[发明专利]用于数字调制的RF信号的预均衡器和方法

说明书

技术领域

本发明涉及对数字调制的RF信号进行预均衡的方法，该方法包括：

-接收代表RF信号的相位变化和幅度的符号的输入流(x(i))，输入流中的符号的幅度是恒定的，输入流中的符号的相位变化对数字信息进行编码，

-调节符号的输入流以减少根据输入流调制的RF信号在发送中的码间干扰，从而获得符号的均衡流(x′(i))，均衡流中的每个符号代表RF信号的相位变化和幅度，

-该调节包括在接收到输入流(x(n))的下一个符号后，通过以下步骤来迭代地确定均衡流(x′(n))的下一个符号：

-从输入流的下一个符号和输入流的前一个符号计算均衡流的下一个符号。

背景技术

在无线信道上进行的数字数据通信被应用到各种应用中。对RF信号中的数字信息进行编码的一种方法是通过控制信号的相位来实现的，信号的相位依赖于要被发送的数字信息。在接收端检测到相位变化，对数字信息进行重构。通过将信息编码到相位变化中来发送数据被称为相移键控(PSK)。例如，通过调制基准信号(载波)的相位来传送数据。

相移键控(PSK)被应用到各种应用中，诸如：与RFID标签之间的通信，无线局域网，包括Wi-Fi和蓝牙。PSK可以使用有限个相位来代表数字数据，也被称作符号。每个相位可以被分配唯一的二进制数模式。

在发射机侧，调制器将数字信息映射成符号序列，该符号序列依次被编码到信号的相位变化中，将使用天线将该信号发送出去。在接收机端，解调器确定接收到的信号的相位，并将其映射回它所代表的符号，从而恢复原来的数字信息。通常，解调器是针对调制器所使用的符号集合而专门设计的。

可以根据基准信号或前一个相位来限定相位。在第一种情况中，接收机的解调器将接收到的信号的相位与基准信号进行比较。在后一种情况中，解调器确定接收到的信号的相位变化，而不是相对于基准波的相位变化；由于该方法依赖于前后相位之间的差，因此该方法被称为差分相移键控(DPSK)。

当在无线信道上进行通信时，接收到的数据的一个错误源是码间干扰(ISI)，其表达的含义是接收到的符号受到周围的(通常是经过的)被发送的符号的影响，例如，是由于带宽受限的物理通道引起的。一种减小ISI的方法是对施加到发射机侧的信道上的信号进行预均衡，以致在信号经过信道后，ISI为0。预料到由于码间干扰将要出现失真，预期的信号，即，对数字信息进行编码的调相信号，在通过天线被传播出去之前被修正。在理想的情况中，由于所出现的失真精确地与预均衡相抵消，因此信号如预期的那样被准确地接收。

进行预均衡的一个方法是应用线性滤波器，该线性滤波器的传递函数与信道的传递函数相反，以致滤波器和信道的组合是不存在ISI的。这种技术被称为迫零预均衡。在公开号为2010/0134255A1、发明名称为“RIFD设备、RFID系统和RFID系统中的信号失真预补偿方法”的美国专利申请中提出了一种信号失真预补偿方法。这种已知的信号失真预补偿方法被应用于RFID系统。RFID设备包括用于向远程的RFID应答器发送无线载波和数据信号的接口。在RFID设备的天线和数据信号处理装置之间，布置载波和数据信号预补偿装置。载波和数据信号预补偿装置适用于对载波和数据信号的信号失真进行预补偿，载波和数据信号的信号失真是由RFID设备的设备空中接口和RFID应答器的应答器空中接口的品质因数所引起的。

发明内容

虽然迫零均衡能够很好地减少码间干扰，但是该方法存在缺点。发明人已经意识到了使用迫零均衡进行预均衡的恒定幅度信号在预均衡之后并不再是恒定幅度的。恒定幅度也被称为恒定包络。这就意味着必须要使用放大器来考虑变化的幅度。

具有一种用于对数字调制的RF信号进行预均衡的改进方法是有益的。该改进的方法包括：接收代表RF信号的相位变化和幅度的符号的输入流，其中输入流中的符号的幅度是恒定的，并且输入流中的符号的相位变化对数字信息进行了编码；以及调节符号的输入流，以减少在根据输入流被调制的RF信号的发送中的码间干扰，从而获得符号的均衡流，均衡流的每个符号代表RF信号的相位变化和幅度。该调节包括在接收到输入流的下一个符号后，通过以下步骤迭代地确定均衡流的下一个符号：将输入流的下一个符号与下一个调节实数相乘，将输入流的前一个符号与前一个调节实数相乘，所述前一个符号在输入流的所述下一个符号之前被直接接收，以及由输入流的相乘的下一个符号和输入流的相乘的前一个符号计算均衡流的下一个符号。