DE2724561C2 - Adaptive equalizer for broadband signals - Google Patents

Adaptive equalizer for broadband signals

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DE2724561C2
DE2724561C2 DE19772724561 DE2724561A DE2724561C2 DE 2724561 C2 DE2724561 C2 DE 2724561C2 DE 19772724561 DE19772724561 DE 19772724561 DE 2724561 A DE2724561 A DE 2724561A DE 2724561 C2 DE2724561 C2 DE 2724561C2
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    • H03H21/00Adaptive networks
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    • HELECTRICITY
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    • H04L25/03019Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception
    • H04L25/03038Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception with a non-recursive structure

Description

5050

Die Erfindung betrifft einen adaptiven Entzerrer für breitbandige Signale, bestehend aus einem Transversalfilter, das Verzögerungsglieder, gesteuerte Einstellglieder und einen ersten Summierer enthält, an dessen Ausgang der erste Eingang eines Differenzverstärkers angeschlossen ist, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang einer Schaltung zur Erzeugung eines Idealsignals verbunden ist, an deren Ausgang innerhalb vorgegebener Zeitintervalle die Abtastwerte eines idealen Vergleichssignals auftreten, bei dem weiterhin der Eingang der Anordnung mit einem ersten, eine Anzahl N Ausgänge enthaltenden Schieberegister verbunden ist und der Ausgang des Differenzverstärkers mit einem weiteren, eine Anzahl von wenigstens 2N— 1 Ausgängen enthaltenden Schieberegister verbunden ist und bei dem ein weiterer Summierer vorgesehen ist, dessen Ausgang über einen steuerbaren Umschalter mit den Steuereingängen des Einstellgliedes derart verbunden ist, daß eine adaptive Einstellung des Transversalfilters gegeben istThe invention relates to an adaptive equalizer for broadband signals, consisting of a transversal filter, the delay elements, controlled setting elements and a first adder, to the output of which the first input of a differential amplifier is connected, the second input of which is connected to the output of a circuit for generating an ideal signal at the output of which the samples of an ideal comparison signal appear within predetermined time intervals, in which the input of the arrangement is furthermore connected to a first shift register containing a number of N outputs and the output of the differential amplifier to another, a number of at least 2N-1 Outputs containing shift register is connected and in which a further adder is provided, the output of which is connected via a controllable changeover switch to the control inputs of the setting member in such a way that an adaptive setting of the transversal filter is given en is

Solche Entzerrer sind dem Grundkonzept nach aus der Zeitschrift NTZ, Heft 8 (1974), Seiten 308 bis 312 bekannt Diese Entzerrer brauchen jedoch Analog-Digital-Wandler für das dort mit xk_j bezeichnete Signal. Auch sind die Eingangssignale in einem Zwe,';r-Exponenten-Code quantisiert, wodurch das Konvergenzverhalten beeinträchtigt werden kann. Dieses Konvergenzverhalten wird aber bei der Erfindung, wie dies später anhand der Gleichungen 9 und 10 noch beschrieben wird, exakt bewerkstelligtSuch equalizers are the basic concept according to from the magazine NTZ, No. 8 (1974), pages 308 to 312, known this equalizer, however, require analog-to-digital converter for there with x k _j designated signal. The input signals are also quantized in a two-way exponent code, which can impair the convergence behavior. This convergence behavior is, however, brought about exactly in the invention, as will be described later with reference to equations 9 and 10

Solche Entzerrerstrukturen für die automatische und adaptive Entzerrung linear verzerrter Signale sind beispielsweise nach dem Aufsatz »Einige Verfahren zur adaptiven Einstellung von Entzerrern« aus NTZ 1971, Heft 1, Seiten 18 bis 24, zu entnehmen. Für derartige, beispielsweise in der Figur 5 auf Seite 21 des obengenannten Aufsatzes, angegebene, mit Transversalfiltern aufgebaute Entzerrerstrukturen existieren unterschiedliche Einstellkriterien, von denen beispielsweise der Minimierung des Fehlers über einen Zeitbereich, der größer ist als der Zugriffsbereich der im Transversalfilter enthaltenen Verzögerungsleitung und hierbei insbesondere der Minimierung des mittleren quadratischen Fehlers eine besondere Bedeutung zukommt. Nachteilig ist die bei solchen Entzerrerstrukturen notwendige fortlaufende Multiplikation und Integration der Abtastwerte für die Bildung der Korrelation, insbesondere wenn zur Durchführung der einzelnen Multiplikationen nur ein vergleichsweise kurzer Zeitraum zur Verfugung steht.Such equalization structures for the automatic and adaptive equalization of linearly distorted signals are for example according to the article "Some methods for adaptive adjustment of equalizers" from NTZ 1971, Issue 1, pages 18 to 24, can be found. For such, for example in Figure 5 on page 21 of the Above-mentioned article, specified equalizer structures built with transversal filters exist different setting criteria, of which, for example, the minimization of the error via a Time range which is larger than the access range of the delay line contained in the transversal filter and the minimization of the mean square error is particularly important here comes to. The continuous multiplication and necessary with such equalizer structures is disadvantageous Integration of the sampled values for the formation of the correlation, in particular if to carry out the individual multiplications are only available for a comparatively short period of time.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die automatische Beseitigung linearer Verzerrungen in Breitbandsystemen. Insbesondere soll ein schneller Entzerrer für die Beseitigung der Verzerrungen beispielsweise bei PCM-Übertragung oder bei der Übertragung von Fernsehsignalen angegeben werden, der die Auswertung eines in regelmäßigen Abständen übertragenen Rahmenimpuises bzw. eines in den Lücken eines Informationssignales übertragenen Prüfsignales ermöglicht.The object of the present invention is the automatic Eliminate linear distortion in broadband systems. In particular, a fast equalizer for the Elimination of distortions, for example in PCM transmission or in the transmission of television signals which is the evaluation of a frame impulse transmitted at regular intervals or a test signal transmitted in the gaps in an information signal.

Ausgehend von einem adaptiven Entzerrer der einleitend genannten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ausgänge des ersten Schieberegisters und die hinsichtlich der Schieberichtung letzten N Ausgänge des weiteren Schieberegisters jeweils mit den beiden Eingängen einer Anzahl N Multiplizierer verbunden sind, deren Ausgänge an die N Eingänge des weiteren Summierers geschaltet sind.Starting from an adaptive equalizer of the type mentioned in the introduction, this object is achieved according to the invention in that the outputs of the first shift register and the last N outputs of the further shift register with regard to the shift direction are each connected to the two inputs of a number N multipliers, the outputs of which are connected to the N inputs of the further adder are switched.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Entzerrung ist darin begründet, daß die zur Bildung der Korrelation erforderlichen Multiplikationen der Abtastwerte langsam erfolgen können. Da die erforderlichen Größen abgespeichert vorliegen und dadurch gleichzeitig zur Verfügung stehen, ist eine gleichzeitige Durchführung der Multiplikation möglich. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, daß die Durchführung der erforderlichen Korrelation zeitlich auf die zwischen zwei Prüfimpulsen vorliegende Lücke verteilt und damit simultan zur eigentlichen Signalübertragung vorgenommen werden kann.The particular advantage of the equalization according to the invention is based on the fact that the to form the Correlation required multiplications of the samples can be done slowly. Because the required Sizes that are stored and are therefore available at the same time is a simultaneous one Execution of multiplication possible. It is advantageous in this context that the implementation of the required correlation temporally distributed over the gap between two test pulses and thus can be carried out simultaneously with the actual signal transmission.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments.

Es zeigt in der ZeichnungIt shows in the drawing

F i g. 1 eine bekannte, ein Transversalfilter enthaltende Entzerrerschaltung,F i g. 1 a known equalizer circuit containing a transversal filter,

Fig.2 einen adaptiven Entzerrer gemäß der Erfin-2 shows an adaptive equalizer according to the invention

dung,manure,

F i g. 3 eine Matrixdarstellung des Rechenvorganges der Anordnung nach F i g. 2.F i g. 3 shows a matrix representation of the computation process of the arrangement according to FIG. 2.

In Fig. i ist die Struktur eines adaptiven Entzerrers angegeben, der ein Transversalfilter enthält Das Transversalfilter enthält eine Verzögerungsleitung VL mit einzelnen der Verzögerungszeit T entsprechenden, nicht eigens dargestellten Verzögerungsgliedern, welche jeweils mit einem Abgriff versehen sind, jeder Abgriff ist wiederum mit einem Bewertungsglied Q, beispielsweise einem gesteuerten Einstellglied, verbunden, dessen Ausgang wiederum mit einem der Eingänge eines ersten Summierers SU1 verbunden sind.In Fig. I the structure is given of an adaptive equalizer which includes a transversal filter, the transversal filter includes a delay line VL to each of the delay time T corresponding delay elements not specifically shown, which are each provided with a tap, each tap is in turn connected to an evaluation element Q , for example a controlled setting element, the output of which is in turn connected to one of the inputs of a first summer SU 1.

Das Transversalfilter hei die wesentliche Eigenschaft, daß es die Realisierung einer in weiten Grenzen beliebigen Impulsantwort bzw. Übertragungsfunktion ermöglicht Es liefert als AusgangsgrößeThe transversal filter is called the essential property, that it is the realization of an impulse response or transfer function that is arbitrary within wide limits It delivers as an output variable

Λ= Σ cJ'xk-j Λ = Σ c J ' x kj

(D wobei die c„ die variablen Parameter (Werte der Einstellglieder) des Transversalfillers darstellen. Für das Transversalfilter mit den Eingangssignalen xk am Mittelabgriff und den Ausgangssignalen yk gilt entsprechend Gleichung (1).
Mit
(D where the c "represent the variable parameters (values of the setting elements) of the transversal filter. Equation (1) applies accordingly to the transversal filter with the input signals x k at the center tap and the output signals y k.
With

ek=yk~ak, (4) e k = y k ~ a k , (4)

ίο ak = idealer, richtiger Wert (z. B. Abtastwert der gewünschten entzerrten Impulsantwoirt, auf der Empfangsseite gespeichert)ίο a k = ideal, correct value (e.g. sample value of the desired equalized impulse response, stored on the receiving end)

wirdwill

M j = -.M M j = -.M

undand

-r- = lim —
ο c„ K^„ K
-r- = lim -
ο c " K ^" K

ek-xk.n.e k -x k . n .

Hierbei bedeutet:Here means:

das am Eingang E des Transversalfilters auftretende abgetastete Signalthe sampled signal appearing at input E of the transversal filter

die Bewertungsfaktoren zur Gewichtung der Signalethe weighting factors for weighting the signals

das abgetastete Ausgangssignal.the sampled output signal.

Der Ausgang des ersten Summierers SU1 ist mit dem ersten Eingang eines Differenzverstärkers D verbunden, an dessen zweitem Eingang ein ideales Vergleichssignal anliegt Am Ausgang des Differenzverstärker D tritt dann das Fehlersignal ek auf, das als Kriterium für die Einstellung der gesteuerten Einstellglieder Verwendung findetThe output of the first summer SU 1 is connected to the first input of a differential amplifier D, is present at the second input of an ideal reference signal at the output of differential amplifier D then passes the error signal e k, which is used as a criterion for the setting of the controlled adjustment members using

Die Forderung nach einer möglichst einfachen automatischen Entzerrereinstellung läßt sich immer dann besonders einfach erfüllen, wenn sich das Ausgangssignal y(t) des Entzerrers als eine Summe gewichteter Teilsignale x/t) darstellen läßt Dies ist bei der vorliegenden Transversalfilterstruktur gegeben. Im folgenden sei stets vorausgesetzt, daß die empfangenen Signale frequenzbandbegrenzt sind. Es genügt daher, das Signal zu diskreten Zeitpunkten abzutasten und diese Abtastwerte weiter zu verarbeiten. Zur Erzielung einer automatischen Entzerrereinstellung ist es notwendig, auf der Empfangsseite Schätzwerte für die Abtastwerte des richtige? gesendeten Idealsignales a(t) abzuleiten. Das Signal yk habe somit die in der Gleichung (1) dargestellte FormThe requirement for the simplest possible automatic equalizer setting can always be met particularly easily if the output signal y (t) of the equalizer can be represented as a sum of weighted partial signals x / t) . This is the case with the present transversal filter structure. In the following it is always assumed that the received signals are frequency band limited. It is therefore sufficient to sample the signal at discrete points in time and to process these sample values further. To achieve an automatic equalizer setting, it is necessary to provide estimated values for the samples of the correct? derived ideal signal a (t) . The signal yk thus has the form shown in equation (1)

Zur Minimierung des Fehlers über einen Zeitbereich, der größer ist als der Zugriffsbereich der im Transversalentzerrsr enthaltenen Verzögerungsleitung, kann als Kriterium die Minimierung des mittleren quadratischen Fehlers ek 2 verwendet werden. Es ergibt sich hierfür der folgende Ausdruck Es ist also eine Kreuzkorrelation zur Bestimmung dieser Ableitung erforderlich. Ein Nachteil für die Realisierung ist die Schwierigkeit der Instrumentierung von schwellen Korrektoren.To minimize the error over a time range which is greater than the access range of the delay line contained in the transversal equalizer, the minimization of the mean square error e k 2 can be used as a criterion. This results in the following expression: A cross-correlation is therefore required to determine this derivative. A disadvantage for the implementation is the difficulty of the instrumentation of threshold correctors.

Die xk_„ stehen an den Abgriffen der Verzögerungsleitung zur Verfugung, ek wird gemäß Gleichung (5) gebildet.
Zur Verringerung von E wird nun
The x k _ "are available at the taps of the delay line for jointing, e k is formed according to equation (5).
In order to reduce E , we now use

- Λ - Λ

bzw.respectively.

c(m+l) _ c (m + l) _

TT cJcJ

gebildet Es erfolgt also eine iterative Einstellung in Richtung des Gradienten. Alle Einstellglieaer werden gleichzeitig und parallel schrittweise verändert.So there is an iterative setting in the direction of the gradient. All adjustment members will be changed gradually at the same time and in parallel.

Prinzipiell braucht nicht e2 minimiert zu werden, sondern es kann der Mittelwert einer anderen geeigneten Funktion des Fehlers betrachtet werden. (Andere Wahl der Funktion führt wegen des durch die endliche Länge des Transversalentzerrer bedingten Abbruchfehlers allerdings in der Regel auch zu einer anderen Endeinstellung des Entzerrers.) Gut geeignet erweist sich zum BeispielIn principle, e 2 does not need to be minimized, but the mean value of another suitable function of the error can be considered. (However, because of the termination error caused by the finite length of the transversal equalizer, a different choice of function usually also leads to a different final setting of the equalizer.) For example, it has proven to be well suited

mitwith

S E* _ .. 1 SE * _ .. 1

k-nsign«·*. k - n sign «· *.

(9)(9)

(10)(10)

E = Hm — Σ β- (2) E = Hm - Σ β- (2)

Damit dieser Ausdruck verschwindet, muß gelten:In order for this expression to disappear, the following must apply:

Eine Variante des Verfahrens nach Gleichung 10 ist bereits bekannt aus dem Aufsatz »Automatic equalization for digital Communication« von R. W. Lucky, veröffentlicht auf den Seiten 547 bis 58rf der Druckschrift »Bell System Technical Journal«, 44 vom April 1965. Hier wird ein erster Testimpuls gesendet und auf der Empfangsse:te werden die Vorzeichen der Fehler bestimmt und in einem Schieberegister abgespeichert. Damit wird das Vorzeichen des Signals an jedem Abgriff des Transversalentzerrers durch EinschaltenA variant of the method according to equation 10 is already known from the article "Automatic equalization for digital communication" by RW Lucky, published on pages 547 to 58rf of the publication "Bell System Technical Journal", 44 from April 1965. Here is a first test pulse and sent to the Empfangsse: te the signs of the errors are determined and stored in a shift register. This changes the sign of the signal at each tap of the transversal equalizer when it is switched on

oder Nichteinschalten eines Inverters bewertet. Alle derart bewerteten Abgriffe werden an einem Summierer zusammengefaßt. Wird jetzt ein zweiter Testimpuls übertragen, so erscheinen am Ausgang dieses Summierers nacheinander die Signalerated or not switching on an inverter. All Taps evaluated in this way are combined at a summer. Will now be a second test pulse are transmitted, the signals appear one after the other at the output of this adder

Σ.ϊΑ-ί · signe,Σ.ϊΑ-ί · signe,

füry= -M... +M. Diese Werte können dazu dienen, die variablen Einstellglieder des Transversalfilters zu verändern. Die Einstellglieder sollen ein Bewertungselement, beispielsweise ein Potentiometer mit zuschaltbarem Inverter, sowie einen Speicher zur Zwischenspeicherung der jeweiligen Stellgröße, beispielsweise eine Steuerspannung, welche die Größe des BewertungsfaK-tors bestimmt, enthalten. Die gespeicherte Stellgröße wird in der richtigen Richtung schrittweise verändert, bis die optimale Einstellung erreicht ist. Die Ergebnisse der Korrelation müssen zur Weiterverarbeitung zwischengespeichert werden, und ein Meßzyklus erfordert zwei Testimpulse.for y = -M ... + M. These values can be used to change the variable setting elements of the transversal filter. The setting elements should contain an evaluation element, for example a potentiometer with a switchable inverter, as well as a memory for temporarily storing the respective manipulated variable, for example a control voltage which determines the size of the evaluation factor. The stored manipulated variable is changed step by step in the correct direction until the optimal setting is reached. The results of the correlation must be temporarily stored for further processing, and a measurement cycle requires two test pulses.

In F i g. 2 ist die Schaltung eines adaptiven Entzerrers nach der Erfindung schematisch angegeben. Das Transversalfilter besteht in Übereinstimmung mit der Anordnung nach Fig. 1 aus einer mit dem Eingang E der Anordnung eingangsseitig verbundenen Verzögerungsleitung VL mit einzelnen Verzögerungsgliedern, deren Ausgänge über gesteuerte Einstellglieder C mit den variablen Parametern c, mit den Eingängen eines ersten Summierers SU1 verbunden sind. Der Ausgang des ersten Summierers ist gleichzeitig mit dem Ausgang A der Anordnung und mit dem ersten Eingang eines Differenzverstärkers D verbunden, an dessen anderem Eingang der Ausgang einer in der Figur nicht näher dargestellten Schaltung zur Erzeugung der Abtastwerte a, eines Idealsignals a(t) angeschlossen ist. Das lsigna! Bi ein iIn Fig. 2 the circuit of an adaptive equalizer according to the invention is shown schematically. The transversal filter, in accordance with the arrangement according to FIG. 1, consists of a delay line VL connected on the input side to the input E of the arrangement with individual delay elements, the outputs of which are connected to the inputs of a first summer SU 1 via controlled setting elements C with the variable parameters c . The output of the first summer is simultaneously connected to the output A of the arrangement and to the first input of a differential amplifier D , to whose other input the output of a circuit (not shown in the figure) for generating the samples a, an ideal signal a (t) is. The lsigna! Bi an i

idealsignaidealsigna

! Bi ein in bestimmten Zc;iabsiärsde" sende seitig in das zu übertragende Signal eingefügtes Testsignal, welches empfangsseitig bekannt ist und daher z. B. in Form von Abtastwerten gespeichert vorliegt. Diese Abtastwerte können mit Hilfe einer geeigneten Synchronisierschaltung zeitrichtig zum empfangenen, verzerrten Testsignal abgerufen und im Differenzverstärker D von diesem subtrahiert werden. Am Ausgang des Differenzverstärkers D tritt dann das Fehlersignal et auf.! Bi a test signal which is inserted into the signal to be transmitted in certain Zc; iabsiärsde "send side, which is known on the receiving side and is therefore stored, for example, in the form of sample values and in the differential amplifier D subtracted. at the output of the differential amplifier D then passes the error signal et.

Der Eingang E der Anordnung ist mit einem ersten Schieberegister 51 verbunden, das eine Anzahl yv Verzögerur.gsglieder und dementsprechend eine Anzahl N Ausgänge aufweist. Der Ausgang des Differenzverstärkers D ist mit einem weiteren, wenigstens eine Anzahl von 2/V— 1 Ausgängen aufweisenden Schieberegisters 52 verbunden. Die Ausgänge des zur Abspeicherung der x-Werte verwendeten ersten Schieberegisters Si sind über Zwischenspeicher ZX mit den ersten Eingängen einer Anzahl N Multiplizierer Mx bis My verbunden, deren Ausgänge wiederum mit den Eingängen eines, zweiten Summierers SLJ 2 verbunden sind. Die zweiten Eingänge der Multiplizierer M sind über Zwischenspeicher Z 2 mit den hinsichtlich der Schieberichtung letzten N Ausgängen des zweiten Schieberegisters 52 verbunden. Beide Schieberegister und die Zwischenspeicher sind über eine in der Figur schematisch dargestellte Taktzentrale TZ und Taktleitungen TL i... TL4 gemeinsam getaktet. Der Ausgang des zweiten Summierers SU 2 ist über einen steuerbaren Umschalter U mit den in der Figur aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Steuereingängen der Einstellglieder des Transversalfilters derart verbunden, daß eine adaptive Einstellung des Transversalfilters gewährleistet ist.The input E of the arrangement is connected to a first shift register 51 which has a number yv delay elements and accordingly a number N outputs. The output of the differential amplifier D is connected to a further shift register 52 having at least a number of 2 / V-1 outputs. The outputs of the first shift register Si used to store the x values are connected via latches ZX to the first inputs of a number N multipliers M x to My , the outputs of which are in turn connected to the inputs of a second adder SLJ 2 . The second inputs of the multipliers M are connected via latches Z 2 to the last N outputs of the second shift register 52 with regard to the shift direction. Both shift registers and the buffers are clocked together via a clock center TZ, shown schematically in the figure, and clock lines TL i... TL 4. The output of the second summer SU 2 is connected via a controllable changeover switch U to the control inputs of the setting elements of the transversal filter, not shown in the figure for reasons of clarity, in such a way that adaptive setting of the transversal filter is ensured.

Die Abtastwerte X-i... X2 der verzerrten Testimpulsantwort werden mit Hilfe einer Tastpulsfolge auf der Leitung TL 1 in den X-Speicher 51 eingeschrieben. Ebenso werden die Ausgangssignale e* mit Hilfe einer anderen Tastpulsfolge von der Taktzentrale, welche über die Taktleitung TL 4 angeliefert wird, in denThe samples Xi X2 ... of the distorted test pulse response is written with the aid of a Tastpulsfolge on line TL 1 in the X memory 51st Likewise, the output signals e * with the help of another pulse sequence from the clock center, which is delivered via the clock line TL 4, in the

to £"-Speicher 52 eingeschrieben. Da ein Entzerrer mit N Abgriffen als Antwort auf eine einlaufende Impulsantwort mit N Abtastwerten ungleich Null 2N Abtastwerte der Ausgangsimpulsantwort liefert, wird auch die Folge et 2Λ/ Abtastwerte Φ0 umfassen. 52 muß daher die doppelte Länge wie 5 1 aufweisen.to £ "memory 52. Since an equalizer with N taps supplies 2N samples of the output impulse response as a response to an incoming impulse response with N samples not equal to zero, the sequence et 2Λ / samples Φ0 . 52 must therefore be twice as long as 5 1 have.

Wenn die Abtastwerte e* und χι, in den Registern 5 1 und 52 stehen, werden sie mit Hilfe eines über die Leitung TL 2 angelieferten Kommandoimpulse in die aus Äbtast-Haitekreisen bestehender! ZwischenspeicherWhen the sampled values e * and χι are in the registers 5 1 and 52, they are converted into the scanning circle circles with the help of a command pulse supplied via the TL 2 line! Cache

>o Zi und Z2 übernommen und zur weiteren Verarbeitung abgespeichert.> o Zi and Z2 accepted and saved for further processing.

Mit Hilfe von Schiebeimpulsen auf der Taktleitung TL 3 kann das Signal im Zwischenspeicher Z 2 langsam weiter nach links durchgeschoben werden.With the help of shift pulses on the clock line TL 3, the signal in the buffer Z 2 can be slowly pushed further to the left.

Eine alternative, hier nicht dargestellte Lösung besteht darin, die **- und e*-Werte fortlaufend in die X- und ^-Speicher 51 und 52 einzulesen und in den richtige.! Zeitaugenblicken durch Kommandoimpulse ein Auslesen in die Zwischenspeicher Zi und Z 2 zu veranlassen. Dann ist es vorteilhaft, die Zwischenspeicher als Hintereinanderschaltung zweier unterschiedlicher Abtast-Haltekreise auszuführen, von denen der erste eine kurze Halte- und Ladezeitkonstante und der zweite demgegenüber relativ lange Halte- und Ladezeitkonstanten aufweist. Ein Abtast-Haltekreis ist in der Lage, einen abgetasteten Amplitudenwert über eine vorgegebene Zeit hinweg zu speichern. Derartige Schaltungen sind z. B. in Verbindung mit A/D-Wandlern bekannt, beispielsweise auch aus der DE-AS 19 31 242.An alternative solution, not shown here, consists in continuously reading the ** and e * values into the X and ^ memories 51 and 52 and transferring them to the correct one. To initiate a read-out into the buffers Zi and Z 2 in moments of time by command pulses. It is then advantageous to design the buffers as a series connection of two different sample and hold circuits, of which the first has a short hold and charge time constant and the second, in contrast, has relatively long hold and charge time constants. A sample and hold circuit is able to store a sampled amplitude value over a predetermined time. Such circuits are z. B. known in connection with A / D converters, for example from DE-AS 19 31 242.

Während das Abspeichern der digitalen Signale kein besonderes Problem darstellt, bereitet das Abspeichern der analogen Werte deshalb Schwierigkeiten, da das abgespeicherte Signal für die weitere Verarbeitung möglichst konstant sein soll. Dies erfordert eine große Haltezeitkonstante. Die Ladezeitkonstante soll deshalb möglichst kurz sein, weil sich das Signal in der Verzögerungsleitung des Transversalfilters nach einem kurzen Zeitraum bereits wieder ändert Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, kann die Speicherung in zwei Schritten vorgenommen werden, derart, daß jeweils zwei unterschiedliche Abtast-HaiteKreise hintereinander geschaltet werden, von denen der erste im Hinblick auf die genaue Abtastung eine kurze Ladezeitkonstante aufweist Die Haltezeitkonstante muß lediglich ausreichen, um dem zweiten Abtast-Haltekreis während seiner Arbeitsphase ein sich nur geringfügig änderndes Signal anzubieten. Die Haltezeitkonstante des zweiten Abtast-Haltekreises kann dann hinreichend lang sein.While the storage of the digital signals is not a particular problem, the storage creates of the analog values therefore difficulties, since the stored signal for further processing should be as constant as possible. This requires a large hold time constant. The loading time constant should therefore be as short as possible, because the signal in the delay line of the transversal filter after a short period of time already changes again In order to meet these requirements, the storage be carried out in two steps, in such a way that in each case two different sampling HaiteKkreises can be connected in series, the first of which is a short one with a view to precise sampling The hold time constant only needs to be sufficient to enable the second sample and hold circuit to offer a signal that changes only slightly during its work phase. The hold time constant of the second sample and hold circuit can then be sufficiently long.

Besonders vorteilhaft ist es, das Schieberegister 52 als digitales Schieberegister auszuführen und nur die Vorzeichen der Fehlerwerte e* zu verarbeiten, wie dies in Gleichung (10) zum Ausdruck gebracht wurde. Der Zwischenspeicher Z2 kann dann entfallen, da ein digitales Schieberegister eine einmal eingeschriebene Information beliebig lange speichern kann. An den Ausgängen des Schieberegisters 52 erscheinen dann die Signale sign e_+... sign e*. It is particularly advantageous to design the shift register 52 as a digital shift register and to process only the signs of the error values e *, as was expressed in equation (10). The buffer memory Z2 can then be dispensed with, since a digital shift register can store information that has been written in for any length of time. The signals sign e _ + ... sign e * then appear at the outputs of the shift register 52.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Einfügung von Zwischenspeichern nur aus den bereits erwähnten Realisierungsgründen vorgesehen wurde. Werden für 51 und 52 Speicher verwendet, die einerseits ein schnelles Abspeichern und andererseits eine lange Speicherzeit gestatten, beispielsweise bei Ausführung als reine Digitalspeicher mit vorhergehender A/D-'fVandlung der Eingangssignale, können die Zwischenspeicher Z1 und Z 2 entfallen.It should be pointed out that the insertion of buffers was only provided for the reasons already mentioned. If memories are used for 51 and 52, which on the one hand allow quick storage and on the other hand a long storage time, for example when designed as a pure digital memory with previous A / D conversion of the input signals, the intermediate memories Z 1 and Z 2 can be omitted.

Nach erfolgter Abspeicherung werden die Abtastwerte verarbeitet. Im folgenden soll ein Beispiel für fünf Abgriffe und eine Eingangsimpulsantwort mit fünf Abtastwerten ***<) anhand der Fig. 2 betrachtet werden. Es ergibt sich hier eine Ausgangsimpulsantwort mit neun Werteny*#0. Damit treten neun Abtastwerte e* auf. Der erforderliche Rechengang läßt sich am einfachsten anhand einer Matrixdarstellung gemäß Fig. 3 zeigen.Once they have been saved, the samples are processed. The following is an example of five Taps and an input impulse response with five samples *** <) considered with reference to FIG will. The result here is an output impulse response with nine values y * # 0. So there are nine samples e * on. The required arithmetic process can be most easily carried out using a matrix representation in accordance with Fig. 3 show.

im ersten Schritt wird die Großethe first step is the big one

2020th

Σ X"*l Σ X "* l

gebildet. Diese wird als Korrekturwert für c-2 über den Umschalter U dem entsprechenden Einstellglied zugeführt. Anschließend wird mit Hilfe eines Taktimpulses auf der Leitung 7X3 die Information im Zwischenspeicher Zl um eine Zelle nach links ge-educated. This is fed as a correction value for c- 2 via the changeover switch U to the corresponding setting element. Then with the help of a clock pulse on the line 7X3, the information in the buffer Zl is moved one cell to the left.

schoben. Es kann dann die Größepushed. It can then change the size

Zu xn+\To x n + \

am Ausgang des Summierers SUl gebildet und über den Schalter i/dem Einstellglied c_i zugeführt werden. Anschließend wird wiederum der Zwischenspeicher Zl weitergeschaltet, und es wird die Größeformed at the output of the summer SUl and fed via the switch i / to the setting element c_i. Subsequently, the buffer Zl is again switched on, and the size becomes

»■2»■ 2

Σ -ν,Σ -ν,

η - -2η - -2

■ e„■ e "

gebildet, um Cq zu steuern.made to control cq.

Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis alle Einstellglieder verändert sind.This process continues until all adjustment elements have been changed.

Nach dem Empfang des nächsten Testsignals wird der geschilderte Vorgang wiederholt.After receiving the next test signal, the described process is repeated.

Damit ergibt sich eine fortlaufende automatische Nachstellung des Entzerrers im Sinne der Erzielung kleinsten, mittleren quadratischen Filters im empfangenen Testsignal. Das Testsignal ist repräsentativ für den zu entzerrenden übrigen Signalinhalt zu wählen.This results in a continuous automatic readjustment of the equalizer in terms of achievement smallest, mean square filter in the received test signal. The test signal is representative of the to select the remaining signal content to be equalized.

Für die Berechnung der Korrekturwerte für die Einstellglieder steht jeweils der gesamte Zeitraum zwischen zwei Testsignalen zur Verfügung.The entire period is used to calculate the correction values for the adjustment elements available between two test signals.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Adaptiver Entzerrer für breitbandige Signale, bestehend aus einem Transversalfilter, das Verzögerungsglieder, gesteuerte Einstellglieder und einen ersten Summierer enthält, an dessen Ausgang der erste Eingang eines Differenzverstärkers angeschlossen ist, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang einer Schaltung zur Erzeugung eines Ό Idealsignals verbunden ist, an deren Ausgang innerhalb vorgegebener Zeitintervalle die Abtastwerte eines idealen Vergleichssignals auftreten, bei dem weiterhin der Eingang der Anordnung mit einem ersten, eine Anzahl N Ausgänge enthaltenden Schieberegister verbunden ist und der Ausgang des Differenzverstärkers mit einem weiteren, eine Anzahl von wenigstens 2N— 1 Ausgängen enthaltenden Schieberegister verbunden ist und bei dem ein weiterer Summierer vorgesehen ist, dessen20 Ausgang über einen steuerbaren Umschalter mit den Steuereingängen des Einstellglieds derart verbunden ist, daß eine adaptive Einstellung des Transversalfilters gegeben ist,dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge des ersten Schieberegisters (S 1) und die hinsichtlich der Schieberichtung letzten N Ausgänge des weiteren Schieberegisters (S 2) jeweils mit den beiden Eingängen einer Anzahl N Multiplizierer (M) verbunden sind, deren Ausgänge an die N Eingänge des weiteren Summierers (SU 2) geschaltet sind.1. Adaptive equalizer for broadband signals, consisting of a transversal filter, the delay elements, controlled setting elements and a first summer, at the output of which the first input of a differential amplifier is connected, the second input of which is connected to the output of a circuit for generating an Ό ideal signal , at the output of which the samples of an ideal comparison signal occur within predetermined time intervals, in which the input of the arrangement is also connected to a first shift register containing a number of N outputs and the output of the differential amplifier to a further, a number of at least 2N- 1 outputs containing shift register is connected and in which a further adder is provided, the 20 output of which is connected via a controllable changeover switch to the control inputs of the setting member in such a way that an adaptive setting of the transversal filter is given, marked thereby eichnet that the outputs of the first shift register (S 1) and the last N outputs of the further shift register (S 2) with regard to the shift direction are each connected to the two inputs of a number of N multipliers (M) , the outputs of which are also connected to the N inputs Summing (SU 2) are switched. 2. Adapliver Entzerrer natOi Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Oas weitere Schieberegister (S2) als digitales Schieberegister ausgeführt ist.2. Adapliver equalizer natOi claim 1, characterized in that the further shift register (S2) is designed as a digital shift register. 3. Adaptiver Entzerrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberegister (S 1,52) als analoge und/oder digitale Schieberegister ausgeführt sind, und daß die Schieberegister (51, 52) mit nachgeschalteten Zwischenspeichern (Zl, Z 2) versehen sind.3. Adaptive equalizer according to claim 1, characterized in that the shift registers (S 1,52) are designed as analog and / or digital shift registers, and that the shift registers (51, 52) are provided with downstream buffers (Zl, Z 2) . 4. Adaptiver Entzerrer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die analogen Zwischenspeicher als Hintereinanderschaltung zweier unterschiedlicher Abtast-Haltekreise ausgeführt sind, von denen der erste kurze Haltezeit- und Ladezeitkonstanten «5 und der zweite lange Haltezeit- und Ladezeitkonstanten aufweist.4. Adaptive equalizer according to claim 3, characterized in that the analog buffers are designed as a series connection of two different sample and hold circuits, of which the first short hold time and charge time constant «5 and the second has long hold time and charge time constants.
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