JPS6224965B2 - - Google Patents

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JPS6224965B2
JPS6224965B2 JP53131052A JP13105278A JPS6224965B2 JP S6224965 B2 JPS6224965 B2 JP S6224965B2 JP 53131052 A JP53131052 A JP 53131052A JP 13105278 A JP13105278 A JP 13105278A JP S6224965 B2 JPS6224965 B2 JP S6224965B2
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JP
Japan
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signal
delay
filter
transmitting
converter
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JP53131052A
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JPS5558612A (en
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Michitoshi Tamori
Sotokichi Shintani
Hideo Kobayashi
Hidetaka Yanagidaira
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KDDI Corp
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Kokusai Denshin Denwa KK
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Priority to FR7926248A priority patent/FR2440116B1/fr
Priority to US06/088,824 priority patent/US4285045A/en
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/06Non-recursive filters
    • 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
    • H04L25/03114Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain non-adaptive, i.e. not adjustable, manually adjustable, or adjustable only during the reception of special signals
    • H04L25/03133Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain non-adaptive, i.e. not adjustable, manually adjustable, or adjustable only during the reception of special signals with a non-recursive structure

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に遅延回路に関し、特に、データ
通信において、インパルス性雑音や瞬断などの瞬
時性妨害の影響を軽減させるスミア・デスミアフ
イルタに関する。
スミア・デスミアフイルタの有効性についての
説明は論文RICHARD A.WAINWRIGHT;IRE
TRANS.ON COM.SYSTEMS、December、
1961;にも述べられているが、ここで簡単にその
内容を記述する。
周波数帯域幅0〜fHzのデータ信号を図1aの
遅延特性をもつ回路(スミアフイルタ)に入力す
ると長さtのデータ信号は、t+Tの長さに引伸
されて伝送路に送出されることになる。
この信号はスミアフイルタと逆の遅延傾斜をも
つ図1bのフイルタ(デスミアフイルタ)を通す
ことにより、元のデータ信号に復元される。
一方、インパルス性の雑音は、伝送路上で発生
するから、デスミアフイルタだけを通ることにな
る。
したがつて、この雑音成分はT秒間にわたつて
エネルギーが平均化されることになるのでデータ
信号への影響が軽減される。このフイルタがその
有効性を顕著に示すためには、周波数軸上に遅延
の一次関数を急傾斜で実現しその遅延差が帯域内
において帯域幅の逆数の50〜100倍にも及ぶ必要
があるため実現が困難で実用に供されてはいなか
つた。
しかしながら、交換器等から発生されるインパ
ルス性の雑音はデータ通信の高密度化に伴つて無
視できない事情にあり、高性能なスミア・デスミ
アフイルタの開発が待たれていた。
従つて本発明は高性能なスミアフイルタ及びデ
スミアフイルタを提供することを目的とする。本
発明は基本的にはトランスバーサルフイルタを導
入し、そのタツプ重みを調節することにより、直
線関数y=axの代りにy=a|x|を実現して
スミア・デスミアフイルタを提供する。タツプ重
みは予め計算されてメモリに記憶させ、該メモリ
の内容を所望の特性に従つて選択的に読み出して
トランスバーサルフイルタに印加する。デスミア
フイルタにおけるタツプ重みは、スミアフイルタ
のタツプ重みの奇数番目に対応する値の極性を反
転した値である。
図2はトランスバーサルフイルタの構成例で、
Tは遅延時間が信号の標本化間隔に等しい遅延素
子、P1〜Poはタツプ重みを与えるポテンシオメ
ータで図示のごとく各遅延素子の結合点及び最終
の遅延素子の出力に接続される。ADDは各ポテ
ンシオメータの出力を加算する加算器である。図
図の構成において、タツプ重みを適当に設定する
ことにより、入力端子INと出力端子OUTの間に
は図1a又はbに示す特性が得られる。
次に本発明の理論を説明する。
まずy=a|x|、(―π<x<π)をフーリ
エ級数に展開すると、偶関数の性質から、余弦項
のみであらわされ、つぎのようになる。
a|x|=a〔π/2−4/π{cosx+cos3x/3
+…+cos(2k−1)x/(2k−1)+…}
〕(1) 式(1)を物理系に対応させるため、|x|=τ|
ω|とおき、直流項π/2は単なる遅延のバイア
スにすぎないということから除くと、つぎのよう
になる。
但し、τは時間のデイメンジヨンを有し、ωは
角周波数、aはωの逆のデイメンジヨンを有する
定数である。
aτ|ω|=−4/πa{cos(τ|ω|)+cos(3τ|ω|)/3+……+cos(2k−1)τ|ω|/
(2k−1)+…}…(2) 式(2)は遅延のデイメンジヨンを有する等式であ
るから、ωで積分すると位相のデイメンジヨンに
変わる。一般に伝達関数は振幅と位相により複素
数でAe-j〓の形で表わされるから、本案に関す
る伝達関数はつぎのようになる。
F(jω)=exp{―j∫aτωdω}…(3) このとき、τωの変域を0<τω<π、又A=
1と定義する。式(2)および(3)より、 F(jω)=exp{j4a/πτ(sinτω+sin3τω/3+……+sin(2k−1)τω/(2k−1)
+…)}…(4) 式(4)の右辺は F(jω)=F1(jω)・F3(jω)…F2k-1(jω)…=exp(j4a/πτsinτω) ―exp(j4a/πτ 1/3sin3τω)……exp(j4a/πτ 1/(2k−1)sin(2k−1)τω…)
…(5) のようにあらわされる。
F1(jω)、F3(jω)、…F2k-1(jω)につ
いてつぎのように変形する。
ここにJl(z2k-1)はベツセル関数である。
式(6)のF1(jω)、F3(jω)、…F2k-1(j
ω)、…をフーリエ変換すると、 のようにあらわされる。
式(6)においてF2M-1(jω)まで取り上げ、F
(jω)=F1(jω)・F3(jω)…・F2M-1(j
ω)の掛算を行うと、時間領域ではたたみ込み積
分になるので、式(7)を用いてつぎのようにあらわ
すことができる。
G(nτ)はスミアフイルタをトランスバーサ
ルフイルタで実現するときのタツプ重みをあらわ
している。
つぎにデスミアフイルタのタツプ重みを求め
る。
スミアフイルタはy=a|x|、x>0の範囲
で近似する方法をとつたので、これに対応するデ
スミアフイルタはy=―a|x|をx>0の範囲
で近似することになる。
したがつて、この場合の伝達関数を式(4)と対応
させて、記述すると H(jω)=exp{―j4a/πτ(sinτω+sin3τω/3+……+sin(2k−1)τω/(2k−1)
+…)}…(9) のようになり、式(6)のz1z3…z2k-1…の符号を反
転すればよい。
であるから、(2k−1)番目の余弦項を与えるた
めの時系列Jl(z(2k-1))に対し、(−1)lの掛
算の操作、すなわち、奇数番目を符号反転するこ
とにより、形状の反転した遅延特性が得られるこ
とになる。
上記の事実を利用して、デスミアフイルタを周
波数軸上に近似する場合、スミアフイルタについ
て求めたタツプ重みに対し、奇数番目のタツプ重
みの符号反転すればよいということがつぎのよう
にして証明できる。
すなわちあるタツプ重みGx(lτ)とGy(m
τ)についてたたみ込み積分を行うとGz(n
τ)が得られるものとすれば、(−1)lx(l
τ)と(−1)my(mτ)に対してたたみ込み
積分を行うと、(−1)nz(nτ)が得られる。
この関係を繰り返して行くと、最終的に得られ
るタツプ重みは、スミアフイルタのタツプ重みを
G(nτ)とすると、デスミアフイルタのタツプ
重みK(nτ)は K(nτ)=(−1)nG(nτ) …〓 のようにあらわされる。
図3は、本発明を適用した、瞬時的伝送路妨害
のエネルギを拡散させ、その影響を軽減するため
の、スミア・デスミアフイルタの構成例である。
送信されるアナログ信号はMODEMから与えら
れ、その出力はアンプ1で入力レベルを調整さ
れ、A/D変換器2でデイジタル変換される。この
ときの標本化間隔はTとする。
あらかじめ電子計算機により、式(8)に従つて求
めたG(nτ)を12のメモリに記憶させてお
く。
このときG(nτ)は遅延周波数特性をy=a
|x|の関数形に近似させることにより求め得た
値であるが、aの値を変えるとG(nτ)の値も
変わるので必要とされるaの値の種類を満たすだ
けのメモリーを用意しておく。これらのメモリ選
択はスイツチSWにより行う。
これらのメモリからの出力は3のトランスバー
サルフイルタのタツプ重みG(nτ)として使わ
れ、3への入力符号の値を変更する。トランスバ
ーサルフイルタの出力は4のD/A変換器でアナロ
グ信号に戻され、出力側のレベル調整を5のアン
プで行い、20の端子からラインに出力される。
つぎにMODEMの受信側について説明する。2
00の入力端子からの入力信号は6のアンプで入
力のレベル調整を受けて、7でデイジタル化され
る。8のトランスバーサルフイルタではメモリか
らの出力をタツプ重みとして用いるが、受信側で
はK(nτ)=(−1)nG(nτ)の関係があるこ
とが明らかにされているので、奇数番目のタツプ
重みの極性符号を11で反転させる。11は奇数
番目の極性符号を反転する回路で一例としてカウ
ンターとインバータで構成することができる。
8のトランスバーサルフイルタで(−1)n
(nτ)のタツプ重みにより符号変化を与えられ
た信号は9のD/A変換器でアナログ信号に戻さ
れ、10のアンプでレベル調整を受けて、100
の出力端子(MODEMからみれば入力端子)から
出力される。
以上詳細に説明したように本発明によると、あ
らかじめ電子計算機により計算された値G(n
τ)をメモリーに記憶させ、これらをトランスバ
ーサルフイルタのタツプ重みとすることによりス
ミアフイルタが実現でき、又上記のタツプ重みG
(nτ)に対し、簡単な極性符号反転回路を通す
ことにより、デスミアフイルタが実現できる。こ
れらを用いると瞬時的伝送路妨害に対し、有効な
フイルタを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
図1a及びbはスミアフイルタ及びデスミアフ
イルタの特性例、図2はトランスバーサルフイル
タの構成例、図3は本発明によるスミア・デスミ
アフイルタの構成例である。 1,5,6,10;アンプ、2,7;A/D変換
器、4,9;D/A変換器、3,8;トランスバー
サルフイルタ、11;極性符号反転回路、12;
メモリ、10,20,100,200;入出力端
子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 データ通信用変復調装置と通信路との間に設
    置され、送信信号および受信信号に対して信号の
    周波数に対し直線的に変化しかつ送信信号に与え
    る特性と受信信号に与える特性とが互いに逆特性
    となるような遅延特性を与える送受一対として構
    成される周波数関数形遅延回路において、 送信経路には、前記データ通信用変復調装置の
    出力信号を標本化時間T毎に標本化するA/D変換
    器と、該A/D変換器の出力に接続され前記遅延特
    性を与える送信用トランスバーサル形フイルタ
    と、該送信用トランスバーサル形フイルタの出力
    信号をアナログ信号に変換して前記通信路に送出
    するためのD/A変換器とを設け、 受信経路には、前記通信路からの受信信号を標
    本化時間T毎に標本化するA/D変換器と、該A/D
    変換器の出力信号に前記遅延特性を与える受信用
    トランスバーサル形フイルタと、該受信用トラン
    スバーサル形フイルタの出力信号をアナログ信号
    に変換して前記データ通信用変復調装置の入力端
    子へ送出するためのD/A変換器とを設け、 前記送信用および受信用トランスバーサル形フ
    イルタのそれぞれは、入力端子に縦続接続される
    遅延時間Tを有する複数の遅延素子の直列回路
    と、該直列回路の各遅延素子の結合点および最終
    の遅延素子の出力点から信号を導出し、該導出し
    たそれぞれの信号にタツプ重みを与える複数のポ
    テンシオメータと、各ポテンシオメータの出力信
    号の和信号を求め該和信号をトランスバーサル形
    フイルタの出力信号とする加算回路とを具備し、
    かつ前記ポテンシオメータの各タツプ重みは、送
    信用トランスバーサル形フイルタに設定すべき所
    望の遅延特性のタツプ重みを記憶するメモリを設
    け、 該メモリの内容を直接的に前記送信用トランス
    バーサル形フイルタのポテンシオメータに印加す
    るとともに、前記受信用トランスバーサル形フイ
    ルタのポテンシオメータには送信用トランスバー
    サル形フイルタのポテンシオメータに設定される
    タツプ重みの奇数番目に対応する値の極性を反転
    して印加するごとく構成されたことを特徴とする
    周波数関数形遅延回路。
JP13105278A 1978-10-26 1978-10-26 Delay circuit Granted JPS5558612A (en)

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GB7936577A GB2034146B (en) 1978-10-26 1979-10-22 Delay circuit
FR7926248A FR2440116B1 (fr) 1978-10-26 1979-10-23 Circuit de retard a filtre transversal
US06/088,824 US4285045A (en) 1978-10-26 1979-10-26 Delay circuit

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JPS5558612A JPS5558612A (en) 1980-05-01
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FR (1) FR2440116B1 (ja)
GB (1) GB2034146B (ja)

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