JPH0614626B2 - 自動波形等化器 - Google Patents

自動波形等化器

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JPH0614626B2
JPH0614626B2 JP58092652A JP9265283A JPH0614626B2 JP H0614626 B2 JPH0614626 B2 JP H0614626B2 JP 58092652 A JP58092652 A JP 58092652A JP 9265283 A JP9265283 A JP 9265283A JP H0614626 B2 JPH0614626 B2 JP H0614626B2
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和夫 大関
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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
    • H04L25/03044Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception with a non-recursive structure using fractionally spaced delay lines or combinations of fractionally integrally spaced taps

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ディジタル信号を等化する自動波形等化器に
関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
ディジタル信号の伝送においては、一般に受信側で伝送
路歪を除去するため、自動波形等化器が用いられる。自
動波形等化器には各種の方式があるが、代表的な例とし
て文献「Lucky “Automatic Equalization for Digital
Communication”Bell System Technical Journal p547
〜p588April,1695」に示されるような、タップ利得可変
のトランスバーサルフィルタを利用するものがある。こ
れは入力ディジタル信号をトランスバーサルフィルタに
導入し、そのタップ利得を出力信号と基準波形との差で
ある誤差信号と入力信号との相互相関演算結果に基いて
修正することによって、トランスバーサルフィルタの出
力に波形等化された、すなわち伝送路歪が除去されたデ
ィジタル信号を得るものである。
ここで、基準波形は波形等化が正しく行なわれていると
きの出力波形に相当するものであり、上記文献によれば
この基準波形は出力信号を比較器よりなるレベル判定回
路でレベル判定することによって生成される。こうして
得られる基準波形は2値の矩形波である。
このようにディジタル信号からなるトランスバーサルフ
ィルタの出力信号を2値化して得られる基準波形は、元
のディジタル信号のスペクトラム帯域より広がったスペ
クトラムを持つため、例えばテレビジョン信号に多重化
されたディジタル文字信号をテレビジョン信号の映像信
号用の自動波形等化器(ゴーストキャンセラ)によって
波形等化する場合、次のような問題が生じる。
テレビジョン信号の映像信号はディジタル文字信号に比
べ遥かに周波数帯域が広く、従って映像信号のサンプル
間隔はディジタル文字信号のサンプル間隔より短いの
で、トランスバーサルフィルタとしてはディジタル文字
信号のサンプル間隔よりも短いタップ間隔を有するもの
を用いる必要がある。このディジタル文字信号のサンプ
ル間隔よりタップ間隔の短いトランスバーサルフィルタ
に対して、スペクトラムがディジタル文字信号のスペク
トラム帯域より広がった上記のような基準波形を用いる
と、波形等化器はトランスバーサルフィルタの出力に、
入力のディジタル文字信号に含まれないスペクトラム成
分を無理に生成させるように動作する。この結果、トラ
ンスバーサルフィルタのタップ利得が安定に収束せず発
散してしまうおそれがある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、トランスバーサルフィルタのタップ利
得が発散することがなく動作の安定な自動波形等化器を
提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明はトランスバーサルフィルタのタップ利得修正の
ために用いられる基準波形を入力ディジタル信号と同様
のナイキスト特性となるようにしたものである。
すなわち、本発明はトランスバーサルフィルタの出力信
号をレベル判定して2値ディジタル信号を得るレベル判
定手段と、このレベル判定手段により得られた2値ディ
ジタル信号の帯域を制限して基準波形を得る帯域制限手
段とにより基準波形発生手段を構成したことを特徴とす
る。
〔発明の効果〕
このように本発明によれば、トランスバーサルフィルタ
の出力信号をレベル判定して得られた矩形状の2値ディ
ジタル信号をそのまま基準波形として用いず、この2値
ディジタル信号の帯域を制限することにより、送出側の
ディジタル信号のスペクトラムに近似させた波形を基準
波形として用いる。すなわち、レベル判定によって一旦
トランスバーサルフィルタの入力ディジタル信号のスペ
クトラム帯域より広がった2値ディジタル信号のスペク
トラム帯域を、入力ディジタル信号のスペクトラム帯域
と同等の帯域にまで制限して、基準波形とする。
従って、例えばディジタル文字信号を映像信号用の自動
波形等化器で等化する場合のように、入力ディジタル信
号のサンプル間隔より短いタップ間隔を持つトランスバ
ーサルフィルタを用いても、基準波形とトランスバーサ
ルフィルタの出力信号波形との差である誤差波形に基づ
くタップ利得修正に際して、トランスバーサルフィルタ
が入力ディジタルに含まれないスペクトラム成分を無理
に生成するような動作を行わないので、タップ利得の発
散といった誤動作を防ぐことができる。すなわち、タッ
プ利得が安定に最適値に収束するようになり、良好な波
形等化が可能となる。
さらに、帯域制限を誤差波形に対し行った場合は、入力
ディジタル信号に含まれる高域の歪成分が誤差波形から
除去されるため、このような歪成分はトランスバーサル
フィルタで除去されなくなるという問題があるが、この
発明のように基準波形に対して帯域制限を行えば、入力
ディジタル信号に含まれる高域の歪成分は誤差波形に保
存されるため、このような歪成分もトランスバーサルフ
ィルタで正しく除去される。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の一実施例に係る自動波形等化器のブロ
ック図である。入力端子には2値のディジタル信号2が
入力される。但し、このディジタル信号2の波形は第2
図(a)に示すように帯域制限のためになまっているもの
とする。このようなディジタル信号の一例としてはテレ
ビジョン信号に多重化されたディジタル文字信号が挙げ
られる。この入力ディジタル信号2はトランスバーサル
フィルタ3に導入される。トランスバーサルフィルタ3
は例えば、テレビジョン信号の映像信号とディジタル文
字信号を波形等化するために、ディジタル文字信号であ
る入力ディジタル信号2のサンプル間隔より短い間隔、
例えば入力ディジタル信号2のサンプル間隔の1/2の間
隔ごとにタップを持つアナログ遅延素子4(D1,D2,…
Dn)と、この遅延素子4の各タップ出力に接続された乗
算器5および乗算器5の出力を加算する加算器6とから
なっている。入力ディジタル信号2はこのトランスバー
サルフィルタ3によりタップ利得メモリ7(M1,M2,…
Mn)に記憶されたタップ利得値とコンボリューション演
算され、波形歪の軽減された第2図(b)に示すような出
力信号8となって出力端子9に送られる。
トランスバーサルフィルタ3の出力信号8は、レベル判
定回路11と帯域制限フィルタ13からなる基準波形発
生回路10に入力される。基準波形発生回路10ではま
ず、所定の基準レベルVrefが与えられた比較器よりなる
レベル判定回路11でトランスバーサルフィルタ3の出
力信号8が2値レベル判定されることにより、第2図
(c)に示すような矩形状の擬似基準波形12が生成され
る。この擬似基準波形12は2値ディジタル信号である
ため、そのスペクトラムS()は、原理上無限大まで
の広帯域にわたって延びている。一方、送信側の設定し
たディジタル信号スペクトラムR()はサンプル点で
の符号間干渉を無くすべくディジタル信号のサンプル間
隔の逆数の1/2の周波数で帯域制限されたナイキスト特
性の伝達特性になっているのが標準である。すなわち、
送信側で想定している基準波形は、例えば第2図(d)に
示されるようにディジタル信号のサンプル間隔の逆数の
1/2の周波数で6dB減衰するコサインロールオフフィ
ルタのスペクトラムを有しているものである。帯域制限
フィルタ13は矩形状の擬似基準波形12を波形歪が無
いときに受信される第2図(d)に示すような波形14に
整形する整形フィルタである。ここで擬似基準波形12
のスペクトラムをS()、ディジタル信号のサンプル
間隔の逆数の1/2の周波数で6dB減衰するコサインロ
ールオフフィルタの周波数特性をC()とした時、帯
域制限フィルタ13の周波数は特性L()はL()
=C()/S()で与えられる低域通過形フィルタ
の特性であればよい。
こうして生成された基準波形14は減算器15によりト
ランスバーサルフィルタ3の出力信号8と減算され、誤
差信号16が作成される。そしてこの誤差信号16と入
力ディジタル信号2との相互相関が相関演算回路17で
演算され、この演算結果に基いてタップ利得メモリ7
(M1〜Mn)に保持されたタップ利得が逐次修正されてい
く。
このようにしてハードウェアとしては簡単な帯域制限フ
ィルタ13を新たに付加するのみで、誤動作のない安定
な自動波形等化器を構成することができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば基準波形発生回路は第1図におけるレベル判
定回路11と帯域制限フィルタ13とが一体化されたも
のでもよい。その一例を第3図に示す。すなわち増幅器
30にフィルタ特性を与える素子33を付加し、レベル
判定と帯域制限フィルタ特性の付与を同時に行なうこと
ができるようにしたものである。端子41にはトランス
バーサルフィルタ3の出力信号8が、端子42には、レ
ベル判定を行なうための基準レベルVrefが与えられてい
る。抵抗31(R)と、抵抗32(R)は増幅器3
1の利得を決定するもので、R2/R1を大きくするほど利
得は大きくなる。帯域制限フィルタ特性を与える素子3
3はこの増幅器31にフィルタ特性を与えるものであ
る。レベル判定され、帯域制限されて得られた基準波形
は端子43へ送られる。この実施例ではレベル判定回路
(比較器)と、帯域制限フィルタを一体化しているた
め、構成が簡略化できる。帯域制限フィルタの特性とし
て厳密な特性を要求されない場合は簡単な低域通過形フ
ィルタで代用することができる。その場合、特性を付与
するフィルタ素子33としては、コンデンサを用いれば
よい。
第4図はこの発明の他の実施例を示すもので、基準波形
発生回路10で生ずる信号の遅延を補正する遅延回路1
8を減算器15の他方の入力側に挿入したものである。
これは基準波形発生回路10内のレベル判定回路および
帯域制限フィルタで生ずる信号の遅延が無視できない程
の大きさであるとき、その遅延量と等しい遅延特性を持
つ遅延回路18により正しい誤差信号が得られるように
したもので、これによってより安定な等化動作を得るこ
とができる。
また以上の実施例においては入力ディジタル信号が2値
の場合について述べてきたが、3値、更に一般にはn値
のディジタル信号の場合も本発明を適用することができ
る。その場合、レベル判定回路はn−1個の基準レベル
でトランスバーサルフィルタの出力信号のレベル判定を
行ない、n値の擬似基準波形を生成するものであればよ
い。帯域制限フィルタは、2値の場合と同様に構成すれ
ばよい。
さらに、実施例においてはタップ利得は入力信号と誤差
信号の相互相関演算により逐次修正されるアルゴリズム
の場合で説明したが、誤差信号のみを用いるゼロフォー
シング方式と呼ばれるアルゴリズムによってタップ利得
を修正してもよい。またフィードバック型(巡回型)の
構成においては、出力信号と誤差信号の相互相関が行な
われることもあるが、そのようなアルゴリズムを用いる
場合にも本発明は有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る自動波形等化器の構成
図、第2図はその動作を説明するための波形図、第3図
は基準波形発生回路の他の構成例を示す図、第4図は本
発明の他の実施例の構成図である。 3……トランスバーサルフィルタ、10……基準波形発
生回路、14……基準波形、16……誤差信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力されるディジタル信号のサンプル間隔
    より短いタップ間隔を有するタップ利得可変のトランス
    バーサルフィルタと、このトランスバーサルフィルタの
    出力信号波形に対して基準となる基準波形を発生する基
    準波形を発生する基準波形発生手段と、前記トランスバ
    ーサルフィルタの出力信号波形と前記基準波形との差で
    ある誤差信号に基づいて該トランスバーサルフィルタの
    タップ利得を修正する手段とを具備し、前記ディジタル
    信号を波形等化する自動波形等化器において、 前記基準波形発生手段は、前記トランスバーサルフィル
    タの出力信号をレベル判定して2値ディジタル信号を得
    るレベル判定手段と、このレベル判定手段により得られ
    た2値ディジタル信号の帯域を制限して前記基準波形を
    得る帯域制限手段とからなることを特徴とする自動波形
    等化器。
JP58092652A 1983-05-26 1983-05-26 自動波形等化器 Expired - Lifetime JPH0614626B2 (ja)

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JP2517017B2 (ja) * 1987-11-13 1996-07-24 松下電器産業株式会社 デ―タ伝送装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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