KR19990023354A - 적응 등화 방법 및 적응 등화기 - Google Patents

Abstract

종래, 데이터 전송 시스템에 있어서 종래의 LMS 알고리즘을 이용하여 구성된 적응 등화기(5)에서는, 그 알고리즘에 기인하여, 수신 데이터로부터 생성하는 의사 송신 데이터의 정확도가 비교적 불량하다고 하는 문제가 있었다.

본 발명에 따르면, 순간 구배 벡터가 아니라, 그 평균값을 이용하여 탭계수를 갱신하면서, 회로 규모나 수렴 특성을 개선하도록 한 적응 등화기(5)를 얻을 수 있다.

Description

적응 등화 방법 및 적응 등화기

본 발명은 복수의 데이터로 이루어지는 송신 신호를 전송로를 거쳐 송신 장치으로부터 수신 장치로 송신하는 데이터 전송 시스템에서 이용할 수 있는 발명에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수신 장치에 의해 수신된 수신 신호에 포함되는 각종 잡음 성분이나 반사파 등에 의한 부호 왜곡 성분(부호간 간섭)을 제거하여 의사 송신 신호를 상기 수신 장치에 있어서 재생할 때에 이용하는 적응 등화 처리의 개량에 관한 것이다.

도 15는 종래의 데이터 전송 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도면에 있어서, (1)은 송신 장치, (2)는 상기 송신 장치(1)에 마련되고, 복수의 송신 데이터로 이루어지는 송신 신호를 생성하여 출력하는 변조기, (4)는 수신 장치, (3)은 상기 송신 신호를 수신 장치(4)에 전송하는 전송로, (5)는 상기 수신 장치(4)에 마련되고, 상기 전송로(3)를 거쳐 전송되어 온 수신 신호로부터 송신 신호를 추정하여 상기 의사 송신 신호로서 출력하는 적응 등화기, (6)은 상기 의사 송신 신호에 대해 복호화 처리를 실행하여 부호 정보를 출력하는 복조기이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

우선, 상기 송신 장치(1)에 있어서 상기 변조기(2)가 소정의 부호 정보로부터 복수의 데이터로 이루어지는 송신 신호를 생성하여 출력한다. 이 송신 신호는 상기 전송로(3)를 거쳐서 상기 수신 장치(4)에 의해 수신된다. 이 수신 장치(4)에서는, 우선 상기 적응 등화기(5)에 의해 수신 신호에 포함되는 각종 잡음 성분이나 반사파 등에 의한 부호 왜곡 성분(부호간 간섭)을 제거하여 의사 송신 신호를 재생하고, 상기 복조기(6)가 상기 의사 송신 신호를 복호하여 부호 신호를 얻는다.

그리고, 이러한 데이터 송신 시스템에 있어서, 상기 적응 등화기(5)로부터 출력되는 의사 송신 신호가 상기 변조기(1)로부터 출력되는 실제의 송신 신호와 완전히 일치한 것이면, 상기 수신 장치(4)에서는 상기 의사 송신 신호에 근거하여 상기 송신 장치(2)의 소정의 부호 정보와 일치하는 부호 정보를 얻을 수 있다. 한편, 상기 의사 송신 신호가 실제의 송신 신호와 상이한 것으로 된 경우, 상기 수신 장치(4)는 오류를 포함하는 부호 정보를 얻는 것으로 되어 버린다.

이와 같이 상기 적응 등화기(5)는 수신 신호로부터 송신 신호를 재생하기 위하여 사용되는 것이며, 데이터 전송 시스템에 있어서의 데이터의 정확도를 결정하는 중요한 요인의 하나가 되고 있다. 이하, 이러한 적응 등화기(5)에 대하여 상세히 설명한다.

도 16은 종래의 적응 등화기(5)의 일구성예를 나타내는 블럭도이다. 상기 적응 등화기(5)는 수신 신호의 각 수신 데이터가 1개씩 순차적으로 입력되어, 이것에 따라 의사 송신 신호의 각 의사 송신 데이터를 1개씩 순차적으로 출력하는 것이다. 도면에 있어서, (211, …, 21N)은 과거에 입력된 복수의 수신 데이터를 유지하는 데이터 유지 수단, (220, …, 22N)은 상기 과거에 입력된 수신 데이터 및 새롭게 입력된 수신 데이터마다 마련되고, 상기 각 수신 데이터에 소정의 탭계수를 승산하여 승산 데이터를 출력하는 복수의 탭계수 승산 수단, (231, …, 23N)은 상기 복수의 승산 데이터의 총합을 연산하여 총합 데이터를 출력하는 총합 수단, (24, 25)는 수신 데이터의 판정값에 근거하여 상기 총합 데이터에 포함되는 오차 데이터를 출력하는 오차 출력 수단, (26, 27)은 상기 오차 데이터에 단계 사이즈(step size)를 승산하여 단계값을 출력하는 단계 사이즈 승산 수단, (280, …, 28N)은 상기 단계값과 각 수신 데이터를 승산하여 순간 구배값을 출력하는 순간 구배 연산용 승산기, (360, …, 36N) 및 (350, …, 35N)은 상기 순간 구배값에 근거하여 다음 수신 데이터의 입력 타이밍에서 사용하는 탭계수를 연산하는 탭계수 출력 수단으로서, 상기 총합 데이터를 상기 수신 데이터에 근거하는 의사 송신 데이터로서 출력한다.

또, 이러한 구조는 일반적으로 FIR 필터(Finite Impulse Response Filter)라고 불리고 있다. 또한, 상기 적응 등화기는 LMS 알고리즘(최소 자승 평균 알고리즘)에 근거하는 회로 구성으로 되어 있다.

그리고, 이렇게 하여 얻어지는 탭계수는 하기 수학식 1에 의해 구해지는 탭계수와 일치한다.

[단, C(n+1)은 (n+1)번째의 수신 데이터와 승산되는 탭계수,

C(n)는 (n)번째의 수신 데이터와 승산되는 탭계수,

μ는 단계 사이즈,

∇(n)는 (n)번째의 수신 데이터에 근거하는 구배 벡터임.]

또한, 상기 LMS 알고리즘에 있어서, 상기 순간 구배 벡터는 하기 수학식 2에 의해 구해진다.

[단, e(n)는 (n)번째의 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

x(n)는 (n)번째의 수신 데이터임.]

종래의 적응 등화기는 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 의사 송신 데이터에 포함되는 오차의 자승 평균값이, 상기 자승 평균 오차가 최소로 되는 것으로 생각되는 위너 해(Wiener 解)에 포함되는 자승 평균 오차보다도 훨씬 크게 되어 버린다고 하는 문제가 있다. 그리고, 상기 LMS 알고리즘에 있어서의 자승 평균 오차로부터, 상기 위너 해에 포함되는 자승 평균 오차를 빼서 얻어지는 과잉 오차는, 상기 LMS 알고리즘에 있어서의 의사 송신 데이터의 최대 정확도를 제한하는 요인으로 되어, 상기 LMS 알고리즘을 이용한 적응 등화기의 등화 성능을 열화시키고 있다.

또, 상기 위너 해는, 최급 강하법(steepest descent method) 등을 이용하여 연산해야 하지만, 이 최급 강하법 등에 의한 연산 처리에 있어서는 기대값 연산에 의해 구해지는 구배 벡터를 사용할 필요가 있어, 그 연산을 위해 자기 상관 행렬이나 상호 상관 벡터를 사용하여 행렬에 의한 기대값 연산을 하지 않으면 안된다. 또한, 실제로 상기 위너 해를 구하기 위해서는 복수의 수신 데이터를 사용하면서 각 수신 데이터를 이용하여 상기 행렬에 의한 기대값 연산을 반복할 필요가 있고, 또한 상기 기대값 연산에 사용하는 수신 데이터의 수가 순차적으로 증가하여 기대값 연산의 연산량이 등비 급수적으로 증대해 간다. 따라서, 상기 최급 강하법을 이용하여 상기 위너 해를 구하도록 구성한 회로나 프로그램에 있어서는, 상기 위너 해를 구하기 위하여 매우 복잡하고 또한 방대한 연산 처리를 실행하지 않으면 안되어, 실제로 이용되지는 않는다. 참고로, 상기 위너 해에 의한 구배 벡터의 연산식을 수학식 3에 나타낸다.

[단, x[n]는 등화기에 입력되는 복수의 수신 데이터로 이루어지는 벡터,

e(n)는 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

E[·]는 기대값 연산을 의미함.]

이상과 같은 이유로 인하여, 현재에 있어서는 최급 강하법을 이용한 적응 등화기를 실현할 수 없고, 그 때문에 상기 최급 강하법보다 용이하게 실현할 수 있는 LMS 알고리즘을 이용하여 상기 적응 등화 처리를 실현하고 있다.

다음에, 이러한 LMS 알고리즘에 있어서 과잉으로 발생하는 자승 평균 오차에 대하여 설명한다. 상기 수학식 2와 상기 수학식 3을 비교하면 알 수 있는 바와 같이, LMS 알고리즘에서는 최급 강하법에 있어서의 초기값 연산을 순간값 연산으로 치환하여 구배 벡터를 구하도록 한 계산 방법으로 생각할 수 있다. 따라서, 이러한 관계라면, 상기 위너 해에 있어서 잔류하는 자승 평균 오차를 Jmin으로 한 경우, 상기 LMS 알고리즘에 있어서 과잉으로 잔류하는 자승 평균 오차 Jex(LMS)(과잉 오차)는 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.

[단, R은 수신 데이터의 자기 상관 행렬,

trace[R]는 상기 자기 상관 행렬의 고유값의 합임.]

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 적응 등화 처리보다 자승 평균 오차가 적은 의사 송신 신호를 생성할 수 있고, 또한 현실적인 회로 규모나 연산 처리 단계에 의해 실현할 수 있게 되는 새로운 적응 등화 방법 및 적응 등화 장치를 얻는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 데이터 전송 시스템의 구성을 나타내는 블럭도,

도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 적응 등화기의 구성을 나타내는 블럭도,

도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 적응 등화기의 등화 성능을 설명하기 위한 자승 평균 오차 공간의 사시도,

도 4는 본 발명의 실시예 1에 의한 오차 출력 수단의 변형예의 구성을 나타내는 블럭도,

도 5는 본 발명의 실시예 1에 의한 탭계수 연산계의 변형예의 구성을 나타내는 블럭도,

도 6은 본 발명의 실시예 2에 의한 적응 등화기의 구성을 나타내는 블럭도,

도 7은 본 발명의 실시예 3에 의한 적응 등화기의 구성을 나타내는 블럭도,

도 8은 본 발명의 실시예 3에 의한 홀드 회로의 변형예의 구성을 나타내는 블럭도,

도 9는 본 발명의 실시예 3에 있어서 L=21, D=10으로 한 경우에 있어서의 오차 수렴 특성(도 9의 (a))과, L=D=10으로 한 경우에 있어서의 오차 수렴 특성(도 9의 (b))을 도시한 도면,

도 10은 본 발명의 실시예 3에 의한 적응 등화기의 변형예를 나타내는 블럭도,

도 11은 본 발명의 실시예 4에 의한 적응 등화기의 구성을 나타내는 블럭도,

도 12는 본 발명의 실시예 5에 의한 적응 등화기의 구성을 나타내는 블럭도,

도 13은 본 발명의 실시예 5에 의한 적응 등화 프로그램을 나타내는 플로우차트,

도 14는 본 발명의 실시예 6에 의한 적응 등화 프로그램을 나타내는 플로우차트,

도 15는 종래의 데이터 전송 시스템의 구성을 나타내는 블럭도,

도 16은 종래의 적응 등화기의 구성예를 나타내는 블럭도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

211, …, 21N : 수신 데이터용 지연선(데이터 유지 수단)

220, …, 22N : 탭계수 승산용 승산기(탭계수 승산 수단)

231, …, 23N : 총합 데이터 연산용 가산기(승산 데이터 총합 수단)

24 : 판정기(오차 출력 수단)

25 : 감산기(오차 출력 수단)

26 : 단계 사이즈 출력기(순간 보정값 연산 부재)

27 : 승산기(순간 보정값 연산 부재)

280, …, 28N : 순간 구배 연산용 승산기(순간 보정값 연산 부재)

300, …, 30N : 탭계수 출력 수단(평균 탭계수 보정값 누적 부재)

312, …, 31L : 지연선(순간 탭계수 보정값 유지 부재)

322, …, 32L : 가산기(평균 탭계수 보정값 연산 부재)

420, …, 42N : 추출 회로(평균 탭계수 보정값 누적 부재)

430, …, 43N : 홀드 회로(평균 탭계수 보정값 누적 부재)

본 발명에 관한 적응 등화 방법은, 복수의 수신 데이터로 이루어지는 수신 신호에 근거하여 복수의 의사 송신 데이터로 이루어지는 의사 송신 신호를 생성하는 적응 등화 방법에 있어서, 하기 수학식 5에 근거하여 구해지는 탭계수 C(nD)를 이용하여, LD의 조건하에서, (nD)번째의 수신 데이터 x(nD)에 근거하는 (nD)번째의 의사 송신 데이터에서부터 (nD+D-1)번째의 수신 데이터 x(nD+D-1)에 근거하는 (nD+D-1)번째의 의사 송신 데이터까지를 생성하는 것이다.

[단, C(nD), C(nD-D)은 탭계수,

n, D는 1 이상의 정수,

μ는 단계 사이즈(실수),

L은 가산하는 데이터수(2 이상의 정수),

e(nD-i)는 (nD-i)번째의 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

x(nD-i)는 (nD-i)번째의 수신 데이터임.]

본 발명에 관한 적응 등화 방법은, 복수의 수신 데이터로 이루어지는 수신 신호에 근거하여 복수의 의사 송신 데이터로 이루어지는 의사 송신 신호를 생성하는 적응 등화 방법에 있어서, 하기 수학식 5에 근거하여 구해지는 탭계수 C(nD)를 이용하여, LD의 조건하에서, (nD)번째의 수신 데이터 x(nD)에 근거하는 (nD)번째의 의사 송신 데이터에서부터 (nD+D-1)번째의 수신 데이터 x(nD+D-1)에 근거하는 (nD+D-1)번째의 의사 송신 데이터까지를 생성하는 것이다.

(수학식 5)

C(nD) = C(nD-D) + (μ/L)·

[단, C(nD), C(nD-D)은 탭계수,

n, D는 1 이상의 정수,

μ는 단계 사이즈(실수),

L은 가산하는 데이터수(2 이상의 정수),

e(nD-i)는 (nD-i)번째의 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

x(nD-i)는 (nD-i)번째의 수신 데이터임.]

본 발명에 관한 적응 등화기는, 수신 신호를 구성하는 복수의 수신 데이터가 순차적으로 입력되어 1 내지 복수의 수신 데이터를 유지하는 데이터 유지 수단과, 상기 데이터 유지 수단에 유지된 1 내지 복수의 수신 데이터 및 새롭게 입력된 수신 데이터 각각에 대응하여 마련되고, 각 수신 데이터에 소정의 탭계수를 승산하여 승산 데이터를 출력하는 복수의 탭계수 승산 수단과, 상기 복수의 승산 데이터의 총합을 연산하여 총합 데이터를 출력하는 승산 데이터 총합 수단과, 상기 총합 데이터에 포함되는 오차를 추정하여 오차 데이터를 출력하는 오차 출력 수단과, 상기 오차 데이터 및 상기 새롭게 입력된 수신 데이터에 근거하여 탭계수를 연산하는 탭계수 연산 수단을 갖고, 상기 총합 데이터를 상기 새롭게 입력된 수신 데이터에 근거하는 의사 송신 데이터로서 출력하는 적응 등화기에 있어서, 상기 탭계수 연산 수단이, 상기 수신 데이터와 그것에 근거하는 오차 데이터를 승산값으로 하여 순간 구배 벡터를 구하고, 또한 상기 순간 구배 벡터에 따른 순간 탭계수 보정값을 출력하는 순간 보정값 연산 부재와, 상기 순간 탭계수 보정값이 순차적으로 입력되어 (L-1)개의 순간 탭계수 보정값을 유지하는 순간 탭계수 보정값 유지 부재와, 상기 보정값 유지 부재에 유지된 (L-1)개의 순간 탭계수 보정값 및 새롭게 입력된 순간 탭계수 보정값의 평균값을 연산하여, 평균 탭계수 보정값을 출력하는 평균 탭계수 보정값 연산 부재와, 상기 평균 탭계수 보정값이 순차적으로 입력되어, L보다 큰 D개 간격의 평균 탭계수 보정값의 누적값을 연산하고, 이 누적값을 D개의 평균 탭계수 보정값이 입력되는 기간 동안에 출력하는 평균 탭계수 보정값 누적 부재를 갖고, 상기 누적값을 탭계수로서 출력함과 동시에, 상기 각 탭계수 승산 수단이, 이 평균 탭계수 보정값의 D개분의 입력 기간마다 갱신되는 탭계수를 이용하여 새롭게 입력된 수신 데이터에 따른 승산 데이터의 연산을 실행하는 것이다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적, 특징, 국면 및 이익 등은 첨부 도면을 참조로 하여 설명하는 이하의 상세한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.

[ 발명의 실시예]

이하, 본 발명의 실시 일례를 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 데이터 전송 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도면에 있어서, (1)은 송신 장치, (2)는 상기 송신 장치(1)에 마련되고, 복수의 송신 데이터로 이루어지는 송신 신호를 생성하여 출력하는 변조기, (4)는 수신 장치, (3)은 상기 송신 신호를 수신 장치(4)에 전송하는 전송로, (5)는 상기 수신 장치(4)에 마련되고, 상기 전송로(3)를 거쳐 전송되어 온 수신 신호로부터 송신 신호를 추정하여 상기 의사 송신 신호로서 출력하는 적응 등화기, (6)은 상기 의사 송신 신호에 대해 복호화 처리를 실행하여 부호 정보를 출력하는 복조기이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

우선, 상기 송신 장치(1)에 있어서 상기 변조기(2)가 소정의 부호 정보로부터 복수의 송신 데이터로 이루어지는 송신 신호를 생성하여 출력한다. 이 송신 신호는 상기 전송로(3)를 거쳐 상기 수신 장치(4)에 의해 수신된다. 이 수신 장치(4)에서는, 우선 상기 적응 등화기(5)를 이용하여 수신 신호에 포함되는 각종 잡음 성분이나 반사파 등에 의한 부호 왜곡 성분(부호간 간섭)을 제거하여 의사 송신 신호를 재생하고, 다음에 상기 복조기(6)를 이용해서 상기 의사 송신 신호를 복호하여 부호 신호를 얻는다.

이상과 같이 하여, 본 실시예 1의 데이터 송신 시스템은, 상기 적응 등화기(5)를 이용하여 전송로(3)에 있어서 발생한 각종 잡음 성분이나 반사파 등에 의한 부호 왜곡 성분(부호간 간섭)을 제거하여, 바람직하게는 상기 송신 신호와 동일한 의사 송신 신호를 수신 장치(4)에 의해 재생하여, 신뢰성이 높은 데이터를 효율적으로 수신할 수 있도록 되어 있다.

다음에, 본 실시예 1에 있어서의 상기 적응 등화기(5)에 대하여 설명한다.

도 2는 본 실시예 1에 의한 적응 등화기(5)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 상기 적응 등화기(5)는 수신 신호를 구성하는 각 수신 데이터가 1개씩 순차적으로 입력되어, 이에 따라 의사 송신 신호를 구성하는 각 유사 신호 데이터를 1개씩 순차적으로 출력하는 것으로서, 그 회로 전체가 상기 수신 데이터의 입력 주기에 동기하여 소정의 일련 동작을 실행하도록 구성되어 있다. 도면에 있어서, (211, …, 21N)은 각각 적응 등화기(5)에 입력된 수신 데이터를 상기 수신 데이터의 입력 주기씩 지연시키는 수신 데이터용 지연선(데이터 유지 수단), (220, …, 22N)은 각각 새롭게 입력된 수신 데이터 혹은 상기 지연선(211, …, 21N)으로부터 출력되는 복수의 과거 수신 데이터에 대하여 소정의 탭계수를 승산하여, 그 승산 결과를 승산 데이터로서 출력하는 탭계수 승산용 승산기(탭계수 승산 수단), (231, …, 23N)은 상기 복수의 승산 데이터를 2개씩 가산하여 최종단(23N)으로부터 총합 데이터를 출력하는 복수의 총합 데이터 연산용 가산기(승산 데이터 총합 수단), (24)는 상기 총합 데이터를 기초로 소프트 판정 등의 판정을 실행하여 판정 데이터를 출력하는 판정기(오차 출력 수단), (25)는 상기 판정 데이터와 상기 총합 데이터의 차분을 연산하여 상기 차분을 오차 데이터로서 출력하는 감산기(오차 출력 수단), (26)은 상기 탭계수의 보정량의 기준으로 되는 단계 사이즈를 출력하는 단계 사이즈 출력기(순간 보정값 연산 부재), (27)은 상기 단계 사이즈와 상기 오차 데이터를 승산하여 그 결과를 단계값으로서 출력하는 단계용 승산기(순간 보정값 연산 부재), (280, …, 28N)은 각각 상기 단계값과 상기 각 수신 데이터를 승산하여 순간 구배값을 출력하는 순간 구배 연산용 승산기(순간 보정값 연산 부재), (290, …, 29N)은 각 순간 구배 연산용 승산기(280, …, 28N)의 출력마다 L개(L은 2 이상의 정수)의 순간 구배값의 평균 구배값을 각각 연산하는 평균 구배 연산 수단, (300, …, 30N)은 각 평균 구배 연산 수단(290, …29N)의 출력마다 평균 구배값의 누적값을 각각 연산하여 상기 누적값을 탭계수로서 출력하는 탭계수 출력 수단(평균 탭계수 보정값 누적 부재)이다. 그리고, 상기 총합 데이터가 수신 데이터로서 상기 복조기(6)에 출력된다.

또한, 상기 평균 구배 연산 수단(290, …29N)은 각각, 상기 수신 데이터의 입력 주기만큼 데이터의 전송을 지연시키는 (L-1)개의 지연선(순간 탭계수 보정값 유지 부재)(312, …, 31L)과, 각 지연선(312, …, 31L)의 출력과 상기 순간 구배 연산용 승산기(280, …, 28N)의 출력을 가산하는 (L-1)개의 구배 가산용 가산기(322, …, 32L)(평균 탭계수 보정값 연산 부재)와, 1/L을 출력하는 가산 구배수 출력기(33)와, 상기 가산 구배수 출력기(33)의 출력과 상기 L 개의 순간 구배 가산값을 승산하는 평균 구배 연산용 승산기(34)로 이루어지고, 상기 지연선(312, …31L)과 상기 구배 가산용 가산기(322, …, 32L)를 교대로 직렬로 접속하여 래더(ladder)를 형성함과 동시에, 상기 순간 구배 연산용 승산기(280, …, 28N)의 출력을 상기 래더에 입력하여, 상기 래더의 출력을 상기 평균 구배 연산용 승산기(34)로 L개의 순간 구배 가산값으로서 출력하도록 구성되어 있다. 그리고, 상기 평균 구배 연산용 승산기(34)의 출력이 평균 구배값으로서 상기 탭계수 출력 수단(300, …, 30N)에 출력된다.

또한, 상기 탭계수 출력 수단(300, …, 30N)은 각각, 상기 수신 데이터의 입력 주기만큼 데이터의 전송을 지연시키는 1개의 지연선(35)과, 상기 지연선(35)의 출력과 상기 평균 구배값을 가산하는 구배 가산용 가산기(36)로 이루어지며, 상기 구배 가산용 가산기(36)의 출력이 상기 지연선(35)에 입력되도록 구성되어 있다. 그리고, 상기 지연선(35)의 출력이 탭계수로서 상기 탭계수 승산용 승산기(220, …, 22N)에 출력된다.

이하, 상기 적응 등화기(5)의 동작에 대하여 설명한다. 또, 이하의 동작 설명에 있어서는 n번째의 수신 데이터가 상기 적응 등화기(5)에 입력된 타이밍을 예로 들어 설명한다.

이와 같이 n번째의 수신 데이터가 상기 적응 등화기(5)에 입력된 타이밍에 있어서, 상기 각 수신 데이터용 지연선(211, …, 21N)으로부터는 수신 데이터의 입력 순서에 따라서, n-1번째의 수신 데이터, n-2번째의 수신 데이터, …, 1번째의 수신 데이터가 출력된 상태로 된다. 그리고, 상기 각 탭계수 승산용 승산기(220, …, 22N)에는 각각, 수신 데이터로서 새롭게 입력된 n번째의 수신 데이터로부터 0번째의 수신 데이터가 입력되고, 상기 각 수신 데이터에 탭계수가 승산된다. 따라서, 상기 복수의 총합 데이터 연산용 가산기에는, 상기 n번째의 수신 데이터로부터 0번째의 수신 데이터 각각에 대하여 탭계수를 승산한 승산 데이터가 입력되고, 최종단의 총합 데이터 연산용 가산기(23N)로부터 그들 총합 데이터가 출력된다. 그리고, 이 총합 데이터가 상기 n번째의 수신 데이터에 대응하는 n번째의 의사 송신 데이터로서 상기 적응 등화기(5)로부터 출력된다.

또한, 상기 적응 등화기(5)에서는, 이 의사 송신 데이터 출력에 이어서, 탭계수를 갱신하기 위한 동작에 들어간다.

우선, 상기 판정기(24)가 상기 n번째의 의사 송신 데이터의 정확도를 소프트 판정 혹은 하드 판정하여 그 판정 결과를 판정 데이터로서 출력하고, 이에 따라 상기 감산기(25)는 상기 n번째의 의사 송신 데이터로부터 상기 판정 데이터를 감산하여 그 차분을 오차 데이터로서 출력한다. 그리고, 상기 단계용 승산기(27)가, 상기 오차 데이터에 단계 사이즈 출력기(26)로부터 출력된 단계 사이즈를 승산하여 단계값을 출력하고, 이것에 계속해서 상기 순간 구배 연산용 승산기(280, …, 28N)가 상기 단계값과 상기 각 수신 데이터를 승산하여 n번째의 순간 구배값을 출력한다. 이상의 연산 처리를 수학식으로 나타내면 하기 수학식 6에 나타내는 식으로 된다.

[단, ∇(n)는 상기 n번째의 수신 데이터에 근거하는 순간 구배값,

n은 정수,

μ는 단계 사이즈(실수),

e(n)는 (n)번째의 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

x(n)는 (n)번째의 수신 데이터임.]

다음에, 상기 n번째의 순간 구배값 각각은 각 평균 구배 연산 수단(290, …, 29N)의 래더에 입력된다. 이 타이밍에 있어서, 상기 래더를 구성하는 각 지연선(312,...,31L)의 출력은, 상기 n번째의 순간 구배값이 입력되는 최초단의 지연선으로부터 순서대로, (n-1)번째의 순간 구배값, (n-1)번째의 순간 구배값과 (n-2)번째의 순간 구배값의 가산값, …, (n-1)번째의 순간 구배값에서부터 (n-L+1)번째의 순간 구배값까지의 가산값이 출력된다. 따라서, 상기 래더의 최종단으로 되는 구배 가산용 가산기(32L)에는, 상기 n번째의 순간 구배값과 상기 (n-1)번째의 순간 구배값에서부터 (n-L+1)번째의 순간 구배값까지의 가산값이 입력되고, 그 결과 n번째의 순간 구배값에서부터 (n-L+1)번째의 순간 구배값까지의 가산값이 출력되게 된다. 그리고, 상기 평균 구배 연산용 승산기(34)에는 상기 가산값과 가산 구배수 출력기(33)로부터의 1/L 출력이 입력되고, 그 결과 n번째의 순간 구배값에서부터 (n-L+1)번째의 순간 구배값까지의 평균 구배값이 출력되게 된다. 이상의 연산 처리를 수학식으로 나타내면 하기 수학식 7에 나타내는 식으로 된다.

[단, ∇ave(n)는 n번째의 평균 구배값,

n은 정수,

μ는 단계 사이즈(실수),

L은 가산하는 데이터수(2 이상의 정수),

e(n-i)는 (n-i)번째의 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

x(n-i)는 (n-i)번째의 수신 데이터임.]

마지막으로, 상기 n번째의 평균 구배값은 각각 상기 각 탭계수 연산 수단(300, …, 30N)에 입력된다. 이 타이밍에 있어서, 상기 각 탭계수 연산 수단의 지연선(35)으로부터는 각각 n번째의 탭계수가 출력되고 있다. 따라서, 상기 각 탭계수 출력 수단(300, …, 30N)으로부터는 하기 수학식 8에 나타내는 탭계수가 새롭게 출력된다.

[단, C(n)은 n번째의 의사 송신 데이터를 생성할 때에 이용한 탭계수,

n은 정수,

μ는 단계 사이즈(실수),

L은 가산하는 데이터수(2 이상의 정수),

e(n-i)는 (n-i)번째의 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

x(n-i)는 (n-i)번째의 수신 데이터임.]

이상과 같이 하여 탭계수는 수신 데이터가 입력될 때마다 갱신되기 때문에, 상기 감산기(25)로부터 출력되는 의사 송신 데이터와 상기 판정 데이터의 차분이 감소해 가고, 이에 따라 의사 송신 데이터의 정확도가 순차적으로 향상되어 간다.

다음에, 이러한 탭계수의 갱신에 의해 의사 송신 데이터의 정확도가 순차적으로 향상되어 가는 이유를 간단히 설명한다. 도 3은 상기 판정기에 있어서의 판정 기준이, 평균 자승 오차를 최소로 하는 것과 같은 판단인 경우에 있어서 탭수를 2로 했을 때(즉, 도 2에서 (280)의 탭과 (281)의 탭만으로 구성했을 때)의 평균 자승 오차의 곡면을 나타내는 사시도이다. 도면에 있어 종축은 평균 자승 오차의 크기를 나타내고, g0, g1축은 각 탭의 탭계수의 값을 각각 나타내며, gmin은 상기 위너 해의 경우에 있어서의 최소 평균 자승 오차, gopt0, gopt1은 각각 상기 위너 해에 있어서의 각 탭계수값을 나타낸다. 그리고, 상기 판정기는 각 탭계수가 상기 위너 해에 근접하도록 판정 데이터를 출력함으로써, 각 탭계수는 상기 둥근 남비의 밑바닥 형상의 곡면을 따라 이동하고, 이상적으로는 위너 해로 되는 탭계수에 수렴하고, 이에 따라 수신 데이터의 정확도가 향상된다.

또, 상기 설명으로부터 명백한 바와 같이, 어느 정도까지 탭계수를 갱신하면 거의 위너 해에 가까운 해를 얻을 수 있기 때문에, 상기 탭계수의 갱신 동작은 모든 수신 데이터에 대하여 실행할 필요는 없으며, 그 갱신 회수도 상정되는 전송로(3)의 특성이나 의사 송신 데이터의 허용 정확도 등에 따라 적절히 설정할 수 있다.

마지막으로, 본 실시예 1에서 과잉으로 발생하는 자승 평균 오차에 대하여 설명한다. 상기 위너 해에 있어서 잔류하는 자승 평균 오차를 gmin으로 한 경우, 상기 LMS 알고리즘에 있어서 과잉으로 잔류하는 자승 평균 오차 Jex(LMS)(과잉 오차)는 하기 수학식 9로서 나타낼 수 있다.

[단, R은 수신 데이터의 자기 상관 행렬,

trace[R]는 상기 자기 상관 행렬의 고유값의 합,

L은 가산하는 데이터수(2 이상의 정수)임.]

이상과 같이, 본 실시예 1에 따르면, 상기 수학식 8에 근거하여 구해지는 탭계수 C(n+1)를 이용하여 (n+1)번째의 수신 데이터 x(n+1)에 근거하는 (n+1)번째의 의사 송신 데이터를 생성하기 때문에, 수학식 9에 나타내는 바와 같이 상기 의사 송신 데이터에 포함되는 과잉 오차는, 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 의사 송신 데이터에 포함되는 과잉 오차의 1/L(L은 2 이상의 정수)로 된다. 따라서, 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 의사 송신 신호보다도 적은 자승 평균 오차를 포함하는 의사 송신 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시예 1에 의한 적응 등화기는, 그것을 실현한 회로와 상기 LMS 알고리즘을 실현한 회로에 있어서, L개의 순간값에 근거하는 구배 벡터의 평균값을 연산하기 위한 회로가 각 탭마다 증가되어 있을 뿐이어서, LMS 알고리즘에 근거하는 회로보다 약간 큰 회로 규모로 실현할 수 있다. 따라서, 현실적인 회로 규모로 실현하는 것이 가능하다.

따라서, 데이터 전송 시스템 혹은 수신 장치로서도, 데이터의 품질을 향상시키는 것이 가능하다.

또, 본 실시예 1에서는, 상기 판정기(24)와 감산기(25)로 오차 출력 수단(37)을 구성하였지만, 상기 오차 출력 수단(37)을 도 4에 도시한 바와 같은 콘스턴트 모듈러스 알고리즘(constant modulus algorithm)에 근거하여 구성하더라도, 의사 송신 데이터에 근거하여 마찬가지로 판정해서 오차 데이터를 출력할 수 있다. 도면에 있어서, (38)은 의사 송신 데이터의 절대값을 출력하는 절대값 판정기, (39)는 상기 알고리즘에 의해 구해지는 정수 Rp를 출력하는 정수 출력기, (40)은 상기 절대값으로부터 상기 승수를 감산하는 감산기, (41)은 상기 감산기(40)의 출력을 상기 의사 송신 데이터에 승산하는 승산기이며, 상기 승산값이 오차 데이터로서 출력된다. 그리고, 상기 정수 Rp는, 보다 상세히 설명하면, 이상적인 송신 데이터에 근거하여 구해지는 것으로, 상기 감산기(41)로부터 출력되는 오차 데이터는 상기 이상(理想) 송신 데이터에 대한 의사 송신 데이터의 오차의 비율에 따른 값으로 된다.

또한, 본 실시예 1에서는, 수신 데이터와 오차 데이터에 근거하여 탭계수를 구하는 데 있어서, 평균 구배 연산 수단(290, …, 29N)을 나타내었지만, 도 5에 도시하는 구성의 경우에도 마찬가지로 수신 데이터와 오차 데이터에 근거하여 평균 구배를 구할 수 있다. 도면에 있어서, (31L)은 (311)로부터 직렬로 접속되어, 상기 순간 구배 연산용 승산기(28)로부터 출력된 순간 구배값을 L개의 수신 데이터의 입력 주기분만큼 지연시키는 L개의 지연선, (32L)은 상기 순간 구배 연산용 승산기(28)로부터 새롭게 출력되는 순간 구배값에서 상기 최후의 지연선(31L)으로부터 출력되는 지연 순간 구배값을 감산하는 감산기, (47)은 상기 감산기(32L)의 감산 결과를 1 수신 데이터 입력 주기분만큼 지연시키는 지연선, (46)은 상기 지연선(47)에 의해 지연된 감산 결과에 새롭게 감산기(32L)로부터 출력된 감산 결과를 가산하는 가산기, (33)은 1/L을 출력하는 가산 구배수 출력기, (34)는 상기 가산 구배수 출력기(33)의 출력과 상기 가산기(46)의 출력을 승산하는 평균 구배 연산용 승산기이며, 상기 평균 구배 연산용 승산기(34)의 출력이 평균 구배값으로서 출력된다. 또한, 상기 도 5에 도시하는 회로는 하기 수학식 10에 나타내는 연산을 실행하고 있다. 그리고, 이 구성에 의해 회로 규모를 삭감할 수 있다.

[단, C(n+1), C(n)은 n번째의 의사 송신 데이터를 생성할 때에 이용한 탭계수,

n은 정수,

μ는 단계 사이즈(실수),

L은 가산하는 데이터수(2 이상의 정수),

e(n)는 (n)번째의 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

x(n)는 (n)번째의 수신 데이터임.]

(실시예 2)

도 6은 본 발명의 실시예 2에 의한 적응 등화기의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도면에 있어서, (41)은 수신 데이터에 수신 데이터 보정값을 가산하여 상기 보정 수신 데이터를 출력하는 수신 데이터 보정용 가산기이며, 이 보정 수신 데이터가 의사 송신 데이터로서 출력된다. (210)은 상기 의사 송신 데이터를 수신 데이터의 입력 주기만큼 지연시키는 수신 데이터용 지연선이다. 또한, 상기 수신 데이터용 지연선(210)의 출력을 수신 데이터 대신에 수신 데이터용 지연선(211)에 입력하고, 최종단의 총합 데이터 연산용 가산기(23N)의 출력을 상기 수신 데이터 보정값으로서 상기 수신 데이터 보정용 가산기(41)에 입력하였다. 그 밖의 구성은 실시예 1과 마찬가지이다.

그리고, 이러한 구성에 있어서도 탭계수는 상기 수학식 8의 관계를 유지하며, 이에 따라 상기 n번째의 수신 데이터 보정값은 n번째의 의사 송신 데이터에 근거하여 전송로(3)의 특성을 보간하는 값으로 된다. 따라서, 의사 송신 데이터의 정확도는 순차적으로 향상되어 간다.

이상과 같이, 본 실시예 2에 따르면, 상기 수학식 8에 근거하여 구해지는 탭계수 C(n+1)를 이용하여 (n+1)번째의 수신 데이터 x(n+1)에 근거하는 (n+1)번째의 의사 송신 데이터를 생성하기 때문에, 수학식 9에 나타내는 바와 같이 상기 의사 송신 데이터에 포함되는 과잉 오차는, 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 의사 송신 데이터에 포함되는 과잉 오차의 1/L(L은 2 이상의 정수)로 된다. 따라서, 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 의사 송신 신호보다도 적은 자승 평균 오차를 포함하는 의사 송신 신호를 생성하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시예 2에 의한 적응 등화기는, 그것을 실현한 회로와 상기 LMS 알고리즘을 실현한 회로에 있어서 L개의 순간 값에 근거하는 구배 벡터의 평균값을 연산하기 위한 회로가 각 탭마다 증가되어 있을 뿐이어서, LMS 알고리즘에 근거하는 회로보다 약간 큰 회로 규모로 실현하는 것이 가능하다. 따라서, 현실적인 회로 규모로 실현할 수 있다.

따라서, 데이터 전송 시스템 혹은 수신 장치로서도, 데이터의 품질을 향상시킬 수 있다.

(실시예 3)

도 7은 본 발명의 실시예 3에 의한 적응 등화기의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도면에 있어서, (420, …, 42N)은 D회(D는 정수)의 수신 데이터 입력 주기마다 입력되어 있는 평균 구배값을 출력하고, 그 밖의 수신 데이터 입력 주기에 있어서는 「0」을 출력하는 추출 회로(평균 탭계수 보정값 누적 부재), (430, …, 43N)은 D회의 수신 데이터 입력 주기마다 입력되는 탭계수를 출력하고, 상기 탭계수를 상기 D회의 수신 데이터 입력 기간중에 계속하여 출력하는 홀드 회로이다. 그 밖의 구성은 실시예 1과 마찬가지이므로, 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

수신 데이터로부터 의사 송신 데이터가 생성되기까지의 동작과, 수신 데이터의 입력에 따라 순간 구배 연산용 승산기(280, …, 28N)로부터 순간 구배값이 출력되기까지의 동작은 실시예 1과 마찬가지이므로 설명을 생략하며, 상기 순간 구배값으로부터 탭계수를 갱신하기까지의 동작에 대하여 설명한다.

상기 순간 구배값이 입력되는 상기 추출 회로(420, …, 42N)는 D회(D는 정수)의 수신 데이터 입력 주기마다 평균 구배값을 출력한다. 따라서, 이 추출 회로(420, …, 42N)의 출력은 하기 수학식 11과 같이 나타내어진다.

·∇(m) = O ＠ m ≠ nD

[단, m, n, D는 1 이상의 정수,

μ는 단계 사이즈(실수),

L은 가산하는 데이터수(2 이상의 정수),

e(nD-i)는 (nD-i)번째의 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

x(nD-i)는 (nD-i)번째의 수신 데이터임.]

따라서, 이 추출 회로(420, …, 42N)의 출력이 입력되는 탭계수 출력 수단(300, …, 30N)은 실질적으로 그 출력을 nD회의 수신 데이터 입력 주기마다 갱신한다. 그리고, 이 nD회의 수신 데이터 입력 기간 동안, 상기 탭계수 출력 수단(300, …, 30N)은 하기 수학식 12에 표시되는 탭계수를 출력한다.

[단, C(nD), C(nD-D)는 탭계수,

n, D는 1 이상의 정수,

μ는 단계 사이즈(실수),

L은 가산하는 데이터수(2 이상의 정수),

e(nD-i)는 (nD-i)번째의 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

x(nD-i)는 (nD-i)번째의 수신 데이터임.]

그리고, 상기 홀드 회로(430, …, 43N)는 D회의 수신 데이터 입력 주기마다 입력되는 탭계수를 출력하고, 상기 탭계수를 상기 D회의 수신 데이터 입력 기간중에 계속하여 출력한다.

따라서, 탭계수 승산용 승산기(220, …, 22N)에 입력되는 탭계수는, D회의 수신 데이터 입력 주기마다 갱신되며, 그 값은 상기 수학식 12에 나타내는 값으로 된다.

그리고, 이와 같이 한 경우(D≥2의 경우)에는, 상기 도 3에 도시하는 자승 평균 오차 곡면의 각 위치에 있어서의 순간 구배의 영향이 삭감된 탭계수의 갱신이 가능하므로, 실시예 1보다도 과잉 오차를 더욱 작게 할 수 있다.

또, 상기 홀드 회로(430, …, 43N)는, 예를 들면 도 8에 도시하는 구성으로 실현할 수 있다. 도면에 있어서, (45)는 상기 홀드 회로(430, …, 43N)가 출력하고 있는 데이터를 1 수신 데이터의 입력 주기만큼 지연시키는 지연선, (44)는 상기 지연선(45)의 출력 및 상기 탭계수 출력 수단(300, …, 30N)이 입력되어, 선택 신호에 따라 택일적으로 데이터를 통과(through)시키는 선택기 회로이다. 그리고, 상기 선택 신호를 D회의 수신 데이터의 입력 기간마다 1 입력 주기만큼 전환하는 것과 같은 신호로 함으로써, D회의 수신 데이터 입력 주기마다 입력되는 탭계수를 출력하고, 상기 탭계수를 상기 D회의 수신 데이터 입력 기간중에 계속하여 출력하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 실시예 3에 따르면, 실시예 1보다도 탭계수를 효과적으로 변화시켜 가는 것이 가능하기 때문에, 실시예 1보다도 적은 자승 평균 오차를 포함하는 의사 송신 신호를 생성할 수 있다.

또한, 회로 규모도 실시예 1과 거의 변함없기 때문에 실현이 가능하다.

특히, LD의 조건하에서 (nD)번째의 수신 데이터 x(nD)에 근거하는 (nD)번째의 의사 송신 데이터로부터 (nD+D-1)번째의 수신 데이터 x(nD+D-1)에 근거하는 (nD+D-1)번째의 의사 송신 데이터까지를 생성하면, L=D의 조건하에서 생성하는 경우에 비해서도 탭계수의 평균값을 연산하기 위한 회로를 삭감할 수 있기 때문에, 회로 규모를 효과적으로 삭감할 수 있는 효과가 있다.

또한, LD의 조건하에서 (nD)번째의 수신 데이터 x(nD)에 근거하는 (nD)번째의 의사 송신 데이터로부터 (nD+D-1)번째의 수신 데이터 x(nD+D-1)에 근거하는 (nD+D-1)번째의 의사 송신 데이터까지를 생성하면, L=D의 조건하에서 생성하는 경우에 비해서도 과잉 오차를 효과적으로 삭감할 수 있는 효과가 있다. 도 9에 일례를 나타낸다. 도면에 있어서, (a)는 L=21, D=10인 경우의 수렴 특성을 도시한 도면이고, (b)는 L=D=10인 경우의 수렴 특성을 도시한 도면이다. 그리고, (a)쪽이 (b)보다 오차가 효과적으로 감소하고 있다.

또, 본 실시예 3에서는, 실시예 1과 마찬가지로 FIR 필터를 기본 구성으로 하고 있지만, 도 10에 도시하는 바와 같이 실시예 2와 마찬가지로 IIR 필터(Infinite Impu1se Response Filter)를 기본 구성으로 하더라도 본 발명의 효과를 기대할 수 있음은 물론이다.

또, 도 10에 있어서, 각 부분은 도 7과 마찬가지이므로 동일한 부호를 부여한다.

또한, 수학식 8 및 수학식 10은, 수학식 12에 있어서 「D=1, n=n+1」을 대입함과 동시에 「i=i+1」로 치환한 경우에 얻어지는 식과 동일하며, 실시예 1이나 실시예 2는 본 실시예 3을 더욱 구체적으로 한 본 발명의 일구체예에 상당한다.

(실시예 4)

도 11은 본 발명의 실시예 4에 의한 적응 등화기의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도면에 있어서, (461, …, 46N)은 각각 수신 데이터가 직접 입력되어, 각각 수신 데이터 입력 주기의 N배의 기간, …, 1배의 기간씩 지연시키는 N개의 지연선이며, (471, …, 47N)은 총합 수단의 각 총합 데이터 연산용 가산기(231, …, 23N)로의 데이터 입력을 수신 데이터 입력 주기씩 지연시키는 N개의 지연선이다. 그 밖의 구성은 실시예 3과 마찬가지이므로, 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다. 또, 이러한 구성은 일반적으로 전치형(轉置型) 필터라고 불리고 있다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

기본적인 동작은 상기 실시예 3과 마찬가지이므로, 상위점만을 설명한다.

우선, 순간 구배 연산용 승산기(280, …, 28N)는, 각각에 입력되는 수신 데이터의 순서가 반대의 나열로 된다. 따라서, 상기 홀드 회로(430, …, 43N)로부터 출력되는 탭계수는 실시예 3과는 반대의 나열로 된다.

그리고, 탭계수 승산 수단(220, …, 22N)은 최후에 입력된 수신 데이터에 대해 각 탭계수를 승산하여 출력한다.

마지막으로, 상기 총합 수단은 상기 승산 데이터를 1주기씩 지연시키면서 가산한다.

따라서, 상기 최종단의 각 총합 데이터 연산용 가산기(23N)로부터 출력되는 총합 데이터는, 최후에 입력된 수신 데이터에 탭계수를 승산한 것에, 1개전에 입력된 수신 데이터에 탭계수를 승산한 것, …, 및, N개전에 입력된 수신 데이터에 탭계수를 승산한 것을 가산한 값으로 되어, 거의 실시예 3의 총합 데이터와 마찬가지의 값으로 된다.

이상과 같이, 본 실시예 4에 따르면, 실시예 3과 마찬가지의 작용 효과를 나타낸다.

또한, 실시예 3의 직접형 필터에 의한 적응 등화기(5)와 비교한 경우, 이 실시예 4의 적응 등화기(5)에 있어서, 수신 데이터의 입력단으로부터 의사 송신 데이터의 출력단까지의 사이에는, 1개의 탭계수 승산 수단(22N)과 1개의 각 총합 데이터 연산용 가산기(23N)만이 존재하고 있을 뿐이다. 또한, 복수의 래더의 연산 결과를 가산하는 총합 데이터 연산용 가산기 사이 각각에는 지연선이 마련되어 있다. 따라서, 수신 데이터의 입력 주기에 대한 연산 처리 시간의 비율은, 실시예 3과 마찬가지의 소자를 사용한 경우에는 시간적인 여유가 생겨서, 그 만큼, 상기 소자로서 정소비 전력이 느린 소자를 이용하거나, 혹은 상기 시간적인 여유분만큼 수신 데이터의 입력 주기를 단축시켜 보다 고속으로 데이터 전송을 실행하는 것이 가능해진다.

또한, 복수 래더의 연산 결과를 가산하는 총합 데이터 연산용 가산기 사이 각각에는, 지연선이 마련되어 있기 때문에, 탭계수 출력 수단(300, …, 30N-1)으로부터 출력된 계수에 근거하여 적응 등화기(5)의 출력을 얻기 위해서는 지연이 발생한다. 따라서, 본 실시예 4에 있어서 D=1로서 탭계수를 매(每) 데이터 입력 사이클마다 갱신한 경우에는, 갱신된 탭계수에 근거하는 의사 송신 데이터 출력이 얻어지기 전에 탭계수가 차례로 갱신되어 버려, 오차가 수렴되기 어렵게 되거나, 과잉 오차의 잔류량이 증가해 버린다. 따라서, 바람직하게는, D≥2로 하는 것이 좋다. 이에 따라, 탭계수의 갱신 간격이 길어져서, 이 계수 갱신 간격이 상기 갱신된 탭계수에 근거하는 의사 송신 데이터 출력이 얻어지는 시간에 가깝게 되고, 그 만큼, 오차가 수렴되기 쉽게 되거나, 과잉 오차의 잔류량을 감소시키는 것이 가능하다.

(실시예 5)

도 12는 본 발명의 실시예 5에 의한 적응 등화기의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도면에 있어서, (7)은 수신 신호가 입력됨과 동시에 의사 송신 신호를 출력하는 I/O 포트, (8)은 상기 수신 신호를 구성하는 각 수신 데이터마다 소정의 적응 등화 처리를 실행하여 의사 송신 데이터를 생성하는 연산 처리 장치, (9)는 상기 연산 처리 장치(8)가 적응 등화 처리시에 사용하는 적응 등화 프로그램이나 각종의 데이터 등을 기억하는 메모리, (10)은 이들 3개를 접속하여 데이터를 송수신할 수 있는 데이터 버스이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

도 13은 상기 적응 등화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 도면에 있어서, 단계 ST1은 최초의 수신 데이터의 입력을 대기하는 입력 대기 단계, 단계 ST2는 수신 데이터가 입력되면, 그때까지 복수의 수신 데이터 각각에 탭계수를 승산하는 승산 데이터 연산 단계, 단계 ST3은 상기 복수의 승산 데이터의 총합을 연산하여 총합 데이터를 생성하는 총합 연산 단계, 단계 ST4는 상기 총합 데이터를 I/O 포트(7)로부터 의사 송신 데이터로서 출력하는 의사 송신 데이터 출력 단계, 단계 ST5는 상기 의사 송신 데이터를 기초로 소프트 판정이나 하드 판정을 실행하여 전송로 특성을 추정하고, 또한 상기 전송로 특성에 근거하여 의사 송신 데이터에 포함되는 오차 데이터를 연산하는 오차 데이터 연산 단계, 단계 ST6은 상기 각 수신 데이터에 상기 오차 데이터를 승산하여 순간 구배 벡터를 연산하는 순간 구배 벡터 연산 단계, 단계 ST7은 복수의 순간 구배 벡터의 평균값을 연산하는 평균 구배 벡터 연산 단계, 단계 ST8은 상기 평균 구배 벡터에 단계 사이즈를 승산하여 탭계수 보정값을 연산하는 탭계수 보정값 연산 단계, 단계 ST9는 상기 탭계수 보정값의 누적값을 연산하여 상기 탭계수로서 갱신 출력하는 탭계수 연산 단계, 단계 ST10은 다음 수신 데이터가 입력되었는지 여부를 판단하는 단계이다.

그리고, 이러한 구성에 있어서도 탭계수는 상기 수학식 12(수학식 8)의 관계를 유지하며, 이에 따라 탭계수는 순차적으로 갱신되어 상기 의사 송신 데이터의 정확도는 순차적으로 향상되어 간다.

이상과 같이, 본 실시예 5에 따르면, 상기 수학식 12에 근거하여 구해지는 탭계수를 이용하여 (nD)번째의 수신 데이터 x(nD)에 근거하는 (nD)번째의 의사 송신 데이터에서부터, (nD+D-1)번째의 수신 데이터 x(nD+D-1)에 근거하는 (nD+D-1)번째의 의사 송신 데이터까지를 생성할 수 있기 때문에, 이 의사 송신 데이터에 포함되는 과잉 오차는, 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 의사 송신 데이터에 포함되는 과잉 오차의 1/L(L은 2 이상의 정수)로 된다. 따라서, 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 의사 송신 신호보다도 적은 자승 평균 오차를 포함하는 의사 송신 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시예 5에 의한 적응 등화 프로그램을 기록한 기록 매체는, 그것을 실현한 회로와 상기 LMS 알고리즘을 실현한 회로에 있어서 L개의 순간값에 근거하는 구배 벡터의 평균값을 연산하기 위한 회로가 각 탭마다 증가되어 있을 뿐이어서, LMS 알고리즘에 근거하는 프로그램보다도 약간 큰 단계수로 실현하는 것이 가능하다. 따라서, 현실적인 연산 처리 단계에 의해 실현할 수 있다.

따라서, 데이터 전송 시스템 혹은 수신 장치로서도, 데이터의 품질을 향상하는 것이 가능하다.

또한, LD의 조건하에서는 회로 규모를 효과적으로 삭감할 수 있으며, LD의 조건하에서는 과잉 오차를 효과적으로 삭감할 수 있다.

(실시예 6)

본 발명의 실시예 6에 의한 적응 등화기의 구성은 실시예 5와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

도 14는 상기 적응 등화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 도면에 있어서, 단계 ST11은 최초 수신 데이터의 입력을 대기하는 입력 대기 단계, 단계 ST12는 수신 데이터가 입력되면, 상기 수신 데이터에 수신 데이터 보정값을 가산하는 가산 데이터 연산 단계, 단계 ST13은 상기 가산 데이터를 I/O 포트(7)로부터 의사 송신 데이터로서 출력하는 의사 송신 데이터 출력 단계이고, 단계 ST14는 상기 의사 송신 데이터에 근거하여 상기 의사 송신 데이터에 포함되는 오차 데이터를 소프트 판정 혹은 하드 판정에 의해 연산하는 오차 데이터 연산 단계, 단계 ST15는 상기 의사 송신 데이터에 상기 오차 데이터를 승산하여 순간 구배 벡터를 연산하는 순간 구배 벡터 연산 단계, 단계 ST16은 복수의 상기 순간 구배 벡터의 평균값을 연산하는 평균 구배 벡터 연산 단계, 단계 ST17은 상기 평균 구배 벡터에 근거하여 탭계수 보정값을 연산하는 탭계수 보정값 연산 단계, 단계 ST18은 상기 탭계수 보정값의 누적값을 연산하여 상기 탭계수로서 출력하는 탭계수 연산 단계, 단계 ST21은 다음 수신 데이터가 입력되었는지 여부를 판단하는 단계이다.

그리고, 이러한 구성에 있어서도 탭계수는 상기 수학식 12의 관계를 유지하며, 이에 따라 탭계수는 순차적으로 갱신되어 상기 의사 송신 데이터의 정확도는 순차적으로 향상되어 간다.

이상과 같이, 본 실시예 6에 따르면, 상기 수학식 12에 근거하여 구해지는 탭계수를 이용하여 (nD)번째의 수신 데이터 x(nD)에 근거하는 (nD)번째의 의사 송신 데이터에서부터, (nD+D-1)번째의 수신 데이터 x(nD+D-1)에 근거하는 (nD+D-1)번째의 의사 송신 데이터까지를 생성할 수 있기 때문에, 이 의사 송신 데이터에 포함되는 과잉 오차는 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 의사 송신 데이터에 포함되는 과잉 오차의 1/L(L은 2 이상의 정수)로 된다. 따라서, 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 의사 송신 신호보다도 적은 자승 평균 오차를 포함하는 의사 송신 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시예 6에 의한 적응 등화 프로그램을 기록한 기록 매체는, 그것을 실현한 회로와 상기 LMS 알고리즘을 실현한 회로에 있어서 L개의 순간값에 근거하는 구배 벡터의 평균값을 연산하기 위한 회로가 각 탭마다 증가되어 있을 뿐이어서, LMS 알고리즘에 근거하는 프로그램보다 약간 큰 단계수에 의해 실현하는 것이 가능하다. 따라서, 현실적인 연산 처리 단계에 의해 실현할 수 있다.

따라서, 데이터 전송 시스템 혹은 수신 장치로서도, 데이터의 품질을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, LD의 조건하에서는 회로 규모를 효과적으로 삭감할 수 있고, LD의 조건하에서는 과잉 오차를 효과적으로 삭감할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 상기 수학식 5에 근거하여 구해지는 탭계수를 이용하여 (nD)번째의 수신 데이터 x(nD)에 근거하는 (nD)번째의 의사 송신 데이터를 생성하기 때문에, 상기 의사 송신 데이터에 포함되는 과잉 오차는, 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 의사 송신 데이터에 포함되는 과잉 오차의 1/L(L은 1 이상의 정수)로 된다. 따라서, 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 의사 송신 신호보다도 적은 자승 평균 오차를 포함하는 의사 송신 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 관한 적응 등화 방법은, 그것을 실현한 회로와 상기 LMS 알고리즘을 실현한 회로에 있어서 L개의 순간값에 근거하는 구배 벡터의 평균값을 연산하기 위한 회로가 각 탭마다 증가되어 있을 뿐이어서, LMS 알고리즘에 근거하는 회로(프로그램)보다 약간 큰 회로 규모(단계수)에 의해 실현할 수 있다. 따라서, 본 발명에 관한 적응 등화 방법은, 현실적인 회로 규모나 연산 처리 단계에 의해 실현할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 이 새로운 적응 등화 알고리즘을 이용한 적응 등화 방법, 적응 등화기에 있어서는, 종래의 LMS 알고리즘에 근거하는 의사 송신 신호보다도 적은 자승 평균 오차를 포함하는 의사 송신 신호를 생성할 수 있으며, 또한 현실적인 회로 규모나 연산 처리 단계에 의해 실현할 수 있는 효과가 있다.

특히, LD의 조건하에서 (nD)번째의 수신 데이터 x(nD)에 근거하는 (nD)번째의 의사 송신 데이터에서부터 (nD+D-1)번째의 수신 데이터 x(nD+D-1)에 근거하는 (nD+D-1)번째의 의사 송신 데이터까지를 생성하면, L=D의 조건하에서 생성하는 경우에 비해서도 탭계수의 평균값을 연산하기 위한 회로를 삭감할 수 있기 때문에, 회로 규모를 효과적으로 삭감할 수 있는 효과가 있다.

또한, LD의 조건하에서 (nD)번째의 수신 데이터 x(nD)에 근거하는 (nD)번째의 의사 송신 데이터에서부터 (nD+D-1)번째의 수신 데이터 x(nD+D-1)에 근거하는 (nD+D-1)번째의 의사 송신 데이터까지를 생성하면, L=D의 조건하에서 생성하는 경우에 비해서도 과잉 오차를 효과적으로 삭감할 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

Claims (3)

1. 복수의 수신 데이터로 이루어지는 수신 신호에 근거하여 복수의 의사 송신 데이터로 이루어지는 의사 송신 신호를 생성하는 적응 등화 방법에 있어서,

   하기 수학식 12에 근거하여 구해지는 탭계수 C(nD)를 이용하여, LD의 조건하에서, (nD)번째의 수신 데이터 x(nD)에 근거하는 (nD)번째의 의사 송신 데이터에서부터 (nD+D-1)번째의 수신 데이터 x(nD+D-1)에 근거하는 (nD+D-1)번째의 의사 송신 데이터까지를 생성하는 것을 특징으로 하는 적응 등화 방법.

   (수학식 12)

   C(nD) = C(nD-D) + (μ/L)·

   [단, C(nD), C(nD-D)는 탭계수,

   n, D는 1 이상의 정수,

   μ는 단계 사이즈(실수),

   L은 가산하는 데이터수(2 이상의 정수),

   e(nD-i)는 (nD-i)번째의 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

   x(nD-i)는 (nD-i)번째의 수신 데이터임.]
2. 복수의 수신 데이터로 이루어지는 수신 신호에 근거하여 복수의 의사 송신 데이터로 이루어지는 의사 송신 신호를 생성하는 적응 등화 방법에 있어서,

   하기 수학식 12에 근거하여 구해지는 탭계수 C(nD)를 이용하여, LD의 조건하에서, (nD)번째의 수신 데이터 x(nD)에 근거하는 (nD)번째의 의사 송신 데이터에서부터 (nD+D-1)번째의 수신 데이터 x(nD+D-1)에 근거하는 (nD+D-1)번째의 의사 송신 데이터까지를 생성하는 것을 특징으로 하는 적응 등화 방법.

   (수학식 12)

   C(nD) = C(nD-D) + (μ/L)·

   [단, C(nD), C(nD-D)는 탭계수,

   n, D는 1 이상의 정수,

   μ는 단계 사이즈(실수),

   L은 가산하는 데이터수(2 이상의 정수),

   e(nD-i)는 (nD-i)번째의 의사 송신 데이터에 포함되는 오차,

   x(nD-i)는 (nD-i)번째의 수신 데이터임.]
3. 수신 신호를 구성하는 복수의 수신 데이터가 순차적으로 입력되어 1 내지 복수의 수신 데이터를 유지하는 데이터 유지 수단과,

   상기 데이터 유지 수단에 유지된 1 내지 복수의 수신 데이터 및 새롭게 입력된 수신 데이터 각각에 대응하여 마련되고, 각 수신 데이터에 소정의 탭계수를 승산하여 승산 데이터를 출력하는 복수의 탭계수 승산 수단과,

   상기 복수의 승산 데이터의 총합을 연산하여 총합 데이터를 출력하는 승산 데이터 총합 수단과,

   상기 총합 데이터에 포함되는 오차를 추정하여 오차 데이터를 출력하는 오차 출력 수단과,

   상기 오차 데이터 및 상기 새롭게 입력된 수신 데이터에 근거하여 탭계수를 연산하는 탭계수 연산 수단을 갖고, 상기 총합 데이터를 상기 새롭게 입력된 수신 데이터에 근거하는 의사 송신 데이터로서 출력하는 적응 등화기에 있어서,

   상기 탭계수 연산 수단은,

   상기 수신 데이터와 그것에 근거하는 오차 데이터를 승산값으로 하여 순간 구배 벡터를 구하고, 또한 상기 순간 구배 벡터에 따른 순간 탭계수 보정값을 출력하는 순간 보정값 연산 부재와,

   상기 순간 탭계수 보정값이 순차적으로 입력되어 (L-1)개의 순간 탭계수 보정값을 유지하는 순간 탭계수 보정값 유지 부재와,

   상기 보정값 유지 부재에 유지된 (L-1)개의 순간 탭계수 보정값 및 새롭게 입력된 순간 탭계수 보정값의 평균값을 연산하여, 평균 탭계수 보정값을 출력하는 평균 탭계수 보정값 연산 부재와,

   상기 평균 탭계수 보정값이 순차적으로 입력되어, L보다 큰 D개 간격의 평균 탭계수 보정값의 누적값을 연산해서, 이 누적값을 D개의 평균 탭계수 보정값이 입력되는 기간 동안에 출력하는 평균 탭계수 보정값 누적 부재를 갖고, 상기 누적값을 탭계수로서 출력함과 동시에,

   상기 각 탭계수 승산 수단은, 이 평균 탭계수 보정값의 D개분의 입력 기간마다 갱신되는 탭계수를 이용하여 새롭게 입력된 수신 데이터에 따른 승산 데이터의 연산을 실행하는 것을 특징으로 하는 적응 등화기.