專利名稱：線纜網絡中的信號質量確定的制作方法
技術領域：
本發明涉及確定線纜網絡中的信號質量，更具體地，本發明涉及 一種在線纜網絡中使用網絡模型確定信號質量的方法和設備。
背景技術：
確定包括線纜網絡(例如CATV (有線電視)網絡)在內的電或 光網絡的信號質量參數是眾所周知的。在網絡的接收端(典型地，訂 戶端)指示信號質量的參數或測量是例如，信噪比(SNR)以及在 數字網絡中的誤碼率(BER)。通過確定輸出信號的噪聲電平(和/或 另一屬性)，可以獲得網絡接收端的對信號質量的指示。
線纜網絡包含線纜、放大器和其他組件。線纜或導線對信號質量 有相對較小的影響，但它們削弱了高頻分量。放大器典型地引入噪聲。 可以理解的是，在典型的線纜網絡中使用的多個串聯布置的放大器的 噪聲累加并可能影響實際的信號。
另外，放大器由于非線性而引入信號失真。理想地，放大器輸出 輸入信號與增益因子的乘積
氛，=(氛
其中，增益A是常量。然而，實際上，放大器不是完美線性的，并且
輸出信號將典型地包含輸入信號的更高次冪，包括平方和立方項
W)加=^ +5' W)L + c.+… 由于這種非線性，導致輸入信號頻率的所謂互調將使輸出信號包含輸 入信號中不存在的頻率分量。這些不期望的互調降低了信號質量，因 而應當在確定網絡的信號質量時加以考慮。
然而，傳統的方法通常未能考慮這些互調。即使當考慮了互調時， 也通常合在一起考慮這些互調，從而未能精確地確定其各自對于總體 信號質量水平的貢獻。
5論文"Frepuency Response of Nonlinear Networks using Curve Tracing Algorithm" by A.Yoshida, Y.Yamagami & Y.Nishio, IEEE, May 2002公開了一種計算非線性電路的特性曲線的方法。盡管考慮了非線 性影響，但是僅考慮了基頻分量。相應地，僅考慮了互調在單一頻率 上的影響，這使得已知的方法不適用于確定頻帶的互調影響。另外， 所述現有技術論文并未提到線纜網絡。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的這些問題和其他問題，并提供 一種確定線纜網絡中的信號質量的方法和設備，該方法和設備提供了 更精確的結果。
相應地，本發明提供了一種確定網絡中的信號質量的方法，該方 法包括以下步驟
提供包括互連以及至少一個組件模型在內的網絡模型； 提供輸入信號；
使用該輸入信號和該網絡模型來確定輸出信號；以及 使用該輸入信號和該輸出信號來確定信號質量測量； 其特征在于
該網絡模型是線纜網絡(例如有線電視網絡)的模型； 該輸入信號包括組分信號分量的多個頻域表示； 該輸出信號包括線纜網絡輸出信號的頻域表示；以及 確定該輸出信號的步驟包括
。響應于該輸入信號，使用網絡模型來模擬線纜網絡的行
為；
。通過對組分信號分量的頻譜實現巻積來確定頻域互調；以
及
。除該輸出信號以外，使用頻域互調，來產生信號質量測量。 通過使用具有多個組分信號分量的輸入信號，可以精確地確定這 些分量中的每一個對互調的貢獻，并因此可以精確地確定這些分量中 的每一個對信號質量的貢獻。通過響應于具有多個組分信號分量的輸入信號而進一步模擬線纜網絡的行為，來得到非常逼真的結果。
通過對組分信號分量的頻譜實現巻積確定頻域互調，既可以處理 單個頻率信號分量，又可以處理具有非零帶寬的頻率分量。確定信號 分量或具有非零帶寬的信號的互調的能力明顯優于現有技術。
另外，通過除輸出信號以外使用頻域互調來產生信號質量測量， 確保了信號質量測量既考慮期望的輸出信號又考慮互調。因此，獲得 了可用于多種輸入信號和多種線纜網絡的非常可靠的信號質量測量。
優選地，由組分信號分量產生的互調是通過實現各個巻積來分別 確定的，因此，能夠非常精確地確定互調對網絡的信號質量的影響。
如上所述，頻域互調是通過對組分信號分量的頻譜實現巻積來確 定的。然而，實際上，巻積需要大量的處理能力。相應地，優選地， 組分信號分量的頻譜的每次巻積都是通過執行反傅里葉變換、時域中 的乘法和傅里葉變換來實現的。換言之，盡管有效地執行了頻域巻積， 但這些巻積實際上是通過比巻積高效得多的時域乘法來執行的。眾所 周知，前向和后向(即，反)傅里葉變換是可以使用FFT (快速傅里 葉變換)來非常高效地執行的。
優選地，網絡模型是頻域模型，其中組件直接影響信號的頻譜。
這具有可以使用頻域信號說明的優點。由于線纜網絡(例如CATV網 絡)中使用的信號典型地是在頻域中說明的(例如，聲明其中心頻率 以及其帶寬)，因此可以直接使用這樣的說明來確定模型的輸入信號。
在優選實施例中，組件模型包括增益單元、加權單元和至少一個 互調單元，分別用于確定組件的增益貢獻、頻率相關性以及互調貢獻。 這樣的組件模型使得可以精確地對組件特性進行建模。
此外，優選地，組件模型包括至少兩個互調單元，分別用于確定 二階互調和三階互調。盡管可以使用僅考慮了二階互調或三階互調的 組件模型，但是將二階互調和三階互調都包括進來顯著改進了建模。 也可以使用更高階的互調單元來對四階互調或更高階互調進行建模， 但是所導致的計算復雜度的增加通常不低于模型精確度的提高。
此外，優選地，該至少一個互調單元的前面是初級加權單元，用 于在確定互調之前對輸入信號進行加權，并且該至少一個互調單元的后面是次級加權單元，用于對互調進行加權。盡管在每個分支中可以 僅使用單個加權單元，但是在互調單元之前和之后都使用加權單元提 供了更精確的模型。
優選地，該至少一個互調單元包括互調子單元，用于確定組分信 號分量的互調。
本發明還提供了用于執行上述方法的計算機程序產品。計算機程
序產品可以包括存儲于諸如CD或DVD之類的數據載體上的一組計 算機可執行指令。該組計算機可執行指令允許可編程計算機執行上述 方法，該組計算機可執行指令也可以用于從遠程服務器(例如通過因 特網)進行下載。
本發明還提供了一種用于確定網絡中信號質量的設備，該設備包
括
存儲單元，用于存儲包括互連和至少一個組件模型在內的網 絡模型；
輸入單元，用于提供輸入信號；
處理單元，用于使用該輸入信號和該網絡模型來確定輸出信 號；以及
信號質量單元，用于使用該輸入信號和該輸出信號來確定信 其特征在于
存儲于該存儲單元中的網絡模型是線纜網絡(例如，有線電 視網絡)的模型；
該輸入單元被配置為接收輸入信號，該輸入信號包括組分信 號分量的多個頻域表示；
該處理單元被配置為確定輸出信號，該輸出信號包括線纜網 絡輸出信號的頻域表示；以及
該處理單元還被配置為通過以下步驟來確定輸出信號
。響應于該輸入信號，使用網絡模型來模擬線纜網絡的行
為；
。通過對組分信號分量的頻譜實現巻積來確定頻域互調；以及
。除該輸出信號以外，使用頻域互調，來產生信號質量測量。
以下將參照在附圖中示出的示例實施例來進一步解釋本發明，附 圖中
圖1示意性地示出了本發明中使用的示例網絡模型； 圖2示意性地示出了根據本發明的組件模型； 圖3示意性地示出了根據本發明的第一互調單元； 圖4示意性地示出了根據本發明的第二互調單元； 圖5示意性地示出了根據本發明的用于確定線纜網絡中的信號質 量的方法和配置；
圖6示意性地示出了根據本發明的用于更新網絡模型的方法和配置。
具體實施例方式
圖1中僅通過非限制性的示例示出了網絡模型1，其包括互連2、 組件模型3、輸入終端4和輸出終端5。網絡模型1表示由三個互連的 放大器構成且具有單個輸入終端和兩個輸出終端的實際線纜網絡(未 示出)。
這樣的網絡模型本身是已知的，并允許線纜運營商在輸出終端5 處確定信號質量。該模型提供了對在存在網絡輸入信號時放大器的噪 聲貢獻的指示。在輸出終端5處確定的信號質量指示訂戶所體驗的服 務的質量。
傳統方法常常基于與頻率無關的線性放大器模型，而未能考慮頻 率相關特性以及放大器的非線性特性的全部影響。如在現代線纜網絡 中的典型情況一樣，這一點在使用寬帶和/或多輸入信號時特別成問 題。放大器的任何非線性都會引入互調分量由輸入信號的非線性放 大而引入的新頻率分量。例如，當使用典型的放大器時，輸入頻率f,和 f;產生附加頻率f,+f;和f,-f2。這些附加的信號分量是不期望的，并對輸出信號中的總噪聲電平有貢獻。
然而，傳統的網絡模型典型地假定放大器是完美線性的或近似線 性的，從而未能考慮由于互調而引入的所有附加噪聲。這可能產生顯 著低于實際噪聲電平的噪聲估計。因此，訂戶所體驗的服務的質量低 于預期。本發明通過提供改進的組件模型來解決這個問題。
圖2示意性地示出了根據本發明的組件模型。僅示例組件模型3
包括增益(G)或線性放大單元31、互調(IM)或非線性放大單元32 和33、初級加權(PW)單元34、 35和36、以及次級加權(SW)單 元37和38。組件模型3接收輸入信號IS并輸出輸出信號OS。信號 IS和OS中的至少一個可以與圖1中其相應信號IS或OS相同，但這 不是必須的。
增益(G)單元31對網絡組件(通常是放大器)的線性增益進行 建模。該增益與頻率無關。第一初級加權(PW1)單元34對輸入信號 IS應用頻域加權，從而衰減某些頻率多過其他頻率。該特征使得可以 對網絡組件的頻率相關傳輸特性進行建模，因此可以對實際網絡的頻 率相關傳輸特性進行建模。眾所周知，在線纜網絡中，信號衰減通常 隨頻率增大。
二階互調(IM2)單元32確定由于網絡組件的放大特性(或者， 通常是傳輸特性)中的二階(即，平方)項而導致的互調。二階互調 單元32的前面有第二初級加權(PW2)單元35，后面有第二次級加 權(SW2)單元37，第二初級加權(PW2)單元35和第二次級加權 (SW2)單元37都分別提供輸入信號IS的頻率相關加權以及二階互 調。加權單元37輸出二階互調信號IMS2。
互調單元32之前或之后僅單個加權單元可以用于提供頻率相關 加權。然而，根據本發明的另一方面，優選地，同時提供初級和次級 加權單元。這樣，得到了更好的加權以及對網絡組件的更精確建模。
應當注意的是，在圖2的實施例中，僅單個加權單元34被布置 為與增益單元31串聯，這是由于在組件模型的線性分支中提供兩個加 權單元不會帶來任何好處。因此，在這個實施例中，僅存在(第一) 初級加權(PW1)單元34，省略了次級加權單元。可以理解的是，也可以存在次級加權單元而不是初級加權單元34。
三階互調(IM3)單元33確定由于網絡組件的放大特性(或者， 通常是傳輸特性)中的三階(即，立方)項而導致的互調。三階互調 單元33的前面有第三初級加權(PW3)單元36，后面有第三次級加 權(SW3)單元38，第三初級加權(PW3)單元36和第三次級加權 (SW3)單元38都分別提供輸入信號IS的頻率相關加權以及三階互 調。加權單元38輸出三階互調信號IMS3。
再次，互調單元33之前或之后僅單個加權單元可以用于提供頻 率相關加權，但是根據本發明，優選地，在模型的三階互調分支中使 用兩個加權單元。
現在參照圖3和4來更詳細地描述互調單元32和33。根據本發 明的一個重要方面，所使用的輸入信號(圖1中的IS)包括多個組分 誒分量，每個組分分量表示信號類別。例如，輸入信號可以包括以下 分量中的兩個或多個
PAL (逐行倒相)電視信號；
FM (頻率調制)無線電信號；
QAM (正交幅度調制)數據傳輸；
SPAL(同步PAL):電視信號；
OFDM (正交頻分復用)數據傳輸；
載波網絡測量和控制信號。
這些輸入信號是以頻域(即，頻譜)表示提供的。在圖3和4的示例 中，僅示出了兩個輸入信號分量P和Q，但實際上可以使用多于兩個 輸入信號分量。
圖3示出了 (二階)互調單元32，包括互調子單元321、 322 和323，用于確定組分信號分量的互調。第一子單元321僅接收信號 分量P并產生分量P與其自身的互調(符號記為^)，以產生互調分
量PP。類似地，第三子單元323僅接收信號分量Q并產生該分量Q 與其自身的互調(符號記為《)，以產生互調分量QQ。
然而，第二子單元322既接收信號分量P又接收信號分量Q，以 產生分量P和Q的"真正的"互調(符號記作Xp.X。)，從而產生互調分量PQ。相應地，組分信號分量的互調分別由子單元確定。通過分別 確定互調分量，來獲得互調的非常精確的表示，從而獲得非常精確的 信號質量估計。
由于輸入信號(圖1中的IS)是作為頻譜(頻域表示)提供的，
因此組分信號分量P和Q以及互調分量PP、 PQ和QQ是頻域信號表
圖4示出了 (三階)互調單元33，包括互調子單元331、 332、 333和334，用于確定組分信號分量P和Q的互調。第一子單元331
僅接收信號分量P并產生分量P與其自身的(三階)互調(符號記為 《)，以產生互調分量PPP。類似地，第四子單元334僅接收信號分量 Q并產生該分量Q與其自身的互調(符號記為《)，以產生互調分量
QQQ。
然而，第二子單元332既接收信號分量P又接收信號分量Q，以 產生互調分量PPQ。類似地，第三子單元333產生互調分量PQQ。
可以看出，互調單元32根據組分輸入信號分量P和Q來確定各 個互調分量PPP、 PPQ、 PQQ和QQQ。如上所述，信號分量P和Q 是頻域信號，或者更具體地說是時間信號的頻域表示。乘積x〖、x〖-xQ 等是可使用計算上要求高的巻積過程在頻域中計算出的時域乘積。為 此，單元32和33優選地包括快速傅里葉變換(FFT)單元，用于 將頻域信號分量P和Q (反)變換到時域，并將時域乘積4、《.x。等 變換回到頻域，以獲得頻域互調分量PP.....QQ或PPP.....QQQ。
應當注意的是，網絡模型l (圖l中的l)、組件模型(圖2中的 3)、互調單元32和33及其子單元是可以以硬件、軟件或者硬件和軟 件的組合來實現的。優選地，軟件適于在傳統計算機系統中運行。
圖5示出了根據本發明對信號質量的確定。網絡模型l'表示具有 兩個放大器單元的線纜網絡。如圖2所示，對應的組件模型3均具有 三個輸出，分別產生輸出信號OS、 二階互調信號IMS2和三階互調信 號IMS3。第一組件模型3的輸出信號饋入第二組件模型以進行放大， 同時其互調信號饋入增益(G)調整單元302和303。分別在求和單元 304和305中，第一組件模型的增益調整后的互調信號與第二組件模型的互調信號相加，以產生合計互調信號IMS2和IMS3。
增益調整單元302和303被示出為單獨的單元，分別用于調整二 階互調(G2)和三階互調(G3)的增益。在其他實施例中，可以使用 單個的組合增益調整單元。增益調整單元302和303的增益對應于網 絡模型中所有其他組件(放大器)各自的增益。在所示的示例中，增 益調整單元302和303的增益與第二放大器模型3的增益相等。除了 增益調整以外，單元302和303優選地還執行頻率調整，目卩，頻率加 權。該加權等于所有其他組件模型的加權。相應地，在所示的實施例 中，對互調進行頻率加權(以及增益調整)，就好像互調經過了第二組 件模型3—樣。
第二組件模型的輸出信號OS、 二階互調信號IMS2和三階互調信 號IMS3分別饋入信號質量(SQ)單元309，在所示的實施例中，信 號質量(SQ)單元309產生信號的信噪比(SNR)和誤碼率(BER)。
互調信號IMS2和IMS3均由組分互調信號(例如，圖4的組分 信號PPP、 PPQ等)構成。在信號質量單元309中，分別添加組分信 號。即，添加來自圖5的兩個放大器模型3的PPP貢獻以形成合計PPP 貢獻，添加PPQ貢獻以形成合計PPQ貢獻等等。然后，使用合計貢 獻、輸出信號OS以及用于產生輸入信號IS的輸入信號(例如QAM、 PAL和FM信號)說明，來計算SNR和/或BER。這些輸入信號說明 (ISS)包含于所存儲的說明列表9中，并可以包括(載波)頻率、信 號電平、帶寬以及其他參數。稍后將參照圖6來解釋根據列表9的輸 入信號說明ISS對(頻域)輸入信號IS的推導。
除了互調對信號質量水平的影響外，還可以使用噪聲建模。可以 使用傳統的噪聲建模，在模型的輸入處假定為熱噪聲。使用組件模型 的增益和加權特性(可選地包括用于表示由組件引入的噪聲的任何噪 聲指數)，來確定包含于饋入信號質量單元309的輸出信號OS中的輸 出噪聲電平。
優選地，圖5所示的處理是以軟件執行的，但也可以以硬件實現。 組件模型3 (圖l、 2和5中的3)包含參數，例如增益參數和加 權參數。這些參數是可以使用圖6的配置來確定的，圖6的配置是可以以軟件和/或硬件體現的。
組件模型單元3 (在所示的實施例，其對放大器進行建模)接收
模型參數(pars)。這些參數是在參數調整(PA)單元7中產生的，這 將稍后進行解釋。組件模型單元3接收來自輸入信號產生器(ISG) 單元8的(頻域)輸入信號IS,輸入信號產生器(ISG)單元8進而 從所存儲的輸入信號說明列表9接收輸入信號說明(ISS)。如上所述， 輸入信號說明可以包括(載波)頻率、帶寬、功率電平和/或其他參數。 模型3所使用的輸入信號可以是表示物理輸入信號的一組數字數據或 者可以是實際數字輸入信號。
輸入信號產生器(ISG)單元8使用諸如(中心)頻率、帶寬、 功率電平、(頻譜)包絡和/或其他參數之類的輸入信號說明來產生頻 域輸入信號IS。能夠根據這些以及類似的參數產生輸入信號的信號產 生器本身已知的。
輸入信號說明(ISS)還饋入第二輸入信號產生器(ISG)單元8，， 第二輸入信號產生器(ISG)單元8'產生饋入實際組件(本示例中是 放大器)3'的物理(頻域)輸入信號IS'。
模型單元3輸出包含基本輸出信號(OS)以及互調信號IMS2和 IMS3的合成輸出信號。類似地，組件單元3輸出包含基本輸出信號 (OS')以及互調信號IMS2'和IMS3'的合成輸出信號。這些信號由比 較單元6接收并比較。由模型3產生的計算信號與由實際組件3'產生 的測量信號之間的任何差異都會產生差值信號DS，其饋入參數調整 單元7。 、
參數調整單元7確定組件模型的模型參數，特別是加權單元(圖 2中的34-36和37-38)的加權參數。加權單元優選地包括二階多項式 加權函數(不應與二階互調混淆)，具有通式
W(f)out=A.f2+B.f + C， 其中W(f)。w是加權單元的(頻域)輸出信號，f是頻率，并且A、 B和 C是加權參數。參數調整單元7確定這些加權參數，例如使用可能本
身已知的遺傳優化算法。也可以使用其他優化算法，例如本身己知的 格點搜索算法。應當注意的是，使用如圖6所示的比較試驗來調整加權單元的加 權參數并不是必須的，因此是可選的。加權參數可以代之以是預定的， 從而使用比較試驗來省略優化。
遺傳優化算法可以包括以下步驟定義初始參數以及創建均具有 與初始參數相對應的基因結構的多個雙親。然后根據適當以下準則來 對雙親分級產生最小的差值信號DS。然后對等級最高的雙親進行 組合以形成一個或多個孩子。適當的孩子取代等級較低的雙親以形成 新的雙親。然后，通過對等級最高的雙親進行組合以進一步優化參數， 來重復該過程。遺傳算法中的各個步驟可以重復，直到獲得產生最小 差值信號的最優參數為止。
可選地，如圖6所示的比較試驗還可以用于調諧網絡模型，艮P， 調整整個線纜網絡的模型的參數。在這種情況下，用網絡模型(分別 是圖1和5中的1和l')替代組件模型3，同時用實際網絡替代實際
組件3'。
特別地，比較試驗配置可以用于調整組分互調信號(互調分量)
的相對貢獻，例如PP、 PQ、 ...、 QQ以及PPP、 PPQ、 ...、 QQQ。根 據本發明的另一方面，圖5所示的求和單元304和305中這些互調分 量的相加是由參數控制的。在二階和三階互調的情況下，可以使用兩 個參數A2和A3 (以及輔助變量k和n):
IMS2TOTAL = (Z[IMS2k/2])2'k ，其中k = (30 —A2)/10
IMS3T0TAL= (Z [IMS3n'2 ]廣，其中n = (30 - A3) /10
其中缺省值是A2二10 (功率相加)和A3=20 (幅度相加)，分別得到 k二2和n二l，并且Z表示IMS2和IMS3的所有可用(功率譜)分 量之和。求和之后，IMS2皿^和IMS3皿^分別表示二階和三階互調分量 的合計功率譜。
然而，優選地，使用比較試驗來調整附加的互調求和參數，在這 種情況下，A2和A3的值通常將分別偏離初始值10和20，以獲得網 絡模型的更好的"配合"。對于優化過程，可以使用本身已知的格點搜索算法，這是由于在目前的情況下，該算法比遺傳算法更高效。然而， 也可以代之以使用包括遺傳算法在內的其他優化算法。
一種用于確定線纜網絡中的信號質量的設備可以包括輸入單 元，用于輸入適當的輸入信號；存儲單元，用于存儲網絡模型及其參 數；處理單元，用于使用網絡模型來處理輸入信號；以及信號質量單
元，用于根據輸入信號、輸出信號和互調來確定信號質量。可包括微 處理器的處理單元耦合至輸入單元、存儲單元和信號質量單元。
盡管以上參照線纜網絡(例如CATV網絡)討論了本發明，但是 本發明并不限于此，而是還可以應用于其他的電或光網絡，例如，寬 帶(互聯網)網絡。線纜網絡可以包括但不限于同軸網絡、光纖網絡 以及光纖同軸混合(HFC)網絡。
本發明基于以下認識分別確定各個信號分量的互調貢獻會得到
網絡中對互調和總體噪聲電平的更好的估計。本發明受益于以下進一
步認識放大信號和互調的頻率加權改進了建模的精確度，并且遺傳
算法可以有利地用于優化網絡模型參數，特別是用于確定互調貢獻的 組件模型的參數。
應當注意的是，本文檔中使用的任何術語不應被解釋為限制本發 明的范圍。具體而言，詞語"包括"并不意味著排除了未具體聲明的任 何元件。單個(電路)元件可以被多個(電路)元件或其等價物所替 換。
本領域技術人員可以理解，本發明不限于以上所示的實施例，并 且在不脫離所附權利要求限定的本發明的范圍的前提下可以做出多種 修改和增加。
權利要求
1、一種確定網絡中的信號質量的方法，所述方法包括以下步驟·提供包括互連(2)以及至少一個組件模型(3)在內的網絡模型(1、1’)；·提供輸入信號(IS)；·使用所述輸入信號和所述網絡模型來確定輸出信號(OS)；以及·使用所述輸入信號(IS)和所述輸出信號(OS)來確定信號質量測量(SNR；BER)；其特征在于·所述網絡模型是線纜網絡的模型，其中該線纜網絡例如是有線電視網絡；·所述輸入信號(IS)包括組分信號分量(P、Q、……)的多個頻域表示；·所述輸出信號(OS)包括線纜網絡輸出信號的頻域表示；以及·確定所述輸出信號(OS)的步驟包括。響應于所述輸入信號(IS)，使用所述網絡模型(1、1’)來模擬線纜網絡的行為；。通過對組分信號分量(P、Q、……)的頻譜實現卷積來確定頻域互調(IMS2、IMS3)；以及。除所述輸出信號(OS)以外，使用頻域互調(IMS2、IMS3)，來產生信號質量測量(SNR；BER)。
2、 如權利要求l所述的方法，其中，組分信號分量(P、 Q、……) 的頻譜的每次巻積都是通過執行反傅里葉變換、時域中的乘法和傅里 葉變換來實現的。
3、 如權利要求1或2所述的方法，其中，所述網絡模型(1、 l') 是頻域模型。
4、 如權利要求l、 2或3所述的方法，其中，組件模型(3)包括增益單元(31)、加權單元(34、 35、……)和至少一個互調單元(32)， 分別用于確定組件的增益貢獻、頻率相關性和互調貢獻。
5、 如前述任一權利要求所述的方法，其中，組件模型(3)包括: 兩個互調單元(32、 33)，分別用于確定二階互調和三階互調。
6、 如權利要求4或5所述的方法，其中，所述至少一個互調單元 (32、 33)的前面是初級加權單元(35、 36)，用于在確定互調之前對輸入信號進行加權，并且所述至少一個互調單元(32、 33)的后面是 次級加權單元(37、 38)，用于對互調進行加權。
7、 如權利要求4至6中任一項所述的方法，其中，加權單元(35、 36、 37、 38)包括二階加權函數。
8、 如權利要求4至7中任一項所述的方法，其中，加權單元(35、 36、 37、 38)包括由遺傳算法確定的參數。
9、 如前述任一權利要求所述的方法，其中，所述至少一個互調 單元(32、 33)包括互調子單元(321、 322、 ......、 331、 332、......)，用于確定組分信號分量的互調。
10、 如權利要求4至9中任一項所述的方法，其中，互調單元(32、 33)和/或互調子單元(321、 322、……、331、 332、……)被配置為 對組分信號分量(P、 Q、……)的頻譜執行巻積。
11、 如前述任一權利要求所述的方法，其中，信號質量測量是信 噪比(SNR)和/或誤碼率(BER)。
12、 如前述任一權利要求所述的方法，其中，每個信號分量(P、 Q、……)表示輸入信號的類別。
13、 如前述任一權利要求所述的方法，包括-測量由組件模型(3)建模的物理組件所產生的信號；-確定由組件模型(3)產生的計算信號與測量信號之間的差異；-根據所述差異來調整組件模型(3)的參數。
14、 一種計算機程序產品，用于執行根據前述任一權利要求所述 的方法。
15、 一種用于確定網絡中的信號質量的設備，所述設備包括 存儲單元，用于存儲包括互連(2)和至少一個組件模型(3)在內的網絡模型(1); 輸入單元，用于提供輸入信號(IS); 處理單元，用于使用所述輸入信號和所述網絡模型來確定輸 出信號(OS);以及 信號質量單元，用于使用所述輸入信號(IS)和所述輸出信號 (OS)來確定信號質量測量； 其特征在于 存儲于所述存儲單元中的網絡模型是線纜網絡的模型，其中 該線纜網絡例如是有線電禎網絡； 所述輸入單元被配置為接收輸入信號(IS)，所述輸入信號(IS) 包括組分信號分量(P、 Q、……)的多個頻域表示； 所述處理單元被配置為確定輸出信號(OS)，所述輸出信號 (OS)包括線纜網絡輸出信號的頻域表示；以及 所述處理單元還被配置為通過以下步驟來確定所述輸出信號 (OS):。響應于所述輸入信號(IS)，使用所述網絡模型(1、 l') 來模擬線纜網絡的行為；。通過對組分信號分量(P、 Q、……)的頻譜實現巻積來確 定頻域互調(IMS2、 IMS3);以及。除所述輸出信號(OS)以夕卜，使用頻域互調(IMS2、IMS3)， 來產生信號質量測量(SNR; BER)。
16、 如權利要求15所述的設備，其中，所述處理單元還被配置為 通過執行反傅里葉變換、時域中的乘法和傅里葉變換來對組分信號分 量(P、 Q、……)的頻譜實現每次巻積。
17、 如權利要求15或16所述的設備，包括 -輸入，用于從物理組件接收信號；-參數調整單元，被配置為根據由模型(3)產生的計算信號與來 自所述輸入的測量信號之間的差異來調整組件模型(3)的參數。
全文摘要
一種確定線纜網絡中的信號質量的方法，包括以下步驟提供包括互連模型(2)和組件模型(3)的網絡模型(1)；提供輸入信號(IS)；使用該輸入信號和該網絡模型來確定輸出信號(OS)；以及根據該輸入信號(IS)和該輸出信號(OS)來確定信號質量。該輸入信號(IS)包括多個組分信號分量，每個信號分量表示輸入信號的類別。確定輸出信號的步驟包括通過對組分信號分量的頻譜實現頻域卷積來確定組分信號分量的互調。
文檔編號H04B3/46GK101682367SQ200880006282
公開日2010年3月24日 申請日期2008年2月27日 優先權日2007年2月28日
發明者杰倫·雅各布·博施馬 申請人:荷蘭應用科學研究會