SE436960B - Anordning vid ett datamodem for att alstra och approximativt tidsstyra en samplingssignal - Google Patents

Description

1 se 20 25 30 35 40 7903626-0 Z det antal operationer, som är nödvändiga för att genomföra samp- lingsklockkorrektionsfunktioner, genom insikten att det icke är nödvändigt att fullständigt utjämna den andra kanalens signal och att den utjämnade andra signalen icke behöver bestämmas un- der varje baudintervall. Föreliggande uppfinning utnyttjar vida- re en inledande fasuppskattning baserad på signalenvelopen för att inledningsvis uppskatta inställningen av samplingsklockan samt fastställer att en dylik uppskattning är tillräcklig för att möjliggöra användande av den utnyttjade tekniken för noggrann injustering. Denna inledande uppskattning har visat sig vara mycket betydelsfull i det att annars man kan få mycket dåliga systemprestanda. Användande av en andra ordningens faslåsnings- slinga för att kompensera frekvensförskjutning innebär en ytter- ligare förbättring i enlighet med uppfinningen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Figur 1 är ett illustrerande schema över en huvudkanals utjämnare, som utnyttjas i en anordning enligt uppfinningen.

Figur 2 är ett illustrerande schema över beslutskretsar, som matas från utjämnaren enligt figur 1. Figur 5 är ett illustre- rande schema över en utjämnare för en andra kanal, som ut- nyttjas i anordningen enligt uppfinningen. Figur Ä är ett illustrerande schema över korrelerings- och faslåsningskretsar, som utnyttjas i anordningen enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM.

I den föredragna utföringsformen av uppfinningen används , en i fig. l och fig. 2 illustrerad huvudkanalsutjämnare för att alstra huvudkanalfelsignaler EXñ och EYn. Den i fig. l och fig. 2 visade uppbyggnaden av huvudkanalens utjämnare är förut väl känd och illustreras därför endast schematiskt.

A Inkommande sampe1Xn+K och Yn+K av den mottagna signalen i huvudkanalen, vilka samgfl har 900 fasförskjutning, utnyttjas.

Inledningsvis är det nödvändigt att inställa samplingspunkten nära den lämpliga punkten i syfte att möjliggöra rätt funktion I En dylik inledande inställ ning av samplingsklockan kan uppnås genom kända metoder för en- hos den föredragna utföringsformen. velopåtervinning eller genom den föredragna teknik, som beskrivsJ 10 15 25 55 ÄO 7908626-0 i den svenska patentansökningen 79-036H8-9, till vilken härmed hänvisas. Så snart tidsstyrningen av samplingsklockan har in- ställts inledningsvis, kommer den föredragna utföringsformen av uppfinningen att arbeta vidare för att exakt inställa samp- lingstidpunkten i syfte att optimera dataåtervinningen.

Utjämnaren enligt fig. l innefattar en kanal (i fas) för Xn+K sampel och en kanal (900 fasförskjutning) för Yn+K sampel.

Sampel Xn+K lagras i fördröjningselement ll och sampel Yn+K lag- ras i fördröjningselement l3. "I fas"-kanalsampel X multi- n+K pliceras med resp. konstanter CP_K...CPm och summeras i en sum- merare 15. Sampel YnJK multipliceras likaledes med resp. kon- , c.. 4. stanter CS_K...CSm och summeras i en summerare 17. Utsignalerna från de båda summerarna 15 och 17 summeras av en summerare 19 för åstadkommande av en signal Q .

EQn meraren 19 matas till en faskorrigeringskrets 21.

Denna utsignal från sum- På liknande sätt multipliceras sampel X med resp. konstanter CS_K...CSm, n+K och de resulterande produkterna summeras i en summerare 23.

Sampel Yn+K multipliceras med resp. konstanter CP_K...CPm, och de resulterande produkterna summeras i en summerare 25. De resp. utsignalerna från de två summerarna 23, 25 summeras av en sum- merare 27 för åstadkommande av en signal É? .

EQn tas därefter till faskorrigeringskretsen 21. Utsignalerna X Denna signal ma- EQ ° n YEQ från faskorrigeringskretsen utgör de utjämnade huvudkanal- n signalkomponenterna: YEQ = XEQ COS Sn + YEQ sIN e n Il n n YEQ YEQ COS Sn - XEQ SIN e n Il n. n Detta Gn representerar den nödvändiga fasvinkelkorrigeríngen.

De faskofrigerade, utjämnade huvudkanalsignalerna XEQ n och YEQ matas därefter till resp. beslutskretsar 29, 31 (fig.2). n Varje beslutselement 29, 31 bestämmer det korrekta värdet för utdatasignalen DXn, DYn utifrån resp. råa utsignaler XEQn, YEQn n, DYn matas därefter till resp. summerare 33, 35. varifrån huvudkanalens i fas varande från utjämnaren. Datasignalvärdena DX UI 10 15 20 25 50 35 40 7908626-0 L: felkomponent EXn och huvudkanalens 900 fasförskjutna felkomponent EYn härleds.

Såsom är förut känt justeras utjämnarkonstanterna CP_K och CS_K, etc., i enlighet med någon algoritm i syfte att åstadkomma utjämnade utsignaler för att råda bot på effekterna av intersym- bolinterferens. Dylika algoritmer är tidigare väl kända och kommer därför icke att diskuteras närmare här.

Fig. 3 visar den andra kanalens utjämnare i den föredragna utföríngsformen av föreliggande uppfinning. Denna utjämnare är en härledningskanalutjämnare. Alstrandet av insignalerna X' Y'n+v till denna andra utjämnare är väl känt.

Xn och Yn är de samplade, i fas varande och 900 fasförskjutna bas- n+v' J. cOm exempelvis bandsignalerna, utgör X'h och Y'n de motsvarande, samplade,g från dessa basbandsignaler-härledda eller deriverade signalerna.

Dessa sampel matas därefter till resp. fördröjningselement i den -i fig. 3 visade utjämnaren, vilken-till sin konstruk- tion skiljer sig från utjämnaren enligt fig. l i det enda men betydelsefulla avseendet, att i enlighet med uppfinningen anta- let uttag och uttagskonstanter CP_v...CPw och CS¿V...CSw i fig. 3 är mindre än antalet uttag som krävs av utjämnaren enligt fig. l för att utjämna den mottagna huvudkanalssignalen. Värde- na på uttagskonstanterna CP, CS för motsvarande uttag i fig. 1 och fig. 3 är desamma. Genom användning av ett mindre antal uttag, dvs. v i K, w < M eller v< K, w íM, blir de här-ledda eller deriverade signalerna XEQ och ÉEQ icke så exakt beräk- n n nade och blir typiskt felaktiga i en utsträckning som icke är tolererbar för huvudkanalens mottagna signal. I enlighet med uppfinningen har det emellertid befunnits, att hög noggrannhet icke erfordras vad gäller dessa signaler, under det att hög noggrannhet krävs vad gäller utdata DXn och DYn. Som ett sär- skilt exempel kan nämnas att i ett modem konstruerat i enlighet med den föredragna utföringsformen av föreliggande uppfinning ett antal huvuduttag och härledningsuttag av 23 resp. 17, 50 resp. 19 och 39 resp. 26 befunnits ge noggrann drift. I I enlighet med uppfinningen har det dessutom befunnits onödigt att bestämma signalen/> och/§ för varje baud. Vid XEQ YEQ n n den föredragna utföringsformen beräknas dessa värden och följ- 10 15 20 25 50 55 HO 7908626-0 aktligen värdena på k och é endast en gång för varannan EQ EQ n n baud under användning av en undergrupp av uttagskonstanterna som bestäms för huvudkanalutjämnaren enligt fig. 1.

Korrelerings- och faslåsningsstrukturen som används för att utnyttja dessa approximativt beräknade härledningssígnaler X och YEQ n n multipliceras med resp. huvudkanalsfelkomponenter EXn och EYn 51, 53- summeras därefter i en summerare 55 till EQ illustreras i fig. U. Signalerna ÉEQH och ÉEQ n i motsvarande multiplicerare De resp. produkterna EX ' och EY ' n XEQn n YEQn åstadkommande av en signal øn representerande klockfelet.

Signalen øn från korrelatorn appliceras därefter på ett andra ordningens slingfilter. Detta filter inkluderar summe- rare 57, 65, ett fördröjningselement 59 och konstantmultiplice- rare 61, 63. Utsignalen från summeraren 57 betecknas Q? och n fördröjs av fördröjningselementet 59, vars utsignal matas till- baka såsom en insignal till summeraren 57. Summeraren 57 sum- /\ merar øn och det fördröjda värdet ø , som ges av fördröjnings- elementet 9, för åstadkommande av,^F.l Multipliceraren 61 mul- /\ øn tiplicerar øn med en slingkonstant B. En multiplicerare 65 multiplicerar även øn med en slingkonstant A för åstadkommande av Aøn. Slingkonstanterna A och B väljs i enlighet med väl kända överväganden vad gäller utformning av faslåsta slingor. En sum- merare 65 summerar därefter Aøn ochflgø och åstadkommer en utsig- nal Wn. Elementen 57, 59 och 61 samveåkar för åstadkommande av en andra ordningens slingkaraktäristik och eliminerar frekvens- drift eller -förskjutning mellan sändar- och mottagarklockorna.

En annan summerare 67 bildar en utsignal Pn = WH +19 n-l genom att summera en insignal yn med utsignalen/\ från för- *n-l Utsignalen Pn matas till ett beslutsblock 71, där[PnJ . a bestäms. Konstanten Gtär det minsta justerings- dröjningselement 69. en ínkrement eller -dekrement, som kan genomföras på sampelklock- fasen med den givna maskínvaran innefattande en klockgenerator 10 15 20 25 35 H0 7908626-o 6 73. rPñ_ representerar heltalsdelen av Fn dividerad med an CL ífàl . d,ger sålunda ett helt antal inkrement eller dekrement Cl för samplingstidsstyrningskorrektion. Äterstoden eller den del som icke är ett helt tal bestäms av Wn = Pn -[Fn] . Q. Denna återstående del mn lagras i fördröj- 11 ningselementet 69 och kombineras med nästa insignal till summe- raren 67 i syfte att ge noggrannare samplíngstidpunktsjustering- ar.

Eftersom utjämnade härledda eller deriverade värden XEQ n I . och Y . åstadkommes endast en gång per varannan baud, behöver EQ kretsennenligt fig. 4, såsom torde utan vidare inses, endast ar- beta med förutsättningen att ge tidsstyrning endast för varannan baud. lunda värdet på den motsvarande variabeln under en särskild alternerande baudperiod.

Indexet "n", såsom detta användes i fig. H, indikerar så- Den beskrivna föredragna utföringsformen är utmärkt väl lämpad i samband med mikroprocessormodem, där beräkningskapaci- tet står högt i värde. Genom utnyttjande av ett färre antal uttag reduceras på ett markant sätt antalet multipliceringar och summeringar som är nödvändiga för att beräkna å och v EQ.

EQn. Genom att ytterligare begränsa beräkningarna till att A ske en gång för varannan baud halveras i själva verket antalet beräkningar. Som en konsekvens av den föredragna utförings- formen av föreliggande uppfinning skärs även antalet beräkning- ar som fordras för förverkligande av fig. Ä ned till hälften.

Samtliga dessa besparingar sker utan att man behöver göra nå- got betydande offer vad gäller den slutliga noggrannheten hos den åstadkomna tidsstyrningskorrektionen. _ Såsom fackmannen torde utan vidare inse, är det möjligt att genomföra många modifikationer och anpassningar av den be- skrivna föredragna utföringsformen av uppfinningen inom ramen för den senare, såsom denna framgår av efterföljande patent- krav.

Claims (10)

7 7908626-0 PATENTKRAV

1. Anordning vid ett datamodem, som har en huvudkanal för mottagande av en huvudkanallinjesignal, organ för att alstra och inledningsvis approximativt tidsstyra en samplings- signal för användning vid sampling av linjesignalen och anordna- de att till svar på en korrektionssignal justera samplings- signalens fas och organ för att åstadkomma en andra kanalsignal, som en funktion av huvudkanalsignalen, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar organ för att avlägsna distortion från huvudkanalsignalen för åstadkommande av ett korrigerat ut- signalvärde, inkluderande utjämnarorgan med ett flertal justerbara multipliceringskoefficienter och organ för att åstadkomma en felsignal indikerande skillnaden mellan det korrigerade utsignals- värdet och det närmaste av de möjliga överförda datavärdena; organ inkluderande utjämnarorgan med ett antal multiplicerings- koefficienter för att avlägsna distortion från den andra kanal- signalen för åstadkommande av en korrigerad andra kanalsignal, och organ för att korrelera den korrigerade andra kanalsignalen med felsignalen för härledning av en korrektionssignal för korrigering av samplingssignalens tidsstyrningsfas.

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda korreleringsorgan innefattar organ för härled- ning av en fasfelsignal genom korrelering av den andra kanalsíg- nalen och felsignalen, organ för att avlägsna frekvensdrift el- ler -förskjutning från nämnda fasfelsignal för åstadkommande av en frekvensjusterad fasfelsignal och organ för att utifrån den justerade fasfelsignalen bestämma det antal tidstyrningsfas- korrektionsinkrement som skall utföras.

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ för att utjämna den andra kanalen utnyttjar ett antal multipliceringskoefficienter som är mindre än nämnda flertal. Ä.

4. Anordning enligt krav l eller 5, k ä n n e t e c k- n a d av att nämnda antal utnyttjas mindre än en gång per baud- period för att alstra den utjämnade andra signalen.

5. Anordning enligt krav-l, k ä n n e t e c k n a d av att felsignalen innefattar första och andra komponenter och att den utjämnade andra kanalsignalen innefattar första och and- ra komponenter. 7908626-0

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda korreleringsorgan innefattar organ för att multi- plicera den första komponenten av felsignalen med den första komponenten av den utjämnade andra kanalsignalen till bildande av en första produkt, för att multiplicera den andra komponen- iten av felsignalen med den andra komponenten av den utjämnade _ andra kanalsignalen till bildande av en andra produkt och för att summera nämnda första och andra produkt till bildande av en fasjusteringssignal} f

7. . Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar organ för filtrering av andra ordning av fasjusteringssignalen för åstadkommande av en korrigerad signal och organ för att dividera den korrigerade signalen med ett klockkorrektionsinkrement för att bestämma ett noggrant justeringsinkrement för samplingsklockan. '

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda filtreringsorgan innefattar en första summerare, organ för att multiplicera fasjusteringssignalen med en konstant för åstadkommande av en första insignal till den första samme- raren, en andra summerare som ger en utsignal och mottager fas- justeringssignalen som en insignal och en fördröjd version av nämnda utsignal som en andra insignal samt organ för att multi- iplicera nämnda utsignal med en andra konstant för åstadkommande av en andra insignal till den första summeraren. 7

9. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda divideringsorgan innefattar organ för att fördröja återstoden av nämnda division och för att addera den fördröjda återstoden till den korrigerade signalen. I l

10. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den andra kanalsignalen är en härledd eller deriverad kanalsignal.