JPH0691480B2 - 適応型トランスバーサルフィルタを用いた波形等化装置における適応型トランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベクトルの設定方法 - Google Patents
適応型トランスバーサルフィルタを用いた波形等化装置における適応型トランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベクトルの設定方法Info
- Publication number
- JPH0691480B2 JPH0691480B2 JP60140239A JP14023985A JPH0691480B2 JP H0691480 B2 JPH0691480 B2 JP H0691480B2 JP 60140239 A JP60140239 A JP 60140239A JP 14023985 A JP14023985 A JP 14023985A JP H0691480 B2 JPH0691480 B2 JP H0691480B2
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- Japan
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- filter
- adaptive transversal
- transversal filter
- coefficient vector
- filter coefficient
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- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は適応型トランスバーサルフィルタを用いた波形
等化装置における適応型トランスバーサルフィルタのフ
ィルタ係数ベクトルの設定方法、特にデジタル伝送の分
野において適応型FIR（トランスバーサル）フィルタを
用いて波形等化を行なう適応型トランスバーサルフィル
タを用いた波形等化装置における適応型トランスバーサ
ルフィルタのフィルタ係数ベクトルの設定方法に関す
る。
等化装置における適応型トランスバーサルフィルタのフ
ィルタ係数ベクトルの設定方法、特にデジタル伝送の分
野において適応型FIR（トランスバーサル）フィルタを
用いて波形等化を行なう適応型トランスバーサルフィル
タを用いた波形等化装置における適応型トランスバーサ
ルフィルタのフィルタ係数ベクトルの設定方法に関す
る。
［従来技術］ デジタル伝送あるいは記録再生の技術の分野では、伝送
路の品質，記録再生装置の特性によりデータ誤りによる
信号劣化が生じることがあり、伝送路の途中、あるいは
終端において波形等化を行なうことが不可欠となってい
る。
路の品質，記録再生装置の特性によりデータ誤りによる
信号劣化が生じることがあり、伝送路の途中、あるいは
終端において波形等化を行なうことが不可欠となってい
る。
第１図はデジタル記録再生システムの構成を示してい
る。
る。
第１図において符号aKは記録すべき情報系列で、通常0o
r1の２値シンボル系列である。ブロック11はaKの情報を
適当な波形に変換する送信フィルタであり、その出力xK
がブロック12で示される磁気ディスクなどの記録媒体へ
記録される。再生時は信号yKが読み出し系によりブロッ
ク13で示されるアンプを経てその出力wKを利用して元の
系列aKを復元する。しかし前記出力wKはブロック11,1
2、および13の動特性，雑音の影響により歪んだ波形と
なっている可能性が高くその結果元の系列aKを正しく復
元できないことがある。かかる現象を補償するために等
化器14を用いて波形歪みを等化し、その等化波形zKを用
いて正しく元のデータ系列aKを復元する。
r1の２値シンボル系列である。ブロック11はaKの情報を
適当な波形に変換する送信フィルタであり、その出力xK
がブロック12で示される磁気ディスクなどの記録媒体へ
記録される。再生時は信号yKが読み出し系によりブロッ
ク13で示されるアンプを経てその出力wKを利用して元の
系列aKを復元する。しかし前記出力wKはブロック11,1
2、および13の動特性，雑音の影響により歪んだ波形と
なっている可能性が高くその結果元の系列aKを正しく復
元できないことがある。かかる現象を補償するために等
化器14を用いて波形歪みを等化し、その等化波形zKを用
いて正しく元のデータ系列aKを復元する。
等化器14としては従来より単位遅延素子を多段接続し、
その各タップ出力を適当な利得でそれぞれ増幅し、加算
して等化出力を得る適応型FIRフィルタが多く用いられ
ている。各タップの利得すなわちフィルタ係数は自動等
化器においては所定のコンピュータアルゴリズムに基づ
いて決定されるようになっている。
その各タップ出力を適当な利得でそれぞれ増幅し、加算
して等化出力を得る適応型FIRフィルタが多く用いられ
ている。各タップの利得すなわちフィルタ係数は自動等
化器においては所定のコンピュータアルゴリズムに基づ
いて決定されるようになっている。
ところが、従来のフィルタ係数決定においては、係数を
逐次繰り返し法の一種である最急降下法によって最適解
への近似化という手段で求められているが、アルゴリズ
ムの収束性という観点からみると必ずしも収束の保証は
ないし、又収束したとしてもかなりの演算量となる場合
がある。
逐次繰り返し法の一種である最急降下法によって最適解
への近似化という手段で求められているが、アルゴリズ
ムの収束性という観点からみると必ずしも収束の保証は
ないし、又収束したとしてもかなりの演算量となる場合
がある。
［目的］ 本発明は以上の問題点に鑑みて成されたもので、少ない
演算量、処理時間で安定した収束を得ることができ、高
速に所望等化特性を得ることができる適応型トランスバ
ーサルフィルタを用いた波形等化装置における適応型ト
ランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベクトルの設定
方法を提供することを目的としている。
演算量、処理時間で安定した収束を得ることができ、高
速に所望等化特性を得ることができる適応型トランスバ
ーサルフィルタを用いた波形等化装置における適応型ト
ランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベクトルの設定
方法を提供することを目的としている。
［発明の構成］ 本発明では、以上の目的を達成するために、適応型トラ
ンスバーサルフィルタを用いた波形等化装置における適
応型トランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベクトル
ｈ［h1,h2，…，hN］の設定方法において、フィルタ係
数ベクトルｈの評価関数Ｊとして前記適応型トランスバ
ーサルフィルタの等化出力信号と予め用意した等化目標
信号の誤差の自乗平均を採用し、評価関数Ｊをフィルタ
係数ベクトルｈの２次形式として表現し、フィルタ係数
ベクトルｈの初期値をｈ０として、フィルタ係数ベクト
ルｈの２次形式として表現される評価関数Ｊの値が適正
な値になる様にh1,h2，…，hNを逐次的に反復演算して
求める構成を採用した。
ンスバーサルフィルタを用いた波形等化装置における適
応型トランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベクトル
ｈ［h1,h2，…，hN］の設定方法において、フィルタ係
数ベクトルｈの評価関数Ｊとして前記適応型トランスバ
ーサルフィルタの等化出力信号と予め用意した等化目標
信号の誤差の自乗平均を採用し、評価関数Ｊをフィルタ
係数ベクトルｈの２次形式として表現し、フィルタ係数
ベクトルｈの初期値をｈ０として、フィルタ係数ベクト
ルｈの２次形式として表現される評価関数Ｊの値が適正
な値になる様にh1,h2，…，hNを逐次的に反復演算して
求める構成を採用した。
［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。
る。
第２図は本発明による波形等化装置のブロック図を示し
ている。フィルタ部は単位遅延器１をＮ段直列に接続
し、その各タップ出力をそれぞれ乗算器２により係数h0
〜hNにより増幅し加算器４により合計するように構成さ
れている。第２図において、xnは伝送系で歪みを受けた
等化されるべき入力信号，ynはフィルタにxnを入力した
時の出力信号，dnはあらかじめ用意した等化目標信号で
ある。各フィルタ係数h0〜hNはマイクロコンピュータな
どから構成した制御部３で、フィルタ出力信号ynと等化
目標信号dnの誤差を評価し、各乗算器２の入力信号に基
づいて決定される。
ている。フィルタ部は単位遅延器１をＮ段直列に接続
し、その各タップ出力をそれぞれ乗算器２により係数h0
〜hNにより増幅し加算器４により合計するように構成さ
れている。第２図において、xnは伝送系で歪みを受けた
等化されるべき入力信号，ynはフィルタにxnを入力した
時の出力信号，dnはあらかじめ用意した等化目標信号で
ある。各フィルタ係数h0〜hNはマイクロコンピュータな
どから構成した制御部３で、フィルタ出力信号ynと等化
目標信号dnの誤差を評価し、各乗算器２の入力信号に基
づいて決定される。
評価規範としてynとdnの誤差enの自乗平均Ｅ［en 2］＝
Ｊを採用するとＪを最小にすべく は次式で与えられる。
Ｊを採用するとＪを最小にすべく は次式で与えられる。
また次のように記号を定義する。
を評価規範としているので つまり に関する２次形式として示すことができる。
（３）において、Ｊを最小にする 一致する。
においてＪは極値をとりうるので次の条件を満足する。
即ち、 役ベクトルの線形結合で求められることを以下に示す。
即ち、 役ベクトルの線形結合で求められることを以下に示す。
（３）式より ように定義する。
（５）式のＪを最小にするｈを初期値h0として逐次的に
求める。
求める。
ように決める。
Ｊを上式のようにテーラー展開近似を用いて、この
（９）をα0に関して微分して０としておくと、 上記の操作を繰り返していくと次に示す手順に表現され
る。
（９）をα0に関して微分して０としておくと、 上記の操作を繰り返していくと次に示す手順に表現され
る。
この手順を制御部３のプログラムとしてメモリに格納し
ておき、演算を繰り返すことにより順次乗算器２の係
数，h0,h1，…，hNをすることができる。
ておき、演算を繰り返すことにより順次乗算器２の係
数，h0,h1，…，hNをすることができる。
さてｉ）〜ｖ）までの手順を（Ｎ＋１）回繰り返して得
られる の性質を明らかにする。
られる の性質を明らかにする。
は行列Ａに関して共役、即ち一次独立であるので（Ｎ＋
１）次元空間の の結形結合で表現できる。
１）次元空間の の結形結合で表現できる。
となる。
評価規範Ｊを最小にすることが明らかとなった。
よって係数ベクトルの修正方向を入力信号系列の共分散
行列に共役なベクトルと同じ方向にとり、前記ｉ）〜
ｖ）の手順を制御部３で繰り返すことにより有限回の反
復回数で乗算器２の最適な係数ベクトルが求まり、等化
器が構成できる。
行列に共役なベクトルと同じ方向にとり、前記ｉ）〜
ｖ）の手順を制御部３で繰り返すことにより有限回の反
復回数で乗算器２の最適な係数ベクトルが求まり、等化
器が構成できる。
［効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、適応
型トランスバーサルフィルタを用いた波形等化装置にお
ける適応型トランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベ
クトルｈ［h1,h2，…，hN］の設定方法において、フィ
ルタ係数ベクトルｈの評価関数Ｊとして前記適応型トラ
ンスバーサルフィルタの等化出力信号と予め用意した等
化目標信号の誤差の自乗平均を採用し、評価関数Ｊをフ
ィルタ係数ベクトルｈの２次形式として表現し、フィル
タ係数ベクトルｈの初期値をh0として、フィルタ係数ベ
クトルｈの２次形式として表現される評価関数Ｊの値が
適正な値になる様にh1,h2，…，hNを逐次的に反復演算
して求める構成を採用しているので、少ない演算量およ
び処理時間により確実かつ安定してフィルタ係数を決定
し、所望のフィルタ特性を得ることができる信頼性の高
い波形等化装置を提供することができる。
型トランスバーサルフィルタを用いた波形等化装置にお
ける適応型トランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベ
クトルｈ［h1,h2，…，hN］の設定方法において、フィ
ルタ係数ベクトルｈの評価関数Ｊとして前記適応型トラ
ンスバーサルフィルタの等化出力信号と予め用意した等
化目標信号の誤差の自乗平均を採用し、評価関数Ｊをフ
ィルタ係数ベクトルｈの２次形式として表現し、フィル
タ係数ベクトルｈの初期値をh0として、フィルタ係数ベ
クトルｈの２次形式として表現される評価関数Ｊの値が
適正な値になる様にh1,h2，…，hNを逐次的に反復演算
して求める構成を採用しているので、少ない演算量およ
び処理時間により確実かつ安定してフィルタ係数を決定
し、所望のフィルタ特性を得ることができる信頼性の高
い波形等化装置を提供することができる。
第１図はデジタル記録再生系の構成を示したブロック
図、第２図は本発明による波形等化装置の構成を示した
ブロック図である。 １…単位遅延器、２…乗算器 ３…制御部、４…加算器
図、第２図は本発明による波形等化装置の構成を示した
ブロック図である。 １…単位遅延器、２…乗算器 ３…制御部、４…加算器
Claims (2)
- 【請求項１】適応型トランスバーサルフィルタを用いた
波形等化装置における適応型トランスバーサルフィルタ
のフィルタ係数ベクトルｈ［h1,h2，…，hN］の設定方
法において、 フィルタ係数ベクトルｈの評価関数Ｊとして前記適応型
トランスバーサルフィルタの等化出力信号と予め用意し
た等化目標信号の誤差の自乗平均を採用し、 評価関数Ｊをフィルタ係数ベクトルｈの２次形式として
表現し、 フィルタ係数ベクトルｈの初期値をｈ０として、フィル
タ係数ベクトルｈの２次形式として表現される評価関数
Ｊの値が適正な値になる様にh1,h2，…，hNを逐次的に
反復演算して求めることを特徴とする適応型トランスバ
ーサルフィルタを用いた波形等化装置における適応型ト
ランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベクトルの設定
方法。 - 【請求項２】適応型トランスバーサルフィルタの入力系
列Ｘの共分散行列Ａに共役なベクトルCiをフィルタ係数
修正ベクトルとして用いてフィルタ係数ベクトルｈを逐
次的に反復演算して求めることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の適応型トランスバーサルフィルタを
用いた波形等化装置における適応型トランスバーサルフ
ィルタのフィルタ係数ベクトルの設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140239A JPH0691480B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 適応型トランスバーサルフィルタを用いた波形等化装置における適応型トランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベクトルの設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140239A JPH0691480B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 適応型トランスバーサルフィルタを用いた波形等化装置における適応型トランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベクトルの設定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622724A JPS622724A (ja) | 1987-01-08 |
| JPH0691480B2 true JPH0691480B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=15264144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60140239A Expired - Lifetime JPH0691480B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 適応型トランスバーサルフィルタを用いた波形等化装置における適応型トランスバーサルフィルタのフィルタ係数ベクトルの設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691480B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02252174A (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-09 | Nec Corp | デジタル信号検出回路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2482809B1 (fr) * | 1980-05-14 | 1986-11-14 | Labo Electronique Physique | Systeme adaptatif de reception de donnees numeriques a compensation des distorsions d'amplitude et de phase introduites par le canal de transmission des donnees |
| JPS60103714A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | 自動等化器 |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP60140239A patent/JPH0691480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS622724A (ja) | 1987-01-08 |
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