DE3329470A1

DE3329470A1 - Verfahren zur bestimmung der koeffizienten-einstellwerte eines entzerrers

Info

Publication number: DE3329470A1
Application number: DE19833329470
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dr.-Ing. 7904 Erbach Lindner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1983-08-16
Filing date: 1983-08-16
Publication date: 1985-03-07
Also published as: DE3329470C2

Description

Beschreibung
Verfahren zur Bestimmung der Koeffizienten-Einstellwerte eines Entzerrers Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Koeffizienten-Einstellwerte eines Entzerrers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der deutschen Patentanmeldung P 32 46 525 ist eine Einrichtung bekannt, mit der die Bestimmung bzw. laufende -Nachadaption der Stoßantwort des Ubertragungskanals durchgeführt wird. Mit Hilfe der Stoßantwort kann dann die Einstellung des bei einer Datenübertragung zweckmäßigen Kanalkorrelationsfilters und des Entzerrers vorgenommen oder korrigiert werden. Hierzu können aus vorgegebenen Abtastwerten h(i-at) der Stoßantwort die Koeffizienten des Entzerrers durch Matrix- Inversion, wie sie z.B. aus dem Buch Proakis, J.G.: Advances in Equalization for Intersymbol Interference. In Viterbi, A.J. (Ed.): Advances in Communication Systems. Academic Press 1975 bekannt ist, berechnet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere soll die rechen- und damit zeitaufwendige Matrix-Inversion vereinfacht werden, um so zu einem Empfänger zu gelangen, dessen Entzerrer-Koeffizienten in Echtzeit einstellbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren setzt also voraus, daß empfangsseitig die Stoßantwort der Übertragungsstrecke vom Sender bis zum Eingang des Entzerrers bekannt ist. Durch die empfangsseitig erzeugte periodische Folge von Eins-Sendesymbolen die über die empfangsseitig stets adaptierte Nachbildung der Übertragungsstrecke geschickt wird, werden Rauschstörungen vermieden und einfach auswertbare Ausgangssignale erhalten, mit denen in Echtzeit die korrekten Entzerrer-Koeffizienten eingestellt werden können. Auch wird die nachteilige Abhängigkeit der Entzerrer-Einstellung von der Sendefolgen-Statistik vermieden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Das Verfahren läßt sich insbesondere bei einer digitalen Übertragung mit Quadraturamplitudenmodulation (QAM) und einem Entzerrer mit Entscheidungsrückführung (DFE) vorteilhaft verwenden.
Die Erfindung wird nun anhand eines in einer Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Einrichtung ist Teil eines Empfängers zur Verarbeitung quadraturamplitudenmodulierter digitaler Signale. Die empfangsseitigen Signale durchlaufen einen Quadratur-Demodulator 1, werden im Takt t = i'flt abgetastet, durchlaufen einerseits ein Kanalkorrelationsfilter 2, welches auch KMF = Kanal-Matched-Filter genannt wird, und anschließend den Entzerrer 3, der vorzugsweise ein Entzerrer mit Entscheidungsrückführung ist.
Andererseits wird aus den abgetasteten Signalen in der Einrichtung 4 die Kanalstoßantwort h(i-Dt) für die Übertragungsstrecke zwischen Sender und Ausgang des Filters 2 laufend ermittelt. Filter 2 wird jedoch nur unter Verwendung der Kanalstoßantwort h eingestellt. Die Einstellung der Entzerrer-Koeffizienten erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß über die Nachbildung 5 der Übertragungsstrecke von einem Generator 6 erzeugte, periodisch wiederkehrende Eins-Symbole übertragen und das resultierende Ausgangssignal der Nachbildung 5 von einer Einrichtung 7 zur Einstellung der Koeffizienten des Entzerrers 3 verwendet wird.
Diese Einstellstrategie besitzt den Vorteil, daß immer eine Entzerrer-Einstellung resultiert, die für unkorre- lierte Sendesymbole gilt. Außerdem wird der Einstellvorgang nicht durch Störungen beeinflußt, sofern die Stoßantwort genügend genau der Realität entspricht.
Der Abstand der Eins-Symbole wird zweckmäßigerweise so festgelegt, daß am Ausgang der Nachbildung 5 eine periodische Wiederholung der Stoßantwort h entsteht. Wenn Nh die diskrete "Dauer" der Stoßantwort ist, dann entspricht dies einer fiktiven Sendefolge (Ausgangsfolge des Generators 6), die aus im periodischen Abstand Nh wiederkehrenden Einsen besteht, wobei sich zwischen den Eins-Symbolen jeweils Nh-l Nullen befinden.
Mit der so mittels der bekannten Stoßantwort h(i0t) gebildeten fiktiven Empfangsfolge und den bekannten Symbolen des Generators 6 können nun sämtliche Einstellverfahren angewendet werden, die üblicherweise mit der real bei einer Datenübertragung vorliegenden Empfangsfolge sowie den real gesendeten Symbolen arbeiten.
Zur einfachen und schnellen Einstellung des Entzerrers kann ein Gradienten-Algorithmus verwendet werden, wie er beispielsweise aus dem Buch Proakis, J.G.: Advances in Equalization for Intersymbol Interference. In Viterbi, A.J. (Ed.): Advances in Communication Systems. Academic Press 1975, bekannt ist.
Zur Ermittlung der Einstellwerte des Entzerrers kann auch der noch schneller konvergierende Kalman-, Fast-Kalman-oder der Square-Root-Kalman-Algorithmus benutzt werden.
Der Kalman-Algorithmus ist beispielsweise bekannt aus IBM I.Res.Develop. (1974) Seiten 267 bis 273.
Der Fast-Kalman-Algorithmus ist beschrieben z.B. in IEEE Trans. on Comm., COM-26 (1978), Seiten 1439-1446.
Ferner ist der Square-Root-Kalman-Algorithmus beschrieben in IEEE Tran. on Inform. Theory, IT-28 (1982), Seiten 753 bis 763.
Bei Ubertragung der Daten mit Quadraturamplitudenmodulation kann empfangsseitig ein Transversalentzerrer verwendet werden. Vorteilhafter ist aber besonders bei stark linear verzerrenden Kanälen ein Entzerrer mit Entscheidungsrückführung.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, zur Einstellung der Entzerrer-Koeffizienten einen programmierbaren Prozessor zu verwenden, der die Einstellung der Entzerrer-Koeffizienten in Echtzeit durchführen kann.
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Claims

Patentansprüche Öl. Verfahren zur Bestimmung der Koeffizienten-Einstellwerte eines Entzerrers für Datenübertragungen über linear verzerrende, zeitinvariante oder langsam zeitvariante Nachrichtenübertragungskanäle, über die Nachrichten im Einseitenband-, Restseitenband- oder Zweiseitenband-Verfahren ohne Träger übertragen werden, bei dem die Nachrichten vorzugsweise in Form von Datenblöcken übertragen werden und vor jedem Datenblock jeweils eine Testzeichenfolge ausgesendet wird und empfangsseitig ein Quadratur-Demodulator und ein Entzerrer verwendet werden, zwischen Demodulator und Entzerrer ein einstellbares Kanalkorrelationsfilter (KMF) geschaltet ist, aus jeder Testzeichenfolge empfangsseitig die Stoßantwort der Übertragungsstrecke ermittelt wird und mit Hilfe der Stoßantwort die Einstellung des Kanalkorrelationsfilters vorgenommen bzw.

korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Epfänger eine Übertragungsstrecke mit der bekannten und stets aktualisierten Kanalstoßantwort nachgebildet wird, daß über die Nachbildung eine Folge periodisch wiederkehrender Eins-Sendesymbole übertragen wird und daß die Einstellung der Koeffizienten des Entzerrers unter Verwendung des Ausgangssignals der Nachbildung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellverfahren des Entzerrers ein an sich bekannter Gradienten-Algorithmus benutzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellverfahren des Entzerrers der Kalman-, Fast-Kalman- oder der Square-Root-Kalman-Algorithmus benutzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als digitales Modulationsverfahren sendeseitig die Quadraturamplitudenmodulation (QAM) verwendet wird und empfangsseitig als Entzerrer ein Transversalentzerrer.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als digitales Modulationsverfahren sendeseitig eine Quadraturamplitudenmodulation verwendet wird und empfangsseitig als Entzerrer ein Entzerrer mit Entscheidungsrückführung (DFE).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Entzerrerkoeffizienten ein programmierbarer Prozessor vorgesehen ist, der die Einstellung der Entzerrer-Koeffizienten in Echtzeit vornimmt.