NO306318B1 - FremgangsmÕte og mottaker for mottaking av diskrete signaler - Google Patents

FremgangsmÕte og mottaker for mottaking av diskrete signaler Download PDF

Info

Publication number
NO306318B1
NO306318B1 NO912280A NO912280A NO306318B1 NO 306318 B1 NO306318 B1 NO 306318B1 NO 912280 A NO912280 A NO 912280A NO 912280 A NO912280 A NO 912280A NO 306318 B1 NO306318 B1 NO 306318B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
signal
adaptive
self
detection
equalizer
Prior art date
Application number
NO912280A
Other languages
English (en)
Other versions
NO912280L (no
NO912280D0 (no
Inventor
Jukka Henriksson
Kimmo Raivio
Teuvo Kohonen
Original Assignee
Nokia Oy Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Oy Ab filed Critical Nokia Oy Ab
Publication of NO912280D0 publication Critical patent/NO912280D0/no
Publication of NO912280L publication Critical patent/NO912280L/no
Publication of NO306318B1 publication Critical patent/NO306318B1/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38Demodulator circuits; Receiver circuits
    • 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
    • H04L2025/0335Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission
    • H04L2025/03375Passband transmission
    • H04L2025/0342QAM
    • 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
    • H04L2025/03433Arrangements for removing intersymbol interference characterised by equaliser structure
    • H04L2025/03439Fixed structures
    • H04L2025/03445Time domain
    • H04L2025/03471Tapped delay lines
    • H04L2025/03477Tapped delay lines not time-recursive
    • 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
    • H04L2025/03592Adaptation methods
    • H04L2025/03598Algorithms
    • H04L2025/03611Iterative algorithms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved mottaking og en mottaker for diskrete signaler, ved hvilken et mottatt, diskret signal behandles forut for deteksjon for å kompensere for forvrengning forårsaket av overføringskanalen.
Et felles problem med mottaking av digitale signaler er at overføringskanalen i tillegg til støy også forårsaker lineære og ikke-lineære forvrengninger i signalet. Tidligere kjente metoder for å eliminere virkningene av lineære forvrengninger fra det mottatte signal omfatter lineære og ikke-lineære transversal-utjevnere som kan være adaptive slik at de tilpasser seg til mulige endringer i overføringskanalen under signaloverføringen.
For å kompensere for ikke-lineære forvrengninger, viser den internasjonale patentsøknad PCT/FI89/00037 en adaptiv deteksjonsmetode for kvantiserte signaler, som under deteksjon utnytter prinsippet med det selvorganiserende kart til automatisk å ta i betraktning virkningene av endringer som finner sted i kanalegenskapene, på en signalkonstellasjon som benyttes ved deteksjonen. Den samme metode er beskrevet i en artikkel av Kohonen, Raivio, Simula, Venta, Henriksson, med tittelen "An Adaptive Discrete-Signal Detector Based on Self-Organizing Maps", International Joint Conference on Neural Networks IJCNN-90-WASH DC, 15. til 19. januar 1990, Washington DC, Vol. II, s. 11-249-52.
De ovenfor omtalte løsninger er imidlertid ikke i stand til å arbeide på optimal måte i omgivelser hvor begge forvreng-ningstyper opptrer samtidig. En lineær eller ikke-lineær transversal-utjevner er ikke i stand til å kompensere for ikke-lineære forvrengninger (eller er bare begrenset i stand til dette) og kart- eller avbildningsmetoden som kompenserer for ikke-lineære forvrengninger, forstyrres av de lineære forvrengninger .
Patent Abstracts of Japan, Vol. 13, nr. 413, 12. september 1989 og JP-A-1 151 321 (Matsushita) 14. juni 1989, viser en adaptiv referanseutjevningsanordning i hvilken en adaptiv utjevner er tilveiebrakt for å utjevne det mottatte signal før dette tilføres til en detektor som har et adaptivt referansen!vå. Utjevneren styres av en feil mellom detektorens inngangs- og utgangssignaler.
Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en mottakingsmetode og en mottaker som er i stand til på effektiv måte å kompensere for ikke-lineære og lineære forvrengninger samtidig.
Ifølge én side ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte ved mottaking av et diskret signal som mottas fra en overføringskanal, omfattende trinn med adaptiv utjevning av det diskrete signal, forut for adaptiv deteksjon, ved hjelp av en adaptiv utjevningsprosess, og styring av den adaptive utjevning på grunnlag av en feil mellom det utjevnede, diskrete signal og det tilsvarende detekterte signal, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved generering av en adaptiv signalkonstellasjon for en adaptiv deteksjon ved hjelp av et selvorganiserende kart, idet trinnet med adaptiv utjevning omfatter de ytterligere trinn å utjevne adaptivt det diskrete signal ved hjelp av en første utjevningsprosess styrt av feilsignalet for å oppnå et første utjevnet signal, å tilveiebringe et tilbakekoplingssignal ved å behandle det detekterte signal ved hjelp av en adaptiv beslutningstilbakekoplings-utjevningsprosess styrt av feilsignalet, og å subtrahere det første utjevnede signal fra tilbakekoplingssignalet for å oppnå et beslutningstilbakekoplingsutjev-net signal som det utjevnede signal som skal detekteres.
Oppfinnelsen eliminerer eller demper ulempene ved de tidligere metoder ved å innføre en kombinert metode ved hvilken signalet først utjevnes lineært ved hjelp av en ønsket adaptiv metode, og det utjevnede signal detekteres ved hjelp av en deteksjonsmetode basert på det selvorganiserende kart. Deretter blir feilen ved et øyeblikkelig signalsampel av det utjevnede signal beregnet med hensyn til en signalkonstellasjon som er dannet av det selvorganiserende kart. Det således oppnådde feil-ledd benyttes til å styre den lineære utjevner, f .eks. bestemmelsen av utjevnerens uttakskoeffisienter (tap coefficients). Ved oppfinnelsen gjøres utjevningen enda mer effektiv ved å benytte og styre samtidig både en konvensjonell lineær utjevner og en beslutnings-tilbakekoplingsutjevner.
Sammenliknet med en konvensjonell transversalutjevner er den mest vesentlige forskjell at feil-leddet som styrer den lineære utjevner, ved denne metode beregnes med hensyn til en adaptiv signalkonstellasjon. Ved tradisjonelle metoder er de signalkonstellasjoner og de beslutningsgrenser som benyttes ved deteksjonen, faste, slik at de ikke tar i betraktning endringer som eventuelt finner sted i overføringskanalen på grunn av aldring av utrustningen eller av andre grunner.
Ved den foretrukne utførelse av oppfinnelsen blir den signalkonstellasjon som dannes av det selvorganiserende kart og som skal benyttes ved deteksjonen, korrigert på grunnlag av det signal hvis lineære forvrengning er blitt utjevnet. Ved en alternativ utførelse av oppfinnelsen oppnås korreksjonen av signalkonstellasjonen ved hjelp av det mottatte signal som sådant. Denne metode har i de fleste tilfeller lavere ytelse enn den foretrukne metode, men den kan gi fordeler i tilfeller hvor ikke-lineær forvrengning er så omfattende at den lineære utjevner ikke er i stand til å konvergere i den innledende situasjon. Ved en ytterligere utførelse av oppfinnelsen er det mulig på adaptiv måte å velge mellom de to ovennevnte alternativer.
Ifølge en annen side ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en mottaker for et diskret signal, omfattende en adaptiv utjevneranordning som styres av et feilsignal for utjevning av et mottatt signal for å oppnå et utjevnet signal, en adaptiv deteksjonsanordning som omfatter en adaptiv signalkonstellasjon og har en inngang som er operasjonsmessig tilkoplet til en utgang fra den adaptive utjevneranordning, for å utmate et detektert signal, og en anordning for tilveiebringelse av feilsignalet, idet feilsignalet svarer til en feil mellom et utgangssignal fra den adaptive utjevneranordning og det detekterte signal, hvilken mottaker er kjennetegnet ved en anordning for generering av den adaptive signalkonstellasjon ved hjelp av et selvorganiserende kart, en adaptiv beslutningstilbakekoplings-utjevneranordning som styres av feilsignalet for behandling av det detekterte utgangssignal for å tilveiebringe et tilbakekoplingssignal, og en anordning for å subtrahere det oppnådde, utjevnede signal fra tilbakekoplingssignalet for å oppnå et beslutningstilbakekop-lingsutjevnet signal som er inngangssignalet til den adaptive deteksj onsanordning.
Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av utførelsesformer under henvisning til tegningene, der fig. IA illustrerer en signalkonstellasjon som skal benyttes sammen med et 16QAM-signal, fig. IB illustrerer ikke-lineær forvrengning av den sådan signalkonstellasjon, fig. 2A og 2B illustrerer én- og todimensjonale, selvorganiserende kart, fig. 3, 4 og 5 viser blokkskjemaer av forskjellige mottakere ifølge oppfinnelsen, fig. 6 viser én kvadrant av 16QAM-signalkonstellasjonen og illustrerer bestemmelsen av et feil-ledd e(n) som benyttes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og fig. 7 og 8 viser blokkskjemaer av to mottakere ifølge oppfinnelsen når det signal som skal mottas, er et 16QAM-signal eller liknende.
Hovedformålet med et typisk kommunikasjonssystem er å overføre data eller meldinger fra ett punkt til et annet. For å oppnå dette, må meldingene kodes og moduleres på optimal måte for å gjøre dem så egnet for overføring som mulig. Spesielt krever langdistanse-kommunikasjon vanligvis en høyfrekvensbære-bølge som moduleres med de kodede meldinger. Ved for eksempel den velkjente amplit^udemodulasjon (AM) multipliseres bærebølgen ganske enkelt med meldingssignalet. Fase- og frekvensmodulasjo-ner blir også vanligvis benyttet.
Overføringskanalen danner bro mellom de to ender av systemet. Bærebølgen og meldingen påvirkes vanligvis av signaldempning, støy, interferens, forvrengning, etc. En standardmetode for å undertrykke støy og interferens, er å benytte passende filtrering. For lineære forvrengninger er det blitt utviklet forskjellige såkalte utjevningsteknikker. Mange forvrengninger har imidlertid ikke-lineære egenskaper, hvilket gjør dem vanskelige å utlikne. Ved digital kommunikasjon antar moduleringssignaler bare diskrete verdier i samplede tidsposisjo-ner. Problemet i mottakeren er således å identifisere de diskrete verdier, f.eks. ±AC, ±3AC, ... Én av de mest effektive modulasjonsteknikker er kvadratur-amplitude-modulasjon (QAM). Denne er basert på å ha to identiske bærebølger samtidig i den samme kanal, med en faseforskyvning på 90°. Begge bærebølgekom-ponenter kan moduleres uavhengig, slik at signalet x(t) oppnås ut fra likningen
Koeffisienten x1(t)Ackalles "i-fase"- eller i-komponenten, og koeffisienten xq(t)Ackalles "kvadratur"- eller q-komponenten. I det koordinatsystem som er vist på fig. IA, representerer den horisontale akse fasen av i-komponenten, og den vertikale akse representerer fasen av q-komponenten, slik at fasen av signalet x(t) er summen av de to komponentfaser. I et digitalt QAM-signal kan i- og q-komponentene anta bare diskrete verdier. I ovennevnte koordinatsystem opptar således hvert mulig (i,q)-par et diskret gitterpunkt, slik at det dannes en såkalt signalkonstellasjon. Demodulasjon er en invers operasjon i forhold til modulasjon, dvs. den forsøker å gjenvinne de diskrete xx- og xq-koder ut fra den overførte bølgeform. Mer nøyaktig er problemet å detektere diskrete signalverdier ±AC, ±3AC, etc. når signalnivåene er påvirket av støy, interferens, forvrengninger, etc.
Fig. IA viser også punkttetthetsfunksjonen (pdf) av de mottatte signaler under ideelle forhold, hvorved funksjonen inneholder topper i ,de mulige gitterpunkter.
På fig. IB er toppene av pdf-funksjonen blitt utvidet på grunn av støy, og dessuten er selve toppene blitt forskjøvet på grunn av forvrengning. Forvrengning forårsakes vanligvis av langsomt varierende fenomener, såsom en endring i temperatur i kretsen eller overføringsmediet, slik at de diskrete signalnivåer av to suksessive, mottatte signaler over kort tid, når det bortses fra støy, ikke ligger altfor langt fra hverandre. Lineær forvrengning kan lettvint utliknes ved hjelp av forskjellige ut jevnings teknikker, men ikke-lineær forvrengning er vanskeligere å mestre.
Samtidig utjevning av lineær og ikke-lineær forvrengning oppnås på effektiv måte ifølge grunnprinsippet for oppfinnelsen, ved å utjevne den lineære forvrengning av det mottatte signal og ved å detektere det utjevnede signal ved hjelp av en adaptiv deteksjonsmetode basert på et selvorganiserende kart eller en selvorganiserende avbildning. Ved deteksjonsmetoden tilpasser den benyttede signalkonstellasjon seg på adaptiv måte til signaltilstandene av det mottatte signal som er forvrengt av overføringskanalen. Forvrengningen kan f .eks. finne sted fra den ideelle signalkonstellasjon på fig. IA til den ikke-lineært forvrengte signalkonstellasjon på fig. IB. Ved oppfinnelsen styres videre den lineære utjevner på grunnlag av en feil mellom et øyeblikkelig signalsampel av det behandlede signal y(n) og den signalkonstellasjon som dannes av det selvorganiserende kart. Fig. 3 viser et blokkskjerna av en foretrukket utførelse av en mottaker for diskrete signaler ifølge oppfinnelsen for realisering av fremgangsmåten. Et diskret signal x(n) som mottas fra overføringskanalen, tilføres til inngangen av en lineær utjevner 1 for å redusere eller eliminere den lineære forvrengning som er forårsaket av kanalen. Et utgangssignal y(n) fra utjevneren 1, dvs. det behandlede, mottatte signal, mates til en styreinngang til et selvorganiserende kart 2 og til en inngang til en detektor 3. Adaptive verdier utvikles i cellene i det selvorganiserende kart 2, og disse verdier følger opp endringer som finner sted med tiden i de diskrete signaltilstander av signalet y(n), og danner en adaptiv signalkonstellasjon m^n) som mates til detektoren 3 i hvilken n^-verdiene benyttes som beslutningsnivåer slik at detektoren tolker det nærmeste signalpunkt i signalkonstellasjonen m1(n) som verdien av det øyeblikkelige signalsampel av signalet y(n) og gir denne verdi til det detekterte signal y'(n). Deteksjonsfeilen er e(n) = nii(n) - y(n), og denne benyttes for styring av utjevneren 1 ifølge oppfinnelsen. I den foretrukne utførelse av oppfinnelsen mates det behandlede signal y(n) og det detekterte signal y'(n) til en subtraksjonskrets 4 som danner differansesignalet e(n) av disse to signaler. Differansesignalet tilbakekoples til den lineære utjevner 1 for på adaptiv måte å endre den lineære utjevners koeffisienter på passende måte ved å benytte f.eks. gradientmetoden (MMSE-kriterium) eller nullkompresjonsmetoden.
Dannelsen av feil-leddet e(n) er illustrert på fig. 6 som viser én kvadrant i den signalkonstellasjon m^n) som er dannet av det selvorganiserende kart 2 når det dreier seg om et 16QAM-signal. På grunn av den lineære forvrengning som opptrer i kanalen, har et punkt m3i signalkonstellasjonen forskjøvet seg fra sin ideelle plass. Det feil-ledd e(n) som skal benyttes for styring av den lineære utjevner, beregnes ved hjelp av det øyeblikkelige eller momentane signalsampel y(n) som oppnås fra utgangen av den lineære utjevner 1, og signalpunktet m3som benyttes ved deteksjonen.
Fig. 4 viser en annen mottaker som realiserer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Det mottatte signal x(n) mates til inngangene til det selvorganiserende kart 2 og den lineære utjevner 1. Utgangssignalet y(n) fra utjevneren 1 detekteres av detektoren 3 ved hvilken det selvorganiserende kart 2 danner den adaptive signalkonstellasjon m1(n) som benyttes ved deteksjonen. Et differansesignal e(n) dannes ut fra signalene y(n) og y'(n) ved hjelp av subtraksjonskretsen 4, hvilket differansesignal styrer den lineære utjevner 1 ifølge oppfinnelsen. I denne utførelse danner det selvorganiserende kart den signalkonstellasjon m^n) som skal benyttes ved deteksjonen, direkte på grunnlag av det mottatte signal x(n), hvilket kan være en fordel når signalet x(n) er så alvorlig forvrengt at utjevneren 1 ikke er i stand til å konvergere i den innledende situasjon.
Fig. 5 viser en tredje mottaker som realiserer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Denne mottaker er dannet ved å tilføye en beslutnings-tilbakekoplingsutjevner (DFE) til mottakeren på fig. 3. De blokker som er betegnet med de samme henvisningstall på fig. 3 og 5, representerer følgelig de samme funksjoner eller kretser. På fig. 5 omfatter beslutnings-tilbakekoplingsut jevneren en enhet 14 som er oppnådd f.eks. ved hjelp av et transversalfilter. Det detekterte signal y'(n) tilføres til inngangen av enheten 14, og det behandles av enheten, hvoretter utgangssignalet fra enheten 14 subtraheres fra utgangssignalet fra den lineære utjevner 1 i en subtraksjonskrets 15, og det oppnådde differansesignal mates til detektoren 3. Feilsignalet e(n) mates også til enheten 14, og det styrer dannelsen av enhetens 14 koeffisienter på liknende måte som i tilfellet med utjevneren 1. Denne kombinasjon gjør utjevningen av forvrengningen enda mer effektiv.
Beslutnings-tilbakekoplingsutjevneren kan også være anbrakt på liknende måte i mottakeren på fig. 4. Det er også mulig å realisere mottakeren ifølge oppfinnelsen ganske enkelt ved hjelp av beslutnings-tilbakekoplingsut jevneren uten utjevneren 1.
I det følgende skal virkemåten av de forskjellige blokker på fig. 3, 4 og 5 beskrives nærmere. Utjevneren 1 kan være hvilken som helst adaptiv, lineær eller ikke-lineær utjevner som er kjent innen faget og som benyttes til å kompensere for kanal forvrengninger og intersymbol-inter ferens. Den mest vanlige utjevnerkonstruksjon er et adaptivt transversalfilter hvis utgangssignal oppnås ut fra likningen hvor uttakskoeffisientene c(n) representerer filterets impulsrespons og y(n) er et estimat for det n'te inngangssampel. Forskjellige passende utjevnerkonstruks joner er beskrevet f .eks. i Proakis: "Advances in Equalization for Intersymbol Inter-ference", Advances in Communication Systems Theory and Applica-tions, Vol. 4, Academic Press, 1975.
Den adaptive deteksjon basert på det selvorganiserende kart, som utføres ved hjelp av blokkene 2 og 3, er beskrevet i den internasjonale patentsøknad PCT/FI89/00037 og i følgende artikler: Kohonen, Raivio, Simula, Venta, Henriksson, med tittelen "An Adaptive Discrete-Signal Detector Based on Self-Organizing Maps", 'international Joint Conference on NeuralNetworks IJCNN-90-WASH DC, 15. til 19. januar 1990, Washington DC, Vol. II, s. 11-249-52; T. Kohonen, "Clustering, Taxonomy, and Topological Maps of Patterns", Sixth International Conference onPattern Recognition, Munchen, Tyskland, 19. til 22. oktober 1982, s. 114-128; T. Kohonen, "Self-Organization and AssociativeMemory", Springer-Verlag, Series in Information Sciences, Vol. 8, Berlin-Heidelberg-New York-Tokyo, 1984, 2. utgave 1988.
Konstruksjonen og virkemåten av blokkene 2 og 3 skal beskrives kort i det følgende.
Et typisk selvorganiserende kart er en lineær oppstilling eller gruppering av læreceller, idet hver celle inneholder en adaptiv parameter eller signalpunkt m1. Kartet kan være éndimensjonalt (fig. 2A) eller todimensjonalt (fig. 2B). Når de ideelle og forvrengte signalverdier er éndimensjonale, er nå-verdiene også skalarer. I begynnelsen av kommunikasjonen initialiseres n^-verdiene til de ideelle verdier eller i overensstemmelse med de signalnivåer som mottas ved begynnelsen av overføringen, eller de kan være tilfeldige verdier på grunn av at n^-verdiene effektivt vil konvergere til mulige asympto-tiske verdier av de mottatte, kvantiserte verdier i løpet av den selvorganiserende læringsprosess. Den adaptive og tidsvarierende signalidentifikasjon som utføres av blokkene 2 og 3, går videre i overensstemmelse med følgende regler som er basert på den originale selvorganiserende algoritme.
(i) I hvert diskret tidsøyeblikk t bestemmes cellen c med den beste sammenpassende parameter mitt) for deteksjonsresul-tatet av det løpende, mottatte signalsampel x(t). I den foretrukne utførelse av oppfinnelsen velges den parameter mL til hvilken signalsampelets euklidske avstand er den minste, dvs. (ii) Tilpass parametrene mi i nabolaget Nctil den valgte celle c
Det topologiske nabolag Ncbestår av den valgte celle selv og dens direkte naboer opp til en dybde 1, 2, ... (se fig. 2B).
Nabolag-læringen anvendes alltid symmetrisk i hver retning i oppstillingen av adaptive celler. På grunn av at celler nær kantene av oppstillingen muligens ikke har naboer i begge retninger, forårsaker læringen en viss tilbøyelighet i nå-verdiene av disse celler i retning mot parameteren i sentrum av gruppen. I én utførelse av oppfinnelsen kompenseres det for dette ved å modifisere inngangssignalet x(t) til formen bi+diX(t), hvor bA og d±er knutepunkt-spesifikke parametere, dvs. rommet for inngangssignalet x(t) utvides på effektiv måte.
Metodens evne til å bevare en signalromtopologi blir enda mer åpenbar når kvantiseringen av signalrommet er to- eller flerdimensjonal, dvs. de ideelle signalverdier opptar koordinat-verdiene av gitterpunktene av et rektangulært område og nå-verdiene er todimensjonale vektorer. For øvrig er ovennevnte tilpasningslikninger direkte anvendelige også på det todimensjonale tilfelle. Todimensjonal signalkvantisering utnyttes i den såkalte QAM-koding. Det er derfor fordelaktig å benytte en respektiv rektangulær oppstilling av læreceller som er velkjent fra den mangfoldighet av demonstrasjoner som er gitt av de selvorganiserende kart.
Som et resultat av sådan tilpasning basert på selv- organisering er algoritmen i stand til å følge opp forvrengninger 1 signalkonstellasjonen dersom forvrengningene i mottakeren er slik at den lokale rekkefølge eller orden av toppene i punkttetthetsfunksjonen er bevart. Gitterpunktene i et todimensjonalt rom kan forskyves, zoomes, dreies, etc, på forskjellige måter, men likevel har rekkefølgen av signalnivåene en tendens til å bevares, dvs. den rektangulære, gitterliknende struktur bevares.
Fig. 7 og 8 viser to mottakere i hvilke det mottatte signal s(t) kan være f.eks. et N-fasemodulert signal eller et MQAM-signal, såsom et 16QAM-signal. På fig. 7 detekteres det mottatte signal s(t) til basisfrekvensen ved hjelp av blandere 5 og 8 ved å benytte en lokaloscillator og en fasedreier til å frembringe lokale bærebølger med en faseforskyvning på 90°. Utgangssignalene fra blanderne 5 og 8 lavpassfiltreres på vanlig måte i filtre 6 hhv. 9. De lavpassfiltrerte signaler samples, ett sampel for hvert overført symbol, ved hjelp av brytere 10 og 11 som kan være f.eks. sampel og hold-kretser. Etter sampling oppnås signalsamplerXj(n) og x0(n) som opptrer i symboltidsluker T, og som er kvadraturfase-signalkomponentene av QAM-signalet.
Signal sampleneXj(n) og x0(n) tilføres til den lineære utjevner 1 i hvilken sampelet utsettes for en utjevning avhengig av den lineære utjevner som benyttes i hvert spesielt tilfelle. For eksempel omfatter en transversalutjevner signalsampler i lageret fra tidsperioden for flere symboler, og ved på passende måte å fremheve disse signalsampler på en måte som avhenger av utjevnerens uttakskoeffisienter og impulsrespons, bringes et korrigert signalpar y1( n) og yQ(n) til å svare til hver samplet tidsposisjon. Samplene y^n) og yQ(n) er digitalord på f.eks. 8 biter.
Signalsamplene yx(n) tilføres deretter både til en beslutningskrets 7 og til det selvorganiserende nettverk 2, som sammen danner en adaptiv detektor. Det selvorganiserende kart 2 beregner en optimal signalkonstellasjon mL for et todimensjonalt signal ved hjelp av en metode som er basert på selvorganiserende kart. De mest sannsynlige verdier beregnes derved ved hjelp av de detekterte signalsampler y^n) og y0(n) for signal-punktene mit idet man tar i betraktning den støy, interferens og forvrengninger som er inneholdt i signalet. Beslutningskretsen 7 utnytter disse signalpunkter mi som referansepunkter når den avgjør til hvilket overført symbol det mottatte signalsampelpar yx(n) og y0(n) svarer. I den foretrukne utførelse av oppfinnelsen er kriteriet for avgjørelse at det mottatte signalsampelpar svarer til det referansepunkt mi til hvilket den euklidske avstand ||y-mj er minst. Beslutningskretsen 7 beregner også et feil-ledd e hvis komponenter er
hvor y'j og y„ er kvadraturfase-utgangssignalene fra beslutningskretsen 7. Feil-leddet e benyttes slik som ovenfor beskrevet for beregning og oppdatering av den lineære utjevners uttakskoeffisienter.
Mottakeren på fig. 8 likner på mottakeren på fig. 7 bortsett fra at den lineære utjevner nå er en analog utjevner som er anbrakt for direkte å utjevne et mottatt signal s(t) før signalet blandes med basisfrekvensen. Signalene omformes ikke til digital form før ved analog/digital-omformere 12 og 13 som er anbrakt etter samplingsbryterne 10 og 11.
Mange av de operasjonsblokker som er vist på fig. 3, 4, 5, 7 og 8, kan også realiseres programmatisk ved hjelp av en mikroprosessor eller liknende, hvorved det selvorganiserende kart 2, detektoren 3 og beslutningskretsen 7 som er vist som separate deler på figurene, i virkeligheten kan være forskjellige deler av programmet til én og samme prosessor.
Det er videre mulig å kombinere operasjonene på fig. 3 og 4 i mottakeren på en slik måte at det mottatte signal x(n) direkte, eller det signal y(n) som behandles av utjevneren 1, kan tilkoples adaptivt i overensstemmelse med et gitt beslutnings-takende kriterium som styresignalet til det selvorganiserende kart 2. I begynnelsen av overføringen kan for eksempel styringen av kartet 2 koples direkte til det signal som skal mottas, for å lette konvergensen til den lineære utjevner 1, og deretter til det behandlede signal i resten av overføringstiden.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte ved mottaking av et diskret signal som mottas fra en overføringskanal, omfattende trinn med adaptiv utjevning (1, 14, 15) av det diskrete signal (x(n)), forut for adaptiv deteksjon (3), ved hjelp av en adaptiv utjevningsprosess, og styring av den adaptive utjevning på grunnlag av en feil (e(n)) mellom det utjevnede, diskrete signal (y(n)) og det tilsvarende detekterte signal (y'(n)), KARAKTERISERT VED generering av en adaptiv signalkonstellasjon for den adaptive deteksjon ved hjelp av et selvorganiserende kart, idet trinnet med adaptiv utjevning omfatter de ytterligere trinn å utjevne adaptivt det diskrete signal ved hjelp av en første utjevningsprosess (1) styrt av feilsignalet (e(n)) for å oppnå et første utjevnet signal, å tilveiebringe et tilbakekoplingssignal ved å behandle det detekterte signal (y'(n)) ved hjelp av en adaptiv beslutningstilbakekoplings-utjevningsprosess (14) styrt av feilsignalet (e(n)), og å subtrahere (15) det første utjevnede signal fra tilbakekoplingssignalet for å oppnå et beslutningstil-bakekoplingsutjevnet signal som det utjevnede signal som skal detekteres.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at den signalkonstellasjon som dannes av det selvorganiserende kart og som skal benyttes ved deteksjonen, korrigeres på grunnlag av det ubehandlede, mottatte signal.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at den signalkonstellasjon som dannes av det selvorganiserende kart og som skal benyttes ved deteksjonen, korrigeres på grunnlag av det behandlede, mottatte signal.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, KARAKTERISERT VED at det selvorganiserende kart og signalkonstellasjonen som dannes av dette, er flerdimensjonale.
5. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, KARAKTERISERT VED at beregningen av uttakskoeffisientene til en lineær eller ikke-lineær transversalutjevner styres ved hjelp av den nevnte feil, idet det benyttes en gradientmetode eller en nullkompresjonsmetode.
6. Mottaker for et diskret signal, omfattende en adaptiv utjevneranordning (1) som styres av et feilsignal (e(n)) for utjevning av et mottatt signal (x(n)) for å oppnå et utjevnet signal, en adaptiv deteksjonsanordning (2, 3) som omfatter en adaptiv signalkonstellasjon (m(n)) og har en inngang som er operasjonsmessig tilkoplet til en utgang fra den adaptive utjevneranordning (1), for å utmate et detektert signal, og en anordning (4) for tilveiebringelse av feilsignalet (e(n)), idet feilsignalet svarer til en feil mellom et utgangssignal (y(n)) fra den adaptive utjevneranordning (1) og det detekterte signal (y'(n)), KARAKTERISERT VED en anordning (2) for generering av den adaptive signalkonstellasjon ved hjelp av et selvorganiserende kart, en adaptiv beslutningstilbakekoplings-utjevneranordning (14) som styres av feilsignalet (e(n)) for behandling av det detekterte utgangssignal (y'(n)) for å tilveiebringe et tilbakekoplingssignal, og en anordning (15) for å subtrahere det oppnådde, utjevnede signal fra tilbakekoplingssignalet for å oppnå et beslutningstilbakekoplingsut jevnet signal som er inngangssignalet (y(n)) til den adaptive deteksjonsanordning (3).
7. Mottaker ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at deteksjonsanordningen (2, 3) er innrettet til å reagere på det ubehandlede, mottatte signal for å korrigere den signalkonstellasjon som benyttes ved deteksjonen, ved hjelp av en metode basert på et selvorganiserende kart.
8. Mottaker ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at deteksjonsanordningen (2, 3) er innrettet til å reagere på det signal som behandles av utjevneranordningen, for å korrigere den signalkonstellasjon som benyttes ved deteksjonen, ved hjelp av en metode som er basert på et selvorganiserende kart.
9. Mottaker ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at deteksjonsanordningen er innrettet til selektivt å reagere på det behandlede eller ubehandlede, mottatte signal for å korrigere den signalkonstellasjon som benyttes ved deteksjonen, ved hjelp av en metode som er basert på et selvorganiserende kart.
10. Mottaker ifølge ett av kravene 6-9, KARAKTERISERT VED at det mottatte signal er et QAM-signal, og at det selvorganiserende kart i deteksjonsanordningen og signalkonstellasjonen er flerdimensjonale.
11. Mottaker ifølge ett av kravene 6-10, KARAKTERISERT VED at den adaptive utjevneranordning omfatter en lineær eller ikke-lineær transversalutjevner.
NO912280A 1990-06-14 1991-06-13 FremgangsmÕte og mottaker for mottaking av diskrete signaler NO306318B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI902992A FI85548C (fi) 1990-06-14 1990-06-14 Mottagningsfoerfarande och mottagare foer diskreta signaler.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO912280D0 NO912280D0 (no) 1991-06-13
NO912280L NO912280L (no) 1991-12-16
NO306318B1 true NO306318B1 (no) 1999-10-18

Family

ID=8530629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO912280A NO306318B1 (no) 1990-06-14 1991-06-13 FremgangsmÕte og mottaker for mottaking av diskrete signaler

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5233635A (no)
EP (1) EP0465851B1 (no)
JP (1) JP3190369B2 (no)
AU (1) AU636494B2 (no)
DE (1) DE69130140T2 (no)
FI (1) FI85548C (no)
NO (1) NO306318B1 (no)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3182763B2 (ja) * 1991-06-20 2001-07-03 ユニヴァーサル・データ・システムズ・インコーポレイテッド 信号点、等化器利得などを調整する装置および方法
FI90705C (fi) * 1992-06-12 1994-03-10 Nokia Oy Ab Adaptiivinen ilmaisumenetelmä ja ilmaisin kvantittuneille signaaleille
FI98338C (fi) * 1993-03-26 1997-06-10 Instrumentarium Oy Menetelmä anestesiajärjestelmässä esiintyvien vaaratilanteiden ilmaisemiseksi ja tunnistamiseksi itseorganisoivan kartan avulla
JPH07169055A (ja) * 1993-12-15 1995-07-04 Hitachi Ltd 光ディスク装置及び光ディスク
US5426597A (en) * 1994-04-26 1995-06-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Adaptive infinite impulse response (IIR) filter system
ES2101639B1 (es) * 1994-10-21 1998-03-01 Alcatel Standard Electrica Ecualizador adaptativo.
FI98177C (fi) * 1995-06-01 1997-04-25 Nokia Mobile Phones Ltd Menetelmä ja piirijärjestely häiriöllisen signaalin käsittelemiseksi
US5898737A (en) * 1995-10-16 1999-04-27 Lockheed Martin Corporation Adaptive digital symbol recovery for amplitude phased keyed digital communication systems
FI100150B (fi) * 1996-03-19 1997-09-30 Nokia Telecommunications Oy Vastaanottomenetelmä ja vastaanotin
US5742642A (en) * 1996-10-29 1998-04-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Signal processing method and apparatus for reducing equalizer error
US6034993A (en) * 1996-11-15 2000-03-07 3Com Corporation Method and apparatus for adaptively equalizing a signal received from a remote transmitter
FR2818057B1 (fr) * 2000-12-13 2006-07-07 Mitsubishi Electric Inf Tech Methode et dispositif de detection multi-utilisateur
FR2818468B1 (fr) 2000-12-20 2003-01-31 Mitsubishi Electric Inf Tech Methode et dispositif de detection multi-utilisateur en mode ds-cdma
FR2824977A1 (fr) * 2001-05-15 2002-11-22 France Telecom Procede de demodulation et de modulation d'un signal tenant compte de l'effet d'erreurs de phase, recepteur, systeme et signal correspondants
JP4642753B2 (ja) * 2003-05-05 2011-03-02 トムソン ライセンシング インタラクティブ復号化に利用される装置及び方法
DE10347259B4 (de) * 2003-10-08 2013-10-31 Entropic Communications, Inc. Verfahren zum Synchronisieren einer Schaltungsanordnung beim Empfang eines modulierten Signals
KR100615597B1 (ko) * 2004-05-27 2006-08-25 삼성전자주식회사 데이터 입력회로 및 방법
GB0419947D0 (en) 2004-09-08 2004-10-13 British Telecomm High data rate demodulation system
GB0419945D0 (en) * 2004-09-08 2004-10-13 British Telecomm High data rate demodulation system
GB0419946D0 (en) * 2004-09-08 2004-10-13 British Telecomm High data rate demodulation system
US7876866B1 (en) * 2005-01-27 2011-01-25 Pmc-Sierra Us, Inc. Data subset selection algorithm for reducing data-pattern autocorrelations

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55109023A (en) * 1979-02-14 1980-08-21 Toshiba Corp Automatic equalizer
JPS5962228A (ja) * 1982-10-01 1984-04-09 Nec Corp 自動等化器
FR2534426A1 (fr) * 1982-10-11 1984-04-13 Trt Telecom Radio Electr Egaliseur auto-adaptatif pour signal de donnees en bande de base
US4615038A (en) * 1984-06-06 1986-09-30 At&T Information Systems Inc. Equalization of modulated data signals utilizing tentative and final decisions and replication of non-linear channel distortion
FR2571566B1 (fr) * 1984-10-09 1987-01-23 Labo Electronique Physique Dispositif de reception de donnees numeriques comportant un dispositif de recuperation adaptative de rythme
US4713829A (en) * 1985-06-19 1987-12-15 Codex Corporation Coded modulation system with a simplified decoder capable of reducing the effects of channel distortion
CA1282127C (en) * 1985-06-29 1991-03-26 Nec Corporation Digital demodulation system
DE3765947D1 (de) * 1986-01-18 1990-12-13 Hewlett Packard Ltd Beeinflussungsfreier analysator zur erfassung von kanalstoerungen.
US4689805A (en) * 1986-04-29 1987-08-25 Oy Nokia Ab Method of and a device for correcting signal distortion caused by a cable
NL8701331A (nl) * 1987-06-09 1989-01-02 Philips Nv Datatransmissiesysteem bevattende een beslissingsteruggekoppelde egalisator en gebruik makende van partieleresponsie technieken.
NL8701333A (nl) * 1987-06-09 1989-01-02 Philips Nv Inrichting voor het bestrijden van intersymboolinterferentie en ruis.
JP2639948B2 (ja) * 1987-12-08 1997-08-13 松下電器産業株式会社 適応基準等化装置
FI881007A0 (fi) * 1988-03-04 1988-03-04 Teuvo Kohonen Foerfarande foer adaptiv avlaesning av kvantiserade signaler.
DE3808070A1 (de) * 1988-03-11 1989-09-21 Basf Ag Verfahren zur herstellung von besonders blaustichigen perlglanzpigmenten

Also Published As

Publication number Publication date
DE69130140T2 (de) 1999-04-08
NO912280L (no) 1991-12-16
FI85548C (fi) 1992-04-27
JP3190369B2 (ja) 2001-07-23
EP0465851B1 (en) 1998-09-09
NO912280D0 (no) 1991-06-13
FI902992A0 (fi) 1990-06-14
JPH04233335A (ja) 1992-08-21
EP0465851A2 (en) 1992-01-15
FI902992A (fi) 1991-12-15
EP0465851A3 (en) 1992-08-19
FI85548B (fi) 1992-01-15
AU7832491A (en) 1992-12-17
DE69130140D1 (de) 1998-10-15
AU636494B2 (en) 1993-04-29
US5233635A (en) 1993-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO306318B1 (no) FremgangsmÕte og mottaker for mottaking av diskrete signaler
KR0176981B1 (ko) 적응형 이퀄라이저용 캐리어 위상 복구방법 및 통신 수신기용 적응형 이퀄라이저
US4227152A (en) Method and device for training an adaptive equalizer by means of an unknown data signal in a quadrature amplitude modulation transmission system
US5353307A (en) Automatic simulcast alignment
US5799037A (en) Receiver capable of demodulating multiple digital modulation formats
EP0637139B1 (en) Method for removing interference wave, receiver and communication system which use the method
US5353306A (en) Tap-weight controller for adaptive matched filter receiver
US6205170B1 (en) Transmission/reception unit with bidirectional equalization
KR100259317B1 (ko) 2-필터 적응 등화기의 블라인드 수렴을 향상시키기 위한 방법및 장치
JPS61501954A (ja) ディジタル無線チャンネルのための相互ポ−ラリゼ−ション干渉除去法
US6088389A (en) System and method for training a plurality of equalizers and a modem employing the system or method
WO2004002035A1 (ja) Ofdm受信装置及びofdm信号の補正方法
EP0544875B1 (en) Apparatus for adjusting signal points, equalizer gains and the like
US6101217A (en) System and method for demodulating digital information from an odd constellation
JPH09186635A (ja) 等化器
US6188722B1 (en) Sequential blind convergence process in an adaptive decision feedback equalizer
US20020167999A1 (en) Equalizer, receiver, and equalization method and reception method
US5825818A (en) Apparatus and method of recovering a timing signal in a transmission apparatus by adjusting tap coefficients
US7359467B2 (en) Method and apparatus for increasing the quality of the receiver synchronization of QAM or CAP modulated modem connection
JP7023583B2 (ja) 搬送波再生回路
JP2003283385A (ja) 等化装置
US6952445B2 (en) Symbol constellations having second-order statistics with cyclostationary phase
US20030012274A1 (en) Blind equalization method for a high definition television signal
JP3604583B2 (ja) 適応等化器及び復調装置
Silva et al. Convex combination of adaptive algorithms for blind equalization of qam signals