JPS6014540B2 - 受信機 - Google Patents

受信機

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JPS6014540B2
JPS6014540B2 JP58171481A JP17148183A JPS6014540B2 JP S6014540 B2 JPS6014540 B2 JP S6014540B2 JP 58171481 A JP58171481 A JP 58171481A JP 17148183 A JP17148183 A JP 17148183A JP S6014540 B2 JPS6014540 B2 JP S6014540B2
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signal
receiver
timing
error
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ダビツド・エム・モトレイ
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Publication of JPS6014540B2 publication Critical patent/JPS6014540B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/233Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation
    • H04L27/2332Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation using a non-coherent carrier
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014Carrier regulation
    • H04L2027/0024Carrier regulation at the receiver end
    • H04L2027/0026Correction of carrier offset
    • H04L2027/003Correction of carrier offset at baseband only
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014Carrier regulation
    • H04L2027/0044Control loops for carrier regulation
    • H04L2027/0053Closed loops
    • H04L2027/0057Closed loops quadrature phase

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <発明の技術分野> 本発明は一般的にデジタル・データ・モデムを備えた受
信機に関するもので、特に伝送チャネルの特性に迅速に
適応する能力を有するモデムに関するものである。
<先行技術の説明> 多地点間の通信回路網は、複数の従局の一つと選択的に
通信する主局を含むのが典型的である。
従局の数は、特定の装置について、例えば5局から12
局の間で変化する。主局の送信機及び受信機は、従局の
それぞれの送信機及び受信機に、電話線によって結合さ
れる。この型式の通信回路網において、主局の送信機と
従局の受信機とは、常に連結されている。
主局は、順番に従局のそれぞれに問合せをし、送信され
るべきデータの有無を確める。特定の従局が主局に送る
データを有しているならば、その局は、タ後に送信され
るべきデータが続いている“承認”信号を送ることによ
り問合せ信号に応答する。主局の受信機が従局の一つか
らのデータを正確に受信できるまでに、それはその特性
を電話線の特性に適応させなければならない。0 こ
れらの電話線の特性は、主として、主局からそれぞれの
従局への距離が変化することによって、各従局について
変化する。
一度受信機が電話線に適応してしまうと、比較的遅い従
来の技術の方法でも、変化する電話線の特性に充分追尾
でき夕るかも知れない。然しながら、最初に受信機が運
結されるとき、その特性は電話線の特性と著しく異なる
かも知れない。これらの開始時の状態の下においては、
従来の技術の比較的遅い追尾方法は、受信機を電話線に
適応させるのに2秒もの長さを要した。この適応の時間
は、回路網の一回の問い合せについて従局の数によって
乗算されるので、これは従来技術のシステムのデータ生
産額を著しく減少していた。受信機の電話線への迅速な
適応を促進するように、特別の開始時の手順を提供する
ため種々の試みがなされて来た。
典型的なものでは、特別のデータの順列が送信機により
送信され、既知の特性を有する信号を受信機に供給する
。この特別の順列に応答して、タイミング及び位相誤差
信号が発生された。これらの誤差信号は、受信機中の自
動利得制御の精度に高度に依存していた。その結果高い
確率で不正確なタイミング及び位相学習が存在していた
。従来のやり方の、これらの適応化技術は、ある程度は
効果的であったが、受信機の適応化時間を減少させるこ
とが常に望まれていた。
このような時間の減少は如何なるものでも、多地点間の
通信回路網の局の数により乗算され、回路網の一回の問
合せに関係した適応化時間を、著しく減少させる。更に
信号の大きさに関係のない位相、タイミング及び等化を
現在の状態に合わせる信号を提供することも望まれてい
る。<発明の要約> 本発明は上記従来の問題点を除去することを目的として
成されたものであり、この目的を達成するため、本発明
は第一の信号の位相誤差の修正を行なうように適応され
た第一及び第二のチャネルを有する受信機において、各
々の第一及び第二のチャネル中の第一及び第二の成分を
有する位相を修正された信号を供給するため上記の第一
の信号の位相の修正を行なうための位相修正手段と、位
相を修正された信号の位相誤差の角度、該角度は上記の
第一信号の成分を第二信号の成分で割算した商に依存し
て変化するところの三角函数に対応した角度の大きさを
表わしている位相誤差信号を供給するための手段と、位
相を修正された信号の位相誤差を減じるようにするため
、上記の位相修正手段を調整するため上記の位相誤差信
号に応答する手段と位相を修正された信号の位相誤差を
減じるところの位相修正手段の固定された予め決められ
た調整を行なうため、少くとも参照レベルの大きさを有
する上記第一の信号成分に応答する手段とを備えるよう
に構成されている。
そして、本発明の実施例によれば受信機は直交している
第一及び第二のチャネルのそれぞれにデジタル符号を供
給するために、受信した信号をサンプリングし且つ非干
渉的に復調する手段を含む。
等化回路網は到来信号を等化し、位相修正回路網は等化
された信号の位相を修正する。第一のチャネル中の序章
部の送信に応答して、第一のチャネル中の信号を第一の
チャネルと直交している第二のチャネル中の信号により
割算をすることにより形成される商のアークタンジェン
トを決定することによって高速学習回路網が位相誤差を
誘導する。アークタンジェントが基準の数より大きくな
らないようにするために、程度の大きい位相ジャンプが
なされる。サンプIJング手段のタイミングエラーは、
ーチヤネル中の現在のデジタル符号を、その−チャネル
中の先行するデジタル符号で割算することにより形成さ
れる商のアークタンジェントを決定することにより誘導
される。序章部のィンパルスに応答して、ィンパルス応
答中の導入部のサンプルは貯蔵され、一方位相誤差は主
サンプルから計算される。そして導入部のサンプルの位
相は修正される。等化係数は、位相修正されたィンパル
ス応答のサンプルから誘導される。したがって、本発明
の実施例装置であるモデムは「特定の通信チャネルへの
、位相及びタイミング特性のみでなく等化特性も適応化
する性質を有している。この適応化は、問合せ信号の送
信後30ミリ秒以内に達成される。20局もの従局が僅
か1秒以内の期間に問い合せされるから、この非常に短
かし、時間は、多地点間の通信回路網の問い合せ期間中
、非常な利点となる。
更に一つの利点は、受信された信号の振中に関係なく譲
導される特定のタイミング及び位相誤差信号である。こ
の独立の関係は、適応化が自動利得制御の精度に依存す
ることが少ないから、望ましいことである。その結果、
不正確なタイミング及び学習の確率が少なくなる。この
迅速な学習技術は、第一及び第二のチャネルを双方が持
っている送信機と受信機と共に使用するのに、特に適合
している。
本発明の実施例によれば、データの序章部が第一のチャ
ネルに送信されるが一方第二のチャネルには何も送信さ
れない。この序章部は搬送波、変調されたトーン及び一
対のィンパルスを含む。受信機において、序章部中の搬
送波は送信を検出し自動利得制御を調整するのに使用さ
れる。変調されたトーンの期間中、位相誤差は、第二の
チャネル中の信号を第一のチャネル中の信号で割算する
ことにより形成される商のアークタンジェントの関数と
して計算される。この商が無限に近づかないことを保証
するため、迅速な学習回路網は、位相誤差が4yより大
きいかどうかを初期の段階で決定できる。もし、大きい
ときは、橋が基準の数より大きくならないように、程度
の大きい600の位相ジャンプが供給される。また、変
調されたトーンに応答して、タイミングは、一つのチャ
ネル中の現在の信号を、そのチャネル中の直前の符号に
より割算をして形成される商のアークタンジヱントの関
数として調整される。
対応した位相ジャンプがタイミングのジャンプから計算
される。タイミングの最終調整をするため、第一のィン
パルスが、かなりの周波数のスベクトラムにわたり信号
成分を供給するように、送信される。
この最終のタイミング修正に続いて、等化適応を促進す
るため第二のィンパルスが送信される。この等化調整が
される以前に、最終の位相修正が望ましい。この位相修
正は、ィンパルス応答の主たるサンプルから計算される
が、これは導入部のサンプルを貯蔵し、これらのサンプ
ルのその後の位相修正をすることにより、ィンパルス応
答の導入部のサンプルの位相を修正するために用いられ
る。それから、等化調整は、ィンパルス応答サンプルか
らの筆化係数を計算することにより、なされる。
本発明の装置及び方法に関連した、これらの位相、タイ
ミング及び等化調整に伴って、受信機は正常なデータ受
信のための準備ができる。本発明のこれらの及びその他
の特長及び利点は添付図面と共に望ましい実施例の記載
に従って更に明らかになるであろう。<望ましい実施例
の説明〉 多地点間の通信回路網が第1図に示され、参照数字11
により一般的に示されている。
通信回路網11は、主局13及び複数の従局15,17
、及び19を含み、それらは電話線21及び23を経て
データを伝送する。主局13は、事務機25及び送信機
27と受信機29により特長づけられているモデムを含
むのが典型的である。事務機25は、送信機27を経て
電話線21に接続され、受信機29を経て電話線23に
接続される。この型式の通信回路網11において、従局
15,17及び19のそれぞれは事務機31及び送信機
33と受信機35により特長づけられているモデムを含
んでいる。
従局15,17、及び19のそれぞれにおいて事務機3
1は関連した送信機33を経て電話線23に接続され、
関連した受信機35を経て電話線21に接続される。第
1図には僅か3個の従局15,17及び19が示される
のみであるが、通信回路網11は任意の数の従局を含む
ことができることが了解されるであろう。電話線21及
び23は、ベル・システムにより無条件電話チャネルと
して指定されているものでよい。これらのチャネルは貸
与される電話線で、各電話線21及び23に対して一対
の電線を含む。このような通信回路網11においてデー
タを送信する手順は、主局13が、従局15,17及び
19の各々を、送信されるべき何等かのデータがあるか
どうかを決定するために、選択的に問合せをするときに
、開始される。
従局15,17及び19中の事務機31に送信するデー
タがなければ、それは“不承認”信号を送信することに
より問い合せに答えるのが代表的である。アメリカの情
報交換用標準符号では、かかる信号はNAKという符号
にされている。この通信は非常に短かいけれども、主局
13の受信機29は、それでもなお、それがこの信号又
は任意のデータを正確に受信できる迄に、鰭話線23の
特性に適応しなければならない。これらの電話チャネル
23の特性は従局15,17及び19の各々について異
なるであろう。過去において、電話線23の特性に受信
機29をそれぞれ適応させることは、例えば2秒の如く
、相当の時間を要した。
例えば20局もの多くの従局を含む回路網において、合
計の適応化時間は4現砂の大きさであった。この時間中
何等のデータも送信されず、その結果、従来の技術のシ
ステムの生産額は著しく減少されていた。本発明のモデ
ムに対する特別の利点の特長は、30ミリ秒の短かし、
期間中に、電話線の特性に適応する能力があることであ
る。
この特長は、主局13の受信機29及び従局15,17
及び19にとって、特別の利点である。受信機29は送
信機33の各々と個々に通信しなければならないから送
信機33の各々に関連した、それぞれの電話線に個々に
適応しなければならない。これらの迅速学習特性は、主
局13の送信機27と従局15,17及び19の受信機
35においては、それ程有利ではない。
これらの送信機と受信機は、常にオン・ラインになって
いるから、それらは最初にスイッチが入れられた時のみ
に、相互に適応する必要がある。送信機27は受信機3
5のすべてと同時に通信する。そこで個々の受信機35
は関連した電話線に適応し、スイッチが切られるまで、
その適応を維持する。本発明の受信機は、電話線23の
特性にモデムを急速に適応させる“迅速学習”能力を有
している。
第2図は、従局15,17及び19の一つにおける送信
機33を更に詳細に示すものである。
事務機31は、ここに記号djにより示される複数のデ
ータ語を供給する。ここにおいて添字jはj番目のデー
タ語を示す。関連した事務機31に続いて送信機33は
符号器37を含み、これは4800ボー毎秒(bps)
の如き特定の率で事務機31からデジタル化されたデ−
タdjを受信するのに適合している。符号器37の中で
、到来したデータはランダム化され、位相の合致した又
は1チャネル中のD1j符号及び位相の90o異なる又
はQチャネル中のDQj符号を供給するように別に符号
化される。符号器37に使用するのに適したランダム化
装置はDoelzの米国特許3皮姫196に述べられて
いる。符号器37に使用するのに適した別々に符号化す
る装置はMcAull船の米国特許37019481こ
述べられたものである。データ符号○1j及びDQjは
複数のデータレベルの一つを表わし、その数は動作の速
さに依存する。
4800bpsの動作に対しては、1及びQチャネルの
一つにおいて三つのレベルの中の一つ(例えば士1.7
32、0)、及び他の1及びQチャネルにおいて五つの
レベルの中の一つ(例えば士2、士1、0)を表わすの
が代表的である。
デジタル符号は毎秒1600のサンプル率で発生するの
が典型的である。そうすると隣接する符号間の時間の間
隔は1600分の1秒である。この間隔は通常ボーイン
タバルと呼ばれ、符号の発生する頻度はボーレートと呼
ばれる。毎秒160の等号のボーレートにおいて、モデ
ムの生産額は、毎秒160の等号に−符号当り3ビット
倍したもの、又は毎秒4800ビットである。0 正し
く符号化されると、入力データ符号はィンヒビタ−39
(以下に詳細に述べられる)を経て通過し、1及びQチ
ャネル中の一対のデジタル・ローパス・フィル夕41及
び43にそれぞれ伝えられる。
これらのフィル夕41及び43は受信器夕29中の同様
のフィル夕と共同して、システムに理想的なィンパルス
特性を与えるように調整される。適切に櫨波された後、
1及びQチャネル中の信号は乗算器42及び44にそれ
ぞれ伝えられ、そ0こで、それらは1600ヘルツの如
き搬送周波数において、サインノコサインROM45か
らのデジタル量により乗算される。
これらの変調された信号はアダー47において組合され
、デジタルからアナログへのコンバータ49においてア
ナログの形態に変換され、アナログ。ローパス・フィル
夕51により平滑化される。そのアナログの形態で、信
号は電話線23に伝えられる。送信器33は、開始時順
列発生器55をも含み、これはタイマー57により制御
される。
タイマー57はポーレートによりクロツクされるのが典
型的である。送信機27からの問合せ信号に応答して、
インヒビター39は符号器37からのデータが、デジタ
ル・ローパス・フィル夕41及び43に通過することを
阻止する。
同時に、開始時順列発生器55は、1チャネルに、既知
の順序のデータを伝える。Qチャネル中にデータは送信
されない。以下に詳細に説明されるように、発生器はQ
チャネルに既知の九回序のデータを伝えるように接続さ
れることもできる。この場合、1チャネル中にデータは
送信されない。1チャネル中の既知の順序のデータは、
受信器29により、それを電話線23に適応させるのを
促進するために用いられる。
ィンヒピター39及び開始時順列発生器55の双方は、
可能化(ENABLE)ゲート59を経て動作するタイ
マー57により問合せ信号に応答して動作するようにさ
れる。
可能化ゲート59は、第一の状態においては閉回路を、
第二の状態においては開いた回路を与えるスイッチとし
て動作する。開始時の順列が完了すると、タイマー57
は、可能化ゲート59の状態を、発生器55を抑止し且
つ符号器37から1及びQチャネルのそれぞれへのデー
タの送信を許するように、変化させる。
Z電話線23を経て送信される信号は、鰭話線23の品
質によって大きく又は少なく歪みを受ける。例えば、電
話線23は全体のデータのスベクトラムを移動させるか
も知れない。これは、代表的には、周波数オフセットと
言われる。電話線2 Z3の品質が悪いと位相ジツター
を生ずるのが典型的であり、受信した信号の搬送波の位
相は、送信された信号の搬送波の位相に関して、正弦波
的な態様で変化する。送信機33の搬送波の位相と受信
機29の搬送波の位相との間には初期状態にお2ける差
もあるであろう。これは一般に位相オフセットと言われ
る。電話線23は対称的は勿論非対称的の遅延及び減衰
歪みをも生ずるのが典型的である。
この歪みは、電話線23が搬送波の周波数に関してスベ
ク2トラム中の各特定の周波数に与える処理に基づくも
のである。例えば、スベクトラム中のある周波数は、ス
ベクトラム中の他の周波数より大きい遅延を受ける。同
様に電話線23は、ある周波数を他よりも大きく減衰さ
せる。勿論、受信された信3号と送信された信号との間
の差を最少にするため、これらの電話線23の望ましく
ない特性のすべてを、受信機29が補償できることが望
ましい。更に、データ伝送以外の操作に用いられる時間
を最少にするため、受信機29が出来るだけ短かし、期
間に電話線23に適応できることが望ましい。受信機2
9は第3図に更に詳細に示される。
この受信機29は、データが正確に受信される以前の遅
れを最少にするため、線23の如き電話線に30ミリ秒
又は以下で適応する特性を有している。受信機29は、
電話線23から入力アナログ信号を受信するのが典型的
であり、そしてアナログ・フィルター63及び自動利得
制御65を経て、この信号を通過させる。フィル夕63
は所望の帯域を選択し、自動利得制御65は所望の信号
レベルを提供する。サンプラーを含むことのある、アナ
ログからデジタルへのコンバータ67が、符号のある倍
数又は送信機33のボーレートに対応して、例えば毎秒
6400国の如きレートで、入って来るアナログ信号を
サンプルしデジタル化するように設けられている。コン
バータ67は、従釆の方法で、タイミング信号により制
御され、これはクロックパルスの流れによって特長づけ
られている。
コンバータ67は、アナログ信号の一個のサンプルを取
り、そのサンプルの振中をデジタルの数として表わすこ
とにより、各パルスに応答する。タイミング信号中のパ
ルスはタイミング・ィンタバルにより分離されており、
それはコンバータ67のサンプリング・レートを変化す
るように調整されることができる。この実施例において
、受信機29の残余の部分を通じて、信号はデジタルの
形態を有していることが判るであろう。
コンバータ67からのデジタル信号は、一対の乗算器6
9及び71の各々において、サイン・コサィンROM7
3からの量により別々に乗算される。
このようにして、信号は、非干渉的に復調され′受信機
29の1チャネル及びQチャネルに分離される。
復調された信号から所望のベースバンドを選択するため
、信号は、乗算器69及び71から、1及びQチャネル
のそれぞれの中の一対のデジタル・ローパス・フィル夕
75及び77に伝えられる。
理想的なィンパルス応答を提供するため、送信機33中
のフィル夕41及び43と共に調整されると先に述べら
れたのは、受信機中のフィル夕75及び77である。
望ましい実施例において、フィル夕41.43及びフィ
ル夕75,77はしイズド・コサィン信号法を提供する
ように調整され0る。この型式の信号法は、迅速な応答
時間を提供するので、一般にパーシャル・レスポンス信
号法より好まれている。
パーシャル・レスポンス信号法は狭いデータ・スベクト
ラムを提供し、これは狭し、バンド中を有する通信線路
を経て、データを送信するのに有利であろう。これに対
し、レイズド.コサィン信号法は広いデータ・スベクト
ラムとより迅速な応答時間とを提供し、それは、モデム
に“迅速学習”特性を与えるために特に望ましいもので
ある。フィル夕75及び77の出力部における信号は、
一般的に1及びQチャネルのそれぞれにおいてXI及び
XQとして示される。フィル夕75及び77の後に続い
て、1及びQチャネル中の二つのベースバンド信号は等
化回路網79に伝えられる。この回路網79は、電話線
23により発生された対称的なものは勿論非対称的な遅
延及び減衰歪みを修正する。等化回路網79の出力部に
おいて、1及びQチャネル中の等化された信号は、一般
にYI′及びYQ′として示される。等化された信号Y
I′及びYQ′はそれから位相修正回路網81に伝えら
れ、それは電話線23により発生された周波数オフセッ
ト、位相オフセット及び位相ジッターを補償する。位相
修正回路網81の出力部において、1及びQチャネル中
の等化され位相を修正された信号は、一般にYI及びY
Qとして示される。位相修正の後に続いて、1及びQチ
ャネル中の信号は、検出回路網83において検出される
検出回路網83の出力部において、検出された信号は一
般にDI及びDQとして示される。DI及びDQ信号を
形成する符号はデータdjに関して次表のように表示さ
れる。検出回路網83の出力部から、信号DI及びDQ
は、回路網81からの信号YI及びYQと共に、エラー
計算器87に伝えられる。
望ましい実施例において、エラー計算器87は、コンバ
ータ67のサンプリング・レート、回路網79の等化及
び回路絹81の位相修正を現在の状態に合せるためのエ
ラー信号を提供する。入来するデータのみに依存する単
一のエラー計算器87を設けることによって、受信機2
9のタイミング、等化、及び位相修正された入来信号の
欠陥を補償するということは、受信機29にとって特に
有利である。これらの特性の修正に伴って、検出回路網
83からの検出されたデータは、解読器89に伝えられ
、そこで信号は別々に解読され、ランダム化を元の状態
に戻し、主局13の事務機25に伝えられる。エラー計
算器87は、1及びQチャネルのそれぞれにエラー信号
EI及びEQを供給する。これらの信号は下記のように
表現される。EI:YI−DIの。
EQ=YQ−DQ2。
ここで、 YI及びYQは、1及びQチャネルのそれぞれにおける
等化された位相修正された信号である。
DI及びDQは、検出された信号であり、そして公〇は
理想的な信号のィンパルス応答の値〇の現在の状態に合
せられた推定値である。等化制御回路網91は、等化回
路網79を制御する等化エラー信号を供給するように、
エラー信号EI及びEQ並に検出された信号DI及びD
Qに応答する。
制御回路網91からの此等の等化エラー信号は、量公を
発生する決定闇値制御93にも伝えられる。
この量かJま検出回路網83の閥値を設定するのに使用
され、且つ先に述べられたような方法でエラーの項EI
及びEQを計算するのにも使用される。タイミング制御
回路網94は、サンプラー67のタイミングを制御する
ために、エラー計算機87からのEI及びEQ信号に応
答するようにされる。
タイミング制御回路網94は、等化回路網79における
特定の信号に応答する型式のものであり得る。エラー計
算器87は、また、エラーの項EI及びEQから誘導さ
れる信号8FLLを供給する。
この信号EPLLは位相制御回路網95に伝えられ、こ
れは位相修正回路網81に信号を供給する。受信機29
を電話線23に迅速に適応させる装置は、主として迅速
学習回路網97により制御される。この回路網97は、
第3図にブロックで示され、第4図に更に詳細に示され
ている。迅速学習回路絹97は位相修正回路網81から
の信号YI及びYQを受信するように適応されている。
これらの信号YI及びYQは、各々がコンバータ67に
よるサンプリングの結果として発生する複数のデジタル
符号を含んでいる。例えば、YI信号は現在のボーイン
タバルで発生する現在の符号Y1。と以前のボーインタ
バルで発生する符号YI‐,を含む。同機に、YQ信号
は、現在のボーインタバルで発生する現在の符号Yふと
以前のボーインタバルで発生する符号YQ‐,を含む。
電話線23にデータを送信する前に、送信機33の如き
送信機は、受信機29の如き受信機に、特別の迅速学習
序章部を送る。この序章部は、第5図に示され参照数字
99により指示されているものと同様のものであり得る
。本発明の望ましい実施例のための序章部99は、それ
ぞれが1の固のボーインタバルに等しい期間を5個有し
ている。これらの期間は第5図に示される時間moから
T7により明らかにされている。最初の期間h−T,の
間、変調されていない搬送波101が送信される。
この搬送波は、データ伝送の搬送波と同一でよく、望ま
しい実施例において1600ヘルツの周波数を有してい
る。第二の期間T,一T4の間、搬送波は変調されたト
ーン103を発生するため、特定の周波数により変調さ
れる。その特定の周波数は搬送波の周波数の4分の1で
もよく、それは望ましい実施例においては400ヘルツ
である。第三の期間L−T5の最後に、第一のィンパル
ス105が送信される。
同様に、第四の期間T5一T6の最後に、第二のィンパ
ルス107が送信される。第五の期間公一T7と関連し
た遅延の後、正常なデータの送信が開始できる。Toか
らT7までの時間は、第6図に示されるフロー・チャー
トに従って、受信機29中で遂行される作用に対応する
最初の期間To−T,の間、受信機29は、搬送波を検
出し、自動利得制御が、受信された信号を予め定められ
た値に調整するようにさせる。この作用は第6図のフロ
ー・チャートにおいてブロック109により示される。
例えば10ボーの如き期間の後、電話線23のタイミン
グ、位相及び等化特性に、受信機29が更によく適応す
るように、信号は充分に調整されるべきである。第二の
期間T,一T4の間に、変調されたトーン103(第5
図)は受信機29に伝えられる。
この変調されたトーン103に応答して、第6図にブロ
ック1 1川こより示される如く、時間T,とLとの間
に程度の大きい位相ジャンプが行われる。ブロック11
2により示される如く、時間LとT3との間に第三の位
相ジャンプが行われる。時間T3からLにかけて、ブロ
ック114により示される如く、タイミング及び位相ジ
ャンプの双方が行われる。第三の期間L−T5の終りに
、ィンパルス105が送信され、受信機29のタイミン
グ及び位相は、第6図に示されるブロック116に従っ
て、共にジャンプする。
位相修正は第二のィンパルス107に応答して、第四の
期間公一公の終りにも、行われる。この位相修正は第6
図におけるブロック118により示される。ブロック1
20により示される等化調整は、ブロック118に関連
した位相修正後、第四の期間にも行われる。第五の期間
L−T7に関連した適当な遅延の後、第6図のブロック
122により示される如く、受信機29の正常な操作が
開始される。第二の期間T,一T4について更に詳細に
述べると、直角変調方式における位相調整は、1及びQ
チャネルの一方にトーンを送信し、それから位相誤差を
測定することにより、最も迅速に達成できることが判明
した。
特に正確で、かつ容易に実施できる位相誤差の測定は、
一方のチャネル中の信号を他方のチャネル中の信号によ
り割算をすることにより形成される量のアーク・タンジ
ェントを取ることにより、なされることが発見された。
例えば、迅速学習序章部99がQチャネルに送信される
と、位相誤差は次の式により測定される。M=州肌N(
藩) (式1)ここにおいて Y1oは、現在のボーインタバルの間に位相修正回路網
81の出力部において1チャネルに発生する符号である
YQは、現在のボーインタバルの間に位相修正回路網8
1の出力部においてQチャネルに発生する符号である。
序章部99がQチャネル中に送信され、位相誤差がない
とすると、符号Y1oは0に等しくなる。かくして商Y
L/YQoは0に等しくなり、その商のアークタンジェ
ントもまた0となる。この状態の下において、量△?は
0に等しくなり、位相誤差がないことを示す。商Y1o
/YQoのアークサインも同様の結果を与えることが判
明している。
かくして、位相誤差がなく、かつ信号Y1。が0に等し
ければ、その商のァークサインも○となるであろう。然
しながら、特定の実施例においては、アークタンジェン
ト関数を使用することが更に望ましい。何故ならば、こ
の関数は00及び450の範囲で、0から1になるから
である。一方、サインの関数はooから45oの範囲で
、0の大きさから僅か0.707になるに過ぎない。か
くして、アークタンジヱント関数は、より典型的な低い
値の位相誤差に対して、より大きい正確さを与える。一
方、450及び900の間の角度に対してアークタンジ
ェント関数を得ることには、困難があるかも知れない。
この範囲では、アークタンジェント関数は1なる値から
無限になる。このような広い範囲の値にわたって正確さ
を維持することは困難であるから、位相誤差が450以
下であるように保証することが、まず最初に望ましい。
これはY1oの大きさが受信機の参照レベルloより大
きいか又は等しいときに、約600の一定の位相ジャン
プを与える、望ましい実施例において達成される。この
ことは第7図に示される400ヘルツの復調されたトー
ンを参照して更に容易に理解される。タイミング誤差が
存在しなければ、この400ヘルツのトーンは、線11
1に対応する時間にサンプルされるであろう。もし、タ
イミング誤差が1′2ボーの最大値であればサンプルは
線113に対応する時間に取り出される。望ましい実施
例においては1/2ボーに対応する、この最大のタイミ
ング誤差は、符号を発生し、交互に発生する信号の一つ
は、2.49oの大きさを有する。タイミング誤差がな
ければ、サンプル1.7321oの値を有するであろう
。これらの大きさは、第8図において、一対の円1 1
5及び1 17により、それぞれ示されている。円11
5及び117に関連した一対のベクトル119及び12
1が、それぞれ、loに等しいY1。
成分について描かれる。Q軸とこれらのベクトル119
及び121の間の角度の差は、修正されるべき位相誤差
△?である。もし、ベクトル119に対応して、タイミ
ング誤差が存在せず、かつY1。
成分がloより小さいとすると、最大の位相誤差35.
3oであることが判る。これに比較して、もし、ベクト
ル121に対応して、タイミング誤差が最大であり、か
つY1。成分がloより小さいとすると、最大の位相誤
差は24.10である。何れの場合にも、もしY1o成
分がloより小さいと、位相誤差(タイミング誤差に関
係なく)は、450より小さいであろう。かくしてアー
ク・タンジェント関数は、もしYLがloより小さいと
、位相誤差の大きさを決定するために、特に望ましい。
もし、Y1。成分の大きさがloより大きいと、受信機
29の参照位相は、位相誤差を450より4・さし、大
きさにするように600ジャンプされる。例えば、もし
YQ成分が、位相誤差90oを示す0に等しくなると、
600ジャンプすることにより、タイミング誤差に関係
なく位相誤差を300に減少する。Y1。がloに等し
い他の極端な場合は、ベクトル119に対応するタイミ
ング誤差0の600のジャンプが位相誤差24.70を
生ずるであろう。ベクトル121に対応する最大のタイ
ミング誤差を有する60oのジャンプは35.90の位
相誤差を生ずるであろう。これらの値は第9図の表にさ
れている。Y1。がloより小さいと、位相誤差は45
0より小さいことが判る。もし、Y1。がlo以上であ
ると、参照位相を600ジャンプすることにより、位相
誤差を4yより小さい大きさにする。これらの状況の下
において、式1に従って、位相誤差を決定するためのア
ークタンジェント関数は、特に望ましいものである。第
6図のブロック1101こ関連した600の位相ジャン
プは、次の式に従って決定される。
△0=−600SGN(Y1。
YQ) (式2)60oジャンプの方向は、式2に
従って定められる童A■の符号による。△◇の符号が負
のときは参照される位相は第8図において時計方向に調
整される。符号が正のときは、参照される位相は、第8
図において反時計方向に調整される。式2に従って計算
された信号△私ま、第4図に詳細に示された迅速学習回
路網により誘導される。
この迅速学習回路網97は、それぞれ、一対の導体12
3及び125上に、信号Y1o及びYQoを受信する。
これらの信号は双方共乗算器127において乗算され、
比較器129に、その結果の積を供給する。比較器12
9はこの積の符号を乗算器131に伝え、この乗算器1
31は、また、要素−60oを受信する。乗算器131
の出力部において、信号△◇=−600SGN(Y1。
YQ)は、導体133に供給される。ベクトル成分Y1
。がlo以上であると、導体133上のこの△0信号は
、参照となる位相をジャンプするのに使用される。Y1
oの大きさは、導体123上のY1。信号を、大Zきざ
抽出器135に伝え、その結果の信号を、比較器137
において量loと比較することにより決定される。比較
器137の出力は、YL成分の大きさが少くともloの
大きさと同じ大きさの場合、導体139上に信号を供給
する。導体139上のZこの信号は、導体133上の△
◇信号を位相制御回路網95に移すのに使用される。位
相誤差が45oより少ないことが保証されたので、式1
に述べられた位相修正は、更に容易に譲導され、正確な
位相誤差を決定する。
この計算は第4図に示された構造に従ってなされる。こ
の機造の中で回路網97は、端子143,144及び1
45に対応する第一の位置、第二の位置及び第三の位置
を有するスイッチ141を含んでいる。第二のスイッチ
147は、一対の端子149及び151に対応する、第
一及び第二の位置を有する。これらのスイッチ141及
び147がそれらの第一の位置にある場合、導体123
は、信号Y1oをスイッチ141を経て乗算器153に
伝えるように、端子143に接続される。導体125は
、信号YQをスイッチ147を経て、インバースROM
155に伝えるように、端子149に接続される。RO
M155の出力部における信号1/YQoも乗算器15
3にある要素を供給する。その結果の積Y1o/YQo
は、ARC TAN YL/YQという量を供給するよ
うに、ARC TANROM157に伝えられる。この
信号をインバータ159を経て伝えることにより、導体
161に信号△少=一ARCTAN(Y1o/YQo)
を供給する。導体161上のこの信号は、第3図に示さ
れるように、位相制御回路網95に伝えられる。位相制
御回路網95において、参照位相角は△0度調整され、
これは受信された信号の位相角に対応する。前述の方法
で、第6図のブロック110及び112に示される程度
の大きい及び微細な位相ジャンプの双方が、第5図に示
される変調されたト−ン103を使用して、行われる。
受信機29の位相が正確に調整されると、次の式に従っ
て、変調されたトーン103を使用して、タイミングも
調整される。△T=−〇.5十ず ARC側(Y器)(
式3)ここで、Y鉢は、現在のボーインタバルにおける
Qチャネル中の信号YQ‐,は、前のボーインタバルに
おけるQチャネル中の信号YQoの大きさは、YQ‐,
の大きさより大きいか又は等しいo式3に従ったタイミ
ングエラーの計算は、第10図に示されるタイミング・
ダイヤグラムを参照して、更に容易に理解される。
このタイミング・ダイヤグラムにおいて、サンプルする
時間は、均等に間隔を置かれた垂直線163,165,
167及び169により示される。これらの線163一
169の各隣接する一対は、ボー・ィンタバルを定める
。信号171はt コンバータ67による正確なタイミ
ングを示すために、図示されている。
タイミングが正確であれば、線163−169に対応す
る時間に取り出されたサンプルは、大きさが等しいであ
ろう。信号173も図示されているが、これは信号17
1より1/4ボーだけ進んでいる。線165に対応する
時間に取り出された信号173のサンプルは、線163
に対応する時間に取り出されたサンプルより、大きさが
大きいことに注目されよう。かくして、YQoの大きさ
がYQ‐,の大きさより大きいか又は等しいという条件
が満足され、式3に従ったタイミング・エラーが線16
3及び165により定められるボーインタバルに決定さ
れる。これに対し、信号171に1′4ボー遅れている
信号175が示されている。
線165に対応する時間に取り出された信号175のサ
ンプルは、線163に対応する時間に取り出された先行
する信号より小さい大きさを有しているであろう。これ
らの条件の下において、式3に従ってタイミングエラー
を計算することは、余り望ましくない。何故ならば、タ
ンジヱント関数は、基準の数より大きくなるからである
。然しながら、タイミングエラーは線165及び167
により定められるボ−ィンタバルにおいて容易にかつ正
確に決定される。線167に対応する時間に取り出され
たサンプルは、線165に対応する時間に取り出された
サンプルより大きい大きさを有していることに注目され
るであろう。かくしてYQoZYQ‐,という条件が満
足される。既に記されたように、信号171の如き、正
しく時間を合せられた信号をサンプルすると、等しい大
きさのサンプルYQo及びYQ‐,を供給する。
かくして、式3の商は基準の大きさを有し、この商のア
ークタンジェントは45oの角を示す。式3において9
00という量で割ると「 これは0.5の商を生じ、式
3においてこの量が定数一0.5に加えられると、タイ
ミング・エラー△Tは0になることが示される。受信機
29のタイミングが173に示されるように、0.25
ボー信号171より進んでいると、YQ‐,/YQのタ
ンジェントは22.50 に等しい。
この量を900で割ると商は0.25となる。この商が
定数一0.5に加えられると、一0.25のタイミング
・エラーが示される。このエラーは受信機29に、タイ
ミング・エラーを修正するために、タイミングを遅らせ
るように指示する。受信機29が信号175に示される
ように、信号171より0.25ボー遅れていると、受
信機29はそのタイミングを0.75ポー遅らせるよう
に指示される。
これは400ヘルツの変調されたトーン103に対して
、0.25ボーの前進に等しい。式3は、第4図に示さ
れるように、回路網97の構成に従って実施される。導
体125は信号YQを遅延回路網177に伝え、その出
力はスイッチ141の端子145に接続される。それか
ら、スイッチ141を第三の位置にし、スイッチ147
を第一の位置にして、ARCTANYQ‐,/YQなる
信号がROM157の出力部に供給される。この信号は
、1/90に等しい大きさを有する信号と共に乗算器1
79に伝えられる。その結果の積は求和回路網181の
正の入力端子に伝えられる。この回路網は負の入力端子
に信号0.5を受信する。前進の式3に示される、その
結果の信号△Tは求和回路網181の出力部において、
導体I88上に供給される。YQoの大きさがYQ−,
の大きさに等しいか又はそれより大きいという条件に対
応する特性を有する信号が、端子185及び187にそ
れぞれ対応する第一及び第二の位置を有する第三のスイ
ッチ183を含む回路網97(第3図)の一部により誘
導される。
量lo‘こ等しい信号が端子1 87に維持される。導
体125は信号YQoを大きさ抽出器189に伝え、こ
れは信号IYQolを比較器191の正の入力端子に供
給する。この信号はまた端子185に信号YQ‐,を供
給するように遅延回路網193を経て伝えられ、それは
順番に、第一の位置にあるスイッチ183を経て、比較
器191の負の入力端子に伝えられる。比較器191の
出力部における導体195上で、信号IYQIとIYQ
‐,lは、タイミング制御回路94(第3図)において
、導体188上のタイミング・エラー信号を動作状態に
するのに使用できる。タイミングが調整されると、位相
もタイミング偏移に応じてある程度修正されなければな
らないことが、良く知られている。
この対応する搬送波の位相ジャンプは次の式から譲導さ
れる。参照搬送波の位相誤差 △?=8(△T) (式4) ここで△Tは式3から誘導された、ボー100分率によ
るタイミングの変化であり、a‘ま1ボー当りの参照搬
送波の角度の数である。
与えられた特定の例に対しては、搬送波は1600HZ
であり、1ボート当りIHZであり、aが3600に等
しいため、特定のこの実施例におけるタイミング・ジャ
ンプに対応する参照搬送波の位相ジャンプは下記のよう
に計算される。
△心=−360△T (式5)式5に対応
する信号が、一360oに対応する大きさを有する信号
と共に、導体188上の信号△Tを乗算器197に伝え
ることにより誘導される。
その結果の積は導体199上に式5の信号△0を供給す
る。導体199上のこの信号は、位相制御回路網95(
第3図)に与えられ、タイミング調整と共に受信機の参
照基準となる位相を現在の状態に合わせる。第三の期待
L一T5の間に、第一のィンパルス105が序章部99
の中に送信される。
一般にィンパルス105の如きィンパルスが、微細なタ
イミング及び位相修正をするのに特に有用である。搬送
波で変調されたトーン103は、典型的なダフル・サイ
ドバンド信号を供給し、それは高い方及び低い方のサイ
ドバンド周波数においてのみ情報を表現するが、ィンパ
ルスは全体の周波数スベクトラムにわたる周波数を有し
ている。その結果ィンパルスは受信機29の適応化に対
して、更に正確なチャネルの測定をさせる。第一のィン
バルス105の如きィンパルスに対する受信機29の典
型的な応答は、第11図に示され、参照数字196によ
り指示されている。
コンバータ67による電話回線のィンパルス応答196
のサンプリングは、等しい間隔を置かれた複数の垂直線
198により示される。これらの線198は、また関連
した符号YQjにより指示されている。これらの符号Y
Qjは、主符号YQo及び従符号YQ‐,,YQ‐2及
びYQ‐3(一般に導入符号と言われる)ならびにYQ
,,YQ2及びYQ3(一般に追尾符号と言われる)を
含んでいる。タイミング誤差△Tは、次の二つの式の何
れかに従って、これらの符号の値を使用して計算される
ことが判明した。YQ, (式6) △T=−rQー十NQ,l △T;−〇.67(器) 脚) 式6及び7は、双方共、各種のチャネルにわたり、イン
パルス応答に対するタイミング誤差の良好な近似値を与
える。
0.25及び−0.25の間の各種のタイミング誤差に
ついて、YQ,及びYQoに対する典型的な値が第12
図に表示されている。
各タイミング誤差に対しては、式6及び式7に従って計
算された△Tの値も第12図に作表されている。式6が
恐らく最も正確なタイミング誤差△Tの近似値を与える
ことが判る。一方、式7はタイミング誤差△Tのすぐれ
た近似値を与えかつ誘導するのが、より容易である。式
7の△Tは、スイッチ141及び147を、それらのそ
れぞれ第二の位置に置くことにより、誘導される。
乗算器153の出力部における積YQ,/YQは、要素
一0.67と共に、乗算器201に伝えられる。その結
果の鏡は式7に述べられたタイミング誤差信号△Tを供
給する。この信号は、導体203上をコンバータ67に
伝えられる。最初のインバルス105が受信された場合
、周波数の表現に起因する如何なる累積した位相誤差も
修正することが、同様に望ましいであろう。
この誤差修正は、第6図のブロック112により示され
る方法の段階を参照して検討されたと同様な方法で、達
成される。かくして式1により表わされるものと等しい
信号が誘導され、導体161上を位相制御回路網95に
伝えられる。前にも述べられたように、式6又は7に従
ってなされたタイミングジャンプに基づき、位相修正も
具合よく行われる。
望ましい実施例に対する、この対応した位相ジャンプは
△?=−360△Tに等しい大きさを有する。必要な場
合は、新しい位相測定に関連した位相ジャンプ及びタイ
ミング・ジャンプに関連した位相ジャンプは、次の式に
従って計算される。M=側△T−風C側(総〉(式8) 式8を表わす信号は、導体203上の信号△Tを要素−
360oと共に乗算器205に伝えることにより誘導さ
れる。
この積は、導体161上の信号△◇と共に、求和器20
7に伝えられる。上述の式8により示される、その結果
の信号は導体209上を位相制御回路網95に伝えられ
る。第6図のブロック116に従った位相及びタイミン
グの修正によって受信機29は、第二のィンバルス10
7に応答して、等化係数の計算に進行する。インパルス
から等化係数を正しく計算するために、インパルスは、
充分な保護時間によりインパルスの前後の双方において
、送信エネルギー零の区間を設けなければならない。こ
のエネルギー零の区間において受信機29は位相がロッ
クされていないから、チャネル中の周波数変化に基づく
位相誤差が発生する。もし保護時間が10ポ−であれば
、周波数変化は10ヘルツとなり、ボーの時間は625
0rsである。1ボ−当り2.250の位相誤差は累積
して合計22.50の位相誤差を与えるであろう。
このような位相誤差は、等化係数の計算において斑%も
の誤差を生ずる。もし、位相誤差があれば、それは、主
符号Y1。
ばかりでなく、導入サンプルYQ‐,,YQ‐2及びY
Q‐3を含む従符号にも影響するであろう。これらの符
号は、すべて等化係数の計算に重要である。然しながら
、式1に従った位相誤差の検出及び計算は導入パルスが
通過した後に行われる。従って、その時における位相修
正は、主符号及び従の追尾符号YQ,,YQ2、及びY
Q3にのみ影響を及ぼすであろう。本発明の望ましい実
施例において、この問題は以前に受信された導入部のサ
ンプルを、ィンバルスの主サンプルYQが発生するまで
、蓄積しておZくことにより解決された。
式1に従って、全体の位相誤差を測定することにより、
受信器の参照となる位相は、先に述べられたような方法
で、現在の状態に合わせられる。もし、この位相修正が
現在の時間の間隔中に発生すると、主サンプル及びZ追
尾したサンプルのみがこの位相修正により影響されるで
あろう。導入サンプルの位相を修正するため、蓄積され
た値Y1j及びYQjは、次の式に従って計算された対
応する量YI↑及びYQ◇によって置き換えられる。
Y↑jヒY1jCOS△○±YQjSm△○Yをli=
YQjC瓜△◇干Y1ISM△◇ (式9)ここで、
jは−3以上であり0以下である。
導入及び追尾サンプルの双方の位相修正の後に綱・て、
集合職こすj及びYるjと言われる、これらの信号は、
次の式に従って、振中変化に関連するように、正規化さ
れる。小=溝 岬途 柵 ここで、jは3以上4以下である。
導入サンプルの位相修正は、第4図の迅速学習回路網9
7中のブロック・ダイヤグラムの形態で示された等化係
数計算器211で行われる。
これは第13図に詳細に示される。迅速学習回路網97
において、導体1 23及び125は、信号Y1i及び
YQjを計算器21 1に伝える。更に詳細に言うと、
これらの信号は第13図に示されるように、求和回路網
213及び215に伝えられる。回路網213及び21
5からの信号は、蓄積レジススタ217及び219にそ
れぞれ貯えられる。レジスタ217からの符号Y1jは
順次に一対の秦算器221及び223に伝えられる。同
様にYQj符号は一対の乗算器225及び227に伝え
られる。サイン/コサインROMにより供給される、サ
イン△?に等しい信号も、乗算器223及び225に伝
えられる。
同様に、コサィン△◇に等しい信号が乗算器221及び
227に追加の要素を供給する。乗算器223及び22
7からの積はアダー229におし、て加算され、式9の
信号Y8jを導体231に供給する。乗算器221及び
225により供給された積は、差動アダー233におい
て組合され、式9の信号Y?jを導体235に供給する
。導体231及び235上の信号は、それぞれの求和回
路網215及び213に追加の入力を鷲給するように、
帰還されることができる。導入及び追尾サンプルの双方
の位相が修正されると、Y↑j及びYaj信号の双方が
乗算器237及び239のそれぞれに伝えられる。これ
らの乗算器237及び239において、信号は式10に
従って要素1/Y6。により乗算される。その結果の鏡
Y灸及びY■は、一対の蓄積レジスタ241及び243
にそれぞれ貯えられる。導入及び追尾サンプル第6図の
ブロック118に従って位相修正され正規化された後、
等化係数が計算される。
1チャネル及びQチャネルのLPF157及び77の出
力が等化回路網79(第3図)の入力となり、符号X1
j及びXQjは次の式により表現される。×lj=D1
jhl‐,十D1j−,十DQjhQ‐,XQ=DQj
hl‐,十DQj‐,一D1jhQ‐, (式11)
ここで、D1j及びDQjは、i番目のボーインタバル
における歪を受けているデータ符号である。
D1j‐,及びDQj−,は、i番目のボーの直前のボ
ーインタバルにおける歪を受けているデータ符号である
。hL,及びhQ‐,は、それぞれ導入部の、同相チャ
ネルの歪み及び900位相の異なったチャネルの、レィ
ズド・コサィン特性のィンパルス応答のサンプル速度に
おける値と、後調キヤリャを掛け合せ、更に位相修正の
ために△0のサイン成分及びコサィン成分を掛け合せた
値である。
等化回路網79において、トランスバーサル等化器(図
示されない)は、可変の係数CIj及びCQjを有する
複数のタップを設けられ、符号X1j及びXQjを乗算
する。
望ましい実施例において、等化回路網79中のトランス
バーサル等化器は、1の固のタップ及び対応した数の等
化係数を有している。ここにおける検討の目的のために
、これらのトランスバーサル等化器は、1チャネル中に
3個のタップCI‐,,CI‐2及びCI‐3並びにQ
チャネル中に3個のタップCQ‐,,CQ‐2及びCQ
‐3のみを有していると仮定しよう。更に1チャネル中
のセンター・タップCIoは1.0に等しく、Qチャネ
ル中のセンタータップCQoは0に等しいと仮定しよつ
oこれらの仮定のもとに、等化回路網79の出力部にお
ける信号は、次のように表現される。
Yrj=X1jCI−3十×1j−,CI−2十×1j
‐2CI‐,十X1j‐3−XQjCQ−3−XQj‐
,CQ−2−XQj‐2CQ−,YQj=XQjCL3
十XQj−,CI‐2十×Qj‐2CI‐,十×Qj‐
3−×1jCQ−3×lj‐,CQ‐2十−X1j‐2
CQ‐, (式12)式11は、式12に
代入され、データとエラーの相関をとり符号間の項に対
する係数は、符号間の干渉の影響を最少にするため、0
の大きさになるように解かれる。
仮定された数のタップに対するこの手順に続いて、係数
CIj及びCQjは、XD叉びXQ信号を等化するため
、次の計算値に論定される。CI−,=hl−,CI‐
2=(CI‐,)2‐(CQ‐,)2CI・3ニ(C1
−・)(C1−2)−(CQ‐,)(CQ‐2)
(式13)上記の式は主たる符号間の干渉にhl−,
及びhQ‐,が供給されているときに適用される。
導入部及び900 のチャネル歪みhlk及びhQkを
それぞれ考慮した、更に一般的な解が次の一般解により
与えられる。CIk=−hlk{k>0} CI。
=1.0CI−,=一hl‐, CI‐2=(CI‐,)2−(CQ−,)2−hl−2
CI‐3=CI‐,CI‐2−CQ‐,CQ‐2−hl
‐3CIk=−hlk:{kく−3}ここでhlx=Y
奪k{すべてのk主0}CQ=hQk{k〉0} C臥=0 CQ‐,=hQ‐, CQ‐2=2CI−,CQ‐,十hQ‐2CQ‐3=C
I‐,CQ−2十CQ‐,十CI‐2十hQ‐3CQ=
hQk{k<一3} (式14)ここでh
Qk=Y冬k{すべてのk≠0}これらの式は第13図
に示される等化係数計算器211の一部によって満足さ
れる。
位相を修正され正則はれた信号1/Y谷−.を導体24
7に供給するように、ィンバータ245に伝えられる。
この信号は乗算器249に伝えられ、かつ乗算器251
で自乗される。その出力は求和回路網253の正の入力
端子に接続されている。位相修正され、かつ正規化され
た信号Yで」は、また、乗算器249に伝えられ、かつ
乗算器255において自乗され、その出力は、求和回路
網253の負の入力端子に接続される。
乗算器249からの積は、乗算器257において、2な
る塁で秦算されその出力は求和回路網259の正の入力
端子に接続される。レジスタ241からの量Y念‐2は
求和回路網259の正の入力端子に伝えられる。同機こ
しジスタ243からの量Y奪りは、求和回路網253の
負の端子に伝えられる。信号Y念−,は、レジスタ24
1から直接レジスタ261に伝えうれ、等化係数CQ‐
,を供給する。導体247上の符号1/Y谷−.は、レ
ジスタ263に伝えられ等化係数CI‐,を供給する。
求和回路網253の出力は、レジス夕263に接続され
、等化係数CI−2を供孫台する。同様に求和回路網2
59の出力は、レジスタ261に接続され等化係数CQ
‐2を供V給する。求和回路網259の出力は、また乗
算器265及び乗算器267に伝えられる。
符号Y令−,は乗算器267に付加的な要素を供V給し
、その結果の積は求和回路網269の負の端子に伝えら
れる。この回路網269は、付号Y谷りも負の入力端子
に受信している。求和回路網253及び導体247の出
力は乗算器271に接続され、その結果の積は求和回路
網269の正の入力端子に伝えられる。この回路網26
9の出力はしジスタ263に伝えられ等化係数CI‐3
を供v給する。導体247上の信号は乗算器265に伝
えられ、その結果の積は求和回路網273の正の入力端
子に伝えられる。
この回路網273は、正の入力端子に符号Y念‐3をも
受信する。回路網253の出力は、乗算器225におし
・て、符号Y念−,と組合せられ、その結果の積を求和
回路網273の正の入力端子に供給する。回路網273
の出賄はしジスタ261に接続され等化係数CQ−3を
供給する。前記のようにして、式14は満足され、それ
ぞれの導体277及び279上を等化回路網79に伝え
られる等化係数をレジスタ261及び263に供給する
これらの係数は、式12に示されるように信号XI及び
XQと組合せられ、等化された信号YI′及びYQ′を
供給する。コンバータ67、等化回路網79及び位相修
正回路網81の迅速な調整に伴なつて、受信機29はデ
ータを受信できる状態になる。
本発明の迅速学習回路網97及びその方法は、30ミリ
秒より少ない最小の時間で、受信機29を電話線23の
特性に適応させるから、特に有利であることが明らかで
あろう。20局もの従局が僅か1秒以内の期間に問い合
せられるから、多地点間の通信システムの問合せの間に
おいて、この極めて短かし、時間は特に有利である。
これはシステムのデータの生産高を著しく増加させる。
本発明は、特定の方法の段階及びその方法を達成するた
めの装置に関して開示されたがその方法は他の段階を含
むことができ、かつ装置は他のやり方で具体化されるこ
とができるということが、当業者にとっては明らかであ
ろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は、各自が本発明の特長を有する送信機と受信機
とを含む、複数の従局と電話線を経て通信する主局を含
む、多地点間の通信回路網のブロック・ダイヤグラムで
ある。 第2図は、第1図に示される送信機の一つのブロック・
ダイヤグラムである。第3図は、第1図に示される受信
機の−つのブロック・ダイヤグラムであって、受信機の
タイミング・位相及び等化を電話線の特性に早く適応さ
せるための、迅速学習回路網を含んでいる。第4図は、
第3図に示される迅速学習回路網のブ。ック・ダイヤグ
ラムである。第5図は、本発明の迅速学習回路網と共に
使用される迅速学習序章部である。第6図は、本発明の
望ましい方法を示すフローチャートである。第7図は、
望ましい方法の、初期の位相及びタイミング修正と共に
使用される変調されたトーンを示す。第8図は、45o
より大きい位相誤差に応答する60oの位相ジャンプの
効果を示す位相ダイヤグラムである。第9図は、450
より大きい位相誤差に応答して60oのジャンプがなさ
れたときの最大の位相誤差を示す図である。第10図は
、本発明の望ましい方法に従ったタイミング修正の効果
を示すタイミング・ダイヤグラムである。第11図は、
受信機中のコンバータにより発生された大及び小のサン
プルを示すィンパルスの応答である。第12図は、本発
明の望ましい方法に従って計算されたタイミング誤差を
示す図である。第13図は、本発明の望ましい方法に従
って等化係数を調整するための、等化器係数計算器を示
す。1 1・・・・・・池地点間通信回路網、13・・
・・・・主局、15,17,19・・・…従局、21,
23・・・・・・電話線、25…・・・事務機、27…
・・・送信機、29・・・・・・受信機、33・・・・
・・送信機、35・・・…受信機、37…・・・符号器
、39・・・…インヒビター、41,43……デジタル
・ローパス・フイルタ、45……サイン/コサインRO
M、47・・・・・・アダー、49・・・…コンバータ
、51……アナログ・ローパス・フィル夕、55・・・
・・・開始時順列発生器、57・・・・・・タイマー、
59・・・…可能化ゲート、63…・・・アナログ・フ
ィル夕、651…・・自動利得制御、67・・・・・・
コンバータ、69,71・・・・・・乗算器、73・・
・・・・サイン/コサインROM、75,77・・・・
・・ローパス。 フィル夕、79・・・・・・等化回路網、81・….・
位相修正回路網、83・・・・・・検出回路網、87・
・・・・・エラー計算器、89……解読器、91・・・
・・・等化制御回路網、93・・・・・・決定閥値制御
、94・・・・・・タイミング制御回路網、95…・・
・位相制御回路網、97・・…・迅速学習回路網、99
・・・・・・迅速学習序章部、101・・・・・・変調
されていない搬送波、103・・・・・・トーン、10
5,107……インバルス、109・・・…自動利得制
御、110・…・・程度の大きい位相ジャンプ、1 1
2・・・…微細な位相ジャンプ、1 14,116・・
・・・・タイミング及び位相ジャンプ、118……位相
修正、120……等化調整、123,125…・・。導
体、127・・・・・・乗算器、129・・…・比較器
、131…・・・乗算器、133・・・・・・導体、1
35……大きさ抽出器、137…・・・比較器、139
・…・・導体「 141,147・・・・・・スイッチ
、153……乗算器、155……ィンバースROM、1
57・・・・・・ARCTANROM、1 59・・
・・・・ィンバータ、161・・・・・・導体、179
.・.・..乗算器、181……求和回路網、183…
…スイッチ、189・・・・・・大きさ抽出器、191
…・・・比較器、193・・・・・・遅延回路網、19
7,201,205・・・・・・乗算器、207・・・
…求和器、211・…・・計算器、213,215……
求和回路網、217……レジスタ、221,223,2
25,227・・・・・・乗算器、229・・・・・・
アダ−、233・・…・差動アダー、237,239・
・・・・・乗算器、241,243・・・・・・蓄積レ
ジスタ、245・・・・・・ィンバー夕、249,25
1・・・・・・乗算器、253・・・・・・求和回路網
、257・・・・・・乗算器、259・・・・・・求和
回路網、261,263……レジスタ、265,267
……累算器、269・…・・求和回路網、271・・・
・・・乗算器、273・・・・・・求和回路網。第1図 第2図 第6図 第3図 第4図 第5図 第7図 第8図 第9図 第10図 第n図 第12図 第13図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 以下の(a)〜(d)を備えた第一の信号の位相誤
    差の修正を行なうように適応された第一及び第二のチヤ
    ネルを有する受信機。 (a)各々の第一及び第二のチヤネル中の第一及び第二
    の成分を有する位相を修正された信号を供給するため前
    記第一の信号の位相の修正を行なうための位相修正手段
    。 (b)位相を修正された信号の位相誤差の角度、該角度
    は前記第一信号の成分を第二信号の成分で割算した商に
    依存して変化するところの三角函数に対応した角度の大
    きさを表わしている位相誤差信号を供給するための手段
    。 (c)位相を修正された信号の位相誤差を減じるように
    するため、前記位相修正手段を調整するため前記位相誤
    差信号に応答する手段。 (d)位相を修正された信号の位相誤差を減じるところ
    の位相修正手段の固定された予め決められた調整を行な
    うため、少くとも参照レベルの大きさを有する前記第一
    の信号成分に応答する手段。
JP58171481A 1983-09-16 1983-09-16 受信機 Expired JPS6014540B2 (ja)

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