DE102008006428A1 - Consequence equalizer for equalizing modulated signal in modulated signal receiving circuit, has quantization error circuit for determining quantization error of quantizer, where components are designed to work in polar coordinates - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Entzerren eines modulierten Signals gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a circuit arrangement for equalizing a modulated signal according to the preamble of the claim 1.
Schaltungsanordnungen zum Entzerren eines modulierten Signals, sogenannte Equalizer oder Entzerrer, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden in Schaltungen zum Empfang modulierter Signale eingesetzt, um Unzulänglichkeiten von Sender, Übertragungsstrecke und Empfängereingangsschaltung auszugleichen. Sie werden sowohl bei digitalen als auch bei analogen Übertragungsverfahren verwendet.circuitry for equalizing a modulated signal, so-called equalizer or equalizer, are known from the prior art. They are in circuits used to receive modulated signals to inadequacies of transmitter, transmission link and receiver input circuit compensate. They are used in both digital and analog transmission methods.
Eine
Schaltungsanordnung zum Entzerren eines modulierten Signals nach
dem Stand der Technik ist in
Es
ist ein übliches Verfahren, dass die Empfängerschaltung
Ein
der Empfängerschaltung
Aus
der
Es ist außerdem übliche Praxis, den Verstärkungsfaktor ε, der die adaptiven Koeffizienten verändert, sowie die Größe des Lecks den Empfangsbedingungen anzupassen. Insbesondere werden während der Akquirierungsphase andere Werte verwendet als während der Signalverfolgung.It is also common practice, the gain factor ε, which alters the adaptive coefficients, as well as the size of the leak to conform to the reception conditions. In particular, be during the acquisition phase uses different values than during signal tracking.
Die im Stand der Technik beschriebenen Vorgehensweisen haben verschiedene Nachteile, da die gesamte Signalverarbeitung des Entzerrers im kartesischen Basisbandsystem I, Q stattfindet. Zum einen sind erfahrungsgemäß die stärksten Echosignale direkt hinter dem Originalsignal zu erwarten. Um diese Echos zu eliminieren, möchte man eine möglichst hohe Verstärkung für die Änderung der Filterkoeffizienten, also einen großen Ver stärkungsfaktor ε haben. Eine vor dem Entzerrer angeordnete Empfängerschaltung sowie die Vorrichtungen zur Mischung des Signals ins Basisband weisen außerdem ein Phasenrauschen auf. Da der Phasenwinkel Φ zeitabhängig variiert, werden die Koeffizienten im hinteren Teil des Entzerrers keinen korrekten Phasenbezug mehr haben. An dieser Stelle wäre es vorteilhaft eine höhere Verstärkung in Richtung der Phase Φ einzustellen. Diese entgegengesetzten Forderungen lassen sich jedoch mit einem Entzerrer , der in kartesischen Koordinaten (I, Q) arbeitet nicht auf einfache Weise lösen.The approaches described in the prior art have several disadvantages, since the entire signal processing of the equalizer takes place in the Cartesian baseband system I, Q. On the one hand, experience has shown that the strongest echo signals are to be expected directly behind the original signal. To eliminate these echoes, one would like to have the highest possible amplification for the change of the filter coefficients, ie a large amplification factor ε. A receiver circuit arranged in front of the equalizer and the means for mixing the signal into the baseband also have phase noise. Since the phase angle Φ zeitab varies widely, the coefficients in the back of the equalizer will no longer have a correct phase reference. At this point, it would be advantageous to set a higher gain in the direction of the phase Φ. However, these opposing requirements can not be easily solved with an equalizer operating in Cartesian coordinates (I, Q).
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.Here uses the present invention.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Schaltungsanordnung zum Entzerren eines modulierten Signals zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist und es außerdem ermöglicht eine hohe Verstärkung in Richtung der Phase Φ leicht einzustellen.It the object of the invention is a circuit arrangement for equalizing a modulated signal to provide the does not have the disadvantages of the prior art and it also allows a high gain in the direction of Phase Φ easy to adjust.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung zum Entzerren eines modulierten Signals mit dem Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a circuit arrangement for equalizing a modulated signal with the feature of claim 1 solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Entzerren eines modulierten Signals besteht dabei aus einem Vorwärtsfilter, dem ein Eingangssignal zuführbar ist, einen Quantisierer, der ausgangszeitig angeordnet ist und an dem ein Ausgangssignal abgreifbar ist, einem Rückwärtsfilter dem das Ausgangssignal des Quantisierers eingangszeitig zuführbar ist, einem Addierer, der zwischen das Vorwärtsfilter und dem Quantisierer ge schaltet ist und dem das Ausgangssignal des Rückwärtsfilters zuführbar ist und einer Quantisierungsfehlerschaltung zur Ermittlung eines Quantisierungsfehlers des Quantisierers. Die grundlegende Idee der Erfindung besteht dabei darin, dass wenigsten einer der Komponenten der Schaltungsanordnung geeignet ausgebildet ist, in Polarkoordinaten zu arbeiten.A inventive circuit arrangement for equalizing a modulated signal consists of a forward filter, to which an input signal can be fed, a quantizer, the output is arranged and at which an output signal can be tapped, a reverse filter that the Output of the quantizer can be fed in at the beginning is, an adder between the forward filter and the quantizer ge is switched and that the output signal of the backward filter can be supplied and a quantization error circuit for Determination of a quantization error of the quantizer. The basic Idea of the invention consists in the fact that at least one of the Components of the circuit arrangement is suitably formed in Polar coordinates to work.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn dem Vorwärtsfilter das Eingangssignal in Polarkoordinaten zuführbar ist. Das Eingangssignal kann z. B. durch einen dem Vorwärtsfilter vorgeschalteten IQ/rΦ-Koordinatenumsetzer aus dem kartesischen Koordinatensystem in Polarkoordinaten umgesetzt werden. Der IQ/rΦ–Koordinatenumsetzer kann dabei diese Umsetzung beispielsweise durch Tabellen, sogenannte look-up-tables, oder eine Cordic-Schaltung realisieren.It is advantageous if the forward filter, the input signal can be supplied in polar coordinates. The input signal can z. B. by a forward filter upstream IQ / rΦ coordinate converter implemented from the Cartesian coordinate system in polar coordinates become. The IQ / rΦ coordinate converter can do this this implementation, for example, by tables, so-called look-up tables, or realize a Cordic circuit.
Um auch ausgangsseitig eine Schnittstelle zu nachgeschalteten Schaltungsanordnungen zu schaffen, die in kartesischen Koordinaten arbeiten, ist es vorteilhaft dem Quantisierer einen rΦ/IQ-Koordinatenumsetzer nachzuschalten. Der ausgangsseitige rΦ/IQ-Koordinatenumsetzer ist vorteilhafterweise gleichartig ausgebildet und der eingangsseitige IQ/rΦ-Koordinatenumsetzer.Around also on the output side an interface to downstream circuit arrangements to create, which work in Cartesian coordinates, it is advantageous the quantizer a rΦ / IQ coordinate converter downstream. The output rΦ / IQ coordinate converter is advantageously similarly formed and the input side IQ / rΦ coordinate converter.
Um eine optimale Leistung des Entzerrers zu erreichen ist es vorteilhaft das Vorwärtsfilter als FIR-Filter mit adaptiven Filterkoeffizienten auszubilden. Ebenso ist es vorteilhaft das Rückwärtsfilter als IIR-Filter mit adaptiven Filterkoeffizienten vorzusehen.Around To achieve optimum performance of the equalizer, it is advantageous the forward filter as FIR filter with adaptive filter coefficients train. Likewise, it is advantageous the backward filter to provide as an IIR filter with adaptive filter coefficients.
Um eine optimale Regelung der Filterkoeffizienten des Vorwärts- und des Rückwärtsfilters zu erreichen ist es sinnvoll, dass an der Quantisierungsfehlerschaltung ausgangsseitig der Quantisierungsfehler in Polarkoordinaten abgreifbar ist. Der Quantisierungsfehler wird dabei separat in r- und Φ-Komponente berechnet und ausgangsseitig an der Quantisierungsfehlerschaltung zur Verfügung gestellt. In einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung sind die Filterkoeffizienten des Vorwärts- und des Rückwärtsfilters durch den Quantisierungsfehler regelbar, wobei eine Radialkomponente des Quantisierungsfehlers mit einem ersten Faktor und eine Phasenkomponente des Quantisierungsfehlers mit einem zweiten Faktor verstärkbar ist. Dadurch kann erreicht werden beispielsweise eine hohe Verstärkung in Phasenrichtung einzustellen während die Verstärkung in Radialrichtung gering gehalten wird. Die Realisierung einer solchen Verstärkung ist besonders einfach durch Multiplizierer möglich.Around optimal control of the filter coefficients of the forward and to reach the backward filter, it makes sense that at the quantization error circuit on the output side, the quantization error can be tapped in polar coordinates. The quantization error becomes calculated separately in r and Φ components and on the output side provided at the quantization error circuit. In a preferred embodiment of the invention, the filter coefficients of the forward and backward filters controllable by the quantization error, wherein a radial component the quantization error with a first factor and a phase component of the quantization error can be amplified with a second factor is. This can be achieved, for example, a high gain in Adjust phase direction while gain is kept low in the radial direction. The realization of such Gain is especially easy through multipliers possible.
Es wird des Weiteren ein Verfahren zum Entzerren eines modulierten Signals beansprucht, bei dem eine Vorwärtsfilterung des Eingangssignals, eine Quantisierung des Ausgangssignals, eine Rückwärtsfilterung des quantisierten Ausgangssignals sowie eine Addition des rückwärtsgefilterten Signals zu dem vorwärtsgefilterten Signal durchgeführt wird wobei ein Quantisierungsfehler der Quantisierung des Ausgangssignals berechnet wird. Die grundlegende Idee bei diesem Verfahren liegt ebenfalls darin, dass wenigsten einer der Schritte in Polarkoordinaten durchgeführt wird.It is further a method for equalizing a modulated Claims in which a forward filtering of the Input signal, quantization of the output signal, backward filtering of the quantized output signal and an addition of the backward filtered Signal to the forward filtered signal performed where a quantization error is the quantization of the output signal is calculated. The basic idea with this method lies also in that at least one of the steps is performed in polar coordinates becomes.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben.The Invention will be described below with reference to the attached Figures described in detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Der
Entzerrer
Abschließend
ist anzumerken, dass eine vollständige Ausführung
des Entzerrers
Es
wird nachfolgend kurz die Funktion des eben beschriebenen Entzerrers
Ein
eingangsseitiges Signal in kartesischen Koordinaten I, Q wird einem
IQ/rΦ-Koordinatenumsetzer
- 11
- Schaltungsanordnung/EntzerrerCircuitry / equalizer
- 22
- Vorwärtsfilterforward filter
- 33
- Quantisiererquantizer
- 44
- Rückwärtsfilterbackward filter
- 55
- Addiereradder
- 77
- QuantisierungsfehlerschaltungQuantisierungsfehlerschaltung
- 99
- Multiplizierermultipliers
- 1111
- Multiplizierermultipliers
- 1313
- IQ/rΦ-KoordinatenumsetzerIQ / rΦ coordinate converting
- 1515
- rQ/IQ-Koordinatenumsetzerr Q / IQ coordinate converter
- δr δ r
- Radialkomponente des Quantisierungsfehlersradial component of the quantization error
- δΦ δ Φ
- Phasenkomponente des Quantisierungsfehlersphase component of the quantization error
- rr
- Radialkomponenteradial component
- ΦΦ
- Phasenkomponentephase component
- II
- Inphase-KomponenteIn-phase component
- Quadraturphase-KomponenteQuadrature phase component
- εr ε r
- Radialverstärkung/1. FaktorRadial strength / first factor
- εΦ ε Φ
- Phasenverstärkung/2. Faktor ZeitkoeffizientPhase gain / 2. Factor time coefficient
- 2020
- Empfängerreceiver
- 20a20a
- Schaltung zum Mischen ins Basisbandcircuit for mixing to baseband
- 2121
- Schaltungsanordnung/EntzerrerCircuitry / equalizer
- 2222
- Vorwärtsfilterforward filter
- 2323
- Quantisiererquantizer
- 2424
- Rückwärtsfilterbackward filter
- 2525
- Addiereradder
- 2727
- QuantisierungsfehlerschaltungQuantisierungsfehlerschaltung
- 2929
- Multiplizierermultipliers
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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