PT89324B

PT89324B - Processo para a igualizacao de canais dispersivos lineares ou aproximadamente lineares para a transmissao de sinais digitais e dispositivo para a realizacao do processo

Info

Publication number: PT89324B
Application number: PT89324A
Authority: PT
Inventors: Ulrich Langewellpott
Original assignee: Licentia Gmbh
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1995-05-31
Also published as: WO1989006073A1; NO893401L; JPH02502777A; US5063573A; FI97588B; DE3744075A1; YU234388A; DK415289D0; FI97588C; EP0349603B1; PT89324A; FI893949A; FI893949A0; EP0349603A1; DE3867841D1; NO893401D0; ES2029352T3; IE61699B1; GR3003721T3; DK415289A

Description

DESCRIÇÃO j A presente invenção refere-se a um processo para a igualização de canais dispersivos, lineares ou ί

aproximadamente lineares, para a transmissão de sinais digitais jde acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, bem como a um dis-i positivo para a realização do processo.

Oe processos ou os dispositivos deste tipo são utilizados em geral em sistemas para a transmissão de informação através de canais dispersivos, variantes no tempo, em especiais canais radioeléctricos, como por exemplo nos sistemas de radiodifusão digitais (DAB) ou em sistemas radiotelefõnicos móveis celulares com propagação multivias. A sua finalidade conN.

siste na regeneração, do lado da recepção, para eliminar as perturbações devidas aos sinais vizinhos (interferências inter-slmbolos), no caso dos sistemas radiotelefõnicos móveis atrãs mencionados mediante a utilização da diversidade por utilização de vias múltiplas.

Processos conhecidos deste tipo, como por exemplo os descritos nos artigos de P. Monsen Feedback Equa lization for Fading Dispersive Channels IEEE Transactions on In formation Thory, Janeiro de 1971, pag. 56-64, e D. Godard channel Equalization Using a Kalman Filter for Fast Data Transmission, IBM Journal Resw Develop., Maio de 1974, pag. 267-273, utilizam-se igualizadores com decisão por retroacção (DFE) antes dos quais ê ligado um filtro adaptado (MF) ao emissor.

O inconveniente destes processos consiste sobretudo no facto de que a adaptação do receptor faz-se demaseado lentamente, para muitas aplicações, e apenas com grande dispêndio podem ser realizados.

Outros processos, como por exemplo os processos descritos nos artigos de J.G. Proakis e J.H. Miller An Adptive Receiver for Digital Signaling Through Channels With Intersymbol Interference, IEEE Transactions on Information Theo ry, N9. IT-15, N9. 4, Julho de 1969, pag. 484-497, utilizam igua lizadores lineares. 0 inconveniente destes processos consistem sobretudo na sua pouca eficácia, em especial no caso da transmis^ são através de canais que variam rapidamente, com elevada disper são.

Ê também conhecido o processo Viterbi (G.D. Forney jr. The Viterbi Algorithm, Proceedings of the IEEE, Vol. 61, N9. 4, Março de 1973, pag. 268-278), o qual de facto não se limita, como os processos atrãs referidos, aos canais lineares ou aproximadamente lineares, no qual, no entanto a complicação do processamento dos sinais alimenta exponencialmente quando aumenta a duração da dispersão, sendo por isso a eficácia deste processo em geral bastante limitada.

O objecto da presente invenção consis te em proporcionar um processo do tipo atrãs indicado que, com a complicação mínima possível de processamento dos sinais torne

possível, mesmo no caso de uma grande dispersão, uma adaptação ι com a maior eficácia e a maior rapidez do receptor ao canal de | jÍ transmissão. | ( A solução dada segundo a presente in-!

venção ao problema estã descrita na reivindicação 1. As restantes reivindicações contêm outras formas de realização e variantes aperfeiçoadas do processo segundo a presente invenção, bem como pormenores de formas de realização vantajosas de um disposi tivo para a realização do processo segundo a presente invenção e utilizações preferidas da presente invenção.

O processo segundo a presente invenção para a igualização de canais dispersivos, lineares ou aproxi madamente lineares, para a transmissão de sinais digitais por

Hmeio de um filtro adaptado e um iguali2ador ligado em serie com ii o mesmo, prevê que o filtro adaptado seja adaptado ao canal de H transmissão total e, em seguida, que os sinais de recepção trans mitidos r(t), que são caracterlzados por uma sequência de dados sob a forma de uma sequência de símbolos a^ do alfabeto do emissor, sejam filtrados no filtro adaptado. Como resultado desta filtragem, é fornecida na saída do filtro adaptado uma sequên cia discreta no tempo de sinais, mío^ (Matched-Filter-Outpul Salda do filtro adaptado), determinando o filtro adaptado automa ticamente os instantes de exploração óptimos para a sequência discreta no tempo de sinais mío^. Em seguida, esta sequência de sinais πιίο^, completa ou, de preferência, por secções, ê regenerada no igualizador ligado a seguir em serie, por meio de um pro | cesso interativo com relaxação e pode em seguida ser conduzida, para um processamento ulterior dos sinais, a um ou mais õrgãos de decisão ou decisores para a realização de decisões duras e/ou suaves, podendo ligar-se a seguir aos decisores com decisão suave vantajosamente respectivamente um circuito descodifi cador com correcção de erros.

TAB vantagens do processo consistem so bretudo no facto de que, com uma complicação de processamento de sinais comparativamente pequena, mesmo no caso de dispersão mais demorada, pode conseguir-se uma elevada eficácia e uma rápida adaptação do receptor ao canal de transmissão.

processo segundo a presente invenção é apropriado em geral para ser usado em sistemas para transmissão de informação através de canais dispersivos variantes no tempo, em especial canais radioeléctricos. Além da utilização :nos sistemas radioeléctricos digitais, o processo segundo a pre' — *« 'sente invenção pode ser usado sobretudo nos sistemas radiotelefo j nicos móveis celulares com propagação multivias dispersiva, como por exemplo no futuro sistema radiotelefónico móvel europeu.

Dma forma de realização vantajosa de um dispositivo para a realização do processo consiste num filtro adaptativo como, por exemplo, o conhecido da patente DE 34 03 715 Al, e um igualizador segundo a presente invenção, ligado em sé- 1 |rie (descrito adiante com mais pormenor). I

Devido à sua grande eficácia e adapta ção rápida, o sistema igualizador segundo a presente invenção j (processo e dispositivo para a realização do processo) processa sem dificuldade em especial as durações mínimas de dispersão de 16 ps devidas à propagação multivias a esperar no futuro sistema radiotelefónico móvel europeu.

| As suas vantagens são utilizadas em especial no caso da transmissão com acesso múltiplo por divisão j l·do tempo (TDMA - Time Division Multiple Access) através de canais variáveis com elevada dispersão. Neste caso contam as carac terlsticas da adaptação rápida e - em especial em comparação com i os processos de Viterbi - a menor complicação de cálculo, sendo í no entanto a eficácia mais ou menos equivalente à deste último processo. Como todos os sistemas igualizadores, o sistema iguali. zador do novo tipo só é rigorosamente utilizável em processos de ; transmissão lineares. Contudo, a modulação GMSK (Gaussian-Minimum-Shift-Keying), utilizada no sistema radiotelefónico móvel europeu pode, sem degradação notável, considerar-se como linear, de modo que também aqui há lugar para a utilização do sistema igualizador. O novo conceito é além disso, sem mais, apropriado jpara a modulação linear N-PSK (N-Phase-Shift-Keying) e N-QAM (N-Quadratur-Amplitude-Modulation). É também possível uma extensão da utilização ã transmissão contínua.

A seguir pretende-se que o modo de fun

cionamento do sistema igualizador seja descrito em três níveis, dando o último desses níveis simultaneamente a máxima eficácia e o maior potencial para tuna realização prática simples. 0 princípio resulta da seguinte relação:

= MLSE para a distribuição de Gauss !r(t) - x(t) dt

-> min = MMSE em geral (1) r(t): Sinal de recepção x(t): Referência a reproduzir no receptor de modo que D seja mínimo.

Como está indicado, esta relação corresponde, no caso do ruído com distribuição gaussiana ao principio MLSE (Maximum-Likelihood-Sequence-Estimation - Estimação da sequência de maior probabilidade) e minimiza em geral, no caso da selecção óptima da referência x(t), o erro quadrático médio MMSE (Minimum-Mean-Squared Error: - erro quadrático médio mínimo).

Para os canais lineares e invariantes no tempo, temos r(t) «= l?a^ p(t - iT) + n(t) (2) sendo a^ : símbolos do alfabeto do emissor p : resposta do canal ao impulso unitário (incluindo o !

filtro)

T : duração dos símbolos n : Ruído ou perturbação

De maneira correspondente, pode descrever-se a referência da seguinte maneira:

x(t) «= 2rb_±p(t - IT) (3) sendo b. : símbolos procurados a^ no caso de nao haver erro p : estimativa de p

Nível

Em vez dos símbolos discretos, even tualmente complexos, aparecem grandezas contínuas 0^.

= b_± + 6b_± (4)

P(t - iT> (5) = J|r(t) - x^(t) | ² dt (6)

Para o cálculo do mínimo de , deriva-se a expressão em relação a^ e iguala-se a zero. Daí resulta ” iT) p* (t - kT) dt = Jr (t) p* (t - kT) dt (7) ^ou Zfi ^RP<^k ” ⁱ) “ ^nfok (θ) sendo p : complexo conjugado de p

Rp(m) : Fução de autocorrelação da resposta ao impulso unitário do canal no inítan te m.T πιίο^ : resultado da filtragem adaptada (salda do filtro adaptado)

Esta relação representa um sistema de equações lineares para a determinação dos O seu significadè torna-se evidente por utilização da transformação z:

B(z) = ΣΓz¹φ(ζ) =£Rp(l) z¹

MFO(z) = ΣΓ Hlf Ofc z ^kB(z) . Φ(z) = MFO(z) ou B(z) = MFO(z) . ψ¹(ζ) (9) (10) (11) (12)

Isto faz lembrar o igualizador de ze ro-forcing, aqui com o sinal de entrada MFO(z) e a função de transferência 0 ^(z). A diferença para a representação conhecida consiste, por um lado, na utilização do filtro adaptado ao canal instantâneo (e não só à filtragem no emissor e no receptor), cujos coeficientes devem ser determinados por medição efectiva; além disso, por outro lado, calcula-se a inversa 0 ^x(z) apenas indirectamente por resolução do sistema de equações lineares.

Para isso ê apropriado um processo iterativo com relaxação. No caso de sequências de símbolos multo compridas e da resposta ao impulso unitário lentamente variável, indica-se uma decomposição em secções mais curtas que se sobrepõem umas âs outras, baseando-se cada uma das novas secções na resposta ao impulso unitário actual em cada caso. Convenientemen

te, escolhe-se a seguinte reformulação:

rfj Pk+j ^mfok

p. = Rp*(j)/Rp(O) mf o£ = mfo^/Rp(0).

(13)

Portanto, de acordo com o processo ite rativo de Gauss-Seidel, a prescrição de iteração no passo de ite ração 1, símbolo k é:

JP_kd> “ - j_ZOf j ftc+j ~ ík+j ¹ (14)

Pk^(1> - 6Ϊ¹'¹’ ⁺« <¹⁵>

com ç/ : factor de relaxação para o comando da convergência

0<>l : Sobre-relaxação
X?1 : Sub-relaxação o< = 1 : nenhuma relaxação Observação da convergência: S⁽¹> Diminuição de no caso de ser	s⁽¹>	(16) (17)
Condições iniciais: “	mfo·	(18)
	Σρ7’\|²	(19)
Condição de interrupção: (Im) . (0)	(20)
Decisão, caso não se deseje soft-decision é : Formação de no elemento do alfabeto colocado	a seguir:
_ *(lm) k £k		(21)

Este processo permite uma realização prática comparativamente simples, na qual, em cada passo de iteração, hã um filtro de igualização com salda com retroacção, cuja constituição ê semelhante ã de um filtro FIR (Finite-Impulse-Response Filter - Filtro de resposta finita ao impulso unitário) .

De maneira análoga ao igualizador zero-forcing pode, neste nível, aparecer uma elevação do ruído

e uma convergência má ou ausência de convergência, no caso de 0(z) não ser susceptlvel de inversão. Um primeiro aperfeiçoamento é fornecido pelo nível 2, descrito a seguir.

Nível

Wjui, a desiçao faz-se jã durante a iteração:

⁽¹⁾ = mfo,' jzo Pj ’ - ^^1-1) . (1) _ (1-1) .(l) βκ Pk ^+oC^k (22) (23)

No restante não hã qualquer diferença do Nível 1

-decision

Na saída são dados . o(lm) * é*

na hardna solftAs características de rendimento do Nível 2 são então análogas às do igualizador não linear com retroacção (DFE - Decision Feedback Equalizer). AlêA de boa convergência resulta, para perturbações não muito fortes, uma elimi nação eficaz do ruído. Por outro lado existe uma cedência jbara um encaixe no padrão de erros; estabelecero-se, em certas circuns tâncias, ciclos limites como nos circuitos de regulação de ampli tudes e tempos discretos. 0 NÍvel 3 traz um aperfeiçoamento nota vel.

NÍvel

Uma decisão dura (hard-decision) faz-se ou em princípio sempre (fig. 4) ou de preferência durante as iterações apenas em que um valor se situa dentro de um dado domínio de decisão em torno dos elementos discretos do alfa beto. Os exemplos representados nas fig. 5 e 6 ilustram alternativas para um alfabeto binário.

Com o NÍvel 3 consegue-se não sõ uma convergência muito boa como também uma boa decisão. Em especial para o sistema GSM (Groupe-Special-Mobile-System), podem fazer -se as seguintes afirmações:

Ã desmodulação segue-se uma descodifi

cação de convolução, de preferência com correcção de erros. Isso contribui para a eficácia máxima da soft-decision do desmodula dor. Neste caso, em geral bastam não mais de três iterações para conseguir uma qualidade que quase se iguala ã do algoritmo de desmodulação de Viterbi. Com a utilização da alternativa 2 (fig. 6) a filtração FIR (Finite-Impulse-Response - Filtração da res posta ao impulso unitário finita) pode reduzir-se a adição/subtracção. A fim de satisfazer a exigência da igualização de canais atê uma dispersão de 16 με ê necessário, com o novo conceito de igualizador, menos de um quarto do gasto no processamento dos sinais de um desmodulador Viterbi correspondente na formação de Ungerbock.

Em comparação com o DFE hã que notar que a fase de adaptação do DFE se opõe, no novo igualizador, às iterações para a resolução do sistema de equações. Enquanto que o DFE é em geral constituído por filtros FIR de valores complexo^ os coeficientes complexos aparecem de novo igualizador apenas na filtração no filtro adaptado ligado em série com o igualizador propriamente dito. Como vantagem essencial do novo igualizador relativamente ao DFE, pode no entanto indicar-se a eliminação da sensibilidade relativamente à escolha do instante de exploração. Isso consegue-se no filtro adaptado anteposto, dependente da medição efectiva do canal, e que ê um filtro adaptativo conhecido em si e adaptado ao canal de transmissão global.

Descreve-se a seguir com mais pormenor a presente invenção, com referência aos desenhos, cujas figuras representam:

A fig. 1, o esquema de blocos de uma fornia de realização vantajosa de um dispositivo segundo a presente invenção para a realização do processo segundo a presente invenção?

A fig. 2, o esquema de blocos de uma outra forma de re<i lização vantajosa de um dispositivo para a realização do processo segundo a presente invenção?

A fig. 3, uma forma de realização vantajosa do igualizador do dispositivo segundo a presente invenção para a realização do processo segundo a presente invenção?

A fig. 4, uma representação gráfica dos sinais de sal9 -

da de um decisor para decisões duras em função dos sinais de entrada, para um alfabeto binário; e

As fig. 5 e 6, representações dos sinais de saída de decisores diferentes para decisões suaves” em função dos sinais de entrada, para um alfabeto binário.

O dispositivo segundo a presente invenção para a realização do processo segundo a presente invenção da fig. 1 é constituído por um filtro adaptado (1), adaptativo, ao qual, do lado da entrada, estão ligados, por um lado, os sinais de recepção a regenerar r(t) e, por outro lado a estimativa p da resposta p ao impulso unitário do canal, obtida por um outro circuito (não representado). O filtro adaptativo (1) estã li gado, do lado da salda, através de uma linha de ligação (7) com a entrada de um igualizador (2) e fornece a sequência de sinais ιηίο^ discretos no tempo obtida a partir da filtragem. No igualizador (2), esta sequência de sinais ê regenerada, completa ou por secções, por meio de um processo iterativo com relaxação. Os valores de estimativa obtidos pelo processo iterativo são fome eidos na saída do igualizador (2) e podem ser novamente processa dos num circuito (3) ligado com a salda do igualizador (2) através de uma linha de ligação (3). Dm comando de execução do processo (4), com linhas de comando (5), controla o processo da igua lização. Através de uma linha (9), o comando de execução do processo (4) recebe do igualizador (2) a informação de quando se de ve interromper o processo iterativo no igualizador (2).

O circuito (3) pode ser então, por exemplo, um decisor (31) para decisões duras ou um decisor (32) ou (33) para decisões suaves ou, como se indica na fig. 2, uma combinação desses decisores, diferindo os decisores (31) , (32) e (33) no modo como se faz a decisão, por exemplo como se indica na fig. 4 (decisão dura: formação nítida do valor de entrada no elemento seguinte b^ do alfabeto para todos ^), na fig. 5 (decisão suave I : não formação do valor de entrada do elemen to seguinte bj, do alfabeto para valores de entrada dentro de um domínio intermédio (ZB) , formação nítida - decisão dura - nos restantes domínios) e na fig. 6 (decisão suave II : Atribuição do valor médio de dois elementos vizinhos b_k do alfabeto para va

lores de entrada dentro de um domínio intermédio (ZB), formação nítida - decisão dura - nos domínios restantes) para um sinal de alfabeto blnãrio. Em série com um decisor (32) ou (33) para decisões suaves, pode ligar-se vantajosamente ainda um circuito de descodificação com correcção de erros.

A forma de realização vantajosa do igualizador (2) do dispositivo segundo a presente invenção para a realização do processo segundo a presente invenção representada na fig. 3 contém uma primeira memória (22) e uma segunda memõ ria (23).

A primeira memória (22) estã ligada do lado da entrada, através de um ligador/desligador (20) e da linha de ligação (7) com a saída do filtro adaptativo (não repre sentado) e, do lado da saída, ã entrada de um órgão somador (253)

A segunda memória (23) estã ligada, do lado da entrada, através de um primeiro comutador (21) ou, através da linha de ligação (7), com a saída do filtro adaptado (não representado), ou com a saída de um segundo registador de deslocamento (252), ligado em série com um primeiro registador de deslocamento (251) e um adicionador (255). Do lado da saída, esta segunda memória (23) estã ligada, através de um segundo comutador (24), ou com a entrada do primeiro registador de desloca mento (251), ou com a saída (8) do igualizador (2).

As saídas individuais (2511) a (2514) ou (2521) a (2524), respectivamente do primeiro e do segundo registadores de deslocamento (251) e (252), estão ligadas, do lado da saída, ou directamente (para o primeiro andar) ou, com excepção da posição (2514) do primeiro registador na saída do primeiro registador (251), através dos decisores (2561) a (2566) de um andar de decisão (256) (para os 29s ou 39s andares), com células de ponderação (2541) a (2547) comandáveis individuaImente, de um andar de ponderação (254).

As células de ponderação (2541) a (2547) estão, por sua vez, ligadas, do lado da saída, ao circuito de soma (253). Os registadores de deslocamento (251) e (252), o adicionador (255), o andar de ponderação (254), o circuito de soma (253) e eventualmente o andar de decisão (256) formam entpo

em conjunto, um filtro de igualização (25) que se assemelha a um filtro FIR.

A saída do circuito de soma (253) está, por um lado ligada, através de um circuito de atrazo no tempo (26) e uma célula de ponderação (27) comandãvel ligada em série com um factor de ponderação oc ajustãvel, ao adicionador (255) do filtro de igualização (25) e, por outro lado, através de um primeiro circuito (28) de formação do quadrado do módulo, de um outro circuito de sana (29) e através de uma linha de ligação (9), com o comando de execução do processo (4,5).

No início de um processo de iteração, as duas memórias (22) e (23) são ligadas, através dos comutadores (20) e (21), com a saída do filtro adaptativo, sendo lida pa ra as duas memórias (22) e (23) uma secção (que se sobrepõe com outras secções) da sequência de sinais discreta no tempo mfo^ (ou a sequência de sinais completa, desde que ela seja suficientemente curta). A saída da segunda memória (23) é então ligada, através do segundo comutador (24), com a entrada do primeiro registador de deslocamento (251).

Em seguida, abre-se o comutador (20), isto é, a entrada da primeira memória (22) é desacoplada do filtro adaptativo e a entrada da segunda memória (23) é ligada, através do primeiro comutador (21), com a saída do segundo registador de deslocamento (252).

Sucessivamente, com a cadência do comando de execução do processo (4,5), os dados registados nas memórias (22) e (23) são então transferidos para os registadores de deslocamento (251) e (252) e para o circuito de soma. Os valo res existentes nas posições (2511) a (2514) e (2521) a (2524) dos registadores de deslocamento são então (nos 29 e 39 andares depois da passagem pelo andar de decisão (256)) ponderados no andar de ponderação (254) e os dados ponderados em seguida somados no circuito de soma (253,.

Os dados somados 6^ são em seguida transferidos, através do circuito de atrazo no tempo (26) ou da célula de ponderação (27), respectivamente, ou respectivamente ponderados com o factor de relaxaçãoocajustado através do adicio

nador (255), para a entrada do segundo registador de deslocamento (252).

Simultaneamente, forma-se a partir dos dados somados 8^, no primeiro circuito (28) o quadrado dos módulos que são depois totalizados no outro circuito de soma (29). O sinal do somatório íj é transmitido através da linha de ligação (9) ao comando da execução do processo (4,5) e serve, por um lado, para o ajustamento do factor de relaxação oC e, por outro lado, para a dedução de vim critério para a interrupção do processo de iteração em curso.

Numa forma de realização vantajosa, o processo de iteração é então interrompido quando o sinal de soma tório £ descer abaixo de um primeiro valor determinado.

Numa outra forma de realização vantajosa, o factor de relaxação para os dados somados 6^ retorna dos para o ciclo de iteração seguinte não é dado previamente, mas sim ajustado em cada caso de modo que seja aumentado (diminuído), quando a diferença do sinal de somatório s dos dois ciclos de iteração anteriores desçam abaixo de (subam acima de) um determi nado segundo valor, sendo vantajosamente a grandeza do segundo valor escolhido em função da grandeza do ultimo sinal de somatório £> respectivo.

Os novos valores estimados que apa recem na salda do segundo registador de deslocamento (252) são, durante o processo de iteração, lidos permanentemente para a segunda memória (23), gravando-se em sobreposição aos dados até agora al existentes (depois do primeiro ciclo de iteração, portan to, os dados memorizados da sequência de sinais mío^ e nos cicios de iteração seguintes, os valores estimados obtidos no ciclo de iteração anterior respectivo).

No fim do processo de iteração, os con teudos da segunda memória (23) , isto é os valores estimados registados em último lugar) são transmitidos, através do comutador (24) para a saída (8) do igualizador e dal retransmitidos pa ra os circuitos seguintes de processamento dos sinais, como, por exemplo, as células de decisão e/ou os circuitos de descodificação com correcção de erros. Em seguida, processa-se a sequência

de dados mfo^ seguinte ou a secção seguinte da sequência de sinais mfo^, no igualizador (2), sendo as entradas das duas memórias (22) e (23) ligadas, através do comutador (20), de novo com a saída do filtro adaptativo e a saída da segunda memória (23), através do segundo comutador (24), de novo com a entrada do primeiro registador de deslocamento (251) e repetindo-se em seguida o processo de iteração, como atrás se descreveu.

Compreende-se que o processo segundo a presente invenção, ou o dispositivo segundo a presente invenção para a realização do processo podem ser alterados ou modificados por um técnico especialista na matéria, ou adaptado a dife rentes utilizações, sem que se veja a necessidade de aqui se dejs creverem em pormenor tais alterações e modificações.

Assim, ê possível, por exemplo, na forma de realização do igualizador (2) segundo a fig. 3, utilizar, em vez dos dois registadores de deslocamento providos de quatro ou três posições de registo, respectivamente, no filtro de igualização do igualizador, registadores de deslocamento mais compridos (ou mais curtos) (com um numero de células de ponderação no andar de ponderação em maior (ou menor) número e - nos 29 ou 39 níveis - as células de decisão no andar de decisão do filtro de igualização).

Ê também possível processar, em vez da sequência de dados reais, considerados como exemplo, na foi ma de realização do igualizador (2) segundo a fig. 3, sequências de dados a_k complexos, tendo neste caso de o filtro adaptativo ou no igualizador as duas memórias e os registadores de deslocamento, o adicionador e os decisores no filtro de igualização ser realizados para valores complexos.

Finalmente, ê concebível realizar a es timação do valor p da resposta ao impulso unitário £ no próprio filtro adaptativo, de modo que apenas há que introduzir no filtre adaptativo o sinal de recepção r(t).

Claims

REIVINDICAÇÕES

Processo para a igualização de canais dispersivos, lineares ou aproximadamente lineares, em especial canais radioeléctricos, para a transmissão de sinais digitais, por meio de um filtro adaptado e um igualizador ligado em série, caracterizado por o filtro adaptado (1) ser adaptado ao canal de transmissão global e em seguida um sinal de recepção r(t), carac terizado por uma sequência de dados a^, ser filtrado no filtro adaptado; por se fornecer na saída do filtro adaptado (1) como resultado da filtragem uma sequência de sinais discretos no tempo rafo^ β Ρ⁰*^- então o filtro adaptado (1) , definir automaticamen te os pontos de exploração óptimos para a sequência de sinais dis eretos no tempo mfo^; e por a sequência de sinais discretos no tempo mfo^ ser em seguida regenerada, completa ou por secções, no igualizador (
2), por meio de um processo de iteração com rela xação.

Processo de acordo cora a reivindicação 1, caracterizado por a sequência de sinais mfo^ ser dividida em secções mais curtas, sobrepostas umas ãs outras, e as secções serem individualmente armazeçadas numa primeira e numa segunda memórias (22,23) do igualizador (2); por em seguida se regenerarem as sequências de sinais mfo^ armazenadas respectivas num fil tro de igualização (25) do igualizador (2), sendo os dados armazenados na segunda memória (23) conduzidos ã entrada de um primei ro registador de deslocamento (251) ligado em série com um segun do registador de deslocamento (252), sendo, em cada impulso de cadência de um ciclo de iteração, os dados armazenados nas varias posições de registo (2511-2514;2521-2524) dos dois registadores de deslocamento (251;252) levados, através de células de pondera ção (2541-2547) de um andar de ponderação (254), a um circuito de soma (253) e al feito o seu somatório e sendo os dados somados ^na salda do circuito de soma (253) em seguida atrasados no tempo e sujeitos a uma ponderação adicional (relaxados) e retornados para a entrada do segundo registador de deslocamento (252); por no filtro de igualização, durante cada ciclo de itera ção, se gerarem novos valores estimados da sequeência de dados procurada a^, os quais são fornecidos na saída do segundo re gistador de deslocamento (253) e em seguida armazenados na segun da memória (23) gravados sobre os dados até então nela registados; por em cada ciclo de iteração se formar a partir dos dados

P^rocessa<^^{os na} saída do circuito de soma (253) o quadrado dos módulos e se somarem os valores individuais dos quadrados dos módulos, e o sinal de somatório s determinar o factor de relaxação o< para os dados 6^ processados retomados e servindo ainda como critério para a interrupção do processo de iteração; e por, depois da interrupção do processo de iteração, serem fornecidos na saída (8) do igualizador os valores estimados armazenados em ultimo lugar da segunda memória (23), da sequência de dados a^ procurada e, em seguida, ser memorizada nas duas memórias (22, 23) a secção seguinte da sequência de sinais de saída mfo^ do fil tro adaptado (1) .

-
3— Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os factores de ponderação das varias células de ponderação (2541-2547) do andar de ponderação (254) corresponderem à parte real da função de autocorrelação da resposta ao im pulso unitário da função de transferência do canal de transmissãc global para a secção em questão.

- 16 rtirj.ww
4Processo de acordo com a reivindicação 3, earacterizado por o comprimento de uma secção ser escolhi do de modo tal que possa considerar-se como aproximadamente esta cionãria a resposta ao impulso unitário do canal durante a secção.

Processo de acordo com uma das reivin dicações 2 a 4, earacterizado por o processo de iteração ser interrompido quando o sinal de somatório £ descer abaixo de um pri^ meiro valor determinado.

Processo de acordo com as reivindicações 2 a 4, earacterizado por o factor de relaxaçãoocpara os dados processados retomados serem aumentados (diminuidos) no ciclo de iteração seguinte quando a diferença dos sinais de soma tõrio js dos dois ciclos de iteração anteriores descer abaixo de (subir acima de, um segundo valor determinado.

- 7- Processo de acordo com a reivindicação 6, earacterizado por as grandezas dos primeiro e segundo valores determinados defenderem da grandeza do último sinal de somatório £ respectivo.

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Processo de acordo com uma das reivin dicações 2 a 7, caracterizado por, depois da interrupção do processo de iteração se levarem os valores estimados lidos a partir da segunda memória (23), da sequência de dados a^ procura da, a um decisor (31).

- ₉5 Processo de acordo com uma das reivin dicações 2 a 7, caracterizado por, depois da interrupção do processo de iteração se levarem os valores da sequência de dados a^ procurada, lidos a partir da segunda memória (23), a um circuito de descodificação com correcção de erros (32 ou 33).

- IO⁵ Processo de acordo com uma das reivin dicações 2 a 9, caracterizado por os dados registados nas várias posições de registo (2511-2514;2521-2523) dos dois registadores de deslocamento (251,252) serem levados, através de decisores de um andar de decisão adicional (256), às células de ponderação (2541-2547) do andar de ponderação (254).

- n5 Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por os dados registados na última posição de registo (2514) na salda do primeiro registador de deslocamen18 - to (251) serem levados directamente à respectiva célula de ponde ração (2544) e os dados registados nos restantes registos (2511-2513;2521-2523) dos dois registadores de deslocamento (251,252) serem levados, através dos decisores (2561-2566) do andar de decisão adicional (256), às células de ponderação correspondentes (2541-2543;2545-2547) do andar de ponderação (524).

- 12- Processo de acordo com uma das reivin dicações 10 a 11, caracterizado por nos decisores do andar de de cisão (256) se fazer uma decisão dura.

Processo de acordo com uma das reivin dicações 10 e 11, caracterizado por nos decisores do andar de de cisão (256) para os dados das posições de registo dos dois regiq tadores de deslocamento (251,252) que se situam dentro de um domínio pré-determinado, se fazer uma decisão suave e fora do mesmo uma desição dura.

- 14- Processo de acordo com uma das reivin dicações 10 e 11, caracterizada por nos decisores do andar de de cisão (256), para os dados das posições de registo dos dois registadores de deslocamento (251,252) que se situam no interior de um domínio pre-determinado se atribuir o valor médio dos valores de decisão dura adjacentes e fora desse domínio se efectuar uma decisão dura.

- 15- Dispositivo para a realização do processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por o filtro adaptado (1) ser um filtro adaptado adaptativo; por a primeira memõria (22) do igualizador (2) poder ligar-se com a sua entrada, através de um ligador/desligador comandãvel (20), com a entrada (7) do igualizador (2) e com a sua salda à entrada do circuito de soma (253) do filtro de igualização (25) do igualizador (2); por a segunda memória (23) do igualizador (2) poder ligar-se com a sua entrada, através de um primeiro comutador comandãvel (21), com a entrada (7) do igualizador (2) ou cora a sal da do segundo registador de deslocamento (252) do filtro de igualização (25) do igualizador (2) e com a sua salda, através de um segundo comutador comandãvel (24), ou â entrada do primeiro registador de deslocamento (251) do filtro de igualização (25) ou com a salda (3) do igualizador (2); por a salda do circuito de soma (253) do filtro de igualização (25) do igualizador (2) estar ligada, através de um circuito temporizador (25) e de uma cé lula de ponderação comandãvel (27) com um adicionador (255) liga do entre os dois registadores de deslocamento (251,252) do filtro de Igualização (25) e, através de um primeiro circuito (28) para a formação do quadrado dos módulos (29) , com um comando de execução do processo (4,5).

- 16- Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada uma das posições de registo incLL viduais (2511-2514,-2521-2523) dos dois registadores de deslocamento (251,252) do filtro de igualização (25) do igualizador (2) estarem ligadas do lado da salda com a entrada da célula de ponderação (2541-2544;2545-2547) associada do andar de ponderação (254) do filtro de igualização, e as saídas das células de ponde ração (2541-2547) estarem ligadas con o circuito de soma (253).

- 17- Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por as células de ponderação (2541-2547) do andar de ponderação (254) do filtro de igualização (25) do igualizador (2) serem comandáveis.

- 18- Dispositivo de acordo com uma das rei. vindicações 15 a 17, caracterizado por cada uma das posições de registo (2511-2514;2521-2523) dos dois registadores de deslocamento (251,252) do filtro de igualização (25) do igualizador (2), ou cada uma das posições de registo excepto a ultima posição de registo (2514) colocada na saída do primeiro registador de deslo camento (2514), estar ligada do lado da saída respectivamente através de um decisor (2561-2563;2564-2566) de um andar adicional de decisão (256) com a entrada da célula de ponderação (2541-2543;2545-2547) do andar de ponderação (254) associada.

Dispositivo de acordo com uma das rei. vindicações 15 a 18, caracterizado por, no caso de sequências de dados a^ com valores complexos, o filtro adaptativo (1), bem como as memórias (22,23), os registadores de deslocamento (251,252)₍o adicionador (256) do filtro de igualização (25) do igualizador (2), bem como as células de ponderação (2541-2547) do andar de ponderação (254) do filtro de Igualização (25) serem realizados

- 21 para valores complexos.

Sistema igualizador de acordo com uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado por ser utilizado para um sistema radiotelefõnico móvel celular com propagação multivias dispersiva.

Sistema igualizador de acordo com uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado por ser utilizado num sistema de radiodifusão digital (DAB).

A requerente declara que o primeiro pedido desta patente foi apresentado na Republica Federal Alemã em 24 de Dezembro de 1987, sob o n9. P 37 44 075.6.

Lisboa, 22 de Dezembro de 1988. a AGENTE «EICIAL ·Α ΡΛ·ΡΛ!Ε·ΛβΕ INtUSTfTli-