JPH0413316A - 等化器の制御処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 信号データの等化処理を実行する等化器の制御処理方式
に関し、 動的に変化する信号系からの信号データの等化処理を高
精度なものにすることを目的とし、等化器の等化係数値
を信号系の歪特性値に対応させて複数組用意して管理す
る管理装置と、信号データの時系列データを保持してい
くことで、該信号データに含まれる検査データを保持す
る記憶手段と、記憶手段の保持データを入力信号として
、内部状態値の割り付けられるネットワーク構造に従っ
て出力信号を算出して出力する構造手段とを有し、かつ
、構造手段の内部状態値として、記憶手段が検査データ
を保持するときに、構造手段から検査データのデータ状
態をもたらす歪特性値が出力されることになる値が設定
されるよう構成されることで、信号系の歪特性値を測定
する測定装置とを備え、測定装置により測定される歪特
性値に従って管理装置の管理する等化係数値の１組を選
択して、この選択する等化係数値に従って等化器の等化
処理を制御するよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、信号データの等化処理を実行する等化器を制
御するための等化器の制御処理方式に関し、特に、動的
に変化する信号系からの信号データの等化処理を高精度
に実行できるようにする等化器の制御処理方式に関する
ものである。

近年の情報化社会の発展に伴い、国内外で無線や有線の
通信網の整備が行われ、通信技術を用いた情報交換が社
会の重要な基盤になってきている。

これにより、従来のＴＶ放送やラジオ放送や電話による
通話等といったものに加えて、企業間の取引情報や銀行
のオンライン情報といったような極めて社会的に影響度
の大きいものも通信網を用いて伝送されるようになって
きている。このような重要な情報の通信需要の増加に伴
い、今まで以上に、伝送路の特性により受ける誤りを少
なくするような正確な伝送技術を確立していく必要性が
迫られてきており、これに対応して、高精度の等化処理
を実行する等化器の開発が叫ばれるようになっている。

〔従来の技術〕

従来の等化器は、第１４図に示すように、等化処理の対
象となる信号データの時系列データを保持するタップ付
き遅延線と、そのタップ付き遅延線の保持データに重み
係数値を乗じるとともに、その乗算値を合成して出力す
るトランスバーサル型フィルタとを備えることで、入力
されてくる信号データの等化処理を実行するよう処理し
ていた。

そして、この構成にあって、信号データの等化を実現す
る重み係数値が固定的なものとして設定されるよう構成
されていた。

〔発明が解決しようとする課題］ このような従来技術では、伝送路等の信号系の歪み特性
が安定なものである場合には、その信号系に適合したト
ランスバーサル型フィルタの重み係数値を設定すること
で高精度の等化処理を実行できることから大きな問題は
なかったものの、次世代移動通信システムとして盛んに
研究されているディジタル通信のように、伝送路の歪み
特性が時間とともに変化していく場合には、重み係数値
の整合性が悪くなることで高精度の等化処理を実行でき
なくなるという問題点があった。しかも、トランスバー
サル型フィルタに従う従来の等化器では、線形歪みしか
等化できないことから、この点からも高精度の等化処理
を実行できないという問題点があったのである。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、動
的に変化する信号系からの信号データの等化処理を高精
度で実行できるようにする新たな等化器の制御処理方式
の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理構成図である。

図中、１０は等化対象となる信号データを送出する信号
系、２０は等化器、３０は等化係数値管理設定装置、４
０は信号系特性測定装置、５０は学習処理装置、６０は
学習信号格納装置である。

等化器２０は、例えば従来のトランスバーサル型フィル
タにより構成されて、重み値係数値等のような等化係数
値により規定される等化処理に従って信号系１０から送
られてくる信号データの等化処理を実行するよう処理す
る。この等化器２０は、信号系１０から送出されてくる
信号データの時系列データを保持する記憶手段２１と、
この記憶手段２１の保持する信号データを入力として、
複数の処理ユニットのネットワーク構造により構成され
、等化係数値が該処理ユニット間の内部結合に割り付け
られて、該割り付けられる等化係数値に従って内部結合
先に出力する信号値が変調されることで等化処理を実行
するネットワーク構造手段２２とから構成されることが
ある。

等化係数値管理設定装置３０は、等化係数値管理装置３
１と等化係数値設定装置３２とを備える。

この等化係数値管理装置３１は、等化器２０の等化処理
を規定する等化係数値を信号系１０の持つ信号歪特性値
に対応させて複数組用意して管理するよう処理し、等化
係数値設定装置３２は、信号系特性測定装置４０により
測定される信号系１０の信号歪特性値に従って、等化係
数値管理装置３１の管理する等化係数値の内の１組を選
択して等化器２０に設定するよう処理する。

信号系特性測定装置４０は、記憶手段４１と、ネットワ
ーク構造手段４２と、内部状態値格納手段４３とを備え
る。

記憶手段４１は、信号系１０から送出されてくる信号デ
ータの時系列データを保持していくよう処理する。

ネットワーク構造手段４２は、記憶手段４１の保持する
信号データを入力信号として、内部状態値の割り付けら
れるネットワーク構造のデータ変換機能に従って、該人
力信号に対応する出力信号を算出して出力することで、
信号系１０の持つ信号歪特性値を測定して出力するよう
処理する。このネットワーク構造手段４２は、信号系１
０の持つ信号歪特性値を測定して出力するものであるこ
とから、信号歪特性値の種類分の出力信号を出力する構
成を採るものであって、例えば、単一のネットワーク構
造でもって実現する場合には、そのネットワーク構造か
らすべての種類の信号歪特性値に対応する出力信号を出
力することになり、また、例えば、信号歪特性値の種類
数分のネットワーク構造（種別や構造が異なってもよい
）でもって実現する場合には、各ネットワーク構造から
割り付けられた種類の信号歪特性値に対応する出力信号
を出力することになる。なお、このように、ネットワー
ク構造手段４２が複数構成をとるときには、記憶手段４
１は、ネットワーク構造手段４２に対応付けて備えるよ
うにしてもよいし、共通的に備えるようにしてもよい。

そして、このネットワーク構造手段４２は、更に、同一
種類の信号歪特性値を測定するものについて複数で構成
（ネットワーク構造の種別や構造が異なってもよい）さ
れて、夫々のネットワーク構造手段４２に測定対象の信
号歪特性値のゾーンが割り付けられて、その割り付けら
れたゾーンの信号歪特性値を出力レンジの範囲内で拡大
して測定していくことで、高精度の測定を実現するとい
う構成が採られることがある。ここで、この構成を採る
ときには、担当外のゾーンの割り付けられたネットワー
ク構造手段４２は、例えば最大値等のような担当外であ
ることを表示する値を出力していくよう構成されるとと
もに、信号歪特性値を表示している出力値を選択して出
力する選択手段が備えられる構成が採られることになる
。

内部状態値格納手段４３は、ネットワーク構造手段４２
のネットワーク構造に割り付けられる内部状態値を格納
するよう処理する。この内部状態値は、例えば、ネット
ワーク構造を構成する処理ユニット間の内部結合に割り
付けられて内部結合先に出力される信号値を変調するこ
とで、ネットワーク構造手段４２のデータ変換機能を調
整することになる。

学習処理装置５０は、所定のアルゴリズムに従って、学
習用の入力信号群の提示に応じて出力されるネットワー
ク構造手段４２からの出力信号群が所望の教師信号群と
なるようにネットワーク構造手段４２の内部状態値を学
習して、その学習値を内部状態値格納手段４３に登録す
るよう処理する。ここで、学習処理装置５０は、この学
習を実行するにあたって、必ずしも信号系特性測定装置
４０のネットワーク構造手段４２を用いる必要はなく、
例えば計算機上に構築されるネットワーク構造手段４２
のシミュレータを用いるようにしてもよい。

学習信号格納装置６０は、信号系１０から出力される特
定の検査データを学習処理装置５０の用いる学習用の入
力信号群として格納するとともに、その検査データをも
たらす信号系１０の信号歪特性値を学習処理装置５０の
用いる学習用の教師信号群として格納するよう処理する
ものである。このとき用いられる検査データの前に位置
する信号のデータ状態は、検査データのデータ状態の安
定を図るために、例えば「０」というように特定のもの
に規定されることが好ましい。

〔作用〕

本発明では、等化器２０の起動処理に先立って、先ず最
初に、オペレータは、所定の入力検査データを測定対象
の信号系１０に入力することを想定するとともに、信号
系１０がその入力検査データに与える種々の信号歪特性
値（例えば、振幅歪みや遅延歪みや位相歪み等）を想定
して、その想定した信号歪特性値により歪ませられるこ
とで出力される信号系１０からの入力検査データの出力
情報（検査データ）を収集する。この収集処理は、例え
ば、信号系１０の数学的モデルを構築して、その構築し
た数学的モデルを利用して計算機シミュレーションによ
り実行されることになる。そして、オペレータは、その
収集した検査データ情報を学習処理装置５０が用いる学
習用の入力信号として学習信号格納装置６０に登録する
とともに、そのときに想定した対応の信号歪特性値を学
習処理装置５０が用いる学習用の教師信号として学習信
号格納装置６０に登録する。

学習信号格納装置６０に学習信号を格納すると、次に、
オペレータは、学習処理装置５０を起動する。起動され
ると、学習処理袋Ｎ５０は、登録された学習信号格納装
置６０の学習信号を用いてネットワーク構造手段４２の
内部状態値の学習値を求めて、その学習値を内部状態値
格納手段４３に格納する。この学習処理により求められ
る内部状態値は、信号系１０から検査データの信号が入
力されてくると、ネットワーク構造手段４２がその検査
データをもたらした信号歪特性値を出力するよう動作す
る特性を持つものである。

内部状態値格納手段４３への内部状態値の設定処理が完
了すると、オペレータは、等化器２０、等化係数値管理
設定装置３０及び信号系特性測定装置４０を起動する。

起動されると、信号系特性測定装置４０の記憶手段４１
は、信号系１０から送出されてくる信号データの時系列
データを保持していくよう動作する。学習信号の収集に
用いた入力検査データを例えば周期的に信号系１０に人
力していくよう構成することで、このようにして送出さ
れてくる信号データに、学習用に用いた検査データを周
期的に含ませる構成を採ることができる。これから、記
憶手段４１は、学習用に用いた検査データを例えば周期
的に保持するよう処理する。この保持動作を受けて、ネ
ットワーク構造手段４２は、信号系１０の持つ信号歪特
性値を出力していくよう動作することになる。

このネットワーク構造手段４２からの出力信号を受けて
、等化係数値設定装置３２は、等化器２０の出力信号か
ら抽出されるクロック信号に従って記憶手段４１が検査
データを保持することを検出すると、ネットワーク構造
手段４２の出力する信号歪特性値をサンプリングする。

そして、等化係数値管理装置３１からこのサンプリング
された信号歪特性値に対応する等化係数値を読み出して
等化器２０に設定する処理を行う。

二のようにして、信号系１０の持つ歪み特性に適合した
等化係数値を受は取ると、等化器２０は、その等化係数
値に従って等化処理を実行することで、信号系１０から
送出されてくる信号データの本来のデータ状態を復元し
て出力していくよう処理することになる。

このように、本発明では、信号系特性測定装置４０を備
えることで信号系１０の持つ信号歪特性値をリアルタイ
ムで測定するとともに、予め適切な等化処理を実現する
等化係数値を信号歪特性値と対応付けて管理する構成を
採って、その信号系特性測定装置４０により測定される
信号歪特性値に従って適切な等化処理を実行する等化係
数値を特定して等化処理を実行するよう構成するもので
あることから、信号系１０の歪み特性が動的に変化する
ようなことがあっても、信号系１０から送出されてくる
信号データを高精度でもって等化できるようになるので
ある。

そして、等化器２０を記憶手段２１及びネットワーク構
造手段２２でもって構成して等化処理を実行するように
すれば、ネットワーク構造手段２２の実行する非線形な
処理に従って、信号系１０の持つ非線形な歪みに対して
も高精度でもって等化できるようになるのである。

〔実施例〕

以下、伝送路から送出されてくる信号データの等化処理
を実行する等化器に対して適用した実施例に従って本発
明の詳細な説明する。

第２図に、本発明の一実施例を図示する。図中、第１図
で説明したものと同しものについては同一の記号で示し
である。

７０は復調器であって、伝送路から送出されてくる信号
データの復調処理を実行するものである。

この復調器７０は、復調処理の実行のために、伝送路か
ら送出されてくる信号データをその搬送周波数でもって
帯域制限するバンドパスフィルタ７１と、バンドパスフ
ィルタ７１の出力信号をゼロ値よりも大きい場合には＋
Ｈｌレベルに増幅するとともに、ゼロ値よりも小さい場
合には−Ｈｌレヘレベ増幅するリミッタ７２と、リミッ
タ７２の出力信号を遅延検波することで直交変調された
■チャネルの信号とＱチャネルの信号とを復調する遅延
検波器７３と、遅延検波器７３により復調されたＩチャ
ネルの信号の高調波成分を取り除くローパスフィルタ７
４と、ローパスフィルタ７４の出力信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄコンバータ７５と、遅延検波器７３
により復調されたＱチャネルの信号の高調波成分を取り
除くローパスフィルタ７６と、ローパスフィルタ７６の
出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ
７７とから構成されることになる。

２０ａは階層ネットワーク構成等化器であって、復調器
７０により復調される■チャネル信号の等化処理を実行
するＩチャネル用の階層ネットワーク構成等化器２３と
、復調器７０により復調されるＱチャネル信号の等化処
理を実行するＱチャネル用の階層ネットワーク構成等化
器２４とを備えるものである。この階層ネットワーク構
成等化器２３．２４は、第３図に示すように、復調され
たＩ／Ｑチャネル信号を遅延しつつ保持していくタップ
付き遅延線２３１，２４１と、このタップ付き遅延線２
３１，２４１の保持データを入力として、階層ネットワ
ーク構造に従って等化処理を実行する階層ネットワーク
構成等化手段２３２，２４２とにより構成される。

４１ａはタップ付き遅延線であって、■チャネル側のＡ
／Ｄコンバータ７５の出力を遅延しつつ保持していくよ
う処理するもの、４２ａはタップ付き遅延線４１ａの保
持データを入力とする階層ネットワーク構成データ変換
手段であって、階層ネットワーク構造に従ってデータ変
換処理を実行することで、伝送路の歪みの特性を測定し
て出力するよう処理するものである。ここで、この実施
例では、測定対象とする伝送路の歪みの特性値を２種類
で想定して、この２種類の歪みの特性値を２ユニツト構
成の階層ネットワーク構成データ変換手段４２ａで測定
する方式を採用しているので、階層ネットワーク構成デ
ータ変換手段４２ａの各ユニットの出力は一出力形式の
もので図示してあ８０はクロック抽出器であって、階層
ネットワーク構成等化器２３から出力される等化された
Ｉチャネル信号から、伝送されてくるパケット信号に挿
入されている検査データの検出のために必要となるフレ
ーム同期クロック及びビット同期クロックを抽出して、
等化係数値設定装置３２に出力するよう処理するもので
ある。

第４図に、この階層ネットワーク構成データ変換手段４
２ａ及び階層ネットワーク構成等化手段２３２．２４２
を構成することになる基本ユニット１の基本構成を図示
する。この図に示すように、基本ユニット１は、多大カ
ー出力系となっており、複数の入力に対し夫々の内部結
合の内部状態値を乗算する乗算処理部２と、それらの全
乗算結果を加算する累算処理部３と、この累算値に非線
型の閾値処理等の処理を施して一つの最終出力を出力す
る関数処理部４とを備えるよう構成される。

そして、階層ネットワーク構成データ変換手段４２ａ及
び階層ネットワーク構成等化手段２３２゜２４２は、こ
のような構成をとる基本ユニット１と、入力信号値を分
配する入カニニット１゛とを構成単位にして、第５図に
示すように、複数個の入カユニッ）１’−ｈにより構成
される入力層と、１つ又は複数個の基本ユニット１−ｉ
により構成されて１つ又は複数段設けられる中間層（こ
の実施例では１段）と、１つ又は複数の基本ユニットｌ
ｊにより構成される出力層（この実施例では１ユニツト
）とを備えるとともに、入カニニット１゛−ｈと基本ユ
ニット１−ｉとの間と、中間層の基本ユニットｌ−ｉの
相互間と、基本ユニットＬｉと基本ユニット１−ｊとの
間を相互に内部結合することで構成される階層ネットワ
ーク構造を持つよう構成される。

この実施例では、以下説明の便宜上、２ユニツト構成の
階層ネットワーク構成データ変換手段４２ａの各々のユ
ニットについては、入力層が７個の入カニニット１”−
りにより構成され、中間層が１段構成の１５個の基本ユ
ニッ）１−ｉにより構成され、測定対象とする伝送路の
歪みの特性値が各々１種類であることを想定して出力層
が１個の基本ユニッ）１−ｊにより構成されるものとす
ることにする。そして、階層ネントワーク構成等化手段
２３２．２４２については、入力層が３個の入カニニッ
ト１’−ｈにより構成され、中間層が１段構成の３個の
基本ユニッ）１−ｉにより構成され、出力層が１個の基
本ユニッ）１−ｊにより構成されるものとすることにす
る。

このように構成される階層ネットワーク構成データ変換
手段４２ａ及び階層ネットワーク構成等化手段２３２，
２４２は、階層ネットワーク構造とその階層ネットワー
ク構造の内部結合に割り付けられる内部状態値とにより
規定されるデータ変換機能に従って、入力されてくる入
力信号を対応の出力信号に変換する機能を発揮すること
になる。

この階層ネットワーク構成データ変換手段４２ａ及び階
層ネットワーク構成等化手段２３２．２４２は、プログ
ラム手段、ハードウェア手段のいずれにより構成するこ
とも可能であるが、ハードウェア手段で構成する場合に
は、本出願人が出願した「特願昭６３−２１６８６５号
（昭和６３年８月３１日出願、“ネットワーク構成デー
タ処理装置”）」で開示した構成のものを用いることが
可能である。

本発明を実現するためには、信号系特性測定装置４０を
測定対象の伝送路の歪み特性を測定する装置として構築
する必要があり、また、階層ネットワーク構成等他罪２
０ａを等化処理を実行する装置として構築する必要があ
る。

最初に、信号系特性測定装置４０の構築処理について説
明する。

第１図で説明したように、信号系特性測定装置４０を測
定対象の伝送路の歪み特性を測定できる装置として構築
するためには、先ず最初に、その伝送路から階層ネット
ワーク構成データ変換手段４２ａの内部状態値を学習す
るための学習信号を入手する必要がある。この学習信号
の入手は、例えば、伝送路の数学的モデルにより実現さ
れることになる。

ディジタル移動通信を例にして説明するならば、伝送路
はマルチパスでモデル化することが可能であって、例え
ば、第６図に示すように、送信側の変調器からの直接波
と、振幅歪みや遅延歪みや位相歪みを受けた反射波とが
復調器７０に入力してくるというモデルでもって伝送路
をモデル化できることになる。すなわち、変調器からの
直交変調された変調波形が、 １　（ｔ）ｃｏｓωｃｔ＋　Ｑ　（ｔ）ｓｉｎωｃｔで
ある場合に、■チャネルには、 Ａ　（１（ｔ　−ｒ）ｃｏｓ　ωｅ（ｔ−φ）＋Ｑ　（
ｔ−ｒ）ｓｉｎ　ω、（を−φ））但し、 Ａ：振幅歪み τ：遅延歪み（０≦τ≦１に規格化） φ：位相歪み（０≦τ≦１に規格化） という反射波が加わるというモデルでもって伝送路をモ
デル化するのである。

このような伝送路のモデルを確立すると、オペレータは
、例えば送信側の変調器がｒｏｌｏＪというＩチャネル
の信号を測定対象の伝送路に人力することを想定して、
例えば計算機シミュレーション手法を用いて、この伝送
路モデルに従って歪まされてい＜ｒｏｌｏＪの信号をシ
ミュレーションするとともに、復調器７０の処理をシミ
ュレーションすることで、復調器７０により復調される
この歪まされたｒｏ　１０Ｊの復調信号を収集すること
で、ｒ　Ｏ，１０Ｊの復調信号の内の「１０」の復調信
号を収集する。この収集処理は、振幅歪みの大きさを規
定するＡの値や、遅延歪みの大きさを規定するτΦ値や
、位相歪みの大きさを規定するφの値を種々に設定して
実行することになる。

ここで、ｒｏｌｏＪの復調信号の内の「１０」の復調信
号を収集するようにしたのは、単に「１０」の復調信号
を収集するようにすると、その前に位置する信号のビッ
ト状態によりその復調信号が安定したものにならないか
らである。

第７図に、計算機シミュレーション手法により収集され
たｒｏ　１０Ｊの「１０」の復調信号の一例を図示する
。ここで、第７図（ａ）の復調信号は、第６図の伝送路
のモデルにおいて種々の大きさの遅延歪み値τを想定し
、振幅歪み値Ａについては“１．０”、位相歪み値φに
ついては“０″として行った例のものであり、また、第
７図（ｂ）の復調信号は、第６図の伝送路のモデルにお
いて種々の大きさの振幅歪み値Ａを想定し、遅延歪み値
τについては“０．８”、位相歪み値φについては“０
゛として行った例のものであって、反転形式〇ｒｌ　０
１Ｊで復調されることを想定している。

図中の右下軸はサンプリング時間、縦軸は信号の振幅を
表している。この復調信号が信号系特性測定装置４０の
タップ付き遅延線４１ａに入力されることになるもので
あって、図に示すように、復調器７０の出力を元の周期
の４倍の周期でオーバーサンプリングした７サンプリン
グ時刻分のデータがタップ付き遅延線４１ａに入力され
るようにしである。すなわち、７点でサンプリングした
「１０」の復調信号がタップ付き遅延線４１ａに入力さ
れることになる。

オペレータは、このようにして収集した復調信号と、そ
の復調信号を生成するために用いた歪み値（この実施例
では、測定対象として遅延歪み及び振幅歪みを想定する
ことにするので遅延歪み値τΦ値と振幅歪み値Ａの値）
とを、階層ネットワーク構成データ変換手段４２ａの内
部状態値を学習するための学習信号として、第１図で説
明した学習信号格納装置６０に登録する。そして、オペ
レータは、続いて、第１図で説明した学習処理装置５０
を起動する。

この学習処理装置５０は、学習信号格納装置６０に格納
される学習信号の復調信号をタップ付き遅延線４１ａに
人力したときに、階層ネットワーク構成データ変換手段
４２ａの一方のユニットの出力層の基本ユニットｌ−ｊ
から、その復調信号に対応付けられる学習信号の遅延歪
み値τが出力され、他方のユニットの出力層の基本ユニ
ット１−ｊから、その復調信号に対応付けられる学習信
号の振幅歪み値Ａが出力されることになるようにと、階
層ネットワーク構成データ変換手段４２ａの内部状態値
の学習を実行するものである。

学習処理装置５０は、例えばバック・プロパゲーション
法によりこの学習処理を実行することになる。すなわち
、学習処理装置５ｏは、バック・プロパゲーション法に
従い、第５図に示すｈ層＝ｉ層−３層という３層構造の
階層ネットワーク構造を持ち、基本ユニット１の関数処
理部４がシグモイド関数による閾値処理を実行するもの
で説明するならば、学習用の久方信号（復調信号）が提
示されたときに出力される出力層がらの出力信号ｙＰＪ
と、その出力信号７ｐｊのとるべき信号である学習用の
教師信号ｄｐＪ（遅延歪み値τ／振幅歪み値Ａ）とが定
まると、先ず最初に、出方信号ｙ９、と教師信号ｄｐｊ
との差分値（ｄ、、　）’ｐｊ）を算出し、次に、 αｐｊ＝３’ｐＪ　（１−Ｆｐ＝）（ｄｐＪ３’ｐｊ）
を算出し、続いて、 ＡＷＪｉ（ｔ）　＝　ｔ　Σ（Ｘｐａ　）’　ｐｔ　＋
　（ＡＷＪｔ（ｔ　　１）に従って、１層−ｊ層間の内
部状態値ｗｊｉの更新量ΔＷｊ４（ｔ）を算出する。こ
こで、ｔは学習回数を表している。

続いて、算出したα、ｊを用いて、先ず最初に、βｐｔ
　＝　）’　ｐｔ　（１−３’　ｐｔ）Σαｐ＝ＷＪｔ
（ｔ　　１）を算出し、次に、 ΔＷ＝ｔ、（ｔ）＝εΣβｐｒＶい＋ζΔＷ　ｒ　ｈ　
（ｔ−１）に従って、ｈ層−１層間の内部状態値Ｗ、あ
の更新量ΔＷｉｈ（ｔ＞を算出する。そして、この算出
した更新量に従って次の更新サイクルのための内部状態
値 ＷＪ、（ｔ）　　＝Ｗ、１（ｔ−１）＋ΔＷ、、（ｔ）
Ｗｉｂ（ｔ）　　−Ｗｔｈ（ｔ　　１）＋ΔＷｔｈ（ｔ
）を決定していく方法を繰り返していくことで、学習信
号の復調信号をタップ付き遅延線４１ａに入力したとき
に、階層ネットワーク構成データ変換手段４２ａの出力
層の基本ユニット１−ｊから、その復調信号に対応付け
られる学習信号の遅延歪み値τ／振幅歪み値Ａが出力さ
れることになる内部状態値を求めるのである。

オペレータは、この学習処理装置５０が求めた内部状態
値の学習値を内部状！ｒ４値格納手段４３に登録してい
くことで、信号系特性測定装置４ｏの構築処理を完了す
る。

伝送路が与える遅延歪み値τ及び振幅歪み値Ａを測定し
ていくようにするために、送信側の変調器は、学習用の
復調信号を生成するときに用いたｌチャネルのｒｏ　１
０Ｊという信号を送信していく構成を採る。この信号の
送信処理は、変調器がこの信号を第８図に示すパケット
のトレーニングシーケンスの中に挿入していくことで実
現することができる。

構築された信号系特性測定装置４ｏは、この挿入処理に
従ってタップ付き遅延線４１ａに復調されるｌチャネル
のｒｏ１０Ｊ信号のｒｌｏｊ信号が保持されると、以下
の処理に従って伝送路の遅延歪み値τ及び振幅歪み値Ａ
を測定して出方することになる。すなわち、階層ネット
ワーク構成データ変換手段４２ａの入方屡の７個の入カ
ニニット１°−ｈは、タップ付き遅延線＋１ａの保持す
る保持データを中間層の１５個の基本ユニツ）１−４に
分配する。この入カニニット１’−ｈがらの信号値を受
は取ると、中間層の基本ユニッ）１−４は、最初にそれ
らの入力値と内部状態値格納手段４３に格納されている
対応の内部状態値との乗算値を算出し、次にその算出値
の総和値を算出し、続いてその総和値に対して割り付け
られている関数変換処理を施すことで出力値を得て、そ
の出力値を出力層の１個の基本ユニッｌ−１−ｊに出力
する。この中間層の基本ユニット１−ｉからの信号値を
受は取ると、出力層の基本ユニットｌｊは、同様に、最
初にそれらの入力値と内部状態値格納手段４３に格納さ
れている対応の内部状態値との乗算値を算出し、次にそ
の算出値の総和値を算出し、続いてその総和値に対して
割り付けられている関数変換処理を施すことで出力値を
得て、その出力値を出力していく、この階層ネットワー
ク構成データ変換手段４２ａの一方のユニットからの出
力値は、学習された内部状態値が登録されていることに
対応して、測定対象の伝送路で与えられる遅延歪み値τ
を表示し、他方のユニ・ノドからの出力値は、測定対象
の伝送路で与えられる振幅歪み値Ａを表示するのである
。

このようにして、タップ付き遅延線４１ａに復調される
■チャネルのｒｏ　１０Ｊ信号の内の「１０」信号が保
持される度毎に、階層ネットワーク構成データ変換手段
４２ａから測定対象の伝送路で与えられる遅延歪み値τ
／振幅歪み値Ａが出力されていくことになるのである。

第９図に、このようにして構築されることになる信号系
特性測定装置４０の有効性を検証するために起こったシ
ミュレーション結果を図示する。

ここで、第９図（ａ）は、遅延歪み値τについてのシミ
ュレーション結果であり、第９図（ｂ）は、振幅歪み値
Ａについてのシミュレーション結果である。

このシミュレーションでは、第６図に示した伝送路モデ
ルによる伝送歪み状態として、振幅歪み値Ａの値を“０
．４”〜“１．０”の間で０．１”刻みに７点設定し、
遅延歪み値τの値を“０．４”〜“０．８″の間で”′
０．１”刻みに５点設定することで合計３５種類を想定
する。そして、学習信号の生成のために計算機シミュレ
ーションで生成する上述のｒｏ１０Ｊ信号の復調信号を
、この想定した各伝送歪み状態に対してそのｒｏｌｏ」
信号の前後の信号のビット状態を６種類想定することで
合計２１０点数生成して、その生成した２１０点のｒｏ
ｌｏＪの「１０」の復調信号を学習用の入力信号として
用いるとともに、その復調信号をもたらした遅延歪み値
τ／振幅歪み値への値を学習用の教師信号として用いて
、計算機上に構築された階層ネットブーク構成データ変
換手段＋２ａのシミュレータにより対応の内部状態値を
学習する。

次に、この内部状態値の学習値を計算機上に構築された
そのシミュレータに設定して、学習信号として生成した
２１０点の「１０」の復調信号をそのシミュレータに入
力していくことで、階層ネ・ントワーク構成データ変換
手段４２ａから所望の遅延歪み値τ／振幅歪み値Ａが出
力されるか否かを判断する。そして、続いて、学習用に
生成したものとは異なるｒ０１０Ｊ信号の前後の信号の
ビット状態を３種類想定することで、学習用に生成した
２１０点のものとは異なる１０５点の「０１０」信号の
復調信号を生成して、その生成した１０５点のｒｏｌｏ
Ｊの「１０」の復調信号をシミュレータに入力していく
ことで、階層ネットワーク構成データ変換手段４２ａか
ら所望の遅延歪み値τ／振幅歪み値Ａが出力されるか否
かを判断することで行った。第９図に示すように、この
判断は許容誤差“’ｏ、ｏｓ”°、°“０．１”で行っ
た。ここで、階層ネットワーク構成データ変換手段４２
ａの基本ユニット１の関数処理部４がシグモイド関数に
よる闇値処理を実行するものを想定したことから、この
階層ネットワーク構成データ変換手段＋２ａからの出力
は“０′°から′°１″の間のアナログレベルをとるこ
とになる。

この第９図に示すシミュレーション結果から分かるよう
に、本発明を実現するために用いられる階層ネットワー
ク構成データ変換手段４２ａは、高い精度でもって伝送
路の歪み値をリアルタイムで測定できるようになること
が確認された。

次に、階層ネットワーク構成等化器２０ａの構築処理に
ついて説明する。

階層ネットワーク構成等化器２０ａの階層ネントワーク
構成等化手段２３２，２４２もまた、階層ネットワーク
構成データ変換手段４２ａと同様の階層ネットワーク構
造に従ってデータ変換処理を実行するものであり、その
データ変換処理機能に従って等化処理を実行するもので
あることから、先ず最初に、測定対象の伝送路から、階
層ネットワーク構成等化手段２３２，２４２の内部状態
値（以下、等化処理を規定するものであることから等化
係数値と称することにする）を学習するための学習信号
を入手する必要がある。

この学習信号の入手は、例えば、伝送路の数学的モデル
を利用する上述の方法により実行されることになる。具
体的に説明すると、最初に、第６図に示した伝送路の振
幅歪み値Ａ、遅延歪み値τ（この実施例では、位相歪み
値φの値については“０”で想定している）を特定なも
のに設定する。

次に、送信側の変調器が伝送路に入力する種々の信号を
例えば３００個想定して、計算機シミュレーション手法
を用いて、第６図の伝送路モデルに従ってこの想定した
信号（想定信号）の歪ませられていく信号をシミュレー
ションするとともに、復調器７０の処理をシミュレーシ
ョンすることで、復調器７０により復調されるこの歪ま
された信号の復調信号を収集する。第１０図に、このと
き収集される復調信号の一例を図示する。ここで、図中
の横軸は時間、縦軸は信号の振幅を表している。

この復調信号を収集すると、オペレータは、この収集し
た復調信号と、その復調信号を生成する元となった想定
信号とを、階層ネットワーク構成等化手段２３２，２４
２の等化係数値の学習のための学習信号として学習信号
格納装置６０に登録する。オペレータは、この学習信号
の登録処理を、例えば、最初に想定する振幅歪み値Ａの
値を０．１″から”１．０”の間で０．１″刻みに１０
点、遅延歪み値τΦ値を“０．１”から“０．８”の間
で“０．１”刻みに８点設定することで合計８０種類と
いったように複数組登録する。すなわち、学習信号格納
装置６０に対して、伝送路の歪み値の値（この実施例で
は、遅延歪み値τの値と振幅歪み値Ａの値）に対応させ
た複数組の学習信号を登録するのである。

続いて、オペレータは、学習処理装置５０を起動する。

このようにして起動されると、学習処理装置５０は、上
述のバック・プロパゲーション法に従って、学習信号格
納装置６０に格納される学習信号の復調信号をタップ付
き遅延線２３Ｌ２４１に入力したときに、階層ネットワ
ーク構成等化手段２３２，２４２の出力層の基本ユニッ
ト１−ｊから、その復調信号に対応付けられる学習信号
の想定信号が出力されることになるようにと、階層ネッ
トワーク構成等化手段２３２，２４２の等化係数値を学
習する。この学習処理は、伝送路の歪み値の値に対応さ
せて用意される学習信号毎に実行され、この学習処理に
より伝送路の歪み値の値に応じた等化係数値の学習値が
得られることになるので、オペレータは、この得られた
等化係数値を等化係数値管理装置３１に登録する。伝送
路の持つ歪み状態に適合するこの等化係数値の学習値を
使用することで、階層ネットワーク構成等化手段２３２
，２４２が復調器７０により復調された復調信号の等化
処理を実行する装置として動作することになるので、こ
の登録処理により階層ネットワーク構成等化器２０ａの
構築処理が完了することになる。

第１１図に、学習された等化係数値の設定された階層ネ
ットワーク構成等化器２０ａの等化処理により等化され
る信号波形のシミュレーションの一例を図示する。この
シミュレーションは、振幅歪み値Ａが“０．１”、遅延
歪み値τが０．１”で行ったものである。ここで、図中
の横軸は時間、縦軸は信号の振幅を表している。

第１２図（ａ）に、階層ネットワーク構成等化器２０ａ
の等化処理の誤り率（％）のシミュレーションデータを
図示する。このシミュレーションは、Ａ＝０．１〜１．
０　（０，１刻み単位）、τ＝０．１〜０．８（０，１
刻み単位）の範囲で求めた等化係数値の学習値の各々を
階層ネットワーク構成等化器２０ａ（■チャネル側を使
用）に設定して、この学習値の設定された階層ネットワ
ーク構成等化器２０ａに対して、学習に用いた以外の復
調信号を入力し、その入力に対して出力される階層ネン
トワーク構成等化器２０ａからの出力信号を復調信号の
生成光となった想定信号と対比することで行った。ここ
で、この対比の評価は、階層ネットワーク構成等化器２
０ａからの出力信号のシミュレーション波形を第１１図
の「Ｏ」のサンブリンク点でサンプリングし、このサン
プリングしたシミュレーション波形を”０．５”の闇値
でもって整形して、その整形した出力信号と想定信号と
を対比することで行った。

第１２図（ｂ）に、このシミュレーションデータと比較
するために、階層ネットワーク構成等化器２０ａを用い
ない場合の復調信号と想定信号との対比により求められ
る誤り率（％）のシミュレーションデータを図示する。

ここで、この対比の評価は、サンプリング点でサンプリ
ングされる復調信号のシミュレーション波形を“０”の
閾値でもって整形して、その整形した復調信号と想定信
号とを対比することで行った。

この第１２図（ａ）の階層ネットワーク構成等化器２０
ａを用いる場合の誤り率（％）と、第１２図（ｂ）の階
層ネントワーク構成等化器２０ａを用いない場合の誤り
率（％）との比較から、本発明の適用に用いた階層ネッ
トワーク構成等化器２０ａの等化処理機能の有効性が確
認された。

次に、このようにして構築される信号系特性測定装置４
０及び階層ネットワーク構成等化器２０ａを用いて実行
されることになる本発明の等化器制御処理方式について
説明する。

復調器７０から実際の復調信号が出力されてくると、信
号系特性測定装置４０は、この復調信号を入力として、
階層ネットワーク構成データ変換手段４２ａのデータ変
換処理機能に従って、この入力の復調信号に対応する出
力信号を算出して出力していく。この出力処理に従い、
タップ付き遅延線４１ａに対してパケットのトレーニン
グシーケンスに挿入される検査用の「１０」信号が保持
される度毎に、伝送路の持つ遅延歪み値τ及び振幅歪み
値Ａが測定されて等化係数値設定装置３２に通知される
ことになる。一方、クロック抽出器８０は、階層ネット
ワーク構成等化器２０ａの等化出力を受けて、パケット
の開始を示すフレーム同期クロックとピント位置を示す
ビット同期クロックとを生成して、この生成したクロッ
クを等化係数値設定装置３２に出力する処理を行う。

等化係数値設定装置３２は、このクロック抽出器８０か
らのクロックに従って、信号系特性検出装置４０のタッ
プ付き遅延線４１ａに検査用の「１０」信号が保持され
ることを検出すると、信号系特性未定装置４０からの出
力信号をサンプリングすることで、測定された伝送路の
遅延歪み値τ及び振幅歪み値Ａを得るよう処理する。続
いて、等化係数値設定装置３２は、等化係数値管理装置
３１を参照することで、その歪みの特性値に対応付けら
れて管理される等化係数値を読み出して、階層ネットワ
ーク構成等化器２０ａの階層ネットワーク構成等化手段
２３２，２４２に設定していく処理を実行する。

このようにして、伝送路の持つ歪み特性値に対応付けら
れる等化係数値が設定されると、階層ネットワーク構成
等化器２０ａは、上述したように、最適な等化の処理を
実行して、図示しない外部機器に対してその等化信号を
出力していくよう処理することで、伝送路の歪み特性値
が動的に変化するようなことがあっても適応的に等化を
実行していくよう処理することになる。

第１３図に、本発明の等化器制御処理方式のシミュレー
ション結果を図示する。このシミュレーションは、信号
系特性測定装置４０により測定される遅延歪み値τ及び
振幅歪み（１ｉＡのシミュレーションデータに従って等
化係数値の学習値を選択して、その選択された等化係数
値に従って階層ネットワーク構成等化器２０ａの等化処
理の誤り率（％）をシミュレーションしたものである。

この第１３図のシミュレーション結果と、第１２図（ａ
）のシミュレーション結果（伝送路の歪み状態値に適合
した等化係数値が設定されているとみなせる）との比較
から、誤り率（％）がそれほど劣化しないことが分かる
。これから、本発明の等化器制御処理方式の有効性が確
認された。

以上図示実施例について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではない。例えば、実施例では、第１図で
説明した等化器２０として階層ネットワーク構成のもの
を開示したが、タップ付き遅延線とトランスバーサル型
フィルタとからなる従来の等化器であってもよいのであ
る。

また、信号系特性測定装置４０の実施例について言うな
らば、第１図で説明した記憶手段４１として、タップ付
き遅延線４１ａを用いるものを開示したが、これに限ら
れることなくリングレジスタやＦＩＦＯ素子等の記憶素
子を用いるものであってもよい、また、第１図で説明し
たネットワーク構造手段４２として、階層ネットワーク
構造を採る階層ネットワーク構成データ変換手段４２ａ
のものを開示したが、これに限られることなく他のネッ
トワーク構造のものであってもよいのである。

そして、実施例では直交変調系から出力される信号波形
を例にして説明したが、位相変調や周波数変調等のその
他の変調系から出力される信号波形であってもよい。ま
た、開示した伝送信号の復調器７０も単なる一例に過ぎ
ないものであり、他の種々の復調器構成を採ることが可
能である。また、実施例では■チャネルを利用するもの
を例にして説明したが、Ｑチャネル、あるいはＩチャネ
ルとＱチャネルの双方を用いることも可能である。

そして、本発明の適用範囲は、実施例で説明したような
伝送系に限られるものではなく、信号歪みを発生するあ
らゆる信号系に対してそのまま適用できるのである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、動的に一炭化す
る信号系からの信号データの等化処理を高精度で実行で
きるようになる。これから、次世代移動通信システムと
して検討されているディジタル移動通信を実用的なもの
とすることができるようになるのである。しかも、等化
処理の対象となる等化器としてネットワーク構成のデー
タ変換機能を利用するものを用いれば、そのデータ変換
機能の持つ非線形な処理に従って、信号系の持つ非線形
な歪みに対しても高精度で等化処理を実行できるように
なるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、 第２図は本発明の一実施例、 第３図は階層ネットワーク構成等化器の一実施例、 第４図は基本ユニットの基本構成図、 第５図は階層ネットワーク構成データ変換手段及び階層
ネットワーク構成等化手段の一実施例、第６図は伝送路
モデルの説明図、 第７図は信号系特性測定装置の構築処理のために用いら
れる学習信号の説明図、 第８′図は伝送信号の説明図、 第９図は信号系特性測定装置のシミュレーション結果の
説明図、 第１０図は階層ネットワーク構成等化器の構築処理のた
めに用いられる学習信号の説明図、第１１図は階層ネッ
トワーク構成等化器の等化処理の説明図、 第１２図及び第１３図は階層ネットワーク構成等化器の
シミュレーション結果の説明図、第１４図は従来技術の
説明図である。 図中、１０は信号系、２０は等化器、３０は等化係数値
管理設定装置、３１は等化係数値管理装置、３２は等化
係数値設定装置、４０は信号系特性測定装置、４１は記
憶手段、４２はネットワーク構造手段、４３は内部状態
値格納手段、５０は学習処理装置、６０は学習信号格納
装置である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）信号系から送出されてくる信号データに等化処理
   を施すことで、該信号データの本来のデータ状態を復元
   するよう処理する等化器において、等化器の等化処理を
   規定する等化係数値を信号系の持つ信号歪特性値に対応
   させて複数組用意して管理する等化係数値管理装置（３
   １）と、信号系から送出されてくる信号データの時系列
   データを保持していくことで、該信号データに含まれる
   検査用の検査データを保持する記憶手段（４１）と、該
   記憶手段（４１）の保持する信号データを入力信号とし
   て、内部状態値の割り付けられるネットワーク構造のデ
   ータ変換機能に従って、該入力信号に対応する出力信号
   を算出して出力するネットワーク構造手段（４２）とを
   有し、かつ、該ネットワーク構造手段（４２）の内部状
   態値として、該記憶手段（４１）が検査データを保持す
   るときに、該ネットワーク構造手段（４２）から該検査
   データのデータ状態をもたらす信号歪特性値が出力され
   ることになる値が設定されるよう構成されることで、信
   号系の持つ信号歪特性値を測定する信号系特性測定装置
   （４０）とを備え、 該信号系特性測定装置（４０）により測定される信号歪
   特性値に従って上記等化係数値管理装置（３１）の管理
   する等化係数値の内の１組を選択して、該選択される等
   化係数値に従って等化器の等化処理を制御するよう処理
   してなることを、 特徴とする等化器の制御処理方式。
2. （２）請求項（１）記載の等化器の制御処理方式におい
   て、 信号系特性測定装置（４０）のネットワーク構造手段（
   ４２）は、複数の処理ユニットのネットワーク構造によ
   り構成され、内部状態値が該処理ユニット間の内部結合
   に割り付けられて、該割り付けられる内部状態値に従っ
   て内部結合先に出力する信号値が変調されることでデー
   タ変換機能を実現するよう構成されてなることを、 特徴とする等化器の制御処理方式。
3. （３）請求項（１）又は（２）記載の等化器の制御処理
   方式において、 信号系特性測定装置（４０）の記憶手段（４１）の保持
   する検査データの前に位置する信号のデータ状態が、特
   定のものに規定されるよう構成されてなることを、 特徴とする等化器の制御処理方式。
4. （４）請求項（１）、（２）又は（３）記載の等化器の
   制御処理方式において、 等化器（２０）が、信号系から送出されてくる信号デー
   タの時系列データを保持する記憶手段（２１）と、該記
   憶手段（２１）の保持する信号データを入力として、複
   数の処理ユニットのネットワーク構造により構成され、
   等化係数値が該処理ユニット間の内部結合に割り付けら
   れて、該割り付けられる等化係数値に従って内部結合先
   に出力する信号値が変調されることで等化処理を実行す
   るネットワーク構造手段（２２）とから構成されること
   を、特徴とする等化器の制御処理方式。