[发明专利]用于接收器的时序恢复的修正装置与方法

说明书

技术领域

本发明是关于接收器的时序恢复，特别是关于时序恢复的反馈收敛机制。

背景技术

在现代通信技术中，传送端与接收端都会利用双方了解的通信协定或标准，以利双方的通信。传送端所发出的信号经过传输频道或信道(channel)，由接收端所接收。在许多通信协定标准当中，会把欲传送的讯息组成一个个的单元(chuck)进行传送。随着通信协定的不同，这些单元可能被称为封包(packet)、符元(symbol)、或其他的名称。在本发明当中，为了方便说明起见，将这些资料单元通称为符元。

通信协定会对这些符元的传送速率或时序(timing)做出规范。换言之，传送端知道要以多少的速率传送符元；接收端也知道以相同的速率来接收符元。然而，碍于种种现实因素，接收端却无法将接收的时序调整成与传送端完全一致。

比方说，通信协定规范双方要以每秒一千个符元的速度来进行传输。但传送端所具有的时脉振荡器，未必能够恰好产生一千赫兹的时序。实际上的时脉振荡器必然会有时序上的误差存在。即便在某个环境温度下，传送端的时脉振荡器恰好可以完美地产生通信协定所规范的时序。然而，由于传送端持续操作所产生的热量，或是环境温度的改变，必然会使得时脉振荡器所振出的时序有所变化。

同样地，接收端同样也要使用时脉振荡器来产生通信协定所规范的时序。如同传送端会遭遇的问题，接收端的时脉振荡器未必能够完美地产生通信协定规范的时序。除此之外，接收端还必须利用时脉振荡器来同步传送端的传送时脉。换言之，尽管通信协定规范的是一千赫兹，但假如传送端是以一千零一赫兹传送符元，则接收端要以同样的一千零一赫兹来接收符元。假如传送端是以九九九赫兹传送符元，则接收端也要以同样的九九九赫兹来接收符元。假设接收端还拘泥于一千赫兹的时序，则符元的接收工作就会出问题。

请参考图1所示，其为现有技术的一信号传播模型的一示意图。信号由传送端110发出，这些信号包含多个符元，每一个符元以I_k来表示，足标k为序号。脉冲形成函数(pulse shaping function)P(x)会将符元形成脉冲输出，而每一个符元所需的传送时间长度为T_sym,tx。由传送端110所发出的信号序列记为x(t)。

信号x(t)经由信道120传送到接收端130。在实际的状况下，信道120是不完美的，会受到多径效应h(t)的扭曲以及随机性的干扰。后者通常被称之为可加性高斯白噪声(AWGN,Additive Gaussian White Noise)，在此记为w(t)。

经过扭曲与干扰的信道120后，被接收端130接收的信号，记为y(t)。接着，以一取样速率1/Tsam对信号y(t)进行取样，得到一取样信号y(n)。然后，接收端130会将上述的取样信号y(n)送到一时序恢复模块132。时序恢复模块132的作用在于将时序同步到传送端110传送符元的频率上，使得y(n)=y(t)|_t=n·Tsym,rx。经过时序恢复模块132之后的信号y(n)，会再送入后续的处理单元，例如均衡器134，并解出符元在理想状态下，符元会相等于传送端110所送出的符元I_k。

一般说来，上述的取样速率往往会比传送符元的频率来得快。通过时序恢复模块132的作用，频率会降低到所谓的基频(baseband)。所以经过时序恢复模块132之后的信号y(n)，其后续的处理单元称为基频处理。

以上所述是理想的信号传播模型，但如前所述，传送端110与接收端130的时脉振荡器所振出的时脉一定不相同。如果真的相同，可被视为一时一地的巧合。换言之，由时脉恢复模块132送出的信号当中，每一个符元所占的时间T_sym,rx不会完美地等于传送端送出的符元所占时间T_sym,tx。经过一段时间之后，符元的起始时间边界无法对齐与同步。符元的同步就会发散，通信就会出现问题。

综上所述，为了要同步传送端110与接收端130的时序，迄需一种针对时序恢复模块132的反馈机制，令接收端130能够更精确地同步传送端110的时序。换言之，令T_sym,rx逼近T_sym,tx。

发明内容