JPS5919440A - 多値信号用適応形等化器 - 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】 発明の属する技術分野 本発明は、多値信号を等化するための適応形等化器に関
する。その場合この等止器には、相関器と、制御量を介
して調整可能な調整素子とが使用されている。

公知のように適応形等化のメカニズムは、障害（実際値
信号マイナス設定値信号）と、障害の原因となる（有効
）信号との相関関係から成っている。この相関関係から
制御電圧を発生し、制御電圧は障害が小さくなるように
信号路の調整素子を制御する。受信側では、設定値は推
定値である。従って、障害および障害の原因となる信号
の２つの量も推定値である。

適応形等化器が確実に収束するためには、適応過程の最
初にＳＮ比の最小値が存在しなければならない。障害が
太き過ぎる時、つまり線形ひずみが過大な場合には、設
定信号および障害信号の推定値は、実際の値にほとんど
対応しなくなる。このため、必要な制御電圧が発生せず
、等什器は収束しない。障害に対する許容偏差は伝送す
べき振幅段の数に依存するので、多値伝送の場合には、
２通信号の伝送の場合よりも早く上述の状況に達する。

このために、多値信号用適応形等化器において適応過程
を容易にするという問題が生じる。

しかもこの場合、極めて不利な伝送条件下で、つまり信
号が強くひずんでいる時でも等什器の収束を可能にする
という目的を達成しなければならない。

この種の公知等什器では、２進学習パターンが伝送され
る（例えば”ＢＳＴＪ″”４４　（１９６５）。

Ｈ０４，第５４７頁参照）。しかしその結果、送信側と
受信側の両方で相応の措置をとらねばならず、従って技
術的な回路費用も高くなる。

（３） 発明の目的 本発明の目的は、上述のような等什器にできるだけ簡単
な回路構成を与えること、特に帰還チャネルを必要とし
な６回路を提供することである。

本発明によればこの課題は、冒頭に述べた適応形等化器
において、スイッチを介して２つの制御基準の間で相関
器を切換町＃目とすることにより解決される。

実施例 次に本発明を実施例によって詳しく説明する。

最初に、本発明は次の認識から出発している。

多値信号用の等什器は、適応の時間だけ２進伝送に切換
えれば、容易に収束させることができる。伝送装置に帰
還チャネルがない場合、この切換は受信側でのみ行なわ
れる。しかし、この構成は明白な効果をもたらしていな
い。

以下において、多値信号用等什器のための回路について
説明する。この回路は、信号障害が強い時に受信器を準
２進動作に移行させ、それ（４） によって適応過程を容易にする。

Ｎ値信号用適応形等化器に対する制御電圧は、以下で述
べるようにして発生する。

通常の等什器では、また上述の多値信号用等化器でも、
相関させるべき２つの量はほとんど２進的に処理される
。つまり、所定の調整素子がΣｓｉｇｎ（ａ□−ｂ□）
・ｓｉｇｎｃ工によって制御される。

ただし、ここでａ□は実際値信号であり、ｂｌは設定値
信号、ｃｏは所定の障害因信号である。

値ｂ□ならびにｓｉｇｎ　Ｃ１は、Ｎ匝信号を（Ｎ−１
）決定閾値によって復号することにより求められる。値
ｓｉｇｎ　（ａよ−ｂ工）を表わすためには、２Ｎ−１
決定閾値が必要である。２元符号で復号する場合には、
ＬＳＢ　（最下位桁のビット）が値ｓｉｇｎ　（ａ□−
ｂ工）を供給し、相応に時間のずれたＭＳＢ　（最上位
桁のビット）が値ｓｉｇｎ　ｃ工を供給する。

２値信号の場合、復号に誤りが生じると２つのファクタ
が同じになる。多値信号の場合には、誤った復号によっ
てまず設定値（ｂよ）が現れ、それはファクタｓｉｇｎ
　（ａニート工）に影響する。従って、障害が余りにも
強い場合、および多値伝送の場合には、Ｃ工に対しては
比較的正確な値ｂｌ求められるにもかかわらず、必要な
制御電圧は発生しない。

多値信号の２段階（２値）評価は次のようにして行なわ
れる。

ｂ工を推定する代わりに先ずｓｉｇｈ　ｂ工の評価を行
なえば、正確な推定値に関する歩どまりは疑いなぐ増大
する。この時、ｓｉｇｎｂ□には仮想２進設定値信号ｂ
工が属している。このｂ工の振幅は、送信信号の平均的
な振幅設値に相応している。この平均値に関係して、実
際値ａ□は２Ｓ類の障害を含んでいる。１つは前述の線
形障害であり、これは適応形等化器によって検出、除去
しなければならない。もう１つは、信号の多段性（多値
性）に基（不変の非相関障害である。従って状況は、純
粋な２進動作に障害が発生した場合と原理的に同じであ
る。ただ違うのは、非相関障害が分散的な値をとってい
ることである。このため状況によっては、所定閾値より
下でｓｉｇｎ　（ａよ−ｂ工）を形成する場合に線形障
害か発生せず、正常動作に再移行できる。それにより、
必要な多値推定値ｂ工が再び供給される。

屡々振幅段に等しいＮ＝２ｎの多値信号では、第２の桁
にあるビットの決定閾値によって、その平均値が表され
る。２段階評価では、このピットは同時にＬＳＢであり
、従って、（２元符号の復号を前提すれば）値ｓｉｇｎ
　（ａ□−ｂ工）を供給する。

次に、第１図〜第６図によって切換基準と本発明の実施
例について詳しく説明する。

第１図は切換可能な相関器の実施例のブロック図である
。ここで相関器は排他的０Ｒ）ｆ−ト１を有し、その出
力側には１本の線路が接続されている。この線路を介し
て、制御基準Ｉが２進数“０”と”１゛の頻度分布の形
で伝送される。同じことは、排他的ＯＲケ゛−ト２の出
力側に接続された線路についてもあてはまり、この（７
） 線路は制御基準■を供給する。排他的ＯＲゲート１０２
つの入力側には、“第１のＢｉｔ”、”第４のＢｉｔ”
で表した信号が入力する。同じく排他的ＯＲゲート２０
入力側には”第１のＢｉｔ”、“第２のＢｉｔ”で示し
た信号が加わる。排他的ＯＲケゞ−ト２の出力側には低
域フィルタＴＰも接続されている。低域フィルタＴＰに
は絶対値形成器ＩＸＩが後置され、それにはコンパレー
タＫが接続されている。コンパレータにの出力信号はス
イッチＳに作用する。コンパレータにの第２の入力側に
は、Ｒｅｆで示す基準電位が加えられている。制御基準
１．ＩｆはスイッチＳを介して切換えられ、積分回路３
へ送られる。従って積分回路３の出力側には、いわば相
関器出力信号が発生する。

第２図は２乗器として作用する回路のブロック図である
。この回路は反転排他的ＯＲケゞ−トＥを有し、その１
つの入力側には任意の信号が直接に供給される。第２の
入力側には同じ信号が遅延素子Ｔを介して供給される。

その遅延時（８） 間は、少くとも処理クロックの１周期と等しい。

第３図は本発明による相関器回路の別の実施例のブロッ
ク図である。第３図では、機能を同じくする素子には第
１図と同じ参照番号が付されている。しかしこの実施例
では、スイッチＳは、反転入力側６および２つの非反転
入力側７゜８を備えた加算増幅器４を有している。非反
転入力側７には排他的ＯＲ４”　−ト１から到来する制
御基準Ｉが直接に加えられ、非反転入力側８には排他的
ＯＲケ゛−ト２の制御基準■が供給されている。反転入
力側６にはｒ−ト５が前置接続されている。それは反転
排他的ＯＲ４″−トとして構成されており、その入力側
の１つは加算増幅器４０入力側１と直接に接続されてい
る。

デート５の第２の入力側には第２図に示した２乗回路が
、つまりその反転排他的ＯＲゲートＥが前置接続されて
いる。ｒ−トＥの第１の入力側は加算増幅器４の入力側
８と直接に接続され、第２の入力側は遅延素子Ｔを介し
て入力側８と接続されている。図において一点鎖線で囲
った部分は、接続端子へ、Ｂ、Ｃ，Ｄを有しおりＲＯＭ
として構成することができる。このＲＯＭに対する真理
値表は後で示す。

１例として、等間隔かつ等頻度の８つの振幅段を有する
信号（８値信号）に対する等止器を挙げてみる。この等
止器は分解能４Ｂｉｔの決定因子を有し、その最初の３
Ｂｉｔによって信号が復号される。

第１図に示す等止器では、第４のＢｉｔと（それに対し
て時間的に位宜がずれた）第１のＢｉｔの相関によって
所定の制御電圧が発生する。上述の認識に基いて作動す
る相関器は、第１図からも分る通り、２つの論理結合〔
（第１のＢｌｔ）・（第４のＢｉｔ）と（第１のＢｉｔ
　）・（第２のＢｉｔ、　）　］の間で切換可能でなけ
ればならな＾。

切換のための基準は第１のＢｉｔと第２のＢｉｔの論理
結合から得られる。そこで検出可能な線形障害、つまり
第１のＢｉｔと第２のＢｉｔの相関関係があると、直流
電圧成分が発生し、それが低域フィルタＴＰ、絶対値形
成器ＩＸ１、およびコンパレータＫを介してスイッチＳ
を図面で下方に示す切換備前へ切換える。従ってこの論
理結合が有効になる。線形障害ｂ−小さくなり、第１の
Ｂｉｔと第２のＢｉｔとの相関が解消して行くと、スイ
ッチＳは上方へ切換えられ、第１のＢｉｔと第４のＢｉ
ｔとの論理結合が有効になる。この実姉例では、コンパ
レータには演算増幅器から成り、その第２の入力側は基
準電位”Ｒｅ　ｆ“と接続されている。またその出力信
号を介してスイッチＳが好適に操作される。

純デジタル的な簡単な装置は次のようにして構成される
。

つまり、低域フィルタＴＰと絶対値形成器ＩＸＩとを第
２図に示す簡単な回路構成で置換えるのである。

この装置を理解するためには、次のことに留意する必要
がある。つまり、２通信号の頻度分布、ひいてはその直
流電流平均値は、論理回路によっである程度は操作でき
るのである。この意味で排他的ＯＲ／７′−トは、範囲
一１≦Ｘ≦＋１の（線形）乗算器となっている。ただし
Ｘは関連する信号の直流電流平均値である。この場合、
２つの入力信号が統計的に相互に無関係だということが
前提になっている。第２図に示す回路は２乗器である。

この回路では、信号源から到来する２つの信号は時間位
置を相互にずらすことによって、上に述べた意味で互い
に無関係にされる。従って、０≦１の範囲にある一方向
を向いた直流電圧成分が得られる。この直流電圧成分は
、コンパレータを制御するために濾波しなければならな
い。この過程は、第１図では低域フィルタＴＰによって
行なわれている。

しかしこの濾波の問題は、連続的な移行部の急激な切換
をしないことによってｌ！Ｉ決できる。

第３図にはそのための装置の１例を示している。

第１のＢｉｔと第２のＢｉｔの相関がある場合には、２
乗器は平均直流電圧を供給する。この直流電圧によって
、図の上部から到来する、第１のＢｉｔと第４のＢｉｔ
の論理結合によって生じた信号１が後続の／ｙ”−ト５
を通過し、反転入力側６を介して（アナログ）加算回路
４に加えられる。

この時、第１のＢｉｔと第２のＢｉｔの論理結合によっ
て生じた、下方分路から供給される信号■が優勢になる
。第１のＥｉｔと第２のＢｉｔの相関がない時、つまり
下方分路の直流電流平均値がゼロの時には、素子Ｔ、Ｅ
から成る２乗器は直流電流平均値ゼロを供給し、ゲート
５を阻止する。この時は、第１のＢｉｔと第４のＢｉｔ
の論理結合による信号が完全に作用するようになる。

処ｊ８！する信号を２直信号だけに限定すれば、上述の
装置をもつと簡単に構成できる。この場合、一点鎖線で
囲んだ装置を６つの入力側Ａ。

Ｂ、Ｃと出力側りを有する論理回路とすることができる
。その真理値表を第１表に示す。

第　　１　　表 ００００ ００１０ ０１００ ０１１１ １０００ １０１１ １１０１ １１１１ 第１のＢｉｔと第２のＢｉｔの相関／ｌ”−ある場合に
は、入力側Ｂ、Ｃは同じ状態になる。この状態は出力側
に送られる。入力側Ｂ、Ｃの状態が違う時には、入力側
への状態が出力側りに現われる。

以上述べてきた回路については、以下のように言うこと
ができる。

つまり、多値信号を処理する適応形等化器が確実に収束
するためには、適応過程の最初に、２通信号用等化器よ
りも大きなＳＮ比を必要とする。しかし、一時的に２進
伝送に切換えれば、比較的小さなＳＮ比でも十分である
。

帰還チャネルのない装置では、このような切換えは受信
側でのみ行なわれる。この擬３進動作によって、多値信
号の場合でも、正確な決定に関する歩止まりを犬きぐす
ることができ、それにより等止器を容易に収束させるこ
とができる。この動作と通常の動作とを切換えるための
基準は、等止器出力側の信号状態から取出される。

対応する装置の有利な実姉例は、実質的に簡単な論理装
置から成っている。

【図面の簡単な説明】

第１図はアナログ素子を使用できる本発明による切換町
ぼしな相関器の実権例のブロック図、第２図は２乗器と
して作用する回路の実施例のブロック図、第３図は本発
明による相関器の別の実施例のブロック回路図である。 １．２．５・・・排他的ＯＲゲート、３・・・積分回路
、４・・・加算回路、６・・・反転入力側、７，８・・
・非反転入力側、ＴＢ・・・低域フィルタ、ＩＸＩ　・
・・絶対値形成素子、Ｋ・・・コンパレータ、Ｓ・・・
スイッチ、Ｔ・・・遅延素子、Ｅ・・・反転排他的ＯＲ
ゲート、１．ＩＩ・・・制御基準。 復代理人　　弁理士　　矢　野　敏　雄−１呵

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　多値信号用適応形等化器において、スイッチ（Ｓ
   ）を介して２つの制御基準（Ｉ、ｌ）の間で相関器を切
   換可能としたことを特徴とする多値信号用適応形等化器
   。 ２、　スイッチ（Ｓ）が、２乗器の形式に従い排他的Ｏ
   Ｒゲート（Ｅ）から成る回路を有し、排他的ＯＲゲート
   の複数の入力側が遅延素子（Ｔ）を介して接続されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の多値信号用適応形等化器
   。 ３、　相関器が加算回路（４）を有し、該加算回路の出
   力側（Ｄ）に積分素子（３）が後置接続され、加算回路
   の非反転入力側（７，８）に制御基準が直接供給され、
   さらに反転入力側（６）が排他的ＯＲゲート（５）の出
   力側と接続され、該排他的ｏ　Ｒ１”　−トの第１の入
   力側が第１の制御基準（Ｔ）を供給する線路と接続され
   、第２の入力側が２乗器（Ｔ、Ｅ）の出力側と接続され
   、該２乗器の複数の入力側が第２の制御基準（ＩＴ）を
   供給する線路と接続されている特許請求の範囲第２項記
   載の多（面信号用適応形等化器。