JPH06188785A - Automatic equalizer - Google Patents

Automatic equalizer

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JPH06188785A
JPH06188785A JP33588092A JP33588092A JPH06188785A JP H06188785 A JPH06188785 A JP H06188785A JP 33588092 A JP33588092 A JP 33588092A JP 33588092 A JP33588092 A JP 33588092A JP H06188785 A JPH06188785 A JP H06188785A
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JP
Japan
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period
tap coefficient
transversal filter
tap
covariance matrix
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Pending
Application number
JP33588092A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Sato
健一 佐藤
Masao Iida
政雄 飯田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

PURPOSE:To decrease the update arithmetic quantity of the tap coefficient of a transversal filter part and to suppress characteristic deterioration even if level variation due to a noise is caused in a tracking period. CONSTITUTION:A receiver which receives a burst signal consisting of a training period and the tracking period is provided with the transversal filter part 1 and an updating process part 3; and the transversal filter part 1 equalizes a received signal and the updating process part 3 updates the tap coefficient of the transversal filter part 1. The updating process part 3 updates the tap coefficient in the training period according to recurrent least square algorithm 50, and also updates the tap coefficient in the tracking period according to corrected recurrent least square algorithm 51 applied with an error covariance matrix at the end of the training period as an error covariance matrix regarding tap input throughout the period.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル変復調方式に
従う受信信号を等化する自動等化器に関し、特に、移動
速度が歩行速度程度の場合の伝搬路変動を適用領域とす
る移動通信受信機における自動等化器に適用して好適な
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic equalizer for equalizing a received signal according to a digital modulation / demodulation method, and more particularly to a mobile communication receiver in which propagation path fluctuation is applied when the moving speed is about walking speed. It is suitable for application to the automatic equalizer in.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、移動通信受信機に適用されている
自動等化器として、図2に示す判定帰還型のものがあっ
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an automatic equalizer applied to a mobile communication receiver, there has been a decision feedback type shown in FIG.

【0003】図2において、デジタル信号に変換された
受信信号はデータ判定出力と共に、前方タップ及び後方
タップを有する等化用のトランスバーサルフィルタ部1
へのタップ入力(タップ入力ベクトル)u(n)とな
る。このトランスバーサルフィルタ部1には、更新処理
部3からタップ係数(タップ係数ベクトル)h(n−
1)も与えられており、トランスバーサルフィルタ部1
は、タップ入力u(n)に対してタップ係数h(n−
1)を用いてフィルタリングすることで等化出力(スカ
ラー量)z(n)を得てデータ判定部2に与える。デー
タ判定部2は、等化出力系列z(n)に基づいて、その
シンボル期間のデータ値(スカラー量)Y(n)を判定
して出力すると共に、トランスバーサルフィルタ部1の
後方タップにフィードバックする。
In FIG. 2, a received signal converted into a digital signal has a data decision output and a transversal filter unit 1 for equalization having a front tap and a rear tap.
(Tap input vector) u (n). In the transversal filter unit 1, the tap coefficient (tap coefficient vector) h (n-
1) is also given, and the transversal filter unit 1
Is a tap coefficient h (n− for tap input u (n).
The equalized output (scalar amount) z (n) is obtained by filtering using 1) and is given to the data determination unit 2. The data determination unit 2 determines and outputs the data value (scalar amount) Y (n) of the symbol period based on the equalized output sequence z (n), and feeds it back to the rear tap of the transversal filter unit 1. To do.

【0004】更新処理部3は、誤差推定部4及びタップ
係数更新部5からなる。誤差推定部4には、上述した等
化出力z(n)と参照信号d(n)とが与えられてお
り、等化出力z(n)に含まれている誤差の値(スカラ
ー量)η(n)を推定してタップ係数更新部5に与え
る。タップ係数更新部5は、与えられた推定誤差η
(n)と、内部に保持して情報とからタップ係数h
(n)を決定してトランスバーサルフィルタ部1に与え
る。
The update processing section 3 comprises an error estimation section 4 and a tap coefficient update section 5. The above-described equalized output z (n) and the reference signal d (n) are given to the error estimation unit 4, and the error value (scalar amount) η included in the equalized output z (n). (N) is estimated and given to the tap coefficient updating unit 5. The tap coefficient updating unit 5 receives the given estimation error η
(N) and the information held internally, the tap coefficient h
(N) is determined and given to the transversal filter unit 1.

【0005】図3は、移動通信に係る送受信機間で授受
されるバースト信号の構成を示すものである。上述した
タップ係数h(n)は伝送路特性を反映したものであ
り、このタップ係数h(n)の初期引込みを速めるため
に、移動通信においては、送信シンボルに既知のトレー
ニングデータ系列を導入しているものがある。すなわ
ち、図3に示すように、1送信バーストは、受信側でも
既知のトレーニングデータが挿入されたトレーニング期
間と、受信側では未知な本来の送信データが挿入された
トラッキング期間とによって構成されており、タップ係
数の初期設定に有効なように、トレーニング期間は送信
バーストの先頭側に設けられている。そして、等化出力
z(n)に含まれている誤差を推定するための参照信号
d(n)として、トレーニング期間では、既知のトレー
ニングデータのシンボル値を用い、トラッキング期間で
はデータ判定出力Y(n)を用いることとしている。
FIG. 3 shows the structure of a burst signal transmitted and received between a transmitter and a receiver for mobile communication. The above-described tap coefficient h (n) reflects the characteristics of the transmission path, and in order to speed up the initial pull-in of this tap coefficient h (n), a known training data sequence is introduced into the transmission symbol in mobile communication. There is something. That is, as shown in FIG. 3, one transmission burst is composed of a training period in which known training data is inserted in the receiving side and a tracking period in which original transmitting data unknown in the receiving side is inserted. The training period is provided at the head side of the transmission burst so as to be effective for initial setting of the tap coefficient. Then, as the reference signal d (n) for estimating the error included in the equalized output z (n), the symbol value of known training data is used in the training period, and the data determination output Y ( n) is used.

【0006】ところで、トランスバーサルフィルタ部1
のタップ係数の更新アルゴリズムとしては、最小2乗平
均(LMS:Least Mean Squares)アルゴリズムや、再
帰最小2乗(RLS:Recursive Least Squares)アルゴ
リズム等が良く知られている(S.ヘイキン著、武部
幹雄訳、「適応フィルタ入門」、1987年9 月10日発行、
現代工学社)。RLSアルゴリズムは、LMSアルゴリ
ズム等の他のアルゴリズムに比べて、推定誤差の2乗平
均値の収束速度が速く、理論上タップ係数ベクトルの誤
った調整がないため、タップ係数の初期引き込みのため
のトレーニングシンボルが少なくてすみ、伝搬路の変動
に追随できるという優れた特性を有している。そのた
め、移動通信システムの受信機におけるトランスバーサ
ルフィルタ部1のタップ係数の更新アルゴリズムとして
適用することが検討されている。
By the way, the transversal filter unit 1
Least Mean Squares (LMS) algorithm, Recursive Least Squares (RLS) algorithm, and the like are well known as update algorithms of tap coefficients of S. Heikin, Takebe.
Translated by Mikio, "Introduction to Adaptive Filters", published September 10, 1987,
Hyundai Engineering Co.). The RLS algorithm has a faster convergence speed of the mean square value of the estimation error than other algorithms such as the LMS algorithm, and theoretically does not have a wrong adjustment of the tap coefficient vector, so that training for initial pull-in of the tap coefficient is performed. It has excellent characteristics that it requires few symbols and can follow the fluctuation of the propagation path. Therefore, application as an updating algorithm of the tap coefficient of the transversal filter unit 1 in the receiver of the mobile communication system is being studied.

【0007】図4は、このようなRLSアルゴリズムの
処理を示すものである。図4に示すように、RLSアル
ゴリズムは、ゲインベクトルk(n)、タップ入力ベク
トルu(n)の誤差共分散行列P(n)、等化出力z
(n)、推定誤差η(n)、タップ係数ベクトルh
(n)を求める、以下の(1) 式〜(5) 式に従う演算を繰
返すものである(ステップ600〜604)。
FIG. 4 shows the processing of such an RLS algorithm. As shown in FIG. 4, the RLS algorithm uses a gain vector k (n), an error covariance matrix P (n) of a tap input vector u (n), and an equalized output z.
(N), estimation error η (n), tap coefficient vector h
The calculation according to the following equations (1) to (5) for obtaining (n) is repeated (steps 600 to 604).

【0008】 k(n)=λ-1P(n−1)u(n) ÷(1+λ-1T (n)P(n−1)u(n)) …(1) P(n)=λ-1P(n−1) −λ-1k(n)uT (n)P(n−1) …(2) z(n)=uT (n)h(n−1) …(3) η(n)=d(n)−z(n) …(4) h(n)=h(n−1)+k(n)η(n) …(5) ここで、λは過去の情報を現時点nの処理でどの程度反
映させるかを規定する忘却係数であって1以下の値のも
のである。また、ゲインベクトルk(n)は、現時点の
入力ベクトルu(n)の情報をどの程度反映させるかを
規定する情報である。ベクトル表記符号の右肩に付され
ている「T」は、そのベクトルが転置ベクトルであるこ
とを表している。
[0008] k (n) = λ -1 P (n-1) u (n) ÷ (1 + λ -1 u T (n) P (n-1) u (n)) ... (1) P (n) = λ -1 P (n-1 ) -λ -1 k (n) u T (n) P (n-1) ... (2) z (n) = u T (n) h (n-1) ... (3) η (n) = d (n) -z (n) (4) h (n) = h (n-1) + k (n) η (n) (5) where λ is the past Is a forgetting coefficient that defines how much the information of (1) is reflected in the processing of the current time n and has a value of 1 or less. Further, the gain vector k (n) is information defining how much the information of the current input vector u (n) is reflected. "T" attached to the right shoulder of the vector notation code indicates that the vector is a transposed vector.

【0009】なお、RLSアルゴリズムで行なわれる上
述の演算の内、(3) 式の演算をトランスバーサルフィル
タ部1が行ない、他は更新処理部3が行なうものであ
る。また、更新処理部3においては、誤差推定部4が
(4) 式の処理を行ない、タップ係数更新部5が(1) 式、
(2) 式及び(5) 式の演算を行なうものである。
Among the above-mentioned operations performed by the RLS algorithm, the transversal filter unit 1 performs the operation of the equation (3), and the others are performed by the update processing unit 3. Further, in the update processing unit 3, the error estimation unit 4
The processing of equation (4) is performed, and the tap coefficient updating unit 5 performs equation (1),
The calculation is performed using the equations (2) and (5).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】RLSアルゴリズム
は、上述したように、各種の利点を有するものである
が、上述した演算式(特に(1) 式及び(2) 式)から明ら
かなように、タップ係数の更新演算ためのベクトル計算
や行列計算が複雑であって演算処理量が非常に多くなる
という問題があった。その結果、ハードウェアによって
更新処理部を構成したとしても、また、ソフトウェアに
よって更新処理部を構成したとしても、1回の演算周期
(図4における繰返し周期)が長くなってリアルタイム
処理を難しいものとしていた。
The RLS algorithm has various advantages as described above, but as is clear from the above arithmetic expressions (particularly the expressions (1) and (2)), There is a problem that vector calculation and matrix calculation for the tap coefficient update calculation are complicated and the amount of calculation processing is very large. As a result, even if the update processing unit is configured by hardware or the update processing unit is configured by software, one calculation cycle (repetition cycle in FIG. 4) becomes long and real-time processing becomes difficult. I was there.

【0011】また、RLSアルゴリズムは、上述した演
算式から明らかなように、全ての情報を逐一更新するも
のであるため、伝送路特性で雑音が大きい場合には、ト
レーニング期間で収束させたタップ係数(伝送路特性の
推定情報)がトラッキング期間において生じた雑音によ
るレベル変動にも適応してしまい、かえって特性劣化の
要因となるという問題があった。
Further, as is clear from the above-mentioned arithmetic expression, the RLS algorithm updates all information one by one. Therefore, when the transmission line characteristic is noisy, the tap coefficient converged during the training period is used. There is a problem in that (estimation information of transmission path characteristics) is also adapted to level fluctuations due to noise generated during the tracking period, which is rather a factor of characteristic deterioration.

【0012】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
のであり、トランスバーサルフィルタ部のタップ係数の
更新演算量を少なくできる、トラッキング期間において
雑音によるレベル変動が生じても特性劣化を押さえるこ
とができる自動等化器を提供しようとしたものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and it is possible to reduce the update calculation amount of the tap coefficient of the transversal filter unit, and suppress the characteristic deterioration even if the level fluctuation due to noise occurs in the tracking period. The present invention is intended to provide an automatic equalizer capable of performing the above.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明においては、トレーニング期間及びトラッキ
ング期間でなるバースト信号を受信する受信機に設けら
れたものであって、受信信号を等化するトランスバーサ
ルフィルタ部とこのトランスバーサルフィルタ部のタッ
プ係数を更新処理する更新処理部とを備えた自動等化器
において、更新処理部が、トレーニング期間について
は、再帰最小2乗アルゴリズムに従ってタップ係数を更
新し、トラッキング期間については、タップ入力に関す
る誤差共分散行列として、トレーニング期間終了時の誤
差共分散行列を、その期間中適用した修正された再帰最
小2乗アルゴリズムに従ってタップ係数を更新すること
を特徴とする。
In order to solve such a problem, according to the present invention, a receiver for receiving a burst signal consisting of a training period and a tracking period is provided, and the received signal is equalized. In an automatic equalizer including a transversal filter unit and an update processing unit that updates the tap coefficient of the transversal filter unit, the update processing unit updates the tap coefficient according to a recursive least squares algorithm for a training period. However, regarding the tracking period, the error covariance matrix at the end of the training period is used as the error covariance matrix regarding the tap input, and the tap coefficient is updated according to the modified recursive least squares algorithm applied during that period. To do.

【0014】[0014]

【作用】本発明において、トランスバーサルフィルタ部
のタップ係数を更新処理する更新処理部は、トレーニン
グ期間については、再帰最小2乗アルゴリズムに従って
タップ係数を更新する。これにより、伝送路特性を十分
に反映した引込み状態への収束を速めている。
In the present invention, the update processing unit for updating the tap coefficient of the transversal filter unit updates the tap coefficient according to the recursive least squares algorithm during the training period. This accelerates the convergence to the pull-in state that sufficiently reflects the transmission line characteristics.

【0015】また、更新処理部は、トラッキング期間に
ついては、タップ入力に関する誤差共分散行列として、
トレーニング期間終了時の誤差共分散行列を、その期間
中適用した修正された再帰最小2乗アルゴリズムに従っ
てタップ係数を更新する。このように、トラッキング期
間では固定値の誤差共分散行列を適用しているので、各
種の演算量を少なくできると共に、トラッキング期間に
おいて雑音によるレベル変動が生じても特性劣化を押さ
えることができる。
Also, the update processing unit, as for the tracking period, as an error covariance matrix related to tap input,
The error covariance matrix at the end of the training period is updated with tap coefficients according to the modified recursive least squares algorithm applied during that period. As described above, since the error covariance matrix having a fixed value is applied in the tracking period, it is possible to reduce various calculation amounts, and it is possible to suppress the characteristic deterioration even if the level variation due to noise occurs in the tracking period.

【0016】なお、トラッキング期間で固定値の誤差共
分散行列を適用しているとはいえ、トレーニング期間で
十分に伝送路特性に応じた収束を行なった誤差共分散行
列を適用しているので、タップ係数の更新を適切に行な
うことができ、固定値を適用したことで問題が生じるこ
とがない。
Although the error covariance matrix having a fixed value is applied in the tracking period, the error covariance matrix sufficiently converged in accordance with the transmission line characteristics is applied in the training period. The tap coefficient can be updated appropriately, and the application of a fixed value does not cause a problem.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明を移動通信システムの受信機に
おける自動等化器に適用した一実施例を図面を参照しな
がら詳述する。ここで、図1がこの実施例の構成を示す
ブロック図であり、図5がこの実施例においてトラッキ
ング期間で採用している係数更新アルゴリズムを示す説
明図である。なお、図1において、図2との同一、対応
部分には同一符号を付して示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an automatic equalizer in a receiver of a mobile communication system will be described in detail below with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of this embodiment, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing a coefficient updating algorithm adopted in the tracking period in this embodiment. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.

【0018】図1において、この自動等化器が適用され
ている受信機は図示しない2個のアンテナを備えてお
り、一方のアンテナによる受信信号はサンプラ6によっ
て1シンボル期間より短い周期(図示のものは1/2シ
ンボル期間)によってサンプリングされ、他方のアンテ
ナによる受信信号はサンプラ7によって同一の周期でサ
ンプリングされ、各デジタル信号系列が共通なトランス
バーサルフィルタ部1に入力される。このトランスバー
サルフィルタ部1には、データ判定部2から出力された
データ判定出力もフィードバックされて入力される。
In FIG. 1, the receiver to which this automatic equalizer is applied is equipped with two antennas (not shown), and the signal received by one antenna is sampled by the sampler 6 in a cycle shorter than one symbol period (not shown). The sampled signal is sampled in a 1/2 symbol period), the received signal from the other antenna is sampled in the same cycle by the sampler 7, and each digital signal sequence is input to the common transversal filter unit 1. The data determination output output from the data determination unit 2 is also fed back and input to the transversal filter unit 1.

【0019】なお、サンプラ6及び7によるサンプリン
グ周期を1シンボル期間より短く選定したのは、ダイバ
ーシティ入力も考慮し、トランスバーサルフィルタ部1
からの等化出力精度を向上させようとしたためである。
The sampling period selected by the samplers 6 and 7 is selected to be shorter than one symbol period in consideration of diversity input as well.
This is because an attempt was made to improve the precision of the equalized output from the.

【0020】この実施例のトランスバーサルフィルタ部
1は、機能的にみれば、3個のトランスバーサルフィル
タを備え、その出力を合成する構成を備えているという
ことができる。
It can be said that the transversal filter unit 1 of this embodiment is functionally provided with three transversal filters and a configuration for combining the outputs thereof.

【0021】1/2シンボル期間の遅延素子群101〜
10xと、タップ係数乗算器群111〜11(x+1)
と、共通な加算器(総和器)40とでなる、サンプラ6
からのデジタル信号系列をフィルタリングするトランス
バーサルフィルタを備えている。また、1/2シンボル
期間の遅延素子群201〜20xと、タップ係数乗算器
群211〜21(x+1)と、共通な総和器40とでな
る、サンプラ7からのデジタル信号系列をフィルタリン
グするトランスバーサルフィルタを備えている。さら
に、1シンボル期間の遅延素子群301〜30yと、タ
ップ係数乗算器群311〜31yと、共通な総和器40
とでなる、データ判定部2からのデータ出力系列をフィ
ルタリングするトランスバーサルフィルタを備えてい
る。第1及び第2のトランスバーサルフィルタは、いわ
ゆる前方タップのトランスバーサルフィルタであって、
この実施例の場合、フィルタリング処理を通じてダイバ
ーシティ処理を実行することとしているので、上述のよ
うに、前方タップのトランスバーサルフィルタが2個必
要となっている。第3のトランスバーサルフィルタはい
わゆる後方タップのトランスバーサルフィルタである。
Delay element group 101 to 1/2 symbol period
10x and tap coefficient multiplier groups 111 to 11 (x + 1)
And a common adder (summer) 40, the sampler 6
It has a transversal filter for filtering the digital signal sequence from the. In addition, a transversal for filtering the digital signal sequence from the sampler 7, which includes the delay element groups 201 to 20x in the 1/2 symbol period, the tap coefficient multiplier groups 211 to 21 (x + 1), and the common summation device 40. It has a filter. Further, the delay element groups 301 to 30y for one symbol period, the tap coefficient multiplier groups 311 to 31y, and the common summing device 40
And a transversal filter for filtering the data output sequence from the data determination unit 2. The first and second transversal filters are so-called front tap transversal filters,
In the case of this embodiment, since diversity processing is executed through filtering processing, two front-tap transversal filters are required as described above. The third transversal filter is a so-called rear tap transversal filter.

【0022】トランスバーサルフィルタ部1において、
総和器40によって得られた等化出力系列は、データ判
定部2及び更新処理部3に与えられる。
In the transversal filter unit 1,
The equalized output sequence obtained by the summer 40 is provided to the data determination unit 2 and the update processing unit 3.

【0023】データ判定部2は、等化出力系列に基づい
て、各シンボル期間におけるデータ値を判定して外部に
出力すると共に更新処理部3に与える。
The data determination unit 2 determines the data value in each symbol period based on the equalized output sequence, outputs it to the outside, and supplies it to the update processing unit 3.

【0024】この実施例の更新処理部3は、ハードウェ
ア又はソフトウェアのいずれで構成されているにせよ、
機能的には、トレーニング期間用の更新処理部50と、
トラッキング期間用の更新処理部51とからなってい
る。すなわち、更新処理部3には、トレーニング期間か
トラッキング期間かを表すモード信号が与えられてお
り、モード信号がトレーニング期間を指示するときに更
新処理部50がタップ係数の更新処理を実行し、モード
信号がトラッキング期間を指示するときに更新処理部5
1がタップ係数の更新処理を実行する。
Whether the update processing unit 3 of this embodiment is composed of hardware or software,
Functionally, the update processing unit 50 for the training period,
The update processing unit 51 for the tracking period. That is, the update processing unit 3 is provided with a mode signal indicating the training period or the tracking period, and when the mode signal indicates the training period, the update processing unit 50 executes the tap coefficient update process, When the signal indicates the tracking period, the update processing unit 5
1 executes the tap coefficient update process.

【0025】トレーニング期間用の更新処理部50は、
従来と同様に、RLSアルゴリズム(図4参照)に従っ
て更新処理を実行する。そこで、この更新処理部50が
実行する更新処理については説明を省略する。
The update processing section 50 for the training period is
As in the conventional case, the update process is executed according to the RLS algorithm (see FIG. 4). Therefore, description of the update processing executed by the update processing unit 50 is omitted.

【0026】トラッキング期間用の更新処理部51は、
RLSアルゴリズムを修正した係数更新アルゴリズム
(以下、修正RLSアルゴリズムと呼ぶ)に従って、タ
ップ係数の更新処理を実行する。
The update processing unit 51 for the tracking period is
The tap coefficient updating process is executed according to a coefficient updating algorithm (hereinafter, referred to as a modified RLS algorithm) in which the RLS algorithm is modified.

【0027】図5は、このような修正RLSアルゴリズ
ムの処理を示すものである。図5に示すように、修正R
LSアルゴリズムも、ゲインベクトルk(n)、タップ
入力ベクトルu(n)の誤差共分散行列P(n)、等化
出力z(n)、推定誤差η(n)、タップ係数ベクトル
h(n)を求める演算を繰返すものである(ステップ7
00〜704)。
FIG. 5 shows the processing of such a modified RLS algorithm. As shown in FIG. 5, the modification R
Also in the LS algorithm, the gain vector k (n), the error covariance matrix P (n) of the tap input vector u (n), the equalization output z (n), the estimation error η (n), the tap coefficient vector h (n). Is repeated (step 7).
00-704).

【0028】しかし、以下に示す各演算式(6) 式〜(10)
式から明らかなように、修正RLSアルゴリズムは、ゲ
インベクトルk(n)、及び、タップ入力ベクトルu
(n)の誤差共分散行列P(n)の演算式が、上述した
RLSアルゴリズムとは異なっている。
However, the following equations (6) to (10)
As is clear from the equation, the modified RLS algorithm has a gain vector k (n) and a tap input vector u.
The arithmetic expression of the error covariance matrix P (n) of (n) is different from that of the RLS algorithm described above.

【0029】 k(n)=P0 u(n)/‖u(n)‖2 …(6) P(n)=P(n−1)=P0 …(7) z(n)=uT (n)h(n−1) …(8) η(n)=d(n)−z(n) …(9) h(n)=h(n−1)+k(n)η(n) …(10) ここで、P0 は、トレーニング期間が終了した時点にお
ける入力ベクトルu(n)の誤差共分散行列であって、
(7) 式に示すように、トラッキング期間の全期間に亘っ
て、誤差共分散行列P(n)として適用されている。修
正RLSアルゴリズムは、この点が最も大きな特徴であ
る。なお、参照信号d(n)は、トラッキング期間であ
るのでデータ判定出力Y(n)がそのまま用いられる。
また、ゲインベクトルk(n)を求める(6) 式における
‖u(n)‖2 は、タップ入力ベクトルu(n)のノル
ムの2乗であって正規化のために使われている。
K (n) = P 0 u (n) / ‖u (n) ‖ 2 (6) P (n) = P (n-1) = P 0 (7) z (n) = u T (n) h (n-1) (8) η (n) = d (n) -z (n) (9) h (n) = h (n-1) + k (n) η (n ) (10) where P 0 is the error covariance matrix of the input vector u (n) at the end of the training period,
As shown in equation (7), it is applied as the error covariance matrix P (n) over the entire tracking period. This is the main feature of the modified RLS algorithm. Since the reference signal d (n) is in the tracking period, the data determination output Y (n) is used as it is.
Also, ‖u (n) ‖ 2 in the equation (6) for obtaining the gain vector k (n) is the square of the norm of the tap input vector u (n) and is used for normalization.

【0030】トラッキング期間の誤差共分散行列P
(n)として、トレーニング期間が終了した時点におけ
る誤差共分散行列P0 を適用するようにしたのは、以下
のような考え方による。トレーニング期間を経ているの
で、誤差共分散行列P0 も伝送路特性を十分に反映した
収束状態にあるものとなっており、これをトラッキング
期間に適用しても問題がないと考えられる。また、伝送
路特性が雑音等によって変動しても、固定値の誤差共分
散行列P0 を適用しているので、その変動による悪影響
を排斥できる。さらに、固定値の誤差共分散行列P0
適用しているので、誤差共分散行列の値を利用する情
報、すなわちゲインベクトルの演算((6) 式参照)を簡
単にできるだけでなく、誤差共分散行列の値を求める演
算を当然に不要とすることができる。
Error covariance matrix P of tracking period
As (n), the reason why the error covariance matrix P 0 at the time when the training period ends is applied is based on the following concept. Since the training period has passed, the error covariance matrix P 0 is also in a converged state in which the transmission path characteristics are sufficiently reflected, and it is considered that there is no problem even if this is applied to the tracking period. Further, even if the transmission path characteristic fluctuates due to noise or the like, since the error covariance matrix P 0 having a fixed value is applied, the adverse effect due to the fluctuation can be eliminated. Further, since the error covariance matrix P 0 having a fixed value is applied, not only the information using the value of the error covariance matrix, that is, the calculation of the gain vector (see the equation (6)) can be simplified, but also the error covariance matrix Naturally, the calculation for obtaining the value of the dispersion matrix can be made unnecessary.

【0031】なお、トレーニング期間の係数更新アルゴ
リズムを修正したものをトラッキング期間に適用する場
合において、トレーニング期間の係数更新アルゴリズム
としてRLSアルゴリズム以外のものを適用することも
考えられるが、トレーニング期間終了時の情報をトラッ
キング期間に反映させることが前提であるため、トレー
ニング期間の終了時において、伝送路特性を十分に引込
んでおくことが求められる。そのため、上記実施例にお
いてはトレーニング期間についてRLSアルゴリズムを
適用することとしている。
When a modified coefficient updating algorithm for the training period is applied to the tracking period, a coefficient updating algorithm other than the RLS algorithm may be applied as the training period coefficient updating algorithm. Since it is premised that the information is reflected in the tracking period, it is required that the transmission line characteristics be sufficiently drawn in at the end of the training period. Therefore, in the above embodiment, the RLS algorithm is applied for the training period.

【0032】従って、上記実施例によれば、トランスバ
ーサルフィルタ部のタップ係数の更新演算量を少なくで
きるようになり、リアルタイム処理に応じ易くできる。
また、トラッキング期間において雑音によるレベル変動
が生じても特性劣化を押さえることができるようにな
る。
Therefore, according to the above embodiment, the amount of update calculation of the tap coefficient of the transversal filter unit can be reduced, and the real-time processing can be facilitated.
In addition, it is possible to suppress the characteristic deterioration even if the level changes due to noise during the tracking period.

【0033】例えば、トランスバーサルフィルタ部1の
タップ数をMとすると、タップ係数を1回更新するため
に必要な演算量(乗算回数)は、RLSアルゴリズムで
は3M2 +3M回であるのに対して、この実施例でトラ
ッキング期間について採用している修正RLSアルゴリ
ズムではM2 +2M回である。従って、M=12のとき
には、前者は468回、後者は168回の乗算が必要で
あり、また、M=31のときには、前者は2976回、
後者は1023回の乗算が必要であり、修正RLSアル
ゴリズムはRLSアルゴリズムに比べて1/3程度の演
算量ですむことが分かる。
For example, assuming that the number of taps of the transversal filter unit 1 is M, the amount of calculation (number of multiplications) required to update the tap coefficient once is 3M 2 + 3M in the RLS algorithm. The modified RLS algorithm adopted for the tracking period in this embodiment is M 2 + 2M times. Therefore, when M = 12, the former requires 468 times and the latter requires 168 times, and when M = 31, the former requires 2976 times.
The latter requires 1023 multiplications, and it can be seen that the modified RLS algorithm requires about 1/3 the amount of calculation as compared with the RLS algorithm.

【0034】図6は、トラッキング期間でタップ係数を
固定した方式、トラッキング期間でRLSアルゴリズム
に従う係数更新を行なう方式、トラッキング期間で修正
RLSアルゴリズムに従う係数更新を行なう方式(実施
例参照)について、等化特性を示したものであり、いず
れの場合もトレーニング期間はRLSアルゴリズムを適
用している。
FIG. 6 shows equalization for a system in which the tap coefficient is fixed during the tracking period, a system for updating the coefficient according to the RLS algorithm during the tracking period, and a system for performing coefficient updating according to the modified RLS algorithm during the tracking period (see the embodiment). The characteristics are shown, and in any case, the RLS algorithm is applied during the training period.

【0035】図6において、縦軸はビット誤り率(BE
R)、横軸は信号1ビット当りの送信電力と雑音密度の
比(Ed/No )である。また、図6の動作条件は、2波の
レイリフェージングを付加された16QAMの受信信号
を、更新方式を除いて図2に示す構成を有する判定帰還
型の自動等化器に入力したものである。
In FIG. 6, the vertical axis represents the bit error rate (BE
R), the horizontal axis is the ratio (Ed / No) of the transmission power and the noise density per bit of the signal. Further, the operating condition of FIG. 6 is that the received signal of 16QAM to which two waves of Ray re-fading are added is input to the decision feedback type automatic equalizer having the configuration shown in FIG. 2 except for the updating method. .

【0036】この図6から明らかなように、修正RLS
アルゴリズムは、送信電力/雑音密度比Ed/No が小さく
条件の悪い場合で特性の改善がなされており、送信電力
/雑音密度比Ed/No の大きいときもRLSアルゴリズム
を採用したときに匹敵する性能を示している。また、タ
ップ係数を更新しない方式に比べて、送信電力/雑音密
度比Ed/No の値がいくつであろうと優れた特性を示して
おり、ビット誤り率の向上に大きな効果のあることが分
かる。
As is apparent from FIG. 6, the modified RLS
The algorithm has improved characteristics when the transmission power / noise density ratio Ed / No is small and the conditions are not good. Even when the transmission power / noise density ratio Ed / No is large, the performance is comparable when the RLS algorithm is adopted. Is shown. In addition, compared with the method in which the tap coefficient is not updated, excellent characteristics are exhibited regardless of the value of the transmission power / noise density ratio Ed / No, and it can be seen that there is a great effect in improving the bit error rate.

【0037】このような等化特性は、図1に示す実施例
の自動等化器に対しても同様に言うことができる。
Such equalization characteristics can be similarly applied to the automatic equalizer of the embodiment shown in FIG.

【0038】なお、上記実施例においては、本発明を判
定帰還型の自動等化器に適応したものを示したが、後方
タップがないトランスバーサルフィルタ部を有する線形
の自動等化器に適用しても良い。
In the above embodiment, the present invention is applied to a decision feedback type automatic equalizer, but it is applied to a linear automatic equalizer having a transversal filter section without rear taps. May be.

【0039】また、上記実施例においては、2以上のダ
イバーシティ入力をトランスバーサルフィルタ部で処理
するものを示したが、トランスバーサルフィルタ部へ入
力する受信信号が1系列の場合にも本発明を適用するこ
とができる。
In the above embodiment, the transversal filter unit processes two or more diversity inputs. However, the present invention is also applied to the case where the received signal input to the transversal filter unit is one sequence. can do.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、更新処
理部が、トレーニング期間については、再帰最小2乗ア
ルゴリズムに従ってタップ係数を更新し、トラッキング
期間については、タップ入力に関する誤差共分散行列と
して、トレーニング期間終了時の誤差共分散行列を、そ
の期間中適用した修正された再帰最小2乗アルゴリズム
に従ってタップ係数を更新するようにしたので、タップ
係数の演算量を従来より削減できてリアルタイム処理の
具現化において大きな効果が期待でき、伝送路条件の悪
いときにも従来に比べて優れた等化特性を実現できて情
報伝送の信頼性を向上できる。
As described above, according to the present invention, the update processing unit updates the tap coefficient according to the recursive least squares algorithm for the training period, and the error covariance matrix regarding the tap input for the tracking period. The error covariance matrix at the end of the training period is updated with the tap coefficient according to the modified recursive least squares algorithm applied during that period. Therefore, the amount of calculation of the tap coefficient can be reduced as compared with the conventional method, and real-time processing can be performed. It is possible to expect a great effect in the realization of the above, and it is possible to realize an equalization characteristic superior to the conventional one even when the transmission path condition is bad, and it is possible to improve the reliability of information transmission.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例の自動等化器を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an automatic equalizer according to an embodiment.

【図2】従来の自動等化器を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a conventional automatic equalizer.

【図3】受信機に到来するバースト信号の構成を示す説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of a burst signal that arrives at a receiver.

【図4】従来の自動等化器が全期間に採用していたRL
Sアルゴリズムを示す説明図である。
[Fig. 4] RL adopted by a conventional automatic equalizer for the entire period
It is explanatory drawing which shows S algorithm.

【図5】実施例の自動等化器がトラッキング期間に採用
する修正RLSアルゴリズムを示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a modified RLS algorithm adopted in a tracking period by the automatic equalizer of the embodiment.

【図6】タップ係数の各種更新方式と等化特性との関係
を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between various tap coefficient update methods and equalization characteristics.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…トランスバーサルフィルタ部、2…データ判定部、
3…更新処理部、50…トレーニング期間用更新処理部
(RLSアルゴリズム採用)、51…トラッキング期間
用更新処理部(修正RLSアルゴリズム採用)。
1 ... Transversal filter section, 2 ... Data determination section,
3 ... Update processing unit, 50 ... Training period update processing unit (RLS algorithm adopted), 51 ... Tracking period update processing unit (modified RLS algorithm adopted).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03H 21/00 7037−5J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H03H 21/00 7037-5J

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トレーニング期間及びトラッキング期間
でなるバースト信号を受信する受信機に設けられたもの
であって、受信信号を等化するトランスバーサルフィル
タ部とこのトランスバーサルフィルタ部のタップ係数を
更新処理する更新処理部とを備えた自動等化器におい
て、 上記更新処理部が、 トレーニング期間については、再帰最小2乗アルゴリズ
ムに従ってタップ係数を更新し、 トラッキング期間については、タップ入力に関する誤差
共分散行列として、トレーニング期間終了時の誤差共分
散行列を、その期間中適用した修正された再帰最小2乗
アルゴリズムに従ってタップ係数を更新することを特徴
とした自動等化器。
1. A transversal filter unit, which is provided in a receiver for receiving a burst signal composed of a training period and a tracking period, for equalizing a received signal and a tap coefficient of the transversal filter unit is updated. In the automatic equalizer having an update processing unit for updating the tap coefficient for the training period according to the recursive least squares algorithm, and for the tracking period as an error covariance matrix for tap input. An automatic equalizer characterized in that the error covariance matrix at the end of the training period is updated with tap coefficients according to the modified recursive least squares algorithm applied during that period.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987006780A1 (en) * 1986-04-25 1987-11-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Brushless dc motor
DE4190249C2 (en) * 1990-02-14 1994-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Device for operating a brushless motor
US5875215A (en) * 1995-08-25 1999-02-23 Nec Corporation Carrier synchronizing unit

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