述信號為低頻帶激勵信號，其中所述經正 規化信號為經正規化的低頻帶激勵信號，其中所述狀態為高頻帶激勵產生器的濾波狀 態，且其中所述高頻帶激勵產生器從所述經正規化的低頻帶激勵信號中導出高頻帶激 勵信號。
14、 如權利要求13所述的設備，其中從所述經正規化的低頻帶激勵信號中導出 所述高頻帶激勵信號包括使用經正規化的濾波狀態對所述經正規化的低頻帶激勵信號 的所述當前幀實施濾波操作。
15、 如權利要求13所述的設備，其中所述高頻帶激勵產生器不使用來自所述經 正規化的低頻帶激勵信號的最低有效位來導出所述高頻帶激勵信號。
16、 如權利要求l所述的設備，其中所述設備選自移動臺及基站。
17、 如權利要求l所述的設備，其中所述指令包括在選自寬帶編碼器及寬帶解碼 器的組件的實施方案中。
18、 一種用於動態正規化以減少低電平信號的精確度損失的方法，其包括 確定信號的當前幀的正規化因子，其中所述正規化因子取決於所述信號的所述當前幀的振幅，且其中所述正規化因子還取決於對經正規化信號的先前幀實施一個或一 個以上操作之後的狀態的值；基於確定的所述正規化因子來正規化所述信號的所述當前幀；及基於確定的所述正規化因子來調節所述狀態的正規化因子。
19、 一種經配置而用於動態正規化以減少低電平信號的精確度損失的設備，其包括用於確定信號的當前幀的正規化因子的裝置，其中所述正規化因子取決於所述信 號的所述當前幀的振幅，且其中所述正規化因子還取決於對經正規化信號的先前幀實 施一個或一個以上操作之後的狀態的值；用於基於確定的所述正規化因子來正規化所述信號的所述當前幀的裝置；及 用於基於確定的所述正規化因子來調節所述狀態的正規化因子的裝置。
20、 一種計算機可讀媒體，其經配置以存儲可執行以進行如下操作的指令集 確定信號的當前幀的正規化因子，其中所述正規化因子取決於所述信號的所述當前幀的振幅，且其中所述正規化因子還取決於對經正規化信號的先前幀實施一個或一 個以上操作之後的狀態的值；基於確定的所述正規化因子來正規化所述信號的所述當前幀；及基於確定的所述正規化因子來調節所述狀態的正規化因子。
21、 一種用於動態正規化以減少低電平信號的精確度損失的系統，其包括 因子確定組件，其經配置以確定信號的當前幀的正規化因子，其中所述正規化因子取決於所述信號的所述當前幀的振幅，且其中所述正規化因子還取決於對經正規化 信號的先前幀實施一個或一個以上操作之後的狀態的值；信號正規化器，其經配置以基於確定的所述正規化因子來正規化所述信號的所述 當前幀；及狀態正規化因子調節器，其經配置以基於確定的所述正規化因子來調節所述狀態 的正規化因子。
全文摘要
可確定信號的當前幀的正規化因子。所述正規化因子可取決於所述信號的當前幀的振幅。所述正規化因子還可取決於對經正規化信號的先前幀實施一個或一個以上操作之後的狀態的值。可基於確定的正規化因子來正規化所述信號的當前幀。可基於確定的正規化因子來調節所述狀態的正規化因子。
文檔編號G10L21/02GK101542601SQ200780044433
公開日2009年9月23日 申請日期2007年11月30日 優先權日2006年12月4日
發明者維韋克·拉金德朗, 阿南塔帕德馬納卜漢·A·坎達哈達伊 申請人:高通股份有限公司