NO152960B - Koplingsanordning for digital regulering av baereboelgefasen i mottakere i dataoverfoeringssystemer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en koplingsanordning for digital regulering av bærebølgefasen i en mottaker i et dataover-føringssystem, hvilken anordning omfatter et innstillingsledd for fasedreining til børstillingen, en i regulerings-' strekningen anordnet avgjører for tilordning av en beregningsverdi til hver samplingsverdi av det demodulerte inngangssignal, en sammenlikner for bestemmelse av reguleringsavviket ut fra samplingsverdien av det demodulerte inngangssignal og den til denne tilordnede beregningsverdi, idet reguleringsavviket er et mål for faseforskjellen mellom samplings-

_og beregningsverdi, og et etter sammenlikneren innkoplet, digitalt sløyfefilter som oppviser en proporsjonalgren og som sammen med sammenlikneren er anordnet i reguleringskretsens tilbakekopling som fører til innstillingsleddet•

Sådanne koplingsanordninger er blitt kjent gjennom en avhandling med tittelen "Et fleksibelt eksperiment-system for dataoverføring på telefonområdet" av Kammeyer og Schenk, "Frequenz", bind 33 nr. 5 og nr. 6, og gjennom artikkelen "Dataoverføring med 4,8 kbit/s i telefonnettet" av Gockler, Hofmeister og Till i Wissenschaftliche Berichte AEG-TELEFUNKEN 51, 1978 4/5. Her blir faseinformasjonen for bærebølgereguleringen avledet fra avgjørerens inngangs- og utgangssignal. Avgjører-inngangssignalet kan fremstilles i signalplanet ved hjelp av en viser som ved kvadratur-ampli-tudemodulasjon (QAM) oppviser komponentene x. og y^, idet disse komponenter er samplingsverdier for det analytiske signal etter demodulasjonen. I avgjøreren blir beregningsverdiene å^, 6^ tilordnet til disse avsøkningsverdier. Middel-verdien avfaseforskjellen A <f> mellom erverdi- og børverdi-viseren tilsvarer bærebølgefasefeilen. Ved hjelp av bære-bølgereguleringen blir demodulasjonsfasen etterregulert så lenge at faseforskjellen i middel blir lik null. I en sammenlikner bestemmes dessuten for hvert samplingstidspunkt k • T reguleringsavviket d^ som fremkommer ved tilsvarende sammenknytting av avgjørerens inngangs- og utgangssignaler. Etter filtrering av reguleringsavviket i et digitalt sløyfe-filter med en etterfølgende akkumulator fremkommer den for den koherente demodulasjon nødvendige, ytterligere dreie-vinkel av signalviseren. Det digitale sløyfefilter inneholder en proporsjonal- og en integralgren. Begge grener av filteret kan avveies ved hjelp av multiplikatorer k^ hen-holdsvis k v. Også ved gunstig dimensjonering av disse to avveiningsfaktorer er det imidlertid mulig at det i den innsvingede sluttilstand opptrer andre, av godhetskriterium likeartede, men forøvrig ubrukbare paraireterLnnstillinger.

Fra DE-AS 2 627 446 er det kjent en anordning for kompensasjon av bærebølgefasefeilen i en mottaker for diskrete dataverdier. Det er en helt annen oppgave som

ligger til grunn for anordningen ifølge denne publikasjon, nemlig å angi en automatisk innstilling av forsterkningsfak-toren i en bærebølgefase-etterføringssløyfe som er virksom både ved konstante og ved varierende forstyrrelsesbetingel-ser og som arbeider adaptivt i avhengighet av forholdet mellom bærebølgefasedirring og additiv støy. Denne oppgave løses ved at det er tilveiebrakt en anordning for adaptiv frembringelse av en forsterkningsfaktor for kompensasjonsan-ordningens forutsigelsesanordning for frembringelse av en fasekorreksjonsverdi..

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe

en koplingsanordning som tillater at den optimale innstilling av parametrene, ved det felles, sammenkoplede innløp av signalene fra den adaptive forvrengningskorreksjonsenhet ' og den digitale faseregulering i den innsvingede sluttilstand, ,skjer på en slik måte at en riktig dataoverføring er mulig. Derved skal det unngås at andre, med hensyn til godkhets-kriterier likeartede, men forøvrig ubrukbare parameterinnstillinger opptrer.

Ovennevnte formål oppnås med en koplingsanordning

■som er kjennetegnet ved de i kravene angitte, karakterise-rende trekk.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, der fig. 1 viser et blokk-'skjerna av en .bærebølgereguleringskopling med en koplingsanordning ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 viser en modifisert utførelse av en del av koplingen på fig. 1.

Fig. 1 viser et eksempel på oppbygningen av en bærebølgereguleringskopling hvor det demodulerte og i en transversal-forvrengningskorreksjonsenhet TE forvrengnings-korrigerte basisbåndsignal ved hjelp av reguleringsstørrelsen 6^ dreies til den ønskede stilling eller børstillingen, ek-sempelvis ved hjelp av en Cordic-algoritme, idet det der-etter i en avgjører tilordnes en beregningsverdi (ved kvad-raturamplitudemodulasjon (QAM) består signalet av komponentene xk hhv. y^ til hvilken beregningsverdiene hhv. tilordnes) , og idet faseforskjellen h<p mellom beregningsverdi og samplingsverdi bestemmes i en sammenlikner, hvilken fase-forskjell filtreres som reguleringsawik d^ i et digitalt sløyfefilter DSF og i en etterfølgende akkumulator A akkumu-leres til reguleringsstørrelsen $k. Det digitale -sløyfe-filter DSF inneholder en integralgren som består av et til-bakekoplet forsinkelsesledd T og akkumulatoren A. Det

digitale sløyfefilters proporsjonal- og integralgren kan avveies ved hjelp av multiplikatorene kv hhv. k.^. Ifølge oppfinnelsen inneholder integralgrenen en begrenser B ved hjelp av hvilken endringen av reguleringsstørrelsen 6^ begrenses til et maksimalt beløp pr. skrittakt, hvorved ubrukbare parameterinnstillinger-unngås.

Oppfinnelsen kan selvsagt også benyttes i for-bindelse med mottakere med avgjørelsestilbakekoplede for-vrengningskorreksjonsenheter DFE eller sammen med vilkårlige andre forvrengningsJcorreksjonsprinsipper.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere på grunnlag av et eksempel med et m-PSK-modem med m=8: De m=8 børfasepunkter i faseplanet er ekvidistant anordnet og vinkelavstanden beløper seg til 360°/8 = 45°. Avgjøreren på fig. 1 avgir fra skritt til skritt et respek-tivt av disse fasepunkter, på hvilke den fremtidige innstilling av fasereguleringen og den adaptive forvreningskorrek-sjonsenhet er basert. På grunn av spesielle omstendigheter (begynnelsesbetingelser, forstyrrelser) kan det forekomme at enkelte størrelser oppsummeres på en slik måte i integralgrenen at fasereguleringen fra skritt til skritt dreier fasen med i-360°/m = i'45°, hvor i er et naturlig tall, uten at denne faseberegning svarer til en faktisk, tilstedeværende frekvensforskyvning mellom modemsender og mottaker. Dette fører til feilavgjørelser som i systemet vanligvis kan regi-

registreres først ved prøving av den mottatte datarekke-

følge.

Den beskrevne, uønskede tilstand blir ikke opp-

nådd i det tilfelle at man begrenser integralgrenens utgangs-størfelse på en slik måte at fasen pr. skritt kan dreies maksimalt 22,5°=360°/2m.

Begrensningen kan også realiseres ved hjelp av

en overløps-avføling ifølge fig. 2. Overløpsavfølingen blir lite kostbar når man oppdeler awéiningsfaktoren k^ i pro-

duktet av to delfaktorer. Realiseringén blir særlig enkel når i awéiningsfaktoren ki eller i det minste den ene av de to ! delfåktorer ^ elier k2 er på formen 2<-1>(i = et helt tall).

Claims (6)

1. Koplingsanordning for digital regulering av bære-bølgefasen i en mottaker i et dataoverføringssystem, om-fattende et innstillingsledd for fasedreining til børstillingen, en i reguleringsstrekningen anordnet avgjører for tilordning av en beregningsverdi til hver samplingsverdi av det demodulerte inngangssignal, en sammenlikner for bestemmelse av reguleringsavviket(dk) ut fra samplingsverdien av det demodulerte inngangssignal og den til denne tilordnede beregningsverdi, idet reguleringsavviket (d^) er et mål for faseforskjellen mellom såmplings-6g beregningsverdi, og et etter sammenlikneren innkoplet, digitalt sløyfefilter som oppviser en jiroporsjonalgren og som sammen med sammenlikneren er anordnet i reguleringskretsens tilbakekopling som fører til innstillingsleddet, karakterisert ved åt det digitale sløyfefilter (DSF) oppviser en integralgren i hvilken det er innkoplet en ikke-lineær begrenser (B), og at en akkumulator (A) er anordnet mellom innstillingsleddet og et summasjonsledd som sammenfører proporsjonalgrenen og integralgrenen.

2. Koplingsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at begrenseren (B) er innrettet foren grense-verdi |dk 1« a, idet a = 360°/2m og m er antallet av børfase-stillinger..

3. Koplingsanordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det i integralgrenen er anordnet et forsinkelsesledd (T) med tilbakekopling.

4. Koplingsanordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at en aweiningsanordning er anordnet i integralgrenen.

5. Koplingsanordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at det er anordnet en av-veiningsanordning for avveining (kv) av proporsjonalgrenens signaler.

6. Koplingsanordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at det er anordnet midler for forbikopling av begrenseren (B) under en data-overførings-innledning.