JP2000307483A - Adaptive equalizer and demodulating device - Google Patents

Adaptive equalizer and demodulating device

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JP2000307483A JP11112782A JP11278299A JP2000307483A JP 2000307483 A JP2000307483 A JP 2000307483A JP 11112782 A JP11112782 A JP 11112782A JP 11278299 A JP11278299 A JP 11278299A JP 2000307483 A JP2000307483 A JP 2000307483A
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俊明 高尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the adaptive equalizer which can compensate the distortion of radio communication handling a burst signal by providing a function corresponding to a delay detection system. SOLUTION: The device is equipped with a quadrature detector 12, an oscillator 7, analog/digital converters 8 and 9, the adaptive equalizer 19 which compensate waveform distortion included in sample signals xi(k) and xq(k), and a discriminating decision circuit 17 which obtains a decoded signal by discriminating and deciding the outputs of a base band delay detecting circuit 6 and a base band delay detector 6. The adaptive equalizer 19 is equipped with a digital filter 14, a sum arithmetic circuit 5 which sums up digital filter outputs yi(k) and yq(k) and the discriminating decision result d(k) of the discriminating decision circuit 17 to estimate the true value of the adaptive equalizer output, a subtracter 16 which calculates the difference between the adaptive equalizer output and estimated true value to find an error quantity e(k), and a coefficient updating circuit 15 which adaptively updates frequency characteristics of the digital filter according to the estimated true value and error quantity of the adaptive equalizer output.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、適応等化器及び復
調装置に係り、特に、ディジタル無線通信装置の受信側
に設置され、無線伝送路や無線通信装置に起因するディ
ジタル変調波の波形歪みを適応的に等化する適応等化器
及び復調装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive equalizer and a demodulator, and more particularly, to an adaptive equalizer and a demodulator. The present invention relates to an adaptive equalizer and a demodulator for adaptively equalizing

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル無線通信では、無線伝送路に
おけるフェージングや無線装置の調整の不完全性によ
り、受信信号の波形に歪みが生ずる。この波形歪みは符
号誤りの原因になるため、フェージングの厳しい環境下
で用いる無線装置や多値数の多い無線装置には、波形歪
みを補償する適応等化器が搭載される。
2. Description of the Related Art In digital radio communication, a waveform of a received signal is distorted due to fading in a radio transmission path or imperfect adjustment of a radio apparatus. Since the waveform distortion causes a code error, an adaptive equalizer for compensating for the waveform distortion is mounted on a wireless device used in an environment where severe fading is severe or a wireless device having a large number of values.

【0003】適応等化器は、遅延線や可変抵抗器などの
アナログ回路で構成する場合と、フリップフロップや乗
算器、加算器などのディジタル回路で構成する場合とに
分類できる。また、本回路は、何段階か遅延させた入力
信号にフィルタ係数を掛合わせ、これらを加算すること
で濾波を行うフィルタ部と、フィルタ係数を更新するこ
とでフィルタ部の周波数特性を適応的に可変する係数更
新部から成り、各部の構造によっても分類できる。ま
ず、フィルタ部は線形フィルタと非線形フィルタに分類
できる。前者の例として帰還路を持たずインパルス応答
が有限時間で消えるFIR(Finite impul
se response)フィルタ(トランスバーサル
型フィルタとも呼ばれる)、及び帰還路を持ちインパル
ス応答が無限に続くIIR(Infinite imp
ulse response)フィルタが挙げられる。
また、後者の例として、フィルタ部出力を識別判定した
結果を帰還路に入力するDFE(Decision f
eedback equalizer)が挙げられる。
また、フィルタ部は、タップがシンボル間隔で配置され
る構造と、シンボル時間の分数間隔で配置される構造と
に分類することもできる。
[0003] Adaptive equalizers can be classified into those comprised of analog circuits such as delay lines and variable resistors, and those comprised of digital circuits such as flip-flops, multipliers and adders. In addition, this circuit multiplies the input signal delayed by several stages by a filter coefficient and adds these to filter parts that perform filtering, and updates the filter coefficients to adaptively change the frequency characteristics of the filter part. It consists of a variable coefficient updating unit, and can be classified according to the structure of each unit. First, the filter unit can be classified into a linear filter and a non-linear filter. As an example of the former, there is no return path, and the impulse response disappears in a finite time (FIR (Finite impulse)
SE response filter (also called transversal filter), and IIR (Infinite impulse) having a feedback path and infinite impulse response.
ulse response) filter.
Also, as an example of the latter, a DFE (Decision f
eedback equalizer).
The filter unit can be classified into a structure in which taps are arranged at symbol intervals and a structure in which taps are arranged at fractional intervals of symbol time.

【0004】一方、係数更新部は適応アルゴリズムによ
り分類できる。適応アルゴリズムの代表としてZF(Z
ero−forcing)法、LMS(Least m
ean squares)法、MSE(Mean sq
uare error)法、及びRLS(Recurs
ive least squares)法が挙げられ
る。これらの適応アルゴリズムは、適応等化器出力の真
値に対する実際の出力の誤差の最大値、又は誤差の2乗
平均値が最小になるようにフィルタ係数を逐次更新す
る。以下に、ZF法を適応アルゴリズムとして用いたシ
ンボル間隔のトランスバーサル型適応等化器を例に挙げ
て説明する。
On the other hand, the coefficient updating unit can be classified by an adaptive algorithm. ZF (Z
ero-forcing) method, LMS (Least m
mean squares method, MSE (mean sq)
ure error method and RLS (Recurs)
live least squares) method. These adaptive algorithms sequentially update the filter coefficients so that the maximum value of the error of the actual output with respect to the true value of the output of the adaptive equalizer or the root mean square value of the error is minimized. Hereinafter, a transversal adaptive equalizer with symbol intervals using the ZF method as an adaptive algorithm will be described as an example.

【0005】第14図に適応等化器の構成と、本回路を
備えた直交変調方式用の復調装置構成を示す。本復調装
置には、受信信号を直交検波してIチャネルとQチャネ
ルのべ−スバンド信号を生成する直交検波器12と、受
信信号又はべ−スバンド信号から受信信号に同期したキ
ャリア信号を生成し直交検波器12へ出力するキャリア
再生回路11と、直交検波器出力をサンプリングするア
ナログ/ディジタル変換器8、9と、アナログ/ディジ
タル変換器8、9が出力するサンプル信号xi(k)、
q (k)に含まれる波形歪みを補償する適応等化器1
9と、適応等化器19の出力を識別判定して復号信号を
得る識別判定回路17とを備える。
FIG. 14 shows the configuration of an adaptive equalizer and the configuration of a demodulation device for quadrature modulation provided with this circuit. The demodulation apparatus includes a quadrature detector 12 for quadrature detecting a received signal to generate I- and Q-channel baseband signals, and a carrier signal synchronized with the received signal from the received signal or the baseband signal. A carrier reproduction circuit 11 for outputting to the quadrature detector 12, analog / digital converters 8 and 9 for sampling the quadrature detector output, and sample signals x i (k) output from the analog / digital converters 8 and 9;
Adaptive equalizer 1 for compensating waveform distortion included in x q (k)
9 and an identification determination circuit 17 for determining the output of the adaptive equalizer 19 to obtain a decoded signal.

【0006】適応等化器19には、IチャネルとQチャ
ネルのサンプル信号xi (k)、x q (k)を濾波する
ディジタルフィルタ14と、ディジタルフィルタ14の
出力yi (k)、yq (k)と識別判定回路17の判定
結果y- (k)(なお、y-は、yバーを示す。以下同
じ。)との差を計算して誤差量を求める減算器16と、
識別判定回路17の判定結果y- (k)と誤差量e
(k)に基づきディジタルフィルタの周波数特性を適応
的に更新する係数更新回路15とを備える。
[0006] The adaptive equalizer 19 has an I channel and a Q channel.
Flannel sample signal xi(K), x qFilter (k)
The digital filter 14 and the digital filter 14
Output yi(K), yq(K) and determination by the identification determination circuit 17
Result y-(K) (note that y-Indicates the y bar. Hereinafter the same
Same. And a subtractor 16 that calculates the difference between
Determination result y of identification determination circuit 17-(K) and error amount e
Adapt digital filter frequency characteristics based on (k)
And a coefficient updating circuit 15 that updates the coefficient.

【0007】ディジタルフィルタは、IチャネルとQチ
ャネルのサンプル信号x(k)=[xi (k) 、xq (k)
T と係数演算回路が計算したフィルタ係数C(k)
を基にk番目の出力
[0007] The digital filter is composed of sample signals x (k) = [x i (k), x q (k) of I channel and Q channel.
] T and the filter coefficient C (k) calculated by the coefficient operation circuit
K-th output based on

【0008】[0008]

【数1】 (Equation 1)

【0009】を計算する。ここで、aT は、ベクトルa
の転置を表す。また、MとNは任意の自然数であり、デ
ィジタルフィルタのタップ数はM+N+1となる。式
(1)をディジタル回路で実現すると、第15図のよう
になる。これに示すように、ディジタルフィルタは同じ
構造の四つのブロック23〜26と2個の加算器27、
28により構成される。各ブロックは、1シンボル時間
だけサンプル信号を遅延させる遅延回路32〜34と、
M+N+1個の乗算器35〜38と、1個の多入力加算
器39から構成される。
Is calculated. Where a T is the vector a
Represents the transposition of Further, M and N are arbitrary natural numbers, and the number of taps of the digital filter is M + N + 1. If equation (1) is implemented by a digital circuit, the result is as shown in FIG. As shown, the digital filter is composed of four blocks 23 to 26 having the same structure and two adders 27,
28. Each block includes delay circuits 32-34 for delaying the sample signal by one symbol time;
It comprises M + N + 1 multipliers 35 to 38 and one multi-input adder 39.

【0010】第16図に、減算器と識別判定回路の動作
をQPSK(Quadraturephase shi
ft keying)変調方式を例に挙げて示す。等化
器の出力をy(k)=[yi (k) 、yq (k) ]T とす
る。識別判定回路は、IチャネルとQチャネルの直交軸
上に設定したしきい値を基準とし、識別判定した結果
FIG. 16 shows the operation of the subtractor and the discrimination determination circuit in QPSK (Quadrature phase shi).
ft keying) modulation method will be described as an example. Let the output of the equalizer be y (k) = [y i (k), y q (k)] T. The discrimination circuit determines the discrimination based on the threshold value set on the orthogonal axis of the I channel and the Q channel.

【0011】[0011]

【数2】 (Equation 2)

【0012】を誤差量として出力する。次に、係数更新
回路の構成を第17図に示す。本回路は、誤差の絶対値
の最大値
Is output as an error amount. Next, the configuration of the coefficient updating circuit is shown in FIG. This circuit is the maximum value of the absolute value of the error

【0013】[0013]

【数3】 (Equation 3)

【0014】が最小になるようフィルタ係数C(k)を
更新する。ここで、ξはi又はqを表している。
The filter coefficient C (k) is updated so that is minimized. Here, ξ represents i or q.

【0015】[0015]

【数4】 (Equation 4)

【0016】ここで、μはフィルタ係数の修正量を表
し、ステップサイズパラメータと呼ばれる。また、ξと
ζはi又はqを表している。よって、本回路も等しい構
造の四つのブロック45〜48から成り、図15のディ
ジタルフィルタの四つのブロック23〜26にそれぞれ
対応している。また、各ブロック45〜48には、遅延
回路55〜58と、#−Nから#MまでのM+N+1個
の演算ユニット50〜54を備える。各演算ユニット5
0〜54は、正負を判定する符号器59、60と、二つ
の乗算器61、63と、アップ/ダウンカウンタ62
と、累算器64とを備える。二つの符号器59、60
は、それぞれ識別判定結果と誤差量の符号を求める。乗
算器61は、符号器の出力を乗算する。アップ/ダウン
カウンタ62は、乗算結果をある時間だけ加算し、さら
に加算結果の符号を求める。ここで、第17図に示すN
udc は、加算する時間を決めるパラメータである。もう
一つの乗算器63は、μを乗算して累算器へ出力する。
累算結果はフィルタ係数として出力される。
Here, μ represents a correction amount of the filter coefficient, and is called a step size parameter. Ξ and ζ represent i or q. Therefore, this circuit also includes four blocks 45 to 48 having the same structure, and corresponds to the four blocks 23 to 26 of the digital filter in FIG. Each of the blocks 45 to 48 includes delay circuits 55 to 58 and M + N + 1 arithmetic units 50 to 54 from # -N to #M. Each arithmetic unit 5
Reference numerals 0 to 54 denote encoders 59 and 60 for judging positive / negative, two multipliers 61 and 63, and an up / down counter 62.
And an accumulator 64. Two encoders 59, 60
Obtains the identification determination result and the sign of the error amount, respectively. The multiplier 61 multiplies the output of the encoder. The up / down counter 62 adds the multiplication result for a certain period of time, and further obtains the sign of the addition result. Here, N shown in FIG.
udc is a parameter that determines the time to be added. Another multiplier 63 multiplies μ and outputs the result to the accumulator.
The accumulation result is output as a filter coefficient.

【0017】なお、第17図の符号器を取り外し、アッ
プ/ダウンカウンタを累算器に置き換えることにより、
識別判定結果と誤差量の大きさに依存して修正量を可変
できる。これにより、収束時間を早くでき、かつフィル
タ係数更新を安定化できる。この変更に加えて、識別判
定結果y- (k)の代りにフィルタ入力x(k)を入力
すれば、MSE法が実現できる。MSE法はZF法に比
べ回路規模は大きくなるが、収束性に優れるという特徴
を持つ。LMS法はMSE法を簡略化した方法である。
また、MSE法に比べ収束性に優れているアルゴリズム
がRLS法である。しかし、RLS法は、さらに回路規
模が大きくなる。RLS法を実現するため第17図の構
成をそのまま用いることは出来ないが、フィルタ入力x
(k)と誤差量e(k)の情報が得られればRLS法も
実現できる。
By removing the encoder of FIG. 17 and replacing the up / down counter with an accumulator,
The correction amount can be varied depending on the identification determination result and the magnitude of the error amount. Thereby, the convergence time can be shortened, and the update of the filter coefficient can be stabilized. In addition to this change, the identification determination result y - by entering the filter input x (k) instead of (k), MSE method can be realized. The MSE method has a larger circuit scale than the ZF method, but has a feature of excellent convergence. The LMS method is a simplified version of the MSE method.
Also, the RLS method is an algorithm that is more excellent in convergence than the MSE method. However, the RLS method further increases the circuit scale. Although the configuration shown in FIG. 17 cannot be used as it is to realize the RLS method, the filter input x
If information on (k) and the error amount e (k) can be obtained, the RLS method can also be realized.

【0018】フィルタ部の構造については、武部著、
「ディジタルフィルタの設計」、東海大学出版会発行に
詳しい。また、適応アルゴリズムについては、宮川他
著、「ディジタル信号処理」、電子情報通信学会発行、
及びS.Haykin著、武部訳、「適応フィルタ入
門」、現代工学社発行に詳しい。
Regarding the structure of the filter, see Takebe,
"Design of digital filter", Tokai University Press published. Regarding adaptive algorithms, see Miyagawa et al., "Digital Signal Processing," published by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers,
And S.I. Details by Haykin, Takebe Translation, "Introduction to Adaptive Filters", published by Hyundai Kogakusha.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】前述のとおり、適応等
化器はフィルタ係数を求めるため、適応等化器出力の識
別判定結果又は適応等化器入力、及び誤差量を必要とす
る。また、PSKやQAM(Quadrature a
mplitude modulation)変調方式に
適応等化器を適用する場合、フィルタ係数を安定にかつ
確実に求めるため、識別判定結果及び誤差量はIチャネ
ルとQチャネルそれぞれ独立に求める必要がある。従っ
て、第16図に示すように、I、Qチャネルの直交軸上
にしきい値を設定し、識別判定と誤差量の決定を各チャ
ネルで独立に行っている。
As described above, the adaptive equalizer needs the identification decision result of the output of the adaptive equalizer or the input of the adaptive equalizer and the error amount in order to obtain the filter coefficient. Also, PSK or QAM (Quadrature a)
When an adaptive equalizer is applied to an amplitude modulation scheme, the identification determination result and the error amount need to be obtained independently for the I channel and the Q channel in order to stably and reliably obtain the filter coefficient. Therefore, as shown in FIG. 16, thresholds are set on the orthogonal axes of the I and Q channels, and the discrimination judgment and the determination of the error amount are performed independently for each channel.

【0020】しかしながら、このような識別判定を行う
には、適応等化器出力がなす直交座標面と、しきい値を
設定した基準座標面が時間的にずれないようにキャリア
を同期させる必要がある。そのため、適応等化器を備え
る復調装置には、第14図のようにキャリア再生回路が
備えられる。このように、キャリアを同期させる復調方
式は同期検波方式と呼ばれる。
However, in order to make such a discrimination, it is necessary to synchronize the carriers so that the orthogonal coordinate plane formed by the output of the adaptive equalizer and the reference coordinate plane on which the threshold value is set do not deviate in time. is there. For this reason, a demodulation device having an adaptive equalizer is provided with a carrier recovery circuit as shown in FIG. Such a demodulation method for synchronizing carriers is called a synchronous detection method.

【0021】一方、携帯電話などの移動通信や衛星通信
では、バースト状の無線信号を用いてディジタルデータ
を伝送することが主流である。これらの無線通信に適用
する復調装置には、バースト信号に対して効率的に対応
するため、キャリア同期時間を短縮することが求められ
る。しかしながら、現状のキャリア再生回路はキャリア
の再生に時間を要し、かつ回路が複雑になることから、
移動通信用の復調装置に同期検波方式を採用することが
困難となっている。このため、1シンボル離れた二つの
サンプル信号の差分からデータを復号することでキャリ
ア再生が不要な遅延検波方式が用いられている。しかし
ながら、この方式では1シンボル離れた二つの誤差量が
それぞれ相関を持ち、さらにI、Qチャネル間の誤差量
も相関を持つため、従来の適応等化器ではフィルタ係数
を決定できないという問題がある。従って、従来の適応
等化器は遅延検波方式に対応できないため、バースト信
号を扱う移動通信や衛星通信では歪み補償の手段として
適応等化器を採用できないという問題があった。
On the other hand, in mobile communications such as mobile phones and satellite communications, digital data is mainly transmitted using burst-like radio signals. Demodulators applied to these wireless communications are required to reduce the carrier synchronization time in order to efficiently cope with burst signals. However, the current carrier regeneration circuit requires time for carrier regeneration and the circuit becomes complicated,
It has become difficult to employ a synchronous detection method in a demodulator for mobile communication. For this reason, a delay detection method that does not require carrier reproduction by decoding data from the difference between two sample signals separated by one symbol is used. However, in this method, two error amounts separated by one symbol have a correlation with each other, and furthermore, an error amount between the I and Q channels also has a correlation. Therefore, there is a problem that a conventional adaptive equalizer cannot determine a filter coefficient. . Therefore, the conventional adaptive equalizer cannot cope with the delay detection method, and thus there is a problem that an adaptive equalizer cannot be employed as a means for distortion compensation in mobile communication or satellite communication that handles burst signals.

【0022】本発明は、無線伝送路や無線通信装置に起
因するディジタル変調波の波形歪みを適応的に等化する
適応等化器及び復調装置において、遅延検波方式に対応
する機能を備え、バースト信号を扱う無線通信における
歪み補償可能な適応等化器を提供することを目的とす
る。
The present invention relates to an adaptive equalizer and a demodulator for adaptively equalizing waveform distortion of a digital modulation wave caused by a radio transmission path or a radio communication device, the demodulator having a function corresponding to a delay detection method, An object of the present invention is to provide an adaptive equalizer capable of compensating distortion in wireless communication using signals.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、無線伝送路及び無線通信装置に起因するディジタ
ル変調波の波形歪みを補償する適応等化器において、該
適応等化器の出力と、該適応等化器出力を遅延検波し識
別判定した結果とに基づき、適応等化器出力の真の値を
推定する演算手段と、前記推定した適応等化器出力の真
値に対する、適応等化器出力の誤差量を求める手段と、
前記誤差量と前記推定した適応等化器出力の真値とに基
づき、フィルタ係数を逐次更新する係数更新手段と、を
備えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an adaptive equalizer for compensating for a waveform distortion of a digital modulation wave caused by a wireless transmission path and a wireless communication apparatus. Based on the output and the result of the delayed detection and discrimination determination of the adaptive equalizer output, calculating means for estimating the true value of the adaptive equalizer output, and for the true value of the estimated adaptive equalizer output, Means for determining the error amount of the output of the adaptive equalizer;
Coefficient updating means for sequentially updating filter coefficients based on the error amount and the estimated true value of the output of the adaptive equalizer.

【0024】請求項1記載の発明によれば、適応等化器
に適応等化器出力の真の値を推定する演算手段を設け、
推定した適応等化器出力の真値に対する、適応等化器出
力の誤差量を求める手段と、前記誤差量と前記推定した
適応等化器出力の真値とに基づき、フィルタ係数を逐次
更新する係数更新手段とを備えことにより、無線伝送路
や無線通信装置に起因するディジタル変調波の波形歪み
を適応的に等化する適応等化器において、遅延検波方式
に対応する機能を備え、バースト信号を扱う無線通信に
おける歪み補償を可能とすることができる。
According to the first aspect of the present invention, the adaptive equalizer is provided with arithmetic means for estimating the true value of the output of the adaptive equalizer,
Means for obtaining an error amount of the output of the adaptive equalizer with respect to the true value of the output of the adaptive equalizer, and sequentially updating the filter coefficient based on the error amount and the true value of the output of the adaptive equalizer. An adaptive equalizer that adaptively equalizes waveform distortion of a digital modulation wave caused by a wireless transmission path or a wireless communication device by providing a function corresponding to a delay detection method, Distortion compensation in wireless communication that handles

【0025】請求項2に記載された発明は、請求項1記
載の係数更新手段は、前記誤差量と前記推定した適応等
化器出力の真値とに基づきフィルタ係数を逐次更新する
代わりに、前記誤差量と前記適応等化器入力とに基づ
き、フィルタ係数を逐次更新することを特徴とする。請
求項2記載の発明によれば、請求項1記載の適応等化器
は、誤差量と前記適応等化器入力とに基づき、フィルタ
係数を逐次更新する適応等化器であってもよい。
According to a second aspect of the present invention, the coefficient updating means according to the first aspect replaces the filter coefficient based on the error amount and the estimated true value of the output of the adaptive equalizer, instead of sequentially updating the filter coefficient. The filter coefficient is sequentially updated based on the error amount and the input of the adaptive equalizer. According to the second aspect of the present invention, the adaptive equalizer according to the first aspect may be an adaptive equalizer that sequentially updates a filter coefficient based on an error amount and the input of the adaptive equalizer.

【0026】請求項3に記載された発明は、無線伝送路
及び無線通信装置に起因するディジタル変調波の波形歪
みを補償する適応等化器において、k番目(kは整数)
における前記適応等化器の出力と、k番目及びk−1番
目における前記適応等化器出力を遅延検波して識別判定
した結果とに基づき、k番目における前記適応等化器出
力の真値を推定する演算手段と、k番目における推定し
た前記適応等化器出力の真値に対する、k番目における
前記適応等化器出力の誤差量を求める手段と、k番目よ
り過去の誤差量とk番目より過去の推定した前記適応等
化器出力の真値とに基づき、フィルタ係数を逐次更新す
る係数更新手段と、を備えたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in an adaptive equalizer for compensating waveform distortion of a digital modulation wave caused by a wireless transmission path and a wireless communication apparatus, a k-th (k is an integer)
The true value of the output of the adaptive equalizer at k-th is determined based on the output of the adaptive equalizer at Calculating means for estimating, means for calculating an error amount of the output of the adaptive equalizer at the k-th with respect to the true value of the output of the adaptive equalizer estimated at the k-th, Coefficient updating means for sequentially updating filter coefficients based on a past estimated true value of the adaptive equalizer output.

【0027】請求項3記載の発明によれば、k番目にお
ける適応等化器の出力と、k番目及びk−1番目におけ
る適応等化器出力を遅延検波して識別判定した結果とに
基づき、k番目における適応等化器出力の真値を推定す
る演算手段と、k番目における推定した適応等化器出力
の真値に対するk番目における適応等化器出力の誤差量
を求める手段と、k番目より過去の誤差量とk番目より
過去の推定した適応等化器出力の真値とに基づき、フィ
ルタ係数を逐次更新する係数更新手段とを備えた、同期
復調を必要としない遅延検波に対応した適応等化器によ
り、バーストが発生する無線通信ディジタル伝送におけ
る時系列信号に対して、歪み補償可能とすることができ
る。
According to the third aspect of the present invention, the output of the adaptive equalizer at the k-th position and the output of the adaptive equalizer at the k-th and (k-1) -th positions are detected by delay detection and discriminated and determined. calculating means for estimating the true value of the output of the adaptive equalizer at the k-th position, means for calculating the error amount of the output of the adaptive equalizer at the k-th position relative to the true value of the output of the adaptive equalizer at the k-th position, Based on the error amount in the past and the true value of the output of the adaptive equalizer estimated in the past from the k-th, it is provided with coefficient updating means for sequentially updating the filter coefficients, and is compatible with differential detection that does not require synchronous demodulation. The adaptive equalizer can make distortion compensation possible for a time-series signal in wireless communication digital transmission in which a burst occurs.

【0028】請求項4に記載された発明は、請求項3記
載の係数更新手段は、k番目より過去の誤差量とk番目
より過去の推定した前記適応等化器出力の真値とに基づ
きフィルタ係数を逐次更新する代わりに、k番目より過
去の誤差量と前記適応等化器入力とに基づき、フィルタ
係数を逐次更新することを特徴とする。請求項4記載の
発明によれば、請求項3記載の適応等化器は、k番目よ
り過去の誤差量と適応等化器入力とに基づき、フィルタ
係数を逐次更新する適応等化器であってもよい。
According to a fourth aspect of the present invention, the coefficient updating means according to the third aspect is configured such that the coefficient updating means is configured to calculate the error value based on the error amount past the k-th and the true value of the output of the adaptive equalizer estimated past the k-th. Instead of sequentially updating the filter coefficients, the filter coefficients are sequentially updated based on the error amount past the k-th and the input of the adaptive equalizer. According to the fourth aspect of the present invention, the adaptive equalizer according to the third aspect is an adaptive equalizer that sequentially updates filter coefficients based on an error amount past the k-th and an input of the adaptive equalizer. You may.

【0029】請求項5に記載された発明は、請求項1又
は2記載の適応等化器において、前記演算手段は、適応
等化器出力の瞬時位相に基づく遅延検波及び識別判定を
行って得られた信号点遷移角度だけ適応等化器出力を線
形変換することにより、適応等化器出力の真値を推定す
る演算手段、を備えたことを特徴とする。請求項5記載
の発明によれば、復調装置がM相PSK変調方式又はM
値スターQAM変調方式を採用している場合、前記演算
手段を、適応等化器出力の瞬時位相に基づく遅延検波及
び識別判定を行って得られた信号点遷移角度だけ適応等
化器出力を線形変換することで適応等化器出力の真値を
推定することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the adaptive equalizer according to the first or second aspect, the arithmetic means performs delay detection and identification determination based on the instantaneous phase of the output of the adaptive equalizer. Calculating means for estimating the true value of the output of the adaptive equalizer by linearly converting the output of the adaptive equalizer by the determined signal point transition angle. According to the fifth aspect of the present invention, the demodulation device uses the M-phase PSK modulation method or
When the value star QAM modulation method is adopted, the arithmetic means linearly converts the output of the adaptive equalizer by a signal point transition angle obtained by performing delay detection and identification judgment based on the instantaneous phase of the output of the adaptive equalizer. By performing the conversion, the true value of the output of the adaptive equalizer can be estimated.

【0030】請求項6に記載された発明は、請求項3又
は4記載の適応等化器において、前記演算手段は、k 番
目及びk−1番目における適応等化器出力の瞬時位相に
基づく遅延検波及び識別判定を行って得られた、k−1
番目からk 番目への信号点遷移角度だけ、k−1番目に
おける適応等化器出力を線形変換することにより、k番
目における適応等化器出力の真値を推定する演算手段、
を備えたことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the adaptive equalizer according to the third or fourth aspect, the calculating means includes a delay based on the instantaneous phase of the output of the adaptive equalizer at the k-th and (k-1) -th. K-1 obtained by performing detection and discrimination judgment
Calculating means for estimating the true value of the output of the adaptive equalizer at the k-th by linearly converting the output of the adaptive equalizer at the (k-1) -th by the signal point transition angle from the k-th to the k-th signal point transition angle;
It is characterized by having.

【0031】請求項6記載の発明によれば、復調装置が
M相PSK変調方式又はM値スターQAM変調方式を採
用している場合、前記演算手段を、k番目及びk−1番
目における適応等化器出力の瞬時位相に基づく遅延検波
及び識別判定を行って得られた、k−1番目からk番目
への信号点遷移角度だけ、k−1番目における適応等化
器出力を線形変換することで、k番目における適応等化
器出力の真値を推定することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, when the demodulation device employs the M-phase PSK modulation method or the M-ary star QAM modulation method, the arithmetic means is adapted to adapt to the k-th and k-1 th modulations. Linearly converting the output of the adaptive equalizer at the (k-1) th by the signal point transition angle from the (k-1) th to the kth obtained by performing the delay detection and the discrimination judgment based on the instantaneous phase of the equalizer output Thus, the true value of the output of the adaptive equalizer at the k-th position can be estimated.

【0032】請求項7に記載された発明は、請求項1な
いし6記載の適応等化器を備えたことを特徴とする復調
装置である。請求項7記載の発明によれば、無線伝送路
や無線通信装置に起因するディジタル変調波の波形歪み
を適応的に等化する復調装置において、遅延検波方式に
対応する機能を備え、バースト信号を扱う無線通信にお
ける歪み補償を可能とすることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a demodulation apparatus comprising the adaptive equalizer according to the first to sixth aspects. According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a demodulator for adaptively equalizing waveform distortion of a digital modulation wave caused by a wireless transmission path or a wireless communication device, the demodulator having a function corresponding to a delay detection method, It is possible to perform distortion compensation in wireless communication to be handled.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。本発明の実施形態を示すブロッ
ク構成図を第1図に示す。本図は、本発明の適応等化器
を備えた復調装置の構成例を示している。本復調装置に
は、受信信号を直交検波してIチャネルとQチャネルの
べースバンド信号を出力する直交検波器12と、受信信
号と同期しない一定周期のキャリア信号を発生する発振
器7と、直交検波器出力をサンプリングするアナログ/
ディジタル変換器8、9と、アナログ/ディジタル変換
器8、9が出力するサンプル信号に含まれる波形歪みを
補償する適応等化器19と、1シンボル離れた二つの適
応等化器出力の差分を求めるべースバンド遅延検波回路
6と、べースバンド遅延検波器6の出力を識別判定して
復号信号を得る識別判定回路17とを備える。適応等化
器19には、IチャネルとQチャネルのサンプル信号を
濾波するディジタルフィルタ14と、ディジタルフィル
タ出力と識別判定回路17の識別判定結果を和分演算
し、適応等化器出力の推定真値を求める和分演算回路5
と、適応等化器出力と推定真値との差を計算して誤差量
を求める減算器16と、適応等化器出力の推定真値と誤
差量に基づきディジタルフィルタの周波数特性を適応的
に更新する係数更新回路15とを備える。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. This figure shows a configuration example of a demodulation device provided with the adaptive equalizer of the present invention. The demodulation apparatus includes a quadrature detector 12 for quadrature detection of a received signal and outputting I- and Q-channel baseband signals, an oscillator 7 for generating a carrier signal having a fixed period not synchronized with the received signal, Analog output sampling
The digital converters 8 and 9, the adaptive equalizer 19 for compensating for waveform distortion included in the sample signals output from the analog / digital converters 8 and 9, and the difference between the outputs of two adaptive equalizers separated by one symbol. The baseband delay detection circuit 6 to be obtained and an identification determination circuit 17 for determining the output of the baseband delay detector 6 to obtain a decoded signal are provided. The adaptive equalizer 19 performs a sum operation on the digital filter 14 for filtering the I-channel and Q-channel sampled signals, the digital filter output and the discrimination result of the discrimination circuit 17, and estimates the output of the adaptive equalizer. Summation operation circuit 5 for finding the value
A subtractor 16 for calculating the difference between the output of the adaptive equalizer and the estimated true value to obtain an error amount; and adaptively changing the frequency characteristic of the digital filter based on the estimated true value and the error amount of the output of the adaptive equalizer. And a coefficient updating circuit 15 for updating.

【0034】第2図に本発明の特徴を、QPSK変調方
式を例に挙げて示す。適応等化器に備えたディジタルフ
ィルタ14は、入力されたサンプル信号系列x(k)=
[x i (k) 、xq (k) ]T にフィルタ係数C(k)を掛
合わせ、式(1)で表されるy(k)=[yi (k) 、y
q (k) ]T 及びy(k−1)=[yi (k−1) 、yq(k
−1) ]T を出力する。べースバンド遅延検波回路6及
び識別判定回路17は、これらの信号を基に遅延検波
し、識別判定結果d(k)を出力する。例えばQPSK
変調方式における、べースバンド信号の瞬時位相に基づ
く遅延検波は次式に従う。
FIG. 2 shows a feature of the present invention in a QPSK modulation method.
The formula is shown as an example. Digital signal for adaptive equalizer
The filter 14 receives the input sample signal sequence x (k) =
[X i(k), xq(k)]TMultiplied by the filter coefficient C (k)
In addition, y (k) = [y represented by Expression (1)i(k), y
q(k)]TAnd y (k-1) = [yi(k-1), yq(k
-1)]TIs output. Baseband differential detection circuit 6 and
And the discrimination determination circuit 17 performs delay detection based on these signals.
Then, an identification determination result d (k) is output. For example, QPSK
In the modulation method, based on the instantaneous phase of the baseband signal,
The delay detection follows the following equation.

【0035】θ(k)=tan -1{yq (k) /yi (k) } △θ(k)=θ(k)−θ(k−1)Θ (k) = tan −1 {y q (k) / y i (k)} Δθ (k) = θ (k) −θ (k−1)

【0036】[0036]

【数5】 (Equation 5)

【0037】さらに、減算器は式(2)に従って推定真
値y- (k)と適応等化器出力y(k)との差を誤差量
e(k)として出力する。係数更新回路15は、適応等
化器の推定真値y- (k)と誤差量e(k)に基づき、
式(4)に従ってk+1番目のフィルタ係数C(k+
1)を計算する。ディジタルフィルタ14は、更新され
たフィルタ係数C(k+1)を用いて入力信号の濾波を
行う。
Furthermore, subtractor estimated true value y according to equation (2) - output the difference (k) and the adaptive equalizer output y (k) as the error amount e (k). The coefficient update circuit 15 calculates the true value y (k) of the adaptive equalizer and the error amount e (k) based on
According to equation (4), the (k + 1) th filter coefficient C (k +
Calculate 1). The digital filter 14 filters the input signal using the updated filter coefficient C (k + 1).

【0038】上記のとおり、本発明は、遅延検波した結
果から従来の適応等化器が必要とする誤差量、及び適応
等化器出力の識別判定結果を導く機能を備えているた
め、本発明の適応アルゴリズムとして従来のアルゴリズ
ムをそのまま用いることができる。また、ディジタルフ
ィルタ構成も同等であり、従来のフィルタ構造をそのま
ま用いることができる。従って、本発明は同期検波方式
の採用が困難な復調装置にも適用でき、バースト信号を
扱う無線通信における波形歪みの補償手段として有効で
ある。 (実施例1)実施例1を第1図を用いて説明する。第1
図に示す復調装置には、既に説明したように、直交検波
器12と、発振器7と、アナログ/ディジタル変換器
8、9と、適応等化器19と、べースバンド遅延検波回
路6と、識別判定回路17とを備える。また、適応等化
器19には、ディジタルフィルタ14と、和分演算回路
5と、減算器16と、係数更新回路15とを備える。
As described above, the present invention has a function of deriving the error amount required by the conventional adaptive equalizer and the result of discriminating the output of the adaptive equalizer from the result of the delay detection. The conventional algorithm can be used as it is as the adaptive algorithm for. Further, the digital filter configuration is the same, and the conventional filter structure can be used as it is. Therefore, the present invention can be applied to a demodulator in which it is difficult to adopt the synchronous detection method, and is effective as a means for compensating waveform distortion in wireless communication using a burst signal. (Embodiment 1) Embodiment 1 will be described with reference to FIG. First
As described above, the demodulator shown in the figure includes a quadrature detector 12, an oscillator 7, analog / digital converters 8, 9, an adaptive equalizer 19, and a baseband differential detection circuit 6, A determination circuit 17; The adaptive equalizer 19 includes a digital filter 14, a sum calculation circuit 5, a subtractor 16, and a coefficient update circuit 15.

【0039】第3図にべースバンド遅延検波回路6及び
識別判定回路17の具体的な構成例を示す。本図のべー
スバンド遅延検波回路6と識別判定回路17は、M相P
SK変調方式(Mは2以上の偶数)に対応し、かつべー
スバンド信号の瞬時位相に基づいた遅延検波を行う構成
を例示している。べースバンド遅延検波回路6には、座
標変換回路(tan -1{yq (k) /yi (k) })と、遅延
回路84と、減算器85とを備え、識別判定回路17に
は、識別判定器88を備える。
FIG. 3 shows a specific configuration example of the baseband differential detection circuit 6 and the discrimination determination circuit 17. The baseband differential detection circuit 6 and the discrimination determination circuit 17 of FIG.
A configuration corresponding to the SK modulation method (M is an even number of 2 or more) and performing differential detection based on the instantaneous phase of a baseband signal is illustrated. The baseband differential detection circuit 6, a coordinate transformation circuit (tan -1 {y q (k ) / y i (k)}), a delay circuit 84, a subtractor 85, the identification judgment circuit 17 , An identification determiner 88.

【0040】べースバンド遅延検波回路6には、端子8
1、82から、適応等化器出力y(k)=[yi (k) 、
q (k) ]T を入力する。座標変換回路83は、逆正接
関数に従って瞬時位相θ(k)を求める。本回路はRO
M(Read only memory)を用いて構成
できる。遅延回路84はθ(k)を1シンボル時間遅延
させ、θ(k−1)を出力する。減算器85はθ(k)
とθ(k−1)の差△θ(k)を計算する。識別判定器
88は、△θ(k)の値をM相のうちのいずれかの位相
に識別判定し、判定結果d(k)及び復号信号を、端子
18、20、80から出力する。
The baseband differential detection circuit 6 has a terminal 8
From 1, 82, the adaptive equalizer output y (k) = [y i (k),
y q (k)] T is input. The coordinate conversion circuit 83 obtains the instantaneous phase θ (k) according to the arctangent function. This circuit is RO
It can be configured using M (Read only memory). The delay circuit 84 delays [theta] (k) by one symbol time and outputs [theta] (k-1). The subtractor 85 calculates θ (k)
And the difference Δθ (k) between θ and k (k−1) is calculated. The identification determiner 88 identifies and determines the value of △ θ (k) as any one of the M phases, and outputs the determination result d (k) and the decoded signal from the terminals 18, 20, and 80.

【0041】第4図に和分演算回路5の具体的な構成例
を示す。本図もM相PSK変調方式に対応した実施例で
ある。和分演算回路5には、二つの遅延回路93、94
と、二種類のROM95、96と、複素乗算器97とを
備える。和分演算回路5には、適応等化器出力y(k)
=[yi (k) 、yq (k) ]T と、識別判定結果d(k)
とを、端子90、92から入力する。yi (k) とy
q (k) は、二つの遅延回路93、94でそれぞれ1シン
ボル時間遅延され、yi (k−1) とyq (k−1) として
出力される。一方、d(k)は二種類のROM95、9
6へ入力され、それぞれcos{d(k)}とsin
{d(k)}として出力される。複素乗算器97は、こ
れらの信号を複素乗算し、 yi - (k) =yi (k−1) cos{d(k)}−yq (k−1) sin{d( k)} yq - (k) =yi (k−1) sin{d(k)}+yq (k−1) cos{d( k)} (8) を出力する。
FIG. 4 shows a specific example of the configuration of the sum calculation circuit 5. This figure is also an embodiment corresponding to the M-phase PSK modulation method. The sum calculation circuit 5 includes two delay circuits 93 and 94
And two types of ROMs 95 and 96 and a complex multiplier 97. The sum operation circuit 5 has an adaptive equalizer output y (k)
= [Y i (k), y q (k)] T and the discrimination determination result d (k)
Are input from terminals 90 and 92. y i (k) and y
q (k) is delayed by one symbol time in each of the two delay circuits 93 and 94, and output as yi (k-1) and yq (k-1). On the other hand, d (k) is two kinds of ROMs 95 and 9
6 and cos {d (k)} and sin respectively
Output as {d (k)}. The complex multiplier 97 performs a complex multiplication of these signals, and y i (k) = y i (k−1) cos d (k)} − y q (k−1) sin {d (k)} y q - (k) = y i (k-1) sin {d (k)} + y q (k-1) outputs a cos {d (k)} ( 8).

【0042】なお、QPSK変調方式だけに対応する和
分演算回路は、第5図に示すように二つの遅延回路9
3、94、二つの符号変換器102、103及び二つの
4−1セレクタ100、101で実施することも可能で
ある。各4−1セレクタ100、101には、yi (k)
、yq (k) yi (k−1) 、yq (k−1) 及びd(k)
が印加されている。
The sum operation circuit corresponding to only the QPSK modulation system has two delay circuits 9 as shown in FIG.
3, 94, two code converters 102 and 103 and two 4-1 selectors 100 and 101 are also possible. Each of the 4-1 selectors 100 and 101 has y i (k)
, Yq (k) yi (k-1), yq (k-1) and d (k)
Is applied.

【0043】本発明に備えられるディジタルフィルタと
係数更新回路は、従来の適応等化器に備えられるディジ
タルフィルタ(第15図)、及び係数更新回路(第17
図)と同じ構成で実施できる。上記の実施例は、主とし
てハードウェアを用いて実施した例について示した。し
かしながら、上記回路の動作をソフトウェアで記述し、
CPU(Central Processing Unit )やDSP(Di
gital Signal Processor)上で
動作させることも可能である。 (実施例2)実施例2として、M値スターQAM変調方
式(Mは2以上の偶数)に対応した適応等化器について
説明する。
The digital filter and the coefficient updating circuit provided in the present invention include a digital filter (FIG. 15) and a coefficient updating circuit (17th element) provided in a conventional adaptive equalizer.
FIG. The above embodiment has been described with reference to an example in which the present invention is mainly implemented using hardware. However, the operation of the above circuit is described by software,
CPU (Central Processing Unit) and DSP (Di
It is also possible to operate on a digital signal processor (digital signal processor). (Embodiment 2) As Embodiment 2, an adaptive equalizer corresponding to the M-ary star QAM modulation system (M is an even number of 2 or more) will be described.

【0044】べースバンド遅延検波回路及び識別判定回
路の構成を第6図に示す。べースバンド遅延検波回路6
は、第3図の回路に2乗加算回路(yi 2 (k)+yq
2 (k))105を付加した回路である。本回路は実施
例1で説明した処理を行うと同時に、入力された適応等
化器出力を2乗加算回路105によりそれぞれ2乗し、
さらに加算して出力する。一方、識別判定回路17は、
第3図の回路に、さらに一つ識別判定器89を付加した
回路である。識別判定回路17は、実施例1で説明した
処理を行うと同時に、新たに付加した識別判定器89に
より適応等化器出力の振幅成分を識別判定し、識別判定
結果da (k)を出力する。
FIG. 6 shows the configurations of the baseband differential detection circuit and the identification judgment circuit. Baseband differential detection circuit 6
Is a square addition circuit (y i 2 (k) + y q
2 (k)) This is a circuit to which 105 is added. This circuit performs the processing described in the first embodiment, and at the same time, squares the output of the input adaptive equalizer by the square addition circuit 105.
It is added and output. On the other hand, the identification determination circuit 17
This is a circuit obtained by adding one more identification discriminator 89 to the circuit of FIG. Discrimination and decision circuit 17 and, at the same time performs the processing described in Example 1, newly by the identification determiner 89 is added to determine identify the amplitude components of the adaptive equalizer output, identification determination result d a (k) the output I do.

【0045】和分演算回路の構成を、第7図に示す。本
回路は、第4図の回路に3個の乗算器133、134、
135を付加した回路である。本回路は実施例1で説明
した処理に加え、複素乗算器出力に判定結果da (k)
のα倍もしくは1/α倍を掛合わせ、y(k)を出力す
る。なお、αはM値スターQAM変調方式の信号点の振
幅レベル比に依存した定数である。
FIG. 7 shows the configuration of the sum calculation circuit. This circuit includes three multipliers 133 and 134 in the circuit of FIG.
This is a circuit to which 135 is added. In this circuit, in addition to the processing described in the first embodiment, the decision result d a (k) is output to the output of the complex multiplier.
Is multiplied by α times or 1 / α times, and y (k) is output. Here, α is a constant that depends on the amplitude level ratio of the signal point of the M-value star QAM modulation method.

【0046】実施例1及び実施例2では、それぞれM相
PSK変調方式、M値スターQAM変調方式に対応した
本発明の適応等化器の実施例について示した。なお、遅
延検波方式で復調できる上記以外の変調方式には、各変
調方式に依存して上記回路に若干の変更を加えることで
本発明の適応等化器を実現することができる。次に、計
算機シミュレーションで得られた本発明の効果を、第8
図〜第13図に示す。シミュレーションでは、変調方式
にQPSKを、復調方式にべースバンド遅延検波方式を
用い、ロールオフ率が0.6のナイキスト伝送系とし
た。また、キャリアとクロックの周波数をそれぞれ14
0[MHz]と12.5[MHz]とし、変復調装置間
のキャリア周波数差が無い場合とある場合とを調べた。
さらに、フェージング条件として、干渉波と直接波の振
幅比が0.999、遅延時間差がT/4(Tはシンボル
周期)、干渉波と直接波の位相差が4π/5[rad]
の2波干渉モデルを用い、搬送波電力対雑音電力比(C
NR)は無限大とした。
Embodiments 1 and 2 show the embodiments of the adaptive equalizer of the present invention corresponding to the M-phase PSK modulation system and the M-ary star QAM modulation system, respectively. It is to be noted that the adaptive equalizer according to the present invention can be realized by slightly modifying the above-described circuits depending on the modulation schemes other than the modulation schemes that can be demodulated by the delay detection scheme. Next, the effect of the present invention obtained by the computer simulation will be described in the eighth.
This is shown in FIGS. In the simulation, a Nyquist transmission system having a roll-off rate of 0.6 using QPSK as a modulation method and a baseband differential detection method as a demodulation method was used. In addition, the carrier and clock frequencies are each set to 14
The frequency was set to 0 [MHz] and 12.5 [MHz], and a case where there was no carrier frequency difference between the modulation and demodulation devices and a case where there was a difference were examined.
Further, as fading conditions, the amplitude ratio between the interference wave and the direct wave is 0.999, the delay time difference is T / 4 (T is a symbol period), and the phase difference between the interference wave and the direct wave is 4π / 5 [rad].
, The carrier-to-noise power ratio (C
NR) was infinite.

【0047】第8図に、上記フェージング環境下におけ
る受信信号のI、Q直交座標上の信号点配置を示す。な
お、変復調装置問のキャリアの周波数は等しい。本図か
ら干渉波の影響で信号点の分布が拡がり、信号点間隔が
狭くなっていることがわかる。よって、本条件では符号
誤り率が増加することは明らかである。一方、同一条件
における適応等化器出力の信号点配置を第9図に示す。
適応等化器のタップ数は5である。本図を見ると、適応
等化器出力の信号点が4点に収束しており、本発明の適
応等化器により波形歪みが補償されていることがわか
る。
FIG. 8 shows the signal point arrangement on the I and Q orthogonal coordinates of the received signal under the fading environment. Note that the frequencies of the carriers in the modem are equal. From this figure, it can be seen that the distribution of signal points has expanded due to the influence of the interference wave, and the signal point interval has become narrower. Therefore, it is clear that the code error rate increases under this condition. On the other hand, FIG. 9 shows the signal point arrangement of the output of the adaptive equalizer under the same conditions.
The number of taps of the adaptive equalizer is five. From this figure, it can be seen that the signal points of the output of the adaptive equalizer have converged to four points, and that the waveform distortion has been compensated for by the adaptive equalizer of the present invention.

【0048】次に第10図に、適応等化器を動作させ始
めてからの経過時間と、遅延検波し識別判定した際の誤
差量[△θ(k)−d(k)]との関係を示す。なお、
本図の誤差量は20回計算した2乗平均値を示してい
る。本図から、約400[T]で誤差量が約5度まで減
少し、適応等化器が収束していることがわかる。次に、
変復調装置間でキャリア周波数に5[ppm]の差があ
る場合の、適応等化器前後の信号点配置と誤差量の時間
変化を、それぞれ第11図、第12図、及び第13図に
示す。変復調装置間でキャリアが同期していないため、
第11図と第12図はそれぞれ第8図と第9図の信号点
が原点を中心に回転していると見なせる。第13図は第
10図と同様に経過時間と誤差量の関係を表しており、
本図から約400[T]で適応等化器が収束しているこ
とがわかる。
Next, FIG. 10 shows the relationship between the elapsed time from the start of the operation of the adaptive equalizer and the amount of error [△ θ (k) -d (k)] at the time of delay detection and discrimination judgment. Show. In addition,
The error amount in the figure indicates a mean square value calculated 20 times. From this figure, it can be seen that the error amount decreases to about 5 degrees at about 400 [T], and the adaptive equalizer has converged. next,
FIGS. 11, 12, and 13 show the signal point arrangement before and after the adaptive equalizer and the time change of the error amount when there is a difference of 5 [ppm] in the carrier frequency between the modems. . Because the carriers are not synchronized between the modems,
11 and 12 can be considered that the signal points in FIGS. 8 and 9 are rotated about the origin. FIG. 13 shows the relationship between the elapsed time and the error amount similarly to FIG.
From this figure, it can be seen that the adaptive equalizer has converged at about 400 [T].

【0049】従って、本発明の適応等化器は同期検波が
不要であり、遅延検波方式を用いた復調装置における歪
み補償手段として有用であると言える。以上説明したよ
うに、本発明の適応等化器は、従来の適応等化器と異な
り遅延検波方式に適用できるため、バースト信号を扱う
無線通信に対し適用可能である。また、一般的に適応等
化器にはサンプルタイミングのずれを補償する効果もあ
るため、本発明の適応等化器は、遅延検波方式を用いた
復調装置においてクロック再生回路として用いることも
可能である。
Therefore, it can be said that the adaptive equalizer of the present invention does not require synchronous detection, and is useful as a distortion compensation means in a demodulation device using a delay detection method. As described above, since the adaptive equalizer of the present invention can be applied to the differential detection system unlike the conventional adaptive equalizer, it can be applied to wireless communication that handles burst signals. Further, since an adaptive equalizer generally has an effect of compensating for a shift in sample timing, the adaptive equalizer of the present invention can also be used as a clock recovery circuit in a demodulator using a delay detection method. is there.

【0050】[0050]

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次に述べる
種々の効果を奏することができる。請求項1記載の発明
によれば、適応等化器に適応等化器出力の真の値を推定
する演算手段を設け、推定した適応等化器出力の真値に
対する、適応等化器出力の誤差量を求める手段と、前記
誤差量と前記推定した適応等化器出力の真値とに基づ
き、フィルタ係数を逐次更新する係数更新手段とを備え
ことにより、無線伝送路や無線通信装置に起因するディ
ジタル変調波の波形歪みを適応的に等化する適応等化器
において、遅延検波方式に対応する機能を備え、バース
ト信号を扱う無線通信における歪み補償を可能とするこ
とができる。
According to the present invention as described above, the following various effects can be obtained. According to the first aspect of the present invention, the adaptive equalizer is provided with arithmetic means for estimating the true value of the output of the adaptive equalizer, and the output of the adaptive equalizer for the true value of the output of the adaptive equalizer is estimated. Means for calculating an error amount, and coefficient updating means for sequentially updating filter coefficients based on the error amount and the estimated true value of the output of the adaptive equalizer. An adaptive equalizer that adaptively equalizes the waveform distortion of a digitally modulated wave to be provided is provided with a function corresponding to a differential detection method, and can perform distortion compensation in wireless communication that handles burst signals.

【0051】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の適応等化器は、誤差量と前記適応等化器入力とに基
づき、フィルタ係数を逐次更新する適応等化器であって
もよい。請求項3記載の発明によれば、k番目における
適応等化器の出力と、k番目及びk−1番目における適
応等化器出力を遅延検波して識別判定した結果とに基づ
き、k番目における適応等化器出力の真値を推定する演
算手段と、k番目における推定した適応等化器出力の真
値に対するk番目における適応等化器出力の誤差量を求
める手段と、k番目より過去の誤差量とk番目より過去
の推定した適応等化器出力の真値とに基づき、フィルタ
係数を逐次更新する係数更新手段とを備えた、同期復調
を必要としない遅延検波に対応した適応等化器により、
バーストが発生する無線通信ディジタル伝送における時
系列信号に対して、歪み補償可能とすることができる。
According to the second aspect of the present invention, the adaptive equalizer according to the first aspect is an adaptive equalizer that sequentially updates a filter coefficient based on an error amount and the input of the adaptive equalizer. Is also good. According to the third aspect of the present invention, the k-th adaptive equalizer output and the k-th and k-1th adaptive equalizer outputs are delay-detected and discriminated and determined. Calculating means for estimating the true value of the output of the adaptive equalizer; means for calculating an error amount of the output of the adaptive equalizer at the kth with respect to the true value of the output of the adaptive equalizer estimated at the kth; Adaptive equalization corresponding to differential detection that does not require synchronous demodulation, including coefficient updating means for sequentially updating filter coefficients based on the error amount and the true value of the adaptive equalizer output estimated in the past from the kth. By vessel
Distortion can be compensated for a time-series signal in wireless communication digital transmission in which a burst occurs.

【0052】請求項4記載の発明によれば、請求項3記
載の適応等化器は、k番目より過去の誤差量と適応等化
器入力とに基づき、フィルタ係数を逐次更新する適応等
化器であってもよい。請求項5記載の発明によれば、復
調装置がM相PSK変調方式又はM値スターQAM変調
方式を採用している場合、前記演算手段を、適応等化器
出力の瞬時位相に基づく遅延検波及び識別判定を行って
得られた信号点遷移角度だけ適応等化器出力を線形変換
することで適応等化器出力の真値を推定することができ
る。
According to the fourth aspect of the present invention, the adaptive equalizer according to the third aspect is an adaptive equalizer that sequentially updates filter coefficients based on an error amount past the k-th and an input of the adaptive equalizer. It may be a vessel. According to the fifth aspect of the present invention, when the demodulation device adopts the M-phase PSK modulation method or the M-ary star QAM modulation method, the arithmetic means is configured to perform delay detection based on the instantaneous phase of the output of the adaptive equalizer. The true value of the output of the adaptive equalizer can be estimated by linearly converting the output of the adaptive equalizer by the signal point transition angle obtained by performing the discrimination determination.

【0053】請求項6記載の発明によれば、復調装置が
M相PSK変調方式又はM値スターQAM変調方式を採
用している場合、前記演算手段を、k番目及びk−1番
目における適応等化器出力の瞬時位相に基づく遅延検波
及び識別判定を行って得られた、k−1番目からk番目
への信号点遷移角度だけ、k−1番目における適応等化
器出力を線形変換することで、k番目における適応等化
器出力の真値を推定することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, when the demodulation device employs the M-phase PSK modulation system or the M-ary star QAM modulation system, the arithmetic means is adapted to adapt to the k-th and k-1 th modulations. Linearly converting the output of the adaptive equalizer at the (k-1) th by the signal point transition angle from the (k-1) th to the kth obtained by performing the delay detection and the discrimination judgment based on the instantaneous phase of the equalizer output Thus, the true value of the output of the adaptive equalizer at the k-th position can be estimated.

【0054】請求項7記載の発明によれば、無線伝送路
や無線通信装置に起因するディジタル変調波の波形歪み
を適応的に等化する復調装置において、遅延検波方式に
対応する機能を備え、バースト信号を扱う無線通信にお
ける歪み補償を可能とすることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, a demodulation apparatus for adaptively equalizing waveform distortion of a digital modulation wave caused by a radio transmission path or a radio communication apparatus has a function corresponding to a delay detection method, It is possible to perform distortion compensation in wireless communication using a burst signal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の適応等化器の実施形態を示すブロック
構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an adaptive equalizer according to the present invention.

【図2】本発明の動作原理を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the operation principle of the present invention.

【図3】べースバンド遅延検波器と識別判定回路の第一
実施例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a first embodiment of a baseband differential detector and an identification determination circuit.

【図4】和分演算回路の第一実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment of a sum calculation circuit.

【図5】和分演算回路の別の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating another configuration example of the sum calculation circuit.

【図6】べースバンド遅延検波器と識別判定回路の第二
実施例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a second embodiment of a baseband differential detector and an identification determination circuit.

【図7】和分演算回路の第二実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the sum calculation circuit.

【図8】計算機シミュレーションの結果であり、フェー
ジングにより波形歪みが生じた場合の信号点配置を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a result of a computer simulation and showing a signal point arrangement when waveform distortion occurs due to fading.

【図9】計算機シミュレーションの結果であり、フェー
ジングによる波形歪みを本発明の適応等化器で補償して
得られた信号点配置を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a result of a computer simulation and showing a signal point arrangement obtained by compensating waveform distortion due to fading by the adaptive equalizer of the present invention.

【図10】計算機シミュレーションの結果であり、本発
明の適応等化器が動作を始めてからの経過時間と遅延検
波し識別判定した際の誤差量との関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a result of a computer simulation, showing a relationship between an elapsed time since the operation of the adaptive equalizer of the present invention and the amount of error when performing delay detection and discrimination determination.

【図11】計算機シミュレーションの結果であり、フェ
ージングにより波形歪みが生じた場合の信号点配置を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a result of a computer simulation and showing a signal point arrangement when waveform distortion occurs due to fading.

【図12】計算機シミュレーションの結果であり、フェ
ージングによる波形歪みを本発明の適応等化器で補償し
て得られた信号点配置を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a result of a computer simulation and showing a signal point arrangement obtained by compensating waveform distortion due to fading by the adaptive equalizer of the present invention.

【図13】計算機シミュレーションの結果であり、本発
明の適応等化器が動作を始めてからの経過時間と遅延検
波し識別判定した際の誤差量との関係を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a result of a computer simulation, showing a relationship between an elapsed time from when the adaptive equalizer according to the present invention starts operation and an error amount at the time of delay detection and discrimination determination.

【図14】従来例を示すブロック構成図である。FIG. 14 is a block diagram showing a conventional example.

【図15】従来例を示すブロック構成図であり、ディジ
タルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a conventional example, and is a diagram showing a configuration of a digital filter.

【図16】従来例の動作原理を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the operation principle of a conventional example.

【図17】従来例を示すブロック構成図であり、係数更
新回路の構成を示す図である。
FIG. 17 is a block diagram showing a conventional example, and is a diagram showing a configuration of a coefficient updating circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 和分演算回路 6 ベースバンド遅延検波回路 7 発振器 8、9 A/D変換器 10 入力端子 12 直交検波器 14 ディジタルフィルタ 15 係数更新回路 16、85、102、103 減算器 17 識別判定回路 19 適応等化器 18、20 出力端子 83 座標変換回路 84、93、94 遅延回路(T) 88、89 識別判定器 95、96 ROM 97 複素乗算器 105 2乗加算回路 133、134、135 乗算器 5 Summation calculation circuit 6 Baseband delay detection circuit 7 Oscillator 8, 9 A / D converter 10 Input terminal 12 Quadrature detector 14 Digital filter 15 Coefficient update circuit 16, 85, 102, 103 Subtractor 17 Identification judgment circuit 19 Adaptation Equalizer 18, 20 Output terminal 83 Coordinate conversion circuit 84, 93, 94 Delay circuit (T) 88, 89 Discriminator 95, 96 ROM 97 Complex multiplier 105 Square addition circuit 133, 134, 135 Multiplier

フロントページの続き Fターム(参考) 5K004 AA05 AA08 FA05 FG02 FG03 FH03 JG01 JH02 JJ06 5K046 AA05 EE06 EE32 EE55 EE56 EF11 EF17 EF46 Continued on the front page F term (reference) 5K004 AA05 AA08 FA05 FG02 FG03 FH03 JG01 JH02 JJ06 5K046 AA05 EE06 EE32 EE55 EE56 EF11 EF17 EF46

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 無線伝送路及び無線通信装置に起因する
ディジタル変調波の波形歪みを補償する適応等化器にお
いて、 該適応等化器の出力と、該適応等化器出力を遅延検波し
識別判定した結果とに基づき、適応等化器出力の真の値
(以下、「真値」という。 )を推定する演算手段と、 前記推定した適応等化器出力の真値に対する、適応等化
器出力の誤差量を求める手段と、 前記誤差量と前記推定した適応等化器出力の真値とに基
づき、フィルタ係数を逐次更新する係数更新手段と、を
備えたことを特徴とする適応等化器。
An adaptive equalizer for compensating for a waveform distortion of a digital modulation wave caused by a wireless transmission path and a wireless communication device, wherein the output of the adaptive equalizer and the output of the adaptive equalizer are detected by delay detection and identified. Calculating means for estimating the true value of the output of the adaptive equalizer (hereinafter referred to as “true value”) based on the determined result; and an adaptive equalizer for the estimated true value of the output of the adaptive equalizer Adaptive equalization, comprising: means for obtaining an error amount of an output; and coefficient updating means for sequentially updating a filter coefficient based on the error amount and the true value of the output of the estimated adaptive equalizer. vessel.
【請求項2】 請求項1記載の係数更新手段は、前記誤
差量と前記推定した適応等化器出力の真値とに基づきフ
ィルタ係数を逐次更新する代わりに、前記誤差量と前記
適応等化器入力とに基づき、フィルタ係数を逐次更新す
ることを特徴とする適応等化器。
2. The coefficient updating means according to claim 1, wherein said error amount and said adaptive equalization are used instead of sequentially updating a filter coefficient based on said error amount and said estimated true value of an output of said adaptive equalizer. An adaptive equalizer characterized by sequentially updating a filter coefficient based on a filter input.
【請求項3】 無線伝送路及び無線通信装置に起因する
ディジタル変調波の波形歪みを補償する適応等化器にお
いて、 k番目(kは整数)における前記適応等化器の出力と、
k番目及びk−1番目における前記適応等化器出力を遅
延検波して識別判定した結果とに基づき、k番目におけ
る前記適応等化器出力の真値を推定する演算手段と、 k番目における推定した前記適応等化器出力の真値に対
する、k番目における前記適応等化器出力の誤差量を求
める手段と、 k番目より過去の誤差量とk番目より過去の推定した前
記適応等化器出力の真値とに基づき、フィルタ係数を逐
次更新する係数更新手段と、を備えたことを特徴とする
適応等化器。
3. An adaptive equalizer for compensating waveform distortion of a digitally modulated wave caused by a wireless transmission path and a wireless communication device, wherein: an output of the adaptive equalizer at a k-th position (k is an integer);
calculating means for estimating a true value of the output of the adaptive equalizer at the k-th position based on the result of delay detection of the output of the adaptive equalizer at the k-th and k-1 positions and discrimination determination; Means for calculating an error amount of the output of the adaptive equalizer at the k-th with respect to the true value of the output of the adaptive equalizer, and an error amount past the k-th and the output of the adaptive equalizer estimated past the k-th And a coefficient updating means for sequentially updating the filter coefficients based on the true value of the adaptive equalizer.
【請求項4】 請求項3記載の係数更新手段は、k番目
より過去の誤差量とk番目より過去の推定した前記適応
等化器出力の真値とに基づきフィルタ係数を逐次更新す
る代わりに、k番目より過去の誤差量と前記適応等化器
入力とに基づき、フィルタ係数を逐次更新することを特
徴とする適応等化器。
4. The coefficient updating means according to claim 3, wherein instead of sequentially updating the filter coefficients based on the error amount past the k-th and the true value of the output of the adaptive equalizer estimated past the k-th. , An adaptive equalizer characterized by sequentially updating filter coefficients based on an error amount past the k-th and the input of the adaptive equalizer.
【請求項5】 前記演算手段は、適応等化器出力の瞬時
位相に基づく遅延検波及び識別判定を行って得られた信
号点遷移角度だけ適応等化器出力を線形変換することに
より、適応等化器出力の真値を推定する演算手段、を備
えたことを特徴とする請求項1又は2記載の適応等化
器。
5. The adaptive equalizer according to claim 1, wherein the output of the adaptive equalizer is linearly transformed by a signal point transition angle obtained by performing delay detection and identification determination based on the instantaneous phase of the output of the adaptive equalizer. 3. The adaptive equalizer according to claim 1, further comprising a calculating unit for estimating a true value of an output of the equalizer.
【請求項6】 前記演算手段は、k 番目及びk−1番目
における適応等化器出力の瞬時位相に基づく遅延検波及
び識別判定を行って得られた、k−1番目からk 番目へ
の信号点遷移角度だけ、k−1番目における適応等化器
出力を線形変換することにより、k番目における適応等
化器出力の真値を推定する演算手段、を備えたことを特
徴とする請求項3又は4記載の適応等化器。
6. The k-th to k-th signal obtained by performing differential detection and discrimination determination based on the instantaneous phase of the output of the adaptive equalizer at the k-th and k-1st positions. 4. An arithmetic unit for estimating a true value of the output of the adaptive equalizer at the k-th position by linearly converting the output of the adaptive equalizer at the (k-1) -th point by the point transition angle. Or the adaptive equalizer according to 4.
【請求項7】 請求項1ないし6記載の適応等化器を備
えたことを特徴とする復調装置。
7. A demodulator comprising the adaptive equalizer according to claim 1. Description:
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