DE19803481A1 - Verfahren und Einrichtung zur Adaption eines Soft-Output-Algorithmus auf einen zeitlich veränderlichen Kanal mit ISI - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Adaption eines Soft-Output-Algorithmus auf einen zeitlich veränderlichen Kanal mit ISI

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Adaption eines Soft-Output-Algorithmus auf einen zeitlich veränderlichen Kanal mit ISI gemäß Oberbegriff des ersten Verfahrens beziehungsweise Einrichtungsanspruchs.
Aus der Veröffentlichung Francis R. Magee, Jr., and John G. Proakis "Adaptive Maximum-Likelihood Sequence Estimation for Digital Signaling in the Presence of Intersymbol Interferen­ ce", IEEE Transactions on Information Theory, Seiten 120 bis 124, Januar 1973, ist adaptiver ML-Sequenzschätzer bekannt für eine digitale, puls-amplitudenmodulierte Sequenz in Anwe­ senheit von einer unbekannten, sich langsam mit der Zeit än­ dernden ISI endlicher Dauer und von additivem weißem Gauss'schen Rauschen. Bei dem dabei verwendeten Empfänger ist der Viterbi-Algorithmus der Hauptbestandteil der Verarbei­ tung, wobei dieser rekursive Algorithmus in dem Sinn optimal ist, daß er einen ML-Schätzer für die gesamte empfangene Se­ quenz darstellt.
Der Entzerrer eines Viterbi-Decoders muß jedoch auf die Ka­ nalimpulsantwort abgestimmt werden. Der Kanalschätzer bildet eine Näherung zu dem tatsächlichen Kanal mit einer linearen Maschine mit endlichem Zustand. Die geschätzten Kanalpfadge­ winne werden durch den Algorithmus mit dem steilsten Abfall nachgestellt, um den MSE (mean square error) zwischen der tatsächlich empfangenen Sequenz und der geschätzten Empfangs­ sequenz zu minimieren, die an dem Ausgang der linearen Ma­ schine erhalten wird.
Die Geschwindigkeit bei der Konvergenz und die Genauigkeit der Schätzung werden durch den Wert des Nachstell-Parameters Δ in der selben Weise wie bei einem linearen Standard-Entzer­ rer gesteuert. In dem Schätzer wird die Schätzung der Emp­ fangsdaten dadurch durchgeführt, daß die Sequenz der in der Tap-Verzögerungsleitung gespeicherten Symbole mit den ent­ sprechenden Tap-Verstärkung multipliziert und dann die Pro­ dukte aufsummiert werden. Das Fehlersignal wird dadurch ge­ bildet, daß die Differenz zwischen den tatsächlichen Daten Sample und dem geschätzten Sample genommen wird. Dieser Feh­ ler multipliziert mit einem Faktor Δ wird dann mit dem Symbol an dem entsprechenden Tap multipliziert. Die resultierenden Signale werden aufaddiert zu dem vorhergehenden Tap-Verstär­ kungen, um einen neuen Satz von Tap-Verstärkungen nach einer Gleichung für den steilsten Abfall zu bilden, und die neuen Tap-Verstärkungen werden dem Viterbi-Entzerrer für die näch­ ste Berechnung zugeführt. Die Verwendung dieses Algorithmuses führt zu einem Empfänger, der langsamen Änderungen in der Ka­ nalantwort folgen kann.
Dieser Entzerrer hat daher den Nachteil, daß er verhältnismä­ ßig langsam arbeitet und eine weniger befriedigende Symbol­ schätzung ergibt, wenn der Kanal sich schnell ändert. Der Grund liegt darin, daß der hier verwendete Adaptionsfilter mit Hilfe der Symbole gesetzt wird, die in dem Viterbe-Analy­ sator geschätzt werden, wobei diese Symbole in bezug auf die Empfangssignale zeitlich verzögert sind.
Mit diesem Problem befaßt sich die EP 0 425 458, die ein Ver­ fahren zur Adaption eines Viterbi-Algorithmus auf einem Kanal mit ISI betrifft, wobei der Algorithmus zur Verarbeitung von Signalen vorgesehen ist, die als Symbole mit einer gewünsch­ ten Anzahl von möglichen Werten übertragen werden. Die Si­ gnale werden zu gewünschten Abtastzeitpunkten abgetastet, und der Viterbi-Algorithmus weist höchstens eine Anzahl von Zu­ ständen auf, die der Zeitsteuerung des Kanals und der Anzahl der möglichen Werte der Symbole entsprechen. Bei diesem be­ kannten Verfahren wird zunächst die Impulsantwort des Kanals zu einem der Abtastzeitpunkte unter zu Hilfenahme eines ge­ wünschten Adaptions Algorithmus abgeschätzt. Dann werden die Symbole gemäß dem Viterbi-Algorithmus abgeschätzt und ein Übergangsvektor wird erzeugt, der einem Zustandsübergang von einem alten Zustand in einen neuen Zustand entspricht, wobei der beste Übergang mit dem kleinsten niedrigen Anstieg von dem alten zu dem neuen Zustand gewählt wird. Danach werden die Impulsantworten zum nachfolgenden Abtastzeitpunkt unter zu Hilfenahme des Adaptions-Algorithmus in Abhängigkeit von der vorausgegangenen abgeschätzten Impulsantwort geschätzt. Die letztgenannten Schritte werden interaktiv durchgeführt.
Bei diesem bekannten Verfahren umfaßt die abgeschätzte Im­ pulsantwort des Kanals mindestens zwei Teilimpulsantworten für getrennte Zustände in dem Viterbi-Algorithmus, wobei die Teilimpulsantworten jeweils wie folgt abgeschätzt werden. Für ein zu einem angezeigten Abtastzeitpunkt empfangenes Emp­ fangssignal werden Übertragungsfehlersignale gemäß dem Vi­ terbi-Algorithmus für den Zustandsübergang in Abhängigkeit von dem Empfangssignal, dem Übergangsvektor für den Zu­ standsübergang und der Teilimpulsantwort für den alten Zu­ stand zu dem vorausgegangenen Abtastzeitpunkt einen Schritt vor dem angezeigten Abtastzeitpunkt berechnet. Sodann wird der beste Zustandsübergang mit dem zugehörigen kleinsten Übertragungsfehlersignal gemäß dem Viterbi-Algorithmus ausge­ wählt. Schließlich wird gemäß dem Adaptions-Algorithmus eine erneute Teilimpulsantwort für den neuen Zustand zu dem ange­ zeigten Abtastzeitpunkt in Abhängigkeit von der Teilimpuls­ antwort für den alten Zustand zu dem vorausgegangenen Ab­ tastzeitpunkt, dem gewählten kleinsten Übergangsfehlersignal und dem Übergangsvektor für den gewählten besten Zustands­ übergang abgeschätzt, wobei die Teilimpulsantwort für den al­ ten Zustand den gewählten Übergangszustand betrifft.
Bei diesem Verfahren wird gegenüber dem vorstehend diskutier­ ten Stand der Technik der Fall erreicht, daß die Adaption schneller erreicht werden kann, indem separate Kanalschätzun­ gen für separate Zustände in dem Viterbi-Algorithmus gemacht werden, wobei jede der Kanalschätzungen nachfolgend bei den Abtastzeitpunkten des Empfangssignales auf den neusten Stand gebracht werden und zuweilen Abhängigkeit von dem ausgewähl­ ten Übertragungszustand entsprechend dem Viterbi-Algorithmus.
Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß bei der Übertragung von Informationen für zeitvariante Kanäle adaptive Entzerrer eingesetzt worden sind, durch die die Zeitvarianz der Kanäle berücksichtigt wird. Variieren die Kanäle jedoch schnell, können diese Veränderungen mit dem herkömmlichen Verfahren, wie es oben als erstes beschrieben wurde, nicht mehr ausrei­ chend adaptiert werden, weil die Adaption des geschätzten Ka­ nals auf vorgezogenen Entscheidungen des Entzerrers beruht. Um diesen Nachteil zu beheben, werden bei dem Verfahren, das oben als zweites beschrieben wurde, für schnell variierende Kanäle vorgeschlagen, nicht nur ein Kanal sondern mehrere Ka­ näle für einen Trellisschritt zu schätzen. Dabei werden die Zustände des Trellis in Gruppen aufgeteilt und für jede Gruppe wird ein Kanal geschätzt. Wird für jeden Zustand im Trellis ein eigener Kanal geschätzt, spricht man von RCE (Respective State Channel Estimation). Bei dieser Vorgehens­ weise entsteht jedoch das Problem, daß bei der mehrfachen Ka­ nalschätzung die Soft-Output-Berechnung kompliziert wird.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, wird bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik für jeden Zustand m im Trellis ein ei­ gener Kanal W m geschätzt. Die geschätzten Kanäle werden für jeden empfangenen Kanalwert y t nachgeschätzt. Die Algorith­ men, die dafür verwendet werden, sind beispielsweise LMS (Least Mean Square) oder RLS (Recursive Least Square). Für jeden Zeitabschnitt t im Trellis werden die geschätzten Ka­ näle W m, t erhalten. Anhand dieser geschätzten Kanäle werden bei Entzerrer-Algorithmen, beispielsweise SOVA die Übergangs­ wahrscheinlichkeiten beziehungsweise die Metrikinkremente be­ rechnet. Die Berechnung der einzelnen Übergangswahrschein­ lichkeiten ist wie folgt:
mit
Dabei gilt:
ym,n = Referenzwert des entsprechenden Übergangs
L = Kanallänge (Anzahl der Taps minus 1)
wm,i = Tapkoeffizienten der Kanäle m
a = Konstante
σ = Varianz des weißen Gauss'schen Rauschens.
Der Referenzwert wird aus dem Vektorprodukt der dem Ausgangs­ zustand des Übergangs entsprechenden Kanalantwort und der da­ zugehörigen Bits berechnet. Die Übergangswahrscheinlichkeiten werden für die unterschiedlichen Übergänge durch Vergleiche mit unterschiedlich geschätzten Kanälen berechnet.
Die Übergangswahrscheinlichkeiten stellen die Basis für die Soft-Output-Erzeugung dar. Bei SOVA (Soft-Output-Viterbi-Al­ gorithmus) werden nun die Wahrscheinlichkeiten der beiden Pfade verglichen, die in einem Zustand zusammenlaufen. Durch den Vergleich der beiden Wahrscheinlichkeiten beziehungsweise der entsprechenden Metriken wird dann ein Soft-Output-Wert berechnet. Da bei unterschiedlichen Pfaden Übergangswahr­ scheinlichkeiten mit verschiedenen Kanälen berechnet werden, ergibt sich ein falscher Vergleichswert und somit sind die Soft-Output-Werte nicht mehr korrekt. Mit anderen Worten wer­ den keine ML-Wahrscheinlichkeiten bezogen auf einen Kanal erhalten, so daß die Werte, die vom Entzerrer an den Dekoder weitergegeben werden, nicht mehr den gegebenen Anforderungen entsprechen.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren oder eine Vorrichtung darzustellen, wobei verbes­ serte Soft-Output-Werte für adaptive Entzerrer mit mehrfacher Kanalschätzung berechnet werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Adaption eines SOVA auf einen zeitlich veränderlichen Ka­ nal mit ISI und mehrfacher Kanalschätzung pro Zeitpunkt da­ durch gekennzeichnet, daß:
  • (a) in an sich bekannter Weise einer adaptiven Entzer­ rung zur Schätzung der Kanalimpulsantwort für wenigstens zwei Zustände eines Trellis. durchgeführt wird, daß
  • (b) aus den geschätzten Kanalimpulsantworten eine charakteristische Kanalimpulsantwort ermittelt wird, und daß
  • (c) die Soft-Output-Werte unter Verwendung der charak­ teristischen Kanalimpulsantwort berechnet werden, wobei bei jedem Zeitpunkt nur noch auf den Kanal W t Bezug genommen wird.
Die Übergangswahrscheinlichkeiten beziehen sich nur auf einen Kanal pro Zeitschritt, und die gewünschten Soft-Output-Werte können mit diesem einen Kanal berechnet werden. Im Vergleich dazu werden beim Stand der Technik für jeden Übergang eines Zeitschrittes unterschiedliche Kanäle zugrundegelegt, wodurch sich der oben erwähnte Fehler ergibt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erfindungsge­ mäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristi­ sche Kanalimpulsantwort nach der Gleichung berechnet wird:
P (xt = 0 | Y 1 N, W 1 N) mit t ∋ 1, . . ., N (1)
wobei gilt:
xt = gesendetes Symbol zum Zeitpunkt t
Y 1 N = Empfangene Werte von 1. . .N
W 1 N = Kanalimpulsantworten zu den Zeitpunkten t = 1 bis t = N
N = Länge des empfangenen Blocks.
Es wird also die Wahrscheinlichkeit berechnet, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt eine "0" gesendet wurde unter der Bedin­ gung, daß die Folge Y1 N empfangen wurde und das über den Ka­ nal W1 N übertragen wurde. Mit anderen Worten beziehen sich die Übergangswahrscheinlichkeiten nur auf einen Kanal pro Zeitschritt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erfindungsge­ mäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß als Entzerrungs- Algorithmus in den Schritten (a) und (c) der SOVA verwendet wird. Dabei ist vorteilhaft, daß es im Rahmen des SOVA zuver­ lässige Kenngrößen gibt, die sich besonders für die Auswahl als charakteristische Werte für die Kanalimpulsantwort eig­ nen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erfindungsge­ mäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß als charakteristi­ scher Kanal, dessen Kanalimpulsantwort zur Berechnung der Soft-Output-Werte verwendet wird, der Kanal ausgebildet wird, der auf dem ML (maximum likelihood)-Pfad liegt. Nach dem Prinzip des SOVA liegt auf dem ML-Pfad der Kanal, dessen Ka­ nalimpulsantwort am meisten bevorzugt ist, so daß sich dieser Kanal zur Soft-Output-Berechnung besonders eignet.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das er­ findungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die cha­ rakteristische nach folgender Gleichung berechnet wird:
mit:
αVA,t (m) = P (St = m; Y 1 N) (3)
mit:
Y 1 N = Empfangene Werte von 1. . .N
St = m = der Zustand S zum Zeitpunkt ist gleich m.
Der Wert nach Gleichung (2) läßt sich dabei mit besonders we­ nig Aufwand berechnen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das er­ findungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Kanalimpulsantwort nach folgender Gleichung berechnet wird:
mit:
αVA,t (m) = P (St = m; Y 1 N) (5)
mit:
Y 1 N = Empfangene Werte von 1. . .N
St = m = der Zustand S zum Zeitpunkt ist gleich m
M = Anzahl der Zustände
N = Blocklänge.
Der Wert nach Gleichung (4) ist zwar etwas aufwendiger zu be­ rechnen, er gibt aber eine bessere Näherung für die Zwecke der Erfindung.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das er­ findungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß als Ent­ zerrungs-Algorithmus in den Schritten (a) und (c) der BCJR (Bahl, Gocke, Jelinek, Raviv, symbol-by-symbol, maximum a po­ steriori Algorithmus) verwendet wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das er­ findungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Kanalimpulsantwort nach folgender Gleichung berechnet wird:
mit:
αBcJR,t (m) = P (St = m; Y 1 N) (7)
mit:
Y 1 N = Empfangene Werte von 1. . .N
St = m = der Zustand S zum Zeitpunkt ist gleich m
N = Blocklänge.
Der Wert nach Gleichung (6) läßt sich dabei mit besonders we­ nig Aufwand berechnen, da nur eine Vorwärtskorrelation erfor­ derlich ist.
Eine weitere vorteilhaften Ausgestaltung ist das erfindungs­ gemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die charakteri­ stische Kanalimpulsantwort nach folgender Gleichung berechnet wird:
mit:
λBCJR,t (m) = P (St = m; Y 1 N) (9)
mit:
Y 1 N = Empfangene Werte von 1. . .N
St = m = der Zustand S zum Zeitpunkt ist gleich m
N = Blocklänge.
Auch die Werte nach der Gleichung (8) lassen sich mit wenig Aufwand berechnen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das er­ findungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die cha­ rakteristische Kanalimpulsantwort nach folgender Gleichung berechnet wird:
M = Anzahl der Zustände.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das er­ findungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die cha­ rakteristische Kanalimpulsantwort nach folgender Gleichung berechnet wird:
M = Anzahl der Zustände.
Die Werte nach den Gleichungen (10) und (11) sind zwar etwas aufwendiger zu berechnen, es ergeben sich aber bessere Nähe­ rungen für die Zwecke der Erfindung.
Zur Lösung der Aufgabe ist eine Einrichtung zur Adaption ei­ nes Soft-Output-Algorithmus auf einen zeitlich veränderlichen Kanal ISI und mehrfacher Kanalschätzung pro Zeitpunkt gekenn­ zeichnet durch:
  • (a) einen Kanalschätzer und einem adaptiven Entzerrer, in denen an sich bekannter Weise eine adaptive Entzerrung zur Schätzung der Kanalimpulsantwort für wenigstens zwei Zustände eines Trellis durchgeführt wird, wobei
  • (b) in dem Kanalschätzer aus den geschätzten Kanal im­ pulsantworten eine charakteristische Kanalimpulsantwort ermittelt wird, und die Soft-Output-Werte unter Verwendung der charakteristischen Kanalimpulsantwort berechnet wird, wobei bei jedem Zeitpunkt nur noch auf den Kanal W t Bezug genommen wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die er­ findungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanalschätzer die charakteristische Kanalimpulsantwort nach der Gleichung berechnet wird:
P (xt = 0 | Y 1 N, W 1 N) mit t ∋ 1, . . ., N
wobei gilt:
xt = gesendetes Symbol zum Zeitpunkt t
Y 1 N = Empfangene Werte von 1. . .N
W 1 N = Kanalimpulsantworten zu den Zeitpunkten t = 1 bis t = N
N = Länge des empfangenen Blocks.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die er­ findungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanalschätzer als Entzerrungs-Algorithmus der SOVA oder der BCJR-Alorithmus verwendet wird.
Ein Beispiel aus dem Stand der Technik wie Ausführungsformen der Erfindungen werden nun anhand der beiliegenden Zeichnun­ gen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Trellis, bei dem das herkömmliche Verfahren an­ gewendet wird;
Fig. 2 einen Trellis, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Empfängers, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird.
Bei dem Verfahren zur Adaption eines Soft-Output-Algorithmus auf einen zeitlich veränderlichen Kanal mit ISI und mehrfa­ cher Kanalschätzung pro Zeitpunkt wird zunächst eine adaptive Entzerrung zur Schätzung der Kanalimpulsantwort für wenig­ stens zwei Zustände eines Trellis durchgeführt, wie sie bei­ spielsweise in der EP 0 425 458 beschrieben ist. Diese Schät­ zung dient jedoch nur als Grundlage für die Ermittlung einer charakteristischen Kanalimpulsantwort, die dann ihrerseits zur Soft-Output-Berechnung verwendet wird.
Fig. 2 zeigt einen Trellis unter Anwendung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens, bei dem die Wahrscheinlichkeiten für die Soft-Output-Werte für jedes Bit nach der Gleichung (1) be­ rechnet werden.
ist der charakteristische Wert, auf den bei der Berech­ nung der Soft-Output-Werte bezug genommen wird, und der Wert , wird an den Decoder abgegeben und dient dort als gemein­ samer Basis für die Berechnung der Soft-Output-Werte. Im Un­ terschied dazu werden beim Stand der Technik unterschiedliche Werte W i,t in die Berechnung der Soft-Output-Werte einbezo­ gen, wodurch die Ergebnisse verfälscht werden.
Alle Soft-Output-Algorithmen kommen der SOVA (Soft-Output Vi­ terbi Algorithmus) und der BCJR-Algorithmus in Frage.
Beim Einsatz des SOVA können als Kanäle mit der charakteri­ stischen Kanalimpulsantwort die Kanäle ausgewählt werden, die auf dem ML-Pfad liegen. Alternativ kann der Wert der charak­ teristischen Kanalimpulsantwort nach der Gleichung (2) oder es kann eine Mittelwertbildung nach der Gleichung (4) statt­ finden. Bei Verwendung des BCJR Algorithmus kann als charak­ teristischer Wert für die Kanalimpulsantwort der maximale Wert nach der Gleichung (6), der maximale Wert nach der Gleichung (8), der Mittelwert nach der Gleichung (10) oder schließlich der Mittelwert nach der Gleichung (11) gewählt werden.
Der Viterbi-Algorithmus ermittelt den ML Pfad beziehungsweise die Zustandssequenz mit maximaler Wahrscheinlichkeit bei ei­ nem Markovverfahren mit einem diskreten, endlichen Zustand, der in einem Kanal ohne Gedächtnis beobachtet wird ("G.D. For­ ny: The Viterbi Algorithum, Proc. IEEE, Band 61, Seiten 268-278, März 1973"). Für jede Stufe wird die ankommende Signalse­ quenz mit jedem der Teilstrecken verglichen. Jedem Pfad wird eine Metrik zugeordnet. Die Metrik ist eine kumulative Metrik und besteht aus einer Metrik für den Zustand, von dem der Pfadabschnitt kommt, und dem Metrikinkrement. Für jeden Zu­ stand werden die Metriken der beiden ankommenden Pfade ver­ glichen, und der Pfad mit der schlechteren Metrik wird ver­ worfen. Der Pfad mit der besseren Metrik ist dann Bestandteil des ML Pfades.
Der BCJR-Algorithmus (L.R. Bahl, J. Cocke, F. Jelinek und J. Raviv: Optimal Decoding of Linear Codes for Minimizing Sample Error Rate, IEEE Trans. Information Theory, März 1974) ist ein Dekodierungsalgorithmus, der die Bitfehlerrate für Mar­ kov-Quellen auf ein Minimum herabsetzt. Der Algorithmus ba­ siert auf der Berechnung von a posteriori Wahrscheinlichkei­ ten der Zustände P (St = m/Y1 r) und der Wahrscheinlichkeiten der Übergänge P (St-1 = m |; St = m/Y1 τ), wobei Y1 τ = Y1, Y2, . . ., Yτ der Kanalausgang des DMC bis zu der Stufe τ und t jede Stufe kleiner als oder gleich τ ist. Bei der Übertragung eines Blocks kann τ die Blocklänge sein. Mit diesen Wahr­ scheinlichkeiten kann ein Dekodierungs-Algorithmus aufgebaut werden.
Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Empfän­ gers, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird. Die empfangenen Werte Y 1 t gelangen an einen Kanalschätzwert 2, in dem die Werte ermittelt und an einen Entzerrer 4 abgegeben werden. Der Kanalschätzer 2 und der Entzerrer 4 bilden einen Detektor 6.
Die in dem Entzerrer 4 mit Hilfe der Werte entzerrten Emp­ fangssequenzen werden an einen Deinterleaver 8 und von dort an einen Decoder 10 weitergegeben, wie es bei herkömmlichen Empfängern für die digitale Datenübertragung üblich ist.

Claims (14)

1. Verfahren zur Adaption eines Soft-Output-Algorithmus auf einen zeitlich veränderlichen Kanal mit ISI und mehrfacher Kanalschätzung pro Zeitpunkt dadurch gekennzeichnet, daß
  • (a) in an sich bekannter Weise einer adaptiven Entzerrung zur Schätzung der Kanalimpulsantwort für wenigstens zwei Zustände, eines Trellis durchgeführt wird, daß
  • (b) aus den geschätzten Kanalimpulsantworten eine charakter­ istische Kanalimpulsantwort ermittelt wird, und daß,
  • (c) die Soft-Output-Werte unter Verwendung der charakteri­ stischen Kanalimpulsantwort berechnet werden, wobei bei jedem Zeitpunkt nur noch auf den Kanal W t Bezug genommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Kanalimpulsantwort nach der Glei­ chung berechnet wird:
P (xt = 0 | Y 1 N, W 1 N) mit t ∋ 1, . . ., N
wobei gilt:
xt = gesendetes Symbol zum Zeitpunkt t
Y 1 N = Empfangene Werte von 1. . .N
W 1 N = Kanalimpulsantworten zu den Zeitpunkten t = 1 bis t = N
N = Blocklänge.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Entzerrungs-Algorithmus in den Schritten (a) und (c) der SOVA verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als charakteristischer Kanal, dessen Kanalimpulsantwort zur Berechnung der Soft-Output-Werte verwendet wird, der Kanal ausgewählt wird, der auf dem ML (maximum likelihood)-Pfad liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Kanalimpulsantwort nach folgender Gleichung berechnet wird:
mit:
αVA,t (m) = P (St = m; Y 1 N)
mit:
Y 1 N = Empfangene Werte von 1. . N
St = m = der Zustand S zum Zeitpunkt ist gleich m.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Kanalimpulsantwort nach folgender Gleichung berechnet wird:
mit:
αVA,t (m) = P (St = m; Y 1 N)
mit:
Y 1 N = Empfangene Werte von 1. . .N
St = m = der Zustand S zum Zeitpunkt ist gleich m
M = Anzahl der Zustände
N = Blocklänge.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Entzerrungs-Algorithmus in den Schritten (a) und (c) der BCJR-Algorithmus) verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Kanalimpulsantwort nach folgender Gleichung berechnet wird:
W t = W t (arg (max αBCJR,t (m)))
mit:
αBCJR,t (m) = P (St = m; Y 1 N)
mit:
Y 1 N = Empfangene Werte von 1. . .N
St = m = der Zustand S zum Zeitpunkt ist gleich m
N = Blocklänge.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Kanalimpulsantwort nach folgender Gleichung berechnet wird:
W t = W t (arg (max λBCJR,t (m)))
mit:
λBCJR,t (m) = P (St = m; Y 1 N)
mit:
Y 1N = Empfangene Werte von 1. . .N
St = m = der Zustand S zum Zeitpunkt ist gleich m
N = Blocklänge.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Kanalimpulsantwort nach folgender Gleichung berechnet wird:
M = Anzahl der Zustände.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Kanalimpulsantwort nach folgender Gleichung berechnet wird:
M = Anzahl der Zustände.
12. Einrichtung zur Adaption eines Soft-Output-Algorithmus auf einen zeitlich veränderlichen Kanal ISI und mehrfacher Kanalschätzung pro Zeit, gekennzeichnet durch
  • (a) einen Kanalschätzer (2) und einem adaptiven Entzerrer (4), in denen an sich bekannter Weise eine adaptive Entzer­ rung zur Schätzung der Kanalimpulsantwort für wenigstens zwei Zustände eines Trellis durchgeführt wird, wobei
  • (b) in dem Kanalschätzer (2) aus den geschätzten Kanalim­ pulsantworten eine charakteristische Kanalimpulsantwort er­ mittelt wird, und die Soft-Output-Werte unter Verwendung der charakteristischen Kanalimpulsantwort berechnet wird, wobei bei jedem Zeitpunkt nur noch auf den Kanal W t Bezug genommen wird.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanalschätzer (2) die charakteristische Kanalim­ pulsantwort nach der Gleichung berechnet wird:
P (xt = 0 | Y 1 N, W 1 N) mit t ∋ 1, . . ., N
wobei gilt:
xt = gesendetes Symbol zum Zeitpunkt t
Y 1 N = Empfangene Werte von 1. . .N
W 1 N = Kanalimpulsantworten zu den Zeitpunkten t = 1 bis t = N
N = Länge des empfangenen Blocks.
14. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanalschätzer (2) als Entzerrungs-Algorithmus der SOVA oder der BCJR-Alorithmus verwendet wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10050359A1 (de) * 2000-10-11 2002-05-02 Siemens Ag Entscheidungsverfahren welches Unterereignis-Wahrscheinlichkeitsdaten mehrerer Unterereignisse verwendet

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