JPH04292010A - 自動等化器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動等化器に係わり、特
に、ディジタル自動車電話システムにおける伝送路に使
用するものに用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、米国、欧州および日本にお
いては自動車電話方式のディジタル化が進められており
、例えば、米国ではＴＩＡ方式が検討されている。上記
自動車電話方式においては、いずれもＴＤＭＡ方式が採
用される予定であり、上記ＴＤＭＡ方式においては、図
２の構成図に示すようなフレーム構成がとられる。

【０００３】すなわち、１フレーム６つのスロットより
なり、これは４０ｍｓｅｃとなっている。また、１スロ
ットは３２４ビットにより構成され、したがって、１フ
レームは１，９４４ビットとなっている。更に、１スロ
ットの内容は、図３のスロット説明図に示すように、２
８ビットのＳＹＮＣデータと２９６ビットのディジタル
データおよびコントロールデータよりなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車のよ
うに、高速で移動する移動局と基地局との間には高層ビ
ル等が介在するので、いわゆるマルチパスの影響を受け
やすい。このマルチパスが発生すると、符号間干渉およ
びチャンネル間干渉などが発生するので、基地局と移動
局との間の伝送特性が大幅に劣化してデータがドロップ
アウトする。このため、データ伝送における誤り率が劣
化してしまうこととなり、マルチパスなどにより生じる
符号間干渉およびチャンネル間干渉などは良好な通信を
行う上で具合が悪い。本発明は上述の問題点に鑑み、高
速で移動する移動局と基地局との間のデータ伝送におけ
る符号間干渉やチャンネル間干渉などを防止できるよう
にすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の自動等化器は、
第１の同期検波器から出力されるＩ軸検波出力が与えら
れる第１および第２のトランスバーサルフィルタと、第
２の同期検波器から出力されるＱ軸検波出力が与えられ
る第３および第４のトランスバーサルフィルタと、上記
第１または第２のトランスバーサルフィルタの出力と、
上記第３または第４のトランスバーサルフィルタの出力
とを加算してＩチャンネルの等化出力信号を生成する第
１の加算器と、上記第２または第１のトランスバーサル
フィルタの出力と、上記第４または第３のトランスバー
サルフィルタの出力とを加算してＱチャンネルの等化出
力信号を生成する第２の加算器と、一定周期で送られて
くる各スロットの先頭に付加されている同期パターン信
号を検出する同期パターン信号検出回路と、上記同期パ
ターン信号検出回路から与えられる同期パターン信号と
、その通信を行うために割り当てられたタイムスロット
に応じた固定の同期パターン信号とを比較してその誤差
を検出し、その検出誤差に基いて上記第１〜第４のトラ
ンスバーサルフィルタのタップ係数を決定するフィルタ
係数決定回路と、上記第１〜第４のトランスバーサルフ
ィルタのそれぞれに、上記フィルタ係数決定回路で決め
られたフィルタのタップ係数を設定するフィルタ係数設
定回路とを具備している。

【０００６】

【作用】４つのトランスバーサルフィルタを設けるとと
もに、検波器から出力される入力信号中の各スロットに
付加されている同期パターン信号をチェックし、通信中
の２局間の伝送特性が劣化した場合には、これら２局間
の等化的な伝送特性を短時間で決定し、上記決定に基い
て上記各トランスバーサルフィルタのタップ係数を最適
値に設定することにより、符号間干渉やチャンネル間干
渉を押さえる。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明の自動等化器の一実施例を示
す構成図である。図１に示したように、前段の回路から
供給されるＰＳＫ変調された信号ＩＦが第１の同期検波
器１および第２の同期検波器２にそれぞれ与えられる。 また、このＩＦ信号はキャリア再生部３に与えられ、こ
のキャリア再生部３において信号復調用のキャリアが生
成される。キャリア再生部３で生成されるキャリアは、
第１の同期検波器１には直接与えられ、第２の同期検波
器２にはπ／２移相器４を介して与えられる。これによ
り、第１の同期検波器１はＩ軸用同期検波器として用い
られ、第２の同期検波器２はＱ軸用同期検波器として用
いられる。

【０００８】ところで、上記したように、各タイムスロ
ットの先頭には既知のＳＹＮＣデータが付加されている
。そこで、本実施例においては、これを利用して等化器
を構成するトランスバーサルフィルタのフィルタ係数を
決定するようにしている。すなわち、例えばＴＩＡ方式
の場合は、π／４シフトＤＱＰＳＫという変調方式が採
用されていて、上記ＳＹＮＣデータの２８ビットは１４
シンボルの同期パターン信号として送られてくる。この
ような変調方式に適合する等化器は、第１〜第４のトラ
ンスバーサルフィルタ１１、１２、１３、１４によって
構成される。そして、第１の同期検波器１から出力され
るＩ軸検波出力ｘ（ｉ）が、第１のフィルタ１１および
第２のフィルタ１２に与えられる。また、第２の同期検
波器２から出力されるＱ軸検波出力ｙ（ｉ）　が、第３
のフィルタ１３および第４のフィルタ１４に与えられる
。

【０００９】そして、第１のトランスバーサルフィルタ
１１の出力と第３のトランスバーサルフィルタ１３の出
力とが第１の加算器９に与えられ、第２のトランスバー
サルフィルタ１２の出力と第４のトランスバーサルフィ
ルタ１４の出力とが第２の加算器１０に与えられる。こ
れにより、第１の加算器９からはＩチャンネルの等化出
力信号Ｉｉが出力され、第２の加算器１０からはＱチャ
ンネルの等化出力信号Ｑｉが出力される。

【００１０】第１の加算器９から出力されるＩチャンネ
ルの等化出力信号Ｉｉは、Ｉ軸用のレベル判定器１６に
与えられる。また、第２の加算器１０から出力されるＱ
チャンネルの等化出力信号Ｑｉは、Ｑ軸用のレベル判定
器１７に与えられる。そして、これら第１および第２の
加算器の出力Ｉｉ，Ｑｉがレベル判定器１６、１７にお
いて、そのレベルが論理レベルの“Ｈ”であるか“Ｌ”
であるかが判定される。また、これらのレベル判定器１
６、１７の出力が図示しない並列／直列変換回路に与え
られて直列に変換されることにより、シリアルデータが
復調される。

【００１１】本実施例において、上記したように４つの
トランスバーサルフィルタ１１〜１４が用いられるのは
、次のような理由による。すなわち、ＤＱＰＳＫ方式に
おいては、ＩチャンネルおよびＱチャンネル信号が送信
および受信されるので、各チャンネルでの符号間干渉の
外にチャンネル間の干渉を無視することができなくなっ
ている。そこで、このような干渉を防止するために４つ
のトランスバーサルフィルタ１１〜１４を設け、各トラ
ンスバーサルフィルタのタップ係数を受信状況に応じて
可変するようにしている。

【００１２】すなわち、Ｉ軸検波出力ｘ（ｉ）　および
Ｑ軸検波出力ｙ（ｉ）　が同期パターン信号検出回路６
に与えられるとともに、フィルタ係数決定回路７に与え
られる。 同期パターン信号検出回路６においては入力された検波
出力から、図３で説明したように各スロットの先端に付
加されている各同期パターン信号のうちから、データ通
信を開始するときに設定された所定のスロットに付加さ
れている同期パターン信号を検出する。そして、この検
出した同期パターン信号をフィルタ係数決定回路７に導
出する。

【００１３】フィルタ係数決定回路７は、与えられた同
期パターン信号とパターンテーブル６に格納されている
既知の同期パターン信号とに基いて第１〜第４のトラン
スバーサルフィルタのタップ係数を決定し、決定したタ
ップ係数情報を次段に設けられているフィルタ係数設定
回路８に出力する。フィルタ係数設定回路８は、この与
えられたタップ係数情報に基いて上記したように各トラ
ンスバーサルフィルタのタップ係数を受信状況に応じて
可変する。

【００１４】次に、上記したタップ係数設定動作を詳細
に説明する。すなわち、タップ係数を決定する場合、先
ず、１シンボルの持続時間をＴとし、この時間間隔Ｔご
とに同期パターン信号検出回路６の出力をチェックして
同期パターン信号を検出する。また、各トランスバーサ
ルフィルタのタップ遅延時間はＴに等しく設定する。図
１に示したように、各トランスバーサルフィルタ１１〜
１４のタップ係数をそれぞれｃｎ　、ｅｎ　、ｄｎ　、
ｆｎ（ｎ＝−ｋ，・・・０，・・・＋ｋ）とすると、等
化器出力Ｉｉ，Ｑｉは、（１）　式および（２）　式に
示すようになる。

【数１】

【数２】

【００１５】ここで、ｘｉ　，ｙｉ　は、上記したよう
に同期パターン信号検出回路６の出力であり｛ｉ＝−（
ｋ＋ｍ），・・・０，・・・＋（ｋ＋ｍ）｝，したがっ
て、ｉ番目のシンボルについてみれば、Ｉチャンネルの
誤差εｉ　およびＱチャンネルの誤差δｉは（３）　式
および（４）　式のように表される。

【数３】

【数４】 （３）　式および（４）　式において、Ｘｉ　，Ｙｉ　
は固定している同期パターン信号から決定されるシンボ
ルであり、パターンテーブル５に格納されている既知の
データである（ｉ＝−ｍ，・・・０，・・・＋ｍ）。

【００１６】これから、誤差の２乗和ＥＩ　、ＥＱ　は
、（５）　式および（６）　式で表される。

【数５】

【数６】

【００１７】誤差の２乗和ＥＩ　を最小にするタップ係
数ｃｎ　，ｄｎ　は、（５）　式をｃｎ　，ｄｎ　で偏
微分することにより、（７）　式、（８）　式で示すよ
うに求められる。

【数７】

【数８】 （７）　式、（８）　式より、タップ係数ｃｎ　，ｄｎ
　に関する連立一次方程式が得られるので、これを解く
と上記タップ係数ｃｎ　，ｄｎ　を求めることができる
。

【００１８】同様にして、（６）　式をｅｎ　，ｆｎ　
で偏微分することにより、（９）　式および（１０）式
で示すように誤差の２乗和ＥＱ　を最小にするタップ係
数ｅｎ　，ｆｎ　に関する連立一次方程式が得られる。

【数９】

【数１０】

【００１９】例えば、（７）　式および（８）　式から
は、タップ数ｎ＝−ｋ，・・・０，・・・＋ｋについて
偏微分すると、（１１）式で示すような連立方程式が得
られる。

【数１１】 なお、（１１）式における係数マトリックスは対称マト
リックスとなるので、各要素についての計算は、全てに
ついて行う必要はない。更に、この連立方程式を解くに
は、係数マトリックスについてＬ・Ｕ分解して解くのが
一般的に行われる。その他のタップ係数ｅｎ　，ｆｎ　
についても全く同様にして求めることができる。この時
、連立方程式の係数マトリックスは、（１１）式におけ
る係数マトリックスと全く同じものとなるので、それを
そのまま利用することができる。

【００２０】本実施例の自動等化器は、このようにして
各トランスバーサルフィルタのタップ係数を設定するの
で、良好なデータ通信を行うために必要な基地局と移動
局との間の等化的な伝送特性を短時間で決定することが
でき、その伝送特性に適した等化器を構成するための一
連の作業を高速に処理することができる。したがって、
例えばディジタル自動車電話システムのように、高速で
移動する移動局と基地局との間で行われるデータ伝送に
おける誤り率を大幅に向上させることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は上述したように、４つのトラン
スバーサルフィルタを設けるとともに、第１および第２
の検波器から出力される入力信号中の各スロットに付加
されている同期パターン信号をチェックし、通信中の２
局間の伝送特性が劣化した場合には、２局間の等化的な
伝送特性を短時間で決定し、上記決定に基いて上記各ト
ランスバーサルフィルタのタップ係数を上記伝送特性に
応じた最適値に設定するようにしたので、符号間干渉お
よびチャンネル間干渉などが発生したときにはこれを良
好に押さえることができる。したがって、例えばディジ
タル自動車電話システムのように、高速で移動する移動
局と基地局との間でマルチパスなどが発生することによ
り、その伝送特性が大幅に劣化するような場合において
も、エラーの発生を抑制して誤り率の劣化を改善し、良
好なデータ伝送を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動等化器の一実施例を示すディジタ
ル復調器の要部構成図である。

【図２】基地局と移動局間で行われるディジタル伝送方
式の一例を示すフレーム構成の説明図である。

【図３】１スロットの内容を説明する図である。

【符号の説明】

１　　第１の同期検波器 ２　　第２の同期検波器 ３　　キャリア再生部 ５　　パターンテーブル ６　　同期パターン信号検出回路 ７　　フィルタ係数決定回路 ８　　フィルタ係数設定回路 ９　　第１の加算器 １０　　第２の加算器 １１　　第１のトランスバーサルフィルタ１２　　第２
のトランスバーサルフィルタ１３　　第３のトランスバ
ーサルフィルタ１４　　第４のトランスバーサルフィル
タｃｎ　　　第１のフィルタ係数 ｅｎ　　　第２のフィルタ係数 ｄｎ　　　第３のフィルタ係数 ｆｎ　　　第４のフィルタ係数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１の同期検波器から出力されるＩ軸
   検波出力が与えられる第１および第２のトランスバーサ
   ルフィルタと、第２の同期検波器から出力されるＱ軸検
   波出力が与えられる第３および第４のトランスバーサル
   フィルタと、上記第１または第２のトランスバーサルフ
   ィルタの出力と、上記第３または第４のトランスバーサ
   ルフィルタの出力とを加算してＩチャンネルの等化出力
   信号を生成する第１の加算器と、上記第２または第１の
   トランスバーサルフィルタの出力と、上記第４または第
   ３のトランスバーサルフィルタの出力とを加算してＱチ
   ャンネルの等化出力信号を生成する第２の加算器と、一
   定周期で送られてくる各スロットの先頭に付加されてい
   る同期パターン信号を検出する同期パターン信号検出回
   路と、上記同期パターン信号検出回路から与えられる同
   期パターン信号と、その通信を行うために割り当てられ
   たタイムスロットに応じた固定の同期パターン信号とを
   比較してその誤差を検出し、その検出誤差に基いて上記
   第１〜第４のトランスバーサルフィルタのタップ係数を
   決定するフィルタ係数決定回路と、上記第１〜第４のト
   ランスバーサルフィルタのそれぞれに、上記フィルタ係
   数決定回路で決められたフィルタのタップ係数を設定す
   るフィルタ係数設定回路とを具備することを特徴とする
   自動等化器。