JPH0421207A - 適応等化器 - Google Patents

適応等化器

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JPH0421207A
JPH0421207A JP2124136A JP12413690A JPH0421207A JP H0421207 A JPH0421207 A JP H0421207A JP 2124136 A JP2124136 A JP 2124136A JP 12413690 A JP12413690 A JP 12413690A JP H0421207 A JPH0421207 A JP H0421207A
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JP
Japan
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data
output
switch
coefficient
storage means
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Application number
JP2124136A
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English (en)
Inventor
Toshihisa Nakai
敏久 中井
Noriaki Kondo
近藤 則昭
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to CA002042674A priority patent/CA2042674C/en
Publication of JPH0421207A publication Critical patent/JPH0421207A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03012Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain
    • H04L25/03019Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception
    • H04L25/03038Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception with a non-recursive structure

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】 (産業上の利用分野) この発明は、差動変調方式を用いて送信したディジタル
データを受信する際に、回線の変動に追従して判定点に
おける符号量干渉を除去する適応等化器の適応等化方式
に関するものである。
(従来の技術) 文献名(Digital Communication
s pp、 554−572  McGraw−Hil
l、1989)従来、この種の装置は上記文献に開示さ
れるものがあった。第3図は、この文献の適応等化器を
示すブロック図であ。第4図は送信データバーストの構
成であり、通常等花器を用いるシステムでは、最初の数
シンボル期間(Ll)は、あらかじめ定められたデータ
を送信するトレーニング期間である。このあらかじめ定
められたデータ(トレーニングデータ)は、第3図中の
記憶部109にあらかじめ格納されている。等花器の動
作は次のようになる。第1の入力端子101から入力さ
れた受信信号y (n)はシフトレジスタ102と係数
更新部107に入力される。シフトレジスタ102に蓄
えられた信号は、乗算部103において係数更新部10
7から出力される係数Ct(i=−N〜M)と乗算され
加算器104に出力される。ここでN、Mはともに0以
上の整数である。104は、乗算部103から出力され
た全てのデータの総和z (L)を計算し、判定器10
5に出力する。
ここで、 ■ となる。
判定器105では受信信号を判定し判定結果X(n)を
出力端子110に出力する。スイッチ108は、トレー
ニング期間には■側に接続され減算器106の負符号側
に109に記憶されているデータを順次供給し、トレー
ニング期間が終了すると■側に接続され減算器106の
負符号側に105の出力x (n)を供給する。即ち、
等花器における希望信号が、トレーニング期間は109
に蓄えられたデータであり、ユーザデータ期間は105
から出力される判定結果になるのである。
減算器106は104の出力z (n)から108の出
力を減算し係数更新部107に等化誤差信号e (n)
として出力する。係数更新部201では受信信号y (
n)と等化誤差信号e (n)を用いて乗算部104の
係数が伝送路の変化に追従するように係数を更新し10
4に出力する。係数更新のためのアルゴリズムには例え
ばRL S (RecursiveLeast 5qu
are)アルゴリズムがある。この係数更新アルゴリズ
ムは次のように表される。
c(L)= c(L−1)+ k(L)e(L)■L)
・P(L−1)虱L) (1+!L’ (L)P(L−
1ハ(し))P (L)・P(L−1)−■L)l”(
L)P(L−1)ここで、 L”  (L)=(y(L+N)、y(L+N−1)、
・・・、y(L)、・・・、y(L−M))c ” □
(C−N(L)+C−N−+(L)s・・+co(L)
+  −・・、cM(t、))であり、7は転置をアン
ダーパーは縦ヘクトルを表す。この係数は、次の受信デ
ータが入力されたときに使われる。この演算は、通常D
SPのソフトウェアなどで行われる。
(発明が解決しようとする課B) しかしながら、第4図のユーザデータ部分が長くなると
、等花器の係数更新が伝送路の変化に追従せず出力端子
110から出力されるデータの誤り率が劣化するという
問題点があった。さらに、データ部分の途中の一部があ
らかじめ分かっている場合であっても差動符号化されて
いる場合には、位相の不確定性からそのあらかしめ分が
っているデータを記憶部109に格納して、等花器の性
能改善に役立てることができないという問題点があった
(課題を解決するための手段) 本発明においては、差動変調方式の形式に対応して、規
定データ部分を差動符号化したときの、複数系列の予定
データを記憶し又は発生させる手段を有する。
また、波形等化部分、判定手段、および係数更新手段と
協働して、受信信号と予定データとの等化誤差を規定デ
ータ長に亘って且つ各系列毎に加算し、最小値を与える
予定データの系列を決定する手段を有する。
そして、この決定された予定データを、あたがもトレー
ニングデータのように見做して、等化出力を発生させる
と共に、次のユーザデータのために、シフトレジスタそ
の他のデータをセットする制御手段を有する。
(作 用) 差動変調の場合、ユーザデータの最後のシンボルに応じ
て、規定データは、複数種類のいずれかの予定データ系
列で送信される。
本発明では、予定された全ての系列について、等化誤差
を加算し、最小値を与える系列を規定データの送信デー
タと推定し、等化動作を行なわせる。
従って、仮りにユーザデータに誤りがあったにしても、
正確な等化が期待できる。
(実施例) 第1図と第2図は、本発明の第1の実施例を示すブロッ
ク図であ。変調方式は、差動2相位相変調を仮定してい
る。送信データバーストの構成は、第5図に示す通りで
あり、第1番目から第L3番目までのL3シンボルがト
レーニング、第り、+1番目から第L3 +LJ番目ま
でのL4シンボルがユーザデータ1、第L :l +L
 4 + 1番目から第L 3+ L a + L s
番目までのL5シンボルが規定データ、第Ls+La 
+L、S +1番目から第L3+ L a 十L s 
+L b番目までのL6シンボルがユーザデータ2であ
る。ユーザデータ1とユーザデータ2の間にある規定デ
ータばあらかしめ定められたデータであり、移動通信の
TDMA通信などでは同一周波数を使用する異なったセ
ルのバーストと区分するために用いられるカラーコード
などがこの規定データに相当する。ユーザデータ1、ユ
ーザデータ2はランダムデータである。
第2図を参照するに、通信に先だって、記憶手段214
にはトレーニングデータが、記憶手段215には規定デ
ータを差動符号化したデータが、記憶手段216には記
憶手段215の内容を符号反転させたものが蓄えられて
いる。例えば、規定データが [1,−1,1,1,1,−1,−1]である場合には
、記憶手段215の内容は、[1,−1,−L−1,−
1,1,−1]記憶手段216の内容は、 [−1,1,1,l、  1.−1. 1コとなる。
第1図を参照するに、第1番目の受信データが到来する
前には、M+N+1個のレジスタからなるシフトレジス
タ202の内容及び係数更新部208中のレジスタの内
容は全てリセットされ、スイッチ制御手段(図示しない
)により、M十N+1個のスイッチからなるスイッチ2
03は■側に、スイッチ225は■側の、スイッチ22
6は■側に、スイッチ213は■側に、それぞれ接続さ
れている。
本実施例における動作は、第1番目から第N番目の受信
データに対する処理、第N+1番目から第N十L3番目
の受信データに対する処理(トレーニングデータに対す
る処理)、第N+Ls+i番目から第N+L! +La
番目の受信データに対する処理(ユーザデータ1に対す
る処理)、第N+ L s + L a + 1番目か
ら第N+Ls +La+Ls番目の受信データに対する
処理(規定データに対する処理)、第N十Ls +L4
 +t、、+1番目から第N+Ll +L4 +Ll 
+L6番目の受イ言データに対する処理(ユーザデータ
2に対する処理)に分類される。
第1番目から第N番目の受信データy (n)は、入力
端子201からスイッチ225,226゜203を介し
てシフトレジスタ202に順次入力されると同時に、係
数更新手段208に入力される。シフトレジスタ202
の1つ1つのレジスタは、それぞれ右側のレジスタとス
イッチ203を介して接続されている。シフトレジスタ
202の内容は、入力端子201よりデータが入力され
る度にスイッチ203を介して右ヘシフトされる。
第N番目の受信データの入力が終了すると、第1番目か
ら第N番目の受信データが、シフトレジスタ202の左
からN番目のレジスタから左端のレジスタに順に格納さ
れている。
トレーニングに対応する第N千1番目から第N十り、+
1番目の受信データy (n)に対する処理は、次のと
おりであり一連の動作が受信データが入力される度に行
われる。第n番目の受信データy (n)が、入力端子
201からスイッチ225226.203を介してシフ
トレジスタ202の左端のレジスタと係数更新手段20
8に入力されると同時に、シフトレジスタ202の各レ
ジスタに蓄えられた受信データy (n)は、スイッチ
203を介して右ヘシフトされる。次にシフトレジスタ
202の各レジスタの内容は、乗算手段206において
係数更新手段208の出力C8(]]=−N−Mと乗算
され加算手段207に出力される。加算手段207は、
乗算手段206から出力さた全てのデータの総和z(n
−N)を端子209を介して、第2図の減算手段212
に出力する。この時の加算手段207の出力z (n−
N)は次のように表される。
第2図の減算手段212の負符号側には、記憶手段21
4に記憶されたトレーニングデータの第n−N番目のデ
ータがスイッチ213を介して供給される。減算手段の
出力e(n−N)は等化誤差信号として端子210を介
して第1図の係数更新手段208に出力される。係数更
新手段208は、あらかじめ定められた係数更新法に基
づいて、係数C3を更新し乗算手段206に出力する。
係数更新のためのアルゴリズムに様々なものがあるがR
LSアルゴリズムの場合には係数更新法は次のように表
される。
c(L)= c(L−1)+ k(L)e(L)kiL
)・ P(L−1)ユjL)  (1+!l’  (L
)P(L−11H(L)   )  −’P (L)・
P(L−1)−■L)l’ (L) P (L−1)こ
こで、 l” (L)・(y(L+N)、y(L+N−1)、 
 ・・・、 y (L) 、・・・、y(L−M))c
 T・(C−N (L) 、 C−N。r (t、) 
、・・・、Co (L) 、  ・・・、CM(L))
であり、′は転置をアンダーパーは縦ベクトルを表す。
この係数は、次の受信データが入力されたときに使われ
る。
第N+Ls番目の受信データに対する処理が終了すると
、スイッチ制御手段により213が、■側に接続される
ユーザデータに対応する第N+L3+1番目から第N+
Lz +L4番目の受信データに対する処理は次の通り
であり一連の動作が受信データが入力される度に行われ
る。第n番目の受信データy(n)が、入力端子201
からスイッチ225゜226.203を介してシフトレ
ジスタ202の左端のレジスタと係数更新手段208に
入力されると同時に、シフトレジスタ202の各レジス
タに蓄えられた受信データは、スイッチ203を介して
右ヘシフトされる。次に、シフトレジスタ202の各レ
ジスタの内容は、乗算手段206において係数更新手段
208の出力C!(i=−N〜M)と乗算され加算手段
207に出力される。
加算手段207は、乗算手段206から出力された全て
のデータの総和z (n)を端子209に介して、第2
図の減算手段212と判定手段211に出力する。シフ
トレジスタ202の左端のレジスタに第N+L番目の受
信データが格納されているときの加算手段207の出力
z (L)は次のように表される。
門 第2図の判定手段211は入力データをあらかじめ定め
られた判定レベル(通常は零)と比較し、判定結果(1
あるいは−1)を出力端子224に出力すると同時にス
イッチ213を介して減算手段212の負符号側にもそ
の判定結果を出力する。
第2図の減算手段212は第1図の加算手段207の出
力から第2図の判定手段211の出力を減算し、滅夏結
果(等化誤差信号)を端子210を介して第1図の係数
更新手段208に出力する。係数更新手段208は、あ
らかじめ定められた係数更新法に基づいて、係数C8を
更新し乗算手段206に出力する。以上の動作が繰り返
される。
第N+L:! +L4番目の入力データに対する処理が
終了すると、スイッチ制御手段により、スイッチ205
が閉じられ、シフトレジスタ202の内容が204に転
送され記憶される。転送が終了するとスイッチ205が
開かれる。また係数更新手段208の内部レジスタの内
容が、記憶部229に転送される。係数更新手段208
の内部レジスタの内容とは例えばRLSアルゴリズムの
場合には、c (L4)、  P (L4)である。
規定データに対応する第N+L3 +L4 +1番目か
ら第N 十L 3 +L a +L s番目抜での受イ
言データに対する処理は次の通りである。まず、スイッ
チ225が■側に、スイッチ227が■側に接続され、
入力端子201から入力される第N十り。
十し4+1番目から第N 十L s +L a + L
 s番目までの受信データが、スイッチ225と227
を介シて、L5個のレジスタからなるシフトレジスタ2
28に順次格納される。第N+L3 +I、 十L5番
目までの受信データが228に格納されると、スイッチ
制御手段によりスイッチ227が■側に、スイッチ22
6が■側に接続され等花器への入力信号が、シフトレジ
スタ228に格納されたデータとなる。この時シフトレ
ジスタ228の右端には第N+Ll+L4 +1番目の
受信データが、シフトレジスタ228の左端には第N十
り。
十り、+L、番目の受信データが格納されている。
次に、第2図の記憶手段218の内容がリセットされ、
スイッチ219が■側にスイッチ213が■側に接続さ
れて、等化器の希望信号を記憶手段215に格納された
データと仮定した等化器の動作が、以下に示すようにL
5回繰り返される。
まず、第1図のシフトレジスタ228の右端のレジスタ
の内容はスイッチ226と203を介してシフトレジス
タ202に入力され、シフトレジスタ202の内容は右
へ順にシフトされる。またシフトレジスタ228の右端
のデータはスイッチ227を介してシフトレジスタ22
8の左端にも入力され、シフトレジスタ228の内容は
右へシフトされる。次に、シフトレジスタ202の各レ
ジスタの内容は、乗算手段206において係数更新手段
208の出力C6(i=−N−M)と乗算され加算手段
207に出力される。加算手段207は、乗算手段20
6から出力された全てのデータの総和z (n)を端子
209を介して、第2図の減算手段212に出力する。
減算手段212の負符号側には記憶手段215に格納さ
れたデータを、順に供給する。減算手段212の出力は
、端子210を介して第1図の係数更新手段208に入
力されると同時に加算手段217へも入力され加算手段
217で記憶手段21Bの内容と加算され結果が記憶手
段218に格納される。係数更新手段208は係数を更
新し乗算手段206に出力する。LS回の繰り返し動作
が終了すると、記憶手段220にLs回分の等化誤差の
和が格納される。
次に、各レジスタの内容を元に戻すために次の動作が行
われる。まず、スイッチ203を■側に接続しシフトレ
ジスタ204の内容をシフトレジスタ202に転送する
。転送が終了すると、スイッチ203は■側に接続され
る。次に記憶部229に格納された内容が係数更新手段
208に転送される。例えばRLSアルゴレズムの場合
は、■(L、)、P (L、)が記憶部229から係数
更新手段208に転送されるのである。次に、記憶手段
218の内容がリセットされ、スイッチ219が■側に
スイッチ213が■側に接続されて、等化器の希望信号
を215に格納されたデータと仮定した等化器の動作が
、以下に示すようにL5回繰り返される。まず、シフト
レジスタ228の右端のレジスタの内容は、スイッチ2
26と203を介してシフトレジスタ202に入力され
、シフトレジスタ202の内容は右へ順にシフトされる
また、シフトレジスタ228の右端のデータはスイッチ
227を介して228の左端にも入力され、シフトレジ
スタ228の内容は右へシフトされる。
次に、シフトレジスタ202の各レジスタの内容は、乗
算手段206において係数更新手段208の出力C= 
 (i=−N−M)と乗算され加算手段207に出力さ
れる。加算手段207は、乗算手段206から出力され
た全てのデータの総和2(n)を端子209を介して、
第2図の減算手段212に出力する。減算手段212の
負符号側には記憶手段216のデータを、順に供給する
。減算手段212の出力は、端子210を介して第1図
の係数更新手段208に入力されると同時に、加算手段
217へも入力され、加算手段217で記憶手段218
の内容と加算され結果が記憶手段218に格納される。
第1図の係数更新手段208は係数を更新し乗算手段2
06に出力する。L5回の繰り返し動作が終了すると記
憶手段221にり1回分の等化誤差の和が格納される。
次に、比較手段222は、記憶手段220と221の大
きさを比較し、どちらが大きいかを端子223を介して
、スイッチ制御手段に出力する。
スイッチ制御手段は、記憶手段220の内容のほうが大
きい場合にはスイッチ213を■側に、記憶手段221
の内容のほうが大きい場合にはスイッチ213を■側に
接続する。
次に、各レジスタの内容を元に戻すために次の動作が行
われる。まず、スイッチ203を■側に接続しレジスタ
204の内容をレジスタ202に転送する。転送が終了
すると、スイッチ203は■側に接続される。次に記憶
手段229に格納された内容が係数更新手段208に転
送される。その後、次の動作がり1回繰り返される。ま
ず、シフトレジスタ228の右端のレジスタの内容は、
スイッチ226と203を介してシフトレジスタ202
に入力され、シフトレジスタ202の内容は右へ順にシ
フトされる。次に、シフトレジスタ202の各レジスタ
の内容は、乗算手段206において係数更新手段208
の出力Ci (i=−N〜M)と乗算され加算手段20
7に出力される。
加算手段207は、乗算手段206から出力された全て
のデータの総和z (n)を端子209を介して、第2
図の減算手段212と判定手段211に出力する。判定
手段211は入力データをあらかじめ定められた判定レ
ベル(通常は零)と比較し、判定結果(1あるいは−1
)を出力端子224に出力する。減算手段212は加算
手段207の出力からスイッチ213の出力を減算し、
減算結果(等化誤差信号)を端子210を介して係数更
新手段208に出力する。係数更新手段208は、あら
かじめ定められた係数更新法に基づいて、係数C8を更
新し乗算手段206に出力する。
第N+L:l +L4 +LS番目の入力データに対す
る処理が終了すると、スイッチ制御手段により、スイッ
チ225が■側に、スイッチ226が■側に、スイッチ
213が■側に接続される。
第N+ L:l +L4 + LS + 1番目から第
N+L+±LJ +LS +L6番目の受信データに対
する処理は、第N+L3+1番目から第N+L3 +L
番目の受信データに対する処理と同じである。
このようにして、ユーザデータ1、規定データ、ユーザ
データ2に対応する判定結果が出力端子224から出力
される。
第6図は、本発明の第2の実施例の、第2図に相当する
部分を示すブロック図である。なお、第1図は第2の実
施例にも共通である。第2の実施例では、変調方式は、
差動4相位相変調を仮定している。4相位相変調である
から、本実施例で取り扱うデータは、複素データとなる
。従って、第1図、第6図における全ての手段は、第2
の実施例では、複素数を扱う手段である。例えば、乗算
手段は、4個の実数の乗算手段と、2個の実数の加算手
段からなる複素数の乗算手段である。実数ではなく、複
素数を扱う以外の第1の実施例と第2の実施例の相違は
、第6図を参照するに、判定手段211が2値の判定手
段から4値の判定手段に、2個の記憶手段215.21
6が4個の記憶手段301,302,303,304に
、2個の記憶手段220.221が4個の記憶手段31
1312.313,314に、スイッチ213が4点ス
イッチから6点スイッチに、219が2点スイッチから
4点スイッチに置き変わったことである。
通信に先だって、記憶手段301には規定データを差動
符号化した情報が、記憶手段302.303304には
、301の位相をπ/2,2π/2゜3π/2シフトし
たものが格納される。例えば、複素数のデータを、振幅
と位相で表現した時の位相だけで示したとき、規定デー
タが ;0. π、 π、 Ol π、π、πコである場合に
は、記憶手段301の内容は、[π/4.5π/4.π
/4.π/4,5π/4゜π/4,5π/4] 記憶手段302の内容は、 [3π/4,7π/4,3π/4.3π/47π/4,
3π/4.7π/4] 言己憶手段303の内容は、 [5π/4.π/4.5π/4.5π/4.π/4.5
π/4.π/4コ 記憶手段304の内容は、 [7π/4,3π/4.3π/4,7π/4゜3π/4
.7π/4,3π/4〕 となる。
動イ乍は、第N十L3 +La +1番目から第N十し
! +La +Ls番目までの受信データに対する処理
以外は、第1の実施例と同じである。
第N十L3 +L、a + 1番目から第N+L3+L
4十L=、番目までの受信データに対する処理は、第1
の実施例の場合には位相の不確定性が2種類であったの
で、記憶手段215と216に蓄えられた2種類のデー
タに対する等化誤差の和を加算手段217と記憶手段2
18により求めて、記憶手段220と221に格納し、
比較手段222で大きさを比較し、小さいほうのデータ
を選択したが、第2の実施例では、位相の不確定性が4
種類あるので、記憶手段301,302,303.30
4に蓄えられた4種類のデータに対する等化誤差の和を
加算手段217と記憶手段218により求めて、記憶手
段311,312,313,314に格納し、比較手段
222で大きさを比較し、最も小さいデーータを選択す
るのである。動作の詳細は第1の実施例と同様であるの
で省略する。
以上は線形等化器における動作を述べたが、この動作は
、容易に判定帰還型等化器にも適用することができる。
また、本実施例は差動2相位相変調及び差動4相位相変
調を仮定したが、差動多相変調の場合にも容易に拡張で
きることは明らかである。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば規定データ
を用いて等化器の係数を更新するようにしたので、送信
データバーストが長い場合にも回線の変化に追従する適
応等化方式を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第3図は従来技術の説明図、第4図と第5図は送信バー
ストの構成図、第6図は本発明の他の実施例の一部を示
すブロック図である。 202・・・シフトレジスタ、203・・・スイッチ、
204・・・シフトレジスタ、205・・・スイッチ、
206・・・乗算手段、207・・・加算手段、208
・・・係数更新手段、211・・・判定手段、212・
・・減算手段、213・・・スイッチ、  214〜2
16・・・記憶手段、217・・・加算手段、218・
・・記憶手段、219・・・スイッチ、220,221
−・・記憶手段、222・・・比較手段、225〜22
7・・・スイッチ手段、228・・・シフトレジスタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)送信データバースト中の規定データ部分を差動符号
    化したときのデータを格納する複数の記憶手段と、該複
    数の記憶手段に格納されたデータの各々を希望信号であ
    ると仮定して、規定データ部分の等化誤差の和を求める
    手段と、該等化誤差の和をもとめる手段により算出され
    た等化誤差の和のうち、最小のものを求める手段と、該
    複数の記憶手段に格納されたデータのうち該最小の等化
    誤差の和を出力した記憶手段に格納されたデータを真の
    希望信号であるとして、引き続く適応等化動作を行うこ
    とを特徴とする適応等化器 2)複数の記憶手段の代わりに、複数の記憶手段に格納
    すべきデータを演算により求める手段を有することを特
    徴とする。特許請求の範囲第一項記載の適応等化器
JP2124136A 1990-05-16 1990-05-16 適応等化器 Pending JPH0421207A (ja)

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CA2042674C (en) 1997-11-25
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