特許第6622810号(P6622810)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許6622810単一キャリア伝送のための局部発振器位相ノイズ追跡
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6622810
(24)【登録日】2019年11月29日
(45)【発行日】2019年12月18日
(54)【発明の名称】単一キャリア伝送のための局部発振器位相ノイズ追跡
(51)【国際特許分類】
   H04L 27/26 20060101AFI20191209BHJP
【FI】
   H04L27/26 410
   H04L27/26 114
【請求項の数】10
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2017-534323(P2017-534323)
(86)(22)【出願日】2015年12月28日
(65)【公表番号】特表2018-502507(P2018-502507A)
(43)【公表日】2018年1月25日
(86)【国際出願番号】US2015067646
(87)【国際公開番号】WO2016106413
(87)【国際公開日】20160630
【審査請求日】2018年12月11日
(31)【優先権主張番号】14/580,595
(32)【優先日】2014年12月23日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】390020248
【氏名又は名称】日本テキサス・インスツルメンツ合同会社
(73)【特許権者】
【識別番号】507107291
【氏名又は名称】テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド
(74)【上記1名の代理人】
【識別番号】100098497
【弁理士】
【氏名又は名称】片寄 恭三
(72)【発明者】
【氏名】ニルマル シー ワルケ
(72)【発明者】
【氏名】ラーズ モートン ヨルゲンセン
(72)【発明者】
【氏名】スリナス ホスール
【審査官】 吉江 一明
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2005/0123073(US,A1)
【文献】 国際公開第2013/161801(WO,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2004/0071234(US,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2007/0086533(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04L 27/26
IEEE Xplore
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
受信信号における位相エラーを補正する判定指向位相ロックループであって、
入力記号のブロックをストアするように構成される第1のバッファであって、前記入力記号のブロックが、第1のパイロット記号で始まり、最後のパイロット記号で終わる、前記第1のバッファ
位相ノイズ補償を記号毎に前記入力記号のブロックに適用するように構成される位相回転器
前記位相回転器に結合されるフィードバックループであって、位相ノイズ補償信号を前記位相回転器に提供する、前記フィードバックループ
前記位相回転器から出力される位相ノイズ補償された記号の第1のブロックをストアするように構成される第1の出力バッファであって、前記位相ノイズ補償された記号の第1のブロックにおける記号が、前記第1のパイロット記号で始まって前記位相回転器から順次受信される、前記第1の出力バッファ
前記位相回転器から出力される位相ノイズ補償された記号の第2のブロックをストアするように構成される第2の出力バッファであって、前記位相ノイズ補償された記号の第2のブロックにおける記号が、前記最後のパイロット記号で始まって前記位相回転器から順次受信される、前記第2の出力バッファと、
出力記号をつくるために、前記位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号を組み合わせるように構成されるコンバイナ
を含
前記位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの前記関連する記号が、
対数尤度比(LLR)メトリックを用いる、重み付された記号毎の組み合わせと、
最小平均二乗誤差(MMSE)エラーメトリックを用いる、重み付された記号毎の組み合わせと、
で構成されるグループから選択されるプロセスを用いて組み合わされる、判定指向位相ロックループ
【請求項2】
判定指向位相ロックループであって、
入力記号のブロックをストアするように構成される第1のバッファであって、前記入力記号のブロックが、第1のパイロット記号で始まり、最後のパイロット記号で終わり、前記入力記号のブロックが、前記第1のパイロット記号と前記最後のパイロット記号との間に未知のデータ記号付加的なパイロット記号を含前記第1のバッファと、
位相ノイズ補償を記号毎に前記入力記号のブロックに適用するように構成される位相回転器と、
前記位相回転器に結合されるフィードバックループであって、位相ノイズ補償信号を前記位相回転器に提供し、前記位相回転器に提供される前記位相ノイズ補償信号が、
入力記号のブロック全体にわたる位相ノイズエラー検出
前記入力記号のブロックにおけるN番目毎のパイロット記号を用いる位相ノイズエラー検出
のグループから選択されるプロセスを用いて生成される、前記フィードバックループと、
前記位相回転器から出力される位相ノイズ補償された記号の第1のブロックをストアするように構成される第1の出力バッファであって、前記位相ノイズ補償された記号の第1のブロックにおける記号が、前記第1のパイロット記号で始まって前記位相回転器から順次に受信される、前記第1の出力バッファと、
前記位相回転器から出力される位相ノイズ補償された記号の第2のブロックをストアするように構成される第2の出力バッファであって、前記位相ノイズ補償された記号の第2のブロックにおける記号が、前記最後のパイロット記号で始まって前記位相回転器から順次に受信される、前記第2の出力バッファと、
出力記号をつくるために、前記位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号を組み合わせるように構成されるコンバイナと、
を含む、判定指向位相ロックループ
【請求項3】
判定指向位相ロックループであって、
入力記号のブロックをストアするように構成される第1のバッファであって、前記入力記号のブロックが、第1のパイロット記号で始まり、最後のパイロット記号で終わる、前記第1のバッファと、
位相ノイズ補償を記号毎に前記入力記号のブロックに適用するように構成される位相回転器であって前の入力記号のブロックに適用された位相ノイズエラー補償に基づいて前記入力記号のブロックからの最初に受信されたパイロット記号に対して初期位相ノイズエラー補償を適用するように構成される、前記位相回転器と、
前記位相回転器に結合されるフィードバックループであって、位相ノイズ補償信号を前記位相回転器に提供する、前記フィードバックループと、
前記位相回転器から出力される位相ノイズ補償された記号の第1のブロックをストアするように構成される第1の出力バッファであって、前記位相ノイズ補償された記号の第1のブロックにおける記号が、前記第1のパイロット記号で始まって前記位相回転器から順次に受信される、前記第1の出力バッファと、
前記位相回転器から出力される位相ノイズ補償された記号の第2のブロックをストアするように構成される第2の出力バッファであって、前記位相ノイズ補償された記号の第2のブロックにおける記号が、前記最後のパイロット記号で始まって前記位相回転器から順次に受信される、前記第2の出力バッファと、
出力記号をつくるために、前記位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号を組み合わせるように構成されるコンバイナと、
を含む、判定指向位相ロックループ
【請求項4】
請求項に記載の判定指向位相ロックループであって、
前記入力記号のブロックからの最初に受信されたバイロット記号の前記初期位相ノイズエラー補償前の入力記号のブロックにおける最後の記号に適用された位相ノイズエラー補償に基づ判定指向位相ロックループ
【請求項5】
判定指向位相ロックループであって、
入力記号のブロックをストアするように構成される第1のバッファであって、前記入力記号のブロックが、第1のパイロット記号で始まり、最後のパイロット記号で終わる、前記第1のバッファと、
位相ノイズ補償を記号毎に前記入力記号のブロックに適用するように構成される位相回転器と、
前記位相回転器に結合されて位相ノイズ補償信号を前記位相回転器に提供するフィードバックループであって、前記位相回転器からの出力を受信して各受信された記号に対して変調コンステレーションにおける最も近いポイントを判定する硬判定モジュールと、前記位相回転器からの第1の入力と前記硬判定モジュールからの第2の入力とを受信する位相推定器であって、前記硬判定モジュールからの入力の位置におけるデコードされた出力記号を用いるように構成される、前記位相推定器とを含む、前記フィードバックループと、
前記位相回転器から出力される位相ノイズ補償された記号の第1のブロックをストアするように構成される第1の出力バッファであって、前記位相ノイズ補償された記号の第1のブロックにおける記号が、前記第1のパイロット記号で始まって前記位相回転器から順次に受信される、前記第1の出力バッファと、
前記位相回転器から出力される位相ノイズ補償された記号の第2のブロックをストアするように構成される第2の出力バッファであって、前記位相ノイズ補償された記号の第2のブロックにおける記号が、前記最後のパイロット記号で始まって前記位相回転器から順次に受信される、前記第2の出力バッファと、
出力記号をつくるために、前記位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号を組み合わせるように構成されるコンバイナと、
前記コンバイナの出力に結合され、前記出力記号をデコードするように構成されるフォワード誤り補正(FEC)デコーダであって前記FECデコーダの出力が前記位相推定器に結合され、前記前記FECデコーダと
を含む、判定指向位相ロックループ
【請求項6】
受信信号における位相エラーを補正するための方法であって、
第1のパイロット記号で始まり、最後のパイロット記号で終わる、入力記号のブロックを受信すること
前記第1のパイロット記号で始まるフォワード方向において前記入力記号のブロックに位相ノイズ補償を適用すること
位相ノイズ補償された記号の第1のブロックを第1の出力バッファにストアすることであって、前記位相ノイズ補償された記号の第1のブロックが前記フォワード方向の入力記号のブロックに対応する、前記第1の出力バッファにストアすること
前記最後のパイロット記号で始まるバックワード方向において前記入力記号のブロックに位相ノイズ補償を適用すること
位相ノイズ補償された記号の第2のブロックを第2の出力バッファにストアすることであって、前記位相ノイズ補償された記号の第2のブロックが前記バックワード方向の入力記号のブロックに対応する、前記第2の出力バッファにストアすること
前記位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号を組み合わせることであって、
対数尤度比(LLR)メトリックを用いる、重み付された記号毎の組み合わせと、
最小平均二乗誤差(MMSE)エラーメトリックを用いる、重み付された記号毎の組み合わせと、
で構成されるグループから選択されるプロセスを用いて出力記号をつくる、前記組み合わせることと、
を含む、方法。
【請求項7】
受信信号における位相エラーを補正するための方法であって、
第1のパイロット記号で始まり、最後のパイロット記号で終わる、入力記号のブロックを受信することであって、前記入力記号のブロックが、前記第1のパイロット記号と前記最後のパイロット記号との間に未知のデータ記号付加的なパイロット記号を含、前記受信することと
前記第1のパイロット記号で始まるフォワード方向において前記入力記号のブロックに位相ノイズ補償を適用することと、
前記位相ノイズ補償を生成することであって、
入力記号のブロック全体にわたる位相ノイズエラー検出
前記入力記号のブロックにおけるN番目毎のパイロット記号を用いる位相ノイズエラー検出
のグループから選択されるプロセスを用い前記位相ノイズ補償を生成することと、
位相ノイズ補償された記号の第1のブロックを第1の出力バッファにストアすることであって、前記位相ノイズ補償された記号の第1のブロックが前記フォワード方向の入力記号のブロックに対応する、前記第1の出力バッファにストアすることと、
前記最後のパイロット記号で始まるバックワード方向において前記入力記号のブロックに位相ノイズ補償を適用することと、
位相ノイズ補償された記号の第2のブロックを第2の出力バッファにストアすることであって、前記位相ノイズ補償された記号の第2のブロックが前記バックワード方向の入力記号のブロックに対応する、前記第2の出力バッファにストアすることと、
出力記号をつくるために、前記位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号を組み合わせることと、
を含む、方法。
【請求項8】
受信信号における位相エラーを補正するための方法であって、
第1のパイロット記号で始まり、最後のパイロット記号で終わる、入力記号のブロックを受信することと、
前記第1のパイロット記号で始まるフォワード方向において前記入力記号のブロックに位相ノイズ補償を適用することであって、前記入力記号のブロックからの最初に受信されたパイロット記号の初期位相ノイズエラー補償前の入力記号のブロックに適用され位相ノイズエラー補償に基づく、前記位相ノイズ補償を適用することと、
位相ノイズ補償された記号の第1のブロックを第1の出力バッファにストアすることであって、前記位相ノイズ補償された記号の第1のブロックが前記フォワード方向の入力記号のブロックに対応する、前記第1の出力バッファにストアすることと、
前記最後のパイロット記号で始まるバックワード方向において前記入力記号のブロックに位相ノイズ補償を適用することと、
位相ノイズ補償された記号の第2のブロックを第2の出力バッファにストアすることであって、前記位相ノイズ補償された記号の第2のブロックが前記バックワード方向の入力記号のブロックに対応する、前記第2の出力バッファにストアすることと、
出力記号をつくるために、前記位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号を組み合わせることと、
を含む、方法。
【請求項9】
請求項に記載の方法であって、
前記入力記号のブロックからの前記最初に受信されたパイロット記号の初期位相ノイズエラー補償前の入力記号のブロックにおける最後の記号に適用され位相ノイズエラー補償に基づ、方法。
【請求項10】
受信信号における位相エラーを補正するための方法であって、
第1のパイロット記号で始まり、最後のパイロット記号で終わる、入力記号のブロックを受信することと、
前記第1のパイロット記号で始まるフォワード方向において前記入力記号のブロックに位相ノイズ補償を適用することと、
位相ノイズ補償された記号の第1のブロックを第1の出力バッファにストアすることであって、前記位相ノイズ補償された記号の第1のブロックが前記フォワード方向の入力記号のブロックに対応する、前記第1の出力バッファにストアすることと、
前記最後のパイロット記号で始まるバックワード方向において前記入力記号のブロックに位相ノイズ補償を適用することと、
位相ノイズ補償された記号の第2のブロックを第2の出力バッファにストアすることであって、前記位相ノイズ補償された記号の第2のブロックが前記バックワード方向の入力記号のブロックに対応する、前記第2の出力バッファにストアすることと、
出力記号をつくるために、前記位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号を組み合わせることと、
前記出力記号をフォワード誤り補正(FEC)デコーダに提供すること
1つ又は複数の付加的な反復の間、フォワード方向バックワード方向とにおいて前記入力記号のブロックに位相ノイズ補償を適用するために、前記FECデコーダからのデコードされた記号を用いること
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
マイクロ波(uWave)又はE−band(eBand)において高キャリア周波数で動作する単一キャリアベースの通信システムでは、送信及び受信無線周波数(RF)キャリア局部発振器(LO)からの位相ノイズが、伝送を著しく悪化させる。キャリア上の位相ノイズは、より高次の変調をサポートすることに対して著しい障害となる。
【背景技術】
【0002】
デジタルベースバンドデータは、256QAM(直交振幅変調)などを用いて、キャリア上に変調され、LO信号を用いてRFキャリア周波数にアップコンバートされる。LO信号によりアップコンバートされた信号において、位相ノイズが導入される。LO位相は時間が経つにつれて変化するため、これによりQAMコンステレーションが回転される。
【発明の概要】
【0003】
記載される例において、フォワード/バックワードの判定指向位相トラッキングループ(DDPLL:Decision-Directed Phase Tracking Loop)が、受信した単一キャリア信号から位相ノイズを取り除く。
【0004】
受信した信号における位相エラーを補正するためのシステムの一つの実施例が、入力記号のブロックをストアするように構成される第1のバッファを含む。入力記号のブロックは、第1のパイロット記号で開始し、最後のパイロット記号で終わる。入力記号のブロックは、第1のパイロット記号と最後のパイロット記号との間の未知のデータ記号を含み、また、第1のパイロット記号と最後のパイロット記号との間の付加的なパイロット記号を含み得る。位相回転器が、記号毎に位相ノイズ補償を入力記号のブロックに適用するように構成される。フィードバックループが、位相回転器に結合され、位相ノイズ補償信号を位相回転器に提供する。提供された位相補償信号は、各パイロット記号に対する位相ノイズエラー検出、入力記号のブロック全体にわたる位相ノイズエラー検出、入力記号のブロックにおけるN番目毎のパイロット記号を用いる位相ノイズエラー検出、又は任意の他の適切なプロセスに基づいて生成され得る。
【0005】
第1の出力バッファが、位相回転器から出力される位相ノイズ補償された記号の第1のブロックをストアするように構成される。位相ノイズ補償された記号の第1のブロックにおける記号は、第1のパイロット記号で開始する位相回転器から順次受信される。第2の出力バッファが、位相回転器から出力される位相ノイズ補償された記号の第2のブロックをストアするように構成される。位相ノイズ補償された記号の第2のブロックにおける記号は、最後のパイロット記号で開始する位相回転器から順次受信される。コンバイナが、出力記号をつくるために、位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号を組み合わせるように構成される。
【0006】
フィードバックループは硬判定モジュールを含み、硬判定モジュールは、位相回転器から出力を受信し、各受信した記号に対して変調コンステレーションにおける最も近いポイントを判定する。フィードバックループにおける位相推定器が、位相回転器から第1の入力を、及び硬判定モジュールから第2の入力を受信する。位相推定器の出力にループフィルタが結合される。数値的に制御された発振器が、ループフィルタの出力に結合される。数値的に制御された発振器は、位相ノイズ補償信号を位相回転器に提供する。
【0007】
位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号は、記号毎の平均化、重み付された記号毎の組み合わせ、及び、エラーメトリック、対数尤度比(LLR)メトリック、最小平均二乗誤差(MMSE)エラーメトリック等を用いる重み付された記号毎の組み合わせで構成されるグループから選択されるプロセスを用いて組み合わされ得る。出力記号は、位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロック内の関連する記号間でより信頼性の高い位相ノイズ補償された記号を選択することによってつくられ得る。
【0008】
入力記号のブロックに対する最初に受信されたパイロット記号に適用される初期位相ノイズエラー補償は、例えば、入力記号の前のブロックに又は入力記号の前のブロックおける最後の記号に適用される位相ノイズエラー補償に基づき得る。
【0009】
フォワード誤り補正(FEC)デコーダが、コンバイナの出力に結合され得、出力記号をデコードするように構成され得る。FECデコーダの出力は、位相推定器に結合され得る。位相推定器は、硬判定モジュールからの入力の代わりに、デコードされた出力記号を用い得る。トラッキング位相ノイズエラーの1つ又は複数の付加的な反復が、FECデコーダからのデコードされた記号を用いて適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】一実施例に従ったレシーバのブロック図である。
【0011】
図2】開示される実施例を用いて処理され得る単一キャリア変調されたデータの継続的ストリームを図示する。
【0012】
図3】フォワード/バックワードDDPLLの一実施例のブロック図である。
【0013】
図4】一実施例に従ったDDPLL位相推定器のブロック図である。
【0014】
図5】DDPLLの一実施例に従った2次ループフィルタのブロック図である。
【0015】
図6】上述のDDPLL方法がFECデコーダと共に反復される、別の実施例を図示する。
【0016】
図7】一実施例に従った、受信した信号における位相エラーを補正するための方法を図示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1は、一実施例に従ったレシーバ101のブロック図である。データ102が、ダウンコンバートされ、レシーバ101に入力される。受信したデータが、デジタルフロントエンド103及びイコライザ104において処理される。フォワード/バックワードDDPLL 105が、等化された記号における位相ノイズを取り除き、FECデコーダ106への入力を提供する。
【0018】
図2は、レシーバ101のDDPLL 105への入力において受信され得る単一キャリア変調されたデータ200の継続的ストリームを図示する。周期的な既知のパイロット記号201が、トランスミッタによりデータストリームに挿入される。各既知のパイロット記号201間にあるのは、未知のデータ記号202である。図2に図示するように、単一キャリア変調されたデータ200における記号は、DDPLLブロック203にグループ化される。各DDPLLブロックは、パイロット記号201aで開始し、別のパイロット記号201nで終わる。各DDPLLブロックに対する開始するパイロット記号201a及び終了するパイロット記号201n間に、任意の数の付加的なパイロット記号及び未知のデータ記号があり得る。
【0019】
図3は、フォワード/バックワードDDPLL300の一実施例のブロック図である。位相ノイズ混入(corrupted)記号が、フォワード/バックワードDDPLL300への入力において受信される。位相ノイズ混入記号は、図2に図示するように単一キャリア変調されたデータを含み得る。位相ノイズ混入記号は、図1のレシーバ101において図示するように、デジタルフロントエンド及びイコライザから、フォワード/バックワードDDPLLに渡され得る。位相ノイズ混入記号は、DDPLLブロックにおける記号のグループとして入力バッファ301にストアされる。
【0020】
入力バッファ301は位相回転器302への入力を提供し、位相回転器302は、DDPLLにおける最新の位相推定に基づいて位相回転を提供する。入力バッファ301にストアされた位相ノイズ混入ブロックにおける記号は、フォワード及びバックワード方向両方で位相回転器302内に再生され得る。開始及び終了パイロット記号201a、201nを有するDDPLLブロック203が、既知のパイロット記号201aで開始する(即ち、フォワード再生)又は既知のパイロット記号201nで開始する(即ち、バックワード再生)位相回転器302に入力バッファから交互に提供され得る。
【0021】
位相回転器302は、受信した信号における位相回転を相殺するため、受信した記号に位相ノイズ補償を適用する。位相ノイズ補償は、位相及び周波数を追跡する二次ループにより生成される。フィードバックループ303が、硬判定ブロック304、位相推定器305、ループフィルタ306、及び数値的に制御された発振器(NCO)307を含む。位相推定器305は2つの入力を受信する。一方の入力は、位相回転器302の改変されない出力である。他方の入力は、復調された記号を推定する硬判定304から来る。硬判定304は、位相回転器302の出力における記号を、関係する変調コンステレーションと比較する。硬判定ブロック304の出力は、位相回転器302の出力における各記号に最も近いポイントである実際のポイントコンステレーションに対応する。
【0022】
位相推定器305は、硬判定304の入力及び出力に基づいて位相エラー推定を生成する。位相推定器305は、2つの入力を比較し、位相回転器302により補正された記号と各記号に対して意図される位相との間の位相差を推定する。
【0023】
位相推定器305の出力は、信号帯域幅外のノイズを取り除くために、ループフィルタ306においてフィルタされる。NCO307は、フィルタされたエラー推定を蓄積し、最新の位相推定を位相ノイズ補償信号として位相回転器302に提供する。
【0024】
位相回転器302が入力バッファ301から位相ノイズ混入記号のフォワード再生を受信すると、位相回転器302から出力される位相ノイズ補償された記号は、フォワード出力バッファ308にストアされる。位相回転器302が入力バッファ301から位相ノイズ混入記号バックワード再生を受信すると、位相回転器302から出力される位相ノイズ補償された記号は、バックワード出力バッファ309にストアされる。出力バッファ308及び309は、それらが同じ数の記号をストアするので、入力バッファ301と概して同じサイズである。その後、平均化ブロック310が、FECデコーダのための入力データを生成するために、フォワード及びバックワード位相ノイズ補償された記号を平均化するか又は組み合わせる。
【0025】
DDPLL300は、図2に図示するように幾つかのパイロット記号にわたり得るデータのブロックにわたって動作する。DDPLL位相は、位相ノイズ混入記号の各ブロックの処理の開始時にリセットされ、そのブロックにわたって追跡する。ブロックのための開始位相は、既知のパイロット記号201a又は201nなど、ブロックの端部の既知のパイロット記号に基づいて位相推定を用いて初期化され得る。他の実施例において、DDPLLのための開始位相は、位相がウィンドウにわたって一定であると仮定して、パイロットのいずれかの側のデータ記号のウィンドウにわたる最小平均二乗誤差(MMSE)位相推定など、エラーメトリックに基づいて初期化され得る。
【0026】
位相ノイズ混入記号の各ブロックでは、既知のパイロットにおける位相エラー検出がより大きな信頼性を有し得るので、DDPLLは、既知のパイロット記号に比して異なる重みを未知のデータ記号に印加し得る。各ブロックは、DDPLL300を通してフォワード及びバックワードラン(run)を有する。フォワードDDPLLランは、時間的に最初に生じるパイロット記号(パイロット201aなど)で開始し、バックワードDDPLLは、位相ノイズ混入ブロックの端部において時間的に後に生じるパイロット(パイロット201nなど)で開始する。フォワード及びバックワードDDPLLランからの位相ノイズ補償された記号は、ブロックにわたる効率的な位相ノイズ補償されたサンプルを生成するために、組み合わされる。他の実施例において、フォワード及びバックワードDDPLLランからの位相ノイズ推定は、ブロックにわたって組み合わされる。位相ノイズ補償された記号は、単純記号毎平均、対数尤度比(LLR)メトリックを用いる重み付された記号毎組み合わせ、又はブロックにわたるMMSEなどのエラーメトリックに基づくフォワード及びバックワードDDPLLランの重み付された組み合わせなど、任意の適切な方法を用いて組み合わされ得る。代替として、エラーメトリックは、フォワード又はバックワードランのどのランがより正確な位相補償を生成するかを判定し得る。最も正確な位相補償を備えた(フォワード又はバックワード)ランはその後、その2つのランを組み合わせることなくFECデコーダへの入力として用いられ得る。
【0027】
図4は、一実施例に従ったDDPLL位相推定器400のブロック図である。DDPLL位相推定器は2つの入力を有する。入力401(y)は、位相回転器からの位相ノイズ補償されたサンプルであり、これは、硬判定ブロックへの入力としても機能する。入力402(x)は、硬判定ブロックにより出力される硬判定値である。関数lm(x・y)は、位相エラーの推定を提供する。任意選択の重み付け関数
が位相エラー推定に適用され得る。重み付け関数は、硬判定入力(x)の大きさに基づく。例えば、QAM変調を用いるシステムにおいて、より小さな振幅は熱的ノイズにより一層影響され得、そのため、それらからの位相ノイズ推定は、より信頼性が低くなり得る。
【0028】
図5は、DDPLLの一実施例に従った2次ループフィルタ500のブロック図である。ループフィルタ500への入力は、位相推定器の出力である。より高次のフィルタリング501が、DDPLLの帯域幅外のノイズをなくし、位相補正をコンバイナ502に提供する。また、フィルタ501の出力は、周波数補正を提供するために、増幅器503及び積分器/アキュムレータ504を通過する。位相補正及び周波数補正は、NCOへの入力を生成するために502において組み合わされる。
【0029】
更なる実施例において、ユーザービットが、データ記号に関連してパイロットの信頼性の高いデコードのための充分なマージンで、パイロット記号上にロードされ得る。例えば、データ記号に対して256QAM変調を用いるシステムにおいて、データは、32又は64QAMを用いてパイロット記号に変調され得る。
【0030】
図6は、上述のDDPLL方法がFECデコーダと共に反復される、別の実施例を図示する。位相ノイズ混入記号が、第1のDDPLLラン601においてクリーンアップされる。第1のDDPLLランからの位相ノイズ補償されたサンプルは、第1のデコード602のためのFECデコーダに提供される。FECデコーダラン602から出力されたデコードされた記号は、FECによって提供されるコーディング利得のため、DDPLL601の第1のランにおいて用いられる硬判定記号に比してずっと低い誤り率を有する。DDPLLは、硬判定をするのではなく、FECデコード602からのデコードされた記号を用いる第2の時間603(即ち、第1の反復)に対するランであり得る。DDPLL硬判定は、完全には信頼性が高くなく、位相推定におけるエラーをつくり得、これは、意図せずに、記号において位相を追跡する際にエラーを付加し得る。
【0031】
デコードされた記号を用いることが、DDPLLの性能を実質的に増大させる。第2のラン603からのDDPLLクリーンアップされたサンプルはその後、第2のFECデコード604のために送られる。FECデコードが品質を改善する場合、プロセスは、後続のDDPLL605及びFECデコード606反復のために反復され得る。
【0032】
この実施例において、硬判定は、第1のDDPLLランに対して位相を推定及び追跡するために用いられる。FECデコーダは、第2の及び後続のランにおける硬判定の代わりに用いられる。その結果、より信頼性の高い位相ノイズ補償された記号が、後続のFECデコーダランに提供される。
【0033】
実施例は、QAM、直交位相偏移変調(QPSK)など、任意のデジタル変調方式と共に用いられ得ることが理解されるであろう。
【0034】
DDPLLは、種々の実施例に対して異なる方式で記号ブロックを処理し得る。例えば、DDPLLは、一実施例において位相エラー補正に記号毎補正を行い得、記号毎出力をFECデコーダに提供し得る。別の実施例において、DDPLLは、ブロック全体に適用されるべき一つの位相エラー補正を推定するなど、ブロック全体をストアし得、ブロック全体にわたって位相を追跡し得る。この実施例は、ブロック毎出力をFECデコーダに提供し得る。代替の実施例において、DPPLLは、複数の記号にわたって位相エラーが一定であると仮定し得、位相回転器により適用されるべき位相エラー補正を判定するためにN番目毎の記号を用い得る。
【0035】
図7は、一実施例に従った、受信した信号における位相エラーを補正するための方法を図示するフローチャートである。ステップ701において、入力記号のブロックが受信される。入力記号のブロックは、第1のパイロット記号で開始し、最後のパイロット記号で終わる。入力記号のブロックは、入力バッファにストアされ得る。入力記号のブロックは、第1のパイロット記号と最後のパイロット記号との間の未知のデータ記号を含み、また、第1のパイロット記号と最後のパイロット記号との間の付加的なパイロット記号を含み得る。
【0036】
ステップ702において、位相ノイズ補償が、第1のパイロット記号で開始するフォワード方向で入力記号のブロックに適用される。ステップ703において、位相ノイズ補償された記号の第1のブロックが、第1の出力バッファにストアされる。位相ノイズ補償された記号の第1のブロックは、入力記号のフォワード方向ブロックに対応する。
【0037】
ステップ704において、位相ノイズ補償が、最後のパイロット記号で開始するバックワード方向で入力記号のブロックに適用される。ステップ705において、位相ノイズ補償された記号の第2のブロックが、第2の出力バッファにストアされる。位相ノイズ補償された記号の第2のブロックは、入力記号のバックワード方向ブロックに対応する。
【0038】
ステップ706において、出力記号をつくるために、位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号が組み合わされる。位相ノイズ補償された記号の第1及び第2のブロックからの関連する記号は、記号毎平均、重み付された記号毎の組み合わせ、エラーメトリックを用いる重み付された記号毎の組み合わせ、LLRメトリックを用いる重み付された記号毎の組み合わせ、MMSEエラーメトリックを用いる重み付された記号毎の組み合わせなどのプロセスを用いて、出力記号をつくるために組み合わされ得る。代替として、出力記号は、位相補償された記号の第1及び第2のブロック内の関連する記号間でどの位相補償された記号がより信頼性が高いかを選択することによってつくられ得る。
【0039】
位相ノイズ補償信号が、フィードバックループにおいて生成され得、フィードバックループは、位相ノイズ補償された記号を受信し、各受信した記号に対して変調コンステレーションにおける最も近いポイントを判定する硬判定モジュールと、第1の入力において位相ノイズ補償された記号を受信し、第2の入力において硬判定モジュールからの出力を受信する位相推定器と、位相推定器の出力に結合されるループフィルタと、ループフィルタの出力に結合される数値的に制御された発振器とを含み、数値的に制御された発振器は、位相ノイズ補償信号を位相回転器に提供する。
【0040】
位相ノイズ補償信号は、各パイロット記号に対する位相ノイズエラー検出、入力記号のブロック全体にわたる位相ノイズエラー検出、又は入力記号のブロックにおけるN番目毎のパイロット記号を用いる位相ノイズエラー検出の一つ又は複数を用いて生成され得る。
【0041】
入力記号のブロックからの最初に受信されるパイロット記号(フォワード方向の第1のパイロット記号、又はバックワード方向の最後のパイロット記号など)に適用される初期位相ノイズエラー補償は、入力記号の前のブロックに又は入力記号の前のブロックにおける最後の記号に適用される位相ノイズエラー補償に基づき得る。
【0042】
出力記号はFECデコーダに提供され得る。FECデコーダからのデコードされた記号が、1つ又は複数の付加的な反復の間、フォワード方向及びバックワード方向の入力記号のブロックに位相ノイズ補償を適用するために用いられ得る。
【0043】
本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施例に変形が成され得、他の実施例が可能である。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7