SK132994A3 - Method of transfer of digital signals and receiver for realization of this method - Google Patents
Method of transfer of digital signals and receiver for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- SK132994A3 SK132994A3 SK1329-94A SK132994A SK132994A3 SK 132994 A3 SK132994 A3 SK 132994A3 SK 132994 A SK132994 A SK 132994A SK 132994 A3 SK132994 A3 SK 132994A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- signals
- blocks
- received
- frequency
- block
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L25/03159—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the frequency domain
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L2025/03433—Arrangements for removing intersymbol interference characterised by equaliser structure
- H04L2025/03439—Fixed structures
- H04L2025/03522—Frequency domain
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Spôsob prenosu numerických signálov a prijímač na uskutočňovanie tohoto spôsobuA method for transmitting numerical signals and a receiver for performing the method
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka predovšetkým spôsobu prenosu numerických signálov, pri ktorom sa vysielajú signály moduláciou nosnej frekvencie a pri príjme sa vyrovnávajú prijaté signály vo frekvenčnej oblasti skôr, ako sa nechajú prejsť naspäť do prechodnej oblasti a tak sa uskutoční ich prieskum. Tento vynález sa používa predovšetkým pre hertzové prenosy, ale možno ho taktiež použiť pre akýkoľvek iný typ prenosu, napríklad pomocou káblov.In particular, the invention relates to a method of transmitting numerical signals, in which the signals are transmitted by modulating the carrier frequency and receiving the received signals in the frequency domain before they are returned to the transition region and thus surveyed. The present invention is used primarily for hertz transmissions, but can also be used for any other type of transmission, for example by cables.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
V súčasnej dobe je snaha realizovať prenos signálov hertzovým spôsobom v numerickej podobe a už nie v podobe analogickej. Takto prenos rozhlasových alebo televíznych programov v numerickej podobe dovoľuje teoreticky pri príjme obnoviť analogické signály zvukov a obrazov bez závad spôsobených poruchami v kanále hertzovho prenosu. V skutočnosti je stav prijatého numerického signálu správne detekovaný, aj keď je zaťažený hlukom a iba vážna porucha, čo je málo pravdepodobné, by mohla spôsobiť chybu detekciou iného stavu ako je stav vysielaný. V skutočnosti prenos hertzovho kanálu môže presne spôsobiť kvázi-zmiznutia spôsobené napríklad odpočítavým zložením homologických prúdov signálov, ktoré, aj keď obsahujú identické signály, sú rôzne oneskorované a teda rôzne defázované a rôzne zoslabované, pretože sledovali rôzne trasy. Je preto potrebné prípadne uskutočniť kompenzáciu distorzií šírenia. Numerizácia dovolí pripojiť ku signálom kódové slovo na detekciu či korekciu omylov, ktoré, ak je to potrebné, ešte zvýši veľkosť prenosu vzhľadom ku poruchám tým, že opraví chyby detekcie, bez toho aby sa nadmerne zvýšil počet signálov, ktoré sa prenášajú.At present there is an attempt to realize the transmission of signals in a hertz way in numerical form and no longer in analogous form. Thus, the transmission of radio or television programs in numerical form allows theoretically, upon reception, to restore analogue signals of sounds and images without defects caused by disturbances in the Hertz channel. In fact, the state of the received numerical signal is correctly detected, even if it is loaded with noise, and only a serious fault, which is unlikely, could cause an error by detecting a state other than the one being transmitted. In fact, Hertz channel transmission can accurately cause quasi-disappearance caused, for example, by the subtraction of homologous signal streams which, although containing identical signals, are differently delayed and thus differently phased and differently attenuated as they followed different paths. It is therefore necessary to compensate for propagation distortions. Numerization allows to attach a code word for error detection or correction to the signals, which, if necessary, further increases the transmission size due to disturbances by correcting detection errors without excessively increasing the number of signals being transmitted.
Z dokumentu IEE Proceedimgs E. COMPUTERS + DIGITAL TECHNIQUES, zv. 128 č. 6, november 1981, STEVENAGE GB, str. 239 244, CORSINI ai. Adaptive equalisation of discrete chanels via fast convolution techniques” už poznáme -vyrovnávač, v ktorom prijatý modulovaný signál prechádza do frekvenčnej oblasti, aby tam bol vyrovnaný skôr ako prejde naspäť do prechodnej oblasti s cieľom rozpoznania. Demodulácia nutná pre príjem signálov sa tam neuskutočňuje.From IEE Proceedimgs E. COMPUTERS + DIGITAL TECHNIQUES, Vol. 128 č. 6, November 1981, STEVENAGE GB, p. 239 244, CORSINI et al. We already know the equalizer in which the modulated signal received passes into the frequency domain to be aligned there before it goes back to the transition region for recognition. The demodulation required to receive the signals does not take place there.
Vynález je zameraný na príjem numerických signálov, čo predstavuje ešte nižšiu citlivosť na hluk a na distorzie signálu, bez toho, aby sa tým znížila spektrálna účinnosť modulácie.The invention is directed to the reception of numerical signals, which means even lower sensitivity to noise and signal distortions, without thereby reducing the spectral efficiency of modulation.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Vynález sa teda týka spôsobu vyššie spomenutého typu, ktorého podstata spočíva v tom, že sa demodulujú signály po príjme, že sa merajú fázové chyby signálov podľa predchádzajúcich vyrovnaných signálov a že sa určia komplexné koeficienty fázovej rotácie slúžiace na vyrovnanie neskorších signálov.Thus, the invention relates to a method of the above type, which consists in demodulating the signals after receiving, measuring the phase errors of the signals according to the previously aligned signals and determining the complex phase rotation coefficients used to equalize the later signals.
Takto sa používa vyrovnanie uskutočňované neustále na základe fázových chýb, ktoré po ňom pretrvávajú, čo predstavuje slučku spätnej väzby, ktorá má tendenciu znižovať chyby spôsobené neskoršími signálmi. Do úvahy sú vzaté a kompenzované predovšetkým defekty prenosového kanálu a ich rozvoj.In this way, an equalization performed continuously based on the phase errors that persist after it is used, which is a feedback loop, which tends to reduce errors caused by later signals. In particular, defects in the transmission channel and their development are taken into account and compensated.
Výhodou je, že po korekcii fáz už -vyrovnaných prechodných signálov pomocou komplexných koeficientov sa určia pre blok signálov zvyškové chyby signálov, ktoré sa vrátili do prechodnej oblasti, čo sú chyby, ktoré sa skladajú za účelom výpočtu kvadratickej chyby, ktorá sa nechá prejsť do frekvenčnej oblasti, aby sa použil súbor korekcií na modulačné línie pre vyrovnanie nosnej vlny a použije sa súbor korekcií na modulačné línie tak, že sa každá línia vynásobí špecifickým koeficientom, ktorý sä získa odpočítaním od predchádzajúceho koeficientu komplexného čísla úmerného chybe vo frekvenčnej oblasti, a to vo vzťahu ku danej línii a v pomere ku signálu združenému so signálom predstavujúcim danú líniu okamžite po Fourierovej transformácii.The advantage is that after correcting the phases of already-matched transient signals with complex coefficients, the residual errors of the signals that have returned to the transition region are determined for the block of signals, which are errors that compose to calculate the quadratic error that area, to apply a set of modulation line corrections to carrier wave compensation, and use a set of modulation line corrections by multiplying each line by a specific coefficient obtained by subtracting the previous coefficient of a complex number proportional to the error in the frequency domain. relative to a given line and in relation to the signal associated with the signal representing the line immediately after Fourier transformation.
Takto sa redukuje energia trvajúceho hluku.In this way, the energy of the lasting noise is reduced.
Výhodou je taktiež, že po odpočítaní frekvencie /5/ blízkej frekvencii nosnej línie a nezávislej na ich zmenách sa pred vyrovnaním transponuje nosná vlna prijatá v blízkosti nulovej frekvencie..It is also advantageous that after subtracting the frequency (5) near the frequency of the carrier line and independent of their changes, the carrier wave received near the zero frequency is transposed before equalization.
Pri prvom spôsobe uskutočnenia sa pred emisiou zoskupia signály, ktoré majú byt vyslané, do blokov rôznej veľkosti, ktoré sa doplnia individuálne kruhovým spôsobom a pri príjme je vyrovnanie vo frekvenčnej oblasti použité v každom bloku po tom, čo bol odňatý kruhový prvok. Na túto tému je možné citovať odkaz na publikáciu Theory and Application of Digital Signál Processing autorov L.R.Rabineta a B.Golda, Prentice Halí, 1975.In a first embodiment, before the emission, the signals to be transmitted are grouped into blocks of different size, which are individually supplemented in a circular manner, and on reception, the frequency domain alignment is applied in each block after the circular element has been removed. On this topic, reference may be made to Theory and Application of Digital Signal Processing by L.R.Rabinet and B.Gold, Prentice Halí, 1975.
Takto sa pri príjme kompenzujú okrajové účinky, ktoré vo výpočtoch Fourierovej transformácie vytvárajú distorziu pre určité signály, pretože diskrétna Fourierova transformácia sa týka len obmedzeného počtu bodov, čo vytvára skreslenie.Thus, the reception effects compensate for the marginal effects that create distortion in certain Fourier transform calculations for certain signals, since the discrete Fourier transform concerns only a limited number of points, creating distortion.
Pri druhom spôsobe uskutočnenia sa pri príjme zoskupia získané signály blokov určitej veľkosti, ktoré sa potom po konverzii na numerické údaje doplnia individuálne na konci sekvencii určitej veľkosti numerických údajov s nulovou hodnotou, ktoré prechodne prechádzajú na priľahlý blok a po vyrovnaní a návrate do prechodnej oblasti sa postupne pripočítajú vyrovnané údaje, ktoré sú v zónach prekrývania, a vyrovnané signály priľahlého bloku, ktoré tam prechodne patria.In the second embodiment, the received signals of blocks of a certain size are grouped upon reception, which are then added individually after the conversion to numeric data at the end of a sequence of a certain zero-size numeric data that transitions temporarily to an adjacent block. they shall incrementally add the offset data that is in the overlap zones and the offset signals of the adjacent block temporarily belonging there.
Vyššie uvedená kompenzácia je v tomto prípade uskutočnená po prenose, bez nutnosti uskutočniť zásah pri emisii ani bez potreby uznať postavenie prijatých blokov.The above compensation is in this case carried out after transmission, without the need to take action on the issue or without recognizing the status of the received units.
Pri príjme je vždy výhodné, že sa môžu ešte preskupiť signály do blokov určitej veľkosti, ktoré sa čiastočne prekrývajú a to pred vyrovnaním na blokoch a po vyrovnaní sa eliminujú tie z vyrovnaných signálov, ktoré pochádzajú zo signálov prijatých,In the case of reception, it is always advantageous that the signals can still be regrouped into blocks of a certain size, which partially overlap, before the equalization on the blocks and after the equalization, eliminating those of the equalized signals that come from the received signals,
- IbA ktoré sa nachádzajú v zóne prekrývania dvoch následných blokov.- IbAs located in the overlap zone of two consecutive blocks.
Postup sa týka len samotných prenesených signálov.The procedure applies only to the transmitted signals themselves.
Vynález sa taktiež týka prijímača numerických signálov prenášaných moduláciou nosnej vlny, obsahujúceho prostriedky rozhodovania, rozhodujúce o tom, či má byť vzhľadom ku prijatým signálom uskutočnené rozhodnutie o rozpoznaní vyslaných signálov, obsahujúceho:The invention also relates to a receiver of numerical signals transmitted by modulation of a carrier wave comprising means of deciding whether or not a decision to recognize transmitted signals is made with respect to the received signals, comprising:
výpočtové prostriedky na uskutočnenie priamej a diskrétnejcomputing means for performing direct and discrete
Fourierovej transformácie na prijatom signále, poskytujúcej spektrum signálov frekvenčných línií modulovanej nosnej vlny, prostriedky na vzájomné vyrovnanie signálov línií vzhľadom ku distorzii šírenia odhadnutej podľa referenčného (odkazového) signálu,Fourier transform on the received signal, providing a spectrum of modulated carrier wave frequency line signals, means for aligning the line signals relative to the propagation distortion estimated by the reference (reference) signal,
- výpočtové prostriedky vybavené na aplikáciu diskrétnej inverznej Fourierovej transformácie na spektrum vyrovnaných signálov línie a na poskytnutie prechodného výsledku pre prostriedky rozhodovania, ktorého podstata spočíva v tom, že prostriedky rozhodovania sú vybavené na to, aby merali fázové chyby vyrovnaných signálov vzhľadom ku referenčným signálom a aby sa ovládali rotácie fázy prijatých ďalších signálov.- computational means equipped to apply a discrete inverse Fourier transform to the spectrum of the line offset signals and to provide a transient result for the decision means, which is based on the fact that the decision means are equipped to measure phase errors of the offset signals relative to the reference signals; the phase rotation of the received additional signals was controlled.
Vynález bude lepšie pochopiteľný pomocou nasledujúceho popisu výhodného spôsobu uskutočnenia vysielača a prijímača pre uskutočňovanie spôsobu podľa vynálezu s odkazmi na pripojený výkres, na ktorom:The invention will be better understood by the following description of a preferred embodiment of a transmitter and receiver for carrying out the method of the invention with reference to the accompanying drawing, in which:
obr.l znázorňuje schému blokov predstavujúcu spojenie transmisie numerických signálov podľa vynálezu, obr.2 ilustruje prvý spôsob uskutočnenia frekvenčného vyrovnávača prijímača, obr.3 až 5 ilustrujú ďalej tri varianty spôsobu transmisie podľa vynálezu, obr.6 znázorňuje schému numerického demodulátora prijímača a obr.7 ilustruje spôsob uskutočnenia adaptácie opravných koeficientov vyrovnávača.FIG. 1 illustrates a first embodiment of a frequency equalizer of the receiver; FIGS. 3 to 5 illustrate three variants of a transmission method according to the invention; FIG. 6 shows a diagram of a numerical receiver demodulator; 7 illustrates a method of performing an adjustment of the correction correction coefficients.
Princíp spôsobu transmisie numerických signálov je ilustrovaný na prehľade schémy na obrázku 1. Numerické signály na vysielanie, tu hertzovou cestou, sú aplikované na Hertzov vysielač 1 na modulovanie nosnej frekvencie, pričom modulácia je situovaná vo frekvenčnom pásme, ktoré obklopuje nosnú vlnu. S filtráciou sa tu počíta pre obmedzenie nevyhnutného priepustného pásma. Nosná vlna prechádza hertzovým kanálom prenosu 2, aby sa dostala ku prijímaču 3, kde prejde filtráciou s cieľom eliminovať signály mimo pásma. Modulovaná nosná vlna sa potom použije pre mixér 4 získavajúci výstup voľného oscilátora 5 oscilujúceho pri nominálnej frekvencii nosnej vlny, ale bez spätnej väzby a teda nezahŕňa jej variácie alebo prípadné odvodeniny.The principle of the method of transmitting numerical signals is illustrated in the diagram of Figure 1. Numeric signals for transmission, here by Hertz path, are applied to a Hertz transmitter 1 for modulating the carrier frequency, the modulation being situated in the frequency band that surrounds the carrier wave. Filtration is envisaged here to limit the necessary bandwidth. The carrier wave passes the hertz channel of transmission 2 to reach receiver 3 where it passes through the filter to eliminate out-of-band signals. The modulated carrier wave is then used for the mixer 4 obtaining the output of a free oscillator 5 oscillating at the nominal carrier wave frequency, but without feedback and thus does not include variations or possible derivatives thereof.
Nosná frekvencia na výstupe mixéru 4 j® teda privedená naspäť na nulovú frekvenciu a modulácia v základnom pásme takto získanom je aplikovaná na frekvenčný vyrovnávač 11 napájajúci numerický demodulátor 20 uskutočňujúci rozhodnutie o rozponaní následných signálov. Výstup demodulátora 20 poskytuje v adaptačnom obvode 18 vyrovnávača 11 numerické signály predstavujúce chyby merané medzi stavom vyrovnaných následných signálov, zaťažených hlukom, a stavom, ktorý bol predpokladaný a uznaný.Thus, the carrier frequency at the output of the mixer 40 is brought back to the zero frequency and the baseband modulation thus obtained is applied to the frequency equalizer 11 supplying the numerical demodulator 20 making the decision to dissolve the downstream signals. The output of the demodulator 20 provides in the adapter circuit 18 of the equalizer 11 numerical signals representing errors measured between the state of the offset subsequent signals, loaded with noise, and the state that was predicted and acknowledged.
Obrázok 2 ilustruje prvý spôsob uskutočnenia frekvenčného vyrovnávača 11. Obvod vzorkovania 12 prijíma modulovanú nosnú vlnu a vzorkuje ju s numerizáciou vzorky pri frekvencii 1/T, pričom T je doba modulácie alebo symbolické trvanie, počas ktorého je signál vysielaný. Následné vzorkované signály sú predstavené paralelne blokmi signálov N (N je celkom pozitívne) v kovertore séria/paralela 13 spojenom na výstupe s blokom pre výpočet 14, uskutočňujúcim Fourierovu transformáciu diskrétnu a priamu na súbore N signálov alebo bodov vzorkovania. Blok pre výpočet 14. produkuje takto spektrum frekvenčných línií. Amplitúda a fáza každej línie, predstavované numerickými údajmi, sú aplikované na numerický násobič, špecifický v línii, patriaci do súboru 15 násobičov a ktorého koeficient násobenia, ktorý je komplexný, je upravený tak, aby kompenzoval zoslabenie a defázovanie/odfázovanie, ku ktorému dochádza v kanáli pre prenos 2 frekvenčnou zložkou modulácie pri frekvencii uvažovanej línie (čiary).Figure 2 illustrates a first embodiment of a frequency equalizer 11. The sampling circuit 12 receives a modulated carrier wave and samples it with sample numbering at a frequency of 1 / T, where T is the modulation time or symbolic duration during which the signal is transmitted. Subsequent sampled signals are represented in parallel by blocks of N signals (N is quite positive) in a series / parallel verifier 13 coupled at the output to a calculation block 14 performing a Fourier transform discrete and direct on the set of N signals or sampling points. The calculation block 14 thus produces a spectrum of frequency lines. The amplitude and phase of each line represented by the numerical data are applied to a line-specific numeric multiplier belonging to the set of 15 multipliers and whose multiplication coefficient, which is complex, is adjusted to compensate for the attenuation and phasing / phasing that occurs in channels for transmission by the 2 frequency component of the modulation at the frequency of the line (s) considered.
Modulácia nosnej vlny každým signálom, rozložená v celom prenášanom pásme a predstavovaná súborom čiar, je takto, ako bude vysvetlené ďalej, zbavená distorzií vyvolaných šírením v kanáleThe modulation of the carrier wave by each signal, distributed throughout the transmitted band and represented by a set of lines, is, as will be explained below, free of distortions induced by channel propagation
2.Second
Údaje bloku znázorňujúceho amplitúdy a fázy línií takto vyrovnaných sú vystavené potom v bloku pre výpočet 16 diskrétnej inverznej Fourierovej transformácii, ktorá privádza modulovanú nosnú vlnu naspäť do prechodnej oblasti, to je, že každý prechodný signál je získaný na základe údajov predstavujúcich amplitúdy a fázy vyrovnaných čiar. Numerický konvertor paralela/séria 17 potom prenáša sériovo prechodné signály vychádzajúce v bloku pre výpočet 16 do numerického modulátora 20. Takto tých niekoľko značne oslabených čiar v kanále 2, ktorých zvýšené zosilnenie amplitúdy počas vyrovnania je nepresné, pretože je zaťažené hlukom, má iba obmedzený vplyv v prechodnom signále zloženom na výstupe konvertora 17.. Dokonca sa dá predvídať, ako bude vysvetlené ďalej, obmedzenie zosilnenia veľmi slabých čiar, aby sa neznížil pomer signál/hluk.The data of the block showing the amplitudes and phases of the lines so aligned are then exposed in a 16 discrete inverse Fourier transform calculation block that brings the modulated carrier wave back to the transition region, that is, each transition signal is obtained based on the data representing the amplitudes and phases of the aligned lines . The numeral parallel / series converter 17 then transmits the series transient signals coming out in the calculation block 16 to the numeric modulator 20. Thus, the few considerably weakened lines in channel 2 whose increased amplitude amplification during alignment is inaccurate because of noise load have only limited effect In the intermediate signal output at the converter output 17, it is even predictable, as will be explained below, to limit the amplification of very weak lines so as not to reduce the signal / noise ratio.
Adaptačný obvod 18 prijíma okrem iného pri návrate z demodulátora 20 informácie o chybe fázy, slúžiace ku úprave fázy komplexných koeficientov násobičov 15.The adaptation circuit 18 receives, inter alia, phase error information from the demodulator 20 to adjust the phase of the complex multiplier coefficients 15.
Prvý variant spôsobu prenosu je ilustrovaný obrázkom 3. Aby sa kompenzovala distorzia, spôsobená tým, že diskrétna-Fourierova transformácia sa týka konečného počtu N, zatiaľ čo teória predvída signál o nekonečnej dĺžke, pri emisii sa uskutočňuje proces kompenzácie predchádzajúci tejto distorzii.A first variant of the transmission method is illustrated in Figure 3. In order to compensate for the distortion caused by the discrete-Fourier transformation relating to a finite number N, while the theory predicts an infinite length signal, the emission process prior to this distortion is performed.
Signály určené na emisiu sú obvodom 31 na prevedenie do blokov zoskupené blokmi N bodov (N je už definované) a obvodom 3 2 je pripojený ku každému bloku jeden prefix (alebo sufix) kruhového tvaru. Potom ak máme blok N signálov na emisiu (aQ, a^ , . .., aN_x)/ doplníme to kruhovým prefixom symbolov M, aby sa vytvoril blok s dĺžkou M + N, ktorý vysielame. Motív, prefix alebo sufix, tak povediac kruhový, pretože máme následné vplyvy v priebehu výpočtov konvolúcie s posunom polohy a to zakaždým. Signál vychádzajúci z mixéru 4. prechádza filtrom s prechodom nadol 33 a potom vzorkovačom 34 , ktorý pracuje kadenciou 1/T, a tak sa predá prijatý blok (ro, r, ··, ďo synchronizačného obvodu blok 3 5. ktorý rozpozná polohu každého bloku a odnesie posledné vzorky M a predá blok (r , , . .., rw ) získaný a tak predbežne vyrovnaný do vyrovnávača 11, , pre prechod do oblasti frekvencie. Táto metóda využitia kruhového prefixu (alebo sufixu) spôsobí, že lineárna konvolúcia kanálu pre prenos 2 je rovná kruhovej konvolúcii, čo je druh používaný pre diskrétnu Fourierovu transformáciu.The signals to be emitted are a block-to-block circuit 31 grouped by blocks of N points (N already defined) and a circuit 32 is connected to each block by a prefix (or suffix) of a circular shape. Then, if we have a block of N signals for emission (and Q , a ^, ..., and N_ x ) / we complete it with a circular prefix of symbols M to create a block with the length M + N we transmit. Motif, prefix or suffix, so to speak circular, because we have subsequent influences during calculations of convolution with position shift each time. The signal coming from the mixer 4 passes through the down-pass filter 33 and then the sampler 34, which operates at 1 / T cadence, thus selling the received block (r o , r, ··, to the sync circuit block 5) which recognizes the position of each block and removes the last samples M and sells the block (r,, ..., r w) obtained and thus pre-aligned to the equalizer 11, to pass to the frequency domain This method of using a circular prefix (or suffix) causes the linear convolution channel 2 is equal to circular convolution, which is the kind used for discrete Fourier transform.
Druhý variant spôsobu prenosu používajúca techniku prekrytia a súčtu je ukázaný na obrázku 4. Nosná vlna v základnom páse prechádza cez vyrovnávač-číslovač 42 s kadenciou 1/T a dostáva sa do konvertoru séria/paralela 43 s bodmi L napájajúcimi blok pre výpočet 4 4 frekvenčného vyrovnávača 41.A second variant of the transmission method using the overlapping and summation technique is shown in Figure 4. The carrier wave in the base band passes through the equalizer-numberer 42 with 1 / T cadence and reaches the series / parallel 43 converter with L points feeding the block to calculate equalizer 41.
Blok pre výpočet 44 prijíma taktiež pre každý blok numerizovaných ‘ vzoriek L numerické doplňujúce údaje N-L s hodnotou nula.The calculation block 44 also receives numeric additional data N-L with a value of zero for each block of numerical ‘samples L.
Doplnený blok na jednom konci (χθ, χχ, ..., ···» θ) s dĺžkou N, prechádza cez výpočtový blok 44 , kde je podrobený priamej diskrétnej Fourierovej transformácii, ktorá ho premení na blok (Χθ, X , ..., XN_x)· Tento blok je postupne násobený v násobičoch 4.5, ovládaných adaptačným obvodom 48, blokom (C , C , ..., Cn / ' ktorý predstavuje frekvenčnú odozvu vyrovnávača 41.A completed block at one end (χ θ , χ χ , ..., ··· » θ ) of length N passes through a computation block 44 where it is subjected to a direct discrete Fourier transform that transforms it into a block ( θ , X) , ..., x N _ x) · This block is sequentially multiplied in a multiplier 4.5, controlled by the adaptation circuit 48, the block (C, C, ..., C n / "which is the frequency response of the equalizer 41st
Tak sa získa blok (Y , Y , ..., Y ), kde Y =C .X , kde i = cleku od 0 do N-l, ktorý je podrobený diskrétnej inverznejThis gives a block (Y, Y, ..., Y), where Y = C .X, where i = a cleft from 0 to N-1, which is subjected to a discrete inverse
Fourierovej transformácii v druhom bloku pre výpočet 46 vyrovnávača 41, zabezpečujúci blok prechodných signálov (y ,Fourier transform in the second block for calculating 46 of the equalizer 41, providing a block of transient signals (y,
Pretože výpočtový blok 44 pracuje s kadenciou 1/LT, nastane na bodoch N-L medzi dvoma následnými blokmi, po inverznej diskrétnej Fourierovej transformácii, prekrytie alebo pretečenie. Výstup vyrovnávača 41 je súčet vypočítaný v korekčnom obvode 47, pričom bloky s dĺžkou N predstavujú prekrytie na bodoch N-L na koncoch blokov. Pre blok na výstupe prechodného rádu n, znázornený y'o(n), y'Jn), ..., y\(n), ..., y'N_1(n), máme nasledujúce vzťahy v závislosti na 2 blokoch príslušných rádov n-l a n-t-1 v rámci:Since the calculation block 44 operates with a 1 / LT cadence, overlap or overflow occurs at the NL points between two consecutive blocks, after an inverse discrete Fourier transform. The output of the equalizer 41 is the sum calculated in the correction circuit 47, with blocks of length N representing an overlap at the NL points at the ends of the blocks. For a block at the output of the transitional order n, represented by y ' o (n), y'Jn), ..., y \ (n), ..., y' N _ 1 (n), we have the following relations depending on 2 blocks of respective orders nl and nt-1 within:
y’o(n) =yo(n) +yLM) y'l(n)= yi(n) + yL +1 (n-1) y’N-L-i(n) =-'yN-L-i(n) +yN-i(n-1) y'N-L (n) = yN-L (n) y'L-l(n) = yL-1 (n) y'L<n) =yt_(n)+ yo y'L+l(n) = y|_+l(n) + yi(n +1) y’N-i(n) = yN-i(n) + yN-L-i(n+1)y'o ( n ) = yo (n) + yLM) y'l (n) = yi (n) + y L +1 (n-1) y'NLi ( n ) = - 'yN-Li ( n ) + yN-i ( n - 1 ) y'NL (n) = yN-L (n) y'L1 ( n ) = yL-1 (n) y'L < n ) = yt_ ( n ) + yo y ' L + 1 (n) = y | _ + 1 (n) + yi (n + 1) y'Ni ( n ) = yN-i ( n ) + yN-Li ( n + 1 )
Vyrovnanie môže takto existovať bez prefixu alebo sufixu a teda bez straty spektrálnej účinnosti modulovanej nosnej vlny.Thus, the alignment can exist without a prefix or suffix and thus without loss of the spectral efficiency of the modulated carrier wave.
Obrázok 5 ukazuje tretí variant postupu prenosu, využíva techniku prekrytia a selekcie. Prvky obrázku 5 sú homologické ako prvky na obrázku 4 a počet jednotiek ich referencie je rovnaký, predchádza dekádu 5. V tomto variante sa kruhová konvolúcia vyrovnávača prevedie na konvolúciu lineárnu. Z tohoto dôvodu všetky periódy modulácie L podstúpia diskrétnu Fourierovu transformáciu a tak vznikne blok (X , X , ..., X ) vo frekvenčnejFigure 5 shows a third variant of the transfer procedure, employing an overlapping and selection technique. The elements of Figure 5 are homologous to the elements of Figure 4 and the number of units of their reference is the same, preceded by a decade 5. In this variant, the circular convolution of the equalizer is converted to a linear convolution. For this reason, all periods of modulation L undergo a discrete Fourier transform, thus forming a block (X, X, ..., X) in the frequency
O 1 N —· X oblasti počínajúc prechodným blokom (x , χχ, ···, ) prijatých signálov. Blok (Xq, X > '··, ΧΝ_χ) sa postupne násobí blokom komplexnýxh koeficientov (Cq, C , ..., C ) predstavujúcim funkciu prevodu vyrovnávača, čo zabezpečí frekvenčný blok (Υθ, Y , . ..,O 1 N - · X areas starting with the intermediate block (x, χ χ , ···,) of the received signals. The block (X q , X> · , Χ Ν _ χ ) is successively multiplied by the block of complex xh coefficients (C q , C, ..., C) representing the equalizer conversion function, thus providing the frequency block (Υθ, Y,. .
). Inverzná diskrétna Fourierova transformácia ho premení na prechodný blok vyrovnaných signálov (y , y , . .., YN_X)> čo vychádza z bloku pre výpočet 56, odkiaľ je potom eliminovaná v korekčnom obvode 57 tá časť bloku, ktorá zodpovedá zóne prechodného prekrytia medzi blokmi, ktorých produkty konvolúcie sú mylné.). The inverse discrete Fourier transform transforms it into a transient block of balanced signals (y, y, ..., Y N _ X )>, which is based on the computation block 56, from where the part of the block corresponding to the transient zone is eliminated in the correction circuit 57. overlaps between blocks whose convolution products are misleading.
Obrázok 6 znázorňuje prehľadnú schému numerického demodulátora 20/ ktorý je umiestnený dole k vyrovnávaču 11 a pritom prijíma postupne vyrovnané prechodné signály y . Demodulátor 20 obsahuje komplexný násobivý numerický obvod 21, ktorý prijíma vyrovnané prechodné numerické signály yR (a to celé predstavuje prechodnú líniu (rád) signálu) a premení ich na korigované numerické signály zr aplikované na obvod rozhodovania 22. Tento obvod rozhodovania 22 porovnáva signál zr a predovšetkým jeho fázu s niekoľkými numerickými signálmi predstavujúcimi možné stavy modulácie a vyberá signál š , o ktorom usúdi, že je to ten, ktorý sa najmenej líši od korigovaného signálu zr. Obvod rozhodovania 22 vypočítava signál omylu eR = z - 3 , ktorý aplikuje na numerický komparátor fázy 23 pri príjme signálu aR ako referenciu (odkaz). Komparátor 23 dodá signál vyplývajúci z fázového omylu £ , ktorý podstúpi filtráciu prechodu nadol v numerickom filtri 24 a môže byť priečny alebo spätný, skôr ako sa aplikuje vo forme signálu u na dokonalý akumulátor 25.Figure 6 shows a schematic diagram of the numerical demodulator 20, which is located downstream of the equalizer 11, while receiving sequentially aligned transient signals γ. The demodulator 20 comprises a complex multiplex numeric circuit 21 that receives balanced transient numeric signals y R (and all this represents a transient signal line (s)) and converts them into corrected numeric signals z r applied to the decision circuit 22. This decision circuit 22 compares the signal z r and in particular its phase with several numerical signals representing possible states of modulation and selects a signal w which it considers to be the least different from the corrected signal of r . The decision circuit 22 calculates the error signal e R = z-3, which it applies to the numerical comparator of phase 23 when receiving the signal and R as a reference. The comparator 23 delivers a signal resulting from a phase error ktorý that undergoes a down-pass filter in the numeric filter 24 and may be transverse or backward before it is applied as a signal u to the perfect accumulator 25.
Akumulátor 25 funguje ako sčítačka a odčítačka a dodá hodnotu uhla , ktorý slúži ako adresa pre určenie tabuľky sínusu, cosínusu v mŕtvej pamäti 26. Amplitúdy v kvadratúre, sin a cos , definujúce uhol korekcie r sú dodané pri návrate do násobiaceho obvodu 21 na korekciu fázy neskorších vyrovnaných signálov vo forme:The accumulator 25 acts as an adder and subtractor and provides an angle value that serves as an address for determining the sine, cosine table in the dead memory 26. The quadrature, sin, and cos defining angle correction angle r are supplied when returning to the phase correction multiplier 21. later equalized signals in the form of:
eJ®k = cos θΐς + j.sin 9k, tedyeJ®k = cos θΐς + j.sin 9k
Tieto isté hodnoty sin 6^ s cos sú taktiež dodané násobičom 15 na korekciu smerom nahor pri demodulátore 20. Takto demodulácia, uskutočnená smerom nadol pri vyrovnávací, zasahuje po aplikácii korekcií vzhľadom ku skorej zmeraným omylom a teda so zníženou distorziou a bez vyvolania značných oneskorení v dôsledku Fourierovej transformácie v slučke prijímača.These same values of sin 60 with cos are also supplied by the upward correction multiplier 15 of the demodulator 20. Thus, the demodulation, performed downward at the equalization, intervenes after applying the corrections due to the early measured errors and thus with reduced distortion and without causing significant delays in due to the Fourier transform in the receiver loop.
Adaptačný obvod 18 vyrovnávača ll pracuje počnúc blokom vopred určených signálov (ao, ai( . .., a„_ ), prenesených periodicky po K-l blokoch signálov (K je celé pozitívne), K je potom tým vyššie, čím je kanál pre prenos 2 stabilnejší. Vopred určený blok (Αθ, A , ... , zodpovedá diskrétnej Fourierovej trnsformácii vopred určeného bloku (aQ, a , . .., aN_1)·The adaptation circuit 18 of the equalizer 11 operates starting from a block of predetermined signals ( α , α and i ), transmitted periodically over the K1 blocks of the signals (K is all positive), K being the higher the channel for transmission 2 more stable. The predetermined block (Αθ, A, ..., corresponds to the discrete Fourier transform of the predetermined block (a Q , a, ..., and N_ 1 ) ·
Blok (χθ, x , . .., ΧΝ_χ) prijatý na vstupe vyrovnávača 11 zodpovedá emisii bloku (aQ, ai( . .., at4_1) a je premenený rýchlou diskrétnou Fourierovou transformáciou na blok (X , X , ..., X ). Po návrate do prechodnej oblasti musíme opäť nájsť vyslanýThe block (χθ, x,. .., _ Χ Ν χ) received at the input buffers 11 corresponding to the emission of the block (a Q, a I (. .., a t4_ 1) and converted to j much fast discrete Fourier transform on the block (X , X, ..., X) After returning to the transit area, we have to find the posted one again
N — 1 blok (aoí axt ''-t aN ) na výstupe z demodulátora 20 a teda ( aoe-j0O( aie-j91 , ···> e”jQN_1) na výstupe vyrovnávča li, vrátane fázovej korekcie e-’oi (i=0 až N-l) vyvolanej smerom nadol.N-1 block ( and oi and xt '' -t and N) at the output of demodulator 20 and thus (a o -e00 ( and ie -j91, ···>e'j QN_1 ) at the output of the equalizer li, including the downward phase correction e- oi (i = 0 to N1).
Ak nazveme A' = (A1 , A' ' o ' vou transformáciou bloku výstup Y = (Υθ, Υχ, ..., ΥΝ_χ rovný bloku A'.If we call A '= (A 1 , A''o' by block transformation Y = (Υ θ , Υ χ , ..., Υ Ν _ χ equal to block A '.
diskrétnou Fouriero.....aN_1e-j6N-1)) násobičov 15 vyrovnávača musí byťdiscrete Fouriero ..... and N _ 1 e-j6N-1) ) equalizers multipliers 15 must be
Ak je Y± =c -X , odvodia sa z toho koeficienty ci=A'1/X1· Ako bolo spomenuté vyššie, koeficienty môžu byť obmedzené na hodnotu maximálne C = A '/s, keď signál X^ má modul nižší než prahIf Y ± = c -X, the coefficients c i = A ' 1 / X 1 are derived. · As mentioned above, the coefficients can be limited to a maximum of C = A' / s when the signal X ^ has a module lower than the threshold
S.WITH.
Iný spôsob uskutočnenia adaptačného obvodu vyrovnávača je znázornený na obrázku 7. Prijaté signály x±(n) prechádzajú blokom pre výpočet 74 vyrovnávča 71, aby tam prešli diskrétnou Fourierovou transformáciou a zaistili signály X (n), ktoré sú vyrovnané v násobiacom obvode 75 skôr, než sa podrobia inverznej diskrétnej Fourierovej transformácii v bloku pre výpočet 76 a pritom dodajú signály y±(n). Signály y±(n) sú premenené na signály z (n) v demodulátore 81, ktorý napája numerický obvod pre rozhodovanie 82 , ktorý potom dodáva uznané numerické signály a±(n). Numerické signály okamžitej chyby βχ(η) - ζχ(η) - a^(n) sú premenené na opäť privedené siqnály výstupu vyrovnávača 71 fázovou rotáciou, definovanou θ ίθ^Π) a uskutočnenou v obvode 83 . ktorého výstup e'±(n) =yA(n) - e'J®'(n) .a (n) je aplikovaný na odčítačku 84., prijímaciu signály y (n) vychádzajúce ž vyrovnávača 71. Numerické signály diferencie e ' (n) =y (n) e-jSi(n) ,a±(n) prechádzajú v bloku pre výpočet 85 diskrétnou Fourierovou transformáciou a tak môžu prejsť do frekvenčnej oblasti a určiť takto chybu E' (n) pre každú líniu rádu i.Another embodiment of the equalizer adaptation circuit is shown in Figure 7. The received signals x ± (n) pass through the calculation block 74 of the equalizer 71 to go through a discrete Fourier transform and provide signals X (n) that are aligned in the multiplier circuit 75 earlier, before undergoing an inverse discrete Fourier transform in the calculation block 76 while providing the signals y ± (n). The signals γ ± (n) are converted to the signals z (n) in the demodulator 81, which supplies the numerical decision circuit 82, which then supplies the acknowledged numerical signals α ± (n). The instantaneous error numerical signals β χ (η) - ζ χ (η) - and ((n) are converted to the rebalanced output signals of the compensator 71 by a phase rotation defined by θ ίθ ^ Π) and made in circuit 83. whose output e ' ± (n) = y A (n) - e' J '' (n) .a (n) is applied to subtractor 84., receiving signals y (n) coming from equalizer 71. Numeric signals of difference e '(n) = y (n) e -jSi (n), and ± (n) pass through a discrete Fourier transform in the calculation block 85, and thus can pass to the frequency domain to determine the error E' (n) for each order of the order i.
Definuje sa teda kvadratická chyba kumulovaná vo frekvenčnej oblasti:Thus, the quadratic error accumulated in the frequency domain is defined:
N-1N-1
J(n) = ΣΣ ]E',(n)l 2 i=0 zodpovedajúca kvadratickej chybe v prechodnej oblasti:J (n) = ΣΣ] E ', (n) l 2 i = 0 corresponding to the quadratic error in the transition region:
N-J_N J_
J(n) = ^L·— |e'j(n)|2 i=0J (n) = ^ L · - | e'j (n) | 2 i = 0
Optimalizácia koeficientov C vyrovnávača 71 je teda uskutočnená pre každú líniu i, určením prechodného gradientu funkcie J(n), vyvíjajúcej sa podľa príjmu blokov prechodného rádu n, ktoré nasledujú za sebou. Určíme nové koeficienty:Thus, the optimization of the coefficients C of the equalizer 71 is performed for each line i by determining a transient gradient of the function J (n) evolving according to the reception of the blocks of the transient order n which are consecutive. We determine the new coefficients:
Cj (n+1) = Cj (n) - J(n) nechCj (n + 1) = Cj (n) - J (n) let
Cj (n)Cj (n)
Ci(n+1) = Cj(n)-|E'i(n)|2 Cj(n) čo sa môže ešte písaťCi (n + 1) = Cj (n) - | E'i (n) | 2 Cj (n) what can still be written
Cj (n+1) - Cj (n) - ©( .X*j (n). E j(n)C (n + 1) - C (n) - © (.X * j (n). E j (n)
X* je združený komplex X.L(n) pochádzajúci z diskrétnej Fourierovej transformácie.X * is an associated complex X. L (n) resulting from a discrete Fourier transform.
Je samozrejmé, že všetky alebo čast prvkov prijímača môže byť integrovaných do spoločného bloku pre výpočet, akým je mikroprocesor. Rovnako transformácia čas/frekvencia a frekvencia/čas môžu byť uskutočnené každým vhodným algoritmom a predovšetkým modifikovanými Fourierovýrai transformáciami.Of course, all or part of the receiver elements may be integrated into a common calculation block, such as a microprocessor. Likewise, the time / frequency and frequency / time transformations may be performed by any suitable algorithm and in particular by modified Fourier transforms.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9313239A FR2712447B1 (en) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | Method for transmitting digital signals and receiver for implementing the method. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK132994A3 true SK132994A3 (en) | 1995-06-07 |
Family
ID=9452589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK1329-94A SK132994A3 (en) | 1993-11-08 | 1994-11-07 | Method of transfer of digital signals and receiver for realization of this method |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0652663B1 (en) |
AT (1) | ATE191305T1 (en) |
CZ (1) | CZ272994A3 (en) |
DE (1) | DE69423701T2 (en) |
FR (1) | FR2712447B1 (en) |
HU (1) | HU217739B (en) |
PL (1) | PL175643B1 (en) |
RU (1) | RU94040153A (en) |
SK (1) | SK132994A3 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1770936A4 (en) * | 2004-07-16 | 2011-08-17 | Fujitsu Ltd | Frequency domain equalization method and apparatus in single-carrier receiver |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3679882A (en) * | 1970-06-11 | 1972-07-25 | Ibm | Fourier digital filter or equalizer and method of operation therefor |
-
1993
- 1993-11-08 FR FR9313239A patent/FR2712447B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-02 HU HU9403146A patent/HU217739B/en not_active IP Right Cessation
- 1994-11-04 RU RU94040153/09A patent/RU94040153A/en unknown
- 1994-11-04 DE DE69423701T patent/DE69423701T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-04 EP EP94402488A patent/EP0652663B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-04 AT AT94402488T patent/ATE191305T1/en not_active IP Right Cessation
- 1994-11-07 SK SK1329-94A patent/SK132994A3/en unknown
- 1994-11-07 CZ CZ942729A patent/CZ272994A3/en unknown
- 1994-11-08 PL PL94305753A patent/PL175643B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUT72795A (en) | 1996-05-28 |
ATE191305T1 (en) | 2000-04-15 |
FR2712447A1 (en) | 1995-05-19 |
PL175643B1 (en) | 1999-01-29 |
HU217739B (en) | 2000-04-28 |
CZ272994A3 (en) | 1995-05-17 |
PL305753A1 (en) | 1995-05-15 |
HU9403146D0 (en) | 1994-12-28 |
EP0652663A1 (en) | 1995-05-10 |
FR2712447B1 (en) | 1996-01-05 |
DE69423701T2 (en) | 2000-08-31 |
DE69423701D1 (en) | 2000-05-04 |
RU94040153A (en) | 1996-09-27 |
EP0652663B1 (en) | 2000-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8442157B2 (en) | Wireless apparatus and signal processing method | |
US5870668A (en) | Amplifier having distortion compensation and base station for radio communication using the same | |
US6836517B2 (en) | Distortion compensating apparatus | |
US7561629B2 (en) | Multicarrier receiver and transmitter with delay correcting function | |
US7142616B2 (en) | Front end processor for data receiver and nonlinear distortion equalization method | |
JPH0621990A (en) | Modulation signal transmission system | |
KR20100047128A (en) | Iq mismatch correction circuit | |
WO2006072973A1 (en) | Dc offset compensation method and device | |
US20010032225A1 (en) | Method of frequency domain filtering employing a real to analytic transform | |
JPH0362628A (en) | Digital equalizer | |
EP1511179A1 (en) | Adaptive controller | |
CN101023614A (en) | System and method for digital timing error correction in a communications system utilizing adaptive predistortion | |
CN117538588B (en) | Amplitude-frequency response and phase-frequency response compensation device, compensation method and oscilloscope | |
EP2863602B1 (en) | Exciter and quadrature error correction method | |
CN100517986C (en) | Direct switching receiver | |
US9813134B1 (en) | Base station and antenna calibration method | |
SK132994A3 (en) | Method of transfer of digital signals and receiver for realization of this method | |
WO2008051456A1 (en) | Receiver with fast gan control and digital signal processing unit with transient signal compensation | |
US6553066B1 (en) | Time error compensation arrangement and multi-carrier modem comprising the arrangement | |
US7173983B1 (en) | COFDM demodulator with FFT analysis window displacement compensation | |
US20080224750A1 (en) | Digital delay architecture | |
JPH0983417A (en) | Radio equipment | |
JP2003188747A (en) | Distortion compensation transmitter | |
US7746186B2 (en) | Wideband quadrature imbalance compensation system and method | |
JP3037025B2 (en) | Quadrature modulator |