JPS648498B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS648498B2 JPS648498B2 JP56214604A JP21460481A JPS648498B2 JP S648498 B2 JPS648498 B2 JP S648498B2 JP 56214604 A JP56214604 A JP 56214604A JP 21460481 A JP21460481 A JP 21460481A JP S648498 B2 JPS648498 B2 JP S648498B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- equalizer
- single pulse
- signal
- autocorrelation
- eql
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L25/03012—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain
- H04L25/03114—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain non-adaptive, i.e. not adjustable, manually adjustable, or adjustable only during the reception of special signals
- H04L25/03133—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain non-adaptive, i.e. not adjustable, manually adjustable, or adjustable only during the reception of special signals with a non-recursive structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明は受信側に設けられた、受信信号の等化
を行なう等化部の初期化方式に係り、とくに高速
に初期化が可能な自動等化器に関するものであ
る。
を行なう等化部の初期化方式に係り、とくに高速
に初期化が可能な自動等化器に関するものであ
る。
(2) 従来技術と問題点
従来、等化器を初期化するためトレーニング信
号としてCCITTの勧告V29によつて、２値の疑
似ランダム符号（以下PN符号と称する）を送出
することが規定されている。
号としてCCITTの勧告V29によつて、２値の疑
似ランダム符号（以下PN符号と称する）を送出
することが規定されている。
これに対し、従来、PN符号から等化器の補正
係数を初期設定するために、データとエラーとの
相関を演算し、これによりタツプ係数を補正し設
定する手法等が提案されている。
係数を初期設定するために、データとエラーとの
相関を演算し、これによりタツプ係数を補正し設
定する手法等が提案されている。
しかしながら、上記の手法であると相関を演算
するために大形の複雑な回路を必要とし、また等
化係数を設定するまでかなりの時間を要するとい
う欠点があつた。
するために大形の複雑な回路を必要とし、また等
化係数を設定するまでかなりの時間を要するとい
う欠点があつた。
また、さらにこのトレーニング信号として単一
パルスを送信し、送信側で受信したこの単一パル
スの波形から等化係数を演算する手法も従来提案
されている。
パルスを送信し、送信側で受信したこの単一パル
スの波形から等化係数を演算する手法も従来提案
されている。
しかるに、こうした単一パルスを用いる手法
は、パルス信号の存在しない期間は、キヤリア信
号が供給されないために種々の問題を生ずるとい
う欠点があつた。
は、パルス信号の存在しない期間は、キヤリア信
号が供給されないために種々の問題を生ずるとい
う欠点があつた。
これに対し、本出願人は特願昭56−17702号に
より等化器を高速に初期設定でき、かつ初期設定
を行つている期間であつても他の回路の状態たと
えば同期状態を維持できる自動等化器の初期設定
方式を提案した。この提案によれば、送信信号に
変化点が存在すると、変化点が回線変動を受ける
からその変動成分を抽出し得る点に着目してなさ
れたものであり、送信側から受信側で演算するこ
とにより単一パルスの得られるようなデータをト
レーニング信号として送信し、受信側で該単一パ
ルスを抽出する演算を行つて得た信号を用いて初
期化するようにしたものである。
より等化器を高速に初期設定でき、かつ初期設定
を行つている期間であつても他の回路の状態たと
えば同期状態を維持できる自動等化器の初期設定
方式を提案した。この提案によれば、送信信号に
変化点が存在すると、変化点が回線変動を受ける
からその変動成分を抽出し得る点に着目してなさ
れたものであり、送信側から受信側で演算するこ
とにより単一パルスの得られるようなデータをト
レーニング信号として送信し、受信側で該単一パ
ルスを抽出する演算を行つて得た信号を用いて初
期化するようにしたものである。
第１図は提案例の構成であり、第２図ａ〜ｄは
その動作波形を示す。第１図の受信側モデム１で
は送信要求（RS）をトレーニングデータ発生器
（TRG）２に入れ、トレーニング信号を変調部
（MOD）３でキヤリア発生部（CRG）４からの
キヤリア信号を変調して受信側モデム１０へ送出
する。TRG２は16進数の値“Ａ”と“Ｂ”とを
第２図ａに示す順序で発生する。すなわち、期間
t1において、“Ａ”と“Ｂ”を交互に繰り返すデ
ータパターンと、期間t2においては、時刻t3にお
いてのみ値の切替るデータパターンを発生する。
MOD３はCRG４の発生するキヤリア信号を値
“Ｏ”〜“Ｆ”に対応して16通りに振幅、位相変
調するものである。
その動作波形を示す。第１図の受信側モデム１で
は送信要求（RS）をトレーニングデータ発生器
（TRG）２に入れ、トレーニング信号を変調部
（MOD）３でキヤリア発生部（CRG）４からの
キヤリア信号を変調して受信側モデム１０へ送出
する。TRG２は16進数の値“Ａ”と“Ｂ”とを
第２図ａに示す順序で発生する。すなわち、期間
t1において、“Ａ”と“Ｂ”を交互に繰り返すデ
ータパターンと、期間t2においては、時刻t3にお
いてのみ値の切替るデータパターンを発生する。
MOD３はCRG４の発生するキヤリア信号を値
“Ｏ”〜“Ｆ”に対応して16通りに振幅、位相変
調するものである。
なお、提案例における値“Ａ、“Ｂ”により
MOD３で変調した後の信号は、位相軸上および
振幅軸上で互に逆極性のものであるとして説明す
る。これにより、回線Ｌに供給される信号は、位
相軸上および振幅軸上で、第２図ｂに示すように
期期t1においては極性が交互に変化し、期間t2に
おいては極性が時刻t3で変化するものとなる。
MOD３で変調した後の信号は、位相軸上および
振幅軸上で互に逆極性のものであるとして説明す
る。これにより、回線Ｌに供給される信号は、位
相軸上および振幅軸上で、第２図ｂに示すように
期期t1においては極性が交互に変化し、期間t2に
おいては極性が時刻t3で変化するものとなる。
受信側モデム１０では回線Ｌから供給される信
号を受信し、まず、復調部（DEM）１１におい
て、第２図ｃのキヤリア信号を検出し、この検出
されたキヤリア信号によつて受信信号の位相成分
および振幅成分を別々に出力する。こうして復調
されたベースバンド信号はアナログデイジタル変
換され、演算部(D)１２および選択部（SL）１４
に供給される。
号を受信し、まず、復調部（DEM）１１におい
て、第２図ｃのキヤリア信号を検出し、この検出
されたキヤリア信号によつて受信信号の位相成分
および振幅成分を別々に出力する。こうして復調
されたベースバンド信号はアナログデイジタル変
換され、演算部(D)１２および選択部（SL）１４
に供給される。
演算部(D)１２では信号から１データシンボル分
遅延された信号を減算部Ａで減算し、減算結果を
示す信号を出力する。
遅延された信号を減算部Ａで減算し、減算結果を
示す信号を出力する。
これにより期間t2内における時刻t3に単一パル
スを作成することができる。
スを作成することができる。
選択部（SL）１４は期間t2においてのみ演算
部(D)１２の演算結果を等化部（EQL）１５に出
力し、それ以外の期間は復調部（DEM）１１の
出力をEQL１５に供給するように制御部（CNT）
１３により制御される。これにより、トレーニン
グデータの中、期間t2以外の期間t1のベースバン
ド信号は等化部１５のたとえば位相引込制御に利
用できる。
部(D)１２の演算結果を等化部（EQL）１５に出
力し、それ以外の期間は復調部（DEM）１１の
出力をEQL１５に供給するように制御部（CNT）
１３により制御される。これにより、トレーニン
グデータの中、期間t2以外の期間t1のベースバン
ド信号は等化部１５のたとえば位相引込制御に利
用できる。
第２図ｄは選択部（SL）１４の出力信号を示
す。すなわち、期間t1ではDEM１１で復調され
たベースバンド信号が、期間t2では時刻t3の変化
点が受けた回線変動を示す信号が等化部（EQL）
１５に供給される。
す。すなわち、期間t1ではDEM１１で復調され
たベースバンド信号が、期間t2では時刻t3の変化
点が受けた回線変動を示す信号が等化部（EQL）
１５に供給される。
等化部（EQL）１５においては、タツプレジ
スタ（TP）６に順次シフトしてこの信号のレベ
ルの値を格納しシフトする。
スタ（TP）６に順次シフトしてこの信号のレベ
ルの値を格納しシフトする。
制御部（CNT）１３は、DEM１１においてキ
ヤリア信号が検出された時刻より所定時間後演算
部（OPU）１９を起動し、タツプレジスタ
（TP）１６に格納された期間t2の値を基にタツプ
係数を演算する。演算された値は等化制御部
（CONT）１７のタツプ係数を保持する格納手段
にセツトされ、以後のデータ信号の波形等化を可
能とする。
ヤリア信号が検出された時刻より所定時間後演算
部（OPU）１９を起動し、タツプレジスタ
（TP）１６に格納された期間t2の値を基にタツプ
係数を演算する。演算された値は等化制御部
（CONT）１７のタツプ係数を保持する格納手段
にセツトされ、以後のデータ信号の波形等化を可
能とする。
時刻t4以後は、選択部（SL）１４がDEM１１
の出力信号をTP１６に供給する。これにより、
等化部（EQL）１５内のCONT１７は前述のよ
うにしてセツトされたタツプ係数に基づき、TP
１６の各タツプの値に演算を施し波形等化された
信号を出力する。この出力信号は判定部（DC）
１８に供給され、受信信号の位相および振幅値に
対応するデータを判定出力する。
の出力信号をTP１６に供給する。これにより、
等化部（EQL）１５内のCONT１７は前述のよ
うにしてセツトされたタツプ係数に基づき、TP
１６の各タツプの値に演算を施し波形等化された
信号を出力する。この出力信号は判定部（DC）
１８に供給され、受信信号の位相および振幅値に
対応するデータを判定出力する。
以上の提案例に示すように、送信側からは変化
点の存在するトレーニング信号を送信し、受信側
で演算により変化点に応ずる単一パルスを得るよ
うにしたものである。このような単一パルスを用
いた初期化方式により、従来のPN符号の場合RS
−CS時間がたとえば250ms程度必要であつたも
のが、30〜15ms程度に短縮することが可能とな
る。この単一パルスを含むトレーニング方式は各
種提案されている。
点の存在するトレーニング信号を送信し、受信側
で演算により変化点に応ずる単一パルスを得るよ
うにしたものである。このような単一パルスを用
いた初期化方式により、従来のPN符号の場合RS
−CS時間がたとえば250ms程度必要であつたも
のが、30〜15ms程度に短縮することが可能とな
る。この単一パルスを含むトレーニング方式は各
種提案されている。
本発明者らは、このRS−CS時間の短縮が単に
トレーニング方式に依存するのみならず、単一パ
ルスに対する等化器の処理方法により少ない演算
量で有効に短縮できることを見出したものであ
る。
トレーニング方式に依存するのみならず、単一パ
ルスに対する等化器の処理方法により少ない演算
量で有効に短縮できることを見出したものであ
る。
(3) 発明の目的
本発明の目的は受信側でトレーニング信号とし
て単一パルスを抽出して等化係数を演算する方式
を用いて、さらに高速に初期化できる自動等化器
を提供することである。
て単一パルスを抽出して等化係数を演算する方式
を用いて、さらに高速に初期化できる自動等化器
を提供することである。
(4) 発明の構成
前記目的を達成するため、本発明の自動等化器
は受信側に設けられた受信信号を所定の等化係数
に応じ等化する等化部と受信信号から該所定の等
化係数を演算して求める演算部とを有し、送信側
から送出された単一パルスを含んだ形の受信部引
込みのための初期化信号から受信側で単一パルス
を抽出し、該単一パルスを用いて等化係数を演算
して前記等化部を初期化する自動等化器におい
て、前記等化部が第１、第２の等化器より成り、
第１の等化器は前記抽出した単一パルスに複素共
役、反転の処理を施した後自己相関または相互相
関をとり初期化して対称性を有するパルスを出力
し、第２の等化器は該出力を要素とした自己相関
または相互相関行列の逆行列を計算しｎ次近似し
たもので初期化することを特徴とするものであ
る。
は受信側に設けられた受信信号を所定の等化係数
に応じ等化する等化部と受信信号から該所定の等
化係数を演算して求める演算部とを有し、送信側
から送出された単一パルスを含んだ形の受信部引
込みのための初期化信号から受信側で単一パルス
を抽出し、該単一パルスを用いて等化係数を演算
して前記等化部を初期化する自動等化器におい
て、前記等化部が第１、第２の等化器より成り、
第１の等化器は前記抽出した単一パルスに複素共
役、反転の処理を施した後自己相関または相互相
関をとり初期化して対称性を有するパルスを出力
し、第２の等化器は該出力を要素とした自己相関
または相互相関行列の逆行列を計算しｎ次近似し
たもので初期化することを特徴とするものであ
る。
(5) 発明の実施例
第３図ａ，ｂは本発明の実施例の要部の説明図
である。
である。
実施例は第１図の提案例の原理に従い受信側で
単一パルスを演算して抽出するものであり、異な
る点は等化部１５を２つの等化器を直列接続した
構成としたことである。
単一パルスを演算して抽出するものであり、異な
る点は等化部１５を２つの等化器を直列接続した
構成としたことである。
すなわち、同図において等化器（EQL）２１，
２２を直列に接続し、まず、第１図によりトレー
ニング信号の変化点に対し、受信側で１データシ
ンボル分遅延させることにより、単一パルスを抽
出する。この単一パルス波形は同図ｂに示すよ
うに、通常波形に位相歪を有し、基本波に対し非
対象の成分構成となつている。そこで、この単一
パルスを処理および自己相関回路２１−１に入れ
て複素共役、反転、−１の乗算、またはそのまま
の形で自己相関による位相歪の補正を行ない、
EQL２１内の第１図のEQL１５と同様のタツプ
レジスタにタツプ係数として初期設定する。その
の結果、同図ｂに示す対称性をもつ出力波形が
得られる。次に、EQL２１からのこの対称性の
出力をもとにして、EQL２２のタツプ係数を決
定する。
２２を直列に接続し、まず、第１図によりトレー
ニング信号の変化点に対し、受信側で１データシ
ンボル分遅延させることにより、単一パルスを抽
出する。この単一パルス波形は同図ｂに示すよ
うに、通常波形に位相歪を有し、基本波に対し非
対象の成分構成となつている。そこで、この単一
パルスを処理および自己相関回路２１−１に入れ
て複素共役、反転、−１の乗算、またはそのまま
の形で自己相関による位相歪の補正を行ない、
EQL２１内の第１図のEQL１５と同様のタツプ
レジスタにタツプ係数として初期設定する。その
の結果、同図ｂに示す対称性をもつ出力波形が
得られる。次に、EQL２１からのこの対称性の
出力をもとにして、EQL２２のタツプ係数を決
定する。
いま、EQL２１の出力を要素とした自己相関
行列ベクトルをＡ→とし、EQL２２のタツプ係数
の列ベクトルをＣとすると、次の式が成り立つ。
行列ベクトルをＡ→とし、EQL２２のタツプ係数
の列ベクトルをＣとすると、次の式が成り立つ。
Ａ→・Ｃ→＝Ｒ→、Ｃ→＝Ｒ→・Ａ→-1 (1)
ここでＲ→は理想値で中心が“１”で他は“０”
の列ベクトルとする。上式(1)のＡ→-1、すなわち自
己相関ベクトルＡ→の逆行列をガウスザイテル法に
より求め、タツプ係数の列ベクトルＣ→が決定され
る。具体的には、同図に示す逆行列による演算回
路２２−１により、EQL２１の行列の１次出力
を反転して−１乗じて初期値とし、以下ｎ次まで
の近似演算を行ない初期値設定を行なう。この演
算は中心値付近から順に解を求めて繰り返し行な
うことにより、逐次最終値に近付けるようにす
る。最初に中心値付近のみの補正を行ない、次に
中心から両端までの補正を繰り返すようにする。
この手順により、タツプ係数を最終値（最適値）
に早く到達させ、従つて少ない演算量で等化する
ことができる。このEQL２２の出力は同図ｂ
に示すように、単一パルスの基本波形のみで他は
“０”となる波形で示される。
の列ベクトルとする。上式(1)のＡ→-1、すなわち自
己相関ベクトルＡ→の逆行列をガウスザイテル法に
より求め、タツプ係数の列ベクトルＣ→が決定され
る。具体的には、同図に示す逆行列による演算回
路２２−１により、EQL２１の行列の１次出力
を反転して−１乗じて初期値とし、以下ｎ次まで
の近似演算を行ない初期値設定を行なう。この演
算は中心値付近から順に解を求めて繰り返し行な
うことにより、逐次最終値に近付けるようにす
る。最初に中心値付近のみの補正を行ない、次に
中心から両端までの補正を繰り返すようにする。
この手順により、タツプ係数を最終値（最適値）
に早く到達させ、従つて少ない演算量で等化する
ことができる。このEQL２２の出力は同図ｂ
に示すように、単一パルスの基本波形のみで他は
“０”となる波形で示される。
第４図ａ〜ｃは本発明の実施例の原理説明図で
ある。
ある。
すなわち、EQL２１の入力は前述のように
位相歪を有し、たとえば“Ａ”、“Ｂ”パターンの
位相平面上の位置が不確定であつたものが、
EQL２１の自己相関により同図ａに示す斜線の
範囲○イに初期設定される。次にEQL２２の逆行
列によるｎ次近似の演算により、同図ｂに示す交
差線の範囲○ロまで縮小された初期設定が行なわれ
る。そして、その演算の順序を同図ｃに示すよう
に、中心の基本波付近から始めて両端に至る演算
操作を→→と繰り返すことにより最終位置
同図ｂの中心黒点○ハに至る時間を大幅短縮するこ
とができる。
位相歪を有し、たとえば“Ａ”、“Ｂ”パターンの
位相平面上の位置が不確定であつたものが、
EQL２１の自己相関により同図ａに示す斜線の
範囲○イに初期設定される。次にEQL２２の逆行
列によるｎ次近似の演算により、同図ｂに示す交
差線の範囲○ロまで縮小された初期設定が行なわれ
る。そして、その演算の順序を同図ｃに示すよう
に、中心の基本波付近から始めて両端に至る演算
操作を→→と繰り返すことにより最終位置
同図ｂの中心黒点○ハに至る時間を大幅短縮するこ
とができる。
第５図は本発明の実施例の特性図であり、従来
例と比較し、引込特性をアイパターンの開口率の
時間変化で表したものである。
例と比較し、引込特性をアイパターンの開口率の
時間変化で表したものである。
同図において、特性Ａは前述の従来例の等化部
に対し、行列を通常の計算方法で正しい最終位置
に至るまで補正を繰り返すことにより、かなり長
い時間t1を要する。これに対し、本発明ではEQL
２１とEQL２２とにより第４図ａ，ｂに示すよ
うに初期設定が高い開口率から開始され、さらに
第４図ｃに示したように演算における補正の順序
をガウスザイテル法を用い行なうことにより、特
性Ｂの当初の傾斜を急峻にして最終値に至るから
時間t2を著しく短縮することができる。
に対し、行列を通常の計算方法で正しい最終位置
に至るまで補正を繰り返すことにより、かなり長
い時間t1を要する。これに対し、本発明ではEQL
２１とEQL２２とにより第４図ａ，ｂに示すよ
うに初期設定が高い開口率から開始され、さらに
第４図ｃに示したように演算における補正の順序
をガウスザイテル法を用い行なうことにより、特
性Ｂの当初の傾斜を急峻にして最終値に至るから
時間t2を著しく短縮することができる。
上述の実施例ではEQL２１に自己相関回路を
用いたが相互相関回路によつても同等の効果が得
られる。
用いたが相互相関回路によつても同等の効果が得
られる。
(6) 発明の効果
以上説明したように、本発明によれば、等化器
を２つ設け、第１の等化器では自己相関または相
互相関を行ない、第２の等化器では逆行列による
演算を行なうことにより、高い精度の初期値、す
なわちアイパターンの高い開口率が得られ、さら
にガウスザイテル法の演算により、たとえば第１
図に比し４〜5msの時間短縮ができる。
を２つ設け、第１の等化器では自己相関または相
互相関を行ない、第２の等化器では逆行列による
演算を行なうことにより、高い精度の初期値、す
なわちアイパターンの高い開口率が得られ、さら
にガウスザイテル法の演算により、たとえば第１
図に比し４〜5msの時間短縮ができる。
このような時間短縮は演算量をその割合で減少
させる効果を伴つている。すなわち、前述の高精
度の初期設定と、傾斜の急峻のほか、とくに本発
明では単一パルスの対称性による演算量の半減効
果も含まれる。
させる効果を伴つている。すなわち、前述の高精
度の初期設定と、傾斜の急峻のほか、とくに本発
明では単一パルスの対称性による演算量の半減効
果も含まれる。
また、本発明では２つの等化器から成るが、本
出願人の既提案による特願昭56−17702号による
いわゆるたたみ込み手法を本発明に適用すること
により、同等の機能を１つの等化器で実現させ、
構成をさらに簡単化することも可能である。
出願人の既提案による特願昭56−17702号による
いわゆるたたみ込み手法を本発明に適用すること
により、同等の機能を１つの等化器で実現させ、
構成をさらに簡単化することも可能である。
第１図は提案例の構成説明図、第２図ａ〜ｄは
提案例の動作波形図、第３図ａ，ｂは本発明の実
施例の構成説明図と動作波形図、第４図ａ〜ｃは
本発明の実施例の原理説明図、第５図は本発明の
実施例の特性図であり、図中、１は送信側モデ
ム、１０は受信側モデム、１１は復調部、１２は
演算部、１４は選択部、１５は等化部、１６はタ
ツプレジスタ、２１，２２は等化器、２１−１は
処理および自己相関回路、２２−１は逆行列によ
る演算回路を示す。
提案例の動作波形図、第３図ａ，ｂは本発明の実
施例の構成説明図と動作波形図、第４図ａ〜ｃは
本発明の実施例の原理説明図、第５図は本発明の
実施例の特性図であり、図中、１は送信側モデ
ム、１０は受信側モデム、１１は復調部、１２は
演算部、１４は選択部、１５は等化部、１６はタ
ツプレジスタ、２１，２２は等化器、２１−１は
処理および自己相関回路、２２−１は逆行列によ
る演算回路を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 受信側に設けられた受信信号を所定の等化係
数に応じ等化する等化部と受信信号から該所定の
等化係数を演算して求める演算部とを有し、送信
側から送出された単一パルスを含んだ形の受信部
引込みのための初期化信号から受信側で単一パル
スを抽出し、該単一パルスを用いて等化係数を演
算して前記等化部を初期化する自動等化器におい
て、前記等化部が第１、第２の等化器より成り、
第１の等化器は前記抽出した単一パルスに複素共
役、反転の処理を施した後自己相関または相互相
関をとり初期化して対称性を有するパルスを出力
し、第２の等化器は該出力を要素とした自己相関
または相互相関行列の逆行列を計算しｎ次近似し
たもので初期化することを特徴とする自動等化
器。 ２ 前記逆行列による演算を中心付近から両端に
対し行なう演算手段を繰り返すことにより等化す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
自動等化器。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56214604A JPS58121838A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 自動等化器 |
| PCT/JP1982/000479 WO1983002373A1 (fr) | 1981-12-28 | 1982-12-28 | Egaliseur automatique et procede d'initialisation |
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