[发明专利]数字通信接收机中训练序列使用方法及自适应均衡器

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信系统的信号接收领域，特别是涉及一种数字通信接收机中训练序列的使用方法。本发明还涉及基于所述方法实现的自适应均衡器。

背景技术

在现代数字通信系统，特别是无线通信系统中，由于传输信道的信道频率响应特性偏离理想信道特性，存在着回波干扰(Ghost Interference，或称多径干扰：Multi-path Interference)，干扰的程度取决于无线信号的传输环境。对于地面广播系统，移动通信系统的信号传输环境多种多样，复杂多变，包括城区、郊区、山区等不同的地理环境，还包括室外天线接收和室内天线接收。这种复杂多变的传输环境通常会引起严重的多径干扰；另外，由于传输环境的瞬间变化，导致信道的时变性。

在数字通信接收机中，通常采用自适应均衡器消除由于信道中的多径效应而引起的符号间干扰(ISI：Inter-Symbol Interference)，从而恢复出发送符号。而为了使自适应均衡器能够快速启动，并且能快速跟踪时变信道的信道变化，通常在发送信号中周期性地插入已知的符号序列，称之为训练序列。北美地面数字电视广播标准8VSB，中国地面数字电视广播标准DTMB，以及数字移动通信系统GSM、3G等系统中都采用了训练序列。训练序列通常采用低阶调制方式，最常用的为二阶调制方式，比如说BPSK(二进制相移键控)。

为了使系统具有可扩展性，训练序列中的部分符号的定义予以保留，该保留部分称为保留符号域。针对保留符号域，标准对其所发送的数据不做明确定义。而是在将来系统扩展和标准更新的时候，再根据需要对其进行明确定义。在数字通信接收机的自适应均衡器设计中，对于未作明确定义的保留符号，由于不能事先假定发射机会发送什么数据符号，所以不能把保留符号作为已知的训练序列用于自适应均衡器抽头系数的训练。在传统的自适应均衡器设计中，保留符号域既不能用于自适应均衡器抽头系数训练，又不能用于有效数据信息传输，造成了信道频率资源利用率的降低。

虽然标准对于保留符号域的发送数据内容不做明确定义，但是发射机仍然需要用特定的数据来填充保留符号域。出于实现的便利性，发射机方面通常会考虑以下实现方式：(1)用准随机序列来填充保留符号域；(2)与有效数据传输域采用的高阶调制方式不同，保留符号域的数据采用与训练序列的其它部分一样的低阶调制方式；(3)在保留符号域中传送固定的数据内容，即每一帧或每一场中的保留符号域所传送的数据内容不变。

在数字通信接收机的自适应均衡器的设计中，抽头系数的常用的训练方式有以下三种：(a)基于已知的训练序列的数据辅助(Data-Aided)方式；(b)基于数据判决结果的判决引导(Decision-Directed)方式；(c)盲(Blind)方式。在数据辅助方式和判决引导方式中常用的系数更新算法为最小均方(Least Mean Square：LMS)算法，分别简称为DA-LMS算法和DD-LMS算法，在盲方式中最常用的系数更新算法为恒模算法(CMA Constant Modulus Algorithm)。其中，数据辅助方式由于是基于已知的数据信息，所以性能最好；判决引导方式次之，而盲方式则最差。在判决引导方式中，如果判决发生错误则会由于差错传播(Error Propagation)效应大大地降低自适应均衡器的均衡和解调性能。而数据符号的调制阶数越高，则越容易发生判决错误，因而由差错传播效应带来的性能损失越大。

训练序列采用的越多，均衡性能越好，特别是在时变信道下，自适应均衡器拥有更优越的信道追踪能力。另一方面用于判决引导的数据符号的调制阶数越低，则判决错误会更少，因而均衡性能就越好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种数字通信接收机训练序列使用方法，能够有效改善数字通信接收机的均衡和解调性能；为此本发明还要提供一种基于所述方法实现的自适应均衡器。

本发明的数字通信接收机训练序列使用方法的一种实施方案是：

对应于保留符号域的接收数据，对所述数字通信接收机中的自适应均衡器输出数据进行与训练序列所采用的低阶调制方式对应的低阶判决后将判决结果用于均衡器的判决引导(Decision-Directed)方式的抽头系数训练。

当所述自适应均衡器有反馈均衡器时，对应于保留符号域的接收数据，将所述自适应均衡器输出数据的低阶判决结果作为所述反馈均衡器的输入。

本发明的数字通信接收机训练序列使用方法的另一种实施方案是：