JP4845246B2 - トレーニングモードを有する適応チャネル等化器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精細テレビジョン情報を有する信号の適応チャネル等化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シンボル形式のディジタル情報信号を運ぶ変調信号の再生には、受信機で通常、シンボル同期のためのタイミング再生、キャリア再生（周波数変調からベースバンド）、チャネル等化の３つの機能が必要である。タイミング再生は、受信クロック（タイムベース）が伝送クロックに同期される処理である。これにより、受信シンボル値の判定処理に関連したスライスエラーの可能性を減らす時間の最適点でサンプリングできる。キャリア再生は、変調ベースバンド信号の再生を行うために、受信ＲＦ信号が、低い中間周波数通過帯域（近ベースバンド）に下方変換後、ベースバンドに周波数シフトされる処理である。
【０００３】
多くのディジタルデータ通信システムは、チャネル状態の変化や信号伝送チャネルの妨害をの効果を補償するために、適応等化を採用する。等化処理は、伝送チャネルの伝達関数を推定する。そして、伝達関数の逆数を受信信号に適用し、歪効果を減少又は、除去する。チャネル等化は、典型的には、受信信号の振幅及び、位相から、伝送チャネルの周波数に依存する時変応答による歪を除去するフィルタを採用する。例えば、それにより、シンボル判定能力が改善される。等化は、伝送チャネルの低域通過フィルタ効果を含む伝送チャネルの妨害により起きたベースバンドシンボル間妨害（ＩＳＩ）を除去する。ＩＳＩは、所定のシンボル値に先行又はその後に続くシンボルで、所定のシンボル値が歪まされる。そして、所定の範囲のシンボル位置に関して進んだ及び、遅れたシンボルを含むＩＳＩにより、”ゴースト”があらわれる。
【０００４】
適応等化器は本質的に、適応ディジタルフィルタである。適応等化器を使用するシステムでは、チャネル歪を適当に補償するために、フィルタ応答を適応させる方法が必要である。フィルタ係数とそれによるフィルタ応答を適応させる幾つかのアルゴリズムがある。広く使用されている１つの方法は、最小２乗平均（ＬＭＳ）アルゴリズムである。このアルゴリズムでは、エラー信号の関数として係数値を変えることで係数値を変え、等化器出力は参照データ系列を近似するようにされる。このエラー信号は、参照データ系列から等化器出力信号を引くことにより形成される。エラー信号がゼロに近づくと、等化器は収束し、それにより、等化器出力信号と参照データ系列はほぼ等しくなる。
【０００５】
等化器の動作が開始する時は、係数値（フィルタタップ重み）はチャネル歪を適切に補償する値ではない。等化器係数の初期的な収束を行うために、既知の”トレーニング”信号が参照信号として使用される。例えば、擬似ランダム番号（ＰＮ）系列のトレーニング信号は、テレビジョン受信機や電話モデム等の通信装置で広く使用されている。伝送システムで既知のＰＮ系列トレ−ニング信号を使用する主な利点は、エラーが正確に得られ、等化器は、データの送受信中又は、前に伝送チャネルの等化をトレーニングできることである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
トレーニング信号は、送受信器の両方でプログラムされる。エラー信号は適応等化器の出力から、局部的に発生したトレーニング信号の受信機のコピーを引くことにより受信機で形成される。トレーニング信号は、初期的にふさがれた受信信号の”アイ”特性を開くのに役立つ。トレーニング信号の適用後、”アイ”は、かなり開き、等化器は、判定に向けられた動作モードに切り替わる。トレーニング信号でなく、等化器の出力からのシンボルの実際の値を使用して、フィルタタップ重みの最終収束が行われる。判定に向けられた等化器モードは、時変チャネル歪を、周期的に伝送されるトレーニング信号を使用する方法よりも速く追跡及び、キャンセルできる。判定に向けられた等化器に信頼性ある収束と、安定な係数値を供給するために、判定の約９０％は訂正されねばならない。トレーニング信号は、等化器がこの９０％補正決定値を達成するのに役立つ。
【０００７】
あるシステムでは、”ブラインド”等化が等化器の係数値の初期収束に使用され、アイを開口させるのに使用される。ブラインドモードでは、フィルタ係数は、知られた関数又はアルゴリズムを用いて計算されるエラー信号に応じて粗く調整される。最も多く使用される等アルゴリズムは、定絶対値アルゴリズム（Ｃｏｓｔａｎｔ Ｍｏｄｕｌｕｓ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ、ＣＭＡ）及び、減少配置アルゴリズム（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ、ＲＣＡ）である。これらのアルゴリズムは、例えば、Ｐｒｏａｋｉｓによる”ディジタル通信”マグローヒル、ニューヨーク、１９８９年及び、Ｇｏｄａｒｄによる、”２次元データ通信システムでの自己回復等化及びキャリアトラッキング”ＩＥＥＥ通信トランザクション、１９８０年１１月、で述べられている。ＣＭＡは判定時点で、検出されたデータシンボルの絶対値は、異なる直径の幾つかの（配置）円の１つを定義する中心点に依存せねばならない。ＲＣＡは、主な伝送配置内で”超配置”を構成することに依存する。データ信号は、最初に超配置に合うようにされ、超配置は全体の配置を含むように副分割される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の原理に従って、等化器を通して受信データを再利用することにより更に速い等化が達成される。ＶＳＢ変調信号を処理する高精細テレビジョン受信機では、フィールド同期間隔の間のデータフィールド間隔内で、トレーニングデータは何回か再利用される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１のテレビジョン受信機では、変調されたアナログＨＤＴＶ入力信号は、例えば、ＲＦ同調回路を有する入力ネットワーク１４、中間周波数通過帯域出力信号を生成する２重変換チューナ、及び、適切なゲイン制御回路で処理される。受信信号は、米国のグランドアライアンスＨＤＴＶシステムで仕様が提案された８−ＶＳＢ変調信号である。ＶＳＢ信号は、維持減及び、データシンボルは位置で表され、ここで、１軸のみが、受信機で再生されるべき量子化データを有する。図の簡単のために、ブロック図にはクロック信号は示されていない。
【００１０】
１９９４年４月１４日のグランドアライアンスＨＤＴＶシステム仕様で記載されているように、ＶＳＢ伝送システムは、図２に示すデータフレームフォーマットで規定されたデータを伝送する。抑圧キャリア周波数での小パイロット信号が、ＶＳＢ受信機でのキャリアロックを達成するのを助けるために、伝送信号に付加される。図３を参照し、各データフレームは、各フィールドが８３２多値シンボルの３１３セグメントを有する２つのフィールドを有する。データセグメントは、ＭＰＥＧ互換データパケットを含む。各データセグメントは、４シンボルセグメント同期信号に続く８２８データシンボルを有する。各フィールドのセグメントは、４シンボルセグメント同期信号に続き、所定の５１１シンボルの擬似ランダム番号（ＰＮ）系列と３つの所定の６３シンボルのＰＮ系列が続き、真中の系列は、連続するフィールドで反転されている。ＶＳＢ制御信号（ＶＳＢシンボル配置サイズを画定する）は、最後の６３ＰＮ系列に続き、これに予約シンボルと前のフィールドからコピーされた１２プリコードシンボルが続く。
【００１１】
図１のチューナ１４からの通過帯域出力信号は、ＶＳＢ復調器及び、ネットワーク１８によりベースバンドに変換される。この例では、ネットワーク１８は、グランドアライアンスＨＤＴＶシステム仕様、及び、Ｗ．Ｂｒｅｔｌ他の”グランドアライアンスディジタルテレビジョン受信機のためのＶＳＢモデムサブシステム設計”、ＩＥＥＥ民生電子、１９９５年８月に記載されている。キャリア再生は、放送ＶＳＢ信号に含まれる小信号パイロット信号成分を使用する周波数及び、位相ロックループにより行われる。ネットワーク１８からの出力ベースバンド信号は、実軸に沿った再生されたＩチャネルデータシンボルのみを有する。ネットワーク１８からの復調されたシンボル情報は、アナログディジタル変換機１９により、ディジタルデータストリームに変換される。データセグメント同期再生及び、シンボルクロック（タイミング）再生は、前述のグランドアライアンスＨＤＴＶシステム仕様、及び、Ｗ．Ｂｒｅｔｌ他の文献で記載されたネットワークを含む、装置１５により行われる。セグメント同期信号検出出力は、セグメント同期信号タイミング再生が行われたときに生成される。再生されたセグメント同期信号は、アナログディジタル変換器１９でデータストリームシンボルのサンプリングの制御に使用される、適切に位相制御されたシンボルクロックを再生するのに使用される。
【００１２】
アナログディジタル変換器１９の出力は、フィールド同期信号検出器１７に与えられる。グランドアライアンスＨＤＴＶシステム仕様、及び、Ｗ．Ｂｒｅｔｌ他の文献では、フィールド同期信号検出を提供するのに好適なネットワークも記載されている。フィールド同期信号検出器１７は、フィールド同期信号成分が検出されたときに、フィールド同期信号検出出力信号をマイクロプロセッサ６６に供給する。装置１９からのディジタルデータは、図４と５で説明される本発明に従ったトレーニングデータ再利用ネットワーク３５で処理される。ネットワーク３５からの出力信号は、図６で詳細が説明される適応等化器ネットワーク５０に与えられる。ネットワーク５０からの等化されたベースバンド出力信号は、装置６０で復号され、出力ネットワーク６４により処理される。復号器６０は、例えば、上述のＢｒｅｔｌ他の文献で記載されているトレリス復号、データデインターリーブ、リードソロモン誤り訂正及び、オーディオ／ビデオ復号ネットワークを有する。出力プロセッサ６４はオーディオ／ビデオプロセッサとオーディオ／ビデオ再生装置を有する。装置１５と１７の中のセグメント同期信号とフィールド同期信号検出回路は、受信信号のこれらの同期信号成分が検出されたときに、出力セグメント同期信号検出及び、フィールド同期信号検出信号を制御信号発生器６６（マイクロプロセッサを含む）へ供給する。マイクロプロセッサ６６は、これらの信号に応答し、後に示すように、出力等化器制御信号と出力参照ＰＮ（擬似ランダム番号系列）を等化器５０へ供給する。ＰＮトレーニング信号系列はグランドアライアンスＨＤＴＶシステム仕様に規定されているように、バイナリ−データの固定繰り返しパターンであり、メモリ７０から制御信号発生器６６により取得される予めプログラムされた基準信号である。蓄積されたＰＮ信号のデータパターンは既知なので、フィールド同期信号期間で、蓄積されたＰＮ信号と受信データストリームのＰＮトレーニング信号成分の間の差を得ることにより正確なエラーが発生できる。等化器制御信号は、後述するようにブラインド、トレーニング及び、判定に向けられた動作モードで、マルチプレクサ２６，２８及び、２９の切り換えを制御する。
【００１３】
トレーニング信号再利用ブロック３５は、等化器５０を通してトレーニング信号データを再利用することにより、高速な等化を行う。伝送チャネル状態が典型的には、ＶＳＢデータフレームの２つの連続したフィールドの間で変化が少しか又は無いということが決定される。このように、本発明の原理に従って、一旦、フィールド同期信号が検出され、伝送されたＰＮトレーニング信号が受信したデータストリームから得られると、受信されたトレーニングデータが保存され、等化器係数を更新するために何回も再利用される。多くの場合は、この再利用で、トレーニング信号により、最初に検出された同期信号の最初のフィールド中に、シンボルデータストリームの”アイ”特性が開く。完全な等化は続く判定に向けられたモードで行われる。
【００１４】
図４は、トレーニング信号再利用ネットワーク３５の詳細を示す。装置１７からの”Ｉ”シンボルデータストリームは、マルチプレクサ４１０と４２０のそれぞれの入力に与えられる。等化されるべき出力データはｍｕｘ４１０の出力から等化器５０へ送られる。ｍｕｘ４２０からの出力データ、入力データストリームから抜き出されたトレーニングデータは、バッファメモリ４３０に蓄積される。バッファ４３０はＲＡＭ又は、ＦＩＦＯで良く、また、この例は５７８シンボルのトレーニングデータ蓄積容量を有する。しかし、蓄積容量は特定のシステムの仕様に応じて合わせることが可能である。メモリ４３０の出力は、ｍｕｘ４１０の第２信号入力に与えられ、ｍｕｘ４２０の第２信号入力にフィードバックされる。ｍｕｘ４１０の切り換え制御は、図１の制御信号発生器６６で生成された再利用信号により行われ、ｍｕｘ４２０の切り換え制御は、御信号発生器６６で生成された保存信号により行われる。図５は、再利用及び、保存信号を示す。
【００１５】
図４と５を考慮すると、フィールド同期信号検出器１７（図１）は、各検出されたフィールド同期信号に対し、繰返しフィールド同期信号検出信号を生成する。電源の再投入等のリセット状態の後、最初のフィールド同期信号が検出されると、制御信号発生器６６は、５７８シンボル継続する保存信号を発生する。この信号は、フィールド同期信号検出信号でトリガされ、入力データストリームのトレーニング信号データを、メモリ４３０に書きこむ命令である。特に、この例では、ｍｕｘ４２０は、ｍｕｘ４２０の信号入力に与えられるデータストリームフィールド同期信号成分に現れる最初の５７８シンボルサンプルを通過させる。これらの５７８シンボルは、図３で示される、トレーニングシンボルデータの部分を構成する。４シンボルセグメント同期信号、長い５１１シンボルＰＮ系列及び、短い６３ＰＮシンボル系列は補足され、メモリ４３０に保存される。真中の６３ＰＮシンボル系列は、データフィールド同期信号成分毎に反転される。ハードウェアの複雑さを軽減するために、この例では最初の６３ＰＮシンボル系列のみを使用しているが、他のシステムで、長い５１１シンボル部分と共に、全ての３つの６３ＰＮシンボル系列を使うことができる。
【００１６】
トレーニングデータがメモリに書きこまれている間、入力データストリーム中のトレーニングデータは、ｍｕｘ４１０を等化器５０に通過する。保存信号の最後に、好ましくは５７８シンボルの整数倍の時間の、制御信号発生器６６は再利用信号を発生する。整数倍数（Ｎ）は特定のシステムの要求に従って予めプログラムされ、それにより５７８トレーニングシンボルは、次のフィールド同期信号が現れる前に、所定の回数だけデータフィールド間に繰り返される。同時に、再利用信号は（図１の）、トレーニング信号の局部的な基準版を蓄積するトレーニング信号メモリ７０に与えられる。この例では、メモリ７０は最初の５７８シンボルを含む信号局部版を蓄積する。この局所基準トレーニング信号は、メモリ７０から出力され、受信トレーニング信号を含む等化された出力信号と比較される。再利用信号がある間、メモリ４３０のトレーニングデータ内容は連続してメモリ４３０からフリーランで、ｍｕｘ４２０の下側入力を通して、再利用される。同時に、再利用信号が継続する間、トレーニングデータは、繰返しメモリ４３０から運ばれ、出力ｍｕｘ４１０の下側入力から、等化器５０へ送られる。等化器５０は、等化された出力信号に含まれるｍｕｘ４１０から受信されたトレーニングデータと、メモリ７０からの局所基準トレーニングデータを比較する。
【００１７】
局所的に発生された等化エラー（収束）信号の所定の許容値により示される充分な等化がなされた場合には、再利用信号の最後で、等化器は、データセグメント期間の間判定に向けられたモードに入る。そうでなければ、トレーニングモードは続き、それにより、上述のトレーニングデータ再利用処理は後続のフィールドで繰り返される。
【００１８】
図６に示す等化器ネットワークでは、復調ディジタル入力信号は、伝送チャネル妨害と劣化により引き起こされたディジタルデータとシンボル間妨害（ＩＳＩ）を含む。この入力信号は、例えばシンボルレートで空間が開けられた（”Ｔ空間が開けられた”）等化器として動作する実（特に複素数）フィードフォワードフィルタ（ＦＦＦ）２０に与えられる。この場合は、ディジタルＦＩＲフィルタとして利用される。等化フィルタ２０の係数値（タップ重み）は、後述するマルチプレクサ２６からの係数制御信号により、適応的に制御される。フィルタ２０からの等化された信号は、等化器として動作する判定フィードバックフィルタ３０からの等化された信号と加算器２４で結合される。ＤＦＦ３０はＦＦＦ２０により除去できなかったシンボル間妨害を除去する。等化器フィルタ３０の係数値（タップ重み）も、マルチプレクサ２６からの係数制御信号（即ち、繰返されたエラー信号）で制御される。ＤＦＦ３０で等化される入力信号はマルチプレクサ２８から供給される。ＦＦＦ２０とＤＦＦ３０の両方は、ブラインドと判定に向けられた動作モードの間、係数制御信号に応じて、適応（更新）される。ＦＦＦ２０とＤＦＦ３０の両方は、個々に等化機能を実行するディジタルＦＩＲフィルタである。共に考えると、これらのフィルタは、集合等化器５０を表す。復号器６０への入力信号を等化する。ＦＦＦ２０は、プリゴースト成分を等化し、ＤＦＦ３０は、ポストゴースト成分を等化する。ＦＦＦ２０とＤＦＦ３０は、入力信号が最初に受信されたときから、線形無限インパルス応答（ＩＩＲ）モードで動作する。ＦＦＦ２０とＤＦＦ３０の両方はＦＩＲ装置であるが、しかしフィードバック動作はＤＦＦ３０をＩＩＲ装置のように動作させる。
【００１９】
加算器２４からの出力信号は、等化器５０の出力信号である。加算器２４の出力は、マルチプレクサ２６及び、２８、スライサ２４、減算的結合器２１及び、ＣＭＡブラインド適応アルゴリズムを供給する、供給源２５を有するネットワークに結合される。
等化器５０の動作の以下の説明では、最初にトレーニングデータの再利用を行う処理は、簡単のために一時的に無視する。
【００２０】
後述するように、フィールド同期信号及び、セグメント同期信号成分が検出されたときに、ｍｕｘ２６は、様々な動作モードで、マイクロプロセッサ６６により生成された制御信号に応じて、ＦＦＦ２０とＤＦＦ３０の係数制御入力の２つの信号のいずれかを供給する。ｍｕｘ２６からのこれらの信号は、等化器出力信号に応答する装置２５からの信号と、減算的結合器２１の出力からのエラー信号に応答する、ＣＭＡブラインド適応アルゴリズムを有する。エラー信号は、スライサ４０の入力信号と第３のマルチプレクサ２９の出力の間の差を示す。減算的結合器２１の出力は、スライスエラー信号か、又は、トレイニングエラー信号のいずれかである。ここで、
スライスエラー＝スライサ４０の出力 − 等化器出力
トレーニングエラー＝ＰＮ基準信号 − 等化器出力
である。トレーニングエラー信号を発生するときには、等化器出力は、受信データストリームのＰＮトレイニング信号成分である。
【００２１】
ｍｕｘ２８はマイクロプロセッサ６６からの等化器制御信号に応じて、３つの入力信号のいずれかをＤＦＦ３０の信号入力へ供給する。これらの信号は、ｍｕｘ２８の第１入力（１）への直接結合を介して与えられる等化器５０出力信号、ｍｕｘ２８の第２入力に与えられるスライサ４０からの出力信号、及び、ｍｕｘ２８の第３入力に（３）に与えられるメモリ７０及び装置６６からの蓄積されたＰＮ基準信号含む。
【００２２】
マルチプレクサ２９の入力は、マイクロプロセッサ６６から及び、等化器制御信号に応じて選択される。ｍｕｘ２９は、フィールド同期信号期間に基準ＰＮトレーニング信号を入力に受信し、他の端子に、スライサ４０からの出力信号を受信する。ｍｕｘ２９の出力は、エラー信号を生成する等化器５０からの出力信号と違う、減算的結合器２１に与えられる。エラー信号は、スライサ４０と等化器５０の出力信号差又は、基準ＰＮ信号と受信データストリームのＰＮ信号成分の差のいずれかを表す。動作時に、等化器５０は、初期状態、ブラインド動作モード、データに向けられたトレイニングモード、判定に向けられたモード、及び、安定状態等化状態を示す。ブラインドモードは、受信された８−ＶＳＢ信号の特徴的な８レベル”アイ”パターンが非収束で閉じたアイパターンの時に起こる。トレーニングと判定に向けられた動作モードは、後で、開いた”アイ”パターンが見られたときに起こる。受信されたトレーニング信号成分が検出されるとすぐに使用されるなら、”アイ”パターンは開いている必要は無い。そのような場合には、”アイ”パターンが開いていなくとも、トレーニング信号成分は、検出されるとすぐに使用される。
【００２３】
復調器１８が受信信号にロックしようとしている間、初期状態では、タイミングがロック（タイミング再生）する前、自動ゲイン制御（ＡＧＣ）、タイミング及び、キャリアに関して、ＦＦＦ２０とＤＦＦ３０は動作していない状態である。この時に、ｍｕｘ２６と２８に与えられる等化器制御信号は、ＦＦＦ２０とＤＦＦ３０の全タップの係数値をリセットし、所定の非ゼロ初期値にリセットされる１つのタップ値を除いて、ゼロ値を保持する。等化器制御信号のこの動作は、フィルタ係数値を固定し、実際に有益な等化処理が開始する前に係数値の望ましくないランダムな変化を防ぐ。代わりに、ＦＦＦ２０とＤＦＦ３０は、最後に知られた有効な係数値が予めロードされる。この初期状態で、ｍｕｘ２６と２８は、ゼロ出力を示す。ｍｕｘ２９の出力は、このときは”関与しない”状態である。
【００２４】
ＣＭＡアルゴリズムを使用したブラインド等化処理は、次に、粗いタイミングが達成された後に始まる。このブラインドモードは、フィールド同期信号セグメント同期信号間で行われる。これは、受信信号のセグメント同期信号同期成分検出されたときに起こる。キャリアロック及び、ＡＧＣロックは存在する。そのときに、セグメント同期信号検出信号は、マイクロプロセッサ６６へ送られ、マイクロプロセッサ６６は、適切な等化器制御信号を発生する。このブラインド等化処理は、受信信号のフィールド同期信号成分が検出される前に、ＣＭＡアルゴリズムの使用に関係する。特にｍｕｘ２６に与えられる等化器制御信号は、ｍｕｘ２６がその入力（１）からＦＦＦ２０とＤＦＦ３０の係数制御入力へＣＭＡアルゴリズムを行わせる。そして、ｍｕｘ２８に与えられる制御信号は、ｍｕｘ２８に等化器出力信号をその入力（１）からＤＦＦ３０の信号入力へ送らせる。ブラインド等化期間は、ｍｕｘ２９の出力は、”関与しない”状態でである。
【００２５】
トレーニングと判定に向けられた等化の処理は、次に、フィールド同期信号成分が検出された後に、タイミングロックが達成されたときに起こる。データに向けられたトレーニングモードは、各データフレームのフィールド同期信号期間で、受信ＰＮ信号成分が利用できるときに起こる。フィールド同期信号成分の存在は、ＰＮ系列トレーニングモードを開始する。図４と５に関連して説明したように、そのようなときには、フィールド同期信号検出信号は、マイクロプロセッサ６６へ送られ、マイクロプロセッサ６６は適切な等化器制御信号を生成する。フィールド同期信号期間に、フィールド同期信号検出後に、受信されたＰＮトレーニング成分が利用でき、基準ＰＮ信号がメモリ７０から得られる時、ｍｕｘ２６、２８及び、２９にそれぞれ与えられる制御信号は、（ａ）ｍｕｘ２６を介してＦＦＦ２０とＤＦＦ３０の係数制御入力に結合されるトレーニングエラー信号、（ｂ）ｍｕｘ２８を介してＤＦＦ３０の信号入力に送られる基準ＰＮ信号、及び、（ｃ）ｍｕｘ２９を介して減算的結合器２１に結合される基準ＰＮ信号を発生する。
【００２６】
スライサに基づいた判定に向けられた等化が行われているときに、各データフレームの非フィールド同期信号間は、ｍｕｘ２６、２８及び、２９にそれぞれ与えられる制御信号は、（ａ）ｍｕｘ２６を介してＦＦＦ２０とＤＦＦ３０の係数制御入力に結合されるスライスエラー信号、（ｂ）ｍｕｘ２８を介してＤＦＦ３０の信号入力に送られるスライサ４０出力、及び、（ｃ）ｍｕｘ２９を介して減算的結合器２１に結合されるスライサ４０出力を発生する。等化が達成された後の安定状態動作の間は、判定に向けられた動作に対する上述の信号状態が優勢である。
動作 mux26 からFFF,DFF mux28 からDFF mux29
モード 係数制御 信号入力 出力
初期状態 ０ ０ −−−−−
ブラインド ＣＭＡ 等化器出力 −−−−−
等化器
トレーニング トレーニングエラー 基準ＰＮ信号 基準ＰＮ
（フィールド
同期期間）
判定 スライスエラー スライサ出力 スライサ出力
（非フィールド
同期期間）
トレーニングモードに関連した等化器制御信号は、再利用処理がトレーニング信号再利用信号に応答しているる間続く。本発明の原理によるトレーニング信号データの再利用は、適応等化の初期フェーズで起こる。適応等化の初期フェーズは、ブラインド等化、トレーニング信号の再利用又は、これらの処理の所定の組合せは、ソフトウェアプログラムの機能として、予想された信号状態の観点から、使用し得る。トレーニング信号の再利用は、最初のフィールド同期信号セグメントが検出されたときに、選択的に行われるか或は行われない。第１のフィールド同期信号セグメント期間に続く、フィールド同期信号期間に続く、データセグメント期間で、データの”アイ”パターンが開いていないときは、ブラインド等化は、繰返し得る。第２のフィールド同期信号が検出された及び、判定に向けられたモードのときトレーニング信号の再利用は、随意に行われることができ、或は行われない。
【００２７】
再利用又は、繰返し、トレーニング信号データは、所定のシステム及び、予期される信号状態の要求に基づき、所定の整数サイクル、例えば、３−４又は、１０−１５サイクル、で発生する。等化システムは、ある情報の関数としての２つの再利用系列の間をスイッチするように制御されたマイクロプロセッサである。例えば、１６−ＶＳＢ変調信号の場合には、データフィールド内の２又は、３のみのトレーニングデータの繰返しが、等化器を収束させるのに必要であろう。一方、ロバストの低い８−ＶＳＢ変調地上放送信号は、１０又は、１５のトレーニングデータの繰返しが等化器を収束させるのに必要であろう。トレーニングデータの過度の大きな数は、時間がかかり望ましくない。
【００２８】
収束前にデータセグメント間でトレーニングデータが再利用されている間は、判定に向けられた等化器動作は、不活性である。これは、適切な等化器制御信号をマルチプレクサ２６及び、２８に供給する発生器６６により、（図５）の再利用信号に応じて、行われる。以下で説明されるように、各再利用信号の最後で、等化器は、必要なら判定に向けられたモード又は、ブラインドモードで再び動作できる。所定フィールド（例えば、フィールド同期信号が得られた後の第１フィールド）内で、所定の数のトレーニングデータの繰返し後、等化器が収束しているなら、等化器性能は、決定されるために試験される。これは、次のフィールド例えば、第２フィールドの間、再利用制御信号を停止することにより達成される。そして、判定に向けられたモードに移行する。判定に向けられたモードが、収束が完了していないことを示す大きなスライスエラーを発生するときには、判定に向けられたモードは、次の（第３）フィールド間で停止され、再利用制御信号に応じて、次のデータフィールド間に、所定回数のトレーニングデータの繰返しが繰返される。この処理は、スライスエラー信号が、収束が完了したことを示すまで続く。これが発生すると、再利用信号は停止され、判定に向けられたモードが、非フィールド同期信号（データセグメント）間で、動作可能とされる。そして、データに向けられたトレーニングモードが、前述の表に示すように、フィールド同期信号期間で、動作可能とされる。
【００２９】
幾つかのフィールドに亘って、トレーニングデータを再利用することは、収束を達成するのに必要である。代わりに、例えば、１又は、２フィールドの再利用後に収束が達成されないときは、トレーニングデータを再利用する処理とある所定の強調的な結合して、ブラインド等化モードが使用され得る。
本発明は、テレビジョン受信機を例に説明したが、本発明は、例えば、モデムやＣＯＦＤＭネットワークにような、トレーニング信号又は、等価な信号が使用される場合には、他の通信装置でも使用できる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明により、等化器を通して受信データを再利用することにより更に速い等化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】高精細テレビジョン（ＨＤＴＶ）のようなアドバンスドテレビジョン受信機の、本発明の原理によるトレーニングモードで動作可能な適応等化システムを有する部分のブロック図を示す図である。
【図２】グランドアライアンスＨＤＴＶシステムによるＶＳＢ信号のデータフォーマットを示す図である。
【図３】データフィールドのフィールド同期成分のフォーマットを示す図である。
【図４】図１のトレーニング信号再利用ネットワークの詳細を示す図である。
【図５】図４のネットワークを理解するための波形を示す図である。
【図６】図１の適応チャネル等化器の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１４ チューナ
１５ セグメント同期及び、タイミング再生
１７ フィールド同期信号検出
１８ 復調及び、チャネル再生
１９ アナログディジタル変換器
３５ トレーニングデータ再利用
５０ 等化器
６０ 復号器
６４ 出力プロセッサ
６６ 制御信号発生器
７０ メモリ
４１０，４２０ マルチプレクサ
２０ フィードフォワードフィルタ（ＦＦＦ）
３０ 判定フィードバックフィルタ（ＤＦＦ）
２１ 減算的結合器
２６，２８，２９ マルチプレクサ
２４ 加算器
２５ ＣＭＡ
４０ レベルスライサ

Claims (9)

1. 伝送チャネルから受信されたデータストリームを処理するシステムであって、
   該データストリームは循環するトレーニングデータ成分及び最初に検出されたフィールド同期成分に続く少なくとも１つの第１のデータフィールドを有し、
   当該システムは：
   前記データストリームに応答し、復調された信号を生成する復調器と、
   該復調された信号に応答し、前記循環するトレーニングデータ成分に応答するトレーニングモードを有する複数の動作モードを有する適応チャネル等化器と、
   を有し、
   受信されたトレーニングデータ成分は、前記第１のデータフィールドの間、前記等化器により１回より多く使用され、
   前記１回より多く使用されるトレーニングデータ成分は、前記受信したトレーニングデータ成分の全体より少ない、
   ことを特徴とするシステム。
2. 伝送チャネルから受信されたデータストリームを処理するシステムであって、
   該データストリームは、循環するトレーニングデータ成分とＶＳＢシンボル配置により表される高精細ビデオデータを有する受信された残留側波帯（ＶＳＢ）変調信号を有し、
   前記データストリームは、複数のデータセグメントに先行するフィールド同期成分を有する連続したデータフレームにより構成されるデータフレーム形式を有し、
   当該システムは：
   前記データストリームに応答し、復調された信号を生成する復調器と、
   該復調された信号に応答し、前記循環するトレーニングデータ成分に応答するトレーニングモードを有する複数の動作モードを有する適応チャネル等化器と、
   を有し、
   受信されたトレーニングデータ成分は、前記トレーニングモードの所定の期間に前記等化器により再使用され、
   前記再使用されるトレーニングデータ成分は、前記受信したトレーニングデータ成分の全体より少ない、
   ことを特徴とするシステム。
3. 前記受信されたトレーニングデータ成分は、最初に検出されたフィールド同期成分に続く最初のデータフィールドの間、再利用される、
   ことを特徴とする請求項２記載のシステム。
4. 前記再利用されたトレーニングデータ成分は、前記最初に検出されたフィールド同期成分に含まれる、
   ことを特徴とする請求項３記載のシステム。
5. 前記トレーニングデータ成分は、複数の擬似ランダム番号（ＰＮ）系列により構成され、
   前記再利用されたトレーニングデータ成分は、全ての前記擬ＰＮ系列以下で構成される、
   ことを特徴とする請求項２記載のシステム。
6. 前記複数のＰＮ系列は、あるデータフィールドから次のデータフィールドへ反転した反転ＰＮ系列を有し、
   前記再利用されたトレーニングデータは、前記反転ＰＮ系列を含まない全ての前記ＰＮ系列以下で構成される、
   ことを特徴とする請求項５記載のシステム。
7. 前記再利用されたトレーニングデータは、最初の２つの前記ＰＮ系列により構成される、
   ことを特徴とする請求項６記載のシステム。
8. 前記トレーニングデータは、最初のＰＮ系列と後続する３つの比較的短いＰＮ系列を有し、
   前記再利用されたトレーニングデータは、最初の２つの前記ＰＮ系列により構成される、
   ことを特徴とする請求項５記載のシステム。
9. 前記所定の期間は、フィールド同期期間と、データフィールドの１つより多くのデータセグメント期間を含む、
   ことを特徴とする請求項２記載のシステム。

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