[发明专利]残留边带信号接收器的通带均衡器

说明书

本申请要求1998年5月18日提出的美国临时申请60/085,864的权益，在本申请中，美国临时申请60/085,864作为参考资料。

本发明涉及残留边带(VSB)信号接收器，更具体地说，本发明涉及供这种VSB信号接收器使用的通带均衡电路。

背景技术

在地面广播信道中，由于信道频率响应特性会偏离理想的信道特性，即偏离等幅及线性相位(固定延迟)的响应特性，因而，传输信号要遭受时间频散。因此，为了最佳地解调地面广播信号，接收机系统中需要一个均衡器，通过使用自适应滤波技术来对非理想的信道特性进行补偿。通过校正接收信号的幅度和相位，均衡器可将接收信号的符号间干扰(ISI)减小到最低限度，从而提高信号的检测精度。

在使用8-VSB格式数据的传统高清晰度电视(HDTV)接收机中，均衡过程是在基带完成的，即“实际”均衡是在载波恢复和定时恢复进行之后完成的。为了帮助均衡过程的进行，数据中含有一个数据型场同步信号(DFS)，DFS信号每24.2毫秒在数据中重现。这个DFS信号含有一个已知的被用作训练(training)模式的伪随机比特序列，以帮助均衡器在启动期间及在信道改变之后获得初调(initial set)的滤波抽头设置。在系统利用训练数据启动之后，位于数据“眼(eye)”图内的“眼”相当开放，而且符号抽样也非常精确。

一旦启动过程完成，均衡器即转换到判定指导模式，然后，该均衡器可以跟踪在信道响应特性方面的缓慢变化。实际上，信道响应特性的突然改变(通常由用户改变信道所致)能够明显改变所接收的VSB信号的特性，从而使正在判定指导模式下工作的均衡器失效。当信道响应特性突然改变时，因为均衡器并没有对当前的信道响应进行补偿，即均衡器的滤波抽头设置还是针对此前所选择的信道而确定的，因此，均衡器将使所接收的信号出现失真。这样，接收器开始做出错误的符号判定，要求均衡器转回到训练模式，以获得正确同步。但是，要在训练模式下获得正确同步，则均衡器必须等到获得后面几个DFS位组(bit set)，这是因为对于新选择的信道而言，均衡器需要多个DFS来实现正确的均衡。即使在仅需要一个DFS位组来实现同步的最佳情况下，也要等待至少24.2毫秒。

因此，对于通带均衡电路来说，存在着这样一种要求，这就是不依靠DFS来进行初始均衡，以致于均衡器重新建立均衡的速度能够明显地提高。

发明概述

本发明的通带均衡器能够克服现有技术的各种缺点，这种通带均衡器在不使用训练序列的情况下对残留边带(VSB)信号进行盲(blind)均衡。所述的通带均衡器含有一个前馈均衡器(FFE)和一个判定反馈均衡器(DFE)。判定反馈均衡器使用一个针对I信号的滤波器和一个针对Q信号的滤波器来分别处理同相位(I)和正交相位(Q)的信号，而并没有使用针对I信号和Q信号交叉分量的滤波器。这样，判定反馈均衡器(DFE)所含有的乘法器和加法器的数量，大约是现有技术的判定反馈均衡器(DFE)中的一半。

判定反馈均衡器或前馈均衡器中所使用的均衡滤波器，既可以是T-间隔滤波器，也可以是2T-间隔滤波器，这里，T代表的是一个符号的持续时间。所有的滤波器并不需要是同一类型的滤波器。例如，T-间隔滤波器可以用于前馈均衡器，2T-间隔滤波器可以用于判定反馈均衡器，反之亦然。2T-间隔滤波器使用比T-间隔滤波器中数量要少一半的乘法器，即可进行适当的滤波。出于大大提高适应性方面的考虑，可以将滤波器配置为：既可以选择以T-间隔模式工作，又可以选择以2T-间隔模式工作。这样，单个滤波器就能够可选择地作为一个实数(real)T-间隔滤波器、一个复数(complex)2T-间隔滤波器或一个长度仅为实数T-间隔滤波器一半的复数T-间隔滤波器。

为了确定实现均衡滤波的抽头加权，本发明使用了一种盲均衡算法，以便在不使用训练序列的情况下能够实现均衡。这种盲均衡算法采用著名的Sato算法，以使前馈均衡器及判定反馈均衡器中滤波器的系数(抽头加权)适于对接收信号进行恰当的滤波。

本发明的通带均衡器使用T-间隔滤波器、2T-间隔滤波器或两种滤波器的组合，这种通带均衡器可用于数字式电视信号接收机中，例如用于高清晰度电视(HDTV)接收机中。本发明的通带均衡器进行均衡工作所需要的乘法器和加法器的数量大大减少。这样，与使用传统基带均衡器的数字式电视接收机相比，大大降低了使用本发明的接收器的复杂性和成本。另外，本发明的通带均衡器采用盲均衡，并且不依靠训练序列来确定滤波器的抽头加权。

附图的简要说明