JPS59228409A

JPS59228409A - 自動等化器

Info

Publication number: JPS59228409A
Application number: JP58103810A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Ryu; 龍　敏彦; Shoichi Mizoguchi; 溝口　祥一
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1984-12-21
Also published as: US4627072A; EP0129175A2; CA1210096A; JPH0228923B2; EP0129175A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は自動等化器に関し、特にディジタル無線伝送方
式において用いられる、直交振幅変調波に対して適用さ
れるトランスバーサル・フィルタを備える自動等化器の
改良に関する。

従来、ディジタル無線伝送方式においては、伝送路にお
いて発生するマルチパス・フヱーデイング等によ如生成
される、波形歪による回線劣化および回線瞬断等の対応
策として、トランスバーサル型等化器等を含む自動適応
型等化器が適用されている。

第１図に示されるのは、上記トランスバーサル型等化器
の概念的ブロック図で、端子１０１からは中間周波数帯
の所定の直交振幅変調信号Ｓムがトランスバーサル・フ
ィルタ１に入力される。トランスバーサル・フィルタ１
の出力信号ＳＲは、復調手段３に入力されて、復調信号
Ｓｃが端子１０２を介して出力されるとともに、同時に
復調手段３かラバ、トランスバーサル・フィルタ１に対
する主タップ制御用誤差信号ｙｐ”およびＹｊと、他タ
ップ制御用誤差信号ＹＰおよびＹＱと、復調信号Ｄ′Ｐ
およびＤ≦とが、それぞれ出力される。これらのｙｄ。

Ｙ′Ｑｒ　Ｙｐ　＋　ｙＱｌ心および６．は、制御信号
発生手段２に入力され、制御信号発生手段２における所
定の処理手順を経由してタップ係数Ｃ，（ｎ−−Ｎ。

−Ｎ＋１．・・・、−１，０，１，−・・、Ｎ−１，Ｎ
）が生成されて出力され、トランスバーサル・フィルタ
ＩＫ入力されて、それぞれ対応するタップの可変重み付
は回路を介して、主として符号量干渉に起因する波形歪
が等化される。これらのトランスバーサル・フィルタ１
．制御信号発生手段２および復調手段３等を備える、中
間周波数帯のトランスバーサル型等化器の動作について
は、既によく知られておシ、例えば特願昭５６−２１５
２７１等においても詳記されているので詳細説明は省略
する。

第１図に概念ブロック図が示される中間周波数帯のトラ
ンスバーサル型等化器において、その主要構成要素の一
つであるトランスバーサル・フィルタ１については、従
来第２図にその主要部が示されているようなトランスバ
ーサル・フィルタが用いられている。このトランスバー
サル・フィルタは、２個の遅延回路によ多形成される実
用例の一つで、その主要部は遅延時間がそれぞれτ１お
よびτ２の遅延回路４および５と、（−１）タップに対
応する同相側の可変重み付は回路６および直交側の可変
重み付は回路７と、主タップに対応する同相側の可変重
み付は回路８と、（＋１）タップに対応する同相側の可
変重み付は回路９および直交側の可変重み付は回路１０
と、同相側の加算回路１４および直交側の加算回路１５
と、直交結合回路１６と、位相調整用のケーブル１１．
１２および１３とＫよ多形成されている。トランスバー
サル・フィルタの動作については、例えば前述の特願昭
５６−２１５２７１等においても記述されているが、後
述する本発明の説明にも関係があるため、その要点につ
き説明する。

第２図に訃−て、端子１０３からは中間周波数帯の変調
信号が入力され、（−１）タップにおける変調信号Ｓ−
０として遅延回路４に入力されるとと５− もに、同相側の可変重み付は回路６および直交側の可変
重みづけ回路７にも入力される。遅延回路４の出力信号
Ｓ、は主タップにおける変調信号として遅延回路５に入
力されるとともに、主タップに対応する同相側の重み付
は回路８にも入力される。遅延回路５の出力信号Ｓ１は
、ケーブル１１を経由して所定の位相推移を付与され、
変調信号Ｓ１として（＋１）タップに対応する同相側の
可変重み付は回路９および直交側の可変重み付は回路１
０の双方に入力される。（−１）タップに対応する可変
重み付は回路６および７においては、それぞれ端子１０
４および１０５から入力される同相制御信号ｒ−１およ
び直交制御信号ｄ−０［よシ、前述の（−１）タップに
おける変調信号Ｓ−１の信号入力の振幅が制御され、変
調信号Ｓ二０および阻□を生成し、それぞれケーブル１
２および１３を経由して所定の位相推移を付与された後
、変調信号Ｓ−，およびＳ−□として加算回路１４およ
び１５に入力される。また、主タップに対応する可変重
み付は回路８においては、端子１０６から入力される６
− 同相制御信号ｒ。Ｋよシ、前述の主タップにおける変調
信号Ｓ００信号入力の振幅が制御され、変調信号　Ｑと
して出力されて加算回路１４に入力される。

同様にして、（＋１）タップに対応する可変重み付は回
路９および１０においても、それぞれ端子１０７および
１０Ｂから入力される同相制御信号ｒ１および直交制御
信号ｄ１によシ、前述の（＋１）タップにおける変調信
号Ｓ１のケーブル１１１Ｃよる遅延信号Ｓ００信号入力
の振幅が制御され、それぞれ変調信号Ｓ８およびＳｌと
して出力されて加算回路１４および１５に入力される。

加算回路１４においては、前述の同相側の変調信号Ｓ−
１ｅｓ二およびＳｌが加算されて変調信号Ｓｒとして出
力され、直交結合回路１６に入力される。また、加算回
路１５においては、前述の直交側の変調信号Ｓ−１およ
びＳ、が加算されて変調信号Ｓ１として出力され、直交
結合回路１６に入力される。直交結合回路１６において
は、ｓｒ＋　ｊｓｓ　（ｊ−ｙ’了）の形で前記変調信
号ＳアとＳ、とが結合されて、変調信号Ｓとして端子１
０９を介して出力される。

第２図に示されるトランスバーサル拳フィルタにおいて
、遅延回路４および５における遅延時間τ１およびτ２
は、本来それぞれ入力変調信号の変調速度のほぼ逆数に
等価な時間に設定されており、搬送波における位相回転
が２π（ラジアン）の整数倍となるよるように調整され
て、トランスバーサル・フィルタとしての機能が達成さ
れる。しかしながら、実際には入力変調信号における搬
送波の周波数変動等によシ、遅延回路４シよび５におけ
る搬送波の位相回転は、必ずしも前述のように２πの整
数倍に等しくならない。搬送波の角周波数をωとすると
、遅延回路４および５における位相回転は、一般的には
次式のように表わされる（ｋは正整数）。

上式において、Δ０−１およびΔ０□は、それぞれ遅延
回路４および５における、搬送波の位相回転量０２にπ
からの位相変移量である。

上記（１）式の位相回転量ωτ□およびωτ２ｔ−１主
タップにおける変調信号の位相を基準として、（−１）
タップおよび（＋１）タップにおける変調信号の相対位
相量に換算して表わすと次式によシ良く知られているよ
うに、トランスバーサル型等化器においては、例えばＺ
Ｆ法によるアルゴリズムを適用する場合には、上記（２
）式におけるΔθ−１およびΔ０□は、それぞれ下記の
制約条件下に上記（３）式の条件が成立しない場合には
、トランスバーサル型等化器を形成している制御系の極
性９− 近傍においては、入力変調信号における搬送波周波数の
変動にともなう遅延回路４シよび５における位相回転に
よシ、前記制御系の安定度が不調となシ、等化器として
の機能が全く損われる。この対応策の一つとして、第２
図に示される従来のトランスバーサル・フィルタにおい
ては、位相調整用のケーブル１１　、１２および１３を
付与して、前記遅延回路における位相回転にともなう制
御系における不安定性要因を回避している。

一般に入力変調信号における等価ベースバンド信号ｆ　
Ｄ　（Ｄ　−Ｄｐ　＋　ｊ　ＤＱ　）とすると、前述の
（−１）タップ、主タップおよび（＋１）タップに対応
する、それぞれの可変重み付は回路から出力される重み
付は変調信号は、（２）式を参照して次式１０− 上式において％　Ｃ−１＋　ＣｏおよびＣ１け、それぞ
れ（−１）タップ、主タップおよび（＋１）タップにお
けるタップ係数であシ、上記（４）弐において示されて
いるように、これらのタップ係数は、それぞれ実数部ｒ
１および虚数部ｄ−１．実数部ｒｏ。

実数部ｒ８および虚数部ｄ１とによシ形成されている。

上記（４）式において、Δ０−１およびΔθ、が、前述
の（３）式の条件に適合しない場合には、第２図に示さ
れるように１ケーブルを用いて（−１）タップおよび（
＋１）タップに対応する変調信号の位相を推移させ、（
３）式の条件に適合させてＺＦ法によるアルゴリズムの
適用に対応させている。（４）式において、ケーブルに
よる位相推移量ｔ−１（−１）タップおよび（＋１）タ
ップについて、それぞれΔφ−１およびΔφ１とすると
、上記（４）式は次式のよう１１− 上式（５）式よシ明らかなように、各タップに対するタ
ップ係数の、それぞれの実数部（同相制御信号と言う）
と虚数部（直交制御信号と言う）とに対応して、それぞ
れの可変重み付は回路を備えることＫよシ、ケーブルを
用いて位相補正のされるトランスバーサル・フィルタが
構成されることは明らかである。第２図に示される前述
の従来例のトランスバーサル・フィルタは、その１構成
例である。

第４図（ａ）　、　（ｂ）および（Ｃ）に示されるのは
、（−１）タップ、主タップおよび（＋１）タップに対
応する変調信号の相対位相を示すベクトル図である。

第４図（！Ｌ）はケーブルによる位相補正の無い状態に
おけるベクトル図で、明らかに（−１）タップお１２− よび（＋１）タップに対応する変調信号のベクトルは、
それぞれ第■象限および第■象限にあシ、前記（３）式
の条件には適合しない。第４図（ｂｌは、ケーブルを付
加して、（２）弐に示される条件に適合させた場合のベ
クトル図（前記（５）式参照）で、第２図の従来例のト
ランスバーサル・フィルタの場合に相当している。

しかしながら、上述のように遅延回路における変調信号
の搬送波の位相回転量を補正するために、ケーブルを付
加する従来のトランネバーサルｅフィルタを備える自動
等化量においては、本来は付加する必要の無い余分のケ
ーブルを、必須構成要素として備える必要があり、しか
も、そのケーブル長の調整についてハ、トランスバーサ
ル・フィルタの等化機能を損わない程度に短いものとす
る必要がちシ、そのケーブル長の調整工数には、位相補
正量の精度に関連して、多大の時間を必要とするという
欠点がある。

本発明の目的は上記の欠点を除去し、余分のケーブルを
用いることなく、トランスバーサル・フ１３− ィルタの主タップを除く各タップの内の、特定のタップ
に対応するタップ係数の複素位相角を制御調整すること
によシ、極めて簡易ＫＺＦ法によるアルゴリズムの適用
を可能とする。性能上および経済上の両面において著し
く改善される自動等化器を提供することｋある。

本発明の自動等化器は、変調速度のほぼ逆数に等価を遅
延時間を有する、２Ｎ（Ｎは正の整数）個の遅延回路に
よ如形成される（２Ｎ＋１）タップ中間周波数帯トラン
スバーサル・フィルタを備える自動等化器において、前
記トランスバーサル・フィルタの主タップにおける中間
周波変調信号の位相と、この主タップを除く他の２Ｎ個
のタップにおけるそれぞれの中間周波変調信号の位相と
を参照して、前記主タップを除＜２Ｎ個のタップに対応
するタップ係数０１（ｉ−Ｎ＊　　Ｎ＋１　。

・・・、−２，−１，１，２，・・・、Ｎ−４，Ｎ）の
内の特定のタップに対応するタップ係数の複素位相角を
制御調整する所定の位相調整手段を備えて構成される。

１４− 以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第３図は本発明の一実施例に備えられるトランスバーサ
ル−フィルタの主要部を示すブロック図である。第３図
に示されるように、本発明に備えられるトランスバーサ
ル・フィルタは、遅延回路１７および１８と、（−１）
タップに対応する同相側の可変重み付は回路１９および
直交側の可変重み付は回路２０と、主タップに対応する
同相側の可変重み付は回路２１と、（＋１）タップに対
応する同相側の可変重み付は回路２２および直交側の可
変重み付は回路２３と、同相側の加算回路２４と、直交
側の加算回路２５と、直交結合回路２６とを備えている
。この一実施例は、前述の従来例の自動等化量の場合と
同様に、トランスバーサル・フィルタが２個の遅延回路
により形成される場合に相当しておシ、その従来例と異
なる構成上の主要点は、本実施例においては遅延回路に
おける位相回転に対する、前述の位相補正用のケーブル
を全く使用していないことである。

前述の（４）式において、（−１）タップおよび（＋１
）タップに対応するタップ係数ｃ−１およびＣ□におい
て、それぞれのタップ係数に対して、それぞれｅｊ〜−
１）　　　　ｊＯ・（＋１）で表わされる位相およびｅ推移係数を考慮すると、次式が得られる。

上記（６）式より明らかなように１前述の従来例に見ら
れるような変調信号の搬送波に対する位相補正の代シに
、タップ係数に対する位相制御操作によっても、同等の
位相補正を行うことが可能である。この原理は、本発明
の主要事項である。

今、上記（６）式において、０ｍ（−１）−０ｍ　（１
）　−−二と同様に１上記（６）において、（−１）タ
ップおよび（＋１）タップのそれぞれについてｓ　Ｑａ
（−ｔ）およびＱａ（ｘ）ｔ−それぞれ−およびπとし
た場合の重み付は変調信号は下記の（８）および（９）
式によって与えられる。

（−１）タップ：１７− （＋１）タップ：従って、（−１）タップおよび（＋１）タップに対応す
る位相変移量Δθ−１およびΔｅ、に対して、上記の’
ａ（−１）およびθ１（１）を、適宜士−シよびπのい
ずれかに設定して組合せることにょシ、（−１）タップ
および（＋１）タップにおける、重み付は変調信号の位
相を、−のステップにおいて前記（３）式が成立するよ
うに調整することが可能となる。なおり’ａ（−１）と
θ、（１）との組合せについては、明らかに下記のとお
〕である。

１８− 第４図（ａ）および（ｅ）は、上記の（７）式による場
合を参照して、前記（３）式に示されるＺＦ法によるア
ルゴリズム適用条件に適合させている一例のベクトル図
を示し、第４図ｔａｌにおいて、それぞれ第■象限にあ
る（−１）タップおよび（＋１）タップの変調信号は、
第４図（ｂ）に示されるように、それぞれ−一だけ位相
推移され、それぞれ第■象限に介在する重み付は変調信
号となる。この結果、これらの重み付は変調信号が、上
記アルゴリズム適用条件に適合することは明らかである
。

前述の第３図に示される本発明の一実施例は、上記の（
７）式を参照して、（−１）タップおよび（＋１）タッ
プにおける変調信号の搬送波の位相回転を補正する場合
に相当しており、第２図に示される従来例との相異点は
、主要構成要素上の点については、前述のようにケーブ
ルが含まれて％／−ｈ危いことであるが、他方において
、（−１）タップおよび（＋１）タップに対応する可変
重み付は回路１９．２０および２２．２３の、それぞれ
に対する制御信号についても大きな相異点が見られる。

すなわち、第３図の本発明の一実施例においては、端子
１１１から入力される（−１）タップの同相側の可変重
み付は回路１９に対する同相制御信号はｄ−１であシ、
端子１１２から入力される（−１）タップの直交側の可
変重み付は回路２０に対する直交制御信号は−ｒ−１で
ある。また、端子１１４から入力される（＋１）タップ
の同相側の可変重み付は回路２２に対する同相制御信号
はｄ□であシ、端子１１５から入力される（＋１）タッ
プの直交側の可変重み付は回路２３に対する直交制御信
号は−ｒ□である。このことは、前記（７）式を参照す
ることにより極めて自明のことである。勿論、同相側制
御信号と直交側制御信号の入換え操作は、制御信号をそ
のまま従来通りに、可変重み付は回路に接続し、同相側
、直交側重み付は回路の出力を、夫々、直交側、同相側
の信号合成回路に互いに、入換えて接続するのと等価で
ある。第３図の本発明の一実施例の動作については、前
記ケーブルの介在による作用および前述の可変重み付は
回路１９，２０゜２２および２３に対する制御信号以外
は全く同等であり、（−１）タップの同相側の可変重み
付は回路１９の重み付は変調信号出力Ｓ　ｔ、　（Ｓｌ
、＝　Ｄ・ｄ−８・・ｊ（“１゛−・））と、主夕・プ
の同相側の可変重み付は回路２１の重み付は変調信号出
力Ｓ二（３二ｘｌ）＊　ｄ　ｏ＠　６　ｊ″ｔｈ）と、
（＋１）タリプの同相側の可変重み付は回路２２の重み
付は変調信号出力８１　（５１ｘＤｅｄｌｅｅｊ（（′
）−ＡＯｘ）＞とは、加算回路２４において加算されて
変調信号Ｓ１　として出力され、また、他方（−１）タ
ップの直交側の可変重み付は回路２０の重み付は変調信
号出力Ｓ−７（Ｓ−０−−Ｄ・−・・・ｊ（ａ＋ｔ＋ｊ
＃−・））と、　（＋１）２１− タップの直交側の可変重み付は回路２３０重み付は変調
信号出力Ｓ；　（Ｓ−、ｍ　　Ｄ　、　ｒ、　ｊ−−ｊ
ｌｌ））とは、加算回路２５において加算されて変調信
号Ｓ、と［７て出力される。これらの変調信号ＳＦおよ
びＳ、は、直交結合回路２６ＩＣおいてＳ、＋ｊＳ＋の
形で結合され、符号量干渉の除去された変調信号Ｓとし
て、端子１１６ｔ−介して出力される。

なお、上記の本発明の説明においては、トランスバーサ
ル・フィルタの遅延回路における、入力およびπの位相
ステップによる場合につき説明しツブ補正に限定される
ものではなく、一般に、任意の位相補正に対しても適用
できることは言うまでもない。

以上詳細に説明したように１本発明は、トランスバーサ
ル・フィルタを備える自動等化量において、前記トラン
スバーサル・フィルタにおける、特定のタップのタップ
係数の複素位相角を制御調整することＫよシ、極めて簡
易ＫＺＦ法によるア２２− ルゴリズムの適用を可能とし、その性能、および調整工
数に関連する経済性の両面において著しく改善されると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象とする自動等化量の概念ブロック
図、第２図は従来例の自動等化器に備えられるトランス
バーサル・フィルタの主要部を示すブロック図、第３図
は本発明の一実施例に備えられるトランスバーサル・フ
ィルタの主要部を示すブロック図、第４図（ａ）　、　
（ｂｌおよび（Ｃ）は、それぞれ各タップに対応する変
調信号のベクトル図である。図において、１・・・・・
・トランスバーサル・フィルタ、２・・・・−制御信号
発生手段、３・・・・−・復調手段、４．５．１７．１
８・・・・・・遅延回路、６，７，８，９，１０゜１９
．２０，２１，２２．２３−・・・・−可変重み付は回
路、１１゜１２．１３・・・・・・ケーブル、１４，１
５，２４，２５・・・・・・加算回路、１６．２６・・
・・・・直交結合回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）変調速度のほは逆数に等価な遅延時間を有する、
２Ｎ（Ｎは正の整数）個の遅延回路によ多形成される（
２Ｎ＋１）タップ中間周波数帯トランスバーサル−フィ
ルタを備える自動等化器において、前記トランスバーサ
ル・フィルタの主タップにおける中間周波変調信号の位
相と、この主タップを除く他の２Ｎ個のタップにおける
それぞれの中間周波変調信号の位相とを参照して、前記
主タップを除＜２Ｎ個のタップに対応するタップ係数ｃ
、（ｎ−−Ｎ　ｌ−Ｎ＋１　。・・・、−２，−１，１，２，・・・、Ｎ−１，Ｎ）の
内の特定のタップに対応するタップ係数の複素位相角を
制御調整する所定の位相調整手段を備えることを特徴と
する自動等化器。
（２）前記所定の位相調整手段が、９０度をステップと
する位相角調整機能を有し、この位相角調整機能を実現
するために、位相角調整の対象となる前記特定のタップ
係数に対応するタップの、同相側および直交側の可変重
み付は回路に対する同相制御信号および直交制御信号の
入力区分および極性を、前記９０度ステップの位相角調
整に対応して設定することを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の自動等化器。
（３）前記所定の位相調整手段が、９０度をステップと
する位相角調整機能を有し、この位相角調整機能を実現
するために１位相角調整の対象となる前記特定のタップ
係数に対応するタップの同相側および直交側の可変重み
付は回路に対する同相制御信号および直交制御信号の極
性と、前記同相側および直交側の可変重み付は回路の出
力を、夫々、直交側、同相側の信号としての入換操作を
、前記９０度ステップの位相角調整に対応して設定する
こと全特徴とする特許請求の範囲（１）項記載の自動等
化器。