专利名称：移除脉冲噪声的方法与相关装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于信号处理的技术，尤指用来移除接收信号中的脉冲噪声的方法与相关装置。
背景技术：
脉冲噪声是包含一个或一个以上周期相对较短但振幅相对较高的脉冲信号，通常其是因家用电器的发动机运转或车辆点火系统的放电所造成。在一无线通信系统当中，信号接收器对脉冲噪声会特别敏感，因而造成收信质量的恶化。
由上述可知，如何有效地移除接收信号中的脉冲噪声进而提升收信质量，实是有待解决的一项重要课题。
发明内容
因此本发明的目的之一在于提供能有效移除脉冲噪声的方法与相关装置，以解决上述问题。
本发明的揭露说明中提供了一种用来移除一接收信号中的脉冲噪声的方法的较佳实施例，其包含有储存源自于该接收信号的多个数字值；依据该多个数字值中的一第一子集计算出一第一检测值；依据该多个数字值中的一第二子集计算出一第二检测值；依据该第一、第二检测值界定出与脉冲噪声相对应的一目标数字值；以及将该目标数字值置换成一预定值。
本发明的揭露说明中另提供一种脉冲噪声移除装置的较佳实施例，其包含有一储存模块，用来储存源自于一接收信号的多个数字值；一计算模块，耦合于该储存模块，用来依据该多个数字值中的一第一子集计算出一第一检测值，及依据该多个数字值中的一第二子集计算出一第二检测值；一控制单元，耦合于该计算模块，依据该第一、第二检测值界定出与脉冲噪声相对应的一目标数字值；以及一校正单元，耦合于该储存模块与该控制单元，用来将该目标数字值置换成一预定值。
本发明可以有效地移除接收信号中的脉冲噪声进而提升收信质量。
图1为本发明无线信号接收器的一较佳实施例的方块图。
图2为图1中的脉冲噪声移除装置的一第一实施例简化后的方块图。
图3为本发明用来移除一接收信号中的脉冲噪声的方法的较佳实施例流程图。
图4为描述本发明找出接收信号中的脉冲噪声位置的一较佳实施例的信号图。
图5为图1中的脉冲噪声移除装置的一第二实施例简化后的方块图。
图6为图1中的脉冲噪声移除装置的一第三实施例简化后的方块图。
主要组件符号说明100 无线信号接收器110 天线120 调谐器130 模拟至数字转换器140 脉冲噪声移除装置150 数字解调器210 储存模块220、520、620 计算模块222、224、524 计算装置230 控制单元232 计算单元234 决定单元
240 校正单元252、262绝对值检测单元254、264加总单元266 乘法器300 流程图310、320、330、340、350 步骤400 信号图410、420时间点624 移位寄存器具体实施方式
图1所绘示为本发明一较佳实施例的一无线信号接收器100的方块图。无线信号接收器100包含有一天线110，用来接收一信号；一调谐器120，耦合于天线110，用来对接收信号进行降频处理；一模拟至数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)130，耦合于调谐器120，用来将该接收信号转换成数字值；一脉冲噪声移除装置(impulse noise remover)140，耦合于模拟至数字转换器130，用来利用数字技术手段移除该接收信号中的脉冲噪声；以及一数字解调器150，耦合于脉冲噪声移除装置140，用来解调由脉冲噪声移除装置140所输出的数字值。实作上，脉冲噪声移除装置140可应用于各式的信号接收器，例如地面数字视频广播(Digital VideoBroadcasting-Terrestrial，DVB-T)接收器、手持式装置数字视频广播(DigitalVideo Broadcasting-Handheld，DVB-H)接收器、数字音频广播(Digital AudioBroadcasting，DAB)接收器等等。
请参考图2，其所绘示为脉冲噪声移除装置140的一第一实施例简化后的方块图。在本实施例中，脉冲噪声移除装置140包含有一储存模块210；一计算模块220，耦合于储存模块210；一控制单元230，耦合于计算模块220；以及一校正单元(correcting unit)240，耦合于储存模块210与控制单元230。以下将搭配图3来进一步说明脉冲噪声移除装置140的运作方式。
图3为本发明用来移除一接收信号中的脉冲噪声的方法的一较佳实施例流程图300。流程图300所包含的步骤将于以下段落中分别说明。
在步骤310中，储存模块210会储存源自于一接收信号的多个数字值。如前所述，该多个数字值是由模拟至数字转换器130所产生。本实施例中的储存模块210是利用一移位寄存器(shift register)来实现，其包含有多个寄存器R1至RL2。此仅为一实施例，而非限制本发明的实际实施方式。实作上，储存模块210也可以是一缓冲器、存储器或其它类型的储存媒体。
在步骤320与330中，计算模块220会依据该多个数字值中的一第一子集计算出一第一检测值DV1，以及依据该多个数字值中的一第二子集计算出一第二检测值DV2。在本例中，该多个数字值中的该第一子集是储存于储存模块210中的寄存器R1至RL1的数字值，而该多个数字值中的该第二子集则是储存于储存模块210中的寄存器R1至RL2的数字值。如图2所示，该第二子集涵盖该第一子集，且该第二子集所包含的数字值个数多于该第一子集所包含的数字值个数。
另一方面，由于储存模块210中所储存的数字值都是由模拟至数字转换器130转换该接收信号所产生，故该多个数字值的该第一子集是对应于无线信号接收器100的一第一接收时段，而该第二子集则是对应于较该第一接收时段短的一第二接收时段。在本例中，该第一接收时段实际上是该第二接收时段中的一部分，且该第一接收时段的起始点(或开头)同于该第二接收时段的起始点。
在此实施例中，计算模块220包含有一第一计算装置222与一第二计算装置224，其中，第一计算装置222是设计用来实现前述步骤320的运作，而第二计算装置224则是设计用来实现前述步骤330的运作。如图2所示，第一计算装置222包含有多个绝对值(ABS)检测单元252与一加总单元(SUM)254，用来计算该第一子集的数字值(亦即寄存器R1至RL1所储存的数字值)所对应的一第一绝对和(absolute sum)，以作为该第一检测值DV1。第二计算装置224则包含有多个绝对值检测单元262、一加总单元264、以及一乘法器266。第二计算装置224中的绝对值检测单元262与加总单元264，是用来计算该第二子集的数字值(亦即寄存器R1至RL2所储存的数字值)所对应的一第二绝对和。乘法器266则是用来将该第二绝对和乘上一系数C1以产生该第二检测值DV2。上述的第一计算装置222及第二计算装置224分别计算该第一子集的数字值所对应的该第一绝对和以及计算该第二子集的数字值所对应的该第二绝对和，但这一作法并不用于限定本发明，熟习此技艺的一般工程人员可以依据实际需要，以适当的运算方法计算第一检测值DV1及第二检测值DV2，例如乘积绝对值或加总值的绝对值等。此外储存模块210中所储存的数字值可以是实数型态，可以为复数型态。
前述的系数C1是设计用来致使该第一检测值DV1与该第二检测值DV2两者能有相同的比较基准，但这一作法并不用于限定本发明，熟习此技艺的一般工程人员可以依据实际需要进行适当的安排。因此，该系数C1可设成该第一子集的数字值个数与该第二子集的数字值个数的比值。举例而言，倘若L2是L1的两倍，则可将该系数C1设成0.5。实作上，乘法器266设置的位置也可由加总单元264的输出处改移至第一计算装置222中的加总单元254的输出处。在这样的设计方式下，则该系数C1可改设为该第二子集的数字值个数与该第一子集的数字值个数的比值，例如，当L2是L1的两倍时，则该系数C1可设成2。
此外，也可分别设置一第一乘法器与一第二乘法器于加总单元254的输出处及加总单元264的输出处，来致使该第一检测值DV1与该第二检测值DV2两者能有相同的比较基准。例如，可将该第一乘法器设计成用来将加总单元254所产生的该第一绝对和乘上一系数1/L1，并将该第二乘法器设计成用来将加总单元264所产生的该第二绝对和乘上一系数1/L2。
从检测结果的意义而言，该第一检测值DV1是代表该接收信号在一相对较短期间内的振幅检测结果，而该第二检测值DV2则是代表该接收信号在一相对较长期间内的振幅检测结果。
在步骤340中，控制单元230会依据该第一检测值DV1与该第二检测值DV2来界定出与脉冲噪声相对应的一目标数字值。在图2的实施例中，控制单元230包含有一计算单元232，用来计算该第一、第二检测值DV1与DV2间的一差异；以及一决定单元234，耦合于计算单元232，用来通过比较该差异与一预定临界值以找出该目标数字值的位置。实作上，计算单元232可以是一减法器，用来计算该第一检测值DV1减去该第二检测值DV2的结果。以下将参照图4来进一步说明决定单元234的运作。
图4是用来描述找出该接收信号中的脉冲噪声位置的一较佳实施例的信号图400。在图4中，实线代表模拟至数字转换器130所输出的数字值，而虚线部分则是控制单元230中的计算单元232的输出结果。为了后续说明上的方便起见，该接收信号的数字总和值(digital sum value，DSV)在此假设为0。
在时间点410至时间点420这一段时间中，计算单元232的输出会先上升到超过一第一预定临界值TH1，然后再下降到低于一第二预定临界值TH2，故决定单元234会据以判断脉冲噪声出现的时间是始于时间点410附近，而在时间点420附近结束。在较佳实施例中，该第一、第二预定临界值TH1与TH2会实质上对称于该接收信号的数字总和值(在本例中为0)。请注意，倘若计算单元232是设计成用来计算该第二检测值DV2减去该第一检测值DV1的结果，则用来判断脉冲噪声的出现与结束时间的条件会随之颠倒过来。
在另一实施例中，决定单元234依据计算单元232的输出超过第一预定临界值TH1，然后再下降到低于第一预定临界值TH1的时间，以判断脉冲噪声出现的时间以及结束的时间。
依据前述的检测结果，控制单元230在步骤340中便能界定出源自于脉冲噪声的一目标数字值的起始位置及结束位置。
控制单元230即可依据该起始位置以及该结束位置，控制校正单元240。在步骤350中，校正单元240接着会在控制单元230的控制之下，将该目标数字值置换成一预定值。在本实施例中，该预定值为该接收信号的数字总和值，亦即0。校正单元240可利用一开关或是一复用器来实现。在运作上，控制单元230可单纯地在检测到脉冲噪声开始出现时控制校正单元240切换至该预定值，接着再在检测到脉冲噪声结束时控制校正单元240切换至储存模块210。
在实际应用上，控制单元230检测到的脉冲噪声开始/结束时间，与脉冲噪声真正的开始/结束时间可能会存在有一些时间差。因此，控制单元230可补偿一些延迟量予校正单元240的校正时序。
请参考图5，其所绘示为脉冲噪声移除装置140的一第二实施例简化后的方块图。在本实施例中，脉冲噪声移除装置140包含有一储存模块210、一控制单元230、一校正单元240、以及耦合于储存模块210的一计算模块520。由于本实施例的脉冲噪声移除装置140与图2的实施例相类似，故具有相同实施方式与运作方式的组件是以相同号码标示以利于说明。
如图所示，计算模块520包含有第一计算装置222，用来实现步骤320的运作；以及一第二计算装置524，用来实现步骤330之运作。在本实施例中，该多个数字值中的第二子集是储存于储存模块210中的寄存器RL+1至RL2的数字值，亦即，对应于该第一子集的第一接收时段并不会与对应于该第二子集的第二接收时段互相重迭。且该第一接收时段的起始点(或开头)早于该第二接收时段的起始点。实作上，该第一接收时段的长度可以实质上与该第二接收时段的长度相同。倘若该第一接收时段与该第二接收时段两者的长度不同，则需要利用一乘法器将第一计算装置222或第二计算装置524所产生的计算结果乘上一适当系数，以使该第一、第二检测值DV1与DV2能有一较公平的比较基准。
在本例中，就检测结果的意义而言，第一计算装置222所产生的该第一检测值DV1代表该接收信号在一相对较近期间内的振幅检测结果，而第二计算装置524所产生的该第二检测值DV2则代表该接收信号在一相对较早期间内的振幅检测结果。若该多个数字值中的该第一、第二子集两者具有相同数目的数字值，则图5所示的脉冲噪声移除装置140实质上电路等效于图2所示的实施例。
图6所绘示为脉冲噪声移除装置140的一第三实施例简化后的方块图。本实施例的脉冲噪声移除装置140是利用一计算模块620来产生该第一、第二检测值DV1与DV2。如图所示，计算模块620包含第一计算装置222与一移位寄存器624。移位寄存器624是用来对第一计算装置222所输出的计算结果进行缓冲或延迟处理。倘若L3等于L1，则图6所示的脉冲噪声移除装置140会等效于图2的实施例。在本实施例中，步骤320与330的运作都是由计算模块620中的第一计算装置来实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种用来移除一接收信号中的脉冲噪声的方法，包含有储存源自于该接收信号的多个数字值；依据所述多个数字值中的一第一子集计算出一第一检测值；依据所述多个数字值中的一第二子集计算出一第二检测值；依据所述第一、第二检测值界定出与脉冲噪声相对应的一目标数字值；以及将所述目标数字值置换成一预定值。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一与第二子集具有相同数目的数字值。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一子集涵盖该第二子集，且所包含的数字值数目多于该第二子集所包含的数字值数目。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个数字值的该第一子集对应于一第一接收时段，而所述多个数字值的该第二子集对应于一第二接收时段。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述第一接收时段的起始点早于所述第二接收时段的起始点。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述界定步骤包含有计算所述第一、第二检测值间的一差异；以及通过比较所述差异与一预定临界值以找出所述目标数字值的位置。
7.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述第一检测值的步骤包含有计算所述第一子集中的数字值所对应的一第一绝对和；以及依据所述第一绝对和来决定第一检测值；而计算所述第二检测值的步骤包含有计算所述第二子集中的数字值所对应的一第二绝对和；以及依据所述第二绝对和来决定第二检测值。
8.如权利要求7所述的方法，其中，决定所述第二检测值的步骤包含有将所述第二绝对和乘上一第二系数以产生第二检测值。
9.如权利要求8所述的方法，其中，决定所述第一检测值的步骤包含有将所述第一绝对和乘上一第一系数以产生第一检测值。
10.一种脉冲噪声移除装置，包含有一储存模块，用来储存源自于一接收信号的多个数字值；一计算模块，耦合于所述储存模块，用来依据所述多个数字值中的一第一子集计算出一第一检测值，及依据所述多个数字值中的一第二子集计算出一第二检测值；一控制单元，耦合于所述计算模块，依据所述第一、第二检测值界定出与脉冲噪声相对应的一目标数字值；以及一校正单元，耦合于所述储存模块与所述控制单元，用来将所述目标数字值置换成一预定值。
11.如权利要求10所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述储存模块为一移位寄存器。
12.如权利要求10所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述控制单元包含有一计算单元，用来计算所述第一、第二检测值间的一差异；以及一决定单元，耦合于所述计算单元，用来通过比较所述差异与一预定临界值以找出所述目标数字值的位置。
13.如权利要求10所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述计算模块包含有一第一计算装置，耦合于所述储存模块，用来计算所述多个数字值中的第一子集所对应的第一检测值；以及一第二计算装置，耦合于所述储存模块，用来计算所述多个数字值中的第二子集所对应的第二检测值。
14.如权利要求13所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述第一计算装置计算所述第一子集中的数字值所对应的一第一绝对和，并依据该第一绝对和来产生所述第一检测值；而所述第二计算装置计算所述第二子集中的数字值所对应的一第二绝对和，并依据该第二绝对和来产生所述第二检测值。
15.如权利要求14所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述第二计算装置包含有一第二乘法器，用来将所述第二绝对和乘上一第二系数以产生所述第二检测值。
16.如权利要求15所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述第一计算装置包含有一第一乘法器，用来将所述第一绝对和乘上一第一系数以产生所述第一检测值。
17.如权利要求10所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述校正单元为一复用器。
18.如权利要求10所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述校正单元为一开关。
19.如权利要求10所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述第一与第二子集具有相同数目的数字值。
20.如权利要求10所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述第一子集所包含的数字值数目多于所述第二子集所包含的数字值数目。
21.如权利要求10所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述多个数字值的第一子集对应于一第一接收时段，而所述多个数字值的第二子集对应于一第二接收时段。
22.如权利要求21所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述第一接收时段的起始点早于所述第二接收时段的起始点。
23.如权利要求10所述的脉冲噪声移除装置，其中，所述计算模块计算所述第一子集中的数字值所对应的一第一绝对和以作为所述第一检测值，以及计算所述第二子集中的数字值所对应的一第二绝对和以作为所述第二检测值。
全文摘要
一种移除脉冲噪声的方法与相关装置，所述装置包含有一储存模块，用来储存源自于一接收信号的多个数字值；一计算模块，耦合于所述储存模块，用来依据所述多个数字值中的一第一子集计算出一第一检测值，及依据所述多个数字值中的一第二子集计算出一第二检测值；一控制单元，耦合于所述计算模块，依据所述第一、第二检测值界定出与脉冲噪声相对应的一目标数字值；以及一校正单元，耦合于所述储存模块与所述控制单元，用来将所述目标数字值置换成一预定值。本发明可以有效地移除接收信号中的脉冲噪声进而提升收信质量。
文档编号H04L1/20GK1988396SQ20061013666
公开日2007年6月27日 申请日期2006年11月9日 优先权日2005年12月25日
发明者熊大为, 杨顺安 申请人:联发科技股份有限公司