FR2789244A1 - Equaliser with weighted decision return includes direct and recursive filters providing reliability function to reduce errors - Google Patents
Equaliser with weighted decision return includes direct and recursive filters providing reliability function to reduce errors Download PDFInfo
- Publication number
- FR2789244A1 FR2789244A1 FR9901654A FR9901654A FR2789244A1 FR 2789244 A1 FR2789244 A1 FR 2789244A1 FR 9901654 A FR9901654 A FR 9901654A FR 9901654 A FR9901654 A FR 9901654A FR 2789244 A1 FR2789244 A1 FR 2789244A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- equalizer
- data
- filter
- return
- equalized
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H04L25/03012—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain
- H04L25/03019—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception
- H04L25/03057—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception with a recursive structure
-
- 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
- H04L25/06—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
- H04L25/067—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing soft decisions, i.e. decisions together with an estimate of reliability
-
- 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
- H04L2025/03471—Tapped delay lines
- H04L2025/03484—Tapped delay lines time-recursive
- H04L2025/0349—Tapped delay lines time-recursive as a feedback filter
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)
Abstract
Description
Egaliseur à retour de décisions pondérées, et procédéWeighted decision equalizer and method
d'égalisation correspondant.corresponding equalization.
Le domaine de l'invention est celui de la réception de signaux numériques, notamment lorsque ces derniers sont transmis via des canaux de transmission perturbés. Plus précisément, l'invention concerne The field of the invention is that of the reception of digital signals, in particular when the latter are transmitted via disturbed transmission channels. More specifically, the invention relates
l'égalisation de tels signaux.the equalization of such signals.
Un récepteur de signaux numériques peut être décomposé arbitrairement en une série de modules, comprenant une tête radiofréquence (RF), reliée à l'antenne de réception, un convertisseur analogique/numérique, un égaliseur et un décodeur de canal. Ce dernier module a pour rôle d'améliorer les performances de la transmission notamment vis-à-vis du bruit, en fonction du codage correspondant mis en A digital signal receiver can be arbitrarily broken down into a series of modules, comprising a radio frequency (RF) head, connected to the receiving antenna, an analog / digital converter, an equalizer and a channel decoder. The role of this last module is to improve the performance of the transmission, in particular with regard to noise, as a function of the corresponding coding implemented.
oeuvre à l'émission.works on the show.
L'objet de l'égaliseur est quant à lui de combattre les imperfections dues au canal de transmission (par exemple les échos, les évanouissements, les "fadings",...). En d'autres termes, il a pour but de remettre en forme le signal reçu, ou encore "d'ouvrir l'oeil" (en référence au classique The purpose of the equalizer is to combat imperfections due to the transmission channel (for example echoes, fainting, "fadings", ...). In other words, its purpose is to reshape the received signal, or even "to open the eye" (with reference to the classic
"diagramme de l'oeil")."eye diagram").
L'égalisation repose sur trois éléments un (des) filtre(s); - un critère de qualité; The equalization is based on three elements one (of) filter (s); - a quality criterion;
- un algorithme de calcul des coefficients de filtrage. - an algorithm for calculating the filter coefficients.
Cet algorithme détermine les coefficients qui optimisent (c'est-à-dire maximisent, par exemple si le critère est l'ouverture de l'oeil, ou minimisent, pas exemple si le critère est une erreur quadratique moyenne This algorithm determines the coefficients which optimize (that is to say maximize, for example if the criterion is the opening of the eye, or minimize, not example if the criterion is a mean square error
(EQM)) le filtrage, donc l'égalisation. (EQM)) filtering, therefore equalization.
Classiquement, l'égaliseur repose donc sur la mise en oeuvre d'une Conventionally, the equalizer is therefore based on the implementation of a
boucle fermée.closed loop.
On peut distinguer deux grands types d'égaliseurs, selon leur utilisation - les égaliseurs adaptatifs, dont le critère de qualité est déterminé à partir d'une référence, connue du récepteur et émise par l'émetteur (au détriment, bien évidemment, du débit utile); - les égaliseurs auto-adaptatifs (ou autodidactes, ou "blind" en anglais), ne nécessitant pas de références (les décisions après décodage étant, par exemple, dans un fonctionnement dit We can distinguish two main types of equalizers, depending on their use - adaptive equalizers, the quality criterion of which is determined from a reference, known to the receiver and emitted by the transmitter (to the detriment, of course, of the bit rate useful); - self-adaptive equalizers (or self-taught, or "blind" in English), not requiring references (the decisions after decoding being, for example, in a so-called operation
"decision directed", utilisées comme des références). "decision directed", used as references).
On peut par ailleurs distinguer trois grandes structures d'égaliseurs les filtres à réponse impulsionnelle finie (RIF), correspondant à des filtres transversaux classiques; - les filtres à réponse impulsionnelle infinie linéaires (RII linéaires), mettant en oeuvre un filtre RIF direct ("forward") et un filtre RIF récursif ("feedback") rebouclé sur la sortie de l'égaliseur; - les filtres à réponse impulsionnelle infinie non-linéaires (RII non- linéaires), qui tiennent compte des décisions prises sur la valeur des reçues (ces décisions étant introduites dans le filtre récursif). L'invention concerne plus précisément ce dernier type d'égaliseurs, classiquement appelés égaliseurs à retour de décisions (ERD, ou DFE en anglais). Le fonctionnement de l'égaliseur est généralement décomposé en deux phases: une phase de convergence (qui utilise ou non des références), We can also distinguish three main structures of equalizers: finite impulse response (RIF) filters, corresponding to conventional transversal filters; - linear infinite impulse response filters (linear RII), implementing a direct RIF filter ("forward") and a recursive RIF filter ("feedback") looped back to the output of the equalizer; - non-linear infinite impulse response filters (non-linear RII), which take into account decisions made on the value of receipts (these decisions being introduced into the recursive filter). The invention relates more precisely to the latter type of equalizers, conventionally called decision feedback equalizers (ERD, or DFE in English). The operation of the equalizer is generally broken down into two phases: a convergence phase (which may or may not use references),
et une phase de poursuite.and a pursuit phase.
L'invention peut être utilisée pour la phase de poursuite, ainsi que pour la phase de convergence. Une autre technique (par exemple à l'aide de The invention can be used for the tracking phase, as well as for the convergence phase. Another technique (for example using
références) peut également être utilisée pour la phase de convergence. references) can also be used for the convergence phase.
Pour plus de précisions sur les différents égaliseurs connus et leur mise en oeuvre, on pourra se référer à l'article d'Odile MACCHI For more details on the various known equalizers and their implementation, we can refer to the article by Odile MACCHI
"L'égalisation numérique en communications" (Ann. Télécomun.; 53, n0 1- "Digital equalization in communications" (Ann. Télécomun .; 53, n0 1-
2, 1998), qui présente une synthèse sur les différentes techniques existantes. 2, 1998), which presents a synthesis on the various existing techniques.
Comme le précise cet article, l'égaliseur du maximum de vraisemblance (MLSE) est le plus efficace. Il présente toutefois divers inconvénients, et notamment une grande complexité, qui ne permette pas sa mise en oeuvre en pratique (en particulier pour des modulations à grand As this article points out, the maximum likelihood equalizer (MLSE) is the most effective. However, it has various drawbacks, and in particular a great complexity, which does not allow its implementation in practice (in particular for modulations with large
nombre d'états).number of states).
L'ERD apparaît donc être le système offrant le meilleur rapport entre The ERD therefore appears to be the system offering the best ratio between
les performances d'égalisation et la complexité de mise en oeuvre. equalization performance and complexity of implementation.
Cependant, il souffre d'un défaut inhérent à sa structure même: le phénomène de propagation des erreurs. Ce phénomène est dû à la fois à l'injection d'erreurs dans la partie récursive de l'égaliseur, et à la divergence de l'algorithme de calcul des coefficients de filtrage, lorsque le critère de qualité est faussé par ces erreurs. Il est d'ailleurs très difficile de distinguer la However, it suffers from a defect inherent in its very structure: the phenomenon of propagation of errors. This phenomenon is due both to the injection of errors in the recursive part of the equalizer, and to the divergence of the algorithm for calculating the filter coefficients, when the quality criterion is distorted by these errors. It is moreover very difficult to distinguish the
part respective de chaque contribution dans la divergence de l'ERD. respective share of each contribution in the divergence of the ERD.
Ce problème est un problème majeur, bien connu et non résolu efficacement. A cause de ce risque, difficilement quantifiable et prévisible, on constate que l'ERD est très peu utilisé en pratique. Les seules utilisations connues concernent des canaux très faiblement perturbés, par exemple pour la diffusion de télévision numérique sur réseau câblé (proposition américaine This problem is a major problem, well known and not effectively resolved. Because of this risk, which is difficult to quantify and predict, we see that ERD is very little used in practice. The only known uses relate to very slightly disturbed channels, for example for the broadcasting of digital television on cable network (American proposal
(FCC).(FCC).
Une technique a cependant été proposée par J. LABAT, O. MACCHI et C. LAOT, dans l'article "Adaptive Decision Feedback Equalization: can However, a technique has been proposed by J. LABAT, O. MACCHI and C. LAOT, in the article "Adaptive Decision Feedback Equalization: can
you skip the training period ?" (IEEE trans. On com., vol. 46, n 7, July 98). you skip the training period? "(IEEE trans. On com., vol. 46, no 7, July 98).
Elle consiste à faire une égalisation ERD uniquement lorsque le canal est déjà égalisé correctement par une autre méthode. Cela suppose une communication structurelle et algorithme réversible, en fonction d'un certain critère (I'EQM It consists in performing an ERD equalization only when the channel is already correctly equalized by another method. This supposes a structural communication and reversible algorithm, according to a certain criterion (the EQM
dans cet article).in this article).
La mise en oeuvre de cette technique s'avère donc relativement The implementation of this technique is therefore relatively
lourde et complexe.heavy and complex.
Une autre méthode, bien sûr, consiste à transmettre très régulièrement une séquence de référence, suffisamment longue, afin de réinitialiser l'ERD lors d'une propagation d'erreurs. L'inconvénient évident d'une telle méthode est une consommation importante de débit inutile pour le service. Il ne s'agit donc clairement pas d'une solution d'avenir, alors que la Another method, of course, is to transmit a sufficiently long reference sequence very regularly in order to reset the ERD during a propagation of errors. The obvious drawback of such a method is a significant consumption of flow which is unnecessary for the service. It is therefore clearly not a solution for the future, whereas the
tendance est, pour tous les services, à l'augmentation de débit. there is a tendency for all services to increase throughput.
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces différents The invention particularly aims to overcome these different
inconvénients de l'état de l'art.disadvantages of the state of the art.
Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une technique d'égalisation à retour de décisions qui limite l'effet des More specifically, an objective of the invention is to provide a technique of equalization with return of decisions which limits the effect of
propagations d'erreurs, par rapport aux techniques connues. propagation of errors, compared to known techniques.
Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique d'égalisation, qui soit peu complexe à mettre en oeuvre par rapport à la Another objective of the invention is to provide such an equalization technique, which is not very complex to implement compared to the
technique déjà citée de Labat et Macchi. technique already cited by Labat and Macchi.
L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique d'égalisation, qui ne nécessite pas de commutation avec d'autres méthodes The invention also aims to provide such an equalization technique, which does not require switching with other methods
d'égalisation, dans certaines situations. equalization, in certain situations.
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints, à l'aide d'un égaliseur à retour de décisions, comprenant un filtre direct (FF) et un filtre récursif (FB), dont les coefficients de filtrage sont déterminés de façon à optimiser un critère de qualité prédéterminé, ledit égaliseur recevant des données d'entrée, alimentant ledit filtre direct (FF), et délivrant des données égalisées, correspondant à la somme des sorties dudit These objectives, as well as others which will appear subsequently, are achieved, using a decision feedback equalizer, comprising a direct filter (FF) and a recursive filter (FB), the filter coefficients of which are determined so as to optimize a predetermined quality criterion, said equalizer receiving input data, supplying said direct filter (FF), and delivering equalized data, corresponding to the sum of the outputs of said
filtre direct (FF) et dudit filtre récursif (FB). direct filter (FF) and said recursive filter (FB).
Selon l'invention ledit filtre récursif (FB) est alimenté par des données pondérées, dont la valeur tient compte desdites données égalisées et According to the invention, said recursive filter (FB) is supplied with weighted data, the value of which takes account of said equalized data and
d'une information de confiance correspondante. corresponding trusted information.
Ainsi, le symbole (ou donnée) introduit dans le filtre récursif n'est plus (à tout le moins pas systématiquement) la donnée égalisée, qui est parfois porteuse d'une erreur qui va se propager. Pour éviter cette propagation, cette donnée est modifiée d'une façon adéquate, lorsque la confiance affectée à la Thus, the symbol (or data) introduced into the recursive filter is no longer (at least not systematically) the equalized data, which sometimes carries an error which will propagate. To avoid this propagation, this data is modified in an adequate manner, when the confidence assigned to the
donnée égalisée n'est pas suffisante. equalized data is not sufficient.
L'invention introduit donc une pondération, fonction de la confiance, The invention therefore introduces a weighting, a function of confidence,
qui permet de lutter efficacement contre la propagation des erreurs. which makes it possible to fight effectively against the propagation of errors.
On notera que l'invention peut être mise en oeuvre pour la phase de It will be noted that the invention can be implemented for the phase of
poursuite de l'égalisation, mais également pour la phase de convergence. further equalization, but also for the convergence phase.
De façon avantageuse, l'optimisation dudit critère de qualité tient Advantageously, the optimization of said quality criterion takes
compte également de ladite information de confiance. also has said trusted information.
En d'autres termes, l'erreur prise en compte pour piloter l'algorithme de calcul des coefficients de filtrage n'est plus systématiquement la différence entre la donnée égalisée et le symbole le plus probable correspondant. Au moins lorsque la confiance est insuffisante, cette erreur est adaptée, de façon à In other words, the error taken into account to control the algorithm for calculating the filter coefficients is no longer systematically the difference between the equalized data and the corresponding most probable symbol. At least when the confidence is insufficient, this error is adapted, so as to
réduire le phénomène de propagation des erreurs. reduce the phenomenon of propagation of errors.
Selon une approche préférentielle de l'invention, l'égaliseur comprend des moyens de calcul de ladite information de confiance dans ladite donnée égalisée, et des moyens d'utilisation de ladite information de According to a preferred approach of the invention, the equalizer comprises means for calculating said information of confidence in said equalized data, and means for using said information of
confiance, alimentant ledit filtre récursif (FB). confidence, feeding said recursive filter (FB).
Différentes méthodes peuvent être mises en oeuvre pour le calcul et Different methods can be used for the calculation and
pour l'utilisation de l'information de confiance. for the use of trusted information.
Selon un premier mode de réalisation avantageux de l'invention, ladite information de confiance tient compte d'au moins une distance entre ladite donnée égalisée et le symbole le plus probable correspondant à ladite donnée. Notamment, ladite distance peut être comparée à au moins un seuil, According to a first advantageous embodiment of the invention, said confidence information takes account of at least a distance between said equalized data and the most probable symbol corresponding to said data. In particular, said distance can be compared to at least one threshold,
le traitement de ladite donnée étant fonction du résultat du seuillage. the processing of said data being a function of the result of the thresholding.
Dans ce cas en particulier, ce que ledit au moins un seuil peut être optimisé itérativement. Bien sûr; il peut également être fixe, ou réglable à la In this particular case, that said at least one threshold can be optimized iteratively. Of course; it can also be fixed, or adjustable at the
demande par l'utilisateur.user request.
Selon une réalisation particulière de l'invention, l'égaliseur met en oeuvre un seuil unique, et en ce que ladite donnée pondérée alimentant le filtre récursif (FB) est: - ledit symbole le plus probable, si ladite distance est inférieure audit seuil; - ladite donnée égalisée, si ladite distance est supérieure audit seuil. Dans ce cas, l'optimisation d'un critère de qualité peut avantageusement consister à minimiser une erreur valant: - ledit symbole le plus probable moins ladite donnée égalisée, si ladite distance est inférieure audit seuil; According to a particular embodiment of the invention, the equalizer implements a single threshold, and in that said weighted data supplying the recursive filter (FB) is: - said most probable symbol, if said distance is less than said threshold; - said equalized data, if said distance is greater than said threshold. In this case, the optimization of a quality criterion can advantageously consist in minimizing an error worth: - said most probable symbol minus said equalized datum, if said distance is less than said threshold;
- zéro, si ladite distance est supérieure audit seuil. - zero, if said distance is greater than said threshold.
Selon un second mode de réalisation avantageux de l'invention, ladite information de confiance vaut: C Min (dx+,dy, dx-,dy*) Cy = à Y - A o: dx+, dy', dx-, et dy+, sont les quatre distances, selon les axes x et y, entre ladite donnée égalisée et la frontière définissant la zone d'association d'une donnée audit symbole le plus probable; Aest la distance entre ladite frontière et ledit symbole le plus probable. Alors, ladite donnée pondérée alimentant ledit filtre récursif (FB) est préférentiellement: Yrécursif = Cy. y' + (l-Cy).y o: y' est ledit symbole le plus probable; According to a second advantageous embodiment of the invention, said confidence information is worth: C Min (dx +, dy, dx-, dy *) Cy = at Y - A o: dx +, dy ', dx-, and dy +, are the four distances, along the x and y axes, between said equalized datum and the border defining the zone of association of a datum with said most probable symbol; A is the most likely distance between said border and said symbol. Then, said weighted data supplying said recursive filter (FB) is preferably: Yrécursif = Cy. y '+ (l-Cy) .y o: y' is said most likely symbol;
y est ladite donnée égalisée.y is said equalized data.
Par ailleurs, de façon avantageuse, l'optimisation d'un critère de qualité peut consister à minimiser: erreur = Cy. (y'- y) o: y' est ledit symbole le plus probable; Furthermore, advantageously, the optimization of a quality criterion can consist in minimizing: error = Cy. (y'- y) o: y 'is said most likely symbol;
y est ladite donnée égalisée.y is said equalized data.
Bien sûr, l'égaliseur de l'invention peut mettre en oeuvre simultanément en oeuvre les deux approches décrites ci-dessus, sous une Of course, the equalizer of the invention can simultaneously implement the two approaches described above, under a
forme adaptée.adapted form.
Selon un aspect préférentiel de l'invention, on prévoit de traiter différemment lesdites données égalisées, lorsque celles-ci se trouvent à According to a preferred aspect of the invention, provision is made to process said equalized data differently, when these are found at
l'extérieur de la constellation définie par les symboles possibles. outside the constellation defined by the possible symbols.
On constate en effet que le risque d'erreur reste faible, même lorsque We note that the risk of error remains low, even when
la confiance est faible.confidence is low.
Notamment, les données se trouvant à l'extérieur de ladite constellation peuvent être projetées sur le bord le plus proche de ladite constellation. Après projection, on détermine avantageusement une donnée pondérée de la même façon que pour les données se trouvant à l'intérieur de In particular, the data outside of said constellation can be projected on the edge closest to said constellation. After projection, a weighted data is advantageously determined in the same way as for the data inside
ladite constellation.said constellation.
L'invention concerne également le procédé d'égalisation mis en oeuvre par l'égaliseur décrit ci-dessus. Un tel procédé d'égalisation à retour de décisions comprend les étapes suivantes: - filtrage direct (FF) de données d'entrée; - filtrage récursif (FB); - délivrance de données égalisées correspondant à la somme des sorties desdits filtrages direct et récursif; - détermination des coefficients de filtrage desdits filtrages direct et récursif; - détermination d'une information représentative de la confiance affectée à ladite donnée égalisée; - délivrance audit filtrage récursif d'une donnée pondérée, tenant compte de ladite donnée égalisée et de ladite The invention also relates to the equalization method implemented by the equalizer described above. Such a decision feedback equalization method comprises the following steps: direct filtering (FF) of input data; - recursive filtering (FB); - delivery of equalized data corresponding to the sum of the outputs of said direct and recursive filtering; - determination of the filter coefficients of said direct and recursive filtering; - determination of information representative of the confidence assigned to said equalized data; - delivery to said recursive filtering of weighted data, taking into account said equalized data and said
information de confiance.trusted information.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus Other characteristics and advantages of the invention will appear more
clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation clearly on reading the following description of an embodiment
préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels: - la figure I est un schéma de principe, connu en soi, d'un égalisateur DFE; - la figure 2 présente un égaliseur selon l'invention; - la figure 3 illustre le principe de calcul de la confiance dans l'égaliseur de la figure 2, selon un premier mode de mise en oeuvre; - la figure 4 illustre le principe de calcul de la confiance dans l'égaliseur de la figure 2, selon un second mode de mise en oeuvre, - les figures 5A à 5E sont cinq exemples illustrant l'efficacité de l'égalisation selon l'invention, par rapport à un ERD classique. La figure 1 présente le principe, connu en soi, et déjà commenté en preferential, given by way of simple illustrative and nonlimiting example, and of the appended drawings, among which: - Figure I is a block diagram, known per se, of a DFE equalizer; - Figure 2 shows an equalizer according to the invention; - Figure 3 illustrates the principle of calculating the confidence in the equalizer of Figure 2, according to a first embodiment; - Figure 4 illustrates the principle of calculating the confidence in the equalizer of Figure 2, according to a second mode of implementation, - Figures 5A to 5E are five examples illustrating the effectiveness of equalization according to invention, compared to a conventional ERD. Figure 1 shows the principle, known per se, and already commented on
préambule, d'un égaliseur à retour de décisions. preamble, a feedback equalizer.
Cet égaliseur reçoit une donnée x, correspondant à une donnée émise, ayant subi les perturbations du canal de transmission, et délivre une donnée estimée correspondante y'. Il comprend un premier filtre direct (FF) 11, et un filtre récursif (FB) 12, dont les coefficients de filtrage sont calculés par un module 13 mettant en oeuvre un algorithme d'optimisation, en fonction This equalizer receives a data x, corresponding to a transmitted data, having undergone the disturbances of the transmission channel, and delivers a corresponding estimated data y '. It includes a first direct filter (FF) 11, and a recursive filter (FB) 12, whose filter coefficients are calculated by a module 13 implementing an optimization algorithm, depending
d'un critère prédéterminé.of a predetermined criterion.
Le filtre direct 1 1 est alimenté par le symbole (ou donnée) reçu x, et le filtre récursif 12 par le symbole estimé y'. Ce dernier symbole est délivré par un module 14 d'estimation, qui détermine le symbole le plus probable, par The direct filter 1 1 is fed by the symbol (or data) received x, and the recursive filter 12 by the estimated symbol y '. This last symbol is delivered by an estimation module 14, which determines the most probable symbol, by
une analyse de la somme y 15 de la sortie des deux filtres 11 et 12. an analysis of the sum y 15 of the output of the two filters 11 and 12.
Le calcul 13 des coefficients met par exemple en oeuvre un algorithme de minimisation de l'erreur quadratique moyenne (LMS-DD), The calculation 13 of the coefficients implements, for example, an algorithm for minimizing the mean square error (LMS-DD),
tenant compte de l'erreur e correspondant à la différence entre y et y'. taking into account the error e corresponding to the difference between y and y '.
La figure 2 illustre un égaliseur selon l'invention. Les éléments déjà présents dans la figure 1 conservent la même numérotation. On voit apparaître deux nouvelles fonctions (qui peuvent, dans certains modes de réalisation, être cumulées): - calcul de la confiance 21 de la sortie y du filtre; - utilisation 22 de cette confiance. L'information de confiance est notamment utilisée pour adapter la valeur (Yrécurif) qui est introduite dans le filtre récursif 12 et/ou pour adapter la valeur de l'erreur e prise en compte pour le calcul 13 des coefficients de filtrage. Ainsi, ce n'est pas la valeur y' qui est prise en compte en entrée du filtre récursif, mais une valeur adaptée Yrcursif, permettant d'obtenir une Figure 2 illustrates an equalizer according to the invention. The elements already present in Figure 1 keep the same numbering. We see two new functions appear (which can, in certain embodiments, be combined): - calculation of the confidence 21 of the output y of the filter; - use 22 of this trust. The confidence information is notably used to adapt the value (Yrécurif) which is introduced into the recursive filter 12 and / or to adapt the value of the error e taken into account for the calculation 13 of the filtering coefficients. Thus, it is not the value y 'which is taken into account at the input of the recursive filter, but a suitable value Yrcursif, making it possible to obtain a
égalisation plus efficace, et notamment une propagation limitée des erreurs. more efficient equalization, including limited propagation of errors.
A titre d'exemples, on présente ci-après deux techniques pouvant être By way of examples, two techniques are presented below which can be
mis en oeuvre pour calculer la confiance de la sortie du filtre. implemented to calculate the confidence of the filter output.
Dans ces deux cas, les coefficients des filtres directs et récursifs sont In these two cases, the coefficients of the direct and recursive filters are
pilotés par un algorithme LMS-DD.driven by an LMS-DD algorithm.
La première technique, illustrée par la figure 3, repose sur un calcul de la distance entre la donnée y 31 effectivement calculée par le filtre, et la décision la plus proche 32, c'est-à-dire le symbole plus probable (et donc, a The first technique, illustrated in Figure 3, is based on a calculation of the distance between the data y 31 actually calculated by the filter, and the nearest decision 32, i.e. the most likely symbol (and therefore , at
priori, celui qui serait décidé dans le cas de l'ERD classique). a priori, the one that would be decided in the case of classic ERD).
Dans le même temps, on met en oeuvre la règle d'utilisation de cette confiance (c'est-à-dire de la distance d) suivante: - si la confiance est suffisante, c'est-à-dire supérieure à un seuil dmr,, alors la donnée introduite dans le filtre récursif 12 Ycursf est égale à la décision; sinon, la donnée Ycursif est égale à la sortie du filtre y avant décision. La mise en oeuvre de cette règle est excessivement simple, comme cela apparaît clairement sur la figure 3. En effet, l'utilisateur définit le seuil minimal de confiance, appelé din, normalisé à A (A étant la distance entre la At the same time, we implement the following rule for using this confidence (that is to say distance d): - if the confidence is sufficient, that is to say greater than a threshold dmr ,, then the data entered in the recursive filter 12 Ycursf is equal to the decision; otherwise, the data Ycursif is equal to the output of the filter y before decision. The implementation of this rule is excessively simple, as is clearly shown in FIG. 3. Indeed, the user defines the minimum confidence threshold, called din, normalized to A (A being the distance between the
décision et la frontière avec la zone affectée à une décision voisine). decision and the border with the area affected by a neighboring decision).
Autour de l'éventuel symbole décidé, on trace un carré 33, ou un cercle de dimension dmin. Si la donnée y en sortie de l'égaliseur est à l'intérieur de ce carré, alors la donnée introduite dans le filtre récursif 12 est: Yrcursif = décision sinon: Yrécursif = Y Around the possible decided symbol, we draw a square 33, or a circle of dmin dimension. If the data y at the output of the equalizer is inside this square, then the data entered in the recursive filter 12 is: Yrcursif = decision otherwise: Yrécursif = Y
A ce niveau, d'autres règles peuvent, bien entendues, être utilisées. At this level, other rules can, of course, be used.
En ce qui concerne l'erreur e prise en compte dans l'algorithme de calcul des coefficients de filtrage, la règle peut être la suivante: si d < dm,,,n alors: erreur = Yestimé - Y sinon: erreur = 0 Les performances de cet égaliseur peuvent être améliorées en gérant de manière différente les points extérieurs de la constellation (cette remarque est d'ailleurs valable quelle que soit le mode de réalisation, avec les adaptations correspondantes). En effet, lorsque la sortie du filtre est à l'extérieur de la constellation, même à distance supérieure à dmin, le risque d'erreur est très faible, et dans ce cas la sortie y est projetée sur le bord de la constellation. Plus précisément, en prenant comme exemple de modulation une MAQ 64, on sait que la distance entre un axe et les points extérieurs est 75 (25 étant la distance entre deux points consécutifs). Selon l'approche proposée ci-dessus, lorsque la distance de l'échantillon considéré est supérieure à 78 + dmin, on rabat l'échantillon à la distance de 75 selon l'axe (ou les axes) considérés. En d'autres termes: si Dx > 75 + dmn, alors Dx = 75 si Dy > 75 + dmin, alors Dy = 78 Ensuite, on applique de façon inchangée les règles sur Yrécursif et sur With regard to the error e taken into account in the algorithm for calculating the filter coefficients, the rule can be as follows: if d <dm ,,, n then: error = Yestimé - Y otherwise: error = 0 Les performances of this equalizer can be improved by managing the external points of the constellation in a different way (this remark is valid regardless of the embodiment, with the corresponding adaptations). Indeed, when the filter output is outside the constellation, even at a distance greater than dmin, the risk of error is very low, and in this case the output is projected onto the edge of the constellation. More precisely, taking as an example of modulation an MAQ 64, we know that the distance between an axis and the external points is 75 (25 being the distance between two consecutive points). According to the approach proposed above, when the distance of the sample considered is greater than 78 + dmin, the sample is folded back to the distance of 75 along the axis (or axes) considered. In other words: if Dx> 75 + dmn, then Dx = 75 if Dy> 75 + dmin, then Dy = 78 Then, we apply the rules on Yrécursif and on
l'erreur e.error e.
La valeur de dmjni peut être fixée par l'utilisateur. On peut également prévoir qu'une valeur optimale de dnin est recherchée de manière automatique, The value of dmjni can be set by the user. We can also foresee that an optimal value of dnin is automatically sought,
à l'aide d'un algorithme itératif. using an iterative algorithm.
Le second mode de réalisation proposé, illustré par la figure 4, consiste à calculer la confiance à l'aide de l'équation suivante C = Min (dx+,dy', dx-, dy+) A La règle proposée selon cette seconde méthode est avantageusement la suivante: Yrécursif = Cy.yesti,,m + (1-cy)'Y erreur = cy.(yestimé - Y) A nouveau, on peut traiter différemment les points se trouvant à l'extérieur de la constellation, en effectuant la projection suivante (cas d'une The second proposed embodiment, illustrated in Figure 4, consists in calculating the confidence using the following equation C = Min (dx +, dy ', dx-, dy +) A The rule proposed according to this second method is advantageously the following one: Yrécursif = Cy.yesti ,, m + (1-cy) 'Y error = cy. (yestimé - Y) Again, we can treat differently the points being outside the constellation, by carrying out the following projection (case of a
MAQ 64):MAQ 64):
si Dx > 7/ alors Dx= 73 si Dy > 75 alors Dy= 73 if Dx> 7 / then Dx = 73 if Dy> 75 then Dy = 73
Ensuite, on applique la règle proposée ci-dessus. Then, we apply the rule proposed above.
Bien sûr, d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés. Of course, other embodiments can be envisaged.
Notamment, on peut "mélanger" les approches définies ci-dessus, par exemple en prévoyant, dans le mode de réalisation illustré par la figure 3, plusieurs carrés (ou cercles), correspondant à plusieurs seuils, un traitement particulier In particular, it is possible to "mix" the approaches defined above, for example by providing, in the embodiment illustrated by FIG. 3, several squares (or circles), corresponding to several thresholds, a particular treatment.
étant prévu pour chacun de ces seuils. being provided for each of these thresholds.
On peut également prévoir d'appliquer la première règle lorsque la We can also plan to apply the first rule when the
distance est inférieure à dmin, et la seconde règle dans le cas contraire. distance is less than dmin, and the second rule otherwise.
Les figures SA et 5B illustrent des simulations montrant l'efficacité de Figures SA and 5B illustrate simulations showing the effectiveness of
la technique de l'invention.the technique of the invention.
Le contexte de simulation est issu du document "association des fonctions d'égalisation, de synchronisation et de décodage canal pour les modulations à grande efficacité spectrale" de D. Mottier (thèse INSA Rennes; novembre 1997). Il s'agit de la transmission d'une modulation MAQ 64, suivant le schéma DVB-câble à travers deux canaux stationnaires The simulation context comes from the document "association of equalization, synchronization and channel decoding functions for modulations with high spectral efficiency" by D. Mottier (thesis INSA Rennes; November 1997). It concerns the transmission of a 64 QAM modulation, according to the DVB-cable scheme through two stationary channels
différents (figures 5A et 5B).different (Figures 5A and 5B).
Le premier (figure 5A) correspond à un canal légèrement perturbé, comprenant un écho de 10 dB à 30 Ts. Le second canal (figure 5B) est un canal très fortement perturbé, et donc très difficile à égaliser, défini par la réponse impulsionnelle suivante: The first (FIG. 5A) corresponds to a slightly disturbed channel, comprising an echo of 10 dB at 30 Ts. The second channel (FIG. 5B) is a very strongly disturbed channel, and therefore very difficult to equalize, defined by the following impulse response:
H = (0,8264; -0,1653; 0,8512; 0,1636; 0,81) H = (0.8264; -0.1653; 0.8512; 0.1636; 0.81)
Pour ces deux canaux, une perturbation 51 a été volontairement ajoutée pendant la phase de poursuite des égaliseurs, afin de générer un phénomène de propagation d'erreur dans le cas 52 de l'ERD classique. Tous les égaliseurs illustrés, optimisés par un LMS-DD, ont convergé à l'aide For these two channels, a disturbance 51 was voluntarily added during the phase of pursuit of the equalizers, in order to generate an error propagation phenomenon in the case 52 of the conventional ERD. All the illustrated equalizers, optimized by an LMS-DD, converged using
d'une séquence d'apprentissage.of a learning sequence.
On a représenté les résultats obtenus avec un ERD optimal 53 (ERD supervisé), qui est un égalisateur "virtuel" pour lequel les données utilisées pour le filtre récursif et l'algorithme sont les données émises, qui est généralement considéré comme l'ERD ayant les performances optimales, We have represented the results obtained with an optimal ERD 53 (supervised ERD), which is a "virtual" equalizer for which the data used for the recursive filter and the algorithm are the transmitted data, which is generally considered as the ERD having optimal performance,
avec lesquelles il faut comparer un égaliseur réel. with which to compare a real equalizer.
On constate sur ces deux figures que l'ERD classique 52 part très We see in these two figures that the classic ERD 52 starts very
rapidement en propagation d'erreurs, lorsque la non stationnarité 51 apparaît. rapidly spreading errors, when non-stationarity 51 appears.
En revanche, dans les deux cas, la technique de l'invention 54 (ERDP, pour ERD pondéré), reste stable. On utilise ici le premier mode de réalisation On the other hand, in both cases, the technique of the invention 54 (ERDP, for weighted ERD), remains stable. The first embodiment is used here
décrit, avec une valeur de dmn" = 0,6. described, with a value of dmn "= 0.6.
La figure 5C illustre la même situation que la figure 5B, lorsque l'on utilise le second mode de réalisation décrit. A nouveau, on constate qu'il n'y a FIG. 5C illustrates the same situation as FIG. 5B, when the second embodiment described is used. Again, we see that there is
pas de divergence de la courbe 54, contrairement à l'ERD classique 52. no divergence of the curve 54, unlike the classic ERD 52.
La figure 5D présente quant à elle un exemple de traitement d'une modulation MAQ 16 soumise successivement: - à un bruit 55 de 16 dB (à l'instant correspondant à l'itération FIG. 5D presents an example of processing an MAQ 16 modulation subjected successively: - to a noise 55 of 16 dB (at the instant corresponding to the iteration
000);000);
- à un écho 56 (à l'instant correspondant à l'itération 20 000). - to an echo 56 (at the instant corresponding to iteration 20,000).
A nouveau, on constate que, malgré ces deux perturbations Again, we see that, despite these two disturbances
importantes, il n'y a pas de divergence due à la propagation des erreurs. important, there is no discrepancy due to the propagation of errors.
Dans les quatre exemples ci-dessus, on se trouve en phase de poursuite, la phase de convergence ayant été préalablement effectuée (par exemple à l'aide d'une séquence de référence). Dans l'exemple de la figure 5E, en revanche, on montre qu'un fonctionnement autodidacte peut être obtenu selon l'invention. Il s'agit ici d'une modulation MAQ16 soumise à un bruit de dB. Les phases de convergence et de poursuite sont assurées en mettant en In the four examples above, we are in the tracking phase, the convergence phase having been previously carried out (for example using a reference sequence). In the example of FIG. 5E, on the other hand, it is shown that a self-taught operation can be obtained according to the invention. This is an MAQ16 modulation subject to a noise of dB. The convergence and tracking phases are ensured by highlighting
oeuvre le second mode de réalisation. the second embodiment.
Claims (13)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9901654A FR2789244A1 (en) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | Equaliser with weighted decision return includes direct and recursive filters providing reliability function to reduce errors |
FR9901266A FR2789243B1 (en) | 1999-01-29 | 1999-02-01 | WEIGHTED DECISION RETURN EQ, AND CORRESPONDING EQUALIZATION METHOD |
JP2000021517A JP2000295145A (en) | 1999-01-29 | 2000-01-31 | Decision feedback equalizer and decision feedback equalizing method |
EP00460012A EP1024631A1 (en) | 1999-01-29 | 2000-01-31 | Equaliser on feedback of weighted decisions, and corresponding equalisation process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9901654A FR2789244A1 (en) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | Equaliser with weighted decision return includes direct and recursive filters providing reliability function to reduce errors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2789244A1 true FR2789244A1 (en) | 2000-08-04 |
Family
ID=9541904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9901654A Pending FR2789244A1 (en) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | Equaliser with weighted decision return includes direct and recursive filters providing reliability function to reduce errors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2789244A1 (en) |
-
1999
- 1999-01-29 FR FR9901654A patent/FR2789244A1/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7944964B2 (en) | Apparatus and method for stable DEF using selective FBF | |
FR2732178A1 (en) | DIGITAL TRANSMISSION SYSTEM WITH CASCADE EQUALIZER RECEIVER | |
FR2789243A1 (en) | WEIGHTED DECISION RETURN EQ, AND CORRESPONDING EQUALIZATION METHOD | |
EP0576359B1 (en) | Method and apparatus for decision feedback equalisation for the block transmission of information symbols | |
FR2554996A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE OPTIMAL POSITION OF THE REFERENCE COEFFICIENT OF AN ADAPTIVE EQUALIZER | |
US7039093B2 (en) | Arrangement for adaptive baseband filter selection | |
EP3235201B1 (en) | Joint identification of merge signals in non-cooperative digital telecommunications | |
FR2786349A1 (en) | DECISION FEEDBACK EQUALIZER AND INDEX COEFFICIENT UPDATE METHOD THEREOF | |
EP1189370A1 (en) | Pilot symbols transmission power | |
EP2427991A1 (en) | Pre-equalizing method using fdd time reversal | |
FR2832876A1 (en) | Blind joint channel estimation apparatus for wireless communication system, has trellis-based channel estimator/selector that selects optimal channel based on impulse response of multiple channels | |
EP0599722B1 (en) | Apparatus for band clock recovery in a modem receiver | |
EP1774660B1 (en) | Method for designing a digital reception filter and corresponding receiving device | |
EP1236321B1 (en) | Multichannel adaptive equaliser | |
EP0669729B1 (en) | Method for implementing multichannel equalisation in a radio receiver in the presence of interferece and multipath propagation | |
EP3800813A1 (en) | Method and device for predicting the performance of a receiver in a communication system | |
FR2789244A1 (en) | Equaliser with weighted decision return includes direct and recursive filters providing reliability function to reduce errors | |
EP0981881B1 (en) | Equalising and decoding device for a frequency-selective digital transmission channel | |
FR2830711A1 (en) | Modem for high frequency reception includes signal analysis circuit detecting signal quality, to determine transmission speed | |
EP3912317B1 (en) | Method for receiving a soqpsk-tg signal with pam decomposition | |
US7031414B2 (en) | Combined feedforward filter for a decision feedback equalizer | |
EP1438815B1 (en) | Inter-symbol interference canceller | |
EP2529522B1 (en) | Method for reducing the channel response length, corresponding filter and signal | |
EP4213450B1 (en) | Method for processing in a wireless telecommunication receiver receiving a digitally modulated single-carrier signal, associated wireless telecommunication receiver and computer program | |
EP4449682A1 (en) | Receiver, transceiver system and associated receiving method |