FI105505B - Method and arrangement for expression of modulation - Google Patents

Method and arrangement for expression of modulation Download PDF

Info

Publication number
FI105505B
FI105505B FI981044A FI981044A FI105505B FI 105505 B FI105505 B FI 105505B FI 981044 A FI981044 A FI 981044A FI 981044 A FI981044 A FI 981044A FI 105505 B FI105505 B FI 105505B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
detector
signal
time interval
error
channel
Prior art date
Application number
FI981044A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI981044A0 (en
FI981044A (en
Inventor
Mikko Huttunen
Original Assignee
Nokia Networks Oy
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 Nokia Networks Oy filed Critical Nokia Networks Oy
Priority to FI981044A priority Critical patent/FI105505B/en
Publication of FI981044A0 publication Critical patent/FI981044A0/en
Publication of FI981044A publication Critical patent/FI981044A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI105505B publication Critical patent/FI105505B/en

Links

Landscapes

  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Facsimiles In General (AREA)

Description

, 105505, 105505

Menetelmä ja laitteisto modulaation ilmaisemiseksiMethod and apparatus for detecting modulation

Keksinnön taustaBackground of the Invention

Keksintö liittyy menetelmään modulaation ilmaisemiseksi, jossa menetelmässä otetaan vastaanotetusta signaalista näytteitä symbolijaksoittain 5 aikavälin yli ja syötetään näytteet kahteen tai useampaan rinnakkaiseen mo-dulaationilmaisimeen bittien ilmaisua varten.The invention relates to a method for detecting modulation, wherein the method comprises taking samples of a received signal in symbol periods over 5 time slots and applying the samples to two or more parallel modulation detectors for detecting bits.

Siirrettäessä informaatiota radiokanavan välityksellä täytyy lähetettävä signaali moduloida, Moduloinnin tarkoituksena on saada signaali sellaiseen muotoon, että se voidaan lähettää radiotaajuudella. Hyvältä modulaatio-10 menetelmältä voidaan edellyttää esimerkiksi, että pystytään siirtämään mahdollisimman paljon informaatiota mahdollisimman kapealla taajuuskaistalla. Käyttötarkoituksesta riippuen voidaan painottaa myös muita ominaisuuksia. Lisäksi modulaation täytyy olla sellainen, että se aiheuttaa mahdollisimman vähän häiriöitä naapurikanavalle.When transmitting information over a radio channel, the signal to be transmitted must be modulated. The purpose of modulation is to obtain the signal in such a form that it can be transmitted at radio frequency. For example, a good modulation-10 method may require that as much information as possible be transmitted in the narrowest possible frequency band. Depending on the intended use, other properties may be emphasized. In addition, the modulation must be such that it causes minimal interference to the neighboring channel.

15 Eräs modulaatiomenetelmä on π/4-DQPSK (π/4-shifted, DifferentialOne modulation method is π / 4-DQPSK (π / 4-shifted, Differential

Quaternary Phase Shift Keying) -modulointi. Tässä modulaatiomenetelmässä on kahdeksan vaihetilaa, mutta vain neljä vaihesiirtymää. Sallitut vaihesiirty-mät (symbolit) ovat +π/4 ja +3π/4. Kuviossa 3A on esitetty modulaation vaihe-siirtymäkuvio (konstellaatio). Jokainen vaihesiirtymä vastaa kahta lähetettävää 20 bittiä. Toisin sanoen digitaalinen signaali moduloi kantoaaltoa kahden bitin jaksoissa siten, että jokaista kahden bitin yhdistelmää vastaa tietty vaiheen #t*i* muutos jokaisen symbolijakson aikana. Symbolijaksolla tarkoitetaan signaalin ;:· jaksoa, joka käytetään kahden bitin välittämiseen. Bittiyhdistelmiä 00, 01,10 ja ;***; 11 vastaavat vaiheenmuutokset ovat π/4, 3π/4, -π/4 sekä -3π/4. Esimerkiksi • % m 25 TETRA (Terrestrial Trunked Radio) -järjestelmässä käytetty symbolitaajuus on 18 kHz, jolloin bittitaajuus on 36 kHz.Quaternary Phase Shift Keying) modulation. There are eight phase states in this modulation method, but only four phase transitions. The allowed phase shifts (symbols) are + π / 4 and + 3π / 4. Figure 3A shows a phase-transition pattern (constellation) of modulation. Each phase offset corresponds to two outgoing 20 bits. In other words, the digital signal modulates the carrier in two-bit sequences such that each combination of two bits is matched by a specific change in step # t * i * during each symbol period. A symbol sequence refers to a signal; · a sequence used to transmit two bits. Bit combinations 00, 01,10 and; ***; 11 corresponding phase changes are π / 4, 3π / 4, -π / 4 and -3π / 4. For example, •% m 25 The symbol frequency used in TETRA (Terrestrial Trunked Radio) is 18 kHz with a bit rate of 36 kHz.

• · · —. ^• · · -. ^

Vastaanotettaessa signaalia täytyy se demoduloida eli ilmaista signaaliin moduloidut bitit ilmaisimen avulla, jotta siihen sisältyvä informaatio saadaan selville. Radioteitse välitettävä signaali saattaa kuitenkin vääristyä eri • · *...· 30 tavoin vaikeuttaen näin modulaation ilmaisua. Eräitä tällaisia signaalia huo- ··· ' "—== nontavia ilmiöitä ovat kohina sekä symbolien välinen ylikuuluminen (ISI, Inter-' iv. Symbol Interference). Signaalia vääristävä ilmiö syntyy myös, kun radioyhtey- della signaali heijastuu erilaisista esteistä kuten rakennuksista ja maaston epätasaisuuksista. Tällöin vastaanottimessa havaitaan signaali, joka on usei-35 den etenemisteiden summa. Kukin etenemistie on eri pituinen ja signaalit saa- puvat vastaanottimeen eri ajan hetkillä, eli viive vaihtelee. Tämän lisäksi ajo- 2 105505 neuvon liikkuminen aiheuttaa nopeuden suhteessa taajuuspoikkeamia, joita kutsutaan Doppler-taajuuksiksi.When a signal is received, it must be demodulated, i.e., detected by the detector to detect the modulated bits of the signal in order to find out the information contained therein. However, the signal transmitted over the radio may be distorted in various ways, making it difficult to detect modulation. Some of these phenomena that negate the signal are noise and inter-symbol crosstalk (ISI). A signal distortion phenomenon also occurs when a radio signal is reflected from various obstacles such as buildings and In this case, the receiver detects a signal that is the sum of a plurality of 35 propagation paths, each propagation path is of different length and the signals arrive at the receiver at different times, i.e., the delay varies. called Doppler frequencies.

Ongelmana yllä kuvatussa järjestelyssä on se, että erityyppisten ilmaisimien suorituskyky on erilainen signaaliin kohdistuvasta häiriötyypistä riip-5 puen. Esimerkiksi koherentti-ilmaisin toimii hyvin kanavalla, jolla on kohinaa mutta ei symbolien välistä ylikuulumista. Vastaavasti kanavalla, jolla esiintyy symbolien välistä ylikuulumista, saavutetaan tyypillisesti parempi suorituskyky kanavakorjain -tyyppisellä ilmaisimella. Koska etukäteen on usein vaikea tietää, minkä tyyppisiä häiriöitä kanavalla pääasiassa esiintyy, on edullista käyt-10 tää vastaanottimessa ainakin kahta eri tyyppistä ilmaisinta. Patenttihakemuksessa EP 0 605 102 A1 [1] onkin esitetty menetelmä kahden eri tyyppisen il-maisinhaaran rinnakkaisesta käytöstä vastaanotossa. Ilmaisinhaarat käsittävät monitiekompensoidun haaran ja monitiekompensoimattoman haaran. Menetelmän mukaisesti ilmaisinhaaraa vaihdetaan kesken vastaanotetun aikavälin, 15 jos vaihtoehtoisella ilmaisinhaaralla saavutettaisiin parempi suorituskyky. Ilmaisinhaaraa voidaan vaihtaa esitetyn menetelmän mukaisesti vain kerran aikavälin kuluessa. Hakemuksessa [1] esitetty menetelmä ei täten ratkaise sitä ongelmaa, joka syntyy, kun kanavan häiriöolosuhteet muuttuvat useaan otteeseen vastaanotetun aikavälin aikana.The problem with the above arrangement is that the performance of the different types of detectors is different depending on the type of interference to the signal. For example, a coherent detector works well on a channel that has noise but no crosstalk between symbols. Similarly, a channel having a crosstalk between symbols typically achieves better performance with a channel equalizer type detector. Since it is often difficult to know in advance which types of interference on the channel are mainly occurring, it is preferable to use at least two different types of detectors in the receiver. Indeed, patent application EP 0 605 102 A1 [1] discloses a method for the simultaneous use of two different types of detector arms at reception. The detector branches comprise a multipath compensated branch and a nonpathway compensated branch. According to the method, the detector branch is changed between the received time intervals if the alternative detector branch would achieve better performance. The detector leg may be changed according to the method described only once per time interval. The method described in the application [1] thus does not solve the problem that occurs when the channel interference conditions change several times during the received time slot.

20 Keksinnön lyhyt selostusBrief Description of the Invention

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä, jonka avulla <i« ···· yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Keksinnön tavoitteet saavutetaan menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, että jaetaan aikaväli useaan osaan, «« « määritetään osakohtaisesti kunkin ilmaisimen tuottaman signaalin virhe-·:·*: 25 estimaatti, joka kuvaa tuotetun signaalin virheellisyyttä kyseisellä aikavälin osalla, ja valitaan osakohtaisesti edullisimman virhe-estimaatin omaavan il- • · maisimen tuottamat kyseistä aikavälin osaa vastaavat bitit jatkokäsittelyyn.It is therefore an object of the invention to provide a method by which the above problems can be solved. The objects of the invention are achieved by a method characterized by dividing a time interval into several parts, by determining, by section, an estimate of the error produced by each detector of the signal produced by each detector, ·: · *: bits corresponding to that part of the time slot produced by an estimator having an estimate for further processing.

Keksintö perustuu siihen, että jakamalla vastaanotetun signaalin ai- ,···. kaväli useisiin osiin ja valitsemalla osakohtaisesti edullisin ilmaisin, voidaan • · IV.m 30 vastaanotetun signaalin ilmaisu optimoida kanavan häiriöolosuhteiden perusteella parhaaksi mahdolliseksi.The invention is based on dividing the received signal by a, ···. If several parts are selected and the most cost-effective detector is selected, the detection of the received signal can be optimized according to the channel interference conditions.

Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on se, että voidaan tehokin]: kaasti ja yksinkertaisella tavalla yhdistää kahden tai useamman ilmaisimen , <' , edut vastaanottimessa.An advantage of the method according to the invention is that the advantages of two or more detectors, <', in the receiver can be combined efficiently and simply.

35 Keksinnön kohteena on myös laitteisto modulaation ilmaisemiseksi, joka laitteisto käsittää välineet näytteiden ottamiseksi vastaanotetusta signaa-The invention also relates to an apparatus for detecting modulation, which comprises means for sampling samples of a received signal.

= I= I

3 105505 lista symbolijaksoittain aikavälin yli ja kaksi tai useampia rinnakkaisia modu-laationilmaisimia, jotka ilmaisevat bitit vastaanotetusta signaalista, jolloin laitteistolle on tunnusomaista se, että laitteisto on sovitettu jakamaan aikaväli useaan osaan, määrittämään osakohtaisesti kunkin ilmaisimen tuottaman sig-5 naalin virhe-estimaatti, joka kuvaa tuotetun signaalin virheellisyyttä, valitsemaan osakohtaisesti edullisimman virhe-estimaatin omaava ilmaisin ja syöttämään ulostuloonsa osakohtaisesti valitun ilmaisimen tuottamat bitit vastaavan aikavälin osan ilmaisutulpksena. Tällaisen laitteiston avulla voidaan keksinnön mukaisen menetelmän edut saavuttaa yksinkertaisella tavalla.3 105505 a list of symbol periods over a time slot and two or more parallel modulation detectors indicating bits of a received signal, wherein the apparatus is characterized in that the apparatus is adapted to divide the time interval into a plurality of parts to determine the error estimate of sig-5 signal produced by each detector illustrates the error of the signal produced, to select the detector having the most advantageous error estimate per part and to output to its output the bits produced by the selected detector as the detection plug of the corresponding time slot. With such an apparatus, the advantages of the method of the invention can be achieved in a simple manner.

10 Kuvioiden lyhyt selostus10 Brief Description of the Figures

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista:The invention will now be further described in connection with preferred embodiments, with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 esittää lohkokaavion eräästä TETRA-järjestelmän mukaisesta vastaanoton rakenteesta; 15 Kuvio 2 esittää yksinkertaistetun kaaviokuvan TETRA-järjestelmän kehysrakenteesta;Figure 1 is a block diagram of a reception structure according to a TETRA system; Figure 2 is a simplified schematic diagram of the frame structure of a TETRA system;

Kuvio 3A esittää π/4-DQPSK-moduloinnin vaihesiirtymäkaavion; Kuvio 3B esittää π/4-DQPSK-moduloinnin konstellaatiopisteet;Figure 3A shows a phase transition diagram of π / 4-DQPSK modulation; Figure 3B shows constellation points for π / 4-DQPSK modulation;

Kuvio 4 esittää lohkokaavion adaptiivisesta MLSE-ilmaisimesta ja 20 siihen liittyvistä kanavaestimaattpreista erään suoritusmuodon mukaisesti.FIG. 4 is a block diagram of an adaptive MLSE detector and 20 associated channel estimates in accordance with one embodiment.

Keksinnön yksityiskohtainen selostusDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Keksintöä selitetään seuraavassa TETRA-järjestelmän yhteydessä, mutta keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa mihinkään tiettyyn järjestelmään tai ·:··· modulaatiomenetelmään._____________ 25 Tetra-järjestelmässä siirtotien hallintakerrokselta MAC (Medium Ac- cess Layer) saadut informaatiobitit koodataan lohkokoodauksella ja konvoluu- • · · ‘ —" ·· '· ----- — * · tiokoodauksella, jotta radiotiellä signaaliin aiheutuvat virheet voitaisiin havaita ... ja mahdollisesti korjata vastaanotossa. Koodatut bitit lomitetaan siten, että pe- • · __~ __ - *;;·/ räkkäiset bitit ovat kaukana toisjstaan. Tämä helpottaa virheenkorjausta, jos '···* 30 lähetettävään signaaliin kohdistuu radiotiellä hetkellinen häiriö. Lomitetut bitit ' Λ sekoitetaan käyttämällä tiettyä värikoodia, jonka avulla eri tukiasemien lähe- .'"; tykset voidaan tunnistaa, Multipleksoinnissa yhdistetään eri loogisten kanavien bittejä. Multipleksoiduista biteistä muodostetaan tämän jälkeen purske. Purske '··] on rakenne, joka lähetetään yhdessä TDMA (Time Division Multiple Access) * 35 aikavälissä tai aliaikavälissä, Purske koostuu databittikentistä 20 ja 22 sekä 105505 4 niiden välissä purskeen keskellä olevasta opetusjaksosta 21, kuten kuviossa 2 on havainnollistettu. Differentiaalikoodaus muodostaa purskeen bittipareista moduloivia symboleita. Symbolien ohjauksella moduloitu kantoaalto vahvistetaan lähettimessä ja lähetetään radiotielle.The invention is explained below in connection with the TETRA system, but the invention is not intended to be limited to any particular system or ·: ··· modulation method ._____________ 25 In a Tetra system, the information bits obtained from the MAC (Medium Access Layer) layer are encoded and convoluted · '- "··' · ----- - * · thio coding to detect and possibly correct errors in the signal on the radio path ... at reception. The encoded bits are interleaved so that the • • __ ~ __ - * ;; · / incremental bits are far apart. This facilitates error correction if the signal transmitted by '··· * 30 is temporarily interfered with on the radio path. The interleaved bits' Λ are shuffled using a specific color code to transmit to different base stations. ""; The multiplexing combines bits of different logical channels. The multiplexed bits are then formed into a burst. The burst '··] is a structure which is transmitted together in a TDMA (Time Division Multiple Access) * 35 time slot or sub slot, The burst consists of data bit fields 20 and 22 and 105505 4 between them in the middle of the burst training sequence 21 as illustrated in FIG. Differential coding generates modulating symbols from bit pairs in a burst. The symbol modulated carrier is amplified in the transmitter and transmitted to the radio path.

5 Modulointi on edellä kuvattu π/4-DQPSK (π/4-shifted, Differential5 Modulation is described above with π / 4-DQPSK (π / 4-shifted, Differential

Quaternary Phase Shift Keying) -modulointi. Tässä modulaatiomenetelmässä on kahdeksan vaihetilaa, mutta vain neljä vaihesiirtymää. Sallitut vaihesiirty-mät (symbolit) ovat +π/4 ja +3π/4. Käytännössä siis π/4-DQPSK-konstellaatio vaihtelee symbolin välein kahden 4-pisteisen konstellaation välillä, joita on ku-10 viossa 3B havainnollistettu neljällä mustalla pisteellä (1. Konstellaatio) ja neljällä valkoisella pisteellä (2. Konstellaatio). Symbolijakson vaihtuessa on mahdollista siirtyä vain valkoisesta mustaan pisteeseen ja mustasta valkoiseen pisteeseen. Kukin näistä kahdeksasta konstellaatiopisteestä voidaan esittää numeroin 0-3, kuten kuviossa 3B. Radiokanavan epäideaalisuuksista johtuen 15 saattavat konstellaatiopisteet siirtyä.Quaternary Phase Shift Keying) modulation. There are eight phase states in this modulation method, but only four phase transitions. The allowed phase shifts (symbols) are + π / 4 and + 3π / 4. In practice, therefore, the π / 4-DQPSK constellation varies at symbol intervals between the two 4-point constellations illustrated in Fig. 3B by four black dots (Constellation 1) and four white dots (Constellation 2). As the symbol sequence changes, it is only possible to move from white to black and from black to white. Each of these eight constellation points can be represented by numbers 0-3, as in Figure 3B. Due to the radio channel's non-idealities, the constellation points may shift.

Kuviossa 1 on esitetty lohkokaavio eräästä keksinnön mukaisesta vastaanotinrakenteesta esimerkiksi TETRA-järjestelmää varten. Vastaanottimesta on kuvattu vain keksinnön selittämisen kannalta oleelliset osat. Vastaanotossa saadaan signaali antennilta (ei esitetty) ja radiotaajuiset osat kä-20 sittelevät ensin signaalia. Tämän jälkeen otetaan A/D-muuntimilla (ei esitetty) näytteitä välitaajuisesta signaalista. Näytteet syötetään synkronointilohkolle 11, kuten kuviossa 1 on havainnollistettu signaalilla RF. Synkronointilohko 11 etsii kehysrakenteeseen kuuluvaa opetusjaksoa 21 saaduista näytteistä. Sen ·;;; avulla synkronointilohko pystyy määrittämään tarkasti näytteenottohetken eli I « 25 kaikkien symbolien paikat näytevirrassa. Synkronointilohko ohjaa myös vas-taanottimen radiotaajuisia osia siten, että A/D-muuntimelle tuleva signaali py- • · v.: syisi optimaalisella tasolla. Synkronointilohko antaa kehyksen kanavakorjain- :T: ja ilmaisinlohkolle, joka koostuu ohjausyksiköstä 12 ja ilmaisimista 14 ja 15.Figure 1 is a block diagram of a receiver structure according to the invention, for example for a TETRA system. Only the parts essential to explaining the invention are described in the receiver. At reception, a signal is received from the antenna (not shown) and the signal is first processed by the RF components. Subsequently, samples of the intermediate frequency signal are taken with A / D converters (not shown). The samples are supplied to the synchronization block 11 as illustrated in FIG. 1 by the RF signal. The synchronization block 11 searches for a training sequence 21 in the frame structure from the samples received. Sen · ;;; allows the synchronization block to accurately determine the sampling time, i.e. I «25, of all symbol positions in the sample stream. The synchronization block also controls the radio frequency portions of the receiver so that the signal to the A / D converter stops at an optimum level. The synchronization block provides a frame for a channel equalizer: T: and a detector block consisting of a control unit 12 and detectors 14 and 15.

Kanavakorjaimessa korjataan radiotiekanavan aiheuttamia epäideaalisuuksia .·*; 30 ja siihen liittyvä ilmaisin ilmaisee informaatiobitit. Lopuksi muodostetaan ke- ··· ,···. hystyksessä 13 kehyksestä looginen kanava, joka lähetetään edelleen jatko- /·* käsittelyyn.The channel equalizer corrects the radio channel channel ideals. · *; 30 and the associated indicator indicate information bits. Finally, a · ···, ··· is formed. in frame 13, a logical channel which is forwarded for further / · * processing.

Edellä on keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi kuvattu eräs esimerkki vastaanottimen yleisestä rakenteesta. Vastaanottimen rakenne voi . 35 kuitenkin vaihdella ilman, että poiketaan esillä olevasta keksinnöstä, joka koh- ///.: distuu vastaanottimen kanavakorjaimeen/ilmaisimeen 12,14 ja 15.To illustrate the invention, an example of the general structure of the receiver is described above. The structure of the receiver can. However, this may vary without departing from the present invention, which relates to the channel equalizer / detector 12,14 and 15 of the receiver.

< · 5 105505<· 5 105505

Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa ilmaisimet 14 ja15 ovat MLSE -ilmaisimia, jotka on varustettu Viterbi-algoritmilla. Adaptiivinen MLSE-ilmaisin siis käsittää Viterbi-ilmaisijan 41 ja ainakin yhden adaptiivisen kanava-estimaattorin 42a (a=1...Mv), kuten kuviossa 4 on esitetty. Viterbi-ilmaisija 41 5 estimoi lähetettyä sekvenssiä rn käyttäen apuna kanavaestimaattorin 42a luomaa kuvausta radiokanavan impulssivasteesta. Kanavaestimaattori 42a estimoi adaptiivisesti radiokanavan impulssivastetta käyttäen apuna Viterbi-ilmaisimen 41 tuottamia päätöksiä Jn tai alustavia päätöksiä. Kutakin Viterbi-ilmaisimen sekvenssiä vastaa yksi kanavaestimaatti. Nämä estimaatit on 10 mahdollista toteuttaa yhdellä yhteisellä kanavaestimaattorilla, mutta tämä johtaa kanavaestimaattorin seurantakyvyn heikkenemiseen. Kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossa on useita rinnakkaisia kanavaestimaattoreita 42a, edullisesti yhtä monta kuin sekvenssejä.In a preferred embodiment of the invention, the detectors 14 and 15 are MLSE detectors equipped with a Viterbi algorithm. Thus, the adaptive MLSE detector comprises a Viterbi detector 41 and at least one adaptive channel estimator 42a (? = 1 ... Mv) as shown in FIG. The Viterbi detector 41 5 estimates the transmitted sequence rn with the aid of a description of the radio channel impulse response generated by the channel estimator 42a. The channel estimator 42a adaptively estimates the impulse response of the radio channel using the decisions Jn or preliminary decisions provided by the Viterbi detector 41. Each Viterbi detector sequence is represented by one channel estimate. It is possible to implement these estimates with a single common channel estimator, but this results in a decrease in the channel estimator's tracking capability. The embodiment shown in Fig. 4 has a plurality of parallel channel estimators 42a, preferably as many as sequences.

Radiotielle on tyypillistä, että lähetetty signaali saapuu vastaanotti-15 meen useita etenemisteitä pitkin, joilla jokaisella on sille ominainen aikaviive, minkä lisäksi kanavan ominaisuudet muuttuvat ajan funktiona. Esimerkiksi radiotiellä heijastuneet ja viivästyneet säteet aiheuttavat symbolien välistä ylikuulumista (ISNIntersymbol Interference). Kanavan taajuusvastetta tai impulssivastetta voidaan estimoida diskreettiaikaisella suodattimena, kanavaes-20 timaattorilla, jonka tappikertoimet mallintavat radiokanavaa. Kanavaestimaa-tilla pyritään kuvaamaan radiokanavan tilaa.It is typical for a radio path that the transmitted signal arrives at the receiver 15 along a plurality of propagation paths, each with its own characteristic time delay, in addition to which the channel characteristics change with time. For example, reflected and delayed beams on the radio path cause inter-symbol crosstalk (ISNIntersymbol interference). The channel frequency response or the impulse response can be estimated as a discrete time filter, a channel pre-20 estimator whose pin coefficients model the radio channel. Channel Estimation is used to describe the status of a radio channel.

. Tässä selityksessä kanavaestimaattorilla käsitetään yleisesti meka- ··; nismia, joka estimoi ja ylläpitää kuvausta radiokanavan kompleksisesta im-. In this specification, channel estimator is commonly understood as mec · ·; nism that estimates and maintains a description of the complex im-

IIIIII

·;;; pulssivasteesta. Tähän mekanismiin liittyy olennaisesti menetelmä, jolla kana- 25 vaestimaattia päivitetään. TETRA-järjestelmässä kanavaestimaattien päivittä- m miseen voidaan käyttää LMS (Least Mean Square) -algoritmia. Jotta LMS- • · v.: algoritmin konvergoituminen ennen varsinaisten informaatiobittien alkua var- niistettäisiin, on ilmaisimen 14 ja 15 saatava mahdollisimman hyvä alkuesti-maatti kanavan tilasta. Tämä estimaatti saadaan synkronoinnilta 11, joka etsi-.···. 30 essään optimaalista näytteenottohetkeä laskee kompleksista ristikorrelaatiota vastaanotetun signaalin opetusjakson 21 ja opetusjakson tallennetun version • · ’·* välillä. Ristikorrelaatiotuloksesta saadaan kanavaestimaatille alkuarvo, joka ; V kuvaa kanavan keskimääräistä tilaa opetusjakson aikana. Kanavakorjaus ja ·.,/ symbolien ilmaiseminen aloitetaan aina vasta, kun opetusjakso on vastaan- .··. 35 otettu. Tämä siksi, että symbolisynkronointi kykenee säätämään symboliajas- ....: tuksen mahdollisimman tarkaksi ja muodostamaan kanavan alkuestimaatin.· ;;; the pulse. Essentially associated with this mechanism is a method for updating the channel estimate. In the TETRA system, an LMS (Least Mean Square) algorithm can be used to update channel estimates. In order to verify the convergence of the LMS • · v .: algorithm before the start of the actual information bits, the detector 14 and 15 must obtain the best possible estimate of the state of the channel. This estimate is obtained from Synchronization 11, which searches for ···. In the essay, the optimal sampling times of the essay compute a complex cross-correlation between the training signal 21 of the received signal and the stored version • · '· * of the training session. The cross correlation result gives the channel estimate an initial value which; V represents the average state of the channel during the training period. Channel correction and ·., / Symbol detection will only start when the training session is over. ··. 35 taken. This is because symbol synchronization is able to adjust the symbol timing .... as accurately as possible and to form an initial estimate of the channel.

I « ----- 6 105505I «----- 6 105505

Sekä eteenpäin- että taaksepäin suoritettava kanavakorjaus tapahtuu siten, että estimaattien alustusten jälkeen lähdetään aina liikkeelle siten, että opetetaan ilmaisinta 14 ja 15 opetusjakson 21 yli kohti purskeen loppua tai vastaavasti alkua, kuten kuviossa 2 on esitetty.Both forward and backward channel correction is performed such that after initialization of the estimates, a motion is always made by teaching the detector 14 and 15 over the training period 21 towards the end or beginning of the burst, as shown in Figure 2.

5 Viterbi-algoritmi on menetelmä, jolla etsitään trellis maksimitoden- näköisyyttä vastaavalle signaalipolulle signaalipolkujen joukosta, jossa kutakin signaalipolkua vastaa yksi kanavaestimaatti. Signaalipoluilla tarkoitetaan tässä yhteydessä erilaisia perättäisten modulaatiosymbolien yhdistelmiä. Jokaisessa trelliksen haun vaiheessa ilmaisimessa etenee ML sekvenssiä, joilla jokaisella 10 on oma euklidiseen etäisyyteen perustuva polun metriikka. Kanavan nykyisestä tilasta saatavilla olevan tiedon, eli kanavaestimaatin, perusteella konstruoidaan referenssikonstellaatiopisteet. Kun referenssikonstellaatiopis-teet on laskettu, voidaan laskea referenssipisteen ja vastaanotetun näytteen välinen ero kullekin kanavaestimaatille. Tämän virheen avulla voidaan päivit- 15 tää kanavaestimaatti. Tietyn signaalipolun virhemetriikka lasketaan summaa-malla signaalipolun kaikkien pisteiden virhemetriikat eli neliölliset virheet yhteen.5 The Viterbi algorithm is a method of finding a trellis for a signal path corresponding to a maximum likelihood among a plurality of signal paths in which one channel estimate corresponds to each signal path. By "signal paths" is meant herein various combinations of successive modulation symbols. At each step of the trellis search, the detector proceeds with an ML sequence, each of which has its own Euclidean distance metric. Based on the information available about the current state of the channel, i.e. the channel estimate, reference constellation points are constructed. Once the reference constellation points have been calculated, the difference between the reference point and the received sample for each channel estimate can be calculated. This error can be used to update the channel estimate. The error metric for a given signal path is calculated by summing the error metrics of all points in the signal path, i.e. the squared errors.

Keksinnön perusajatuksen mukaisesti ilmaisinlohkon ohjausyksikkö 12 välittää ilmaistavan signaalin ilmaisimille 14 ja 15, jotka toimivat rinnakkain.According to the basic idea of the invention, the detector block control unit 12 transmits the detectable signal to the detectors 14 and 15 which operate in parallel.

20 Rinnakkaisia ilmaisimia voi olla useampiakin kuin tässä esimerkissä esitetyt kaksi kappaletta ilman, että poiketaan keksinnön perusajatuksesta. Ilmaisimet 14 ja 15 suorittavat bittien ilmaisun vastaanotetusta signaalista itsenäisesti toi- sistaan riippumatta. Ilmaisimet ovat edullisesti keskenään eri tyyppisiä, jolloin I » « •;;; toisella ilmaisimella voidaan saavuttaa hyvä suorituskyky sellaisissa vastaan- '··’ 25 otto-olosuhteissa, joissa toinen ilmaisin ei toimi optimaalisesti. Esimerkiksi ko- herentti-ilmaisin toimii hyvin kanavalla, jolla on kohinaa mutta ei symbolien vä- • · :.v listä ylikuulumista. Vastaavasti kanavalla, jolla esiintyy symbolien välistä yli- :T: kuulumista, saavutetaan tyypillisesti parempi suorituskyky kanavakorjain- tyyppisellä ilmaisimella. Ilmaisimet 14 ja 15 määrittävät ilmaistujen bittien li-.·**; 30 säksi myös tuottamansa bitti-informaation virhemetriikan, joka kuvastaa sen .···. virheellisyyttä, aiemmin tässä selityksessä kuvatulla tavalla. Eri ilmaisimien tuottamat virhemetriikka-arvot ovat edullisesti yhteismitallisia, jolloin kahden eri : r1 ilmaisimen suorituskykyä voidaan suoraan verrata keskenään. Vastaanotettu 11« aikaväli 20, 21 ja 22 jaetaan useaan osaan. Aikaväli käsittää tyypillisesti 220 35 bittiä, joka jaetaan esimerkiksi kymmeneen osaan (aliaikaväliin), jolloin osan ....: pituus on 22 bittiä. Ohjausyksikkö 12 vertailee rinnakkaisten ilmaisimien 14 ja « ·There may be more than two parallel detectors, without departing from the spirit of the invention. Detectors 14 and 15 perform bit detection independently of the received signal independently of each other. Preferably, the detectors are of different types, wherein the second detector can achieve good performance under reception conditions where the second detector is not operating optimally. For example, a coherent detector works well on a channel that has noise but not slight crosstalk. Correspondingly, a channel that has inter-symbol overlap: typically provides better performance with a channel equalizer type detector. Detectors 14 and 15 determine the addition of the detected bits · **; 30 error metric of the bit information it produces, which reflects it. ···. inaccuracy, as previously described in this specification. The error metric values produced by the different detectors are preferably co-linear, whereby the performance of two different detectors: r1 can be directly compared with each other. The received 11 «time slot 20, 21 and 22 is divided into several parts. The time slot typically comprises 220 35 bits, which are divided into, for example, ten sections (sub-slots), the section ....: length being 22 bits. The control unit 12 compares the parallel detectors 14 and «·

3 I3 I

7 105505 15 virhemetriikka-ärvöja osa (aliaikaväli) kerrallaan ja valitsee osa (aliaikaväli) kerrallaan paremman suorituskyvyn omaavan ilmaisimen eli ilmaisimen, jonka kyseisen osan (aliaikavälin) virhemetriikka-arvo on pienempi, tuottamat bitit lähetettäväksi edelleen kehystykseen 13.105505 15 error metric hops one by one (sub slot) at a time and selects one bit (sub slot) at a time by a better performance detector, i.e. a bit having a lower error metric value for that part (sub slot) to be forwarded to the frame 13.

5 Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.It is obvious to a person skilled in the art that as technology advances, the basic idea of the invention can be implemented in many different ways. The invention and its embodiments are thus not limited to the examples described above, but may vary within the scope of the claims.

Hl « imHl «im

I 1 II 1 I

I - -I - -

«III « « I «I«III« «I« I

I I " ----------- 4 « « f ...........I I "----------- 4« «f ...........

• · ...• · ...

I · - · ------:--- f · * ....--------· • · · ........I · - · ------: --- f · * ....-------- · • · · ........

• · IM -------- • < · - - ------ • · * « ··* ----- - - t · - ......• · IM -------- • <· - - ------ • · * «·· * ----- - - t · - .......

• · • · · ··· • · • · • · · • -.............• · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

r i * . _ ( « 11«r i *. _ («11«

II

« « 11« .....- « 4 « f · « ·«« 11 «.....-« 4 «f ·« ·

4 I I4 I I

11··« • ·11 ·· «• ·

Claims (11)

1. Förfarande för detektering av en modulation, i vilket förfarande prover av en mottagen signal tas symbolintervallsvis över ett tidsintervall och 5 proverna mätäs tili tvä eller flera parallella moduleringsdetektorer för detektering av bitarna, kännetecknat avatt tidsintervallet indelas i flera delar, för respektive del definieras ett felestimat för signalerna frän var och en detektor, vilket beskriver den alstrade signalens felaktighet pä ifrägavaran-10 de del av tidsintervallet, och för varje del väljs tili fortsatt behandling bitar, som motsvarar ifräga-varande del av tidsintervallet, och är alstrade av detektorn med det förmänli-gaste felestimatet.A method for detecting a modulation, in which method samples of a received signal are taken symbolically over a time interval and the samples are measured in two or more parallel modulation detectors for detecting the bits, characterized in that the time interval is divided into several parts, for each part a the error estimate of the signals from each detector, which describes the error of the generated signal on the part of the time interval, and for each part, further processing bits corresponding to the relevant part of the time interval are selected and are generated by the detector with the the most likely error estimate. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat avatt som 15 felestimat för den av detektorn alstrade signalen används en felmetrik bildad med hjälp av de kvadratiska fel, som beräknats pä basis av provpunkter för varje enskilt symbolintervall och mot dem svarande referenskonstella-tionspunkter.2. A method according to claim 1, characterized by the error estimate of the signal generated by the detector, an error metric formed by means of the square errors calculated on the basis of test points for each individual symbol interval and corresponding to the reference constellation points. 3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat avatt som 20 detektor för en del av en signals tidsintervall väljs den detektor, vars felmetrik pä ifrägavarande del är minst.3. A method according to claim 2, characterized by being a detector for part of a signal's time interval, the detector whose error metrics on the part in question is the least selected. 4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, känne-t e c k n a t av att en av de parallella moduleringsdetektorerna är en koherent detektor. i*t>: 254. A method according to any one of claims 1-3, characterized in that one of the parallel modulation detectors is a coherent detector. i * t>: 25 5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-4, k ä n n e - ·:··: t e c k n a t av att en av de parallella moduleringsdetektorerna är en detektor av typen kanalkorrigerare. ·5. A method according to any one of claims 1-4, characterized in that one of the parallel modulation detectors is a channel corrector type detector. · 6. Apparatur för detektering av en modulering, vilken apparatur omfattar medel för provtagning av den mottagna signalen symbolintervallsvis ... 30 över ett tidsintervall och • · tvä eller flera parallella moduleringsdetektorer (14, 15), som detek- terar bitarna i den mottagna signalen, kännetecknadavatt I ': apparaturen är anordnad att: •'": dela tidsintervallet (20, 21, 22) i flera delar, «* * 35 för respektive del definiera ett felestimat för signalerna frän var och *··'. detektor, vilket beskriver den alstrade signalens felaktighet, » · 105505 för varje del väljä detektorn med det förmänligaste felestimatet och som detekteringsresultat för respektive del av tidsintervallet till sin utgäng mata de bitar, som alstrats av den för varje del valda detektorn.Apparatus for detecting a modulation, comprising apparatus for sampling the received signal symbolically interval ... 30 over a time interval and two or more parallel modulation detectors (14, 15) detecting the bits of the received signal , characterized in that the apparatus is arranged to: • "": divide the time interval (20, 21, 22) into several parts, define for each part an error estimate of the signals from each and the detector, which describes the error of the generated signal, for each part select the detector with the most probable error estimate and, as the detection result for each part of the time interval, output the bits generated by the detector selected for each part. 7. Apparatur enligt patentkrav 6,kännetecknad avatt den är 5 anordnad att, som felestimat för den av detektorn (14, 15) alstrade signalen, använda en felmetrik bildad med hjälp av de kvadratiska fel, som beräknats pä basis av provpunkter för varje enskilt symbolintervall och mot dem svarande referenskonstellationspunkter.Apparatus according to claim 6, characterized in that it is arranged, as error estimate for the signal generated by the detector (14, 15), to use an error metric formed by means of the square errors calculated on the basis of test points for each individual symbol interval. and corresponding reference constellation points. 8. Apparatur enligt patentkrav 7, kännetecknad av att den är 10 anordnad att, som detektor för en del av signalens tidsintervall (20, 21, 22), väljä den detektor, vars felmetrik pä ifrägavarande del är minst.Apparatus according to claim 7, characterized in that it is arranged, as a detector for part of the time interval of the signal (20, 21, 22), to select the detector whose error metrics on the part in question are the least. 9. Apparatur enligt nägot av patentkraven 6-8, kännetecknad av att en av de parallella moduleringsdetektorerna (14, 15) är en kohe-rent detektor.Apparatus according to any of claims 6-8, characterized in that one of the parallel modulation detectors (14, 15) is a coherent detector. 10. Apparatur enligt nägot av patentkraven 6-9, känneteck nad av att en av de parallella moduleringsdetektorerna (14, 15) är en detektor av typen kanalkorrigerare. 20 < HM I I I a < a • · · • · • 1 • · · ····· • · • • · · • · · • · • ·« • · • · · - ··· • · 9 · • · ··· ( I _ . Ml « · · • · > « · f a · · « a · • · • · • « · ·10. Apparatus according to any one of claims 6-9, characterized in that one of the parallel modulation detectors (14, 15) is a channel corrector type detector. 20 <HM III a <a · · · · · · 1 · · · · ···· · · · · · · · · · · · · · · · · · · - ··· • · 9 · • · ··· (I _. Ml «· · • ·>« · fa · · «a · • · • · •« · ·
FI981044A 1998-05-11 1998-05-11 Method and arrangement for expression of modulation FI105505B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI981044A FI105505B (en) 1998-05-11 1998-05-11 Method and arrangement for expression of modulation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI981044 1998-05-11
FI981044A FI105505B (en) 1998-05-11 1998-05-11 Method and arrangement for expression of modulation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI981044A0 FI981044A0 (en) 1998-05-11
FI981044A FI981044A (en) 1999-11-12
FI105505B true FI105505B (en) 2000-08-31

Family

ID=8551699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI981044A FI105505B (en) 1998-05-11 1998-05-11 Method and arrangement for expression of modulation

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI105505B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI981044A0 (en) 1998-05-11
FI981044A (en) 1999-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100377257B1 (en) Method and apparatus for fine frequency synchronization in multi-carrier demodulation systems
KR100281149B1 (en) Decoding method of signal that changes with time
CA2176470C (en) Simultaneous demodulation and decoding of a digitally modulated radio signal
US5809083A (en) Differentially encoded pilot word system and method for wireless transmissions of digital data
US5488635A (en) Low complexity adaptive equalizer radio receiver employing reduced complexity branch metric calculation
US5862192A (en) Methods and apparatus for equalization and decoding of digital communications channels using antenna diversity
US5467374A (en) Low complexity adaptive equalizer for U.S. digital cellular radio receivers
CA2274101A1 (en) Method and apparatus for bidirectional demodulation of digitally modulated signals
KR20010043092A (en) Transmitter/receiver for gmsk and offset-qam
EP2498461A2 (en) Channel estimation and symbol boundary detection method
FI104772B (en) Self-optimizing channel correction and detection method and self-optimizing channel correction / detection
FI104774B (en) Method and apparatus for modulation detection
EP1138136B1 (en) Synchronization tracking method
FI110825B (en) A method for selecting a modulation detector at a receiver and a receiver
JP2009153087A (en) Wireless communication method, wireless transmitter, and wireless receiver
US6721366B1 (en) Phase tracking apparatus and method for continuous phase modulated signals
US6459888B1 (en) Method of estimating carrier frequency in a digital mobile communications system through multiple hypotheses performed on the received signal
KR20050086473A (en) Radio communication apparatus and radio communication method
FI105505B (en) Method and arrangement for expression of modulation
KR100416326B1 (en) Radio receiver
FI112739B (en) Method and apparatus for detecting an interfering signal in a radio receiver
Giugno et al. Optimal pilot symbol distribution for efficient and low-complexity Doppler-shift and Doppler-rate estimation in bursty transmission
US7277380B2 (en) Synchronization of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiver
JP2003087343A (en) Wireless communication method, reception state estimate method, transmitter and receiver
JP2000236365A (en) Distortion estimating device and demodulator using the same