CN105429920B - 同频信道干扰的检测方法及其检测电路 - Google Patents
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Abstract
一种同频信道干扰的检测方法及其检测电路。该检测方法适用于OFDM***的接收装置(其接收具有多个符号的OFDM信号)中,并对OFDM信号进行信道估计运算。检测方法的步骤如下。在信道估计运算过程的离散导频时域插值之后,分别提取多个时域插值结果。分别对每一符号的时域插值结果进行差分运算及块平均运算,以产生第一误差序列,并且对应获取第一误差序列中的所有元素的平均值,以作为误差平均值。基于滑动窗的移动索引值,来依序对每一符号的第一误差序列进行滑动平均运算,以获得第一向量,并且对应找出第一向量中的所有元素的最大者,作为异常输出值。基于每一符号的异常输出值及误差平均值,判断OFDM信号是否受到CCI的影响。
Description
技术领域
本发明涉及正交频分复用(Orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)技术领域,且特别涉及一种适用于OFDM***中的同频信道干扰(Co-ChannelInterference,CCI)的检测方法及其检测电路。
背景技术
正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波调制技术,且其被广泛地应用于宽带无线通讯领域中,其中OFDM的主要技术原理是将有限的频宽分作为多个子信道(Sub-channel),并且运用多个子载波(Sub-carrier)并行传输,而每一子载波并透过不同的调变机制,使得每一子载波上则可分别承载有不同数量的数据(Data)。另外,由于每一子载波之间维持正交性(Orthogonality),因此相较于传统的频分复用(Frequency Division Multiplexing,FDM)技术,OFDM技术更可具有较高的频谱使用效率。
然而,由于多个***共享同一频带,因此不可避免的容易发生有相互干扰的情形,其中更以因PAL、SECAM或NTSC等制式信号及窄带影响,所导致而成的同频信道干扰(CCI)最为突出。举例来说,当一个通过OFDM***所传输的信号,在受到CCI的影响之后,部分子载波的信息将会被破坏,因而降低信道估计(Channel Estimation)的精准度,并且增加信噪比(Signal-to-noise Ratio,SNR)的损失,从而导致***性能的严重下降。有鉴于此,对于目前常规的OFDM***的接收端来说,如何有效地检测、估计和去除CCI的影响,成为了提高***性能的一个重要环节。
进一步来说,对于常规的OFDM***而言,目前采用的作法大多是在频域下进行CCI的检测,而这种作法则需要在一些参数已知的情况下才能实现。然而,由于CCI的存在亦会严重地干扰到时域下的参数估计,因此单纯频率下的CCI检测方法对于OFDM***的接收端而言几乎是无效的。
发明内容
本发明实施例提供一种CCI的检测方法,适用于OFDM***的接收装置中,此接收装置接收具有多个符号的一OFDM信号,并且对此OFDM信号进行信道估计运算。所述检测方法的步骤如下。在信道估计运算过程中的离散导频时域插值之后,分别提取出关联于每一符号的多个时域插值结果。分别对每一符号的时域插值结果进行差分运算及块平均运算,以产生出关联于每一符号的第一误差序列,并且对应获取得到此第一误差序列中的所有元素的平均值,以作为关联于每一符号的误差平均值。基于一滑动窗的移动索引值,来依序对于每一符号的第一误差序列进行滑动平均运算,以获得关联于每一符号的第一向量,并且对应找出此第一向量中的所有元素的最大者,以作为关联于每一符号的异常输出值。基于每一符号的异常输出值及误差平均值,以藉此判断出此OFDM信号是否受到CCI的影响。
本发明实施例另提供一种CCI的检测电路,适用于OFDM***的接收装置中,此接收装置用以接收具有多个符号的一OFDM信号,并且对此OFDM信号进行信道估计运算。所述检测电路包括提取模块、第一运算处理模块、第二运算处理模块以及判断模块。提取模块用以在信道估计运算过程中的离散导频时域插值之后,分别提取出关联于每一符号的多个时域插值结果。第一运算处理模块用以分别对每一符号的这些时域插值结果进行差分运算及块平均运算,以产生出关联于每一符号的第一误差序列,并且对应获取得到此第一误差序列中的所有元素的平均值,以作为关联于每一符号的误差平均值。第二运算处理模块用以基于一滑动窗的移动索引值,来依序对于每一符号的第一误差序列进行滑动平均运算,以获得关联于每一符号的第一向量,并且对应找出此第一向量中的所有元素的最大者,以作为关联于每一符号的异常输出值。判断模块用以基于每一符号的异常输出值及误差平均值,以藉此判断出此OFDM信号是否受到CCI的影响。
综上所述,本发明实施例所提供的CCI的检测方法及其检测电路,采用的是时域差值后的结果来进行CCI的检测,因此可以有效地提升CCI的检测性能。除此之外,上述检测方法及其检测电路藉由非数据符号及数据符号的综合考虑,以进而使得CCI的检测结果能更为精确,并且采用了滑动窗的检测方式去实现解决各区间阈值不同的问题,因此不仅可以检测出静态的干扰,也可以检测得出动态的干扰,并且相对地有助于提高整体的***性能。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,但是此等说明与附图仅用来说明本发明,而非对本发明的保护范围作任何的限制。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的CCI的检测方法的流程示意图。
图2是本发明实施例所提供的DVB-T2***的OFDM信号的帧架构示意图。
图3是本发明实施例所提供的CCI的检测方法中基于每一符号的异常输出值及误差平均值,以判断出此OFDM信号是否受到CCI的影响的流程示意图。
图4是本发明实施例所提供的CCI的检测方法中对于每一符号的异常输出值及误差平均值所进行第一比较运算的流程示意图。
图5是本发明实施例所提供的CCI的检测电路的功能方块图。
图6是本发明实施例所提供的CCI的检测电路中对于判断模块执行其步骤时的电路架构的示意图。
具体实施方式
在下文中,将藉由附图说明本发明的各种实施例来详细描述本发明。然而,本发明概念可能以许多不同形式来体现,且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。此外,在图式中相同参考数字可用以表示类似的组件。
具体来说,本发明实施例所提供的CCI的检测方法及其检测电路,可以适用于任何OFDM***的接收装置中。举例来说,所述OFDM***可以为地面综合服务数字广播(ISDB-T)***、地面数字视频广播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial,DVB-T)***或第二代地面数字视频广播(Digital Video Broadcasting–Second Generation Terrestrial,DVB-T2)***等其中之一,但本发明并不以此为限制。总而言之,此OFDM***的接收装置会接收到具有多个符号的一OFDM信号,并且对此OFDM信号进行一信道估计(ChannelEstimation)运算。
请参阅图1,图1是本发明实施例所提供的CCI的检测方法的流程示意图。首先,在步骤S101中,在此信道估计运算过程中的离散导频时域插值之后,分别提取出关联于每一符号的多个时域插值结果。其次,在步骤S103中,分别对每一符号的时域插值结果进行差分运算及块平均运算,以产生出关联于每一符号的第一误差序列,并且对应获取得到此第一误差序列中的所有元素的平均值,以作为关联于每一符号的误差平均值。接着,在步骤S105中,基于一滑动窗的移动索引值,来依序对于每一符号的第一误差序列进行滑动平均运算,以获得关联于每一符号的第一向量,并且对应找出此第一向量中的所有元素的最大者,以作为关联于每一符号的异常输出值。最后,在步骤S107中,基于每一符号的异常输出值及误差平均值,以藉此判断出此OFDM信号是否受到CCI的影响。
以下为了方便说明,将直接采用DVB-T2***中的接收装置进行上述检测方法的例子说明,但本发明并不限定于此。请同时参阅图2,图2是本发明实施例所提供的DVB-T2***的OFDM信号的帧架构示意图。由此可知,依照规格制定标准来说,DVB-T2***中的每一OFDM信号的每一帧(frame)是由一个P1符号、一个或者多个P2符号以及多个数据符号所组成。其中,P1符号的大小固定为2048个载波点,且其仅标示于每一帧的开头,以用于进行同步的侦测。接着,P2符号内则包含有第一层(L1)数据内容,而第一层(L1)数据内容则主要是用来提供给译码装置以进行译码(Decode)各数据符号时所需的相关参数信息。例如,导频分布模式(Pilot Patterns)、保护区间(Guard Interval,GI)比例、调变(Modulation)方式及码率等。最后,才是实际有效承载(Actual Payload)数据的多个数据符号。
因此,根据以上内容的教示,并且透过现有的已知信息,本技术领域普通技术人员应可理解到,本发明实施例的CCI的检测方法是在已经进行完P1符号的同步侦测之后而开始执行,故本发明实施例的接收装置所接收到的OFDM信号,乃意味者为已经完成同步侦测后的OFDM信号。值得注意的是,本发明并不限制使用P1符号所进行同步侦测的详细实现方式,本技术领域普通技术人员可依据实际需求或应用来进行设计。换句话说,本发明实施例的接收装置所接收到的OFDM信号的多个符号,系可包含为图2中的至少一P2符号及多个数据符号。值得一提的是,但在其它OFDM***中可能没有非数据符号(例如,P1符号或P2符号)的利用,而是只存在有数据符号的利用。因此,对于此一类型***的接收装置所接收到的OFDM信号的多个符号而言,亦可简化地仅表示为所已完成同步侦测后的多个数据符号。
另外一方面,本发明实施例的接收装置所采用的信道估计运算,即为常规的OFDM***中接收端的已知技术。举例来说,对于已完成同步侦测的某一OFDM信号而言,接收装置会是先将此OFDM信号中离散类型(Scattered)的各导频子载波取出,并且对于所提取出的导频子载波,将会以依序经由时域插值(Time Interpolation)及频域插值(FrequencyInterpolation)的方式,来获得出关联于此OFDM***的信道响应(Channel Response)。
有鉴于此,根据以上内容的教示,本技术领域普通技术人员应可理解到,本发明实施例的CCI的检测方法主要精神之一乃在于,可直接依赖导频子载波经由时域插值后的结果来进行CCI的检测,以有效地缓解受到CCI存在影响所引起的估计难题,并且进而有效地提高CCI的检测性能。另外,由于上述信道估计运算的原理为本技术领域普通技术人员所习知,故有关于信道估计运算的细部内容于此就不再多加赘述。
另外一方面,步骤S103中所采用的差分运算则可为已知技术中的逆向差分(Backward Difference)或前向差分(Forward Difference)。总而言之,本发明并不以此为限制,故有关于差分运算的细部内容于此就不再多加赘述。接着,在步骤S103中的块平均运算,则是将差分运算后的关联于每一符号的这些时域插值结果,以不重复且依序R个为一组的方式作平均值运算,并且将各组平均值运算后的结果依序输入至第一误差序列,其中R为一正整数变量,且系根据每一符号的种类而改变。
进一步来说,如同前面内容所述,由于本发明实施例的接收装置所接收到的OFDM信号的多个符号,系可包含有P2符号及数据符号(亦即,非数据符号及数据符号)。另外,透过现有的已知信息,本技术领域普通技术人员应可理解到,非数据符号中所能够具有的导频子载波的个数,必定要比数据符号中所具有的导频子载波的个数要来得多上许多。换言之,对于在步骤S101中的每一符号而言,其所能够分别提取出的时域插值结果的个数,亦不尽完全相同。因此,在步骤S103中,对于差分运算后所关联于每一符号的这些时域插值结果而言,系将可分别采用有互不相同的分组数量(亦即R)方式来作平均值运算。
举例来说,假设在步骤S101中所提取出的为关联于非数据符号的多个时域插值结果,且该时域插值结果的个数为4640的情况下,而在步骤S103的块平均运算中,对于差分运算后所关联于非数据符号的多个时域插值结果而言,将可采用以不重复且依序8个(亦即R=8)为一组的方式来作平均值运算,并且各组平均值运算后的结果依序输入至第一误差序列,以藉此产生出总项数为580项(即4640/8=580)的关联于该非数据符号的第一误差序列。
另外,假设在步骤S101中所提取出的为关联于数据符号的多个时域插值结果,且该时域插值结果的个数为1160的情况下,而在步骤S103的块平均运算中,对于差分运算后所关联于数据符号的多个时域插值结果而言,将可采用以不重复且依序2个(亦即R=2)为一组的方式来作平均值运算,并且各组平均值运算后的结果依序输入至第一误差序列,以藉此产生出总项数同样为580项(即1160/2=580)的关联于该数据符号的第一误差序列。总而言之,上述采用的实施方式在此仅是用以举例,其并非用以限制本发明。
另外一方面,对于在步骤S103中所获取得到第一误差序列中所有元素的平均值的方程式即可表示为如下。
其中,S_AVG为该平均值(亦即,误差平均值),K为该第一误差序列的总项数值(例如,若以上述各例子而言,K即为580),且ERR(i)为该第一误差序列中的第i项的元素的值。
另外,如图2所示,由于在时域分布的情况下,各符号之间并不会有任何重迭情形的发生。因此,对于每一符号所分别产生出的第一误差序列,接收装置将可以依序地对其进行一滑动平均运算,以获得关联于每一符号的第一向量。有鉴于此,在步骤S105中,对于每一符号的第一误差序列以进行滑动平均运算,而所获得的第一向量的所有元素的方程式即可简化地表示为如下。
其中,M为关联于该滑动窗的窗口长度值,i为移动索引值,而MAVG(i)为第一向量中的第i个的元素的值,且ERR(i-M+r)为第一误差序列中的第(i-M+r)项的元素的值。值得注意的是,方程式(2)仅是上述滑动平均运算方法的其中一种实现方式,其并非用以限制本发明。另外,接收装置将可对应地找出第一向量中的所有元素的最大者,以作为关联于每一符号的一个异常输出值。值得一提的是,根据已知技术,本技术领域普通技术人员应可理解到,上述窗口长度值M乃可以为一动态变量(Dynamic Variable),且系根据OFDM***的接收装置的设定而改变。最后,复请参阅图1,故在步骤S107中,接收装置将可以基于每一符号的异常输出值及误差平均值,以藉此判断出此OFDM信号是否受到CCI的影响。
以下为了更进一步说明关于步骤S107的实现细节,本发明进一步提供其步骤S107的一种实施方式。请参阅图3,图3是本发明实施例所提供的CCI的检测方法中基于每一符号的异常输出值及误差平均值,以判断出此OFDM信号是否受到CCI的影响的流程示意图。其中,图3中部分与图1相同的流程步骤以相同的图号标示,因此在此不再详述其细节。
请同时参阅图1与图3,步骤S107中更包括有步骤S301~步骤S309。首先,在步骤S301中,接收装置会依序对于每一符号的异常输出值及误差平均值进行第一比较运算,以藉此获得关联于每一符号的T个第一比较值结果,其中T为大于1的正整数。其次,在步骤S303中,依序针对于这些符号中的每一者,若在符号的这些第一比较值结果的至少其中之一为真时,则将此符号选作为一个起始点。接着,在步骤S305中,自该起始点开始,依序将这些符号中的这些第一比较值结果输入至T×L的检测矩阵中,并且分别对检测矩阵中每一行的L个元素作平均值运算,以藉此获得T个第一检测值,其中L为正整数。
另外,在步骤S307中,将此T个第一检测值一对一地来与T个预设阈值进行比较,并且对于这些第一检测值与这些预设阈值进行比较后的T个结果作加法运算,以藉此产生出一个第二检测值,并且进而判断此第二检测值是否大于零。最后,在步骤S309中,当在此第二检测值大于零时,则判断出此OFDM信号受到CCI的影响。
另外一方面,为了更进一步说明关于步骤S301中对于每一符号的异常输出值及误差平均值所进行的第一比较运算的实现细节,本发明进一步提供了其中一种的实施方式。请参阅图4,图4是本发明实施例所提供的CCI的检测方法中对于每一符号的异常输出值及误差平均值所进行第一比较运算的流程示意图。
首先,在步骤S401中,根据异常输出值所相对应的移动索引值,来决定出一第一阈值。其次,在步骤S403中,基于此第一阈值以及误差平均值,来与T个不同的倍率比值进行乘法运算,以藉此产生出T个第二阈值,并且将此异常输出值来与此T个第二阈值分别进行比较,以获得相应的T个第一比较值结果。其中,针对于这些第二阈值的每一者,若在异常输出值大于此第二阈值时,则输出为真的第一比较值结果。
进一步来说,由于受到CCI影响的子载波会有信号跳变(Hopping)的情形发生,因此已知技术大多仅是藉由相邻子载波间的差异来与一个阈值α进行比对,以藉此检测出此OFDM信号是否受到有CCI的影响。然而,由于每一符号中的不同区间可能会受到有不同的边缘效应影响,因此对于上述阈值α的选择也就相对地困难许多。
有鉴于此,本发明实施例的步骤S401主要精神之一乃在于,可藉由找出的每一符号的差异最大者(亦即,每一符号的异常输出值)所相应的移动索引值,来判定出此差异最大者所位于该符号中的区间为何,并且以藉此决定出一个关联于此区间的第一阈值。值得一提的是,本发明实施例并不限制获取得到第一阈值的具体实现方式。举例来说,接收装置可以是先根据移动索引值与阈值的对应关系建立出一对照表,并且将此对照表储存在接收装置所内建的内存空间中,以供在步骤S401中,藉由对照表的查询(look up)方式,来决定出一个关联于此移动索引值的第一阈值。总而言之,上述采用对照查表的方式在此仅是用以举例,并非用以限制本发明。接着,在步骤S403中所产生出T个的第二阈值的方程式即可简化地表示为如下。
TH_2(j)=R_TH×S_AVG×ω(j) 方程式(3)
其中,TH_2(j)为多个第二阈值中的第j个,且j为1至T的任一数,而R_TH为第一阈值,ω(j)则为T个倍率比值中的第j个。换句话说,本发明实施例的步骤S403主要精神之一乃在于,可藉由所述的第一阈值并搭配不同的倍率比值,以产生出互不相同倍率的多个第一阈值(亦即,第二阈值)。因此,相较于已知技术仅采用单一个阈值α的设计方式,本发明实施例的检测方法则采用多个阈值的设计方式,故可以更有效地提高CCI的检测性能。
举例来说,假设在步骤S403,接收装置总共产生出32个(亦即,T=32)具有互不相同倍率的第一阈值时,即意味着所述的第二阈值系分别为TH_2(1)~TH_2(32)。另外,当某一符号的异常输出值大于其第二阈值TH_2(j)时(亦即,j为1至32的其中之一),接收装置则可对其输出为真的第一比较值结果。同理可知,此符号将可能作为检测得出此OFDM信号是否有受到CCI影响的依据。
进一步来说,由于每一符号在OFDM信号内的位置不同,亦可能会受到有不同的边缘效应影响,因此为了避免上述问题所带来的误判情况,本发明实施例的方法,将会是再收集多个符号的第一比较值结果后来进行平均运算,并且与其它的预设阈值进行比较,以进而判断出此OFDM信号是否有受到CCI的影响。如此一来,此举亦有助于提高CCI的检测性能。
举例来说,在步骤S303中,当某一符号的T个第一比较值结果的至少其中之一为真时,接收装置则可将此符号选作为一起始点。接着,在步骤S305中,自该起始点开始,接收装置可将后续的每一符号所经由步骤S401至步骤S403而获得的T个第一比较值结果,依序输入至T×L的检测矩阵中。值得一提的是,根据以上内容的教示,本技术领域普通技术人员应可理解到,所述的参数L即表示为收集用于检测的符号的个数,且其可以是依据接收装置的设定而改变。
进一步来说,假设L为20且T为32,故在步骤S305中,接收装置将可产生出32×20的检测矩阵。接着,接收装置则分别对检测矩阵中每一行的20个元素作平均值运算,以藉此获得32个的第一检测值。然而,由于步骤S403中所产生出的第一比较值结果仅会为不真(0)或真(1)的结果,因此在检测矩阵中的每一个元素亦仅会有0或1的值。换言之,在步骤S305中所产生出的32个第一检测值乃皆为介于0(例如,0/20)至1(例如,20/20)的任一实数。
接着,在步骤S307中,接收装置则再次将介于0至1的32个第一检测值来与多个预设阈值进行比较,并且对于这些第一检测值与这些预设阈值进行比较的所有结果作加法运算,以藉此产生出一个第二检测值。其用意乃在于降低误判情形的发生,并有助于提高检测性能的可信度。有鉴于此,在步骤S309中,当第二检测值仍然为大于零的情况下,接收装置乃可以成功地判断出此OFDM信号受到有CCI的影响。值得一提的是,本发明实施例采用上述的设计方式乃在于,确保即便是差异幅度较小的CCI也能够有效地被检测出来。因此,本发明并不限制上述参数L、T及阈值、倍率比值等的具体实现方式,本技术领域普通技术人员可依据实际需求或应用来进行设计。
值得一提的是,实务上,针对于这些第二阈值的每一者而言,其大小系可以依序递增(或递减)的方式来进行设计,相反地,对于这些预设阈值的每一者而言,其大小则须与第二阈值相对应地改以依序递减(或递增)的方式来进行设计。举例来说,假设本实施例中的T个预设阈值为DET_TH(1)~DET_TH(T),且所述T个第二阈值TH_2(1)~TH_2(T)为依序递增的方式来进行设计(亦即,TH_2(1)<TH_2(2)<TH_2(3)<......<TH_2(T))时,则此T个预设阈值DET_TH(1)~DET_TH(T)乃必须相对应地改以递减的方式来进行设计(亦即,DET_TH(1)>DET_TH(2)>DET_TH(3)>......>DET_TH(1))。如此一来,此用意乃可在于避免部分微弱的干扰被误判为CCI的情况发生。
另外一方面,为了更进一步说明关于CCI的检测方法的运作流程,本发明进一步提供其检测方法的一种实施方式。请参阅图5,图5是本发明实施例所提供的CCI的检测电路的功能方块图。然而,下述的检测电路5仅是上述方法的其中一种实现方式,其并非用以限制本发明。
所述的检测电路5适用于任何OFDM***的译码装置中,且其接收装置用以接收具有多个符号的一OFDM信号,并对此OFDM信号进行信道估计运算。所述的检测电路5可包括提取模块51、第一运算处理模块53、第二运算处理模块55以及判断模块57。其中,上述各组件可以是透过纯硬件电路来实现,或者是透过硬件电路搭配固件或软件来实现,总而言之,本发明并不限制检测电路5的具体实现方式。另外,提取模块51、第一运算处理模块53、第二运算处理模块55及判断模块57可以是整合或是分开设置,且本发明亦不以此为限制。
然而,如同前面内容所述,由于本发明实施例的CCI的检测方法是在已经进行完P1符号的同步侦测之后而开始执行。因此,在本发明实施例的接收装置中所接收到的OFDM信号,乃可意味着为已经由完成同步侦测后的OFDM信号。
进一步来说,提取模块51用以在此信道估计运算过程中的离散导频时域插值之后,分别提取出关联于每一符号的多个时域插值结果。第一运算处理模块53用以分别对每一符号的这些时域插值结果进行差分运算及块平均运算,以产生出关联于每一符号的第一误差序列,并且对应获取得到此第一误差序列中的所有元素的平均值,以作为关联于每一符号的误差平均值。第二运算处理模块55用以基于一滑动窗的移动索引值,来依序对于每一符号的第一误差序列进行滑动平均运算,以获得关联于每一符号的第一向量,并且对应找出此第一向量中的所有元素的最大者,以作为关联于每一符号的异常输出值。判断模块57用以基于每一符号的异常输出值及误差平均值,以藉此判断出此OFDM信号是否受到CCI的影响。
具体来说,所述的OFDM***可以为DVB-T2***,且所述的多个符号可包含为图2中的P2符号及数据符号(亦即,非数据符号及数据符号),但本发明并不以此为限制。另外,本例所述的检测电路5可执行图1所示的CCI的检测方法,因此请一并参阅图1以利理解,故于此不再多加详述其细节。
如同前面内容所述,第一运算处理模块53所采用的块平均运算,即为将差分运算后的关联于每一符号的这些时域插值结果,以不重复且依序R个为一组的方式作平均值运算,并且将各组平均值运算后的结果依序输入至第一误差序列,其中R为一正整数变量,且系根据每一符号的种类(例如,数据符号及非数据符号)而改变。另外,第一运算处理模块53所获取得到第一误差序列中所有元素的平均值,则可表示为如方程式(1)所示,而第二运算处理模块55所进行滑动平均运算以获得的第一向量的所有元素,则可表示为如方程式(2)所示。
另外一方面,本例所述的判断模块57可执行图3与图4所示的流程方法,因此请一并参阅图3与图4以利理解,故于此亦不再多加详述其细节。
进一步来说,相较于已知技术仅采用单一个阈值α的设计方式,本发明实施例的判断模块57则采用找到出的每一符号的差异最大者(亦即,每一符号的异常输出值)所相应的移动索引值,来判定出此差异最大者所位于该符号中的区间为何,并且以藉此决定出一个关联于此区间的第一阈值。除此之外,本发明实施例的方法,会再收集多个符号的第一比较值结果来进行平均运算,并且与其预设阈值进行比较,以进而判断出此OFDM信号是否有受到CCI的影响。如此一来,此举有助于确保即便是差异幅度较小的CCI也能够有效地被检测出来,同时也降低误判CCI的情况发生。
除此之外,以下将再使用另一例子来更进一步说明关于判断模块所执行图3及图4的流程方法时的电路架构示意图。请参阅图6,图6是本发明实施例所提供的CCI的检测电路中对于判断模块执行其步骤时的电路架构的示意图。然而,下述说明仅是上述方法或判断模块的其中一种实现方式,其并非用以限制本发明。另外,详细步骤流程如前述实施例所述,故于此仅作概述而不再多加冗述,并请一并参照图3、图4与图5以利理解。
进一步来说,当判断模块用以基于某一符号的异常输出值MAX及误差平均值S_AVG,以藉此判断此OFDM信号是否受到CCI的影响时,判断模块会是先根据此符号的异常输出值MAX所相应的移动索引值IDX,来以查询对照表60的方式而决定出关联于此移动索引值IDX的一个第一阈值R_TH。
其次,图6中的T个第一级比较电路61_1~61_T,用以来执行图4中的步骤S403,以藉此获得T个第一比较值结果C_1~C_T,其中ω(1)~ω(T)为上述方程式(3)中的T个倍率比值。接着,倘若此符号的这些第一比较值结果C_1~C_T的至少其中之一为真时,则判断模块将会以此符号作为起始点,并且用以T×L的检测矩阵63来开始收集自该起始点开始后的每一符号的T个第一比较值结果C_1~C_T。另外,图6中的T个块平均运算电路65_1~65_T将用以来分别对检测矩阵65中每一行的L个元素作平均值运算,以藉此获得T个第一检测值D1_1~D1_T。再者,图6中的T个第二级比较电路67_1~67_T,系将此T个第一检测值D1_1~D1_T一对一地来与T个预设阈值DET_TH(1)~DET_TH(T)进行比较,并且将比较后的T个结果输入至加法器ADD进行运算,以产生出一个第二检测值D2。最后,判断单元69判断此第二检测值D2是否大于零,并且当在此第二检测值D2大于零时,则可判断出此OFDM信号受到有CCI的影响。
综上所述,本发明实施例所提供的CCI的检测方法及其检测电路,采用的是时域差值的结果来进行CCI的检测,因此可以有效地提升CCI的检测性能。除此之外,上述检测方法及其检测电路藉由非数据符号及数据符号的综合考虑,以进而使得CCI的检测结果能更为精确,并且采用了滑动窗的检测方式去实现解决各区间阈值不同的问题,因此不仅可以检测出静态的干扰,也可以检测得出动态的干扰,并且相对地有助于提高整体的***性能。
以上所述仅为本发明的实施例,其并非用以局限本发明的保护范围。
【符号说明】
S101~S107、S301~S309、S401~S403:流程步骤
Frame_1~Frame_NF:OFDM信号
P1:P1符号
P2_1~P2_NP2:P2符号
Data_1~Data_ND:数据符号
5:检测电路
51:提取模块
53:第一运算处理模块
55:第二运算处理模块
57:判断模块
MAX:异常输出值
S_AVG:误差平均值
IDX:移动索引值
R_TH第一阈值
60:对照表
61_1~61_T:第一级比较电路
ω(1)~ω(T):倍率比值
63:检测矩阵
65_1~65_T:块平均运算电路
67_1~67_T:第二级比较电路
ADD:加法器
69:判断单元
DET_TH(1)~DET_TH(T):预设阈值
C_1~C_T:第一比较值结果
D1_1~D1_T:第一检测值
D2:第二检测值。
Claims (14)
1.一种同频信道干扰的检测方法,适用于一正交频分复用***的一接收装置中,该接收装置接收具有多个符号的一正交频分复用信号,并对该正交频分复用信号进行信道估计运算,其特征在于,该检测方法包括:
在该信道估计运算过程中的一离散导频时域插值之后,分别提取出关联于该多个符号的每一个的多个时域插值结果;
分别对该多个符号的每一个的该多个时域插值结果进行一差分运算以及一块平均运算,以产生出关联于该多个符号的每一个的一第一误差序列,并且对应获取该第一误差序列中的所有元素的一平均值,以作为关联于该多个符号的每一个的一误差平均值;
基于一滑动窗的一移动索引值,来依序对于该多个符号的每一个的该第一误差序列进行滑动平均运算,以获得关联于该多个符号的每一个的一第一向量,并且对应找出该第一向量中的所有元素的最大者,以作为关联于该多个符号的每一个的一异常输出值;以及
基于该多个符号的每一个的该异常输出值及该误差平均值,以藉此判断出该正交频分复用信号是否受到一同频信道干扰的影响;
其中,在该块平均运算的步骤中,将该差分运算后的关联于该多个符号的每一个的该多个时域插值结果,以不重复且依序R个为一组的方式作平均值运算,并且将各组平均值运算后的结果依序输入至该第一误差序列,其中,R为正整数变量且根据该多个符号的每一个的种类而改变;
其中,在基于该多个符号的每一个的该异常输出值及该误差平均值以藉此判断出该正交频分复用信号是否受到该同频信道干扰的影响的步骤中,进一步包括:
依序对该多个符号的每一个的该异常输出值及该误差平均值进行一第一比较运算,以藉此获得关联于该多个符号的每一个的T个第一比较值结果,其中,T为大于1的正整数;
依序针对该多个符号中的每一者,若在符号的该T个第一比较值结果的至少其中之一为真时,则将该符号选作为一起始点;
自该起始点开始,依序将该多个符号中的该T个第一比较值结果输入至T×L的一检测矩阵中,并且分别对该检测矩阵中每一行的L个元素作平均值运算,以藉此获得T个第一检测值,其中,L为正整数;
将该T个第一检测值来一对一地与T个预设阈值进行比较,并且对于该T个第一检测值与该T个预设阈值进行比较后的T个结果作加法运算,以藉此产生出一第二检测值,并且进而判断该第二检测值是否大于零;以及
当在该第二检测值大于零时,则判断出该正交频分复用信号受到该同频信道干扰的影响。
2.根据权利要求1所述的检测方法,其中,该正交频分复用***为一地面综合服务数字广播***、一地面数字视频广播***或一第二代地面数字视频广播***。
3.根据权利要求1所述的检测方法,其中,该第一向量中的第i个的元素的值为MAVG(i),其中,M为关联于该滑动窗的一窗口长度值,i为该移动索引值,且ERR(i-M+r)为该第一误差序列中的第(i-M+r)项的元素的值。
4.根据权利要求3所述的检测方法,其中,M为一动态变量,且根据该接收装置的设定而改变。
5.根据权利要求1所述的检测方法,其中,该第一误差序列中的所有元素的该平均值为S_AVG,其中,K为关联于该第一误差序列的一总项数值,且ERR(i)为该第一误差序列中的第i项的元素的值。
6.根据权利要求1所述的检测方法,其中,在该第一比较运算的步骤中,包括:
根据该异常输出值相对应的该移动索引值,来决定出一第一阈值;以及
基于该第一阈值以及该误差平均值,来与T个倍率比值进行乘法运算,以藉此产生出T个第二阈值,并且将该异常输出值与该T个第二阈值分别进行比较,以获得相应的该T个第一比较值结果;
其中,针对该T个第二阈值的每一者,若在该异常输出值大于第二阈值时,则输出为真的该第一比较值结果。
7.根据权利要求6所述的检测方法,其中,该T个第二阈值的每一者的大小分别依序以递增或递减的方式来进行排列,而该T个预设阈值的每一者的大小则相对应于该T个第二阈值分别依序以递减或递增的方式来进行排列。
8.一种同频信道干扰的检测电路,适用于一正交频分复用***的一接收装置中,其中,该接收装置用以接收具有多个符号的一正交频分复用信号,并对该正交频分复用信号进行信道估计运算,其特征在于,该检测电路包括:
一提取模块,用以在该信道估计运算过程中的一离散导频时域插值之后,分别提取出关联于该多个符号的每一个的多个时域插值结果;
一第一运算处理模块,用以分别对该多个符号的每一个的该多个时域插值结果进行一差分运算以及一块平均运算,以产生出关联于该多个符号的每一个的一第一误差序列,并且对应获取该第一误差序列中的所有元素的一平均值,以作为关联于该多个符号的每一个的一误差平均值;
一第二运算处理模块,用以基于一滑动窗的一移动索引值,来依序对该多个符号的每一个的该第一误差序列进行滑动平均运算,以获得关联于该多个符号的每一个的一第一向量,并且对应找出该第一向量中的所有元素的最大者,以作为关联于该多个符号的每一个的一异常输出值;以及
一判断模块,用以基于该多个符号的每一个的该异常输出值及该误差平均值,以藉此判断出该正交频分复用信号是否受到一同频信道干扰的影响;
其中,在该第一运算处理模块中,将该差分运算后的关联于该多个符号的每一个的该多个时域插值结果,以不重复且依序R个为一组的方式作平均值运算,并且将各组平均值运算后的结果依序输入至该第一误差序列,其中,R为正整数变量且根据该多个符号的每一个的种类而改变;
其中,该判断模块执行以下步骤以判断该正交频分复用信号是否受到同频信道干扰影响:
依序对该多个符号的每一个的该异常输出值及该误差平均值进行一第一比较运算,以藉此获得关联于该多个符号的每一个的T个第一比较值结果,其中,T为大于1的正整数;
依序针对该多个符号中的每一者,若在符号的该T个第一比较值结果的至少其中之一为真时,则将该符号选作为一起始点;
自该起始点开始,依序将该多个符号中的该T个第一比较值结果输入至T×L的一检测矩阵中,并且分别对该检测矩阵中每一行的L个元素作平均值运算,以藉此获得T个第一检测值,其中,L为正整数;
将该T个第一检测值来一对一地与T个预设阈值进行比较,并且对于该T个第一检测值与该T个预设阈值进行比较后的T个结果作加法运算,以藉此产生出一第二检测值,并且进而判断该第二检测值是否大于零;以及
当在该第二检测值大于零时,则判断出该正交频分复用信号受到该同频信道干扰的影响。
9.根据权利要求8所述的检测电路,其中,该正交频分复用***为一地面综合服务数字广播***、一地面数字视频广播***或一第二代地面数字视频广播***。
10.根据权利要求8所述的检测电路,其中,该第一向量中的第i个的元素的值为MAVG(i),其中,M为关联于该滑动窗的一窗口长度值,i为该移动索引值,且ERR(i-M+r)为该第一误差序列中的第(i-M+r)项的元素的值。
11.根据权利要求10所述的检测电路,其中,M为一动态变量,且根据该接收装置的设定而改变。
12.根据权利要求8所述的检测电路,其中,该第一误差序列中的所有元素的该平均值为S_AVG,其中,K为关联于该第一误差序列的一总项数值,且ERR(i)为该第一误差序列中的第i项的元素的值。
13.根据权利要求8所述的检测电路,其中,该判断模块执行以下步骤以进行该第一比较运算:
根据该异常输出值相对应的该移动索引值,来决定出一第一阈值;以及
基于该第一阈值以及该误差平均值,来与T个倍率比值进行乘法运算,以藉此产生出T个第二阈值,并且将该异常输出值与该T个第二阈值分别进行比较,以获得相应的该T个第一比较值结果;
其中,针对该T个第二阈值的每一者,若在该异常输出值大于该第二阈值时,则输出为真的该第一比较值结果。
14.根据权利要求13所述的检测电路,其中,该T个第二阈值的每一者的大小分别依序以递增或递减的方式来进行排列,而该T个预设阈值的每一者的大小则相对应于该T个第二阈值分别依序以递减或递增的方式来进行排列。
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