JPH05199143A - シンボル間干渉を低下させる適応等化方法、該方法を実施する受信装置及びその適用システム - Google Patents
シンボル間干渉を低下させる適応等化方法、該方法を実施する受信装置及びその適用システムInfo
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Abstract
ル信号の受信に際し、シンボル間干渉に対処すべく受信
ディジタル信号を全ての受信条件下で効果的に且つ良好
に等化する。 【構成】等化方法は、各反復段が、先行の反復段におい
てその値が決定されなかった受信サンプル組の各サンプ
ルに対して、前記サンプルを少なくとも1つの信頼しき
い値と比較し(ステップ34)、前記サンプルが前記し
きい値のいずれかを超えているならば:前記サンプル
に、それが超えたしきい値に値が従う推定シンボルと対
応付け、従って前記サンプルの値が決定され(ステップ
36):前記推定シンボルによって惹起されたシンボル
間干渉を、前記受信サンプル組に属する他のサンプルに
おいて除去する(ステップ37)ことを含む、シンボル
間干渉を除去する反復ステップを含む。
Description
関する。より正確には本発明は、特にシンボル間干渉に
対処するためにディジタル信号を等化することに関す
る。
号、位相など)は、ただ1つのシンボルではなくて連続
して伝送される複数の情報シンボルに従う。この依存性
は、特に受信機に到達するために伝送された信号が取る
多重経路や、または例えばセル無線システムの場合には
使用する変調技術にあずかっている。
とは難しい。これを行なうためには、等化プロセスによ
って1つだけ保持するために、種々のシンボルの作用素
(contribution)を連続的に区別すること
が必要である。他の作用素は、シンボル間干渉として知
られているものを構成する。
の受信、特に移動体中での受信に適用される。(移動体
の位置及び速度と共に)受信条件が連続的に変化するが
故に、シンボル間干渉から生じる問題は移動体において
より懸念される。従って、等化処理はこのような変化に
対処するよう適応せねばならない。
roupe Special Mobile)ディジタ
ルセル無線システムに使用されるような、その内容が受
信機に既知の学習シーケンスを含む信号を等化すること
にある。GSMは、その勧告において実現される全ヨー
ロッパセル無線電話システムの仕様を定義している。情
報は、ベースステーションと移動体の間を約1GHzの
搬送周波数のパケットで、271kbit/sで動作す
るGMSK変調装置を使用して伝送される。
と称される一連の既知のシンボルと、伝送されるデータ
に従って変化する一連のシンボルとで構成されている。
学習シーケンスは、パケットの中央で第1及び第2のデ
ータシーケンスの間にある。
GSMにおいては、チャネルのインパルス応答を推定す
ることによりその係数が決定される再帰的等化器を使用
することができる。この方法は、無線チャネルにおいて
頻繁に起こる選択的フェーディングの存在下に生じるよ
うな、信号対ノイズ比が低いケースでは幾分信頼性がな
い。
ーケンスを推定するステップと、−シンボル間干渉を減
じるステップとの2つのステップで動作するビタビ(V
iterbi)等化器を使用することもできる。
ストがかかり、この時間は、Nrをシンボル周期の数で
表わされるインパルス応答時間とすると、2Nrに比例す
る。
点を解消することである。
信条件下、特に選択的フェーディングの存在下に効果的
でありしかも良好に動作する、シンボル間干渉に対処す
るための等化方法及び装置を提供することである。
な公知の方法と比較して、実行が比較的単純であり且つ
処理時間において比較的経済的である、上記種類の方法
を提供することである。
を推定し且つ同時にシンボル間干渉を除去する、上記種
類の方法を提供することである。
こと、特に無線通信システムに適用可能な方法及び装置
を提供することである。本発明の別の目的は、種々のG
SM勧告と全く互換性のある方法及び装置を提供するこ
とである。
発明は、受け取ったサンプルの各々を、伝送シンボルを
表わす推定シンボルと対応付ける、シンボル間干渉に対
処するためにディジタル信号を等化するための方法であ
って、各反復段が、先行の反復段においてその値が決定
されなかった受信サンプル組の各サンプルに対して、−
前記サンプルを少なくとも1つの信頼しきい値と比較
し、前記サンプルが前記しきい値のいずれかを超えてい
るならば、−前記サンプルに、それが超えたしきい値に
値が従う推定シンボルを対応付け、従って前記サンプル
の値が決定され、−前記推定シンボルによって惹起され
たシンボル間干渉を、前記受信サンプル組に属する他の
サンプルにおいて除去することを含む、シンボル間干渉
を除去する反復ステップを含む方法を提供する。
頼性のあるサンプルに対応するシンボル値を固定し、そ
れらが惹起する干渉を、他のサンプルにおいて除去す
る。対応するシンボルの値は、あとに続く反復段におい
てより容易に決定され得る。
くとも1つの学習シーケンスと、有用信号を含む少なく
とも1つのデータシーケンスとを各々が含むデータパケ
ットの形態で伝送されるディジタル信号を等化するケー
スでは、本発明の方法は、前記既知のシンボルの各々に
よって惹起されたシンボル間干渉を、前記パケットの有
用シンボルに対応するサンプル組において除去する予備
ステップを含んでおり、前記反復ステップにおいて前記
パケットの全ての有用シンボルが考慮されるのが有利で
ある。
なく、第1のパスにおいてシンボル間干渉の第1の部分
を除去する確実な方法を提供する。
定された学習シーケンスによって分離された2つのデー
タシーケンスを含み得る。
めに受信信号をディジタル化するステップと、自動相関
係数組を与えるために伝送チャネルのインパルス応答を
推定するステップと、濾波サンプルを与えるために前記
受信サンプルをフィルタ処理するステップとを含んでお
り、前記シンボル間干渉を除去するステップが、所与の
シンボルに対して、前記受信サンプル組の濾波サンプル
の各々から、前記所与のシンボルと自動相関係数C
i(ここでiは、等化されるべき前記サンプルと前記所
与のシンボルに対応するサンプルとの間のサンプルの数
を表わす)との積を減算するのが好ましい。
値は自動相関係数C0に比例する。
を変更することが有利である。
動相関係数Ciの和よりも絶対値で大きいのが好まし
い。
進行するにつれて小さくなるのが有利である。
ル間干渉は除去される。即ち、より小さいしきい値を用
いて決定が行われ得る。
ずれかを取り得るシンボルで構成されている場合には、
少なくとも1つのしきい値と比較する演算は、前記サン
プルの絶対値を単一しきい値と比較することからなり、
推定シンボルを対応付ける演算では前記シンボルの符号
が考慮されるのが有利である。
野に拘わらず上述の方法を実行する任意の等化装置を提
供する。該装置は、限定的ではないが、特にセル無線シ
ステムにおける等化処理に適用される。
法をセル無線システムに任意に適用することからなる。
を参照しながら非限定的な実施例によって与える本発明
の好ましい態様の説明から明らかとなろう。
るものは他のものよりもシンボル間干渉から受ける影響
が少なく、従って、より影響の少ないシンボルの値を決
定する方がより容易であるという解析に基づいている。
ス、即ち、−その値が所定の信頼度で確定されているシ
ンボルによって惹起されるシンボル間干渉を除去するパ
ス、−幾つかのシンボル間干渉は既に除去されているが
故に、第1のパスにおけるよりもずっと容易にその値が
決定され得る少なくとも幾つかの他のシンボルによって
惹起されるシンボル間干渉を除去するパスにおいて等化
処理を使用することにより行なう。
含み得る。
間干渉を除去する手段が備わっているという条件で、こ
の方法は任意のタイプのディジタル信号を等化すること
に適用し得ることは明らかである。
は、特にGSMセル無線システムに関係するものであ
る。前述したように、このシステムにおいてはデータは
パケットの形態で交換される。
学習シーケンス13によって分離されている有用データ
を含む2つの領域11及び12を含んでいる。
を特性化して、そこからシンボル間干渉値を導出するた
めに使用される。これは、チャネルの特性が1パケット
周期の間で安定性を維持することを前提としている。シ
ンボル間干渉を減じるためには、データシンボルを識別
することが残っている。
time)が与えられる。
ロック図である。
スシンボルまたは有用データシンボルのいずれか)であ
り、xkは、ベースバンドに置換され且つサンプル抽出
された受信信号サンプルである。伝送チャネルの特性を
h(t)とすると、
れるインパルス応答時間である。
れる妨害を補償するようにされた整合フィルタ21に供
給される。即ち整合フィルタ21の特性はh*(−t)
である。フィルタ21は濾波サンプルVkを与える。
定処理モジュール23によってサンプルxkから生成さ
れるチャネルのインパルス応答の係数hjを使用して連
続的に適合される。モジュール23は更に、後述する等
化処理を実行するのに使用される自動相関係数Ciをも
与える。
ンプルVEk=Xk×C0を得るために、上記第2項の和
を消去することである。
定することにより特性化される。ベースバンドに置換さ
れ且つサンプル抽出された受信信号は整合フィルタに供
給される。このフィルタ処理の後、干渉項は、受信信号
の自動相関係数の実部と等しくなる。本発明の等化方法
は、整合フィルタからの出力信号の実部を処理する。
新規の有利な方法を提供する。図3はこの方法の単純化
された流れ図である。
プ31は、学習シーケンスの既知のシンボルAkの各々
によって惹起されるシンボル間干渉を除去することから
なる。ステップ31は、勿論、学習シーケンスを含む信
号またはパケットのケースにのみ存在する(特定の実施
例においては、数個のパケットのみが学習シーケンスを
含むように準備することができ、例えば、特別の学習パ
ケットが規則的に及び/または請求時に送られる)。こ
れは、各受信機は学習シーケンスを知っているので、信
頼性のある値を使用してシンボル間干渉の第1の部分を
除去するという長所を有する。
波サンプルVkの各々を説明する。この次のステップ
(32)は、先行の反復段において対応するシンボルE
kの値が既に決定されたどうかを判定することからな
る。サンプルによって惹起されたシンボル間干渉は一回
だけ除去されるべきであることは明らかである。勿論、
最初の反復段においてはこのステップ32(“Ekが決
定されたか?”を問うステップ)は実行されず、即ち無
条件通過(transparent)である。
次のサンプルに直接進む(33)。そうでなければ、濾
波サンプルの値を1つの以上の信頼しきい値と比較する
(34)。
ルの値が、認定シンボルのうちの1つの値に十分に近似
でないならば、処理は実行されず、次のサンプルへ進む
(35)。
するシンボルEkを、比較を満足する認定シンボルの値
にそれを割り当てることにより推定する(36)。そう
すると、ステップ32と同じ意味でEkについて決定が
行われたことになる。
間干渉は、送られたのはシンボルEkであるという仮定
のもとに除去される(37)。前述したようにこの除去
処理は、例えば該当の各サンプルから積Ek*Ciを減算
することからなる。この演算は、決定がまだ行われてい
ないサンプルに対してのみ適用されるのが有利である。
を続けて除去する必要はない。
k+1の処理へ進む(39)ために、サンプルカウンタを
増分することからなる。もしそれがパケットの最後のサ
ンプルであるならば、次の反復段(40)へ進む。
は終了し、次のデータパケットの処理へ進む(41)。
たしきい値がより小さい値に変更され(42)、新たな
反復段へと向かう(43)。
が、特に有利である。その都度シンボル間干渉が減少さ
れるので、連続反復段の各々においてより多くのサンプ
ルを容認することができる。
動相関係数C0に比例する。所与の時点で伝送チャネル
に影響する妨害に従ってしきい値を変えることは有益で
ある。
は、処理は2つのフェーズで行なうことができる。第1
のフェーズでは、学習シーケンスの一部である既知のシ
ンボルNaによって惹起される干渉項を消去する。次い
で、学習シーケンスの両側にあるデータシーケンスの一
部であるデータシンボルによって惹起されるシンボル間
干渉項を消去する。
われる。反復処理は、データシンボルに対応する実際の
シンボルの全てについて行なわれる。各サンプルに対し
て、対応する伝送シンボルの値を決定し、検出されたシ
ンボルによって生成された干渉項を消去するために、ま
ず対応するシンボルが決定されたかどうか、次いで、決
定は行われず且つサンプルの絶対値が特定のしきい値を
超えているかどうかが検証される。
明する。パラメータは次のように定義した。
m(1,Na):学習シーケンスの実際の値、ifir
:学習シーケンスの最初のシンボルに対応するサン
プルの位置、ilas :学習シーケンスの最後のシ
ンボルに対応するサンプルの位置、ista :等化
処理のための整合フィルタ出力におけるシリーズの最初
のサンプルの位置、iend :等化処理のための整
合フィルタ出力におけるシリーズの最後のサンプルの位
置、Nr :シンボル周期の数で表わされるイン
パルス応答時間、iter :反復回数(例えば2)
thrj(1,iter):比較用しきい値のシリー
ズ、Np :整合フィルタ出力におけるシリーズ
の長さ。
ーズ、Ci(i=0,Nr−1):自動相関係数。
サンプルのシリーズ。
応サンプルに影響する干渉項を消去する: repeat m=0,Nr−2 repeat i=m+1,Nr−1 VEilas+i-m=VEilas+i-m−ANa-m・Ci VEifir-i+m=VEifir-i+m−Am+1・Ci end repeat end repeat。
ilas+1,iend 4.データシンボルによって生成された干渉項を消去す
る: repeat 2回(データセクションのカウント) ksta=ifir−1(評価される最初のサンプルの
位置) kend=ista (評価される最後のサンプルの
位置) inc=−1 repeat j=1,iter (反復回数のカウン
ト) bar=C0*thrj repeat k=ksta,kend(サンプルのカ
ウント) IF Dk=0 THEN IF (│VEk│−bar)>0 THEN VEk+i=VEk+i−sign(VEk)*Ci i=1,Nr
−1 VEk-i=VEk-i−sign(VEk)*Ci i=1,Nr
−1 Dk=1 ENDIF ENDIF k=k+inc end repeat(サンプル処理) end repeat(等化反復処理) ksta=ilas+1 kend=iend inc=−inc end repeat(データセクション処理)。
トの特性を使用していることに留意されたい。学習シー
ケンス13を基準にしてデータシーケンス11及び12
のサンプルを同時に考慮することにより、干渉項を消去
する。
サンプルの絶対値を考慮していることに留意されたい。
シンボルは2つの値−1及び+1のみを取り得る。決定
されるとき(しきい値の方が小さいとき)は、推定シン
ボルとして採用されたサンプルの符号のみが考慮され
る。
ラフィックチャネル(TCH)に対応するパケット) −パラメータ値: Np =148 Na =64 ifir=43 ilas=106 ista=4 iend=145 Nr =5 iter=2 を有する所謂SCHパケット(例えばGSM同期化チャ
ネルに対応するパケット)を復調するために、ST18
930信号プロセッサにおいて実行された。
は、2つの反復段を実行するのであればたった55回の
計算サイクルしか必要でない。同じことを実行するのに
16状態のビタビ等化器は、1つのシンボルを処理する
のに170回のサイクルを必要とする。
器のパフォーマンスは、信号対ノイズ比が12dB以下
のとき及びGSMによって仕様提供されるプロファイル
のほとんどにおいて、ビタビ等化器のパフォーマンスに
等価であることが判った。
条件を満足する。
増強されることは明らかである。
ルを推定できると同時に、かかるシンボルによって惹起
された干渉を除去し得ることである。従って、処理時間
はNr及びiterに比例する。
様も当然ながら考え得る。起こり得る種々の状況に必要
となる適合は当業者には明らかであろう。本発明は、パ
ケットの形態で伝送されようとされまいと、また学習シ
ーケンスを含もうと含むまいと、全てのタイプのディジ
タル信号に適合することができる。
マットを示す図である。
Claims (24)
- 【請求項1】 受け取ったサンプルの各々を、伝送シン
ボルを表わす推定シンボルと対応付ける、シンボル間干
渉に対処するためにディジタル信号を等化する方法であ
って、各反復段が、先行の反復段においてその値が決定
されなかった受信サンプル組の各サンプルに対して、 前記サンプルを少なくとも1つの信頼しきい値と比較
し、前記サンプルが前記しきい値のいずれかを超えてい
るならば、 前記サンプルに、それが超えたしきい値に値が従う推定
シンボルを対応付け、従って前記サンプルの値が決定さ
れ、 前記推定シンボルによって惹起されたシンボル間干渉
を、前記受信サンプル組に属する他のサンプルおいて除
去することを含む、シンボル間干渉を除去する反復ステ
ップを含む方法。 - 【請求項2】 受信機に知られているシンボルを含む少
なくとも1つの学習シーケンスと、有用信号を含む少な
くとも1つのデータシーケンスとを各々が含むデータパ
ケットの形態で伝送されるディジタル信号に適用され、
前記既知のシンボルの各々によって惹起されたシンボル
間干渉を、前記パケットの有用信号に対応するサンプル
組において除去する予備ステップを含んでおり、前記反
復ステップが、前記パケットの全ての前記有用シンボル
を考慮する請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 受信サンプルを与えるために受信信号を
ディジタル化するステップと、自動相関係数組を与える
ために伝送チャネルのインパルス応答を推定するステッ
プと、濾波サンプルを与えるために前記受信サンプルを
フィルタ処理するステップとを含んでおり、前記シンボ
ル間干渉を除去するステップが、所与のシンボルに対し
て、前記受信サンプル組の濾波サンプルの各々から、前
記所与のシンボルと自動相関係数Ci(ここでiは、等
化されるべき前記サンプルと前記所与のシンボルに対応
するサンプルとの間のサンプルの数を表わす)との積を
減算することを含む請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 前記信頼しきい値が前記自動相関係数C
0に比例している請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 前記信頼しきい値が、C0以外の全ての
自動相関係数Ciの和よりも絶対値で大きい請求項4に
記載の方法。 - 【請求項6】 前記信頼しきい値が、前記反復ステップ
が進行するにつれて小さくなる請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】 前記データパケットの各々が、学習シー
ケンスによって分離されている2つのデータシーケンス
を含んでいる請求項1に記載の方法。 - 【請求項8】 少なくとも1つのしきい値と比較する演
算が、前記サンプルの絶対値を単一しきい値と比較する
ことからなり、推定シンボルを対応付ける演算において
前記シンボルの符号が考慮される、そのシンボルが2つ
の正反対の値のいずれかをとり得るディジタル信号を等
化するための請求項1に記載の方法。 - 【請求項9】 受け取ったサンプルの各々を伝送シンボ
ルを表わす推定シンボルと対応付ける方法を使用する、
シンボル間干渉に対処するためにディジタル信号を等化
する装置であって、前記方法が、各反復段が、先行の反
復段においてその値が決定されなかった受信サンプル組
の各サンプルに対して、 前記サンプルを少なくとも1つの信頼しきい値と比較
し、前記サンプルが前記しきい値のいずれかを超えてい
るならば、 前記サンプルに、それが超えたしきい値に値が従う推定
シンボルを対応付け、従って前記サンプルの値が決定さ
れ、 前記推定シンボルによって惹起されたシンボル間干渉
を、前記受信サンプル組に属する他のサンプルにおいて
除去することを含む、シンボル間干渉を除去する反復ス
テップを含む装置。 - 【請求項10】 受信機に知られているシンボルを含む
少なくとも1つの学習シーケンスと、有用信号を含む少
なくとも1つのデータシーケンスとを各々が含むデータ
パケットの形態で伝送されるディジタル信号に適用さ
れ、前記方法が、前記既知のシンボルの各々によって惹
起されたシンボル間干渉を、前記パケットの有用信号に
対応するサンプル組において除去する予備ステップを含
んでおり、前記反復ステップが、前記パケットの全ての
前記有用シンボルを考慮する請求項9に記載の装置。 - 【請求項11】 受信サンプルを与えるために受信信号
をディジタル化するステップと、自動相関係数組を与え
るために伝送チャネルのインパルス応答を推定するステ
ップと、濾波サンプルを与えるために前記受信サンプル
をフィルタ処理するステップとを含んでおり、前記シン
ボル間干渉を除去するステップが、所与のシンボルに対
して、前記受信サンプル組の濾波サンプルの各々から、
前記所与のシンボルと自動相関係数Ci(ここでiは、
等化されるべき前記サンプルと前記所与のシンボルに対
応するサンプルとの間のサンプルの数を表わす)との積
を減算することを含む請求項9に記載の装置。 - 【請求項12】 前記信頼しきい値が前記自動相関係数
C0に比例している請求項11に記載の装置。 - 【請求項13】 前記信頼しきい値が、C0以外の全て
の自動相関係数Ciの和よりも絶対値で大きい請求項1
2に記載の装置。 - 【請求項14】 前記信頼しきい値が、前記反復ステッ
プが進行するにつれて小さくなる請求項9に記載の装
置。 - 【請求項15】 前記データパケットの各々が、学習シ
ーケンスによって分離されている2つのデータシーケン
スを含んでいる請求項9に記載の装置。 - 【請求項16】 少なくとも1つのしきい値と比較する
演算が、前記サンプルの絶対値を単一しきい値と比較す
ることからなり、推定シンボルを対応付ける演算におい
て前記シンボルの符号が考慮される、そのシンボルが2
つの正反対の値のいずれかをとり得るディジタル信号を
等化するための請求項9に記載の装置。 - 【請求項17】 受け取った信号の各々を伝送シンボル
を表わす推定シンボルと対応付ける、シンボル間干渉に
対処するためにディジタル信号を等化する方法が適用さ
れたセル無線システムであって、前記方法が、各反復段
が、先行の反復処理においてその値が決定されなかった
受信サンプル組の各サンプルに対して、 前記サンプルを少なくとも1つの信頼しきい値と比較
し、前記サンプルが前記しきい値のいずれかを超えてい
るならば、 前記サンプルに、それが超えたしきい値に値が従う推定
シンボルを対応付け、従って前記サンプルの値が決定さ
れ、 前記推定シンボルによって惹起されたシンボル間干渉
を、前記受信サンプル組に属する他のサンプルにおいて
除去することを含む、シンボル間干渉を除去する反復ス
テップを含むシステム。 - 【請求項18】 受信機に知られているシンボルを含む
少なくとも1つの学習シーケンスと、有用信号を含む少
なくとも1つのデータシーケンスとを各々が含むデータ
パケットの形態で伝送されるディジタル信号に適用さ
れ、前記方法が、前記既知のシンボルの各々によって惹
起されたシンボル間干渉を、前記パケットの有用信号に
対応するサンプル組において除去する予備ステップを含
んでおり、前記反復ステップが、前記パケットの全ての
前記有用シンボルを考慮する請求項17に記載のシステ
ム。 - 【請求項19】 受信サンプルを与えるために受信信号
をディジタル化するステップと、自動相関係数組を与え
るために伝送チャネルのインパルス応答を推定するステ
ップと、濾波サンプルを与えるために前記受信サンプル
をフィルタ処理するステップとを含んでおり、前記シン
ボル間干渉を除去するステップが、所与のシンボルに対
して、前記受信サンプル組の濾波サンプルの各々から、
前記所与のシンボルと自動相関係数Ci(ここでiは、
等化されるべき前記サンプルと前記所与のシンボルに対
応するサンプルとの間のサンプルの数を表わす)との積
を減算することを含む請求項17に記載のシステム。 - 【請求項20】 前記信頼しきい値が前記自動相関係数
C0に比例している請求項19に記載のシステム。 - 【請求項21】 前記信頼しきい値が、C0以外の全て
の自動相関係数Ciの和よりも絶対値で大きい請求項2
0に記載のシステム。 - 【請求項22】 前記信頼しきい値が、前記反復ステッ
プが進行するにつれて小さくなる請求項17に記載のシ
ステム。 - 【請求項23】 前記データパケットの各々が、学習シ
ーケンスによって分離されている2つのデータシーケン
スを含んでいる請求項17に記載のシステム。 - 【請求項24】 少なくとも1つのしきい値と比較する
演算が、前記サンプルの絶対値を単一しきい値と比較す
ることからなり、推定シンボルを対応付ける演算におい
て前記シンボルの符号が考慮される、そのシンボルが2
つの正反対の値のいずれかをとり得るディジタル信号を
等化するための請求項17に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9109232A FR2679721B1 (fr) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Procede d'egalisation adaptative reduisant l'interference intersymbole, et dispositif de reception et application correspondants. |
FR9109232 | 1991-07-22 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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