FI82336C - Method for determining coefficients in a transverse equator - Google Patents

Method for determining coefficients in a transverse equator Download PDF

Info

Publication number
FI82336C
FI82336C FI891186A FI891186A FI82336C FI 82336 C FI82336 C FI 82336C FI 891186 A FI891186 A FI 891186A FI 891186 A FI891186 A FI 891186A FI 82336 C FI82336 C FI 82336C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
group
equalizer
transmission channel
phase
values
Prior art date
Application number
FI891186A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI82336B (en
FI891186A0 (en
FI891186A (en
Inventor
Risto Kari
Original Assignee
Nokia Data Systems
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 Data Systems filed Critical Nokia Data Systems
Priority to FI891186A priority Critical patent/FI82336C/en
Publication of FI891186A0 publication Critical patent/FI891186A0/en
Priority to SE9000854A priority patent/SE510915C2/en
Priority to GB9005510A priority patent/GB2229898B/en
Priority to FR9003200A priority patent/FR2644654B1/en
Priority to DE19904007989 priority patent/DE4007989B4/en
Publication of FI891186A publication Critical patent/FI891186A/en
Publication of FI82336B publication Critical patent/FI82336B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI82336C publication Critical patent/FI82336C/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03012Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain
    • H04L25/03019Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception
    • H04L25/03038Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception with a non-recursive structure
    • H04L25/03044Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception with a non-recursive structure using fractionally spaced delay lines or combinations of fractionally integrally spaced taps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Description

1 823361 82336

Menetelmä transversaalikorjaimen kertoimien määrittämiseksiMethod for determining transverse equalizer coefficients

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdan-5 non mukainen menetelmä transversaalikorjaimen kertoimien alkuarvojen määrittämiseksi tiedonsiirtojärjestelmän vas-taanottimessa.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for determining the initial values of the coefficients of a transverse equalizer in a receiver of a communication system.

Synkronisissa tiedonsiirtojärjestelmissä siirrettävä data on bittisekvenssin muodossa. Lähettimessä (esim. 10 modeemi) bitit muunnetaan signalointisymboleiksi, jotka sitten lähetetään tiedonsiirtokanavaan tietyllä signaloin-ti nopeuden a 1/T, missä T on symboliväli. Vastaanottimessa (esim. modeemi) vastaanotetut symbolit ilmaistaan ja muunnetaan takaisin databittisekvenssiksi. Tiedonsiirtokana-15 vassa lähetetty signaali huononee erilaisten häiriölähteiden vaikutuksesta. Näihin sisältyy mm. lineaarinen vääristymä (amplitudi- ja viivevääristymä) ja kohina.In synchronous communication systems, the data to be transmitted is in the form of a bit sequence. In a transmitter (e.g. 10 modems), the bits are converted into signaling symbols, which are then sent to a communication channel at a certain signaling rate a 1 / T, where T is the symbol interval. The symbols received at the receiver (e.g., modem) are detected and converted back into a data bit sequence. The signal transmitted in the communication channel-15 deteriorates due to various sources of interference. These include e.g. linear distortion (amplitude and delay distortion) and noise.

Tämän ongelman rajoittamiseksi järjestelmä voi olla varustettu adaptiivisella korjaimella, joka on esim. 20 transversaalisuodatin, jossa on muuttuvat tappikertoimet ja tappiväli T, joka on yhtä suuri tai pienempi (frac-tional-korjain) kuin signaalin symboliväli Τ'.To limit this problem, the system may be provided with an adaptive equalizer, e.g. a transverse filter with variable pin coefficients and a pin spacing T equal to or less (fractional equalizer) than the signal symbol spacing Τ '.

Artikkelissa "Rapid Training of a voiceband data-modem receiver employing an equalizer with fractional-T 25 spaced coefficients", IEEE Transactions on Communications, Vol. COM-35, s. 869-876, lokakuu 1987, on esitetty eräs menetelmä tällaisen fractional-transversaalikorjaimen kertoimien alkuarvojen laskemiseksi.The article "Rapid Training of a VoiceBand Data-Modem Receiver Employing an Equalizer with Fractional-T 25 Spaced Coefficients", IEEE Transactions on Communications, Vol. COM-35, pp. 869-876, October 1987, discloses one method of to calculate the initial values of the transverse equalizer coefficients.

Tässä tunnetussa menetelmässä siirtokanavaan lähe-30 tettyä dataa edeltää ennalta määrätty syklinen symboli-sekvenssi, jota kutsutaan opetus- eli training-sekvenssik-si. Kanavan siirtofunktio H(k) estimoidaan ensin laskemalla vastaanotetun opetussignaalin yhden tai useamman jakson DFT eli diskreetti Fourier-muunnos R(k) ja jakamalla se 35 lähetetyn opetussekvenssin DFT:llä S(k). Korjaimen siir- 2 82336 tofunktio C(k) saadaan suhteesta C(k) * A(k)/H(k), missä A(k) referenssispektri, ts. haluttu korjattu siirtofunktio (siirtokanavan ja korjaimen yhteinen siirtofunktio). Kor-jaimen kertoimet saadaan C(k):sta käänteisellä DFTrllä.In this known method, the data transmitted to the transmission channel is preceded by a predetermined cyclic symbol sequence, called a training sequence. The channel transfer function H (k) is first estimated by calculating the DFT or discrete Fourier transform R (k) of one or more periods of the received training signal and dividing it by the DFT S (k) of the transmitted training sequence. The equalizer transfer function C (k) is obtained from the ratio C (k) * A (k) / H (k), where A (k) is the reference spectrum, i.e. the desired corrected transfer function (common transfer function of the transfer channel and the equalizer). The coefficients of the equalizer are obtained from C (k) by the inverse DFT.

5 Fractional-korjaimelle (T<T*) on kuitenkin olemassa ääretön määrä ratkaisuja, joten niistä täytyy valita jonkin kriteerin avulla sopiva.5 For the fractional equalizer (T <T *), however, there are an infinite number of solutions, so one must choose the appropriate one using one of the criteria.

Edellä mainitussa artikkelissa sopiva korjaimen spektri valitaan siten, että korjaimen sisääntulossa ole-10 van valkoisen kohinan vahvistuminen minimoituu (vrt. artikkelin yhtälö 16). Korkean signaali-kohinasuhteen ja lyhyen korjaimen tapauksessa tämä ei kuitenkaan ole hyvä ratkaisu, koska tällöin suurin osa korjaimen jäännösvir-heestä syntyy korjaimen impulssivasteen laskostumisesta. 15 Lisäksi monissa sovellutuksissa, kuten kiertokyse lyä käyttävässä monipisteverkoissa, on edullista minimoida opetussekvenssin pituus. Toisaalta korjaimen kyky korjata siirtokanavan vääristymää heikkenee opetussekvenssin lyhentyessä .In the above-mentioned article, the appropriate equalizer spectrum is selected so that the gain of the white noise at the input of the equalizer is minimized (cf. Equation 16 of the article). However, in the case of a high signal-to-noise ratio and a short equalizer, this is not a good solution, because then most of the residual error of the equalizer is caused by the folding of the impulse response of the equalizer. 15 In addition, in many applications, such as multipoint networks using a poll, it is advantageous to minimize the length of the training sequence. On the other hand, the equalizer's ability to correct transmission channel distortion deteriorates as the training sequence shortens.

20 Keksinnön päämääränä on aikaansaada transversaali- korjaimen kertoimen määrittämiseksi menetelmä, jossa käytetty kriteeri ottaa huomioon korjaimen impulssivasteen laskostumisen ja joka mahdollistaa korjaimen alustamisen aikaisempaa lyhyempää opetusjaksoa käyttäen.The object of the invention is to provide a method for determining the coefficient of a transverse equalizer, in which the criterion used takes into account the folding of the impulse response of the equalizer and which allows the equalizer to be initialized using a shorter training period than before.

25 Tämä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle ovat tunnusomaista patenttivaatimuksessa 1 esitetyt tunnusmerkit.This is achieved by a method according to the invention, which is characterized by the features set out in claim 1.

Keksintö perustuu siihen, että nopeasti vaimeneva korjaimen impulssivaste johtaa korjaimen impulssivasteen 30 laskostumisen minimoitumiseen. Voitaisiin siten myös sanoa, että korjaimen impulssivasteen laskostumisen määrä minimoidaan käyttäen referenssispektriä A(k), joka on optimoitu kulloisellekin estimoidulle siirtokanavalle.The invention is based on the fact that the rapidly decaying equalizer impulse response results in the folding of the equalizer impulse response 30 being minimized. Thus, it could also be said that the amount of folding of the impulse response of the equalizer is minimized using a reference spectrum A (k) optimized for the respective estimated transmission channel.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti referens-35 sispektri optimoidaan ja sopiva korjaimen spektri valitaan 3 82336 estimoimalla siirtokanavan ryhmäviive ja valitsemalla re-ferenssispektri tai korjaimen spektri sillä tavoin, että tuloksena saatava korjain käyttää niitä taajuuksia, joilla estimoitu ryhmäviivevääristymä on pienin. Tämän seurauk-5 sena korjaimella on nopeammin vaimeneva impulssivaste kuin mitä saataisiin kiinteää referenssispektriä käyttämällä. Laskostumisongelma helpottuu siten merkittävästi tehden mahdolliseksi käyttää lyhyempää opetusjaksoa. Tästä puolestaan seuraa siirtojärjestelmän tehokkuuden kasvu ja 10 korjaimen lyhyempi käynnistymisaika.According to one embodiment of the invention, the reference spectrum is optimized and the appropriate equalizer spectrum is selected by estimating the transmission channel group delay and selecting the reference spectrum or equalizer spectrum so that the resulting equalizer uses the frequencies with the least estimated group delay distortion. As a result, the equalizer has a faster attenuating impulse response than would be obtained using a fixed reference spectrum. The folding problem is thus significantly alleviated, making it possible to use a shorter training period. This, in turn, results in an increase in the efficiency of the transmission system and a shorter start-up time of the 10 equalizers.

Keksintö selitetään nyt yksityiskohtaisemmin esimerkkien avulla viitaten oheiseen kuvioon, jossa on esitetty tyypillinen puhelinkanavan amplitudispektri ja ryh-mäviivefunktio.The invention will now be explained in more detail by means of examples with reference to the accompanying figure, which shows a typical telephone channel amplitude spectrum and a group delay function.

15 Siirtojärjestelmän ja transversaalikorjaimen ylei nen rakenne ja toiminta ovat alan ammattimiehen tuntemia ja niiden osalta viitataan esimerkiksi edellä mainittuun artikkeliin ja US-patenttijulkaisuun 4 152 649. Keksintöä voidaan soveltaa niissä esitetyissä tai muissa sopivissa 20 korjäimissä.The general construction and operation of the transfer system and transverse equalizer are known to those skilled in the art and are referred to, for example, in the aforementioned article and U.S. Patent No. 4,152,649. The invention is applicable to the equalizers disclosed therein or other suitable ones.

Myös transversaalikorjaimen kertoimien määrittämiseen käytetyn menetelmän perusperiaatteet on selostettu edellä mainitussa artikkelissa. Keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi seuraavassa kuitenkin selostetaan menetel-25 män perusperiaatteita ennen varsinaisen keksinnöllisen osan selostamista.The basic principles of the method used to determine the transverse equalizer coefficients are also described in the above article. However, in order to facilitate an understanding of the invention, the basic principles of the method will be described below before describing the actual inventive part.

Oletetaan että tiedonsiirtojärjestelmän siirtokanavan kantataajuinen ekvivalenttinen impulssivaste on korjattava käyttäen transversaalikorjainta, jonka tappiväli 30 on KT/L S T, missä T on signaalin symboliväli ja K ja L ovat pieniä kokonaislukuja. Ennen datan lähettämistä lähetin lähettää opetussignaalin s(t) = Σ s(i) δ (t-iT) (1) 35 i missä sekvenssi s(i) on jaksollinen jaksolla M = KN/L ja 4 82336 N on korjaimen tappikertoimien lukumäärä. Lähetetty signaali kulkee kanavan läpi ja vastaanottimessa siitä otetaan näytteitä näytteenottotaajuudella L/T. Vastaanotetut signaalinäytteet ovat 5 x(n) = Σ s(i)y(nT/L-r-iT)e32BAfnT / L+w(n) (2) i missä x on näytteenottovaihe, w(n) edustaa summautunutta 10 kompleksiarvoista kohinaa ja on tuntematon vakio taa-juussiirtymä. Muiden kanavan epäideaalisuuksien (vaihevä-rinä, amplitudivärinä, epälineaarisuudet, jne.) oletetaan olevan merkityksettömiä tai sisältyvän kohinatermiin w(n).It is assumed that the baseband equivalent impulse response of the transmission channel of the communication system must be corrected using a transverse equalizer whose pin spacing 30 is KT / L S T, where T is the symbol range of the signal and K and L are small integers. Before transmitting the data, the transmitter transmits a training signal s (t) = Σ s (i) δ (t-iT) (1) 35 i where the sequence s (i) is periodic with the period M = KN / L and 4 82336 N is the number of pin coefficients of the equalizer. The transmitted signal passes through the channel and is sampled at the receiver at the sampling frequency L / T. The received signal samples are 5 x (n) = Σ s (i) y (nT / Lr-iT) e32BAfnT / L + w (n) (2) i where x is the sampling phase, w (n) represents the summed 10 complex noise and is unknown constant frequency offset. Other channel non-idealities (phase jitter, amplitude jitter, nonlinearities, etc.) are assumed to be insignificant or included in the noise term w (n).

Vastaanottimessa sisääntulevaa signaalia tarkkail-15 laan jatkuvasti syklisen opetussignaalin havaitsemiseksi ja kantoaallon taajuussiirtymän estimaatti lasketaan kuten edellä mainitussa artikkelissa. Heti kun syklisen opetus-signaalin läsnäolo on ilmaistu, erotetaan vastaanotetun signaalin yksi jakso r(n), missä n = 0, 1,....,LM-1, ja 20 sitä käytetään korjaimen tappikertoimien laskemiseen. Sekvenssi r(n) saadaan kopioimalla LM näytettä korjaimen vii-velinjalta ja poistamalla kantoaallon taajuussiirtymän indusoima vaiheenkierto. Vastaanotetut näytteet on voitu myös keskiarvoistaa useiden jaksojen ajalta, jotta pienen-25 nettäisiin kohinan ja muiden kanavan epäideaalisuuksien vaikutusta kasvaneen opetusajan kustannuksella.At the receiver, the incoming signal is continuously monitored to detect a cyclic training signal, and the carrier frequency offset estimate is calculated as in the above article. As soon as the presence of a cyclic training signal is detected, one period r (n) of the received signal is separated, where n = 0, 1, ...., LM-1, and is used to calculate the pin coefficients of the equalizer. The sequence r (n) is obtained by copying the LM sample from the equalizer delay line and removing the phase rotation induced by the carrier frequency shift. The samples received may also be averaged over several periods to reduce the effect of noise and other channel non-idealities at the expense of increased teaching time.

Vastaanotetun syklisen sekvenssin r(n) korjaamiseksi täydellisesti korjaimen tappikertoimet c(i) valitaan täyttämään yhtälö 30 N=1 Σ c( i )r [ ( Ln-Ki )„ „ d L M ] = s(n), n=0,1, . . . ,M-1 (3) i=0 35 missä modLM tarkoittaa modulo LM -operaatiota. Taajuustasossa tämä voidaan ilmaista ti 5 82336 L-l Σ C[(k+iM)eodl|]R( k+iM) = LS(k), k=0,1, . . . ,M-1 (4) i-0 5 missä C(k), R(k) ja S(k) ovat vastaavasti korjaimen, vastaanotetun sekvenssin ja opetussekvenssin impulssivastei-den diskreetit Fourier-muunnokset. Yhtälö (4) voidaan ilmaista myös referenssispektrin A(k) avulla 10 C(k„odN)R(k) = A(k)S(kBodM), k-0,1.....LM-1 (5) Tämä yhtälö on ekvivalentti yhtälön (4) kanssa, jos refe-renssispektri A(k) täyttää Nyqvistin kriteerin.To completely correct the received cyclic sequence r (n), the pin coefficients c (i) of the equalizer are chosen to satisfy the equation 30 N = 1 Σ c (i) r [(Ln-Ki) „„ d LM] = s (n), n = 0.1 ,. . . , M-1 (3) i = 0 35 where modLM means the modulo LM operation. At the frequency level, this can be expressed as ti 5 82336 L-l Σ C [(k + iM) eodl |] R (k + iM) = LS (k), k = 0.1,. . . , M-1 (4) i-0 5 where C (k), R (k) and S (k) are discrete Fourier transforms of the impulse responses of the equalizer, the received sequence and the training sequence, respectively. Equation (4) can also be expressed by reference spectrum A (k) 10 C (k „odN) R (k) = A (k) S (kBodM), k-0,1 ..... LM-1 (5) This equation is equivalent to Equation (4) if the reference spectrum A (k) satisfies the Nyqvist criterion.

15 L-l Σ A(k+Mi) - 1, k=0,1,...,M-l (6) i=015 L-l Σ A (k + Mi) - 1, k = 0.1, ..., M-1 (6) i = 0

Referenssispektrillä A(k) tarkoitetaan haluttua 20 korjatun kanavan spektriä ennnen näytteenottoa symboli-taajuudella.The reference spectrum A (k) refers to the desired spectrum of the 20 corrected channels before sampling at the symbol frequency.

T-välisen korjaimen korjainspektrin laskeminen on . yksinkertaista, koska tällöin yhtälölle (4) tai (5) on enintään yksi ratkaisu. Korjaimen spektri saadaan 25 C(k) = S(k)/R(k), k-0,1.....N-l (7) mikäli R(k) eroaa nollasta kaikilla k:n arvoilla.Calculating the equalizer spectrum of the inter-T equalizer is. simple, because then there is at most one solution to Equation (4) or (5). The spectrum of the equalizer is obtained from 25 C (k) = S (k) / R (k), k-0,1 ..... N-1 (7) if R (k) differs from zero by all values of k.

Fractional-korjaimelle spektrin laskeminen on vai-30 keampaa, koska yhtälö (4) antaa vain M yhtälöä ja C(k) muuttujien lukumäärä N>M. Yhtälöstä (5) nähdään, että fractional-korjaimelle löytyy ääretön määrä ratkaisuja, ellei vastaanotetun signaalin spektrissä ole L kappaletta spektrinollia 1/T Hz välein. Yhtälöstä (4) tulokseksi saa-35 duista äärettömästä määrästä mahdollisia ratkaisuja on jollain kriteerillä valittava sopiva.For the fractional equalizer, calculating the spectrum is more difficult -30 because Equation (4) gives only M equations and C (k) the number of variables N> M. It can be seen from Equation (5) that an infinite number of solutions can be found for the fractional equalizer unless there are L spectral zeros in the spectrum of the received signal at 1 / T Hz intervals. From the infinite number of possible solutions resulting from Equation (4), one must choose the appropriate one according to some criteria.

6 823366 82336

Ideaalisessa tapauksessa pitäisi löytää referenssi-spektri A(k), joka antaa optimaalisen N-pituisen korjaimen kanavan impulssivasteelle. Tämä ei yleensä ole mahdollista, koska se vaatii tietoa kanavan siirtofunktiosta kai-5 kiila taajuuksilla eikä optimaalisen N-pituisen korjaimen referensispektri välttämättä täytä Nyqvistin kriteeriä. Tämän vuoksi on käytettävä jotain vähemmän optimaalista ratkaisua.Ideally, a reference spectrum A (k) should be found that gives the optimal N-length equalizer for the channel impulse response. This is usually not possible because it requires information about the channel transfer function at kai-5 wedge frequencies and the reference spectrum of the optimal N-length equalizer does not necessarily meet the Nyqvist criterion. Therefore, some less optimal solution must be used.

Referenssispektristä riippuen saadaan korjain, joka 10 on enemmän tai vähemmän laskostunut versio "kuvitellusta" äärettömän pitkästä korjaimesta. Äärettömän pitkää kor-jainta ei kuitenkaan lasketa missään vaiheessa. Teoriassa äärettömän pitkä korjain olisi laskettavissa kasvattamalla opetussekvenssin jakso äärettömäksi.Depending on the reference spectrum, an equalizer is obtained which is a more or less folded version of the "imagined" infinitely long equalizer. However, an infinitely long equalizer is not calculated at any stage. In theory, an infinitely long equalizer could be computed by increasing the period of the training sequence to infinity.

15 Edellä mainitun artikkelin menetelmässä referenssi- spektri valitaan siten, että kohinan vahvistus minimoituu. Tämä ei kuitenkaan ole hyvä valinta korkean signaalikohi-nasuhteen ja/tai lyhyen korjaimen tapauksessa.15 In the method of the above article, the reference spectrum is selected so that the noise gain is minimized. However, this is not a good choice in the case of a high signal-to-noise ratio and / or a short equalizer.

Keksinnön mukaisesti korjaimen impulssivasteen las-20 kostuminen minimoidaan kriteerillä N-l J = Σ f(k)|C(k)|2 (8) k=0 25 missä f (k) on painofunktio, joka painottaa enemmän taajuuksia, jotka ovat laskostumisen kannalta vaikeita, ja vähemmän taajuuksia, jotka ovat tässä suhteessa helppoja.According to the invention, the wetting of the impulse response of the equalizer is minimized by the criterion Nl J = Σ f (k) | C (k) | 2 (8) k = 0 25 where f (k) is a weight function that emphasizes more frequencies that are difficult for folding , and fewer frequencies, which are easy in this regard.

Painofunktio f (k) valitaan siten, että tuloksena 30 saatava äärettömän pitkä korjaimen impulssivaste on mahdollisimman nopeasti vaimeneva. Toisin sanoen korjaimen spektrin ryhmäviiveen vaihtelu minimoidaan taajuuksilla, joilla kanavan amplitudifunktio on merkittävä. Samanaikaisesti vältetään teräviä muutoksia korjaimen spektrin amp-35 litudissa, koska myös ne johtavat hitaasti vaimenevaan korjaimen impulssivasteeseen.The weight function f (k) is chosen so that the resulting infinitely long equalizer impulse response is attenuated as quickly as possible. That is, the variation in the group delay of the equalizer spectrum is minimized at frequencies at which the channel amplitude function is significant. At the same time, sharp changes in the amplitude of the equalizer amp-35 spectrum are avoided, as they also result in a slowly attenuated equalizer impulse response.

Il 7 82336Il 7 82336

Kun referenssispektrillä oletetaan olevan lineaarinen vaihe korjaimen ryhmäviivefunktiosta tulee välttämättä kanavan ryhmäviiveen peilikuva. Tämän vuoksi keksinnön mukaisen menetelmän eräässä edullisessa suoritusmuodossa 5 minimoidaan korjaimen amplitudi niillä taajuuksilla, joilla kanavan ryhmäviive poikkeaa paljon keskiarvosta ja pidetään samanaikaisesti korjaimen amplitudispektri mahdollisimman tasaisena.When the reference spectrum is assumed to have a linear phase, the equalizer group delay function necessarily becomes a mirror image of the channel group delay. Therefore, in a preferred embodiment 5 of the method according to the invention, the amplitude of the equalizer is minimized at those frequencies at which the channel delay of the channel deviates much from the average and at the same time the amplitude spectrum of the equalizer is kept as uniform as possible.

Tämä saavutetaan kun painofunktioksi F(k) valitaan 10 esimerkiksi F(k) = |x(k)-xava |n + Fo (9) missä x(k) on kanavan estimoitu ryhmäviive taajuudella k xava on keskimääräinen ryhmäviive ja n ä 1. Korjaimen 15 spektrin tasaisuus taataan lisäämällä positiivinen vakio Fo neliöityyn ryhmäviive-eroon. Tämän painofunktion tuloksena korjain käyttää pääasiassa niitä taajuuksia, joilla ryhmäviive on lähellä keskiarvoa, ja vahvistaa vähemmän taajuuksia, joilla ryhmäviive eroaa paljon keskiarvosta. 20 Painofunktio F(k) voi olla myös jokin muu ryhmäviive-eron funktio.This is achieved when the weight function F (k) is chosen to be, for example, F (k) = | x (k) -xava | n + Fo (9) where x (k) is the estimated group delay of the channel at frequency k xava is the average group delay and n ä 1. The spectral uniformity of the equalizer 15 is guaranteed by adding a positive constant Fo to the squared group delay difference. As a result of this weighting function, the equalizer mainly uses frequencies at which the group delay is close to the mean, and amplifies fewer frequencies at which the group delay differs much from the mean. 20 The weight function F (k) can also be another function of the group delay difference.

Esimerkiksi kuviossa, jossa on esitetty tyypillisen pahasti vääristyneen puhelinkanavan amplitudispektri D ja ryhmäviive E, taajuudet A ja B laskostuvat päällekkäin, 25 kun korjaimen lähtösignaalista otetaan näytteitä 1/T välein. Tällöin kannattaa tehdä korjaimen spektri sellaiseksi, että se käyttää lähinnä taajuutta B, koska taajuudella A kanavan ryhmäviive poikkeaa paljon enemmän keskiarvosta.For example, in the figure showing the amplitude spectrum D and the group delay E of a typical badly distorted telephone channel, the frequencies A and B overlap when the equalizer output signal is sampled at 1 / T intervals. In this case, it is advisable to make the spectrum of the equalizer such that it mainly uses frequency B, because at frequency A the group delay of the channel deviates much more from the average.

Edellä esitettyä painofunktiota F(k) varten täytyy 30 määrittää kanavan ryhmäviivefunktio. Kun kanavan siirto-funktio H(f) kirjoitetaan kompleksisessa eksponentiaali-muodossa H(f) = |H(f)|eJ'(f) 35 missä 0(f) on jatkuva vaihevaste, kanavan ryhmäviivefunk- β 82336 tio on d0(f) x(f) = -- 2udf 5For the above weight function F (k), the channel group delay function must be determined. When the channel transfer function H (f) is written in the complex exponential form H (f) = | H (f) | eJ '(f) 35 where 0 (f) is a continuous phase response, the channel group delay function β 82336 is th0 (f ) x (f) = - 2udf 5

Keksinnön mukaisessa menetelmässä kanavan ryhmäviive estimoidaan laskemalla kanavan siirtofunktion H(k) = R(k)/ S(k) vaihe ja laskemalla siitä numeerisen derivoinnin avulla ryhmäviivefunktio.In the method according to the invention, the group delay of a channel is estimated by calculating the phase of the channel transfer function H (k) = R (k) / S (k) and calculating the group delay function from it by means of numerical derivation.

10 Kun H(k):n vaihefunktio lasketaan tavanomaista arctan-operaatiota käyttäen, kaikki saadut arvot ovat välillä -π ja π. Näistä vaiheen perusarvon näytteistä muodostetaan jatkuvan vaihefunktion näytteet lisäämällä sopiva 2it:n monikerta perusarvon näytteisiin. Oikea 2n:n 15 monikerta voidaan määrittää, jos näytteet ovat niin lähellä toisiaan, että epäjatkuvuudet voidaan havaita.10 When the phase function of H (k) is calculated using a conventional arctan operation, all the values obtained are between -π and π. From these phase baseline samples, continuous phase function samples are formed by adding an appropriate multiple of 2it to the baseline samples. The correct multiple of 2n 15 can be determined if the samples are so close together that discontinuities can be detected.

Hyvin lyhyen korjaimen ja pahasti vääristyneen kanavan tapauksessa kanavan ryhmäviivevaihtelu voi olla suurempi kuin korjaimen ajallinen pituus. Toisin sanoen kana-20 van siirtofunktion H(k) kahden vierekkäisen taajuuden välinen vaihe-ero voi olla suurempi kuin n, mikä tekee mahdottomaksi määrittää, mikä 2n:n monikerta pitäisi lisätä vaiheen perusarvoon.In the case of a very short equalizer and a severely distorted channel, the channel group delay variation of the channel may be greater than the time length of the equalizer. That is, the phase difference between two adjacent frequencies of the transfer function H (k) of the channel 20 van may be greater than n, making it impossible to determine which multiple of 2n should be added to the base value of the phase.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä tämä ratkaistaan 25 olettamalla, että kanavan ryhmäviiveessä ei voi olla äkillisiä muutoksia kahden vierekkäisen taajuuspisteen välillä, jolloin 2τι:η oikea monikerta vaihefunktiota varten tietyssä taajuuspisteessä voidaan valita tarkkailemalla tässä pisteessä lasketun ryhmäviivearvon ja yhdessä tai 30 useammassa edellisessä taajuuspisteessä lasketun ryhmäviivearvon eroa ja vertaamalla sitä siirtokanavan yleisiin tunnettuihin ryhmäviiveominaisuuksiin. Esimerkiksi puhe-linkanavan tapauksessa tiedetään, että ryhmäviivefunktion tulisi olla yleisesti parabolinen funktio (katso kuvio). 35 Ryhmäviivefunktion laskeminen aloitetaan edullises ti DC-taajuudelta tai muulta taajuudelta, jossa ryhmäviive 9 82336 oletetaan pieneksi, ja etenemällä sitten erikseen kohti kaistan kumpaakin reunaa.In the method according to the invention this is solved by assuming that there can be no sudden changes in the channel group delay between two adjacent frequency points, whereby 2τι: η the correct multiple for a phase function it to the common known group delay characteristics of the transmission channel. For example, in the case of a speech link channel, it is known that the group delay function should be a generally parabolic function (see figure). The calculation of the group delay function is preferably started at a DC frequency or other frequency at which the group delay 9 82336 is assumed to be small, and then proceeding separately towards each edge of the band.

Edellä esitetyt esimerkit on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksinnön 5 mukainen menetelmä voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The above examples are intended to illustrate the invention only. The details of the method according to the invention may vary within the scope of the appended claims.

Claims (8)

1. Förfarande för bestämning av begynnelsevärden för koefficienterna i en transversal ekvalisator av frac- 5 tional-typ i ett dataöverföringssystem, vilket omfattar en överföringskanal, varvid förfarandet inkluderar följande steg a) sändning av en förutbestämd periodisk datasek-vens, vars diskreta Fourier-transformation är S(k), genom 10 överföringskanalen, b) beräkning av den diskreta Fourier-transforma-tionen R(k) för en period i den genom överföringskanalen passerade periodiska sekvensen, c) bestämning av relationen C(k) = A(k)S(k)/R(k), 15 där A(k) är ett referensspektrum, och d) bestämning av värden för koefficienterna i ek-valisatorn genom beräkning av relationens C(k) inversa diskreta Fourier-transformation, kännetecknat därav, att i punkt c) väljs ett sädant referensspektrumA method for determining initial values for the coefficients of a fractional-type transversal equalizer in a data transmission system, comprising a transmission channel, the method including the following step a) transmitting a predetermined periodic data sequence, whose discrete Fourier transform is S (k), through the transmission channel, b) calculating the discrete Fourier transform R (k) for a period in the periodic sequence passed through the transmission channel, c) determining the relationship C (k) = A (k) S (k) / R (k), where A (k) is a reference spectrum, and d) determining the values of the coefficients in the equator by calculating the inverse C (k) inverse discrete Fourier transform, characterized in that in point (c), such a reference spectrum is chosen 20 A(k), som ger ekvalisatorn en sä snabbt som möjligt avta- gande impulsrespons.20 A (k), which gives the equalizer a decreasing pulse response as quickly as possible. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att referensspektret A(k) väljs med hjälp av den för överföringskanalen estimerade grupplöp- 25 tiden sä, att ekvalisatorns amplitud minskas pä de frek-venser, pä vilka grupplöptiden beträffande ekvalisatorn är besvärlig, och att i amplituden för ekvalisatorns spektrum inte förekommer snabba förändringar.2. A method according to claim 1, characterized in that the reference spectrum A (k) is chosen by means of the group run time estimated for the transmission channel, such that the amplifier amplitude is reduced at the frequencies at which the group run time for the equalizer is cumbersome. in the amplitude of the equator's spectrum there are no rapid changes. 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, 30 kännetecknat därav, att referensspektret A(k) väljs sä, att ekvalisatorn mera använder de frekvenser, pä vilka den för överföringskanalen estimerade grupplöptiden är närä medelvärdet för grupplöptiden, och mindre förstär-ker de frekvenser, pä vilka grupplöptiden avsevärt skiljer 35 sig frän medelvärdet. ti 13 82336Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the reference spectrum A (k) is chosen so that the equalizer uses more the frequencies at which the group duration estimated for the transmission channel is close to the average group duration time and less amplifies the frequencies. at which the group maturity differs significantly from the mean. ti 13 82336 4. Förfarande enligt patentkravet 2 eller 3, kännetecknat därav, att bestämningen av grupp-löptiden för överföringskanalen omfattar beräkning av fasen i den för överföringskanalen estimerade överföringsfunktio- 5 nen och beräkning av grupplöptiden frän fasen med hjälp av numerisk derivering.4. A method according to claim 2 or 3, characterized in that the determination of the group duration of the transmission channel comprises calculation of the phase in the transmission function estimated for the transmission channel and calculation of the group duration from the phase by means of numerical derivation. 5. Förfarande enligt patentkravet 4, kännetecknat därav, att bestämningen av grupplöptiden för överföringskanalen omfattar följande steg: 10 a) beräkning av fasen i överföringsfunktionen för överföringskanalen med en arctan-operation, som ger fasvär-den mellan -π och n, b) bildande av en kontnuerlig fasfunktion frän de beräknade fasvärden genom att addera en lämplig 2n:s hel- 15 talsmultipel tili vartdera ursprungliga fasvärde och beräkning av grupplöptidsvärden för överföringskanalen med hjälp av numerisk derivering frän värden pä den kontinuerliga fasfunktionen, varvid som den rätta 2n:s multipeln väljs den, som resulterar i ett grupplöptidsvärde, vilket med de 20. föregäende frekvenspunkter beräknade grupplöptidsvärden bäst följer grupplöptidsfunktionen som antagits för överföringskanalen.A method according to claim 4, characterized in that the determination of the transmission time of the transmission channel comprises the following steps: a) calculating the phase of the transfer function of the transmission channel with an arctane operation which gives the phase values between -π and n, b) forming of a continuous phase function from the calculated phase values by adding an appropriate 2n integer multiple to each original phase value and calculating the group runtime values of the transmission channel using numerical derivation from the values of the continuous phase function: the one that results in a group maturity value is selected, which, with the 20 preceding frequency points, calculated the group maturity values best following the group maturity function adopted for the transmission channel. 6. Förfarande enligt patentkravet 5, kännetecknat därav, att som den rätta 2n:s multipeln 25 väljs den, som resulterar i ett grupplöptidsvärde, vilket minst avviker frän det 1 föregäende frekvenspunkt beräknade grupplöptidsvärdet.6. A method according to claim 5, characterized in that as the correct 2n's multiple 25, it is selected which results in a group maturity value, which at least deviates from the group maturity value calculated from the 1 preceding frequency point. 7. Förfarande enligt patentkravet 5 eller 6, kännetecknat därav, att beräkningen av grupp- 30 löptiden inleds frän en frekvens, pä vilken grupplöptiden för överföringskanalen antas vara minst.7. A method according to claim 5 or 6, characterized in that the calculation of the group run time starts from a frequency at which the group run time of the transmission channel is assumed to be the least. 8. Förfarande enligt patentkravet 7, kännetecknat därav, att som den rätta 2ti:s multipeln väljs den, som resulterar i ett grupplöptidsvärde, vilket 35 är det större värde, som minst avviker frän det i föregäende frevenspunkt beräknade grupplöptidsvärdet.Method according to Claim 7, characterized in that as the correct 2ti's multiple, the one that results in a group maturity value is chosen, which is the larger value that at least deviates from the group maturity value calculated in the previous release point.
FI891186A 1989-03-13 1989-03-13 Method for determining coefficients in a transverse equator FI82336C (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI891186A FI82336C (en) 1989-03-13 1989-03-13 Method for determining coefficients in a transverse equator
SE9000854A SE510915C2 (en) 1989-03-13 1990-03-09 Method for determining the coefficients in a transverse equalizer
GB9005510A GB2229898B (en) 1989-03-13 1990-03-12 A method of determining the coefficients of a transversal equalizer
FR9003200A FR2644654B1 (en) 1989-03-13 1990-03-13 METHOD FOR DETERMINING THE COEFFICIENTS OF A NON-RECURSITIVE EQUALIZER
DE19904007989 DE4007989B4 (en) 1989-03-13 1990-03-13 Method for determining the coefficients of a transversal equalizer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI891186A FI82336C (en) 1989-03-13 1989-03-13 Method for determining coefficients in a transverse equator
FI891186 1989-03-13

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI891186A0 FI891186A0 (en) 1989-03-13
FI891186A FI891186A (en) 1990-09-14
FI82336B FI82336B (en) 1990-10-31
FI82336C true FI82336C (en) 1991-02-11

Family

ID=8528040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI891186A FI82336C (en) 1989-03-13 1989-03-13 Method for determining coefficients in a transverse equator

Country Status (5)

Country Link
DE (1) DE4007989B4 (en)
FI (1) FI82336C (en)
FR (1) FR2644654B1 (en)
GB (1) GB2229898B (en)
SE (1) SE510915C2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI83010C (en) * 1989-08-24 1991-05-10 Nokia Data Systems Method for fine tuning an equalizer for use in a data transmission system receiver
DE19523327C2 (en) * 1995-06-27 2000-08-24 Siemens Ag Method for improved estimation of the impulse response of a transmission channel
DE59803447D1 (en) * 1997-08-12 2002-04-25 Siemens Ag METHOD AND DEVICE FOR CHANNEL ESTIMATION
US11722223B2 (en) * 2019-08-19 2023-08-08 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical communication system and optical communication method
CN115051939B (en) * 2022-08-15 2022-10-28 为准(北京)电子科技有限公司 Group delay estimation method and device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2358061A1 (en) * 1976-07-08 1978-02-03 Ibm France EQUALIZATION METHOD AND DEVICE USING THE FOURIER TRANSFORM

Also Published As

Publication number Publication date
GB9005510D0 (en) 1990-05-09
FI82336B (en) 1990-10-31
SE510915C2 (en) 1999-07-05
GB2229898A (en) 1990-10-03
FR2644654B1 (en) 1994-09-30
SE9000854L (en) 1990-09-14
GB2229898B (en) 1993-09-15
FI891186A0 (en) 1989-03-13
DE4007989B4 (en) 2006-01-26
SE9000854D0 (en) 1990-03-09
DE4007989A1 (en) 1990-09-20
FI891186A (en) 1990-09-14
FR2644654A1 (en) 1990-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1313283B1 (en) Timing synchronization for OFDM-based wireless networks
JP3454220B2 (en) Synchronous detection circuit for multicarrier modulation system
JP3118548B2 (en) Synchronous detection device and synchronization method for digital communication receiver
US5249205A (en) Order recursive lattice decision feedback equalization for digital cellular radio
TW484287B (en) Phase and frequency offset compensation in a telecommunications receiver
JP3113293B2 (en) Method for reducing the effects of fading in a Viterbi receiver having at least two antennas
US5793821A (en) Timing Recovery using group delay compensation
CN109361634B (en) Compensation method and system for carrier frequency offset of receiver
EP0838928A2 (en) Equalisation of multicarrier signals
CN111585933B (en) Receiver burst signal synchronization method and device of single carrier frequency domain equalization system
CA2082431C (en) Method and apparatus for timing recovery in digital data communications systems
FI82336C (en) Method for determining coefficients in a transverse equator
EP1098468A1 (en) Method and apparatus for multiple access in a communication system
US5247470A (en) Method and apparatus for estimating signal components of a filter output
EP0700189B1 (en) Method and channel equalizer for the channel equalization of digital signals in the frequency domain
EP0993159B1 (en) Estimation of carrier frequency offset
EP1117219B1 (en) Frequency offset correction in the presence of intersymbol interference
EP3937418A1 (en) Signal sampling method and apparatus, and optical receiver
FI82337C (en) Procedure for determining basic values for a transverse coefficient of coefficients
US8929487B1 (en) Channel estimator for updating channel estimates and carrier frequency offsets
FI83010C (en) Method for fine tuning an equalizer for use in a data transmission system receiver
EP1221794A1 (en) Method and arrangement to determine a clock timing error in a multi-carrier transmission system
Waldhorst et al. A blind receiver for digital communications in shallow water
EP0624012B1 (en) Transmission system comprising receiver with improved timing means
Daecke et al. Symbol-rate timing error detectors for DSL transceivers

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: NOKIA TELECOMMUNICATIONS OY

MM Patent lapsed

Owner name: NOKIA TELECOMMUNICATIONS OY