FR2767433A1 - METHOD FOR TRANSMITTING SIGNALS WITH MULTIPLE CARRIERS WITH ADJUSTMENT OF CORRECTIVE COEFFICIENTS IN THE TIME DOMAIN - Google Patents
METHOD FOR TRANSMITTING SIGNALS WITH MULTIPLE CARRIERS WITH ADJUSTMENT OF CORRECTIVE COEFFICIENTS IN THE TIME DOMAIN Download PDFInfo
- Publication number
- FR2767433A1 FR2767433A1 FR9809861A FR9809861A FR2767433A1 FR 2767433 A1 FR2767433 A1 FR 2767433A1 FR 9809861 A FR9809861 A FR 9809861A FR 9809861 A FR9809861 A FR 9809861A FR 2767433 A1 FR2767433 A1 FR 2767433A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- domain
- power density
- time domain
- dft
- spectral power
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L2025/0335—Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission
- H04L2025/03375—Passband transmission
- H04L2025/03414—Multicarrier
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L2025/03433—Arrangements for removing intersymbol interference characterised by equaliser structure
- H04L2025/03439—Fixed structures
- H04L2025/03445—Time domain
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Procédé de transmission à porteuses multiples dans lequel :a) on regroupe la densité de puissance spectrale parasite d'influences du bruit et la densité de puissance spectrale parasite qui se forme par dépassement de l'intervalle de garde par la réponse impulsionnelle de canal,b) on prend en compte l'effet de fuite de la DFT pour la densité de puissance spectrale parasite commune, etc) on optimise la capacité de canal.Multi-carrier transmission method in which: a) the parasitic spectral power density of noise influences and the parasitic spectral power density which is formed by exceeding the guard interval by the channel impulse response are combined, b ) the leakage effect of the DFT is taken into account for the common parasitic spectral power density, etc.) the channel capacity is optimized.
Description
PROCEDE DE TRANSMISSION DE SIGNAUX A PORTEUSES MULTIPLESMULTI-CARRIER SIGNAL TRANSMISSION METHOD
AVEC UN REGLAGE DE COEFFICIENTS DU CORRECTEUR WITH ADJUSTMENT OF CORRECTIVE COEFFICIENTS
DANS LE DOMAINE TEMPORELIN THE TEMPORAL AREA
L'invention concerne un procédé de transmission à porteuses multiples avec un réglage de coefficients du correcteur dans le domaine temporel afin de réduire la The invention relates to a multi-carrier transmission method with adjustment of the corrector coefficients in the time domain in order to reduce the
réponse impulsionnelle du canal.impulse response of the channel.
Dans le domaine du traitement numérique des signaux, on connait des systèmes qui permettent une transmission d'informations numériques avec un débit élevé. Une technique qui prend depuis peu de plus en plus d'importance est la transmission à porteuses multiples qui est aussi appelée "Discrete Multitone (DMT)" ou "Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFMD)". Lors de la transmission à porteuses multiples, le flux de données à transmettre est décomposé en de nombreux courants partiels parallèles qui sont transmis indépendamment les In the field of digital signal processing, systems are known which allow transmission of digital information with a high bit rate. A technique which has become more and more important is the multicarrier transmission which is also called "Discrete Multitone (DMT)" or "Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFMD)". During multi-carrier transmission, the data stream to be transmitted is broken down into many parallel partial currents which are transmitted independently
uns des autres en multiplexage fréquentiel. each other in frequency multiplexing.
Pratiquement, la génération des signaux s'effectue au moyen d'une IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), les composantes du vecteur dans le domaine DFT (Discrete Fourier Transform) étant occupées par des points de Practically, the generation of the signals is carried out by means of an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), the components of the vector in the field DFT (Discrete Fourier Transform) being occupied by points of
signaux d'une QAM (Quadrature Amplitude Modulation). signals from a QAM (Quadrature Amplitude Modulation).
L'IFFT forme un signal avec une structure de bloc dans le domaine temporel. Pour éviter une interférence entre The IFFT forms a signal with a block structure in the time domain. To avoid interference between
2 27674332 2767433
blocs, on utilise lors de la transmission DMT ou OFDM un préfixe cyclique qui est appelé intervalle de garde. La fin de trame est alors mise temporellement en tête du bloc de façon cyclique. La convolution avec la réponse impulsionnelle du canal apparaît alors comme une convolution cyclique qui peut être décrite dans le domaine DFT par une simple multiplication par des coefficients complexes. Cette caractéristique simplifie la correction qui peut maintenant s'effectuer dans le domaine DFT et correspond alors à un simple AGC blocks, a cyclic prefix is used during DMT or OFDM transmission, which is called the guard interval. The end of the frame is then placed temporally at the head of the block in a cyclic manner. The convolution with the impulse response of the channel then appears as a cyclic convolution which can be described in the DFT domain by a simple multiplication by complex coefficients. This characteristic simplifies the correction which can now be carried out in the DFT field and then corresponds to a simple AGC
(Automatic Gain Control) pour chaque porteuse. (Automatic Gain Control) for each carrier.
Cela suppose toutefois que la réponse impulsionnelle du canal est plus courte que l'intervalle de garde choisi. Cette condition peut d'une part être garantie en choisissant un intervalle de garde de longueur appropriée, ce qui se fait dans le domaine radio pour la transmission OFDM (par exemple DAB, Digital Audio Broadcasting). D'autre part, on peut aussi réduire la réponse impulsionnelle à la longueur de l'intervalle de garde au moyen d'une correction préalable dans le domaine temporel. Cette solution entraîne une exploitation plus efficace du canal de transmission mais suppose que le canal varie si lentement qu'une adaptation et un However, this assumes that the channel impulse response is shorter than the chosen guard interval. On the one hand, this condition can be guaranteed by choosing a guard interval of appropriate length, which is done in the radio domain for OFDM transmission (for example DAB, Digital Audio Broadcasting). On the other hand, one can also reduce the impulse response to the length of the guard interval by means of a prior correction in the time domain. This solution leads to a more efficient exploitation of the transmission channel but supposes that the channel varies so slowly that an adaptation and a
ajustement des coefficients de correcteur sont possibles. adjustment of the correction coefficients are possible.
Lorsqu'on utilise des câbles, la correction préalable dans le domaine temporel est la façon de procéder habituelle. Lors du réglage des coefficients de correcteur, on doit faire attention non seulement à la brièveté de la réponse impulsionnelle globale résultante du canal et du correcteur mais aussi, comme autre critère, au rapport signal/bruit résultant. Dans "Optimum Finite-Length Equalization for Multicarrier Transceivers", paru dans IEEE Transactions on Communications, vol. 44, nO 1, janvier 1996, N. Al-Dhahir et J.M. Cioffi décrivent plus précisément cet état des choses. Ils montrent que, pour régler à l'optimum les coefficients, on doit maximiser l'expression suivante: When using cables, prior correction in the time domain is the usual procedure. When adjusting the corrector coefficients, attention should be paid not only to the brevity of the resulting overall impulse response of the channel and the corrector, but also, as another criterion, to the resulting signal / noise ratio. In "Optimum Finite-Length Equalization for Multicarrier Transceivers", published in IEEE Transactions on Communications, vol. 44, No. 1, January 1996, N. Al-Dhahir and J.M. Cioffi describe this state of affairs more precisely. They show that, to adjust the coefficients to the optimum, we must maximize the following expression:
N NN N
bDMT= bi = log2(l + SNRi), G1 i=l i=l bDMT = bi = log2 (l + SNRi), G1 i = l i = l
o bDMT désigne la somme des capacités partielles bi. o bDMT designates the sum of the partial capacities bi.
Ceci signifie approximativement que la moyenne géométrique des rapports signal/bruit individuels des This roughly means that the geometric mean of the individual signal-to-noise ratios of the
porteuses (SNRi) doit être maximisée. carriers (SNRi) must be maximized.
O10 Le procédé de réglage le plus simple, mais qui inclut seulement la longueur de la réponse impulsionnelle résultante, serait l'approximation du canal de transmission par une expression rationnelle fractionnaire A(z)/B(z) o A(z) doit être au maximum égal à la longueur de l'intervalle de garde. Un filtre transversal avec la fonction de transfert B(z) peut alors servir de correcteur dans le domaine temporel. Il ne reste théoriquement comme fonction de transfert globale que A(z). Le rapport signal/bruit SNRi n'est pas du tout pris en compte et la correction n'est donc généralement pas optimale. Tous les algorithmes de réglage reposant sur ce principe adaptent mutuellement un correcteur dans le domaine temporel W(z) et un système équivalent E(z). Ici aussi, le rapport signal/bruit SNRi n'est pas directement pris en compte, même si les résultats sont souvent déjà assez intéressants. On considère mutuellement deux critères: l'identité entre le système équivalent E(z) et le circuit série composé du canal et du correcteur W(z) (minimisation de l'erreur quadratique moyenne) et la restriction de la longueur de la réponse impulsionnelle globale. Naturellement, on se base aussi en général sur une restriction de la longueur pour le correcteur W(z) en O10 The simplest adjustment method, but which includes only the length of the resulting impulse response, would be the approximation of the transmission channel by a fractional regular expression A (z) / B (z) o A (z) must be at most equal to the length of the guard interval. A transversal filter with the transfer function B (z) can then serve as a corrector in the time domain. Theoretically, there remains only A (z) as a global transfer function. The SNRi signal / noise ratio is not taken into account at all and the correction is therefore generally not optimal. All the adjustment algorithms based on this principle mutually adapt a time domain corrector W (z) and an equivalent system E (z). Here too, the SNRi signal-to-noise ratio is not directly taken into account, even if the results are often quite interesting. Two criteria are considered mutually: the identity between the equivalent system E (z) and the series circuit composed of the channel and of the corrector W (z) (minimization of the mean square error) and the restriction of the length of the impulse response overall. Naturally, we also generally base ourselves on a restriction of the length for the corrector W (z) in
prescrivant un nombre maximal de coefficients. prescribing a maximum number of coefficients.
On mentionne ici deux publications représentatives de la manière de procéder décrite: M. van Bladel, M. Moeneclaey: "Time-domain Equalization for Multicarrier Communication", paru dans Proc. Communication Theory Mini-Conference (Globecom 1995), Singapour, 13 au 17 novembre 1995, pages 167 à 171 et B. Farhang- Boroujeny: "Channel Memory Truncation for Maximum Likelihood Sequence Estimation", également paru dans Proc. Communication Theory Mini-Conference (Globecom 1995), Singapour, 13 au 17 novembre 1995, pages 172 à 176. Dans la publication précitée de N. Al-Dhahir et O10 J.M. Cioffi, cette disposition est inutilement réutilisée dans la mise en oeuvre pratique de l'égalisation de correcteur. Cependant, dans tous ces procédés, la We mention here two publications representative of the described procedure: M. van Bladel, M. Moeneclaey: "Time-domain Equalization for Multicarrier Communication", published in Proc. Communication Theory Mini-Conference (Globecom 1995), Singapore, November 13 to 17, 1995, pages 167 to 171 and B. Farhang- Boroujeny: "Channel Memory Truncation for Maximum Likelihood Sequence Estimation", also published in Proc. Communication Theory Mini-Conference (Globecom 1995), Singapore, November 13 to 17, 1995, pages 172 to 176. In the aforementioned publication by N. Al-Dhahir and O10 JM Cioffi, this provision is unnecessarily reused in the practical implementation of equalizer corrector. However, in all of these processes, the
puissance parasite globale n'est pas prise en compte. overall stray power is not taken into account.
L'invention vise donc un procédé de transmission de signaux à porteuses multiples qui permette une égalisation optimale avec une vitesse de traitement maximale. Ce problème est résolu par un procédé du type mentionné en introduction et dans lequel: a) on regroupe par addition la densité de puissance spectrale parasite d'influences du bruit et la densité de puissance spectrale parasite qui se forme par dépassement de l'intervalle de garde par la réponse impulsionnelle de canal après correction dans le domaine temporel pour donner une densité de puissance spectrale parasite commune, b) on prend en compte l'effet de fuite de la DFT pour la densité de puissance spectrale parasite commune, et c) on optimise la capacité de canal R = l1og2(l+SNRi), U étant l'ensemble des positions de ieU porteuses pour lesquelles l'optimisation doit être effectuée. The invention therefore relates to a method of transmitting signals with multiple carriers which allows optimal equalization with a maximum processing speed. This problem is solved by a method of the type mentioned in the introduction and in which: a) the parasitic spectral power density of noise influences and the parasitic spectral power density which is formed by exceeding the interval are combined by addition guard by the channel impulse response after correction in the time domain to give a common parasitic spectral power density, b) the leakage effect of the DFT is taken into account for the common parasitic spectral power density, and c) optimizes the channel capacity R = l1og2 (l + SNRi), U being the set of carrier positions of ieU for which the optimization must be carried out.
27674332767433
Dans le procédé selon l'invention, on effectue une égalisation se limitant à l'optimisation d'un seul critère qui a déjà été donné dans l'expression Gl mentionnée plus haut. En fait, on maximise la moyenne géométrique du rapport signal/bruit. Ce faisant, on inclut toutefois la puissance parasite globale qui peut aussi bien provenir de parasites que résulter du dépassement de l'intervalle de garde (interférence entre blocs) par une réponse impulsionnelle globale trop In the method according to the invention, an equalization is carried out limited to the optimization of a single criterion which has already been given in the expression Gl mentioned above. In fact, the geometric mean of the signal / noise ratio is maximized. In doing so, however, we include the global parasitic power which can as well come from parasites as result from exceeding the guard interval (interference between blocks) by a global impulse response too
longue.long.
On regroupe donc les densités de puissances spectrales parasites, qui proviennent d'influences du bruit, par exemple de parasites diaphoniques, et celles qui se forment lors du dépassement de l'intervalle de garde par la réponse impulsionnelle de canal après la correction dans le domaine temporel pour donner une The densities of parasitic spectral powers, which come from influences of noise, for example from crosstalk parasites, are therefore grouped together with those which are formed when the guard interval is exceeded by the channel impulse response after the correction in the domain. temporal to give a
densité de puissance spectrale parasite commune. common parasitic spectral power density.
On trouve ainsi un optimum commun, ce qui signifie que la réponse impulsionnelle globale n'est pas obligatoirement limitée à la longueur de l'intervalle de garde. Un autre aspect important du procédé selon l'invention est que l'on prend en compte l'effet de fuite de la DFT. Lors de la transformation dans le domaine DFT, transformation qui fait partie du récepteur DMT, on utilise une fenêtre de signal rectangulaire pour le prélèvement du signal temporel. Ceci n'a aucune We thus find a common optimum, which means that the overall impulse response is not necessarily limited to the length of the guard interval. Another important aspect of the method according to the invention is that the leakage effect of the DFT is taken into account. During the transformation in the DFT domain, which is part of the DMT receiver, a rectangular signal window is used for the sampling of the time signal. This has no
importance pour la composante du signal utile car celle- importance for the useful signal component because this
ci a un préfixe cyclique. Ce n'est pas le cas par contre des signaux de bruit et aussi des composantes de signal qui dépassent l'intervalle de garde. Pour ces signaux, il n'existe pas de préfixe cyclique et l'influence du fenêtrage rectangulaire doit être prise en compte pour le ci has a cyclic prefix. This is not the case, however, for noise signals and also for signal components which exceed the guard interval. For these signals, there is no cyclic prefix and the influence of rectangular windowing must be taken into account for the
calcul du rapport signal/bruit pour chaque porteuse. calculation of the signal / noise ratio for each carrier.
Le procédé selon l'invention offre donc des avantages par la limitation à un seul critère The method according to the invention therefore offers advantages by limiting it to a single criterion
6 27674336 2767433
d'optimisation et par le calcul correct du rapport optimization and by correct calculation of the ratio
signal/bruit en incluant l'effet de fuite. signal / noise including leakage effect.
Un autre avantage est que la portée de la transmission est augmentée. Par ailleurs, la convergence régulière est aussi avantageuse, c'est-à-dire qu'il apparaît moins de variations dans les résultats pour Another advantage is that the range of the transmission is increased. Furthermore, regular convergence is also advantageous, that is to say that there appears less variation in the results for
différentes longueurs.different lengths.
De préférence: a) on prend en compte l'effet de fuite en multipliant l'élément autocorrélé (transformée inverse de la fonction de densité de puissance de bruit) par une fonction triangulaire dans le domaine temporel, et b) on estime la position de la trame de détection côté réception en déterminant l'énergie maximale à l'intérieur d'un domaine de longueur égale à la longueur de l'intervalle de garde plus un, la trame de détection dont la position est caractérisée par le contenu Preferably: a) the leakage effect is taken into account by multiplying the autocorrelated element (inverse transform of the noise power density function) by a triangular function in the time domain, and b) the position of the detection frame on the reception side by determining the maximum energy within a domain of length equal to the length of the guard interval plus one, the detection frame whose position is characterized by the content
d'énergie maximal, commençant après ce domaine. maximum energy, starting after this domain.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly on reading
la description ci-après, faite en référence aux figures the description below, made with reference to the figures
annexées, dans lesquelles: la figure 1 est le schéma d'un système de transmission habituel, la figure 2 représente des exemples de quatre réponses impulsionnelles de canaux, déduites des valeurs échantillonnées les plus proches, la figure 3 est l'organigramme du procédé selon l'invention, la figure 4 représente le rapport signal/bruit pour les différentes positions de porteuses et la figure 5 représente la réponse impulsionnelle normée en fonction des valeurs échantillonnées. Une façon de procéder habituelle est de considérer un système équivalent qui présente la longueur de réponse impulsionnelle souhaitée. La figure 1 montre le schéma de base. Dans ce schéma, nk 2 caractérise les valeurs échantillonnées d'un bruit parasite et ek 6 les valeurs échantillonnées de l'erreur entre la sortie du système O10 réel et du système équivalent E(z) 5, z-A 4 sert à modéliser un temps mort. H(z) représente la fonction de appended, in which: FIG. 1 is the diagram of a usual transmission system, FIG. 2 represents examples of four impulse responses of channels, deduced from the closest sampled values, FIG. 3 is the flow diagram of the method according to the invention, FIG. 4 represents the signal / noise ratio for the different carrier positions and FIG. 5 represents the normalized impulse response as a function of the sampled values. A usual way of proceeding is to consider an equivalent system which has the desired impulse response length. Figure 1 shows the basic diagram. In this diagram, nk 2 characterizes the sampled values of a parasitic noise and ek 6 the sampled values of the error between the output of the real O10 system and the equivalent system E (z) 5, zA 4 is used to model a dead time . H (z) represents the function of
transfert de canal 1 et W(z) le correcteur 3. channel 1 transfer and W (z) corrector 3.
Dans le procédé selon l'invention, on peut renoncer au système équivalent 5 car l'optimisation du système s'effectue par le réglage d'un seul critère du correcteur 3. Les étapes à répéter par itération suivant le procédé selon l'invention sont décrites ci-dessous. La figure 3 montre les étapes correspondantes sous forme In the method according to the invention, it is possible to dispense with the equivalent system 5 because the optimization of the system is effected by the adjustment of a single criterion of the corrector 3. The steps to be repeated by iteration according to the method according to the invention are described below. Figure 3 shows the corresponding steps in the form
d'organigramme.organization chart.
NTr est le nombre maximal de porteuses. Si on suppose un signal de bande de base dans lequel les deux moitiés de la trame DFT peuvent être occupées par des éléments complexes conjugués, la longueur DFT est alors NDFT = 2 NTr. Le procédé selon l'invention utilise toutefois un suréchantillonnage dans le domaine fréquentiel, ce qui fait que la longueur DFT réellement NTr is the maximum number of carriers. If a baseband signal is assumed in which the two halves of the DFT frame can be occupied by complex conjugate elements, then the DFT length is NDFT = 2 NTr. The method according to the invention however uses oversampling in the frequency domain, which means that the length DFT actually
utilisée est NDFT2 = 4 NTr.used is NDFT2 = 4 NTr.
1. Normalisation des rapports de Hi/Ni de telle sorte que ZiiHiI2/EilNiI2 reproduit le rapport signal/bruit SNRv avant le correcteur dans le cas de l'occupation de toutes les porteuses 1. Normalization of the Hi / Ni ratios so that ZiiHiI2 / EilNiI2 reproduces the signal / noise ratio SNRv before the corrector in the case of the occupation of all the carriers
possibles avec une puissance constante. possible with constant power.
Hi = Hi SNRv ii G2 Zi IHiI2 v 2. Produit Si de la fonction de transfert de canal Hi par la fonction de transfert de correcteur Wi dans le domaine DFT Si = Hi Wi G3 3. IFFT pour déterminer la réponse impulsionnelle associée s = IFFT(S) G4 4. Détermination de la composante moyenne de densité de puissance de signal N de la partie de la réponse impulsionnelle s qui va au-delà de Hi = Hi SNRv ii G2 Zi IHiI2 v 2. Product Si of the channel transfer function Hi by the corrector transfer function Wi in the DFT domain Si = Hi Wi G3 3. IFFT to determine the associated impulse response s = IFFT (S) G4 4. Determination of the mean signal power density component N of the part of the impulse response s which goes beyond
l'intervalle de garde dans la trame suivante. the guard interval in the next frame.
5. On détermine les transformées DFT Ni de la réponse impulsionnelle des parasites, toutes les caractéristiques spectrales des parasites étant inclues. est alors la fonction de densité de puissance de bruit. On forme le produit de Ni 5. The DFT Ni transforms of the impulse response of the parasites are determined, all the spectral characteristics of the parasites being included. is then the noise power density function. We form the product of Ni
par la fonction de transfert de correcteur Wi. by the Wi corrector transfer function.
Ni = Ni Wi GS 6. Addition des composantes de puissances parasites Ni = Ni Wi GS 6. Addition of the parasitic power components
à partir des expressions G4 et G5.from expressions G4 and G5.
Nil2 Ni + wi G6 7. Calcul de l'élément autocorrélé ni associé à la Nil2 Ni + wi G6 7. Calculation of the autocorrelated element neither associated with the
densité de puissance parasite INiI2. parasitic power density INiI2.
ni = IFFT(INil2) G7 8. Inclusion de l'effet de fuite de la DFT en multipliant ni par une fonction triangulaire ti Xi = ni ti, i = 0,..., 4NTr-1 G8 2NTr - i i = 0,.,2NTr i 0,=... 2NTr ni = IFFT (INil2) G7 8. Inclusion of the leakage effect of the DFT by multiplying neither by a triangular function ti Xi = ni ti, i = 0, ..., 4NTr-1 G8 2NTr - ii = 0, ., 2NTr i 0, = ... 2NTr
1 iN=r NTr + l,...,4NTr -1 iN = r NTr + l, ..., 4NTr -
2NTr t i 2NTr La multiplication de l'équivalent dans le domaine temporel (résultat d'autocorrélation) de la densité de puissance de bruit par une fonction triangulaire décrit, selon K.D. Kammeyer, K. Kroschel: "Digitale Signalverarbeitung", Teubner, Stuttgart, 1996, page 231, l'influence d'un fenêtrage rectangulaire qui existe par principe lors de la formation de la DFT côté réception. Pour pouvoir représenter cette fonction triangulaire approximativement dans le vecteur de domaine temporel discret dans le temps, on a choisi un suréchantillonnage dans le domaine fréquentiel, ici d'un facteur 2. Par conséquent, comme on l'a déjà mentionné, le procédé selon l'invention est basé sur une grille de fréquences qui a au moins 2NTr ti 2NTr The multiplication of the time domain equivalent (autocorrelation result) of the noise power density by a triangular function described, according to KD Kammeyer, K. Kroschel: "Digitale Signalverarbeitung", Teubner, Stuttgart, 1996 , page 231, the influence of a rectangular windowing which exists in principle during the formation of the DFT on the reception side. In order to be able to represent this triangular function approximately in the time domain vector discrete in time, we have chosen an oversampling in the frequency domain, here by a factor 2. Consequently, as already mentioned, the method according to l invention is based on a frequency grid which has at least
la moitié de l'écart entre porteuses. half the gap between carriers.
9. Transformation de X dans le domaine DFT 9. Transformation of X in the DFT domain
A = FFT(X) G9A = FFT (X) G9
10. Détermination du rapport signal/bruit SNRi pour chaque porteuse utilisée. On ne prend pas en compte ici des fréquences qui résultent du suréchantillonnage mais seulement celles réellement utilisées dans l'écart entre 10. Determination of the SNRi signal / noise ratio for each carrier used. Frequencies which result from oversampling are not taken into account here, but only those actually used in the difference between
porteuses initial.initial carriers.
SNRi = Si / Ai, i e U G10 U désigne l'ensemble des positions de porteuses SNRi = Si / Ai, i e U G10 U denotes the set of carrier positions
effectivement occupées.actually occupied.
11. Addition de toutes les composantes de capacités de canaux des porteuses individuelles, ce qui correspond approximativement à la moyenne géométrique de tous les SNRi, i e U. R = log2 (l+SNRi) Gll iU R est la grandeur recherchée et est maximisée par un algorithme d'optimisation à plusieurs dimensions, par exemple AMOEBA (Downhill Simplex Method) dans W.H. Press, B.P. Flannery, S.A. Teukolsky, W.T. Vetterling: "Numerical Recipes", Cambridge University Press, Cambridge, 1989, pages 289 et suivantes, par l'intermédiaire de la modification des coefficients de correcteur dans le domaine temporel. Comme critère d'arrêt de l'algorithme, on peut utiliser la variation de R entre deux itérations successives, c'est-à-dire qu'on mémorise toujours temporairement la valeur de R pour la prochaine itération afin de pouvoir effectuer ensuite une comparaison. Si la variation devient inférieure à un certain seuil, 11. Addition of all the channel capacity components of the individual carriers, which corresponds approximately to the geometric mean of all the SNRi, ie U. R = log2 (l + SNRi) Gll iU R is the quantity sought and is maximized by a multi-dimensional optimization algorithm, for example AMOEBA (Downhill Simplex Method) in WH Press, BP Flannery, SA Teukolsky, WT Vetterling: "Numerical Recipes", Cambridge University Press, Cambridge, 1989, pages 289 et seq., by l 'through the modification of the corrector coefficients in the time domain. As a criterion for stopping the algorithm, one can use the variation of R between two successive iterations, that is to say that one always temporarily stores the value of R for the next iteration so that a comparison can then be made. . If the variation becomes below a certain threshold,
l'itération peut être arrêtée.iteration can be stopped.
On décrit encore l'étape 4 avec un peu plus de We still describe step 4 with a little more
détails à l'aide de la figure 2.details using Figure 2.
Un récepteur DMT va normalement placer temporellement la trame de détection 7 de manière à minimiser les interférences entre blocs. On trouve alors une position de compromis pour laquelle aussi bien des oscillations après impulsion lia et llb de composantes de Il 2767433 la trame précédente 9a que des oscillations avant impulsion 12a et 12b de composantes de la trame suivante 9b doivent être prises en compte comme parasites. La figure 2 montre par exemple quatre réponses impulsionnelles de canaux 10a à 10d (représentées sous forme continue pour des raisons de clarté) déduites des valeurs échantillonnées les plus proches. En fonction de la longueur de la réponse impulsionnelle de canal après la correction dans le domaine temporel, on peut imaginer d'autres réponses impulsionnelles à partir des valeurs échantillonnées suivantes (ce qui est indiqué par des points à la figure 2). Dans chaque position possible, le tronçon de la réponse impulsionnelle qui tombe dans la trame d'évaluation 14 doit être prélevé par un fenêtrage rectangulaire et la densité de puissance parasite résultante doit être calculée par une FFT et ensuite par une formation du carré de la valeur absolue. Tous ces apports de composantes des trames voisines 9a et 9b sont à ajouter pour obtenir une densité moyenne de puissance A DMT receiver will normally place the detection frame 7 in time so as to minimize interference between blocks. We then find a compromise position for which both post-pulse oscillations 11a and llb of components of II 2767433 the previous frame 9a as well as pre-pulse oscillations 12a and 12b of components of the next frame 9b must be taken into account as parasites. FIG. 2 shows for example four impulse responses of channels 10a to 10d (represented in continuous form for reasons of clarity) deduced from the closest sampled values. Depending on the length of the channel impulse response after correction in the time domain, one can imagine other impulse responses from the following sampled values (indicated by dots in Figure 2). In each possible position, the section of the impulse response which falls into the evaluation frame 14 must be sampled by a rectangular windowing and the resulting parasitic power density must be calculated by an FFT and then by a formation of the square of the value absolute. All these contributions of components of neighboring frames 9a and 9b are to be added to obtain an average power density
parasite due au dépassement de l'intervalle de garde 8. interference due to exceeding the guard interval 8.
Comme on utilise pour les tronçons de réponse impulsionnelle la même fenêtre rectangulaire que pour des bruits indépendants du signal, l'effet de fuite de la DFT est ici aussi à prendre en compte. Les deux composantes parasites sont donc regroupées à l'étape 6 avant As the same rectangular window is used for the impulse response sections as for signal independent noise, the leakage effect of the DFT is also to be taken into account here. The two parasitic components are therefore grouped together in step 6 before
d'inclure l'effet de fuite.to include the leakage effect.
Soit nG la longueur de l'intervalle de garde 8. Il est possible d'estimer la position de la trame de détection 7 en trouvant parmi différentes positions d'un secteur de trame 13 de longueur nG+l celle pour laquelle le secteur de trame 13 contient l'énergie maximale. La trame de détection 7 commence après ce secteur de trame 13. On décrit encore ci-dessous, de manière formelle, la façon de procéder. On suppose d'abord pour simplifier que On décrit encore ci-dessous, de manière formelle, la façon de procéder. On suppose d'abord pour simplifier que le zéro du temps de la réponse impulsionnelle globale si est placé de telle sorte que l'énergie d'oscillations avant impulsion (12a, 12b) et celle d'oscillations après impulsion (lia, 1lb) de la réponse impulsionnelle sont égales, c'est-à-dire que le zéro du temps se trouve au "centre de gravité" de l'énergie de la réponse impulsionnelle. Un décalage de ce genre de l'axe du temps n'a pas d'influence sur les résultats. Pour i = -nv,..., 0,..., nn, la réponse impulsionnelle est donc différente de 0 (dans la pratique, valeur absolue inférieure à un certain seuil), nn étant le nombre des valeurs échantillonnées d'oscillations après impulsion et nv le nombre des valeurs échantillonnées d'oscillations avant impulsion. La composante moyenne de densité de puissance de signal N de la partie de la réponse impulsionnelle s qui dépasse l'intervalle de garde pour aller dans la trame suivante peut alors être calculée comme suit Oscillations avant impulsion Pour tout 0v = 0,..., nn-a (positions possibles de la réponse impulsionnelle, déduites des différentes valeurs échantillonnées; 'a' Cf. figure 2) 4NTrl_ = Saiav, i = 0,...,nv - a- Cv Let nG be the length of the guard interval 8. It is possible to estimate the position of the detection frame 7 by finding among different positions of a frame sector 13 of length nG + l that for which the frame sector 13 contains the maximum energy. The detection frame 7 begins after this frame sector 13. The procedure is further described below in a formal manner. It is first assumed for simplicity that We still describe below, formally, how to proceed. To simplify, we first assume that the zero of the time of the global impulse response if is placed so that the energy of oscillations before pulse (12a, 12b) and that of oscillations after pulse (lia, 1lb) of the impulse response are equal, that is, the zero of time is at the "center of gravity" of the energy of the impulse response. Such a shift in the time axis has no influence on the results. For i = -nv, ..., 0, ..., nn, the impulse response is therefore different from 0 (in practice, absolute value below a certain threshold), nn being the number of sampled values of oscillations after pulse and nv the number of sampled values of oscillations before pulse. The average signal power density component N of the part of the impulse response s which exceeds the guard interval to go to the next frame can then be calculated as follows Oscillations before pulse For all 0v = 0, ..., nn-a (possible positions of the impulse response, deduced from the different sampled values; 'a' Cf. figure 2) 4NTrl_ = Saiav, i = 0, ..., nv - a- Cv
(crv) 0 i = nv - a - av +,...,4NTr-(crv) 0 i = nv - a - av +, ..., 4NTr-
4NTr -1-1i S(av) = FFT(S('yv)) On a ici de nouveau choisi 4NTr cdmme longueur de la trame d'évaluation pour rester cohérent avec le 4NTr -1-1i S (av) = FFT (S ('yv)) Here we have again chosen 4NTr cdmme length of the evaluation frame to remain consistent with the
suréchantillonnage dans le domaine fréquentiel. oversampling in the frequency domain.
Oscillations apres impulsion Pour tout on = 0,..., nn-nG+a-2: S an) =, = SnG i =..,nn - nG + a - 2 - an S(an) = 0, i = nn nG + a - 1 On,..4NTr 1 S(an) = FFT(S(an)) La densité de puissance de l'interférence entre blocs est donc |NSi -úS(av)} + Si) av a Les figures 4 et 5 montrent comme exemples des résultats à comparer pour un correcteur suivant le procédé selon l'invention (courbes 10 à la figure 4 et 30 à la figure 5) et pour un correcteur qui résulte de l'approximation de canal rationnelle fractionnaire décrite plus haut (courbes 20 à la figure 4 et 40 à la figure 5). On a représenté à la figure 4 les capacités de canaux log2(l+SNRi) en fonction des rapports signal/bruit et à la figure 5 la réponse impulsionnelle globale du canal et du correcteur, l'intervalle de garde choisi de longueur 32 étant indiqué par des lignes verticales en tirets. Le canal choisi était un fil à deux conducteurs et symétrique de 0,4 mm de diamètre et de 3,5 km de longueur. Pour la source de parasites, on a supposé comme parasites paradiaphoniques un élément dit AslMx (multiplexeur de ligne de raccordement) à l'intérieur du même câble à quartes en étoile. Lors de simulations de lignes ADSL (Asymmetric Digital Suscriber Line), on a alors obtenu en utilisant le procédé selon l'invention une augmentation de portée de 200 m environ par rapport au réglage de correcteur avec l'approximation de canal Oscillations after impulse For all on = 0, ..., nn-nG + a-2: S an) =, = SnG i = .., nn - nG + a - 2 - an S (an) = 0, i = nn nG + a - 1 On, .. 4NTr 1 S (an) = FFT (S (an)) The power density of the interference between blocks is therefore | NSi -úS (av)} + Si) av a Figures 4 and 5 show as examples of the results to be compared for a corrector according to the method according to the invention (curves 10 in Figure 4 and 30 in Figure 5) and for a corrector which results from the fractional rational channel approximation described above (curves 20 in Figure 4 and 40 in Figure 5). FIG. 4 shows the log2 channel capacities (l + SNRi) as a function of the signal / noise ratios and in FIG. 5 the overall impulse response of the channel and of the corrector, the chosen guard interval of length 32 being indicated. by vertical dashed lines. The channel chosen was a symmetrical two-conductor wire 0.4 mm in diameter and 3.5 km in length. For the noise source, a so-called AslMx (connection line multiplexer) element inside the same star-quadrant cable has been assumed as near-end noise. During simulations of ADSL lines (Asymmetric Digital Suscriber Line), we then obtained using the method according to the invention an increase in range of about 200 m compared to the corrector setting with the channel approximation.
14 276743314 2767433
rationnelle fractionnaire. Un autre avantage du procédé est la convergence régulière, c'est-à-dire qu'il apparaît moins de variations dans les résultats pour différentes longueurs. Ce n'est pas le cas de l'approximation5 rationnelle fractionnaire. Un autre aspect important est que le procédé selon l'invention n'inclut lors de rational fractional. Another advantage of the method is regular convergence, that is to say that there appear fewer variations in the results for different lengths. This is not the case with the fractional rational approximation5. Another important aspect is that the method according to the invention does not include during
l'optimisation que les positions de porteuses qui sont prescrites pour l'exploitation ultérieure. On peut ainsi laisser de côté à volonté certains domaines fréquentiels. optimization as the carrier positions that are prescribed for further operation. We can thus leave aside at will certain frequency domains.
27674332767433
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997135216 DE19735216C2 (en) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | Method for transmitting multicarrier signals with a coefficient setting of the time domain equalizer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2767433A1 true FR2767433A1 (en) | 1999-02-19 |
FR2767433B1 FR2767433B1 (en) | 2001-12-14 |
Family
ID=7838937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9809861A Expired - Fee Related FR2767433B1 (en) | 1997-08-14 | 1998-07-31 | METHOD FOR TRANSMITTING SIGNALS WITH MULTIPLE CARRIERS WITH ADJUSTMENT OF CORRECTIVE COEFFICIENTS IN THE TIME DOMAIN |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19735216C2 (en) |
FR (1) | FR2767433B1 (en) |
GB (1) | GB2330499B (en) |
IT (1) | ITUD980148A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10018133B4 (en) | 2000-04-12 | 2006-12-07 | Siemens Ag | Method and device for transmitting information using a multi-carrier frequency signal |
US7366088B2 (en) | 2000-09-12 | 2008-04-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiver for reducing the influence of harmonic interference on OFDM transmission systems |
EP1246422A1 (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-02 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Equaliser for multicarrier system |
US7177378B2 (en) | 2001-03-30 | 2007-02-13 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Minimization of error contributions in a DMT system |
DE10217879A1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-11-13 | Ingbuero Ludwig Schaeffler | Dividing predefined frequency band for channel modulation involves determining sub-frequency bands so conditions are fulfilled for each sub-frequency band, e.g. signal component orthogonality |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0838928A2 (en) * | 1996-10-25 | 1998-04-29 | RAI RADIOTELEVISIONE ITALIANA (S.p.A.) | Equalisation of multicarrier signals |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5285474A (en) * | 1992-06-12 | 1994-02-08 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Junior University | Method for equalizing a multicarrier signal in a multicarrier communication system |
FR2732178A1 (en) * | 1995-03-22 | 1996-09-27 | Philips Electronique Lab | DIGITAL TRANSMISSION SYSTEM WITH CASCADE EQUALIZER RECEIVER |
JP3859716B2 (en) * | 1995-08-16 | 2006-12-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Transmission system |
-
1997
- 1997-08-14 DE DE1997135216 patent/DE19735216C2/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-07-28 GB GB9816430A patent/GB2330499B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-31 FR FR9809861A patent/FR2767433B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-12 IT IT98UD000148A patent/ITUD980148A1/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0838928A2 (en) * | 1996-10-25 | 1998-04-29 | RAI RADIOTELEVISIONE ITALIANA (S.p.A.) | Equalisation of multicarrier signals |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
AL-DHAHIR, CIOFFI: "Optimum finite-length equalization for multicarrier transceivers", IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS, vol. 44, no. 1, January 1996 (1996-01-01), pages 56 - 64, XP000549644, ISSN: 0090-6778 * |
RINNE, RENFORS: "An equalization system for orthogonal frequency division multipliexing systems in channels with multipath propagation, frequency offset and phase noise", IEEE VEHICULAR TECHNOLOGY CONFERENCE, 18 November 1996 (1996-11-18) - 26 November 1996 (1996-11-26), New York, US, pages 1442 - 1446, XP000741663, ISBN: 0-7803-3660-7 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2330499B (en) | 2002-07-03 |
GB2330499A (en) | 1999-04-21 |
FR2767433B1 (en) | 2001-12-14 |
DE19735216A1 (en) | 1999-02-18 |
ITUD980148A1 (en) | 2000-02-12 |
GB9816430D0 (en) | 1998-09-23 |
DE19735216C2 (en) | 1999-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0499560B1 (en) | Channel estimation system and method for COFDM transmission system | |
EP0950306B1 (en) | Method and device for formatting a clipping noise in a multicarrier modulation | |
EP3042480B1 (en) | Method and apparatus for transmission of complex data symbol blocks, method and apparatus for reception and corresponding computer programs | |
WO2011055024A1 (en) | Method for transmitting pre-equalized digital data, and transmitting base implementing such a method | |
FR2706100A1 (en) | A method of equalizing a receive data block in a time division multiple access communications system and receiver implementing the method. | |
FR2658016A1 (en) | METHOD FOR DIFFUSION OF DIGITAL DATA, IN PARTICULAR FOR HIGH-SPEED MOVING BROADCASTING AT MOBILE, TIME-FREQUENCY INTERLACING, AND COHERENT DEMODULATION, AND CORRESPONDING RECEIVER | |
FR2758032A1 (en) | ADAPTIVE CHANNEL EQUALIZER FOR USE IN A DIGITAL COMMUNICATION SYSTEM USING AN OFDM METHOD | |
EP2974194A1 (en) | Fbmc receiver using a method for synchronisation in the frequency domain | |
WO2010029225A1 (en) | System for the multicarrier digital transmission of a signal using banks of filters and the preloading of memories for initialization | |
FR2837037A1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING COEFFICIENTS OF AN EQUALIZER | |
FR2857802A1 (en) | Multi-carrier signal propagation channel such as OFDM channel, estimation method for electromagnetic digital broadcasting system, involves correcting reference pilots by calculating error vector of amplitude and/or phase for each pilot | |
EP2327190A1 (en) | Method for the blind estimation of ofdm modulation parameters according to a maximum likelihood criterion | |
FR2767433A1 (en) | METHOD FOR TRANSMITTING SIGNALS WITH MULTIPLE CARRIERS WITH ADJUSTMENT OF CORRECTIVE COEFFICIENTS IN THE TIME DOMAIN | |
FR2825551A1 (en) | METHOD OF ESTIMATING THE FUNCTION OF TRANSFERRING A TRANSMISSION CHANNEL OF A MULTI-CARRIER SIGNAL, METHOD OF RECEIVING A DIGITAL SIGNAL, AND RECEIVER OF A MULTI-CARRIER SIGNAL CORRESPONDING | |
EP0981881B1 (en) | Equalising and decoding device for a frequency-selective digital transmission channel | |
WO2005125138A1 (en) | Method of estimating the symbols of a digital signal and receiver for implementing said method | |
FR2845228A1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT AND METHOD FOR COMPENSATING DISTURBANCES IN A GENERATED SIGNAL USING DISCRETE MULTI-TONE MODULATION | |
WO2012066237A1 (en) | Method of receiving a multicarrier signal implementing an estimation of the interference, corresponding reception device and computer program | |
FR2765757A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MODULATING A MULTI-PORTER SIGNAL OF THE OFDM / OQAM TYPE, AND CORRESPONDING METHOD AND DEVICE FOR DEMODULATION | |
WO2010029173A1 (en) | Method for the blind estimation of ofdm signal parameters by adapted filtering | |
FR2955993A1 (en) | METHOD FOR REDUCING CHANNEL LENGTH, FILTER AND CORRESPONDING SIGNAL | |
FR2938988A1 (en) | METHOD FOR CONTINUOUS PHASE MULTISTATE MODULATION AND TRANSMITTER USING THE METHOD. | |
FR2859338A1 (en) | METHOD OF ESTIMATING CHANNEL BY PROJECTION ON ORTHOGONAL FAMILIES OF PARTICULAR CONSTRUCTION AND CORRESPONDING RECEIVER | |
FR3010267A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR TRANSMITTING BLOCKS OF REAL DATA SYMBOLS, METHOD AND DEVICE FOR RECEIVING AND CORRESPONDING COMPUTER PROGRAMS. | |
FR2897494A1 (en) | METHOD FOR RECEIVING A SIGNAL IMPLEMENTING IMPROVED ESTIMATION OF A PROPAGATION CHANNEL, RECEIVING DEVICE AND CORRESPONDING COMPUTER PROGRAM PRODUCT. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 19 |
|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20180330 |