JPH03289768A - 波形等化装置及びその方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は波形等化技術に関する。特にＭＵＳＥ（Ｍｕｌ
ｔｉｐｌｅ　５ｕｂ−Ｎｙｑｕｉｓｔ　Ｓａｍｐｌｉｎ
ｇ　Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）信号の伝送用の適応型波形等化
技術に関する。

（ロ）従来の技術 高品位映像信号を帯域圧縮する技術として、多重サブナ
イキストサンプリングエンコード方式（ＭＵ　Ｓ　Ｅ方
式）　　（ＭｕｌｔｉｐｌｅＳｕｂ−ＮｙｑｕｉｓｔＳ
ａｍｐｌｉｎｇ　Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）が、ＮＨＫ　（日
本放送協会）により開発され、衛星放送で定時実験放送
が為されている。

このＭＵＳＥ方式は、帯域幅２７ＭＨｚの衛星放送の１
チヤンネルで、高品位映像信号を伝送するために、この
高品位映像信号を帯域圧縮エンコーダにより、サブナイ
キストサンプリグを行い帯域幅８．ＩＭＨｚの帯域圧縮
信号に変換する。

尚、ＭＵＳＥ方式に関しては、以下の文献に紹介されて
いる。

（Ａ）ＮＨＫ技術研究　昭和６２年第３９巻第２号　通
巻１７２号　１８（７６）〜５３（１１１）頁　二宮、
大塚、和泉９合志、岩館著、「ＭＵＳＥ方式の開発」 （Ｂ）日経マグロウヒル社発行の雑誌「日経エレクトロ
ニクス、１９８７年１１月２日号、Ｎｏ、４３３Ｊ　１
８９頁〜２１２頁、二宮著、「衛生を使うハイビジョン
放送の伝送方式ＭＵ　Ｓ　Ｅ」このＭＵＳＥ信号の波形
等化について、説明する。

ＭＵＳＥ信号は、波形等化の為のトレーニング信号が　
予かしめ送信側で挿入付加されている。

このトレーニング信号は、ＶＩＴ信号（Ｖｅｒｔｉｃａ
ｌＩｎｔｅｒｖａｌＴｅｓｔ　Ｓｉｇｈａｌ）　　（Ｖ
　Ｉ　Ｔ　Ｓ　）　　（Ｖ　Ｉ　Ｔパルス）と呼称され
ている。

受信側では、このＭＵＳＥ信号を、アナログ／デジタル
変換した後、ＶＩＴ信号の応答波形を取り込み、理想的
なインパルスレスポンスとの誤差が少なくなるように、
受信側の等化フィルタの特性を操作することにより、伝
送路の特性を等化する。

ＭＵＳＥ信号用の波形等化装置は、ｒ１９８９午　電子
情報通信学会春季全国大会講演論文集分冊３　３−２９
０　　講演Ｎｏ、Ｂ−５８４Ｊにも示されている。

従来の波形等化装置の概要を第３図を参照しつつ簡単に
説明する。

（１０）は伝送されたＭＵＳＥ信号が入力される入力端
子である。

（１４）はトランスバーサル型の等化フィルタである。

この等化フィルタ（１４）は、Ｎ＋１個のタップを持つ
トランスバーサル型デジタルフィルタであり、Ｎ個のデ
ータラッチ回路（１６、〜１６、）、Ｎ＋１個の乗算器
（１８゜〜１８Ｎ）、Ｎ個の加算器（２０，〜２０．）
を備える。

（２２）はこの等化フィルタ（１４）のタップ係数を設
定記憶するタップ係数メモリである。

（２４）は等化処理されたＭＵＳＥ信号を出力する出力
端子である。

（２６）はＭＵＳＥ信号の垂直帰線期間に多重されたＶ
ＩＴ信号を抜き取り記憶するＶＩＴＳメモリである。（
２８）は伝送歪みのない理想のＶＩＴ信号のデータを記
憶する理想ＶＩＴＳデータ記憶回路である。（３０）は
理想のＶＩＴデータとＶＩＴＳメモリ（２６）のデータ
とを演算してタップ係数メモリ（２２）を設定して等化
処理を行う等化演算処理回路である。

上記動作を説明する。伝送路中で歪みを受けたＭＵＳＥ
信号が、入力端子（１０）から入力され等化フィルタ（
１４）に付与される。ＭＵＳＥ信号はデータラッチ回路
でそれぞれ１サンプルクロック単位で遅延され、それぞ
れが、タップ係数メモリ（２２）からのタップ係数と乗
算器（１８゜〜１８Ｍ）で乗算される。この乗算器（１
８゜〜１ＢＮ）の出力を加算器（２０１〜２０１１）で
加算して、出力する。この様にして、フィルタ処理され
たＭＵＳＥ信号を出力する。

このフィルタ処理されたＭＵＳＥ信号のうち■ＩＴ信号
部分をＶＩＴＳメモリ（２６）に記憶する。

そして、この記憶されたＶＩＴ信号のデータと理想ＶＩ
Ｔ信号のデータとを等化演算処理回路（３０）で比較し
て、等化誤差（ｅ＋）を求め、等化アルゴリズムにより
、タップ係数を演算する。

この等化アルゴリズムとしては、ゼロ７オーシング法（
ＺＦ法）がよく知られている。このＺＦ法は、良く知ら
れているように、次式で表せる。

ＣＩ（ｎ＋１）＝Ｃ）（ｎ）＋α・ｅｌＯくαく１ このような、タップ係数の補正を繰り返すことによって
、波形等化がなされる。

しかし、このＺＦ法は、等化収束が遅く、又、伝送歪が
大きい時には発散することが、知られている。

そこで、収束が安定であり、また収束も速いＬＭＳ法（
Ｌｅａｓｔ　Ｍｅａｎ　５ｑｕａｒｅ）が一般に知られ
ている。このＬＭＳ法は、次式で表せる。

Ｃ（ｎ＋１）＝　　Ｃ（ｎ）＋α−ｅ、Ｄ（ｎ）０〈α
〈１ 尚、　Ｄ（ｎ）は入力端子の入力信号ベクトルである。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は、安定で且つ速く、等化収束する波形等化装置
を提供するものである。

具体的には、ＬＭＳ法による等化フィルタを多数直列接
続したものと等価の波形等化装置を提供するものである
。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、伝送された信号が通過するトランスバーサル
フィルタ（１４）と、 このフィルタからの信号のうちトレーニング信号を読み
込むトレーニング信号記憶手段（２６）と、 トレーニング信号記憶手段と理想トレーニング信号とを
比較して誤差を算出し、タップ係数補正信号を出力する
演算手段（３０）と、 前記トランスバーサルフィルタのタップ係数に前記タッ
プ係数補正信号を畳み込み処理する畳み込み処理手段（
３２）と、 この畳み込み処理手段から出力される畳み込み処理され
たタップ係数に窓関数処理する窓関数処理手段（３４）
と、 窓関数処理手段から出力される窓関数処理されたタップ
係数を前記トランスバーサルフィルタのタップ係数とす
るタップ係数設定手段（２２）とを、 備えることを特徴とする。

又、本発明は、伝送された信号が通過するトランスバー
サルフィルタからの信号のうちトレーニング信号を読み
込み、 このトレーニング信号と理想トレーニング信号とを比較
して誤差を算出してタップ係数補正信号を出力し、 前記トランスバーサルフィルタのタップ係数にこのタッ
プ係数補正信号を畳み込み処理し、この畳み込み処理さ
れたタップ係数を窓関数処理し、 この窓関数処理されたタップ係数を前記トランスバーサ
ルフィルタのタップ係数とする。

（ホ）作用 本発明では、タップ係数補正信号をトランスバーサルフ
ィルタのタップ係数に畳み込み処理し、この畳み込み処
理されたタップ係数を窓関数処理して、トランスバーサ
ルフィルタのタップ係数とする。

（へ）実施例 第１図を参照しつつ、本発明の一実施例を説明する。尚
、第１図において、第３図と同一部分には、同一符号を
付して重複説明を省略する。

（３２）は畳み込み演算回路であり、Ｎ＋１タツプの係
数ベクトル　Ｃ’（ｎ）と、Ｎ＋１タツプの係数ベクト
ル　Ｃ’（ｎ＋１）との、畳み込み演算を行う。尚、こ
の畳み込み演算回路（３２）からは、２Ｎ＋１個の係数
データが演算結果として発生する。

（３４）は窓関数処理回路であり、Ｎ＋１タツプ分のタ
ップ係数ベクトル　Ｃ（ｎ＋１）演算し、その結果をタ
ップ係数メモリ（２２）に書き込む。

上記動作を説明する。

伝送路中で歪みを受けたＭＵＳＥ信号が、入力端子（１
０）から入力され等化フィルタ（１４）に付与され、フ
ィルタ処理されたＭＵＳＥ信号が出力される。

等比相アルゴリズムは、収束が安定であり、また収束も
速いＬＭＳ法アルゴリズムを使用する。

前述の如（ＬＭＳ法は、次式で表せる。

Ｃ’　　（ｎ＋１）＝　　Ｃ’　　（ｎ）十α・ｅ）　
　Ｄ（ｎ）０＜ａ＜１ Ｄ（ｎ）としてはＶＩＴＳメモリ（２６）のデータをそ
のまま用いて補正係数Ｃ′を演算により求める。この補
正係数Ｃ’（ｎ＋１）と現在のタップ係数メモリ（２２
）に記憶されているタップ係数Ｃ’（ｎ）との畳み込み
を畳み込み演算回路（３２）で行う。Ｎ＋１タツプの係
数ベクトルＣ（ｎ）と、Ｎ＋１タツプの補正係数ベクト
ルＣ′（ｎ＋１）の畳み込みを行うと、結果は２ｎ＋１
タップ分の係数データが発生する。そこで、この畳み込
み演算回路（３２）の出力の、窓関数処理を窓関数処理
回路（３４）で行いｎ＋１タップ分のタップ係数ベクト
ル　Ｃ（ｎ＋１）を演算し、その結果をタップ係数メモ
リ（２２）に書き込む。

このような、タップ係数の補正を繰り返すことによって
、波形等化がなされる。

尚、第１図では、ハードウェアで示したが、実際には、
回路（３０，２８，３２，３４）は、通常、マイクロコ
ンピュータのソフトウェア処理により実現される。

上記動作を第２図の等価回路図を参照しつつ、もう−度
説明する。まず、第１図の波形等化装置は、始動時に、
タップ係数メモリ（２２）のデータを所定値とする。一
般的には、等化フィルタ（１４）をスルー状態として入
力波形をそのまま出力するようにする。この信号は、Ｖ
ＩＴＳメモリ（２６）に入力されて、上述の如（ＬＭＳ
法により等化演算処理される。この演算によって算出さ
れたタップ係数は、タップ係数メモリ（２２）に書き込
まれる。このタップ係数の書き込みにより、この第１図
の回路はＬＭＳ法による第２図のａ部分の波形等比容と
同等の波形等化装置となる。

つまり、第１図の出力端子（２４）は、第２図の出力端
子（２４ａ）と同等の信号を出力する。

この入力波形を第１図のＶＩＴＳメモリ（２６）に入力
して、同様にＬＭＳ法によりタップ係数を演算する。こ
のタップ係数は第２図のｂ部分の波形等化器のタップ係
数である。第１図の回路では、トランスバーサルフィル
タ（１４）は１個なので、畳み込み演算処理を行なって
いる。つまり、第１図の出力端子（２４）は第２図の端
子（２４ｂ）と同等の信号を出力する。

第１図の回路でこの動作を繰り返すと、第２図ａ、ｂ等
の波形等化器を多数（ｎ）個直列接続した出力と同等の
波形を得ることが出来る。

（ト）発明の効果 上記の如く、本発明によれば、入力信号ベクトルを直接
検出することなく、等化処理ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の一実施例を示す図である。 第２図は上記動作を説明するための図である。 第３図は従来例を示す図である。 （３２）・・・・・・畳み込み演算回路、（３４）・・
・・・・窓関数処理回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）伝送された信号が通過するトランスバーサルフィ
   ルタ（１４）と、 このフィルタからの信号のうちトレーニング信号を読み
   込むトレーニング信号記憶手段（２６）と、 トレーニング信号記憶手段と理想トレーニング信号とを
   比較して誤差を算出し、タップ係数補正信号を出力する
   演算手段（３０）と、 前記トランスバーサルフィルタのタップ係数に前記タッ
   プ係数補正信号を畳み込み処理する畳み込み処理手段（
   ３２）と、 この畳み込み処理手段から出力される畳み込み処理され
   たタップ係数に窓関数処理する窓関数処理手段（３４）
   と、 窓関数処理手段から出力される窓関数処理されたタップ
   係数を前記トランスバーサルフィルタのタップ係数とす
   るタップ係数設定手段（２２）とを、 備える波形等化装置。
2. （２）伝送された信号が通過するトランスバーサルフィ
   ルタからの信号のうちトレーニング信号を読み込み、 このトレーニング信号と理想トレーニング信号とを比較
   して誤差を算出してタップ係数補正信号を出力し、 前記トランスバーサルフィルタのタップ係数にこのタッ
   プ係数補正信号を畳み込み処理し、この畳み込み処理さ
   れたタップ係数を窓関数処理し、 この窓関数処理されたタップ係数を前記トランスバーサ
   ルフィルタのタップ係数とする波形等化方法。