TW200818798A - Method and related circuit of guard interval length detection for OFDM signals - Google Patents

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200818798 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於一種正交分頻多工接收器，尤關於 一種正交分頻多工信號之護衛區間長度偵測器及其操作方 法0 【先前技術】 於電信技術中，常利用護衛區間（guard interval, GI)來 確保不同的發射信號不會彼此干擾。該些發射信號可能屬 φ 於不同的使用者，如分時多工存取（Time Division Multiple Access，TDMA)系統；或屬於相同的使用者，如正交分頻 多工（Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM )系 統。由於對多路徑反射失真具有免疫能力，所以，正交分 頻多工便成為現今的通信與數位地面廣播應用的的一種主 流技術。數位音頻廣播(Digital Audio Broadcasting，DAB) 以及數位視頻廣播（Digital Video Broadcasting, DVB)係其 中兩種範例。其中，DAB係以數位形式來廣播音頻程式的 ⑩技術；而DVB則係一種於衛星(DVB-Satellite，DVB-S)、纜 線（DVB-Channel，DVB_C)、地面（無線）發射信號 (DVB-Terrestrial, DVB-T)、以及手持裝置(DVB-Handheld, DVB-Η)上廣播數位電視的標準。由日本創立的一種數位電 視與數位音頻廣播格式，稱為「地面型整合服務數位廣播」 (Integrated Service Digital Braodcasting-Terrestrial, ISDB-T)，則係另一種採用正交分頻多工技術的應用之範 例。再者，採用正交分頻多工技術的應用還包括：非對稱 681954.0302TW 6 200818798 式數位用戶線(Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL) 系統、超高速數位用戶線（Very_high-speed Digital Subscriber Line，VDSL)系統、包含 IEEE 802· 11 a/g/n 在内的 無線區域網路(Wireless Local Area Network, WLAN)系統、 超寬頻（Ultra Wideband，UWB)系統、以及專用短程通信 (Dedicated Short Range Communications, DSRC)系統。

護衛區間的目的係為使通訊系統能不受傳導延遲、回 波、反射、通道間干擾(ICI)、以及符號間干擾(ISI)影響， 對其免疫，而一般而言，數位資料通常非常容易受到它們 的景>響。dvb_t於其規格中定義護衛區間，以防止多路徑 中所產生的ISI。該資料的一部份會被複製且置放在作為循 %岫置碼（cyclic prefix)的發射資料封包的前面。對dvb_t 系統來說，有兩種有效資料長度模式，分別是2K與8K; 以及四種不同的護衛區間長度，即資料長度的1/32、1/16、 1/8、以及U4，分別以晌似、1/16、1/8、以及ι/4來表 不° $ Z復衣的5細區間在該接收11處理該資料之前必須先 被以便根據資料長度(也就是，2 電路，藉由對鮮ρί 術中已經提出數種方法與相關 τ - v ' 收信號的強度執行關聯處理來偵測 利用該護衛區_固有ΐϊ恤式及護衛區間長度，其係 電路所執行的模式侦測：;：ΐ=地㈣ 取樣頻率偏㈣景彡響 θ =⑼、軌效應、以及 ，在先丽技術中通常需要進行

681954.0302TW 7 200818798 正規化。關，切技射所糾的料料 益法輕易地定羞兮榮；+ i通吊 _方法來對;;等。先前技術中還提 技㈣方法僅㈣測封包的起始點，而非發 【發明内容】 *，=::可=:間長度偵測_關的方 擾以及通信系統中之多二;:影:道效應所導致之干 範例可提供一護衛區間長度偵測器。 该濩1間長度偵測器包含：一延遲共婦法器，里能夠 延遲稷數個輸人提供魏 夠將該等複數個輪入信號中的;:==及此 號中一對應的延遲輪入者宋_專延遲輸入信 乘作辨；一相相姑、、旒的，、軛複數，以提供複數個相 &彳n 4 、測态，其能夠偵測對應於該等相乘j古沪 的稷數個相位值；以；5 _、闲如& t 人彳口琥 位#來Ή1Η k肩偵測器，其能夠根據該等相 本發明的另_範例可提供—護衛區間長度 包含··一延遲共概乘、、表哭、4+ 、、』时’其 -期間以提供複數個延雜將碰個輸人信號延遲 個輸入信號中的每一者==二及能夠將該等複數 ^ 忒荨延遲輸入信號中一斟座ΛΑ 延遲輸入信號的共輛複數，以提供複數個相、 -移動相加電路，其能夠累加複數組該等相乘錢

681954.0302TW 8 200818798 供複數個自相關信號，其中每一組該等相乘信號均包括該 等相乘信號中連續第一數量的相乘信號；一相位偵測器， 其能夠偵測該等自相關信號的相位值；一相位差偵測器， 其能夠偵測複數個相位差值，其中每一個該等相位差值係 兩個連續相位值之間的差值；一第二移動相加電路，其能 ’ 夠累加複數組該等相位差值，以提供複數個累加值，其中 ‘ 每一組該等相位差值均包括第二數量的相位差值；一轉變 偵測器，其能夠偵測該等累加值之一轉變；以及一週期偵 ⑩ 測器，其能夠根據該轉變來偵測一週期，並且根據該週期 來決定該等輸入信號的護衛區間長度。 本發明的其它範例還提供一護衛區間長度偵測設備， 其包含：一第一護衛區間長度偵測器，其能夠根據該等輸 入信號的相位，對應於輸入信號的第一模式來偵測護衛區 間長度，並且產生一第一偵测結果；一第二護衛區間長度 偵測器，其能夠根據該等輸入信號的相位，對應於該等輸 入信號的第二模式來偵測護衛區間長度，並且產生一第二 •⑩偵測結果；以及一檢查單元，其能夠檢查該第一護衛區間 - 長度偵測器所提供的第一偵測結果是否符合與該等輸入信 號之第一模式相對應的第一組可接受轉變型式中之一，且 能夠檢查該第二護衛區間長度偵測器所提供的第二偵測結 果是否符合與該等輸入信號之第二模式相對應的第二組可 接受轉變型式中之一。 本發明的又一範例提供一護衛區間長度偵測的方法， 其包含：將複數個輸入信號延遲一期間；將該等複數個輸 681954.0302TW 9 200818798 / 的母者乘以該等延遲輪入信號中一對應的延遲 輸入L錢共扼複數；偵測與該等相乘信號相對應的相位 值#據為專相位值來偵測一週期；以及根據該週 定該等輸入信號的護衛區間長度。 、 於下之的說明中將部份提出本發明的其他特點與優 點’而且從該朗巾將瞭解本發明其巾_部份，或者藉由 實施本發明亦可習得。藉由_之申請專利範财特別列 出的7L件與組合將可瞭解且達成本發明㈣點與優點。 應-亥瞭解的係，上文的概要說明以及下文的詳細說明 都僅供作例示與轉，其並未限制本文所錄之發明。 【實施方式】 現將存細芩照於本發明具體實施例，其實施例圖解於 附圖之中。所有圖式中將盡可能以相同元件符號以代表相 同或類似的部件。 ^ 圖1為根據本發明的一護衛區間（guard interval，〇1)長 度偵測益1〇0的一範例的方塊圖。該GI長度偵測器100包 含-延遲共輛乘法器11G、_相位❹j|f 13()、以及一週期 债U80延遲共輛乘法器11〇會接收到複婁欠個數位^古 號r⑻，將該等已接收信號中的每—者延遲—延遲長度^ r」後再將A等已接收彳s號中的每—者乘以相對應之延遲信 號的共輊複數。延遲長度_數值對應於該等正交分頻多 工信號之預設模式的-實用資料長度(useful她^抑）， 如在dvb:t系統中，2K模式的m縣度為厕，或 疋8K模式的只帛貝料長度為8192。相位摘測器㈣係麵

681954.0302TW 10 200818798 接^延遲共械法11 11G，用來_延遲共輛乘法蒸110 所提供之相乘信號的相位值Ph⑻。週卿測器⑽係輕接 至相位偵測器13G，其會根據相位制器13G所债測到之 相位值來偵測一週期以決定符號長度（symb〇l length)，即 長度加上資料長度。週期偵測器18〇並根據該週期來決 定該等輪人信號的護衛區間長度。以2K模式為例，根據 本發明的模擬結果，當週期偵測器180所偵測到的週期落 在[2〇81，2143]内時，所採用的護衛區間長度便為資料長度 的1/32，由GI=l/32來表示之。當週期偵測器18〇所偵測 到的週期洛在[2144, 2239]内時，所採用的護衛區間長度便 為為料長度的1/16倍，由GI=1/16來表示之。當週期偵測 器180所偵測到的週期落在[224〇, 2499]内時，所採用的護 衛區間長度便為資料長度的1/8倍，由gI=1/8來表示之。 而當週期偵测器180所偵測到的週期落在[2500，2599]内 k ’所採用的遵衛區間長度便為資料長度的1 /4倍，由 G>l/4來表示之。請注意，上述的數值範圍均僅係範例， 並未限制本發明。 圖2為圖1之GI長度偵測器100中具有GI的輸入信 號r(n)與該等相乘信號的相位值Ph(n)之間的關係圖。參考 圖2，GI長度與對應的實用資料之相對區段間具有非常高 的關聯性。所以，當一實用資料之一區段對應於輪入信號 的GI時，相乘信號的相位便會接近零。本發明的gi長度 摘測器即運用相乘信號的相位來獲取護衛區間的資訊。再 者’本發明的GI長度偵測器與採用該GI長度偵測器的接 681954.0302TW 11 200818798 收to還可使用同一組相位偵測電路。 圖3為根據本發明的一 GI長度偵測器3〇〇的一範例的 方塊圖。參考圖3，護衛區間長度偵測器300與圖}中所 示之GI長度偵測器10〇相似，不過另加入了以下部件：一 耦接至相位偵測器130的相位差偵測器34〇、一耦接至相 位差偵測裔340的移動相加電路36〇、一耦接至相位差偵 測器340的轉變偵測器37〇、以及一耦接至轉變偵測器37〇 的週期偵測器380。相位差偵測器mo能夠偵測相位偵測 态130輸出的兩個連續相位值之間的相位差值。移動相加 電路360係用來累加相位差偵測器34〇所偵測到的相位差 值。移動相加電路360每次所累加的相位差值的量（也就 是，該移動相加電路360的視窗長度）可等於輸入信號的一 預設模式的可用護衛區間長度中的最短護衛區間長度。於 其它範例中，移動相加電路360包含一洩漏過濾器（leakage filter)，或是具有相似功能的其它電路。移動相办^電路360 所提供的累加值會被傳送至轉變偵測器370以偵測轉變 (transition)。 於一範例中，轉變偵測器370會比較該等累加值與一 預設臨界值，當比較結果從正變負或從負變正時便會設定 一特徵信號。假設該等相加結果（即該等累加值）被量化至 範圍介於0與64之間時，以[0, 64]來表示，那麼8K模式 的臨界值便係4，或2K模式的臨界值便係8。於另一範例 中，轉變偵測器370會比較該等累加值與一預設臨界值’ 當一第一累加值小於該預設臨界值且緊跟在該第一累加值 681954.0302TW 12 200818798 後面的連續一預設數量的累加值大於該預設臨界值時，便 會設定一特徵信號。於一範例中，在2K模式中，當於一 小於一預設臨界值的累加值後面有連續512個累加值大於 该預设臨界值時，轉變偵測器370便會設定一特徵信號； 在一實施例中，假設相加結果的量化範圍為[0, 64]時，該 臨界值之一範例值為8。於另一範例中，在8K模式中，當 於一小於一預設臨界值的累加值後面有連續2048個累加 值大於該預設臨界值時，轉變偵測器370便會設定一特徵 ⑩信號；其中，在一實施例中，假設相加結果的量化範圍設 在[0, 64]，該臨界值之一範例值為4。 週期偵測器380係耦接至轉變偵測器370，其會偵測 轉變偵测器370所設定的特徵信號之週期以決定符號長度 (GI長度加上資料長度），並且根據該符號長度來決定該等 輸入信號的護衛區間長度。 於GI長度偵測器300中，相位差偵測器34〇會擷取該 等輸入信號的相位差值，且移動相加視窗360會累加該等 相位差值以作進一步處理，因此不需要進行習知偵測設備 中經^需要的正規化步驟。 圖4為根據本發明的護衛區間長度偵測器4〇〇的一範 例的方塊圖。參考圖4，護衛區間長度偵測器4〇〇與圖3 中所不之GI長度偵測器300相似，不過護衛區間長度偵測 器400在延遲共軛乘法器11〇與相位偵測器13〇之間另耦 接一移動相加電路420。移動相加電路42〇會接收來自延 遲/、輛太去為11〇的相乘彳§號，並且累加由延遲相關電路

681954.0302TW 13 200818798 110所提供之預設數量的連續延遲相關信號，以提供複數 個自相關信號。移動相加電路420每次所累加的相位差值 的數量，即移動相加電路420的視窗長度可能小於該等輸 入信號的一預設模式的可用護衛區間長度的最短護衛區間 長度。相位偵測器130會接收該等自相關信號且獲得該等 自相關信號的相位值。麵接至相位偵測器130的相位差偵 測器340能夠偵測連續兩個輸入相位值間的相位差值。移 動相加電路360的視窗長度係根據圖3所討論的相同規則 • 來決定，即等於該預設模式的可用護衛區間長度的最短護 衛區間長度。而後，轉變偵測器370與週期偵測器180便 會分別偵測來自移動相加電路360的累加值的轉變以及摘 測轉變偵測器370所偵測到之轉變的週期。 於護衛區間長度债測器400中使用移動相加電路420 可幫助抑制雜訊。再者，移動相加電路42〇還可用在一對 應接收器的Pre-FFT模組中的載波頻率偏移分析電路之 中，以便簡化該接收器的結構且降低其成本。 ❿ 圖5為根據本發明的護衛區間長度偵測器5〇〇的一範 例的方塊圖。參考圖5，護衛區間長度偵測器5〇〇與圖4 中所示之GI長度偵測器400相似，不過，在相位差偵測器 340與移動相加電路360之間另耦接一截剪器55〇。截剪器 550會比較相位差偵測器340所輸出的相位差值和至少一 預設臨界值，並且提供對應於該比較的結果信號。也就是 說，截剪器550的功能係充當一數化器，用以數位化該等 相位差信號。移動相加電路360會累加來自截剪器55Q的

681954.0302TW 14 200818798 複數組切剎/數位化信號。移動相加電路36〇的視窗長度係 根據於圖1、3、以及4所討論的相同規則來決定，即等於 該預設模式的可用護衛區間長度的最短護衛區間長度。而 後，轉變偵測器370與週期偵測器38〇便會分別偵測該等 • 輸入累=值的轉變以及偵測該等所偵測到之轉變的週期\ 截剪器550能夠有效減少該等被累加的相位差信號的 • 資訊的位元數。於一範例中，截剪器550包含一單位元（1-Μί) 截剪器，具有非常簡單的結構。 • 圖6分別為圖5中所示之相位偵測器130、相位差债 測器340、以及截剪器550的輸出信號的模擬結果。參考 圖6 ’假設於一鄉村頻道(rurai channel)中進行發射，其中 C/N=12dB、採用2K模式且GI=l/4，在圖6的最上方所顯 示的係相位偵測器130所偵測到的相位，其範圍介於—万 至+7Γ之間；在圖6的中間部份所顯示的係相位差摘測器 340所輸出之相位差值，其範圍介於0至2 7Γ之間；以及在 圖6的下方所顯示的係單位元截剪器550所輪出的結果作 •❿號。從圖中可觀察到，信號會因截剪器550而簡化。 • 圖7a' 7b、以及7c為根據本發明的一轉變偵測器的累 加值輸入以及該轉變偵測器所設定的特徵信號。參考圖 7 a，轉變摘測器會比較該等累加值與一預設臨界值，且當 比較結果從正變負時便會設定一特徵信號。接著，本發明 的週期偵測器便可根據該等特徵信號來偵測週期以決定符 號長度N+Ng，即資料長度加上GI長度。然而，於該等信 號中可能會出現雜訊或偏移之類的誤差。參考圖7b，誤差 681954.0302TW 15 200818798 可能會產生於週期偵測中。參考圖7c，本發明的GI長度 搞測蒸的轉變偵測器會比較該等累加值與一預設臨界值， 該預設臨界值略大於圖7&與7b中採用的臨界值，且當一 第一累加值小於該預設臨界值且緊跟在該第一累加值後面 的一預設數量（η個)的連續累加值大於該預設臨界值時便 會设定一特徵信號。如圖7c中所示，該等信號的雜訊或漂 移效應已經消除。 /' 在大部份情況下，該等已接收信號的模式為未知，因 • 此必須檢查且變更一 GI偵測器中的參數。圖8為本發明的 一 GI長度偵測裔800的一範例的方塊圖。〇1長度偵測器 800與圖5中所示之GI長度偵測器500相似，不過，其還 包括一檢查單元89G與一調整單元895。轉變偵測器37〇 會偵測來自該移動相加電路360之該等累加值的轉變，並 且將所偵測到的轉變送至檢查單元890，用以檢查所偵測 到的轉變是否符合一可接受的轉變型式。檢查單元890係 摩禺接至轉變债測器370、週期摘測器380、以及調整單元 895。倘若檢查單元89〇判別出所偵測到的轉變符合一可接 - 受之型式的活，週期债測器380將會偵測轉變偵測器370 所偵測到之轉變的週期，接著便會偵測GI長度。另一方 面，倘若檢查單元890判定所偵測到的轉變不可接受，調 整單元895將會選擇該等輸入信號的一未被偵測過的模 式’並且根據所選定的該等輸入信號的模式來調整延遲共 輛乘法器110的延遲長度以及移動相加電路420與360的 視窗大小。接著，本發明的GI長度偵測器800的範例便會 681954.0302TW 16 200818798 根據该選定模式來偵測另一組參數。 圖9為根據本發明一範例的一 GI長度偵測設備900的 方塊圖。茶考圖9，GI長度偵測設備900包含並聯的GI 長度债測ϋ 91G、92G、以及93G，用以制所接收之信號 Γ⑻的GI模式。GI長度偵測器910、920、以及930中每一 者的結構與圖1中所示的GI長度偵測器100、圖3中所示 的GI長度偵測器3〇〇、圖4中所示的GI長度偵測器4〇〇、 或是圖5中所示的GI長度偵測器5〇〇相似。⑺長度偵測 1 910、920、以及930中的每一個均對應於信號之一特定 貧料模式。以DVB-T系統為例，GI長度偵測設備9〇〇包 含分別為2K模式與8K模式的兩個GI長度偵測器91〇與 920。GI長度偵測設備9〇〇進一步包含一檢查單元99〇，耦 接至GI長度偵測器910、920、以及93〇，用以檢查各⑺ 長度偵測器所偵測到的轉變之型式，是否符合與該g〗長度 偵測器之預設資料模式相對應的可接受轉變型式中其中一 者。GI長度偵測設備9〇〇會根據檢查單元99〇的結果來決 定所接收之信號“…的GI長度/模式。舉例來說，°假設⑺ 長度偵測器91G的延遲相關電路的延遲長度與移動相加電 路的視窗長度㈣於DVB_T系統的2K模式，而gi長度 偵測器920的延遲相關電路的延遲長度與移動相加電路的 視窗長度對應於DVB-T系統的8K模式，那麼，倘若GI 長度偵測器910之所偵測到的轉變符合2K模式中一可接 受型式的程度大於GI長度偵測器920之所偵測到的轉變符 合8K模式中-可接受型式的程度的話，⑺長度偵測設備 681954.0302TW 17 200818798 900便會根據GI長度偵測器910的偵測結果來決定該GI 模式。相反地’倘若GI長度偵測器920之所偵測到的轉變 符合8K：模式中一可接受型式的程度大於GI長度偵測器 910之所偵测到的轉變符合2 K模式中一可接受型式的程度 的話，GI長度摘測設備900便會根據〇1長度偵測器920 的偵測錄果來決定GI模式。 於根據本發明的其它範例中，可改變用於決定GI模式 的臨界值。舉例來說，GI長度偵測設備9〇〇的檢查單元990 • 可能必須檢查各GI長度偵測器連續一預設數量的週期偵 測結果。舉例來說’必須當三個（或其他預設數量個）連 續之週期偵測結果全部符合與GI長度偵測器920相對應的 可接受蜇式時’ GI長度偵測設備900才會根據GI長度偵 測器920來決定GI模式。 根據本發明的GI偵測電路與相關方法可減少會出現 在該等延遲相關作業中的雜訊與通道效應。所以，先前技 術中難以定義該臨界值的缺 • _與_轉切侧_三纽確GI長度 制的必要符號數量的模鍵結果。從圖10a與10b中可以 發現’本發明的貞測方法相當财用，不會受到取樣時脈 偏移及SNR的影響。

該GI長度偵測方法可應用於在其信號格式中使用護 術區間的正父分頻多卫系统。根據本發明的GI長度债測器 14 GI長度偵测&備可用於在該正交分頻多工系、統之接收 為中偵測該GI模式。圖11為-通信系統(例如為DVB-T

681954.0302TW 18 200818798 系統或其它通信系統)的一接收器u⑽的方塊圖。參考圖 Η ’天線1121會接收無線信號。前端電路1122會對接收 自天線1121的信號進行下行之轉換與處理。類比至數位轉 換器（A/D)1123會將輸入之類比信號轉換成數位信號。該等 數位信號會先被送至一 GI長度偵測器1124，其可藉由根 據本發明的GI長度偵測器或GI長度偵測設備來實^^ 如本發明各範例中所示的GI長度偵測器1〇〇、3〇〇、4⑽、 500、以及800,或是GI長度偵測設備9⑽。於偵測到該 _ GI長度/資料模式之後，該等數位信號便會魏至基頻處理 模組，該模組包含一粗略時序同步電路1125、一時域數位 訊號處理（digital signal process, DSP)模組 1126、一頻域 DSP模組1127、以及一通道解碼器與解交錯器i128。請注 意，圖11中所示的接收器1100僅係範例，而未限制本發 明。另外，亦可使用根據本發明的其它GI長度偵測器。 總結來說，本發明提供一種護衛區間長度摘測器/偵測 設備與相關方法，其於結構上具有低複雜性且具有改良的 • 效能。根據本發明的護衛區間長度偵測器與相關方法可應 用於通信系統的接收器，用以決定發射模式與護衛區間長 度。非對稱式數位用戶線(Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL)糸統、超局速數位用戶線（very_high-speed Digital Subscriber Line，VDSL)系統、包含 IEEE 802.11 a/g/n 在内的無線區域網路(Wireless Local Area Network，WLAN) 系統、Hiper LAN/2系統、HiperMAN系統、超寬頻(Ultra Wideband, UWB)系統、以及專用短程通信（Dedicated Short 681954.0302TW 19 200818798

Range Communications, DSRC)系統均係可使用本發明來偵 測GI長度的通信系統範例。再者，於資料格式中採用護衛 區間的地面型整合服務數位廣播（Integrated Service Digital

Braodcasting-Terrestrial，ISDB-T)、數位音頻廣播（Digital Audio Broadcasting，DAB)、衛星型數位視頻廣播（Digital Video Broadcasting over satelite, DVB-S)、纜線型數位視頻 廣播（Digital Video Broadcasting over cable, DVB-C)、地面 (热線)勒射型數位視頻廣播（Digital Video Broadcasting over terrestrial，DVB_T)、以及手持裝置型數位音頻廣播 (Digital Video Broadcasting 〇ver handheld，DVB-Η)均可使 用本發明的設備與方法來偵測長度。 在說明本發明之代表性範例時，本說明書可將本發明 之方法及/或製程表示為—特定之步驟次序；不過，由於該 =法或製程的範圍並不繫於本文所提出之特定的步驟次 、m法或製私不應受限於所述之特定步驟次序。身 為熟習本技藝者當會了解其它步·序也是可行的。所 說特定步驟嫩^ 程的申請專利範圍僅:應將有關本發明之方法及/或製 制在以書面所載之步驟次序之實 也无、白此項技藝者易於瞭 A 、 並且仍涵蓋於本發明之精神與範;:内人序亦可力，變’ 本發明並不限於本揭之發明性概念。因此，應暸解 、本揭之“具體實施例，而係為涵蓋歸

681954.0302TW 200818798 如後載各申請專利範圍所定義之本發明精神及範圍内的修 飾。 【圖式簡單說明】 當併同各隨附圖式而閱覽時，即可更佳瞭解本發明之 前揭摘要以及上文詳細說明。為達本發明之說明目的，各 * 圖式裏圖繪有現屬較佳之各具體實施例。然應瞭解本發明 - 並不限於所繪之精確排置方式及設備裝置。 在各圖式中： ⑩ 圖1為根據本發明一範例的一護衛區間（guard interval, GI)長度偵測器的方塊圖； 圖2為輸入信號與相乘信號的相位值之間的關係圖； 圖3為根據本發明另一範例的一 GI長度偵測器的方塊 圖； 圖4為根據本發明又一範例的一 GI長度偵測器的方塊 圖， 圖5為根據本發明再一範例的一 GI長度偵測器的方塊 -⑩圖； - 圖6為圖5中所示之GI長度偵測器的模擬結果； 圖7a、7b、以及7c為一轉變偵測器的累加值輸入以及 根據該轉變偵測器所設定的特徵信號； 圖8為根據本發明另一範例的一 GI長度偵測器的方塊 圖； 圖9為根據本發明一範例的一 GI長度偵測設備的方塊 圖； 681954.0302TW 21 200818798 圖10a與10b為根據本發明進行連續GI長度偵測的必 要符號數量的模擬結果；以及 圖11為一含有根據本發明一範例之GI長度偵測器的 接收器的方塊圖。 【主要元件符號說明】

100 護衛區間長度偵測器 110 延遲共軛乘法器 130 相位偵測器 180 週期偵測器 300 護衛區間長度偵測器 340 相位差偵測器 360 移動相加電路 370 轉變偵測器 380 週期偵測器 400 護衛區間長度偵測器 420 移動相加電路 500 護衛區間長度偵測器 550 截剪器 800 護衛區間長度偵測器 890 檢查單元 895 調整單元 900 護衛區間長度偵測設備 910 護衛區間長度偵測器 920 護衛區間長度偵測器 681954.0302TW 22 200818798 930 護衛區間長度偵測器 990 檢查單元 1100 接收器 1121 天線 1122 前端電路 1123 類比至數位轉換器 1124 護衛區間長度偵測器 1125 粗略時序同步電路 1126 時域DSP模組 1127 頻域DSP模組 1128 通道解碼器與解交錯器 681954.0302TW 23

Claims (1)

1. 200818798 十、申請專利範園： I.一種護衛區間(guardint謂lGl)長度㈣器其包括： 一延遲共輛乘法器，其能夠將複數個輸入信號延遲一 期間以提供複數個延遲輸入信號，以及能夠將該等複數 個輸入信號中的每一者乘以該等延遲輸入信號中一對應 的延遲輸入 >信號的共輕複數，以提供複數個相乘信號； 一相位偵測器，其能夠偵測對應於該等相乘信號的複 數個相位值；以及 一週期偵測器，其能夠根據該等相位值來偵測一週 期’並且根據該週期來決定該等輸入信號的護衛區間長 度。 2·如申請專利範圍第1項之護衛區間長度偵測器，其中， 該期間係對應於該等輸入信號的一預設模式。 3·—種護衛區間長度偵測器，其包括： 一延遲共軛乘法器，其能夠將複數個輸入信號延遲一 期間以提供複數個延遲輸入信號，以及能夠將該等複數 個輸入#號中的每一者乘以該等延遲輸入信號中一對應 的延遲輸入信號的共輛複數，以提供複數個相乘信號； 一相位偵測器，其能夠偵測該等相乘信號的相位值； 一相位差偵測器，其能夠偵測複數個相位差值，其中 ^亥專相位差值中之每一個相位差值皆係兩個連續相位值 之間的差值； 一移動相加電路，其能夠累加複數組相位差值，以提 供複數個累加值，其中該複數組相位差值中之每一組相 681954.0302TW 24 200818798 位差值均包括一數量的該等相位差值； 一轉變偵測器，其能夠偵測該等累加值之一轉變；以 及 一週期偵測器，其能夠根據該轉變來偵測一週期，以 及根據該週期來決定該等輸入信號的護衛區間長度。 4. 如申請專利範圍第3項之護衛區間長度偵測器，其中該 期間係對應於該等輸入信號的一預設模式。 5. 如申請專利範圍第3項之護衛區間長度偵測器，其中該 等相位差值的數量等於該等輸入信號的一預設模式的可 用護衛區間長度的最短護衛區間長度。 6. 如申請專利範圍第3項之護衛區間長度偵測器，其中該 轉變偵測器會比較該等累加值與一預設臨界值以提供一 比較結果，且當該比較結果從正變負時便會設定特徵信 號。 7. 如申請專利範圍第3項之護衛區間長度偵測器，其中該 轉變偵測器會比較該等累加值與一預設臨界值以提供一 比較結果，且當該比較結果從負變正時便會設定特徵信 號。 8. 如申請專利範圍第3項之護衛區間長度偵測器，其中該 轉變偵測器會比較該等累加值與一預設臨界值以提供一 比較結果，且當該等累加值中之一第一累加值小於該預 設臨界值，而緊跟在該第一累加值後面之連續一數量的 累加值大於該預設臨界值時便會設定特徵信號。 9. 一種護衛區間長度偵测器，其包括： 681954.0302TW 25 200818798 一延遲共軛乘法器，其能夠將複數個輸入信號延遲一 期間以提供複數個延遲輸入信號，以及能夠將該等複數 個輸入信號中的每一者乘以該等延遲輸入信號中一對應 的延遲輸入信號的共軛複數，以提供複數個相乘信號； 一第一移動相加電路，其能夠累加複數組該等相乘信 號，以提供複數個自相關信號，其中，每一組該等相乘 信號均包括該等相乘信號中連續第一數量的相乘信號； 一相位偵测器，其能夠偵測該等自相關信號的相位 值； 一相位差偵測器，其能夠偵測複數個相位差值，其中 該等相位差值中之每一相位差值係兩個連續相位值之間 的差值； 一第二移動相加電路，其能夠累加複數組該等相位差 值，以提供複數個累加值，其中，該複數組相位差值中 之每一組相位差值均包括共第二數量的該等相位差值； 一轉變偵測器，其能夠偵測該等累加值之一轉變；以 及 一週期偵測器，其能夠根據該轉變來偵測一週期，並 且根據該週期來決定該等輸入信號的護衛區間長度。 10. 如申請專利範圍第9項之護衛區間長度偵測器，其中該 期間係對應於該等輸入信號的一預設模式。 11. 如申請專利範圍第9項之護衛區間長度偵測器，其中該 第一數量小於該等輸入信號的該護衛區間長度之一預設 長度。 681954.0302TW 26 200818798 12.如申請專利範圍第9項之護衛區間長度偵測器，其中該 第二數量特料輸人信號的-預賴式的可賴衛區 間長度的最短護衛區間長度。 13·—種護衛區間長度偵測器，其包括： 一，遲共軛乘法器，其能夠產生複數個相乘信號； 第一移動相加電路，其能夠累加複數組該等相乘 “號，以提供複數個自相關信號，其中該複數組相乘信 號中之每一組相乘信號均包括該等相乘信號中連續第二 數量的相乘信號； 一相位偵測器，其能夠偵測該等自相關信號的相位 值； 相位差偵測器，其能夠偵測複數個相位差值，其 中該複數個相位差值中之每—個相位差值皆係兩個連續 相位值的差值； ' 一截男裔（slicer)，其能夠比較該等相位差值與一預 设g品界值，並且據以輸出複數個結果信號，·以及 一第二移動相加電路，其能夠累加複數組該等結果 #唬，以提供複數個累加值，其中，每一組該等結果信 號均包括第二數量的該等結果信號。 14·如^料利朗第13項之護衛區縣度偵測器，其中 該第一數量小於該等輸入信號的該護衛區間長度之一 設長度。 ' 15·如申明專利範圍第13項之護衛區間長度偵測器，其中 口亥第數里荨於该專輸入信號的一預設模式的可用護衛 681954.0302TW 27 200818798 區間長度的最短護衛區間長度。 16. 如申請專利範圍第13項之護衛區間長度偵測器，其中 該截剪器包含一單位元截剪器。 17. 如申請專利範圍第16項之護衛區間長度偵測器，其進 一步包括： 一檢查單元，其能夠檢查該轉變是否符合一第一組 可接受之轉變型式中之一；以及 一調整單元，當該轉變不符合該第一組可接受之轉 變型式時，該調整單元能夠根據該等輸入信號的另一預 設模式來調整該延遲共輛乘法器的期間、該第一數量與 該第二數量；其中若該轉變符合該第一組可接受之轉變 型式中之一的話，該週期偵測器便能夠根據該週期來決 定該等輸入信號的護衛區間長度。 18. —種護衛區間長度偵測設備，其包括： 一第一護衛區間長度偵測器，其能夠根據該等輸入 信號的相位，對應於輸入信號的第一模式來偵測護衛區 間長度，並且產生一第一偵測結果； 一第二護衛區間長度偵測器，其能夠根據該等輸入 信號的相位，對應於該等輸入信號的第二模式來偵測護 衛區間長度，並且產生一第二偵測結果；以及 一檢查單元，其能夠檢查該第一護衛區間長度偵測 器所提供的第一偵測結果是否符合與該等輸入信號之第 一模式相對應的第一組可接受之轉變型式中之一，且能 夠檢查該第二護衛區間長度偵測器所提供的第二偵測結 681954.0302TW 28 200818798 中該項之護魅間長度制設備，其 甲及弟杨區間長度偵測器包括： 第一二遲二軛！去盗’其能夠將該等輸入信號延遲-輸入信二=複數個延遲輸入信號’以及能夠將該等 ‘遲二”：—者ί以該等延遲輸入信號中-對應的 二目：：、5軛複數’以提供複數個相乘信號； 複數個相:值測:及其咖測對應於該等相乘信號的 期，：2:::器’其能夠根據該等相位值來偵測週 20·如申請專利笳圚笛10 匕间食没 中，兮繁-f 8項之護衛區間長度侦測設備，其 中μ弟一匕俯區間長度偵測器包括： # 一延遲共麵法器，其能夠將該等輪人信號延遲一 第-期間以提供複數個延遲輸人信號，以及能夠將該等 輸入㈣中的每-者乘以該等延遲輸人信號中_對應的 延遲輸入信號的共軛複數，以提供複數個相乘信號·， 一相位偵測器，其能夠偵測對應於該 複數個相位值； 一相位差偵測器，其能夠偵測複數個相位差值，1 中該等相位差值中之每—相位差值皆係料相位二 個連續相位值的差值； 中兩 一移動相加電路，其能夠累加複數組相位差值，以 681954.0302TW 29 200818798 提供複數個累加值，其中該複數組相位差值中之每一組 相位差值均包括第一數量的該等相位差值； 一轉變偵测器，其能夠偵測該等累加值之一轉變； 以及 一週期偵測器，其能夠根據該轉變來偵測一週期， 並且根據該週期來偵測一第一護衛區間長度。 21.如申請專利範圍第18項之護衛區間長度偵測設備，其 中，該第一護衛區間長度偵測器包括： • 一延遲共軛乘法器，其能夠將複數個輸入信號延遲 一第一期間以提供複數個延遲輸入信號，以及能夠將該 等複數個輸入信號中的每一者乘以該等延遲輸入信號中 一對應的延遲輸入信號的共輛複數，以提供複數個相乘 信號； 一第一移動相加電路，其能夠累加複數組該等相乘 信號，以提供複數個自相關信號，其中每一組該等相乘 信號均包括該等相乘信號中連續第一數量的相乘信號； • 一相位偵測器，其能夠偵測該等自相關信號的相位 值； 一相位差偵測器，其能夠偵測複數個相位差值，其 中每一個相位差值皆係該等相位值中兩個連續相位值的 差值； 一第二移動相加電路，其能夠累加複數組該等相位 差值，以提供複數個累加值，其中該複數組相位差值中 之每一組相位差值均包括第二數量的該等相位差值； 681954.0302TW 30 200818798 一轉變偵測器，其能夠偵測該等累加值之一轉變； 以及 一週期偵測器，其能夠根據該轉變來偵測一週期， 並且根據該週期來決定一第一護衛區間長度。 22.如申請專利範圍第18項之護衛區間長度偵測設備，其 中，該第一護衛區間長度偵測器包括： 一延遲共軛乘法器，其能夠將複數個輸入信號延遲 一第一期間以提供複數個延遲輸入信號，以及能夠將該 等複數個輸入信號中的每一者乘以該等延遲輸入信號中 一對應的延遲輸入信號的共軛複數，以提供複數個相乘 信號； 一第一移動相加電路，其能夠累加複數組該等相乘 信號，以提供複數個自相關信號，其中每一組該等相乘 信號均包括該等相乘信號中連續第一數量的相乘信號； 一相位偵測器，其能夠獲得該等自相關信號的相位 值； 一相位差偵測器，其能夠獲得複數個相位差值，其 中每一個該等相位差值係該等相位值中兩個連續相位值 的差值； 一截剪器，其能夠比較該等相位差值與一預設臨界 值，並且相應輸出複數個結果信號； 一第二移動相加電路，其能夠累加複數組該等結果 信號，以提供複數個累加值，其中每一組該等結果信號 均包括第二數量的該等結果信號； 681954.0302TW 31 200818798 一轉變偵測器，其能夠偵測該等累加值之一轉變； 以及 一週期偵測器，其能夠根據該轉變來偵測一週期， 並且根據該週期來決定一第一護衛區間長度。 23. 如申請專利範圍第22項之護衛區間長度偵測設備，其 中，該截剪器包含一單位元截剪器。 24. —種護衛區間長度偵測方法，其包括： 延遲複數個輸入信號以產生複數個延遲輸入信號； • 將該等輸入信號中的每一者乘以該等延遲輸入信號 中一對應的延遲輸入信號的共輛複數，以產生複數個相 乘信號； 決定與該等相乘信號相對應的相位值； 根據該等相位值來偵測一週期；以及 根據該週期來決定該等輸入信號的護衛區間長度。 25. 如申請專利範圍第24項之方法，其進一步包括： 決定複數個相位差值，其中該等相位差值中之每一 • 者係兩個連續相位值之間的差值； 累加複數組相位差值，以提供複數個累加值，其中 該複數組相位差值中之每一組相位差值均包括一數量的 該等相位差值；以及 偵測該等累加值之一轉變； 其中根據該等相位值來偵測一週期的步驟包括根據 該等累加值來偵測一週期。 26. 如申請專利範圍第25項之方法，其進一步包括： 681954.0302TW 32 200818798 累加複數組該等相乘信號，以提供複數個自相關信 號，其中該複數組相乘信號中之每一組相乘信號均包括 該等相乘信號中連續第一數量的相乘信號； 其中，決定對應於該等相乘信號的相位值的步驟包 括決定對應於該等自相關信號的相位值。 27. 如申請專利範圍第25項之方法，其進一步包括： 截剪該等相位差值，以提供複數個結果信號； 其中，累加複數組相位差值以提供複數個累加值的 步驟包括累加複數組該等結果信號以提供複數個累加 值。 28. 如申請專利範圍第24項之方法，其進一步包括： 檢查該週期是否符合第一組可接受型式中之一。 681954.0302TW 33