DE69006586T2 - Verfahren zur Schätzung eines Kanals, der von einem "Fading" unterzogen wird, bei Übertragung von Symbolsequenzen. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer Kanalbewertung bei einem schwundbehafteten Kanal, wenn er Symbolfolgen überträgt, wobei jede der Symbolfolgen mindestens eine Synchronisierungsfolge und eine Datenfolge aufweist, und wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
• - Durchführen einer Kanalbewertung, teilweise mit Hilfe der Synchronisierungsfolge und teilweise durch Anpassung während der Datenfolge mit Hilfe einer gewünschten Anpassungsalgorithmus, wobei mindestens ein Kanalschätzwert in jedem Abtastzeitpunkt erhalten wird; und
• - Durchführen einer Kanalentzerrung mit Hilfe des Kanalschätzwertes und Beurteilung der Symbole in der Symbolfolge.
• Eines der Probleme, das oft bei Funkübertragungen über einen Kanal auftritt, besteht darin, daß ein übertragenes Signal der Mehrwegausbreitung und dem Rauschen ausgesetzt ist. Im Falle beispielsweise des mobilen Telefonverkehrs ändern sich die Übertragungseigenschaften des Kanals aufgrund einer Änderung der gegenseitigen Positionen des Senders und des Empfängers. Diese Probleme sind bei im Time-sharing betriebenen digitalen Funkübertragungssystemen dadurch gelöst worden, daß die im Zeitschlitz übertragenen Signal folgen eine Synchronisierungsfolge und eine Datenfolge enthalten. Die Synchronisierungsfolge ist dem Empfänger bekannt, so daß der Empfänger in der Lage ist, die Übertragungseigenschaften des Kanals zu beurteilen, d.h. eine Kanalbeurteilung durchzuführen, und zwar auf der Basis dieser Synchronisierungsfolge. Mit Hilfe dieser Kanalbewertung kann der Empfänger die Symbole der Datenfolge beurteilen, die die zu übertragene Information enthält.
• In bestimmten Fällen hat es sich jedoch als unzureichend herausgestellt, die Kanalbewertung bei jedem Zeitschlitz nur ein einziges Mal durchzuführen. Bei Zeitschlitzen langer Dauer, d.h. einer Dauer von einigen Millisekunden, haben der Sender und der Empfänger genügend Zeit, während des Verlaufs eines Zeitschlitzes ihre gegenseitigen Positionen erheblich zu verändern. Infolgedessen können sich die Übertragungseigenschaften des Kanals während der Dauer des Zeitschlitzes radikal ändern, so daß die Empfängerbewertung der übertragenen Symbole fehlerhaft wird und die übertragene Information Interferenzen enthält. Ein Funkempfänger, bei dem diese Interferenzen teilweise vermieden werden, ist in einem Aufsatz in IEEE Transactions On Information Theory, Januar 1973, Seiten 120-124, F.R. Magee Jr. und J.G. Proakis: "Adaptive Maximum-Likelihood Sequence Estimation for Digital Signalling in the Presence of Intersymbol Interference" beschrieben. Der Aufsatz beschreibt einen Entzerrer, der einen Viterbi-Analysator enthält, der mit einem Ahpassungsfilter als Kanalbewertungsschaltung ausgerüstet ist.
• Der in diesem Aufsatz beschriebene Entzerrer überwindet zum Teil jene Probleme, die bei langen Zeitschlitzen auftreten, obwohl er den Nachteil der mangelnden Fähigkeit zur Durchführung einer korrekten Anpassung nach dem Auftreten von Schwund aufweist, während welchem die Signalstärke unter den Rauschpegel fällt. Nach dem Auftreten des Schwundes fällt es dem Entzerrer schwer, sich wieder an die Datenfolge anzupassen, die für den Empfänger eine unbekannte Folge ist.
• Schwund tritt als Ergebnis der Signalinterferenz zwischen Signalen auf, die entlang gegenseitig getrennter Pfade reflektiert werden, derart, daß der Schwund oft bei einem beweglichen Empfänger wiederkehrt, der sich im Interferenzmuster der Signale bewegt. Dies kann zu einem langen Abschnitt übertragener Signal folgen führen, die dem Schwund ausgesetzt sind, so daß ein großer Teil der übertragenen Information verlorengeht. Eine Lösung des Problems der Anpassung an eine unbekannte Signal folge wird in einem Aufsatz in IEEE Transactions on Communications, Bd. Com - 28, Nr. 11, November 1980, D.N. Godard: "Self-Recovering Equalization and Carrier Tracking in Two-Dimensional Data Communication Systems" mitgeteilt. Die Entzerreranpassung bei Intersymbol-Interferenz wird durch die Einführung eines Algorithmus mit einem neuen Typ von Kostenfunktionen und Minimierung dieser Funktionen erreicht. Der Algorithmus konvergiert jedoch relativ langsam und kann nicht benutzt werden, wenn ein Entzerrer während eines der vorerwähnten Zeitschlitze mit einer Dauer in der Größenordnung von Millisekunden angepaßt werden soll.
• Das beschriebene Problem der schnellen Anpassung eines Entzerrers mit Hilfe eines unbekannten Signals wird gemäß der Erfindung durch aufeinanderfolgendes Pildes der mittleren Energiewerte der Kanalschätzung gelöst. Diese Bildung der Mittelwerte erfolgt über eine Zeitperiode von so langer Dauer, daß der Einfluß des Schwundes auf die Mittelwertes vernachlässigbar gemacht wird. Ein Anpassungsalgorithmus wird durch die mittleren Energiewerte beeinflußt, die in einer Weise formuliert sind, daß nach dem Schwund eine erneuerte, korrekte Kanalabschätzung erhalten wird.
• Die Erfindung ist durch die in den nachfolgenden Ansprüchen aufgeführten Merkmale charakterisiert.
• Eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
• Fig. 1 veranschaulicht schematisch ein Funkübertragungssystem mit einem Sender, einem Empfänger und einem gestörten Zwischenkanal;
• Fig. 2 veranschaulicht Zeitschlitze einer im Time-sharing arbeitenden Übertragungssystem, sowie eine Zeitschlitzsignalfolge;
• Fig. 3 ist ein Diagramm, das die getrennten Werte eines übertragenen Symbols darstellt;
• Fig. 4 veranschaulicht einen beweglichen Emfänger, der sich in einem Interferenzmuster zwischen zwei Gebäuden bewegt;
• Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Änderung der Signalstärke während einer Signalfolge zeigt;
• Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines Viterbi-Entzerrers, der mit einem Kanalbewertungsfilter gemäß der Erfindung ausgerüstet ist;
• Fig. 7 ist ein Schaltbild des Kanalbewertungsfilters gemäß der Erfindung; und
• Fig. 8 ist ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines alternativen Viterbi-Entzerrers, der mit einem Kanalbewertungsfilter gemäß der Erfindung versehen ist.
• Fig. 1 veranschaulicht schematisch ein bekanntes Funkübertragungssystem für die Funkübertragung im Teilnehmerbetrieb (Time-sharing). Ein Sender besitzt eine Einheit 1, die digitale Symbole (n) erzeugt. Diese Symbole werden analog/digital umgesetzt und von einer Einheit 2 als Signal Y an eine Empfangseinheit 3 eines Empfängers übertragen. Das übertragene Signal wird gefiltert und abgetastet, um ein empfangenes digitales Signal (n) zu bilden, das an einen Kanalentzerrer 5 geliefert wird. Dieser Entzerrer liefert mit gegebenen Zeitverzögerungen bewertete Symbol (n-L), die eine Bewertung des übertragenen Signals 5(n) darstellen. Das Zeichen (n) kennzeichnet einen Abtastzeitpunkt mit der Zahl n, während das Bezugszeichen (n- L) angibt, daß die bewerteten Symbole um eine Anzahl von L Abtastintervallen verzögert sind. Die beiden Signalpfade in Fig. 1 zeigen an, daß der Kanal zwischen den Einheiten 2 und 3 das übertragene Signal Y der Zeitstreuung aussetzt. Ein 5törsignal auf dem gleichen Kanal wie dem zwischen den Einheiten 2 und 3 verlaufenden Kanal wird durch ein Signal A angezeigt. Wie anschließend erläutert wird, wird die Übertragung auch durch Signalschwund gestört. Wie oben erwähnt, wird das Funkübertragungssystem im Teilnehmerbetrieb mit gegenseitig getrennten Zeitschlitzen 1-N gemäß Fig. 2 gefahren, in der der Großbuchstabe T die Zeit bezeichnet. In jedem Zeitschlitz f kann eine Signalfolge SS übertragen werden, die eine Synchronisierungsfolge SO und eine Datenfolge DO aufweist, die die zu übertragende Information enthält. Die Signalfolge SS umfaßt binäre Signale, obgleich die obengenannten Symbole (n) beispielsweise gemäß der QPSK- Modulation moduliert sind, wie Fig. 3 zeigt. In einer komplexen Sprachebene mit den durch I und Q gekennzeichneten Achsen werden die vier möglichen Werte des Symbols S(n), und zwar jeweils eins in jedem Quadranten, mit den Binärzahlen 00, 01, 10 oder 11 markiert. Die Zeit, die benötigt wird, um ein solches moduliertes Symbol zu übertragen, wird als Symbolzeit TS bezeichnet.
• Der obengenannte Signalschwund, Rayleigh-fading genannt, tritt in folgender Weise auf. Fig. 4 veranschaulicht zwei Gebäude 20 und 21, die das übertragene Signal Y reflektieren.
• Es sei in diesem Falle unterstellt, daß im wesentlichen nur einer der Signalpfade in Fig. 1 das Gebiet zwischen den Gebäuden 20 und 21 erreicht, es sich also um eine sog. Einzelstrahlausbreitung des Signals Y handelt. Die reflektierten Signale wirken zwischen den Gebäuden gegenseitig aufeinander ein. Wenn der Unterschied der Laufzeit der wechselwirkenden Signale kleiner als ungefähr DS/4 ist, kann ein reguläres Interferenzmuster mit abwechselnden Maxima und Knoten in der Signalstärke auftreten. Ein beweglicher Empfänger 22, der sich durch das Interferenzmuster bewegt, wird wiederholt die Knoten passieren, in denen die Signalstärke sehr schwach ist. Eine ausführlichere Beschreibung des Fading kann in William C.Y. Lee: Mobile Communications Engineering, Kapitel 6 und 7, McGraw-Hill, Inc. 1982, nachgelesen werden.
• Fig. 5 zeigt eine Kurve 23, die darstellt, wie sich die Signalstärke, der mit F bezeichnete Absolutwert von Y, während der Zeitdauer der Signal folge SS in Bezug auf das bewegte Objekt 22 verändern kann. Der Rauschpegel wird durch eine gestrichelte Linie 24 dargestellt, wobei die Figur zeigt, wie die Signalstärke F während eines Zeitintervalls TF unter den Rauschpegel fällt.
• Wie weiter oben erwähnt, kann sich der Kanalentzerrer 5 des beweglichen Objektes 22 vorzugsweise bei langen Signalfolgen SS anpassen, die eine Zeitdauer von mehreren Millisekunden haben. Das Anpassungsfilter des Entzerrers kann dann an sich scnnell verschiebende Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals angepaßt werden. Bei bekannten Filtern hat diese Anpassungsmöglichkeit jedoch den Nachteil, daß sich die Filter auch an die geringe Signalstärke anpassen, wenn der in Fig. 5 dargestellte Schwund auftritt. Wenn die Signalstärke F nach dem Schwund ansteigt, ist es möglich, daß eine fehlerhafte Anpassung erfolgt, derart, daß das bewertete Signal (n-L) einen zu großen Bitfehlerinhalt aufweist, und daß die Information in den Signal folgen SS nach dem Schwund verlorengeht. Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Durchführung der adaptiven Kanalbewertung im Entzerrer 5 ohne den genannten Nachteil zu ermöglichen.
• Wie aus der schematischen Darstellung der Fig. 6 hervorgeht, umfaßt der Entzerrer 5 einen Viterbi-Analysator VIT, ein anpassungsfähiges Kanalbewertungsfilter CEST und eine Verzögerungsschaltung DEL. Der Viterbi-Analysator VIT empfängt das Signal (n) und erzeugt die Symbole (n-L), die in bekannter Weise mit der Verzögerung von L Abtastschritten bewertet worden sind. Das Kanalbewertungsfilter CEST empfängt die bewerteten Symbole (n-L) und außerdem die Signale y(n- L), die die um L Abtastschritte in der Verzögerungsschaltung DEL verzögerten empfangenen Signale y(n) sind. Das Kanalbewertungsfilter CEST empfängt das Signal (n-L) sowie die bewerteten Symbole (n-L) und liefert eine bewertete Impulsantwort an den Viterbi-Analysator VIT, also eine Kanalbewertung C(n) für den Kanal. Es sei darauf hingewiesen, daß zusätzlich zur Einbeziehung des aktuellen Funkkanals selber die Kanalbewertung auch Sender- und Empfängerfilter einbezieht. Alternativ kann eine vorläufige Entscheidung des Viterbi-Analysators VIT statt der bewerteten Symbole (n-L) verwendet werden. Dies führt zu einer Verzögerung, die kürzer als die L Abtastschritte bzw. Intervalle ist. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 die Bewertung der Impulsantwort C(n) im einzelnen beschrieben. Der Viterbi- Entzerrer 5 benutzt die Synchronisierungsfolge SO, um einen Anfangswert für C(n) zu erzeugen, der dann für jeden neuen Abtastzeitpunkt n aktualisiert wird.
• Das Kanalbewertungsfilter CEST, das deutlicher in Fig. 7 dargestellt ist, umfaßt das Verzögerungselement 6, justierbare Koeffizienten 7, Summierglieder 8, einen Differenzbilder 9 und eine Anpassungsschaltung 10, die einen Anpassungsalgorithmus abwickelt. Die Anpassungsschaltung 10 wird von einer Mittelwertbildungsschaltung 15 gesteuert, die einen Zeitmittelwert U(n) in der Kanalbewertung C(n) bildet.
• Die Anzahl K der Koeffizienten 7 hängt von der Größe der Zeitstreuung ab, die der Kanal in einer Anzahl von Abtastintervallen gezeigt haben kann. Im dargestellten Beispiel ist K=3. Die bewerteten Symbole (n-L) werden in den Verzögerungselementen 6 schrittweise um einen einzelnen Abtastzeitpunkt verzögert, um Symbole (n-L-1) bis (n-L-K+1) zu bilden, die mit den Koeffizienten c&sub1; (n) ...ck(n) multipliziert werden. Im Anschluß an die schrittweise Addition in den Summiergliedern 8 zur Bildung eines gefilterten Bewertungssignals (n-L) wird ein Fehlersignal e(n) gebildet, das aus dem Unterschied zwischen dem Signal (n-L) und dem empfangenen verzögerten Signal y(n-L) besteht. Die Anpassungsschaltung 10 empfängt das Fehlersignal e(n) und steuert die Koeffizienten 7 so, daß das Fehlersignal minimiert wird. Die Koeffizienten C&sub1;(n), ... ck(n) bilden die vorerwähnte bewertete Impulsantwort C(n). Diese kann als ein Kanalvektor C(n)=(c&sub1;(n) ....ck(n))T beschrieben werden, und dementsprechend kann durch die Beziehung (n) ={ (n-L), ... (n-L-K+1)}T ein Signalvektor definiert werden. Mit Hilfe dieser Vektoren kann das Fehlersignal e(n) durch e(n)=y(n-L)-cT(n) (n) ausgedrückt werden, wobei der Index T eine Transposition bezeichnet. Mit der Bildung des Mittelwertes der Kanalbewertungsenergie Cn ist die Bildung eines Zeitmittelwertes ui(n) der Energie gemeint, den jeder Koeffizient c&sub1;(n) ....ck(n) enthält. Der Mittelwert der Kanalbewertungsenergie U(n) kann als U(n)={u&sub1;(n)....uh(n),....uk(n)}T ausgedrückt werden, wobei der Wert in Übereinstimmung mit der Beziehung U(n)=U(n-1)+G{ C(n) 2-U(n-1)} berechnet wird. In diesem Zusammenhang ist G eine Konstante, die die Dauer des Zeitintervalls wiedergibt, während dem die Bildung der Mittelwerte stattfindet. Die Dauer dieses Zeitintervalls wird so gewählt, daß der Schwund während des Zeitintervalls TF nur einen vernachlässigbaren Einfluß auf den Mittelwert hat, wobei sich das Zeitintervall über mehrere Signalfolgen SS erstrecken kann. In erster Linie wird nur eine einzige Synchronisierungsfolge SO in jeder Signal folge SS zur Bildung eines Mittelwertes benutzt. Es ist aber gemäß der Erfindung auch möglich, die gesamte Signal folge SS zu benutzen, so daß alle der anschließend angepaßten Kanalbewertungen C(n) in die Berechnung des Mittelwertes U(n) einbezogen werden. Der in der Schaltung 10 abgewickelte adaptive Algorithmus wird mit Hilfe des Zeitmittelwertes U(n) der Impulsansprechenergie gesteuert. Wenn beispielsweise der adaptive Algorithmus ein LMS-Algorithmus (Least Mean Square) ist, wird die Kanalbewertung iterativ gemäß der Beziehung C(n)=QxC(n- 1)+Mx *(n)xe(n) berechnet. In diesem Falle bedeutet der Index * eine komplexe Konjugation. Q ist eine Diagonalmatrix mit den Diagonalelementen q&sub1;,...qh,...qk, während M eine Diagonalmatrix mit den Diagonalelementen M=µ&sub1;,...µh,...µk ist. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann dieser Anpassungsalgorithmus in der nachfolgend beschriebenen Weise geschaltet werden. Die Schaltung 15, die den Mittelwert bildet, erkennt vorherrschenden Schwund durch das Signal y(n- L), d.h., wenn die Signalstärke F unter einen Schwellenwert FO fällt; vgl. Fig. 5. Beim Auftreten von Schwund bleibt die Matrix M dauernd unbeeinflußt. Einer der Koeffizienten, beispielsweise qh, in der Matrix Q, wird gewählt und auf einen gewünschten Wert gesetzt, beispielsweise qh=1. Die übrigen Koeffizienten werden auf Null gesetzt. Die Wahl des Koeffizienten erfolgt mit Hilfe des Mittelwertes der Kanalbewertungsenergie U(n), so daß der gewählte Koeffizient qh dem größten Koeffizienten uh(n) im Mittelwert U(n) entspricht. Daraus ergibt sich, daß derjenige Koeffizient der Koeffizienten in der Kanalbewertung C(n), der vor dem Auftreten des Schwundes dominant war, auch die auf den Schwund folgende Kanalbewertung dominiert, d.h., wenn die Signalstärke F erneut ansteigt. Bei der Wahl eines Koeffizienten in der Matrix Q wird angenommen, daß sich die gegenseitige Beziehung zwischen der entlang der getrennten Signalpfade übertragenen Energie nicht während des Schwundes in irgendeinem nennenswerten Ausmaß geändert hat. Nach dem Schwund, wenn die Signalstärke den Schwellenwert FO überschreitet, werden die Koeffizienten in der Matrix Q auf ihren ursprünglichen Wert eingestellt, der beispielsweise in allen Fällen qi=1 sein kann.
• Der Schwellenwert FO kann auf mehreren verschiedenen Wegen bestimmt werden. Gemäß einer einfachen Alternative kann FO konstant sein. Der Nachteil dieser Alternative besteht in der Schwierigkeit, die sich beim Anpassen an getrennte Schwundfälle gezeigt hat. Im Falle eines ausgeprägten Einzelstrahls, wie in Fig. 4 dargestellt, bei dem das Signal Y den Bereich zwischen den Gebäuden 20 und 21 praktisch allein über einen einzelnen Ausbreitungspfad erreicht, wird einer der Koeffizienten in C(n), beispielsweise c&sub1;(n) dominieren. Sollte also die Signalstärke F abzufallen beginnen, kann daraus positiv erkannt werden, daß Schwund aufgetreten ist und daß der Schwellenwert FO auf einen relativ hohen Pegel eingestellt werden kann. Wenn die Signalstärke unter FO fällt, wird q&sub1; auf 1 eingestellt, und die übrigen Koeffizienten in der Matrix Q werden auf 0 gesetzt. Es kann aber auch so sein, daß die Einzelpfadausbreitung weniger ausgeprägt ist, so daß das Signal Y den Bereich des beweglichen Objektes 22 ebenfalls über einen Reflexionsausbreitungspfad erreicht. Das reflektierte Signal ist relativ schwach, und der entsprechende Koeffizient in der Kanalschätzung C(n), beispielsweise c&sub2;(n), ist viel kleiner als c&sub1;(n). Falls der Schwellenwert FO konstant und relativ hoch ist, wird der Schwund durch die mittelwertbildende Schaltung 15 auch in diesem Ausbreitungsfall angezeigt, wenn die Signalstärke F fällt. Weil das Signal Y das bewegliche Objekt 22 ebenfalls über einen Reflexionsausbreitungspfad erreicht, tritt jedoch kein Schwund auf, obgleich der LMS-Algorithmus in der Schaltung 10 nach wie vor von der Schaltung 15 gesteuert wird, so als ob ein Schwund tatsächlich stattgefunden hätte. Dies verschlechtert die Übertragungsqualität der Information in der Datenfolge DO. Um dies zu verhindern, kann der Schwellenwert FO mit einer etwas komplizierteren Methode bestimmt werden, und zwar wie nachfolgend beschrieben. Es ist wünschenswert, beide dominierende Koeffizienten bei der Kanalbewertung C(n), gemäß dem Beispiel c&sub1;(n) und c&sub2;(n), der der nächstgrößte Koeffizient ist, zu berücksichtigen. In diesem Falle kann der Schwellenwert FO gemäß der Beziehung FO²=H u&sub1;(n)/u&sub2;(n) berechnet werden, wobei H eine Konstante ist. Während der Periode, in der die Signalstärke unter den Schwellenwert FO abfällt, wird q&sub1; auf 1 gesetzt, während die restlichen Koeffizienten in der Matrix Q auf 0 gesetzt werden in Übereinstimmung mit dem oben Gesagten.
• Gemäß einer der möglichen Alternativen kann die Kanalbewertung mit Hilfe des genannten LMS-Algorithmus in folgender Weise gesteuert werden. Die Matrix Q wird während der gesamten Periode konstant gehalten, wobei Q beispielsweise die Einheitsmatrix ist. Die Koeffizienten in der Matrix M werden auf Werte eingestellt, die den Koeffizienten in der mittelwertsbildenden Kanalbewertung U(n) entsprechen, beispielsweise µi=R{ui(n)uh(n)}1/2 für i=1,...,K; wobei R eine Konstante und uh(n) der größte der Energiewerte ui(n) ist. Hierdurch werden die Koeffizienten µi Gewichtungskonstanten, wenn der LMS-Algorithmus geschaltet wird. Während einer Schwundfolge, dem Zeitintervall TF, nehmen die Koeffizienten in der Kanalbewertung C(n) sehr kleine Werte an. Nach dem Schwund werden die Koeffizienten Ci(n) mit einer Geschwindigkeit angepaßt, die den Werten µi in der Matrix M proportional ist. Dies bedeutet, daß der Filterkoeffizient, beschrieben mit dem numerischen Wert ch(n), der vor dem Schwund die Kanalbewertung C(n) über eine Periode dominierte, der sich am schnellsten erholende Koeffizient ist, wenn der Schwund endet. Diese alternative Methode der Steuerung des LMS-Algorithmus unterstellt weiter, daß sich die gegenseitige Beziehung zwischen der entlang der beiden Signalpfade übertragenen Energie nicht während des aktuellen Verlaufs des Schwundes in irgendeinem bemerkenswerten Ausmaß verändert hat. Wenn gemäß dieser zweiten Alternative gesteuert wird, wird kein Anzeichen benötigt, daß ein Fading aufgetreten ist. Die Koeffizienten in der Matrix Q können über die gesamte Periode konstant sein, und die Koeffizienten ui in der Matrix M können fortwährend mit einem Anfangspunkt aus dem Mittelwert der Impulsantwortenergie berechnet werden, die gemäß den obigen Ausführungen gebildet wird.
• Gemäß den beschriebenen Beispielen wird in der Schaltung 10 ein LMS-Algorithmus abgewickelt. Die Kanalbewertung kann jedoch auch mit anderen Algorithmustypen durchgeführt werden. Ein Beispiel in dieser Hinsicht ist der RLS-Algorithmus (Recursive Least Squares), der schneller als der LMS- Algorithmus, aber wesentlich komplizierter ist.
• Bei dem obigen Beispiel weist der Entzerrer 5 nur eine einzige Schaltung zur Berechnung der bewerteten Impulsantwort C(n) auf, nämlich das Kanalbewertungsfilter CEST. Es ist aber gemäß der Erfindung möglich, einen Entzerrer zu benutzen, der mehrere Schaltungen zur Bewertung der Kanalimpulsantwort aufweist, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Ein Viterbi- Entzerrer 11 umfaßt einen Viterbi-Analysator VIT1 mit einer Anzahl von Zuständen P=16 und einer Kanalbewertungsfolge, die Kanalbewertungsschaltungen CEST1....CEST16 umfaßt. Eine getrennte Kanalbewertung Ci(n) wird in diesen Schaltungen für jeden Zustand i des Viterbi-Algorithmus erstellt. Der Viterbi-Analysator VIT1 empfängt das Signal y(n) am Abtastpunkt n und erzeugt das bewertete Symbol (n-L) nach einer Verzögerung entsprechend den L Abtastintervallen, und zwar in der gleichen Weise wie der für den Viterbi-Analysator VIT beschriebenen Weise. Alle Kanalbewertungsschaltungen sind mit dem Viterbi-Analysator VIT1 verbunden, und in jeder der Kanalbewertungsschaltungen wird eine der Teilbewertungen C&sub1;(n)....C&sub1;&sub6;(n) durchgeführt. Die Teilbewertung Cj (n) für jeden neuen Zustand j im Abtastzeitpunkt n wird iterativ aus der Teilbewertung Ci(n-1) des alten Zustandes i in einem vorhergehenden Abtastzeitpunkt (n-1) berechnet. Ci(n-1) ist diejenige Kanalbewertung, die zu dem vom VIT1 beim Übergang des Zustands i in den Zustand j gewählten Pfad gehört. Cj(n) wird mit Hilfe eines Übergangsfehlersignals eij(n) berechnet, das seinerseits gemäß der Beziehung eij(n)=y(n)-CiT(n-1) Sij berechnet wird. Im vorliegenden Falle ist Sij ein Übergangsvektor mit den Symbolen für den alten Zustand i und den neuen Zustand j. Die Teilbewertung Cj(n) für den neuen Zustand j im Abtastzeitpunkt n wird in der j-ten Kanalbewertungsschaltung gemäß dem gewünschten Algorithmus berechnet, beispielsweise gemäß dem obengenannten LMS- Algorithmus. Dies ergibt:
• Cj(n)=Ci(n-1) + Sij* eij(n).
• In Fig. 8 wurde die Kanalbewertung entsprechend für den ersten und den letzten Zustand 1 bzw. 16 dargestellt. Im Abtastzeitpunkt n wählt der Viterbi-Analysator VIT1 einen Übergang vom Zustand i zum Zustand 1, und liefert den Übergangsvektor Si1, das Übergangsfehlersignal ei1 und die alte Teilbewertung C1(n-1) an die Kanalbewertungsschaltung CEST1. Die neue Teilbewertung C1(n) wird in der Schaltung CEST1 berechnet und an den VIT1 zur Verwendung im nächsten Zeitpunkt (n+1) bei der Viterbi-Erkennung geliefert, und zwar für fortgesetzte iterative Berechnungen der Teilbewertungen. In entsprechender Weise wählt der Viterbi-Analysator VIT1 einen Übergang vom Zustand p zum Zustand 16 und liefert den Übergangsvektor Sp16, das Übergangsfehlersignal ep16 und die alte Teilschätzung Cp(n-1) an die Schaltung CEST16. Die neue Teilbewertung C16(n) wird berechnet und an den Analysator VIT1 geliefert. Jede der Kanalbewertungsschaltungen CEST1 bis einschließlich CEST16 ist an eine Mittelwertbildungsschaltung 17 angeschlossen. Die Schaltung steuert den Anpassungsalgorithmus durch das Signal U(n) in einer Weise, die der unter Bezugnahme auf die Mittelwertbildungsschaltung 15 des Kanalbewertungsfilters CEST der Fig. 7 beschriebenen Weise entspricht. Die Schaltung 17 benutzt beispielsweise die mit Hilfe allein der Synchronisierungsfolgen SO für ihre Mittelwertbildungsfunktion erhaltene Kanalbewertung.
• Bisher wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf die Entzerrer 5 und 11 beschrieben, die beide jeweils einen Viterbi- Analysator VIT bzw. VIT1 aufweisen. Die Erfindung erlaubt jedoch auch die Verwendung anderer Entzerrertypen, die an die Kanalbewertungsschaltungen angeschlossen werden, deren Anpassungsalgorithmus mit Hilfe des mittleren Energiewertes U(n) für die Kanalbewertung C(n) gesteuert wird.

Claims (8)

1. Verfahren zur Durchführung einer Kanalschätzung bei einem bei der Übertragung von Symbolfolgen (SS) mit Schwund behafteten Kanal, wobei die Symbolfolge mindestens eine Synchronisierungsfolge (SO) und eine Datenfolge (DO) aufweist, und das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

- Durchführen einer Kanalschätzung teils mit Hilfe der Synchronisierungsfolge (SO) und teils durch Anpassung mit Hilfe eines gewünschten Anpassungsalgorithmus während der Datenfolge (DO), wobei mindestens eine einzelne Kanalschätzung (C(n)) in jedem Abtastzeitpunkt (n) erhalten wird, und

- Durchführen einer Kanalentzerrung mit Hilfe der Kanalschätzung (C(n)) und einer Schätzung der Symbole in den Symbolfolgen,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende weiteren Schritte aufweist:

- Berechnen der mittleren Energiewerte (u&sub1;(n),...,uk(n)) durch Bilden eines Mittelwertes über eine gewünschte Anzahl von Abtastzeitpunkten (n) für die von jedem der Koeffizienten (c&sub1; (n),...,ck(n)) der Kanalschätzung (c(n)) enthaltene Energie,

- Wählen mindestens des größten (uh(n)) der mittleren Energiewerte (u&sub1;(n) uk(n)),

- Beeinflussen des Anpassungsalgorithmus (LMS) in Abhängigkeit von den gewählten mittleren Energiewerten (Uh(n)), derart, daß die Anpassung an die Kanalschätzung (C(n)) mit Hilfe der gewählten mittleren Energiewerte (uh(n)) geschaltet wird, so daß während der Symbolfolge (SS) eine durchzuführende korrekte Schätzung der Signalsymbole ( (n-L)) in einem verbleibenden Teil der Symbolfolge (SS) nach dem Schwund (TF) bei einem ausgelöschten Signal ermöglicht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Erstreckung der Bildung der mittleren Energiewerte (u&sub1;(n),...,uk(n)) über eine einzelne oder mehrere ganze Symbolfolgen (SS).

3. Verfahren nach Anspruch gekennzeichnet durch die Erstreckung der Bildung von mittleren Energiewerten (u&sub1;(n),...,uk(n)) allein über die Synchronisierungsfolge (SO) einer einzelnen oder mehrerer Symbolfolgen (SS)

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Anpassungsalgorithmus ein Algorithmus der kleinsten mittleren Quadrate ist, der in den Abtastzeitpunkten mit Hilfe eines Fehlersignals im letzten Abtastzeitpunk einen Wert für die Kanalschätzung berechnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsalgorithmus (LMS) durch Gewichten des Fehlersignals (e(n)) bei der Kanalschätzung (C(n)) mit Hilfe von Gewichtungsfaktoren (µi) beeinflußt wird, die von den gewählten mittleren Energiewerten (ui(n) abhängig sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtungsfaktoren (µi) der Quadratwurzel eines Quotienten aus dem mittleren Energiewert (ui(n)), der dem Gewichtungsfaktor (µi) entspricht, und dem größten mittleren Energiewert (uh(n)), proportional (R) sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Algorithmus ein Algorithmus der kleinsten mittleren Quadrate ist, der in den Abtastzeitpunkten einen Wert für die Kanalschätzung berechnet, und bei diesem Punkt, in einem der Abtastzeitpunke, die Kanalschätzung für den vorhergehenden Abtastzeitpunkt gewichtet, gekennzeichnet durch:

- Erfassen der Signalstärke (F) des übertragenen Signals (Y,y(n));

- Bestimmen eines Schwellenwertes (FO) für die Signalstärke (F);

- Bestimmen des Auftretens von Schwund durch Vergleichen der Signalstärke (F) mit dem Schwellenwert (FO); und,

- beim Auftreten von Schwund, Veranlassen des Anpassungsalgorithmus (LMS), die Kanalschätzung (C(n)) einzig mit jenen Koeffizienten der Kanalschätzung (C(n-1)) für die vorhergehenden Abtastzeitpunkt zu gewichten (qh), die den gewählten mittleren Energiewerten (uh(n)) entsprechen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Festlegen des Schwellenwertes (FO) für die Signalstärke (F) auf einen konstanten Wert.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert (FO) der Signalstärke (F) proportional (H) zur Quadratwurzel des Quotienten zwischen dem größten und dem nächstgrößten Wert der mittleren Energiewerte (U(n)) ist.