DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA LA ECUALIZACION DE LA DISTORSIÓN DEL CANAL DE TRANSMISIÓN EN SISTEMAS DE COMUNICACIÓN POR MULTIPLEXACIÓN EN EL TIEMPO MEDIANTE CONJUNTOS DE SECUENCIAS COMPLEMENTARIASDEVICE AND METHOD FOR THE EQUALIZATION OF THE DISTORTION OF THE TRANSMISSION CHANNEL IN COMMUNICATION SYSTEMS BY MULTIPLEXATION IN TIME THROUGH COMPLEMENTARY SEQUENCE SETS
D E S C R I P C I Ó ND E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
La presente invención se refiere a un dispositivo y un método de ecualización de las distorsiones producidas por el medio de transmisión en una transmisión de datos mediante técnicas de codificación mediante secuencias complementarias; es decir, se refiere a un dispositivo emisor-receptor que obtiene la ecualización de las distorsiones mediante la transmisión de una delta de Krónecker .The present invention relates to a device and a method of equalizing the distortions produced by the transmission medium in a data transmission by means of complementary sequence coding techniques; that is, it refers to a transmitter-receiver device that obtains the equalization of distortions by transmitting a Krónecker delta.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Los sistemas de comunicación, análisis espectral, RADAR y SONAR transmiten una señal que llega, reflejada o no, al receptor después de atravesar un medio de transmisión. Este medio se comporta como un filtro lineal con una respuesta al impulso en frecuencia H(τπ) o temporal h[n] .The communication, spectral analysis, RADAR and SONAR systems transmit a signal that arrives, reflected or not, at the receiver after passing through a transmission medium. This medium behaves like a linear filter with an impulse response in frequency H (τπ) or temporal h [n].
Para posibilitar el proceso de recuperación de la información emitida, en la mayoría de los sistemas de comunicación se hace indispensable eliminar los efectos producidos por el medio de transmisión en la señal emitida s [n] '. Este proceso se conoce como ecualización. La respuesta en frecuencia también puede utilizarse para hacer un análisis espectral del medio y así obtener informaciónIn order to enable the recovery process of the information broadcast, in most communication systems it is essential to eliminate the effects produced by the transmission medium on the broadcast signal s [n] '. This process is known as equalization. The frequency response can also be used to make a spectral analysis of the medium and thus obtain information
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de las propiedades físicas del mismo.LEAF OF of its physical properties.
El canal actúa como un filtro y distorsiona la señal. A esto hay que añadir el ruido, n [n] , debido a perturbaciones en el canal, ruido térmico u otras señales que interfieren con las emitidas. En conclusión, la señal recibida, r [n] , puede modelarse como: r[n]= s[n] * h[n] + n[n] (1)The channel acts as a filter and distorts the signal. To this we must add the noise, n [n], due to disturbances in the channel, thermal noise or other signals that interfere with those emitted. In conclusion, the received signal, r [n], can be modeled as: r [n] = s [n] * h [n] + n [n] (1)
donde * denota una convolución.where * denotes a convolution.
Para eliminar la distorsión introducida por el medio en la señal hace falta un filtro con una respuesta impulsional, f [n] , tal que:
To eliminate the distortion introduced by the medium in the signal, a filter with an impulse response, f [n], is required, such that:
es decir, que la señal recibida sea lo más parecida posible a la emitida. Esto nunca se cumple del todo debido a que con la ecualización no se elimina el ruido, n [n] , ni la distorsión completamente.that is, that the received signal is as similar as possible to the one emitted. This is never fully accomplished because equalization does not eliminate noise, n [n], or distortion completely.
Para conseguir que la ecualización sea lo mejor posible es necesario conocer el medio a priori . Es decir, es imprescindible analizar la h [n] del medio para poder contrarrestar los efectos de distorsión. Existen dos métodos para alcanzar ese objetivo: • Ecualizadores estáticos: sus propiedades no cambian con el tiempo.To achieve equalization as well as possible, it is necessary to know the medium a priori. In other words, it is essential to analyze the h [n] of the medium in order to counteract the distortion effects. There are two methods to achieve this goal: • Static equalizers: their properties do not change over time.
• Ecualizadores adaptativos: se adapta a las variaciones temporales de la distorsión del medio.
El principal problema de los primeros es que son más genéricos y no solucionan los problemas particulares de cada situación. Los ecualizadores adaptativos responden mejor ante variaciones del medio, pero su implementación es más complicada y son muy sensibles al ruido.• Adaptive EQs: Adapts to temporal variations in media distortion. The main problem with the former is that they are more generic and do not solve the particular problems of each situation. Adaptive EQs respond better to variations in the environment, but their implementation is more complicated and they are very sensitive to noise.
Tanto para unos como para otros sigue siendo indispensable el conocimiento del medio de transmisión. Cuanto mejor pueda modelarse éste mayor precisión se conseguirá a la hora de restaurar la señal emitida.Both for some and for others knowledge of the transmission medium is still essential. The better this can be modeled, the more precision will be achieved when restoring the emitted signal.
El método ideal para el análisis del medio consiste en transmitir una delta y analizar lo que se recibe, es decir obtener la respuesta al impulso.The ideal method for analyzing the medium is to transmit a delta and analyze what is received, that is, obtain the impulse response.
Digitalmente esto se consigue emitiendo una delta deDigitally this is achieved by issuing a delta of
Krδnecker, δ [n] :Krδnecker, δ [n]:
Como se observa, la señal recibida tiene información de la respuesta impulsional, h [n] , contaminada con ruido aditivo.As observed, the received signal has information on the impulse response, h [n], contaminated with additive noise.
Esa información puede ser obtenida mediante la utilización de secuencias complementarias tal como se explica en la patente española P200201151, "Método de estimación óptima del espectro de transmisión mediante modulación simultánea de secuencias complementarias" . Sin embargo, en ella no se explica cómo utilizar dicha información para corregir las distorsiones del medio sobre los datos .This information can be obtained by using complementary sequences as explained in the Spanish patent P200201151, "Method for optimal estimation of the transmission spectrum by simultaneous modulation of complementary sequences". However, it does not explain how to use this information to correct the distortions of the medium on the data.
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De todo lo anterior se deduce la necesidad de una técnica que permita utilizar la información obtenida del medio para corregir los efectos de distorsión en los datos transmitidos .HAVE TO REPLACE RULE 26 From all of the above, the need for a technique that allows using the information obtained from the medium to correct the distortion effects in the transmitted data is deduced.
No se conoce la existencia de patente o modelo de utilidad alguno, cuyas características sean el objeto de la presente invención.The existence of any patent or utility model is not known, the characteristics of which are the object of the present invention.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
La invención que se presenta utiliza el resultado obtenido por el método descrito en P200201151 para ecualizar los datos recibidos en un sistema de comunicación basado en GCM/OTDM (Golay Coding Modulation/Orthogonal Time División Multiplexing) como el que se describe en la patente española P200002086 de 16 de agosto de 2000, "Método, transmisor y receptor para comunicaciones de espectro ensanchado mediante modulación de secuencias complementarias Golay" .The invention presented uses the result obtained by the method described in P200201151 to equalize the data received in a communication system based on GCM / OTDM (Golay Coding Modulation / Orthogonal Time Division Multiplexing) such as that described in the Spanish patent P200002086 of August 16, 2000, "Method, Transmitter and Receiver for Spread Spectrum Communications by Golay Complementary Sequence Modulation".
En resumen, el proceso de obtención de la información y su posterior tratamiento, a partir de la señal recibida, se describe a continuación.In summary, the process of obtaining the information and its subsequent treatment, based on the signal received, is described below.
En primer lugar, se genera un preámbulo que nos permitirá sincronizarnos y posteriormente obtener la información del medio necesaria para la corrección de los datos recibidos. El preámbulo se estructura tal como aparece en la figura 1.First of all, a preamble is generated that will allow us to synchronize and subsequently obtain the information of the medium necessary for the correction of the received data. The preamble is structured as shown in figure 1.
El intervalo 1 corresponde al intervalo de sincronización, durante el cual el sistema de recepción se sincroniza con el de transmisión. Una vez sincronizado, el intervalo 2 corresponde a la extracción de la informaciónInterval 1 corresponds to the synchronization interval, during which the reception system synchronizes with the transmission system. Once synchronized, interval 2 corresponds to the extraction of information
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de distorsión del medio sobre los datos recibidos posteriormente durante el intervalo 3. Para ello se envía al menos un impulso δ [n] codificado mediante un par de secuencias complementarias mediante la convolución con, al menos, un par de secuencias complementarias (A,B) .SUBSTITUTE SHEET RULE 26 distortion of the medium on the data received later during interval 3. For this, at least one impulse δ [n] encoded by a pair of complementary sequences is sent by means of convolution with at least one pair of complementary sequences (A, B ).
El resultado simplificado de este proceso, en el dominio de la frecuencia, es el siguiente: Tx(ω)= A(ω)* eos ωct + B(ω)* senωct (4)The simplified result of this process, in the frequency domain, is as follows: Tx (ω) = A (ω) * eos ω c t + B (ω) * sinω c t (4)
El efecto es modular ambas secuencias en cuadratura a la frecuencia central ωc. Al ser transmitidas al medio H(ω), en recepción obtenemos:The effect is to modulate both sequences in quadrature at the central frequency ω c . When transmitted to the medium H (ω), in reception we obtain:
Rx(ω) = [A(CO) * eos ωct + B(ω) * senωct] • H(ω) + N(ω) [5)Rx (ω) = [A (CO) * eos ω c t + B (ω) * sinω c t] • H (ω) + N (ω) [5)
Dado que la demodulación de esta etapa es coherente, pues el sistema está sincronizado, extraemos las siguientes fases en cuadratura:Since the demodulation of this stage is coherent, since the system is synchronized, we extract the following phases in quadrature:
Rx i (ω)
fí(ω)*cosωct + N(ω)* cosco ct Rx0(co) = [A(ω)* eos ω ct + B(ω)* sena>rt - H(co)* senωct + N{ω)* senωct (5) En el proceso de demodulación, suponiendo que estamos ya sincronizados, aparece una componente en 2ωc que es filtrada paso bajo, obteniendo sólo las bandas bases originales convolucionadas con dos nuevos medios, HQ\ω) yRx i (ω) fí (ω) * cosω c t + N (ω) * cosco c t Rx 0 (co) = [A (ω) * eos ω c t + B (ω) * sena> r t - H (co) * sinω c t + N {ω) * sinω c t (5) In the demodulation process, assuming that we are already synchronized, a component appears in 2ω c that is low-pass filtered, obtaining only the original base bands convolved with two new means, H Q \ ω) and
H,{ω): Dlu(ω)=A(ω)-H!(ω)+N,(ω) DRQ{ω)=B{ω)-HQ{ω)+NQ(ω)H, {ω): D lu (ω) = A (ω) -H ! (ω) + N, (ω) D RQ {ω) = B {ω) -H Q {ω) + N Q (ω)
siendo Nυ(ω) y N ,(ω) el ruido de entrada modulado a la frecuencia central. Ahora aplicamos la correlación con las
secuencias transmitidas:where N υ (ω) and N, (ω) are the input noise modulated at the central frequency. Now we apply the correlation with the transmitted sequences:
D„ (ω)= A(ω)- A(- ω)- Hl (ω)+ Nl {ω) - A(- ω) DRQ (ω)= B{ω) B{- ω)- HQ (ω)+ NQ (ω) - B{- ω) Evidentemente, el objetivo de esta etapa sería extraer los coeficientes de Hχ (ω) y HQ (ω) , y ecualizar ambas fases independientemente, sin embargo, dado que los datos están codificados de manera que la suma de ambas fases debe dar una delta de Krónecker, deberemos ecualizar la siguiente expresión suma:D „(ω) = A (ω) - A (- ω) - H l (ω) + N l {ω) - A (- ω) D RQ (ω) = B {ω) B {- ω) - H Q (ω) + N Q (ω) - B {- ω) Obviously, the objective of this stage would be to extract the coefficients of Hχ (ω) and H Q (ω), and to equalize both phases independently, however, given that the data is coded so that the sum of both phases must give a Krónecker delta, we must equalize the following sum expression:
DR (ω) = A(ω)• A(- ω)• H, (ω)+ N, (ω)• A.(- ω) + B(ω)• B{- ω)• HQ (ω)+ NQ (ω)• B(- ω) (8) Para entender el proceso siguiente debemos indicar que la principal propiedad de las secuencias empleadas en esta invención es que poseen una característica de autocorrelación ideal, es decir corresponde a una delta de Krónecker perfecta de modo que cumplen:D R (ω) = A (ω) • A (- ω) • H, (ω) + N, (ω) • A. (- ω) + B (ω) • B {- ω) • H Q ( ω) + N Q (ω) • B (- ω) (8) To understand the following process, we must indicate that the main property of the sequences used in this invention is that they possess an ideal autocorrelation characteristic, that is, they correspond to a delta Krónecker's perfect so they meet:
siendo φü las autocorrelaciones individuales de cada una de las M secuencias complementarias, de longitud , elegidas. Particularizado para el caso de pares de secuencias complementarias Golay (A,B) :where individualesü are the individual autocorrelations of each of the M complementary sequences, of length, chosen. Particularized for the case of pairs of complementary Golay sequences (A, B):
La generación de tales secuencias se realiza a partir de los llamados kernel básicos conocidos hasta la fecha de 2 , 10 y 26 bits (las reglas de generación de The generation of such sequences is carried out from the so-called basic kernels known to date of 2, 10 and 26 bits (the generation rules of
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secuencias Golay se discuten en el artículo titulado "Complementary Sequences" de M. J. E. Golay, publicado en IRÉ Transactions on Information Theory, vol . IT-7, p.p. 82- 87, abril de 1961) .HA DE TIT CI NR Golay sequences are discussed in the article entitled "Complementary Sequences" by MJE Golay, published in IRÉ Transactions on Information Theory, vol. IT-7, pp 82-87, April 1961).
Una vez muestreada la anterior expresión a la frecuencia de símbolo (figura 2), y dadas las propiedades de las secuencias complementarias descritas, consideraremos que (8) puede volver a escribirse en el tiempo discreto como : dR [n] = 2Lδ[n] * hr [n] + nr [n] - ( 11 )Once the previous expression has been sampled at the symbol frequency (figure 2), and given the properties of the complementary sequences described, we will consider that (8) can be written again in discrete time as: d R [n] = 2Lδ [n ] * h r [n] + n r [n] - (11)
siendo hτ[ [n] una nueva función de transferencia del medio que distorsiona los datos transmitidos.where h τ [ [n] is a new media transfer function that distorts the transmitted data.
La respuesta distorsionada puede ser expresada matemáticamente según la expresión: y[k] = s[k]hτ [Oj + - i] + nτ [i] ( 12 )
The distorted answer can be mathematically expressed according to the expression: y [k] = s [k] h τ [Oj + - i] + n τ [i] (12)
En esta expresión el primer término representa el símbolo en el instante k, el segundo término corresponde a la interferencia entre símbolos adyacentes "precursor" , el segundo término corresponde a la interferencia entre símbolos adyacentes "postcursor" y, por último, nτ corresponde al ruido obtenido a la salida del proceso de demodulación Para ecualizar el canal lo dividiremos en dos etapas (figura 2 y 3) :In this expression the first term represents the symbol at time k, the second term corresponds to the interference between adjacent "precursor" symbols, the second term corresponds to the interference between adjacent "postcursor" symbols and, finally, n τ corresponds to the noise obtained at the output of the demodulation process To equalize the channel we will divide it into two stages (figure 2 and 3):
• Ecualización postcursor (después del máximo de la respuesta muestreada del canal) .• Postcursor equalization (after the maximum of the sampled channel response).
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• Ecualización precursor (antes del máximo de la respuesta muestreada del canal) .HAVE TO REPLACE RULE 26 • Precursor equalization (before the maximum of the sampled channel response).
La etapa postcursor, consiste en la eliminación completa de la interferencia entre símbolos (ISI) adyacentes que se encuentran a la "derecha", en el tiempo, del símbolo k. Esta cancelación corresponde a una aproximación de ecualizador lineal por "zero-forcing" , o todo ceros. Aquí, el símbolo deseado es s [k] donde k representa la muestra Jc-ésima de una secuencia infinita de símbolos .The postcursor stage consists of the complete elimination of the interference between adjacent symbols (ISI) that are to the "right", in time, of the symbol k. This cancellation corresponds to a "zero-forcing" linear equalizer approach, or all zeros. Here, the desired symbol is s [k] where k represents the Jth sample of an infinite sequence of symbols.
Si consideramos la respuesta al impulso causal de duración finita M, el ecualizador "postcursor" ideal corresponderá a :If we consider the response to the causal impulse of finite duration M, the ideal "postcursor" equalizer will correspond to:
De la expresión (11) , es evidente que las muestras adquiridas dR ( [n] corresponden con la función de transferencia del medio hτ¡ [n] multiplicadas por un factor dependiente de la longitud de las secuencias, sumado un ruido dado, y por tanto coinciden con un estimador de los coeficientes del filtro que modela el medio de transmisión hT[ [n] , Sustituyendo y aplicando transformada z, la respuesta del ecualizador corresponde a la siguiente expresión: From expression (11), it is evident that the acquired samples d R ([n] correspond to the medium transfer function h τ ¡[n] multiplied by a factor dependent on the length of the sequences, added a given noise, and therefore coincide with an estimator of the filter coefficients that models the transmission medium h T [ [n], Substituting and applying the z transform, the equalizer response corresponds to the following expression:
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Así pues, el proceso de ecualización "postcursor" será aplicar el filtro anterior a la señal procesada recibida, lo que nos permitirá eliminar la interferencia entre símbolos "postcursor" . El filtro puede implementarse digitalmente de manera simple mediante cualquiera de las estructuras directas existentes. El resultado de filtrar la señal dE[ [n] mediante el filtro (14) corresponderá a una señal que denominaremos dE[ [n] y que, idealmente, no poseerá interferencia "postcursor"TIT CI N RE SHEET 26 Thus, the "postcursor" equalization process will be to apply the previous filter to the received processed signal, which will allow us to eliminate the interference between "postcursor" symbols. The filter can be implemented digitally in a simple way using any of the existing direct structures. The result of filtering the signal d E [[n] by means of filter (14) will correspond to a signal that we will call d E [[n] and that, ideally, will not have "postcursor" interference
Una vez eliminada la interferencia "postcursor" debemos eliminar la interferencia "precursor" . Suponiendo que la duración del "precursor" es N, y que dE[ [0] coincide con el máximo de la señal (que debe ser 1 al aplicar el filtro (14)) . La ecualización se lleva a cabo mediante un filtro FIR. Los coeficientes del filtro, hF[ [n] , se extraen de la resolución de un sistema de N ecuaciones con N incógnitas definido por:Once the "postcursor" interference has been eliminated, we must eliminate the "precursor" interference. Assuming that the duration of the "precursor" is N, and that d E [[0] coincides with the maximum of the signal (which must be 1 when applying the filter (14)). Equalization is carried out using an FIR filter. The filter coefficients, h F [[n], are extracted from the resolution of a system of N equations with N unknowns defined by:
El valor de N siempre es superior o igual a la longitud de las secuencias empleadas. La resolución de este sistema de ecuaciones es directa, debido a que por debajo de su diagonal principal todos los valores son cero y, además, hF [ [N-l] =1 .The value of N is always greater than or equal to the length of the sequences used. The resolution of this system of equations is direct, because below its main diagonal all the values are zero and, in addition, h F [ [Nl] = 1.
Puesto que el resultado de ambos procesos no es ideal debido a ruidos, efectos de cuantificación,Since the result of both processes is not ideal due to noise, quantification effects,
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redondeos , etc., si aplicamos esta técnica iterativamente se obtiene una ecualización que mejora a cada iteración.HA DE TIT CI NR rounding, etc., if we apply this technique iteratively, we obtain an equalization that improves each iteration.
Esta técnica permite ecualizar cualquier canal lineal, incluyendo cualquier efecto de distorsión como, efectos de debidos a caminos múltiples, reflexiones, circuitos y filtros no ideales, etc. Obviamente, la selección de la longitud de los filtros N y M dependerá de la longitud de la respuesta del canal, y de la longitud de las secuencias empleadas.This technique allows to equalize any linear channel, including any distortion effect such as, effects due to multiple paths, reflections, non-ideal circuits and filters, etc. Obviously, the selection of the length of the N and M filters will depend on the length of the channel response, and on the length of the sequences used.
Como conclusión puede afirmarse que la invención que se describe constituye un potente sistema de ecualización de la distorsión en sistemas de comunicación, especialmente orientado a técnicas GCM/OTDM y sus variantes .In conclusion, it can be affirmed that the invention described constitutes a powerful distortion equalization system in communication systems, especially oriented to GCM / OTDM techniques and their variants.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1. - Muestra el preámbulo generado para la extracción de la información de distorsión:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1. - Shows the preamble generated for the extraction of the distortion information:
1. En esta fase el receptor se sincroniza con el transmisor en fase, tiempo y símbolo, de manera que en la etapa siguiente el receptor conoce exactamente donde comienzan los datos recibidos de ecualización.1. In this phase the receiver synchronizes with the transmitter in phase, time and symbol, so that in the next stage the receiver knows exactly where the received equalization data begins.
2. En esta fase se realiza una demodulación síncrona o coherente, debido al conocimiento en la fase anterior de la información de sincronismo, de manera que se obtienen los coeficientes de los filtros ecualizadores.2. In this phase a synchronous or coherent demodulation is carried out, due to the knowledge in the previous phase of the synchronism information, so that the coefficients of the equalizing filters are obtained.
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3. En esta última fase, se aplican los filtros ecualizadores obtenidos en la fase anterior, y los datos están libres de interferencia entre símbolos (ISI) y el ruido reducido.HA DE TIT CI NR 3. In this last phase, the equalizing filters obtained in the previous phase are applied, and the data is free from Inter-Symbol Interference (ISI) and reduced noise.
La figura 2. - Muestra la señal recibida en la etapa de muestreo del ADC dR [n] y su posterior muestreo a la frecuencia de símbolo, de la cual se obtiene directamente la distorsión producida por los símbolos adyacentes hF [n] , ISI.Figure 2. - Shows the signal received in the ADC sampling stage d R [n] and its subsequent sampling at the symbol frequency, from which the distortion produced by the adjacent symbols h F [n] is obtained directly, ISI.
La figura 3. - Muestra el diagrama de bloques de un sistema que explica una posible aplicación de estimación de la distorsión del medio y su posterior corrección empleando un solo par de secuencias complementarias.Figure 3. - Shows the block diagram of a system that explains a possible application of estimating the distortion of the medium and its subsequent correction using a single pair of complementary sequences.
Las distintas partes que lo componen se detallan a continuación:The different parts that compose it are detailed below:
1. Señal digital a emitir s [n] : para estimar el medio lo ideal es una delta de Krónecker. 2. Codificador con un par de secuencias complementarias Golay. 3. Señales resultantes de la codificación I [n] y Q [n] . 4. Modulador QASK. Modula la señal I [n] en fase y la Q [n] en cuadratura. 5. Señal resultante de la modulación QASK Tx [n] . 6. Modulador de radiofrecuencia. 7. Antena . 8. Antena. 9. Demodulador de radiofrecuencia. 10. Señal resultante de la demodulación en radiofrecuencia Rx [n] . 11. Demodulador QASK. Da como resultado rτ [n] y rQ[n] .1. Digital signal to emit s [n]: to estimate the medium, the ideal is a Krónecker delta. 2. Encoder with a pair of complementary Golay sequences. 3. Signals resulting from coding I [n] and Q [n]. 4. QASK modulator. Modulates the signal I [n] in phase and the Q [n] in quadrature. 5. Signal resulting from QASK Tx [n] modulation. 6. Radio frequency modulator. 7. Antenna. 8. Antenna. 9. Radio frequency demodulator. 10. Signal resulting from radio frequency demodulation Rx [n]. 11. QASK demodulator. Results in r τ [n] and r Q [n].
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12. Señales resultantes de la demodulación QASK rτ [n] y rQ[n] . 13. Decodificador con un par de secuencias complementarias Golay y obtención de dR [n] . 14. Muestreo a frecuencia de símbolo para la extracción de los coeficientes de hF [n] . 15. Ecualización "postcursor". 16. Ecualización "precursor". 17. Iteración, si es necesario, al bloque 16. 18. Resultado final ecualizado.HAVE TO REPLACE RULE 26 12. Signals resulting from demodulation QASK r τ [n] and r Q [n]. 13. Decoder with a pair of complementary Golay sequences and obtaining d R [n]. 14. Sampling at symbol frequency for the extraction of the coefficients of h F [n]. 15. "Postcursor" equalization. 16. "Forerunner" equalization. 17. Iteration, if necessary, to block 16. 18. Equalized final result.
La figura 4. - Muestra el diagrama del bloque que resuelve el sistema de ecuaciones y obtiene los coeficientes del filtro preecualizador . Está compuesto por una estructura básica formada por un registro, cambio de signo y divisor que se repite regularmente en función del orden del sistema de ecuaciones. Los datos capturados "precursor" entran en serie invertidos en el tiempo dR[-n] . Por la salida inferior salen calculados, a cada ciclo de reloj, los coeficientes del filtro preecualizador hF [n] .Figure 4. - Shows the block diagram that solves the system of equations and obtains the coefficients of the pre-equalizer filter. It is made up of a basic structure formed by a register, change of sign and divisor that is repeated regularly depending on the order of the system of equations. The captured "precursor" data are serially inverted in time d R [-n]. The coefficients of the pre-equalizer filter h F [n] are calculated from the bottom output at each clock cycle.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
A continuación se detalla una posible implementación de esta técnica aplicada a la ecualización de un sistema de comunicación que utiliza OTDM como técnica de modulación de datos.A possible implementation of this technique applied to the equalization of a communication system using OTDM as a data modulation technique is detailed below.
Por claridad, en la figura 3 aparece esquematizada la implementación. Esta implementación, se basa en la aplicación de este método a sistemas de radiofrecuencia .For the sake of clarity, the implementation is shown in figure 3. This implementation is based on the application of this method to radio frequency systems.
Para simplificar la explicación se ha recurrido al caso particular de pares de secuencias complementarias
Golay moduladas en QASK (Quadrature Amplitude Shift Keying) . El sistema consta de dos bloques bien diferenciados: el sistema de transmisión y el de recepción. El sistema de transmisión se encarga de:To simplify the explanation, we have resorted to the particular case of pairs of complementary sequences Golay modulated in QASK (Quadrature Amplitude Shift Keying). The system consists of two well differentiated blocks: the transmission system and the reception system. The transmission system is responsible for:
• Convolucionar la señal de entrada con cada una de las dos secuencias que forman el par de secuencias complementarias de longitud L y generar el preámbulo de ecualización.• Convolve the input signal with each of the two sequences that make up the pair of complementary sequences of length L and generate the equalization preamble.
• Modular en QASK las dos señales resultantes de la codificación con las secuencias complementarias .• Modulate in QASK the two signals resulting from the encoding with the complementary sequences.
• Modular la señal en cuadratura mediante QASK (Quadrature Amplitude Shift Keying) o QAM (Quadrature Amplitude Modulation) para transmitirla en la correspondiente zona del espectro radioeléctrico . • Transmitirla con una antena.• Modulate the quadrature signal using QASK (Quadrature Amplitude Shift Keying) or QAM (Quadrature Amplitude Modulation) to transmit it in the corresponding area of the radio spectrum. • Transmit it with an antenna.
El sistema de recepción se encarga de: • Sincronizarse con el transmisor y demodular la señal recibida por la antena.The reception system is in charge of: • Synchronizing with the transmitter and demodulating the signal received by the antenna.
• Obtener las componentes rτ [n] , en fase, y rQ [n] , en cuadratura, mediante la demodulación QASK.• Obtain the components r τ [n], in phase, and r Q [n], in quadrature, using the QASK demodulation.
• Detectar el comienzo del preámbulo de ecualización y realizar el proceso de decodificación mediante sumas de correlaciones, según se ha presentado en este documento.• Detect the beginning of the equalization preamble and perform the decoding process using correlation sums, as presented in this document.
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• Obtener de la suma los coeficientes del filtro ecualizador inicial (DISTORSIÓN) .TIT CI N RE SHEET 26 • Obtain the coefficients of the initial equalizer filter (DISTORTION) from the sum.
Realizar los pasos de "Postecualización" y "Preecualización" descritos.Perform the "Post-upgrade" and "Pre-upgrade" steps described.
• Repetir iterativamente el proceso anterior hasta obtener una señal ecualizada dentro de los limites establecidos por el sistema, que corresponderá con una delta de Krónecker en el caso ideal .• Repeat the previous process iteratively until obtaining an equalized signal within the limits established by the system, which will correspond to a Krónecker delta in the ideal case.
Los filtros resultantes forman en conjunto el filtro inverso de la distorsión sufrida por los datos en el proceso de transmisión, propagación y recepción.The resulting filters together form the inverse filter of the distortion suffered by the data in the transmission, propagation and reception process.
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