JPS6041490B2 - 自動等化器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多相位相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修正に関するもの
である。

多相位相変調に対する自動等化器においては、従来より
２鞠同期検波器の２つの出力信号を入力信号とする２系
統のタップ付遅延線を用い、各々のタップ付遅延線に取
り付けられた対応する２つのタップから取り出される信
号を後述の２次元ブリッジ型回路で変換する方法を用い
たものが多く用いられている。

第１図に示した回路は２次元ブリッジ型回路であり、２
つの入力信号ｒ，ｓに対して１対のタップゲインｔ，ｕ
を図に示したようにブリッジ型に作用させることによっ
て、出力Ｖ，Ｗを得る回路である。

また、この回路を用いた可変減衰器を２次元ブリッジ型
可変減衰器と呼ぶ。このような等化器のタップゲインを
疹正する方法としては１対の筆化出力信号と、その１対
の等化出力信号より求められる推定値との差より作り出
された１対の誤差信号と、修正を行なうべき１対のタッ
プへの入力信号とを第１図に示した回路と同じ２次元ブ
リッジ型回路を用いて、修正すべき情報を抽出し、タッ
プゲインを修正する方法が用いられて来た。この方法を
用いると自動等化器の修正を行なうのに推定値を用いな
ければならないので、自動等化初期に符号間干渉が大き
い場合、正しい推定値が得られず、自動等化器のタップ
ゲインが発散してしまう欠点があった。

第２図は２軸同期検波器の２つの出力信号をそれぞれ、
実軸及び虚軸とした複索ベクトル図であり、データの送
信間隔Ｔと等しい間隔で標本化された信号は、符号間干
渉のためにもとのデータ点のまわりに斜線で示したよう
に円形の広がりをもって受信される。

第２図から明らかなように、多相位相変調は位相方向に
対してデータ点が密になっており、斜線で示した領域に
符号間干渉が発生した場合、振幅方向には識別余裕があ
るのに、位相方向に対しては識別誤りを起こすという状
況がいよいよ発生する。本発明の目的は、多相位相変調
が振幅方向には識別余裕のある事を利用して、振幅方向
の誤差のみを用いた自動等化器の修正を行ない、初期の
符号間干渉が大きい場合にも識別誤りによるタップゲイ
ンの発散を起こさない自動等化器を提供するものである
。

以下に本発明の原理を説明する。

多相位相変調に対する自動等化器における２轍同期検波
した出力ｘ（ｔ）およびｙ（ｔ）は次式で表わされる。

ｘ（ｔ）＝ Ｚ ｛Ａｃｏｓａｉｐ（ｔ−ｉＴ）−船
三ｎｏｉｑ（ｔ‐ｉＴ）｝ ，．，ｔｌ’ｙ（ｔ
）＝ Ｚ ｛Ａｃｏｓｏｉｑ（ｔ−ｉＴ）一郎ｉｎａ
ｉｐ（ｔ‐ｉＴ）｝ …■ただしｏｉは送信情報
Ａはその振幅であり、Ｔはデータ間隔であり、ｐ（ｔ）
は送信デタＡｃｏｓａｉの入力点から２藤同期検波出力
のｘ側出力点までの総合的なインパルスレスポンス、ｑ
（ｔ）は送信データＡｃｏｓｏｉの入力点から２軸同期
検波出力のｙ側出力点までの総合ィンパルスレスポンス
とする。ここでタイミングが適当に設鑑定されていると
して、ｔ＝ｎＴでの応答を考えてみる。ｘ（ｉＴ），ｙ
（ｉＴ）等をそれぞれｘｉ，れ等で表現すると‘１｝式
および‘２）式は次のようになる。柳＝ 亨の ｛Ａｃ
ｏｓ８１ｐｎ−ｉ−棚ｎ８１ｑｎ−ｉ｝ 十の
・・糊ゆ； Ｚ ｛Ａｃｏｓａｌｑ
ｎ‐ｉ十＄ｉｎｏｌｐｎ−ｉ｝
・・・｛４’ここで互に直交する成分をＸｎ
：ｘｎ十ｊｙｎ …｛５）ｐ
ｎ＝ｐｎ十ｊｑｎ ・・・｛
６）Ａね＝Ａｅｊａｎ
・・・｛７’のように複素数で表示することにす
ると、‘３’，‘４）式はまとめて、×ｎニ 十２の
ＡｎＰｎ−１ ，．，【８｝の
ように表わされる。

これを複素数で表わされるタップゲインＣＩ＝ｃｌ＋ｉ
ｄｌ・・・｛９’ を可変減衰器として有するトランスバーサルフィルタを
用いて等化した場合の出力は、複素数で表わされた信号
Ｇｎニｇｎ＋ｊｈｎ，，．
ＯＱを用いて次のように表わされる。

Ｇｎ＝学≧三Ｃ１Ｘｎ」 ‐‐‐（１１）ここで
タップ数はＮとする。

式■において複素数で表わされた信号Ｘｎ−１に対して
複素数で表わされた減衰量ＣＩを作用させるのは第１図
に示した２次元ブリッジ型回路によって実現できる。こ
こでＣｋを逐次修正するものとして次のような修正式を
考える。Ｃｋｎ＋１＝Ｃで一ＱＸ＊−ＩＥ小・
（１２）ただしＱは修正係数であり、ＣｋｎはＣｋ
の時刻ｎにおける値を意味し、＊‘ま複素共役である。

またＥｎは次式に従う。Ｅｎ＝静｛一Ｇｎ’−Ａ｝
．・・（１３）ここでＡは実数で位相変調の振幅を表
わす参照レベルであり、従って｛ＩＣｎｌ一Ａ｝の項は
振幅誤差である。

自特等化誤差信号Ｅｎは振幅誤差をそれぞれの等化出力
の割合に配分する事により得られる。又（１３方式は次
の様に書き直す事ができる。Ｅｎ＝Ｇｎ−Ａｅｊａｎｅ
ｊ〆・・・ （１心ただしのｎ＝ｍ「叢
である。

式（１２）において充分に収束していると考えられる状
態ではＣｋｎ十１の期待値とＣでの期待値は等しくなり
、又ｅｉ〆は一定値ｅｊのこ近づくと考えられる。

従ってＸ氷−ＩＥｎの期待値Ｅ（Ｘ氷一ＩＥｎ）は０に
ならなければならない。Ｘ＊一ＩＥ氷＝Ｘｎ−１ ｛ Ｎき１ＣＩＸｎ−・−＾ｅｉ８ｎｅのｎ｝ ‐‐
‐（１５）２＝０であるので、 Ｅ（×氷−ＩＥｎ）＝０ （１６）
よりちｌｃｌ 妥の Ｐｉ＊ｐｉ＋ｋ−１＝Ｐ＊−Ｋｅ
りのＺ＝ｏ（Ｋ＝〇，１，…Ｎ−１） （１７）
となり、上式のＣｅの解がタップゲインを与える。

これを通常の自特等化の疹正の場合と比較してみると、
この場合には誤差信号ＥｎはＥｎ＝Ｇｎ−Ａｎ
（１＄によって与えられるので、タ
ップゲインの満足すべき解は、（１５），（１６）式に
示したのと同様の過程にて、Ｎ−１ 十。

ＯＺ ＣＩ Ｚ Ｐｉ＊Ｐｉ十ｋ−１＝Ｐ‐ｋ２＝ｏ（
ｋゴｏ，１，…Ｎ−１） （１９０を得る。

（１７）と（１９）式を比較してみると（１７）式の解
は（１９）式の解に対してｅ‐」のごけ位相の廻転した
解を与える事がわかる。従って等化出力信号に対して位
相制御を付け加え、位相廻転−ｉのを除去する事によっ
て、この２つの方法は全く同等な状態に収束がなされる
事が判明する。以上の原理により、本発明は振幅誤差情
報のみを用いて自動等化の修正を行なうことにより、種
々の歪に対してより広い収束領域を確保でき、かつ通常
の自動等化と同等の特性をもつ事ができ、多相位相変調
の任意の初期状態からの等化に最適に用いられる。以下
に本発明の実施例を図を用いて説明する。

第３図は本発明の実施例を示す図である。第３図におい
て、端子１および端子２には２鞠同期検波器において復
調した互に直交する２つの基底帯城信号が入来する。端
子１には遅延素子３一１および３−２が直列に接続した
遅延線が接続され、様子２には遅延素子４−１および４
−２が直列に接続した遅延線が接続される。遅延素子３
−１、３一２，４−１および４一２の遅延時間は、すべ
てデータ間隔Ｔに等しい。各遅延素子を接続する接続線
からは２つづつ対になった信号引き出し線６−１と７一
１、６−２と７一２、６−３と７一３が引き出されてお
り、上記３つの対になった引き出し線に対して第１図に
示した２次元ブリッジ型回路５−１，５−２，５一３で
積分器１７−１と１８−１、１７一２と１８−２、１７
一３と１８−３から出力されるタップゲインが作用する
。各２次元ブリッジ型回路の出力は、累算器８にて線路
２１一１，２１−２，２１−３に流れる信号が累算され
、累算器９にて線路２２一１，２２−２，２２−３に流
れる信号が累算され、それぞれ端子１０および端子１１
に等化出力信号が出力される。端子１０及び端子１１に
出力されて信号は同時に振幅誤差作成回路１３に入力こ
れ、振幅誤差信号を後で示すようにして作成する。振幅
誤差信号は、頚算器１４−１及び鞘算器１４−２で２つ
の等化信号とそれぞれ掛け合わされ、線路１２−１及び
線路１２一２に２つの自動等化誤差信号を出力する。線
路１２一１及び線路１２一２に出力された信号は対にな
った引き出し線６一１と７−１、６一２と７−２、６−
３と７−３と第１図に示した２次元ブリッジ型回路１９
一１，１９一２、１９一３で掛け合わされ、その出力対
信号は減衰器１５一１，１６−１，１５一２，１６一２
，１５−３，１６−３で定数倍され、その出力によって
データ間隔Ｔに１回の割合で積分器１７−１，１８−１
，１７−２，１８−２，１７−３，１８−３の内容を変
化させることによって、新しいタップゲインを得る。
このような操作を１つのデータが出力するごとに繰り返
して行なうことによって、自動等化器のタップゲインを
最適な値に修正する事ができる。第４図は振幅誤差作成
回路の一例を示すものであり、図示の構成にて容易に実
現できる。

第４図において、端子１３１及び１３２からは２つの等
化出力信号が入来し、二乗回路１３３及び１３４でそれ
ぞれ二乗され、加算器１３５でその結果が加え合わされ
る。読み出し専用メモリ１３６は、雌器１３５の結鰍凧
て｛１‐台｝の値を読み出す様になっており、従って端
子１３７に振幅誤差信号を出力できる。

以上述べた様に、本発明は多相位相変調に対して最適な
適応型自動等化器を構成するが、多相位値変調に適用と
する事もできる。

又、自動等化器の修正に位相情報を不必要とするので、
位相方向にアナログ値を対応させたアナログ、ディジタ
ル混合変調に対する自動等化器としても有力な手段を与
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いる２次元ブリッジ型回路の動作を
説明するためのブロック図、第２図は本発明の特徴を説
明するための位相変調のデータ点配直図、第３図は本発
明の実施例を示すブロック図、第４図は本発明にて使用
する振幅誤差作成回路図である。 図において、３−１，３−２，４−１，４一２は遅延素
子、５−１，５−２，５−３は第１図に示した２次元ブ
ＩＪツジ型回路、８，９は累算器、１３は判定回路、１
４は減算器回路、１５−１，１−２，１５−３，１６−
１，１６−２，１６−３は減衰器、１７ーー，１７−２
，１７一３，ｌ８一１，１８一２，１８−３は積分器、
１９−１，１９−２，１９−３，２０−１，２０−２，
２０−３は掛算器である。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多相位相変調によるデータ伝送に用いる復調器にお
   いて、２軸同期検波器によつて復調された互に直交する
   ２つの基底帯域信号をそれぞれ入力とする第１および第
   ２の遅延線と、前記第１の遅延線から引き出される一定
   時間の整数倍の異つた遅延を与えられた復数個の信号の
   集合および、前記第２の遅延線から引き出される一定時
   間の整数倍の異つた遅延を与えられた復数個の信号に対
   して両方の集合に含まれる同じ時間だけ遅延された信号
   の各対に対して作用する復数個の２次元ブリツジ型可変
   減衰器と、前記それぞれの２次元ブリツジ型可変減衰器
   が出力する２つの信号のうち第１の信号のみを集めそれ
   らの総和を求める手段と、同様にそれぞれの２次元ブリ
   ツジ型可変減衰器が出力する第２の信号のみを集め、そ
   れらの総和を求める手段と、前記２つの総和を求める手
   段によつて得られる２つの等化出力信号から振幅誤差信
   号を出力する振幅誤差作成回路と、前記振幅誤差信号と
   、２つの等化出力信号とを各々掛け合わせる事によつて
   得られる２つの自動等化誤差信号作成回路と、前記すべ
   ての可変減衰器の各減衰量を前記第１および第２の遅延
   線のすべての出力信号の集合と、前記自動等化誤差信号
   とを用いることにより、修正する手段とを有し、符号間
   干渉を除去することを特徴とする自動等化器。