DE3308903A1 - Adaptive schwellenwertvorrichtung - Google Patents

Adaptive schwellenwertvorrichtung

Info

Publication number
DE3308903A1
DE3308903A1 DE19833308903 DE3308903A DE3308903A1 DE 3308903 A1 DE3308903 A1 DE 3308903A1 DE 19833308903 DE19833308903 DE 19833308903 DE 3308903 A DE3308903 A DE 3308903A DE 3308903 A1 DE3308903 A1 DE 3308903A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
digital
threshold
intersymbol interference
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19833308903
Other languages
English (en)
Other versions
DE3308903C2 (de
Inventor
Gerald Lee 03811 Atkinson New Hampshire Frazer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
Western Electric Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Western Electric Co Inc filed Critical Western Electric Co Inc
Publication of DE3308903A1 publication Critical patent/DE3308903A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3308903C2 publication Critical patent/DE3308903C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/061Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of dc offset
    • H04L25/063Setting decision thresholds using feedback techniques only
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/20Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/061Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of dc offset
    • H04L25/066Multilevel decisions, not including self-organising maps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Description

Adaptive Schwellenwertvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine adaptive Schwellenwertvorrichtung und insbesondere eine solche Vorrichtung zur Verwendung in digitalen Übertragungsanlagen.
In digitalen Übertragungsanlagen bilden die Digitalsignale sogenannte "Signalaugen" oder "Signalfenster" mit schwankenden Abmessungen und Positionen, die durch einen Bereich von Zwischensymbolstörungen getrennt sind. Solche Signalaugen sind definiert durch alle vorkommenden Signalwellenformen im Baudintervall. Für η Signalpegel mit η als ganze Zahl werden η - 1 vertikal übereinander angeordnete Signalaugen auf der Spannungs-Zeitebene gebildet „ Bei einer idealen Digitalübertragungsanlage konvergieren alle Signalübergänge für einen optimalen Äbtastzeitpunkt an Punkten zwischen den Signalaugen. Diese Punkte nrerden nachfolgend "Konvergenzpunkte" genannt. Bei tatsächlichen Digitalübertragungsanlagen schwanken die Signalverzerrungen und sind nicht vorhersagbar. Als Ergebnis konvergieren die Signalübergänge nicht an Punkten zwischen den Signalaugen .
Die Benutzung von Digitalübertragungsanlagen macht es erforderlich, das übertragene Signal regenerieren zu können, nachdem es ein rauschbehaftetes dispersives Medium durchlaufen hat. Bei dem Regenerierprozeß werden Schwellenwertschaltungen verwendet, die die Amplitude des Digitalsignals mit Bezug auf einen Schwellenwert abtastet,,
Vorzugsweise ist eine solche Schwellenwertschaltung adaptiv, d.h. sie hält automatisch den Schwellenwert auf einer konstanten Position mit Bezug auf die Signalaugen.
Bei einer Anwendung einer adaptiven Schwellenwert-5« schaltung tastet ein Komparator in der Schwellenwertschaltung das Digitalsignal mit Bezug auf einen Schwellenwert ab, der durch die Signalaugen verläuft. Das Ausgangssignal des !Comparators wird außerdem einer Rückkopplungsschaltung zugeführt, die zum Zwecke minimaler Regenerierfehler auto-
IQ matisch den Schwellenwert auf einer vorbestimmten Position innerhalb der Signalaugen hält. Diese vorbestimmte Position liegt in typischer Weise im Mittelpunkt eines Signalauges. Bekannte Schwellenwertschaltungen der beschriebenen Art besitzen mehrere Einschränkungen. Zum ersten erfordert die benutztere Kopplungsschaltung genaue analoge Bezugssignale. Zum zweiten wird die Wahl der analogen Bezugssignale durch den Grad der Niquist-Filterung beeinflußt, die zur Steuerung der Digitalsignal-Impulsform verwendet wird. Bei einer anderen Anwendung der Signalregenerierung werden Schwellenwertschaltungen benutzt, die ein Fehlersignal erzeugen, das adaptiven Transversalentzerrern zugeführt wird. Dieses Fehlersignal ist definiert als die Polarität der Differenz zwischen einem tatsächlichen Digitalsignal und einem idealisierten Digitalsignal zum Abtast-Zeitpunkt. Bei dieser zweiten Anwendung benutzte Schaltungen weisen die oben erläuterten Einschränkungen auf und sind außerdem nicht adaptiv.
vZur Lösung der sich daraus ergebenden Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung zur Verwendung in einer digitalen Übertragungsanlage, bei der ein zügeführtes Digitalsignal wenigstens ein wiederkehrendes Signalauge bildet, das von einem Bereich von Zwischensymbolstörungen auf der Spannungs-Zeitebene umgeben ist, und ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Amplitude des Digitalsignals mit Bezug auf einen Schwellenwert zu diskreten, mit dem Signalauge zusammenfallenden Zeitpunkten abtastet, und eine Einrichtung, die unter Ansprechen auf die abgetastete Amplitude ein Korrektursignal erzeugt.
das den Schwellenwert in Richtung auf einen vorgegebenen Pegel schiebt, der nur durch den Bereich von Zwischensymbolstörungen verläuft.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vergleicht die adaptive Schwellenwertvorrichtung die Amplitude eines Digitalsignals mit Bezug auf einen Schwellenwert zu Äbtastzeitpunkten , die mit den Signalaugen zusammenfallen. Vorzugsweise fallen diese Abtastzeitpunkte mit den Zeitpunkten maximaler Signalaugenöffnung zusammen. Dieser Vergleich liefert ein zweistufiges Ausgangssignal. Das Äusgangssignal wird außerdem zur Erzeugung eines Korrektursignals benutzt, das den Schwellenwert in Richtung auf einen vorbestimmten Pegel schiebt, der nur durch den die Signalaugen umgebenden Bereich von Zwischensymbolstörungen verläuft. In typischer Weise läuft dieser vorbestimmte Pegel durch einen Punkt, der einem Konvergenzpunkt in einem idealisierten Signalaugenmuster entspricht. Demgemäß läßt sich die vorliegende Erfindung zur Lieferung eines idealen Signals zwecks Beaufschlagung adaptiver Transversalentzerrer sowie zur Unterscheidung zwischen den Digitalsignalpegeln zu vorgeschriebenen Abtastzeitpunkten verwenden.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin,daß
für die Erzeugung des Korrektursignals keine genauen analogen Bezugssignale benötigt werden.
Nachfolgend soll ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild entsprechend der Erfindung ;
Fig. 2 die Darstellung eines typischen quaternären Digitalsignals;
Fig. 3 die Darstellung des idealen Signalaugenmusters, das durch das Quaternärsignal gemäß Fig. 2 gebildet wird;
Fig. 4 die Darstellung eines tatsächlichen Signalaugenmusters, das durch das Quaternärsignal
gemäß Fig. 2 gebildet wird.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für
-β-ι eine adaptive Schwellenwertschaltung nach der Erfindung dargestellt. Eine Eingangsleitung 101 eines !Comparators 102 nimmt ein Digitalsignal auf, beispielsweise ein quaternäres Signal, also ein Signal mit vier Pegeln. Der Komparator 102 tastet die Amplitude des Digitalsignal mit Bezug auf eine Schwellenwertamplitude auf einer Leitung 103 ab und erzeugt ein Ausgangssignal auf der Leitung 104. Die Amplitude des Ausgangssignals auf der Leitung 104 stellt einen ersten Zustand dar, beispielsweise H oder logisch 1, wenn die Digitalsignalamplitude größer als die Schwellenwertamplitude ist, oder einen zweiten Zustand, beispielsweise L oder logisch 0, wenn die Digitalsignalamplitude kleiner als die Schwellenwertamplitude ist. Die Ausgangsleitung 104 ist mit dem Eingang D eines Flipflops 105 verbunden. Dem Takteingang C des Flipflops 105 wird über eine Leitung 106 ein Taktsignal zugeführt. Dieses Taktsignal besitzt eine Frequenz, die gleich der Symbolübertragungsrate des quaternären Signals ist, und wird in typischer Weise durch Wiedergewinnung des Leitungstaktes aus dem Signal auf der Leitung 101 erzeugt. Demgemäß erzeugt das Flipflop 105 auf der Leitung 10 7 ein Ausgangssignal, das ein Abbild des Komparatorausgangssignals bei einem Taktimpulsübergang ist. Solche Übergänge fallen mit den Signalaugen und vorzugsweise mit dem Zeitpunkt maximaler Äugenöffnung zusammen. Eine zeitliche Ausrichtung der Leitungstakt-Impulsübergänge zu den Zeitpunkten maximaler Signalaugenöffnung läßt sich leicht beispielsweise unter Verwendung bekannter Zeitwiedergewinnungsschaltungen erreichen.
Wie noch erläutert werden soll, liefert der Rest der Schaltung gemäß Fig. 1 ein Korrektursignal, das die Schwellenwertamplitude in Richtung auf einen vorbestimmten Pegel schiebt, der nur durch den Bereich von Zwischensymbolstörungen in dem durch das empfangene Digitalsignal erzeugten Signalaugenmuster verläuft. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf quaternäre Signale beschränkt ist, sondern in Digitalanlagen mit zwei oder mehr beliebigen Signalpegeln verwendet werden kann.
i|h^ * · A » ft Λ ft ·» H* · O
-1-
Gemäß Fig. 2, 3 und 4 besteht ein als Beispiel gewähltes Quaternärsignal entsprechend Fig.2 aus vier Signalpegeln, die nominell durch +1 und +3 V zu den optimalen Äbtastzeitpunkten dargestellt sind. Bei bestehenden Übertragungsaniagen sind diese Signalpegel nicht konstant, sondern schwanken aufgrund einer Vielzahl von Faktoren um die nominellen Spannungswerte, beispielsweise durch Schwankungen bei der Dämpfung der Übertragungsstrecke und/oder unkontrollierte Änderungen der Verstärkungswerte von Bau-IQ teilen auf dem Signalweg.
Ohne Signalschwankungen bildet ein quaternäres Signal das idealisierte Signalaugenmuster gemäß Fig.3 in der Spannungs-Zeitebene. Die Signalaugen sind definiert durch die Gesamtheit aller möglichen Signalübergänge im IQ Baudintervall. Ein Signalaugenmuster läßt sich sichtbar machen, indem man einen Teil des quaternären Signals auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre langer Nachleuchtdauer in einem Oszilloskop darstellt und aufeinander folgende quaternäre Signale überlagert. Es ergibt sich dann, daß die Signalaugen nicht nur für einen Zeitpunkt , sondern für eine ausreichend lange Zeitperiode bei allen möglichen Digitalcodekombinationen vorhanden sind.
Gemäß Fig. 3 wird eine Folge von drei vertikal übereinander angeordneten Signalaugen 301, 302, 303 aus dem quaternären Signal gemäß Fig. 2 erzeugt. Die Bezugszeichen 308 stellen die optimalen Abtastzeitpunkte dar,die gleich den Zeitpunkten maximaler Augenöffnung sind. Allgemein werden für ein Digitalsignal mit η Signalpegeln, wobei η eine ganze Zahl ist, n-1 vertikal übereinander angeordnete Signalaugen gebildet. Da keine störenden Signalschwankungen auftreten, konvergieren alle Signalübergänge an Punkten, die am Oberrand und am Boden jedes Signalauges liegen. Diese Punkte, die als Konvergenzpunkte bezeichnet werden, tragen für das als Beispiel gewählte quaternäre Signal die Bezugszeichen 304, 305, 306, 307 und besitzen Spannungswerte gleich +3, +1, -1 bzw. -3 V. Solche Konvergenzpunkte stellen erwünschte Schwellenwerte dar. Es ist beispielsweise bekannt, daß ein Vergleich der Amplitude
-δι eines ankommenden Digitalsignals im Empfänger einer Nachrichtenanlage mit einer Schwellenwertamplitude, die zu einem Konvergenzpunkt ausgerichtet ist, ein ideales Signal für die Beaufschlagung adaptiver Transversalentzerrer ist. Die Schwierigkeit besteht jedoch darin, daß das Signalaugenmuster gemäß Fig. 3 aufgrund von Zwischensymbolstörungen und anderer Faktoren in tatsächlichen Digitalübertragungsanlagen nicht existiert.
Fig. 4 zeigt ein typisches Signalaugenmuster, das durch ein quaternäres Signal mit Signalstufen von +3 und +1 V gebildet wird, die je durch einen Wert bis zu +d gestört sind. Es werden zwar drei vertikal übereinander angeordnete Signalaugen 401, 402 und 403 gebildet, aber alle Signalübergänge konvergieren nicht an vorgewählten Punkten.
Tatsächlich sind die gebildeten Signalaugen nicht statisch, sondern zeigen schwankende Abmessungen und Positionen. Solche Änderungen finden langsam statt. Folglich ist der vertikale Signalaugenstapel 420 nicht mit dem nachfolgenden Stapel 421 ausgerichtet, der wiederum nicht mit dem nachfolgenden Stapel 422 fluchtet. Außerdem umgibt ein Bereich von Zwischensymbolstörungen jedes Signalauge vollständig. Die Konvergenzpunkte 304, 305, 306 und 307 sind zwar in Fig. 4 nicht vorhanden, ihre entsprechenden Positionen liegen jedoch innerhalb des Bereiches von Zwischensymbolstörungen. Diese entsprechenden Positionen, die als Bezugspunkte 404, 405, 406, 40 7 bezeichnet werden, sind gegen jede Signalaugengrenze um einen Betrag 408 versetzt, der gleich dem halben Abstand 409 zwischen den Signalaugen 401 und 402 oder 402 und 403 ist. Die Bezugspunkte 404, 405 r 406 und 40 7 sind außerdem zu den Zeitpunkten 420 maximaler Augenöffnung ausgerichtet. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß, da die Größe und Position der Signalaugen 401, 402 und 403 abhängig von der Zeit schwanken, der Abstand 409 und demgemäß die Position der Bezugspunkte 404, 405, 406 und 407 sich ebenfalls zeitabhängig ändern.
Gemäß Fig. 1 erzeugt die Rückkopplungsschaltung 120 ein Bezugssignal auf der Leitung 109, dessen Frequenz von der statistisch erwarteten Frequenz logischer
1-Werte auf der Leitung 107 abhängt, wenn die Schwellenwertamplitude auf der Eingangsleitung 103 des Komparators
102 mit einem der Bezugspunkte 404, 405, 406 oder 407 ausgerichtet ist.
Es sei der Fall einer Schwellenwertamplitude betrachtet, die zum Punkt 404 ausgerichtet ist. Die statistisch erwartete Frequenz logischer 1-Werte auf der Leitung 107, nämlich E(f), läßt sich durch Anwendung bekannter statistischer Verfahren auf die statistischen Eigenschaften
des tatsächlichen Digitalsignals bestimmen. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird E(f) unter der Annahme einer einheitlichen Wahrscheinlichkeit für die Signalpegel bestimmt. Demgemäß ist zu einem Abtastzeitpunkt,d.h. für die Vorder- oder Rückflanke eines Taktimpulses auf der Leitung 106 die Wahrscheinlichkeit dafür, daß das quaternäre Signal den höchsten Signalpegel von +3 V besitzt =
1/4. Immer dann, wenn das Digitalsignal diesen Pegel hat,
bewirkt der endliche Betrag der vorhandenen Zwischensymbolstörung, daß das quaternäre Signal für die Hälfte der Zeit oberhalb des Bezugspunktes 404 und für die Hälfte der Zeit unterhalb des Bezugspunktes 404 ist. Insgesamt ergibt sich, daß im Mittel für 1/4 mal 1/2 oder 1/8 der Zeit logische
1-Werte auf der Leitung 10 7 auftreten. Wenn der Schwellenitfert zu niedrig ist, treten logische 1-Werte öfter auf der Leitung 10 7 auf, und wann der Schwellenwert zu hoch ist,
treten logische 1-Werte seltener auf.
Unter Anwendung dieses Lösungsversuchs folgt
die erwartete Frequenz für das Auftreten von Digitalsignalamplituden größer als ein Schwellenwert, der nur den Bereich der Zwischensymbolstörungen durchläuft, zu Zeitpunkten,
die mit den Signalaugen zusammenfallen, der Beziehung:
ECf) ', * + Ε- = SJLJlJP {1) ,
η qn qn χι,
wobei
χ die Anzahl von Signalpegel oberhalb des jeweiligen Bezugspunktes im Bereich der Zwischensymbolstörungen ist,
η die Gesamtzahl von Signalpegeln darstellt und
p/q eine Proportionalitätskonstante darstellt, die ein
-ιοί rationaler Bruch mit 0 p/q 1 ist. Für einen Schwellenwert, der mit den Bezugspunkten 404, 405, 406 und 407 ausgerichtet ist, ist p/q gleich 1/2.
Gleichung (1) definiert die statistisch erwartete Frequenz logischer 1-Werte auf der Leitung 107. Allgemein wird der aus Gleichung (1) bestimmte Wert für E(f) benutzt, um ein Bezugssignal durch Teilen des Taktes durch qn zu erzeugen. Dieses Bezugssignal wird mit dem durch qx+p geteilten Signal am Ausgang Q des Flipflops 105 verglichen.
Der Vorgang beim Teilen des Q-Ausgangssignals durch qx+1 wird definiert als die Erzeugung eines Signals, das eine vollständige Periode am Ausgang des Teilers durch qx+p für alle qx+p Taktperioden besitzt, die mit logischen 1-Werten am Ausgang des Flipflops 105 zusammenfallen. Mittels dieses Vergleichs wird dann ein Korrektursignal erzeugt, um den Komparator-Schwellenwert an der gewünschten Stelle zu halten.
Ein solches Verfahren vermeidet auf vorteilhafte Weise die bisherige Notwendigkeit genauer analoger Bezugsspannungen. Man beachte, daß für E(f)=l/8 ein Bezugssignal erzeugt werden kann, dessen mittlerer Gleichspannungswert auf 1/8 der Differenz zwischen dem logischen Pegel 0 und dem logischen Pegel 1 unterhalb einer logischen 1 ist. Dieses Verfahren wäre zwar anwendbar, die Erzeugung einer Bezugsspannung von 1/8 des Abstandes zwischen logisch 0 und logisch 1 bietet jedoch mehrere Probleme. Zum ersten sind die Pegel für logisch 0 und logisch 1 in typischer Weise nicht genau geregelt. Zum zweiten ergeben sich beim Teilen einer analogen Spannung Ungenauxgkeiten. Schließlich bewirken Abweichungen von Bauteilen der. Rückkopplungsschleife Abweichungen in dem sich ergebenden Korrektursignal .
Es sei erneut auf Fig. 1 Bezug genommen. Für einen Schwellenwert, der durch den Punkt 404 läuft, gilt: — = y, qn=8 und qx+p=l. Das Bezugssignal wird am Ausgang der durch 8 teilenden Schaltung 108 auf der Leitung 109 erzeugt. Das Eingangssignal der Schaltung 108 ist das
Taktsignal auf der Leitung 106. Da qx+p=l ist, braucht keine durch qx+p teilende Schaltung an den Ausgang des Flipflops 105 angeschaltet zu werden und ist daher in Fig. 1 nicht dargestellt. Vorzugsweise sind durch N teilende Schaltungen 111 und 112 (N ist eine große Zahl, beispielsweise 16) in die Eingangswege des Detektors 110 eingefügt. Die Verwendung der durch N teilenden Schaltungen 111 und 112 verringert die Wahrscheinlichkeit, daß die verglichene Frequenz- oder Phasendifferenz den Arbeitsbereich des Detektors 110 übersteigt. Der Vorgang einer Teilung des Q-Äusgangssignals des Flipflops 105 durch N ist definiert als Erzeugung eines Signals, das am Ausgang der durch N teilenden Schaltung 112 eine vollständige Periode für alle N Taktperioden hat, die mit logischen 1-Werten am Ausgang des Flipflops 105 zusammenfallen.
Der Detektor 110 stellt die Frequenzdifferenz fest und erzeugt ein Signal auf der Leitung 113 mit einer Gleichstromkomponente, die sich mit der Frequenzdifferenz zwischen den Signalen auf den Leitungen 115 und 116 ändert.
Die Möglichkeit einer Feststellung der Differenzfrequenz ist erforderlich, um den Schwellenwert in den Bereich der Zwischensymbolstörungen zu schieben. Dies entspricht dem Einfangprozeß bei einer phasenstarren Schleife. Die Phasenfeststellung erzeugt außerdem ein Signal auf der Leitung 113, das eine Gleichstromkomponente besitzt, die sich mit der Phasendifferenz zwischen den Signalen auf den Leitungen 115 und 116 ändert. Die aufgrund der Phasendifferenz erzeugte Gleichstromkomponente hält die Position des Schwellenwertes fest, nachdem der Einfangprozeß beendet ist, also ein Einrasten erreicht wurde. Dies entspricht dem Nachführen bei·einer phasenstarren Schleife. Die obenbeschriebene Fähigkeit des Detektors 110 läßt sich unter Verwendung eines handelsüblichen Bauteils erreichen, beispielsweise eines Phasen-Frequenzdetektors MC12040, der von der Firma Motorola Semiconductor Products Inc. hergestellt wird.
Die Gleichstromsignalkomponente auf der Leitung 113 wird nach Durchlaufen des Schleifenfilters 114 der Leitung 103 zugeführt. Das Schleifenfilter 114 ist vor-
zugsweise ein aktives Filter hoher Verstärkung, das der Schaltung gemäß Fig. 1 die Form einer Schleife zweiter Ordnung gibt. Das Filter 114 kann aktiv oder passiv sein und, falls gewünscht, einen Integrator umfassen. Die Güte der Gesamtschaltung wird bestimmt durch die gleichen, bekannten Gleichungen, die auch für phasenstarre Schleifen gelten.
Die vorstehende Erläuterung hat sich auf die Arbeitsweise der adaptiven Schwellenwertschaltung um den Bezugspunkt 404 herum konzentriert . Das Schaltbild gemäß Fig. 1 läßt sich leicht für einen Betrieb im Bereich der Punkte 405, 406 und 407 modifizieren. Unter Anwendung der Gleichung (1) lauten die Werte für E(f) auf der Leitung
107 dann 3/8, 5/8 bzw. 7/8. Daher erfordert ein Betrieb im Bereich der Bezugspunkte 405, 406 bzw. 407 die Einfügung von durch 3, durch 5 bzw. durch 7 teilenden Schaltungen zwischen den Ausgang Q des Flipflops 105 und die Leitung 116. Es sei aber darauf hingewiesen, daß auch die durch 8 teilende Schaltung 108 für einen Betrieb um einen Punkt im Bereich von Zwischensymbolstörungen zwischen übereinander angeordneten Signalaugen abgeändert werden muß, die durch ein Digitalsignal mit einer beliebigen Anzahl von Pegeln erzeugt werden. Im allgemeinsten Fall ist eine durch qx+p teilende Schaltung, zwischen dem Ausgang Q des Flipflops 105 und der Leitung 116 sowie eine durch qn teilende Schaltung anstelle der durch 8 teilenden Schaltung
108 erforderlich. Die Verwendung solcher allgemein definierter Teilerschaltungen stellt sicher, daß die an den Detektor 110 gelieferten Signale beide die gleiche Frequenz besitzen, wenn der Schwellenwert sich auf der gewünschten Höhe befindet.
Darüberhinaus bleibt der Grundgedanke für
den Betrieb der beschriebenen Erfindung unverändert, wenn statt eines Betriebs auf der Grundlage der erwarteten Frequenz für das Auftreten logischer 1-Werte am Ausgang Q des Flipflops 105 der Betrieb auf der erwarteten Frequenz für das Auftreten logischer 0-Werte am Ausgang Q des Flipflops 105 beruht. Für diesen Fall bleibt die obige Erläuterung
richtig, wenn alle Angaben hinsichtlich der erwarteten Frequenz für das Auftreten logischer 1-Werte durch Angaben hinsichtlich der erwarteten Frequenz für das Auftreten logischer O-Werte ersetzt werden und die Variable χ neu als die Anzahl von Pegeln unterhalb des gewünschten Bezugspegels definiert wird.
Man beachte, daß die vorliegende Erfindung
auch so angewendet werden kann, daß ein Schwellenwert geliefert wird, der durch die Signalaugen verläuft. Bei solchen Anwendungsfällen wird ein Spannungsteiler einfach an Leitungen 103 in Schwellenwertschaltungen angeschlossen, die in Bereichen von Zwischensymbolstörungen oberhalb und unterhalb des Signalauges arbeiten, durch das ein Schwellenwert gewünscht wird.

Claims (8)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Verwendung in einer digitalen Übertragungsanlage, bei der ein zugeführtes Digitalsignal wenigstens ein wiederkehrtendes Signalauge bildet, das von einem Bereich von Zwischensymbolstörungen auf der
5 Spannungs-Zeitebene umgeben ist, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (102, 105) , die die Amplitude des Digitalsignals mit Bezug auf einen Schwellenwert zu diskreten, mit dem Signalauge zusammenfallenden Zeitpunkten abtastet, und eine Einrichtung (108, 110, 114), die unter Ansprechen auf die abgetastete Amplitude ein Korrektursignal erzeugt, das den Schwellenwert in Richtung auf einen vorgegebenen Pegel schiebt, der nur durch den Bereich von Zwischensymbolstörungen verläuft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Pegel durch eine Stelle (z.B. 404, 405 , 406 oder 407) in dem Bereich von Zwischensymbolstörungen verläuft, die einem Konvergenzpunkt entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten Zeitpunkte mit den Zeitpunkten maximaler Signalaugenöffnung zusammenfallen ,
Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 4186237 Telegramme Patentconsult
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (102, 105) ein Ausgangssignal erzeugt, das zu den diskreten Zeitpunkten entweder einen ersten (z.B. logisch "1") oder einen zweiten (z.B. logisch "0") Zustand besitzt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektursignal-Erzeugungseinrichtung (108, 110, 114) die Anzahl der ersten Zustände durch qx+p und die diskreten Zeitpunkte durch qn teilt, IQ wobei χ die Anzahl der Signalpegel oberhalb des vorbestimmten Pegels , η die Gesamtzahl von Digitalsignalpegeln und p/q ein rationaler Bruch mit 0 < p/q <1 sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektursignal-Erzeugungseinrichtung (108, 110, 114) die Anzahl zweiter Zustände durch qx+p und die diskreten Zeitpunkte durch qn teilt, wobei χ die Anzahl der Signalpegel unterhalb des vorbestimmten Pegels , η die Gesamtzahl von Digitalsignalpegeln und p/q ein rationaler Bruch mit 0<p/q<l sind. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß p/q gleich 1/2 ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten Zeitpunkte mit den Zeitpunkten maximaler Signalaugenöffnung zusammenfallen-
DE19833308903 1982-03-15 1983-03-12 Adaptive schwellenwertvorrichtung Granted DE3308903A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/358,310 US4449102A (en) 1982-03-15 1982-03-15 Adaptive threshold circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3308903A1 true DE3308903A1 (de) 1983-09-22
DE3308903C2 DE3308903C2 (de) 1990-07-26

Family

ID=23409157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833308903 Granted DE3308903A1 (de) 1982-03-15 1983-03-12 Adaptive schwellenwertvorrichtung

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4449102A (de)
JP (2) JPS58168361A (de)
CA (1) CA1194561A (de)
DE (1) DE3308903A1 (de)
FR (1) FR2523388B1 (de)
GB (1) GB2118404B (de)
IE (1) IE54114B1 (de)
NL (1) NL190567C (de)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4594727A (en) * 1983-01-05 1986-06-10 Universal Data Systems Synchronous receiver
US4571511A (en) * 1983-06-27 1986-02-18 Rca Corporation Noise reduction system
JPH0669187B2 (ja) * 1984-02-27 1994-08-31 日本電信電話株式会社 多値識別回路
US4625320A (en) * 1985-04-30 1986-11-25 Motorola, Inc. Automatic bias circuit
US4700365A (en) * 1985-10-25 1987-10-13 Rca Corporation Digital threshold detector with hysteresis
US4712225A (en) * 1986-10-09 1987-12-08 Rockwell International Corporation Phase quantizer apparatus
US5036525A (en) * 1987-10-14 1991-07-30 National Semiconductor Corp. Adaptive equalizer
US4873700A (en) * 1987-10-14 1989-10-10 National Semiconductor Corporation Auto-threshold/adaptive equalizer
US5036515A (en) * 1989-05-30 1991-07-30 Motorola, Inc. Bit error rate detection
US5245340A (en) * 1989-06-27 1993-09-14 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Communications Digital transmultiplexer with automatic threshold controller
US4994692A (en) * 1989-11-15 1991-02-19 Amp Incorporated Quantizer system
GB2253767B (en) * 1991-02-02 1995-08-09 Cognito Group Ltd Decoding method and apparatus
US5453714A (en) * 1993-03-10 1995-09-26 National Semiconductor Corporation Binary FM demodulator with self-adjusting resonant operating frequency according to demodulated binary output signal duty cycle
EP0688446A1 (de) * 1993-03-10 1995-12-27 National Semiconductor Corporation Radiokommunikationssendeempfänger
US5425056A (en) * 1993-03-23 1995-06-13 Motorola, Inc. Method and apparatus for generating threshold levels in a radio communication device for receiving four-level signals
FI96551C (fi) * 1993-11-24 1996-07-10 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä ja laite kellosignaalin symmetroimiseksi
US5477142A (en) * 1994-02-22 1995-12-19 Delco Electronics Corporation Variable reluctance sensor interface using a differential input and digital adaptive control
DE19735752A1 (de) 1997-08-18 1999-02-25 Siemens Ag Verfahren zur Störunterdrückung eines bipolaren Datenstroms und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
US6249556B1 (en) * 1998-05-27 2001-06-19 Intel Corporation Dynamic thresholding for input receivers
DE10007752A1 (de) * 2000-02-19 2001-08-23 Braun Gmbh Verfahren zur Anpassung eines Entscheidungspegels bei der Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal und digitaler Empfänger
WO2002087141A1 (fr) * 2001-04-16 2002-10-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Procede et appareil de synchronisation de trames
WO2002091582A1 (en) * 2001-05-03 2002-11-14 Coreoptics, Inc. Amplitude detection for controlling the decision instant for sampling as a data flow
US7460589B2 (en) * 2002-10-08 2008-12-02 Broadcom Corporation Eye monitoring and reconstruction using CDR and sub-sampling ADC
US7408981B2 (en) * 2003-05-20 2008-08-05 Rambus Inc. Methods and circuits for performing margining tests in the presence of a decision feedback equalizer
US7590175B2 (en) * 2003-05-20 2009-09-15 Rambus Inc. DFE margin test methods and circuits that decouple sample and feedback timing
EP1629622A2 (de) * 2003-05-20 2006-03-01 Rambus Inc. Spielraumtest-verfahren und -schaltkreise
US7627029B2 (en) 2003-05-20 2009-12-01 Rambus Inc. Margin test methods and circuits
US7336749B2 (en) * 2004-05-18 2008-02-26 Rambus Inc. Statistical margin test methods and circuits
US7301325B2 (en) * 2004-02-02 2007-11-27 Synthesys Research, Inc. Method and apparatus for creating performance limits from parametric measurements
WO2006129349A1 (ja) * 2005-05-31 2006-12-07 Fujitsu Limited データ受信装置
US7640463B2 (en) * 2006-06-30 2009-12-29 Lsi Corporation On-chip receiver eye finder circuit for high-speed serial link

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3534273A (en) * 1967-12-18 1970-10-13 Bell Telephone Labor Inc Automatic threshold level selection and eye tracking in digital transmission systems
US3633108A (en) * 1969-03-18 1972-01-04 Bell Telephone Labor Inc Timing recovery through distortion monitoring in data transmission systems
US3851266A (en) * 1967-07-27 1974-11-26 P Conway Signal conditioner and bit synchronizer
US4109211A (en) * 1975-01-16 1978-08-22 Hitachi, Ltd. Variable thresholding circuit for converting an analog signal to a binary signal
DE2942075A1 (de) * 1978-10-19 1980-05-14 Racal Milgo Inc Datenmodem
DE3003243A1 (de) * 1980-01-30 1981-08-06 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren und vorrichtung zur erkennung von auf einem kanal unipolar uebertragenen, digitalen zeichen

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3404232A (en) * 1964-12-01 1968-10-01 Bell Telephone Labor Inc Stabilized pulse regenerator
US3588714A (en) * 1969-06-30 1971-06-28 Gen Motors Corp System for reconstructing a digital signal
US3721959A (en) * 1971-11-29 1973-03-20 Collins Radio Co Method and means for detecting error rate of transmitted data
JPS5731694B2 (de) * 1974-08-09 1982-07-06
WO1980002347A1 (en) * 1979-04-25 1980-10-30 Fujitsu Ltd Offset compensating circuit
US4326169A (en) * 1980-03-07 1982-04-20 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Adaptive decision level circuit
JPS56126357A (en) * 1980-03-11 1981-10-03 Sharp Corp Digital signal separating circuit
JPS56136065A (en) * 1980-03-27 1981-10-23 Victor Co Of Japan Ltd Data regenerator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3851266A (en) * 1967-07-27 1974-11-26 P Conway Signal conditioner and bit synchronizer
US3534273A (en) * 1967-12-18 1970-10-13 Bell Telephone Labor Inc Automatic threshold level selection and eye tracking in digital transmission systems
US3633108A (en) * 1969-03-18 1972-01-04 Bell Telephone Labor Inc Timing recovery through distortion monitoring in data transmission systems
US4109211A (en) * 1975-01-16 1978-08-22 Hitachi, Ltd. Variable thresholding circuit for converting an analog signal to a binary signal
DE2942075A1 (de) * 1978-10-19 1980-05-14 Racal Milgo Inc Datenmodem
DE3003243A1 (de) * 1980-01-30 1981-08-06 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren und vorrichtung zur erkennung von auf einem kanal unipolar uebertragenen, digitalen zeichen

Also Published As

Publication number Publication date
GB2118404A (en) 1983-10-26
GB8306448D0 (en) 1983-04-13
FR2523388B1 (fr) 1986-04-04
JP2510827B2 (ja) 1996-06-26
JPH06164652A (ja) 1994-06-10
NL190567C (nl) 1994-04-18
GB2118404B (en) 1985-08-14
CA1194561A (en) 1985-10-01
NL8300924A (nl) 1983-10-03
JPS58168361A (ja) 1983-10-04
IE830551L (en) 1983-09-15
FR2523388A1 (fr) 1983-09-16
NL190567B (nl) 1993-11-16
US4449102A (en) 1984-05-15
IE54114B1 (en) 1989-06-21
DE3308903C2 (de) 1990-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3308903A1 (de) Adaptive schwellenwertvorrichtung
DE69226943T2 (de) Zusatzvideodatentrenner
DE2928446C2 (de) Schaltungsanordnung zur Synchronisation des Empfängers bei einer trägermodulierten Datenübertragung
DE2045794A1 (de) Datendemodulator mit Verwendung von Vergleichen
DE2705780C3 (de) Wiederholungsvorrichtung zum Empfang und Senden von Datensignalen
DE3012400A1 (de) Verfahren zur ueberwachung der bitfehlerrate
DE2355470B2 (de) Taktgeber
DE3818843A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur rueckgewinnung eines bittaktes aus einem empfangenen digitalen nachrichtensignal
DE69317392T2 (de) Abtastfrequenzumwandler
DE3732287A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zum ableiten des worttaktes eines pulslagemodulierten signals
DE3834865C2 (de) Verfahren und Schaltung zur Ableitung von H- und V-frequenten Synchronimpulsen
DE3225365C2 (de)
DE3533467C2 (de) Verfahren und Anordnung zum störsicheren Erkennen von in Datensignalen enthaltenen Daten
DE2855082A1 (de) Uebertragungssystem fuer digitale signale
DE2021381A1 (de) Nachrichtenuebertragungsvorrichtung
DE69317200T2 (de) Datenverarbeitungsschaltung
DE2305368C3 (de) Empfänger für Videosignale
EP0264035A2 (de) Phasendiskriminator, insbesondere für eine PLL-Schaltung
DE2521403A1 (de) Schaltungsanordnung zum synchronisieren eines ausgangssignals im takte eines periodischen impulsfoermigen eingangssignals
DE2853058A1 (de) Einrichtung zur taktrueckgewinnung in einer empfangsstation eines digitalen datenuebertragungssystems
DE1299309B (de) Datenempfangsanlage
DE3832330C2 (de) Schaltungsanordnung zur Ableitung von horizontalfrequenten und veritikalfrequenten Impulsen
DE2051940A1 (de) Selbsttätiger Baud Synchronisierer
DE1244233B (de) Schaltungsanordnung zur Entzerrung von Nachrichtenimpulsen
DE2917772A1 (de) Unipolar-bipolar konverter

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: AT & T TECHNOLOGIES, INC., NEW YORK, N.Y., US

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: BLUMBACH, KRAMER & PARTNER, 65193 WIESBADEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee