发明名称 多载波通讯系统中取样频率及载波频率同步化之补偿回路方法及装置
摘要 一种用于多载波通讯系统之补偿回路装置及方法,用以将系统接收端与发射端之取样频率同步化,接收端包含一频偏△估计装置,利用观察频域讯号之额外角度旋转来估计一顿偏估计量△。该装置包含:一补偿回路滤波器,以接收端取样频率之频偏修正量为输入,得一第一输出;一加法器,从频偏△估计装置及补偿回路滤波器分别接收该频偏估计量及该第一输出,将其相加得一第二输出;以及一回路滤波器,以该第二输出为输入,得一新的频偏修正量,以取代原来之频偏修正量。该方法即是利用该装置产生该频偏估计量,将其回授至产生接收端取样频率之振荡器,持续重复整个过程,即可修正接收端之取样频率。该补偿回路装置及方法更可延伸应用至有载波频率偏移之通讯系统中。
申请公布号 TW583853 申请公布日期 2004.04.11
申请号 TW091118477 申请日期 2002.08.16
申请人 瑞昱半导体股份有限公司 发明人 黄峰钦;柳德政
分类号 H04B7/00;H04B1/06 主分类号 H04B7/00
代理机构 代理人 何文渊 台北市信义区松德路一七一号二楼
主权项 1.一种用于一多载波通讯系统中之补偿回路装置, 系用以将该通讯系统之一接收端与一发射端的取 样频率同步化,该接收端具有一频偏估计装置, 对于接收端所接收之一来自发射端之讯号,估测其 频率偏移量,该补偿回路装置包含: 一补偿回路滤波器g'(z),以接收端取样频率之频偏 修正量为输入,得一第一输出; 一加法器,耦接至该频偏估计装置及该补偿回路 滤波器,从频偏估计装置及补偿回路滤波器分别 接收该频率偏移量及该第一输出,并将其相加得一 第二输出;以及 一回路滤波器H(z),耦接至该加法器,以该第二输出 为输入,得一新的频偏修正量,以取代接收端原来 之频偏修正量。2.如申请专利范围第1项所述之补 偿回路装置,其中g'(z)系为一近似系统响应滤波器 的z-转换函数。3.如申请专利范围第1项所述之补 偿回路装置,其中该回路滤波器H(z)系一低通滤波 器。4.如申请专利范围第1项所述之补偿回路装置, 其中H(z)系为固定或时变的滤波器其中之一。5.如 申请专利范围第1项所述之补偿回路装置,其中该 频偏估计装置系于该接收端每接收该讯号之一 符元(symbol)后,即估测一次该频率偏移量,该加法器 与该回路滤波器则分别产生对应之第二输出及频 偏修正量。6.如申请专利范围第1项所述之补偿回 路装置,其中该接收端更包含一产生接收端取样频 率之振荡器,耦接至该回路滤波器,接收该频偏修 正量,藉以修正接收端之取样频率。7.一种用于一 多载波通讯系统中之补偿回路方法,系用以将该通 讯系统之一接收端与一发射端的取样频率同步化, 该接收端具有一频偏估计装置,对于接收端所接 收之一来自发射端之讯号,估测其频率偏移量, 该发射端之取样频率为(1+t)fs,fs系该通讯系统之 理想取样频率,tfs尤则为发射端取样频率偏移量 ,该补偿回路方法于接收端接收该讯号时,执行下 列步骤: (a)以(1+r)fs为接收端之取样频率处理该讯号,且 由该频偏估计装置估测出该频率偏移量,并将 r送入一第一滤波器g'(z),得一第一输出,rfs则 为接收端取样频率偏移量; (b)将该频率偏移量加上该第一输出,并将所得之和 送入一第二滤波器H(z),得一频偏修正量;以及 (c)以该频偏修正量为新的r,再回到步骤(a),重复 整个过程。8.如申请专利范围第7项所述之补偿回 路方法,其中步骤(c)更包含于回到步骤(a)前,将该 频偏修正量送至产生接收端取样频率之一振荡器, 藉以修正接收端之取样频率。9.如申请专利范围 第7项所述之补偿回路方法,其中t系为时变的。 10.如申请专利范围第8项所述之补偿回路方法,其 中g'(z)系为fs(z)/[t (z)-r(z)],其中(z)、t(z) 及r(z)分别为该频率偏移量、t、及r之z- 转换函数。11.如申请专利范围第7项所述之补偿回 路方法,其中该第二滤波器H(z)系一低通滤波器。12 .如申请专利范围第7项所述之补偿回路方法,其中H (z)系为固定或时变的滤波器其中之一。13.如申请 专利范围第7项所述之补偿回路方法,其中步骤(a) 至(c)系于该接收端每接收该讯号之一符元,即执行 一次。14.一种用于一多载波通讯系统中之补偿回 路装置,该通讯系统使用一载波,将其发射端之基 频讯号调变至较高的频带来传送,该补偿回路装置 系用以将该通讯系统接收端与该发射端之该载波 频率同步化,该接收端具有一频偏估计装置,对 于接收端所接收之来自发射端之该讯号,估测其频 率偏移量,该补偿回路装置包含: 一补偿回路滤波器g'(z),以接收端载波频率之频偏 为输入,得一第一输出; 一加法器,耦接至该频偏估计装置及该补偿回路 滤波器,从频偏估计装置及补偿回路滤波器分别 接收该频率偏移量及该第一输出,并将其相加得一 第二输出;以及 一回路滤波器H(z),耦接至该加法器,以该第二输出 为输入,得一频偏修正量。15.如申请专利范围第14 项所述之补偿回路装置,其中该接收端更包含一产 生接收端载波频率之振荡器,耦接至该回路滤波器 ,接收该频偏修正量,藉以修正接收端之载波频率 。16.一种用于一多载波通讯系统中之补偿回路方 法,该通讯系统使用一载波,将其发射端之基频讯 号调变至较高的频带来传送,该补偿回路方法系用 以将该通讯系统接收端与该发射端之该载波频率 同步化,该接收端具有一频偏估计装置,对于接 收端所接收之来自发射端之该讯号,估测其频率偏 移量,该发射端之载波频率为fc+tfs,fc与fs分别 为该通讯系统之理想载波频率与理想取样频率, tfs则为发射端载波频率偏移量,该补偿回路方法于 接收端接收该讯号时,执行下列步骤: (a)以fs+rfs为接收端之载波频率解调该讯号,且由 该频偏估计装置估测出该频率偏移量,并将 r送入一第一滤波器g'(z),得一第一输出,rfs则为 接收端载波频率偏移量; (b)将该频率偏移量加上该第一输出,并将所得之和 送入一第二滤波器H(z),得一频偏修正量;以及 (c)以该频偏修正量为新的r,再回到步骤(a),重复 整个过程。17.如申请专利范围第16项所述之补偿 回路方法,其中步骤(c)更包含于回到步骤(a)前,将 该频偏修正量送至产生接收端载波频率之一振荡 器,藉以修正接收端之载波频率。18.如申请专利范 围第16项所述之补偿回路方法,其中步骤(a)至(c)系 于该接收端每接收该讯号之一符元,即执行一次。 图式简单说明: 图一系一利用多载波调变技术之通讯系统的方块 图。 图二系图一之通讯系统所具有之延迟-旋转特性的 示意图。 图三系习知技术中解决取样频率偏移的装置之方 块图。 图四系频率偏移与Rx端FFT第k个子通道输出之角度 旋转关系的示意图。 图五A系显示一具有频率偏移的多载波系统之简化 行为模型方块图。 图五B系图五A经初步简化后之行为模型方块图。 图五C系图五B经进一步简化后所得之行为模型方 块图。 图六A系本发明之用于一多载波通讯系统之补偿回 路装置的连结方块图。 图六B系将图五C之行为模型与图六A之补偿回路装 置结合所得行为模型之方块图。 图七系本发明之补偿回路方法之动作流程图。 图八系图六B之模型应用于一实际例子之方块图。 图九系显示图一之多载波通讯系统运用一载波传 送讯号之方块图。 图十A与B系图九之系统经简化后所得之行为模型 的方块图。 图十一A系本发明用于图九系统之补偿回路装置之 一较佳实施例的连结方块图。 图十一B系系本发明用于图九系统之补偿回路装置 之另一较佳实施例的连结方块图。
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