JPH04324719A - 受信システム - Google Patents

受信システム

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JPH04324719A
JPH04324719A JP3337478A JP33747891A JPH04324719A JP H04324719 A JPH04324719 A JP H04324719A JP 3337478 A JP3337478 A JP 3337478A JP 33747891 A JP33747891 A JP 33747891A JP H04324719 A JPH04324719 A JP H04324719A
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receiving system
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JP3337478A
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Philippe Sehier
フイリツプ・スイエ
Alain Gressier
アラン・グルシエ
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

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】本発明は信号伝送システム、特に
信号が多重路分散媒体を介して伝送される直交位相シフ
トキーイング(QPSK)のような変調形式により変調
されるディジタル信号の伝送システムの分野に係る。
【0002】本発明はより詳細には、多重路分散媒体を
介して伝送され、複数のダイバーシティチャネルで受信
される信号を処理するための受信システムに係る。
【0003】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】伝送媒
体の妨害作用を最小にするために受信システムで適応デ
ィジタル等化器を使用することが一般的である。特に、
信号の多重路伝播はシンボル間妨害を生じる。例えば可
視又は対流圏伝送路を通ってマイクロ波ビームにより伝
送する場合がそうである。受信システムにより受信され
る信号はこのとき、送信信号に種々の遅延を加えた種々
のレプリカの経時変化加重合計である。
【0004】ディジタル等化器は通常、多重係数及び対
応するシンボルタップを有するトランスバーサルディジ
タルフィルタの形態で製造される。適応ディジタル等化
器は、特に大きな歪みを受ける媒体の性能を改良できる
ように、逆方向決定フィルタを含むこともある。
【0005】適応ディジタル等化器の性能は、復調受信
信号をディジタル化し、ディジタル等化器をディジタル
化複素サンプルと同一速度でクロックするために受信器
側で再生されるシンボル−クロック信号の位相に大きく
依存する。
【0006】既知の適応ディジタル等化器としては、シ
ンボル−クロック信号周波数の整数倍の周波数で復調受
信信号がサンプリングされるようなオーバーサンプリン
グ適応ディジタル等化器がある。オーバーサンプリング
適応ディジタル等化器は、例えばシンボル−クロック信
号の位相エラーを自動的に補償するトランスバーサルデ
ィジタルフィルタの係数を計算するために、確率的勾配
アルゴリズムのようなアルゴリズムを使用することによ
り、シンボル−クロック信号の位相に応じて群伝播時間
を変えるように構成されたディジタルフィルタを含む。
【0007】しかしながら、ディジタルフィルタの係数
の数は必然的に制限されるので、オーバーサンプリング
適応ディジタル等化器のこの有利な特徴は、再生シンボ
ル−クロック信号の大きな位相エラーを補償するのに十
分でないことが判明した。従って、ディジタル等化器の
正確な動作を保証すべくシンボル−クロック信号の位相
を監視及び修正するためには、シンボル−クロック信号
制御装置を備えることが必要である。
【0008】文献IEEE  TRANSACTION
S  ON  COMMUNICATION,  vo
l.  COM−24,  No.8,  AUGUS
T  1976、856〜8630頁は、オーバーサン
プリング適応ディジタル等化器と、シンボル−クロック
信号を発生するための手段を制御するタイミング再生装
置とを備える受信システムを開示している。タイミング
再生装置は、発生されたシンボル−クロック信号の位相
を制御するために、適応ディジタル等化器のトランスバ
ーサルフィルタの係数から位相制御信号を導出する。制
御信号は、等化器フィルタの係数の加重和を表す。この
加重和は式:
【0009】
【数1】
【0010】(式中、MはN/2よりやや大きい選択値
を有する)により表される。従って、フィルタの係数が
変動すると値Dはゼロ値の両側に変化する。値Dは濾波
され、シンボル−クロック信号の位相を制御する位相制
御信号を形成する。
【0011】しかしながら、シンボル−クロック信号の
位相の帯域幅の調節範囲は本質的に数ヘルツであるディ
ジタル等化器のループ帯域幅により制限されるので、ク
ロック再生装置の性能は優れたものではないことが判明
した。
【0012】更に、位相制御信号は等化器フィルタの係
数の変動から発生され、該係数はシンボル−クロック信
号の位相のランダムな変化に適応しなければならず、他
方、伝送媒体は安定に維持されるので、等化器の性能は
低下する。従って、高価な高安定クロックを選択しなけ
ればならない。
【0013】最後に、このタイミング再生装置は、多重
ディジタルトランスバーサルフィルタを含む多重ダイバ
ーシティチャネルを有するディジタル等化器には適して
いない。上式はただ1つのダイバーシティチャネルにし
か当てはまらず、多重ダイバーシティチャネルをカバー
するようにこの式を拡張することは不可能であると思わ
れる。
【0014】従って本発明の目的は、上記欠点を解消し
、特に多重ダイバーシティチャネルを有する適応ディジ
タル等化器を含む受信システムにおけるシンボル−タイ
ミング再生の問題を解決することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、多重路分散伝
送媒体を介して伝送される信号を処理するための受信シ
ステムに係り、該受信システムは、対応するディジタル
信号を供給するために受信信号をディジタル化するため
の手段と、該ディジタル信号に応答して情報シンボルを
供給するための適応ディジタル等化手段と、該ディジタ
ル化手段及び該等化手段を制御するシンボル−クロック
信号を発生するための手段と、該シンボル−クロック信
号の位相を制御するための位相制御信号を導出すべく、
該ディジタル信号及び該情報シンボルに応答してタイミ
ング信号を再生するための手段とを含む。
【0016】本発明の他の特徴及び利点は、添付図面に
関する以下の実施例の説明に明示される。
【0017】
【実施例】本発明の受信システムは、例えば多重路分散
媒体を介して伝送されるQPSK変調により変調された
ディジタル信号を処理するように設計されている。送信
器により送信された信号は、送信信号の複数のレプリカ
として受信器により受信され、これらのレプリカは受信
システムのダイバーシティチャネルで受信される。
【0018】図1に示すように、従来通り、受信システ
ムは送信信号のレプリカを復調し、復調受信信号を供給
するための復調器(図示せず)と、ダイバーシティチャ
ネル201〜20nを介して復調受信信号をその入力で
受信し、該復調受信信号をディジタル化し、複素サンプ
ルAを形成するように構成されたコンバータ301〜3
0nと、ダイバーシティチャネルを介してディジタル化
信号をその入力で受信し、決定されたシンボル又は参照
シンボルのような複素情報シンボルBを供給する適応デ
ィジタル等化器40と、タイミング再生手段50と、制
御位相シンボル−クロック信号Hを発生するためのジェ
ネレータ手段70とを備え、シンボル−クロック信号H
はアナログ−ディジタルコンバータ手段及びディジタル
等化器を制御する。以下に示すように、Aはk.T/2
(Tはシンボル時間を表す)の間隔でサンプリングされ
た信号を表す。
【0019】シンボル−クロック信号ジェネレータ手段
70(受信器クロック)は、有利には、発生されるシン
ボル−クロック信号の位相を制御する制御入力を有する
電圧/周波数又は同様の制御発振器である。
【0020】タイミング再生装置50はディジタル信号
(サンプルA)及び情報シンボルBを処理することによ
り波形整形フィルタ60を介して位相制御信号を導出す
る。位相制御信号はクロックジェネレータ70の制御入
力に加えられ、シンボル−クロック信号の位相を制御し
、シンボル−クロック信号の位相エラーを訂正する。
【0021】図2は本発明のタイミング再生装置をより
詳細に示す。該装置は、複素サンプルA及び複素情報シ
ンボルB(決定又は参照)に応答して各ダイバーシティ
チャネルについて媒体のインパルス応答の複素評価サン
プルGを供給するための媒体評価器と、予め決定された
時間、該複素評価サンプルを格納するためのバッファR
AM110と、格納された評価サンプルを扱うためのマ
イクロプロセッサ又は同様の計算手段120とを含む。
【0022】媒体のインパルス応答は媒体の品質を十分
に表すような所定数の情報シンボルで評価されなければ
ならないことが理解されるべきである。更に、媒体のイ
ンパルス応答は媒体評価器150、バッファ110及び
計算手段120を同期するように構成された制御手段1
30の制御下に等間隔で評価される。
【0023】媒体のインパルス応答は、送信フィルタ、
伝送媒体及び受信フィルタの重畳の結果である。従って
、媒体評価手段150は半シンボル時間(k.T/2)
の整数倍の時刻で各ダイバーシティチャネルの評価サン
プルを供給する。図3は、各々1つのダイバーシティチ
ャネル20(図には4つ示す)に割り当てられた相関器
群160を含むQPSK変調用媒体評価器の1実施例を
示す。各相関器160は、シンボル時間(kT)の整数
倍の時刻で情報シンボルを受信し、半シンボル時間(k
.T/2)の整数倍の時刻で対応するダイバーシティチ
ャネルからのサンプルAを受信し、評価サンプルG1,
G2,G5,G4を供給する。評価サンプルGが多数の
シンボルBについて得られると仮定するならば、タイミ
ング再生ループの性能を低下させることなく相関器16
0の出力を媒体評価として直接使用することができる。 シンボル−クロック信号を制御するための評価タイミン
グ要求は情報シンボルタイミング要求に比較して非常に
短い。
【0024】図4はQPSK変調に適切な単純化した相
関器160を示す。相関器160は通常、サンプルAの
ための一連のレジスタ170と、一連のマルチプレクサ
180と、一連の積分器190とから構成され、積分器
の動作は当業者に周知であるので以下の文中では説明し
ない。図4は更に、相関器160が該当チャネルの媒体
のインパルス応答の最高エネルギを供給するように、調
整された時間だけ複素サンプルAを遅延させるためのダ
イバーシティチャネル20に関連する時間遅延手段10
0を示している。従って、時間遅延手段100は相関器
160の分析窓に複素サンプルAを配置するように、即
ち、複素サンプルAを実質的に情報シンボルBに関し対
応する時間的関係に調整するように構成されている。
【0025】相関器160は偶数ランクサンプルA(2
k)及び奇数ランクサンプルA(2k+1)に分割され
る遅延サンプルAと、該遅延サンプルに対応する決定又
は参照シンボルとをその入力で受信する。相関器は該当
チャネルに1組の媒体評価サンプルを供給する。図4に
示す相関器は、−4〜3のk値(kはサンプルAのタッ
プのランクを表す)について媒体評価成分G(k)を発
生する8つの積分器190を含む。
【0026】媒体評価が開始されると、制御手段160
はRESET命令により相関器160の積分器190を
リセットする。情報シンボルBの十分に長いシーケンス
の間、積分器190は複素サンプルA(2k+1)又は
A(2k)と複素情報シンボルBとの積を蓄積する。図
3及び図4に示す場合、媒体評価器150は各相関器に
8つずつ32個の評価サンプルG(k)を送る。評価サ
ンプルG(k)はバッファ110に格納される。
【0027】以下の文中、G1(k)、G2(k)、G
3(k)等はチャネル1、チャネル2、チャネル3等に
ついて夫々のインパルス応答評価からk.T/2のとこ
ろにある評価サンプルを表す。
【0028】計算手段120はバッファ110から評価
サンプルの値を抽出し、式:
【0029】
【数2】
【0030】を計算するように構成されている。
【0031】ゼロの両側にあるDの値は、シンボル−ク
ロック信号の位相エラーを表す。当然のことながら、こ
の式は4つのダイバーシティチャネルに与えられるが、
より多数のダイバーシティチャネルにも適合するように
容易に一般化することができる。更に試験の結果、分母
を除去することにより信頼性を維持しながら上記Dの式
を単純化し得ることが判明した。更に、位相エラー値は
複数の情報シンボルについてとられた複素媒体評価値の
絶対値の線形結合であることに着目される。
【0032】計算手段120により計算されたエラー値
Dはフィルタ60により濾波され、シンボル−クロック
信号の位相を制御する制御信号を供給する。本発明のタ
イミング再生システムは、送信信号が媒体により分裂さ
れる場合又はダイバーシティチャネルの1つに強いフェ
ーディングが存在する場合にも受信器のクロック獲得及
び同期が可能である。更に、本発明のタイミング再生装
置は、適応ディジタル等化器のフィルタ係数を制御する
ために使用される装置と同一の装置から製造されるので
、受信システムを複雑にすることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】ダイバーシティ適応ディジタル等化器とタイミ
ング再生装置とを含む本発明の受信システムのブロック
図である。
【図2】媒体評価器を含む本発明のタイミング再生装置
の構造を示すブロック図である。
【図3】相関器を含む媒体評価器の構造を示すブロック
図である。
【図4】相関器の構造を示すブロック図である。
【符号の説明】
201〜20n  ダイバーシティチャネル301〜3
0n  コンバータ 40  適応ディジタル等化器 50  タイミング再生手段 60  フィルタ 70  ジェネレータ手段 100  遅延手段 110  バッファ 120  計算手段 130  制御手段 150  媒体評価手段 160  相関器 170  レジスタ 190  積分器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  多重路分散伝送媒体を介して伝送され
    る信号を処理するための受信システムであって、対応す
    るディジタル信号を供給するために受信信号をディジタ
    ル化するための手段と、該ディジタル信号に応答して情
    報シンボルを供給するための適応ディジタル等化手段と
    、該ディジタル化手段及び該等化手段を制御するシンボ
    ル−クロック信号を発生するための手段と、該シンボル
    −クロック信号の位相を制御するための位相制御信号を
    導出すべく、該ディジタル信号及び該情報シンボルに応
    答してタイミング信号を再生するための手段とを含むこ
    とを特徴とする受信システム。
  2. 【請求項2】  前記タイミング信号再生手段が、複素
    媒体評価値を供給すべく、ダイバーシティチャネルの各
    々について媒体のインパルス応答を評価するための手段
    と、該媒体評価値からシンボル−位相エラー値を計算す
    るための手段と、該シンボル−位相エラー値から前記位
    相制御信号を導出するための手段とを含むことを特徴と
    する請求項1に記載の受信システム。
  3. 【請求項3】  前記タイミング信号再生手段が更に、
    前記ディジタル信号を前記情報シンボルに関し正確なタ
    イミング対応の関係となるように、媒体評価手段の入力
    に配置された時間遅延手段を含むことを特徴とする請求
    項2に記載の受信システム。
  4. 【請求項4】  前記計算手段が、複数の情報シンボル
    について媒体評価値の絶対値の線形結合からシンボル−
    位相エラーを計算するように構成されていることを特徴
    とする請求項2に記載の受信システム。
JP33747891A 1990-12-21 1991-12-20 受信システム Expired - Fee Related JP3149236B2 (ja)

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EP (1) EP0494003B1 (ja)
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DE (1) DE69119572T2 (ja)
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CA2057942C (fr) 1995-04-11
DE69119572D1 (de) 1996-06-20
EP0494003A1 (fr) 1992-07-08
FR2670970B1 (fr) 1994-09-30
FR2670970A1 (fr) 1992-06-26
DE69119572T2 (de) 1996-09-19
US5278867A (en) 1994-01-11
JP3149236B2 (ja) 2001-03-26
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