[发明专利]计算滤波器系数的方法与滤波方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种滤波器技术，且特别是有关于一种计算滤波器系数的方法。

背景技术

在通信系统中，接收端中的均衡器(equalizer)能够用以消除信道对于接收信号的干扰，其中均衡器类型可区分为无限脉冲响应(Infinite Impulse Response，IIR)与有限脉冲响应(Finite Impulse Response，FIR)。就效能而言，IIR均衡器能够达到最小均方误差(Minimum Mean-Square Error，MMSE)，并且，其效能明显地优于FIR均衡器。但是，在计算IIR均衡器系数时，必须进行频谱分解(spectral factorization)或其它迭代式(iterative)的算法，例如Kalman算法。其中，若采用非迭代的频谱分解技术来计算IIR均衡器系数时，如倒频谱法(cepstrum method)，必须使用长度很大的傅立叶转换，利用足够高的频谱取样率确保分解的准确性，其衍生的庞大额外计算复杂度造成倒频谱法在应用上的严重局限。若采用迭代的算法，则必须考虑耗时与系数收敛的问题。因此IIR均衡器必须花费庞大的计算量或时间来计算其系数；并且，就电路设计而言，IIR均衡器的复杂度相对提高。另外，IIR均衡器的转移函数分为分子函数与分母函数，当IIR均衡器的分母函数的极点(pole)在平面上过于接近单位圆时，IIR均衡器将很容易遭受不稳定的问题。

相对来说，由于FIR计算量较小，且其复杂度低，并且也没有不稳定的问题，因此，虽然FIR的效能明显地低于IIR，但是仍然广泛地被利用于目前接收端的均衡器。

发明内容

本发明提供一种计算滤波器系数的方法，利用改进的非迭代频谱分解方式，能够以低复杂度计算出高效能的滤波器的系数。

本发明提供一种滤波方法，用以简化滤波器的分母函数，来降低进行滤波时的乘法运算，因而降低滤波的计算量。

本发明提出一种计算滤波器系数的方法，其被应用于滤波器，其中，该滤波器适用于接收端的均衡器，用以消除传输信道对该接收端的接收信号所造成的干扰，该方法包括下列步骤：a.估测通道响应，且该通道响应的长度表示为L，L为正整数；b.估测信号对干扰噪声比；c.计算该通道响应的自相关函数；d.加总该通道响应的自相关函数、该信号对干扰噪声比的倒数以及补偿函数，进而得到特定函数，其中该通道响应表示为该通道响应的z转换为该通道响应的自相关函数为其中该补偿函数与该傅立叶转换的长度相关，表示为C_p(z)，该信号对干扰噪声比表示为SINR，该特定函数表示为G(z)，其值为e.从该特定函数中撷取多个系数，其中将该特定函数表示为z函数的多项式G(z)＝g_-L+1z^-L+1+g_-L+2z^-L+2+...+g₀+g₁z+g₂z²+...+g_L-1z^L-1，当中该些系数的集合表示为f.将该些系数进行倒频谱运算，进而得到相对应地多个倒频谱系数，其中，更包括下列步骤：f1.将该些系数进行长度为K的傅立叶转换，且该傅立叶转换结果表示为其中，K为正整数且K大于等于2L-1，且k为整数；f2.将经过该傅立叶转换后的该些系数进行对数运算，进而得到相对应地多个对数频谱分量，其中，该些对数频谱分量表示为以及，f3.将该些对数频谱分量进行反傅立叶转换，以得到该些倒频谱系数，其中，该些倒频谱系数表示为g.根据该些倒频谱系数中取出部分进行有限长度的傅立叶转换，进而得到多个频谱分量，其中，该些频谱分量表示为h.将该些频谱分量进行指数运算，以得到多个指数频谱分量，其中，该些指数频谱分量表示为i.将该些指数频谱分量进行有限长度的反傅立叶转换，以得到多个系数候选者，其中，该些系数候选者表示为j.从该些系数候选者中取出部分进行标准化，用以作为该滤波器的分母函数的系数，以组成该分母函数，其中该分母函数表示为多项式其中，更包括：取出前面P个该些系数候选者，表示为其中，P为正整数，且所述P值为该通道响应的长度L；以及，以依序作为该分母函数的z次方对应的系数，以得到该分母函数；以及k.利用该分母函数的系数与该通道响应，计算出该滤波器的分子函数的系数。