JPS6027457B2

JPS6027457B2 - 自動等化器

Info

Publication number: JPS6027457B2
Application number: JP11817576A
Authority: JP
Inventors: 文雄明石
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1976-09-30
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1985-06-28
Also published as: JPS5343456A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、直交振幅変調を用いた多値データ伝送におけ
るトランスバーサル型の自動等化器の構成に関するもの
である。

直交振幅変調においては、変調器の変調前の部分および
復調器の復調後の部分で、それぞれ２つの系列からなる
信号を有している。

従ってこの部分でフィルタ操作を行なう場合、２系列の
信号に対して全く同じ操作を行なわなければならない。
しかしながらこのようなフィル夕を作ると多くの場合装
置誤差が生じ全く等しい操作が行なえず歪の発生原因と
なる。この種種の歪は、従来からよく用いられて来た各
タップにおいて２つのタップゲインをもちこれらのタッ
プゲインを信号に対してブリッジ型に作用させたトラン
スバーサル型の自動等化器では除去できない性質のもの
である。本発明は各タップにおいて４つのタップゲイン
を保有することによって、従来の自動等化器とほとんど
同程度の親膜の装置で変復調器の装置誤差によって生ず
る歪も等化できることを特徴とした自動等化器である。
以下にその動作原理について説明する。

直交振幅変調においてその変調波形＆（ｔ）は次式のよ
うになる。

ただしａ；およびｂｉは送信データ、ｒ，（ｔ）はａｉ
に対する基底帯城フィル夕のィンパルスレスポンス、ｒ
２（ｔ）はｂｉに対する基底帯域フィル夕のィンパルス
レスポンス、のは変換角周波数、Ｔはデータ間隔である
。

この信号が通信路を通して歪を受けた場合の受信信号ｖ
（ｔ）は通信路のィンパルス応答をＰ（ｔ）とすれば次
式のようになる。

式の簡単化のためＰ・（ｔ）ニノｒｌ（ｔーイ）Ｐ（７）ＣＯＳの７ｄ７
‘３’ｑｌ（ｔ）ニ′ｒｌ（ｔ−７）Ｐ（７）Ｓｉｎの
イｄ丁｛４｝Ｐ２（ｔ）ニ′ｒ２（ｔ−７）Ｐ（丁）Ｃ
ＯＳの７ｄ７‘５１ｑ２（ｔ）ニ′ｒ２（ｔ−７）Ｐ（
丁）Ｓｉｎの７ｄ７‘６｝とすれば、■式は次のように
書き直される。

従って復調後の２つの検波出力は次式で表わされる。式
｛８｝と式側で表わされる２つの信号の間には直交関係
は成立しない。

従って従来いまいま用いられている直交信号用の自動化
器はこのような場合有効ではない。ここでは１タップの
構成として４種類のタップゲインをもったトランスバー
サル型の自動等化器を用いて等化を行なう。

その等化器の入出力を与える式を以下に示す。

ただし、Ｎはタップ数であり、Ｃｐ・１、ＣＯ．，、Ｄ
ｐ・１、Ｄ〇．・（】＝１、２………Ｎ）はタップゲイ
ンである。

■式および（１１）式で与えられた等化出力信号は、標
本化され、判定回路によって推定データが得られる。

従って００式および（１１）式は信号間隔Ｔおきの標本
点での値のみを注目すればよい。Ｐ，（ｔ）、ｑ２（ｔ
）、Ｐ２（ｉ）、ｑｌ（ｔ）、文（ｔ）、ｙ（ｔ）、ｇ
（ｔ）、ｈ（ｔ）等の信号に対する標本値列をそれぞれ
Ｐ．・ｎ、ｑ２・ｎ、Ｐ２・ｎ、ｑ．・ｎ、ｘｎ、血、
ｇｎ、ｈｎ等と表わすとすれば‘８）、（９｝、■お
よび（１１）式からｇｎ、ｈｎは次のように表わされる
。（１２）式および（１３）式で表わされたｇｎおよび
ｈｎが完全に等化されるためにはそれぞれａｎおよびｂ
ｎとなっていなければならない。今一例としてＰｌ．ｎ
ニｑｌ．ｎニＰ２．ｎニｑ２．ｎ＝０（ｎ≠−１）
（１４）という場合を考えると、ｇｎ
＝ａｎおよびびｈｎ＝ｂｎが常に成立するためには次の
諸式が成立しなければならない。

上の諸式は、各タップゲインが１＝０以外ではすべて０
を与え、１＝０の時は４元１次連立方程式の解によって
タップゲインの値を与えることにより完全に満たされ、
従って完全な等化が可能である。しかしながら、従来用
いられているような複素演算型の等化器では、（１４）
式が成立している場合では（１５）、（１６）、（１７
）および（１８）式に相当する４つの方程式に対して、
変数が同相、直交の２つのタップゲインの値の２つしか
ないので、一般的には解は存在せず、充分な等化ができ
ない、もちろん実際の場合には、歪は（１４）式を満足
する様なものではなく、Ｐ・・１、Ｐ２・１、ｑ・・，
、ｑが，等の値はいくつかの標本点にわたって０でない
値をもつ。しかしながら、この場合でも、各タップに４
つのタップゲインをもった自動等化器であれば、通常の
自動等化器と同様に充分多くのタップを持つ事により、
歪を０に近付ける事ができる。歪を低減する手段として
は、例えば後述の平均二乗誤差を最小化するアルゴリズ
ムがある。以上述べた理由によって１つのタップに４つ
のタップゲインをもつ等化器は脚および■式で示された
復調信号に対して有効な等化を行ない得る。

またここでは変調器のフィル夕のずれについて扱ってい
るが、復調器の後調後のフィル夕にずれのある場合も等
化器への入力信号は■および‘９｝式と同様となり同等
な効果がある。次に上記等化器のタップゲインを自動的
に修正する方法について述べる。修正法は、評価関数と
して、ごｎ＝（ｇｎ−ａｎ）２Ｎ十（ｈｎ−ｂｎ）２
（１９）を用い、これを最小にするような最急降下法
によって遂次的にタップゲインを求める方法を用いる。

従って（１９）式の各タップゲインの値での遍微分を考
え、この量に応じて修正を行なう。修正式は以下の諸式
にて表わされる。Ｃｐ＊１＝Ｃｐｌ−Ｑｘｎ‐，（ｇｎ
−ａｎ）（２０）ＤＰ・，＊＝ＤＰ・「Ｑｙｎ‐
，（ｇｎ−ａｎ）（２１）ＣＱ・１＊＝ＣＯ．「Ｑ
ｘｎ‐，（ｈｎ−ｂｎ）（２２）Ｄｏ・，＊＝ＤＱ
・，−Ｑｙｎ‐，（ｈｎ−ｂｎ）（２３）これらの
式においてタップゲインの値に＊を付けたのは修正され
たタップゲインの値を示し、またＱは修正係数である。

ａｎおよびｂｎは送信データであるが、推定データある
いは、あらかじめ受信側で用意された参照信号等を用い
ることによって、これらの修正法は容易に実現し得るも
のである。以上本発明の原理を述べたが、本発明は装置
化した場合、従来の直交振幅変調用の後素演算を用いた
自動等化器と比較すると同一タップ数であれば掛算数は
同一回数であり、ほとんど同程度の規模で実現でき、変
調器および復調器の装置誤差による歪も回線での歪と合
わせ等化できる特徴をもっており実用的な価値が高い。

以下に本発明の実施例を図を用いて説明する。

図は本発明の自動等化器の全体を示すブロック図であり
、図において端子１および２から２鼠同期検波器の出力
の信号間隔毎の標本値が入来する。端子１より入釆した
信号は信号間隔Ｔと同じ遅延時間をもつ遅延素子３−１
および３−２が直列に接続し、端子２より入釆した信号
は遅延素子４−１および４−２が直列に接続する。各遅
延素子を接続する接続線からは引き出し線３１−１，３
０一２，３１−１，３１一２，３２一１および３２一２
が引き出されており、各引き出し線にはそれぞれ２つの
可変減衰器が作用している。すなわち引き出し線３０−
１にはタップゲイン回路１７一１および１７一２のタッ
プゲインが鞄算器５−１および５−２によって作用し、
同様に引き出し線３０−２，３１一１，３１一２，３２
一１および３２−２にタップゲイン回路１７一３，１７
−４，１９−１，１９−２，１９−３，１９−４，２１
一１，２１−２，２１一３および２１一４のタップゲイ
ンが掛算器５−３，５一４，６一１，６−２，６−３，
６−４，７−１，７−２，７−３および７一４によって
作用して可変減衰器を構成している。これらの掛算器の
出力のうち、掛算器５−１，５一３，６一１，６−３，
７−１および７一３の出力は総和器８ーーで総和がとら
れ、線路１０一１に等化信号を出力し、掛算器５一２，
６−４，６−２，６一４，７−２および７一４の出力は
総和器８−２で総和がとられ、線路１０一２にもう１つ
の等化信号を出力する。この等化器において、タップゲ
インを自動的に修正する方法を以下に述べる。線路１０
−１および１０一２に出力された等化信号は、端子９−
１および９−２から入力される参照信号との差をとられ
線路１１一１および１１一２に誤差信号を出力する。端
子９一１および９一２から入力される参照信号は等化信
号から得られるデータの推定値または、あらかじめ受信
側で送信トレーニング系列と同じ系列をもちそれを出力
してもかまわない。線路１１−１に出力された誤差信号
は掛算器１３−１で引き出し線３０−１から引き出され
た信号と、掛算器１３−３で引き出し線３０一２から引
き出された信号と掛け合わされ、線路１１−２に出力さ
れた誤差信号は掛算器１３一２で引き出し線３０一１か
ら引き出された信号と、掛算器１３−４で引き出し線３
０−２から引き出された信号を掛け合わされ、それぞれ
の掛算器の出力信号は減衰器１６−１，１６−３，１６
−２および１６−４で定数倍されて、その出力はタップ
ゲイン回路１７一１，１７一３，１７−２および１７一
４で現在の値と加え合わされ記憶される。同様にして線
路１１一１および１１一２に出力された信号は掛算器１
４−１，１４−２，１４一３，１４−４，１５−１，１
５−２，１５一３および１５−４で、引き出し線３１一
１，３１一２，３２一１，３２一２等から引き出された
信号と掛け合わされ、減衰器１８−１，１８一２，１８
一３，１８一４，２０一１，２０−２，２０一３および
２０−４で定数倍され、タップゲイン回路１９−１，１
９−２，１９−３，１９−４，２１−１，２１一２，２
１−３および２１一４でタップゲインの値が更新される
。ここで述べられたすべての操作は端子１および２から
新しい信号が入って来るごとに１回行なわれ、このよう
な手順で自動等化器を逐次的に最適な状態にセットする
ことができる。本実施例はタップの例について述べてあ
るが、タップ数は一般には幾つでもかまわない。また本
発明においては、標本化された入力信号を用いてなるが
、一般的に連続信号を入力し、等化出力を標本化するよ
うな方法によっても実現できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すブロック図であり、３−１，
３−２，４一１および４一２は遅延素子、５−１，５一
２，５一３，５一４，６一１，６−２，６−３，６−４
，７−１，７−２，７−３，７−４，１３−１，１３−
２，１３−３，１３−４，１４−１，１４−２，１４−
３，１４−４，１５−１，１５−２，１５一３および１
５一４は掛算器、１７一１，１７−２，１７一３，１７
−４，１９−１，１９−２，１９−３，１９−４，２１
一１，２１一２，２１一３および２１一４はタップゲイ
ン回路、１６−１，１６一２，１６−３，１６−４，１
８−１，１８−２，１８−３，１８一４，２０一１，２
０−２，２０一３および２０一４は減衰器、８−１およ
び８−２は総和器である。

Claims

【特許請求の範囲】

１直交振幅変調を用いたデータ伝送における復調器に
おいて、２軸同期検波器によつて復調された２つの基底
帯域信号を入力とする２つの遅延線と、上記第１の遅延
線から引き出される一定時間の整数倍の異なつた遅延を
与えられた複数個の信号の集合と、上記第２の遅延線か
ら引き出される一定時間の整数倍の異なつた遅延を与え
られた複数個の信号に対して、各遅延信号に対して作用
する２つの相異なる可変減衰器の集合と、上記各遅延信
号に作用する２つの相異なる可変減衰器の一方の総和器
と、もう一方の総和を求める総和器と、上記総和器から
それぞれ出力される２つの等化信号を得る自動等化器に
対して、上記すべての可変減衰器の減衰量を上記２つの
基底帯域信号と、別に用意された参照信号とそれに対応
する等化信号の差によつて得られる２つの誤差信号を用
いることによつて修正する手段を備え、通常の符号間干
渉を除去すると共に送受信器のフイルタの偏差をも等化
するようにしたことを特徴とする自動等化器。