JP2002009674A - タップ係数トレーニング方法および回路 - Google Patents
タップ係数トレーニング方法および回路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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】伝送路の特性変化に対しタップ係数が収束せず
に発散あるいは未収束となることがなく、安定に最適な
タップ係数が得られるようにする。 【解決手段】伝送路よりの受信トレーニング信号ｙ
（Ｄ）とＰＲＢＳ生成器１１とエンコーダー１２とで生
成される送信側トレーニング信号と等価の送信トレーニ
ング信号Ｘとを入力し、内部に設けられたそれぞれステ
ップサイズの異なるＬＭＳアルゴリズムを用いてタップ
係数Ｗｗ（Ｄ）ａ〜Ｗｗ（Ｄ）ｅと更新量から抽出した
タップ係数の最適度合を示すデータ信号Ｚａ〜Ｚｅとを
それぞれ出力する５つのタップ係数演算回路１３ａ〜１
３ｅと、Ｗｗ（Ｄ）ａ〜Ｗｗ（Ｄ）ｅとＺａ〜Ｚｅとを
入力しＺａ〜Ｚｅの中で収束値が最小のＷｗ（Ｄ）を選
択して出力する選択回路１４などから構成される。尚タ
ップ係数演算回路１３は５つとは限らず必要数を設けて
も良い。
に発散あるいは未収束となることがなく、安定に最適な
タップ係数が得られるようにする。 【解決手段】伝送路よりの受信トレーニング信号ｙ
（Ｄ）とＰＲＢＳ生成器１１とエンコーダー１２とで生
成される送信側トレーニング信号と等価の送信トレーニ
ング信号Ｘとを入力し、内部に設けられたそれぞれステ
ップサイズの異なるＬＭＳアルゴリズムを用いてタップ
係数Ｗｗ（Ｄ）ａ〜Ｗｗ（Ｄ）ｅと更新量から抽出した
タップ係数の最適度合を示すデータ信号Ｚａ〜Ｚｅとを
それぞれ出力する５つのタップ係数演算回路１３ａ〜１
３ｅと、Ｗｗ（Ｄ）ａ〜Ｗｗ（Ｄ）ｅとＺａ〜Ｚｅとを
入力しＺａ〜Ｚｅの中で収束値が最小のＷｗ（Ｄ）を選
択して出力する選択回路１４などから構成される。尚タ
ップ係数演算回路１３は５つとは限らず必要数を設けて
も良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はタップ係数トレーニ
ング方法および回路に関し、特にＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ
Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを用い
た適応等化器の最適タップ係数をトレーニング信号を用
いて自動的に求める方法および回路に関する。
ング方法および回路に関し、特にＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ
Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを用い
た適応等化器の最適タップ係数をトレーニング信号を用
いて自動的に求める方法および回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のタップ係数トレーニング
回路は、例えばマルチキャリア変調伝送システムに使用
される。このようなマルチキャリア変調伝送システムに
おいては、伝送路の位相あるいは遅延変動のために受信
するインパルスの波形が歪み、インパルス応答の時間が
長くなる影響を受け易くなり符号間干渉あるいはチャネ
ル間干渉を引き起す。この結果、伝送信号は誤りを多発
するようになる。（尚、マルチキャリア変調伝送システ
ムの詳細な説明は、“ＭｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒＭｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ Ｆｏｒ Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｍｉｓ
ｓｉｏｎ：Ｊ．Ａ．Ｃ．Ｂｉｎｇｈａｍ，ＩＥＥＥ Ｃ
ｏｍｍｕｎ．Ｍａｇ．，ｐｐ５−１４，Ｍａｙ，１９９
０”を参照されたい。） このような問題を回避するために受信側にＦＩＲフィル
タを使用した適応等化器を挿入してインパルス応答を短
くする補正を行っている。適応等化器は等化特性を伝送
路の特性に整合させてより完全な補正を行わせるため
に、トレーニング信号を用いて最適タップ係数を適応的
に求め、この最適タップ係数により適応等化器の等化特
性を設定するようにしている。
回路は、例えばマルチキャリア変調伝送システムに使用
される。このようなマルチキャリア変調伝送システムに
おいては、伝送路の位相あるいは遅延変動のために受信
するインパルスの波形が歪み、インパルス応答の時間が
長くなる影響を受け易くなり符号間干渉あるいはチャネ
ル間干渉を引き起す。この結果、伝送信号は誤りを多発
するようになる。（尚、マルチキャリア変調伝送システ
ムの詳細な説明は、“ＭｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒＭｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ Ｆｏｒ Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｍｉｓ
ｓｉｏｎ：Ｊ．Ａ．Ｃ．Ｂｉｎｇｈａｍ，ＩＥＥＥ Ｃ
ｏｍｍｕｎ．Ｍａｇ．，ｐｐ５−１４，Ｍａｙ，１９９
０”を参照されたい。） このような問題を回避するために受信側にＦＩＲフィル
タを使用した適応等化器を挿入してインパルス応答を短
くする補正を行っている。適応等化器は等化特性を伝送
路の特性に整合させてより完全な補正を行わせるため
に、トレーニング信号を用いて最適タップ係数を適応的
に求め、この最適タップ係数により適応等化器の等化特
性を設定するようにしている。
【０００３】図１は一般的なマルチキャリア変調伝送シ
ステムにおける適応等化器のタップ係数トレーニング回
路を示すものである。図１において、マルチキャリア信
号送信装置１００は、相手局へ伝送するデータ信号ある
いはＰＲＢＳ生成器６から出力されるトレーニング信号
をマルチキャリア変調して周波数域信号に変換するエン
コーダー７とエンコーダー７の出力信号を逆離散フーリ
エ変換して時間域信号に変換して伝送路３００に送出す
るＩＦＦＴ部８と、トレーニング信号として使用する既
知の疑似ランダムバイナリーシーケンス（以下ＰＲＢＳ
という）信号を生成するＰＲＢＳ生成器６とで構成して
いる。
ステムにおける適応等化器のタップ係数トレーニング回
路を示すものである。図１において、マルチキャリア信
号送信装置１００は、相手局へ伝送するデータ信号ある
いはＰＲＢＳ生成器６から出力されるトレーニング信号
をマルチキャリア変調して周波数域信号に変換するエン
コーダー７とエンコーダー７の出力信号を逆離散フーリ
エ変換して時間域信号に変換して伝送路３００に送出す
るＩＦＦＴ部８と、トレーニング信号として使用する既
知の疑似ランダムバイナリーシーケンス（以下ＰＲＢＳ
という）信号を生成するＰＲＢＳ生成器６とで構成して
いる。
【０００４】一方マルチキャリア信号受信装置２００
は、伝送路３００からの受信信号を受けて波形補正を行
う適応等化器２と、受信信号の中のトレーニング信号を
選択して受信しこのトレーニング信号により適応等化器
２の最適タップ係数を求めて出力する本発明の対象であ
るトレーニング回路１と、適応等化器２で波形歪を補正
された受信信号のデータ信号を離散フーリエ変換して周
波数域信号に変換するＦＦＴ部３と、このＦＦＴ部３の
出力信号に対し伝送中の遅延と減衰とを補正するＦＥＱ
部４と、ＦＥＱ部４の出力信号を元のデータ信号に復号
して出力するデコーダー５とで構成されている。
は、伝送路３００からの受信信号を受けて波形補正を行
う適応等化器２と、受信信号の中のトレーニング信号を
選択して受信しこのトレーニング信号により適応等化器
２の最適タップ係数を求めて出力する本発明の対象であ
るトレーニング回路１と、適応等化器２で波形歪を補正
された受信信号のデータ信号を離散フーリエ変換して周
波数域信号に変換するＦＦＴ部３と、このＦＦＴ部３の
出力信号に対し伝送中の遅延と減衰とを補正するＦＥＱ
部４と、ＦＥＱ部４の出力信号を元のデータ信号に復号
して出力するデコーダー５とで構成されている。
【０００５】このような構成のおいて、先ず、送信側の
マルチキャリア信号送信装置１００において、ＰＲＢＳ
生成回路６からのトレーニング信号がデータ信号の送信
に先立ってエンコーダー７へ入力される。このトレーニ
ング信号の送出期間は通常５００ｍｓ程度でこの期間に
所定の長さの単位ＰＲＢＳ信号がくり返し送出される。
このトレーニング信号はデータ信号と同様にエンコーダ
ー７とＩＦＦＴ部８とによりマルチキャリア変調されて
伝送路３００へ送信トレーニング信号Ｘ（Ｄ）として送
出される。
マルチキャリア信号送信装置１００において、ＰＲＢＳ
生成回路６からのトレーニング信号がデータ信号の送信
に先立ってエンコーダー７へ入力される。このトレーニ
ング信号の送出期間は通常５００ｍｓ程度でこの期間に
所定の長さの単位ＰＲＢＳ信号がくり返し送出される。
このトレーニング信号はデータ信号と同様にエンコーダ
ー７とＩＦＦＴ部８とによりマルチキャリア変調されて
伝送路３００へ送信トレーニング信号Ｘ（Ｄ）として送
出される。
【０００６】一方、マルチキャリア信号受信装置２００
では、伝送路３００からこのトレーニング信号をトレー
ニング回路１で受信する。この受信トレーニング信号は
伝送路３００で送信トレーニング信号Ｘ（Ｄ）が歪み、
減衰を受けたものであるので受信トレーニング信号ｙ
（Ｄ）とする。トレーニング回路１は、この受信トレー
ニング信号ｙ（Ｄ）から次のような方法で最適なタップ
係数を求めて出力する。即ち受信したトレーニング信号
ｙ（Ｄ）と内部で生成される送信側のトレーニング信号
（Ｘ）と等価な送信トレーニング信号Ｘとを比較し、前
回タップ係数における受信トレーニング信号ｙ（Ｄ）の
目標インパルス応答に対する更新量を求めこの値からＬ
ＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリ
ズムを用いて前回タップ係数を更新して行き適応的に最
適となるタップ係数（Ｗｗ（Ｄ））を求める。
では、伝送路３００からこのトレーニング信号をトレー
ニング回路１で受信する。この受信トレーニング信号は
伝送路３００で送信トレーニング信号Ｘ（Ｄ）が歪み、
減衰を受けたものであるので受信トレーニング信号ｙ
（Ｄ）とする。トレーニング回路１は、この受信トレー
ニング信号ｙ（Ｄ）から次のような方法で最適なタップ
係数を求めて出力する。即ち受信したトレーニング信号
ｙ（Ｄ）と内部で生成される送信側のトレーニング信号
（Ｘ）と等価な送信トレーニング信号Ｘとを比較し、前
回タップ係数における受信トレーニング信号ｙ（Ｄ）の
目標インパルス応答に対する更新量を求めこの値からＬ
ＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリ
ズムを用いて前回タップ係数を更新して行き適応的に最
適となるタップ係数（Ｗｗ（Ｄ））を求める。
【０００７】次に図１に加えて図６、７を参照して図１
におけるトレーニング回路１に相当する従来例のトレー
ニング回路１ｂについて説明する。
におけるトレーニング回路１に相当する従来例のトレー
ニング回路１ｂについて説明する。
【０００８】図６において、トレーニング回路１ｂは、
送信側から送信されたトレーニング信号を伝送路の受信
信号から選択して受信し受信トレーニング信号（ｙ
（Ｄ））として出力するトレーニング信号受信回路１５
と、送信側のＰＲＢＳ生成器６と同等のＰＲＢＳ信号を
生成するＰＲＢＳ生成回路１１と、エンコーダー７と同
様にこのＰＲＢＳ信号をマルチキャリアで変調し周波数
域の送信トレーニング信号として出力するエンコーダー
１２と、エンコーダー１２の出力する送信トレーニング
信号Ｘと受信トレーニング信号ｙ（Ｄ）とを入力し内部
の出力からフィードバックされるタップ係数を用いて前
回のタップ係数における目標インパルス応答に対する更
新量を求め、この更新量からＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅ
ａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを用いて前回のタッ
プ係数を更新して行き適応的に最適となる前記タップ係
数（Ｗｗ（Ｄ））を求めて出力するタップ係数演算回路
１３ｂとで構成されている。
送信側から送信されたトレーニング信号を伝送路の受信
信号から選択して受信し受信トレーニング信号（ｙ
（Ｄ））として出力するトレーニング信号受信回路１５
と、送信側のＰＲＢＳ生成器６と同等のＰＲＢＳ信号を
生成するＰＲＢＳ生成回路１１と、エンコーダー７と同
様にこのＰＲＢＳ信号をマルチキャリアで変調し周波数
域の送信トレーニング信号として出力するエンコーダー
１２と、エンコーダー１２の出力する送信トレーニング
信号Ｘと受信トレーニング信号ｙ（Ｄ）とを入力し内部
の出力からフィードバックされるタップ係数を用いて前
回のタップ係数における目標インパルス応答に対する更
新量を求め、この更新量からＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅ
ａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを用いて前回のタッ
プ係数を更新して行き適応的に最適となる前記タップ係
数（Ｗｗ（Ｄ））を求めて出力するタップ係数演算回路
１３ｂとで構成されている。
【０００９】図７において、タップ係数演算回路１３ｂ
は、受信トレーニング信号ｙ（Ｄ）（時間域受信ベクト
ル）と受信側で生成した送信トレーニング信号Ｘ（周波
数域送信ベクトル）とを入力し内部の出力からフィード
バックされた時間域のタップ係数Ｗｗ（Ｄ）でｙ（Ｄ）
を等化しこれを周波域信号に変換した後Ｘで除算し更新
されたインパルス応答Ｂｕとして出力する目標インパル
ス応答更新部１３１と、このＢｕを入力し時間域信号に
変換した後時間窓を掛けて再びこれを周波数域信号に戻
して時間窓が掛けられたインパルス応答Ｂｗとして出力
する目標インパルス応答時間窓部１３２と、このＢｗと
Ｘ，ｙ（Ｄ），Ｗｗ（Ｄ）とを入力しｙ（Ｄ），Ｗｗ
（Ｄ）を周波数域信号のＹ，Ｗｗにそれぞれ変換した後
各信号を用いて、エラー信号を演算式ＢｗＸ−ＷｗＹか
ら求め次にエラー信号からステップサイズが固定のＬＭ
Ｓアルゴリズムを用い更新されたタップ係数Ｗｕを求め
出力するタップ係数更新部１３３ｂと、Ｗｕを入力し時
間域信号に変換した後時間窓を掛けてタップ係数Ｗｗ
（Ｄ）として出力するタップ係数時間窓部１３４とで構
成されている。
は、受信トレーニング信号ｙ（Ｄ）（時間域受信ベクト
ル）と受信側で生成した送信トレーニング信号Ｘ（周波
数域送信ベクトル）とを入力し内部の出力からフィード
バックされた時間域のタップ係数Ｗｗ（Ｄ）でｙ（Ｄ）
を等化しこれを周波域信号に変換した後Ｘで除算し更新
されたインパルス応答Ｂｕとして出力する目標インパル
ス応答更新部１３１と、このＢｕを入力し時間域信号に
変換した後時間窓を掛けて再びこれを周波数域信号に戻
して時間窓が掛けられたインパルス応答Ｂｗとして出力
する目標インパルス応答時間窓部１３２と、このＢｗと
Ｘ，ｙ（Ｄ），Ｗｗ（Ｄ）とを入力しｙ（Ｄ），Ｗｗ
（Ｄ）を周波数域信号のＹ，Ｗｗにそれぞれ変換した後
各信号を用いて、エラー信号を演算式ＢｗＸ−ＷｗＹか
ら求め次にエラー信号からステップサイズが固定のＬＭ
Ｓアルゴリズムを用い更新されたタップ係数Ｗｕを求め
出力するタップ係数更新部１３３ｂと、Ｗｕを入力し時
間域信号に変換した後時間窓を掛けてタップ係数Ｗｗ
（Ｄ）として出力するタップ係数時間窓部１３４とで構
成されている。
【００１０】トレーニング回路１ｂは以上の構成によ
り、受信トレーニング信号ｙ（Ｄ）から最適なタップ係
数Ｗｗ（Ｄ）を求めこれを適応等化器２へ送出してい
る。
り、受信トレーニング信号ｙ（Ｄ）から最適なタップ係
数Ｗｗ（Ｄ）を求めこれを適応等化器２へ送出してい
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のタッ
プ係数トレーニング回路は、トレーニング信号によりく
り返しタップ係数を演算してこれを最適値に収束させて
求めるが、伝送路の特性が変化した場合、最適タップ係
数に収束せずに発散したり、あるいは収束までに時間が
かかりトレーニング期間内で未収束となる場合がある。
プ係数トレーニング回路は、トレーニング信号によりく
り返しタップ係数を演算してこれを最適値に収束させて
求めるが、伝送路の特性が変化した場合、最適タップ係
数に収束せずに発散したり、あるいは収束までに時間が
かかりトレーニング期間内で未収束となる場合がある。
【００１２】これは演算過程で用いるＬＭＳアルゴリズ
ムのステップサイズが伝送路特性に適合しないために発
生する問題である。
ムのステップサイズが伝送路特性に適合しないために発
生する問題である。
【００１３】このステップサイズは一演算当りのステッ
プ係数更新量の大きさを加減するもので、図５に示す特
性を有している。図５において、ステップサイズがその
伝送路特性に対し適合している場合は、図示のようにト
レーニング期間内に最適タップ係数に収束する。この
時、適応等化器の等化残は０に接近して理想的な等化状
態となる。ステップサイズが適合値より小さいと未収束
の状態となり、また大きいと急速に収束するが収束値が
大きくなり、更に大きいと発散してしまうことになる。
プ係数更新量の大きさを加減するもので、図５に示す特
性を有している。図５において、ステップサイズがその
伝送路特性に対し適合している場合は、図示のようにト
レーニング期間内に最適タップ係数に収束する。この
時、適応等化器の等化残は０に接近して理想的な等化状
態となる。ステップサイズが適合値より小さいと未収束
の状態となり、また大きいと急速に収束するが収束値が
大きくなり、更に大きいと発散してしまうことになる。
【００１４】通常、最初のトレーニング時に伝送路特性
に適合したステップサイズに設定されるが、その後環境
条件の変化あるいは伝送路の変更などにより伝送路特性
が変化すると、以上のような理由により、最適タップ係
数に収束せずに発散したりあるいは収束が不充分の状態
になるという問題がある。
に適合したステップサイズに設定されるが、その後環境
条件の変化あるいは伝送路の変更などにより伝送路特性
が変化すると、以上のような理由により、最適タップ係
数に収束せずに発散したりあるいは収束が不充分の状態
になるという問題がある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のタップ係数トレ
ーニング方法は、マルチキャリア変調伝送システムの受
信側に設けられた適応等化器の最適タップ係数を求める
ためのトレーニング方法にして、送信側より送信された
トレーニング信号を伝送路を介して受信した受信トレー
ニング信号と受信側で生成した前記送信側の送信トレー
ニング信号と等価な送信トレーニング信号とを比較し前
回タップ係数における前記受信トレーニング信号の目標
インパルス応答に対する更新量を求めこの値からＬＭＳ
（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム
を用いて前回タップ係数を更新して行き適応的に最適タ
ップ係数を求めるタップ係数トレーニング方法におい
て、前記ＬＭＳアルゴリズムはステップサイズの異なる
複数のＬＭＳアルゴリズムを用意しこのステップサイズ
の異なる各ＬＭＳアルゴリズムについてそれぞれ対応す
る前記最適タップ係数を求めこの複数の最適タップ係数
の中から所定の選択方法により更に最適なタップ係数を
選択している。
ーニング方法は、マルチキャリア変調伝送システムの受
信側に設けられた適応等化器の最適タップ係数を求める
ためのトレーニング方法にして、送信側より送信された
トレーニング信号を伝送路を介して受信した受信トレー
ニング信号と受信側で生成した前記送信側の送信トレー
ニング信号と等価な送信トレーニング信号とを比較し前
回タップ係数における前記受信トレーニング信号の目標
インパルス応答に対する更新量を求めこの値からＬＭＳ
（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム
を用いて前回タップ係数を更新して行き適応的に最適タ
ップ係数を求めるタップ係数トレーニング方法におい
て、前記ＬＭＳアルゴリズムはステップサイズの異なる
複数のＬＭＳアルゴリズムを用意しこのステップサイズ
の異なる各ＬＭＳアルゴリズムについてそれぞれ対応す
る前記最適タップ係数を求めこの複数の最適タップ係数
の中から所定の選択方法により更に最適なタップ係数を
選択している。
【００１６】そして前記選択方法は、各前記タップ係数
演算回路の前記更新量の収束値を比較しこの収束値が最
小である前記タップ係数演算回路が出力する前記タップ
係数を選択するようにしても良い。
演算回路の前記更新量の収束値を比較しこの収束値が最
小である前記タップ係数演算回路が出力する前記タップ
係数を選択するようにしても良い。
【００１７】また、本発明のタップ係数トレーニング回
路は、マルチキャリア変調伝送システムの受信側に設け
られ送信側から送信されるトレーニング信号を受信して
適応等化器の最適タップ係数を求めるトレーニング回路
にして、送信側において疑似ランダムバイナリーシーケ
ンス（以下ＰＲＢＳという）信号を第１のエンコーダと
逆フーリエ変換器（以下ＩＦＦＴという）とによりマル
チキャリア変調して生成して送信された時間域の送信ト
レーニング信号を伝送路の受信信号から選択して受信し
受信トレーニング信号として出力するトレーニング信号
受信回路と、送信側の前記ＰＲＢＳ信号と同等のＰＲＢ
Ｓ信号を生成するＰＲＢＳ生成回路と、前記第１のエン
コーダと同様にこのＰＲＢＳ信号をマルチキャリアで変
調し周波数域の送信トレーニング信号として出力する第
２のエンコーダと、この第２のエンコーダの出力する送
信トレーニング信号と前記受信トレーニング信号とを入
力し内部の出力からフィードバックされるタップ係数を
用いて前回のタップ係数における目標インパルス応答に
対する更新量を求め、この更新量からＬＭＳ（Ｌｅａｓ
ｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを用いて前
回のタップ係数を更新して行き適応的に最適となる前記
タップ係数を求めて出力するタップ係数演算部とを有す
るタップ係数トレーニング回路において、前記タップ係
数演算部は、ステップサイズの異なる前記ＬＭＳアルゴ
リズムを用いてそれぞれ前記タップ係数演算部と同様に
して最適な前記タップ係数を演算して出力する複数のタ
ップ係数演算回路と、各前記タップ係数演算回路の出力
する前記タップ係数から所定の基準に従い更に最適な前
記タップ係数を選択して出力するタップ係数選択回路と
を備えている。
路は、マルチキャリア変調伝送システムの受信側に設け
られ送信側から送信されるトレーニング信号を受信して
適応等化器の最適タップ係数を求めるトレーニング回路
にして、送信側において疑似ランダムバイナリーシーケ
ンス（以下ＰＲＢＳという）信号を第１のエンコーダと
逆フーリエ変換器（以下ＩＦＦＴという）とによりマル
チキャリア変調して生成して送信された時間域の送信ト
レーニング信号を伝送路の受信信号から選択して受信し
受信トレーニング信号として出力するトレーニング信号
受信回路と、送信側の前記ＰＲＢＳ信号と同等のＰＲＢ
Ｓ信号を生成するＰＲＢＳ生成回路と、前記第１のエン
コーダと同様にこのＰＲＢＳ信号をマルチキャリアで変
調し周波数域の送信トレーニング信号として出力する第
２のエンコーダと、この第２のエンコーダの出力する送
信トレーニング信号と前記受信トレーニング信号とを入
力し内部の出力からフィードバックされるタップ係数を
用いて前回のタップ係数における目標インパルス応答に
対する更新量を求め、この更新量からＬＭＳ（Ｌｅａｓ
ｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを用いて前
回のタップ係数を更新して行き適応的に最適となる前記
タップ係数を求めて出力するタップ係数演算部とを有す
るタップ係数トレーニング回路において、前記タップ係
数演算部は、ステップサイズの異なる前記ＬＭＳアルゴ
リズムを用いてそれぞれ前記タップ係数演算部と同様に
して最適な前記タップ係数を演算して出力する複数のタ
ップ係数演算回路と、各前記タップ係数演算回路の出力
する前記タップ係数から所定の基準に従い更に最適な前
記タップ係数を選択して出力するタップ係数選択回路と
を備えている。
【００１８】更に、前記タップ係数演算回路は最適な前
記タップ係数を演算して出力すると同時に演算過程で生
成される前記更新量を表す指標をデータ信号として逐次
出力し、また前記タップ係数選択回路は各前記タップ係
数演算回路の出力する前記タップ係数と前記データ信号
とを入力しトレーニング期間終了時点で前記データ信号
が示す値が所定の値以下に収束したことを判断しこの収
束値が最も小さな前記タップ係数演算回路の前記タップ
係数を選択して出力するようにしても良い。
記タップ係数を演算して出力すると同時に演算過程で生
成される前記更新量を表す指標をデータ信号として逐次
出力し、また前記タップ係数選択回路は各前記タップ係
数演算回路の出力する前記タップ係数と前記データ信号
とを入力しトレーニング期間終了時点で前記データ信号
が示す値が所定の値以下に収束したことを判断しこの収
束値が最も小さな前記タップ係数演算回路の前記タップ
係数を選択して出力するようにしても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明が適用される一
般的なマルチキャリア変調伝送システムのブロック図、
図２は本発明の実施の形態例を示すブロック図、図３は
図２におけるタップ係数演算回路のブロック図、図４は
図２における選択回路のブロック図、図５は一般的なＬ
ＭＳアルゴリズムのステップサイズの特性図である。
図面を参照して説明する。図１は本発明が適用される一
般的なマルチキャリア変調伝送システムのブロック図、
図２は本発明の実施の形態例を示すブロック図、図３は
図２におけるタップ係数演算回路のブロック図、図４は
図２における選択回路のブロック図、図５は一般的なＬ
ＭＳアルゴリズムのステップサイズの特性図である。
【００２０】図２において、先に説明した図１における
トレーニング回路１に相当する本発明のトレーニング回
路１ａの構成を示すものである。図１に示した送信側に
おいて、ＰＲＢＳ生成器６で生成したＰＲＢＳ信号をエ
ンコーダー７とＩＦＦＴ部８とによりマルチキャリア変
調して生成して送信された時間域の送信トレーニング信
号Ｘ（Ｄ）を伝送路の受信信号から選択して受信し、受
信トレーニング信号ｙ（Ｄ）として出力するトレーニン
グ信号受信回路１５と、送信側のＰＲＢＳ生成器６と同
等のＰＲＢＳ信号を生成するＰＲＢＳ生成回路１１と、
エンコーダ７と同様にこのＰＲＢＳ信号をマルチキャリ
アで変調し周波数域の送信トレーニング信号として出力
するエンコーダー１２と、このエンコーダー１２の出力
する送信トレーニング信号Ｘと受信トレーニング信号ｙ
（Ｄ）とを入力し内部の出力からフィードバックされる
タップ係数を用いて前回のタップ係数における目標イン
パルス応答に対する更新量を求め、この更新量からそれ
ぞれ異なるステップを設定されたＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ
ＭｅａｎＳｑｕａｒｅ）アルゴリズムを用いて前回のタ
ップ係数を更新して行き適応的に最適となるタップ係数
Ｗｗ（Ｄ）を求めて出力するタップ係数と同時に演算過
程で生成される前記更新量を表す指標をデータ信号Ｚと
して逐次出力する５個のタップ係数演算回路１３ａ〜１
３ｅと、（ここでは一例として５個の場合で説明する）
タップ係数Ｗｗ（Ｄ）ａ〜Ｗｗ（Ｄ）ｅデータ信号Ｚａ
〜Ｚｅとを入力し各データ信号Ｚａ〜Ｚｅが示す値が所
定の値以下に収束したことを判断し、トレーニング期間
終了時点でこの収束値を比較し、一番小さな収束値を示
したタップ係数演算回路１３のタップ係数Ｗｗ（Ｄ）を
選択して出力する選択回路１４とで構成されている。
トレーニング回路１に相当する本発明のトレーニング回
路１ａの構成を示すものである。図１に示した送信側に
おいて、ＰＲＢＳ生成器６で生成したＰＲＢＳ信号をエ
ンコーダー７とＩＦＦＴ部８とによりマルチキャリア変
調して生成して送信された時間域の送信トレーニング信
号Ｘ（Ｄ）を伝送路の受信信号から選択して受信し、受
信トレーニング信号ｙ（Ｄ）として出力するトレーニン
グ信号受信回路１５と、送信側のＰＲＢＳ生成器６と同
等のＰＲＢＳ信号を生成するＰＲＢＳ生成回路１１と、
エンコーダ７と同様にこのＰＲＢＳ信号をマルチキャリ
アで変調し周波数域の送信トレーニング信号として出力
するエンコーダー１２と、このエンコーダー１２の出力
する送信トレーニング信号Ｘと受信トレーニング信号ｙ
（Ｄ）とを入力し内部の出力からフィードバックされる
タップ係数を用いて前回のタップ係数における目標イン
パルス応答に対する更新量を求め、この更新量からそれ
ぞれ異なるステップを設定されたＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ
ＭｅａｎＳｑｕａｒｅ）アルゴリズムを用いて前回のタ
ップ係数を更新して行き適応的に最適となるタップ係数
Ｗｗ（Ｄ）を求めて出力するタップ係数と同時に演算過
程で生成される前記更新量を表す指標をデータ信号Ｚと
して逐次出力する５個のタップ係数演算回路１３ａ〜１
３ｅと、（ここでは一例として５個の場合で説明する）
タップ係数Ｗｗ（Ｄ）ａ〜Ｗｗ（Ｄ）ｅデータ信号Ｚａ
〜Ｚｅとを入力し各データ信号Ｚａ〜Ｚｅが示す値が所
定の値以下に収束したことを判断し、トレーニング期間
終了時点でこの収束値を比較し、一番小さな収束値を示
したタップ係数演算回路１３のタップ係数Ｗｗ（Ｄ）を
選択して出力する選択回路１４とで構成されている。
【００２１】次に図３を参照してタップ係数演算回路１
３ａの内部構成を説明する。先に説明した図７と相違す
る点のみを説明すると、先ずタップ係数更新部１３３ａ
はステップサイズが可変のＬＭＳアルゴリズムを用いあ
らかじめ設定されたステップサイズについて演算してＷ
ｕを出力する。また、更新量データ生成部１３５はＢｕ
とＢｗとを入力しＢｗのパワーをＢｕのパワーで除算し
てインパルス応答の更新量を示すデータ信号Ｚを出力す
る。
３ａの内部構成を説明する。先に説明した図７と相違す
る点のみを説明すると、先ずタップ係数更新部１３３ａ
はステップサイズが可変のＬＭＳアルゴリズムを用いあ
らかじめ設定されたステップサイズについて演算してＷ
ｕを出力する。また、更新量データ生成部１３５はＢｕ
とＢｗとを入力しＢｗのパワーをＢｕのパワーで除算し
てインパルス応答の更新量を示すデータ信号Ｚを出力す
る。
【００２２】次に図４を参照して選択回路１４の内部構
成を説明する。５つのタップ係数演算回路１３ａ〜１３
ｅの出力するタップ係数Ｗｗ（Ｄ）を入力し選択信号に
より何れか１つの最適のタップ係数を選択して出力する
選択スイッチ１４１と、５つのデータ信号Ｚａ〜Ｚｅを
入力し、トレーニング中逐次変化するこのデータ信号の
値が収束（０に接近しかつ変化量がほぼ一定となった状
態）した時にその収束値を出力する５つの収束値検出回
路と、１４２ａ〜１４２ｅ収束値検出回路の１４２ａ〜
１４２ｅの収束値をトレーニング終了信号の入力時点で
メモリする５つのメモリ１４３ａ〜１４３ｅと、受信ト
レーニング信号ｙ（Ｄ）を入力してトレーニング終了信
号を出力するトレーニング終了検出回路１４５と、メモ
リ１４３ａ〜１４３ｅの収束値を前記トレーニング終了
信号により読み出し、各収束値を比較して最も小さな収
束値を出力したタップ係数演算回路１３を示す前記選択
信号を出力する比較回路１４４とで構成している。
成を説明する。５つのタップ係数演算回路１３ａ〜１３
ｅの出力するタップ係数Ｗｗ（Ｄ）を入力し選択信号に
より何れか１つの最適のタップ係数を選択して出力する
選択スイッチ１４１と、５つのデータ信号Ｚａ〜Ｚｅを
入力し、トレーニング中逐次変化するこのデータ信号の
値が収束（０に接近しかつ変化量がほぼ一定となった状
態）した時にその収束値を出力する５つの収束値検出回
路と、１４２ａ〜１４２ｅ収束値検出回路の１４２ａ〜
１４２ｅの収束値をトレーニング終了信号の入力時点で
メモリする５つのメモリ１４３ａ〜１４３ｅと、受信ト
レーニング信号ｙ（Ｄ）を入力してトレーニング終了信
号を出力するトレーニング終了検出回路１４５と、メモ
リ１４３ａ〜１４３ｅの収束値を前記トレーニング終了
信号により読み出し、各収束値を比較して最も小さな収
束値を出力したタップ係数演算回路１３を示す前記選択
信号を出力する比較回路１４４とで構成している。
【００２３】次にこのような構成のトレーニング回路１
ａの動作を説明する。各タップ係数演算回路１３のタッ
プ係数更新部１３３ａは、内蔵するＬＭＳアルゴリズム
のステップサイズが設置時にあらかじめ設定される。こ
のステップサイズは、一演算当たりのタップ係数更新量
の大きさを設定するもので、図５に示すようにある伝送
路の特性に対し適合する値があり、この適合値よりづれ
ると発散あるいは未収束の状態となる。５つのタップ係
数演算回路１３ａ〜１３ｅのうち、例えば１３ｃをその
時の伝送路特性に対し最適値に設定し、前後の２つを最
適値より前後に所定値づらした状態に設定するようにす
る。
ａの動作を説明する。各タップ係数演算回路１３のタッ
プ係数更新部１３３ａは、内蔵するＬＭＳアルゴリズム
のステップサイズが設置時にあらかじめ設定される。こ
のステップサイズは、一演算当たりのタップ係数更新量
の大きさを設定するもので、図５に示すようにある伝送
路の特性に対し適合する値があり、この適合値よりづれ
ると発散あるいは未収束の状態となる。５つのタップ係
数演算回路１３ａ〜１３ｅのうち、例えば１３ｃをその
時の伝送路特性に対し最適値に設定し、前後の２つを最
適値より前後に所定値づらした状態に設定するようにす
る。
【００２４】この状態において、選択回路１４は、タッ
プ係数演算回路１３ｃからのデータ信号Ｚｃが収束状態
でかつ最小値となるので、このタップ係数Ｗｗ（Ｄ）ｃ
を選択して出力する。次に伝送路の特性が変化すると各
データ信号Ｚの値が変化し、例えばデータ信号Ｚｂの値
が最小となるとこのタップ係数Ｗｗ（Ｄ）ｂを選択して
出力する。このようにして伝送路の特性を変化に対し追
従して最適なタップ係数を出力することができる。
プ係数演算回路１３ｃからのデータ信号Ｚｃが収束状態
でかつ最小値となるので、このタップ係数Ｗｗ（Ｄ）ｃ
を選択して出力する。次に伝送路の特性が変化すると各
データ信号Ｚの値が変化し、例えばデータ信号Ｚｂの値
が最小となるとこのタップ係数Ｗｗ（Ｄ）ｂを選択して
出力する。このようにして伝送路の特性を変化に対し追
従して最適なタップ係数を出力することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明のタップ係数
トレーニング方法および回路は、タップ係数を演算する
際、ＬＭＳアルゴリズムをステップサイズの異なる複数
のＬＭＳアルゴリズムについてタップ係数を演算し、こ
の演算結果の複数のタップ係数の中から更に最適なタッ
プ係数を選択して出力しているので、伝送路の特性が変
化してもタップ係数が収束せずに発散あるいは未収束に
なることが少なく、安定に最適なステップ係数が得られ
るという効果がある。
トレーニング方法および回路は、タップ係数を演算する
際、ＬＭＳアルゴリズムをステップサイズの異なる複数
のＬＭＳアルゴリズムについてタップ係数を演算し、こ
の演算結果の複数のタップ係数の中から更に最適なタッ
プ係数を選択して出力しているので、伝送路の特性が変
化してもタップ係数が収束せずに発散あるいは未収束に
なることが少なく、安定に最適なステップ係数が得られ
るという効果がある。
【図１】一般的なマルチキャリア変調伝送システムのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１におけるトレーニング回路の本発明の実施
の形態例を示すブロック図である。
の形態例を示すブロック図である。
【図３】図２におけるタップ係数演算回路のブロック図
である。
である。
【図４】図２における選択回路のブロック図である。
【図５】一般的なＬＭＳアルゴリズムのステップサイズ
の特性図である。
の特性図である。
【図６】図１におけるトレーニング回路の従来例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図７】図６におけるタップ係数演算回路のブロック図
である。
である。
１ トレーニング回路 ２ 適応等化器 ３ ＦＦＴ部 ４ ＦＥＱ部 ５ デコーダー ６、１１ ＰＲＢＳ生成器 ７、１２ エンコーダー ８ ＩＦＦＴ部 １５ トレーニング信号受信回路 １３ａ〜１３ｅ タップ係数演算回路 １４ 選択回路 １３１ 目標インパルス応答更新部 １３２ 目標インパルス応答時間窓部 １３３ａ タップ係数更新部 １３４ タップ係数時間窓部 １３５ 更新量データ生成部
Claims (6)
- 【請求項１】 マルチキャリア変調伝送システムの受信
側に設けられた適応等化器の最適タップ係数を求めるた
めのトレーニング方法にして、送信側より送信されたト
レーニング信号を伝送路を介して受信した受信トレーニ
ング信号と受信側で生成した前記送信側の送信トレーニ
ング信号と等価な送信トレーニング信号とを比較し前回
タップ係数における前記受信トレーニング信号の目標イ
ンパルス応答に対する更新量を求めこの値からＬＭＳ
（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム
を用いて前回タップ係数を更新して行き適応的に最適タ
ップ係数を求めるタップ係数トレーニング方法におい
て、前記ＬＭＳアルゴリズムはステップサイズの異なる
複数のＬＭＳアルゴリズムを用意しこのステップサイズ
の異なる各ＬＭＳアルゴリズムについてそれぞれ対応す
る前記最適タップ係数を求めこの複数の最適タップ係数
の中から所定の選択方法により更に最適なタップ係数を
選択することを特徴とするタップ係数トレーニング方
法。 - 【請求項２】 前記選択方法は、各前記タップ係数演算
回路の前記更新量の収束値を比較しこの収束値が最小で
ある前記タップ係数演算回路が出力する前記タップ係数
を選択するようにすることを特徴とする請求項１記載の
タップ係数トレーニング方法。 - 【請求項３】 マルチキャリア変調伝送システムの受信
側に設けられ送信側から送信されるトレーニング信号を
受信して適応等化器の最適タップ係数を求めるトレーニ
ング回路にして、送信側において疑似ランダムバイナリ
ーシーケンス（以下ＰＲＢＳという）信号を第１のエン
コーダと逆フーリエ変換器（以下ＩＦＦＴという）とに
よりマルチキャリア変調して生成して送信された時間域
の送信トレーニング信号を伝送路の受信信号から選択し
て受信し受信トレーニング信号として出力するトレーニ
ング信号受信回路と、送信側の前記ＰＲＢＳ信号と同等
のＰＲＢＳ信号を生成するＰＲＢＳ生成回路と、前記第
１のエンコーダと同様にこのＰＲＢＳ信号をマルチキャ
リアで変調し周波数域の送信トレーニング信号として出
力する第２のエンコーダと、この第２のエンコーダの出
力する送信トレーニング信号と前記受信トレーニング信
号とを入力し内部の出力からフィードバックされるタッ
プ係数を用いて前回のタップ係数における目標インパル
ス応答に対する更新量を求め、この更新量からＬＭＳ
（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム
を用いて前回のタップ係数を更新して行き適応的に最適
となる前記タップ係数を求めて出力するタップ係数演算
部とを有するタップ係数トレーニング回路において、前
記タップ係数演算部は、ステップサイズの異なる前記Ｌ
ＭＳアルゴリズムを用いてそれぞれ前記タップ係数演算
部と同様にして最適な前記タップ係数を演算して出力す
る複数のタップ係数演算回路と、各前記タップ係数演算
回路の出力する前記タップ係数から所定の基準に従い更
に最適な前記タップ係数を選択して出力するタップ係数
選択回路とを備えることを特徴とするタップ係数トレー
ニング回路。 - 【請求項４】 前記タップ係数演算回路は最適な前記タ
ップ係数を演算して出力すると同時に演算過程で生成さ
れる前記更新量を表す指標をデータ信号として逐次出力
し、また前記タップ係数選択回路は各前記タップ係数演
算回路の出力する前記タップ係数と前記データ信号とを
入力しトレーニング期間終了時点で前記データ信号が示
す値が所定の値以下に収束したことを判断しこの収束値
が最も小さな前記タップ係数演算回路の前記タップ係数
を選択して出力することを特徴とする請求項３記載のタ
ップ係数トレーニング回路。 - 【請求項５】 前記タップ係数演算回路は、前記受信ト
レーニング信号（時間域受信ベクトルの意味で以下ｙ
（Ｄ）という）と受信側で生成した前記送信トレーニン
グ信号（周波数域送信ベクトルの意味で以下Ｘという）
とを入力し内部の出力からフィードバックされた時間域
のタップ係数（以下Ｗｗ（Ｄ）という）でｙ（Ｄ）を等
化しこれを周波数信号に変換した後Ｘで除算し更新され
たインパルス応答（以下Ｂｕという）として出力する目
標インパルス応答更新部と、このＢｕを入力し時間域信
号に変換した後時間窓を掛けて再びこれを周波数域信号
に戻して時間窓が掛けられたインパルス応答（以下Ｂｗ
という）として出力する目標インパルス応答時間窓部
と、このＢｗと前記Ｘ，ｙ（Ｄ），Ｗｗ（Ｄ）とを入力
しｙ（Ｄ），Ｗｗ（Ｄ）を周波数域信号のＹ，Ｗｗにそ
れぞれ変換した後各信号を用いてエラー信号（以下Ｅと
いう）を演算式ＢｗＸ−ＷｗＹから求め次にこのＥから
ステップサイズがそれぞれ異なるＬＭＳアルゴリズムを
用い更新されたＷｗ（以下Ｗｕという）を求めて出力す
るタップ係数更新部と、Ｗｕを入力し時間域信号に変換
した後時間窓を掛けて前記Ｗｗ（Ｄ）として出力するタ
ップ係数時間窓部と、ＢｕとＢｗとを入力しＢｗのパワ
ーをＢｕのパワーで除算してインパルス応答の更新量を
示すデータ信号（以下Ｚという）を出力する更新量デー
タ生成部とを備えることを特徴とする請求項４記載のタ
ップ係数トレーニング回路。 - 【請求項６】 前記選択回路は、各前記タップ係数演算
回路の出力する前記タップ係数を入力し選択信号により
何れか１つの最適のタップ係数を選択して出力する選択
スイッチと、各前記データ信号を入力しトレーニング中
逐次変化するこのデータ信号の値が収束（０に接近しか
つ変化量がほぼ一定になった状態）した時にその収束値
を出力する複数の収束値検出回路と、各前記収束値検出
回路の収束値をメモリする複数のメモリと、前記受信ト
レーニング信号を入力してトレーニング終了点を示すト
レーニング終了信号を出力するトレーニング終了検出回
路と、各前記メモリの収束値を前記トレーニング終了信
号により読み出し各収束値を比較して最も小さな収束値
を出力した前記タップ係数演算回路を示す前記選択信号
を出力する比較回路とを備えることを特徴とする請求項
４あるいは５記載のタップ係数トレーニング回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190077A JP2002009674A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | タップ係数トレーニング方法および回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190077A JP2002009674A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | タップ係数トレーニング方法および回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002009674A true JP2002009674A (ja) | 2002-01-11 |
Family
ID=18689605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000190077A Pending JP2002009674A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | タップ係数トレーニング方法および回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002009674A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008022392A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Hitachi Ltd | シリアアライザ／デシリアライザ方式の転送装置 |
| JP2011199589A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 通信装置 |
| JP5300718B2 (ja) * | 2007-05-28 | 2013-09-25 | 株式会社アドバンテスト | 測定装置 |
-
2000
- 2000-06-23 JP JP2000190077A patent/JP2002009674A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008022392A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Hitachi Ltd | シリアアライザ／デシリアライザ方式の転送装置 |
| JP4741991B2 (ja) * | 2006-07-14 | 2011-08-10 | 株式会社日立製作所 | シリアアライザ／デシリアライザ方式の転送装置 |
| JP5300718B2 (ja) * | 2007-05-28 | 2013-09-25 | 株式会社アドバンテスト | 測定装置 |
| JP2011199589A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 通信装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031111 |