SE458653B - Foerfarande i en koherent mobilradiomottagare foer initiering av en i mottagaren ingaaende utjaemnare - Google Patents

Description

458 653 10 15 20 25 s k blockmetoder då utjämnarens koefficienter beräknas genom lösning av ett linjärt ekvationssystem, dels s k rekursiva metoder då utjämnaren uppdateras från ett startlâge (normalt med alla koefficienter satta till noll) med hjälp av nagon adaptiv algoritm.

Referenser: 1. "Multipath equalization for digital cellular radio operating at 300 kbit/s". PROCEEDINGS OF THE 36TH IEEE VEHICULAR TECHNOLOGY CONFERENCE, Dallas Texas May 20-22, 1986. 2. (LG Proakis "Digital Communikations" Mc Graw-Hill, 1983. i REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Problemet med att före en datasekvens utsända en träningssekvens för att mottagaren skall kunna konstatera kanalkaraktären är enligt ovan att visst tidsutrymme tas i ansprak. Detta inkräktar pa det totala tidsutrymrne som ställs till förfogande för datasekvens plus träníngssekvens. Ju längre tränings- sekvensen är desto kortare blir datasekvensen för just den kanalen.

Enligt TDMA-principen överförs de olika kanalerna i tidsmultiplex på liknande sätt som vid trådbunden kommunikation. Varje tidslucka upptar en tränings- sekvens och en datasekvens inom ett begränsat tidsutrymme, men under tidsavstândet mellan tvâ tidsluckor för samma kanal sker i princip ingen mottagning. Enligt det föreslagna förfarandet utnyttjas en del av detta tids- utrymme för att ytterligare förbättra utjämnarens inställning i beroende av den mottagna träningssekvensen under tidsluckan, genom att utnyttja tränings- sekvensen flera gånger för inställning av utjämnaren. Därvid maste informa- tionen i den mottagna träningssekvensen (jämte datameddelandet) lagras under tidsluckeintervallet för att därefter kunna matas in till utjämnaren. Eftersom tidsavstàndet mellan tva konsekutiva skurar är relativt langt krävs ingen hög snabbhet vid inställningen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att förbättra inställningen av utjämnaren i en radiokommunikationsmottagare för att kunna utnyttja en mindre komplex algoritm med liknande bitfelsprestanda i förhållande till det fall att en mer komplex algoritm används. 1U 1D 20 Z? 458 653 Fiirfarandet är kännetecknat så som det framgår av patentkravets 1 känne- tecknande del.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall närmare beskrivas med hänvisning till bifogad ritning där figur 1 visar i blockform ett tidsschema över de olika sekvenserna för en viss kanah figur 2 visar ett tidsschema enligt figur 1 men med en annan sekvensföljd än enligt figur l; figur 3 visar ett blockschema över en anordning i en mobilradiomottagare för utförande av förfarandet enligt uppfinningen.

UTFÖRINGSFQRMER Figur 1 visar i blockform ett tidsdiagram över en träningssekvens S och en datasekvens D, vilka inkommer till en koherent mobilradiomottagare för en viss kanal (kanal l). Mobilradiomottagaren ingår i ett system som arbetar enligt TDMA, d v s de kanaler som överförs utsända och mottages i form av tidsmul- tiplexerade tidsluckor ("skurar"), där varje tidslucka innehåller en tränings- sekvens S och en datasekvens D.

Träningssekvensen S innehåller ett fast bitmönster för en given basstation som bla anger tidsluckestart. Datasekvensen innehåller förutom talkanalen exem- pelvis styr-och kontrolldata.

Enligt figur l antages träningssekvensen inkomma först till mottagaren under intervallet tÜ-tl och därefter datasekvensen D under intervallet tl-tï Efter tiden tz och fram till tiden 1:7 sker ingen mottagning eftersom övriga kanaler 2,3...k mottas av andra mottagare. Vid tiden t., mottas saledes ater kanal 1.

Enligt det föreslagna förfarandet lagras ("inspelas") träningssekvensen S och datasekvensen D under tiden tÛ-tz. Därefter utmatas de lagrade sekvenserna S och D till mottagarens utjämnare sa att träningssekvensen S utmatas tva gånger i tva pa varandra följande tidsintervall tz-ta och ta-ts varefter 458 653 10 15 20 25 30 datasekvensen D utmatas efter träningssekvensen under intervallet tS-tá.

Samma förfarande upprepas därefter för den mottagna träningssekvensen S1 och datasekvensen Dl da samma kanal (kanal 1) ater inkommer till mottagaren.

Mottagen signal under tiden tU-tl svarande mot träningssekvensen kan variera fran en tidslucka till en annan (S = S1) men härrör fran ett och samma bitmönster fran sändaren som är känt i mottagaren (referensbitmönstret) hos en träningssekvens So.

I tidsschemat enligt figur 2 visas förfarandet tilläm pat pa en annan ramstruktur i ett TDMA-system än i figur l. Här utgörs kanal 1 av en första datasekvens Dl under intervallet t -t 0 l, därefter en träningssekvens S under tidsintervallet tl-tz och slutligen en andra datasekvens D2 under intervallet t2-t3. Lagringen av sekvenserna Dl, S och D2 kan ske i tidsföljd men u tmatningen till utjämnaren sker sa att träningssekvensen S utmatas tva gang er i följd under intervallen ta-ts, t5-t6 och därefter datasekvenserna D2, Dl under intervallen t6-t7 respektive t7-t8. Pa samma sätt sker lagring och utmatning av se- kvenserna da samma kanal i nästa tídsluckor inkommer till mottagaren.

Genom det föreslagna förfarandet att upprepa utmatningen av den mottagna träningssekvensen S tva eller eventuellt flera ganger till utjämnaren kan denna inställas i beroende av träningssekvensen S under minst dubbelt sa lang tid än i kända fall da träningssekvensen utmatades endast en gang till mottagarens utjämnare.

Enligt förut känd teknik inställdes utjämnarens filterkoefficienter dels i beroende av mottagen träningssekvens dels i beroende av det därpa följande datasekvensens styr- och kontrolldata. Eftersom träningssekvensens bitmönster ger den mest tillförlitliga inställningen av utjämnaren beroende pa att motsvarande bitmönster är känt i mottagaren fas en förbättring genom att istället för datasekvensen använda sig av en upprepad träningssekvens. Tids- aspekten, d v s att längre tid erfordras för att använda tva eller flera träningsíntervall, är ej av större betydelse pa grund av tidsmultiplexeringen i systemet.

I figur 3 visas den del av en mobilradíomottagare i vilken förfarandet enligt uppfinningen tillämpats. Mottagaren är en sk koherent mottagare, d v s vid demodulationen utnyttjas bade amplitud och' fas í mottagen signal. En analog- u 10 15 20 25 30 458 653 digitalomvandlare AD omvandlar den nedblandade signalen till motsvarande tidsdiskreta signal. l en koherent mottagare är den inkommande signalen uppdelad i två kanaler (I och Q) sasom är visat i exempelvis referens 1 men för enkelhetens skull är endast en förbindelse för både I- och Q-kanalen visad.

En utjämnare J innehåller ett första digitalt filter Fl och ett andra digitalt filter FZ. Båda filtren är av FlR-typ d vs innehåller som känt ett antal fördröjningslänkar och multiplikatorer. Multiplikatorernas koefficienter (de s k tapparna) är betecknade med ai(n) för filtret Fl och med bi(n) för filtret F2.

Utjämnaren kan alternativt innehålla endast ett PIR-filter Fl men i det här beskrivna fallet ingår ytterligare ett filter F2 för att reducera kvarvarande symbolinterferens efter filtret Fl, se referens 2.

Utgangarna hos de bada filtren Fl, FZ är anslutna till en adderkrets Al vars utgång är ansluten till en beslutskrets B. Över ingången till beslutskretsen fås en signal d(n) som utgör ett estimat av den utsända referenssekvensen S0 här betecknad med d(n) under träningsintervallet, och över utgången fås en signal dB(n) som utgör den beslutade signalen av d(n).

En omkopplare K styrs sa att under träningsintervallet är omkopplaren i läge l, medan under dataintervallet omkopplaren är i läge II (reference directed mode resp decision directed mode). En adderkrets med en minus- och en plusingang bildar skillnaden mellan ingångssignalen d(n) till beslutskretsen B och endera signalen dB(n) eller d(n) beroende pa omkopplarens läge II respektive l. Den så erhallna skillnadssignalen utgör en felsignal e(n) som anger avvikelsen mellan uppskattad signal och referenssekvensen (omkopplaren K i läge I) och som anger avvikelsen mellan uppskattad och beslutad signal (omkopplaren K i läge II).

Blocket BE symboliserar en beräkningsenhet för att bilda koefficienterna ai och bi för filtren Fl respektive F 2. Enheten BE bildar koefficienterna ai och bi enligt en viss algoritm med lägre komplexitet, exempelvis den sk LMS algoritmen (Least Mean Square), än en snabbt konvergerande komplex algoritm, exempelvis RLS-algoritmen (Recursive Least Square). Detta är möjligt tack vare det föreslagna förfarandet, som utnyttjar informationen i träningssek- vensen bättre. Koeffioienterna ai(n) och bitn) bestäms i ett rekursionsförfarande på känt sätt medelst LMS-algoritmen enligt: 458 10 15 20 653 ai(n) = ai(n-l) +/(¿y(n-i+l)e(n) (1) bi(n) bï(n-l) +jü¿~d(n-i)e(n) (2) där d(n-i) i formel (2) ersätts med d B(n-i) efter träningssekvensen, d v s dä omkopplaren är i läge II.

För lagring och utmatning av trâningssekvenser S och datasekvenser D (Dl, D2) enligt figur 1 eller 2 är en minnesenhet M ansluten mellan omvandlarens AD utgång och ingången till filtret Fl. Minnesenheten M består av ett RAM och styrs för lagring och utmatning via en styringàng s. F rän omvandlarutgàngen inmatas enligt figur l träningssekvensen S och datasekvensen D under inter- vallet tÛ-tá. Därefter sker utmatning av de olika sekvenserna S, S och D under intervallet t3-t6 som ovan beskrivits till filtret Fl. Utjämnarens filterkoeffi- cienter är därvid nollstâllda till ett startvärde. Under det att den första sekvensen S utmatas sker en rekursiv uppdatering av filtren till dess att den första träningssekvensen S är slut. Utjëmnaren fortsätter att utjämna och en ny rekursiv uppdatering sker under den andra träningssekvensen med de under den första träningssekvensen erhållna värdena som startvärden.

Om LMS-algoritmen används är det lämpligt att minska det s k uppdaterings- steget /øcabb i formel (1) och (2) för varje ny repetition av träningssekvensen.

Pa detta sätt är det möjligt att kombinera algoritmen med snabb konvergens (stort steg) för den första träningssekvensen och långsammare konvergens med litet slutfel (litet steg) för den andra träningssekvensen efter vilken data skall detekteras.

Claims (2)

10 15 458 653 PATENTKRAV

1. l. Förfarande i en mobilradiomottagare för initiering av en i mottagaren ingående utjärnnare (J) där överföring av mobilradiosignalerna över de olika kanalerna (l,2...k) sker i form av tidsluckor med databitar, vilka tidsluckor vardera innehaller ett första tidsintervall (tÛ-tl) för en träningssekvens (S) som innehåller synkroniseringsinformation och ett andra tidsintervall (t l-tz) för en datasekvens (D) som innehåller styr- och datainformation där de bada sekvenserna filtreras i utjämnaren (J) för kompensering av kanalens ofull- komligheter vid nämnda utbredning, varvid utjämnarens filterkoefficienter (avbi) inställes enligt en viss algoritm och i beroende av det fel (e(n)) som uppkommer vid jämförelse av den mottagna träningssekvensen (S) med en i mottagaren känd referenssekvens (So), k ä n n e t e c k n a d av att den över- förda och i mottagaren detekterade träningssekvensen (S) tillsammans med den mottagna datasekvensen (D) lagras under ett visst tidsintervall (to-tg) svarande mot det första och det andra tidsintervallet, samt att under ett därpa följande tidsintervall (tZ-tó) träníngssekvensen utmatas under åtminstone tva pa var- andra följande tidsintervall (tZ-ts) före nämnda datasekvens (D) till utjämna- rens filter (Fl), sa att nämnda jämförelse utförs åtminstone tva ganger med nämnda referensekvens (SO).

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att da formatet pa radiokanalen är sadant att en första datasekvens (Dl) följs av tränings- sekvens (S) och därefter av en andra datasekvens (D2), vilka lagras, utmatningen sker pa sadant sätt att träningssekvensen (S) först utmatas tva eller fiera ganger under tva eller flera pa varandra följande tidsintervall (th-ts respektive ts-tó, figur 2) varefter de bada datasekvenserna (Dl,D2) utrnatas till ut- jämnarens filter (Fl).