使用量化符号的信号处理制造技术

根据本发明专利技术，提供使用量化符号来处理信号的方法。更确切地说，在一个实例中，所述方法包括处理信号(206)的步骤，所述方法包括以下步骤：接收包括多个原始符号的信号(206)，每个原始符号具有多个位且在信道中传送；估计用于传送每个原始符号的所述信道的信道状态信息值(206)以产生多个相对应的信道状态信息值；基于所述多个原始符号的信道状态信息值来量化所述多个原始符号以产生量化符号(214)的序列；以及量化所述信道状态信息值以产生量化信道状态值(216)的序列。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用量化符号来处理信号的方法。更确切地说，本专利技术涉及量化所接收的信号的原始符号和信道状态信息值，以产生用于计算软位的序列的量化符号的序列和量化信道信息值的序列。
技术介绍
由一个或多个发射器发射且由一个或多个接收器接收的信息的数字通信通常需要专门的信令方法。一个此类实例是被称为OFDM的正交频分复用，所述正交频分复用使用频分复用后的信号来载送数据，所述信号在信道中传送。为减轻在用于传送信号的信道内的噪声和衰落的影响，通常将前向纠错技术与信号的频率和/或时间交织一起使用，以提供冗余且增加信号的稳健性，如下文将解释。由于由来自信号路径中的例如建筑物等障碍物的信号的衍射或反射导致的多径效应，用于传送信号的信道的质量可能发生改变，尤其是在无线通信协议和信道的情况下。对于无线信号，取决于所反射信号是相干地还是反相地叠加，所接收的信号可以在良好的信道中，其中信号良好地表示所发送的信号；或在深度衰落的信道中，其中信号在从来源行进到接收器时发生衰减，和/或发生相移。为克服不良的深度衰落信道的消极影响，无线系统被设计成将冗余插入在所发射的信号中，使得可以在接收器侧重构衰减的信号。如上文所提到，此插入操作通过使用信道译码来进行，所述信道译码例如是卷积译码、涡轮译码或低密度奇偶校验(LDPC)码等。通常，当发送信号时，首先用信道译码器(例如，FEC(前向纠错)区块或编码器)来对各位进行编码，且插入冗余位。接着，通过交织器
区块在不同时间和频率的信号上交织这些位，使得这些位经历译码块中的不同信道。随后调制这些位且经由例如无线信道发送这些位。在接收器侧，对所发射的位进行解调，且以似然概率的形式计算每个位的可靠性信息，即，所接收的位的值(例如，针对数字信号)是特定值。此信息可以被认为是软位。此类软位的一个实例是对数似然比(LLR)，所述对数似然比取决于其值提供所接收的位具有一个值或不同值的似然度。在无线通信实例中，LLR可以由接收器用来确定所接收的位的值是0或1(针对数字信号)的似然度。取决于例如应用和/或无线系统，LLR可以具有不同的分辨率。解交织器区块随后可以使LLR对准对应的所接收的位，补偿(或反转)在发射器侧的交织器的操作，且将所接收的位的补偿值馈送给FEC解码器以进行处理。信道条件可以取决于发射器和接收器的位置并且还由于在信号路径的线路中的障碍物的变化而改变。例如，由移动中的汽车所接收的信号的信道可以取决于汽车相对于其周围环境的位置而改变。此类变化难以预测且可以被视为是随机的。相应地，每个信道可以是具有变化的信道条件的随机变化信道。由于信道条件的此可能变化的性质，为使信道译码更加稳健地抵抗衰落效应，交织编码位，使得在该情况下经历类似的信道条件的位，例如，经历良好的信道或衰落的信道的位，全都展开在信道码的不同部分上，使得可以更有效的方式校正这些位。因此，交织在无线通信系统中起到重要的作用。随着交织器区块的尺寸增加，系统变得更加稳健地抵抗衰落效应。为克服无线信道的衰落效应，数字音频广播(DAB)标准将交织器尺寸选择为384ms。因此，解交织器区块需要在384ms的持续时间期间将LLR存储在例如闪存存储器等存储器内，使得所述解交织器区块可以正确地将LLR馈送给FEC解码器。每一标准具有其自身对交织尺寸的设计选择。随着交织器的尺寸增加，待存储的软位的数目增加，从而在需要将位存储在接收器上时产生较大的存储成本。交织器/解交织器存储器通常在用于无线接收器的集成电路区域内具有较大的实施成本。相应地，如果选择较大交织尺寸，那么此选择增
加接收器的成本。减少交织器/解交织器存储器的存储成本需求(即，闪存存储器或随机存取存储器或其它形式的存储器的尺寸)的一个常规方式是减少用于表示LLR的位数。然而，随着用于表示LLR的位的数目减少，FEC解码器工作效率变低，校正较少的错误位，从而减小接收的可靠性。因此，例如在DAB接收器中，收听者听到较低质量的音频信号，或在数字视频广播(例如，第二代)(DVB-T2)接收器中，观看者体验到更多的视频帧差错。在常规接收器中，LLR产生为存储在接收器的存储器中的地址处的字。这些字具有以N位测量的字宽度。相应地，LLR的字以N位存储和读取、解交织、且仍以N位精确度馈送到FEC解码器。因此，直到LLR被FEC解码器使用时，LLR的精确度才发生改变。作为另一调制协议的实例，位交织译码调制(BICM)广泛用于无线系统(例如数字无线电、TV广播、WiFi、蜂窝和卫星系统)以及有线系统中，以克服在无线/有线信道中的噪声和衰落的消极影响。这些位在发射器侧被编码、交织且映射到符号，而在接收器侧进行解调、解交织和解码。为实现更高的数据速率，使用更大的星座图尺寸，例如，在ISDB-T/IEEE 802.11a/g中的64正交振幅调制(QAM)、在DVB-C2中的4096QAM。在使用64QAM及更大的尺寸等较大星座图尺寸的情况下，将存储/传送每符号的LLR所需的存储空间/速度与每符号发射的位数相乘，例如，64QAM需要的存储空间或带宽是二进制相移键控(BPSK)调制的6倍。在常规分布的接收器系统中，所分布的接收器计算每个位的LLR且将此信息发送到主处理单元，所述主处理单元执行解交织和FEC解码。在此情况下，每个接收器需要到主处理单元的具有最小数据速率(N×T×1/r)的数据链路，其中N是LLR的分辨率，T是既定被解码的数据的净处理量且r是FEC译码速率。尽管分布式接收系统未必具有与存储器存储LLR值的成本相同的问题，但必须将每个所计算出的LLR发送到主处理单元以用于解交织和
解码。由于与主处理单元交换数据所需的带宽，上述操作具有成本。相应地，随着符号大小和速率增加，带宽要求也增加。因此希望最小化此带宽利用率。本专利技术通过以减少用于常规接收器和/或分布式接收器的(解)交织器存储器的存储成本以及使分布式接收器减少用于数据交换的带宽成本(例如，LLR)为目标，而旨在帮助解决以上所识别出的问题中的至少一些问题。如上文所提到，存储成本与存储数据所需的交织器的尺寸有关，而减少带宽成本与符号大小(星座图)和符号分配率有关。对于这两种情形，需要对数据(例如LLR)的有效表示。本专利技术以比常规技术更有效的方式表示数据，例如LLR，使得此数据的存储成本或发射成本减少。在一些情况下，这可能在存储器上产生减少的成本，或在将数据发送(例如)到另一系统以用于信道解码时产生减少的带宽需要。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种处理信号的方法，所述方法包括以下步骤：接收包括多个原始符号的信号，每个原始符号具有多个位，且在信道中被传送；估计用于传送每个原始符号的信道的信道状态信息值以产生相对应的多个信道状态信息值；基于多个原始符号的信道状态信息值来量化多个原始符号以产生量化符号的序列；量化信道状态信息值以产生量化信道状态值的序列；以及基于量化符号的序列和量化信道状态值的序列来计算软位值的序列。在实施例中，量化多个原始符号的步骤可以包括以下步骤：将原始符号量化成多个量化区间，每个量化区间具有等于信道状态信息值的分数的宽度。每个量化区间的宽度可以是在各量化区间之间均匀的，或可以在各量化区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理信号的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：接收包括多个原始符号的信号，每个原始符号具有多个位且在信道中传送；估计用于传送每个原始符号的所述信道的信道状态信息值以产生多个相对应的信道状态信息值；基于所述多个原始符号的信道状态信息值来量化所述多个原始符号以产生量化符号的序列；以及量化所述信道状态信息值以产生量化信道状态值的序列。

【技术特征摘要】
2015.05.20 EP 15168525.21.一种处理信号的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：接收包括多个原始符号的信号，每个原始符号具有多个位且在信道中传送；估计用于传送每个原始符号的所述信道的信道状态信息值以产生多个相对应的信道状态信息值；基于所述多个原始符号的信道状态信息值来量化所述多个原始符号以产生量化符号的序列；以及量化所述信道状态信息值以产生量化信道状态值的序列。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：基于所述量化符号的序列和所述量化信道状态值的序列来计算软位值的序列。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述量化所述多个原始符号的步骤包括以下步骤：将所述原始符号量化成多个量化区间，每个量化区间具有等于所述信道状态信息值的各部分的均匀或非均匀宽度。4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其特征在于，每个量化区间具有量化值，并且其中取决于为所述信号选择的调制，所述区间的量化值的动态范围是所述相对应的信道的幅值的按比例缩放版本。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调制是被被称为QAM的正交振幅调制方案，例如8QAM、16QAM、32QAM、64QAM或128QAM，或者被称为MPSK的多频相移键控方案。6.根据在前的任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述量化所述多个信道状态信息值的步骤包括以下步骤：将所述信道状态信息值量化成多个信道量化区间，每个信道量化区间具有表示一个或多个信道状态信息值的宽度。7.根据在前的任一项权利要求所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：存储所述量化符号的序列和/或所述量化信道状态值的序列；和/或将所述量化符号的序列和/或所述量化信道状态值的序列发射到模块以用于进一步处理。8.根据在前的任一项权利要求所述的方法，其特征在于，取决于码率、所述信道的平均幅值、所述信道的相位或工作信噪比中的一个或多个因素来量化信道信息值。9.根据在前的任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述量...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德里斯·赫克斯特拉，阿莱西奥·菲利皮，塞米赫·塞贝特里，阿瑞·科波拉尔，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL