JPH05252078A - 判定帰還型適応等化器およびこれを有する通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トレーニング動作時におけるタップ係数の収
束時間を短縮し、トレーニング動作に必要なシンボル数
を減らす。 【構成】 直列接続されたｋ個の分数間隔のタップ１０
が、第１から第ｍのブランチに、直列接続されたｌ個の
シンボル間隔のタップ２０が第１から第（ｍ×ｎ）のブ
ランチに縱続配設されている。第１〜第ｍ及び第１〜第
（ｍ×ｎ）のブランチは、Ｔ／（ｍ×ｎ）毎にスイッチ
ングするスイッチＳ１（Ｓ４）を介して入力信号端子１
００（トレーニング信号入力端子１０２）に接続され
る。各ブランチ１〜ｍ（１〜（ｍ×ｎ））はまた、スイ
ッチＳ２（Ｓ３）により乗算器３０に接続される。これ
らスイッチＳ１〜Ｓ４が第１〜第ｍ及び第１〜第（ｍ×
ｎ）のブランチの切り替え処理を行うことにより、トレ
ーニング動作時にオーバーレートの１／（Ｔ／（ｎ＊
ｍ））の速度でタップ係数の調整を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は判定帰還型適応等化器、
特に例えば伝送路の遅延特性が変動するディジタル通信
方式の通信システムに有利に適用される判定帰還型適応
等化器に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信システムでは、例えば相手局と自局
との間の伝送路の状態により信号の歪み、例えば振幅
歪、位相歪などが発生する。相手局から送られてきた信
号にこのような歪みがある場合、そのまま信号の再生を
行うと送信信号を正確に再生出来ない。このため、たと
えば特開平１−１９４６２２に開示されている従来技術
では、端末装置に波形等化を行う自動等化器を配設し、
データ伝送に先立って回線状態に応じた信号等化を行な
うためのトレーニング動作を行っている。

【０００３】一方、移動通信システムの場合には、振幅
歪および位相歪の他に伝送路の遅延特性が変動する。こ
のため、このような遅延特性が変動する伝送路に対して
は、既知の参照信号（以後この信号を相手局から送られ
てくる参照信号と区別するためトレーニング信号と称
す）によりトレーニング動作を行って各タップ係数を収
束させ、データ時には帰還した信号を参照信号とするこ
とによりタップ係数の調整を行っている。

【０００４】図３はこのように遅延特性が変動する伝送
路に適用される従来技術の判定帰還型等化器の機能ブロ
ック図である。同図において、入力信号端子１００は、
Ａ／Ｄ変換器（図示せず）に接続され、相手局から送ら
れてきた参照信号またはデータをデジタル信号として入
力する。入力信号端子１００には、直列接続された分数
間隔のタップ１０−１〜１０−ｋが接続されている。入
力信号端子１００から入力された信号は、各タップ１０
−１〜１０−ｋにより、所定の時間遅延された後、乗算
器３０−１１〜３０−１ｋに送られる。

【０００５】トレーニング信号入力端子１０２は、トレ
ーニング動作時におけるトレーニング信号を入力する入
力端子であり、スイッチＳ５を介してタップ係数算出器
６０に接続されるとともに、スイッチＳ６を介して直列
接続されたシンボル間隔のタップ２０−１〜２０−ｌに
接続されている。

【０００６】スイッチＳ５は、トレーニング時には端子
１０４側と接続してトレーニング信号をタップ係数算出
器６０に送り、データ時には端子１０６側と接続して判
定器５０の出力をタップ係数算出器６０に送る。また、
スイッチＳ６は、トレーニング時には端子１１０側と接
続してトレーニング信号をタップ２０に送り、データ時
には端子１０８側と接続して判定器５０の出力を各タッ
プ２０に送る。スイッチＳ６を介して入力された信号
は、各タップ２０により所定の時間遅延された後、乗算
器３０−２１〜３０−２ｌに送られる。なお、スイッチ
Ｓ５およびＳ６は制御回路（図示せず）によりスイッチ
ング制御される。

【０００７】乗算器３０−１０〜３０−１ｋおよび３０
−２１〜３０−２ｌは、タップ係数算出器６０により算
出されたタップ係数を入力し、この値を入力した信号に
乗算して加算器４０に出力する。加算器４０は、これら
乗算器３０および４０からの出力を加算し、その結果を
判定器５０およびタップ係数算出器６０に送る。

【０００８】判定器５０は、複素平面上に無い信号、す
なわちノイズを検出し、これを取り除いて出力する。ま
た、タップ係数算出器６０は、加算器４０より入力した
信号とスイッチＳ５を介して入力した信号によりタップ
係数を算出し、各乗算器３０および４０にこの算出値を
出力する。なお、トレーニング終了後、相手局からのデ
ータが送られてくると、端子１０８は復号回路（図示せ
ず）に接続され、波形等化が行われた信号が装置内部に
送られる。

【０００９】次に図３を用いて従来技術の動作を説明す
る。トレーニング動作時には、タップ１０はＴ／ｎ毎
（Ｔ：シンボル周期、ｎ：正整数）にサンプルされた信
号を入力信号端子１００を介して入力するとともに、タ
ップ２０はスイッチＳ６を介してトレーニング信号を入
力する。各タップ１０および２０で保持された信号は、
乗算器３０によりタップ係数が乗算されて加算器４０に
出力される。タップ係数算出器６０は、加算器４０の出
力とスイッチＳ５を介してトレーニング信号を入力し、
これら信号によりタップ係数を調整する。

【００１０】次に、各タップ１０および２０で保持され
ている信号がＴ間隔分だけシフトされる。この時、タッ
プ１０−ｋおよび２０−ｌに保持されている信号は捨て
られる。シフト入力の無いタップ１０には新たな信号
が、また後方側のタップ２０−１にはトレーニング信号
がそれぞれ入力される。以上の動作がトレーニングシン
ボル数分繰り返される。

【００１１】トレーニング動作が終了すると、図示しな
い制御回路によりスイッチＳ５およびＳ６が切り替えら
れ、タップ２０およびタップ係数算出器６０は判定器５
０の出力を帰還入力する。すなわち、データ時にはトレ
ーニング動作時と異なり、判定器５０の出力と加算器４
０の出力により、タップ係数算出器６０でタップ係数の
調整が行われる。

【００１２】なお、判定帰還型等化器の動作について
は、たとえばShahid U.H Qureshi著,“Adaptive Equali
zation ”,PROCEEDING OF THE IEEE,第73巻. 第９号（1
985年９月）第1356〜1359頁に詳述されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】たとえば移動通信で
は、トレーニング動作に長い時間が使用されると実質的
なデータのやりとりの時間がその分少なくなるため、タ
ップ係数の収束が短時間に高精度で行われることが特に
望ましい。しかしながら従来技術では、トレーニング動
作時もシンボルレート１／Ｔの速さでタップ係数の調整
を行っているため、タップ係数の収束速度がシンボルレ
ートに依存される。したがって、等化誤差を小さくする
ためにはトレーニング動作に多くのシンボル数を必要と
するとともに、シンボル数分収束時間が長くなるという
問題があった。

【００１４】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、オーバーレートの速さでタップ係数の調整を行うよ
うにすることで、タップ係数の収束時間を短縮し、トレ
ーニング動作に必要なシンボル数を減らすことが可能な
判定帰還型適応等化器およびこれを有する通信装置を提
供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は上述
の課題を解決するために、データ伝送に先立ってトレー
ニング動作を行うことにより伝送路における波形歪の等
化を行う判定帰還型適応等化器は、複数の第１のタップ
を直列接続したブランチが複数縱続配設された第１のタ
ップ群と、複数の第２のタップを直列接続したブランチ
が複数縱続配設された第２のタップ群と、波形歪の等化
を行うためのタップ係数を算出するタップ係数算出手段
と、タップ係数算出手段で算出されたタップ係数を、入
力した信号に乗算する複数の乗算手段と、複数の乗算手
段で乗算された値を入力し、これらを加算してタップ係
数算出手段に送る加算手段とを有する。

【００１６】本発明によればまた、データ伝送に先立っ
てトレーニング動作を行うことにより伝送路における波
形歪の等化を行う上記記載の判定帰還型適応等化器を有
する通信装置は、伝送路を介して送られてきた信号を受
信し、この信号より同期検波を行う同期検波回路と、同
期検波回路より出力された信号よりトレーニング動作に
おける参照信号の位置を検出する同期回路と、同期検波
回路より出力された信号よりサンプリングクロックを生
成するタイミング発生回路と、トレーニング動作時にお
けるトレーニング信号が記憶されている参照信号メモリ
と、同期回路より参照信号の位置を、タイミング発生回
路よりサンプリングクロックを入力し、これらより判定
帰還型適応等化器における第１のスイッチおよび第２の
スイッチの制御を行う等化制御回路とを有する。

【００１７】本発明によれば、トレーニング動作時に、
第１のタップ群の各ブランチが第１のスイッチを介して
参照信号を入力し、第２のタップ群の各ブランチが第２
のスイッチを介して予め記憶されているトレーニング信
号を入力する。そして、第１のスイッチおよび第２のス
イッチの切り替え処理を所定の速度で行うことにより、
オーバーレートの速度でトレーニング動作時におけるタ
ップ係数の調整処理を行う。

【００１８】

【実施例】次に添付図面を参照して本発明による判定帰
還型適応等化器の実施例を詳細に説明する。

【００１９】図２は本発明による判定帰還型適応等化器
を有する通信装置の実施例を示す機能ブロック図であ
る。同図には、相手局から受信した信号を復号するまで
の通信装置の機能ブロック図が示されている。

【００２０】同期検波回路１は相手局からの受信信号よ
り信号の同相成分及び直交成分を取り出す回路である。
同期検波回路１は、同期回路２、タイミング発生回路３
およびＡ／Ｄ変換器６に接続され、これらに検波後の信
号を送る。

【００２１】同期回路２は、同期検波回路１より出力さ
れた信号より参照信号の位置を検出し、これを等化制御
回路４に送る。また、タイミング発生回路３は、同期検
波回路１より出力された信号から受信信号のサンプリン
グクロックを生成し、このクロックを等化制御回路４お
よびＡ／Ｄ変換器６に出力する。

【００２２】等化制御回路４は、同期回路２より入力さ
れる参照信号の位置を通知する信号と、タイミング発生
回路３より入力されるサンプリングのタイミングを知ら
せる信号とにより、等化回路７および参照信号メモリ５
の制御を行う。

【００２３】Ａ／Ｄ変換器６は、同期検波回路１からの
信号をタイミング発生回路３のサンプリングクロックに
よりサンプリングし、ディジタル信号を等化回路７に出
力する。参照信号メモリ５はトレーニング動作時におけ
るトレーニング信号が予め記憶されているメモリであ
り、トレーニング動作時にトレーニング信号を等化回路
７に送る。

【００２４】等化回路７は、Ａ／Ｄ変換器６から入力し
たディジタル信号の波形等化を行い、復号回路８に出力
する判定帰還型適応等化器である。等化器７はまた、等
化制御回路４からの制御信号により後述するスイッチＳ
１〜Ｓ６の制御が行われるとともに、トレーニング動作
時には参照信号メモリ５よりトレーニング信号を入力す
る。復号回路８は、等化回路７より波形等化された信号
を入力し、この信号を復号する回路である。

【００２５】図１は、等化回路７の内部を示す機能ブロ
ック図であり、同図を用いて本発明による判定帰還型適
応等化器の実施例を説明する。なお、同図において図３
に示した従来技術と同じ構成要素は同一の符号により示
してある。本実施例では、同図でも明らかなように直列
接続されたｋ個（ｋ：正の整数）の分数間隔のタップ１
０が第１から第ｍのブランチに、直列接続されたｌ個
（ｌ：正の整数）のシンボル間隔のタップ２０が第１か
ら第（ｍ×ｎ）のブランチに縦続配設されている。

【００２６】すなわち、分数間隔のタップ１０−１１〜
１０−１ｋは第１のブランチに、タップ１０−２１〜１
０−２ｋは第２のブランチに、，．．．，タップ１０−
ｍ１〜１０−ｍｋは第ｍのブランチにそれぞれ直列接続
されている。これら第１〜第ｍのブランチは、Ｔ／（ｍ
×ｎ）毎にスイッチングするスイッチＳ１を介して入力
信号端子１００に接続される。各ブランチ１〜ｍはま
た、スイッチＳ２−０〜Ｓ２−ｋにより乗算器３０−１
０〜３０−１ｋに接続される。

【００２７】同様に、シンボル間隔のタップ２０−１１
〜２０−１ｌは第１のブランチに、タップ２０−２１〜
２ｌは第２のブランチに，．．．，タップ２０−（ｍ×
ｎ）１〜２０−（ｍ×ｎ）ｌは第（ｍ×ｎ）のブランチ
にそれぞれ直列接続されている。これら第１〜第（ｍ×
ｎ）のブランチは、Ｔ／（ｍ×ｎ）毎にスイッチングす
るスイッチＳ４を介してトレーニング信号入力端子１０
２に接続される。各ブランチ１〜（ｍ×ｎ）はまた、ス
イッチＳ３−１〜Ｓ３−ｌにより乗算器３０−２１〜３
０−２ｌに接続される。

【００２８】これらスイッチＳ１〜Ｓ４は、等化制御回
路４（図２）の制御によりトレーニング時に同期して動
作するスイッチであり、たとえばスイッチＳ１が第１ブ
ランチに接続されているときにはスイッチＳ２〜Ｓ４も
第１ブランチに接続される。これにより本実施例では、
トレーニング動作時にオーバーレートの１／（Ｔ／（ｎ
＊ｍ））の速度でタップ係数の調整が行われる。

【００２９】次に本実施例の動作を説明する。初めにト
レーニング時（オーバーレート）の動作を説明する。こ
の場合にはスイッチＳ５は端子１０４側に、またスイッ
チＳ６は端子１１０側に接続される。 （１）初期設定として各タップ１０，２０にＴ／（ｎ＊
ｍ）毎（ｍ：正の整数）にサンプルされた信号が入力さ
れ、タップ係数算出器５０が初期化される。 （２）スイッチＳ１の切り替え処理により、第１〜第ｍ
のブランチの何れかが入力信号端子１００、Ｓ４の切り
換え処理により、第１〜第（ｍ×ｎ）のブランチの何れ
かがトレーニング信号入力端子１０２に接続され、それ
ぞれのタップ間隔に合うように切り替えられた信号が入
力される。 （３）Ｔ／（ｎ＊ｍ）毎にスイッチＳ１〜Ｓ４で指定さ
れたブランチの各タップの信号が乗算器３０−１０〜３
０−１ｋ，３０−２１〜３０−２ｌで乗算された後、加
算器４０により加算される。 （４）加算器４０の加算結果がタップ係数算出器６０に
出力されると、タップ係数算出器６０は、この結果とト
レーニング信号入力端子１０２より入力した予め記憶さ
れているトレーニング信号とによりタップ係数の算出を
行う。そして、算出したタップ係数を乗算器３０−１０
〜３０−１ｋ，３０−２１〜３０−２ｌに出力する。 （５）スイッチＳ１〜Ｓ４により接続されている現在の
ブランチの各タップの信号が次のタップへシフトされ
る。この時、タップ１０とタップ２０の最後のタップの
信号は廃棄される。すなわち第１ブランチであればタッ
プ１０−１ｋ，２０−１ｌの信号が廃棄される。 （６）シフト入力されない前方側のタップにはスイッチ
Ｓ１を介して参照信号である入力信号が、後方側のタッ
プにはスイッチＳ４を介してトレーニング信号が入力さ
れる。すなわち、第１のブランチであればタップ１０−
１１に入力信号がタップ２０−１１に参照信号がそれぞ
れ入力される。 （７）スイッチＳ１〜Ｓ４が次のブランチに切り替わ
る。 （８）上記（２）〜（７）に示した処理を繰り返し行
い、トレーニング動作時におけるタップ係数の収束を行
う。

【００３０】トレーニング動作が終了すると、タップ係
数の調整はオーバーレートからシンボルレートに移行す
る。このため、スイッチＳ１およびＳ４はトレーニング
信号が判定値と同じ値のブランチに固定される。また、
スイッチＳ５は端子１０６に、スイッチＳ６は端子１０
８に接続され、判定器５０でノイズを取り除いた信号が
タップ係数算出器６０および後方側のタップ２０に帰還
されるとともに、端子１０８より復号回路８（図２）に
出力される。これによりトレーニング動作からデータ入
力動作に移行する。

【００３１】次にデータ時（シンボルレート）での動作
を説明する。 （１）Ｔ毎に各タップ１０、２０にある信号は乗算器３
０−１０〜３０−１ｋ，３０−２１〜３０−２ｌで乗算
された後、加算器４０で加算される。 （２）タップ係数算出器６０は、加算器４０により加算
された結果と、この加算結果を入力してノイズを取り除
いた信号とを入力し、タップ係数の算出を行う。算出さ
れたタップ係数は各乗算器３０−１０〜３０−１ｋ，３
０−２１〜３０−２ｌに送られる。 （３）各タップ１０および２０で保持されている信号が
Ｔ間隔分シフトされる。この時、タップ１０とタップ２
０の最後のタップで保持されている信号は廃棄される。 （４）シフト入力の無いタップ１０へはスイッチＳ１よ
り入力信号が、シフト入力の後方側のタップ２０へはス
イッチＳ６を介して判定器５０の出力が入力される。 （５）データを入力している間、（１）〜（４）の動作
が繰り返し行われ、アダプテーション動作がシンボルレ
ートの速さで行われる。

【００３２】このように本実施例では、トレーニング動
作時にオーバーレートの速さで、データ時にはシンボル
レートの速さでタップ係数の調整を行いながら波形等化
を行うことが出来る。このため、図４に示すように従来
技術よりも少ないトレーニングシンボル数で収束させる
ことが可能となり、収束時間を短くすることが出来る。
したがって、本実施例で示した判定帰還型適応等化器
は、有線の通信システムでも有効であるが、ディジタル
通信方式における移動無線通信等のように遅延特性が変
動する伝送路での干渉波形の等化に特に有効である。

【００３３】また、本実施例ではデータ時にはシンボル
レートの速さでアダプテーション動作を行うことで、伝
送路の変動に応じたタップ係数の調整をデータを受信し
ているときにも行うことが出来る。

【００３４】なお、タップ調整は、たとえばＬＭＳアル
ゴリズムやＲＬＳアルゴリズム等のアルゴリズムを用い
て行われる。

【００３５】

【発明の効果】このように本発明の判定帰還型適応等化
器によれば、複数のタップを直列接続したブランチを複
数縱続配設し、これらブランチをトレーニング動作時に
所定の間隔で切替えることにより、オーバーレートの速
度でタップ係数の調整を行うことが出来る。このため、
トレーニング時におけるタップ係数の収束時間の短縮が
可能となり、トレーニング動作におけるシンボル数を減
らすことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による判定帰還型適応等化器の実施例を
示す機能ブロック図、

【図２】図１の実施例を適用した通信装置の機能ブロッ
ク図、

【図３】従来技術における判定帰還型適応等化器を示す
機能ブロック図、

【図４】従来技術と本実施例との収束特性の比較例を示
した説明図である。

【符号の説明】

１ 同期検波回路 ２ 同期回路 ３ タイミング発生回路 ４ 等化制御回路 ５ 参照信号メモリ ６ Ａ／Ｄ変換器 ７ 判定帰還型適応等化器 ８ 復号回路 １０−１１〜１０−１ｋ，１０−２１〜１０−２
ｋ，．．．，１０−ｍ１〜１０−ｍｋ
分数間隔のタップ ２０−１１〜２０−１ｌ，２０−２１〜２０−２
ｌ，．．．，２０−（ｍ×ｎ）１〜２０−（ｍ×ｎ）ｌ
シンボル間隔のタップ ３０−１０〜３０−１ｋ，３０−２１〜３０−２ｌ乗算
器 ４０ 加算器 ５０ 判定器 ６０ タップ係数算出器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ伝送に先立ってトレーニング動作
   を行うことにより伝送路における波形歪の等化を行う判
   定帰還型適応等化器において、 複数の第１のタップを直列接続したブランチが複数縱続
   配設された第１のタップ群と、 複数の第２のタップを直列接続したブランチが複数縱続
   配設された第２のタップ群と、 前記波形歪の等化を行うためのタップ係数を算出するタ
   ップ係数算出手段と、 前記タップ係数算出手段で算出されたタップ係数を、入
   力した信号に乗算する複数の乗算手段と、 前記複数の乗算手段で乗算された値を入力し、これらを
   加算して前記タップ係数算出手段に送る加算手段とを有
   し、 前記トレーニング動作時に、前記第１のタップ群の各ブ
   ランチが第１のスイッチを介して前記トレーニング動作
   における参照信号を入力し、前記第２のタップ群の各ブ
   ランチが第２のスイッチを介して予め記憶されているト
   レーニング信号を入力し、前記第１のスイッチおよび第
   ２のスイッチの切り替え処理を所定の速度で行うことに
   より、オーバーレートの速度でタップ係数の調整を行う
   ことを特徴とする判定帰還型適応等化器。
2. 【請求項２】 データ伝送に先立ってトレーニング動作
   を行うことにより伝送路における波形歪の等化を行う請
   求項１に記載の判定帰還型適応等化器を有する通信装置
   において、 前記伝送路を介して送られてきた信号を受信し、この信
   号より同期検波を行う同期検波回路と、 前記同期検波回路より出力された信号より前記トレーニ
   ング動作における参照信号の位置を検出する同期回路
   と、 前記同期検波回路より出力された信号よりサンプリング
   クロックを生成するタイミング発生回路と、 前記トレーニング動作時におけるトレーニング信号が記
   憶されている参照信号メモリと、 前記同期回路より前記参照信号の位置を、前記タイミン
   グ発生回路より前記サンプリングクロックを入力し、こ
   れらより前記判定帰還型適応等化器における第１のスイ
   ッチおよび第２のスイッチの制御を行う等化制御回路と
   を有することを特徴とする通信装置。