发明名称 混合式影像消除接收装置及方法
摘要 本发明揭示一种混合式影像消除接收装置,其主要包含一初级讯号分隔单元,以及一第一类次级讯号纯化单元。在该初级讯号分隔单元中会产生一欲取讯号(Desired Signal)所占比例较大以及一影像讯号(Image Signal)所占比例较大的两个基频数位输出讯号,供被输入该第一类次级讯号纯化单元,进而获得一基频讯号输出,供作为一已进一步消除影像信号的欲取讯号。根据本发明之该接收装置,其影像消除比例将可以达到知哈特利影像消除接收机的三次方倍。其次,亦可以在初级讯号分隔单元之后以及该第一类次级讯号纯化单元之间设置一第二类次级讯号分隔单元,且此第二类次级讯号分隔单元可串接多级而成,俾获得更大的影像消除比例。结果,本发明所揭接收装置大幅加强了影像消除比例(Image Rejection Ration,IRR),并且舒解了类比元件一致性(Matching)的条件限制。
申请公布号 TW420929 申请公布日期 2001.02.01
申请号 TW088107920 申请日期 1999.05.15
申请人 黄家齐;陈俊全 花莲县吉安乡东昌村三十七邻名人九十八号 发明人 黄家齐;陈俊全
分类号 H04N1/38 主分类号 H04N1/38
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种混合式影像消除接收装置,其包含:一初级讯号分隔单元,用以接收一射频讯号,并因应各分隔元件之同相与非同相讯号分隔特性,输出一所含实收欲取讯号较强而影像讯号较弱之数位基频讯号作为初级欲取讯号,以及一所含实收欲取讯号较弱而影像讯号较强之数位基频讯号作为初级影像讯号;以及一第一类次级讯号纯化单元,其接收该初级欲取讯号与初级影像讯号而与该初级讯号分隔单元串接在一起,并包含一次级欲取讯号纯化部,其用以将所接收之该初级欲取讯号与一以所接收之该初级影像讯号经一次级加权値处理后所得到之次级加权影像讯号相减,而得到并输出一实收影像讯号更弱的次级欲取讯号作为接收结果;且其中,该次级加权値系依据该初级讯号分隔单元所输出之因应该射频讯号和讯号分隔特性而得之欲取/影像讯号,取其间之关联相关系数而得。2.如申请专利范围第1项之影像消除接收装置,其还包含一次级影像讯号纯化部,以及一终级讯号纯化单元;其中,该次级影像讯号纯化部加设于该第一类次级讯号纯化单元上而使该第一类次级讯号纯化单元成为一第二类次级讯号纯化单元,且用以将所接收之该初级影像讯号,与一以所接收之该初级欲取讯号经以该次级加权値之共轭値进行加权处理后所得到之次级加权欲取讯号相减,而得到并输出一实收欲取讯号更弱的次级影像讯号;该终级讯号纯化单元与该第二类次级讯号纯化单元串接在一起而接收该次级欲取讯号和该次级影像讯号,且包含有一终级欲取讯号纯化部,用以将所接收之该次级欲取讯号,与一以所接收之该次级影像讯号经一终级加权値处理后所得到之终级加权影像讯号相减,而得到并输出一欲取讯号更纯的终级欲取讯号作为接收结果;且其中,该终级加权値系依据该第二类次级讯号纯化单元所输出之因应该射频讯号及讯号分隔特性而得之欲取/影像讯号,取其间之相关系数作为该关联相关系数而得。3.如申请专利范围第2项之影像消除接收装置,其在该初级讯号分隔单元之欲取/影像讯号输出端与该终级讯号纯化单元之欲取/影像讯号输入端之间包含有复数个成前后级关系串接在一起之该第二类次级讯号纯化单元,且各该等第二类次级讯号纯化单元之各对应次级加权値系依据各对应级之前一级讯号纯化单元所输出之因应该射频讯号与讯号分隔特性而得之欲取/影像讯号,取其间之相关系数作为该关联相关系数而得。4.如申请专利范围第1项之影像消除接收装置,其中该初级讯号分隔单元包含:一解调装置,其接收该射频讯号,并解调出该同相讯号和该正交相讯号;二滤波器,用以分别对该同相与正交相讯号滤出低中频同相与正交相讯号;一负90度相位移装置,用以使该低中频正交相讯号相位移负90度,而获得一非同相讯号;复数个中频/基频数位转换器,用以分别将该低中频同相讯号与该低中频非同相讯号转换成同相与非同相基频数位讯号;一初级欲取讯号生成器,其将该同相基频讯号与该非同相基频讯号相加,而获得该初级欲取讯号;以及一初级影像讯号生成器,其将该同相基频讯号与该非同相基频讯号相减,而获得该初级影像讯号。5.如申请专利范围第1项之影像消除接收装置,其中该第一类次级讯号纯化单元包含:一次级相关系数运算器,用以根据所输入之欲取讯号与影像讯号进行一相关系数运算,而以其相关系数作为该次级加权値;一次级加权影像讯号生成器,用以将所输入之影像讯号乘以该次级加权値,而得到该次级加权影像讯号;以及一次级欲取讯号生成器,用以将所输入之欲取讯号减去该次级加权影像讯号,而获得该次级欲取讯号输出。6.如申请专利范围第2项之影像消除接收装置,其中该第二类次级讯号纯化单元包含:一次级相关系数运算器,其根据所输入之欲取讯号与影像讯号进行一相关系数运算,而以其相关系数作为该次级加权値;一次级加权影像讯号生成器,其将所输入之影像讯号乘以该次级加权値,而得到该次绿加权影像讯号;一次级加权欲取讯号生成器,其将所输入之欲取讯号乘以该次级加权値经共轭复数转换后之共轭加权値,而得到该次级加权欲取讯号;一次级欲取讯号生成器,其将所输入之欲取讯号与该次级加权影像讯号相减,而获得该次级欲取讯号;一次级影像讯号生成器,其将所输入之影像讯号与该次级加权欲取讯号相减,而获得该次级影像讯号。7.如申请专利范围第1项之影像消除接收装置,其还包含一离线加权値设定单元,供该影像消除接收装罩在开始接收一外来射频讯号之前之训练模式中,先以一设定用射频讯号配合该影像消除接收装置之结构特性进行该次级加权値之运算:以及一加权値暂存单元,用以储存该离线加权设定单元所运算得之次级加权値,并在电际接收模式下将该次级加权値提供该第一类讯号纯化单元进行加权处理;且其中,该离线加权値设定单元包含一射频讯号产生器、一相关系数运算器、以及一输出入埠,其中,该射讯号产生器用以输出上设定用射频讯号给该影像消除接收装置,俾供其产生该欲取与影像讯号,并供输入该相关系数运算器;该相关系数运算器以该欲取与影像讯号为基础,进行两输入讯号间之关联相关系数运算,而获得该影像消除接收装置进行讯号纯化所需之加权値;而且,该输出入埠用以作为该加权値设定单元与影像消除接收装置间之讯号输出入连接用。8.如申请专利范围第7项之影像消除接收装置,其中该第一类次级讯号纯化单元包含:一次级加权影家讯号生成器,用以将所输入之该初级影像讯号乘以该由该离线加权値设定单元送来之次级加权値,而得到该次级加权影像讯号;以及一次级欲取讯号生成器,用以将所输入之该初级欲取讯号减去该次级加权影像讯号,而获得该次级欲取讯号输出。9.如申请专利范围第1项之影像消除接收装置,其中该初级欲取讯号与该初级影像讯号分别设定为AE、BE,则AE=h1S(n)+h2I*(n) BE=h2*S(n)+h1*I.(n)该次级加权値的演算式及结果为:且其中且*为共轭复数运算,S(n)为电收欲取讯号之等效基频数位讯号,I(n)为实收影像讯号之等效基频数位讯号,m与分别为同相与非同相基频数位讯号中的等效增益比例差与等效相位差。10.如申请专利范围第3项之影像消除接收装置,其中各该等第二类次级讯号纯化单元具有(N-1)级,若将该初级讯号分隔单元设定为第0级,该终级讯号纯化单元设为第N级,则各级所输出之欲取讯号AE(k)和影像讯号BE(k)分别为其中,,m与分别为初级分隔单元中之同相与非同相讯号的等效增益比例差与等效相位差,且各第k级之相关系数演算式及结果可以表示为11.如申请专利范围第7项之影像消除接收装置,其中该相关系数运算部包含:一相关系数计算部、一暂存器、以及一等效加权値产生部;且其中,该相关系数计算部用以根据所输入之欲取/影像讯号进行相关系数计算,而取得第1级相关系数0,再根据下式(A)式算得特定N(N为止整数)级下之各级相关系数j-1,j=1,2,...N中的第2级至第N级相关系数,并将各相关系数j-1输入该暂存器储存;当该j値达到设定N値后,即将各相关系数値j-1输入该等效加权値产生部,并将各相关系数値以下述(B)式所示中之相关系数矩阵形式相乘,而得到一如下列(C)式所示之等效矩阵,并将该等效矩阵中之値作为等效加权値输出至该暂存器中,供储存作为该关联相关系数,而获得该次级加权値。12.一种混合式影像消除接收方法,其包含:一初级讯号分隔步骤,其接收一射频讯号,并因应各分隔元件之同相与非同相讯号分隔特性,分隔出一所含实收欲取讯号较强而影像讯号较弱之作为初级欲取讯号的数位基频讯号,以及一所含实收欲取讯号较弱而影像讯号较强之作为初级影像讯号的数位基频讯号;以及一第一类次级讯号纯化步骤,其接收该初级欲取讯号与初级影像讯号,并将所接收之该初级欲取讯号与一以所接收之该初级影像讯号经一次级加权値处理后所得到之次级加权影像讯号相减,而得到并输出一实收影像讯号更弱的次级欲取讯号作为接收结果;且其中,该次级加权値系依据该初级讯号分隔单元所输出之因应该射频讯号和讯号分隔特性而得之欲取/影像讯号,取其间之关联相关系数而得。13.如申请专利范围第12项之影像消除接收方法,其还包含一次级影像讯号纯化步骤,以及一终级讯号纯化步骤;其中该次级影像讯号纯化步骤与该第一类次级讯号纯化步骤合并成一第二类次级讯号纯化步骤,且该次级影像讯号纯化步骤系将所接收之该初级影像讯号,与一以所接收之该初级欲讯号经以该次级加权値之共轭値进行加权处理后所得到之次级加权欲取讯号相减,而得到并输出一实收欲取讯号更弱的次级影像讯号;该终级讯号纯化步骤接续在该第二类次级讯号纯化步骤后进行,而接收该次级欲取讯号和该次级影像讯号,且其将所接收之该次级欲取讯号,与一以所接收之该次级影像讯号经一终级加权値处理后所得到之终级加权影像讯号相减,而得到并输出一欲取讯号更纯的终级欲取讯号作为接收结果;且其中,该终级加权値系依据该第二类次级讯号纯化步骤中因应该射频讯号及讯号分隔特性而得之欲取/影像讯号,取其间之相关系数作为该关联相关系数而得。14.如申请专利范围第12项之影像消除接收方法,其在该初级讯号分隔步骤与该终级讯号纯化步骤之间重复有复数次该第二类次级讯号纯化步骤,且各该等第二类次级讯号纯化步骤中所用之各对应次级加权値系依据各对应步骤之前一次讯号纯化步骤中因应该射频讯号与讯号分隔特性而得之欲取/影像讯号,取其间之相关系数作为该关联相关系数而得。15.如申请专利范围第12项之影像消除接收方法,其中该初级讯号分隔步骤系藉由将该射频讯号先解调出一同相讯号与一正交相讯号,并使该正交相讯号相位移负90度,再将该两讯号转换成基频数位讯号后,相互相加、减而分别获得该初级欲取讯号与该初级影像讯号。16.如申请专利范围第12项之影像消除接收方法,其中该次级加权値系在该接收方法进行接收当中,依所分隔得之初级欲取/影像讯号,于进行加权处理之前产生。17.如申请专利范围第12项之影像消除接收方法,其在进行该初级讯号分隔步骤之前还包含一加权値设定步骤,用以设定该次级加权値,此步骤包含:输入一设定用射频讯号并以此设定用射频讯号进行一同于该初级讯号分隔步骤之设定讯号分隔步骤,依据前一设定讯号分隔步骤所分隔得之两讯号为基础,进行其相关系数之运算,并以其关联相关系数作为该次级加权値,而得出该次级加权値,以及将该次级加权値加以储存,俾供后续该讯号纯化步骤取用。18.如申请专利范围第12项之影像消除接收方法,其中该初级欲取讯号AE与该初级影像讯号BE分别为其加权値的演算法及结果为:且其中,且*为共轭复数运算,S(n)为实收欲取讯号之等效基频数位讯号,I(n)为实收影像讯号之等效基频数位讯号,m与分别为同相与非同相讯号中的等效增益比例差与等效相位差。19.如申请专利范围第14项之影像消除接收方法,其中各该等第二类次级讯号纯化步骤重复(N-1)次,若将该初级分隔步骤设定为第0级,该终级讯号纯化步骤设为第N级,则各级所输出之欲取讯号AE(k),和影像讯号BE(k)分别为其中,,m与分别为初级分隔步骤中之同相与非同相讯号的等效增益比例差与等效相位差,且各第k级之相关系数演算法及结果可以表示为20.如申请专利范围第17项之影像消除接数方法,其中该次级加权値产生步骤包含:根据所输入之欲取/影像讯号进行相关系数计算,而取得第1级相关系数0,再根据下式(A)式算得特定N(N为正整数)级下之各级相关系数j-l,j=1,2,...N中的第2级至第N级相关系数,并将各相关系数j-l加以储存;当该j値达到设定N値后,即将各相关系数値j-l以下述(B)式所示中之相关系数矩阵形式相乘,而得到一如下列(C)式所示之等效矩阵,并将该等效矩阵中之値加以储存作为该关联相关系数,而获得该次级加权値。21.一种离线加权値设定装置,其用以配合一影像消除接收装置进行一消除影像之讯号接收,且其中该影像消除接收装置系一种可接收一射频讯号并加以分隔成一欲取讯号与影像讯号后,再利用该离线加权値设定装置所算得之加权値进行各分隔讯号之纯化的接收装置,该离线加权値设定装置包含一射频讯号产生器、一相关系数运算器、以及一输出入埠,且其中,该射频讯号产生器用以输出一设定用射频讯号给该影像消除接收装置,俾供其产生该欲取与影像讯号并输入该相关系数运算器;该相关系数运算器以该欲取与影像讯号为基础,进行两输入讯号间之相关系数运算,而获得一关联相关系数,作为该影像消除接收装置进行讯号纯化所需之加权値;而且,该输出入埠用以作为该加权値设定单元与影像消除接收装置间之讯号输出入连接用。22.如申请专利范围第21项之离线加权値设定装置,其中该相关系数运算部包含:一相关系数计算部、一暂存器、以及一等效加权値产生部;且其中,该相关系数计算部用以根据所输入之欲取/影像讯号进行相关系数计算,而取得第1级相关系数0,再根据下式(A)式算得特定N(N为正整数)级下之各级相关系数j-l,j=1,2,...N中的第2级至第N级相关系数,并将各相关系数j-l输入该暂存器储存;当该j値达到设定N値后,即将各相关系数値j-l输入该等效加权値产生部中,将各相关系数値以下述(B)式所示中之相关系数矩阵形式相乘,而得到一如下列(C)式所示之等效矩阵,并将该等效矩阵中之値作为等效加权値输出至该暂存器中供储存作为该关联相关系数,而获得该次级加权値。图式简单说明:第一图为一习知低中频接收机架构之方块示意图。第二图为一习知哈特利影像消除接收机之方块示意图。第三图为一根据本发明之第一较佳实施例而成之混合式影像消除接收装置之基本系统方块示意图。第四图为第三图所示混合式影像消除接收装置中之初级讯号分隔单元之构成方块示意图。第五图为第三图所示混合式影像消除接收装置中之第一类次级讯号纯化单元之构成方块示意图。第六图为一根据本发明之第二较佳实施例而成之混合式影像消除接收装置之基本系统方块示意图。第七图为第六图所示混合式影像消除接收装置中串接于中间段之第二类次级讯号纯化单元的构成方块示意图。第八图为一根据本发明之第三较佳实施例而成之混合式影像消除接收装置之方块示意图。第九图为一根据本发明之第四较佳实施例而成之混合式影像消除接收装置之方块示意图。第十图为第九图所示影像消除接收装置中之训练模式下的流程图。
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