專利名稱：信道估計(jì)和系數(shù)更新運(yùn)算的硬件實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信息傳輸領(lǐng)域，特別是涉及一種在數(shù)字信號(hào)處理算法中進(jìn)行信道 估計(jì)和各級(jí)自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新運(yùn)算的硬件實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
在數(shù)字信號(hào)處理算法中，進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)運(yùn)算均采用信道估計(jì)相關(guān)器來實(shí)現(xiàn)； 自適應(yīng)均衡濾波計(jì)算均采用自適應(yīng)均衡濾波器來實(shí)現(xiàn)。所述信道估計(jì)相關(guān)器的計(jì)算表達(dá)式為Corr (n+1) = Corr (n) +Sin (n) *SP (n) (公式 1)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)中，其實(shí)現(xiàn)方法一般如圖1所示。自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新器的表達(dá)式為Coef (n+1) = Coef (n) + u err (n) *Kin (n) (公式 2)其中uerr和Kin為系數(shù)更新器計(jì)算時(shí)所需的誤差信號(hào)和輸入信號(hào)。各級(jí)自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新器的實(shí)現(xiàn)方法如圖2所示，需要一個(gè)乘法器、 一個(gè)加法器和一個(gè)寄存器，用于實(shí)現(xiàn)各級(jí)自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新計(jì)算。目前，所述的信道估計(jì)相關(guān)器和自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新器都是采用各自相 互獨(dú)立的硬件資源實(shí)現(xiàn)的；顯然這種實(shí)現(xiàn)方式成本相對(duì)較高，并且不利于器件集成度的提 尚O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種信道估計(jì)和系數(shù)更新運(yùn)算的硬件實(shí)現(xiàn)方法， 能夠有效減少硬件實(shí)現(xiàn)的資源，降低硬件實(shí)現(xiàn)的成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的信道估計(jì)和系數(shù)更新運(yùn)算的硬件實(shí)現(xiàn)方法是采用 如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)運(yùn)算和各級(jí)自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新計(jì)算時(shí) 共用一套硬件資源，通過時(shí)分復(fù)用的方式，分別作為信道估計(jì)相關(guān)器和各級(jí)自適應(yīng)均衡濾 波器的系數(shù)更新器，實(shí)現(xiàn)各自所應(yīng)完成的運(yùn)算。由于采用本發(fā)明的方法，通過時(shí)分復(fù)用的方式，使用相同的硬件資源分別實(shí)現(xiàn)信 道估計(jì)相關(guān)器和自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新器；與現(xiàn)有技術(shù)中采用獨(dú)立的硬件資源分別 實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)相關(guān)器以及自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新器相比，硬件結(jié)構(gòu)得到了簡化，節(jié) 約了硬件實(shí)現(xiàn)的資源，使硬件成本降低；并且在此基礎(chǔ)上還有利于減小芯片的面積，提高器 件的集成度，降低芯片的功耗。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是傳統(tǒng)的信道估計(jì)相關(guān)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新器結(jié)構(gòu)示意3
圖3是本發(fā)明采用的信道估計(jì)相關(guān)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的一實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式在數(shù)字信號(hào)處理算法中，如果計(jì)算過程需要分時(shí)進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)運(yùn)算以及信道 自適應(yīng)均衡，可以采用時(shí)分復(fù)用的方法，用同樣的硬件資源實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)相關(guān)器以及自適 應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新器。圖4是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例示意圖。為了對(duì)信道進(jìn)行估計(jì)，需要計(jì)算出長度為K的參考序列S_p = {s_p(l), s_ p (2), s_p (K)}的相關(guān)值序列 Corr_p = {corr_p (1), corr_p (2), corr_p (K)}。信 道估計(jì)相關(guān)器的輸入數(shù)據(jù)為S_in= {s_in(l)，s_in(2)，…，s_in(N)， };同時(shí)，需要用 到抽頭數(shù)至少為K的自適應(yīng)均衡濾波器。假設(shè)在時(shí)刻T(M+1)開始進(jìn)行信道估計(jì)相關(guān)計(jì)算，一般的運(yùn)用圖1所示的信道估 計(jì)相關(guān)器結(jié)構(gòu)，可以依次在時(shí)刻T(M+K)，T(M+K+1)，…，T(M+2K-1)分別算出相關(guān)值corr_ p (1)，corr_p (2)，...，corr_p(K)。 在本發(fā)明中，假設(shè)需要進(jìn)行信道估計(jì)相關(guān)計(jì)算的時(shí)間段為T(M+1) ^ t ^ T(M+N)， N > 2k+l ；需要進(jìn)行自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新計(jì)算的時(shí)間段為 T (M+N+S)彡t彡T (M+N+S+Q)，其中S，Q均為自然數(shù)，T (M+N+S)表示自適應(yīng)均衡濾波器的系 數(shù)更新計(jì)算的時(shí)間起點(diǎn)，T(M+N+S+Q)表示表示自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新計(jì)算的時(shí)間終
點(diǎn)o信道估計(jì)相關(guān)器采用如圖3所示的結(jié)構(gòu)，每級(jí)計(jì)算單元的硬件資源(如圖3虛線 框中所示)和系數(shù)更新運(yùn)算的硬件實(shí)現(xiàn)方法相同(即所述信道估計(jì)相關(guān)器每級(jí)計(jì)算單元包 括一個(gè)乘法器、一個(gè)加法器和一個(gè)寄存器，并將所述乘法器、加法器和寄存器依次連接在一 起)。因此在進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)運(yùn)算和各級(jí)自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新計(jì)算時(shí)，可以共用 一個(gè)乘法器，一個(gè)加法器和一個(gè)寄存器，通過時(shí)分復(fù)用的方式，分別作為信道估計(jì)相關(guān)器和 各級(jí)自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新器，實(shí)現(xiàn)各自所應(yīng)完成的運(yùn)算。采用圖3所示的信道估計(jì)相關(guān)器的結(jié)構(gòu)后，可以采用如下方法在T(M+K)時(shí)刻同時(shí) 得到長度為K的參考序列的相關(guān)值序列corr_p⑴，corr_p⑵，…，corr_p⑷的值，其計(jì) 算方法如下 其中mod(A，B)為A對(duì)B取模運(yùn)算的結(jié)果，S_in為輸入信號(hào)，S_p為相關(guān)參考值，K 為參考序列的長度，i為計(jì)算出的相關(guān)值的序號(hào)，1為相關(guān)計(jì)算器輸入信號(hào)的序號(hào)。T(M+1) 時(shí)刻為相關(guān)值計(jì)算開始時(shí)刻。計(jì)算完相關(guān)值之后，相同的硬件資源可以用于計(jì)算自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更 新。圖4中給出了自適應(yīng)均衡濾波器的第P(1 ^P^K)級(jí)抽頭的系數(shù)更新器的示意圖。Sel_COn 為乘數(shù)選擇信號(hào)，根據(jù)它的值對(duì)乘法器的乘數(shù)進(jìn)行選擇，其賦值過程如下在信道估計(jì)相關(guān)計(jì)算時(shí)間段內(nèi)，Selcorr = 1，由選擇器得到乘法器兩個(gè)乘數(shù)分 別來自序列S_in和序列S_p，硬件單元進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)運(yùn)算得到相關(guān)運(yùn)算結(jié)果corr_ pO3)。在自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新計(jì)算時(shí)間段內(nèi)，Selcorr = 0，由選擇器得到乘 法器兩個(gè)乘數(shù)分別為誤差信號(hào)uerr和輸入信號(hào)Kin，硬件單元?jiǎng)t進(jìn)行自適應(yīng)均衡濾波器的 系數(shù)更新計(jì)算得到計(jì)算結(jié)果為coef(P)。以上通過具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的 限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種信道估計(jì)和系數(shù)更新運(yùn)算的硬件實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)運(yùn)算和各級(jí)自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新計(jì)算時(shí)共用一套硬件資源，通過時(shí)分復(fù)用的方式，分別作為信道估計(jì)相關(guān)器和各級(jí)自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新器，實(shí)現(xiàn)各自所應(yīng)完成的運(yùn)算。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)運(yùn)算時(shí)，利用K級(jí)自適應(yīng) 均衡濾波器的系數(shù)更新器硬件資源作為信道估計(jì)相關(guān)器，即所述信道估計(jì)相關(guān)器每級(jí)計(jì)算 單元包括一個(gè)乘法器、一個(gè)加法器和一個(gè)寄存器，并將所述乘法器、加法器和寄存器依次連 接在一起；在T(M+1)時(shí)刻開始計(jì)算輸入信號(hào)的相關(guān)值，在T(M+K)時(shí)刻按照如下方法同時(shí)得 到長度為K的參考序列的相關(guān)值序列corr_p⑴，corr_p⑵，…，corr_p (K)的值， 其中，mod (A，B)為A對(duì)B取模運(yùn)算的結(jié)果，S_in為輸入信號(hào)，S_p為相關(guān)參考值，K為 參考序列的長度，i為計(jì)算出的相關(guān)值的序號(hào)，1為相關(guān)計(jì)算器的輸入信號(hào)的序號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述乘法器的兩個(gè)乘數(shù)由乘數(shù)選擇信號(hào) Sel_corr控制選擇器進(jìn)行選擇；在信道估計(jì)相關(guān)計(jì)算時(shí)間段內(nèi)，乘數(shù)選擇信號(hào)Selcorr = 1，由選擇器得到乘法器的 兩個(gè)乘數(shù)S_in和S_p，并進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)運(yùn)算；在自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新計(jì)算時(shí)間段內(nèi)，乘數(shù)選擇信號(hào)Sel_C0rr = 0，由選擇 器得到乘法器的兩個(gè)乘數(shù)誤差信號(hào)uerr和輸入信號(hào)Kin，并進(jìn)行自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù) 更新計(jì)算。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信道估計(jì)和系數(shù)更新運(yùn)算的硬件實(shí)現(xiàn)方法，進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)運(yùn)算和各級(jí)自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新計(jì)算時(shí)共用一套硬件資源，通過時(shí)分復(fù)用的方式，分別作為信道估計(jì)相關(guān)器和各級(jí)自適應(yīng)均衡濾波器的系數(shù)更新器，實(shí)現(xiàn)各自所應(yīng)完成的運(yùn)算。本發(fā)明能夠有效減少硬件實(shí)現(xiàn)的資源，降低硬件實(shí)現(xiàn)的成本。
文檔編號(hào)H04L25/03GK101860498SQ20091005705
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者熊晨榮, 聶紅兒 申請(qǐng)人:天際微芯(北京)科技有限公司;普然技術(shù)公司