JP2000083072A - デュアル・モ―ドｃａｐ―ｑａｍ受信機のブラインド・スタ―トアップ - Google Patents
デュアル・モ―ドｃａｐ―ｑａｍ受信機のブラインド・スタ―トアップInfo
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、通信装置における、受信機による
ブラインド等化の使用に関し、特に、ブラインド・スタ
ートアップ時にＣＡＰモードの動作およびＱＡＭモード
の動作の両方に対して単独のイコライザ構造だけで済む
ような技術を提供する。 【解決手段】 本発明は、例示的にはキャリアレス振幅
変調／位相変調（ＣＡＰ）信号または直交振幅変調（Ｑ
ＡＭ）信号を受信するために用いる改良された装置であ
って、ＣＡＰモードの動作およびＱＡＭモードの動作の
両方に対して単独のイコライザのみを利用する、ＣＡＰ
モードおよびＱＡＭモードのデュアル・モードの動作を
有する受信機からなる。この受信機がデュアル・モード
（キャリアレス振幅変調／位相変調（ＣＡＰ）モードお
よび直交振幅変調（ＱＡＭ）モード）の動作を有してい
る。これにより、ブラインド・スタートアップ時にＣＡ
Ｐモードの動作およびＱＡＭモードの動作の両方に対し
て単独のイコライザ構造だけで済むことになる。
ブラインド等化の使用に関し、特に、ブラインド・スタ
ートアップ時にＣＡＰモードの動作およびＱＡＭモード
の動作の両方に対して単独のイコライザ構造だけで済む
ような技術を提供する。 【解決手段】 本発明は、例示的にはキャリアレス振幅
変調／位相変調（ＣＡＰ）信号または直交振幅変調（Ｑ
ＡＭ）信号を受信するために用いる改良された装置であ
って、ＣＡＰモードの動作およびＱＡＭモードの動作の
両方に対して単独のイコライザのみを利用する、ＣＡＰ
モードおよびＱＡＭモードのデュアル・モードの動作を
有する受信機からなる。この受信機がデュアル・モード
（キャリアレス振幅変調／位相変調（ＣＡＰ）モードお
よび直交振幅変調（ＱＡＭ）モード）の動作を有してい
る。これにより、ブラインド・スタートアップ時にＣＡ
Ｐモードの動作およびＱＡＭモードの動作の両方に対し
て単独のイコライザ構造だけで済むことになる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明は、通信装置に関し、特に受信機
におけるブラインド等化の使用に関する。
におけるブラインド等化の使用に関する。
【０００２】関連の主題事項はこれと同一日付で出願さ
れた「デュアル・モードＣＡＰ−ＱＡＭ受信機のブライ
ンド・スタートアップにおける自動コンステレーション
(constellation)位相復元」と題するL.M.Garthの米国特
許出願の中で開示されている。
れた「デュアル・モードＣＡＰ−ＱＡＭ受信機のブライ
ンド・スタートアップにおける自動コンステレーション
(constellation)位相復元」と題するL.M.Garthの米国特
許出願の中で開示されている。
【０００３】キャリアレス振幅変調／位相変調（Ｃarri
erless Ａmplitude modulation/Ｐhase modulation：Ｃ
ＡＰ）は、帯域幅効率の良い二次元のパスバンド回線コ
ードである。（ＣＡＰ通信システムについてのさらに詳
しい情報は、J.J.Wernerの解説「キャリアレスＡＭ／Ｐ
Ｍについてのチュートリアル−第一部−基本およびディ
ジタルＣＡＰ送信機(Tutorial on Carrierless AM/PM-P
art 1-Fundamentals and Digital CAP Transmitter)」
(ANSI X3T9.5 TP/PMD Working Group,Minneapolis,June
23,1992)への寄稿の中で知ることができる。）ＣＡＰ
はより親しみのある直交振幅変調（Ｑuadrature Ａmpli
tude Ｍodulation：ＱＡＭ）送信方式に密接に関連して
いる。音声帯域のモデムにおいて、ＱＡＭは２５年以上
にわたって使われており、ＣＡＰは１５年以上にわたっ
て使われている。しかし、ＣＡＰはディジタル的に実装
するのが比較的簡単である。ＱＡＭおよびＣＡＰの伝送
方式に対する従来の技術のトランシーバの構造の例が図
１および図２にそれぞれ示されている。
erless Ａmplitude modulation/Ｐhase modulation：Ｃ
ＡＰ）は、帯域幅効率の良い二次元のパスバンド回線コ
ードである。（ＣＡＰ通信システムについてのさらに詳
しい情報は、J.J.Wernerの解説「キャリアレスＡＭ／Ｐ
Ｍについてのチュートリアル−第一部−基本およびディ
ジタルＣＡＰ送信機(Tutorial on Carrierless AM/PM-P
art 1-Fundamentals and Digital CAP Transmitter)」
(ANSI X3T9.5 TP/PMD Working Group,Minneapolis,June
23,1992)への寄稿の中で知ることができる。）ＣＡＰ
はより親しみのある直交振幅変調（Ｑuadrature Ａmpli
tude Ｍodulation：ＱＡＭ）送信方式に密接に関連して
いる。音声帯域のモデムにおいて、ＱＡＭは２５年以上
にわたって使われており、ＣＡＰは１５年以上にわたっ
て使われている。しかし、ＣＡＰはディジタル的に実装
するのが比較的簡単である。ＱＡＭおよびＣＡＰの伝送
方式に対する従来の技術のトランシーバの構造の例が図
１および図２にそれぞれ示されている。
【０００４】
【外３】
【０００５】図１から分かるように、従来のＱＡＭトラ
ンシーバ構造は変調器１および復調器２をそれぞれ、送
信機および受信機において必要とする。これと対照的
に、図２のＣＡＰトランシーバは変調器および復調器を
必要としない。一般的に言うと、図２のＣＡＰシステム
は図１のＱＡＭシステムとは互換性がないが、ＱＡＭと
同じ理論的性能を提供し、そしてディジタル的に実装す
るのがＱＡＭより簡単である。実際に、図２のＣＡＰ構
造を図３に示されている、より簡単なＱＡＭ専用のトラ
ンシーバに変更することができる。
ンシーバ構造は変調器１および復調器２をそれぞれ、送
信機および受信機において必要とする。これと対照的
に、図２のＣＡＰトランシーバは変調器および復調器を
必要としない。一般的に言うと、図２のＣＡＰシステム
は図１のＱＡＭシステムとは互換性がないが、ＱＡＭと
同じ理論的性能を提供し、そしてディジタル的に実装す
るのがＱＡＭより簡単である。実際に、図２のＣＡＰ構
造を図３に示されている、より簡単なＱＡＭ専用のトラ
ンシーバに変更することができる。
【０００６】現在、いくつかの広帯域アクセスの応用、
たとえば、ＶＤＳＬ(Very high rate Digital Subscrib
er Line)、超高速度ディジタル加入者回線）はＣＡＰ受
信機またはＱＡＭ受信機のいずれかを必要とする可能性
がある。この分野においてＣＡＰ受信機とＱＡＭ受信機
の両方を１つの受信機の中に単純に設置することが提案
されている。これは実効的に、ＣＡＰセクション（それ
自身のイコライザを備えている）と別のＱＡＭセクショ
ン（それ自身のイコライザが付いている）を備えたデュ
アル構造の受信機を備えることである。事態をさらに複
雑にするものとして、このデュアル構造の受信機はＱＡ
ＭセクションおよびＣＡＰセクションの両方においてブ
ラインド等化技法の使用を必要とする可能性がある。こ
の場合、変調のタイプを識別するためにデュアル構造の
受信機に対するトレーニング信号はない。したがって、
デュアル構造の受信機は最初にＱＡＭセクションの中の
イコライザおよびＣＡＰセクションの中のイコライザの
両方を独立に収束させ、そして次に変調のタイプに関す
る判定を行わなければならず、それらはすべて大きなタ
イミング・オーバヘッドを生じる可能性がある。
たとえば、ＶＤＳＬ(Very high rate Digital Subscrib
er Line)、超高速度ディジタル加入者回線）はＣＡＰ受
信機またはＱＡＭ受信機のいずれかを必要とする可能性
がある。この分野においてＣＡＰ受信機とＱＡＭ受信機
の両方を１つの受信機の中に単純に設置することが提案
されている。これは実効的に、ＣＡＰセクション（それ
自身のイコライザを備えている）と別のＱＡＭセクショ
ン（それ自身のイコライザが付いている）を備えたデュ
アル構造の受信機を備えることである。事態をさらに複
雑にするものとして、このデュアル構造の受信機はＱＡ
ＭセクションおよびＣＡＰセクションの両方においてブ
ラインド等化技法の使用を必要とする可能性がある。こ
の場合、変調のタイプを識別するためにデュアル構造の
受信機に対するトレーニング信号はない。したがって、
デュアル構造の受信機は最初にＱＡＭセクションの中の
イコライザおよびＣＡＰセクションの中のイコライザの
両方を独立に収束させ、そして次に変調のタイプに関す
る判定を行わなければならず、それらはすべて大きなタ
イミング・オーバヘッドを生じる可能性がある。
【０００７】
【発明の概要】出願人は、デュアル・モード（ＣＡＰモ
ードおよびＱＡＭモード）の動作を備えているが、ブラ
インド・スタートアップ時にＣＡＰモードの動作および
ＱＡＭモードの動作の両方に対して単独のイコライザ構
造だけで済む受信機を開発した。
ードおよびＱＡＭモード）の動作を備えているが、ブラ
インド・スタートアップ時にＣＡＰモードの動作および
ＱＡＭモードの動作の両方に対して単独のイコライザ構
造だけで済む受信機を開発した。
【０００８】本発明の１つの実施例においては、受信機
は適応フィルタを含む。受信される信号のタイプとは無
関係に、同じブラインド等化更新アルゴリズムが使われ
る。そのブラインド等化更新アルゴリズムは定数Ｒを組
み込んでおり、その値は、受信信号のタイプ、たとえ
ば、ＱＡＭ信号またはＣＡＰ信号の関数である。受信信
号のタイプは平均二乗誤差Ｅ［ｅn 2］の同相成分の関数
として決定される。したがって、この受信機は受信され
た信号がＱＡＭ信号であるか、ＣＡＰ信号であるかどう
かを知ることなしに、ブラインド・スタートすることが
できる。
は適応フィルタを含む。受信される信号のタイプとは無
関係に、同じブラインド等化更新アルゴリズムが使われ
る。そのブラインド等化更新アルゴリズムは定数Ｒを組
み込んでおり、その値は、受信信号のタイプ、たとえ
ば、ＱＡＭ信号またはＣＡＰ信号の関数である。受信信
号のタイプは平均二乗誤差Ｅ［ｅn 2］の同相成分の関数
として決定される。したがって、この受信機は受信され
た信号がＱＡＭ信号であるか、ＣＡＰ信号であるかどう
かを知ることなしに、ブラインド・スタートすることが
できる。
【０００９】
【発明の詳細な記述】本発明の原理を具体化している通
信システムの一部分の高レベルのブロック図が図４に示
されている。例を示す目的のために、受信機１０はＣＡ
Ｐ信号またはＱＡＭ信号のいずれかを受信すると仮定さ
れている。ＣＡＰまたはＱＡＭの信号は通信チャネルＱ
を通って伝播している間に歪みを生じていて、シンボル
間の妨害（ＩnterＳymbol Ｉnterference:ＩＳＩ）を経
験していると仮定される。受信機１０の目的は、ＩＳＩ
を取り除き、追加のノイズξ（ｔ）の影響を最小化して
信号ｒ’（ｔ）を提供することである。本発明の概念が
ＣＡＰモードの動作およびＱＡＭモードの動作の両方に
対して単独のイコライザだけを利用するデュアル・モー
ド（ＣＡＰモードおよびＱＡＭモード）で動作する受信
機のコンテキストにおいて例示的に説明される。
信システムの一部分の高レベルのブロック図が図４に示
されている。例を示す目的のために、受信機１０はＣＡ
Ｐ信号またはＱＡＭ信号のいずれかを受信すると仮定さ
れている。ＣＡＰまたはＱＡＭの信号は通信チャネルＱ
を通って伝播している間に歪みを生じていて、シンボル
間の妨害（ＩnterＳymbol Ｉnterference:ＩＳＩ）を経
験していると仮定される。受信機１０の目的は、ＩＳＩ
を取り除き、追加のノイズξ（ｔ）の影響を最小化して
信号ｒ’（ｔ）を提供することである。本発明の概念が
ＣＡＰモードの動作およびＱＡＭモードの動作の両方に
対して単独のイコライザだけを利用するデュアル・モー
ド（ＣＡＰモードおよびＱＡＭモード）で動作する受信
機のコンテキストにおいて例示的に説明される。
【００１０】しかし、本発明の概念を説明する前に、適
応フィルタについてのいくつかの背景情報が提示され
る。また、ここで使われるように、適応フィルタは、た
とえば、これ以降ではＦＳＬＥまたは単純にイコライザ
と呼ばれる区間分割型の線形イコライザ(fractionally
spaced linear equalizer)である。さらに、「他のイコ
ライザ構造」という用語は受信信号を等化するための適
応フィルタを包含する。この分野の技術において知られ
ているように、このイコライザ構造、または適応フィル
タは、受信信号の異なる成分に対する他のフィルタ、ま
たは組合せをそれ自身含むことができる。たとえば、
「単独のイコライザ構造」は４つのフィルタを含む相互
結合型のイコライザ、あるいは２つのフィルタを含む位
相分割型イコライザなどである。
応フィルタについてのいくつかの背景情報が提示され
る。また、ここで使われるように、適応フィルタは、た
とえば、これ以降ではＦＳＬＥまたは単純にイコライザ
と呼ばれる区間分割型の線形イコライザ(fractionally
spaced linear equalizer)である。さらに、「他のイコ
ライザ構造」という用語は受信信号を等化するための適
応フィルタを包含する。この分野の技術において知られ
ているように、このイコライザ構造、または適応フィル
タは、受信信号の異なる成分に対する他のフィルタ、ま
たは組合せをそれ自身含むことができる。たとえば、
「単独のイコライザ構造」は４つのフィルタを含む相互
結合型のイコライザ、あるいは２つのフィルタを含む位
相分割型イコライザなどである。
【００１１】＜適応フィルタ、ＣＭＡおよびＭＭＡ＞位
相分割型ＦＳＬＥイコライザ１００の一例が図５に示さ
れている。ＦＳＬＥイコライザ１００は次元がＮである
として特徴付けられる入力信号について動作する。この
例においては、Ｎ＝２、すなわち、入力信号は２つの成
分の次元、すなわち、同相成分および直角位相成分を含
む（また、「チャネル」という用語は、ここでは各次元
を指すためにも使われていることにも留意されたい。た
とえば、同相の次元は同相チャネルとも呼ばれる。）。
ＦＳＬＥイコライザ１００は有限インパルス応答（Ｆin
ite Ｉmpulse Ｒesponse：ＦＩＲ）フィルタ１１０およ
び１２０として実装されている２つの並列ディジタル適
応フィルタを含む。イコライザ１００は「位相分割型Ｆ
ＳＬＥ」と呼ばれる。というのは、２つのＦＩＲフィル
タ１１０および１２０が同相および直角位相のフィルタ
に対して収束するからである。イコライザ構造のいくつ
かの詳細例が図６に示されている。２つのＦＩＲフィル
タ１１０および１２０が同じタップ付きの遅延線１１５
を共有し、遅延線は次々のアナログ−ディジタル変換器
（Ａ／Ｄ）１２５のサンプル・シーケンスｒk を記憶す
る。Ａ／Ｄ １２５のサンプリング速度１／Ｔ’はシン
ボル速度１／Ｔより普通は３〜４倍高く、そして実信号
に対するサンプリング定理を満足するような方法で選定
されている。Ｔ／Ｔ’＝ｉ、そしてｉは整数であると仮
定されている。
相分割型ＦＳＬＥイコライザ１００の一例が図５に示さ
れている。ＦＳＬＥイコライザ１００は次元がＮである
として特徴付けられる入力信号について動作する。この
例においては、Ｎ＝２、すなわち、入力信号は２つの成
分の次元、すなわち、同相成分および直角位相成分を含
む（また、「チャネル」という用語は、ここでは各次元
を指すためにも使われていることにも留意されたい。た
とえば、同相の次元は同相チャネルとも呼ばれる。）。
ＦＳＬＥイコライザ１００は有限インパルス応答（Ｆin
ite Ｉmpulse Ｒesponse：ＦＩＲ）フィルタ１１０およ
び１２０として実装されている２つの並列ディジタル適
応フィルタを含む。イコライザ１００は「位相分割型Ｆ
ＳＬＥ」と呼ばれる。というのは、２つのＦＩＲフィル
タ１１０および１２０が同相および直角位相のフィルタ
に対して収束するからである。イコライザ構造のいくつ
かの詳細例が図６に示されている。２つのＦＩＲフィル
タ１１０および１２０が同じタップ付きの遅延線１１５
を共有し、遅延線は次々のアナログ−ディジタル変換器
（Ａ／Ｄ）１２５のサンプル・シーケンスｒk を記憶す
る。Ａ／Ｄ １２５のサンプリング速度１／Ｔ’はシン
ボル速度１／Ｔより普通は３〜４倍高く、そして実信号
に対するサンプリング定理を満足するような方法で選定
されている。Ｔ／Ｔ’＝ｉ、そしてｉは整数であると仮
定されている。
【００１２】図６に示されている２つの適応ＦＩＲフィ
ルタ１１０および１２０の出力がシンボル速度１／Ｔに
おいて計算される。イコライザのタップおよび入力のサ
ンプルは対応しているＮ次元のベクトルによって表すこ
とができる。したがって、次の関係がここで定義され
る。
ルタ１１０および１２０の出力がシンボル速度１／Ｔに
おいて計算される。イコライザのタップおよび入力のサ
ンプルは対応しているＮ次元のベクトルによって表すこ
とができる。したがって、次の関係がここで定義され
る。
【数１】 ここで、上付き文字Ｔはベクトルの転置を示し、下付き
文字ｎはシンボル期間ｎＴを指し、ｋ＝（ｉ）（ｎ）で
ある。
文字ｎはシンボル期間ｎＴを指し、ｋ＝（ｉ）（ｎ）で
ある。
【００１３】
【外４】
【数２】
【００１４】
【外５】
【００１５】
【外６】
【数３】 であり、これはイコライザ１００のタップ係数を更新す
るために使われる。最も普通のタップ更新アルゴリズム
はＬＭＳアルゴリズムであり、それは次の式（７）で定
義される二乗平均誤差（Ｍean Ｓquare Ｅrror：ＭＳ
Ｅ）を最小にする確率勾配のアルゴリズムである。
るために使われる。最も普通のタップ更新アルゴリズム
はＬＭＳアルゴリズムであり、それは次の式（７）で定
義される二乗平均誤差（Ｍean Ｓquare Ｅrror：ＭＳ
Ｅ）を最小にする確率勾配のアルゴリズムである。
【数４】
【００１６】
【外７】
【数５】 この２つの適応フィルタのタップ係数が上記の最小二乗
平均（Ｌeast-Ｍean-Ｓquare：ＬＭＳ）アルゴリズムを
使って更新され、次のようになる。
平均（Ｌeast-Ｍean-Ｓquare：ＬＭＳ）アルゴリズムを
使って更新され、次のようになる。
【数６】 ここで、αはタップ調整アルゴリズムにおいて使われる
ステップ・サイズである。
ステップ・サイズである。
【００１７】定常状態のモードの動作とは対照的に、ス
タートアップ・モードはタップ係数の値を初期セットの
値に収束させるために使われる。いくつかのシステムに
おいては、スタートアップ時にトレーニング・シーケン
ス（すなわち、所定のシーケンスのＡn シンボル）が使
われ、それから、受信機がイコライザの出力信号Ｙnお
よび送信されたシンボルＡn の既知のシーケンスを使う
ことによって意味のある誤差Ｅn を計算することができ
る。この例においては、タップの適応は「理想参照(ide
al reference)」に関して行われると言われる。
タートアップ・モードはタップ係数の値を初期セットの
値に収束させるために使われる。いくつかのシステムに
おいては、スタートアップ時にトレーニング・シーケン
ス（すなわち、所定のシーケンスのＡn シンボル）が使
われ、それから、受信機がイコライザの出力信号Ｙnお
よび送信されたシンボルＡn の既知のシーケンスを使う
ことによって意味のある誤差Ｅn を計算することができ
る。この例においては、タップの適応は「理想参照(ide
al reference)」に関して行われると言われる。
【００１８】しかし、トレーニング・シーケンスが利用
できないとき、イコライザ１００はブラインドに収束さ
れなければならない。これは普通２つの主なステップを
含む。先ず最初に、ブラインド等化アルゴリズムが「ア
イ・ダイアグラム(eye diagram)」を開くために使われ
る。次に、そのアイ(eye) が十分に開かれると、受信機
はたとえば、上記のＬＭＳタップ適応アルゴリズムへ切
り変わる。ブラインド等化の原理は、式（７）によって
表されるＭＳＥよりイコライザ１００の初期収束を提供
するのに適しているコスト関数を最小化するタップ適応
アルゴリズムを使うことである。
できないとき、イコライザ１００はブラインドに収束さ
れなければならない。これは普通２つの主なステップを
含む。先ず最初に、ブラインド等化アルゴリズムが「ア
イ・ダイアグラム(eye diagram)」を開くために使われ
る。次に、そのアイ(eye) が十分に開かれると、受信機
はたとえば、上記のＬＭＳタップ適応アルゴリズムへ切
り変わる。ブラインド等化の原理は、式（７）によって
表されるＭＳＥよりイコライザ１００の初期収束を提供
するのに適しているコスト関数を最小化するタップ適応
アルゴリズムを使うことである。
【００１９】この分野の技術において知られているよう
に、ブラインド等化に対する３つの一般的な技法があ
る。１つはここでは「縮小コンステレーション・アルゴ
リズム(reduced constellation algorithm：ＲＣＡ）」
（たとえば、Y.Satoの「多重レベルの振幅変調システム
のための自己復元等化の方法(A Method of Self-recove
ring Equalization for Multileveled Amplitude-Modul
ation System)」（IEEETrans,Commun.,pp.679-682,June
1975）、およびGodardに対して1980年１０月７日に発
行された米国特許第4,227,152号参照）であり、もう１
つの技法はいわゆる「一定モジュラスのアルゴリズム(c
onstant modulus algorithm：ＣＭＡ）」（例えば、
Ｄ．Ｎ．Godardの「二次元データ通信システムにおける
自己復元等化およびキャリヤ・トラッキング(Self-Reco
vering Equalization and Carrier Tracking in Two-Di
mensional Data Communications System)」（IEEE Tran
s.Commun.vol.28,no.11,pp.1867-1875,Nov.1980）およ
びN.K.Jablonの「高次のＱＡＭ信号コンステレーション
に対するジョイント・ブラインド等化、キャリヤ復元、
およびタイミング復元(Joint Blind Equalization,Carr
ier Recovery,and Timing Recovery for High-Order QA
M Signal Constellations)」(IEEE Trans. Signal Proc
essing,vol 40,10.6,pp.1383-1398,1992参照）であり、
そして最後の技法は、「多重モジュラスのアルゴリズム
(multimodulus algorithm：ＭＭＳ」（たとえば、Yang、
J.およびWerner、J.J.の「多重モジュラスのブラインド
等化アルゴリズム(The Multimodulas Blind Equalizati
on Algorithms)」（Proceedings ofDSP97,Santorini,Gr
eece,1997参照）である。
に、ブラインド等化に対する３つの一般的な技法があ
る。１つはここでは「縮小コンステレーション・アルゴ
リズム(reduced constellation algorithm：ＲＣＡ）」
（たとえば、Y.Satoの「多重レベルの振幅変調システム
のための自己復元等化の方法(A Method of Self-recove
ring Equalization for Multileveled Amplitude-Modul
ation System)」（IEEETrans,Commun.,pp.679-682,June
1975）、およびGodardに対して1980年１０月７日に発
行された米国特許第4,227,152号参照）であり、もう１
つの技法はいわゆる「一定モジュラスのアルゴリズム(c
onstant modulus algorithm：ＣＭＡ）」（例えば、
Ｄ．Ｎ．Godardの「二次元データ通信システムにおける
自己復元等化およびキャリヤ・トラッキング(Self-Reco
vering Equalization and Carrier Tracking in Two-Di
mensional Data Communications System)」（IEEE Tran
s.Commun.vol.28,no.11,pp.1867-1875,Nov.1980）およ
びN.K.Jablonの「高次のＱＡＭ信号コンステレーション
に対するジョイント・ブラインド等化、キャリヤ復元、
およびタイミング復元(Joint Blind Equalization,Carr
ier Recovery,and Timing Recovery for High-Order QA
M Signal Constellations)」(IEEE Trans. Signal Proc
essing,vol 40,10.6,pp.1383-1398,1992参照）であり、
そして最後の技法は、「多重モジュラスのアルゴリズム
(multimodulus algorithm：ＭＭＳ」（たとえば、Yang、
J.およびWerner、J.J.の「多重モジュラスのブラインド
等化アルゴリズム(The Multimodulas Blind Equalizati
on Algorithms)」（Proceedings ofDSP97,Santorini,Gr
eece,1997参照）である。
【００２０】＜デュアル・モードのＣＡＰ−ＱＡＭ受信
機＞出願人は、デュアル・モード（ＣＡＰモードおよび
ＱＡＭモード）で動作し、しかも、ブラインド・スター
トアップ時にＣＡＰモードの動作およびＱＡＭモードの
両方に対して単独のイコライザ構造だけで済む受信機を
開発した。
機＞出願人は、デュアル・モード（ＣＡＰモードおよび
ＱＡＭモード）で動作し、しかも、ブラインド・スター
トアップ時にＣＡＰモードの動作およびＱＡＭモードの
両方に対して単独のイコライザ構造だけで済む受信機を
開発した。
【００２１】本発明の概念に従って、ＣＡＰおよびＱＡ
Ｍに対するデュアル・モードの受信機の部分２００、た
とえば、図４の受信機１０（ＣＡＰ−ＱＡＭ受信機とも
ここでは呼ばれる）が図７に示されている。本発明の概
念以外に、図７に示されている要素はよく知られてお
り、ここでは詳細には説明されない。ＣＡＰ−ＱＡＭ受
信機の部分２００はローテータ２１５、フィルタ更新要
素２２０および２２５、スライサ２３０および２３５、
要素２４０、およびＦＩＲフィルタ２０５および２１０
によって表されている単独の位相分割型ＦＳＬＥを含
む。ＣＡＰ−ＱＡＭ受信機の部分２００はＦＩＲフィル
タ２０５および２１０のタップの更新を示している。図
７のフィルタ更新要素２２０および２２５から分かるよ
うに、ＣＡＰ−ＱＡＭ受信機の部分２００は受信される
信号のタイプとは無関係に同じフィルタ更新アルゴリズ
ムを使用する。この例の目的に対して、ＭＭＡのブライ
ンド等化アルゴリズムが使われると仮定されている。し
かし、本発明の概念はそれに限定されるものではなく、
他の形式のブラインド等化、たとえば、限定されるので
はないが、ＲＣＡおよびＣＭＡ（下記）を使うこともで
きる。以下にさらに説明されるように、定数Ｒ（フィル
タ更新要素２２０および２２５の中に示されており、以
下にさらに詳しく説明される）の値が受信された信号の
タイプの関数として調整される。したがって、この受信
機はその受信信号がＱＡＭ信号またはＣＡＰ信号のいず
れであるかを知ることなしに、ブラインド・スタートす
ることができる。
Ｍに対するデュアル・モードの受信機の部分２００、た
とえば、図４の受信機１０（ＣＡＰ−ＱＡＭ受信機とも
ここでは呼ばれる）が図７に示されている。本発明の概
念以外に、図７に示されている要素はよく知られてお
り、ここでは詳細には説明されない。ＣＡＰ−ＱＡＭ受
信機の部分２００はローテータ２１５、フィルタ更新要
素２２０および２２５、スライサ２３０および２３５、
要素２４０、およびＦＩＲフィルタ２０５および２１０
によって表されている単独の位相分割型ＦＳＬＥを含
む。ＣＡＰ−ＱＡＭ受信機の部分２００はＦＩＲフィル
タ２０５および２１０のタップの更新を示している。図
７のフィルタ更新要素２２０および２２５から分かるよ
うに、ＣＡＰ−ＱＡＭ受信機の部分２００は受信される
信号のタイプとは無関係に同じフィルタ更新アルゴリズ
ムを使用する。この例の目的に対して、ＭＭＡのブライ
ンド等化アルゴリズムが使われると仮定されている。し
かし、本発明の概念はそれに限定されるものではなく、
他の形式のブラインド等化、たとえば、限定されるので
はないが、ＲＣＡおよびＣＭＡ（下記）を使うこともで
きる。以下にさらに説明されるように、定数Ｒ（フィル
タ更新要素２２０および２２５の中に示されており、以
下にさらに詳しく説明される）の値が受信された信号の
タイプの関数として調整される。したがって、この受信
機はその受信信号がＱＡＭ信号またはＣＡＰ信号のいず
れであるかを知ることなしに、ブラインド・スタートす
ることができる。
【００２２】ここで、図７の構造などのＣＡＰ−ＱＡＭ
において使うための本発明の原理を具体化している方法
のフローチャートの一例を示している図８も参照する必
要がある。ステップ５０５において、受信機は最初にＣ
ＡＰモードの動作でスタートする。変数Ｓ（θ）は０に
等しく設定され、定数Ｒは最初にＲC（下記）に設定さ
れる。ステップ５１０において、ＣＡＰ信号またはＱＡ
Ｍ信号のどちらが受信されているかについての判定が行
われる。その判定は二乗平均誤差Ｅ［ｅn 2］の対応して
いる同相成分を所定のＭＳＥの値Ｍ（実験的に決定さ
れ、そして信号のコンステレーションによって変わる）
に対して比較することによって行われる（同相誤差ｅn
（図７の要素２４０によって発生される）が計算され、
そして移動平均がいくつかの期間にわたって求められ
る。）。ブラインド・スタートアップ手順のステップ５
１０はスケジュール駆動、イベント駆動、またはその両
方が可能である。たとえば、スケジュール駆動の方法は
ある固定の回数Ｚ（それは、たとえば、カウンタによっ
て求めることができる）の繰返しの後、発生する。Ｅ
［ｅn 2］がＭの値より大きかった場合、ＱＡＭ信号が受
信されていると仮定され、実行はステップ５１５および
５２０へ進む。ステップ５１５において、変数Ｓ（θ）
が１に等しく設定され、そしてステップ５２０において
は、Ｒの値がＲQ（下記）に等しく設定される。他方、
Ｅ［ｅn 2］の値がＭの値より小さかった場合、ＣＡＰ信
号が受信されていると仮定され、実行はステップ５４５
および５５０へ進む。ステップ５４５において、変数Ｓ
（θ）が０に等しく設定される。ステップ５５０におい
ては、Ｒの値がＲC （下記）に等しく設定される。一度
Ｒの値が選択されると、フィルタ係数（この例において
は、図７のＦＩＲフィルタ２０５および２１０）がステ
ップ５２５において更新される。（この分野の技術に熟
達した人であれば、ステップ５１０がＣＡＰ信号の受信
中であると判定したとき、たとえば、ステップ５４５な
どを消去することによって、図８のフローチャートをさ
らに単純化できることは明らかである。）
において使うための本発明の原理を具体化している方法
のフローチャートの一例を示している図８も参照する必
要がある。ステップ５０５において、受信機は最初にＣ
ＡＰモードの動作でスタートする。変数Ｓ（θ）は０に
等しく設定され、定数Ｒは最初にＲC（下記）に設定さ
れる。ステップ５１０において、ＣＡＰ信号またはＱＡ
Ｍ信号のどちらが受信されているかについての判定が行
われる。その判定は二乗平均誤差Ｅ［ｅn 2］の対応して
いる同相成分を所定のＭＳＥの値Ｍ（実験的に決定さ
れ、そして信号のコンステレーションによって変わる）
に対して比較することによって行われる（同相誤差ｅn
（図７の要素２４０によって発生される）が計算され、
そして移動平均がいくつかの期間にわたって求められ
る。）。ブラインド・スタートアップ手順のステップ５
１０はスケジュール駆動、イベント駆動、またはその両
方が可能である。たとえば、スケジュール駆動の方法は
ある固定の回数Ｚ（それは、たとえば、カウンタによっ
て求めることができる）の繰返しの後、発生する。Ｅ
［ｅn 2］がＭの値より大きかった場合、ＱＡＭ信号が受
信されていると仮定され、実行はステップ５１５および
５２０へ進む。ステップ５１５において、変数Ｓ（θ）
が１に等しく設定され、そしてステップ５２０において
は、Ｒの値がＲQ（下記）に等しく設定される。他方、
Ｅ［ｅn 2］の値がＭの値より小さかった場合、ＣＡＰ信
号が受信されていると仮定され、実行はステップ５４５
および５５０へ進む。ステップ５４５において、変数Ｓ
（θ）が０に等しく設定される。ステップ５５０におい
ては、Ｒの値がＲC （下記）に等しく設定される。一度
Ｒの値が選択されると、フィルタ係数（この例において
は、図７のＦＩＲフィルタ２０５および２１０）がステ
ップ５２５において更新される。（この分野の技術に熟
達した人であれば、ステップ５１０がＣＡＰ信号の受信
中であると判定したとき、たとえば、ステップ５４５な
どを消去することによって、図８のフローチャートをさ
らに単純化できることは明らかである。）
【００２３】
【外８】
【数７】
【外９】
【００２４】上記のように、図７のフィルタ更新要素２
２０および２２５は受信信号のタイプには無関係に同じ
フィルタ更新アルゴリズム（ここでは例としてＭＭＡベ
ースのアルゴリズム）を使用する。そのタップ更新アル
ゴリズムは次の式で与えられる。
２０および２２５は受信信号のタイプには無関係に同じ
フィルタ更新アルゴリズム（ここでは例としてＭＭＡベ
ースのアルゴリズム）を使用する。そのタップ更新アル
ゴリズムは次の式で与えられる。
【数８】
【００２５】ＱＡＭ信号の受信の場合、追加の位相補正
が必要となる可能性があることに留意されたい。この例
においては、Ｙn’＝Ｙnｅ-j[ωcnTS(θ)+φn]であり、
φnはＱＡＭの中で使われている従来の位相復元回路に
よって得られる。（また、「デュアル・モードのＣＡＰ
−ＱＡＭ受信機のブラインド・スタートアップにおける
自動コンステレーション位相復元(Automatic Constella
tion Phase Recoveryin Blind Start-Up Of A Dual Mod
e CAP-QAM Receiver)」と題する上記のＬ．Ｍ．ガース
の共通に譲渡されている同時係属米国特許出願も参照さ
れたい。）
が必要となる可能性があることに留意されたい。この例
においては、Ｙn’＝Ｙnｅ-j[ωcnTS(θ)+φn]であり、
φnはＱＡＭの中で使われている従来の位相復元回路に
よって得られる。（また、「デュアル・モードのＣＡＰ
−ＱＡＭ受信機のブラインド・スタートアップにおける
自動コンステレーション位相復元(Automatic Constella
tion Phase Recoveryin Blind Start-Up Of A Dual Mod
e CAP-QAM Receiver)」と題する上記のＬ．Ｍ．ガース
の共通に譲渡されている同時係属米国特許出願も参照さ
れたい。）
【００２６】図４の受信機１０を使うための本発明の概
念の他の実施例が図９および図１０に示されている。図
９は本発明の原理に従ってＦＳＬＥを実装するようにプ
ログラムされているディジタル信号プロセッサ７００の
代表例を示している。ディジタル信号プロセッサ７００
は中央処理ユニット（プロセッサ）７０５およびメモリ
７１０を含む。メモリ７１０の一部分がプログラム命令
を格納するために使われ、プログラム命令はプロセッサ
７０５によって実行されるとき、ＣＡＰ−ＱＡＭのブラ
インド等化（上記）を実施する。メモリのこの部分が７
１１として示されている。メモリの別の部分７１２は本
発明の概念に従ってプロセッサ７０５によって更新され
るタップ係数値を格納するために使われる。受信信号７
０４がプロセッサ７０５へ加えられると仮定し、プロセ
ッサ７０５はこの信号を本発明の概念に従って等化して
出力信号７０６を提供する。例を示す目的だけのため
に、出力信号７０６はイコライザの出力サンプルのシー
ケンスを表していると仮定される（この分野の技術にお
いて知られているように、ディジタル信号プロセッサ
は、出力信号７０６を導く前に受信信号７０４をさらに
追加的に処理することができる。）。ソフトウェア・プ
ログラムの例はここでは説明されない。というのは、こ
こに説明されたようにＣＡＰ−ＱＡＭのブラインド等化
の学習の後、そのようなプログラムはこの分野の技術に
熟達した人の能力の範囲内にあるからである。また、以
前に説明されたような任意のイコライザ構造を本発明の
概念に従ってディジタル信号プロセッサ７００によって
実装することができることにも留意されたい。
念の他の実施例が図９および図１０に示されている。図
９は本発明の原理に従ってＦＳＬＥを実装するようにプ
ログラムされているディジタル信号プロセッサ７００の
代表例を示している。ディジタル信号プロセッサ７００
は中央処理ユニット（プロセッサ）７０５およびメモリ
７１０を含む。メモリ７１０の一部分がプログラム命令
を格納するために使われ、プログラム命令はプロセッサ
７０５によって実行されるとき、ＣＡＰ−ＱＡＭのブラ
インド等化（上記）を実施する。メモリのこの部分が７
１１として示されている。メモリの別の部分７１２は本
発明の概念に従ってプロセッサ７０５によって更新され
るタップ係数値を格納するために使われる。受信信号７
０４がプロセッサ７０５へ加えられると仮定し、プロセ
ッサ７０５はこの信号を本発明の概念に従って等化して
出力信号７０６を提供する。例を示す目的だけのため
に、出力信号７０６はイコライザの出力サンプルのシー
ケンスを表していると仮定される（この分野の技術にお
いて知られているように、ディジタル信号プロセッサ
は、出力信号７０６を導く前に受信信号７０４をさらに
追加的に処理することができる。）。ソフトウェア・プ
ログラムの例はここでは説明されない。というのは、こ
こに説明されたようにＣＡＰ−ＱＡＭのブラインド等化
の学習の後、そのようなプログラムはこの分野の技術に
熟達した人の能力の範囲内にあるからである。また、以
前に説明されたような任意のイコライザ構造を本発明の
概念に従ってディジタル信号プロセッサ７００によって
実装することができることにも留意されたい。
【００２７】図１０は、本発明の概念の別の代替の実施
例を示している。回路６００は中央処理ユニット（プロ
セッサ）６０５、およびイコライザ６１０を含む。後者
は例として上記のように位相分割型ＦＳＬＥであると仮
定される。イコライザ６１０は対応している係数ベクト
ル（たとえば、図６に示されているような）に対する値
を格納するための少なくとも１つのタップ係数レジスタ
を含む。プロセッサ６０５はＣＡＰ−ＱＡＭブラインド
等化を実装するために図９のメモリ７１０と同様なメモ
リ（図示せず）を含む。イコライザの出力信号６１１は
イコライザの出力サンプルのシーケンスを表しており、
それはプロセッサ６０５へ加えられる。プロセッサ６０
５はイコライザの出力６１１を解析し、本発明の概念に
従って正しい解へ収束するような方法でタップ係数の値
に適用させる。
例を示している。回路６００は中央処理ユニット（プロ
セッサ）６０５、およびイコライザ６１０を含む。後者
は例として上記のように位相分割型ＦＳＬＥであると仮
定される。イコライザ６１０は対応している係数ベクト
ル（たとえば、図６に示されているような）に対する値
を格納するための少なくとも１つのタップ係数レジスタ
を含む。プロセッサ６０５はＣＡＰ−ＱＡＭブラインド
等化を実装するために図９のメモリ７１０と同様なメモ
リ（図示せず）を含む。イコライザの出力信号６１１は
イコライザの出力サンプルのシーケンスを表しており、
それはプロセッサ６０５へ加えられる。プロセッサ６０
５はイコライザの出力６１１を解析し、本発明の概念に
従って正しい解へ収束するような方法でタップ係数の値
に適用させる。
【００２８】図４の受信機１０の中で使うための本発明
の概念によるブラインド・スタートアップ手順が図１１
に示されている。ステップ５８０において、受信機１０
はＣＡＰ−ＱＡＭブラインド等化をその対応しているタ
ップ更新アルゴリズムと一緒に使ってイコライザのブラ
インド収束、たとえば、図８のステップ５０５乃至５２
５および図１０のイコライザ６１０の収束を開始する。
ステップ５８５において、イコライザを収束させるため
にＣＡＰ−ＱＡＭのブラインド等化からＬＭＳの適応ア
ルゴリズムへ切り変えるか、あるいはＣＡＰ−ＱＡＭの
ブラインド等化を使い続けるかについての決定が行われ
る。通常、これはこの分野の技術においてはアイが十分
に開いているかどうかを判定すること（上記のように）
を指す。ブラインド・スタートアップ手順のステップ５
８５はスケジュール駆動、イベント駆動またはその両方
が可能である。スケジュール駆動の方法においては、２
つの異なるタップ更新アルゴリズム間での切り換えが、
ある固定の回数Ｋの繰返し（それは、たとえば、カウン
タによって求めることができる）の後で発生する。この
方法はＫ回の繰返しの後のアイの開口量のある値を仮定
する。イベント駆動の方法においては、切換えはアイ開
口のある程度の品質が達成されたときに達成される。こ
れは、たとえば、ＭＳＥを絶えず監視していて、ＭＳＥ
があるしきい値Ｓ以下になったときに切り換えることに
よって行うことができる。アイが十分開いていた場合、
受信機１０はステップ５９０においてＬＭＳの適応アル
ゴリズムへ切り換わる（本発明の概念の焦点はブライン
ド・スタートアップ時に単独のイコライザを使うことで
あることに留意されたい。したがって、ＬＭＳアルゴリ
ズムへの移行が発生すると、それ以降の更新はこの分野
の技術において知られているように発生する。たとえ
ば、ＱＡＭモードの動作においては、ＬＭＳを使ってい
るイコライザを更新しているとき、追加のローテータが
使われなければならない可能性がある。）。
の概念によるブラインド・スタートアップ手順が図１１
に示されている。ステップ５８０において、受信機１０
はＣＡＰ−ＱＡＭブラインド等化をその対応しているタ
ップ更新アルゴリズムと一緒に使ってイコライザのブラ
インド収束、たとえば、図８のステップ５０５乃至５２
５および図１０のイコライザ６１０の収束を開始する。
ステップ５８５において、イコライザを収束させるため
にＣＡＰ−ＱＡＭのブラインド等化からＬＭＳの適応ア
ルゴリズムへ切り変えるか、あるいはＣＡＰ−ＱＡＭの
ブラインド等化を使い続けるかについての決定が行われ
る。通常、これはこの分野の技術においてはアイが十分
に開いているかどうかを判定すること（上記のように）
を指す。ブラインド・スタートアップ手順のステップ５
８５はスケジュール駆動、イベント駆動またはその両方
が可能である。スケジュール駆動の方法においては、２
つの異なるタップ更新アルゴリズム間での切り換えが、
ある固定の回数Ｋの繰返し（それは、たとえば、カウン
タによって求めることができる）の後で発生する。この
方法はＫ回の繰返しの後のアイの開口量のある値を仮定
する。イベント駆動の方法においては、切換えはアイ開
口のある程度の品質が達成されたときに達成される。こ
れは、たとえば、ＭＳＥを絶えず監視していて、ＭＳＥ
があるしきい値Ｓ以下になったときに切り換えることに
よって行うことができる。アイが十分開いていた場合、
受信機１０はステップ５９０においてＬＭＳの適応アル
ゴリズムへ切り換わる（本発明の概念の焦点はブライン
ド・スタートアップ時に単独のイコライザを使うことで
あることに留意されたい。したがって、ＬＭＳアルゴリ
ズムへの移行が発生すると、それ以降の更新はこの分野
の技術において知られているように発生する。たとえ
ば、ＱＡＭモードの動作においては、ＬＭＳを使ってい
るイコライザを更新しているとき、追加のローテータが
使われなければならない可能性がある。）。
【００２９】以下にさらに詳しく説明されるように、本
発明の原理に従って、定数Ｒ（フィルタ更新要素２２０
および２２５の中で示されている）の値が受信信号のタ
イプの関数として調整される。特に、Ｒの値は、
発明の原理に従って、定数Ｒ（フィルタ更新要素２２０
および２２５の中で示されている）の値が受信信号のタ
イプの関数として調整される。特に、Ｒの値は、
【数９】 のいずれかである。
【００３０】また、Ｒの値はどのタイプのブラインド等
化方法が使われているかによって影響される。以下に、
ＣＭＡ、ＭＭＡ、およびＲＣＡのブラインド等化アルゴ
リズムに対するＲの値が示される。（これらのブライン
ド等化アルゴリズムについてのさらに詳しい情報は上記
の資料の中で知ることができる。）
化方法が使われているかによって影響される。以下に、
ＣＭＡ、ＭＭＡ、およびＲＣＡのブラインド等化アルゴ
リズムに対するＲの値が示される。（これらのブライン
ド等化アルゴリズムについてのさらに詳しい情報は上記
の資料の中で知ることができる。）
【００３１】＜ＣＭＡ＞ＣＡＰ信号に対するＣＭＡアル
ゴリズムは次のコスト関数（ＣＦ）を最小化する。
ゴリズムは次のコスト関数（ＣＦ）を最小化する。
【数１０】 ここで、Ｌは正の整数であり、Ｙn は等化されるサンプ
ルであり、Ｒは円の半径である。Ｌ＝２の場合が実際に
は最もよく使われている。式（１８）におけるコスト関
数は真の二次元のコスト関数であり、それは半径Ｒの円
に関してイコライザの複素出力信号Ｙn の分散を最小化
する。
ルであり、Ｒは円の半径である。Ｌ＝２の場合が実際に
は最もよく使われている。式（１８）におけるコスト関
数は真の二次元のコスト関数であり、それは半径Ｒの円
に関してイコライザの複素出力信号Ｙn の分散を最小化
する。
【００３２】本発明の原理に従って、ＣＭＡブラインド
・アルゴリズムに対して、ＣＡＰ−ＱＡＭのデュアル・
モード受信機はＣＡＰ専用のイコライザと同じフィルタ
更新アルゴリズムを備えている。したがって、ＣＭＡア
ルゴリズムが使われる。
・アルゴリズムに対して、ＣＡＰ−ＱＡＭのデュアル・
モード受信機はＣＡＰ専用のイコライザと同じフィルタ
更新アルゴリズムを備えている。したがって、ＣＭＡア
ルゴリズムが使われる。
【数１１】
【００３３】結果として、完全に等化されたチャネルを
仮定して、Ｒに対する次の値が得られる。
仮定して、Ｒに対する次の値が得られる。
【数１２】 ここで、右辺の式はシンボルａn およびｂn の統計値が
同じである普通のケースに対して成立する。上記のよう
に、通常は、Ｌ＝２である。
同じである普通のケースに対して成立する。上記のよう
に、通常は、Ｌ＝２である。
【００３４】＜ＭＭＡ＞以前に注記されたように、ＭＭ
Ａのアルゴリズムが図７の説明例の中で使われた。ＣＡ
Ｐ信号に対するＭＭＡアルゴリズムは次のコスト関数を
最小化する。
Ａのアルゴリズムが図７の説明例の中で使われた。ＣＡ
Ｐ信号に対するＭＭＡアルゴリズムは次のコスト関数を
最小化する。
【数１３】
【外１０】
【００３５】
【外１１】
【数１４】
【００３６】式（１８）によって表されるＣＭＡに対す
るコスト関数とは違って、式（２２）は真の二次元コス
ト関数ではない。むしろ、それは２つの独立の一次元の
コスト関数ＣＦi およびＣＤq の和である。Ｌ＝２の場
合、ＭＭＡのコスト関数は次のように表される。
るコスト関数とは違って、式（２２）は真の二次元コス
ト関数ではない。むしろ、それは２つの独立の一次元の
コスト関数ＣＦi およびＣＤq の和である。Ｌ＝２の場
合、ＭＭＡのコスト関数は次のように表される。
【数１５】
【００３７】したがって、ＲC およびＲQ に対する値は
異なっている。
異なっている。
【００３８】ＣＡＰ信号の場合、完全に等化されたチャ
ネルを仮定して、次のＲ＝ＲCの値が得られる。
ネルを仮定して、次のＲ＝ＲCの値が得られる。
【数１６】
【００３９】式（２３）が本発明の原理に従ってＱＡＭ
信号に対して適用された場合、結果として、次のＲ＝Ｒ
Q の値が得られることが示される。
信号に対して適用された場合、結果として、次のＲ＝Ｒ
Q の値が得られることが示される。
【数１７】
【００４０】式（２５）からＱＡＭ信号を受信する場
合、定数Ｒは送信されるシンボルの関数であるだけでな
く、角θ＝ωc Ｔの関数でもあることが分かる。ここ
で、ωcはキャリヤの角周波数であり、Ｔはシンボル期
間である。定数Ｒは式（２５）から数値的に計算するこ
とができる。しかし、定数Ｒはシンボル・レベルの数値
ｍの関数としても表すことができる。したがって、式
（２５）は代わりに次のように表すことができることが
示される。
合、定数Ｒは送信されるシンボルの関数であるだけでな
く、角θ＝ωc Ｔの関数でもあることが分かる。ここ
で、ωcはキャリヤの角周波数であり、Ｔはシンボル期
間である。定数Ｒは式（２５）から数値的に計算するこ
とができる。しかし、定数Ｒはシンボル・レベルの数値
ｍの関数としても表すことができる。したがって、式
（２５）は代わりに次のように表すことができることが
示される。
【数１８】
【００４１】
【外１２】
【数１９】 これはＣＡＰ信号でのＭＭＡに対する値と同じであるこ
とを示すことができる。
とを示すことができる。
【００４２】定数Ｒは式（２５）または式（２６）から
計算することができる。Ｒはθに依存するので、Ｒは同
じコンステレーションに対しても変わる可能性がある。
たとえば、１６−ＱＡＭでθ＝３／５、ｆc ＝１５．５
５ＭＨｚおよび１／Ｔ＝２５．９２ＭＨｚの場合、β＝
０．１が得られる。ＣＡＰおよびＱＡＭの信号に対する
定数Ｒの値の例が、表１において異なる信号ポイント・
コンステレーションに対して以下に示されている。
計算することができる。Ｒはθに依存するので、Ｒは同
じコンステレーションに対しても変わる可能性がある。
たとえば、１６−ＱＡＭでθ＝３／５、ｆc ＝１５．５
５ＭＨｚおよび１／Ｔ＝２５．９２ＭＨｚの場合、β＝
０．１が得られる。ＣＡＰおよびＱＡＭの信号に対する
定数Ｒの値の例が、表１において異なる信号ポイント・
コンステレーションに対して以下に示されている。
【表１】
【００４３】＜ＲＣＡ＞ＲＣＡに対するＣＡＰ−ＱＡＭ
受信機はＭＭＡの場合の受信機と似ている。ＲＣＡのコ
スト関数は次の式で表される。
受信機はＭＭＡの場合の受信機と似ている。ＲＣＡのコ
スト関数は次の式で表される。
【数２０】
【００４４】ＣＡＰ信号の場合、完全に等化されたチャ
ネルを仮定して、次の値Ｒ＝ＲCが結果として得られ
る。
ネルを仮定して、次の値Ｒ＝ＲCが結果として得られ
る。
【数２１】
【００４５】式（２８）がＱＡＭ信号に対して本発明の
原理に従って適用される場合、次のＲ＝ＲQ の値が結果
として得られることを示すことができる。
原理に従って適用される場合、次のＲ＝ＲQ の値が結果
として得られることを示すことができる。
【数２２】
【００４６】式（３０）の分子をＥ［ａn 2］に単純化す
ることができる。しかし、式（３０）の分母はその表現
が絶対値を含んでいるので単純化することは難しい。し
たがって、式（３０）は次のように書くことができる。
ることができる。しかし、式（３０）の分母はその表現
が絶対値を含んでいるので単純化することは難しい。し
たがって、式（３０）は次のように書くことができる。
【数２３】
【００４７】この場合、数値的な解が各応用に対してＲ
を計算するために必要である。例として、１６−ＱＡＭ
のコンステレーションの場合、ＲQ ＝２．６である。
を計算するために必要である。例として、１６−ＱＡＭ
のコンステレーションの場合、ＲQ ＝２．６である。
【００４８】前記は単に本発明の原理を示しているだけ
であり、したがってこの分野の技術に熟達した人であれ
ば、ここに明示的には記述されていないが、本発明の原
理を具体化し、そして本発明の精神および範囲内にある
数多くの代わりの装置を工夫できることを理解された
い。たとえば、本発明の概念は、ここではディスクリー
トのビルディング・ブロック、たとえば、イコライザ６
１０などで実装されているとして例示されたが、それら
のビルディング・ブロックのどれか１つまたはそれ以上
の機能を、１つまたはそれ以上の適切にプログラムされ
たプロセッサまたは処理回路、たとえば、ディジタル信
号プロセッサ、ディスクリート回路要素、集積回路など
を使って実行することができる。さらに、本発明の概念
は単独の位相分割イコライザの場合において記述された
が、他の形式のイコライザも使うことができる。
であり、したがってこの分野の技術に熟達した人であれ
ば、ここに明示的には記述されていないが、本発明の原
理を具体化し、そして本発明の精神および範囲内にある
数多くの代わりの装置を工夫できることを理解された
い。たとえば、本発明の概念は、ここではディスクリー
トのビルディング・ブロック、たとえば、イコライザ６
１０などで実装されているとして例示されたが、それら
のビルディング・ブロックのどれか１つまたはそれ以上
の機能を、１つまたはそれ以上の適切にプログラムされ
たプロセッサまたは処理回路、たとえば、ディジタル信
号プロセッサ、ディスクリート回路要素、集積回路など
を使って実行することができる。さらに、本発明の概念
は単独の位相分割イコライザの場合において記述された
が、他の形式のイコライザも使うことができる。
【図１】従来の技術のＱＡＭトランシーバのブロック図
である。
である。
【図２】従来の技術のＣＡＰトランシーバのブロック図
である。
である。
【図３】従来の技術のＱＡＭトランシーバのブロック図
である。
である。
【図４】本発明の原理を具体化している通信システムの
一部分のブロック図を示す。
一部分のブロック図を示す。
【図５】位相分割イコライザのブロック図を示す。
【図６】イコライザの中で使うための適応フィルタの一
部分のブロック図を示す。
部分のブロック図を示す。
【図７】本発明の概念に従ってイコライザの構造のタッ
プの更新を示しているブロック図を示す。
プの更新を示しているブロック図を示す。
【図８】本発明の原理による方法のフローチャートの一
例を示す。
例を示す。
【図９】本発明の原理を具体化している受信機の一部分
のブロック図を示す。
のブロック図を示す。
【図１０】本発明の原理を具体化している受信機の一部
分のブロック図を示す。
分のブロック図を示す。
【図１１】本発明の原理よるブラインド・スタートアッ
プの手順を示す。
プの手順を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジィアン ヤング アメリカ合衆国 07746 ニュージャーシ ィ，マルボロ，ウィットニー ドライヴ 10
Claims (24)
- 【請求項１】 キャリアレス振幅変調／位相変調（ＣＡ
Ｐ）信号または直交振幅変調（ＱＡＭ）信号を受信する
ために用いる改良された装置であって、該改良は、 ＣＡＰモードの動作およびＱＡＭモードの動作の両方に
対して単独のイコライザのみを利用する、ＣＡＰモード
およびＱＡＭモードのデュアル・モードの動作を有する
受信機からなることを特徴とする改良。 - 【請求項２】 請求項１に記載の改良において、該イコ
ライザは、関連付けられたタップ係数の集合を有し、同
じ等化更新アルゴリズムが、ＣＡＰモードの動作または
ＱＡＭモードの動作のいずれにおいても使われることを
特徴とする改良。 - 【請求項３】 請求項２に記載の改良において、該受信
機がさらに、ＱＡＭモードでの動作して、該イコライザ
の出力信号を復調する復調器からなることを特徴とする
改良。 - 【請求項４】 請求項２に記載の改良において、該等化
更新アルゴリズムはブラインド等化アルゴリズムであ
り、該ブラインド等化アルゴリズムは、該受信機がＣＡ
Ｐモードの動作またはＱＡＭモードの動作のいずれの状
態にあるかの関数として選択される１つの定数を有して
いることを特徴とする改良。 - 【請求項５】 請求項４に記載の改良において、該ブラ
インド等化アルゴリズムは、一定モジュラス・タイプの
アルゴリズムであることを特徴とする改良。 - 【請求項６】 請求項４に記載の改良において、該ブラ
インド等化アルゴリズムは、多重モジュラス・タイプの
アルゴリズムであることを特徴とする改良。 - 【請求項７】 請求項４に記載の改良において、該ブラ
インド等化アルゴリズムは、縮小コンステレーションタ
イプのアルゴリズムであることを特徴とする改良。 - 【請求項８】 請求項２に記載の改良において、該イコ
ライザはさらに、２つのフィルタ構造からなることを特
徴とする改良。 - 【請求項９】 【外１】
- 【請求項１０】 受信機の使う方法であって、該方法
は、 受信機に対するいくつかの動作のモードの１つを選択す
る段階と、 フィルタされた信号を提供するために信号をフィルタす
る段階と、 該受信機の動作モードの関数として該更新アルゴリズム
の少なくとも１つの定数値が選択されるように、更新ア
ルゴリズムを使って該フィルタの係数を更新する段階と
からなることを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の方法において、該
動作のモードが、キャリアレス振幅変調／位相変調（Ｃ
ＡＰ）モードの動作および直角位相振幅位相変調（ＱＡ
Ｍ）モードの動作を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 【外２】
- 【請求項１３】 請求項１０に記載の方法において、該
選択段階が、 該フィルタされた信号の関数として誤差値を求める段階
と、 該求められる誤差値の関数として動作のモードを選択す
る段階とを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法において、該
求められる誤差値が平均二乗誤差関数の関数として求め
られることを特徴とする方法。 - 【請求項１５】 請求項１３に記載の方法において、該
モード選択段階は、該求められる誤差値を所定の値と比
較し、該求められる誤差値が該所定の値より小さかった
ときには１つのモードの動作が選択され、そうでないば
あいには異なるモードの動作が選択されることを特徴と
する方法。 - 【請求項１６】 請求項１０に記載の方法において、該
方法はさらに、 第１のモードの動作においては該フィルタされた信号を
復調し、そして第２のモードの動作においては該フィル
タされた信号をパス・スルーするように、処理された信
号を提供する該フィルタ信号を処理する段階と、 スライスされた信号を提供するために該処理された信号
をスライスする段階とからなることを特徴とする方法。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の方法において、該
選択段階は、該処理された信号と該スライスされた信号
との差の関数として動作のモードを選択する段階を含む
ことを特徴とする方法。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の方法において、該
選択段階は、該処理された信号と該スライスされた信号
との間の差の平均二乗誤差の関数として動作のモードを
選択する段階を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の方法において、該
処理された信号と該スライスされた信号はさらに、同相
成分および直角位相成分からなることを特徴とする方
法。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載の方法において、該
差はそれぞれの信号の同相成分の間の差であることを特
徴とする方法。 - 【請求項２１】 請求項１０に記載の方法において、該
更新アルゴリズムがブラインド等化アルゴリズムである
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２２】 請求項２１に記載の方法において、該
ブラインド等化アルゴリズムは一定モジュラス・タイプ
のアルゴリズムであることを特徴とする方法。 - 【請求項２３】 請求項２１に記載の方法において、該
ブラインド等化アルゴリズムは多重モジュラス・タイプ
のアルゴリズムであることを特徴とする方法。 - 【請求項２４】 請求項２１に記載の方法において、該
ブラインド等化アルゴリズムは縮小コンステレーション
・タイプのアルゴリズムであることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/109,364 US6252903B1 (en) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | Blind start-up of a dual mode CAP-QAM receiver |
| US09/109364 | 1998-07-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000083072A true JP2000083072A (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=22327267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11188298A Pending JP2000083072A (ja) | 1998-07-02 | 1999-07-02 | デュアル・モ―ドｃａｐ―ｑａｍ受信機のブラインド・スタ―トアップ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6252903B1 (ja) |
| EP (1) | EP0969635B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000083072A (ja) |
| CA (1) | CA2272246A1 (ja) |
| DE (1) | DE69940626D1 (ja) |
| TW (1) | TW437215B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0963085A1 (de) * | 1998-06-04 | 1999-12-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur adaptiven Filtereinstellung in einem QAM/CAP-System |
| US6493381B1 (en) * | 1999-06-24 | 2002-12-10 | Agere Systems Inc. | Blind equalization algorithm with the joint use of the constant R and the sliced symbols |
| US6856655B1 (en) * | 1999-12-21 | 2005-02-15 | Texas Instruments Incorporated | Timing recovery device and method for telecommunications systems |
| BRPI0101198B1 (pt) * | 2001-03-02 | 2015-09-01 | Unicamp | Processo concorrente para desconvolução autodidata de sinais digitais |
| US8913901B2 (en) | 2012-02-20 | 2014-12-16 | Tyco Electronics Subsea Communications Llc | System and method for blind equalization and carrier phase recovery in a quadrature amplitude modulated system |
| US9559875B2 (en) * | 2012-05-09 | 2017-01-31 | Northrop Grumman Systems Corporation | Blind equalization in a single carrier wideband channel |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5673293A (en) * | 1994-09-08 | 1997-09-30 | Hitachi America, Ltd. | Method and apparatus for demodulating QAM and VSB signals |
| US5646957A (en) * | 1995-07-28 | 1997-07-08 | Lucent Technologies Inc. | Burst update for an adaptive equalizer |
| US5799037A (en) * | 1996-02-16 | 1998-08-25 | David Sarnoff Research Center Inc. | Receiver capable of demodulating multiple digital modulation formats |
| US5930309A (en) * | 1997-02-27 | 1999-07-27 | Thomson Consumer Electronics, Inc. | Receiver signal processing system for cap signals |
| JP3886160B2 (ja) * | 1996-10-11 | 2007-02-28 | トムソン コンシユーマ エレクトロニクス インコーポレイテツド | Ｃａｐ信号処理用受信機およびｃａｐ信号を受信する方法 |
-
1998
- 1998-07-02 US US09/109,364 patent/US6252903B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-05-18 CA CA002272246A patent/CA2272246A1/en not_active Abandoned
- 1999-05-21 TW TW088108385A patent/TW437215B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-06-23 DE DE69940626T patent/DE69940626D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-23 EP EP99304913A patent/EP0969635B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-02 JP JP11188298A patent/JP2000083072A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0969635B1 (en) | 2009-03-25 |
| TW437215B (en) | 2001-05-28 |
| US6252903B1 (en) | 2001-06-26 |
| EP0969635A2 (en) | 2000-01-05 |
| EP0969635A3 (en) | 2002-10-02 |
| DE69940626D1 (de) | 2009-05-07 |
| CA2272246A1 (en) | 2000-01-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |