[发明专利]信号处理的装置和方法

说明书

                        技术领域

本发明涉及信号处理，更具体地说，本发明涉及一种信号处理的装置和方法，其通过检测一部分误差发生最频繁的信号再现从预定信道读取的信号，并纠正该信号中的误差。

                        背景技术

目前有几种已知的用于再现从通讯信道或记录介质上的信道读取的信号的方法，其中包括：限幅阈值检测(slicerthresholddetection)、部分响应最大似然(PRML)和判断反馈平衡(DFE)。在限幅阈值检测中，从信道读取的信号的波形由模拟均衡器定形，接着该信号值与一个基准电平进行比较。也就是说，如果该信号值大于基准电平，则确定为“1”，而如果该信号值小于基准电平，则确定为“0”。

图1表示了一个典型的PRML系统的结构。参照图1，PRML系统包括具有前馈滤波器的均衡器和用于调整均衡器系数的最小均方(LMS)算法块100、误差检测器110以及维特比解码器120。该均衡器及LMS算法块100均衡来自信道的信号(信道信号)使其与所希望的信道响应形状一致。然后，误差检测器110从均衡的信道信号中检测误差。维特比解码器120考虑所有可能的误差路径以确定最佳信号路径，从而估计通过信道前的原始信号。

图2表示了一个典型的DFE系统的结构。参照图2，DFE系统包括第一和第二限定脉冲响应(FIR)滤波器200和210，以及阈值测定器220。第一FIR滤波器200是一个前馈滤波器，而第二FIR滤波器是一个反馈滤波器。从信道输出的信号输入到第一FIR滤波器200。阈值测定器220从输入的信号做出临时判断并将临时判断值输出到第二FIR滤波器210。通过反馈结合第一和第二FIR滤波器200和210的输出值以将该临时判断改变成更可靠的判断。

在上述常规的信号检测方法中，限幅阈值检测利用了简单的限幅器电路但性能低。当PRML或DFE用硬件实现时，它们表现出良好的性能但具有很大的硬件复杂性。例如，如果为了实现自适应算法而将PRML或DFE设计成滤波器和对应大约2×滤波器接头数×滤波器数的乘法器，那么具有良好性能的PRML或DFE就需要对应接头数量的乘法器。因此，使用该PRML或DFE增加了硬件复杂性并降低了信号处理速度。

                         发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种信号处理的装置和方法，其在利用最佳路径检测算法纠正一部分具有最高误差率的信号后，再现该信号，因而减少了所实现的硬件和软件的复杂性。

因此，为了实现上述目的，本发明提供了一种用于再现输入到预定信道的原始信号a_k的信号处理装置，其包括：最大误差区域测定单元，用于在从具有特性h(t)的信道读取的信道信号y(t)中确定具有误差最大似然的区域；最佳路径搜索单元，用于仅利用在由最大误差区域测定单元确定的具有误差最大似然的区域中的误差信号，来寻找最小误差发生路径并纠正该误差信号；和信号恢复单元，用于为了恢复原始记录的信号a_k将预定算法应用于信道信号y(t)，其中最佳路径搜索已纠正了一部分信号。

最大误差区域测定单元最好将一个间隔确定为具有误差最大似然的区域，在该间隔期间信道的输入不同于输出的概率高于由该信道特性确定的基准误差率。最佳路径搜索单元最好将预定的基准信号与沿着在具有误差最大似然的区域中出现的多个可能的误差路径的每个误差路径的信号进行比较，以提取它们之中具有最小差值的误差路径，并且用该基准信号替换沿着所选的误差路径的信号。信号恢复单元利用阈值判断从信道信号y(t)中恢复原始信号a_k。

本发明还提供了一种用于再现信道输入信号a_k的信号处理方法，该方法包括以下步骤：模拟通过信道而没有受噪声干扰的预定信号以获得基准信号x(t)；从当输入信号a_k已经通过具有特性h(t)的信道时输出的实际信道信号y(t)中获得最大误差间隔；从在最大误差间隔期间发生的信号y₁(t)中提取可能的误差路径；计算具有每个可能的误差路径的信号与基准信号x(t)之间的差值，并用基准信号x(t)替换具有最小差值的误差路径的信号，从而在最大误差间隔期间纠正信号y₁(t)；以及从包括纠正的误差间隔信号的实际信道信号y(t)中恢复原始信号a_k。