JPH01188117A - トランスバーサル形自動等化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はタップ利得を逐次的に修正制御するトランスバ
ーサル形自動等化器に関する。

（従来の技術） 従来タップ利得を逐次的に修正制御するトランスバーサ
ル形自動等化器のタップ利得修正アルゴリズムを式で示
せば次のようになる。

ａｔ（ｎ＋１）＝ｃｔ（ｎ）−αｘｉｓｔ（ｙｈ−ｄＪ
ｔ　ｘ＝−Ｍｍ・・・＋Ｎ■ただし、 Ｃｔ（ｎ）：第１回修正後の第ｉタップ利得Ｘｋ＋ｌ　
　：入力信号（サンプリング時刻ｋＴにおける第ｉタッ
プ出力） ｙｋ　　：出力信号（サンプリング時刻ｋＴにおけるト
ランスバーサルフィルタ出力） ｄｋ　　：所望信号（サンプリング時刻ｋＴ）α　　　
：正の微小定数 ところで、上記のようなトランスバーサル形自動等化器
のタップ利得修正制御は、多くの場合安定であるが、条
件次第では必ずしも安定ではなく、長時間にわたってタ
ップ利得修正制御を続けると、タップ利得が本来の望ま
しい値を通り越して、その絶対値がいつまでも大きくな
り続するという現象が見られることがある。このような
ことが起こるのは、１−ランスバーサルフィルタのタッ
プ間隔Ｔ′と入力信号の最高周波数成分子　ｍａＸとの
間に１　／　２　Ｔ’　＞　ｆ　ａ、ａＸ　　　　　　
　　　　■なる関係があり、かつタップ利得が有限語長
のディジタル表現の場合である。（参考文献：　Ｒ，Ｄ
。

Ｇｉｔｌｉｎ　ｅｔ　ａｌ、、Ｔｈｅ　Ｔａｐ−Ｌｅａ
ｋａｇｅ　Ａｌｇｏ　−ｒｉｔｈｍ　：　Ａｎ　Ａ１ｇ
ｏｒｉｔｈ＋ｍ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　５ｔａｂｌｅ　０ｐ
ｅｒａ−ｔｉｏｎ　　ｏｆ　　ａ　　Ｄｉｇｉｔａｌｌ
ｙ　　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ、Ｆｒａｃｔｉｏ　　　
　　　　−−ｎａｌｌｙ　　５ｐａｃｅｄ　　Ａｄａｐ
ｔｉｖｅ　　Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ、Ｂ、Ｓ。

Ｔ、Ｊ　、ｖｏｌ、６１．ｎｏ、８．ｐｐ、１８１７−
１８３９．Ｏｃｔ。

■式は、１−ランスバーサルフィルタの通過帯域（１／
２Ｔ’）が、信号帯域を完全にカバーしてなお余りがあ
ることを意味しているが、このような関係が成立つのは
、同期データ伝送におけるオーバーサンプリング形等化
器とか、ゴース１−キャンセラのような任意波形を対象
とした等化器の場合であり、実用上重要な等化器の一分
野である。

このようなタップ利得修正制御の長時間不安定性を除く
には・、タップ利得修正制御にリークを付与するのが有
効であることも周知である（上記参考文献）。すなわち
α）式に代わって ｃｔ（ｎ＋１）＝（１−γ）ａｔ（ｎ）　ａｙｃ＊＊ｉ
ｃｙ＊　ｄＪ　　　　■または ａｔ（ｎ＋１）＝ｃｔ（ｎ）　ｙ°５ｑ（ｃｔ（ｎ））
−αｘｋ＊ｔ（ｙｚ−ｄｔ）　（ＩＡただし、 γ：リーク定数（正で１より充分小さい）によってタッ
プ利得を修正する。このようにすれば、全てのタップ利
得にはＯに向かっての求心力が働くから、タップ利得の
過大な成長を阻止することができる。

これによってタップ利得修正制御の長時間不安定性は回
避できるが、一方で等化器としての性能を犠牲にしてい
ることも事実である。それは、この方式でのタップ利得
の収束値は、本来の最適値より幾分（絶対値で）小さい
方にずれるからである。この犠牲を少しでも小さくする
ために、主タップ（タップ利得が最大のタップ）につい
ては、０に向かうリークを与える代わりに、ある適当な
非Ｏの値（例えば１）に向かうリークを与えることも行
なわれている。

しかし、そのような方法をとってもなお、伝送路特性に
よっては、タップ利得修正制御の長時間安定性と十分な
等化性能の両方を同時に確保することが困彊な場合があ
った。それは、収束後の最適タップ利得を主タップ近傍
について見たとき、１個だけ明らかに突出した主タップ
が存在するわけではなく、複数個のタップがひとかたま
りとなって主タップ群を形成している場合である。この
ときには、特定の１個のタップだけについてリーク目標
値を１にしたのでは、タップ利得収束後も主タップ近傍
でのタップ利得誤差が大きく、十分な等化性能が得られ
ない。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、従来知られているリーク制御方式で
は、伝送路特性によってはタップ利得修正制御の長時間
安定性と十分な等化性能の両方を同時に確保することが
困難であるという欠点があった。本発明は、主タップ近
傍のタップのリーク目標値を、入力波形からの計算に基
づいて設定することによって、この欠点を解決したトラ
ンスバーサル形自動等化器を提供することを目標とする
ものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明におい、では、タッ
プ利得修正制御にリークを付与したトランスバーサル形
自動等化器において、リーク目標値を、主タップ近傍の
タップについては、方程式：％式％ ただし。

ｃ′：リーク目標値ベクトル （Ｃ−Ｈｅ・・・＋　Ｑ　Ｏｐ・・・ｅ　Ｑ　Ｎ）Ａ　
：入力信号行列（（Ｍ＋Ｎ＋１））次正方行列）Ａの（
ｐ、ｑ）要素：（ただし、−Ｍ≦ｐ、ｑ≦Ｎ）ａｐｑ”
ΣＸ　ｋ　＋　Ｐ　Ｘ　ｋ　＋　Ｑｋ！Ｐ Ｖ　二チャンネルベクトル（（Ｍ＋Ｎ＋１）次）■の第
ｐ要素：　　ｖｐ＝ΣＸｋｓＰｄｋｋ！Ｐ Ｘｋｔｉ：入力信号（第ｉタップの時刻ｋＴにおけるサ
ンプル値） ｄｋ：所望信号（時刻ｋＴにおけるサンプル値）Ｔ　ニ
ドランスバーサルフィルタ出力サンプリング周期 ［Ｐ、Ｑ］　：入力信号行列相関演算範囲に基づいて設
定し、その他のタップについてはＯに設定することを特
徴としている。

（作用） このようにすれば、主タップ近傍の区間［−Ｍ。

Ｎ］では、タップ利得はＯに向かってリークするのでは
なく、ｃ、Ｈ””ａＮに向かってリークする。

これ以外の区間では、タップ利得は０に向かってリーク
する。従って、タップ利得過大成長抑圧は十分に達しな
がら、同時に等化性能の劣化を最小限に押えたトランス
バーサル形自動等化器を実現できる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１図は本発明の一構成を示す図である。

この構成は、既知の信号波形をトレーニング信号として
トランスバーサル形等化器のタップ利得修正制御を行う
ことによって、トランスバーサル形等化器を含む伝送系
全体の伝送特性を所望の形にしようとするものである。

この実施例では、送受信信号のサンプリング周期Ｔと１
〜ランスバーサルフイルタのタップ間隔Ｔ′とが等しい
。　また、Ｔの値は０式を満足するように選ぶ。

送信側ではクロック周期Ｔで、振幅−０，５〜０．５の
範囲の一様乱数系列（ｒｋ）を送出する。この信号が伝
送路を経て受信機入力端子１に入り、サンプラ２におい
てクロック周期Ｔでサンプリングされる。　その結果が
入力信号（Ｘ、）である、入力信号（Ｘ、）は、　クロ
ック周期Ｔのシフトレジスタ４．タップ利得掛算回路５
．および加算回路６よりなるトランスバーサルフィルタ
３を経て、出力端子４０に出力される。タップ利得掛算
回路５に与えられる併立係数すなわちタップ利得は、タ
ップ利得メモリ７に格納されており、後で述べる方法で
、逐次的に修正される。受信側の参照信号メモリ８には
、送信トレーニング信号（ｒ、）のコピーが格納されて
おり、これを基準伝送回路９に通すことによって所望信
号（ｄｋ）が得られる。

一方、　入力信号（ｘｋ）の所定区間（ｘｐ−に〜ＸＱ
＋Ｎ）は、いったん入力信号メモリ１３に取込まれ、演
算回路１４では、これと基準伝送回路９の出力（ｄｋ）
とから、０式によってａ−Ｈ〜ＯＮを計算する。なお、
ここでは、Ｔ′＝Ｔなので、Ｘ　ｋ　＊　ｉはＸ　ｋ−
ｉで置き変えることができる。　ここで求まったＱ　−
Ｈ−（’、　Ｈは、　リーク目標値メモリ１５に格納さ
れる。

また、出力端子４０に出力されるのと同じ信号（ｙｋ）
は、一方で減算回路１０に導かれ、ここで基準伝送回路
９からの所望信号（ｄｋ）が差引かれ、誤差信号（ｅ、
）となる。　この誤差信号は、各タップに附随した掛算
回路１１に並列に供、給され、各タップの出力（ｉｉ号
Ｘｋ＊ｉとの積が演算される。

この積がタップ利得修正のための情報であり、タップ利
得修正回路１２では、これを用いて次式によってタップ
利得修正が行われる。

ここで、　Ｑ　−Ｈ””　Ｃｐ４は、さきにリーク目標
値メモリ１５に格納しておいた値である。（この式は、
従来のリーク制御の一方式である式（３）の変形であり
。

このほかに１式０）の変形も同様に本発明の趣旨に合致
するが、煩雑さを避けるために記載を省略する。） 上記のようなタップ利得修正制御を行えば、従来のリー
ク制御と同様に、過大タップ利得の成長を防ぐ効果があ
ることは勿論、主タップ近傍のタップ利得収束値が最適
値に極めて近くなるという新たな効果が生じる。これに
よって、従来の方法の問題点であった、リークに起因す
る主タップ近傍のタップ利得誤差が生じなくなり、所望
の等化性能を得やすくなる。

なお、一般には伝送路特性は時間的に不変ではない。送
信信号として、受信側でも既知の信号が時々間欠的に送
られてくるとすれば、そのときの入力信号を入力信号メ
モリ１３に取込み、弐〇の演算によってｃ−一〜ＯＮを
求め、　リーク目標値メモリ１５の内容を更新する。そ
の際、リーク目標値メモリ１５の内容は、新しい値で完
全に置換えてもよいし、また、古い値と新しい値の適当
な線形和で置換えてもよい。後者は、速い変化には対応
できないが、雑音の影響を軽減できるというメリットが
ある。

また、この実施例ではトレーニング信号として一様乱数
系列を用いた場合を示したが、伝送路特性の等化という
同じ目的は、トレーニング信号として周期的なインパル
ス状波形を用いても実現できる。垂直同期信号の微分波
形をトレーニング信号としたゴーストキャンラセはその
一例である。

本発明はこのようなゴース１〜キヤンセラにも適用でき
ることは明らかである。

第２図には１本発明の他の実施例を示す。これはベース
バンド多値データ伝送におけるオーバーサンプリング形
等化器の場合である。すなわち、信号伝送速度に対応す
るクロック周期Ｔに対して。

トランスバーサルフィルタ３のクロック周期Ｔ′が、Ｔ
’　＜　Ｔ であるような等信器である（多く用いられるのはＴ’＝
Ｔ／２のものである）。

第１図の構成とよく似ているので、相違点だけを述べる
。まず、送信１Ｍ号はＮ値振幅変調されたデータ系列で
ある。つぎに、サンプラ２とトランスバーサルフィルタ
３のクロック周期が、ＴではなくＴ’である。さらに、
トランスバーサルフィルタ３の出力は、サンプリング周
期Ｔのサンプラ２０を経て、振幅判定回路２１に導かれ
る。その出力が第１図の構成における基準伝送回路９の
出力に相当する。すなわち、減算回路１０において、サ
ンプラ２出力から振幅判定回路２１出力を差引いたもの
が誤差信号（ｅｋ）である。　これとトランスバーサル
フィルタ３各タツプ出力とが掛算回路１１に導入され、
その積をタップ利得修正情報として、タップ利得修正回
路１２において弐〇のタップ利得修正演算が行われる過
程は、第１図の場合と同じである。

受信信号の一部を受信信号メモリ１３に取込むのも第１
図の場合と同じであるが、そのあとのり−ク目櫨値を求
める計算において、所望信号（ｄｍ）を得る場所が異な
り、この構成では振幅判定回路２１出力を所望信号（ｄ
ｋ）として用いる。

なお、上記二つの実施例の説明では、トランスバーサル
フィルタ３や掛算回路１１等が個別のハードウェアであ
るかのように説明したが、これは説明の便宜上であって
、必ずしもそうである必要はなく、マイクロブセッサや
ＤＳＰ　（デジタル信号処理ＬＳＩ）等でも実現できる
ことは勿論である。

また、上記二つの実施例では、（Ｘ、）等の信号および
１〜ランスバーサルフイルタ３が１次元であったが、こ
れらを同相分・直交分の２次元に拡張しても本発明の趣
旨を逸脱しない。このときは、０式のＸｋ＋　ｄｋ＋　
Ｃえ等を複素数とみなせばよい。

〔発明の効果〕

本発明によ、れば、１−ランスバーサル形自動等化器に
おいて、収束時におけるタップ利得の絶対値が比較的大
きいと予想される主タップ近傍では。

リーク目標値を、入力波形に基づく計算によって本来の
収束値の近傍に設定し、収束時におけるタップ利得の絶
対値が比較的小さいと予想される遠隔タップについては
、リーク目標値を０に設定したうえでリーク制御を行っ
ているので、リーク制御のもともとの目的であるタップ
利得過大成長抑圧は十分に達しながら、同時に等化性能
の劣化を最少限に押えたトランスバーサル形自動等化器
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明の
他の実施例を示す図である。 ３・・トランスバーサルフィルタ ７・・・タップ利／ｌ）メモリ １２・・・タップ利得修正回路 １３・・・入力波形メモリ　　１４・・・演算回路１５
・・・リーク目標値メモリ 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　松山光之

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 タップ利得修正制御にリークを付与したトランスバーサ
   ル形自動等化器において、リーク目標値を、主タップ近
   傍のタップについては、方程式：ｃ′＝Ａ＾−＾１ｖ ただし、 ｃ’：リーク目標値ベクトル （Ｃ′＿−＿Ｍ、・・・、ｃ′Ｏ、・・・、ｃ′＿Ｎ）
   Ａ：入力信号行列（（Ｍ＋Ｎ＋１））次正方行列）Ａの
   （ｐ、ｑ）要素：（ただし、−Ｍ≦ｐ、ｑ≦Ｎ）▲数式
   、化学式、表等があります▼ ｖ：チャンネルベクトル（（Ｍ＋Ｎ＋１）次）ｖの第ｐ
   要素：▲数式、化学式、表等があります▼ Ｘ＿ｋ＿，＿ｉ：入力信号（第ｉタップの時刻ｋＴにお
   けるサンプル値） ｄ＿ｋ：所望信号（時刻ｋＴにおけるサンプル値）Ｔ：
   トランスバーサルフィルタ出力サンプリング周期 ［Ｐ、Ｑ］：入力信号行列相関演算範囲 に基づいて設定し、その他のタップについては０に設定
   することを特徴とするトランスバーサル形自動等化器。