DE2428160C3

DE2428160C3 - Method and transversal equalizer for the automatic adaptive equalization of multi-level digital signals

Info

Publication number: DE2428160C3
Application number: DE19742428160
Authority: DE
Inventors: Luigi; Veglio Gianacarlo; Turin Sacchi (Italien)
Original assignee: CSELT Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 1973-06-28
Filing date: 1974-06-11
Publication date: 1976-11-25

Description

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Andererseits gehen die zu erwartenden künftigen richtung seien zunächst einige theoretische Betrach-Anforderungen mehr und mehr in Richtung auf digi- tungen angestellt, die dem Aufbau und dem Betrieb tale Übertragungen hoher Geschwindigkeit zu, bei des erfindungsgemäßen Entzerrers zugrunde liegen, denen die erwähnten Entzerrer nicht verwendbar Bei einer digitalen Übertragung beruhen bei derOn the other hand, the future directions to be expected are initially some theoretical considerations hired more and more in the direction of digi- ting, which is the construction and operation high-speed transmissions on which the equalizer according to the invention is based, which the mentioned equalizers cannot be used

sind. 5 Impuls-Rückbildung die Fehlerquellen auf Störef-are. 5 Pulse recovery the sources of error on interference

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, «inen fekte, die entweder von äußeren Rauschen oder von Entzerrer zu schaffen, der ein Arbeiten bei sekx hohen gegenseitigen Störungen der Symoole erzeugt werde".. Geschwindigkeiten erlaubt und dessen Arbeite- Der Effekt der letzteren Störungen ist am wichtigsten geschwindigkeit ausreichend unabhängig von der Fre- und am gefährlichsten, insbesondere in Systemen mit quenz der Eingangsdaten ist. io einer hohen BandausnrUzung durch mehrpegeligeThe invention is based on the object of "inen effects that either from external noise or from To create an equalizer that will work in the event of a high level of mutual interference in the Symoole ".. Speeds allowed and its work- The effect of the latter disturbances is most important speed sufficient regardless of the fre- and most dangerous, especially in systems with the frequency of the input data. io a high tape utilization due to multi-level

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Verfah- Übertragung im Gegensatz zn einer binären Überren der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß da- tragung. Diese Systeme verwenden im allgemeinen durch gelöst, daß man die Filterkoeffizienten einzeln erheblich verzerrende Träger. Fig. 1 zeigt, wie ein nacheinander nachstellt, das vom Filter geformte Si- ursprünglicher Impuls durch die Übertragungseinrichgnal abtastet und auf Grund des Fehlersignals zwi- 15 rung verzerrt wird; das gesendete Signal hat keine sehen dem abgetasteten und dem hieraus hergestellten klare und rechteckige Form mehr, sondern stellt eine quantisierten Signal außer der Fonrkorrektur auch Welle dar, die sich mit der Zeit in gedämpften eine Korrektur aer Phase des Abtastzeitpunkts sequen- Schwingungen verlängertThis task is carried out according to the invention, based on a method transmission as opposed to a binary transmission of the type mentioned at the beginning. These systems generally use, solved by the fact that the filter coefficients individually, considerably distorting carriers. 1 shows how one successively readjusts the original Si pulse formed by the filter by the transmission device and is distorted in the meantime on the basis of the error signal; the transmitted signal does not see the scanned and produced from clear and rectangular shape anymore, but represents a quantized signal except Fonrkorrektur also wave, which extended aer time in muted correction phase of the sampling sequential vibrations

tiell bis zur Eliminierung des Fehlersignalgradienten Die Null-Bedingung für die gegenseitige Störungtially up to the elimination of the error signal gradient The zero condition for the mutual interference

durchführt und daß man weiterhin die Amplitude des 20 der Symbole kann erhalten werden, indem das Signalabgetasteten Signals durch Verstärkung, Vergleich spektrum am maßgebenden Punkt das erste Nyquistdes Maximums der Amplitude des abgetasteten ver- sehe Prinzip erfüllt. Wird in diesem Fall mit Z (/) die stärkten Signals mit einem Bezugsspannungswert und Antwort auf einen einmaligen Impuls am maßgeben-Regelung des Grads der Verstärkung auf der Grund- den Punkt bezeichnet, so erhält man lage der Differenz zwischen diesem Maximum der 15and that one can still obtain the amplitude of the 20 of the symbols by sampling the signal Signal through amplification, comparison spectrum at the relevant point the first Nyquistdes Maximum of the amplitude of the scanned principle is met. In this case, if Z (/) is used to strengthened signal with a reference voltage value and response to a single impulse on the measure control of the degree of reinforcement on the basis of which the point denotes, the position of the difference between this maximum of the 15

Amplitude und diesem Bezugsspannungswert korn- Z(O) = 1,Z(JtT) = Oiür k=fcO, Amplitude and this reference voltage value korn- Z (O) = 1, Z (JtT) = Oi for k = fcO,

giert. Ein hierfür geeigneter Transversal-Entzerrer istgreed. A transversal equalizer suitable for this is

gemäß der Erfindung so aufgebaut, daß die Abtast- wobei T die Impulswiederholungsperiode ist. Durch schaltung in Reihe mit einem veränderbaren Verstär- Auslesen mit einer Frequenz l/T in einer geeigneten ker zwischen das Entzerrungsfilter und den Quanti- 30 Phasenbeziehung zu den Eingangsimpulsen ist es sierer geschaltet ist und von einem Taktsignal ge- möglich, die Eingangsimpulse bis zur Fehlerfreiheit steuert ist, das über einen Phasenschieber zugeführt zu regenerieren, da an den maßgebenden Punkten ist, der in seinem Phasenverschiebungswinkel durch jeder Impuls mit den benachbarten Impulsen keine eine erste über ein erstes Tiefpaßfilter vom Fehler- störende Interferenz aufweist.constructed according to the invention so that the sampling where T is the pulse repetition period. By connecting in series with a variable amplification readout with a frequency l / T in a suitable ker between the equalization filter and the quantum phase relationship to the input pulses, it is possible to switch the input pulses up to error-free status and a clock signal is controlled, which is fed via a phase shifter to regenerate, because at the decisive points, the phase shift angle of each pulse with the adjacent pulses does not have a first interference from the error-disturbing via a first low-pass filter.

signal gespeiste Minimumsuchschaltung gesteuert ist, 35 Dieser Zustand kann jedoch im allgemeinen physidaß die Koeffizienzgeberschaltungen durch eine kaiisch nicht erzielt werden. In der Praxis nähert man zweite über ein zweites Tiefpaßfilter vom Fehler- sich diesem Zustand an, indem man versucht, die gesignal gespeiste Minimumsuchschaltung gesteuert genseitigen Störungen der Impulse soweit als mögsind und daß an der Eingangsklemme des Quanti- lieh zu verringern.signal fed minimum search circuit is controlled, 35 This state can, however, in general physidass the coefficient generator circuits cannot be achieved by a kaiisch. In practice one approaches second through a second low-pass filter from the error to this state by trying to use the gesignal powered minimum search circuit controlled mutual interference of the pulses as far as possible and that at the input terminal of the quantile loan to decrease.

sierers ein Maximumpegeldetektor angeschlossen ist, 40 Die Verteilung der gegenseitigen Störung der Imdessen dem maximalen Eingangspegel entsprechendes pulse kann an einem Oszillographen leicht abgelesen Ausgangssignal zusammen mit einer Bezugsspannung werden, indem dieser mit der Impulswiederholungseinem Komparator eingespeist ist, der über ein drit- frequenz synchronisiert wird. Es ist hierbei möglich, tes Tiefpaßfilter ein Steuersignal für den veränder- eine Darstellung des Verlaufs der aufeinanderfolgenlichen Verstärker abgibt. 45 den sich überlappenden Impulse zu erhalten, wobeisierers a maximum level detector is connected, 40 The distribution of mutual interference in the mean The pulse corresponding to the maximum input level can easily be read on an oscilloscope The output signal can be combined with a reference voltage by combining this with the pulse repetition of a Comparator is fed in, which is synchronized via a third frequency. It is possible here, tes low-pass filter a control signal for the changing a representation of the course of the successive Amplifier emits. 45 to get the overlapping pulses, where

Der durch die Erfindung gewiesene Weg ergibt eine diese Darstellung als »Augendiagramm« bezeichnet verbesserte Entzerrung und Wiedergewinnung der wird. Dieses Diagramm wird gewöhnlich in schema-Impulsform bei einem Abgriff an der größten öff- tischer Form gemäß Fig. 2 wiedergegeben. Die genungsweite des »binären Auges« bei gleichzeitiger strichelten Bänder zeigen die Verlaufs-Hullkurven an, Unabhängigkeit von der einlaufenden Nachrichten- 50 die sich näherungsweise in der betrachteten Flache geschwindigkeit, da die einmal hergestellten Entzerrer- überlappen. Die Höhe h des unteren Bands stellt die parameter nur noch entsprechend der niedrigeren Ge- Verzerrung zum Auslesezeitpunkt, die Breite.1 des schwindigkeit der Änderung der Kanaleigenschaften Auges die Zeitfehlerempfindlichkeit und die Weite r nachgestellt werden müssen und sich nicht eine Fülle des Auges die Unterscheidung gegenüber Rauschen von Vorgängen innerhalb des Symbolintervalls ab- 55 dar. Diese Werte erlauben es, in bekannter Weise die spielen muß Durch die Einzeleinstellung der Koeffi- Systemeigenschaften abzuschätzen, zienten entfällt die Bindung an den Dateneinlauftakt. Für einen Betrieb des Systems unter besten Bedin-The path indicated by the invention results in an improved equalization and recovery which is referred to as an "eye diagram". This diagram is usually reproduced in the form of a schematic pulse with a tap on the largest public form according to FIG. The range of the "binary eye" with simultaneous dashed bands show the curve envelope, independence from the incoming message speed, which is approximately at the observed flat speed, since the equalizers once produced overlap. The height h of the lower band represents the parameters only according to the lower distortion at the time of reading, the width .1 of the speed of the change in the channel properties of the eye, the time error sensitivity and the width r have to be adjusted and not an abundance of the eye to contrast the distinction Noise from processes within the symbol interval is shown. These values make it possible to estimate in a known manner which must play. For the operation of the system under the best conditions

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung gungen muß der maßgebende Zeitpunkt in Ubereineines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Stimmung mit der minimalen Verzerrung gesetzt werdie Zeichnung näher erläutert. Es zeigt 60 den, also wenn die öffnungsweite r des Auges ihrThe invention is described in the following description, the relevant point in time must be set in an exemplary embodiment with reference to tuning with the minimum distortion, and the drawing is explained in more detail. It shows 60 den, so if the opening width r of the eye is yours

Fi β 1 die von einem Einzelimpuls nach einer Maximum hat, was in F1 g. 2 nut r„„.bezeicnnet ist. durch eine Übertragungsleitung erzeugten Verzerrung Da sich die Übertragungseigenschaften des KanalsFi β 1 which has from a single pulse to a maximum, which in F1 g. 2 is only denoted by "". Distortion generated by a transmission line as it affects the transmission characteristics of the channel

angenommene Verlaufsform, mit der Zeit ändern können, ™^S™K°™™™™ Assumed progression, can change over time, ™ ^S ™ K ° ™ Bäumeneed

Fig. 2 ein schematisches »Augendiagramm«, das Empfangsende vorgesehen sein, um Kanalverzerdurch die Überlappung vieler Impulse gegeben ist, 65 rungsänderungen zu kompensieren so daß die größte Fig. 3 einen Blockschaltplan eines erfindungs- öffnung des Auges verwendet w,rd und der maßgemäßen Entzerrers. gebende Zeitpunkt korrekt m Übereinstimmung nut Zum besseren Verständnis der Funktionen der Vor- dieser maximalen öffnung gehalten wird.Figure 2 is a schematic "eye diagram" showing the receiving end to avoid channel distortion the overlap of many pulses is given, 65 to compensate for changes in direction so that the largest 3 shows a block diagram of an inventive opening of the eye used and the dimensionally appropriate Equalizer. giving point in time correctly m correspondence nut For a better understanding of the functions the front of this maximum opening is kept.

Diese Regelungen werden vom erfindungsgemäßen anderfolgend eine Eingangsleitung 11 mit seinen adaptiven Entzerrer durchgeführt. Ausgangsklemmen —rn...n verbindet, und zwar inThese controls are carried out by the input line 11 according to the invention with its adaptive equalizer. Output terminals —rn ... n connects, namely in

Ein transversaler nichtrekursiver Filter EQ bekann- Befolgung eines Befehls durch ein auf einer Leitung ter Art in der Schaltung nach Fig. 3 empfängt ein 12 eingehendes Signal; aus einem Satz von Spei-Signal x\t), daß mit Koeffizienten c__m...c„ multi- 5 ehern M __m ... M_n, die dazu dienen, auf den jeweilipliziert wird, die Charakteristiken des Filters selbst gen Ausgangsklemmen die Werte des eingehenden sind; es kommt ein Signal Signals zu speichern, wenn der Selektor SEL dieA transversal non-recursive filter EQ known following a command by an on a line ter type in the circuit of Figure 3 receives a 12 incoming signal; from a set of storage signal x \ t) that with coefficients c_ _m ... c " multi- 5 brawn M _ _m ... M _n , which are used to multiply the characteristics of the filter itself Output terminals are the values of the incoming; there comes a signal to save the signal when the selector SEL the

nachfolgende Ausgarigsklemme k(k— —m . . . ή) subsequent Ausgarigsklemme k (k— —m... ή)

ηη erreicht; und aus einer Minimumsuchschaltung RI2.achieved; and from a minimum search circuit RI 2.

γ(t) = ^ ctX(t — kr) γ (t) = ^ ctX (t - kr) ίο die automatisch das Minimum des Signals auf derίο which automatically sets the minimum of the signal on the

—« Leitung 10 sucht und als Ausgangssignal ein vorn- «Line 10 is looking for and the output signal is a front

Gradienten des auf der Leitung 10 eingehenden Si-Gradients of the incoming Si on line 10

heraus, wobei c_k einer der Koeffizienten c._m...c„ gnals abhängiges Signal abgibt, wodurch diese Schaiist und τ das Zeitintervall zwischen zwei aufeinander- tung den Koeffizienten c_k bestimmt, der vom Selekfolgenden Symbolen ist. Die Wirkungsweise von sol- 15 tor SEL an der Ausgangsklemme k abgegeben wird chen Filtern oder von Echoentzerrern ist dem Fach- und, wie beschrieben wurde, gespeichert wird. Somann an sich bekannt bald das Minimum festgelegt ist, gibt die Schaltungout, where c _{k is} one of the coefficients c. _m ... c "gnals dependent signal outputs, whereby these Schaiist and τ the time interval between two successive processing the coefficient c _{k is} determined, which is of Selekfolgenden symbols. The way in which the SEL is output to the output terminal k , filters or echo equalizers depends on the specialist and, as has been described, is saved. Somann known per se soon the minimum is set, the circuit gives

Die Schaltung enthält weiterhin einen üblichen Si- RI2 auf der Leitung 12 ein Signal ab, das den Segnalverstärker AGV mit veränderlichem Verstär- lektor SEL um einen Schritt weiterlaufen läßt. kungsgrad, der durch ein auf einer Leitung 1 liegen- ao Bei der Schaltung RIM handelt es sich um einen des Signal gesteuert wird; einen Abtaster CA, der Detektor des Zeitpunkts des Maximums des Signal durch ein Zeitintervall auf einer Leitung 2 geeignet auf der Leitung 13 also um eine Maximumsuchgesteuert wird; eine Entscheidungseinheit DE für schaltung. Für diese Funktion geeignete Schaltungsden Signalquantisierungspegel, die einem Eingangs- anordnungen sind an sich bekannt. Die Schaltung signal den Spannungswert zuweist, der näher an 35 RIM gibt auf ihrer Ausgangsleitung 9 ein Signal ab, einem von verschiedenen vorbestimmten Spannungs- das jedem festgestellten Maximum entspricht. Erwerten liegt, die in dieser Einheit gespeichert sind forderlichenfalls verschiebt dieses Signal die Phase und die als Ausgangssignal auf einer Ausgangsleitung des von CK ausgehenden Signals, so daß das Aus-21 ein Signal dieses Spannungswerts abgibt. Auch lesesignal auf der Leitung 2 zum gleichen Zeitpunkt derartige Schaltungen sind an sich bekannt 30 wie das Maximum erscheint Die Schaltung RIM The circuit also contains a conventional Si- RI 2 on line 12 from a signal which allows the segment amplifier AGV with variable amplifier SEL to run one step further. degree of efficiency, which is controlled by a signal on a line 1. The RIM circuit is one of the signal; a sampler CA, the detector of the point in time of the maximum of the signal through a time interval on a line 2, suitably on the line 13, that is to say about a maximum search control; a decision unit DE for circuit. Circuitry suitable for this function, the signal quantization level, which an input arrangements are known per se. The circuit signal assigns the voltage value which is closer to 35 RIM emits a signal on its output line 9, one of several predetermined voltage values which corresponds to each maximum determined. Evaluate, which are stored in this unit, if necessary, this signal shifts the phase and the phase as an output signal on an output line of the signal emanating from CK , so that the Aus-21 emits a signal of this voltage value. Also read signal on line 2 at the same time such circuits are known per se 30 as the maximum appears The circuit RIM

Ein Komparator CM kann auf Leitungen 3 und 4 sendet außerdem das das festgestellte Maximum behereinkommende Signale vergleichen und auf einer treffende Signal über eine Ausgangsleitung 14 zu Ausgangsleitung 5 ein Signal abgeben, daß propor- einem Impulszähler S, der auf seiner Ausgangslcitional zur Verhältniszahl der Differenz zwischen den tung 15 nach Empfsing einer festgesetzten Zahl von Eingangssignalen ist. Der Komparator CM kann bei- 35 Maximum-Impulsen ein Signal abgibt, spielsweise aus einem Substraktor ST1 und einem Von diesen Signalen auf der Leitung IS hängt einA comparator CM can on lines 3 and 4 also send the determined maximum passing signals compare and on an appropriate signal via an output line 14 to output line 5 emit a signal that is proportional to a pulse counter S, which is on its output lcitional to the ratio of the difference between is the device 15 after receiving a fixed number of input signals. The comparator CM can emit a signal in the event of maximum pulses, for example from a subtractor ST1 and one of these signals on the line IS

Gleichrichter RA bestehen. Zwei Filter Fl und F 2 Impulsfolgegenerator GP ab, der Impulsfolgen entgeben als Ausgangssignal ein Signal ab, das propor- sprechend dem durch das von der Leitung 2 komtional dem Mittelwert des Eingangssignals ist wobei mende Zeitsignal bestimmten Rhythmus erzeugt, dieser Mittelwert mit Zeitkonstanten verarbeitet wird, 40 Zur Schaltung gehört weiterhin ein Maximumdie für die beiden Filter unterschiedlich sind, wie im pegeldetektor RM, tier den Höchstpegel des mehrfolgenden noch im einzelnen bei der Beschreibung pegeligen Signals, das vom Abtaster CA ausgeht, der Wirkungsweise des Entzerrers dargelegt wird. feststellt Diese Schaltung kann von beliebter he-Rectifiers RA exist. Two filters F1 and F 2 pulse train generator GP from, the pulse trains emit a signal as an output signal that is proportional to the mean value of the input signal comtional with the mean value of the input signal where the time signal generates a certain rhythm, this mean value is processed with time constants, 40 The circuit also includes a maximum that is different for the two filters, as in the level detector RM, tier the maximum level of the subsequent level signal, which comes from the sampler CA, is explained in detail in the description of the mode of operation of the equalizer. This circuit can be of popular he-

Ein Phasenschieber SF vermag die Phase eines von kannter für diese Funktion geeigneter Bauart sein. CK gesendeten Zeitsignals entsprechend einem auf 45 An diesen Pegeldetektor RM schließt sich über eme einer Leitnng6 empfangenen Signal zu steuern. Der Leitung 19 ein Subtraktor STl bekannter Bauart PhasenschieberSF kann beispielsweiseauseinerSchal- und weiterhin über eine Leitung 20 ein Tiefpaßfiltung RF bestehen, die die Phase des auf einer Lei- ter F 3 an, der als Ausgangssignal ein Signal proporftmg7 eingebenden Signals beemSaSt rad als Aus- fional dem Mittelwert des eingebenden Signalwerts gangssignal ein in bezog zum snal phasen- So abgBjt Dieser Mittelwert xmd sät einer Zeitkonerjbenes Signal abgibt, dessen Pee staute «batten, die ein Ffltercnaraai dartare Funktion eines fiber eme Leitung 8 von einer steflt «ed sich von den Zeitkonstantea der Fflter Fl Schaltung RfI oder ober eine Leitung9 von einer and F2unterscheidetA phase shifter SF can be the phase of a known type suitable for this function. CK transmitted time signal corresponding to a 45 to this level detector RM closes to be controlled via eme a Leitnng6 received signal. The line 19 a subtractor ST1 of known type phase shifter SF can for example consist of a switching and furthermore a low-pass filter RF via a line 20, which indicates the phase of the signal proporftmg7 input on a line F 3 as an output signal as an output signal beemSaSt rad as an aus fional The mean value of the input signal value is an output signal in relation to the snal phase. This mean value xmd sows a time constant emits a signal, the pee of which stems from the frequency of a filter function of a line 8 from a steflt “ed differs from the time constants Fflter Fl circuit RfI or a line9 differentiates from one and F2

später beeben Schaltung RlM kommendes Si- Oa Entzerrer weist zwei Bar voneinander unter-later quake circuit RlM coming Si- Oa equalizer shows two bars below each other-

gnaJs ist. K scmedene Betiiebspfiasen auf: die eiste, als automa-is gnaJs. K scmedene operating areas on: the ice, as an automatic

Die Schaltung RfI ist eine übSche automatische tische Startphase bezeichnet, geht dem Beginn dej Snchschahnng for das Minimum des auf der Lei- eigentlichen Datenfbertragung ader deren Wiederiang 6 ergebenden Sinais, die auf der Leitung 8 als beginn nach einer langen Pause voraus; die zweite, Ausgangss^asal em vom Gradienten des auf der Lei- als ABpassungsphase bezeichnet, folgt der erstes lung 6 eingehenden aes Signal abgibt Go Phase säen einer festgelegten ZwsAenzeit und ar-The circuit RfI is called a usual automatic table start phase, goes to the beginning of the day Snchschahnng for the minimum of the actual data transmission on the line ad its return 6 resulting Sinais, which precedes the line 8 as the beginning after a long pause; the second, Starting from the gradient of the phase referred to as the matching phase, the first follows ment 6 emits an incoming signal Go phase sowing a specified time and working

Zor SchaRnag genrät weiterhin eme Befehfccbal- betet in fag· Weise ijfcii ml der gesamZor SchaRnag further advises em e Befehfccbalettet in fag · way ijfcii ml of the total

lung OC, die auf das auf emer Lehung 10 bereinfcom- ten D zum Kieren der raöginende Signal farn eme GiUjJjA von Operationen Gehen zeHficben Änderungen der von der Obeitra i und hierbei seqaentieO die Ausgangs- gHngznrSnrkÄJungveirasaciiten Venzennngen. Staate modnlzfert, die die Werte der Koeffizienten 65 In beiden Betaadbsphasen werden die Phase de c_„...q,desRnersBgbestimmen. Abtastzehpunkts, das ^ngangss^nalform und dhment OC, which are based on the D to Kieren the signaling signal farn eme GiUjJjA of operations, which are based on the decision on emer lehung 10. States that produce the values of the coefficients 65 in both beta phases will determine the phase de c _ "... q, desRnersBg. Sample point, the input form and dh

IKe Befehs CXT besteht ans verscde- Signalbreite des ausgelesenen Signals geregelt nen Einheiten: aus einem Selektor SOL, der anfein- Während der aBtomanschen SfertrAase warf einiIKe command CXT consists of the verscde- signal width of the read-out signal controlled units: from a selector SOL, which was thrown in during the abtomanian SfertrAase

Folge bekannter Signale auf der Leitung übertragen, Abtaster CA, den Komparator CM und das Filter •o daß die Vorrichtung die eingehenden Signale rich- F1 ein gegenüber dem vorherigen Signal untertig verarbeiten kann. schiedliches Signal. Sofern die Schaltung RIl fest-Um die Vorrichtung in Gang zu setzen und die stellt, daß das neue Signal auf der Leitung 6 niedricrste Betriebsphase zu beginnen, ist es notwendig, 5 ger ist als das frühere, befiehlt sie der Schaltung RF über einen Knopf A (Fig. 3) auf einer Leitung 16 eine zweite Phasenänderung des von CK kommenein Signal zu geben, das sämtliche Speicher M__m A sequence of known signals transmitted on the line, sampler CA, the comparator CM and the filter • o that the device can process the incoming signals correctly compared to the previous signal. different signal. If the circuit RIl is stuck in order to start the device and to start the new signal on the line 6 lower operating phase, it is necessary, 5 lower than the previous one, it commands the circuit RF via a button A. (Fig. 3) on a line 16 a second phase change of the coming from CK to give a signal that all memories M_ _m den Signals im selben Sinn wie vorher und so fort, so ... M_n mit Ausnahme des Speichers M₀ löscht, in lange, bis auf der Leitung 6 ein Signal eingeht, von den Speicher M₀ den Wert »1« einspeichert und dem die Schaltung RI1 feststellt, daß es höher ist als außerdem den Wert »1« als Verstärkungsgrad im Si- io das vorhergehende Signal. An diesem Punkt befiehlt gnalverstärker AGV festlegt. Außerdem wird auf die Schaltung RIl der Schaltung RF eine Phaseneiner Leitung 17 ein Befehl zum Schalten von Schal- änderung jenes Signals im entgegengesetzten Sinn tern Bl, Bl, B3 und BA abgegeben, so daß diese und sucht die Bestätigung, ob nach einer solchen Schalter in folgende Stellungen kommen: B1 und B 3 Phasenänderung auf der Leitung 6 ein niedrigeres sind offen, B 2 ist geschlossen, und BA stellt die Ver- 15 Signal eingeht. Durch dieses Vorgehen wird die bindung zwischen den Leitungen 3 und 18 her. Die Phase im Bereich des Minimums des Signals auf der Schaltung ist damit so angeordnet, daß sie das beste Leitung 6 festgelegt, also unter Bezugnahme auf Festlegen des Abtastzeitpunkt sucht und dessen F i g. 2 an einem Punkt t₀ von r_max. Phase entsprechend den Zeitpunkten des Maximums Für die Regelung der Form des eingehenden Sides bekannten empfangenen Signals wählt. 20 gnals dient ebenfalls das vom Komparator CM auf Die empfangenen Signale erreichen das Filter EQ, the signal in the same sense as before and so on, so ... M _n with the exception of the memory M ₀ clears, until a signal is received on the line 6, the memory M ₀ stores the value "1" and the the circuit RI 1 determines that it is also higher than the value "1" as the gain in the Si io the previous signal. At this point, signal amplifier commands AGV to set. In addition, a phase of a line 17 is sent to the circuit RIl of the circuit RF a command to switch switching of that signal in the opposite sense tern Bl, Bl, B3 and BA , so that this and seeks confirmation of whether for such a switch in the following positions come up: B 1 and B 3 phase change on line 6 a lower one is open, B 2 is closed, and BA sets the 15 signal is received. By doing this, the connection between lines 3 and 18 is established. The phase in the region of the minimum of the signal on the circuit is thus arranged in such a way that it determines the best line 6, that is, searches for it with reference to the determination of the sampling time and its F i g. 2 at a point t ₀ of r _max . Phase corresponding to the times of the maximum For the regulation of the form of the incoming side known received signal selects. 20 gnals is also used by the comparator CM on The received signals reach the filter EQ, der Ausgangsleitung 5 ausgehende Signal, das über laufen unverändert durch dieses hindurch, werden das Filter Fl und die Leitung 10 in die Steuer- und vom Signalverstärker AGV empfangen, laufen auch Befehlsschaltung CC geleitet wird und dort verarbeidurch diesen unverändert hindurch und weiter durch tet wird. Die Befehlsschaltung CC legt aufeinanderden geschlossenen Schalter Bl, und erreichen die 35 folgend die Werte der Koeffizienten c_k (k = — m, Maximumsuchschaltung RIM; das auf der Leitung 9 . . . , n) so fest, daß der Signalgradient auf der Leiauslaufende Signal bewirkt in der Schaltung RF die tung 10 in Abhängigkeit von den Werten der Koeffi-Phasenverschiebung des Zeitsignals von der Lei- zienten zu Null wird.the output line 5 outgoing signal, which run unchanged through this through, the filter Fl and the line 10 are received in the control and signal amplifier AGV , run command circuit CC is passed and processed there through unchanged and is further through tet. The command circuit CC sets the closed switch Bl, and the values of the coefficients c _k (k = - m, maximum search circuit RIM; that on the line 9 causes the device 10 in the circuit RF as a function of the values of the coefficient phase shift of the time signal from which the conductivity becomes zero.

tung 7. Auf diese Weise wird das das Abtasten Eine solche Regelung kann beispielsweise durch steuernde Signal, das von der Schaltung RF auf der 3» folgendes Vorgehen erhalten werden. Leitung 2 ausgeht, mit den Zeitpunkten der Maxima Es sei angenommen, daß der Selektor SEL auf des empfangenen Signals in Übereinstimmung ge- der Ausgangsleitung k (k = m, . . . , n) steht. Wenn bracht. dann ein Signal auf der Leitung 10 ankommt, bein Übereinstimmung mit den aufgefundenen Ma- fiehlt die Minimumsuchschaltung RIl eine Ändexima erzeugt die Schaltung A/M eine Anzahl von 35 rung des Werts des Koeffizienten c_k, der im M_k geSignalen, die über die Leitung 14 den Impulszähler S speichert ist, so daß ein neuer Wert c_k gespeichert erreichen, der seinerseits nach einer festgelegten An- wird. Das Filter EQ erzeugt ein Signal, das über den zahl von empfangenen Impulsen ein Signal auf der Signalverstärker AGV, den Abtaster CA, den Kom-Leitung 15 abgibt, das den Impulsfolgegenerator GF tung 7. In this manner, the scanning Such control may, for example, by controlling signal received from the RF circuit on the 3 'following procedure. Line 2 goes out, with the times of the maxima It is assumed that the selector SEL is on the received signal in accordance with the output line k (k = m, ..., N). If brought. Then a signal arrives on the line 10, if the minimum search circuit RI1 agrees with the values found, the circuit A / M generates a number of values of the coefficient c _k , which is in the M _k signals transmitted over the line 14 the pulse counter S is stored, so that a new value c _{k is} stored, which in turn is stored after a specified amount. The filter EQ generates a signal that emits a signal on the signal amplifier AGV, the sampler CA, the comm line 15 via the number of pulses received, which the pulse train generator GF parator CM und das Filter F 2 die Minimumsuchsynchronisiert. Die von diesem Impulsfolgegenerator 4» schaltung RIl erreicht. Ist das neue Signal nun GP erzeugte Folge stimmt mit der vom Senderende niedriger als das vorhergehende, so befiehlt die Schalauf die Leitung gegebenen und vom Filter EQ in ver- tung RIl eine Änderung von c_k im gleichen Sinn zerrter Form empfangenen Signalfolge überein. usw., bis auf der Leitung 10 ein Signal eingeht, das Das Signal auf der Leitung IS schaltet außerdem höher ist als das vorhergehende. An diesem Punki die Schalter Bl, Bl und B 3, die Schalter Bl und 45 befiehlt die Schaltung RIl eine Änderung von c_k im B 3 werden also geschlossen, und Bl wird geöffnet. entgegengesetzten Sinn, womit dann der Zustand des Es beginnt nun der Vergleich zwischen der Folge Minimumwerts des Signals auf der Leitung 10 ervon verzerrten Signalen, die den Komparator CM parator CM and the filter F 2 synchronize the minimum search. The circuit RIl reached by this pulse train generator 4. If the new signal GP now generated sequence is lower than the previous one at the transmitter end, then the switch commands the line given and a change in c _k in the same distorted form received signal sequence from the filter EQ in response RIl. etc., until a signal is received on line 10 that the signal on line IS also switches is higher than the previous one. At this point, the switches Bl, Bl and B 3, the switches Bl and 45, the circuit RIl commands a change in c _k in B 3 are closed and Bl is opened. opposite sense, with which then the state of Es now begins the comparison between the sequence minimum value of the signal on the line 10 er of distorted signals which the comparator CM reicht ist.is enough.

über das Filter BQ, den Signalverstärker AGV, den Ist das zweite Signal höher als das erste, so beAbtaster CA und die Leitung 4 erreichen, nut der 50 fiehlt die Minimumsuchschaltung RIl eine Ande-Folge der gleichen Signale, die vom Inipulsfolge- rung des Koeffizienten c* in der anderen Richtung generator GP ert werden und den Komparator bis mit dem gleichen Vorgehen das ge-CM unverzerrt über die Leitung 18, den Schalter BA Via the filter BQ, the signal amplifier AGV, the If the second signal is higher than the first, so beAbtaster CA and the line 4, only the 50 the minimum search circuit RIl misses an Ande sequence of the same signals from the pulse sequence of the coefficient c * in the other direction generator GP and the comparator until with the same procedure the ge-CM undistorted via the line 18, the switch BA fanden ist.found is.

and die Leitung 3 erreichen. Wenn das Minimum gefunden ist, sendet die Schal-Für die Regelang der Phase des Abtastzeitpunkts 55 tang 8i2 auf der Leitung 12 ein Signal, das der wird das auf der Ausgangsleitung 5 des Kompara- Selektor SEL zur Ausgangskiemme *+l umschaltet tors CM erscheinende Fehlersignal durch das FH- die dem Koeffizienten c*«., entspricht, and wieder ter Fl gefiltert and aaf der Leitung 6 zum Phasen- bolt dann denselben Vorgang, wie er for c^ durch schieber SF geleitet, der die Signalphase auf der Lei- geführt wurde. Diese Aussonderung wirf aufein tang 2 so einstellt, daß der Gradient des Signals auf 60 änderfolgend für affie Koeffizienten c durchgeführt, der Leitung 6 in Funktion von dieser Phase eGnü- Die Emstelleng aller Koeffizienten c ergäbt^en inert wirf. Eine solche Einstellung kann beäspiels- Minimum des Signals auf der Leitung W entspro weise in der folgenden Weise erhalten werden. chend der Verzerrung h (Fig.2) des anf der Lei - Die Schaltung RIl überträgt das Signal von der tang 4 hinausgehenden Signals (Fig. 3) im maß Leitung 6 and steuert fiber die Leitung 8 die Phasen- 65 gebenden Cftiannserungszeitpunkt. Das Maxnnun inderung'des von CK kommenden und anf der Lei- von r, also die Augenöffnung, ist dann erreicht, tang 2 hinausgehenden Zeitsignals. Anf Grund die- Für die Wahl der ausgelesenen Signalbreite wer ser Phasenändenmg erreicht die Leitung 6 über den des die vom Abtaster CA abgegebenen Signale zanand reach line 3. When the minimum is found, the switch sends a signal on the line 12 that switches the error signal appearing on the output line 5 of the comparator SEL to the output linkage * + l to the output linkage * + l gate CM through the FH- which corresponds to the coefficient c * «., and filtered again by the Fl and then the same process on the line 6 to the phase bolt as it passed for c ^ through the slide SF , which led the signal phase on the line would. This separation throws on a tang 2 so that the gradient of the signal is carried out on 60 changing for affie coefficients c, the line 6 in function of this phase eGnü- The setting of all coefficients c would result in inert throw. Such a setting can, for example, be obtained as the minimum of the signal on the line W in the following manner. According to the distortion h (FIG. 2) of the beginning of the line , the circuit RII transmits the signal from the signal going out from the tang 4 (FIG. 3) in line 6 and controls the phase-giving 65 signaling time via line 8. The maximum change in the time signal coming from CK and on the line r, i.e. the opening of the eyes, is then reached, at 2 outgoing time signal. Anf reason die- For the selection of the read signal width who ser phase changes reached the line 6 via the zan of the signals emitted by the scanner CA.

9 109 10

Maximumpegeldetektor RM geleitet, dessen auf der Signal ist das mehrpegelige Ausgangssignal, also dasMaximum level detector RM , whose on the signal is the multi-level output signal, i.e. the

Leitung 19 erscheinendes Ausgangssignal im Sub- quantisierte Signal.Output signal appearing on line 19 in the sub-quantized signal.

traktor STl mit einer Bezugsspannung Vr verglichen Über die Leitungen 21 und 3 wird dieses Signal wird. Die auf der Ausgangsleitung 20 erscheinende zum Komparator CM geleitet, der es als Bezugs-Differenz wird vom Tiefpaßfilter F 3 gefiltert und be- 5 signal für die Erzeugung des Fehlersignals auf der fiehlt eine Änderung des Verstärkungsgrads des Ver- Leitung S verwendet, das über die Leitung 6 zum stärkers AGV. Diese Operationen werden für auf- Phasenschieber SF für die Optimierung der Abtasteinanderfolgende Signale wiederholt, bis das Aus- phase der nachfolgenden Signale geleitet wird und gangssignal auf der Leitung 20 Null wird. Auf diese über die Leitung 10 zur Befehlsschaltung CC für die Weise hat das Signal sicher die festgesetzte Breite. io Optimierung der Koeffizienten c_k zur Korrektur dertractor STl is compared with a reference voltage Vr via lines 21 and 3, this signal is. The appearing on the output line 20 is sent to the comparator CM , which uses it as a reference difference, is filtered by the low-pass filter F 3 and signals a change in the gain of the line S used to generate the error signal Line 6 to the stronger AGV. These operations are repeated for up-phase shifter SF for the optimization of the signals following each other, until the phase-out of the following signals is passed and the output signal on line 20 becomes zero. In this way, via the line 10 to the command circuit CC for the way, the signal has the fixed width. io optimization of the coefficients c _k to correct the

Diese drei Einstellungen oder Eichungen — Phase Form der folgenden Signale geleitet wird,These three adjustments or calibrations - phase form the following signals are passed,

des Abtastzeitpunkts, Signalform und Signalampli- Die Betriebsweise des Entzerrers in der adaptiven-the sampling time, signal shape and signal amplification - The operating mode of the equalizer in the adaptive-

tude — müssen ohne jede gegenseitige Beeinflussung oder Anpassungsphase ist gleich derjenigen in dertude - must without any mutual interference or adjustment phase is equal to that in the

durchgeführt werden. automatischen Betriebsphase, in der die verschiede-be performed. automatic operating phase in which the various

Aus diesem Grund sind die Zeitkonstanten der 15 nen Einstellungen durch Vergleich des empfangenenFor this reason, the time constants of the 15 settings are made by comparing the received

Filter Fl, Fl und F3 voneinander verschieden und Signals mit dem gleichen, jeaoch vom Impulsiolge-Filter Fl, Fl and F3 different from each other and signals with the same, but from the impulsiolge

zweckmäßig bemessen, so daß das System stabil ist. generator GP erzeugten Signal durchgeführt wurden,appropriately sized so that the system is stable. generator GP generated signal were carried out,

Diese beschriebene automatische Betriebsphase jedoch besteht hier das Bezugssignal aus den quantidauert eine gegebene Zeitspanne über an, die durch sierten Datensignalen an der Ausgangsklemme der die Charakteristiken des Übertragungskanals be- ao Entscheidungseinheit DE an Stelle der vom Impulsstimmt ist. Diese Zeitspanne kann beispielsweise folgegenerator GP erzeugten Signale,
durch einen geeigneten und üblichen (in der Figur Während der Übertragung befindet sich die Vornicht dargestellten) Zeitgeber bestimmt werden, der richtung in der adaptiven Phase, um mögliche Ändezu Betriebsbeginn durch den Knopf A in Gang ge- rangen der Kanalübertragungscharakteristiken zu setzt wird. 35 kompensieren. Diese Änderungen werden entwederThis described automatic operating phase, however, here consists of the reference signal from the quanti lasts for a given period of time, which is corrected by the data signals at the output terminal of the characteristics of the transmission channel instead of the decision unit DE from the pulse. This period of time can, for example, signals generated by the sequence generator GP,
can be determined by a suitable and conventional timer (not shown in the figure during transmission), the direction of which is in the adaptive phase, in order to initiate possible changes at the start of operation by button A in the channel transmission characteristics. 35 compensate. These changes will be either

Sobald die festgelegte Zeitspanne beendet ist, gibt in Form eines Anwachsens des Fehlersignals aufAs soon as the set period of time has ended, the error signal gives up in the form of an increase in the error signal

der Zeitgeber einen Befehl zum Schalten des Schal- Grund einer größeren Differenz zwischen dem emp-the timer sends a command to switch the switch- reason a greater difference between the received

ters 54 auf die Leitung 21 ab. Auf diese Weise ist fangenen und dem quantisierten Signal, also demters 54 on line 21. In this way is caught and the quantized signal, so the

die Entscheidungseinheit DE mit dem Komparator Eingangssignal und dem Ausgangssignal der Ent-the decision unit DE with the comparator input signal and the output signal of the

CM über die Leitungen 21 und 3 verbunden. 30 Scheidungseinheit DE, oder in Form einer Änderung CM connected via lines 21 and 3. 30 divorce unit DE, or in the form of an amendment

Es beginnt nun die zweite Betriebsphase, nämlich des den Verstärkungsgrad steuernden Signals auf derThe second operating phase now begins, namely the signal controlling the gain on the

die adaptive Phase. Der Sender sendet die Signale Leitung 1 abgegriffen.the adaptive phase. The transmitter sends the signals line 1 tapped.

von zu übertragenden Daten. Sie erreichen das FiI- Das vom Komparator CM ausgehende Signal ter EQ verzerrt und werden dort auf Grund der steuert kontinuierlich, wie dargelegt wurde, die Lage Koeffizienten c_k, die während der automatischen Be- 35 der Phase des Abtastzeitpunkts und die Optimierung triebsphase geeignet korrigiert worden sind, verarbei- der Koeffizienten c_k. Das vom Subtraktor STl austet. Sie erreichen dann den Signalverstärker AGV, gehende Signal steuert kontinuierlich den Verstärwo sie entsprechend dem in der vorhergehenden kungsgrad des Signalverstärkers AGV.
Phase festgelegten Verstärkungsgrad verstärkt wer- Es ist ersichtlich, daß der Betriebszyklus der drei den, werden im Abtaster CA entsprechend der in 40 Einstellungen oder Eichungen vollständig unabhänder vorhergehenden Betriebsphase festgelegten Phase gig von der Frequenz ist, mit der die Signale das des Abtastzeitpunkts ausgelesen und erreichen dann Filter EQ erreichen. Dies erlaubt eine Datenüberdie Entscheidungseinheit DE, die als Ausgangs- tragung mit hoher Geschwindigkeit, soweit der Übersignal den Schwellenspannungswert abgibt, der am tragungskanal sich im Vergleich zur Datenfolgenächsten am Wert des eingehenden Signals liegt Das 45 periode nur sehr langsam ändert.of data to be transmitted. You reach the fiI- The signal ter EQ emanating from the comparator CM and are there due to the controls continuously, as has been explained, the position coefficients c _k , which are appropriately corrected during the automatic handling of the phase of the sampling time and the optimization operating phase have been processed, the coefficients c _k . That austet from the subtractor STl. You then reach the signal amplifier AGV, the outgoing signal controls the amplifier continuously according to the level of the signal amplifier AGV in the previous step.
It can be seen that the operating cycle of the three den are amplified in the scanner CA according to the phase defined in 40 settings or calibrations completely independent previous operating phase gig of the frequency with which the signals are read out and reach that of the sampling time then reach Filter EQ. This allows data via the decision unit DE, which as an output transmission at high speed, as long as the oversignal emits the threshold voltage value that is on the transmission channel compared to the value of the incoming signal next to the data sequence, changes only very slowly.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Maximum input level corresponding to patent claims: the output signal is fed together with a reference voltage (Vr) to a comparator (ST 2) which

1. A method for automatic adaptive over a third low-pass filter (F 3) a control signal equalization of multi-level digital signal in 5 for the variable amplifier emits in real time and continuous operation, where- 4. Equalizer according to claim 3, thereby giving the shape of the received Signals in indicates that the low-pass filters (Fl, F 2, F 3) of a transversal equalization filter have time constants different from one another due to the setting and ongoing adaptive readjustment of the
Filter coefficients due to an error signal io
between the shaped in the filter and the quantized signal produced from it sequentially

in successive readjustments up to
corrected to eliminate the error signal gradient, characterized in that 15

the filter coefficients one after the other. The invention relates to a method for

readjusts, the signal formed by the filter (EQ) samples automatic adaptive equalization of multi-level (Y [t]) (in CA) and due to the lack of digital signals in real time and continuous signal (on 5) between the sampled operation , whereby the shape of the received (on 4) and the quantized signals produced therefrom in a transversal equalization filter th signal (on 21, 3) apart from the shape correction by setting and ongoing adaptive readjustment also a correction of the phase of the sampling time Development of the filter coefficients due to an error point sequentially up to the elimination of the faulty signal between the formed in the filter and the learning signal gradient (in SF) and the quantized signal produced from this sequentially one continues the amplitude of the sampled 25 in successive readjustment processes up to the signal by amplification (in AGV), correction of the elimination of the error signal gradient, the maximum of the Amplitude of the sampled and a Bezugsspannungs- nenden a dieverstärkien for performing the process signal transversal equalizer with a to the on-value (Vr), and controlling the degree of reinforce- through terminal subsequent coefficient controlled effect based on the difference between 30 equalization filter, whose Output signal corrected to this maximum of the amplitude and this discrete level quantizing quantizer and a tension value. the input signal and the output signal of the yuan-

2. The method according to claim 1, characterized by tisierers for the formation of an error signal, that one comparator, which is sampled and filtered, is carried out one after the other after adjusting the coefficients the value 35 output signal to coefficient generator circuits to each individual coefficients is placed until elimination.

of the error signal gradient changes after the adaptive training of the equalizer is used

ter elimination on a terminal (- m, 0, n) for ongoing adaptation to transmission channels that are

switches a next coefficient and compared to the speed of the signals nut

respective end values of the coefficients for the 40 slowly change.

Coefficient adjustment cycle duration Currently used automatic adaptive

stores (in M. _m , M ₀ , M _n ). Transversal Equalizer (The Radio and Electronic

3. Transversal equalizer for the implementation of the Engineer, Vol. 42, No. 11, November 1972, p. 499 Method according to claim 1 or 2, with one to 507) reduce the distortions caused by the to the input terminal adjoining coefficient 45 transmission devices in that they during cient-controlled equalization filter, one of which is the reception of the error function in the case of symbols Minimize output signal to discrete level quantise detection. This distortion will all end up Quantizer and one common to minimize the input signal by the fact that the algorithm and the output signal of the quantizer to minimize the mean square error an error signal comparing comparator between the received and the desired writer, whose blanked and filtered output level is used.

output signal to coefficient generator circuits. A circuit implementation of this algorithm

is placed, characterized in that the Ab- is so far for data transmissions at lower and

Sensing circuit (CA) has been carried out in series with a variable medium speed. for

able amplifier (AGV) between the equalization; »5 high-speed transmissions result

tion filter (EQ) and the quantizer (DE) pose considerable difficulties in the implementation

is switched and by a clock signal (CK) ee such circuits due to the large number of in

is controlled by a phase shifter (RF) every interval between two consecutive

is supplied, the operations to be performed in its phase shift symbols. In effect

angle through a first over a first low pass- ^r > ° would have to be within the interval of a few nanometers

filter (F 1) minimum seconds fed by the error signal a set of multiplications of the error

search circuit (R / 1) is controlled that the Koef with the signal values according to the different

efficiency generator circuits (Rl 2, SEL) are carried out by a tap point, so that the Ko-

second via a second low-pass filter (F 2) from the efficient the optimal resulting in the minimum

Error signal fed minimum search circuit 65 reach values, over successive

(Rl 2) are controlled and that at the input approximations. This sequence of operations is

clamp the quantizer a maximum level end of the short interval mentioned practically un-

detector (RM) is connected, which is possible.