JPH0362628A - ディジタル等化器 - Google Patents
ディジタル等化器Info
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- JPH0362628A JPH0362628A JP1198151A JP19815189A JPH0362628A JP H0362628 A JPH0362628 A JP H0362628A JP 1198151 A JP1198151 A JP 1198151A JP 19815189 A JP19815189 A JP 19815189A JP H0362628 A JPH0362628 A JP H0362628A
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H21/00—Adaptive networks
- H03H21/0012—Digital adaptive filters
Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はディジタル等化器に係り、より詳細には、例え
ばFM受信機の受信信号に内在するマルチパス信号成分
を補正するマルチパス補正フィルタに関する。
ばFM受信機の受信信号に内在するマルチパス信号成分
を補正するマルチパス補正フィルタに関する。
FM放送を受信する際にしばしば遭遇する問題として、
マルチパス伝送がある。これは、山・建物等での反射に
よって遅延した単一あるいは複数の電波が、送信点より
直接到来した電波と共に受信されることによって生じる
もので、FM復調後には歪み成分となり、放送の受信品
質を著しく悪化させる。カーラジオのように受信地点の
移動を伴う受信機では、この問題の影響は特に顕著なも
のとなる。
マルチパス伝送がある。これは、山・建物等での反射に
よって遅延した単一あるいは複数の電波が、送信点より
直接到来した電波と共に受信されることによって生じる
もので、FM復調後には歪み成分となり、放送の受信品
質を著しく悪化させる。カーラジオのように受信地点の
移動を伴う受信機では、この問題の影響は特に顕著なも
のとなる。
適応フィルタ
マルチパス伝送された電波から正しい受信信号を得るた
めの手法として適応信号処理を用いた適応フィルタの考
え方がある。
めの手法として適応信号処理を用いた適応フィルタの考
え方がある。
すなわち、離散的なフィルタのn時点における出力y
は、 (n) 7(n)=Σ 8 °Nx(n−k) k・Ok ・・・ (1) で与えられる。akはフィルタの係数、NX(Il−k
)は入力信号である。
は、 (n) 7(n)=Σ 8 °Nx(n−k) k・Ok ・・・ (1) で与えられる。akはフィルタの係数、NX(Il−k
)は入力信号である。
適応信号処理はフィルタの希望の応答d と(n)
フィルタ出力y との誤差
(n)
=d −7・・・(2)
e(n) (n) (n)の2乗平均値(
2乗平均誤差)εを評価係数Fとして定義し、 ε=E (e ) =F ・・・
(3)(n) E〔・〕は期待値演算 これが最小となるようにフィルタの係数制御(調整)を
行うものである。
2乗平均誤差)εを評価係数Fとして定義し、 ε=E (e ) =F ・・・
(3)(n) E〔・〕は期待値演算 これが最小となるようにフィルタの係数制御(調整)を
行うものである。
このような適応フィルタの係数制御には演算量が比較的
少なく実時間処理が容易な逐次修正形の勾配アルゴリズ
ムが広く用いられている。このアルゴリズムはn時点で
推定された係数ベクトルをn+1時点での係数ベクトル
として逐次的に最適な係数ベクトルへと収束させるもの
である。修正量ベクトルΔa は評価係数Fの最急勾
配に(n) よって決定され、すなわち、 がn+1時点の係数ベクトルとなる。αは修正量をコン
トロールする正の定数である。なお、係数ベクトルa
は、 (n) a (n) = c・+、 a 、 −] ”
−(6)k (n) で与えられる(Tは転置を表す)。
少なく実時間処理が容易な逐次修正形の勾配アルゴリズ
ムが広く用いられている。このアルゴリズムはn時点で
推定された係数ベクトルをn+1時点での係数ベクトル
として逐次的に最適な係数ベクトルへと収束させるもの
である。修正量ベクトルΔa は評価係数Fの最急勾
配に(n) よって決定され、すなわち、 がn+1時点の係数ベクトルとなる。αは修正量をコン
トロールする正の定数である。なお、係数ベクトルa
は、 (n) a (n) = c・+、 a 、 −] ”
−(6)k (n) で与えられる(Tは転置を表す)。
従来例1
この従来例1は上記適応フィルタをマルチパス補正フィ
ルタに応用したものである。
ルタに応用したものである。
すなわち、FM信号は振幅(エンベロープ)に情報が含
まれておらず一定振幅であり、一方、マルチパス伝送さ
れたFM信号はその伝達関数の影響により、エンベロー
プが変動している。したがって、エンベロープ一定の信
号を希望の応答と考え、適応フィルタの考え方をマルチ
パス伝送の補正フィルタに適用することができる。フィ
ルタ係数の適応制御のための評価関数Fとしては、例え
ば、 F=E ((l y l −g ) 2)・
・・(7)(n) (n) ここに、g は基準値で、 (++) g (n ) =COn ’ l an lである。
まれておらず一定振幅であり、一方、マルチパス伝送さ
れたFM信号はその伝達関数の影響により、エンベロー
プが変動している。したがって、エンベロープ一定の信
号を希望の応答と考え、適応フィルタの考え方をマルチ
パス伝送の補正フィルタに適用することができる。フィ
ルタ係数の適応制御のための評価関数Fとしては、例え
ば、 F=E ((l y l −g ) 2)・
・・(7)(n) (n) ここに、g は基準値で、 (++) g (n ) =COn ’ l an lである。
あるいは、
g (1) = constant
−= (8)等が考えられる。このような考
え方に基づいたマルチパス補正フィルタの公知文献とし
ては、次のものが挙げられる。
−= (8)等が考えられる。このような考
え方に基づいたマルチパス補正フィルタの公知文献とし
ては、次のものが挙げられる。
文献1− J、 R,T+eichler、 B、 G
、 Agee “A newApp「oach to
Multlpalh Co++eetlonOf c
onsent godultz SignalgIEE
E Trans、 vol、 ASSP−31,No、
2. pp459−471 (1983) 文献2・・・伊丹、羽島: “判定帰還構成による包路
線一定信号のマルチパス除去”、信 学技報、CAS87−154、pp、 19−24(1
987)ところが、上記従来例工によりFM放送におい
て十分なマルチパス補正を行うためにはフィルタ係数が
相当量必要となり、それによるフィルタ演算及びフィル
タ係数制御のための演算は膨大なものとなる。
、 Agee “A newApp「oach to
Multlpalh Co++eetlonOf c
onsent godultz SignalgIEE
E Trans、 vol、 ASSP−31,No、
2. pp459−471 (1983) 文献2・・・伊丹、羽島: “判定帰還構成による包路
線一定信号のマルチパス除去”、信 学技報、CAS87−154、pp、 19−24(1
987)ところが、上記従来例工によりFM放送におい
て十分なマルチパス補正を行うためにはフィルタ係数が
相当量必要となり、それによるフィルタ演算及びフィル
タ係数制御のための演算は膨大なものとなる。
従来例2
第6図、第7図および第8図に従来例2の概要を示す。
この従来例2はマルチパス伝送路の伝達関数に着目し、
送信点より直接到来した電波(以下、直接波という。)
を基準として正規化することによりフィルタ演算を行う
マルチパス補正フィルタの例である。
送信点より直接到来した電波(以下、直接波という。)
を基準として正規化することによりフィルタ演算を行う
マルチパス補正フィルタの例である。
すなわち、まず、この従来例2をFMチューナに適用し
た場合の概要を説明しておく。第6図にその概要図を示
す。アンテナ1で受信された電波信号はフロントエンド
2を経由してA/Dコンバータ3によりディジタル値に
変換される。そのディジタル信号は正規化回路4により
、直接波を基準として正規化される。正規化された入力
信号Nx は等花器5に入力される。等花器5は入
(n) 力信号Nx にマルチパス補正を施し、その出(n
) 力信号y を復調回路6に送る。
た場合の概要を説明しておく。第6図にその概要図を示
す。アンテナ1で受信された電波信号はフロントエンド
2を経由してA/Dコンバータ3によりディジタル値に
変換される。そのディジタル信号は正規化回路4により
、直接波を基準として正規化される。正規化された入力
信号Nx は等花器5に入力される。等花器5は入
(n) 力信号Nx にマルチパス補正を施し、その出(n
) 力信号y を復調回路6に送る。
(n)
等花器5は、第7図に示すように、伝達関数HEQ (
りをもつディジタルフィルタ7と、その出力信号y
を抽出する絶対値二乗要素8と、抽(n) 出されたフィードバック信号と正規化のための基準値信
号“1″とを比較する加算要素9と、その比較偏差(す
なわち、誤差信号e )に基づい(n) てディジタルフィルタ7のフィルタ係数りおよび遅延量
Uを制御する制御要素10とからなる。ディジタルフィ
ルタ7は、第8図に示すように、FIR型のディジタル
フィルタである。
りをもつディジタルフィルタ7と、その出力信号y
を抽出する絶対値二乗要素8と、抽(n) 出されたフィードバック信号と正規化のための基準値信
号“1″とを比較する加算要素9と、その比較偏差(す
なわち、誤差信号e )に基づい(n) てディジタルフィルタ7のフィルタ係数りおよび遅延量
Uを制御する制御要素10とからなる。ディジタルフィ
ルタ7は、第8図に示すように、FIR型のディジタル
フィルタである。
さて、一般にマルチパス伝送路の伝達関数は次のように
表すことができる。
表すことができる。
Hyp(Iω)=Σ
;0
1p
(−j ωτ。
)
(9)
ここで、
は受信地点における各電波の複素振
幅であり、
を示している。
次に、
直接波を基準として正規化すると、
伝達
関数HMP(J
ω)
は、
H(j ω)=1+ Σ r −!l9(−j
ωτMP1:II ) ・・・ (10) と書き改められる。
ωτMP1:II ) ・・・ (10) と書き改められる。
更に、
信号を周期Tでサンプ
リ
ングすることで離散信号に変換するならば、伝
達関数H1llP(j
ω)
は、
H(z)=1+Σ r −z−” −(11)
MP :t と表すことができる。特に、反射によって遅延した電波
(反射波)が単一の場合には、 H,IP(Z)=1+r−z−’ −(13
)が伝達関数となる。この場合の逆関数H1!Q(z)
は、 となり、これを級数展開すると、 HEQ(z)=j÷(、)!°′−i’“・・・ (1
5) がマルチパス伝送路の逆関数として得られる。この逆関
数HEQ(z)の特性を持ったマルチパス補正フィルタ
は、反射波の遅延時間τをサンプリング周期Tにより正
規化することによって得られた遅延量Uの整数倍に相当
するところのみ非零の係数をもつフィルタとして実現で
きる。反射波が単−でない場合においては、複素振幅r
のかわりに時変な複素振幅r を定義することによっ
て、(n) 単一反射波の場合と同様に扱うことが可能となる。
MP :t と表すことができる。特に、反射によって遅延した電波
(反射波)が単一の場合には、 H,IP(Z)=1+r−z−’ −(13
)が伝達関数となる。この場合の逆関数H1!Q(z)
は、 となり、これを級数展開すると、 HEQ(z)=j÷(、)!°′−i’“・・・ (1
5) がマルチパス伝送路の逆関数として得られる。この逆関
数HEQ(z)の特性を持ったマルチパス補正フィルタ
は、反射波の遅延時間τをサンプリング周期Tにより正
規化することによって得られた遅延量Uの整数倍に相当
するところのみ非零の係数をもつフィルタとして実現で
きる。反射波が単−でない場合においては、複素振幅r
のかわりに時変な複素振幅r を定義することによっ
て、(n) 単一反射波の場合と同様に扱うことが可能となる。
このような構造のフィルタに適応フィルタの考え方を適
用したマルチパス補正フィルタの公知文献としては次の
ものが挙げられる。
用したマルチパス補正フィルタの公知文献としては次の
ものが挙げられる。
公知文献1 ・−に、 D、 KAMMEYERR,M
ANN and WTOBERGTE l “Mod
ified A+lap!1veFIREqualiz
er forMuNipathEctz Cance
llation in FMTransmissi
on IEEE J vol 5AC5、No、
2. N、 226−237(1987)公知文献2・
・・特開昭62−140527号公報ところで、適応制
御のための評価関数Fとしては、 F=E ((ly l −g ) 2)。
ANN and WTOBERGTE l “Mod
ified A+lap!1veFIREqualiz
er forMuNipathEctz Cance
llation in FMTransmissi
on IEEE J vol 5AC5、No、
2. N、 226−237(1987)公知文献2・
・・特開昭62−140527号公報ところで、適応制
御のための評価関数Fとしては、 F=E ((ly l −g ) 2)。
(n) (n)
g (n) = conejan+、
−(16)を用いるが、直接波によって正規化さ
れた信号を用いる場合には、 g(。)=1 ・・・(17
)とすることができ、すなわち、 F=E((ly 12−1) 2) ・・・(1
8)(n) が評価関数となる。非零のフィルタ係数をり、と表すと
係数ベクトルhは、 であり(ここで、明らかにh=(−r)0=1である)
、n時点におけるフィルタ係数ベクトルの推定値h
からn+1時点における推定値(n) で与えられ(Xは正の定数)、あるいは、係数ベクトル
hの各要素は複素振幅rによって一意に決定されること
からn+1時点における複素振幅r(ll+1)を直接
推定するための更新式、によってフィルタ係数を求める
こともできる(Tは)正の定数)、また、n時点におけ
る遅延量の推定値U からn+1時点における遅延量
(n) u(n+1)を推定するための更新式は、で与えられる
(μは正の定数)。このように非零のフィルタ係数の値
及びそれに相当する遅延量を求めることにより、フィル
タ演算及びフィルタ係数制御の演算量の大幅な削減が可
能となる。
−(16)を用いるが、直接波によって正規化さ
れた信号を用いる場合には、 g(。)=1 ・・・(17
)とすることができ、すなわち、 F=E((ly 12−1) 2) ・・・(1
8)(n) が評価関数となる。非零のフィルタ係数をり、と表すと
係数ベクトルhは、 であり(ここで、明らかにh=(−r)0=1である)
、n時点におけるフィルタ係数ベクトルの推定値h
からn+1時点における推定値(n) で与えられ(Xは正の定数)、あるいは、係数ベクトル
hの各要素は複素振幅rによって一意に決定されること
からn+1時点における複素振幅r(ll+1)を直接
推定するための更新式、によってフィルタ係数を求める
こともできる(Tは)正の定数)、また、n時点におけ
る遅延量の推定値U からn+1時点における遅延量
(n) u(n+1)を推定するための更新式は、で与えられる
(μは正の定数)。このように非零のフィルタ係数の値
及びそれに相当する遅延量を求めることにより、フィル
タ演算及びフィルタ係数制御の演算量の大幅な削減が可
能となる。
従来例3
第9図、第10図に従来例3の概要を示す。この従来例
3は上記従来例2のマルチパス補正フィルタを縦続接続
構造にて実現したものである。
3は上記従来例2のマルチパス補正フィルタを縦続接続
構造にて実現したものである。
第7図、第8図と比較して、この従来例3が異なるのは
、ディジタルフィルタ11として縦続接続型のFIRデ
ィジタルフィルタを用いている点と、そのフィルタ係数
Cの更新制御を行う制御要素工2の点である。
、ディジタルフィルタ11として縦続接続型のFIRデ
ィジタルフィルタを用いている点と、そのフィルタ係数
Cの更新制御を行う制御要素工2の点である。
すなわち、上記マルチパス補正フィルタはフル2フス伝
送の補正を行うのに十分な総遅延量(有限長)をもつフ
ィルタとして実際には構成されるのであるが、非零の係
数の個数を2のべき乗に選ぶと、このフィルタの伝達関
数は、 HEQ(り = π(1+ C’ Z −” )m=1
m ・・・ (23) と書き改めることができ、これは唯一っの係数をもった
フィルタの縦続接続によって実現される。
送の補正を行うのに十分な総遅延量(有限長)をもつフ
ィルタとして実際には構成されるのであるが、非零の係
数の個数を2のべき乗に選ぶと、このフィルタの伝達関
数は、 HEQ(り = π(1+ C’ Z −” )m=1
m ・・・ (23) と書き改めることができ、これは唯一っの係数をもった
フィルタの縦続接続によって実現される。
ここで、
−1
c=(−r)2.uω=2m−1・U
・・・ (24)
である。この縦続接続構造のフィルタにおける適応制御
も前記の場合と同様に行われ、更に演算量の削減が可能
となる。
も前記の場合と同様に行われ、更に演算量の削減が可能
となる。
なお、これらの従来例2および3に示したマルチパス補
正フィルタはマルチパスの補正だけでなく、このフィル
タ以前のアナログ処理(IFフィルタ等)により生じる
線形歪みの除去にもあわせて有効なものである。
正フィルタはマルチパスの補正だけでなく、このフィル
タ以前のアナログ処理(IFフィルタ等)により生じる
線形歪みの除去にもあわせて有効なものである。
上記従来の方法においてはマルチパス伝送された信号を
直接波の振幅により正規化する操作を行っているため、
評価関数Fにおけるエンベロープの基準値(フィルタの
希望応答)であるg(1)の値を g(n)−1・・・(25 とすることが可能である。しかしながら、実際の信号に
おいては直接波の振幅r は未知であり、補正フィルタ
に入力される信号を正規化することは不可能である。そ
のため、基準値g を決定(n) することは困難である。更に、カーラジオのように移動
を伴う受信機では受信場所によって直接波の受信強度が
変化するために、−直接波の振幅rによる正規化が行わ
れないことになるが、この場合には正規化された信号に
代えて直接波の振幅そのものが基準値となるため一定の
振幅の出力信号を得ることは極めて困難である。
直接波の振幅により正規化する操作を行っているため、
評価関数Fにおけるエンベロープの基準値(フィルタの
希望応答)であるg(1)の値を g(n)−1・・・(25 とすることが可能である。しかしながら、実際の信号に
おいては直接波の振幅r は未知であり、補正フィルタ
に入力される信号を正規化することは不可能である。そ
のため、基準値g を決定(n) することは困難である。更に、カーラジオのように移動
を伴う受信機では受信場所によって直接波の受信強度が
変化するために、−直接波の振幅rによる正規化が行わ
れないことになるが、この場合には正規化された信号に
代えて直接波の振幅そのものが基準値となるため一定の
振幅の出力信号を得ることは極めて困難である。
本発明は、フィルタの入力信号の直接波の振幅による正
規化の操作を行うことなく、マルチパス補正を行うこと
が可能なディジタル等化器を提供することを目的とする
。
規化の操作を行うことなく、マルチパス補正を行うこと
が可能なディジタル等化器を提供することを目的とする
。
上記目的を達成するために、本発明は振幅(r)または
位相(θ)が異なる複数の同一周波数信号の多重化信号
に対応するディジタル入力信号(X )をフィルタ
演算処理するディジタルフ(0 イルタ(7)と、このディジタルフィルタの出力信号(
y )を予め定められた基準値信号(11) (g )と比較し、その比較偏差分(e )(
n) (n)に基づ
いて前記出力信号(y )の振幅を一定(n) に制御するフィードバック回路と、を備えたディジタル
等化器において、前記フィードバック回路は、前記出力
信号(y )に前記比較偏差分(n) (e )に対応する係数信号(b )を乗算(n
) (n)する乗算要素(
14)を含むよう構成する。
位相(θ)が異なる複数の同一周波数信号の多重化信号
に対応するディジタル入力信号(X )をフィルタ
演算処理するディジタルフ(0 イルタ(7)と、このディジタルフィルタの出力信号(
y )を予め定められた基準値信号(11) (g )と比較し、その比較偏差分(e )(
n) (n)に基づ
いて前記出力信号(y )の振幅を一定(n) に制御するフィードバック回路と、を備えたディジタル
等化器において、前記フィードバック回路は、前記出力
信号(y )に前記比較偏差分(n) (e )に対応する係数信号(b )を乗算(n
) (n)する乗算要素(
14)を含むよう構成する。
本発明によれば、ディジタルフィルタ(7)から出力さ
れる出力信号(y )はフィードバラ(n) り回路によりフィードバックされ、基準振幅信号(g
)との比較偏差が算出されるが、このと(n) きフィードバックされるディジタルフィルタの出力信号
には乗算要素(14)において前記比較偏差分(e
)に対応する係数信号(b )が(n)
(n)乗ぜられる。この係数信号(
b )はディジタ(n) ルフィルタ(7)のフィルタ係数の更新と同時に繰返し
更新される。その結果、比較偏差分(e )はゼロ
に収束し、振幅が一定となるの(n) で、一定振幅の出力信号を出力させることができ、多重
信号による混変調ひずみを除去した出力信号を得ること
ができる。
れる出力信号(y )はフィードバラ(n) り回路によりフィードバックされ、基準振幅信号(g
)との比較偏差が算出されるが、このと(n) きフィードバックされるディジタルフィルタの出力信号
には乗算要素(14)において前記比較偏差分(e
)に対応する係数信号(b )が(n)
(n)乗ぜられる。この係数信号(
b )はディジタ(n) ルフィルタ(7)のフィルタ係数の更新と同時に繰返し
更新される。その結果、比較偏差分(e )はゼロ
に収束し、振幅が一定となるの(n) で、一定振幅の出力信号を出力させることができ、多重
信号による混変調ひずみを除去した出力信号を得ること
ができる。
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
原理
本発明の詳細な説明する前に、本発明の詳細な説明する
。
。
マルチパス補正フィルタの伝達関数HEQ (りを非零
のフィルタ係数ベクトル要素h を用いて表すと、 H=Σ h、・Z−jo“ EQ (” ) +□01 ・・ (26) であり、この構造のフィルタを適応制御するための評価
関数Fとして、 F=EC(b ly l −g )〕
(n) (n) (n)g (、、
== constant =−
(27)を定義するが、基準値g は任意の定数であ
り、(n) ここで仮に、 g(n)”1 川(28)とすると
、すなわち、 F=E〔(b(1) (、) 2− 21y
l ↓) 〕 ・・・(29) が評価関数となる。この評価関数Fに含まれている係数
b の値を適応制御することにより、入(n) 力信号を直接波の振幅で正規化する操作を行うことなく
マルチパス補正フィルタの実現を可能にするものである
。
のフィルタ係数ベクトル要素h を用いて表すと、 H=Σ h、・Z−jo“ EQ (” ) +□01 ・・ (26) であり、この構造のフィルタを適応制御するための評価
関数Fとして、 F=EC(b ly l −g )〕
(n) (n) (n)g (、、
== constant =−
(27)を定義するが、基準値g は任意の定数であ
り、(n) ここで仮に、 g(n)”1 川(28)とすると
、すなわち、 F=E〔(b(1) (、) 2− 21y
l ↓) 〕 ・・・(29) が評価関数となる。この評価関数Fに含まれている係数
b の値を適応制御することにより、入(n) 力信号を直接波の振幅で正規化する操作を行うことなく
マルチパス補正フィルタの実現を可能にするものである
。
この補正フィルタの適応動作は、複素振幅rからフィル
タ係数を求める場合を例にとると、n+1時点の複素振
幅”(n+1)を推定する更新式は、であり、n+1時
点の遅延量U を推定する(n+1) 更新式は、 で与えられ、またn+1時点の係数b(n+1)につい
ては、 によって更新され(βは正の定数)、これらの3つのパ
ラメータの更新を繰り返すことによってフィルタの最適
制御が行われる。各パラメータの更新式について更に詳
細な演算を示すならば(期待値演算は瞬時値で置き換え
る)、 ・・・(33) ・・・(34) b(n+1) となる。ここでRe[・1は複素数の実数部を示し、本
は複素共役を表している。また又はフィルタの入力信号
ベクトルであり、 x = [−−−、x (n−j−u)、
・・−コ ” 、・ (36)(n) フィルタ出力y は、 (n) 一丁 =h −x−・・・(37) y(n) (n) (n)によって得られ
るものである。e(o)はフィルタ出力の誤差信号であ
り、 − =b ly l 1
・・・ (38)e(n) (nl
(nlである。
タ係数を求める場合を例にとると、n+1時点の複素振
幅”(n+1)を推定する更新式は、であり、n+1時
点の遅延量U を推定する(n+1) 更新式は、 で与えられ、またn+1時点の係数b(n+1)につい
ては、 によって更新され(βは正の定数)、これらの3つのパ
ラメータの更新を繰り返すことによってフィルタの最適
制御が行われる。各パラメータの更新式について更に詳
細な演算を示すならば(期待値演算は瞬時値で置き換え
る)、 ・・・(33) ・・・(34) b(n+1) となる。ここでRe[・1は複素数の実数部を示し、本
は複素共役を表している。また又はフィルタの入力信号
ベクトルであり、 x = [−−−、x (n−j−u)、
・・−コ ” 、・ (36)(n) フィルタ出力y は、 (n) 一丁 =h −x−・・・(37) y(n) (n) (n)によって得られ
るものである。e(o)はフィルタ出力の誤差信号であ
り、 − =b ly l 1
・・・ (38)e(n) (nl
(nlである。
第1実施例
上記原理に基づく本発明の第1実施例を第1図に示す。
なお、第1図において第7図の従来例と重複する部分に
は同一の符号を附して以下説明する。
は同一の符号を附して以下説明する。
第1図において第7図と異なる点は、絶対値二乗要素8
と加算要素9との間に係数信号すを絶対値二乗要素8の
出力信号に乗算する乗算要素14が介在されている点、
基準値信号として正規化のための基準値ではなく任意に
収束すべきパラメータ値としての基準値信号g が与
えられる点、(n) および係数信号すをフィルタ係数りに合わせて更新制御
する制御要素15を含めた点である。
と加算要素9との間に係数信号すを絶対値二乗要素8の
出力信号に乗算する乗算要素14が介在されている点、
基準値信号として正規化のための基準値ではなく任意に
収束すべきパラメータ値としての基準値信号g が与
えられる点、(n) および係数信号すをフィルタ係数りに合わせて更新制御
する制御要素15を含めた点である。
すなわち、本発明は、(27)式あるいは(29)に示
す評価関数Fに含まれている係数b の値を適応制御
することにより、入力信号(n) x(n)を直接波の振幅rで正規化する操作を行うこと
なくマルチパスの補正するものであり、前述の(30)
式〜(32)式(より詳細には、(33)式〜(35)
式)の演算を実行するものである。 ここで、第2図に
、第1実施例の等化器について下記の条件下でシミュレ
ーションした場合の単一反射の場合の各パラメータの収
束特性第2図かられかるように、各パラメータおよび出
力信号y ともに所定時間後に一定値に収束(n) しており、マルチパス補正が正しく行われていることが
わかる。
す評価関数Fに含まれている係数b の値を適応制御
することにより、入力信号(n) x(n)を直接波の振幅rで正規化する操作を行うこと
なくマルチパスの補正するものであり、前述の(30)
式〜(32)式(より詳細には、(33)式〜(35)
式)の演算を実行するものである。 ここで、第2図に
、第1実施例の等化器について下記の条件下でシミュレ
ーションした場合の単一反射の場合の各パラメータの収
束特性第2図かられかるように、各パラメータおよび出
力信号y ともに所定時間後に一定値に収束(n) しており、マルチパス補正が正しく行われていることが
わかる。
なお、複素振幅rのかわりに係数ベクトルhを直接更新
する場合についても同様である。
する場合についても同様である。
以上の等化器をFMチューナに適用した例を第6図との
比較において第3図に示す。この第3図かられかるよう
に、正規化回路4(第6図)が省略され、構成の簡素化
とともに確実にマルチパスの補正をすることが可能とな
る。
比較において第3図に示す。この第3図かられかるよう
に、正規化回路4(第6図)が省略され、構成の簡素化
とともに確実にマルチパスの補正をすることが可能とな
る。
第2実施例
第4図に本発明の第2実施例を示す。
この第2実施例は、乗算要素14の挿入位置をディジタ
ルフィルタ7と絶対値二乗要素8の抽出点との間に置き
換えたものである。
ルフィルタ7と絶対値二乗要素8の抽出点との間に置き
換えたものである。
すなわち、この第2実施例は、正規化された伝達関数H
EQ i)の構造を持つフィルタに係数b を縦続接
続構成したフィルタ、 (nl EQ ’ H H−(り = b (n) EQ(りを次の評価関
数、 F=E C(l )’(n) l g(g ) 2
) −g (n) = C0IISIIIIIsを用
いて適応制御するようにしたものである。
EQ i)の構造を持つフィルタに係数b を縦続接
続構成したフィルタ、 (nl EQ ’ H H−(り = b (n) EQ(りを次の評価関
数、 F=E C(l )’(n) l g(g ) 2
) −g (n) = C0IISIIIIIsを用
いて適応制御するようにしたものである。
HEQ・(りの各パラメータ複素振幅r1遅延量u1係
数すの更新は上記と同様の更新式、 F ’ (n+1) = ’ (H)−° a・(。)F ゛(“・+I) ” ” (n)−“° a・(。)F =b −β ・ °(・・”) (・)a” (n) によって行われる。
数すの更新は上記と同様の更新式、 F ’ (n+1) = ’ (H)−° a・(。)F ゛(“・+I) ” ” (n)−“° a・(。)F =b −β ・ °(・・”) (・)a” (n) によって行われる。
このようにしても出力y に対して係数信号(n)
bを乗算することに変りはなく、同等の効果を得ること
かできる。
かできる。
第3実施例
第5図に本発明の第3実施例を示す。
この第3実施例は、乗算要素14の挿入位置をディジタ
ルフィルタ7の入力端とし、乗算要素14とディジタル
フィルタ7との縦続接続としたものである。動作原理は
第2実施例と同様である。
ルフィルタ7の入力端とし、乗算要素14とディジタル
フィルタ7との縦続接続としたものである。動作原理は
第2実施例と同様である。
このように係数信号すとディジタルフィルタとの接続順
序は出力信号y (n)の値に影響を与えず、同等の効
果を得ることができる。
序は出力信号y (n)の値に影響を与えず、同等の効
果を得ることができる。
上記第1実施例、第2実施例は第7図、第8図の非巡回
型FIRデイジタルフイルり1こ対応して構成した例を
示したが、補正フィルタを次式の伝達関数、 HEQ(1) = π(1+ C” Z−um)m=1
1lll で表される第9図、第10図の従属接続構成のフィルタ
に適用した場合についても全く同様の効果が得られるも
のである。
型FIRデイジタルフイルり1こ対応して構成した例を
示したが、補正フィルタを次式の伝達関数、 HEQ(1) = π(1+ C” Z−um)m=1
1lll で表される第9図、第10図の従属接続構成のフィルタ
に適用した場合についても全く同様の効果が得られるも
のである。
以上のようにして、任意の入力信号に対して動作可能な
マルチパス補正フィルタを比較的少ない演算量で実現で
きる。
マルチパス補正フィルタを比較的少ない演算量で実現で
きる。
以上の各実施例ではチューナを例にとって説明したが電
話回線等の通信回線に使われるFM等の伝達信号にも適
用可能である。また以上の実施例ではFMを例にして説
明したがその他のPM。
話回線等の通信回線に使われるFM等の伝達信号にも適
用可能である。また以上の実施例ではFMを例にして説
明したがその他のPM。
FSXSPSK等のエンベロープ一定の信号にも適用可
能である。さらにQPSK等のディジタル変調にも有効
である。さらにまた伝送路の特性を推定、測定する事に
も用いうる。
能である。さらにQPSK等のディジタル変調にも有効
である。さらにまた伝送路の特性を推定、測定する事に
も用いうる。
以上の通り、本発明によれば、直接波の振幅による正規
化の操作を行うことなく、任意の入力信号に対し適正な
等化を行うことができ、正しい信号データを得ることが
できる。特に、入力信号がマルチパス伝退路を経由して
受信される電波信号の等化処理(すなわち、マルチパス
補正)を行うことができ、受信強度の変化しやすい車載
用ラジオの受信品質の向上に寄与するものである。
化の操作を行うことなく、任意の入力信号に対し適正な
等化を行うことができ、正しい信号データを得ることが
できる。特に、入力信号がマルチパス伝退路を経由して
受信される電波信号の等化処理(すなわち、マルチパス
補正)を行うことができ、受信強度の変化しやすい車載
用ラジオの受信品質の向上に寄与するものである。
第1図は本発明の第1実施例のブロック図、第2図はシ
ミュレーションによる単一反射の場合の各パラメータの
収束特性を示す特性図、第3図は本発明を適用したFM
チューナ例のブロック図、 第4図は本発明の第2実施例のブロック図、第5図は本
発明の第3実施例のブロック図、第6図は従来の等化器
を適用したFMチューナ例のブロック図、 第7図は従来例2の等化器のブロック図、第8図は従来
例2の非巡回型FIRディジタルフィルタのブロック図
、 第9図は従来例3の等化器のブロック図、第10図は従
来例3の縦続接続型FIRディジタルフィルタのブロッ
ク図である。 1・・・アンテナ 2・・・フロントエンド 3・・・A/Dコンバータ 6・・・復調回路 7・・・ディジタルフィルタ 8・・・絶対値二乗要素 9・・・加算要素 13・・・等花器 14・・・乗算要素 15・・・制御要素 X(。)・・・ディジタル入力信号 y(。)・・・出力信号 r、 ・・・複素振幅 θ ・・・位相 u 0 ・・・遅延量 b ・・・係数信号 g 4 ・・・基準値信号
ミュレーションによる単一反射の場合の各パラメータの
収束特性を示す特性図、第3図は本発明を適用したFM
チューナ例のブロック図、 第4図は本発明の第2実施例のブロック図、第5図は本
発明の第3実施例のブロック図、第6図は従来の等化器
を適用したFMチューナ例のブロック図、 第7図は従来例2の等化器のブロック図、第8図は従来
例2の非巡回型FIRディジタルフィルタのブロック図
、 第9図は従来例3の等化器のブロック図、第10図は従
来例3の縦続接続型FIRディジタルフィルタのブロッ
ク図である。 1・・・アンテナ 2・・・フロントエンド 3・・・A/Dコンバータ 6・・・復調回路 7・・・ディジタルフィルタ 8・・・絶対値二乗要素 9・・・加算要素 13・・・等花器 14・・・乗算要素 15・・・制御要素 X(。)・・・ディジタル入力信号 y(。)・・・出力信号 r、 ・・・複素振幅 θ ・・・位相 u 0 ・・・遅延量 b ・・・係数信号 g 4 ・・・基準値信号
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、振幅(r)または位相(θ)が異なる複数の同一周
波数信号の多重化信号に対応するディジタル入力信号(
x_(_n_))をフィルタ演算処理するディジタルフ
ィルタ(7)と、このディジタルフィルタの出力信号(
y_(_n_))を予め定められた基準値信号(g_(
_n_))と比較し、その比較偏差分(e_(_n_)
)に基づいて前記出力信号(y_(_n_))の振幅を
一定に制御するフィードバック回路と、を備えたディジ
タル等化器において、 前記フィードバック回路は、前記出力信号 (y_(_n_))に前記比較偏差分(e_(_n_)
)に対応する係数信号(b_(_n_))を乗算する乗
算要素(14)を含むことを特徴とするディジタル等化
器。 2、請求項1記載のディジタル等化器において、乗算要
素(14)は前記ディジタルフィルタ(7)の出力信号
(y_(_n_))のフィードバック信号抽出回路内に
含めたことを特徴とするディジタル等化器。 3、請求項1記載のディジタル等化器において、乗算要
素(14)は前記ディジタルフィルタ(7)の出力端と
フィードバック信号抽出点との間に介在させたことを特
徴とするディジタル等化器。 4、請求項1記載のディジタル等化器において、乗算要
素(14)は前記ディジタルフィルタ(7)の入力端に
接続したことを特徴とするディジタル等化器。 5、請求項1乃至4記載のディジタル等化器において、
多重化信号(x_(_n_))はマルチパス伝送された
FM変調信号であることを特徴とするディジタル等化器
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1198151A JP3011948B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | ディジタル等化器 |
| EP90303184A EP0411741B1 (en) | 1989-07-31 | 1990-03-26 | Digital equalizer and FM receiver having same |
| US07/498,672 US5157691A (en) | 1989-07-31 | 1990-03-26 | Digital equalizer and fm receiver having same |
| DE69014470T DE69014470T2 (de) | 1989-07-31 | 1990-03-26 | Digitaler Entzerrer und FM-Empfänger damit. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1198151A JP3011948B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | ディジタル等化器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0362628A true JPH0362628A (ja) | 1991-03-18 |
| JP3011948B2 JP3011948B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=16386309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1198151A Expired - Fee Related JP3011948B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | ディジタル等化器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5157691A (ja) |
| EP (1) | EP0411741B1 (ja) |
| JP (1) | JP3011948B2 (ja) |
| DE (1) | DE69014470T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0685937A1 (en) | 1994-06-04 | 1995-12-06 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Multipath eliminating filter |
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| SE469251B (sv) * | 1991-10-16 | 1993-06-07 | Ericsson Telefon Ab L M | Beslutsaaterkopplad olinjaer utjaemnare |
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| US10361802B1 (en) | 1999-02-01 | 2019-07-23 | Blanding Hovenweep, Llc | Adaptive pattern recognition based control system and method |
| ES2048092B1 (es) * | 1992-02-14 | 1996-11-16 | Alcatel Standard Electrica | Ecualizador automatico digital asincrono para transmision de datos por cable. |
| DE4206476A1 (de) * | 1992-03-02 | 1993-09-09 | Blaupunkt Werke Gmbh | Schaltungsanordnung zur beseitigung von stoerungen bei stereo-rundfunk-signalen |
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| NO944905L (no) * | 1993-12-21 | 1995-06-22 | Nec Corp | Senderanordning for mobilt satelittkommunikasjonsutstyr |
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| US7904187B2 (en) | 1999-02-01 | 2011-03-08 | Hoffberg Steven M | Internet appliance system and method |
| US9818136B1 (en) | 2003-02-05 | 2017-11-14 | Steven M. Hoffberg | System and method for determining contingent relevance |
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| US8265133B2 (en) * | 2009-09-30 | 2012-09-11 | Silicon Laboratories Inc. | Radio receiver having a multipath equalizer |
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| JPS5833313A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | Nec Corp | トランスバ−サル定利得可変等化器 |
| JPS59211313A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-11-30 | Toshiba Corp | 自動等化器 |
| DE3345284A1 (de) * | 1983-12-14 | 1985-06-27 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und schaltungsanordnung zur digitalsignalverarbeitung nach art eines vorzugsweise adaptiven transversalfilters |
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-
1989
- 1989-07-31 JP JP1198151A patent/JP3011948B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-26 US US07/498,672 patent/US5157691A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-26 EP EP90303184A patent/EP0411741B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-26 DE DE69014470T patent/DE69014470T2/de not_active Expired - Fee Related
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| EP0685937A1 (en) | 1994-06-04 | 1995-12-06 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Multipath eliminating filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3011948B2 (ja) | 2000-02-21 |
| EP0411741B1 (en) | 1994-11-30 |
| DE69014470D1 (de) | 1995-01-12 |
| EP0411741A1 (en) | 1991-02-06 |
| DE69014470T2 (de) | 1995-06-29 |
| US5157691A (en) | 1992-10-20 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |