DE69013524T2 - Parallel arbeitender adaptiver Transversalentzerrer für digitales Hochgeschwindigkeitsübertragungssystem. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein adaptive Transversalentzerrer und insbesondere einen adaptiven Transversalentzerrer, der bei der Geschwindigkeit digitaler Datenübertragungssysteme betrieben werden kann.
• Transversalentzerrer werden zum Entzerren eines digital demodulierten Signals verwendet, wobei die Entwicklungen auf digitalisierende bzw. analog/digital-umsetzende Transversalentzerrer ausgerichtet sind, um die neuen Anforderungen hinsichtlich der Kompaktheit, des niedrigen Energieverbrauchs und der Einstellungsfreiheit zu erfüllen.
• Herkömmliche volldigitale Transversalentzerrer weisen einen digitalen Transversalfilter und eine Abgriffgewicht- Steuerschaltung bzw. einen Abgriffgewicht-Korrelator auf. Der digitale Transversalfilter weist eine Abgriffverzögerungsleitung auf, der von einem Analog/Digital- (A/D-) Wandler eines Demodulators ein digitales Signal zugeführt wird. Die Abgriffverzögerungsleitung weist (2M+1) aufeinanderfolgende Abgriffe auf (wobei M eine ganze Zahl gleich oder größer als eins ist), mit denen jeweils Multiplizierer verbunden sind, um die Symbole an den Abgriffen mit jeweiligen von der Steuerschaltung Zuge führten Abgriffgewichtsteuersignalen zu multiplizieren, wobei die Ausgangssignale der Multiplizierer durch ein Addierglied summiert werden, um ein entzerrtes Signal zu erzeugen. Der Korrelator weist (2M+1) Exklusiv-ODER-Gatter zum Feststellen einer Korrelation zwischen den im entzerrten Ausgangssignal enthaltenen Daten- und Fehlerkomponenten, sowie Integratoren zum Integrieren der Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Gatter für ein vorgegebenes Symbolintervall und zum Mittelwertbilden der integrierten Werte auf, um die Abgriffgewichtsteuersignale zu erzeugen, um die Abgriffgewichte in den Intervallen der der Abgriffverzögerungsleitung zugeführten Symbole einzustellen, um das Datensignal adaptiv zu entzerren.
• Es ergibt sich jedoch ein oberer Grenzwert der maximalen Arbeitsgeschwindigkeit des Korrelators und der maximalen Arbeitsgeschwindigkeit von LSI-Schaltkreisen, die die Multiplizierer und die Addierglieder des Transversalfilters aufweisen. Weil bei den neuen digitalen Datenübertragungssystemen eine Geschwindigkeit verlangt wird, die höher ist als die Arbeitsgeschwindigkeit eines herkömmlichen LSI-Schaltkreises, kann der herkömmliche volldigitalisierte Transversalentzerrer die Anforderungen der digitalen Datenübertragungssysteme nicht erfüllen. Daher müssen bei der herkömmlichen Digitaltechnik die Integratoren solcher Korrelatoren analog betrieben werden, um die Hochgeschwindigkeitsanforderungen der digitalen Datenübertragungssysteme zu erfüllen.
• In der Beschreibung der am 21. November 1984 unter der Nummer 125722 veröffentlichten Europäischen Patentanmeldung Nr. 84200647.0 und in der Beschreibung der entsprechenden, am 10. Juni 1986 veröffentlichten US-A-4594725 wird ein adaptiver Entzerrer für eine digitale Übertragung beschrieben, der am Sendekanalausgang einen ersten phasengleichen Pfad und einen zweiten Quadraturpfad parallel zum ersten Pfad aufweist, wobei die Pfade nicht-rekursive Transversalfilter mit Abzweigstellen und mit Verzögerungsschaltungen zwischen den Eingängen der Abzweigstellen sind. Die Ausgänge der Pfade sind mit einem Addierglied, einer Abtastschaltung und einem Vergleicher verbunden. Ferner ist ein dritter Steuerpfad mit Subtrahierschaltungen und einer Steuerschaltung vorgesehen.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen adaptiven Transversalentzerrer bereitzustellen, der bei einer Geschwindigkeit arbeiten kann, die höher ist als die maximale Arbeitsgeschwindigkeit von LSI-Chips.
• Im Demodulator eines digitalen Datenübertragungssystems werden ein P-Kanal- (phasengleicher Kanal) Basisbandsignal und ein Q-Kanal- (Quadratur-Kanal) Basisbandsignal aus einem empfangenen digital modulierten Signal unter Verwendung des Quadratur-Demodulationsverfahrens hergeleitet und ein bezüglich den in den Basisbandsignalen enthaltenen Symbolen synchronisiertes Taktsignal wird wiederhergestellt. P-Kanal- und Q-Kanal-Analog/Digital- (A/D-) Wandler sind vorgesehen, um das P-Kanal- bzw. das Q-Kanal-Basisbandsignal in P-Kanal- bzw. Q-Kanal-Digitaldatenströme umzuwandeln.
• Erfindungsgemäß werden der P- und der Q-Kanal-Datenstrom in N Folgen zerlegt (wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist), so daß sie im Parallelmodus mit der Geschwindigkeit von LSI-Schaltkreisen übertragen und an den Ausgängen wieder miteinander verbunden werden.
• Der erfindungsgemäße adaptive Transversalentzerrer weist einen Frequenzteiler zum Untersetzen der Frequenz des Taktsignals um den Faktor N auf, um eine Folge niederfrequenter Taktimpulse zu erzeugen, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als zwei ist. Es sind (N-1) P-Kanal- Verzögerungsschaltungen zum Verzögern des P-Kanal-Digitaldatenstroms um ein Symbolintervall, um (N-1) aufeinanderfolgend verzögerte P-Kanal-Datenströme zu erzeugen, sowie (N-1) Q-Kanal-Verzögerungsschaltungen zum Verzögern des Q-Kanal- Digitaldatenstroms um ein Symbolintervall vorgesehen, um (N- 1) aufeinanderfolgend verzögerte Q-Kanal-Datenströme zu erzeugen. Ferner sind N P-Kanal-Transversalfilter und N Q-Kanal-Transversalfilter vorgesehen, die jeweils eine gemeinsame Abgriffverzögerungsleitung und einen Signalspeicher mit jeweils mit den aufeinanderfolgenden Abgriffen der Abgriffverzögerungsleitung verbundenen Eingängen aufweisen, wobei der Signalspeicher durch das Ausgangssignal des Frequenzteilers getaktet wird, um die Symbole an den aufeinanderfolgenden Abgriffen der Verzögerungsleitung für eine Zeitdauer von N Symbolintervallen abzutasten und zu speichern. In jedem Transversalfilter sind eine erste Gruppe variabler Abgriffgewichtmultiplizierer und ein Addierglied und eine zweite Gruppe variabler Abgriffgewichtmultiplizierer und ein Addierglied vorgesehen, wobei die Eingänge der Abgriffgewichtmultiplizierer jeder Gruppe jeweils mit den Ausgängen des Signalspeichers verbunden sind und die Ausgangssignale der Abgriffgewichtmultiplizierer jeder Gruppe durch das Addierglied der gleichen Gruppe summiert werden, um erste und zweite entzerrte Ausgangssignale von jedem Transversalfilter zu erzeugen. Die Abgriffverzögerungsleitung eines der Transversalfilter jedes Kanals ist mit dem Ausgang des A/D- Wandlers des gleichen Kanals verbunden, während die Abgriffverzögerungsleitungen der anderen Transversalfilter jedes Kanals jeweils mit dem Ausgang der Verzögerungsschaltungen des gleichen Kanals verbunden sind. Die ersten entzerrten Ausgangssignale der Transversalfilter jedes Kanals werden mit den zweiten entzerrten Ausgangssignalen der entsprechenden Transversalfilter des anderen Kanals kombiniert und in ein P-Kanal-Ausgangssignal und ein Q-Kanal-Ausgangssignal gemultiplext. N Paare von P-Kanal-Korrelatoren sind jeweils den P-Kanal-Transversalfiltern zugeordnet und N Paare von Q-Kanal-Korrelatoren sind jeweils den Q-Kanal- Transversalfiltern zugeordnet. Einer der Korrelatoren jedes der N Paare stellt eine Korrelation zwischen Daten- und Fehlerkomponenten des P-Kanal-Ausgangssignals fest, um die ersten variablen Abgriffgewichtmultiplizierer des zugeordneten Transversalfilters zu steuern, und der andere Korrelator jedes der N Paare stellt eine Korrelation zwischen einer Datenkomponente des P- oder des Q-Kanalausgangssignals und einer Fehlerkomponente des anderen Kanalausgangssignals fest, um die zweiten variablen Abgriffgewichtmultiplizierer des zugeordneten Transversalfilters zu steuern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben;
• es zeigen:
• Fig. 1 ein Blockdiagramm eines in einem zweifach parallelen Modus arbeitenden erfindungsgemäßen adaptiven Transversalentzerrers;
• Fig. 2 ein Schaltbild zum Darstellen von Details der Transversalfilter 2 und 4 von Fig. 1;
• Fig. 3 ein Taktdiagramm zum Beschreiben von in Fig. 2 auftretenden Zuständen von Symbolen; und
• Fig. 4A und 4B Blockdiagramme eines in einem dreifach parallelen Modus arbeitenden erfindungsgemäßen adaptiven Transversalentzerrers.
Ausführliche Beschreibung
• Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen adaptiven Transversalentzerrer zur Verwendung mit einem Demodulator eines digitalen Datenübertragungssystems. Der adaptive Transversalentzerrer weist allgemein zweidimensionale Transversalfilter 2, 4, 6 und 8 mit drei Abgriffen auf. Wie später ausführlich beschrieben wird, weist jedes Transversalfilter eine gemeinsame Abgriffverzögerungsleitung mit beispielsweise drei aufeinanderfolgenden Abgriffen und ein Paar von mit den Abgriffen der Verzögerungsleitung verbundenen Signalspeichern auf, um Signale an den Abgriffen mit der halben Taktgeschwindigkeit der durch den Demodulator wiederhergestellten Taktimpulse Multiplizierern verschiedener Gruppen zuzuführen, wo die Signale mit Abgriffgewichtkoeffizienten multipliziert werden. Die Ausgangssignale der Multiplizierer jeder Gruppe werden addiert, um ein Paar von entzerrten Signalen von jedem Transversalfilter zu erzeugen.
• Der Demodulator ist eine bekannte Schaltung, in der das empfangene Signal (im PSK- (Phasenumtastung) oder im QAM- (Quadratur-Amplitudenmodulation) Format) über Anschlüsse 50 Multiplizierern oder Mischern 40 und 41 zugeführt wird. Ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) 42 führt die gleichphasige Version einer Empfangsträgerwelle dem Mischer 40 zu, um ein gleichphasiges Ausgangssignal als ein digitales P-Kanal-Basisbandsignal zu erzeugen, und ein π/2-Phasenschieber 43 führt die Quadraturversion der Empfangsträgerwelle dem Mischer 41 zu, um ein Quadratur-Ausgangssignal als ein digitales Q-Kanal-Basisbandsignal zu erzeugen. Der spannungsgesteuerte Oszillator 42 wird durch ein Signal gesteuert, das durch eine Trägerwellen-Wiederherstellungsschaltung 44 mit einem bekannten Aufbau aus Signalen hergeleitet wird, die an P-Kanal- und Q-Kanal-Ausgangsanschlüssen 51 bzw. 52 erscheinen. Die Ausgangssignale der Mischer 40 und 41 durchlaufen jeweils Tiefpaßfilter 45 und 46 und werden einerseits durch ein Addierglied 47 kombiniert, dessen Ausgang mit einer bekannten Taktwiederherstellungsschaltung 48 verbunden ist, und andererseits Analog/Digital-Wandlern 1 bzw. 5 zugeführt.
• Der A/D-Wandler 1 tastet den tiefpaßgefilterten Mehrfachpegel des P-Kanal-Signals ab und quantisiert die Abtastwerte in einen Mehrbitcode als ein digitales P-Kanal-Signal. Das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 1 wird einerseits dem Eingang der Abgriffverzögerungsleitung des Transversalfilters 2 zugeführt und andererseits über eine Ein-Symbol-Verzögerungsleitung 3 dem Eingang der Abgriffverzögerungsleitung des Transversalfilters 4 zugeführt.
• Gemäß Fig. 2 weist das Transversalfilter 2 eine gemeinsame Abgriffverzögerungsleitung auf, die aus Einheitsverzögerungselementen oder Schieberegistern 31 und 32 gebildet wird, die sukzessive mit dem Ausgang des A/D-Wandlers 1 verbunden sind, um eine ungeradzahlige Anzahl von beispielsweise drei Abgriffen zu definieren. Diese Abgriffe sind jeweils mit Eingangsanschlüssen a, b und c eines Signalspeichers 34 verbunden. Die den Eingangsanschlüssen a, b und c entsprechenden Ausgangsanschlüsse d, e und f des Signalspeichers 34 sind jeweils mit Abgriffgewichtmultiplizierern 35 verbunden, denen jeweils Abgriffgewichtsteuersignale von einem Kreuzkorrelator 16 zugeführt werden. Die Ausgangssignale der Multiplizierer 35 werden in einem Addierglied 36 addiert und als ein erstes Ausgangssignal des Transversalfilters 2 einem Addierglied 10 zugeführt. Das Transversalfilter 2 weist ferner einen ähnlichen Satz aus einem Signalspeicher 37, Abgriffgewichtmultiplizierern 38 und einem Addierglied 39 auf. Die Eingangsanschlüsse des Signalspeichers 37 sind jeweils mit den aufeinanderfolgenden Abgriffen der gemeinsamen Verzögerungsleitung und die Ausgangsanschlüsse des Signalspeichers jeweils mit den Abgriffgewichtmultiplizierern 38 verbunden, denen jeweils Steuersignale von einem Kreuzkorrelator 20 zugeführt werden. Die Ausgangssignale der Multiplizierer 38 werden durch ein Addierglied 39 addiert und als ein zweites Ausgangssignal des Transversalfilters 2 einem Addierglied 12 zugeführt. Die Signalspeicher 34 und 37 werden beide durch den niederfrequenten Takt eines Frequenzteilers 9 für eine Frequenzuntersetzung um den Faktor zwei gesteuert.
• Das Transversalfilter 4 ist gleich aufgebaut wie das Filter 2, erhält jedoch sein digitales Eingangssignal vom Ausgang der Ein-Symbol-Verzögerungsleitung 3. Das Transversalfilter 4 führt sein erstes Ausgangssignal von seinem Addierglied 36 einem Addierglied 11 und sein zweites Ausgangssignal von seinem Addierglied 39 einem Addierglied 13 zu. Die Abgriffgewichte der Multiplizierer 35 und 38 des Filters 4 werden durch Signale von einem Kreuzkorrelator 17 bzw. einem Kreuzkorrelator 21 gesteuert.
• Gemäß Fig. 1 wird das erste Ausgangssignal des Transversalfilters 2 durch das Addierglied 10 mit dem zweiten Ausgangssignal des Transversalfilters 6 und das zweite Ausgangssignal des Transversalfilters 2 durch das Addierglied 12 mit dem ersten Ausgangssignal des Transversalfilters 6 addiert. Ähnlich wird das erste Ausgangssignal des Transversalfilters 4 durch das Addierglied 11 mit dem zweiten Ausgangssignal des Transversalfilters 8 und das zweite Ausgangssignal des Transversalfilters 4 durch das Addierglied 13 mit dem ersten Ausgangssignal des Transversalfilters 8 addiert.
• Anders ausgedrückt weist jeder der P- und Q-Kanäle des Entzerrers erste und zweite Transversalfilter auf. Das erste Ausgangssignal des ersten Transversalfilters des P-Kanals wird mit dem zweiten Ausgangssignal des ersten Transversalfilters des Q-Kanals addiert und das zweite Ausgangssignal des ersten Transversalfilters des P-Kanals wird mit dem ersten Ausgangssignal des ersten Transversalfilters des Q-Kanals addiert. Ähnlich wird das erste Ausgangssignal des zweiten Transversalfilters des P-Kanals mit dem zweiten Ausgangssignal des zweiten Transversalfilters des Q-Kanals addiert und das zweite Ausgangssignal des zweiten Transversalfilters des P-Kanals wird mit dem ersten Ausgangssignal des zweiten Transversalfilters des Q-Kanals addiert.
• An der Seite des Q-Kanals des adaptiven Entzerrers entsprechen die Transversalfilter 6 und 8 jeweils den Transversalfiltern 2 bzw. 4. D.h., das Transversalfilter 6 verarbeitet das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 5, der den tiefpaßgefilterten Mehrfachpegel des Q-Kanal-Signals abtastet, und quantisiert die Abtastwerte in einen Mehrbitcode als ein digitales Q-Kanal-Signal. Das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 5 wird durch eine Ein-Symbol-Verzögerungsleitung 7 verzögert und dem Transversalfilter 8 zugeführt. Die Abgriffgewichtsteuersignale für das Transversalfilter 6 werden von einem Kreuzkorrelator 18 und einem Kreuzkorrelator 22 und die Abgriffgewichtsteuersignale für das Transversalfilter 8 von einem Kreuzkorrelator 19 und einem Kreuzkorrelator 23 zugeführt.
• Die Ausgangssignale der P-Kanal-Addierglieder 10 und 11 werden einem Parallel-Serien-Umsetzer oder Multiplexer 14 und die Ausgangssignale der Q-Kanal-Addierglieder 12 und 13 einem Multiplexer 15 zugeführt. Die Ausgänge der Multiplexer 14 und 15 sind mit den Ausgangsanschlüssen 51 bzw. 52 verbunden. Der durch die Taktwiederherstellungsschaltung 48 wiederhergestellte Taktimpuls hat eine Frequenz fc, die durch einen Frequenzteiler 9 für eine Frequenzuntersetzung um den Faktor 2 untersetzt wird, um einen niederfrequenten Takt mit einer Frequenz fc/2 zu erzeugen, der den Signalspeichern aller Transversalfilter 2, 4, 6 und 8 zugeführt wird. Den Multiplexern 14 und 15 wird der niederfrequente Takt zugeführt, um Ausgangssignale von den zugeordneten Addiergliedern zu empfangen und wird der höherfrequente Takt zugeführt, um die Ausgangssignale zu einem einzelnen Bitstrom zu kombinieren.
• Ein Phasenschieber 49 ist mit dem Ausgang des Frequenzteilers 9 für eine Frequenzuntersetzung um den Faktor 2 verbunden, um den niederfrequenten Takt um π Radian zu verzögern, so daß die Phase des verzögertes niederfrequenten Takts derjenigen des nicht-verzögerten niederfrequenten Takts entgegengesetzt ist. Der niederfrequente Takt mit der Phasenverschiebung Null wird den Kreuzkorrelatoren 16, 18, 20 und 22 und der niederfrequente Takt mit der Phasenverschiebung π den Kreuzkorrelatoren 17, 19, 21 und 23 zugeführt, so daß die P-Kanal-Korrelatoren 16, 20 und die Q-Kanal-Korrelatoren 18, 22 bezüglich gewünschten Komponenten der Ausgangssignale der Transversalfilter 2 und 6 synchron arbeiten, während die P-Kanal-Korrelatoren 17, 21 und die Q- Kanal-Korrelatoren 19, 23 bezüglich gewünschten Komponenten der Ausgangssignale der Transversalfilter 4 und 8 synchron arbeiten.
• Jeder der Korrelatoren weist ein Schieberegister zum Verzögern des Eingangssignals um vorgegebene Symbolintervalle und (2M+1) mit den Stufen der Schieberegister verbundene Exklusiv-ODER-Gatter auf. Die Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Gatter werden kombiniert und durch Zähler über eine vorgegebene Zeitdauer integriert, um Abgriffgewichtsteuersignale zu erzeugen.
• Weil die Korrelatoren 16 und 20 durch den niederfrequenten Takt mit der Phasenverschiebung Null gesteuert werden, stellt der Kreuzkorrelator 16 eine Korrelation zwischen Daten- und Fehlerkomponenten fest, die beide durch den P-Kanal-Multiplexer 14 hergeleitet werden, und erzeugt Abgriffgewichtsteuersignale, die mit der Taktgeschwindigkeit des niederfrequenten Takts den Multiplizierern 35 des Transversalfilters 2 zugeführt werden. Dar Kreuzkorrelator 20 stellt eine Korrelation zwischen einerseits Fehlerkomponenten, die durch den p-Kanal-Multiplexer 14 hergeleitet werden, und andererseits Datenkomponenten fest, die durch den Q-Kanal-Multiplexer 15 hergeleitet werden, und führt den Multiplizierern 38 des Transversalfilters 2 Abgriffgewichtsteuersignale mit der Taktgeschwindigkeit des niederfrequenten Takts zu.
• Weil die Dateneingangssignale der Transversalfilter 4 und 8 bezüglich denjenigen der Transversalfilter 2 und 6 um ein Symbolintervall verzögert sind und weil die Korrelatoren 17 und 21 mit dem niederfrequenten Takt mit der Phasenverschiebung π getaktet werden, stellt der Kreuzkorrelator 17 eine Korrelation zwischen Daten- und Fehlerkomponenten fest, die durch den P-Kanal-Multiplexer 14 hergeleitet werden, wohingegen der Kreuzkorrelator 21 eine Korrelation zwischen einerseits Fehlerkomponenten, die durch den P- Kanal-Multiplexer 14 hergeleitet werden, und andererseits Datenkomponenten feststellt, die durch den Q-Kanal-Multiplexer 15 hergeleitet werden.
• D.h. der Kreuzkorrelator 18 stellt eine Korrelation zwischen Daten- und Fehlerkomponenten fest, die durch den Q- Kanal-Multiplexer 15 hergeleitet werden, während der Kreuzkorrelator 22 eine Korrelation zwischen einerseits Fehlerkomponenten, die durch den Q-Kanal-Multiplexer 15 hergeleitet werden und andererseits Datenkomponenten feststellt, die durch den P-Kanal-Multiplexer 14 hergeleitet werden. Ähnlich stellt der Kreuzkorrelator 19 eine Korrelation zwischen Daten- und Fehlerkomponenten fest, die durch den Q-Kanal-Multiplexer 15 hergeleitet werden, während der Kreuzkorrelator 23 eine Korrelation zwischen einerseits Fehlerkomponenten, die durch den Q-Kanal-Multiplexer 15 hergeleitet werden und andererseits Datenkomponenten feststellt, die durch den P- Kanal-Multiplexer 14 hergeleitet werden.
• Ein in Fig. 3 dargestelltes Taktdiagramm zeigt die Taktbeziehungen zwischen Symbolen oder Bits, die im dem Transversalfilter 2 oder 6 zugeführten digitalen Eingangsdatenstrom auftreten und denjenigen, die im Signalspeicher 34 der Transversalfilter 2, 4, 6 und 8 auftreten. Der dem Filter 2 oder 6 zugeführte digitale Eingangsdatenstrom ist im Teil (A) von Fig. 3 dargestellt. Wie im Teil (B) von Fig. 3 dargestellt ist, erscheinen die Eingangssignalsymbole aufgrund der Ein-Symbol-Verzögerungselemente 31 und 32 an den aufeinanderfolgenden Abgriffen a, b und c des Signalspeichers 34 des Filters 2 (oder 6) als eine Folge von Symbolen D&sub0; bis D&sub8; am Abgriff a, eine Folge von Symbolen D&submin;&sub1; bis D&sub7; am Abgriff b und eine Folge von Symbolen D&submin;&sub2; bis D&sub6; am Abgriff c. Im Transversalfilter 4 (oder 8) werden die Folgen von Symbolen, die an den Abgriffen a, b und c erscheinen, bezüglich den entsprechenden Folgen der Transversalfilter 2 (oder 6) aufgrund der Ein-Symbol-Verzögerung durch die Verzögerungsleitung 3 (oder 7) um ein Symbolintervall verzögert, wie im Teil (C) von Fig. 3 dargestellt. Weil die Signalspeicher aller Transversalfilter mit der halben Taktgeschwindigkeit des eintreffenden Datenstroms gesteuert werden, erscheint am dem Abgriff a entsprechenden Ausgangsanschluß d des Signalspeichers 34 eine Folge von Symbolen D&sub1;, D&sub3;, D&sub5; und D&sub7;, am dem Abgriff b entsprechenden Ausgangsanschluß e eine Folge von Symbolen D&sub0;, D&sub2;, D&sub4; und D&sub6; und am dem Abgriff c entsprechenden Ausgangsanschluß f eine Folge von Symbolen D&submin;&sub1;, D&sub1;, D&sub3; und D&sub5; (wie im Teil (D) von Fig. 3 dargestellt). Im Transversalfilter 4 (oder 8) werden die an den Abgriffen d, e und f erscheinenden Folgen von Symbolen bezüglich den entsprechenden Folgen der Transversalfilter 2 (oder 6) um ein Symbolintervall verzögert, wie im Teil (E) von Fig. 3 dargestellt.
• Obwohl eine Ausführungsform beschrieben wurde, bei der der Entzerrer in einem zweifach parallelen Modus betrieben wird, wobei jeder der Kanäle durch zwei identische Transversalfilter verarbeitet wird und die Entzerrer mit der halben Taktgeschwindigkeit der eintreffenden Datensymbole gesteuert werden, kann die vorliegende Erfindung auch modifiziert werden, so daß der Entzerrer bei beliebigen ganzzahligen Untersetzungen der Taktgeschwindigkeit der eintreffenden Symbole betrieben werden kann.
• Fig. 4A und 4B zeigen einen adaptiven Entzerrer, der in einem dreifach parallelen Modus betrieben wird, wobei jeder Kanal durch einen Satz von drei Transversalfiltern verarbeitet wird. Wie dargestellt, wurde der Frequenzteiler 9 für eine Frequenzuntersetzung um den Faktor 2 gemäß Fig. 1 durch einen Frequenzteiler 60 für eine Frequenzuntersetzung um den Faktor 3 ersetzt, um einen Taktimpuls mit einer Frequenz fc/3 zu erzeugen, und der π-Phasenschieber 49 wurde durch zwei 2π/3- Phasenschieber 61 und 62 ersetzt. Außerdem sind Transversalfilter 63, 64, Ein-Symbol-Verzögerungsleitungen 65, 66, Addierglieder 68, 69 und Kreuzkorrelatoren 70, 71, 72 und 73 vorgesehen.
• Die Ein-Symbol-Verzögerungsleitungen 66 und 67 sind zwischen den Ausgängen von Verzögerungsleitungen 3 bzw. 7 und dem Dateneingangsanschluß der Transversalfilter 63 bzw. 64 geschaltet. Das Addierglied 68 addiert das erste Ausgangssignal des Transversalfilters 63 mit dem zweiten Ausgangssignal des Transversalfilters 64 und das Addierglied 69 addiert das erste Ausgangssignal des Transversalfilters 64 mit dem zweiten Ausgangssignal des Transversalfilters 63. Die Ausgangssignale der Addierglieder 68 und 69 werden den Multiplexern 14 bzw. 15 zugeführt, die jeweils durch das Ausgangssignal des Frequenzteilers 60 für eine Frequenzuntersetzung um den Faktor 3 getaktet werden, um ihre Eingangssignale zu erhalten, und durch die höhere ursprüngliche Taktfrequenz gesteuert werden, um die Eingangssignale zu multiplexen. Die Korrelatoren 17, 20, 19 und 23 werden durch die 2π/3-Phase des Taktes getaktet, die ein Drittel der Taktfrequenz beträgt, die durch die Taktwiederherstellungsschaltung hergeleitet wird, und die Korelatoren 70, 71, 72 und 73 werden durch die 4π/3-Phase der 1/3-Taktfrequenz getaktet.
• Durch die vorliegende Erfindung wird ein adaptiver Transversalentzerrer bereitgestellt, der aufweist: einen Frequenzteiler (9, 60) für eine Frequenzuntersetzung um den Faktor N zum Untersetzen der Frequenz des Taktsignals von der Taktwiederherstellungsschaltung 48 um den Faktor N, um eine Folge niederfrequenter Taktimpulse mit einer Phasenverschiebung von Null zu erzeugen, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als zwei ist, einen Phasenschieber (49; 61, 62) zum Verschieben der Phase des niederfrequenten Taktimpulses, um (N-1) Folgen phasenverschobener Taktimpulse zu erzeugen, (N-1) P-Kanal-Verzögerungsschaltungen (3; 66) zum Verzögern des P-Kanal-Digitaldatenstroms vom P-Kanal-A/D- Wandler 1 um ein Symbolintervall, um (N-1) aufeinanderfolgend verzögerte P-Kanal-Datenströme zu erzeugen, (N-1) Q-Kanal-Verzögerungsschaltungen (7; 67) zum Verzögern des Q-Kanal-Digitaldatenstroms vom Q-Kanal-A/D-Wandler 5 um ein Symbolintervall, um (N-1) aufeinanderfolgend verzögerte Q-Kanal-Datenströme zu erzeugen, N P-Kanal-Transversalfilter (2, 4, 63) und N Q-Kanal-Transversalfilter (6, 8, 64). Jeder der Transversalfilter weist auf: eine Abgriffverzögerungsleitung (31, 32),eine Signalspeichereinrichtung (34, 37) mit Eingängen, die jeweils mit den aufeinanderfolgenden Abgriffen der Abgriffverzögerungsleitung verbunden sind und durch das Ausgangssignal des Frequenzteilers getaktet werden, um Symbole für die Zeitdauer von N Symbolintervallen zu speichern, erste variable Abgriffgewichtmultiplizierer (35), die jeweils mit den Ausgängen der Signalspeichereinrichtung (34) verbunden sind, ein erstes Addierglied (36) zum Addieren der Ausgangssignale der ersten Abgriffgewichtmultiplizierer (35), um ein erstes entzerrtes Ausgangssignal zu erzeugen, zweite variable Abgriffgewichtmultiplizierer (38), die jeweils mit der Signalspeichereinrichtung (37) verbunden sind, und ein zweites Addierglied (39) zum Addieren der Ausgangssignale der zweiten Abgriffgewichtmultiplizierer (37), um ein zweites entzerrtes Ausgangssignal zu erzeugen. Die Abgriffverzögerungsleitung eines der Transversalfilter jedes Kanals (d.h. des Filters 2 oder 6) ist mit dem Ausgang des A/D-Wandlers (d.h. 1 oder 5) des gleichen Kanals verbunden, die Abgriffverzögerungsleitungen der anderen Transversalfilter jedes der Kanäle sind jeweils mit dem Ausgang der Verzögerungseinrichtung des gleichen Kanals verbunden. Die N P-Kanal-Addierglieder (10, 11, 68) sind jeweils den N Transversalfiltern (2, 4, 63, 6, 8, 64) jedes Kanals zugeordnet und die N Q-Kanal-Addierglieder (12, 13, 69) sind jeweils den N Transversalfiltern jedes Kanals zugeordnet, so daß jedes dieser Addierglieder das erste entzerrte Ausgangssignal des zugeordneten Transversalfilters eines der Kanäle zum zweiten entzerrten Ausgangssignal des zugeordneten Transversalfilters des anderen Kanals addiert. Der P-Kanal-Multiplexer (14) multiplext die Ausgangssignale der P-Kanal-Addierglieder (10, 11, 68) und ein Q-Kanal-Multiplexer (15) multiplext die Ausgangssignale der Q-Kanal-Addierglieder (2, 13, 69). N Paare von P-Kanal-Korrelatoren (16, 20; 17, 21; 70, 71) sind jeweils den P-Kanal-Transversalfiltern (2, 4, 63) und ferner dem P-Kanal-Multiplexer (14) zugeordnet und N Paare von Q-Kanal-Korrelatoren (18, 22; 19, 23; 72, 73) sind jeweils den Q-Kanal-Transversalfiltern (6, 8, 64) und ferner dem Q-Kanal-Multiplexer (15) zugeordnet, wobei ein Paar der Korrelatoren jedes der Kanäle (d.h. die Korrelatoren 16, 20; 18, 22) durch das niederfrequente Taktsignal mit der Phasenverschiebung Null getaktet wird und die anderen Paare der Korrelatoren jedes der Kanäle (d.h. die Korrelatoren 17, 21; 70, 71; 19, 23; 72, 73) jeweils durch die (N-1) Folgen von phasenverschobenen niederfrequenten Impulsen getaktet werden. Der Aufbau ist derart, daß einer der Korrelatoren jedes der N Paare (d.h. die Korrelatoren 16, 17, 18, 19, 70, 72) eine Korrelation zwischen Daten- und Fehlerkomponenten eines Ausgangssignals vom zugeordneten Multiplexer (14, 15) feststellt, um die ersten variablen Abgriffgewichtmultiplizierer (35) des zugeordneten Transversalfilters (2, 6) zu steuern, und die anderen Korrelatoren jedes der N Paare (d.h. die Korrelatoren 20, 21, 71; 22, 23, 73) eine Korrelation zwischen Fehlerkomponenten des Ausgangssignals vom zugeordneten einen Multiplexer (d.h. vom Multiplexer 14 für die Korrelatoren 20, 21, 71 bzw. vom Multiplexer 15 für die Korrelatoren 22, 23, 73) und Datenkomponenten eines Ausgangssignals vom anderen Multiplexer (d.h. vom Multiplexer 15 für die Korrelatoren 20, 21, 71 bzw. vom Multiplexer 14 für die Korrelatoren 22, 23, 73) feststellt, um die zweiten variablen Abgriffgewichtmultiplizierer des zugeordneten Transversalfilters zu steuern.
• Die vorstehende Beschreibung zeigt nur bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Für Fachleute sind jedoch verschiedene Modifikationen erkennbar, ohne vom Gegenstand der Erfindung abzuweichen, der nur durch die beigefügten Patentansprüche definiert wird.

Claims (3)

1. Adaptiver Transversalentzerrer für einen Demodulator, wobei der Demodulator ein P-Kanal- (gleichphasiger Kanal) Basisbandsignal und ein Q-Kanal- (Quadratur-Kanal) Basisbandsignal aus einem empfangenen digital modulierten Signal herleitet und ein bezüglich in den Basisbandsignalen enthaltenen Symbolen synchronisiertes Taktsignal wiederherstellt und einen P-Kanal- und einen Q-Kanal-Analog/Digital- (A/D) Wandler (1, 5) zum Umwandeln der P-Kanal- bzw. Q-Kanal-Basisbandsignale in einen P-Kanal- bzw. Q-Kanal-Digitaldatenstrom aufweist, mit:

einem Frequenzteiler (9; 60) zum Untersetzen der Frequenz des Taktsignals um den Faktor N, um eine Folge niederfrequenter Taktimpulse zu erzeugen, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als zwei ist;

(N-1) P-Kanal-Verzögerungseinrichtungen (3; 66) zum Verzögern des P-Kanal-Digitaldatenstroms um ein Symbolintervall, um (N-1) aufeinanderfolgend verzögerte P-Kanal-Datenströme zu erzeugen, und (N-1) Q-Kanal- Verzögerungseinrichtungen (7; 67) zum Verzögern des Q- Kanal-Digitaldatenstroms um ein Symbolintervall, um (N- 1) aufeinanderfolgend verzögerte Q-Kanal-Datenströme zu erzeugen;

N P-Kanal-Transversalfiltern (2, 4; 63) und N Q- Kanal-Transversalfiltern (6, 8; 64), wobei jeder der Transversalfilter aufweist: eine Abgriffverzögerungsleitung (31, 32), Signalspeichereinrichtungen (34, 37), die jeweils mit den aufeinanderfolgenden Abgriffen der Abgriffverzögerungsleitung verbundene Eingänge aufweisen und durch das Ausgangssignal des Frequenzteilers (9; 60) getaktet werden, um Symbole für eine Zeitdauer von N Symbolintervallen zu speichern, erste variable Abgriffgewichtmultiplizierer, die jeweils mit den Ausgängen der Signalspeichereinrichtung (34) verbunden sind, ein erstes Addierglied (36) zum Addieren der Ausgangssignale der ersten Abgriffgewichtmultiplizierer (35), um ein erstes entzerrtes Ausgangssignal zu erzeugen, zweite variable Abgriffgewichtmultiplizierer (38), die jeweils mit der Signalspeichereinrichtung (37) verbunden sind, und ein zweites Addierglied (39) zum Summieren der Ausgangssignale der zweiten Abgriffgewichtmultiplizierer (38), um ein zweites entzerrtes Ausgangssignal zu erzeugen, wobei die Abgriffverzögerungsleitung eines der Transversalfilter (2 oder 6) jedes Kanals mit dem Ausgang des A/D-Wandlers (1 oder 5) des gleichen Kanals verbunden ist und die Abgriffverzögerungsleitungen der anderen Transversalfilter (4 oder 8) jedes Kanals jeweils mit dem Ausgang der Verzögerungseinrichtung des gleichen Kanals verbunden sind;

N P-Kanal-Addiergliedern (10, 11; 68), die jeweils den N Transversalfiltern (2,4,6,8;63,64) jedes Kanals zugeordnet sind, und N Q-Kanal-Addiergliedern (12, 13; 69), die jeweils den N Transversalfiltern jedes Kanals zugeordnet sind, wobei jedes der Addierglieder (10, 11, 12, 13; 68, 69) das erste entzerrte Ausgangssignal des zugeordneten Transversalfilters eines Kanals mit dem zweiten entzerrten Ausgangssignal des zugeordneten Transversalfilters des anderen Kanals addiert;

einem P-Kanal-Multiplexer (14) zum Multiplexen der Ausgangssignale der P-Kanal-Addierglieder (10, 11; 68) und einem Q-Kanal-Multiplexer (15) zum Multiplexen der Ausgangssignale der Q-Kanal-Addierglieder (12, 13; 69); und

N Paaren von P-Kanal-Korrelatoren (16, 20, 17, 21; 70, 71), die jeweils den P-Kanal-Transversalfiltern (2, 4; 63) und ferner dem P-Kanal-Multiplexer (14) zugeordnet sind, und N Paare von zweiten Q-Kanal-Korrelatoren (18,22,19,23;72,73) die jeweils den Q-Kanal-Transversalfiltern (6, 8; 64) und ferner dein Q-Kanal-Multiplexer (15) zugeordnet sind, wobei einer der Korelatoren (16- 19; 70, 72) jedes der N Paare eine Korrelation zwischen Daten- und Fehlerkomponenten eines Ausgangssignals vom zugeordneten Multiplexer (14, 15) feststellt, um die ersten variablen Abgriffgewichtmultiplizierer (35) des zugeordneten Transversalfilters zu steuern, und der andere der Korrelatoren (20-23; 71, 73) jedes der N Paare eine Korrelation zwischen einer Datenkomponente des Ausgangssignals vom zugeordneten einen Multiplexer und einer Fehlerkomponente eines Ausgangssignals vom anderen Multiplexer feststellt, um die zweiten variablen Abgriffgewichtmultiplizierer (38) des zugeordneten Transversalfilters zu steuern.

2. Adaptiver Transversalentzerrer nach Anspruch 1 mit einer Phasenschiebereinrichtung (49; 61, 62) zum Verschieben der Phase der niederfrequenten Taktimpulse, um (N-1) Folgen phasenverschobener Taktimpulse zu erzeugen, wobei ein Paar der Korrelatoren (16, 17, 20, 21; 70, 71, 18, 19, 22, 23; 72, 73) jedes Kanals durch das niederfrequente Taktsignal vom Frequenzteiler (60) und die anderen Paare der Korrelatoren jedes Kanals jeweils durch die (N-1) Folgen phasenverschobener niederfrequenter Taktimpulse getaktet werden.

3. Verfahren zum Betreiben eines adaptiven Transversalfilters eines Demodulators in einem parallelen Modus, wobei der Demodulator ein P-Kanal- (gleichphasiger Kanal) Basisbandsignal und ein Q-Kanal- (Quadratur-Kanal) Basisbandsignal aus einem empfangenen digital modulierten Signal herleitet und ein bezüglich in den Basisbandsignalen enthaltenen Symbolen synchronisiertes Taktsignal wiederherstellt und einen P-Kanal- und einen Q-Kanal-Analog/Digital- (A/D) Wandler (1, 5) zum Umwandeln der P-Kanal- bzw. Q-Kanal-Basisbandsignale in einen P-Kanal- bzw. Q-Kanal-Digitaldatenstrom aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

a) Verzögern (3; 66) des P-Kanal-Digitaldatenstroms um ein Symbolintervall, um (N-1) aufeinanderfolgend verzögerte P-Kanal-Datenströme zu erzeugen, und Verzögern (7; 67) des Q-Kanal-Digitaldatenstroms um ein Symbolintervall, um (N-l) aufeinanderfolgend verzögerte Q- Kanal-Datenströme zu erzeugen;

b) jeweils Durchleiten des P-Kanal- und des Q- Kanal-Datenstroms durch erste P-Kanal- und erste Q-Kanal-Abgriffverzögerungsleitungen (31, 32), jeweils Durchleiten der (N-1) verzögerten P-Kanal-Datenströme durch zweite P-Kanal-Abgriffverzögerungsleitungen (31, 32) und jeweils Durchleiten der (N-1) verzögerten Q-Kanal-Datenströme durch zweite Q-Kanal-Abgriffverzögerungsleitungen;

c) Abtasten (34, 37) von an aufeinanderfolgenden Abgriffen jeder der (Nx2) Abgriffverzögerungsleitungen erscheinenden Symbolen und Speichern der abgetasteten Symbole für eine Zeitdauer von N Symbolen, um erste und zweite Gruppen gespeicherter Symbole von jeder der (Nx2) Abgriffverzögerungsleitungen zu erzeugen;

d) Multiplizieren (35) der gespeicherten Symbole der von jeder der Abgriffverzögerungsleitungen hergeleiteten ersten Gruppe mit ersten variablen Abgriffgewichten und Summieren (36) der multiplizierten Symbole der ersten Gruppe, um N erste entzerrte P-Kanal-Ausgangssignale und N erste entzerrte Q-Kanal-Ausgangssignale zu erzeugen, Multiplizieren (38) der gespeicherten Symbole der von jeder der Abgriffverzögerungsleitungen hergeleiteten zweiten Gruppe mit zweiten variablen Abgriffgewichten und Summieren (39) der multiplizierten Symbole der zweiten Gruppe, um N zweite entzerrte P-Kanal-Ausgangssignale und N zweite entzerrte Q-Kanal-Ausqangssignale zu erzeugen;

e) jeweils Summieren (10,11;68) der N ersten entzerrten P-Kanal-Ausgangssignale mit den N zweiten entzerrten Q-Kanal-Ausgangssignalen, um N summierte P-Kanal-Ausgangssignale zu erzeugen, und jeweils Summieren (12, 13; 69) der N zweiten entzerrten P-Kanal-Ausgangssignale mit den N ersten entzerrten Q-Kanal-Ausgangssignalen, um N summierte Q-Kanal-Ausgangssignale zu erzeugen;

f) Multiplexen (14) der N summierten P-Kanal-Ausgangssignale in ein P-Kanal-Ausgangssignal und Multiplexen (15) der N summierten Q-Kanal-Ausgangssignale in ein Q-Kanal-Ausgangssignal; und

g) Feststellen (16, 17; 70) einer Korrelation zwischen Daten- und Fehlerkomponenten des P-Kanal-Ausgangssignals zum Steuern der ersten variablen Abgriffgewichte einer zugeordneten der N P-Kanal-Abgriffverzögerungsleitungen, Feststellen (20, 21; 71) einer Korrelation zwischen einer Datenkomponente des P-Kanal-Ausgangssignals und einer Fehlerkomponente des Q-Kanal- Ausgangssignals zum Steuern der zweiten variablen Abgriffgewichte der zugeordneten P-Kanal-Verzögerungsleitung, Feststellen (18, 19; 72) einer Korrelation zwischen Daten- und Fehlerkomponenten des Q-Kanal-Ausgangssignals zum Steuern der ersten variablen Abgriffgewichte eines zugeordneten der N Q-Kanal-Abgriffverzögerungsleitungen und Feststellen (22, 23; 73) einer Korrelation zwischen einer Datenkomponente des Q-Kanal- Ausgangssignals und einer Fehlerkomponente des P-Kanal- Ausgangssignals zum Steuern der zweiten variablen Abgriffgewichte der zugeordneten Q-Kanal-Abgriffverzögerungsleitung.