JPH02237307A - Adaptive waveform equalizer - Google Patents

Adaptive waveform equalizer

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JPH02237307A
JPH02237307A JP5833189A JP5833189A JPH02237307A JP H02237307 A JPH02237307 A JP H02237307A JP 5833189 A JP5833189 A JP 5833189A JP 5833189 A JP5833189 A JP 5833189A JP H02237307 A JPH02237307 A JP H02237307A
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JP
Japan
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coefficient
tap
circuit
setting circuit
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP5833189A
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Japanese (ja)
Inventor
Masatomo Hori
堀 雅智
Nobuyoshi Katou
伸悦 加藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02237307A publication Critical patent/JPH02237307A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the responsibility with simple circuit constitution and to improve the stability by monitoring a tap coefficient of a coefficient setting circuit with a coefficient monitor circuit, setting a prescribed location of a storage means when the tap coefficient exceeds a prescribed range and interrupting the restart of operation of the coefficient setting circuit for a prescribed time with an interruption circuit. CONSTITUTION:A transversal filter 2 using n-set of tap coefficients outputted from a coefficient setting circuit 3 and equalizing the input signal, a storage means 6 storing a prescribed value of the tap coefficient and a coefficient monitor circuit 5 outputting a coefficient reset instruction to the coefficient setting circuit 3 when the tap coefficient exceeds a prescribed range are provided to the equalizer. The coefficient setting circuit 3 updates the tap coefficient from the input and output of the transversal filter 2 adaptively and makes the tap coefficient to a prescribed value stored in the storage means 6 when a coefficient reset instruction is inputted. Thus, the transmission characteristic of the adaptive waveform equalizer keeps the usual characteristic and limits the update to a prescribed range to prevent unstable operation.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ディジタル磁気記録等で使用されている、パ
ルス波形を整形して歪みを減少させる適応型波形等化器
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an adaptive waveform equalizer used in digital magnetic recording and the like, which shapes pulse waveforms to reduce distortion.

従来の技術 近年、DAT(ディジタルオーディオテープレコーダー
)を始めとした高密度ディジタル磁気記録を行なう機器
が商品化されてきている。このような機器を実現するた
めに、記録媒体から読みだされてくる歪んだ出力波形を
整形してディジタルデー夕を再生する波形等化回路が用
いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, devices for performing high-density digital magnetic recording, such as DATs (digital audio tape recorders), have been commercialized. In order to realize such devices, a waveform equalization circuit is used that shapes a distorted output waveform read from a recording medium and reproduces digital data.

この波形等化回路にはいろいろな形式のものが用いられ
ているが、よく使用される回路にトランスバーサルフィ
ルタがある。このトランスバーサルフィルタを用いた波
形等化回路で、その特性を自動的に調整するように構成
された、適応型波形等化器について説明する(参考文献
 電子通信学会編「ディジタル信号処理」第11章)。
Various types of waveform equalization circuits are used, and one commonly used circuit is a transversal filter. We will explain an adaptive waveform equalizer that is configured to automatically adjust the characteristics of a waveform equalization circuit using this transversal filter (References: IEICE, "Digital Signal Processing", Vol. 11) chapter).

第6図にこの従来の適応型波形等化器のプロック図を示
す。第6図において、1は入力端子、2は3タップのト
ランスバーサルフィルタ、3は係数設定回路、4は出力
端子である。また、トランスバーザルフィルタ2を構成
する22は遅延器、23,24.25はタップ係数の乗
算器、27は遅延信号の加算器である。以下第6図を参
照しながらその動作について説明する。歪んだ入力信号
が入力端子1から入力され、トランスバーサルフィルタ
2で等化された信号が出力端子4から出力される。トラ
ンスバーザルフィルタ2の入力出力信号の関係式は、タ
ップ数を2N+1、各タップ係数をC I N  入力
信号系列をX0とすると、Y h = 緊 CBXh−
+ 1=−N てある。この入力出力信号を用いて係数設定回路3では
、次の様な演算を行いタップ係数を決める。
FIG. 6 shows a block diagram of this conventional adaptive waveform equalizer. In FIG. 6, 1 is an input terminal, 2 is a 3-tap transversal filter, 3 is a coefficient setting circuit, and 4 is an output terminal. Also, 22 constituting the transversal filter 2 is a delay device, 23, 24, 25 are multipliers for tap coefficients, and 27 is an adder for delayed signals. The operation will be explained below with reference to FIG. A distorted input signal is input from an input terminal 1, and a signal equalized by a transversal filter 2 is output from an output terminal 4. The relational expression for the input and output signals of the transversal filter 2 is as follows: When the number of taps is 2N+1, each tap coefficient is C I N , and the input signal series is X0, Y h = CBXh-
+1=-N. Using this input/output signal, the coefficient setting circuit 3 performs the following calculation to determine the tap coefficient.

所定の基準出力レベルをdkとすると、基準出力レベル
とトランスバーサルフィルタ2の出力レベルの二乗誤差
ek2は、 ek2= (db  Yk) 2 でありe,を小さくするには、I《を平均化の回数とし
て、係数誤差信号が になるので、この方向にタップ係数を更新していけば最
終的には基準出力レベルと1・ランスバーザルフィルタ
2の出力レベルの二乗誤差が最小になり、入力信号の変
化に適応した等化特性が得られる。
Letting a predetermined reference output level be dk, the square error ek2 between the reference output level and the output level of the transversal filter 2 is ek2= (db Yk) 2. To reduce e, As the number of times, the coefficient error signal becomes Equalization characteristics adapted to changes in can be obtained.

発明が解決しようとする課題 しかしながらこのような従来の適応型波形等化器では、
本来必要でない部分、例えば無入力時の特性に回路が適
応して、適応型波形等化器の伝達特性を変え、通常の伝
達特性とは大きく違った特性が実現されてしまうことが
ある。従って、必要とする信号が入力されたときに適応
型波形等化器の伝達特性を通常の特性に戻すまでの間は
歪んだ波形が出力されて、信号の誤り率が悪化してしま
うという課題があった。
Problems to be Solved by the Invention However, with such a conventional adaptive waveform equalizer,
The circuit may adapt to parts that are not originally necessary, for example, the characteristics when no input is input, and change the transfer characteristics of the adaptive waveform equalizer, resulting in characteristics that are significantly different from normal transfer characteristics. Therefore, when a desired signal is input, a distorted waveform is output until the transfer characteristics of the adaptive waveform equalizer are returned to normal characteristics, resulting in a worsening of the signal error rate. was there.

本発明は」二記問題点に鑑み、記録媒体の変動や再生回
路の利jGバラツキ等による動作の不安定化を防止して
、より安定で高速に応答する適応型波形等化器を提供す
ることを目的とするものである。
In view of the above problems, the present invention provides an adaptive waveform equalizer that prevents instability of operation due to fluctuations in recording media, variations in playback circuit usage, etc., and responds more stably and at high speed. The purpose is to

課題を解決するための手段 本発明は、」−記問題点を解決するために、係数設定回
路が出力するn個のタップ係数を用いて入力信号を等化
するトランスバーサルフィルタと、前記タップ係数の所
定値を記憶する記憶手段と、前記タップ係数が所定の範
囲を越えた場合に係数リセット命令を係数設定回路へ出
力する係数監視回路とを備え、前記係数設定回路は前記
トランスバーサルフィルタの入力及び出力から前記タッ
プ係数を適応的に更新すると共に、前記係数リセット命
令が入力された場合に前記タップ係数を前記記憶手段に
記憶されている所定値とするように構成したものである
Means for Solving the Problems The present invention provides a transversal filter that equalizes an input signal using n tap coefficients output from a coefficient setting circuit, and a transversal filter that equalizes an input signal using n tap coefficients output from a coefficient setting circuit. and a coefficient monitoring circuit that outputs a coefficient reset command to a coefficient setting circuit when the tap coefficient exceeds a predetermined range. and the tap coefficient is adaptively updated from the output, and the tap coefficient is set to a predetermined value stored in the storage means when the coefficient reset command is input.

また、前記係数監視回路の係数リセッ1・命令を入力と
し、前記係数設定回路に対し所定時間タップ係数の更新
を中止させる係数更新中断命令を出力する中断回路を備
えたものである。
The present invention also includes an interrupting circuit that receives the coefficient reset 1 instruction of the coefficient monitoring circuit as an input and outputs a coefficient update interrupting instruction to the coefficient setting circuit to interrupt updating of the tap coefficients for a predetermined period of time.

作用 本発明は上記した構成により、無入力時にタップ係数が
異常な値に更新されると、係数監視回路はタップ係数が
所定の範囲を超えたことを検出し、タップ係数を所定値
に設定する。ここで所定値として、必要とする信号が入
力されたときにタップ係数が収束する値を選べば、適応
型波形等化器の伝達特性は通常の特性を保ち、更新動作
を所定の範囲に限定して動作の不安定化を防止できる。
According to the above-described configuration, when the tap coefficient is updated to an abnormal value when there is no input, the coefficient monitoring circuit detects that the tap coefficient exceeds a predetermined range and sets the tap coefficient to a predetermined value. . If the predetermined value is selected so that the tap coefficient converges when the required signal is input, the transfer characteristics of the adaptive waveform equalizer will maintain the normal characteristics and the update operation will be limited to the predetermined range. This can prevent unstable operation.

実施例 第1図は本発明の1実施例の適応型波形等化器を示すブ
ロック図であり、3タップのものをDAT等の記録再生
装置に応用した例である。第1図において、5は係数監
視回路、6は記憶手段である。なお、1〜4は第5図と
同様であるのでその説明は省略する。以下、第1図を参
照しながらその動作について説明する。記録媒体より再
生された信号が入力端子1に入力される。入力端子1に
入力された再生信号は、l−ランスバーサルフィルタ2
と係数設定回路3に入力される。またこの時、係数監視
回路5には係数設定回路3から各タップのタップ係数が
入力されている。通常め再生状態では、正常な再生信号
が入力されており、タップ係数が所定の範囲内に設定さ
れているので係数監視回路5は特別な動作は行なわず、
係数設定回路3は独立に動作している形になっている。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing an adaptive waveform equalizer according to an embodiment of the present invention, and is an example in which a 3-tap equalizer is applied to a recording/reproducing device such as a DAT. In FIG. 1, 5 is a coefficient monitoring circuit, and 6 is a storage means. Note that 1 to 4 are the same as those in FIG. 5, so the explanation thereof will be omitted. The operation will be explained below with reference to FIG. A signal reproduced from a recording medium is input to an input terminal 1. The reproduced signal input to the input terminal 1 is passed through the l-rance versal filter 2.
is input to the coefficient setting circuit 3. Also, at this time, the tap coefficients of each tap are input to the coefficient monitoring circuit 5 from the coefficient setting circuit 3. In the normal reproduction state, a normal reproduction signal is input and the tap coefficient is set within a predetermined range, so the coefficient monitoring circuit 5 does not perform any special operation.
The coefficient setting circuit 3 is configured to operate independently.

しかし、DATのような記録再生装置においては、記録
媒体が静止している状態から実際に再生状態になり、正
常な再生信号が出力されるまでに過渡的な状態が発生す
る。この過渡状態での再生信号は通常再生時と比較して
周波数特性等が異常に変動しているため、タップ係数は
通常再生時とは異なった値に更新されていく。そして、
タップ係数が所定の範囲を越える状態になると、係数監
視回路5は係数設定回路3に係数リセット命令を出力す
る。係数設定回路3では、この係数リセット命令により
3つのタップ全てのタップ係数を記憶手段に記憶されて
いた所定値に設定する。記憶手段としては、外部から値
を与えることが可能なレジスタ、あるいは適当な固定値
を実現する簡単な回路で構成する。適応型波形等化器は
この所定値より再び更新動作を継続する。過渡的な状態
が終わり正常な再生信号に戻るまで、以上の動作が繰り
返される。
However, in a recording and reproducing apparatus such as a DAT, a transitional state occurs between when the recording medium is in a stationary state and when it actually enters a reproducing state and a normal reproducing signal is output. Since the frequency characteristics and the like of the reproduced signal in this transient state vary abnormally compared to those during normal reproduction, the tap coefficients are updated to values different from those during normal reproduction. and,
When the tap coefficient exceeds a predetermined range, the coefficient monitoring circuit 5 outputs a coefficient reset command to the coefficient setting circuit 3. In the coefficient setting circuit 3, the coefficient reset command sets the tap coefficients of all three taps to the predetermined values stored in the storage means. The storage means is composed of a register to which a value can be given from the outside, or a simple circuit that realizes an appropriate fixed value. The adaptive waveform equalizer continues the update operation again from this predetermined value. The above operations are repeated until the transient state ends and the normal reproduction signal returns.

過渡的な状態が終わり再生信号が正常な信号に戻ると、
タップ係数は最適値に収束する。
When the transient state ends and the playback signal returns to a normal signal,
The tap coefficient converges to the optimal value.

ここで、所定値としてタップ係数が収束すると予想され
る値を選べば、通常の再生状態に復帰するのに余分な時
間がかかることはない。
Here, if a value at which the tap coefficient is expected to converge is selected as the predetermined value, it will not take extra time to return to the normal playback state.

係数監視回路5の回路構成例としてトランスバーサルフ
ィルタのタップ数が3の場合のブロック図を第2図に示
す。第2図において、201,202,203には、各
々トランスバーサルフィルタのタップ1,  2.  
3のタップ係数が入力され、比較器101,102,1
03で各タップに対応した比較回路の基準を定めている
範囲設定回路104,105,106による設定値′と
比較される。
As an example of the circuit configuration of the coefficient monitoring circuit 5, a block diagram in the case where the number of taps of the transversal filter is three is shown in FIG. In FIG. 2, taps 1, 2, and 2 of transversal filters are shown at 201, 202, and 203, respectively.
3 tap coefficients are input, comparators 101, 102, 1
At step 03, it is compared with a set value' set by range setting circuits 104, 105, and 106, which determine the reference of the comparison circuit corresponding to each tap.

これらの比較器群の出力から係数リセット命令を発生す
るのがデコード回路107であり、204が係数リセッ
ト命令の出力である。デコード回路107では比較器群
の出力のうち1つあるいは複数のタップで所定の設定範
囲を越えた場合にのみ係数リセット命令を出力するよう
に構成すればよい。
The decoding circuit 107 generates a coefficient reset command from the outputs of these comparators, and 204 is the output of the coefficient reset command. The decoding circuit 107 may be configured to output a coefficient reset command only when one or more taps among the outputs of the comparator group exceed a predetermined setting range.

次に、第3図は本発明の他の実施例の適応型波形等化器
を示すブロック図であり、3タップのものをDAT等の
記録再生装置に応用した例である。
Next, FIG. 3 is a block diagram showing an adaptive waveform equalizer according to another embodiment of the present invention, and is an example in which a 3-tap type is applied to a recording/reproducing apparatus such as a DAT.

第3図において、7は中断回路である。また、1〜6は
第1図と同様であるのでその説明は省略する。第1図の
場合と同様に、通常の再生状態では係数設定回路3は独
立に動作している。しかし、過渡状態の異常な再生信号
が入力されタップ係数が所定の範囲を越える状態になる
と、係数監視回路5は係数設定回路3及び中断回路7へ
係数リセット命令を出力する。中断回路7は係数リセッ
ト命令を受けて所定時間、係数更新中断命令を係数設定
回路3に出力する。よって、係数設定回路3では係数リ
セット命令により全てのタップ係数を記憶手段6に記憶
されていた所定値に設定し、その直後係数更新中断命令
により全てのタップ係数の更新を所定時間中断する。
In FIG. 3, 7 is an interrupt circuit. Further, since 1 to 6 are the same as those in FIG. 1, their explanation will be omitted. As in the case of FIG. 1, the coefficient setting circuit 3 operates independently in the normal reproduction state. However, when an abnormal reproduction signal in a transient state is input and the tap coefficient exceeds a predetermined range, the coefficient monitoring circuit 5 outputs a coefficient reset command to the coefficient setting circuit 3 and the interruption circuit 7. The interruption circuit 7 receives the coefficient reset instruction and outputs a coefficient update interruption instruction to the coefficient setting circuit 3 for a predetermined period of time. Therefore, in the coefficient setting circuit 3, all the tap coefficients are set to the predetermined values stored in the storage means 6 by the coefficient reset command, and immediately thereafter, the updating of all the tap coefficients is interrupted for a predetermined time by the coefficient update interrupt command.

所定時間としては、過渡状態が終わるまでの時間以上を
選ぶ。すなわち、係数リセット命令から適当な時間が経
れば異常な再生信号は終了するので、その間、タップ係
数の更新を中断させる。そして正常な再生信号に戻った
後、タップ係数は所定値より更新されてタップ係数は最
適値に収束する。
The predetermined time is selected to be longer than the time required for the transient state to end. That is, since the abnormal reproduction signal ends after an appropriate period of time has elapsed since the coefficient reset command, updating of the tap coefficients is interrupted during that time. After the reproduction signal returns to normal, the tap coefficient is updated from a predetermined value and the tap coefficient converges to the optimum value.

中断回路7の具体例を第4図に示す。A concrete example of the interruption circuit 7 is shown in FIG.

今、係数リセット命令及び係数更新中断命令は共に1ビ
ットの信号であり、係数設定回路3は係数リセット命令
の立ち下がりエッジでタップ係数を所定値に設定し、係
数更新中断命令のH区間でタップ係数の更新を停止する
ものとする。また、両命令の優先順位としては、係数リ
セット命令が優先とする。
Now, both the coefficient reset command and the coefficient update interruption command are 1-bit signals, and the coefficient setting circuit 3 sets the tap coefficient to a predetermined value at the falling edge of the coefficient reset command, and taps it in the H section of the coefficient update interruption command. The update of the coefficient shall be stopped. Furthermore, as for the priority order of both instructions, the coefficient reset instruction has priority.

入力端子51に与えられた係数リセット命令の立ち下り
エッジでトリガされ、単安定正帰還発振器52により定
められた時間だけH区間を有する係数更新中断信号とし
て出力端子53から出力される。係数リセット命令と係
数更新中断命令の時間関係を第5図に示す。これにより
、単安定正帰還発振器で定めた時間(T=0.7RC)
だけタップ係数の更新を中断する中断回路を実現できる
It is triggered by the falling edge of the coefficient reset command applied to the input terminal 51, and is output from the output terminal 53 as a coefficient update interruption signal having an H interval for a predetermined time by the monostable positive feedback oscillator 52. FIG. 5 shows the time relationship between the coefficient reset command and the coefficient update interruption command. As a result, the time determined by the monostable positive feedback oscillator (T = 0.7RC)
It is possible to realize an interrupt circuit that interrupts updating of tap coefficients.

以」二説明した例はトランスバーサルフィルタが3タッ
プで構成されたものであるが、タップ数がいくらであっ
ても、構成可能である。また、係数更新回路は係数リセ
ット命令が入力されたとき全てのタップ係数ではなく、
ひとつあるいは任意の複数のタップ係数を所定値に設定
するようにしても、メインタップ(トランスバーザルフ
ィルタのタップの内、主信号が通過するタップ。タップ
係数の絶対値が最も大きいタップ。)が確定するように
設定すれば、タップ係数が発散する事なく確実に最適値
に収束するので、同様の効果が期待できる。
In the example described below, the transversal filter is configured with three taps, but it can be configured with any number of taps. In addition, the coefficient update circuit does not update all tap coefficients when a coefficient reset command is input.
Even if you set one or any number of tap coefficients to a predetermined value, the main tap (among the taps of the transversal filter, the tap through which the main signal passes; the tap with the largest absolute value of the tap coefficient) If it is set to be fixed, the tap coefficient will not diverge and will surely converge to the optimal value, so a similar effect can be expected.

発明の効果 以」二述べてきたように、本発明によれば、係数監視回
路により係数設定回路のタップ係数を監視して、タップ
係数が所定の範囲を越えたら記憶手段の所定値を設定す
るようにし、さらには中断回路で係数設定回路の動作再
開を一定期間中断するようにしたため、簡単な回路構成
で応答性かよく、安定性の高い適応型波形等化器を実現
でき、実用上きわめて有用である。
As described above, according to the present invention, the coefficient monitoring circuit monitors the tap coefficient of the coefficient setting circuit, and when the tap coefficient exceeds a predetermined range, a predetermined value is set in the storage means. Furthermore, since the interruption circuit interrupts the restart of the coefficient setting circuit for a certain period of time, it is possible to realize an adaptive waveform equalizer with good response and high stability with a simple circuit configuration, which is extremely effective in practical use. Useful.

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

第1図は本発明の一実施例における適応型波形等化器の
ブロック図、第2図は第1図における係数監視回路の例
を示すブロック図、第3図は本発明の他の実施例の適応
型波形等化器のブロック図、第4図は第3図における中
断回路の例を示すブロック図、第5図は第4図における
タイミングチャート、第6図は従来の適応型波形等化器
の一例を示すブロック図である。 1・・・入力端子、  2・・・トランスバーザルフィ
ルタ、  3・・・係数設定回路、  4・・・出力端
子、5・・・係数監視回路、  6・・・記憶手段、 
 7・・・中断回路。 代理人の氏名 弁理士 粟野 重孝 はか1名I1 第 図 ?θ4
FIG. 1 is a block diagram of an adaptive waveform equalizer in one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of the coefficient monitoring circuit in FIG. 1, and FIG. 3 is another embodiment of the present invention. 4 is a block diagram showing an example of the interruption circuit in FIG. 3, FIG. 5 is a timing chart in FIG. 4, and FIG. 6 is a conventional adaptive waveform equalizer. It is a block diagram showing an example of a device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Input terminal, 2... Transversal filter, 3... Coefficient setting circuit, 4... Output terminal, 5... Coefficient monitoring circuit, 6... Storage means,
7... Interruption circuit. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano Haka1 person I1 Figure? θ4

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)係数設定回路が出力するn個のタップ係数を用い
て入力信号を等化するトランスバーサルフィルタと、前
記タップ係数の所定値を記憶する記憶手段と、前記タッ
プ係数が所定の範囲を越えた場合に係数リセット命令を
係数設定回路へ出力する係数監視回路とを備え、前記係
数設定回路は前記トランスバーサルフィルタの入力及び
出力から前記タップ係数を適応的に更新すると共に、前
記係数リセット命令が入力された場合に前記タップ係数
を前記記憶手段に記憶されている所定値とすることを特
徴とする適応型波形等化器。
(1) A transversal filter that equalizes an input signal using n tap coefficients output by a coefficient setting circuit; a storage means for storing a predetermined value of the tap coefficient; a coefficient monitoring circuit that outputs a coefficient reset command to a coefficient setting circuit when the coefficient reset command is output, and the coefficient setting circuit adaptively updates the tap coefficient from the input and output of the transversal filter, An adaptive waveform equalizer characterized in that when input, the tap coefficient is set to a predetermined value stored in the storage means.
(2)記係数監視回路の係数リセット命令を入力とし、
係数設定回路に対し所定時間タップ係数の更新を中止さ
せる係数更新中断命令を出力する中断回路を備えたこと
を特徴とする請求項1項記載の適応型波形等化器。
(2) Input the coefficient reset command of the coefficient monitoring circuit,
2. The adaptive waveform equalizer according to claim 1, further comprising an interrupt circuit that outputs a coefficient update interrupt command to the coefficient setting circuit to interrupt updating of the tap coefficients for a predetermined period of time.
JP5833189A 1989-03-10 1989-03-10 Adaptive waveform equalizer Pending JPH02237307A (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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