JPH0897806A - データ復元装置、システム及び方法 - Google Patents

データ復元装置、システム及び方法

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JPH0897806A
JPH0897806A JP7258217A JP25821795A JPH0897806A JP H0897806 A JPH0897806 A JP H0897806A JP 7258217 A JP7258217 A JP 7258217A JP 25821795 A JP25821795 A JP 25821795A JP H0897806 A JPH0897806 A JP H0897806A
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transmitter
signal
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JP7258217A
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William L Betts
ルイス ベッツ ウィリアム
Edward S Zuranski
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
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    • H04L27/3405—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
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    • H04L27/3422—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes in which the constellation is not the n - fold Cartesian product of a single underlying two-dimensional constellation
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一連の信号点へ適用される撓曲即ち圧縮の量
を自動的に適応させることによって、撓曲係数ｇをある
期間に渡って起きることがある伝送路の非線形特性の変
化を処理するように適応させることが可能な、音声帯域
電話回線網を経由してデータを送信する技術を提供す
る。 【解決手段】 各信号点が撓曲関数に従って所定の基本
配列座標集合の各信号点に関連付けられている一連の被
撓曲信号点が、非線形要素を有する伝送路を介して復号
器に受信される。この受信信号点の各信号点が実質的に
上記撓曲関数の逆関数を使用して撓曲解除された後、受
信された内方信号点及び外方信号点の対応するシーケン
スの予想信号点に関する平均分散が計算される。次に、
内方信号点及び外方信号点の平均分散の間の相違が計算
され、撓曲即ち圧縮の量を更新して伝送路の非直線性の
影響を更に少なくするために使用される。撓曲の所望量
は上記送信用符号化器へ伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はデータの送信に関
し、特に、モデムを使用している音声帯域電話回線網を
経由するデータ伝送に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日の電話回線網はディジタル・キャリ
ヤ・システムを専用にする方向に発展している。そのよ
うなシステムの中核は、アナログ音声信号及びモデム信
号をディジタル伝送用に符号化するアナログ／ディジタ
ル（Ａ／Ｄ）コンバータである。例えば、共通Ｄ４伝送
路群では６４キロ・ビット・パー・セコンド（Ｋbps）
のパルス符号変調（ＰＣＭ）が用いられる。同様に、音
声伝送用に設計されている多くのシステムでは３２Ｋbp
sの適応差分ＰＣＭ（即ち、adaptive differential PC
M；ＡＤＰＣＭ）が使用される。
【０００３】アナログ・モデムを使用している音声帯域
電話回線網を経由してデータを送信するには、伝送路の
最大容量を使用できることが望ましい。しかし、そのよ
うなシステムの非直線性は、商用的に許容されるエラー
・レートを維持しつつそのようなアナログ・モデムが獲
得することができる最大ビット・レートを制限する働き
をする。この制約は、主に、ＰＣＭ量子化ノイズ及び混
変調歪みのような、上記非直線性が上記伝送路を介して
送信される信号に及ぼす相乗作用に起因する。
【０００４】増殖性ノイズが存在する伝送路を介するデ
ータ伝送の特性を改善するための一つの技術及びシステ
ムが、"Non-linear Encoder and Decoder For Informat
ionTransmission Through Non-Linear Channel" なる表
題の、ＡＴ＆Ｔ社の米国特許第５，２６５，１２７号に
開示されている。図１及び図２はそれぞれ上記米国特許
に開示されているモデム送信機及びモデム受信機のブロ
ック図である。上記米国特許に開示されている発明は、
当初には通常の規準に従って選択された信号点及び幾何
学的配列を持つ基本配列座標集合（base constellatio
n）から開始して到達される信号配列座標集合を使用す
る。
【０００５】この基本配列座標集合は、伝送路の非線形
特性の逆の特性をかたどる（model）ように、演繹的に
知得される撓曲（warp）関数に従って、その信号点の位
置を調整することによって撓曲される。続いてそれら被
撓曲信号点は受信機へ送信され、そこで受信信号点をビ
テルビ復号器で処理する前に、それら受信信号点に上記
撓曲関数の逆関数が適用される。その結果、上記伝送路
の非線形特性に起因した送信信号点に対する歪みの量、
特に上記信号配列座標集合の周辺部近傍の信号点の対す
る歪み量が削減される。従って、上記ビテルビ復号器で
は標準的な非修正ビテルビ復号アルゴリズムを使用する
ことが可能である。上記非線形符号化器の一実施例は既
にＶ．３４モデム標準及びＶ．３２テルボ標準に組み入
れられている。
【０００６】撓曲関数は、代表的には送信された信号の
強度に依存する。撓曲関数中の他の独立係数には、送信
に先だって総合的な基本配列座標集合を撓曲即ち圧縮す
るために要求される程度の作用として選択される撓曲係
数ｇがある。その結果、この要求される程度の撓曲は伝
送路の非線形要素に依存する。特定の値の撓曲係数ｇは
その用途に依存し、且つ、その伝送路の予想特性に基づ
いて送信機及び受信機中にプリセットすることが可能で
ある。しかし、上記撓曲係数ｇを或る期間に渡って起き
ることがある上記伝送路の非線形特性の変化を処理する
ように適応させることが可能となるようにすることが望
ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、送信機から
非線形伝送路を介して受信され、独立変数としての撓曲
係数を有する撓曲関数に従って各々が所定の基本配列座
標集合の各信号点に関連付けられている一連の被撓曲信
号点から、データを復元するデータ復元装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記装
置は、受信された各信号点を実質的に前記撓曲関数とは
逆の関数を使用して撓曲解除する手段を具備する。更
に、上記装置は前記配列座標集合の外方信号点に関連付
けられている撓曲解除された信号点の平均分散と前記配
列座標集合の内方信号点に関連付けられている撓曲解除
された信号点の平均分散との比を計算する手段を具備す
る。上記装置はまた、前記撓曲解除手段によって使用さ
れる撓曲係数の値を前記計算手段によって計算された前
記比に従って更新する手段を具備する。更に、上記装置
は前記更新された撓曲係数の値を前記送信機へ伝達する
手段を具備する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図３は本発明方法の基本的ステッ
プを示すフロー・チャートである。ステップ１００に示
されるように、一連の被撓曲信号点が非線形要素を有す
る伝送路を介して送信される。それら被撓曲信号点は、
それら各被撓曲信号点を、上述の米国特許第５，２６
５，１２７号に詳細に記載されているように、撓曲関数
に従って所定の基本配列座標集合のそれぞれの信号点に
関連付ける送信機モデム中の符号化器によって生成する
ことができる。例えば、各信号点の同相成分値及び直角
位相成分値が上記選択された撓曲関数に従って生成され
た撓曲乗数ｗと乗算されるようにすることができる。
【００１０】上記撓曲関数は伝送路の非線形要素の逆の
特性をかたどるように選択される。例えば、ＰＣＭシス
テムの場合には、非線形要素は代表的にはμ法則特性関
数、即ち、送信されている信号の強度の対数関数であ
る。従って、送信されている信号の強度の逆対数関数、
即ち、指数関数がその配列座標集合を撓曲するために使
用されることとなる。上記μ法則特性の逆の指数特性に
対する直列近似が上記撓曲関数として使用可能である。
従って、ＰＣＭシステムに関しては、上記撓曲乗数ｗは
次の撓曲関数、即ち、 ｗ ＝ １ ＋ （８１９２Ｐt ＋ ２７３１Ｐt2 ＋ ６８
３Ｐt3＋ １３７Ｐt4 ＋ ２３Ｐt5 ＋ ３Ｐt6）／１６
３８４ に従って生成されることとなる。なお、ＰtはＰt ＝ ｐ
t／ｇで表され、ｐtはその信号の強度を示し、ｇは撓曲
係数である。しかし、本発明の最も広い態様は何らかの
特定撓曲関数に限定されるものでなく、上記撓曲関数は
単に例示するためのものである。
【００１１】次に、ステップ１０５に示されるように、
上記一連の被撓曲信号点が受信機によって受信される。
上記一連の被撓曲信号点が一旦受信されると、各信号点
はステップ１１０に示されるように撓曲解除される。こ
の撓曲解除ステップは公知の方法で実質的に逆の撓曲関
数を各受信信号点に適用することによって実行される。
次に、ステップ１２０に示されるように、一連の予想信
号点に関する上記受信信号点の分散が上記配列座標集合
の撓曲解除された内方信号点及び撓曲解除された外方信
号点に関してそれぞれ計算される。上記一連の予想信号
点は、その伝送路によって歪みが引き起こされていなか
った場合に受信されるであろう理想信号点に対する近似
を表す。内方信号点及び外方信号点について一旦上記分
散が計算されると、それら内方信号点及び外方信号点に
おいて発生する分散或いは歪みの量の差がステップ１３
０に示されるように計算される。次に、ステップ１４０
に示されるように、上記撓曲係数ｇの値が上記分散に対
するその伝送路の非線形要素の影響を最小にするように
上記分散の量に従って適応化される。上記撓曲係数が適
応化された値はステップ１５０に示されるように符号化
器へ伝達される。最後に、ステップ１６０に示されるよ
うに、送信機及び受信機が適応化された撓曲係数の値を
使用して次のシーケンスの信号点を撓曲及び撓曲解除す
るために調整される。
【００１２】図４は本発明の原理を具現する復号器シス
テム２００のブロック図である。被撓曲信号点を包含す
る送信された回線信号が、非線形特性を有する伝送路２
０１からモデム受信機２０２に受信される。従来の方法
で、その受信された回線信号が受信器フィルタ２０３及
び復調器／等化器２０５へ順次印可される。復調器／等
化器２０５の出力は送信信号点の同相成分及び直角位相
成分の最良推定値を表す。
【００１３】上記同相成分及び直角位相成分は、好まし
くは上述の米国特許第５，２６５，１２７号に記載され
ている方法で、乗算器２１５でそれら同相成分及び直角
位相成分に撓曲解除乗数ｗを乗算することにより、撓曲
解除される。その撓曲解除乗数ｗは、非線形復号器２１
０によって生成され、この非線形復号器２１０はその撓
曲解除乗数ｗを導線２１２を通じて乗算器２１５へ印可
する。上記米国特許に詳細に記載されているようにし
て、非線形復号器２１０で、撓曲解除乗数ｗが撓曲係数
ｇの値だけでなく受信信号の強度にも依存する上記撓曲
関数の逆関数に実質的に従って生成される。上記受信信
号の強度は非線形復号器２１０で、復調器／等化器２０
５から導線２０７を介して受信された同相成分及び直角
位相成分の値に基づいて計算されるようにすることが可
能である。撓曲係数ｇの値は、以下で詳細に述べるよう
に、非線形復号器２１０により導線２６２を介して受信
されるようにすることができる。
【００１４】撓曲解除され乗算器２１５から出力された
上記同相成分値及び直角位相成分値は導線２１７を介し
てスライサ２２０へ印可される。スライサ２２０は、各
撓曲解除された信号点について、上記伝送路によって歪
みが引き起こされていなかった場合に受信されるであろ
う予想信号点即ち理想信号点の同相成分値及び直角位相
成分値を判定する。スライサ２２０の一つの出力は更に
処理及び復号するために導線２２１を介してビテルビ復
号器へ送出されるようにすることができる。図４の上述
の各構成要素は上述の米国特許第５，２６５，１２７号
に詳細に記載されている。
【００１５】本発明の技術では、理想的な状況では配列
座標集合の中心及び周辺部における信号点間の分散また
は歪みの量の相違がほとんど存在しないであろうことを
想定している。本発明の原理によれば、撓曲解除され乗
算器２１５から出力された上記同相成分値及び直角位相
成分値はまた、導線２１８を介して比較器２２５の一方
の入力端へ送出される。比較器２２５の第２入力端はス
ライサ２２０から導線２２２を介して上記理想同相成分
値及び直角位相成分値を受信する。比較器２２５は、導
線２１８に受信されている上記撓曲解除された同相成分
値及び直角位相成分値に対応する信号点と導線２２２に
受信されている値に対応する予想信号点との間の間隔を
表す量を計算する。比較器２２５によって計算された上
記量は、例えば、伝送路の非線形特性に起因するエラー
信号即ち歪みに対応する電圧信号の形で表される。
【００１６】好適な実施例では、上記分散即ち歪みの正
規化された半径方向成分が計算される。導線２２２上の
理想信号点の実数部は比較器２２５の出力の実数部と乗
算され、且つ、導線２２２上の理想信号点の虚数部は比
較器２２５の出力の虚数部と乗算される。次いでそれら
２つの積が互いに加算され、それら積の和が導線２２２
上の信号の強度で除算される。各入力として導線２２２
上の上記理想信号点と比較器２２５の上記出力を受信す
る演算処理装置２２６が、上記の乗算、加算及び除算機
能を実行するために使用可能である。
【００１７】比較器２２５の出力、若しくは、上記の好
適な実施例においての、演算処理装置２２６からの上記
正規化された半径方向成分がスイッチ２２７へ送出され
る。もし信号点が配列座標集合の周辺部上の外方信号点
によって表される場合は、スイッチ２２７は比較器２２
５の出力を導線２２８を介して外方信号点積分器２３０
へ送出する。同様に、もし信号点が配列座標集合の中心
における内方信号点によって表される場合は、スイッチ
２２７は比較器２２５の出力を導線２２９を介して内方
信号点積分器２３１へ送出する。一つの実施例では、ス
イッチ２２７は、内方信号点によって表される信号が比
較的に低い強度で送信されるのに対して外方信号点によ
って表される信号は比較的に高い強度で送信されるの
で、例えば導線２２２上の信号の強度に従って、内方信
号点と外方信号点とを峻別することができる。
【００１８】もしＶ．３４モデム標準が使用される場合
は、リング理論技術による整形から知得されるリング・
インデックスＭi,j,k,が、内方信号点と外方信号点とを
峻別するために使用可能である。リング理論技術による
整形は、ここでの説明のための参照に供される、ＡＴ＆
Ｔ社へ譲渡された米国特許第５，１１５，４５３号に詳
細に記載されている。Ｖ．３４モデム標準を使用してい
る実施例では、上記リング・インデックスが導線２２１
から取得されることとなる。内方信号点は最も低い値を
有するリング・インデックスによって表され、且つ、外
方信号点は最も高い値を有するリング・インデックスに
よって表されこととなる。
【００１９】外方信号点積分器２３０及び内方信号点積
分器２３１は、統計的に有意な期間に渡って累算された
外方信号点及び内方信号点それぞれの信号エラーの平均
強度の対数値を計算する。それら信号点が累算される期
間は、一部分、配列座標集合の大きさに依存する。しか
し、音声帯域用途では、この期間は代表的には数秒間か
ら数分間に渡ることがある。他の用途では、それより短
い期間若しくは長い期間が必要とされることもある。従
って、外方信号点積分器２３０及び内方信号点積分器２
３１は、配列座標集合の外方信号点及び内方信号点にそ
れぞれ対応する２組の撓曲解除された信号点に対する上
記シーケンスの予想信号点に関して平均分散を計算す
る。
【００２０】外方信号点積分器２３０及び内方信号点積
分器２３１によって計算された各値は他の比較器２３５
への入力として働き、その比較器２３５では、外方信号
点積分器２３０によって計算された値から内方信号点積
分器２３１によって計算された値を減算することによっ
て、それら外方信号点積分器２３０及び内方信号点積分
器２３１によって計算された値の間の差が計算される。
従って、比較器２３５によって計算された値は、対数目
盛り上で、上記外方信号点の信号エラーの平均強度と上
記内方信号点の信号エラーの平均強度との比を表してい
る。更に、この比は撓曲即ち圧縮の現在量が適切か、過
小か、或いは過大であるかを指示している。もし、例え
ば、現在使用されている圧縮の量が理想的な値であれ
ば、比較器２３５の出力端において得られる比は零に等
しくなる。しかし、トレリス符号化を使用している場合
には、上記理想値は幾分か負の値を持つことがあること
に留意する必要がある。この負の値は、配列座標集合の
中心においてよりも円形配列座標集合の周辺部上に多く
の信号点が存在することに起因している。
【００２１】比較器２３５によって計算された値は、例
えば読出専用メモリ装置或いは読出し書き込みメモリ装
置で構成することができる第１変換テーブル２４０へ送
出される。今日の好適な実施例では、第１変換テーブル
２４０はこの第１変換テーブル２４０へ比較器２３５に
よって与えられる各値を比較器２３５の出力を量子化す
ることにより等分目盛り或いはほぼ等分目盛りに基づい
て整数値に変換する。例えば、−１５から＋１５の範囲
内の整数値を都合良く使用することが可能であるが、他
の範囲内の整数値もまた使用可能である。従って各整数
値は外方信号点のエラー強度と内方信号点のエラー強度
との対数比に関する特定の範囲の値に対応する。好都合
なことに、比較器２３５の出力における零の値は、例え
ば、望まれる撓曲即ち圧縮の量に変化が無いことを表す
整数零に変換される。第１変換テーブル２４０を使用す
ることによっ離散撓曲値の数を抑制するのに役立ち、そ
の結果、伝送路２０１を介してモデム受信機２０２に受
信された上記信号を符号化して送信した遠隔の送信機３
００へ送出される必要があるデータが少なくて済むよう
になる。
【００２２】続いて、第１変換テーブル２４０から得ら
れた整数値は導線２４１を介して加算器２４５へ送出さ
れ、この加算器２４５で上記整数値が記憶装置２５０に
格納されている整数値に加算される。記憶装置２５０に
格納されている整数値は導線２５５を介して加算器２４
５に受信されることができ、この整数値は、以下で更に
説明されるように、現在送信機３００及びモデム受信機
２０２で使用されている撓曲係数ｇに対応する。加算器
２４５から得られた和は、送信機３００により送信さ
れ、且つ、復号器システム２００により撓曲解除された
後に、外方信号点及び内方信号点の間の分散がほぼ無く
なるようになる結果が得られる撓曲、即ち圧縮の総量を
表す撓曲係数ｇと対応する。比較器２２５及び比較器２
３５だけでなく加算器２４５も、例えば、市販されてい
るＡＴ＆Ｔ社のＤＳＰ-１６Ａ型信号処理装置を使用し
て実行可能である。この信号処理装置はまた、乗算器２
１５及び演算処理装置２２６によって実行される機能を
実行することもできる。上記信号処理装置は、更に、ス
イッチ２２７によって実行される切換え機能のような切
換え機能を実行する条件付き分岐及びメモリ・ポインタ
・レジスタを有する。
【００２３】図４に示される本発明の好適な実施例で
は、加算器２４５から得られた和に対応する新規若しく
は更新された撓曲係数ｇは自動的には使用されない。そ
れよりもむしろ、そのような撓曲係数ｇの値が保証され
ているかどうかの判定が為される。従って、第１変換テ
ーブル２４０から得られた整数値は導線２４６を介し
て、例えば、やはりＡＴ＆Ｔ社のＤＳＰ-１６Ａ型信号
処理装置によって実行することができるゲート２４７へ
送出される。ゲート２４７はまた、その入力として所定
のしきい値（THR）及び加算器２４５から得られた和を
受信する。もし、第１変換テーブル２４０から受信され
た整数値が上記しきい値（THR）より大きい場合には、
ゲート２４７は、加算器２４５で得られた和を記憶装置
２５０へ与えて、その和が記憶装置２５０に格納されて
そこに以前に格納されていた値と置換されるようにす
る。上記しきい値（THR）は、スループットの顕著な変
化を表し、且つ、環境変化によって外方信号点積分器２
３０及び内方信号点積分器２３１中に生じる撓曲係数ｇ
の不要な変化を最小にするように選択可能である。
【００２４】続いて、記憶装置２５０に現在格納されて
いる整数値が導線２５７を介して、同様に読出し専用メ
モリ装置或いは読出し書き込みメモリ装置で構成するこ
とができる第２変換テーブル２６０へ送出される。第２
変換テーブル２６０は、実験的に作成することが可能な
ものであり、記憶装置２５０から受信された値を対応す
る撓曲係数ｇに変換する。第２変換テーブル２６０から
得られた撓曲係数ｇは上記の新規若しくは更新された撓
曲係数であり、導線２６２を介して非線形復号器２１０
へ送出される。
【００２５】上記新規若しくは更新された撓曲係数ｇは
また、送信機３００の構成要素であり、先に被撓曲信号
点を生成した符号化器２８０へも送出される。送信機３
００は、例えば上述の米国特許第５，１１５，４５３号
に詳細に記載されている図１に示されるモデム送信機と
することができる。上記更新された撓曲係数は、例え
ば、２つのモデムの間の回線２７０によって表されてい
る従来の診断伝送路通信を介して送出されるようにする
ことができる。上記Ｖ．３２ｂｉｓモデム標準或いは
Ｖ．３４モデム標準により、その情報を転送し、且つ、
符号化器２８０と非線形復号器２１０とを同期させて,
非線形復号器２１０で、符号化器２８０で同じ信号点を
撓曲するために使用した撓曲係数と同じ値の撓曲係数ｇ
が受信信号点を撓曲解除するために使用されるようにす
ることが可能である。例えば、Ｖ．３４モデム標準で
は、上記撓曲係数の更新された値を、ＭＰシーケンス
で、前置符号化器係数を転送するために使用された方法
と同じ方法で送出可能である。本発明の原理に依れば、
符号化器２８０は、第２変換テーブル２６０と同一の第
３変換テーブル２９０へ接続されている。第３変換テー
ブル２９０は、符号化器２８０で上記撓曲係数が次のシ
ーケンスの信号点を撓曲するために使用される値に自動
的に調整或いは更新されることを可能にする。
【００２６】ここで、最新のＶ．３４モデム標準では、
そこに規定されているように０．３１２５か０の何れか
の値を持つ撓曲係数が使用されることが注目される。本
発明の原理に依れば、上記撓曲係数は０から１の範囲の
値を取ることができる。１より大きい値も可能である
が、より複雑な符号化器が必要となろう。
【００２７】更に、ＡＴ＆Ｔ社のパラダイン３４００
（Paradyne 3400）シリーズ・モデムのような幾つかの
モデムでは様々なデータ・レートに対して様々な外方信
号点が使用されることに留意しなければならない。従っ
て、第１変換テーブル２４０の内容は様々なデータ・レ
ートに対して様々に相違することができる。更にまた、
上記撓曲係数ｇの値が調整すると、伝送路の非直線性に
起因して伝送路に変化が生じることがあることにも留意
しなければならない。従って、ほぼ一定の平均強度を維
持するようにそのような変化を補償するために、送信用
符号化器において信号の利得が調整されることが好まし
い。そのような利得訂正係数の一つが、ここでの説明の
ための参照に供される W. Betts, "Nonlinear Encoding
by Surface Expansion," Int'l Conf. on Data Transm
ission, Publication No. 356 (Sept. 1992) に詳細に
記載されている。この出版物には、撓曲係数が双曲線正
弦関数であるときに送信機で使用するための利得訂正係
数が記載されている。
【００２８】本発明の原理はまた、信号歪みが配列座標
集合中心からの距離と非線形な様子で関連しているかど
うか判定し、それに応じて撓曲係数の値を調整するため
に使用することができる。特に、外方信号点積分器２３
０、内方信号点積分器２３１に類似する多数の積分器
が、各々の組の信号点が配列座標集合の中心からの距離
によって規定される多数の組の信号点に関する平均分散
を測定するために使用されることとなる。上述の如く、
比較器２３５は数対の信号点の組に関する平均分散を計
算するために使用されることとなる。例えば、比較器２
３５は配列座標集合の最も内側の信号点の平均分散と各
他の組の信号点の平均分散との間の差を計算することと
なる。このようにして比較器２３５により計算された値
は第１変換テーブル２４０へ送出され、第１変換テーブ
ル２４０から所望の撓曲の量の変化を示す出力が印可さ
れることとなる。第１変換テーブル２４０の内容は、歪
みの１次、２次、３次或いはより高次の高調波同士の弁
別を行うために、実験的に特定することが可能である。
なお、このような状況では大抵の場合、第１変換テーブ
ル２４０の入出力間の関係が非直線関係になることに注
意しなければならない。続いて第１変換テーブル２４０
の出力は上述の如く、しきい値が満たされている限り撓
曲係数ｇの値を更新するために使用される。
【００２９】更に、第１変換テーブル２４０、第２変換
テーブル２６０及び第３変換テーブル２９０はメモリ装
置として実行されることが好都合であるが、それらはま
た実験的に特定された式に従って変換を実行する演算処
理装置のような他の手段によって実行することも可能で
ある。更に、適切な集積回路を復号器システム２００の
特定の機能を実行するために使用することも可能であ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撓曲係数ｇをある期間に渡って起きることがある伝送路
の非線形特性の変化を処理するように適応させることが
可能となる。
【００３１】なお、特許請求の範囲に記載した参照符号
は発明の理解を容易にするためのものであり、特許請求
の範囲を制限するように理解されるべきものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のモデム送信機を示すブロック図である。
【図２】従来のモデム受信機を示すブロック図である。
【図３】本発明方法の一実施例に従う、基本的ステップ
を示すフロー・チャートである。
【図４】本発明方法の原理を具現するシステムのブロッ
ク図である。
【符号の説明】 ２００ 復号器システム ２０１ 伝送路 ２０２ モデム受信機 ２０３ 受信器フィルタ ２０５ 復調器／等化器 ２０７ 導線 ２１０ 非線形復号器 ２１２ 導線 ２１５ 乗算器 ２１７ 導線 ２１８ 導線 ２２０ スライサ ２２１ 導線 ２２２ 導線 ２２５ 比較器 ２２６ 演算処理装置 ２２７ スイッチ ２２８ 導線 ２２９ 導線 ２３０ 外方信号点積分器 ２３１ 内方信号点積分器 ２３５ 比較器 ２４０ 第１変換テーブル ２４１ 導線 ２４５ 加算器 ２４６ 導線 ２４７ ゲート ２５０ 記憶装置 ２５５ 導線 ２５７ 導線 ２６０ 第２変換テーブル ２６２ 導線 ２７０ 回線 ２８０ 符号化器 ２９０ 第３変換テーブル ３００ 送信機
フロントページの続き (72)発明者 エドワード シグマンド ズランスキー アメリカ合衆国，34640 フロリダ，ラル ゴ，クレセント ドライブ 1313

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送信機（３００）から非線形伝送路（２
    ０１）を介して受信され、独立変数としての撓曲（war
    p）係数を有する撓曲関数に従って各々が所定の基本配
    列座標集合の各信号点に関連付けられている一連の被撓
    曲信号点から、データを復元するデータ復元装置であっ
    て、該データ復元装置が、 受信された各信号点を実質的に前記撓曲関数とは逆の関
    数を使用して撓曲解除する手段（２１０）と、 前記配列座標集合の外方信号点に関連付けられている撓
    曲解除された信号点の平均分散と前記配列座標集合の内
    方信号点に関連付けられている撓曲解除された信号点の
    平均分散との比を計算する手段（２３５）と、 前記撓曲解除手段によって使用される撓曲係数の値を前
    記計算手段によって計算された前記比に従って更新する
    手段（２４５）と、 前記更新された撓曲係数の値を前記送信機（３００）へ
    伝達する手段（２７０）、とを具備することを特徴とす
    る装置。
  2. 【請求項２】 前記比が対数目盛りを使用して計算され
    ることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記計算手段が、予想信号点のそれぞれ
    のシーケンスについて前記平均分散を計算する手段（２
    ３５）を具備することを特徴とする、請求項２に記載の
    装置。
  4. 【請求項４】 前記計算手段が対数目盛りを使用して前
    記平均分散を計算する手段（２３５）を具備することを
    特徴とする、請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記更新手段が、 前記計算手段（２３５）によって計算された比を必要な
    撓曲の量の変化を示す整数値に変換する第１変換テーブ
    ル（２４０）と、 前記送信機（３００）と前記撓曲解除手段（２１０）と
    によって現在使用されている前記撓曲係数の値と対応す
    る整数を格納するメモリ装置（２５０）と、 前記整数値を前記メモリ装置（２５０）に格納されてい
    る前記整数に加算してそれらの和を生ずる加算器（２４
    ５）と、 前記和を前記撓曲係数の更新された値に変換し、その更
    新された値が撓曲解除手段（２１０）へ送出されるよう
    にする第２変換テーブル（２６０）、とを具備すること
    を特徴とする、請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記撓曲係数の更新された値が前記撓曲
    解除手段（２１０）へ送出され、前記整数値が所定のし
    きい値を超える場合にのみ前記送信機（３００）へ伝達
    されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記第１変換テーブル（２４０）が等分
    目盛りに基づいて前記比を整数値に変換することを特徴
    とする、請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 必要とされる撓曲の量の前記変化が、結
    果として、送信され撓曲解除された次のシーケンスの信
    号点の内方信号点と外方信号点との間で発生する分散の
    量とほぼ差が無くなるようにすることを特徴とする、請
    求項５に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記伝達手段が前記送信機（３００）と
    前記撓曲解除手段（２１５）とを同期させる手段を具備
    し、前記撓曲解除手段（２１０）が、そこに受信された
    一連の被撓曲信号点を撓曲解除するために、前記送信機
    （３００）で同じシーケンスの被撓曲信号点を生成する
    ために使用された値と同一の値の前記撓曲係数を使用で
    きるようにすることを特徴とする、請求項１に記載の装
    置。
  10. 【請求項１０】 送信機から非線形伝送路を介して受信
    され、独立変数としての撓曲係数を有する撓曲関数に従
    って各々が所定の基本配列座標集合の各信号点に関連付
    けられている一連の被撓曲信号点からデータを復元する
    方法であって、該方法が受信された各信号点を実質的に
    前記撓曲関数とは逆の関数を使用して撓曲解除するステ
    ップ（１１０）と、 前記配列座標集合の外方信号点に関連付けられている撓
    曲解除された信号点の平均分散と前記配列座標集合の内
    方信号点に関連付けられている撓曲解除された信号点の
    平均分散との比を計算するステップ（１２０、１３０）
    と、 前記撓曲解除手段によって使用される撓曲係数の値を前
    記計算手段によって計算された前記比に従って更新する
    ステップ（１４０）と、 前記更新された撓曲係数の値を前記送信機へ伝達するス
    テップ（１５０）、とを具備することを特徴とする方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記比が対数目盛りを使用して計算さ
    れることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記計算ステップが、予想信号点のそ
    れぞれのシーケンスについて前記平均分散を計算するス
    テップを具備することを特徴とする、請求項１１に記載
    の方法。
  13. 【請求項１３】 前記平均分散が対数目盛りを使用して
    計算されることを特徴とする、請求項１２に記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】 前記更新ステップが、 前記比を必要な撓曲の量の変化を示す整数値に変換する
    ステップと、 前記整数値を、前記送信機（３００）によって現在使用
    され、且つ、前記撓曲解除手段によって現在使用されて
    いる前記撓曲係数の値と対応する整数に加算するステッ
    プと、 前記加算ステップで得られた結果を前記更新された値に
    変換するステップ、とを具備することを特徴とする、請
    求項１０に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記撓曲係数の更新された値が前記整
    数値が所定のしきい値を超える場合にのみ次の撓曲解除
    ステップで使用され、且つ、前記伝達ステップが前記整
    数値が前記所定のしきい値を超える場合にのみ実行され
    ることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記比を整数値に変換するステップが
    等分目盛りに基づいて為されること特徴とする、請求項
    １５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 必要とされる撓曲の量の前記変化が、
    結果として、送信され撓曲解除された次のシーケンスの
    信号点の内方信号点と外方信号点との間で発生する分散
    の量とほぼ差が無くなるようにすることを特徴とする、
    請求項１４に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記伝達ステップが、受信された次の
    シーケンスの信号点を撓曲解除するステップで使用され
    る前記撓曲係数の値が、前記送信機（３００）によりそ
    の同じシーケンスの信号点を生成するために使用された
    値と同じであるように、前記撓曲解除手段（２１０）を
    同期させるステップを具備することを特徴とする、請求
    項１０に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 各被撓曲信号点が独立変数としての撓
    曲係数を有する撓曲関数に従って各々が所定の基本配列
    座標集合の各信号点に関連付けられている一連の被撓曲
    信号点を送信する送信機モデム（３００）と、 非線形伝送路（２０１）と、 前記伝送路を介して前記一連の被撓曲信号点を受信する
    受信機モデム（２０２）、とを具備し、 更に、前記受信機モデム（２０２）が、 ａ）受信された各信号点を実質的に前記撓曲関数とは逆
    の関数を使用して撓曲解除する手段（２１０）と、 ｂ）前記配列座標集合の外方信号点に関連付けられてい
    る撓曲解除された信号点の平均分散と前記配列座標集合
    の内方信号点に関連付けられている撓曲解除された信号
    点の平均分散との比を計算する手段（２３５）と、 ｃ）前記撓曲解除手段によって使用される撓曲係数の値
    を前記計算手段によって計算された前記比に従って更新
    する手段（２４５）と、 ｄ）前記更新された撓曲係数の値を前記送信機へ伝達す
    る手段（２７０）、とを具備することを特徴とする、デ
    ータ伝送システム。
  20. 【請求項２０】 前記比を計算する手段が、 前記伝送路（２０１）によって各撓曲解除された信号点
    に歪みが引き起こされていなかった場合に、それら各撓
    曲解除された信号点に受信されることが予想される信号
    点を判定するスライサ（２２０）と、 前記配列座標集合の内方信号点及び外方信号点にそれぞ
    れ関連付けられている撓曲解除された信号点に対して予
    想される一連の信号点について、前記平均分散を対数目
    盛り上でそれぞれ計算する少なくとも２個の積分器（２
    ３０、２３１）と、 前記各積分器（２３０、２３１）で計算された平均分散
    の間の差を判定する比較器（２３５）、とを具備するこ
    とを特徴とする、請求項１９に記載のシステム。
  21. 【請求項２１】 前記更新手段が、 前記差を、必要とされる撓曲の量の変化を示す整数値に
    変換する第１変換テーブル（２４０）と、 前記送信機モデム（３００）と前記撓曲解除手段（２１
    ０）とによって現在使用されている前記撓曲係数の値と
    対応する整数を格納するメモリ装置（２５０）と、 前記整数値を前記メモリ装置（２５）に格納されている
    前記整数に加算してそれらの和を生ずる加算器（２４
    ５）と、 前記和を、前記撓曲係数の更新された値に変換し、その
    更新された値が撓曲解除手段（２１０）へ送出されるよ
    うにする第２変換テーブル（２６０）、とを具備するこ
    とを特徴とする、請求項２０に記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 前記和が前記メモリ装置（２５０）に
    格納されて前記メモリ装置（２５０）に以前に格納され
    ていた整数と置換し、その和が前記送信機モデム（３０
    ０）へ伝達され、前記送信機モデム（３００）が更に前
    記第２変換テーブル（２６０）の内容と同等な内容を持
    つ変換テーブル（２９０）を具備することを特徴とす
    る、請求項２１に記載のシステム。
  23. 【請求項２３】 更に、前記第１変換テーブル（２４
    ０）から受信された整数値が所定のしきい値を超える場
    合にのみ前記和が前記第２変換テーブル（２６０）及び
    前記送信機モデム（３００）へ送出されることを可能に
    するゲート（２４７）を具備することを特徴とする、請
    求項２２に記載のシステム。
  24. 【請求項２４】 送信機（３００）から非線形伝送路
    （２０１）を介して受信され、独立変数としての撓曲係
    数を有する撓曲関数に従って各々が所定の基本配列座標
    集合の各信号点に関連付けられている一連の被撓曲信号
    点から、データを復元するデータ復元装置（２０２）で
    あって、該データ復元装置（２０２）が、 受信された各信号点を実質的に前記撓曲関数とは逆の関
    数を使用して撓曲解除する非線形復号器（２１０）と、 前記配列座標集合の外方信号点に関連付けられている撓
    曲解除された信号点の平均分散と前記配列座標集合の内
    方信号点に関連付けられている撓曲解除された信号点の
    平均分散との比を計算し、その比に従って前記撓曲解除
    手段（２１０）によって使用される撓曲係数の値を前記
    計算手段によって更新する演算処理装置（２４５）と、 前記更新された撓曲係数の値を前記送信機（３００）へ
    伝達する手段（２７０）、とを具備することを特徴とす
    る装置。
  25. 【請求項２５】 各被撓曲信号点が独立変数としての撓
    曲係数を有する撓曲関数に従って各々が所定の基本配列
    座標集合の各信号点に関連付けられている一連の被撓曲
    信号点を送信する送信機モデム（３００）と、 非線形伝送路（２０１）と、 前記伝送路（２０１）を介して前記一連の被撓曲信号点
    を受信する受信機モデム（２０２）、とを具備し、 更に、前記受信機モデム（２０２）が、 ａ）受信された各信号点を実質的に前記撓曲関数とは逆
    の関数を使用して撓曲解除する非線形復号器（２１０）
    と、 ｂ）前記配列座標集合の外方信号点に関連付けられてい
    る撓曲解除された信号点の平均分散と前記配列座標集合
    の内方信号点に関連付けられている撓曲解除された信号
    点の平均分散との比を計算し、その比に従って前記復号
    器によって使用される撓曲係数の値を更新する演算処理
    装置（２４５）と、 ｄ）前記更新された撓曲係数の値を前記送信機（３０
    ０）へ伝達する手段（２７０）、 とを具備することを特徴とする、データ伝送システム。
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