DE2133037A1 - PROCEDURE AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE SELF-ADJUSTMENT OF AN ADAPTIVE EQUALIZER - Google Patents

PROCEDURE AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE SELF-ADJUSTMENT OF AN ADAPTIVE EQUALIZER

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DE2133037A1 DE19712133037 DE2133037A DE2133037A1 DE 2133037 A1 DE2133037 A1 DE 2133037A1 DE 19712133037 DE19712133037 DE 19712133037 DE 2133037 A DE2133037 A DE 2133037A DE 2133037 A1 DE2133037 A1 DE 2133037A1
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Description

Verfahren und Schaltungaanordnung zur selbsttätigen Einstellung eines adaptiven Entzerrers.Method and circuit arrangement for the automatic setting of a adaptive equalizer.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungeanordnung zur selbsttätigen Einstellung eines adaptiven, der Rückgängigimachung linearer Verzerrungen auf einer bertragungsstrecke dienenden Entzerrere, insbesondere Tranaversalfilterentzerrers, in einem Zeitnultiplexsystem für Pulsamplituden-Modulation, bei dem neben den Nachrichtensignalen ein periodisch wiederkehrendes Zusatzsignal übertragen wird, bei dem empfangsseitig Abtastproben der Amplituden des regenerierten Zusatzsignals von Abtastproben der Amplituden aller ankommenden Signale abgezogen werden und bei dem aus dem Differenzsignal und dem regenerierten Zusatzsignal Einstelikriterien fiir Einstellglieder des Entzerrers abgeleitet werden Die Vorteile der Zeitinultiplex-Ubertragung von pulsamplitudenmodulierten Signalen, die in der Wirtschaftlichkeit des Aufwandes und des Bandbreitebednrfs liegen, lassen sich nur dann vollständig ausnutzen, wenn die auf den ¢bertragungswegen entstehenden linearen Verzerrungen der zu übertragenden Signale in Jedem einzelnen Multipleskanal rückgängig gemacht werden.The invention relates to a method and a circuit arrangement for the automatic setting of an adaptive, the undoing of linear distortions Equalizer serving on a transmission path, in particular tranaversal filter equalizer, in a time division multiplex system for pulse amplitude modulation, in which in addition to the message signals a periodically recurring additional signal is transmitted at the receiving end Samples of the amplitudes of the regenerated additional signal from samples of the The amplitudes of all incoming signals are subtracted from the difference signal and the regenerated additional signal setting criteria for setting elements of the equalizer The advantages of the time division multiplex transmission of pulse amplitude modulated Signals, which in the economic efficiency of the effort and the bandwidth requirement can only be fully exploited if they are on the transmission paths resulting linear distortions of the signals to be transmitted in each individual Multiple channel can be undone.

Lineare Verzerrungen, die zu veratkndlichem Nebensprechen zwischen den Einzelkanälen führen, lassen sich mit fest eingestellten Entzerrern über längere Zeit hinweg nur ungenügend beherrschen, weil beispielsweise Temperaturschwankungen Änderungen der Übertragungseigenschaften der Ubertragungswege hervorrufen können.Linear distortion leading to noticeable crosstalk between the individual channels can be carried out over longer periods with fixed equalizers Only inadequate control over time, for example because of temperature fluctuations Can cause changes in the transmission properties of the transmission paths.

Eine automatische Entzerrung mit Hilfe von speziellen Testsignalen zu Beginn der Übertragung mit anschließender Festlegung der Entzerrereinstellung ist nicht sinnvoll, da änderungen der Übertragungseigenschaften während des Betriebes nicht mehr ausgeregelt werden können und da es nicht möglich ist, in regelmäßigen Zeitabständen die beispielsweise dreißig Übertragungskanäle gleichzeitig stillzulegen, um eine Testsignalfolge zu übertragen.Automatic equalization with the help of special test signals at the beginning of the transmission with subsequent definition of the equalizer setting does not make sense because the transmission properties change during operation can no longer be regulated and since it is not possible on a regular basis Time intervals, for example, to shut down thirty transmission channels at the same time, to transmit a test signal sequence.

Für pulscodemodulierte Signale, welche nur die Zustände 110,11 "+ 1" und 11111 annehmen können, ist aus der Veröffentlichung "An automatik Equalizer for Digital Repeatered Lines" in t'Proceedings of the IEEE", März 1969, S. 363 und 364, ein Verfahren zur automatischen Entzerrung während. der Übertragung bekannt. Dort wird gezeigt, daß unter gewissen Bedingungen die Maximalamplitude des entzerren Signal ein Maß für die Kabeldämpfung bei der "Nyquist-Frequenz" ist. Da der typische Kabeldämpfungsverlauf bekannt ist, karin dieses Maß zur Einstellung eines automatischen Entzerrers dienen. Dieses Verfahren läßt sich aber nicht auf pulsamplitudenmodulierte Signale mit mehr als zwei möglichen Amplitudenwerten übertragen.For pulse code modulated signals which only have the states 110.11 "+ 1 "and 11111 is from the publication" An automatic equalizer for Digital Repeatered Lines "in the Proceedings of the IEEE", March 1969, p. 363 and 364, a method for automatic equalization during. known of the transfer. There it is shown that under certain conditions the maximum amplitude of the equalize Signal is a measure of the cable attenuation at the "Nyquist frequency". Since the typical Cable attenuation curve is known, karin this level for setting an automatic Serve equalizer. However, this method cannot be applied to pulse amplitude modulation Transmit signals with more than two possible amplitude values.

Auch ergibt dieses Verfahren nur eine unzureichende Entzerrung, da der Verlauf der Kabeldämpfung nur grob approximiert wird.This method also results in insufficient equalization, since the course of the cable attenuation is only roughly approximated.

Weiter ist aus der Veröffentlichung "An Adaptive Receiver for Digital Signaling Through Channels with Intersymbol Interference" von J.G. Proakis und J.H. Miller in "IEEE Transactions on Information Thecry", Vol. IT-5, No.4, Juli 1969, 5. 484-497 insbesondere S. 488, ein Verfahren zur automatischen Einstellung eines Entzerrers bekannt, das zur Bildung des Einstellkriteriums-von einer bekannten Testsignalfolge Gebrauch macht, welche in regelmäßigen Abständen in den zu übertragenden Informationsfluß eingeschoben wird. Diese Testsignalfolge kann auf der Empfangsseite fehlerfrei reproduziert werden und dient zur Minimierung des im Signal enthaltenen mittleren quadratischen Fehlers. Dieses Einstellkriterium ist aber nicht brauchbar, wenn eine hohe Nebensprechdämpfung zwischen benachbarten Kanälen verlangt wird.Next is from the publication "An Adaptive Receiver for Digital Signaling Through Channels with Intersymbol Interference "by J.G. Proakis and J.H. Miller in "IEEE Transactions on Information Thecry", Vol. IT-5, No.4, July 1969, 5. 484-497 in particular p. 488, a method for the automatic setting of a Equalizer known that is used to form the setting criterion from a known test signal sequence Makes use of which at regular intervals in the flow of information to be transmitted is inserted. These Test signal sequence can be on the receiving side can be reproduced without errors and is used to minimize what is contained in the signal mean square error. However, this setting criterion cannot be used, when high crosstalk attenuation is required between adjacent channels.

Dies erfordert Nulldurchgänge der Impulsantwort jedes Kanals zu den Zeitpunkten, in denen die Information in den anderen Kanälen abgetastet wird.This requires zero crossings of the impulse response of each channel to the Times at which the information in the other channels is sampled.

In "Computer Simulation of an Automatic Adaptive Equalizer for Real Telephone Channels and Freie Data Format" von F. Eggimann, "International Seminar on Digital Processing of Analog Signals", Zürich, Schweiz 11.-13.3.1970, wird das Verfahren der Einschietung einer bekannten Te sti.mpulsfolge in die zu übertragende Information dahingehend erweitert daß auch ein Kriterium in Betracht gezogen wird, welches Nulldurchgänge der Impulsantwort jedes Kanals zu den links und rechts vom Maximalvert dieser Impulsantwort liegenden Zeitpunkten erzwingt, in denen die Information in den Nachbarkanälen abgefragt wird. Allerdings wird hier ein Verfahren verwendet, bei welchem-zur Einstellung der variablen Parameter nicht die Abweichung der verzerrten von der idealen Impulsantwort, sondern die verzerrte Impulsantwort zu den Äbtastzeitpunkten bestimmt wird. Wie in der Veröffentlichung von R.W. Lucky "Techniques for Adaptive Equalization of Digital Communication Systems", in "The Bell System Technical Journal, Februar 1966, S. 255-286, gezeigt wird, ist dieses Verfahren ungünstig, denn es konvergiert nur langsam. Außerdem kann so der im folgenden mit Hauptwcrt bezeichnete Maximalwert der Impulsantwort nicht auf den Sollwert geregelt werden. Für die Korrelation der verzögerten Entzerrer-kusgangsignale mit dem Referenzsignal am Ausgang des Referenzsignalgebers bzw. der Entscheidungsschaltung sind ferner Analog-Multiplizierer erforderlich, was die Instruinentierung erschwert. Zur Entzerrung der Nachschwinger dient ein riickgckoI,pelter Transversalfilter. Diese Struktur kann, insbesondere bei Auftreten von Störungen, zu Instabilitäten und Selbsterregung führen. Als Testimpulsfolge dient ein binäres bipolares Pseudo-Zufalls-Signa1, von welchem in regelmäßigen Abständen ein Impuls in die Folge der informati onstragenden PAM-Signale eingefügt ist. Auf der Empfangsseite wird dieses Referenzsignal durch einen vom empfangenen Signal in geeigneter Weise synflhronisierten Pseudo-Zufalls-Generator fehlerfrei erzeugt. Dies erfordert einen nicht unbeträchtlichen Auf wand, insbesondere wegen der verhältnismäßig großen Periodendauer der bären Pseudo-Sufalls-Polge.In "Computer Simulation of an Automatic Adaptive Equalizer for Real Telephone Channels and Free Data Format "by F. Eggimann," International Seminar on Digital Processing of Analog Signals ", Zurich, Switzerland 11.-13.3.1970, that will Method of integrating a known test pulse train into the one to be transmitted Information extended to the effect that a criterion is also taken into account, which zero crossings of the impulse response of each channel to the left and right of the Maximalvert of this impulse response forces points in time in which the information is queried in the adjacent channels. However, a procedure is used here at which-to set the variable parameters not the deviation of the distorted from the ideal impulse response, but rather the distorted impulse response at the sampling times is determined. As in the publication by R.W. Lucky "Techniques for Adaptive Equalization of Digital Communication Systems ", in" The Bell System Technical Journal, February 1966, pp. 255-286, this method is unfavorable because it is slow to converge. In addition, the term denoted in the following by the main word can be used in this way Maximum value of the impulse response cannot be regulated to the setpoint. For the correlation of the delayed equalizer output signals with the reference signal at the output of the reference signal generator or the decision circuit, analog multipliers are also required, which makes instruction difficult. A is used to equalize the post-oscillation riickgckoI, pelter transversal filter. This structure can, in particular at Occurrence of disturbances that lead to instabilities and self-excitement. As a test pulse train a binary bipolar pseudo-random signal is used, from which at regular intervals a pulse is inserted into the sequence of the information-carrying PAM signals. on the receiving side gets this reference signal through a received signal generated error-free synchronized pseudo-random generator in a suitable manner. This requires a not inconsiderable effort, especially because of the proportionate large period of the bear pseudo-Sufalls-Polge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten möglichst vollständig vermeidendes Verfahren zur selbsttätigen Einstellung eines adapti-ven Entzerrers in einem Zeitmultiplexsystem für Pulsamplituden-Modulation anzugeben.The invention is based on the object of the above-described Automatic adjustment procedure that avoids difficulties as completely as possible an adaptive equalizer in a time division multiplex system for pulse amplitude modulation to specify.

Ausgehend von einem Verfahren zur selbsttätigen Einstellung eines adaptiven, der Ruckgängigmachung linearer Verzerrungen auf einer Übertragungsstrecke dienenden Entzerrers, insbesondere Transversalfilter-Entzerrers, in einem Zeitmultiplexsystem für Pulsamplituden-Modulation, bei dem neben den Nachrichtensignalen ein periodisch wiederkehrendes Zusatzsignal übertragen wird, bei dem empfangsseitig Abtastproben der Amplituden des regenerierten Zusatzsignals von Abtastproben der Amplituden aller ankommenden Signale abgezogen werden und bei dem aus dem Differenzsignal und dem regenerierten Zusatzsignal Einsellkriterien für Einstellglleder des Entzerrers abgeleitet werden, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Zusatzsignal das Rahmensynchronisiersignal dient.Based on a method for the automatic adjustment of a adaptive, the cancellation of linear distortions on a transmission link Serving equalizer, in particular transversal filter equalizer, in a time division multiplex system for pulse amplitude modulation, in which, in addition to the message signals, a periodic recurring additional signal is transmitted, with the receiving side samples the amplitudes of the regenerated additional signal of samples of the amplitudes of all incoming signals are subtracted and in the case of the difference signal and the regenerated additional signal setting criteria for adjustment glleder of the equalizer derived are, this object is achieved according to the invention in that as an additional signal the frame synchronizing signal is used.

Eine besonders einfache Variante des Verfahrens ergibt sich, wenn als Rahmensynchrorsisiersignal abwechselnd positive und negative,. in ihrer Amplitude gleiche'und ,gemessen am übertragenen Signal, Impulse mit maximaler Amplitude verwendet werden.A particularly simple variant of the method results when alternately positive and negative as a frame synchronization signal. in their amplitude same'and, measured on the transmitted signal, pulses with maximum amplitude are used will.

Vorteilhaft ist, es, wenn zur Bildung der Einstellkriterien das regenerierte Zusatzsignal gegenüber dem Differenzsignal schrittweise um ganzzahlige Vielfache des zeitlichen Abstandes zweier aufeinanderfolgende Abtastproben versetzt wlrd, wenn Produkte aus den Abtastproben des schrittweise verschobenen regenerierten Zusatzsignals und des Differenzsignals gebildet werden, wenn aus den Produkten jedes Schrittes eine Summe gebildet wird und wenn diese Summen als Einstellkriterien dienen.It is advantageous if, in order to form the setting criteria, the regenerated Additional signal in relation to the difference signal step by step by integer multiples the time interval between two consecutive samples is offset, if products from the samples of the incrementally shifted regenerated additional signal and the difference signal if formed from the products of each step a sum is formed and if these sums serve as setting criteria.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn zur Bildung der Einstellkriterien das regenerierte Zusatzsignal gegenüber dem Differenzsignal schrittweise um ganzzahlige Vielfache des zeitlichen Abstandes zweier aufeinanderfolgender Abtastproben versetzt wird, wenn Produkte aus den Abtastproben des schrittweise verschobenen regenerierten Zusatzsignals und des Vorzeichens des Differenssignals gebildet werden, wenn'aus den Produkten jedes Schrittes eine Summe gebildet wird und wenn diese Summen als Einstellkriterien dienen.It is also advantageous if to form the setting criteria the regenerated additional signal compared to the difference signal step by step by whole numbers Multiples of the time interval between two consecutive samples offset when products are regenerated from the samples of the incrementally shifted Additional signal and the sign of the differential signal are formed if'aus the products of each step are summed up and when these sums are called Adjustment criteria are used.

Vorteilhaft ist es schließlich, wenn die Einstellung der Einstellglieder beim Auftreten von Störsignalen verlangsamt beziehungsweise blockiert wird.Finally, it is advantageous if the setting of the adjusting members is slowed down or blocked when interfering signals occur.

Bei einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel nach der Erfindung sind als Einstellglieder stufenweise einstellbare Schaltungen vorgesehen, die mit Hilfe von Digital-Analogwandlern oder von magnetischen Speichern, insbesondere ransfluxoren, realisiert werden.In a preferred embodiment according to the invention as setting elements, step-wise adjustable circuits provided with the help of digital-to-analog converters or of magnetic memories, in particular ransfluxors, will be realized.

Als Einstellglieder können vorteilhaft auch Brückenschaltungen dienen, die einen durch Spannungsgegenkopplung linearisierten Peldeffekttransistor als steuerbares Element enthalten.Bridge circuits can also advantageously serve as setting elements, the one by voltage negative feedback linearized Pelde effect transistor as controllable Item included.

Vorteilhaft ist es weiter, als steuerbare Elemente der Einstellglieder Photowiderstände;vOrzusehen.It is also advantageous as controllable elements of the setting members Photoresistors; to be provided.

Für die praktische, Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist es vorteilhaft, feste Vorentzerrer vorzusehen.For the practical implementation of the subject matter of the invention, it is advantageous fixed pre-equalizers to be provided.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.In the following, the invention is explained in more detail with the aid of exemplary embodiments explained.

Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild und Fig. 2 Pulspläne zur Erläuterung des Prinzips des bekannten Transversalfilters, Fig. 3 ein Blockschaltbild des adaptiven Entzerrers gemäß der Erfindung und Fig. 4 einen Pulsplan der an den Eingängen und-am Ausgang des Vergleichers anliegenden Signale.FIG. 1 shows a block diagram and FIG. 2 shows pulse diagrams for explanation of the principle of the known transversal filter, Fig. 3 is a block diagram of the adaptive Equalizer according to the invention and FIG. 4 shows a pulse plan of the inputs and -am Output of the comparator signals present.

Als Entzerrerfilter wird zweckmäßig ein Transversalfilter (Echo-Entzerrer) verwendet. Dieses Filter kann Nulldurchgänge der Impulsantwort in Abtastzeitpunkten links und rechts vom Maximalwert der Impulsantwort erzwingen und minimiert daher die gegenseitige Beeinflussung der benachbarten Signale und damit das Nebensprechen. Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Transversalfilters und Fig. 2 Pulspläne zur näheren Erläuterung von dessen Funktion.A transversal filter (echo equalizer) is expediently used as the equalization filter. used. This filter can zero crossings of the impulse response in sampling times force left and right of the maximum value of the impulse response and therefore minimized the mutual influence of the neighboring signals and thus the crosstalk. FIG. 1 shows the block diagram of a transversal filter and FIG. 2 shows pulse plans for more detailed explanation of its function.

Das Transversalfilter in Fig. 1 besteht aus einer Anzahl von in Kette geschalteten Verzögerungsgliedern 1, 2, 3 und 4.The transversal filter in Fig. 1 consists of a number of in chain switched delay elements 1, 2, 3 and 4.

Jedes Verzögerungsglied 1, 2, Spund 4 weist eine Verzögerungszeit, entsprechend dem Abstand zweier aufeinanderfolgender gesendeter Zeichen auf. Sowohl der Eingang 5 als auch jeder Abgriff der durch die Verzögerungsglieder 1, 2, 3 und 4 gebildeten Verzögerungsleitung ist über je ein Einstellglied 6 bis 10 und über Leitungen 11 bis 15 mit den Eingängen eines Summierers 16 verbunden, dessen Ausgang 17 gleichzeitig den Ausgang des Transversalfilters. darstellt.Each delay element 1, 2, bung 4 has a delay time corresponding to the distance between two consecutive characters sent. As well as the input 5 as well as each tap of the delay elements 1, 2, 3 and 4 formed delay line is via a setting member 6 to 10 and over Lines 11 to 15 are connected to the inputs of an adder 16, the output of which 17 at the same time the output of the transversal filter. represents.

PUr die Darstellung der Pulspläne in Fig. 2 wird der Einfachheit halber angenommen, daß das Signal am Eingang 5 des Transversalfilters mit Hilfe eines Abtast-Halte-Kreises vorgeformt sei. Das Signal wird zu den jeweiligen Abtastzeitpunkten in den Abständen T abgetastet und der abgetastete Wert wird mit Hilfe eines Speicherelementes, beispielsweise einer Kapazität, konstant gehalten, bis der nächste Abtastwert übernommen wird.For the sake of simplicity, the illustration of the pulse plans in FIG. 2 is used assumed that the signal at input 5 of the transversal filter with the aid of a sample-and-hold circuit is preformed. The signal is at the respective sampling times in the intervals T is sampled and the sampled value is stored with the aid of a storage element, for example a capacitance, held constant until the next sample is taken over.

Die Einstellglieder 6 bis 10 gestatten die Multiplikation der Signale an den jeweiligen Abgriffen mit einem reellen positiven oder negativen Zahlenwert. Ein derartiges Einstellglied kann im Prinzip aus einem Potentiometer und einem zuschaltbaren Umkehrverstärker bestehen. Natürlich erfolgt in der Praxis die Realisierung mit elektrischen Mitteln. Unter der Annah=-me, daß das Einstellglied 8 auf den lagert cO = +1 eingestellt sei, erscheint am Punkt 18 im Transversalfilter und ebenso auf der Leitung 13 das unveränderte Eingangssignal. Es weist gegenüber dem Signal am Eingang 5 lediglich eine zeitliche Verzögerung auf.The setting members 6 to 10 allow the signals to be multiplied at the respective taps with a real positive or negative numerical value. Such an adjusting element can in principle consist of a potentiometer and a switchable one Inverting amplifiers exist. In practice, of course, it is also implemented electrical means. Under the assumption = -me that the adjusting member 8 is superimposed on the cO = +1 is set, appears at point 18 in the transversal filter and likewise the line 13 the unchanged input signal. It points towards the signal on Input 5 only has a time delay.

Die Funktion des Transversalfilters wird an Hand der Pulspläne in Fig. 2 näher erläutert. Es ist eine einzelne verzerrte auf- der Leitung 13 anliegende Impulsantwort w dargestellt.The function of the transversal filter is based on the pulse plans in Fig. 2 explains in more detail. There is a single distorted one on line 13 Impulse response w shown.

Diese Impulsantwort enthält zwei Vorschwinger und zwei Nachschwinger. Zur Beseitigung des ersten Vorschwingere wird das verzerrte Signal um die Zeit 2* X früher, also am Eingang 5 der Vrzögerungsleitung, abgegriffen und das Einstellglied 6 wird auf einen derartigen Wert c 2 eingestellt, daß der Hauptwert dieser Impulsantwort entgegengesetzt gleich dem Vorschwinger der Impulsantwort Xr auf der Leitung 13 ist. Wird die auf der Bettung 11 in Fig. 1 auftretende Impulsantwort u zur Impulsantwort w addiert, so verschwindet der erste Vorschwinger.This impulse response contains two pre-vibrations and two post-vibrations. To eliminate the first pre-oscillation, the distorted signal is reduced by the time 2 * X tapped earlier, i.e. at input 5 of the delay line, and the setting element 6 is set to such a value c 2 that the main value of this impulse response opposite to the pre-oscillator of the impulse response Xr on the line 13 is. If the impulse response u appearing on the bedding 11 in FIG. 1 becomes the impulse response w is added, the first pre-oscillation disappears.

Entsprechend können die übrigen Vor- und Nachschwinger behandelt werden und als Ausgangssignal erscheint am Ausgang t7 das in Fig. 2 dargestellte Summensignal z. Die Verzerrungen im Summensignal z sind noch nicht völlig beseitigt Dies kommt einesteils daher, daß die Verzögenrngsleitung im gewählten Beispiel nicht lang genug ist, zum zweiten von der nicht optimalen Einstellung der Einstellglieder. Mit jedem Korrektursignal werden neue kleine Überschwinger zum Signal addiert so daß die maximale Amplitude der Überschwinger zwar immer kleiner wird, die zeitliche Dispersion der resultierenden Impulsantwort z dafür immer größer wird. Es läßt sich leicht zeigen, daß sich die Überschwinger praktisch vollkommen beseitigen lassen, wenn die im Transversalfilter enthaltene Verzögerungsleitung nur hinreichend lang gewählt wird, wenn also hinreichend viele Abgriffe vorhanden sind, und wenn die Verzerrungen in dem am Eingang 5 anliegenden Signal nicht extrem groß sind.The remaining pre- and post-oscillations can be treated accordingly will and the sum signal shown in FIG. 2 appears as the output signal at output t7 z. The distortions in the sum signal z have not yet been completely eliminated. This is coming partly because the delay line is not long enough in the example chosen is, secondly, from the non-optimal setting of the adjusting elements. With everybody Correction signal, new small overshoots are added to the signal so that the maximum Although the amplitude of the overshoot is getting smaller, the time dispersion of the resulting impulse response z is getting bigger and bigger. It's easy to show that the overshoots can practically be completely eliminated if the in the transversal filter included delay line is selected only sufficiently long, so if sufficient many taps are present, and if the distortion is present in the input 5 Signal are not extremely large.

Selbstverständlich ist das beschriebene Translte salfilter nicht die einzige mögliche Entzerrerstruktur. Es lassen sich, wie eingangs bereits erwähnt, auch ruckgekoppelte Filterstrukturen anwenden, ferner entsprechende Kombinationen und Verzweigungsnetzlverke, wie sie beispielsweise in 1,Aufwandgünstige Realisierung eines adaptiven Entzerrers für schnelle DatenübertrOagung' von K. Möhrmann, "NTZ", 1970, Heft 1, Seiten 36 bis 42, beschrieben sind. Der Einfachheit halber soll die Erfindung im folgenden nur anhand des Transversalfilters beschrieben werden. Es soll jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß sich die folgenden Überlegungen ohne weiteres auch auf die obengenannten Entzerrerstrukturen übertragen lassen.Of course, the translte described is not the salfilter only possible equalizer structure. As already mentioned at the beginning, also use feedback filter structures and appropriate combinations and branching networks, such as those shown in FIG. 1, cost-effective implementation an adaptive equalizer for fast data transmission 'by K. Möhrmann, "NTZ", 1970, Issue 1, pages 36 to 42, are described. For the sake of simplicity, the Invention will be described below only with reference to the transversal filter. It however, it should be expressly pointed out that the following considerations can easily be transferred to the above-mentioned equalization structures.

Im folgenden wird ein adaptiver Entzerrer für die Entzerrung der Übertragungsstrecke bei einem Zeitmultiplexsystem beschrieben, welches sowohl Signale in Form reiner Pulsamplitudenmodulation als auch mehrstufiger (quantisierter) Pulsamplitudenmodulation zu entzerren gestattet.The following is an adaptive equalizer for equalizing the transmission link described in a time division multiplex system, which both signals in the form of pure Pulse amplitude modulation as well as multi-level (quantized) pulse amplitude modulation allowed to rectify.

Das Transversalfilter kann, da auf der Empfangsseite nur zu einzelnen Abtastzeitpunkten einzelne, diskrete Amplitu denwerte abgefragt werden, welche die übertragene Information beinh&lten, als Analogwertschieberegister ausgebaut sein.The transversal filter can, since on the receiving side, only to individual Sampling times individual, discrete amplitude values are queried, which the transferred information, expanded as an analog value shift register be.

Ein Analogwertschieberegister stellt eine Kettenschaltung von hbtast-Halte-Kreisen dar. Die einzelnen Abtastwerte werden von Abtast-Halte-Krei.q zu Abtast-Halte-Kreis verschoben und die Anordnung ersetzt daher eine Verzögerungsleitung. Bei einem Zweiunddreißig-Kanal-System müssen beispielsweise die erforderlichen Abtast-Haltekreise pro Sekujide bei Pulsampli.tudenmodulation 32 x 8000 Abtastwerte übertragen, also 256 000 Werte.An analog value shift register represents a chain connection of key-hold circuits The individual samples are from sample-and-hold circuit to sample-and-hold circuit shifted and the arrangement therefore replaces a delay line. On a thirty-two channel system must, for example, the required sample-and-hold circles per Sekujide with Pulsampli.tudenmodulation Transferring 32 x 8000 samples, i.e. 256 000 values.

Die Verzögerungszeit eines Verzögerungsgliedes ist daher 3,91/uns Figur 3 zeigt das Blockschaltbild eines adaptiven Entzerrers gemäß der Erfindung. Dieser Entzerrer besteht aus mehreren Baugruppen. Eine erste Baugruppe stellt wiederum ein Transversalfilter dar. Dieses kann aber auch durch ein anderes der vorgenannten Verzweigungsnetzwerke ersetzt sein. Elemente, die mit den in Fig. 1 enthaltenen Elementen wirkusgllch sind, sind in Fig. 3 gleich bezeichnet, Das Transversalfilter besteht wiederum aus einer Kette von Verzögerungsgliedern 1', 2', 3', 4' und 19 und einer Anzahl -N bis +M Einstellgliedern 6', 7', 8', 9' und 20. Die Ausgänge dieser Einstellglieder sind über die Leitungen 11 t g 12', 13', 14' und 21 mit den Eingängen des ausgangsseitigen Sunimierers 16 verbunden. Der Eingang des Transversalfilters ist mit 5, der Ausgang wiederum mit 17 bezeichnet.The delay time of a delay element is therefore 3.91 / us FIG. 3 shows the block diagram of an adaptive equalizer according to the invention. This equalizer consists of several assemblies. A first assembly is in turn a transversal filter. This can also be done by another of the aforementioned Branch networks be replaced. Elements similar to those contained in FIG Elements that are effectively the same are denoted identically in FIG. 3, the transversal filter again consists of a chain of delay elements 1 ', 2', 3 ', 4' and 19 and a number of -N to + M setting members 6 ', 7', 8 ', 9' and 20. The outputs these adjusting members are via the lines 11 t g 12 ', 13', 14 'and 21 with the Inputs of the output-side Sunimierers 16 connected. The input of the transversal filter is denoted by 5, the output in turn by 17.

Die gestrichelten Linien 22 und 23 weisen darauf hin, daß das Transversalfilter noch weitere, hier nicht gezeichnete Verzögerungs- und Einstellglieder enthalten kann.The dashed lines 22 and 23 indicate that the transversal filter also contain further delay and adjustment elements not shown here can.

Der Eingang 5 des Transversalfilters ist gleichzeitig mit dem Eingang einer Schaltung 24 verbunden, welche der Taktwiedergewinnung aus dem im Zeitmultiplexsignal enthaltenen Rahmensynchronisiersignal dient. Beispielsweise erscheint am Ausgang 25 der Synchronisiertakt mit der Frequenz 8 kHz, am Ausgang 26 der Abtasttakt für das Analogrertschieberegister mit der Frequenz 256 kHz und am Ausgang 27 das regenerierte Rahmensynchronisiersignal, welches bei einem 30/32-Kanal-System aus dem Signal im zweiunddreißigsten Kanal ermittelt wurde, welcher zur Übertragung des Rahniensynchronisiersignals dient. Dieses Signal wird im folgenden mit ak bezeichnet. Das Signal auf der Leitung 27 wird vom Ausgangsaignal yk am Ausgang 17 mit Hilfe. eines Differenzverstärkers 28 abgezogen. Am Ausgang 29 erscheint daher ein Signal, welches im folgenden als Fehlersignal ek bezeichnet wird. Gestrichelt ist eine En'sscheidungsschaitung 30. eingezeichnet, welche an ihrem Ausgang das Vorzeichen des angelegten Eingangssignals liefert.The input 5 of the transversal filter is at the same time as the input a circuit 24 connected which the clock recovery from the time division multiplexed signal contained frame synchronization signal is used. For example, appears at the exit 25th the synchronization clock with the frequency 8 kHz, at output 26 the sampling rate for the analog shift register with the frequency 256 kHz and am Output 27 the regenerated frame synchronization signal, which in a 30/32 channel system was determined from the signal in the thirty-second channel which was used for transmission of the frame synchronization signal is used. This signal is referred to below as ak. The signal on the line 27 is obtained from the output signal yk at the output 17 with the aid. a differential amplifier 28 subtracted. A signal therefore appears at output 29, which is referred to below as the error signal ek. A decision is made in dashed lines 30. drawn, which at its output the sign of the applied input signal supplies.

Die Leitung 31 verbindet den Ausgang der Schaltung 30 mit dem Eingang eines Verzögerungsgliedes 32 der Verzögerungszeit N t .The line 31 connects the output of the circuit 30 to the input a delay element 32 of the delay time N t.

Dessen Ausgang 33 ist mit den ersten Eingängen von Multiplizie:rern 34, 35, 36, 37 und 38 verbunden. Die Leitung 39 verbindei den Ausgang 27 mit dem Eingang einer weiten Verzögerungsleitung, welche aus Verzögerungsgliedern 40, 41, 42, 43 und 44 mit der Verzogerungazeit gebildet ist. Die Abgriffe dieser Versögerungsleitung sind mit den zweiten Eingängen der Multiplizierer 34, 5, 36, 77 und 38 verbunden. Deren Ausgänge 45, 46, 47, 48 und 49 führen auf im folgenden noch näher zu beschreibende Schaltungen 50, 51, 52, 53 und 54. Deren Ausgangsleitungen 55, 56,57, 58 und 59 führen zu den Einstellgliedern 6', 7', 8', 9' und 20 und liefern die notwendige Information zu deren automatischer Einstellung.Its output 33 is connected to the first inputs of multipliers 34, 35, 36, 37 and 38 connected. The line 39 connects the output 27 with the Input of a wide delay line, which consists of delay elements 40, 41, 42, 43 and 44 is formed with the delay a time. The taps of this delay line are connected to the second inputs of the multipliers 34, 5, 36, 77 and 38. Their outputs 45, 46, 47, 48 and 49 lead to those to be described in more detail below Circuits 50, 51, 52, 53 and 54. Their output lines 55, 56, 57, 58 and 59 lead to the adjustment members 6 ', 7', 8 ', 9' and 20 and provide the necessary Information about their automatic setting.

Im folgenden sei, bevor näher auf den apparativen Aufbau-des in Fig. 3 dargestellten Blockschaltbildes eines adaptiven Entzerrers,eingeganen wird, das Einstellkriterium anhand einiger theoretischer Erläuterungen abgeleitet.In the following, before going closer to the apparatus structure-the in Fig. 3 shown block diagram of an adaptive equalizer, is entered that Setting criterion derived from some theoretical explanations.

Voraussetzung für die Ableitung eines Einstell- bzw. Fehlerdaß kriteriums ist es,/auf der Empfangsseite Schätzwerte für die gesendeten richtigen Signale bzw. "Idealeignale" abgeleitet werden können. Bei reiner Pulsamplitudeninodulation ist im allgemeinen nur bekannt, daß die zu übertragenen Signale die Form bestimmter Impulse aufweisen. Da beliebig viele Amplitudenstufen auftreten können, ist die Ableitung eines idealsignales schwierig. Aber auch der Aufbau eines Quantisierers für Mehrstufen-Pulsamplitudenmodulation wird sehr aufwendig, sobald mehr als vier verschiedene Amplitudenstufen übertragen werden. Der übertragene Nachrichtenfluß läßt sich deshalb nicht zur Ableitung eines Kriteriums ausnutzen, zumal oft nur ein Teil der Kanäle mit Gesprächen belegt ist. Deswegen wird hier als Idealsignal das regelmäßig wiederkehrende Raknensynchronisiersignal verwendet, das bei ei'nem 30/32-Kanal-System im zweiunddreißigsten Kanal übertragen wird und das beispielsweise aus einem abwcchselnd positiven und negative Impuls mit, gemessen am übertragenen Signal, maximaler Amplitude besteht. Diese Synchronisiersignalfolge weist dann die Grundschwingung 4 kHz auf. Selbstverständ lich sind auch andere rtahmensynchrorlisiersignale möglich. Die Beschreibung soll sich aber im folgenden der Einfachheit halber auf das genanute Beispiel beschränken.Prerequisite for the derivation of a setting or failure criterion it is, / on the receiving side, estimated values for the correct signals sent or "Ideal signals" can be derived. With pure pulse amplitude dinodulation, in general only known that the signals to be transmitted are the Have the shape of certain impulses. Since there are any number of amplitude levels can, the derivation of an ideal signal is difficult. But also the construction of one Quantizer for multistage pulse amplitude modulation becomes very expensive once more than four different amplitude levels are transmitted. The transmitted message flow therefore cannot be used to derive a criterion, especially often only some of the channels are occupied with calls. That is why it is used here as an ideal signal uses the regularly recurring rocker synchronization signal that is generated by a 30/32 channel system is transmitted in the thirty-second channel and that for example from an alternating positive and negative impulse, measured on the transmitted Signal, maximum amplitude exists. This synchronizing signal sequence then has the Fundamental oscillation 4 kHz. Other frame synchronization signals are of course also possible possible. For the sake of simplicity, however, the description is intended to be used in the following limit the exact example.

Unter folgenden Unìstän.den ist der Einsatz dieses Signals zur Ableitung eines Einstellkriteriums möglich: Die Dispersion der verzerrten liapulsantwort am Ausgang des Ubertragungskanals muß so gering sei, daß sich die einzelnen zeitlich aufeinanderfolgenden Inpulanbvorten, die als Folge der zweiunddreißigsten Kanal gesendeten Impulse auftreten, nicht überlappen und daß die Entzerrung dieser Impulsantworten mit Hilfe eines Transversalfilters möglich ist, ohne daß die zeitliche Dispersion der entzerrten Impulsantworten zu große Werte annimmt. Bei Verwendung eines 30/32-Kanalsystems sollen in jedem Falle die Nachschwinger acr Impulsantwort im zweiunddreißigsten Kanal abgeklungen sein, bevor nennenswerte Vorschwinger bzw. der Hauptwert der zeitlich nächstfolgenden.Impulsantwort in diesem Kanal auftreten.The use of this signal for derivation is under the following conditions one setting criterion possible: The dispersion of the distorted liapulse response on The output of the transmission channel must be so small that the individual successive Inpulanbvorten, which as a result of the thirty-second channel transmitted pulses occur, do not overlap and that the equalization of these impulse responses with the help of a transversal filter is possible without the temporal dispersion of the equalized impulse responses assumes too large values. When using a 30/32 channel system should in each case the post-oscillation acr impulse response in the thirty-second Channel will have subsided before significant pre-oscillation or the main value of the temporal next following impulse response occur in this channel.

Wenn diese Annahmen, die ggf. durch feste Vorentzerrung erzwungen werden müssen, zutreffen, kann als Idealsignal das regenerierte Rahmensynchronisiersignal verwendet werden Dies gilt auch dann, wenn wie in unserem Beispiel, das Rahmensynchronisiersignal ein periodisches Signal ist. Die genannten Einschränkungen bezüglich der Dispersion der Im pulsantwort brauchen nicht eingehalten zu werden, wenn als Rahmensynchronisiersignal binärer bipolarer Pseudo-Zufallstext mit hinreichend großer Periodendauer verwendet wird.If these assumptions, possibly enforced by fixed pre-equalization must apply, the regenerated frame synchronization signal can be used as the ideal signal This also applies if, as in our example, the frame synchronization signal is a periodic signal. The above-mentioned restrictions on dispersion the impulse response need not be adhered to when used as a frame synchronization signal binary bipolar pseudo-random text with a sufficiently long period is used will.

Das Rahmensynchronisiersignal läßt sich aus der ankommenden Signalfolge illit Hilfe eines Spitzenwert-Detektors in der in Fig. 3 mit 24 bezeichneten Baugruppe ableiten. Die Idealsighalfolge hat in unserem Beispiel nur in den Zeitintervallen, in denen der zweiunddreißigste Kanal abgetastet wird, den Wert "+11t bzw. "- 1", ansonsten den Wert "O" und heiße a'(t) Wenn das Signal yk zum Abtastzeitpunkt t0 + k#am Ausgang deu noch nicht richtig eingestellten Entzerrerfilters steht, gilt: in dieser Gleichung sind die c. die durch die Einstellglieder gegebenen Koeffizienten, die xk-j j sind die verzögerten verzehr ten Signale am j-ten Abgriff der Verzögerungsleitung im Tranaversalfilter. Gleichzeitig gilt Hierbei ist h (t) die Impulsantwort von Übertragungakanal und Entzerrer und hk = h (to + k t). Die an enthalten die Information, geben also die höhe der Amplitudenstufen der gesendeten Signalimpulse in den einzelnen Kanälen an. Gleichung (2) besagt, daß sich das Signal am Entzerrerausgang aus einer Summe überlagerter, zeitlich aufeinanderfolgender, mit Faktoren an bewerteter, Impulsantworten zusammensetztrk und n, sowie J sind hier laufende, ganzzahlige Zahlvariable.The frame synchronization signal can be derived from the incoming signal sequence with the aid of a peak value detector in the assembly designated by 24 in FIG. In our example, the ideal signal sequence only has the value "+ 11t or" - 1 "in the time intervals in which the thirty-second channel is sampled, otherwise the value" O "and is called a '(t) if the signal yk at the sampling time t0 + k # is at the output deu if the equalizer filter is not yet correctly set, the following applies: in this equation are the c. the coefficients given by the setting elements, the xk-j j are the delayed consumed th signals at the j-th tap of the delay line in the tranaversal filter. At the same time applies Here h (t) is the impulse response of the transmission channel and equalizer and hk = h (to + kt). The an contain the information, i.e. indicate the height of the amplitude levels of the transmitted signal pulses in the individual channels. Equation (2) states that the signal at the equalizer output is composed of a sum of superimposed, chronologically consecutive impulse responses weighted with factors, and n, as well as J are running, integer number variables here.

Die Abweichung der verzerrten Impulsantwort h (t) von der idealen, auf den Wert 1 normierten Impulsantwort zu den Abtastzeitpunkten ist Hierbei sei ho dem Hauptwert, d.h. dem Maximalwert der Impulsantwort zugeordnet, dessen Sollwert auf die Amplitude +1 normiert sei.The deviation of the distorted impulse response h (t) from the ideal impulse response normalized to the value 1 at the sampling times is Here ho is assigned to the main value, ie the maximum value of the impulse response, the setpoint of which is normalized to the amplitude +1.

Vergleicht man nun die tatsächlich ankommenden Signale, die in Fig. 4 mit y(t) bezeichnet sind, zum Zeitpunkt t =. t0 + j7 mit dem Idealsignal a'(t), das in Fig. 4 dargestellt ist, das also abwechselnd aus "+1" und "-1", gefolgt von jeweils einiuiddreißig Nullen, besteht, so ergibt sich ein "Fehlersignal" der Größe Dieses Signal ist in Fig. 4 dargestellt und mit e(t) bezeichnet.If one now compares the actually arriving signals, which are denoted by y (t) in FIG. 4, at time t =. t0 + j7 with the ideal signal a '(t), which is shown in FIG. 4, which thus consists alternately of "+1" and "-1", followed by thirty-one zeros in each case, the result is an "error signal" of size This signal is shown in FIG. 4 and denoted by e (t).

Es wird demnach nur das Signal im zweiunddreißigsten Kanal mit der Idealsignalfolge a'(t) verglichen, während die Signale in den ilbrigen Kanälen, die mit den Synchronisierzeichen nicht korreliert sind, als "Störung'1 betrachtet werden. Wie sich leicht zeigen läßt, können die Größen zur Einstellung des Entzerrers herangezogen werden. Der Faktor atk ; N ist in der Mehrzahl aller Fälle gleich Null.Accordingly, only the signal in the thirty-second channel is compared with the ideal signal sequence a '(t), while the signals in the other channels which are not correlated with the synchronization symbols are regarded as "interference" 1. As can easily be shown, can the sizes can be used to set the equalizer. The factor atk; In the majority of all cases, N is equal to zero.

Die Suminenglieder, die diesen Faktor enthalten, liefern also meist keinen Beitrag. Nur jedes zweiunddreißigste Zeichen ergibt ein Summenglied, denn hier ist ak'-j-N J N gleich 41" oder "-1". in . Die Signale in dem ersten bis einunddreißigsten Kanal, die hier als Störung betrachtet werden, werden durch die in ,Gleichung (1,5) vorgenommene Summation herausintegriert. K ist eine hinreichend groß zu wählende ganze Zahl. Die Verzögerung beider Größen auf der rechten Seite von Gl.(5) um N.1rist erforderlich, um auch Vorschwinger entzerren zu können, d.h. um #hj für j<o bestimmen zu können.The sum terms that contain this factor usually provide no contribution. Only every thirty-second character gives a sum term, because here ak'-j-N J N equals 41 "or" -1 ". in. The signals in the first through thirty-first Channels, which are considered here as interference, are represented by the in, equation (1,5) made summation integrated out. K is a sufficiently large one to be chosen integer. The delay of both quantities on the right-hand side of Eq. (5) by N.1rist required in order to be able to equalize pre-oscillation, i.e. to determine #hj for j <o to be able to.

Gemäß Gleichung (5) können die Einstellglieder 6', 7', 8', 9' und 20 in Fig. 3 laufend so geregelt werden, daß die Verzerrungen, d.h. die dz für die verschiedenen j, gegen Null gehen. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die a' k-j-N nur die Zustände "G", "+1", "-1" annehmen können, was die Instrumentierung vereinfacht. Allerdings ist eine schnelle Multiplikation einer analogen mit einer Vorzeichengröße notwendig, denn e(t) kann alle möglichen Ämplitudenwerte annehmen.According to equation (5), the adjusting members 6 ', 7', 8 ', 9' and 20 in Fig. 3 are continuously controlled so that the distortions, i.e. the dz for the different j, go to zero. This method has the advantage that the a ' k-j-N can only assume the states "G", "+1", "-1", which is the instrumentation simplified. However, a quick multiplication is an analog by one Sign size necessary, because e (t) can assume all possible amplitude values.

Anhand von Gleichung (5) läßt sich nun leicht der restliche Teil-der Schaltung in Fig. 3 beschreiben. Es sei zunächst angenommen, daß die gestrichelte Schaltung 30 nicht existent sei, daß also die Leitung 29 mit der Leitung 31 direkt verbunden sei. Die Größe ek-N läßt sich aus ek mit Hilfe der Verzögerungsleitung 32 gewinnen. Die einzelnen Größen a1 k-j-N werden atk mit Hilfe der aus den Elementen 40, 41, 42, 43 und 44 gebildeten Verzögerungsleitung erzeugt. Diese kann ein geeignet modifiziertes digitales Schieberegister sein. Die Multiplizierer 34, 35, 36, 37 und 38 bilden die gemäß Gleichung (5) erforderlichen Produkte aus ek-N und a'k-j-N Die notwendige Summation über K Produkte von Abtastwerten erfolgt mit Hilfe der Schaltungen 50, 51, 52, 53 und 54. Ist # hi größer als Null, so wird um 4ci in der Richtung verändert, die eine Verringerung von #hj, ergibt. Istli hj kleiner als Null, erfolgt eine Veränderung von c in der anderen Richtung. Diese Einstellung kann gleichzeitig und parallel für sämtliche im Transversalfilter enthaltene Einstellglieder erfolgen.Using equation (5), the remaining part of the Describe the circuit in FIG. It is initially assumed that the dashed Circuit 30 does not exist, so that line 29 connects to line 31 directly connected. The quantity ek-N can be derived from ek with the aid of the delay line 32 win. The individual quantities a1 k-j-N are atk with the help of the from the elements 40, 41, 42, 43 and 44 generated delay line formed. This can be a suitable one modified digital shift register. The multipliers 34, 35, 36, 37 and 38 form the products of ek-N and a'k-j-N required according to equation (5) The necessary summation over K products of sampled values is carried out with the aid of the Circuits 50, 51, 52, 53 and 54. If # hi is greater than zero, 4ci in the Changed direction resulting in a decrease in #hj. Istli hj smaller than Zero, there is a change in c in the other direction. This setting can simultaneously and in parallel for all adjustment elements contained in the transversal filter take place.

Eine weitere Vereinfachung ist möglich durch Anwendung der Beziehung K 4c a e k=1 k-j-N . k-N (6, zur automatischen Einstellung von cj.A further simplification is possible by using the Relationship K 4c ae k = 1 kjN. kN (6, for automatic adjustment of cj.

Sgn ek-n bedeutet hierbei das Vorzeichen von ek-N' #cj ai die Größe der Änderung von C3.Sgn ek-n here means the sign of ek-N '#cj ai the size the change of C3.

Der in Fig. 3 als Blockschaltbild dargestellte adaptive Entzerrer kann auch gemäß dem durch Gleichung 6) beschriebenen Verfahren aufgebaut werden. Die Instrumentierung kann weitgehend digital erfolgen, da nur noch eine reine Vorzeichenkorrelation auftritt. Als Regelgröße für c dien-t die Regelgröße nach Gleichung (6). Die Größe ak wird jeweils in dem Zeitpunkt neu gebildet, in dem die Abtastung des zweiunddreißigsten Kanals erfolgt.The adaptive equalizer shown as a block diagram in FIG. 3 can also be constructed according to the method described by equation 6). The instrumentation can largely be done digitally, since there is only a pure sign correlation occurs. The controlled variable according to equation (6) is used as the controlled variable for c. The size ak is formed anew at the point in time when the thirty-second Channel takes place.

Zur Bestimmung des Vorzeichens von ek dient die Schaltung 30.Circuit 30 is used to determine the sign of ek.

Das Vorzeichen sgn ek erscheint auf der Leitung 31 und kann jetzt mit Hilfe eines digitalen Schiebercgisters 32 verzögert werden. Hierdurch wird die Instrumentierung stark vereinfacht.The sign sgn ek appears on line 31 and can now be delayed with the aid of a digital shift register 32. This will make the Instrumentation greatly simplified.

Wie bereits erwähnt, ist diese Verzögerung erfoxderlich, wenn gem. Gleichung (6) auch Vorschwinger der Impulsantwort entfernt werden sollen. Entsprechend wird wiederum a'k N aus atk durch Verzögerung in einem geeignet modifizierten digitalen Schieberegister aus Gliedern 40, 41, 42, 43 und 44 gewonnen. Diese beiden Größen werden in den Multiplizierern 34, 35, 7, 37 und 38 multipliziert. Diese Multiplikation. entspricht im wesentlichen einer Modulo-Zwei-Addition, da nur noch die Größen "+1", "-1" und '0" auftreten können. Diese Vorzeichenmultiplikstion kann mit rein digitalen Mitteln ausgeführt werden. Beispielsweise können die Schaltungen 34, 35, 36, 37 und 38 direkt als Modulo-Zwei-Addierer ausgeführt sein. Die Einstellung von c erfolgt auf folgende Weise: das Ergebnis des Produktes wird im Augenblick des Eintreffens eines neuen Wertes a'k-j-N N am entsprechenden Modulo-Zwei-Addierer 37 über eine Torschaltung mittels eines geeigneten Hilftaktes in einem in der Schaltung 53 enthaltenen Flipflop abgespeichert bis zum Eintreffen des nächsten brauchbaren Wertes, welcher nach 125 /us erscheint, denn zwischendurch ist ja a'K-j-N gleich Null. In diesem Pall kann die aus den Gliedern 40, 41, 42, 43 und 44 bestehende Verzögerungsleitung durch ein einfaches digitales Schieberegister ersetzt werden.As already mentioned, this delay is necessary if, according to Equation (6) also pre-vibrations of the impulse response should be removed. Corresponding becomes a'k N in turn from atk by delaying in a suitably modified digital Shift register from members 40, 41, 42, 43 and 44 obtained. These two sizes are multiplied in multipliers 34, 35, 7, 37 and 38. This multiplication. corresponds essentially to a modulo-two addition, since only the quantities "+1", "-1" and '0 "can occur. This sign multiplication can occur with purely digital Funds are executed. For example, the circuits 34, 35, 36, 37 and 38 can be implemented directly as a modulo-two adder. The setting of c is done in the following way: the result of the product is given at the moment of arrival a new value a'k-j-N N at the corresponding modulo-two adder 37 via a Gate circuit by means of a suitable auxiliary clock in one contained in circuit 53 Flip-flop stored until the next usable one arrives Value that appears after 125 / us, because in between a'K-j-N is the same Zero. In this Pall can consist of the links 40, 41, 42, 43 and 44 Delay line can be replaced by a simple digital shift register.

Das so abgespeicherte Produkt wird wiederum einem Integrierer oder Summierer sugeführt,-welche die Summe gem. Gleichung (6) bildet. Der Ausgang der Schaltung 53 steuert über die leitung 58 wiederum das entspleehende Einstellglied 9'. Infolge der Zwischenspeicherung der Vorzeichenprodukte kann disc lxi tegration bzw. Summation langsam und genau mit bekannten Schaltungen erfolgen, da nur alle 125 µs ein neues Produkt auftritt.The product stored in this way is in turn an integrator or Totalizer suggests -which forms the sum according to equation (6). The outcome of the Circuit 53 controls the corresponding setting member via line 58 in turn 9 '. As a result of the intermediate storage of the signed products, disc lxi tegration or summation take place slowly and precisely with known circuits, since only all 125 µs a new product occurs.

Die Schaltung der Steuerlogik ist im einzelnen hier nicht beschrieben, da sie nicht zur Verdeutlichwag des erfiiidungsgemäßen Verfahrens beiträgt. Die Steuerimpulse können von der in J?ig. 3 mit 24 bezeichneten Schaltung geliefert werden.The circuit of the control logic is not described in detail here, since it does not contribute to the elucidation of the method according to the invention. the Control impulses can be from the in J? Ig. 3 with 24 designated circuit supplied will.

In der Praxis ist es oft günstig, nicht die durch Gleichung (5) und (6) gegebenen Beziehungen zu verwenden, da hier die Summation bzw. Integration nach K Produkten wiederum neu begir.nen muß und da die Einstellglieder 6', 7', 8', 9' und 20 imstande sein müssen, die jeweils erreichte Einstellung festzuhalten, d.h. abzuspeichern, bis ein neuer Wert zur Verbesserung der Einstellung zur Verfügung steht.In practice, it is often convenient not to use equation (5) and (6) to use the given relationships, since here the summation or integration after K products must again be started and since the adjusting elements 6 ', 7', 8 ', 9' and 20 must be able to retain the attitudes attained in each case, i.e. to be saved until a new value is available to improve the setting stands.

Stattaessen können die Beziehlungen anstatt Gleichung (5) oder -anstatt Gleichung (6) zur Einstellung der cj dienen. Mit besser wertender Entzerrung gehen nämlich die 1 hj gegen Null, die durch Gleichung (7) und (8) beschriebenen RegelgrC>ßen gehen gegen konstante 1W7erte. Der Anfangszeitpunkt der Summation bzw. Integration Mann beliebig gewählt werden. q ist ein hinreichend klein zu wählender konstanter Proport-ionalitätsfaktor, welcher die Geschwindigkeit des Einlaufens der bestimmt.The relationships can take place instead instead of equation (5) or -Instead of equation (6), serve to set the cj. With better-valued equalization, the 1 hj tends to approach zero, and the controlled variables described by equations (7) and (8) tend to constant values. The starting time of the summation or integration can be chosen arbitrarily. q is a sufficiently small constant proportionality factor to be chosen, which determines the speed of the running in of the.

Durch den Einfluß der Signale im ersten bis einunddreißigsten Kanal bei der Bildung der durch Gleichung (5), (6), (7) und (8) gegebenen Regelgrößen tritt jeweils in diesen Gleichungen ein zusätzliciies "Störglied" auf, das zu einem vorübergehenden "Auswandern" des Entzerrers, dvh. zu einer Abweichung vom gewünschten Verhalten führen kann.' Um den Einfluß von Störungen gemäß dieser 'Ueilsumme möglichst gering zu halten, wird die Integrations- bzw. Summationszeitkonstante hinreichend groß gewählt, d.h. der Entzerrer regelt nur langsam nach. In Gleichung (5) und (6) wird K als hinreichend groß gewählt, in Gleichung (7) und (8) dagegen q hinreichend klein.By the influence of the signals in the first through thirty-first channels in the formation of the controlled variables given by equations (5), (6), (7) and (8) In each of these equations there is an additional "perturbation element" that leads to a temporary "emigration" of the equalizer, dvh. to a deviation from the desired Behavior can lead. ' In order to minimize the influence of disturbances according to this sum To keep it low, the integration or summation time constant is sufficient selected large, i.e. the equalizer readjusts slowly. In equations (5) and (6) If K is chosen to be sufficiently large, in equations (7) and (8), however, q is sufficient small.

Der Einfluß von Störungen, die auf den Übertragungswegen auftreten und die ebenfalls zu einer nicht optimalen Einstellung des Entzerrers führen können, sowie der Einfluß der Signale in den übrigen Kanälen kann dadurch vermindert bzw. beseitigt werden, daß die Regelgrößen einer wiederholten Überprüfung auf Auswirkungen von-in den zu korrelierenden Größen enthaltenen Störsignalen unterworfen werden. Aufgrund der aus der pen Überprüfung gewonne-/Ergebnissenwird über den Zeitraum des Auftretens der Störsignale die Einstellung der Einstellglieder verlangsamt bzw. blockiert. In Gleichung (5) und (6) kann K beispielsweise vergrößert werden, in Gleichung (7) oder (8) kann q verkleinert werden.The influence of disturbances that occur on the transmission paths and which can also lead to a less than optimal setting of the equalizer, as well as the influence of the signals in the other channels can thereby be reduced or eliminated that the controlled variables have to be repeatedly checked for effects are subjected to interference signals contained in the quantities to be correlated. Based on the results obtained from the pen review, over the period the occurrence of the interfering signals the setting of the adjustment elements slows down or blocked. For example, in equations (5) and (6), K can be increased, in Equation (7) or (8) can be reduced to q.

Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß zeitlich aufeinanderfolgende Werte der Regelgrößen in benachbarten Zeitabschnitten gebildet und bezüglich ihrer Vorzeichen untersucht werden.This can be done, for example, by sequential Values of the controlled variables formed in adjacent time periods and related to their Signs are examined.

Die technische Realisierung der Einstellglieder 6, 7, 8, 9, 6', 7', 8', 9' und 20 in den Fig. 1 und 3 kann durch stuznen--" weise einstellbare Schaltungen gegeben sein, die mit Hilfe v-on Digital-Änalog-VJandlcrn oder mit magnetischen Speichern, beispielsweise Transfluxoren, realisiert sind. Weiter sind als Einstellglieder Brückenschaltungen möglich, die einen durch Spannungsgegenkopplung linearisierten Feldeffekttransistor als steuerbares Element enthalten. Außerdem können z.ls ste:ilerbare Elemente auch Photowiderstände verwendet werden.The technical realization of the adjusting members 6, 7, 8, 9, 6 ', 7', 8 ', 9' and 20 in FIGS. 1 and 3 can be adjusted by switching circuits be given that with the help of digital-analog-VJandlcrn or with magnetic Stores, for example transfluxors, are implemented. Next are as adjusting members Bridge circuits are possible that linearize one through negative voltage feedback Field effect transistor included as a controllable element. In addition, as ste: ilable Elements also photoresistors can be used.

Die beschriebene Schaltung nach der Erfindung weist den Vorteil auf, daß keine spezielle Testsignalfolge in den zu übertragenden Informationsfluß eingeschoben werden muß, da bei Zeiteul-tiplex-Pulsanitutudenmodulationssystemen ein Rahmensynchronisiersignal bereits vorhanden ist. Als Rahmensynclironisiersignal muß nicht ein Pseudozufalistext verwendet werden, sondern es genügt in den meisten -Pallen, ein periodisches Signal zu verenden, welches sich in besonders einfacher Weise auf der Empfangs seite wiedergewinnen läßt. Die beschriebenen Verfahren und Kriterien für die adaptive Einstellung des Entserrars ermöglichen eine besonders elnfache Instrumentierung und ein genaues Konvergieren der Schaltung.The circuit according to the invention described has the advantage that no special test signal sequence is inserted into the information flow to be transmitted must be, since a frame synchronization signal in Zeiteul-tiplex-Pulsanitutudenmodulationssystemen already exists. A pseudo random text does not have to be used as the frame synchronization signal can be used, but a periodic signal is sufficient in most -Pallen to die, which can be recovered in a particularly simple manner on the receiving side leaves. The procedures and criteria described for the adaptive setting of the Entserrars allow a particularly simple instrumentation and an accurate Converge the circuit.

9 Patentanspriche 4 Figuren9 claims 4 figures

Claims (9)

P a t e n t a n s p r ü c h e ~~~ ~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ 5) Verfahren zur selbsttätigen Einstellung eines adaptiven, der Rückgängigmachung linearer Verzerrungen auf einer Übertragungsstrecke dienenden Entzerrers, insbesondere Transversalfilter-Entzerrers, in einem Zeitmul1Aplexsystem für Pu1sam1i.t,-uaenmodulation, bei dem neben den Nachrichtensignalen ein periodisch wiederkehrendes Zusatzsignal übertragen wird, bei dem empfangsseitig Abtas-tproben der Amplituden des regenerierten Zusatzsignals von Abtastproben der Amplituden aller ankommenden Signale abgezogen werden und bei dem aus dem Differenzsignal und dem regenegierten Zusatzsignal Einstellkriterien für die Einstellglieder es Entzerrers abgeleitet werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Zusatzsignal das Rahmensynchronisiersignal dient. P a t e n t a n s p r ü c h e ~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~ 5) Procedure for the automatic setting of an adaptive, the cancellation of linear distortions equalizer serving on a transmission path, in particular transversal filter equalizer, in a Zeitmul1Aplexsystem for Pu1sam1i.t, -uaenmodulation, in which in addition to the message signals a periodically recurring additional signal is transmitted at the receiving end Samples of the amplitudes of the regenerated additional signal from samples of the The amplitudes of all incoming signals are subtracted from the difference signal and the regenerated additional signal setting criteria for the setting elements es Equalizer can be derived, that is, that as Additional signal the frame synchronization signal is used. 2. Verfaliren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß als Ra}imensynchronisiersigii.l abwechselnd positive und negative, in ihrer Amplitude gleiche und, gemessen am übertragenen Signal, Impulse mit mximaler Amplitude verwendet werden. 2. Verfaliren according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c n e t that as Ra} imensynchronisiersigii.l alternately positive and negative, equal in amplitude and, measured on the transmitted signal, impulses with maximum Amplitude can be used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zur Bildung der Einstellkriterien das regenerierte Zustzsignal gegenüber dern Differenzsignal schrittweise um ganzzahlige Vielfache des zeitlichen Abstandes zweier aufeinanderfolgeider Abtastproben versetzt wird, daß Produkte aus den Abtastproben des schrittweise verschobenen regcnerierten Zusatzsignals und des Differenzsignals gebildet werden, daß aus den Produkten jeden Schrittes eine Summe gebildet wird und daß diese Summen als Einstellkriterien dienen.3. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the regenerated additional signal is used to form the setting criteria compared to the difference signal step by step by integer multiples of the time Distance between two successive samples is offset that products from the samples of the incrementally shifted regenerated additional signal and the Difference signals are formed that from the products of each step a sum is formed and that these sums serve as setting criteria. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß zur Bildung der Einstellkriterien das regenerierte Zusatzsignal gegenüber dem Differenzsignal schrittweise um ganzzahlige Vielfache des zeitlichen Abstandes zweier aufeinanderfolgender Abtastproben versetzt wird, daß Produkte aus den Abtastproben des schrittweise verschobenen regenerierten Zusatzsignals und des Vorzeichens des Differenzsignals gebildet werden, daß aus den Produkten jedes Schri.ttes eine Summe gebildet wird und daß diese Summen als Einstellkriterien dienen.4. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the regenerated additional signal is used to form the setting criteria compared to the difference signal step by step by integral multiples of the time Distance between two successive samples is offset that products from the samples of the incrementally shifted regenerated additional signal and the Sign of the difference signal are formed that from the products of each step a sum is formed and that these sums serve as setting criteria. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , da3 die Einsteling der Einstellglieder beim Auftreten von Störsi.-gnalen verlangsamt bzw. blockiert wird.5. The method according to any one of the preceding claims, d a -d u r c It is noted that the setting of the setting elements when they occur is slowed down or blocked by interfering signals. 6. Schaltungsanordnung zur Bu.rchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß als Einstellglieder stufenweise einstellbare Schaltungen vorgesehen sind, die mit Hilfe von Digital-Analogwandlern oder von magnetischen Speichern, insbesondere Xransfluxoren, realisiert sind.6. Circuit arrangement for Bu.rchführung the method according to a of the preceding claims, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that as Adjustment elements are provided with step-wise adjustable circuits of digital-to-analog converters or of magnetic memories, especially xransfluxors, are realized. 7. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der anspruche 1 bis 5, d a d u r c Ii g e k. e n n -z e i c h n e t , daß als Einstellglieder Brückenschaltungen vorgesehen sind, die einen durch Spannungsgegenkopplun.7. Circuit arrangement for carrying out the method according to a claims 1 to 5, d a d u r c Ii g e k. e n n -z e i c h n e t that as adjusting elements Bridge circuits are provided, which one through voltage negative feedback. linearisierten Feldeffekttransistor als steuerbares Element enthalten. linearized field effect transistor included as a controllable element. 8. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i. c h n e t , daß als steuerbare Elemente der Einstellglieder Fotowiderstände vorgesehen sind.8. Circuit arrangement for performing the method according to a of claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i. c h n e t that as controllable Elements of the adjustment photoresistors are provided. 9. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß fest eingestellte oentzerrer vorgesehen sind.9. Circuit arrangement for performing the method according to a of claims 1 to 5, d u r c h g e n n n z e i c h n e t that fixed equalizers are provided. LeerseiteBlank page
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4745623A (en) * 1985-10-03 1988-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Adaptive transverse equalizer

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