[发明专利]高清晰度电视信号的盲均衡方法

说明书

                   相关申请的交叉引用

本申请是要求提交于2001年4月26日、被转让给本申请的同一受让人的美国临时专利申请号60/286,728的优先权的申请。

                      技术领域

本发明涉及数字通信领域，特别涉及信道均衡领域。它是根据例如按照电视制式委员会(Advanced Television System Committee，ATSC)的残留边带(VSB)标准操作的接收器这样的高清晰度电视(HDTV)的接收器来进行公开的，但也认为可以使用到其他应用中。

                      发明背景

在数字通信(即，发送和接收)领域中，熟知了各种适合于依靠特殊的发送和接收系统和信道，从所收到的信号中可靠地恢复符号流的方法和设备。一般来说，这样的方法和设备操作如下：(a)通过包含RF调谐电路和中频(IF)处理器的输入网络模拟处理信号；(b)将经模拟处理过的信号通过模数转换转换成数字取样序列；(c)将收到的数字信号序列解调成基带非均衡符号流；(d)均衡该符号流以使得这些符号能够可靠地映射到所谓的符号构像(symbol constellation)中的特殊点。然后将均衡的符号根据该构像的复杂度解码成位群(bit group)，例如位偶(bit pair)、四位字节、六位字节、八位字节等。当发送信道和系统引入信号的线性失真，导致符号间干扰(ISI)，就象陆上广播信道中的多径传播那样时，均衡时必须的；和(e)特别是包括向前纠错(FEC)解码和去交错(deinterleaving)的进一步的数据处理。

在这种方法和设备中，均衡处理本身一般是自适应的。即，非均衡符号流被输入到这样的装置或系统，这些装置或系统监视其输出符号流，并且将自己的、适配于其输出符号流的点的传递函数，尽可能适应于该符号构像的点。均衡通常借助于所谓的判决反馈均衡器(DFE)进行，判决反馈均衡器由前向馈入滤波器(FFF)和后向馈入滤波器(FBF)组成。参见John G.Proakis，“Digital Communication”，McGraw-Hill，第二版，1989年，纽约。在很多环境下，自适应均衡处理以至少两种阶段(phase)或操作模式进行：(a)初始或收敛(convergence)阶段；和(b)跟踪阶段。在设备启动时执行的初始或收敛阶段，或例如，在其他情况下，当HDTV接收器调谐到另一信道时，该均衡器采用一种或多种算法，这里的算法可以是基于训练的(使用训练序列作为基准)，也可以是盲的(不使用训练序列)。在初始阶段，均衡器试图可靠地初始收敛其输出符号流在该符号构像的点的任意邻域内。盲收敛算法的一个实例是Godard恒定模数算法(constant modulus algorithm，CMA)。参见D.N.Godard，“Self-Recovering Equalization and Carrier Trackingin Two Dimensional Data Communication Systems”，IEEE Transaction onCommunications，Vol.COM-28，pp.1867-1875，1980年11月。还请参见D.N.Godard的美国专利4,309,770。在初始收敛之后，均衡处理进入跟踪阶段，在该阶段，利用诸如定向判决(decision directed)算法这样的算法，均衡器传递函数是连续自适应的，以便将编码的符号保持在符号构像上的点的某个任意邻域内。这些方法和设备是众所周知的。

                      发明内容

按照本发明的原理，自适应均衡器借助误差信号更新其抽头系数(tapcoefficient)，该误差信号是

           e(k)＝sign[z(k)]*(R_s-|z(k)|²)其中sign[]为符号函数，z(k)为符号时刻k的均衡器输出，||为绝对值函数，R_s为正实数。根据本发明的一方面，R_s为

           R_s＝E{|a_n|³}/E{|a_n|}E{}为数学期望函数，a_n为符号时刻n的信息符号。

根据本发明的另一方面，广义的均衡器误差信号满足