專利名稱：節(jié)省內(nèi)存及運(yùn)算的信道預(yù)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通道預(yù)測方法，特別是涉及一種節(jié)省內(nèi)存及運(yùn)算的信道預(yù)測方法。
背景技術(shù)：
正交頻分多路復(fù)用(Orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)系統(tǒng)具有抗多路徑干擾(multi-path interference)的優(yōu)點(diǎn)，為歐規(guī)數(shù)字電視地面廣播DVB-T(Digital Video Broadcast-Terrestrial)所采用，可以減少鬼影，提高畫面品質(zhì)。
OFDM系統(tǒng)采用多載波調(diào)制方式(multi-carrier modulation)，將數(shù)據(jù)分散至許多子通傳道送。每個(gè)子信道所使用的次載波的頻率不同且彼此正交，使得每個(gè)子通道可以用較低的傳輸速率。每個(gè)子信道因其次載波的頻率不同，傳輸過程中受到的影響也會(huì)不同。因此在接收端需預(yù)測每個(gè)子通道所受的影響，也就是預(yù)測各子信道的信道響應(yīng)，并據(jù)以對(duì)所接收的信號(hào)加以補(bǔ)償，以得到正確的信號(hào)。
一般而言，接收端利用子通道k于時(shí)間i所接收的信號(hào)Yki可表示為Yki＝Hki·Xki+Nki(1)其中i為時(shí)間，k為子通道，Yki為接收端利用子通道k于時(shí)間i所接收的信號(hào)，Xki為發(fā)射端利用子通道k于時(shí)間i所輸出的信號(hào)，Hki為子通道k于時(shí)間i的通道響應(yīng)，Nki為子通道k于時(shí)間i的噪聲。
預(yù)測通道響應(yīng)H的方法有許多種，例如是以向?qū)粸榛A(chǔ)的信道預(yù)測(pilot-based channel estimation)。請(qǐng)見圖1，其示出了一種OFDM系統(tǒng)的向?qū)D樣(pilot pattern)示意圖。每個(gè)圓圈表示一子通道于一時(shí)間點(diǎn)所傳送的數(shù)據(jù)，橫軸為子通道C，縱軸為時(shí)間t。每個(gè)時(shí)間點(diǎn)接收一OFDM符碼(OFDMsymbol)S，包括多個(gè)調(diào)制于這些子信道的信號(hào)。黑色圓圈表示為向?qū)?。向?qū)坏膬?nèi)容及其于頻率-時(shí)間格(frequency-time grid)的位置為傳輸端及接收端所共知，因此，接收端可以比較所接收的向?qū)患耙阎南驅(qū)欢弥藗魉拖驅(qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)。
在向?qū)坏奈恢玫男诺理憫?yīng)一般是忽略噪聲Nki的影響而預(yù)測為H^ki=Yki/Xki---(2)]]>求得上述傳送向?qū)晃恢玫男诺理憫?yīng)后，其它傳送數(shù)據(jù)信號(hào)的子信道的信道響應(yīng)則可以從已知的子信道的信道響應(yīng)線性內(nèi)插而得，包括利用時(shí)域的內(nèi)插(time-domain interpolation)及頻域的內(nèi)插(frequency-domaininterpolation)。舉例來說，欲求時(shí)間點(diǎn)t2時(shí)，子通道C(1)的通道響應(yīng)H12的預(yù)測方法如圖2所示。請(qǐng)同時(shí)參考圖1，標(biāo)示黑點(diǎn)處為向?qū)唬虼似渥有诺赖男诺理憫?yīng)為已知，例如子通道C(3)于時(shí)點(diǎn)t1的通道響應(yīng)H31為A31*exp(jθ31)，于時(shí)點(diǎn)t5的通道響應(yīng)H35為A35*exp(jθ35)，其中A為子通道的振幅響應(yīng)，θ為子通道的相位響應(yīng)。首先，于步驟201中，由于時(shí)點(diǎn)t2與時(shí)點(diǎn)t1的差距及時(shí)點(diǎn)t2與時(shí)點(diǎn)t5的差距的比例為1∶3，所以依據(jù)時(shí)域線性內(nèi)插可得子通道C(3)于時(shí)點(diǎn)t2的振幅響應(yīng)A32為A32＝(A31*3/4+A35*1/4)相位響應(yīng)θ32為θ32＝(θ31*3/4+θ35*1/4)接著，于步驟203中，由于子通道C(1)與子通道C(0)的子載波的頻率差距與子信道C(1)與子通道C(3)的子載波的頻率差距的比例為1∶2，因此依據(jù)頻域線性內(nèi)插可得子通道C(1)于時(shí)點(diǎn)t2的振幅響應(yīng)為A12＝(A02*2/3+A32*1/3)相位響應(yīng)為θ12＝(θ02*2/3+θ32*1/3)然而，上述的信道預(yù)測方式需實(shí)時(shí)地計(jì)算每個(gè)頻率-時(shí)間格的信道響應(yīng)，非常耗費(fèi)運(yùn)算資源，并且需儲(chǔ)存先前的信道響應(yīng)，額外增加內(nèi)存的需求而影響制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種可節(jié)省內(nèi)存及運(yùn)算的信道預(yù)測方法。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種通道預(yù)測方法，用于一正交頻分多路復(fù)用調(diào)制信號(hào)的接收器。正交頻分多路復(fù)用調(diào)制信號(hào)是以多個(gè)子通道傳送，本方法包括以下步驟。首先，配置與一OFDM符碼(OFDM symbol)的大小相同的一內(nèi)存。接著，接收第一組的多個(gè)OFDM符碼，解出載有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并分別記錄于內(nèi)存的對(duì)應(yīng)位置。接著，接收第二組的多個(gè)OFDM符碼，解出載有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并分別與內(nèi)存中所記錄對(duì)應(yīng)的信道響應(yīng)進(jìn)行平均，并記錄于內(nèi)存中，其中第一組與第二組的OFDM符碼的向?qū)D樣為相同。最后，進(jìn)行頻域內(nèi)插，以求得未有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并存于內(nèi)存。
為使本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖詳細(xì)說明如下。


圖1示出了一種OFDM系統(tǒng)的向?qū)D樣(pilot pattern)示意圖。
圖2示出了通道預(yù)測示意圖。
圖3示出了依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種通道預(yù)測方法的流程圖。
附圖符號(hào)說明C子通道SOFDM符碼具體實(shí)施方式
傳統(tǒng)的無線接收器，例如是數(shù)字電視接收器，必須隨時(shí)預(yù)估傳輸信道的信道響應(yīng)以適應(yīng)隨時(shí)變化的傳輸環(huán)境，因此必須耗費(fèi)運(yùn)算資源及預(yù)測過程所需的內(nèi)存。但是，以家用數(shù)字電視接收器而言，其為靜態(tài)地置于固定位置，因此其傳輸信道的信道響應(yīng)不易隨時(shí)變化，本發(fā)明利用此項(xiàng)特點(diǎn)而提出一種可用于靜態(tài)無線接收器的信道預(yù)測方法，只需在某些事件發(fā)生才預(yù)測通道響應(yīng)，例如開機(jī)后、信號(hào)品質(zhì)轉(zhuǎn)為欠佳等等，不需隨時(shí)預(yù)測，因此可以節(jié)省運(yùn)算資源及內(nèi)存。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，其示出了依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種通道預(yù)測方法的流程圖。本實(shí)施例所使用的向?qū)D樣如圖1所示，每四個(gè)OFDM符碼(OFDMsymbol)為一組，如S(t0)-S(t3)為一組，每組的向?qū)坏膱D樣為相同，然并不限于四個(gè)符碼一組。首先，在步驟301中，配置與一個(gè)OFDM符碼的大小相同的內(nèi)存，用以記錄各子信道的信道響應(yīng)，并初始化此內(nèi)存以預(yù)設(shè)各子信道的信道響應(yīng)，例如將的預(yù)設(shè)為1。接著，在步驟303中，依據(jù)第一組的OFDM符碼更新內(nèi)存中的信道響應(yīng)，包括以下步驟。首先，于時(shí)間t0接收第一組的第一個(gè)OFDM符碼S(t0)，解出載有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并記錄于對(duì)應(yīng)的內(nèi)存的位置。例如，OFDM符碼S(t0)于子通道C(0)、C(12)等有向?qū)?，因此?jù)以解出其信道響應(yīng)后，記錄于內(nèi)存的第0個(gè)位置及第12個(gè)位置。接著，接收第一組中接下來的第二個(gè)OFDM符碼S(t1)，解出載有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并記錄于對(duì)應(yīng)的內(nèi)存的位置。舉例來說，于時(shí)間t1的OFDM符碼S(t1)的向?qū)皇俏挥谧有诺繡(0)、子通道C(3)、子通道C(15)等等。所以依據(jù)OFDM符碼S(t1)，子通道C(0)于時(shí)間t1的信道響應(yīng)對(duì)應(yīng)地記錄于內(nèi)存中第0個(gè)位置，子信道C(3)于時(shí)間t1的信道響應(yīng)對(duì)應(yīng)地記錄于內(nèi)存中第3個(gè)位置，子信道C(15)于時(shí)間t1的信道響應(yīng)對(duì)應(yīng)地記錄于內(nèi)存中第15個(gè)位置，其它依此類推。同樣地，依序接收第一組中的第三個(gè)OFDM符碼S(t2)及第四個(gè)OFDM符碼S(t3)，并分別更新內(nèi)存中所記錄的信道響應(yīng)。于內(nèi)存中，未載有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)可以維持不變，或以頻域內(nèi)差而更新其值。
接著，在步驟303中，依據(jù)第二組的OFDM符碼，解出其信道響應(yīng)后，與內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的信道響應(yīng)平均，并據(jù)以更新內(nèi)存，包括以下程序。首先，于接收第二組的第一個(gè)OFDM符碼S(t4)后，求得具有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并分別與內(nèi)存中所記錄對(duì)應(yīng)的信道響應(yīng)值進(jìn)行平均以更新內(nèi)存。也就是說，此OFDM符碼S(t4)的子通道C(0)于時(shí)間t4的信道響應(yīng)是與內(nèi)存中第0個(gè)位置所記錄的信道響應(yīng)平均，并記錄于第0個(gè)位置；此OFDM符碼S(t4)的子通道C(12)的信道響應(yīng)是與內(nèi)存中第12個(gè)位置的信道響應(yīng)平均，并記錄于第12個(gè)位置；其它依此類推。第二組的第二、第三及第四個(gè)OFDM符碼S(t5)、S(t6)、S(t7)亦以相同步驟與內(nèi)存中相關(guān)的信道響應(yīng)值平均并據(jù)以更新內(nèi)存。
將第二組的OFDM符碼與第一組的OFDM符碼的通道響應(yīng)對(duì)應(yīng)地平均可以減少噪聲的影響。本實(shí)施例以兩組OFDM而求出，亦可以將第三組或更多組的OFDM符碼如步驟303而與內(nèi)存中所記錄的信道響應(yīng)進(jìn)行平均，愈多組的OFDM符碼進(jìn)行平均可以更佳地減少噪聲。請(qǐng)參考方程式(1)及(2)，依據(jù)向?qū)活A(yù)測的信道響應(yīng)與實(shí)際的信道響應(yīng)的誤差為
ΔH=Hki-H^ki=Nki/Xki---(3)]]>由于噪聲N可視為高斯噪聲，其平均值為零，因此將步驟303重復(fù)多次，將多組OFDM符碼所得的通道響應(yīng)進(jìn)行平均即可使∑ΔH趨近于零，因此可以降低噪聲N的影響，所預(yù)測的通道響應(yīng)可以更接近實(shí)際值。
接著，在步驟305中，在未有向?qū)怀霈F(xiàn)的子信道進(jìn)行頻域內(nèi)插以求得其信道響應(yīng)，并記錄于內(nèi)存中，如此，內(nèi)存中所記錄的信道響應(yīng) 即為最后所預(yù)測的值。
步驟305執(zhí)行完畢后所得的各子信道的信道響應(yīng)即可用以處理接收的符碼，使的頻率均等化(frequency equalization)，也就是x＝y(tǒng)/hXki=Yki/H^k---(4)]]>當(dāng)數(shù)字電視機(jī)頂盒的位置為固定，其通道響應(yīng)不易隨時(shí)間而變動(dòng)，因此依據(jù)本實(shí)施例于步驟305所得到的通道響應(yīng)就可以視為固定值，不需如傳統(tǒng)作法一直持續(xù)地計(jì)算信道響應(yīng)。本方法只需在某些事件發(fā)生時(shí)才需重新預(yù)測通道響應(yīng)，這些事件例如是開機(jī)、信號(hào)品質(zhì)轉(zhuǎn)為欠佳等等。預(yù)測好之后，數(shù)字電視機(jī)頂盒即不需進(jìn)行通道預(yù)測，因此可以大量減少運(yùn)算所耗費(fèi)的資源。
并且，本實(shí)施例所需的內(nèi)存大小只需可以容納一個(gè)OFDM符碼，因此也大為減少所需內(nèi)存，可以減低芯片的面積，降低生產(chǎn)成本。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可作各種的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以本發(fā)明的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種通道預(yù)測方法，用于一正交頻分多路復(fù)用調(diào)制信號(hào)的接收器，該正交頻分多路復(fù)用調(diào)制信號(hào)是以多個(gè)子通道傳送，該方法包括配置一內(nèi)存；接收一第一組OFDM符碼(OFDM symbol)，解出載有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并分別記錄于該內(nèi)存的對(duì)應(yīng)位置；接收一第二組OFDM符碼，解出載有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并分別與該內(nèi)存中所記錄對(duì)應(yīng)的信道響應(yīng)進(jìn)行平均，并更新該內(nèi)存，其中該第一組與該第二組OFDM符碼的向?qū)D樣為相同；以及進(jìn)行頻域內(nèi)插，以求得未有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并存于該內(nèi)存。
2.如權(quán)利要求1所述的通道預(yù)測方法，其中于配置步驟后，還包括一步驟以初始化該內(nèi)存，記錄各子信道的信道響應(yīng)默認(rèn)值于該內(nèi)存中。
3.如權(quán)利要求1所述的通道預(yù)測方法，其中接收該第一組OFDM符碼步驟包括接收該第一組的一第一OFDM符碼，據(jù)以解出其具有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并記錄于該內(nèi)存中；以及接收一第二OFDM符碼，據(jù)以解出其具有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并記錄于該內(nèi)存中。
4.如權(quán)利要求1所述的通道預(yù)測方法，其中接收該第二組OFDM符碼步驟包括接收該第二組的一第一OFDM符碼，據(jù)以解出其具有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，與內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的信道響應(yīng)平均后，據(jù)以更新該內(nèi)存；以及接收該第二組OFDM符碼的一第二OFDM符碼，據(jù)以解出其具有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，與內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的信道響應(yīng)平均后，據(jù)以更新該內(nèi)存。
5.如權(quán)利要求1所述的通道預(yù)測方法，其中，該內(nèi)存是與一OFDM符碼的大小相同。
6.如權(quán)利要求1所述的通道預(yù)測方法，還包括接收一第三組OFDM符碼，解出載有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并分別與該內(nèi)存中所記錄對(duì)應(yīng)的信道響應(yīng)進(jìn)行平均，并更新該內(nèi)存，其中該第三組與該第二組OFDM符碼的向?qū)D樣為相同。
7.如權(quán)利要求6所述的通道預(yù)測方法，其中接收該第三組OFDM符碼步驟包括接收該第三組的一第一OFDM符碼，據(jù)以解出其具有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，與內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的信道響應(yīng)平均后，據(jù)以更新該內(nèi)存；以及接收該第三組OFDM符碼的一第二OFDM符碼，據(jù)以解出其具有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，與內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的信道響應(yīng)平均后，據(jù)以更新該內(nèi)存。
全文摘要
一種通道預(yù)測方法。正交頻分多路復(fù)用調(diào)制信號(hào)是以多個(gè)子通道傳送，本方法包括以下步驟。首先，配置與一OFDM符碼的大小相同的一內(nèi)存。接著，接收第一組的多個(gè)OFDM符碼，解出載有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并分別記錄于內(nèi)存的對(duì)應(yīng)位置。接著，接收第二組的多個(gè)OFDM符碼，解出載有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并分別與內(nèi)存中所記錄對(duì)應(yīng)的信道響應(yīng)進(jìn)行平均，并記錄于內(nèi)存中，其中第一組與第二組的OFDM符碼的向?qū)D樣為相同。最后，進(jìn)行頻域內(nèi)插，以求得未有向?qū)坏淖有诺赖男诺理憫?yīng)，并存于內(nèi)存。
文檔編號(hào)H04J11/00GK101064576SQ20061007721
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者程心璿, 吳如純 申請(qǐng)人:奇景光電股份有限公司