专利名称：等化器及应用于此等化器的方法
技术领域：
本发明涉及一种等化器及其相关方法，尤其涉及一种将等化器与相位误差校正器
做更好的结合以提升等化器的效能的装置与方法。
背景技术：
在通信系统中，符元间干扰(Inter Symbol Interference, ISI)是一种相当常见 的现象，其主要成因是多重路径传输(multipath propagation)，因此，信号接收端通常会 加上等化器(equalizer)来解决信号传输时因为多重路径传输所造成的影响。
而利用等化器来处理复数信号(例如残余边带信号，VSB)时，假使只使用单一个 等化器来对复数信号中的实部成分进行等化处理时，由于等化器的信号仍存在着相位误 差，会限制住等化器的效能。而且，虽然经过等化器处理之后的信号仍会通过相位误差校正 器来调整其相位差，但是由于相位误差校正器只有一维输入(仅有实部成份)，也会造成等 化器的效能不佳。因此，如何提升等化器的效能，即成为本设计领域的重要课题之一。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种等化器及其相关方法，以解决先前技术中的问 题。 本发明的实施例公开了一种等化器，其包含有第一前馈等化模块、第二前馈等化 模块以及相位误差校正器。第一前馈等化模块用以接收复数输入信号的输入实部成分信 号，并将输入实部成分信号进行等化处理以产生第一实部成分信号。第二前馈等化模块用 以接收复数输入信号的输入虚部成分信号，并将输入虚部成分信号进行等化处理以产生第 一虚部成分信号。相位误差校正器耦接于第一前馈等化模块与第二前馈等化模块，用来依 据相位误差信息来调整第一实部成分信号与第一虚部成分信号所对应的一复数相位以产 生第二实部成分信号以及第二虚部成分信号。其中，第二前馈等化模块依据第一前馈等化 模块所使用的接头系数来对输入虚部成分信号进行等化处理。 本发明的实施例另公开了一种应用于一等化器的方法，该方法包含有接收复数 输入信号的输入实部成分信号，并将输入实部成分信号进行等化处理以产生第一实部成分 信号；接收复数输入信号的输入虚部成分信号，并将输入虚部成分信号进行等化处理以产 生第一虚部成分信号；以及依据一相位误差信息来调整第一实部成分信号与第一虚部成分 信号所对应的一复数相位以产生第二实部成分信号以及第二虚部成分信号。
图1为本发明等化器的第一实施例的示意图。 图2为本发明等化器的第二实施例的示意图。 图3为本发明应用于等化器的方法的一操作范例的流程图。 图4为本发明应用于等化器的方法的另一操作范例的流程图。
主要元件符号说明100、200等化器110第一前馈等化模块120第二前馈等化模块130相位误差校正器140第一运算单元150数据切割器160反馈等化模块x[n]复数输入信号xr[n]输入实部成分信号xjn]输入虚部成分信号yri [n]第一实部成分信号yii[n]第一虚部成分信号yr2 [n]第二实部成分信号yi2 [n]第二虚部成分信号yr3 [n]第三实部成分信号eqor[n]输出实部成分信号Sd检测结果dr[n]、di[n]相位误差信息210第一延迟器220滤波器230第一运算单元240第二延迟器250相位误差估计器估计虚部成分信号y啦[n]已延迟第二虚部成分信号eqodi [n]已延迟输出虚部成分信号
eqodr [n]已延迟输出实部成分信号
eqod[n]已延迟复数输出信号302 314、410 450 步骤
具体实施例方式
请参考图1，图1为本发明等化器100的第一实施例的示意图。等化器100包含 (但不局限于)第一前馈等化模块110、第二前馈等化模块120、相位误差校正器130、第一 运算单元140、数据切割器150以及反馈等化模块160。如图l所示，第一前馈等化模块 110接收复数输入信号x[n]的输入实部成分(real-part component)信号Xr[n]，并将输 入实部成分信号xjn]进行等化处理以产生第一实部成分信号L[n]。第二前馈等化模块 120则接收复数输入信号x[n]的输入虚部成分(imaginary-part component)信号Xi[n]， 并将输入虚部成分信号Xi[n]进行等化处理以产生第一虚部成分信号yu[n]。而相位误差校正器(phase error corrector) 130耦接于第一前馈等化模块110与第二前馈等化模 块120，用来依据相位误差信息djn]、 di[n]来调整第一实部成分信号yri[n]与第一虚部 成分信号yn[n]所对应的复数相位以产生第二实部成分信号yrJn]以及第二虚部成分信 号yi2[n]。此外，第一运算单元140耦接于相位误差校正器130，用来将第二实部成分信号 yf2[n]与第三实部成分信号yjn]进行运算以产生输出实部成分信号eqojn]。数据切割 器(slicer) 150耦接于第一运算单元140，用来执行硬性决策于输出实部成分信号eqojn] 上，以产生检测结果Sd。而反馈等化模块160则耦接于数据切割器150与第一运算单元 140，用来执行等化处理于检测结果Sd上，以产生第三实部成分信号yr3[n]。
请注意，上述的复数输入信号x[n](包含有输入实部成分信号Xr[n]以及输入虚 部成分信号Xi[n])可为一残余边带(vestigial sideband, VSB)信号，但本发明并不局限于 此，亦可为其他种类的信号。而且，等化器IOO可为一决定反馈等化器(decision feedback equalizer, DFE)，但此并非本发明的限制条件，亦可为其他种类的等化器。
请再注意，第一前馈等化模块110与第二前馈等化模块120可各由一接头延迟线 等化器(t即ped delay line equalizer)来实施之，且第二前馈等化模块120依据第一前 馈等化模块110所使用的接头系数(tap coefficient) fr[n]来对输入虚部成分信号Xi [n] 进行等化处理。换句话说，第二前馈等化模块120以及第一前馈等化模块110采用相同的 接头系数fr[n]来分别对输入实部成分信号Xr[n]与输入虚部成分信号Xi[n]进行等化处 理，但此仅为本发明的优选实施例，其他能够达到相同目的而符合本发明的精神的实作方 式，亦属于本发明的涵盖范围。 在本实施例中，第一运算单元140由一加法器来实现，则加法器将第二实部成分 信号yrJn]减去第三实部成分信号^[n]以产生输出实部成分信号eqor[n]，但本发明并不 局限于此，亦可采用其他种类的运算器来实施。 由图1可知，分别通过第一前馈等化模块110与第二前馈等化模块120来对输入 实部成分信号Xr[n]与输入虚部成分信号Xi[n]进行等化处理，则输入至相位误差校正器 130的信号包含有二维输入(亦即第一实部成分信号yri[n]与第一虚部成分信号yn[n])， 如此一来，不但相位误差校正器130调整相位差的效果会变好，还可以进一步提升等化器 100的效能。此外，相位误差校正器130所输出的第二实部成分信号y^[n]再经由决定反 馈部分(亦即第一运算单元140、数据切割器150以及反馈等化模块160)的处理，可以得到 等化器100的输出实部成分信号eq [n]。 当然，上述的等化器100仅为本发明可行的实施例之一，而在其他的实施例中，可 设计更多的功能于等化器中来提升等化器的效能。请参考图2，图2为本发明等化器200的 第二实施例的示意图。图2的等化器200与图1所示的等化器100类似，两者不同之处描述 如下。等化器200还包含第一延迟器210、滤波器220、第二运算单元230、第二延迟器240 以及向位误差估计器250。第一延迟器210耦接于相位误差校正器130，用以延迟第二虚部 成分信号y^[n]以产生已延迟第二虚部成分信号y^[n]。滤波器220耦接于反馈等化模块 160，用以接收第三实部成分信号yw[n]，并根据第三实部成分信号yrt[n]来产生估计虚部 成分信号y/ [n]。之后，第二运算单元230再将已延迟第二虚部成分信号ydi2[n]与估计虚 部成分信号y/ [n]进行运算(例如相减)以产生已延迟输出虚部成分信号eqodi[n]。第 二延迟器240则耦接于第一运算单元140，用以延迟输出实部成分信号eq [n]以产生已延迟输出实部成分信号eqojn]，其中已延迟输出实部成分信号eqcv[n]与已延迟输出虚部 成分信号eqodi[n]构成一已延迟复数输出信号eqod[n]。此外，相位误差估计器250耦接于 相位误差校正器130，并根据检测结果Sd、输出实部成分信号eqojn]、已延迟输出实部成分 信号eqojn]及已延迟输出虚部成分信号eqodi [n]中至少其一来估计相位误差信息djn]、 di[n]。 在本实施例中，滤波器220可为一希尔伯特转换(Hilbert Transform)电路或 者其近似者，但此并非本发明的限制条件。则第三实部成分信号yw[n]经过滤波器220 之后，会产生虚部成份的估计值(亦即估计虚部成分信号y/ [n])。关于希尔伯特转换 (Hilbert Transform)的特性已为本领域技术人员所知悉，为简洁起见，细节部分在此不再 赘述。此外，第二运算单元230可由一加法器来实现，则加法器将已延迟第二实部成分信号 ydr2[n]减去估计虚部成分信号y/ [n]，则可以得到等化器200的已延迟输出虚部成分信号 eqodi [n]，但本发明并不局限于此，亦可采用其他种类的运算器来实施。
请注意，相位误差信息dr[n]、 di[n]构成一组复数信号，并可由下列式子来表示 的 dr[n] = cos A 9 (1)
di[n] = sin A e (2) 在复数信号处理中，相位误差校正器130所执行的动作代表的是将 (yri[n]+j*yil[n])转一个角度A e之后的结果，可以下列式子来表示的
yr2 [n] = yrl [n] *dr [n] _yil [n] *^ [n] (3)
yi2 [n] = yrl [n] *^ [n] +yu [n] *dr [n] (4) 由图2可得知，由于相位误差估计器250可根据检测结果Sd、输出实部成分信号 eqoJn]、已延迟输出实部成分信号eqoJn]及已延迟输出虚部成分信号eqodi [n]中至少其 一来估计相位误差信息dr[n]、 di[n]，如此一来，可以大幅改善第一实部成分信号yri[n]与 第一虚部成分信号yil[n]的相位差，以进一步提升等化器的效能。 请参考图3，图3为本发明应用于等化器的方法之一操作范例的流程图，其包含 (但不局限于)以下的步骤(请注意，假若可获得实质上相同的结果，则这些步骤并不一定 要遵照图3所示的执行次序来执行)
步骤302:开始。 步骤304 :接收复数输入信号的输入实部成分信号，并将输入实部成分信号进行 等化处理以产生第一实部成分信号。 步骤306 :接收复数输入信号的输入虚部成分信号，并将输入虚部成分信号进行 等化处理以产生第一虚部成分信号。 步骤308 :依据相位误差信息来调整第一实部成分信号与第一虚部成分信号所对 应的一复数相位，以产生第二实部成分信号以及第二虚部成分信号。 步骤310 :将第二实部成分信号与第三实部成分信号进行运算，以产生输出实部 成分信号。
步骤312 :执行硬性决策于输出实部成分信号上，以产生检测结果。
步骤314 :执行等化处理于该检测结果上，以产生该第三实部成分信号。 关于图3所示的各步骤请搭配图1所示的各元件，即可了解各元件如何运作，故在此不再赘述。 请参考图4，图4为本发明应用于等化器的方法的另一操作范例的流程图，其包含 (但不局限于)以下步骤
步骤302:开始。 步骤304 :接收复数输入信号的输入实部成分信号，并将输入实部成分信号进行 等化处理以产生第一实部成分信号。 步骤306 :接收复数输入信号的输入虚部成分信号，并将输入虚部成分信号进行 等化处理以产生第一虚部成分信号。
步骤308 :依据相位误差信息来调整第一实部成分信号与第一虚部成分信号所对 应的一复数相位，以产生第二实部成分信号以及第二虚部成分信号。执行步骤310、410。
步骤310 :将第二实部成分信号与第三实部成分信号进行运算以产生输出实部成 分信号。执行步骤312、440。 步骤312 :执行硬性决策于输出实部成分信号上，以产生检测结果。 步骤314 :执行等化处理于该检测结果上，以产生该第三实部成分信号。执行步骤
420。 步骤410 :延迟第二虚部成分信号以产生已延迟第二虚部成分信号。 步骤420 :接收第三实部成分信号，并根据第三实部成分信号产生估计虚部成分信号。 步骤430 :将已延迟第二虚部成分信号与估计虚部成分信号进行运算，以产生已 延迟输出虚部成分信号。 步骤440 :延迟该输出实部成分信号以产生一已延迟输出实部成分信号。 步骤450 :根据检测结果、输出实部成分信号、已延迟输出实部成分信号以及已延
迟输出虚部成分信号中的至少其一来估计对应实部成分信号与虚部成分信号的相位误差信息。 图4的步骤与图3的步骤类似，其为图3的一变化实施例，两者不同之处在于图4 的流程另增加了第一延迟器210、滤波器220、第二运算单元230、第二延迟器240、以及相位 误差估计器250的操作与功能(亦即步骤410 450)，可以进一步改善改善第一实部成分 信号yn[n]与第一虚部成分信号yn[n]的相位差。关于图4所示的各步骤请搭配图2所示 的各元件，即可了解各元件如何运作，故在此不再赘述。 上述流程的步骤仅为本发明所举可行的实施例，并非限制本发明的限制条件，且 在不违背本发明的精神的情况下，此方法可还包含其他的中间步骤或者可将几个步骤合并 成单一步骤，以做适当的变化。 以上所述的实施例仅用来说明本发明的技术特征，并非用来局限本发明的范围。 由上可知，本发明提供一种等化器及其相关方法。分别通过第一前馈等化模块110与第二 前馈等化模块120来对输入实部成分信号Xr[n]与输入虚部成分信号Xi [n]进行等化处理， 则输入至相位误差校正器130的信号包含有二维输入，如此一来，不但相位误差校正器130 调整相位差的效果变的更好，还可以进一步提升等化器的效能。且相位误差校正器130所 输出的第二实部成分信号yf2[n]经由决定反馈部分的处理后，可以得到等化器100的输出 实部成分信号eq [n]。而滤波器220则可根据第三实部成分信号yrt[n]来产生估计虚部成分信号yi' [n]，之后再通过加法器来将已延迟第二虚部成分信号ydi2 [n]与估计虚部成分 信号y/[n]进行相减，则可以得到已延迟输出虚部成分信号eqodi[n]。最后，将上述所得到 的信号(例如检测结果Sd、输出实部成分信号eq [n]、已延迟输出实部成分信号eqc^[n] 及已延迟输出虚部成分信号eqodi[n]中至少其一)输入至相位误差估计器250以供其估计 相位误差信息dr[n]、 di[n]，如此一来，可以大幅改善第一实部成分信号yn[n]与第一虚部 成分信号yil[n]的相位差，以更进一步提升等化器的效能。 以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
一种等化器，包含有一第一前馈等化模块，用以接收一复数输入信号之一输入实部成分信号，并将该输入实部成分信号进行等化处理以产生一第一实部成分信号；一第二前馈等化模块，用以接收该复数输入信号的一输入虚部成分信号，并将该输入虚部成分信号进行等化处理以产生一第一虚部成分信号；以及一相位误差校正器，耦接于该第一前馈等化模块与该第二前馈等化模块，用来依据一相位误差信息来调整该第一实部成分信号与该第一虚部成分信号所对应的一复数相位以产生一第二实部成分信号以及一第二虚部成分信号。
2. 如权利要求1所述的等化器，其中该第二前馈等化模块依据该第一前馈等化模块所使用的接头系数来对该输入虚部成分信号进行等化处理。
3. 如权利要求1所述的等化器，其中该复数输入信号为一残余边带信号。
4. 如权利要求1所述的等化器，其还包含一第一运算单元，耦接于该相位误差校正器，用来将该第二实部成分信号与一第三实部成分信号进行运算以产生一输出实部成分信号；一数据切割器，耦接于该第一运算单元，用来执行一硬性决策于该输出实部成分信号上以产生一检测结果；以及一反馈等化模块，耦接于该数据切割器与该第一运算单元，用来执行一等化处理于该检测结果上以产生该第三实部成分信号。
5. 如权利要求4所述的等化器，其中该第一运算单元为一加法器，用来将该第二实部成分信号减去该第三实部成分信号以产生该输出实部成分信号。
6. 如权利要求4所述的等化器，其还包含一第一延迟器，耦接于该相位误差校正器，用以延迟该第二虚部成分信号以产生一 已延迟第二虚部成分信号；一滤波器，耦接于该反馈等化模块，用以接收该第三实部成分信号，并根据该第三实部成分信号产生一估计虚部成分信号；以及一第二运算单元，耦接于该滤波器以及该第一延迟器，用来将该已延迟第二虚部成分信号与该估计虚部成分信号进行运算以产生一已延迟输出虚部成分信号。
7. 如权利要求6所述的等化器，其中该第二运算单元为一加法器，用来将该已延迟第二虚部成分信号减去该估计虚部成分信号以产生该已延迟输出虚部成分信号。
8. 如权利要求6所述的等化器，其还包含一第二延迟器，耦接于该第一运算单元，用以延迟该输出实部成分信号以产生一已延迟输出实部成分信号；其中该已延迟输出实部成分信号与该已延迟输出虚部成分信号构成一已延迟复数输出信号。
9. 如权利要求8所述的等化器，其还包含一相位误差估计器，耦接于该相位误差校正器，用以根据该检测结果、该输出实部成分信号、该已延迟输出实部成分信号及该已延迟输出虚部成分信号中至少其一来估计对应该输入实部成分信号与该输入虚部成分信号的该相位误差信息。
10. 如权利要求1所述的等化器，其中该第一等化模块以及该第二等化模块各为一接头延迟线等化器。
11. 如权利要求1所述的等化器，其为一决定反馈等化器。
12. —种应用于一等化器的方法，包含有接收一复数输入信号之一输入实部成分信号，并将该输入实部成分信号进行等化处理 以产生一第一实部成分信号；接收该复数输入信号之一输入虚部成分信号，并将该输入虚部成分信号进行等化处理 以产生一第一虚部成分信号；以及依据一相位误差信息来调整该第一实部成分信号与该第一虚部成分信号所对应的一 复数相位以产生一第二实部成分信号以及一第二虚部成分信号。
13. 如权利要求12所述的方法，其中将该输入实部成分信号进行等化处理的步骤包含依据一第一前馈等化模块所使用的接头系数来对该输入实部成分信号进行等化处理；以及将该输入虚部成分信号进行等化处理的步骤包含依据该第一前馈等化模块所使用的接头系数来对该输入虚部成分信号进行等化处理。
14. 如权利要求12所述的方法，其中该复数输入信号为一残余边带信号。
15. 如权利要求12所述的方法，其还包含将该第二实部成分信号与一第三实部成分信号进行运算以产生一输出实部成分信号；执行一硬性决策于该输出实部成分信号以产生一检测结果；以及 执行一等化处理于该检测结果上以产生该第三实部成分信号。
16. 如权利要求15所述的方法，其中将该第二实部成分信号与该第三实部成分信号进 行运算以产生该输出实部成分信号的步骤包含将该第二实部成分信号减去该第三实部成分信号以产生该输出实部成分信号。
17. 如权利要求15所述的方法，其还包含 延迟该第二虚部成分信号以产生一已延迟第二虚部成分信号；接收该第三实部成分信号，并根据该第三实部成分信号产生一估计虚部成分信号；以及将该已延迟第二虚部成分信号与该估计虚部成分信号进行运算以产生一已延迟输出 虚部成分信号。
18. 如权利要求17所述的方法，其中将该已延迟第二虚部成分信号与该估计虚部成分信号进行运算以产生该已延迟输出虚部成分信号的步骤包含将该已延迟第二虚部成分信号减去该估计虚部成分信号以产生该已延迟输出虚部成 分信号。
19. 如权利要求17所述的方法，其还包含延迟该输出实部成分信号以产生一已延迟输出实部成分信号；其中该已延迟输出实部成分信号与该已延迟输出虚部成分信号构成一已延迟复数输 出信号。
20. 如权利要求19所述的方法，其还包含根据该检测结果、该输出实部成分信号、该已延迟输出实部成分信号以及该已延迟输 出虚部成分信号中的至少其一来估计对应该实部成分信号与该虚部成分信号的该相位误
全文摘要
等化器及应用于此等化器的方法。该等化器包含第一前馈等化模块、第二前馈等化模块及相位误差校正器。第一、第二前馈等化模块分别接收复数输入信号的输入实部成分信号与输入虚部成分信号，并分别将输入实部成分信号与输入虚部成分信号进行等化处理以产生第一实部成分信号以及第一虚部成分信号。相位误差校正器耦接于第一、第二前馈等化模块，用来依据相位误差信息来调整第一实部成分信号与第一虚部成分信号所对应的一复数相位以产生第二实部成分信号以及第二虚部成分信号。
文档编号H04B7/26GK101741455SQ20081017682
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者李宜霖, 黄正壹 申请人:瑞昱半导体股份有限公司