專利名稱：數(shù)字切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種切割器，特別是指一種應(yīng)用在通信系統(tǒng)中的數(shù)字切割器。
背景技術(shù)：
在通信系統(tǒng)中，為了減少位錯(cuò)誤率(Mt error rate),傳送端會(huì)將要傳 送的信息經(jīng)過通道編碼后再送出，如圖1所示，傳送端100將7位的信息 (ul-u3, cl-c4)經(jīng)過DSQ128轉(zhuǎn)換單元10轉(zhuǎn)換成兩個(gè)4位信號(hào)xl、 x2后，再
經(jīng)過調(diào)制單元ll將各個(gè)4位信號(hào)xl、xZ分別調(diào)制成具有(土l、 ±3、 ±5.....
±15}共16種電平其中一種電平的調(diào)制符號(hào)a 1 、a2,最后再轉(zhuǎn)成模擬的16-PAM 符號(hào)傳送出去。
因此，如圖2所示，當(dāng)接收端200收到信號(hào)時(shí)，信號(hào)會(huì)先經(jīng)由自動(dòng)增益 控制器(automatic gain controller) 201適度放大,再經(jīng)由低通濾波器202 濾除高頻噪聲后，送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器203轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)(即相當(dāng)于傳送端100的 調(diào)制符號(hào))，并分別經(jīng)過近端串音(near end crosstalk,簡(jiǎn)稱NEXT)消除器 204、回音消除器205及遠(yuǎn)端串音(far end crosstalk,簡(jiǎn)稱FEXT)消除器206 消除調(diào)制符號(hào)中的近端串音、回音以及遠(yuǎn)端串音后，送入向前饋入均衡器 207 (feed forward equalizer)消除前一調(diào)制符號(hào)的影響后，再經(jīng)由凌t字自動(dòng) 增益控制器208適度放大后，送至通道解碼器209進(jìn)行通道解碼，以便從調(diào) 制符號(hào)中解出傳送端100送出的7位信息(ul-u3,cl-c4)。
同時(shí)，在接收端200會(huì)使用一切割器(slicer)211與一誤差產(chǎn)生器212 才艮據(jù)數(shù)字自動(dòng)增益控制器208的輸出實(shí)時(shí)產(chǎn)生誤差(error term)供上述NEXT 消除器204、回音消除器205、 FEXT消除器206、向前饋入均衡器204、數(shù)字 自動(dòng)增益控制器208以及校正模數(shù)轉(zhuǎn)換器203的時(shí)序的時(shí)序恢復(fù)電路210等 進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新。
切割器211通常以傳送端100的調(diào)制單元102所使用的調(diào)制電平，例如 {±1、 ±3、 ±5..... 土15)等共16種電平依序?qū)γ恳粋€(gè)輸入的調(diào)制符號(hào)進(jìn)
4行數(shù)值判斷。若當(dāng)切割器211收到的調(diào)制符號(hào)是1. 5，切割器211根據(jù){±1、 ±3、 ±5..... ±15}等16種電平判斷1. 5較接近電平1而輸出判斷結(jié)果為
1。 此時(shí)，連接在切割器211輸入端和輸出端之間的誤差產(chǎn)生器212即可根據(jù) 切割器211的輸入與輸出結(jié)果計(jì)算出誤差為0. 5。
然而，當(dāng)調(diào)制信號(hào)在傳送過程中遭受嚴(yán)重的噪聲干擾，而從1變成2. 5 時(shí)，切割器211就會(huì)誤判為3，以致誤差產(chǎn)生器212產(chǎn)生錯(cuò)誤的誤差-0. 5(即
2. 5-3,實(shí)際應(yīng)該是2. 5-1=1. 5)，而導(dǎo)致根據(jù)誤差進(jìn)行更新的NEXT消除器204、 回音消音器205、 FEXT消除器206、向前饋入均衡器207、數(shù)字自動(dòng)增益控制 器208和時(shí)序恢復(fù)電路210不能正確工作，并使得通道解碼器209的解碼效 能受到影響而無法有效降低位錯(cuò)誤率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的，即在提供一種可以降低位錯(cuò)誤率的數(shù)字切割裝置。
于是，本發(fā)明的數(shù)字切割裝置，用以對(duì)輸入的一調(diào)制符號(hào)進(jìn)行數(shù)值判斷， 以輸出一對(duì)應(yīng)的符號(hào)，該數(shù)字切割裝置包括一解調(diào)制單元、 一第一切割單元 及一再調(diào)制單元。該解調(diào)制單元收集前后相鄰的兩個(gè)調(diào)制符號(hào)，再根據(jù)一調(diào) 制演算法對(duì)該二調(diào)制符號(hào)進(jìn)行解調(diào)制，以產(chǎn)生兩個(gè)解調(diào)制符號(hào)。該第一切割 單元對(duì)該二解調(diào)制符號(hào)進(jìn)行整數(shù)化處理。該再調(diào)制單元以該調(diào)制演算法對(duì)經(jīng) 過整數(shù)化處理的該二解調(diào)制符號(hào)進(jìn)行再調(diào)制，以輸出對(duì)應(yīng)該二調(diào)制符號(hào)的兩 個(gè)再調(diào)制符號(hào)。其中，該二調(diào)制符號(hào)是同時(shí)由該調(diào)制演算法轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生。
較佳地，該調(diào)制演算法是將兩個(gè)調(diào)制符號(hào)相加后除以N取余數(shù)乘以M再 減去P而得到其中一調(diào)制符號(hào)，其中另一調(diào)制符號(hào)是將后一調(diào)制符號(hào)減去前 一調(diào)制符號(hào)后除以N取余數(shù)乘以M再減去P。
較佳地，該解調(diào)制單元是將前一個(gè)調(diào)制符號(hào)加上P并除以Q后，再減去
后一個(gè)調(diào)制符號(hào)加上P并除以Q之后的結(jié)果，而得到前一個(gè)解調(diào)制符號(hào)，而 后一個(gè)解調(diào)制符號(hào)則是后一個(gè)調(diào)制符號(hào)加上P并除以Q后，再加上前一個(gè)調(diào)
制符號(hào)加上P并除以Q之后的結(jié)果。
較佳地，該再調(diào)制單元是將經(jīng)過整數(shù)化處理的前一個(gè)解調(diào)制符號(hào)和后一 個(gè)解調(diào)制符號(hào)相加后除以N取余數(shù)并乘以M再減P，即得到前一個(gè)再調(diào)制符 號(hào)，并且將經(jīng)過整數(shù)化處理之后一個(gè)解調(diào)制符號(hào)減去前一個(gè)解調(diào)制符號(hào)后除 以N取余數(shù)并乘以M再減P，即得到后一個(gè)再調(diào)制信號(hào)。較佳地，上述N等于16, M等于2， P等于15以及Q等于4。 較佳地，上述該二相鄰的調(diào)制符號(hào)是兩個(gè)以2進(jìn)位表示的4位信息。 較佳地，上述該調(diào)制演算法是利用一 2維矩陣調(diào)制及再調(diào)制。 較佳地，上述的整數(shù)化處理為四舍五入。 較佳地，上述的乘、除法由位移器實(shí)現(xiàn)。


圖l是通信系統(tǒng)中的發(fā)送端的電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是通信系統(tǒng)中的傳送端的電路結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明數(shù)字切割裝置的一較佳實(shí)施例應(yīng)用在通信系統(tǒng)中的傳送端 的電路結(jié)構(gòu)示意圖4是本實(shí)施例的數(shù)字切割裝置的詳細(xì)電路方塊圖；及
圖5是說明本實(shí)施例可以一除4除法器取代圖4的兩個(gè)除2除法器。
主要元件符號(hào)說明
300接收端301自動(dòng)增益控制器
302低通濾波器303模數(shù)轉(zhuǎn)換器
304時(shí)序恢復(fù)電路305 NEXT消除器
306回音消除器307 FEXT消除器
308向前饋入均衡器309 數(shù)字自動(dòng)增益控制器
310通道解碼器311 數(shù)字切割裝置
312向后饋入均衡器313誤差產(chǎn)生器
314解調(diào)制單元315 切割單元
316再調(diào)制單元
具體實(shí)施例方式
有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考附圖 的一個(gè)較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。
請(qǐng)參考圖3,系繪示本發(fā)明一較佳實(shí)施例，此實(shí)施例可應(yīng)用在如同 10GBase-T(IEEE802. 3an)等通信系統(tǒng)的接收端電路中。如圖3所示，當(dāng)接收 端300接收到信號(hào)時(shí)，接收端300的自動(dòng)增益控制器301會(huì)先適度放大收到 的信號(hào)，再將經(jīng)過放大的信號(hào)送入低通濾波器302以去除高頻噪聲，并將經(jīng)過低通濾波的信號(hào)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器303轉(zhuǎn)換成調(diào)制符號(hào)，隨后，由時(shí)序恢復(fù) 電路304產(chǎn)生時(shí)序以校正模數(shù)轉(zhuǎn)換器303的時(shí)序。除此之外，再經(jīng)由NEXT消 除器305、回音消除器306以及FEXT消除器307消除調(diào)制符號(hào)中的近端串音、 回音以及遠(yuǎn)端串音后，接著調(diào)制符號(hào)被送入向前饋入均衡器308中以消除前 一個(gè)調(diào)制符號(hào)對(duì)目前的調(diào)制符號(hào)的影響。最后，調(diào)制符號(hào)被數(shù)字自動(dòng)增益控 制器309適度放大后，便可送入通道解碼器310進(jìn)行解碼。
本實(shí)施例的數(shù)字切割裝置311可設(shè)置在接收端300的數(shù)字自動(dòng)增益控制 器309的輸出端，用以接受由數(shù)字自動(dòng)增益控制器309輸出的調(diào)制符號(hào)，并 對(duì)該調(diào)制信號(hào)進(jìn)行電平分析判斷，以輸出判斷結(jié)果。數(shù)字切割裝置311的輸 出端連接向后饋入均衡器(Feed Back Equalizer) 312，其對(duì)數(shù)字切割裝置311 輸出的判斷結(jié)果進(jìn)行處理后，饋入數(shù)字切割裝置311的輸入端中，用以消除 下一個(gè)調(diào)制符號(hào)對(duì)目前輸入的調(diào)制符號(hào)的影響。
在數(shù)字切割裝置311的輸入端與輸出端之間更可連接誤差產(chǎn)生器313， 其根據(jù)數(shù)字切割裝置311的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)計(jì)算兩者的差值以產(chǎn)生誤差 以供上述時(shí)序恢復(fù)電路304、 NEXT消除器305、回音消除器306、 FEXT消除 器307、向前饋入均衡器308、數(shù)字自動(dòng)增益控制器309及向后饋入均衡器 312等進(jìn)行更新。
而為了提供最接近于發(fā)送端的調(diào)制符號(hào)的判斷結(jié)果給誤差產(chǎn)生器313, 使產(chǎn)生正確的誤差供上述電路進(jìn)行實(shí)時(shí)且正確的更新，本實(shí)施例的數(shù)字切割 裝置311包括依序串接的解調(diào)制單元314、切割單元315及再調(diào)制單元316。
發(fā)送端要將例如圖1的7位的信息傳送出去的前，會(huì)為了避免通道受到 噪聲干擾，而將該7位的信息先經(jīng)過DSQ128轉(zhuǎn)換器10轉(zhuǎn)成兩個(gè)4位的信息 xl、 x2,然后再將每個(gè)4位信息xl、 x2經(jīng)過調(diào)制電i 各11,以如下所示的調(diào)
制演算法(公式1和公式2)轉(zhuǎn)換成{±1、 ±3、 ±5..... 土15)等16種電平，
并以其中一種電平表示的數(shù)字信號(hào)al、 a2,例如5和1,再轉(zhuǎn)成才莫擬的16-PAM 符號(hào)后傳送出去。
公式1<formula>formula see original document page 8</formula>
公式2
因此，當(dāng)圖3的接收端300依序獲得先后傳來的兩個(gè)16-PAM符號(hào)后，則 利用自動(dòng)增益控制器301、低通濾波器302、模數(shù)轉(zhuǎn)換器303,以及NEXT消 除器305、回音消除器306、 FEXT消除器307消除通道中的噪聲干擾。且經(jīng) 過向前饋入均衡器308及數(shù)字自動(dòng)增益控制器309處理后輸出時(shí)，該二 16-PAM 符號(hào)已被轉(zhuǎn)變成兩個(gè)數(shù)字化的調(diào)制符號(hào)sl、 s2(下稱調(diào)制符號(hào)sl、 s2)，但由 于信號(hào)傳輸通道中仍存在接收端電路所無法消除的噪聲，例如加成性白高斯 噪聲 (additive white gaussian noise,簡(jiǎn)稱AWGN),因此，接收端300收 到的信號(hào)可能受到干擾而使得數(shù)字自動(dòng)增益控制器309輸出的前、后兩個(gè)調(diào) 制符號(hào)sl、 s2分別變成錯(cuò)誤的數(shù)值，例如3和1。
為使得數(shù)字切割裝置311的判斷結(jié)果較為準(zhǔn)確，數(shù)字切割裝置311的解 調(diào)制單元314可先收集兩個(gè)輸入的調(diào)制符號(hào)sl、 s2 (以3和1為例)，然后 根據(jù)如圖1的調(diào)制電路11的調(diào)制演算法，以下列公式3的計(jì)算方式對(duì)該二調(diào) 制符號(hào)sl、 s2進(jìn)行解調(diào)制。該解調(diào)制單元314可實(shí)現(xiàn)公式3的電路結(jié)構(gòu)，如 圖4所示，亦即先將前一個(gè)調(diào)制符號(hào)sl加上15再經(jīng)過兩個(gè)除2除法器(即除 4)之后，再減去后一個(gè)調(diào)制符號(hào)s2加上15，并依序經(jīng)過兩個(gè)除2除法器(即 除4)之后的值，即得到解調(diào)制信號(hào)xl。而另一解調(diào)制信號(hào)x2則是將后一個(gè) 調(diào)制符號(hào)s2加上15并依序經(jīng)過兩個(gè)除2除法器(即除4)之后再加上前一個(gè) 調(diào)制符號(hào)sl加上15再經(jīng)過兩個(gè)除2除法器(即除4)之后的值。<formula>formula see original document page 8</formula>因此，二調(diào)制符號(hào)sl、 s2經(jīng)過解調(diào)制單元314之后，可以得到對(duì)應(yīng)的兩 個(gè)解調(diào)制符號(hào)xl、 x2，其分別為0. 5和8. 5。接著將解調(diào)制符號(hào)xl、 x2(0. 5 和8. 5)送進(jìn)切割單元315進(jìn)行整數(shù)化處理，本實(shí)施例是以四舍五入為例，使 分別輸出解調(diào)制符號(hào)xl' =1、 x2' =9后，再將解調(diào)制符號(hào)xl' =1、 x2' =9 送至再調(diào)制單元316,以相同于上述的調(diào)制演算法(公式4和公式5)對(duì)解調(diào)制 信號(hào)xl' =1、 x2' =9進(jìn)行再調(diào)制，且再調(diào)制單元316可實(shí)現(xiàn)上述公式4及公 式5的電路結(jié)構(gòu)，如圖4所示，亦即將前一個(gè)解調(diào)制符號(hào)xl，力。x2'經(jīng)過 modl6除法器取余數(shù)后，再經(jīng)乘2乘法器乘2后減去15，即得到前一個(gè)再調(diào) 制信號(hào)al， =5,而令解調(diào)制信號(hào)x2，減去xl'并經(jīng)過modl6除法器取余數(shù) 后，再經(jīng)乘2乘法器乘2后減去15,即得到后一個(gè)再調(diào)制信號(hào)a2， =1，如此 將獲得與發(fā)送端100的調(diào)制電路11相同內(nèi)容的調(diào)制符號(hào)al、 a2。
當(dāng)然，圖4的兩個(gè)除2除法器亦可由圖5所示的一個(gè)除4除法器取代。 且上述的乘法或除法皆可由移位器(shifting component)實(shí)現(xiàn)的。
<formula>formula see original document page 9</formula>…公式5
由于數(shù)字切割裝置311根據(jù)發(fā)送端100的調(diào)制電路11的調(diào)制機(jī)制，藉由 對(duì)輸入的調(diào)制符號(hào)進(jìn)行解調(diào)制后再四舍五入的方式，可以有效排除輸入的調(diào) 制符號(hào)中產(chǎn)生誤差的部分，使輸出的結(jié)果可以更接近于發(fā)送端的調(diào)制符號(hào)， 而使得誤差產(chǎn)生器313可以根據(jù)數(shù)字切割裝置311的輸入端及輸出端的信號(hào) 產(chǎn)生正確的誤差供上述時(shí)序恢復(fù)電路304、 NEXT消除器305、回音消除器306、 FEXT消除器307、向前饋入均衡器308、數(shù)字自動(dòng)增益控制器309及向后饋 入均衡器312等進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，如此則接收端便得以有效降低位錯(cuò)誤率。于 此領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者可利用同樣原理應(yīng)用于N個(gè)調(diào)制符號(hào)，此時(shí)矩陣R 及R-1將從二維矩陣改為N維矩陣，其相對(duì)應(yīng)變化將不另進(jìn)行贅述。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明。任何 所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行各種更動(dòng)與修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍以所提出的權(quán)利要求的范 圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種數(shù)字切割裝置，用以對(duì)輸入的一調(diào)制符號(hào)進(jìn)行數(shù)值判斷，以輸出一對(duì)應(yīng)的符號(hào)，該數(shù)字切割裝置包括一解調(diào)制單元，收集前后相鄰的兩個(gè)調(diào)制符號(hào)，再根據(jù)一調(diào)制演算法對(duì)該二調(diào)制符號(hào)進(jìn)行解調(diào)制，以產(chǎn)生兩個(gè)解調(diào)制符號(hào)；一第一切割單元，對(duì)該二解調(diào)制符號(hào)進(jìn)行整數(shù)化處理；及一再調(diào)制單元，以該調(diào)制演算法對(duì)經(jīng)過整數(shù)化處理的該二解調(diào)制符號(hào)進(jìn)行再調(diào)制，以輸出對(duì)應(yīng)該二調(diào)制符號(hào)的兩個(gè)再調(diào)制符號(hào)；其中，該二調(diào)制符號(hào)是同時(shí)由該調(diào)制演算法轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生。
2、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字切割裝置，其中該調(diào)制演算法是將兩個(gè)調(diào) 制符號(hào)相加后除以N取余數(shù)乘以M再減去P而得到其中一調(diào)制符號(hào)，其中另 一調(diào)制符號(hào)是將后一調(diào)制符號(hào)減去前一調(diào)制符號(hào)后除以N取余數(shù)乘以M再減 去P。
3、 如權(quán)利要求2所述的數(shù)字切割裝置，其中該解調(diào)制單元是將前一個(gè) 調(diào)制符號(hào)加上P并除以Q后，再減去后一個(gè)調(diào)制符號(hào)加上P并除以Q之后的 結(jié)果，而得到前一個(gè)解調(diào)制符號(hào)，而后一個(gè)解調(diào)制符號(hào)則是后一個(gè)調(diào)制符號(hào) 加上P并除以Q后，再加上前一個(gè)調(diào)制符號(hào)加上P并除以Q之后的結(jié)果。
4、 如權(quán)利要求3所述的數(shù)字切割裝置，其中該再調(diào)制單元是將經(jīng)過整 數(shù)化處理的前一個(gè)解調(diào)制符號(hào)和后一個(gè)解調(diào)制符號(hào)相加后除以N取余數(shù)并乘 以M再減P，即得到前一個(gè)再調(diào)制符號(hào)，并且將經(jīng)過整數(shù)化處理之后一個(gè)解 調(diào)制符號(hào)減去前一個(gè)解調(diào)制符號(hào)后除以N取余數(shù)并乘以M再減P,即得到后 一個(gè)再調(diào)制信號(hào)。
5、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字切割裝置，其中該調(diào)制演算法利用一 2維 矩陣調(diào)制及再調(diào)制。
6、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字切割裝置，其中所進(jìn)行的整數(shù)化處理為四 舍五入。
7、 如權(quán)利要求4所述的數(shù)字切割裝置，其中乘除皆由位移器實(shí)現(xiàn)的。
8、 一種數(shù)字切割裝置，用以對(duì)輸入的一調(diào)制符號(hào)進(jìn)行數(shù)值判斷，以輸出 一對(duì)應(yīng)的符號(hào)，該數(shù)字切割裝置包括一解調(diào)制單元，收集前后相鄰的N個(gè)調(diào)制符號(hào)，再4艮據(jù)一調(diào)制演算法對(duì)該N個(gè)調(diào)制符號(hào)進(jìn)行解調(diào)制，以產(chǎn)生N個(gè)解調(diào)制符號(hào)；一第一切割單元，對(duì)該N個(gè)解調(diào)制符號(hào)進(jìn)行整數(shù)化處理；及 一再調(diào)制單元，以該調(diào)制演算法對(duì)經(jīng)過整數(shù)化處理的該N個(gè)解調(diào)制符號(hào)進(jìn)行再調(diào)制，以輸出對(duì)應(yīng)該N個(gè)調(diào)制符號(hào)的N個(gè)再調(diào)制符號(hào)；其中，該N個(gè)調(diào)制符號(hào)同時(shí)由該調(diào)制演算法轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生，且N大于2。
9. 如權(quán)利要求8所述的數(shù)字切割裝置，其中該調(diào)制演算法利用一 N維矩 陣調(diào)制及再調(diào)制。
10. 如權(quán)利要求8所述的數(shù)字切割裝置，其中所進(jìn)行的整數(shù)化處理為四 舍五入。
全文摘要
一種數(shù)字切割裝置，用以對(duì)輸入的調(diào)制符號(hào)進(jìn)行數(shù)值判斷，以輸出對(duì)應(yīng)的符號(hào)，該調(diào)制符號(hào)和與其鄰接的另一調(diào)制符號(hào)是兩個(gè)相鄰的數(shù)字信號(hào)同時(shí)經(jīng)過調(diào)制演算法轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生；該數(shù)字切割裝置的解調(diào)制單元收集前后相鄰的兩個(gè)調(diào)制符號(hào)后，再根據(jù)該調(diào)制演算法對(duì)該二調(diào)制符號(hào)進(jìn)行解調(diào)制，以產(chǎn)生兩個(gè)解調(diào)制符號(hào)，并以切割單元對(duì)該二解調(diào)制符號(hào)進(jìn)行四舍五入后，由再調(diào)制單元以該調(diào)制演算法對(duì)經(jīng)過四舍五入的該二解調(diào)制符號(hào)進(jìn)行再調(diào)制，以輸出對(duì)應(yīng)該二調(diào)制符號(hào)的兩個(gè)再調(diào)制符號(hào)。以此，使輸出的再調(diào)制符號(hào)最接近于發(fā)送端的調(diào)制符號(hào)。
文檔編號(hào)H03M1/12GK101453217SQ200710197008
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者施至永, 郭協(xié)星, 黃亮維 申請(qǐng)人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司