一种盲均衡方法及盲均衡装置的利记博彩app

专利名称：一种盲均衡方法及盲均衡装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及数字无线通信技术，特别涉及一种盲均衡方法及盲均衡装置。
背景技术：
在数字通信系统中，由于信道的频率选择性、畸变和色散特性，容易产生码间干扰 (Intersymbol Interference，ISI)。目前，普遍采用均衡技术来克服ISI。传统的均衡技 术在发送端和接收端开始通信之前，发送端需要发送接收端已知的训练序列对均衡器进行 检测，这极大地降低了传输效率。为了提高传输效率，一种不需要训练序列检测的盲均衡技 术被提出来；盲均衡技术利用信号的概率特定和统计特性，节省了通信系统的资源，越来越 受到重视。图1为现有的盲均衡装置的结构示意图。如图1所示，现有的盲均衡装置包括滤波 器10和盲均衡模块11。盲均衡模块根据接收信号X(k)和输出信号y(k)，输出盲均衡权向 量W(k)至滤波器10 ；滤波器10根据接收到的盲均衡权向量W(k)对接收信号x(k)进行滤 波，输出滤波后的信号y(k)。其中，盲均衡权向量W(k)包含L个盲均衡系数Wi (k)，盲均衡 权向量可表示为W(k) = [WQ(k)，Wl(k)，...，WM(k)]T，接收信号x(k)可表示成盲均衡输入 向量 Xt (k)，具体为 Xt (k) = [1(10，乂&-1)，...，1(1^-1^1)]，则盲均衡输出为7(10 = ffT(k) X (k)，上述多个表达式中，T表示转置，i为大于等于0且小于等于L-I的整数。基于常数模的盲均衡装置因具有良好的性能得到了最广泛的应用。现有的基于 常数模的盲均衡装置也包含滤波器和盲均衡模块；盲均衡模块中的盲均衡权向量更新公 式为 W(k+1) = W(k)-ye。ma(k)X*(k)，其中，误差信号 e。ma(k)具体表示为 e。ma(k) = y(k)
误差纠错信号r2具体表示为r2 =-f. μ为步长；*表示复数共轭；
-'cma4 .
五[K众)
s(k)为发送端发送的信号，x(k)为接收信号，y(k)为盲均衡装置输出的信号。图2为现有 的基于常数模的盲均衡装置的结构示意图；图3为现有的基于常数模的盲均衡装置中滤波 器的结构示意图。现有的基于常数模的盲均衡装置包括滤波器和盲均衡模块，图2的滤波 器与图1中的自适应滤波器10的功能相同，图2的盲均衡模块与图1中的盲均衡模块11 的功能相同，在此不再对其功能进行赘述。其中，滤波器包括L个第一乘法器201、(L-1)个 加法器202和(L-I)个第一延时器203 ；盲均衡模块包括(L+1)个共轭单元210、(L+3)个 第二乘法器211、(L+1)个减法器212和L个第二延时器213 ；L表示滤波器抽头的个数，其 取值为大于等于1的整数。根据图2和图3的结构，由于滤波器包括多个加法器和多个第 一乘法器，因此，滤波器从输入到输出之间存在着计算延迟，而滤波器从输入到输出之间的 计算延迟主要由滤波器的关键路径上的计算时间来确定，也就是由滤波器的关键路径上乘 法计算和加法计算所消耗的时间来确定。滤波器的关键路径为滤波器从输入到输出的位 于一条路径上的相邻两个延时器间的最长路径；若滤波器从输入到输出不存在延时器，则 滤波器的关键路径为滤波器的输入到输出的最长路径；若滤波器从输入到输出仅存在一个延时器，则滤波器的关键路径为该延时器至输出端的最长路径。若加法器202完成一次加 法计算所消耗的时间为Tadd，第一乘法器201完成一次乘法计算所消耗的时间为Tmlt，则滤 波器关键路径上的计算时间包括一次乘法计算和(L-I)次加法计算，即计算时间Tfilte =
Tmlt+(L-I) XTadd，吞吐量为 现有的基于常数模的盲均衡装置实际上采用的是串行结构，对输入信号x(k)逐 一进行移位和滤波处理，处理速度较慢；当L较大时，滤波器的计算延时非常大，造成盲均 衡装置吞吐量下降，严重影响盲均衡装置的处理速率，甚至使得盲均衡装置无法收敛；现有 的盲均衡模块中也使用了大量的乘法器，盲均衡模块在更新盲均衡系数时也会占用较多的 乘法资源，这就会造成大部分工作浪费在乘法计算上，严重影响了盲均衡装置的收敛速度 和稳定性。

发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种盲均衡装置，该装置能够减少计算量，在保 留误差信号的大量信息的前提下，提高稳定性和收敛速度。本发明的目的在于提供一种盲均衡方法，该方法能够减少计算量，在保留误差信 号的大量信息的前提下，提高稳定性和收敛速度。为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种盲均衡装置，该装置包括滤波器和盲均衡模块，所述盲均衡模块对一外部输入信号进行延时获得L个接收信号，根据L个接收信 号获得接收信号的共轭信号；根据滤波器输出的盲均衡输出信号和误差纠错信号计算误差 信号；对误差信号进行非线性量化获得量化误差信号，将量化误差信号作为使能信号，根据 接收信号的共轭信号计算第一调整子系数；根据误差信号与第一误差信号阈值、第二误差 信号阈值和0的关系、步长计算移位位数；根据移位位数对第一调整子系数进行移位获得 第二调整子系数；利用第二调整子系数对盲均衡系数进行更新，输出更新后的盲均衡系数 至滤波器。上述装置中，所述盲均衡模块包括延时单元，分别连接L个系数调整单元；将一外部输入信号作为第一接收信号，对 第一接收信号进行延时获得第二接收信号，对第η接收信号进行延时获得第η+1接收信号； 输出第一接收信号至第一系数调整单元，输出第二接收信号至第二系数调整单元，输出第η 接收信号至第η系数调整单元，输出第L接收信号至第L系数调整单元；所述η为大于等于 1且小于等于L-I的整数；L为大于等于1的整数；误差计算单元，一端连接滤波器的输出端，另一端连接非线性量化单元；根据滤波 器输出的盲均衡输出信号获得其共轭信号，将盲均衡输出信号和盲均衡输出信号的共轭信 号相乘获得盲均衡输出信号的模值；将盲均衡输出信号的模值和外部输入的误差纠错信号 的差值与盲均衡输出信号相乘获得误差信号，输出误差信号至非线性量化单元；非线性量化单元，另一端分别连接移位计算单元和L个系数调整单元；对误差信 号进行非线性量化获得量化误差信号，将量化误差信号作为使能信号输出至L个系数调整 单元；在判断接收到的误差信号为0时，将0作为第一移位位数；在判断接收到的误差信号大于等于第一误差信号阈值时，根据第一误差信号阈值计算第一移位位数；在判断接收到 的误差信号小于等于第二误差信号阈值时，根据第二误差信号阈值计算第一移位位数，否 则根据误差信号计算第一移位位数；输出第一移位位数至移位计算单元；所述第一移位位 数是对输入取P的对数后再向下取整后获得的数值；所述P为2的整数次幂；移位计算单元，另一端分别连接L个系数调整单元；根据步长计算第二移位位数， 将非线性量化单元输出第一移位位数与计算获得的第二移位位数相加获得移位位数，输出 移位位数至与其连接的L个系数调整单元；L个系数调整单元，每一系数调整单元另一端连接滤波器；根据延时单元输出的 接收信号生成接收信号的共轭信号；根据非线性量化单元输出的使能信号及接收信号的共 轭信号计算第一调整子系数；利用移位计算单元输出的移位位数对第一调整子系数进行移 位获得第二调整子系数，将上一次更新计算获得的盲均衡系数与本次更新计算获得的第二 调整子系数相减获得本次更新的盲均衡系数，输出本次更新的盲均衡系数至滤波器。上述装置中，所述延时单元包括L_1个用于对输入信号进行延时的延时子单元；延时单元将一外部输入信号作为第一接收信号输出至第一系数调整单元；第一延 时子单元对第一接收信号进行延时获得第二接收信号，输出第二接收信号至第二延时子单 元和第二系数调整单元；第η延时子单元对第η接收信号进行延时获得第η+1接收信号，输 出第η+1接收信号至第η+1延时子单元和第η+1系数调整单元；第L-I延时子单元对第L-I 接收信号进行延时获得第L接收信号，输出第L接收信号至第L系数调整单元。上述装置中，所述误差计算单元包括第二共轭单元，一端连接滤波器的输出端，另一端连接第三乘法器；根据滤波器输 出的盲均衡输出信号计算盲均衡输出信号的共轭信号，输出盲均衡输出信号的共轭信号至 第三乘法器；第三乘法器，一端连接滤波器的输出端和第二共轭单元，另一端连接第三减法器， 将盲均衡输出信号和盲均衡输出信号的共轭信号相乘，获得盲均衡输出信号的模值的平 方，输出盲均衡输出信号的模值的平方至第三减法器；第三减法器，另一端连接第四乘法器，将盲均衡输出信号的模值的平方减去误差 纠错信号获得一剩余误差，输出剩余误差至第四乘法器；第四乘法器，一端连接滤波器的输出端和第三减法器的输出端，另一端连接非线 性量化单元，将盲均衡输出信号与第三减法器输出的剩余误差相乘获得误差信号，输出误 差信号至非线性量化单元。上述装置中，非线性量化单元包括移位计算子单元，输入端连接误差计算单元，输出端连接复合单元；在判断接收到 的误差信号为0时，将0作为第一移位位数；在判断接收到的误差信号大于等于第一误差信 号阈值时，对第一误差信号阈值取P的对数后向下取整数获得第一移位位数；在判断接收 到的误差信号小于等于第二误差信号阈值时，对第二误差信号阈值取P的对数后向下取整 数获得第一移位位数；否则对误差信号取P的对数后向下取整数获得第一移位位数；输出 第一移位位数至复合单元；取符号单元，输入端连接误差计算单元，输出端连接复合单元；对误差信号进行非 线性量化获得量化误差信号，输出量化误差信号至复合单元；
复合单元，输出端分别连接移位计算单元和L个系数调整单元；将第一移位位数 输出至移位计算单元，将量化误差信号作为使能信号输出至L个系数调整单元。上述装置中，所述移位计算单元包括第一对数获取单元，对步长取P的对数获得第二移位位数，输出第二移位位数至 第五加法器；第五加法器，输入端分别连接非线性量化单元和第一对数获取单元，输出端分别 连接L个系数调整单元；将第一移位位数和第二移位位数相加获得移位位数，输出移位位 数至L个系数调整单元。上述装置中，所述L个系数调整单元中的每一系数调整单元包括第一共轭单元、 选择计算单元、移位器、第六减法器和第六延时器；第一系数调整单元中的第一共轭单元连接第一延时子单元的输入端，第二系数调 整单元至第L系数调整单元中的第一共轭单元按照顺序依次连接延时器的第一延时子单 元至第L-I延时子单元的输出端；第一共轭单元，根据获得的接收信号生成接收信号的共轭信号，输出接收信号的 共轭信号至选择计算单元；选择计算单元，存储有针对使能信号的预设值，根据使能信号和接收信号的共轭 信号获取针对使能信号的预设值，将针对使能信号的预设值作为第一调整子系数并输出至 移位器；所述针对使能信号的预设值为将使能信号和输入复数信号相乘获得的用输入复数 信号的实部和虚部加减运算获得的一复数信号；移位器，另一端连接第六减法器，根据移位计算单元输出的移位位数对第一调整 子系数进行移位获得第二调整子系数，输出第二调整子系数至第六减法器；第六减法器，另一端连接第六延时器，将第六延时器输出的前一次更新计算获得 的盲均衡系数与移位器输出的第二调整子系数相减获得本次更新后的盲均衡系数，输出本 次更新后的盲均衡系数至第六延时器；第六延时器，另一端分别连接滤波器和该系数调整单元的第六减法器，暂存本次 更新后的盲均衡系数，输出本次更新后的盲均衡系数至滤波器。上述装置中，所述移位计算子单元包括比较器，输入端连接误差计算单元，输出端连接选择器；在误差信号为0时输出第 一控制信号至选择器，在误差信号大于等于外部输入的第一误差信号阈值时输出第二控制 信号至选择器，在误差信号小于等于外部输入的第二误差信号阈值时输出第三控制信号至 选择器，否则输出第四控制信号至选择器；第二对数获取单元，输出端连接选择器；对第一误差信号阈值取P的对数获得第 二对数结果，输出第二对数结果至选择器；第三对数获取单元，输出端连接选择器；对第二误差信号阈值取P的对数获得第 三对数结果，输出第三对数结果至选择器；第四对数获取单元，输入端连接误差计算单元，输出端连接选择器；对误差信号取 P的对数获得第四对数结果，输出第四对数结果至选择器；选择器，受控端连接比较器的输出端，输出端连接向下取整单元；将外部输入的0 作为第一对数结果；根据第一控制信号输出第一对数结果至向下取整单元；根据第二控制信号输出第二对数结果至向下取整单元；根据第三控制信号输出第三对数结果至向下取整 单元；根据第四控制信号输出第四对数结果至向下取整单元；向下取整单元，输出端连接复合单元；对接收到的对数结果向下取整后作为第一 移位位数输出至复合单元。一种盲均衡方法，该方法包括A、根据滤波器输出的盲均衡输出信号和外部输入的误差纠错信号计算获得误差 信号；B、对误差信号进行非线性量化获得量化误差信号，根据用作使能信号的量化误差 信号和接收信号的共轭信号计算第一调整子系数；C、对外部输入的步长取P的对数后获得第二移位位数；D、根据误差信号与外部输入的第一误差信号阈值、外部输入的第二误差信号阈值 和0的大小关系计算第一移位位数；E、将第一移位位数和第二移位位数相加获得移位位数；根据移位位数对第一调整 子系数进行移位获得第二调整子系数，根据第二调整子系数对盲均衡系数进行更新。上述方法中，所述步骤A包括Al，根据盲均衡输出信号计算盲均衡输出信号的共轭信号；A2，将盲均衡输出信号和盲均衡输出信号的共轭信号相乘获得盲均衡输出信号的 模值的平方；A3，将盲均衡输出信号的模值的平法与外部输入的误差纠错信号r2相减获得剩 余误差；A4，将剩余误差与盲均衡输出信号相乘获得误差信号。上述方法中，所述步骤B包括Bi，根据接收信号计算其共轭信号；B2，根据用作使能信号的量化误差信号获取存储的针对使能信号的预设值；所述 针对使能信号的预设值为将使能信号和接收信号的共轭信号相乘获得的用接收信号的实 部和虚部加减运算获得的一复数信号；B3，将针对使能信号的预设值作为第一调整子系数。上述方法中，所述步骤D包括在判断接收到的误差信号为0时，将0作为第一移位位数；在判断接收到的误差信 号大于等于第一误差信号阈值时，对第一误差信号阈值取P的对数后向下取整数获得第一 移位位数；在判断接收到的误差信号小于等于第二误差信号阈值时，对第二误差信号阈值 取P的对数后向下取整数获得第一移位位数；否则对误差信号取P的对数后向下取整数获 得第一移位位数。由上述的技术方案可见，本发明提供了一种盲均衡方法和盲均衡装置，盲均衡模 块根据误差信号与第一误差信号阈值、第二误差信号阈值和0的关系计算第一移位位数， 根据外部输入的步长计算第二移位位数，利用由第一移位位数和第二移位位数组成的移位 位数对第一调整子系数进行移位，实现了计算移位位数所需的参数与第一调整子系数的乘 法运算，省略了乘法器的使用，节约了乘法资源；盲均衡模块将误差信号进行非线性量化后 获得的量化误差信号作为使能信号，根据使能信号和接收信号的共轭信号从预存的针对使能信号的预设值中选择使能信号和共轭信号的乘法结果，进一步省略了乘法资源，减少了 计算量。采用本发明的方法和装置，盲均衡模块对误差信号进行非线性量化时尽可能多的 保留了误差信号的信息，同时避免了两个复数进行乘法运算所耗费的大量乘法资源，提高 了稳定性和收敛速度。


图1为现有的盲均衡装置的结构示意图。图2为现有基于常数模的盲均衡装置的结构示意图。图3为现有基于常数模的盲均衡装置中滤波器的结构示意图。图4为本发明盲均衡装置的结构示意图。图5为本发明盲均衡装置中非线性量化单元的结构示意图。图6为本发明盲均衡方法的流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例， 对本发明进一步详细说明。本发明提供的盲均衡装置和盲均衡方法，盲均衡模块采用非线性量化单元对误差 信号进行非线性量化，输出与步长相关的第二计算结果和作为使能信号的第一结果，在减 少占用乘法资源的同时保留了误差信号的大量信息，提高了稳定性和收敛速度，将步长转 换为移位位数，利用移位器实现步长与复数的乘法运算，进一步减少了乘法资源的占用，减 少了计算量。图4为本发明盲均衡装置的结构示意图。图5为本发明盲均衡装置中非线性量化 单元的结构示意图。现结合图4和图5，对本发明盲均衡装置的结构进行说明，具体如下本发明盲均衡装置的滤波器的结构与图3基于常数模的盲均衡装置中滤波器的 结构相同，在此不再赘述。盲均衡模块对一外部输入信号χ (k)进行延时获得L个接收信号，根据L个接收信 号获得接收信号的共轭信号；根据滤波器输出的盲均衡输出信号y(k)和外部输入的误差 纠错信号r2计算误差信号；对误差信号进行非线性量化获得量化误差信号，将量化误差信 号作为使能信号，根据接收信号的共轭信号计算第一调整子系数；根据误差信号与外部输 入的第一误差信号阈值和外部输入的第二误差信号阈值的大小关系、外部输入的步长计算 移位位数；根据移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数；利用第二调整 子系数对盲均衡系数进行更新，输出更新后的盲均衡系数至滤波器。误差信号e。ma(k)具体
表示为e。ma(k) =y(k) (|y(k) |2-r2)；误差纠错信号r2具体表示为
发送端输出的发送信号。本发明盲均衡装置的盲均衡模块包括延时单元30、L个系数调整单元、误差计算 单元34、非线性量化单元35和移位计算单元36 ；其中，L为大于等于1的整数，L的数量与 滤波器抽头的个数相同。L个系数调整单元包括第一系数调整单元31、第二系数调整单元32.....和第L系数调整单元33。延时单元30，分别连接L个系数调整单元；将一外部输入信号x(k)作为第一接收 信号，对第一接收信号进行延时获得第二接收信号，对第η接收信号进行延时获得第η+1接 收信号，η为大于等于1且小于等于L-I的整数；输出第一接收信号至第一系数调整单元 31,输出第二接收信号至第二系数调整单元32，输出第η接收信号至第η系数调整单元，输 出第L接收信号至第L系数调整单元33。根据图3现有的盲均衡装置中包含的滤波器的结 构可知，现有的滤波器中也包含用于延时的延时单元，为了简化系统结构并降低硬件成本， 本发明盲均衡装置的盲均衡模块和滤波器可共用一根据一外部输入信号x(k)获得L个接 收信号的延时单元30。误差计算单元34 —端连接滤波器的输出端，另一端连接非线性量化单元35 ；根据 滤波器输出的盲均衡输出信号y(k)获得其共轭信号，将盲均衡输出信号y(k)和盲均衡输 出信号y(k)的共轭信号相乘获得盲均衡输出信号的模值；将盲均衡输出信号的模值和外 部输入的误差纠错信号r2的差值与盲均衡输出信号y(k)相乘获得误差信号e。ma(k)，输出 误差信号e。ma(k)至非线性量化单元35。外部输入的误差纠错信号r2可根据现有方法进行 计算，在此不再赘述。非线性量化单元35的另一端分别连接移位计算单元36和L个系数调整单元； 对误差信号进行非线性量化获得量化误差信号，将量化误差信号作为使能信号输出至 L个系数调整单元；本发明中对量化误差信号为误差信号的符号，具体表示为sgn (y(k) (I y (k) 12-r2))，具体包括1 士 j，-1 士 j，士 j，0，士 1这九种信号。非线性量化单元35在判断 接收到的误差信号为0时，将0作为第一移位位数；在判断接收到的误差信号大于等于第一 误差信号阈值时，根据第一误差信号阈值计算第一移位位数；在判断接收到的误差信号小 于等于第二误差信号阈值时，根据第二误差信号阈值计算第一移位位数，否则根据误差信 号计算第一移位位数；非线性量化单元35输出第一移位位数至移位计算单元36。第一误 差信号阈值和第二误差信号阈值可根据一个信号的位数进行设置，比如若所有信号均采 用二进制补码定点数。一个有符号定点数A (a，b)共有a+b+Ι位1位表示符号位，a为整 数位的个数，b为小数位的个数。A(a,b)表示的数的范围是大于等于_2a且小于等于2a-2b， 则第一误差信号阈值可设为2a-2b，第二误差信号阈值可设为-2a ；若所有信号均采用二进 制补码浮点数，指数位E的宽度为a，小数位M的宽度为b，整个浮点数的宽度为(a+b+Ι)， 则表示的数的范围为大于等于_(l-2_b) X2a_i且小于等于(l_2_b) X2a_i，则第一误差信号阈 值可设为(l_2_b) X 2a_i，第二误差信号阈值可设为-(l-2_b) X2a_i ；a和b为大于等于1的整 数。第一移位位数是对输入取P的对数后再向下取整后获得的数值，其中，P为2的整数次移位计算单元36的另一端分别连接L个系数调整单元；根据外部输入的步长计算 第二移位位数，将非线性量化单元35输出第一移位位数与计算获得的第二移位位数相加 获得移位位数，输出移位位数至与其连接的L个系数调整单元。L个系数调整单元中的每一系数调整单元另一端连接滤波器；根据延时单元30输 出的接收信号生成接收信号的共轭信号；根据非线性量化单元35输出的使能信号及接收 信号的共轭信号计算第一调整子系数；利用移位计算单元36输出的移位位数对第一调整 子系数进行移位获得第二调整子系数，将上一次更新计算获得的盲均衡系数与本次更新计算获得的第二调整子系数相减获得本次更新的盲均衡系数，输出本次更新的盲均衡系数至 滤波器。本发明盲均衡装置中的延时单元30包括L-I个用于对输入信号进行延时的延时 子单元。延时单元30将一外部输入信号x(k)作为第一接收信号输出至第一系数调整单元 31 ；延时单元30中的第一延时子单元303对第一接收信号进行延时获得第二接收信号，输 出第二接收信号至第二延时子单元304和第二系数调整单元32 ；第η延时子单元对第η接 收信号进行延时获得第η+1接收信号，输出第η+1接收信号至第η+1延时子单元和第η+1 系数调整单元；第L-I延时子单元304对第L-I接收信号进行延时获得第L接收信号，输出 第L接收信号至第L系数调整单元33 ；η为大于等于1且小于等于L-I的整数。本发明盲均衡模块的误差计算单元34包括第二共轭单元340、第三乘法器341、第 三减法器342和第四乘法器343。第二共轭单元340 —端连接滤波器的输出端，另一端连接第三乘法器341 ；根据滤 波器输出的盲均衡输出信号y(k)计算盲均衡输出信号的共轭信号，输出盲均衡输出信号 的共轭信号至第三乘法器341。第二共轭单元340的结构为现有技术的内容，在此不再赘 述。第三乘法器341 —端连接滤波器的输出端和第二共轭单元340，另一端连接第三 减法器342，将盲均衡输出信号和盲均衡输出信号的共轭信号相乘，获得盲均衡输出信号的 模值的平方，输出盲均衡输出信号的模值的平方至第三减法器342。第三减法器342的另一端连接第四乘法器343，将盲均衡输出信号的模值的平方 减去外部输入的误差纠错信号r2获得一剩余误差，输出剩余误差至第四乘法器343。第四乘法器343 —端连接滤波器的输出端和第三减法器342的输出端，另一端连 接非线性量化单元35，将盲均衡输出信号y (k)与第三减法器342输出的剩余误差相乘获得 误差信号，输出误差信号至非线性量化单元35。如图5所示，本发明盲均衡模块的非线性量化单元36包括移位计算子单元351、复 合单元352和取符号单元353。移位计算子单元351输入端连接误差计算单元34，输出端连接复合单元352 ；移位 计算子单元351在判断接收到的误差信号为0时，将0作为第一移位位数输出至复合单元 352 ；在判断接收到的误差信号大于等于第一误差信号阈值时，对第一误差信号阈值取P的 对数后向下取整数获得第一移位位数，输出第一移位位数至复合单元352 ；在判断接收到 的误差信号小于等于第二误差信号阈值时，对第二误差信号阈值取P的对数后向下取整数 获得第一移位位数，输出第一移位位数至复合单元352 ；否则对误差信号取P的对数后向下 取整数获得第一移位位数，输出第一移位位数至复合单元352。取符号单元353输入端连接误差计算单元34，输出端连接复合单元352 ；对误差信 号进行非线性量化获得量化误差信号，输出量化误差信号至复合单元352。取符号单元353 对误差信号进行非线性量化就是获取误差信号的实部和虚部的符号，将误差信号实部的符 号作为量化误差信号的实部，将误差信号虚部的符号作为量化误差信号的虚部。取符号单 元353的结构为现有技术的内容，在此不再赘述。复合单元352输出端分别连接移位计算单元36和L个系数调整单元；将第一移位 位数输出至移位计算单元36，将量化误差信号作为使能信号输出至L个系数调整单元。复合单元352的结构为现有技术的内容，在此不再赘述。本发明盲均衡模块的移位计算单元36包括第五加法器361和第一对数获取单元 362。第一对数获取单元362对外部输入的步长取P的对数获得第二移位位数，输出第 二移位位数至第五加法器。本发明P设为2的整数次幂，而外部输入的步长为P的整数次 幂，因此第一对数获取单元362输出的第二移位位数为整数，无需在对第二移位位数进行 取整操作。第五加法器361输入端分别连接非线性量化单元35和第一对数获取单元362，输 出端分别连接L个系数调整单元；将第一移位位数和第二移位位数相加获得移位位数，输 出移位位数至L个系数调整单元。本发明盲均衡模块的L个系数调整单元中的每一系数调整单元包括第一共轭单 元、选择计算单元、移位器、第六减法器和第六延时器；比如，第一系数调整单元31包括第 一共轭单元310、选择计算单元311、移位器312、第六减法器313和第六延时器314。第一系数调整单元31中的第一共轭单元310连接第一延时子单元303的输入端， 第二系数调整单元32至第L系数调整单元33中的第一共轭单元按照顺序依次连接延时单 元30的第一延时子单元303至第L-I延时子单元304的输出端，比如，第m系数调整单元 中的第一共轭单元连接第m-1延时子单元的输出端，m为大于等于2且小于等于L的整数。现仅以任一系数调整单元为例进行说明，第一共轭单元根据获得的接收信号生 成接收信号的共轭信号，输出接收信号的共轭信号至选择计算单元。选择计算单元中存 储有针对使能信号的预设值，根据使能信号和接收信号的共轭信号获取针对使能信号的 预设值，将针对使能信号的预设值作为第一调整子系数并输出至移位器；选择计算单元中 存储的针对使能信号的预设值为将使能信号和输入复数信号相乘获得的用输入复数信号 的实部和虚部加减运算获得的一复数信号，选择计算单元中存储的针对上述九种使能信 号的预设值具体包括以下几种0，士 (x*(k))，± (real (χ*(k))-imag(χ*(k)) + j X (real (χ * (k)) +imag (χ* (k))))，士 (real (χ* (k)) +imag (χ* (k)) + j X (-real (χ* (k)) +imag (χ* (k))))， 士(-imag (χ* (k)) + j X (real (χ* (k))))。移位器的另一端连接第六减法器，根据移位计算单 元36输出的移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数，输出第二调整子 系数至第六减法器。第六减法器另一端连接第六延时器，将第六延时器输出的前一次更新 计算获得的盲均衡系数与移位器输出的第二调整子系数相减获得本次更新后的盲均衡系 数，输出本次更新后的盲均衡系数至第六延时器。第六延时器另一端分别连接滤波器的一 乘法器和该系数调整单元的第六减法器，暂存本次更新后的盲均衡系数，输出本次更新后 的盲均衡系数至滤波器的乘法器。第一共轭单元、选择计算单元和移位器的结构为现有技 术的内容，在此不再赘述。本发明盲均衡模块的非线性量化单元35中的移位计算子单元351包括比较器 3511、第二对数获取单元3512、第三对数获取单元3513、第四对数获取单元3514、选择器 3515和向下取整单元3516。比较器3511输入端连接误差计算单元34，输出端连接选择器355 ；将误差信号与 外部输入的第一误差信号阈值、外部输入的第二误差信号阈值和0三个值进行比较，在误 差信号为0时输出第一控制信号至选择器3513，在误差信号大于等于外部输入的第一误差信号阈值时输出第二控制信号至选择器3513，在误差信号小于等于外部输入的第二误差信 号阈值时输出第三控制信号至选择器3513，否则输出第四控制信号至选择器3513。比较器 3511的结构属于现有技术的内容，在此不再对其结构进行赘述。第二对数获取单元3512输出端连接选择器3515 ；对外部输入的第一误差信号阈 值取P的对数获得第二对数结果，输出第二对数结果至选择器3515。第二对数获取单元 3512的结构为现有技术的内容，在此不再赘述。第三对数获取单元3513输出端连接选择器3515 ；对外部输入的第二误差信号阈 值取P的对数获得第三对数结果，输出第三对数结果至选择器3515。第三对数获取单元 3513的结构为现有技术的内容，在此不再赘述。第四对数获取单元3514输入端连接误差计算单元34，输出端连接选择器3515 ；对 误差信号取P的对数获得第四对数结果，输出第四对数结果至选择器3515。第四对数获取 单元3514的结构为现有技术的内容，在此不再赘述。选择器355受控端连接比较器3511的输出端，输出端连接向下取整单元3516 ； 将外部输入的0作为第一对数结果；根据第一控制信号输出第一对数结果至向下取整单元 3516 ；根据第二控制信号输出第二对数结果至向下取整单元3516 ；根据第三控制信号输出 第三对数结果至向下取整单元3516 ；根据第四控制信号输出第四对数结果至向下取整单 元3516。选择器3515的结构为现有技术的内容，在此不再赘述。向下取整单元3516输出端连接复合单元352 ；对接收到的对数结果向下取整后作 为第一移位位数输出至复合单元352。向下取整单元3516的结构属于现有技术的内容，在 此不再赘述。图6为本发明盲均衡方法的流程图。现结合图6，对本发明盲均衡方法进行说明， 具体如下步骤401 根据滤波器输出的盲均衡输出信号和外部输入的误差纠错信号计算获
得误差信号；该步骤包括步骤4011，根据盲均衡输出信号计算盲均衡输出信号的共轭信号； 步骤4012，将盲均衡输出信号和盲均衡输出信号的共轭信号相乘获得盲均衡输出信号的模 值的平方；步骤4013，将盲均衡输出信号的模值的平法与外部输入的误差纠错信号r2相减 获得剩余误差；步骤4014，将剩余误差与盲均衡输出信号相乘获得误差信号。外部输入的误差纠错信号r2可根据现有方法进行计算，在此不再赘述。步骤402 对误差信号进行非线性量化获得量化误差信号，根据用作使能信号的 量化误差信号和接收信号的共轭信号计算第一调整子系数；该步骤包括步骤4021，根据接收信号计算其共轭信号；步骤4022，根据用作使能 信号的量化误差信号获取存储的针对使能信号的预设值，针对使能信号的预设值为将使能 信号和接收信号的共轭信号相乘获得的用接收信号的实部和虚部加减运算获得的一复数 信号；步骤4023，将针对使能信号的预设值作为第一调整子系数。步骤403 对外部输入的步长取P的对数后获得第二移位位数；对外部输入的步长取P的对数后，将对数结果作为第二移位位数。步骤404 判断误差信号是否为0，如果是则执行步骤405，否则执行步骤406。步骤405 将0作为第一移位位数，之后执行步骤411。
步骤406 判断误差信号是否大于等于第一误差信号阈值，如果是则执行步骤 407，否则执行步骤408 ；本发明判断误差信号是否大于等于第一误差信号阈值是判断误差信号的模值是 否大于等于第一误差信号阈值的模值。步骤407 将第一误差信号阈值取P的对数再向下取整数获得第一移位位数，之后 执行步骤411。步骤408:判断误差信号是否小于等于第二误差信号阈值，如果是执行步骤409， 否则执行步骤410 ；本发明判断误差信号是否小于等于第二误差信号阈值是判断误差信号的模值是 否小于等于第二误差信号阈值的模值。步骤409 将第二误差信号阈值取P的对数再向下取整数获得第一移位位数，之后 执行步骤411 ；步骤410 将误差信号取P的对数再向下取整数获得第一移位位数，之后执行步骤 411。步骤411 将第一移位位数和第二移位位数相加获得移位位数；步骤412 根据移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数，根据 第二调整子系数对盲均衡系数进行更新。本步骤中利用移位实现了乘法运算，也就是实现了获得移位位数所需的参数与第 一调整子系数的乘法，而省略了乘法器，减少了计算量。根据第二调整子系数对盲均衡系数进行更新包括将前一次更新计算获得的盲均 衡系数与本次计算获得的第二调整子系数相减获得本次更新后的盲均衡系数；暂存本次更 新后的盲均衡系数并输出。本发明的上述较佳实施例中，根据误差信号与第一误差信号阈值、第二误差信号 阈值和0的关系计算第一移位位数，根据外部输入的步长计算第二移位位数，利用由第一 移位位数和第二移位位数组成的移位位数对第一调整子系数进行移位，实现了计算移位位 数所需的参数与第一调整子系数的乘法运算，省略了乘法器的使用，节约了乘法资源；将误 差信号进行非线性量化后获得的量化误差信号作为使能信号，根据使能信号和接收信号的 共轭信号从预存的针对使能信号的预设值中选择使能信号和共轭信号的乘法结果，进一步 省略了乘法资源，减少了计算量。本发明的上述较佳实施例中，盲均衡模块的非线性量化单 元35在对误差信号进行非线性量化时尽可能多的保留了误差信号的信息，同时避免了两 个复数进行乘法运算所耗费的大量乘法资源，提高了稳定性和收敛速度。综上所述，以上为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围。凡在本 发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范 围之内。
权利要求
一种盲均衡装置，该装置包括滤波器和盲均衡模块，其特征在于，所述盲均衡模块对一外部输入信号进行延时获得L个接收信号，根据L个接收信号获得接收信号的共轭信号；根据滤波器输出的盲均衡输出信号和误差纠错信号计算误差信号；对误差信号进行非线性量化获得量化误差信号，将量化误差信号作为使能信号，根据接收信号的共轭信号计算第一调整子系数；根据误差信号与第一误差信号阈值、第二误差信号阈值和0的关系、步长计算移位位数；根据移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数；利用第二调整子系数对盲均衡系数进行更新，输出更新后的盲均衡系数至滤波器。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述盲均衡模块包括延时单元，分别连接L个系数调整单元；将一外部输入信号作为第一接收信号，对第一 接收信号进行延时获得第二接收信号，对第η接收信号进行延时获得第n+1接收信号；输出 第一接收信号至第一系数调整单元，输出第二接收信号至第二系数调整单元，输出第η接 收信号至第η系数调整单元，输出第L接收信号至第L系数调整单元；所述η为大于等于1 且小于等于L-I的整数；L为大于等于1的整数；误差计算单元，一端连接滤波器的输出端，另一端连接非线性量化单元；根据滤波器输 出的盲均衡输出信号获得其共轭信号，将盲均衡输出信号和盲均衡输出信号的共轭信号相 乘获得盲均衡输出信号的模值；将盲均衡输出信号的模值和外部输入的误差纠错信号的差 值与盲均衡输出信号相乘获得误差信号，输出误差信号至非线性量化单元；非线性量化单元，另一端分别连接移位计算单元和L个系数调整单元；对误差信号进 行非线性量化获得量化误差信号，将量化误差信号作为使能信号输出至L个系数调整单 元；在判断接收到的误差信号为0时，将0作为第一移位位数；在判断接收到的误差信号大 于等于第一误差信号阈值时，根据第一误差信号阈值计算第一移位位数；在判断接收到的 误差信号小于等于第二误差信号阈值时，根据第二误差信号阈值计算第一移位位数，否则 根据误差信号计算第一移位位数；输出第一移位位数至移位计算单元；所述第一移位位数 是对输入取P的对数后再向下取整后获得的数值；所述P为2的整数次幂；移位计算单元，另一端分别连接L个系数调整单元；根据步长计算第二移位位数，将非 线性量化单元输出第一移位位数与计算获得的第二移位位数相加获得移位位数，输出移位 位数至与其连接的L个系数调整单元；L个系数调整单元，每一系数调整单元另一端连接滤波器；根据延时单元输出的接收 信号生成接收信号的共轭信号；根据非线性量化单元输出的使能信号及接收信号的共轭信 号计算第一调整子系数；利用移位计算单元输出的移位位数对第一调整子系数进行移位获 得第二调整子系数，将上一次更新计算获得的盲均衡系数与本次更新计算获得的第二调整 子系数相减获得本次更新的盲均衡系数，输出本次更新的盲均衡系数至滤波器。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述延时单元包括L-1个用于对输入信 号进行延时的延时子单元；延时单元将一外部输入信号作为第一接收信号输出至第一系数调整单元；第一延时子 单元对第一接收信号进行延时获得第二接收信号，输出第二接收信号至第二延时子单元和 第二系数调整单元；第η延时子单元对第η接收信号进行延时获得第n+1接收信号，输出第 n+1接收信号至第n+1延时子单元和第n+1系数调整单元；第L-I延时子单元对第L-I接收信号进行延时获得第L接收信号，输出第L接收信号至第L系数调整单元。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述误差计算单元包括第二共轭单元，一端连接滤波器的输出端，另一端连接第三乘法器；根据滤波器输出的 盲均衡输出信号计算盲均衡输出信号的共轭信号，输出盲均衡输出信号的共轭信号至第三 乘法器；第三乘法器，一端连接滤波器的输出端和第二共轭单元，另一端连接第三减法器，将盲 均衡输出信号和盲均衡输出信号的共轭信号相乘，获得盲均衡输出信号的模值的平方，输 出盲均衡输出信号的模值的平方至第三减法器；第三减法器，另一端连接第四乘法器，将盲均衡输出信号的模值的平方减去误差纠错 信号获得一剩余误差，输出剩余误差至第四乘法器；第四乘法器，一端连接滤波器的输出端和第三减法器的输出端，另一端连接非线性量 化单元，将盲均衡输出信号与第三减法器输出的剩余误差相乘获得误差信号，输出误差信 号至非线性量化单元。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，非线性量化单元包括移位计算子单元，输入端连接误差计算单元，输出端连接复合单元；在判断接收到的误 差信号为0时，将0作为第一移位位数；在判断接收到的误差信号大于等于第一误差信号阈 值时，对第一误差信号阈值取P的对数后向下取整数获得第一移位位数；在判断接收到的 误差信号小于等于第二误差信号阈值时，对第二误差信号阈值取P的对数后向下取整数获 得第一移位位数；否则对误差信号取P的对数后向下取整数获得第一移位位数；输出第一 移位位数至复合单元；取符号单元，输入端连接误差计算单元，输出端连接复合单元；对误差信号进行非线性 量化获得量化误差信号，输出量化误差信号至复合单元；复合单元，输出端分别连接移位计算单元和L个系数调整单元；将第一移位位数输出 至移位计算单元，将量化误差信号作为使能信号输出至L个系数调整单元。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述移位计算单元包括第一对数获取单元，对步长取P的对数获得第二移位位数，输出第二移位位数至第五 加法器；第五加法器，输入端分别连接非线性量化单元和第一对数获取单元，输出端分别连接 L个系数调整单元；将第一移位位数和第二移位位数相加获得移位位数，输出移位位数至L 个系数调整单元。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述L个系数调整单元中的每一系数调整 单元包括第一共轭单元、选择计算单元、移位器、第六减法器和第六延时器；第一系数调整单元中的第一共轭单元连接第一延时子单元的输入端，第二系数调整单 元至第L系数调整单元中的第一共轭单元按照顺序依次连接延时器的第一延时子单元至 第L-I延时子单元的输出端；第一共轭单元，根据获得的接收信号生成接收信号的共轭信号，输出接收信号的共轭 信号至选择计算单元；选择计算单元，存储有针对使能信号的预设值，根据使能信号和接收信号的共轭信号 获取针对使能信号的预设值，将针对使能信号的预设值作为第一调整子系数并输出至移位器；所述针对使能信号的预设值为将使能信号和输入复数信号相乘获得的用输入复数信号 的实部和虚部加减运算获得的一复数信号；移位器，另一端连接第六减法器，根据移位计算单元输出的移位位数对第一调整子系 数进行移位获得第二调整子系数，输出第二调整子系数至第六减法器；第六减法器，另一端连接第六延时器，将第六延时器输出的前一次更新计算获得的盲 均衡系数与移位器输出的第二调整子系数相减获得本次更新后的盲均衡系数，输出本次更 新后的盲均衡系数至第六延时器；第六延时器，另一端分别连接滤波器和该系数调整单元的第六减法器，暂存本次更新 后的盲均衡系数，输出本次更新后的盲均衡系数至滤波器。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述移位计算子单元包括比较器，输入端连接误差计算单元，输出端连接选择器；在误差信号为0时输出第一控 制信号至选择器，在误差信号大于等于外部输入的第一误差信号阈值时输出第二控制信号 至选择器，在误差信号小于等于外部输入的第二误差信号阈值时输出第三控制信号至选择 器，否则输出第四控制信号至选择器；第二对数获取单元，输出端连接选择器；对第一误差信号阈值取P的对数获得第二对 数结果，输出第二对数结果至选择器；第三对数获取单元，输出端连接选择器；对第二误差信号阈值取P的对数获得第三对 数结果，输出第三对数结果至选择器；第四对数获取单元，输入端连接误差计算单元，输出端连接选择器；对误差信号取P的 对数获得第四对数结果，输出第四对数结果至选择器；选择器，受控端连接比较器的输出端，输出端连接向下取整单元；将外部输入的0作 为第一对数结果；根据第一控制信号输出第一对数结果至向下取整单元；根据第二控制信 号输出第二对数结果至向下取整单元；根据第三控制信号输出第三对数结果至向下取整单 元；根据第四控制信号输出第四对数结果至向下取整单元；向下取整单元，输出端连接复合单元；对接收到的对数结果向下取整后作为第一移位 位数输出至复合单元。
9.一种盲均衡方法，其特征在于，该方法包括A、根据滤波器输出的盲均衡输出信号和外部输入的误差纠错信号计算获得误差信号；B、对误差信号进行非线性量化获得量化误差信号，根据用作使能信号的量化误差信号 和接收信号的共轭信号计算第一调整子系数；C、对外部输入的步长取P的对数后获得第二移位位数；D、根据误差信号与外部输入的第一误差信号阈值、外部输入的第二误差信号阈值和0 的大小关系计算第一移位位数；E、将第一移位位数和第二移位位数相加获得移位位数；根据移位位数对第一调整子系 数进行移位获得第二调整子系数，根据第二调整子系数对盲均衡系数进行更新。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括 Al，根据盲均衡输出信号计算盲均衡输出信号的共轭信号；A2，将盲均衡输出信号和盲均衡输出信号的共轭信号相乘获得盲均衡输出信号的模值的平方；A3，将盲均衡输出信号的模值的平法与外部输入的误差纠错信号r2相减获得剩余误差；A4，将剩余误差与盲均衡输出信号相乘获得误差信号。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括 Bi，根据接收信号计算其共轭信号；B2，根据用作使能信号的量化误差信号获取存储的针对使能信号的预设值；所述针对 使能信号的预设值为将使能信号和接收信号的共轭信号相乘获得的用接收信号的实部和 虚部加减运算获得的一复数信号；B3，将针对使能信号的预设值作为第一调整子系数。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤D包括在判断接收到的误差信号为0时，将0作为第一移位位数；在判断接收到的误差信号大 于等于第一误差信号阈值时，对第一误差信号阈值取P的对数后向下取整数获得第一移位 位数；在判断接收到的误差信号小于等于第二误差信号阈值时，对第二误差信号阈值取P 的对数后向下取整数获得第一移位位数；否则对误差信号取P的对数后向下取整数获得第 一移位位数。
全文摘要
本发明提供了一种盲均衡方法及盲均衡装置，盲均衡模块对一外部输入信号进行延时获得L个接收信号，根据L个接收信号获得接收信号的共轭信号；根据滤波器输出的盲均衡输出信号和误差纠错信号计算误差信号；对误差信号进行非线性量化获得量化误差信号，将量化误差信号作为使能信号，根据接收信号的共轭信号计算第一调整子系数；根据误差信号与第一误差信号阈值、第二误差信号阈值和0的关系、步长计算移位位数；根据移位位数对第一调整子系数进行移位获得第二调整子系数；利用第二调整子系数对盲均衡系数进行更新，输出更新后的盲均衡系数至滤波器。采用本发明的方法及装置，能够减少计算量，能够保留误差信号的大量信息，提高稳定性和收敛速度。
文档编号H04L25/03GK101931596SQ20101024795
公开日2010年12月29日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者刘鹏, 周俊, 曹素芝, 罗奇, 赵琨 申请人:北京国科环宇空间技术有限公司