[发明专利]双向解调的方法和装置

说明书

本发明涉及数字调制信号的解调，特别是对那些通过通道被接收而受到一个或多个诸如衰减、码间干涉、频率误差和失真等因素损害的数字调制信号来说可以暂时地恒定或随时间而变化。

当数字-数据-调制信号横越-例如天波无线电通道或移动无线电话系统这种快速衰减通讯通道而传送时，有时用来对付这种变化的通道的一种技术是在适当的频率间隔内在被传送的信号中包含一被予置的数据码位图形。这种在一接收机中使用的已知码位图形是由一通道均衡器去使一解调器适应于该通道的特性。这种过程称之为“训练”均衡器（这种过程有时称之为予置均衡器），并且如同“训练”图形一样该被予置码位图形是已知的。该训练过程还可包括与一个或多个该训练图形的位移相关的被接收信号去确定该通道的脉冲响应的相应点数（相位和幅度）。

实现该通道的线性、有限的-脉冲-响应模式（“FIR”）而被典型使用的均衡器是一横向滤波器或一具有加到抽头输出的复合乘法加权的抽头延迟线。对于每个可被包括在该通道的脉冲响应时间范围内的可能的数据码位图形，该加权输出被求和以予示将被下一个数据码位接收的信号波形。该被予示的波形与实际所接收的波形进行比较，并对其进行“表决”并将每个“正确”的数据码位图形（即，被接收图形）的概率进行累加。每个“表决”是基于在被予示波形和被接收波形之间匹配的准确度而做出的。可包含在该通道的脉冲响应时间范围之内的数据码位图形响应于该系统的“状态”。这种均衡器在F.Stremler的通信系统的入门pp    544-551，Addisom-Wesley    publishing    Co.，Inc（1982）的一书中已有描述，并还被称之为“Viterbi”均衡器。

加到延迟线抽头输出的加权是系数C₁，C₂，C₃，……，在公式：

Si＝C₁D_i+C₂D_i-1+C₃D_i-2+…… 中

其中Si是对于数据码位图形顺序Di，D_i-1，D_i-2，……的予示信号。该系数通常从已知训练图形来计算。在用二进制数据码位（即1和0）进行信号传输的情况下，必须计算的被予示的信号数是2ⁿ，其中n-1是每个数据码位图形D中的毕特数。当然三进制和四进制数据码位也可使用。

对于从被接收信号中最佳地更新该通道模式的方法例如已在1990年9月10日申请的申请号为90850301.4的欧洲专利中已披露的方法以及对于每个Viterbi状态保持一分离的通道模式的方法已是公知的方法。当选择该状态的一个状态作为一个新状态的最好的前趋时，相应于这个状态的通道模式被更新并变为用于该新状态的通道模式。在这种方式中，确保了一直到那个时间该通道模式总是从被接收的最好的解调数据顺序中得出。

该公知的Viterbi均衡器包括有如下步骤：（1）对于该通道的一个有限脉冲响应（FIR）模式确定抽头系数;（2）对于假定可保持该通道模式的脉冲响应持续时间之内的所有可能的数据顺序予示基于被确定的抽头系数所接收的该信号数值;（3）对每个被假定的值与实际所接收的信号值进行比较并且计算该失配度（通常由该接收值和假设值之差的平方来计算）;（4）对于每个假定的码位顺序，将该被计算的失配加到与称之为“状态”的假定的码位顺序一致的前趋顺序的累积失配上（该累积失配值称为“通道量度”）;和（5）选择可以转变到新的假定状态的可能的前趋顺序的“最佳”，即，选择对于新的状态给出最低通道量度的前趋顺序。因而，该通道量度可以被认为是表明假定码位顺序和实际被接收信号之间相互关系的程度的信任系数。

将会看到，该Viterbi均衡器是一种解码或解调该被接收数据码位流的顺序最大相似序列（“SMLS”）类型的估算器。SMLS估算器和其它的解码方法在Clark和Cain的用于数字通信的编码的误差校正，Plenum    press（1981）一文中有所披露。

图2示出了在一具有16个状态的Viterbi均衡器中的数据结构和流程图，予示的信号值是假定取决于四个前面的二进制码位（毕特）加一个新毕特。对于这个例子的通道脉冲响应长度，因此是5个码位，比该最短的信号通道来看该最后的回波可被延迟四个码位。