JPH0548975B2

JPH0548975B2 -

Info

Publication number: JPH0548975B2
Application number: JP60120839A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kako
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1993-07-23
Also published as: JPS61278218A

Description

【発明の詳細な説明】〔目次〕概要産業上の利用分野従来の技術発明が解決しようとする問題点問題点を解決するための手段（第１図）作用実施例 (a) 第１の発明の一実施例の説明（第２図、第３
図、第４図、第５図） (b) 一実施例の要部構成の説明（第６図、第７
図、第８図、第９図） (c) 一実施例の要部構成の動作の説明（第１０
図、第１１図、第１２図） (d) 第２の発明の一実施例の説明（第１３図）発明の効果〔概要〕回線からの受信信号を復調、タイミング抽出、
自動等化して受信データを出力する受信装置のタ
イミング再生方法において、等化部を固定等化部
と自動等化部に分け、固定等化部にトレーニング
信号のインパルス応答の複素共役をセツトして、
固定等化部よりタイミング位相に無関係な出力が
得られるようにして、タイミング引込みの最適化
及びRS−CS時間の短縮化を図るものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、モデム等のデータ受信装置におい
て、受信信号からタイミング再生を行なうタイミ
ング再生方法に関し、特にRS−CS時間を短縮し
且つ最適な引込み位相でタイミング再生しうるタ
イミング再生方法に関する。

データ伝送を行うのに、既設の電話回線を利用
する方法が広く用いられている。このような電話
回線はアナログ回線であるから、デジタルデータ
をアナログの信号に変復調するモデム（変復調
器）が用いられいる。

このようなモデムの受信装置においては、回線
特性に合わせて、AGC、タイミング再生、自動
等化を初期設定して、回線特性による受信信号の
歪を補正してエラーレートの少ない出力データを
得るようにしている。

このため、送信側では接続されたターミナル、
通信制御装置からのRS（送信要求）に応じてトレ
ーニング信号を受信装置に送信し、受信装置の初
期設定（トレーニング）終了をみはからつてター
ミナル等にCS（送信許可）を与え、ターミナル等
からデータを送信させ送信側より変調して受信装
置にデータ伝送している。従つて、送信側はRS
を発してからCSを受けるまで、データ伝送の開
始を待つ必要があり、これをRS−CS時間と称
し、受信装置側の初期設定に要する時間に依存す
る。この初期設定の内、AGCの初期設定は比較
的容易であり且つ最適に設定できる。又、自動等
化の初期設定も、本発明者等による特許出願公開
昭58−121838号公報（特許出願昭56−214604号）
に示された技術によつて短縮化、最適化が得られ
ている。

従つて、タイミング再生における初期設定の短
縮化がRS−CS時間短縮のネツクとなつており、
且つ出力データのエラーレート向上のネツクとな
つていた。

〔従来の技術〕

従来のモデム受信装置の要部構成は、第１４図
に示す様に次のようにタイミング再生を行つてい
た。

即ち、回線からの受信信号はハンドパスフイル
タ１で帯域制限された後にＡ／Ｄ（アナログ／デ
ジタル）コンバータ２により後述するサンプリン
グクロツクの周期でデジタル信号に変換された
後、デジタルシグナルプロセツサDSPに入力さ
れる。デジタルシグナルプロセツサDSPでは、
Ａ／Ｄコンバータ２からの出力を復調部３で復調
処理し、ベースバンドに変換した後、ロールオフ
フイルタ部５で波形整形し、AGC部８でAGC制
御後、タイミング抽出部４でタイミング信号が抽
出され、判定部１０で位相ずれ（進み／遅れ）を
判定する。尚、復調部３、ロールオフフイルタ部
５、AGC部８、タイミング抽出部４、判定部１
０は、デジタルシグナルプロセツサDSPが実行
する処理をブロツク化したものである。

判定部１０の進み／遅れ判定出力はマイクロプ
ロセツサMPUに与えられ、マイクロプロセツサ
MPUのPLL（フエイズロツクループ）部７を調
整して、その出力であるボーレートクロツクをタ
イミング信号に同期させる、ボーレートクロツク
は内部クロツクとして働き、これによつてモデム
内部はタイミング信号と同期して動作できる。

このようなタイミング再生のために、タイミン
グ引込みが必要となり、従来第１５図Ａの如く、
データに先立つてトレーニング信号としてCD検
出（キヤリア検出）AGC調整用パターンTP１
と、タイミング抽出用パターンTP２と、自動等
化用パターンTP３を連続的に送信していた。

受信装置ではパターンTP１でCD検出を行な
い、受信信号有りを検出し、AGC８を調整し、
パターンTP２でタイミング引込みを行い、パタ
ーンTP３で再生インパルスで自動等化調整を行
なう。

このパターンTP２でタイミング引込みを行う
ため、第１５図ＢのパターンTP２のタイミング
抽出信号を判定部１０が判定面のどのベクトル面
にあるかを判定し、タイミング抽出信号がベクト
ル面の（１＋jο）の位置にくるようにPLL部を位
相ジヤンプさせて引込んでいた。即ち、ベクトル
面で（１＋jο）よりθだけずれていれば、θ分
PLL７を位相ジヤンプさせていた。

従つてデータ伝送中は、タイミング信号の微少
な周波数ずれ（位相ジツタ）を調整すればよいこ
とになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来のタイミング再生方法では、
PLLが位相ジヤンプして瞬時引込みを行うこと
から、Ａ／Ｄコンバータ２へ与えるサンプリング
クロツクの位相も変つてしまい、ロールオフフイ
ルタ部５において過渡応答が生じる。即ち、第１
５図Ｂに示す如く、トレーニング信号を含む受信
信号に対し、タイミング引込みによつてθだけ位
相ジヤンプすると、ロールオフフイルタ部５で過
渡応答が生じ、その間の信号が以降の自動等化引
込み、AGC引込みにおいて使用できなくなる。
従つて、この過渡応答が終了するのを待つてトレ
ーニング信号による他の同期引込みを開始させる
必要があり、トレーニング期間が長くなるという
問題がある他に、タイミング引込みの特別のトレ
ーニングパターンTP２を送信する必要があり、
結果的にRS−CS時間が長くなるという問題もあ
つた。

又、回線特性によつてタイミングの最適位相が
異なるため、抽出位相の最適化が困難であるとい
う問題もあつた。

本発明は、RS−CS時間を短縮し且つ最適な引
込み位相によつてタイミング再生しうるデータ受
信装置のタイミング再生方法を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図であり、第１図Ａ
は第１の発明の原理説明図、第１図Ｂは第２の発
明の原理説明図である。

第１図Ａ中、第１４図で示したものと同一のも
のは同一の記号であり、６は位相回転部であり、
トレーニング時にタイミング位相を引込み、ホー
ルドし、データ受信時にホールドしたタイミング
位相でタイミング抽出部４の抽出タイミング成分
を回転させるもの、１２はインパルス再生部であ
り、トレーニング時のインパルス成分を含む自動
等化調整パターンからインパルスを再生し、再生
インパルスの複素共役を第１の等化部（後述）の
タツプ係数としてセツトし、第２の等化部（後
述）を初期設定するもの、１３は第１の等化部で
あり、インパルス再生部１２からセツトされたタ
ツプ係数によつてAGC部８からの復調信号を固
定等化するもの、１４は第２の等化部であり、第
１の等化器の等化出力を入力として自動等化して
出力データを発するものである。従つて、第１図
Ａの第１の発明では、タイミング再生はタイミン
グ抽出部４の抽出タイミング成分を位相回転部６
の引込み位相で回転されて得られ、第１の等化部
１３は再生インパルスの複素共役がセツトされ、
自己相関特性を示す。

即ち、本発明の第１の発明は、回線からの受信
信号をアナログデジタル変換するAD変換器と、
該AD変換器からのデジタル受信信号を処理する
プロセツサとを有し、該プロセツサが、該受信信
号を復調し、該復調信号をセツトされたタツプ係
数で固定等化し、該固定等化出力を自動等化して
出力データを得るとともに、抽出したタイミング
成分に位相同期したクロツクを発生して、該AD
変換器のサンプリングクロツクに利用するデータ
受信装置において、該プロセツサは、該復調信号
からタイミング成分を抽出し、該タイミング抽出
したタイミング成分をセツトされた位相補正量で
回転し、該位相回転されたタイミング成分に位相
同期したクロツクを発生するとともに、トレーニ
ング時に、送信側からインパルス成分とタイミン
グ成分とを含むトレーニング信号を送出して、該
トレーニング信号の復調信号から再生インパルス
を再生して、該再生インパルスの複素共役を該固
定等化のためのタツプ係数としてセツトし且つ該
再生インパルスを用いて該自動等化のためのタツ
プ係数を初期設定するとともに、該トレーニング
信号の復調信号からタイミング成分を抽出し、抽
出したタイミング成分のタイミング位相をホール
ドして、その複素共役を該位相補正量としてセツ
トすることを特徴としている。

次に、本発明の第２の発明を、第１図Ｂで説明
すると、第１図Ｂ中、第１４図及び第１図Ａで示
したものと同一のものは、同一の記号で示してあ
り、第２の発明では、第１の等化部１３の等化出
力を用いてタイミング抽出部４がタイミング再生
を行つている。

即ち、本発明の第２の発明は、回線からの受信
信号をアナログデジタル変換するAD変換器と、
該AD変換器からのデジタル受信信号を処理する
プロセツサとを有し、該プロセツサが、該受信信
号を復調し、該復調信号をセツトされたタツプ係
数で固定等化し、該固定等化出力を自動等化して
出力データを得るとともに、抽出したタイミング
成分に位相同期したクロツクを発生して、該AD
変換器のサンプリングクロツクに利用するデータ
受信装置において、該プロセツサは、該固定等化
出力からタイミング再生を行い、該再生したタイ
ミング成分に位相同期したクロツクを発生すると
ともに、トレーニング時に、送信側から送られる
インパルス成分を含むトレーニング信号の復調信
号から再生インパルスを再生して、該再生インパ
ルスの複素共役を該固定等化のためのタツプ係数
としてセツトし且つ該再生インパルスを用いて該
自動等化のためのタツプ係数を初期設定すること
を特徴としている。

〔作用〕

本発明では、基本的には、第１の等化部１３の
出力が位相に無関係となるように初期設定する。

即ち、インパルス再生部１２において、入力の
インパルス系列をP₁，P₂，…Pnとすると、イン
パルス再生部１２はこのインパルス系列を再生
し、次の如くの第１の等化部１３のタツプ係数
C₁，C₂…Cnを演算する。

但し、Pn^*はPnの複素共役。

このタツプ係数Cnを第１の等化部１３にセツ
トすると、第１の等化部１３は、トランスバーサ
ルフイルタの形式をとつているので、等化出力
EDは、即ち、(2)式は等化出力が自己相関系列となるこ
とを示し、（P_i ^*・Pi）により、位相成分の項は完
全に消去されることになる。即ち、第１の等化部
１３は自己相関となるため、復調における入力の
Ａ／Ｄ部２のサンプリング位相に無関係な出力が
得られる。

このことは、等化系のタイミング引き込みが瞬
時に行われたことになり、直ちに自動同化調整が
可能となる。

そして、第１の発明においては、等化系がタイ
ミング位相と無関係に動作できるので、タイミン
グ引き込みは、引き込み位相でPLL部７を直接
制御することを要せず、位相ジヤンプを発生しな
いトレーニング時のタイミング位相をホールド
し、この引き込み位相でタイミング成分を回転補
正する方法をとることができる。

このため、位相回転部６で引込み時のタイミン
グ位相e^j〓をホールドし、その複素共役e^-j〓を得、
タイミング抽出部４の抽出タイミング成分を位相
回転する。従つてPLL部７の入力は常に引込み
時の位相にホールドされ、周波数追従のみが実行
できる。又、第２の発明では、位相成分の消去さ
れた第１の等化部１３の等化出力EDからタイミ
ング抽出しているから、位相補正は第１の等化部
１３で行なわれ、従つて周波数追従のみを行なえ
ばよい。

このように、タイミング引込みは自動等化調整
用パターンのインパルスによつて行なわれるた
め、トレーニング信号中にタイミング調整用の特
別のパターンが不要となり、RS−CS時間を短縮
できる。

又、等化系がタイミング位相に無関係となるこ
とから、常に最適引込みが可能となり、エラーレ
ートが向上する。

〔実施例〕

(a) 第１の発明の一実施例の説明第２図は第１の発明の一実施例構成図である。

図中、第１図Ａで示したものと同一のものは同
一の記号で示してあり、１１はCD検出部であり、
受信信号のキヤリアを検出し、受信信号有を示す
CD信号を出力するもの、１５は判定部であり、
第２の等化部１４の等化出力ED２からデータを
判定し、且つ判定データと等化出力ED２の誤差
Eγによつて第２の等化部１４のタツプ係数を補
正するもの、１６は符号変換部（デスクラブラ）
であり、送信側よりスクランブルされたデータを
デスクランプルし、元の送信データに戻し受信デ
ータRDとして出力するもの、１７はデータ品質
検出部であり、判定部１５の誤差Eγを積分し、
データ品質を監視し、SQR（品質検出）出力を発
するもの、１８はシーケンサであり、CD信号を
受け、各部の動作をシーケンス制御するものであ
る。

尚、これらのブロツクはデジタルシグナルプロ
セツサDSP及びマイクロプロセツサMPUの処理
を等化ブロツクとして示したものである。

次に、第２図実施例の構成の動作について、第
３図動作説明図、第４図位相回転説明図、第５図
最適引込み説明図を用いて説明する。

先づ、トレーニング信号として第３図に示す自
動等化調整パターンのみを送信する。この自動等
化調整パターンは、一般にインパルス成分を含ん
でいるが、更にタイミング成分を含むパターンを
送信する。

トレーニング信号が送信側より回線を介して与
えられると、バンドパスフイルタ１で帯域制限
し、Ａ／Ｄコンバータ２でデジタル化され、復調
部３で復調処理されてロールオフフイルタ部５で
波形整形される。この出力によつてCD検出部８
がキヤリア検出し送信開始を検知する。これによ
つてシーケンサ１８は初期設定開始指示を行な
う。シーケンサ１８は先づトレーニング信号によ
つてAGC部８の初期設定を行なわしめる。

一方、ロールオフフイルタ部５の出力はAGC
部８で自動利得制御された後、タイミング抽出部
４でタイミング成分が第３図の如く抽出され、
AGC部８の復調出力はインパルス再生部１２で
正規化インパルスXJが再生され、更にインパル
スXJから複素共役を求め、これを第１の等化部
１３のタツプ係数CJとしてセツトする。更に、
第１の等化部１３は正規化インパルスXJとタツ
プ係数CJとから自己相関系列Amを求め、これを
第２の等化部１４へ送つて初期設定せしめる。

一方、タイミング抽出部４のタイミング成分は
位相回転部６へ与えられ、第４図に示す如くタイ
ミング位相e^j〓をトレーニングの終了時にホール
ドし、その複素共役e^-j〓を位相回転量として保持
しておく。従つて、データ受信中位相e^j〓のタイ
ミング成分に対しては、e^-j〓によつて（１＋jο）
の点に位相回転する。これらはシーケンサ１８の
シーケンス制御によつて順次制御され、自動等化
調整用パターンによつてAGC引込み、タイミン
グ引込み、自動等化引込みが実行される。

従つて、第１の等化部１３はサンプリング位相
に関係なく、自己相関特性を示すから、第５図Ａ
の従来の位相−アイパターン劣化特性に示す回線
特性Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に応じて最適位相が異なる
ことがなく、第５図Ｂの如く回線特性Ｌ１〜Ｌ３
によらず常にタイミング位相の最適化が可能とな
り、最適パラメータの設定が可能となる。

これとともに、特許出願公開昭58−121838号公
報で示した様に、第１の等化部１３がインパルス
応答の複素共役がセツトされ、固定等化するの
で、第２の等化部１４は対称行列を内容とする対
称等化器となるから、時間的に非対称なインパル
ス信号に対する逆特性の初期設定が、時間的に対
称として初期設定するから、初期設定に要する時
間が短縮される。従つて、トレーニング信号の短
縮化ができ、これによつてRS−CS時間を一層短
縮しうる。

トレーニング信号に引続くデータ信号は同様に
ハンドパスフイルタ１、Ａ／Ｄ部２、復調部３、
ロールオフフイルタ部５及びAGC部８で復調さ
れ、タイミング抽出部４及び第１の等化部１３に
入力される。第１の等化部１３ではセツトされた
タツプ係数CJで固定等化し、その等化出力ED１
は第２の等化部１４に入力され自動等化され、等
化出力ED２は判定部１５で判定され、出力デー
タを発し、誤差Eγにより第２の等化部１４のタ
ツプ係数を補正する。この出力データは符号変換
部１６でデスクランブルされ、受信データとして
装置側へ出力される。

一方、タイミング抽出部４は、復調信号からタ
イミング成分を抽出し、位相回転部６で引込み位
相分位相回転し、PLL部７を制御する。従つて、
PLL部７は位相ジツタ（周波数ずれ）分の周波
数制御され、Ａ／Ｄ部のサンプリングクロツクを
追従制御する。

このようにして、送信データに対する受信動作
が行なわれる。尚、データ品質検出部１７は誤差
Eγを積分し、積分値が所定値に達すると、品質
劣化信号SQDを装置側へ発し、対処せしめる。

(b) 一実施例の要部構成の説明第６図は第２図構成の復調部分（復調部３、ロ
ールオフフイルタ部５、AGC部８）の詳細等化
回路図である。

図中、第２図で示したものと同一のものは同一
の記号で示してあり、３１，３２は乗算器であ
り、各々搬送波cosθ、−sinθを乗じて復調し、Ｘ
（Real）、Ｙ（Imaginary）を出力するもの、５０
ＸはＸ側ロールオフフイルタ、５０ＸはＹ側ロー
ルオフフイルタであり、各々同一の構成を有し、
Ｘ側ロールオフフイルタ５０Ｘは、ｎ段の遅延回
路（タツプ）５１ａ〜５１ｎと、各遅延回路５１
ａ〜５１ｎの出力にタツプ係数C₁〜C_oを乗じる
乗算器５２ａ〜５２ｎと、各乗算器５２ａ〜５２
ｎの出力を加算する加算器５３とで構成されてい
る。

８０ａ，８０ｂは乗算器であり、ロールオフフ
イルタ部５の出力RX，RYにゲインＧを乗算す
るもの、８１ａ，８１ｂは乗算器であり、各々
RX，RYを２乗するもの、８２は加算器であり、
各乗算器８１ａ，８１ｂの出力を加算して、パワ
ーを得るもの、８３は加算器であり、基準電圧
（値）ｍから加算器８２の出力パワーを減じるも
の、８４は乗算器であり、フイードバツク係数ｎ
を乗じて、フイードバツク量（誤差量）を得るも
の、８５は加算器、８６はタツプであり、積分
（平均化）回路を構成し、誤差量を積分するもの、
８７は乗算器であり、所定の係数β₁を乗じるも
の、８８は加算器であり、所定値β₂を加算してリ
ミツトし、ゲインＧを作成するものであり、これ
らによつて周知のデジタルAGC部を構成する。
尚、これらの動作は周知であるので、説明は省略
する。

第７図は第２図構成のタイミング抽出部の詳細
等化回路図である。

図中、第２図で示したものと同一のものは同一
の記号で示してあり、４１，４２はタイミング抽
出フイルタ（1200Hz帯域フイルタ）であり、各々
AGC部８からの実部、虚部であるAX，AY成分
の内タイミング信号の帯域のタイミング成分を抽
出するもの、４３，４４は二乗回路であり、各フ
イルタ４１，４２の出力を二乗するもの、４５は
加算器であり、各二乗回路４３，４４の出力を加
算して、タイミング成分のパワーを得るもの、４
６はローパスフイルタ（2400Hz帯域フイルタ）で
あり、交流成分を除去してタイミング成分TXを
出力するもの、４７は90°成分検出部であり、ロ
ーパスフイルタ４６のＸタイミング成分TXから
90°回転したＹタイミング成分TYを出力するもの
である。

９は位相ホールド部であり、タイミング抽出部
４でタイミング抽出されたタイミング成分TX，
TYと所定のスレツシユホールドTHと比較し、
タイミング成分がスレツシユホールドTH以上な
ら、タイミング成分を保持（ホールド）し、スレ
ツシユホールドTH以下なら保持したタイミング
成分をタイミング情報TX′，TY′として出力する
ものである。９ａはタイミング位相ホールド回路
であり、タイミング抽出部４のタイミング成分
TX，TYのベクトル成分とスレツシユホールド
THとを比較し、ベクトル成分がスレツシユホー
ルドTH以上なら、タイミング成分TX，TYをホ
ールドして且つ出力し、スレツシユホールドTH
以下ならホールドしたタイミング成分TX，TY
を出力するものであり、ベクトル判定部９０とホ
ールド部９１とを有するもの、９ｂは振幅正規化
回路であり、タイミング位相ホールド回路９ａの
出力TX，TYを半径１の円の振幅に正規化する
ものであり、ベクトル成分演算部９２と正規化部
９３とを有するものである。

９０１，９０２は各々乗算器であり、各々タイ
ミング成分TX，TYを２乗するもの、９０３は
加算器であり、各乗算器の出力TX²，TY²を加
算して、タイミング成分のベクトル成分（TX²
＋TY²）を得るもの、９０４は加算器であり、
ベクトル成分と所定のスレツシユホールドTHを
減算するもの、９０５は極性判定器であり、加算
器９０４の出力｛（TX²＋TY²）−TH｝の極性を
判定し、極性が正、（TX²＋TY²）≧THなら、制
御出力ATLを“１”、BTLを“０”、極性が負
（TX²＋TY²）＜THなら、制御出力ATLを
“０”、BTLを“１”とするもの、９１１，９１
２は各々第１の乗算器であり、各々タイミング成
分TX，TYと制御出力ATLとの乗算を行なうも
の、９１３，９１４は各々加算器であり、乗算器
９１１，９１２と後述する第２の乗算器の出力と
の加算を行ない、出力XTMR，XTMIを発する
もの、９１５，９１６は各々第２の乗算器であ
り、各々後述するタツプの出力と制御出力BTL
とを乗算し、加算器９１３，９１４へ出力するも
の、５１７，５１８は各々タツプであり、各々加
算器９１３，９１４の出力XTMR，YTMIをホ
ールドして、第２の乗算器９１５，９１６に出力
するものである。

９２１，９２２は各々乗算器であり、出力
XTMR，XTMIに１／√２を乗算するもの、９
２３，９２４は各々乗算器であり、各々乗算器９
２１，９２２の出力を２乗するもの、９２５は加
算器であり、乗算器９２３，９２４の出力を加算
してベクトル成分（XTMR²＋YTMI²）／２を
得るもの、９３１はインバータROM（リードオ
ンリーメモリー）であり、ベクトル成分の逆数を
格納し、ベクトル成分の値に応じてその逆数を出
力するもの、９３２，９３３は各々乗算器であ
り、インバータROM９３１の出力と出力
XTMR，YTMIとを乗算し、正規化タイミング
成分TX′，TY′を出力するものである。尚、位相
ホールド部９は、タイミング成分の振幅の小さい
信号を時間的に前のタイミング成分の振幅の大き
い信号に置き代えて、係る小さな信号による周波
数調整による位相ジツタの増加を防止するために
設けられたものである。

第８図は第２図構成の位相回転部の詳細等化回
路図である。

図中、６０は複素共役演算部であり、タイミン
グ抽出部（位相ホールド部９）からの正規化タイ
ミング成分TX′，TY′の複素共役をトレーニング
時に演算するもの、６１，６２は各々レジスタで
あり、演算部６０の演算結果である複素共役値
（√′²＋′²／TX′）及び（１／TY′）を格納
しておくもの、６３，６４は各々乗算器であり
各々正規化タイミング成分TX′，TY′とレジスタ
６１，６２の複素共役値とを乗算して位相回転さ
せるものである。

第９図は第２図構成のインパルス再生部１２、
第１の等化部１３、第２の等化部１４及び判定部
１５の詳細等化構成図である。

インパルス再生部（単一パルス抽出部）１２は
トレーニング信号中から単一パルス信号に対応す
るデータ系列P_Jを抽出する抽出回路（REP）１
２１、抽出されたデータ系列を正規化する正規化
回路（NR）１２２、正規化されたデータ系列X_J
を複素共役化する複素共役化回路（CN）１２３
を有する。第１等化部（EQL１）１３はAGC部
８からの受信データRDが第１のタツプデータと
して書き込まれ、第１のタツプデータRDと第１
のタツプ係数C_Jから第１の等化出力ED１を演算
する第１の等化出力回路（OPU１）１３１、複
素共役化回路１２３の出力データにより第１のタ
ツプ係数C_Jが初期設定される第１のタツプ係数レ
ジスタ（TPR１）１３２、正規化回路１２２か
らのデータ系列X_Jが第２のタツプデータとして
書き込まれ、単一パルス信号の自己相関系列Am
を演算するための第１の演算制御回路（CNT１）
１３３を有する。

一方、第２等化部（EQL２）１４は、第１の
等化出力データED１が第３のタツプデータとし
て書き込まれ、第３のタツプデータED１と第２
のタツプ係数B_Jから第２の等化出力ED２を演算
する第２の等化出力部（OPU２）１４１、第２
のタツプ係数B_Jを収納しておく第２のタツプ係
数レジスタ（TPR２）１４２、第１の演算制御
回路１３３より単一パルスの自己相関系列Amが
書き込まれ、自己相関系列Amから逆行列のｎ次
近似を求め、単一パルスの自己相関系列Amと第
２のタツプ係数B_Jから等化出力を演算して基準
出力R_efとの誤差にもとづいて第２のタツプ係数
B_Jを補正する第２の演算制御回路（CNT２）１
４３を有する。データ判定部１５は、キヤリア自
動位相制御回路（CAPC）１５１、判定回路１５
２、誤差演算回路（ERR１）１５３を有する。
データ判定部１５の各回路については、例えば、
日本国特許1041066号に開示されており、その説
明を省略する。

(c) 要部構成の動作の説明第１０図はインパルス再生の説明図、第１１図
は初期設定の動作フロー図、第１２図は位相ホー
ルドの説明図である。

先づ、第１、第２の等化部１３，１４の初期設
定について第１０図及び第１１図により説明す
る。

復調部３、ロールオフフイルタ部５、AGC
部８において復調されたトレーニング信号の等
化用パターンに対応する受信データ系列（複素
数表示）が単一パルス抽出回路（REP）１２
１に供給され、REPにおいて受信データ系列
がそれ自体を１データシンボル分遅延させたも
のと加算される。

即ち、第１０図に示すトレーニングデータ
SA１と、その１データシンボル遅延されたデ
ータSA２との加算が行なわれ、SA３の単一パ
ルス系列、即ち、中心成分P₀のみがゼロでな
く、それ以外はすべてゼロであるインパルス再
生信号SA３が得られる。インパルス再生信号
SA３は理想的な回線歪のない場合を示し、実
際には第１０図SA４の如く回線によつて歪ん
だインパルス系列P_J（Ｊ＝０，±…，±ｎ）が得
られる。

このようにして抽出された単一パルスに対応
するデータ系列P_Jは、正規化回路（NR）１２
２に供給され、NRにおいて正規化される。正
規化回路（NR）１２２は、まずデータ系列P_J
の大きさすなわち、０次相関P²を次式により
計算する。

P_o・P_o ^*＋P_o-1・P_o-1 ^* ＋…P₀・P₀ ^*＋…P_-o・P_o ^* すなわち、P²＝_o 〓^K=-n P_K・P_K ^*（＊は複素共役を
あわらす）次にデータ系列P_JをＰで割ることにより単一パ
ルスが正規化される。正規化されたデータ系列を
X_JとするとX_J＝P_J／Ｐである。

次に、正規化されたデータ系列X_Jが複素共
役化回路（CN）１２３に供給される。複素共
役化されたデータ系列C_Jは第１等化部（EQL
１）１３のタツプ係数C_Jとして第１タツプ係数
レジスタTPR２３２に初期設定される。

ここでC_J＝X_J ^*＝P_J ^*／Ｐである。

更に、正規化データ系列X_Jおよびその複素
共役化データC_Jが第１等化部１３の演算回路
（CNT １）１３３に供給され、自己相関系列
Amが計算される。自己相関数系列A_nの計算
は次のようにして行われる。まず、０次相関
A₀については、 A_0o 〓^K=-n X_K・C_K＝_o 〓^K=-n （P_K／Ｐ）・（P_K ^*／Ｐ）＝_o 〓^K=-n P_K・P_K ^*／P²＝（１，０）なお、（実部、虚部）により複素数を表わすも
のとする。それ以外のAmについては、 _o 〓^K=-n X_K+n・C_K＝_o 〓^K=-n （P_K+n／Ｐ）・（P_K／Ｐ） _o 〓^K=-n P_K+n・P_K ^*／P²＝_o 〓^K=-n P_K+n・P^* _K／_o 〓^K=-n P_K・P_K ^* ここで、A_-n＝A_n ^*であることがわかる。す
なわち、自己相関系列A_nは対称である。この
自己相関系列A_nは、伝送路（回線）Ｌと第１
等化部（EQL1）１３とにより単一パルスが変
形された結果であると見なすことができる。従
つて、第２等化部（EQL2）１４においては、
対称なインパルス特性の逆特性を与えることが
要求される。

次に、自己相関系列A_nが第２等化部
（EQL2）１４の演算回路（CNT2）１４３に供
給され、逆特性行列の一次近似である系列B_J
(1)が次のようにして求められる。

B_J ⁽¹⁾＝−A_-J＝−A_J ^* （Ｊ≒＼０） B_OJ ⁽¹⁾＝A₀＝（１，０）このようにして求められた系列B_J ⁽¹⁾は、逆行
列を求めるための初期値として用いられる。

更に第２の等化部１４のタツプ係数B_Jとし
て第５ステツプにおいて得られたデータ系列
B_J ⁽¹⁾を用いて、自己相関系列A_nをタツプデー
タとして等化出力Ｓを計算し、Ｓを基準出力系
列Refと比較して、誤差をゼロに近づけるよう
にB_Jを逐次補正する。

等化出力Ｓは、 S_L＝_o 〓^K=-n B_K・A_K+L で与えられるデータ系列S_Lである。

タツプ係数B_Jの補正は次のような逐次近似を
用いて行われる。

B₀ ⁽ⁿ⁺¹⁾＝B₀ ⁽ⁿ⁾＋Ｅ・A₀ ^* ＝B₀ ⁽ⁿ⁾＋（Ref−Ｓ）・１＝B₀ ⁽ⁿ⁾＋Er （ErはＥの実部）この他のB_Jについては、 B_J ⁽ⁿ⁺¹⁾＝B_J ⁽ⁿ⁾＋Ｅ・A₀ ^* ＝B_J ⁽ⁿ⁾＋Ｅ＝B_J ⁽ⁿ⁾＋（Ref−Ｓ）＝B_J ⁽ⁿ⁾−S_J なお、B_Jの補正は中心タツプが支配的である
ために下記のような順番で行う。

B₀→B_±1→B_±2→…→B_±o→B₀→B_±1→… このようにして求められるデータ系列B_Jは、
入力系列A_nが対称であることから対称である。
すなわち、B_J＝B_-J ^*である。このようにして、
第２等化部１４のタツプ係数B_Jが初期設定され
タツプ係数レジスタ（TPR2）２４２に設定され
る。

以上のステツプにより自動等化器のタツプ係数
C_J，B_Jの初期設定が終了する。即ち、第１等化部
１３に回線のインパルス応答の複素共役をタツプ
係数C_Jとしてセツトして、第２等化部１４を対称
行列を内容とする対称等化器としている。

又、インパルス応答の複素共役が第１の等化部
１３にタツプ係数としてセツトされるので、自己
相関特性を示し、従つて位相に無関係な出力が得
られ、タイミング引込みが瞬時に行なわれたこと
になる。

即ち、第１の等化部１３の出力は位相補正が行
なわれたものとなる。

次に、タイミング再生の初期設定について第１
２図を用いて説明する。

前述のステツプのトレーニング信号の受信デ
ータ系列がタイミング抽出部４に入力される。タ
イミング抽出部４では、タイミング抽出フイルタ
４１，４２でタイミング成分が抽出された後、各
各二乗回路４３，４４で二乗され、更に加算器４
５で加算されてパワーを求め、これをローパスフ
イルタ４６で交流成分をカツトし、タイミングＸ
成分TXを得る。又、90°成分検出部４７によつて
タイミングＸ成分TXからタイミングＹ成分TY
が作成される。

タイミング抽出部４からタイミング位相ホール
ド回路９ａにタイミング成分TX，TYが与えら
れると、ベクトル判定部９０の各乗算器９０１，
９０２でタイミング成分TX，TYが２乗され、
これらが加算器９０３で加算され、ベクトル成分
（TX²＋TY²）が得られる。このベクトル成分
は、加算器９０４でスレツシユホールドTHが減
算され、極性判定器９０５に入力する。極性判定
器９０５は加算器９０４の出力が正、ベクトル成
分≧THなら、制御出力ATLを“１”、制御出力
BTLを“０”とし、ベクトル成分＜THなら制御
出力ATLを“０”、制御出力BTLを“１”とす
る。

従つて、ベクトル成分≧THなら、第１の乗算
器９１１，９１２よりタイミング成分TX，TY
がそのまま加算器９１３，９１４に出力される。

一方、制御出力BTLは“０”であるから、第
２の乗算器９１５，９１６から加算器９１３，９
１４へは出力が発せられないから、加算器９１
３，９１４からタイミング成分TX，TYが出力
XT，MR，XTMIとして出力され、タツプ９１
７，９１８にホールドされる。

逆に、ベクトル成分＜THなら、制御出力
ATLは“０”となるから、第１の乗算器９１１，
９１２の出力は零となり、一方、制御出力BTL
は“１”であるから、タツプ９１７，９１８のホ
ールド値が加算器９１３，９１４に入力され、加
算器９１３，９１４の出力XTMR，YTMIとし
てタツプ９１７，９１８のホールド値が出力され
る。

従つて、第１２図に示す如くタイミング成分の
ベクトル成分がスレツシユホールドTH以上な
ら、タイミング成分TX，TYが出力され且つホ
ールドされ、逆にタイミング成分のベクトル成分
がスレツシユホールド以下なら、ホールドされた
前のタイミング成分が出力されることになる。

この出力XTMR，YTMIは、振幅正規化回路
９ｂに入力し、ベクトル成分演算部９２の各乗算
器９２１，９２２で１／√２倍され、更に各乗算
器９２３，９２４で２乗され、加算器９２５で加
算され、ベクトル成分（XTMR²＋YTMI²）／
２が得られる。

インバータROM９３１はこのベクトル成分の
逆数を出力し、各乗算器９３２，９３３で出力
XTMR，YTMIと逆数を乗算し、半径１の第４
図で示すタイミング情報TX′，TY′が得られる。

従つて、第１２図Ａの時刻t₁から時刻t₂の間の
スレツシユホールド以下の部分は時刻t₁のスレツ
シユホールド以上のタイミング成分によつて第１
２図Ｂの如く置き代えられる。

換言すれば、スレツシユホールド以下の部分
は、直前のタイミング成分の位相がホールド出力
されるのである。

従つて、この間のタイミング位相は、実際にタ
イミング位相が変つても同一となり、この間同期
ずれが生じ位相ジツタが増加するが、係るタイミ
ング成分小の期間が長く続くわけでなく、しかも
この間の位相変動は小さいから実質的には位相ジ
ツタを最小としうる。尚、タイミング成分小のも
ので同期動作しても、同期不能か誤つた同期動作
しかできず、位相ジツタは大となる。

このタイミング情報TX′，TY′は位相回転部６
に入力され、前述の如く、トレーニング中に複素
共役演算部６０がタイミング情報TX′，TY′の複
素共役値が演算され、レジスタ６１，６２にセツ
トされる。

このようにして、受信装置における初期設定が
終了するのを見込んで、送信装置は送信データの
伝送を開始する。受信装置においては、受信され
たデータ信号は、復調部においてデータ系列RD
に復調され、第１の等化部１３に供給される。第
１の等化部１３においては、受信データ系列RD
は第１の等化出力回路（OPU1）１３１により第
１のタツプ係数レジスタ（TPR1）１３２のタツ
プ係数C_Jを用いて第１の等化出力ED１が演算さ
れる。第１の等化部１３から等化出力データ系列
ED１は第２の等化部１４の等化出力回路
（OPU2）１４１に供給され、第２のタツプ係数
B_Jを用いて最終的な等化出力データED２が計算
される。

更に、等化された出力ED２は、データ判定部
１５においてデータ判定され出力データとして出
力され、更に出力データと等化出力ED２の誤差
Erによつて第２の等化出力回路１４１を介し第
２のタツプ係数レジスタ１４２の各第２のタツプ
係数B_Jが補正される。

又、前述の復調されたデータ系列RDはタイミ
ング抽出部４に入力され、タイミング成分TX′，
TY′が抽出され、位相ホールド部９で振幅補正さ
れ、更に正規化され、位相回転部６に入力する。
位相回転部６では、正規化タイミング成分TX′，
TY′が乗算器６３，６４でレジスタ６１，６２の
複素共役値と乗算され、位相回転が行なわれ、
PLL部７を制御する。

従つてPLL部７では、位相ジツタ分の調整が
行なわれる。

(d) 第２の発明の一実施例の説明第１３図は第２の発明の一実施例構成図であ
る。

図中、第２図の第１の発明の構成で示したもの
と同一のものは同一の記号で示してある。

又、復調部３、ロールオフフイルタ部５、
AGC部８は第６図と同一の構成であり、タイミ
ング抽出部４も第７図と同一であり、インパルス
再生部１２、第１の等化部１３、第２の等化部１
４及び判定部１５も第９図と同一である。

この構成では、位相回転部６が設けられておら
ず、タイミング抽出部４は第１の等化部１３の等
化出力ED１よりタイミング再生を行なうように
している。

この実施例の初期設定は、第１の等化部１３と
第２の等化部１４の前述の初期設定のみでよく、
これによつてタイミング引込み、等化引込みが実
行される。

そして、タイミング抽出部４は、データ受信
中、位相成分の消去された等化出力ED１からタ
イミング再生しているから、位相回転は必要な
い。

従つて、タイミング抽出部４の出力でPLL部
７が位相ジツタ分調整される。

この第２の発明では、第１の発明に比し、位相
回転分初期設定及び回転動作が不要となる利点が
ある。但し、第１の等化部１３は、9600ボーの伝
送速度では9.6KHzで処理する必要があり、第１
の発明に比し高速処理が求められる。又、第１の
等化部１３による遅延の影響が生じる場合があ
る。

尚、この第２の発明でも、デジタルシグナルプ
ロセツサDSP及びマイクロプロセツサMPUの処
理を等化ブロツクとして示したものである。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明
は本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、
本発明からこれらを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、次の効果
を奏する。

トレーニング信号のインパルスによる固定等
化のタツプ係数の設定により、第１の固定等化
は自己相関となり、AD変換部のサンプリング
位相と無関係な出力が得られるため、高速の等
化系のタイミング引込みが独立に可能となり、
直ちに自動等化調整ができ、トレーニング時
間、即ちRS−CS時間を短縮できる。

等化系がタイミング位相に無関係となるた
め、回線特性によらず最適な位相引き込みがで
き、最適パラメータの設定が容易となり、エラ
ーレートを向上できる。

第１の発明では、更に等化系がタイミング引
込みされるため、自動等化調整と並列にPLL
系のタイミング引込みができるとともに、トレ
ーニング時のタイミング位相をホールドして、
その複素共役を回転補正量としてセツトして、
抽出タイミング成分を位相回転するため、復調
信号からタイミング抽出しても、位相ジヤンプ
を防止でき、高速処理を必要としない。

しかも、第１の発明では、このようにして
も、トレーニング信号に、インパルス成分とタ
イミング成分とを含むため、トレーニング時間
を短縮できる。

第２の発明では、位相成分の除去された固定
等化出力からタイミング抽出するため、位相ジ
ヤンプを防止でき、且つ処理が簡易化されると
ともに、トレーニング信号中にタイミング調整
用の特別のパターンが不要となり、トレーニン
グ時間も短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は第１の
発明の一実施例構成図、第３図は第２図構成の動
作説明図、第４図は第２図構成の位相回転の説明
図、第５図は第２図構成の最適引込みの説明図、
第６図は第２図構成の復調部分の詳細等化回路
図、第７図は第２図構成のタイミング抽出部分の
詳細等化回路図、第８図は第２図構成の位相回転
部の詳細等化回路図、第９図は第２図構成のイン
パルス再生部、等化部及び判定部の詳細等化構成
図、第１０図は第９図構成のインパルス再生の説
明図、第１１図は第９図構成の初期設定動作フロ
ー図、第１２図は第７図構成の位相ホールド説明
図、第１３図は第２の発明の一実施例構成図、第
１４図は従来の受信装置の構成図、第１５図は従
来のタイミング引込み説明図である。図中、３……復調部、５……ロールオフフイル
タ部、８……AGC部、４……タイミング抽出部、
６……位相回転部、１２……インパルス再生部、
１３……第１の等化部、１４……第２の等化部。

Claims

【特許請求の範囲】１回線からの受信信号をアナログデジタル変換
するAD変換器と、該AD変換器からのデジタル
受信信号を処理するプロセツサとを有し、該プロセツサが、該受信信号を復調し、該復調
信号をセツトされたタツプ係数で固定等化し、該
固定等化出力を自動等化して出力データを得ると
ともに、抽出したタイミング成分に位相同期した
クロツクを発生して、該AD変換器のサンプリン
グクロツクに利用するデータ受信装置において、該プロセツサは、該復調信号からタイミング成
分を抽出し、該タイミング抽出したタイミング成
分をセツトされた位相補正量で回転し、該位相回
転されたタイミング成分に位相同期したクロツク
を発生するとともに、トレーニング時に、送信側からインパルス成分
とタイミング成分とを含むトレーニング信号を送
出して、該トレーニング信号の復調信号から再生インパ
ルスを再生して、該再生インパルスの複素共役を
該固定等化のためのタツプ係数としてセツトし且
つ該再生インパルスを用いて該自動等化のための
タツプ係数を初期設定するとともに、該トレーニング信号の復調信号からタイミング
成分を抽出し、抽出したタイミング成分のタイミ
ング位相をホールドして、その複素共役を該位相
補正量としてセツトすることを特徴とするデータ受信装置のタイミング再生方
法。２回線からの受信信号をアナログデジタル変換
するAD変換器と、該AD変換器からのデジタル
受信信号を処理するプロセツサとを有し、該プロセツサが、該受信信号を復調し、該復調
信号をセツトされたタツプ係数で固定等化し、該
固定等化出力を自動等化して出力データを得ると
ともに、抽出したタイミング成分に位相同期した
クロツクを発生して、該AD変換器のサンプリン
グクロツクに利用するデータ受信装置において、該プロセツサは、該固定等化出力からタイミン
グ再生を行い、該再生したタイミング成分に位相
同期したクロツクを発生するとともに、トレーニング時に、送信側から送られるインパ
ルス成分を含むトレーニング信号の復調信号から
再生インパルスを再生して、該再生インパルスの
複素共役を該固定等化のためのタツプ係数として
セツトし且つ該再生インパルスを用いて該自動等
化のためのタツプ係数を初期設定することを特徴とするデータ受信装置のタイミング再生方
法。