减轻脉冲干扰的方法和系统技术方案

减轻在OFDMQAM信号中的脉冲干扰的方法和系统。针对符号k计算每符号噪声测量或者质量测量（QM）作为在符号中的载波和相应的QAM星座的点之间的距离的MSE。在多个符号上平均MSE(k)来计算背景信号QM，AVG_MSE(k)。如果MSE(k)超过AVG_MSE(k)适度量，则符号k可能受脉冲干扰适度地影响，并且在LLR计算之前针对在符号k中的所有数据载波降级每载波SNR估计。基于MSE(k)超过AVG_MSE(k)的程度，SNR降级可以是线性的或者是阶梯式的。如果MSE(k)超过AVG_MSE(k)显著量，则符号k可能受脉冲干扰显著地影响，并且可以设置LLR以指示所有数据载波在符号k中被擦除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减轻脉冲干扰的方法和系统
技术介绍
级联码是具有增加的块长度和多项式时间译码复杂度的一类纠错码，其将内码和外码组合以提供指数减少的误差概率。常规电缆网络包括同轴电缆和/或光纤和同轴电缆的组合，其中后者可被称为混合光纤同轴（HFC）网络。电缆网络可能经历可以以在大约10Hz的范围中的平均速率发生的不规则脉冲干扰或者噪声突发。噪声突发的持续时间可以在大约20微秒（μs）的范围中，其足够影响诸如以正交频分复用（OFDM）调制的信号的多载波信号的一个或多个符号。常规的电缆系统利用单载波正交幅度调制（QAM）调制，其比诸如以OFDM调制的信号的多载波信号更少地受脉冲噪声的影响。常规电缆系统利用包括格构（trellis）内码和Reed-Solomon（RS）外码的级联前向纠错（FEC）码。常规电缆接收机通过在格构译码和RS译码之间解交织来减轻脉冲噪声或者噪声突发。这对于诸如低密度奇偶校验（LDPC）码的非级联码可能是不实际的。附图说明图1是基于每符号地跨信号的所有数据载波减轻脉冲干扰的方法的流程图。图2是包括载波c(1)到c(m)的OFDM信号的描绘。图3是基于每符号地跨所有数据载波减轻突发噪声或脉冲干扰的另一方法的流程图。图4是基于每符号地跨信号的所有数据载波减轻突发噪声的减轻系统的框图。图5是系统的框图，包括图4的减轻系统的方面的示例实施。图6是系统的框图，包括接收机和突发噪声或脉冲干扰减轻系统。图7是被配置成减轻在接收机中的脉冲干扰的计算机系统的框图。图8是图7的处理器和存储部的框图，其中存储部包括主存储部、次级存储部和离线存储部。图9是系统的框图，包括处理器、存储器/存储部、用户接口以及包括脉冲干扰减轻系统的通信系统。在图中，标号的最左端的一个或多个数位标识标号第一次出现所在的图。具体实施方式本文公开了方法和系统来减轻也被称为脉冲干扰的突发噪声。可以与诸如低密度奇偶校验（LDPC）的非级联前向纠错（FEC）组合地实施所述方法和系统。与级联FEC码相比较，诸如LDPC的非级联FEC码可以相对实质性地提供增加的接收机增益。增加的增益可以准许较高的数据率。可以以各种基于QAM的调制技术中的一种或多种来实施本文公开的方法和系统，所述基于QAM的调制技术包括诸如正交频分复用（OFDM）和/或其他多载波调制技术的多载波调制技术、具有频域均衡的单载波（SC）QAM系统（SC-FDE）和/或具有频分复用的SCQAM系统（SC-FDM）。2nQAM星座的每个点代表n个比特。例如，64-QAM星座包括26=64个点，并且64个点中的每个代表6比特的独特集合。每个星座点可以与独特的相位和幅度相关联，并且可以通过以星座点的相位和幅度调制载波信号来传送星座点的n个比特。n个比特可以被称为在数据载波的星座点中携带的比特或者等同地称为在数据载波星座点中携带的比特。在理想条件下，可以基于载波的相位和幅度解调在数据载波星座点中携带的n个比特的集合。实际上，可以针对n个比特中的每个计算对数似然比（LLR）来指示相应的比特是逻辑1或者逻辑0的似然性。对于64QAM载波，针对6个比特计算LLR。LLR可以被称为软值或软判决。如下文参考图6进一步描述的，可以以前向纠错（FEC）处理LLR。本文公开的方法和系统可以在各种通信系统的一个或多个中实施并且可以在网络的物理层中实施，所述通信系统包括但不限于包括HFC电缆系统的电缆系统，所述网络的物理层诸如混合光纤同轴（HFC）网络。本文出于说明性的目的，关于OFDM和LDPC公开了方法和系统。然而，本文公开的方法和系统不限于OFDM或LDPC。图1是基于每符号地跨信号的所有数据载波减轻脉冲干扰的方法100的流程图。下文参考图2描述方法100。然而，方法100不限于图2的示例。图2是包括也表示为c(1)到c(m)的载波202的OFDM信号200的描绘。信号200包括可以由保护间隔206分隔的符号周期或者符号204。载波202或者其子集具有相关联的载波质量测量（载波QM）212，在本文中也称为每载波QM。载波QM212可以包括诸如长期信噪比（SNR）估计的相对长期的信号质量测量，其可以基于在多个符号上观测的相应信道估计中的变化。在图1中的102处，针对信号200的符号204计算符号质量测量（符号QM）208。符号QM208也可以被称为每符号QM。可以从在相应的符号204之内的一个或多个的载波202的均衡的样本计算每个符号QM208。例如，可以从在符号204(k)中的载波c(1)到c(m)中的一个或多个计算符号QM208(k)。可以基于一个或多个载波的差异或误差测量确定符号QM208，其可以指示噪声水平。可以例如基于在相应的QAM星座中的载波和点之间的距离确定符号QM208(k)。针对数据载波，可以关于最接近均衡的样本的星座点确定距离。针对导频载波，可以关于与导频载波相关联的已知星座点确定距离。可以计算QM208(k)作为针对在符号204(k)中的多个载波计算的平方距离的平均或均值。可以计算QM208(k)作为均方误差MSE(k)，其可以被表示为：其中x(i)代表在符号中的第i个载波的位置；p(i)代表星座点；S代表载波集合，针对所述载波集合计算在符号k中的距离；并且L是在其上计算MSE(k)的载波的数量。S可以包括信号200的所有导频和数据载波或者其子集。例如，在载波202的子集表征为相对有噪声的情况下，可以从S排除载波的该子集。S可以包括导频载波和数据载波的组合，或者可以被限制为导频载波或数据载波。在下文的示例中，出于说明性的目的，符号QM208可以被称为MSE(k)。除非本文另有说明，对MSE(k)的引用不限于MSE。在图1中的104处，基于多个符号QM208确定背景信号质量测量（背景QM）210。背景QM210可以被计算和/或维持为在多个符号或符号周期204上的运行平均或均值，并且可以被代表为AVG_MSE(k)。可以诸如在下文的等式（2）中非递归地在N个符号上计算和/或维持背景QM210，或者诸如在下文的等式（3）中以递归平均来计算和/或维持背景QM210。递归平均修改在先值并且因此需要很少存储或者不需要存储。可以在符号的矩形滑动窗上执行非递归平均，在所述矩形滑动窗中每个符号具有相等的权重。可替代地，可以在符号的非矩形滑动窗上执行非递归平均，在所述非矩形滑动窗中加权随着窗内的符号位置而变化。非矩形滑动窗可以利用矩形和非矩形加权的组合。非矩形加权可以包括例如指数加权。在下文的示例中，出于说明性的目的，背景QM210可以被称为AVG_MSE(k)。除非本文另有说明，对AVG_MSE(k)的引用不限于MSE。如上文描述的，因此，背景QM210是在多个符号上并且在多个载波上平均的单个的总体质量测量。然而每个载波QM212是在多个符号204上计算或估计的针对单个载波的单个质量测量。并且然而符号QM208是可以在多个载波上平均的单个符号204的质量测量。如下文描述的，使用背景QM210和符号QM208来标识受突发噪声影响的符号204。然后关于单独的符号204通过针对在符号中的所有载波降级载波QM212或者通过设置LLR值来指示那个载波的每个比特都是擦除处（erasure）来减轻突发噪声。在符号中的载波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减轻在正交幅度调制（QAM）载波中的脉冲干扰的机器实施的方法，其包括：从接收机接收QAM载波的均衡的样本；针对符号基于在符号中的至少一个载波的均衡的样本确定符号质量测量；基于针对多个符号确定的符号质量测量确定运行背景信号质量测量；如果符号质量测量超过随着背景信号质量测量中的变化而变化的第一阈值，则生成第一控制来降级在符号中的所有数据载波的载波质量测量；以及向接收机提供第一控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.26 US 13/6618171.一种减轻在正交幅度调制（QAM）载波中的脉冲干扰的机器实施的方法，其包括：从接收机接收QAM载波的均衡的样本；针对符号基于在符号中的至少一个载波的均衡的样本确定符号质量测量；基于针对多个符号确定的符号质量测量确定运行背景信号质量测量；如果符号质量测量超过随着背景信号质量测量中的变化而变化的第一阈值，则生成第一控制来降级在符号中的所有数据载波的载波质量测量；以及向接收机提供第一控制。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：基于在符号中的多个载波的均衡的样本确定符号质量测量。3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：确定在符号中的载波与相应的正交幅度调制星座的点之间的距离；将符号质量测量确定为所述距离的均方误差；以及将运行背景信号质量测量确定为多个符号的符号质量测量的平均。4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：如果符号质量测量在第一阈值之下，则以符号质量测量更新运行背景信号质量测量。5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：基于符号质量测量超过第一阈值的程度确定降级载波质量测量的量。6.如权利要求5所述的方法，其中确定量包括以线性比例确定所述量。7.如权利要求5所述的方法，其中确定量包括选择多个降级增量中的一个。8.如权利要求1所述的方法，其中载波质量测量包括针对每个数据载波的估计的信噪比（SNR），并且其中生成包括：如果符号质量测量超过第一阈值，则生成第一控制来降级在符号中的所有数据载波的SNR。9.如权利要求8所述的方法，进一步包括在接收机处：针对多个符号基于相应的SNR估计在数据载波的星座点中携带的比特的对数似然比（LLR）；对估计的LLR进行前向纠错（FEC）；以及在估计LLR之前，基于第一控制降级在符号中的所有数据载波的估计的SNR。10.如权利要求9所述的方法，其中FEC包括低密度奇偶校验（LDPC）。11.如权利要求1所述的方法，进一步包括：如果符号质量测量超过随着背景信号质量测量中的变化而变化的第二阈值，则生成第二控制来标识在符号中的所有数据载波以擦除，其中第二阈值高于第一阈值。12.如权利要求11所述的方法，其中载波质量测量包括针对每个数据载波的估计的信噪比（SNR），所述方法进一步包括在接收机处：针对多个符号基于相应的SNR估计在数据载波的星座点中携带的比特的对数似然比（LLR）；对估计的LLR进行前向纠错（FEC）；以及在FEC之前，基于第二控制设置标识的数据载波的估计的LLR以指示标识的数据载波在符号中被擦除。13.如权利要求12所述的方法，其中FEC包括低密度奇偶校验（LDPC）。14.如权利要求1所述的方法，其中载波质量测量包括针对每个数据载波的估计的信噪比（SNR），并且其中生成包括：如果相应的符号质量测量超过第一阈值，则生成第一控制来降级在符号中的所有数据载波的SNR；以及如果相应的符号质量测量超过随着背景信号质量测量中的变化而变化的第二阈值，则生成第二控制来设置在符号中的所有数据载波的估计的LLR以指示所有的数据载波在符号中被擦除，其中第二阈值高于第一阈值。15.一种用于减轻在正交幅度调制（QAM）载波中的脉冲干扰的系统，其包括：输入设备，用于从接收机接收QAM载波的均衡的样本；符号质量模块，用于针对符号基于在符号中的至少一个载波的均衡的样本确定符号质量测量；背景信号质量模块，用于基于针对多个符号确定的符号质量测量确定运行背景信号质量测量；判决模块，用于如果符号质量测量超过随着背景信号质量测量中的变化而变化的第一阈值，则生成第一控制来降级在符号中的所有数据载波的载波质量测量；以及输出设备，用于向接收机提供第一控制。16.如权利要求15所述的系统，其中符号质量模块被配置成基于在符号中的多个载波的均衡的样本确定符号质量测量。17.如权利要求15所述的系统，其中：符号质量模块被配置成确定在符号中的载波与相应的正交幅度调制星座的点之间的距离，以及将符号质量测量确定为所述距离的均方误差；以及背景信号质量模块被配置成将运行背景信号质量测量确定为多个符号的符号质量测量的平均。18.如权利要求15所述的系统，其中背景信号质量模块被配置成如果符号质量测量在第一阈值之下，则以符号质量测量更新运行背景信号质量测量。19.如权利要求15所述的系统，其中判决模块被配置成基于符号质量测量超过第一阈值的程度确定降级载波质量测量的量。20.如权利要求19所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：T赫瓦维塔纳，B阿拉姆贝波拉，SS加马奇，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US