JP2795935B2 - 最尤系列推定装置 - Google Patents
最尤系列推定装置Info
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- JP2795935B2 JP2795935B2 JP1305907A JP30590789A JP2795935B2 JP 2795935 B2 JP2795935 B2 JP 2795935B2 JP 1305907 A JP1305907 A JP 1305907A JP 30590789 A JP30590789 A JP 30590789A JP 2795935 B2 JP2795935 B2 JP 2795935B2
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- 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
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- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/20—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はディジタル・データ伝送に用いる最尤系列
推定装置に関するものである。
推定装置に関するものである。
第４図は、（G.Ungerboeck）著の「Adaptive maximum
−likelihood receiver for carrier−modulated data
−transmission system」（IEEE Trans.Commun.,vol.CO
M−22,pp.624−364,May 1974.）に示された従来の最尤
系列推定装置を示すブロック図であり、図中、最尤系列
推定回路（１）は入力端子（２）と出力端子（３）間に
接続されている。この最尤系列推定回路（１）の入力側
に遅延回路（４）が接続され、出力側には伝送路特性推
定回路（５）が接続されている。また、この伝送路特性
推定回路（５）の入力側には遅延回路（４）の出力側と
最尤系列推定回路（１）の出力側が接続され、伝送路特
性推定回路（５）の出力側は最尤系列推定回路（１）に
接続されている。
−likelihood receiver for carrier−modulated data
−transmission system」（IEEE Trans.Commun.,vol.CO
M−22,pp.624−364,May 1974.）に示された従来の最尤
系列推定装置を示すブロック図であり、図中、最尤系列
推定回路（１）は入力端子（２）と出力端子（３）間に
接続されている。この最尤系列推定回路（１）の入力側
に遅延回路（４）が接続され、出力側には伝送路特性推
定回路（５）が接続されている。また、この伝送路特性
推定回路（５）の入力側には遅延回路（４）の出力側と
最尤系列推定回路（１）の出力側が接続され、伝送路特
性推定回路（５）の出力側は最尤系列推定回路（１）に
接続されている。
次に動作について説明する。最尤系列推定回路（１）
はビタビ・アルゴリズムという手法を用いて受信信号を
入力し、伝送路特性推定回路（５）で推定した伝送路特
性の推定値を基にして、現時点に生起する可能性のある
データの組み合せである各々のステートに対する「確か
らしさ」と過去の受信系列からすでに計算され記憶され
た「確からしさ」から、現時点の各々のステートに対す
る「確からしさ」を計算して、現時点の受信信号からス
テート毎の最大尤度の系列を生き残り系列として判定
し、各々のステート毎に生き残り系列と「確からしさ」
を記憶するものである。
はビタビ・アルゴリズムという手法を用いて受信信号を
入力し、伝送路特性推定回路（５）で推定した伝送路特
性の推定値を基にして、現時点に生起する可能性のある
データの組み合せである各々のステートに対する「確か
らしさ」と過去の受信系列からすでに計算され記憶され
た「確からしさ」から、現時点の各々のステートに対す
る「確からしさ」を計算して、現時点の受信信号からス
テート毎の最大尤度の系列を生き残り系列として判定
し、各々のステート毎に生き残り系列と「確からしさ」
を記憶するものである。
遅延回路（４）は受信信号に対してステートの生き残
り系列が過去のある時点で１つの系列に集約（「マー
ジ」）するまでの時間分だけの遅延を与えて出力する。
伝送路特性推定回路（５）は最尤系列推定回路（１）か
らの出力と遅延回路（４）の出力を入力して伝送路特性
を推定し、伝送路特性の推定値を上記最尤系列推定回路
（１）に入力する。
り系列が過去のある時点で１つの系列に集約（「マー
ジ」）するまでの時間分だけの遅延を与えて出力する。
伝送路特性推定回路（５）は最尤系列推定回路（１）か
らの出力と遅延回路（４）の出力を入力して伝送路特性
を推定し、伝送路特性の推定値を上記最尤系列推定回路
（１）に入力する。
第２図は符号間干渉のある伝送路の一例を示すもの
で、第２図において、｛In｝は送信信号系列、｛rn｝は
受信信号系列であるとする。この伝送路では送信信号が
過去の２サンプルまでシフトレジスタ（6a），（6b）に
記憶されており、 受信信号は現時点の送信信号Inにf0、１サンプル過去
の送信信号In-1にf1、２サンプル過去の送信信号In-2に
f2をそれぞれ乗算器（7a），（7b），（7c）で乗算し、
これらを加算器（８）で加算したものである（rn＝f0・
In＋f1・In-1・f2・In-2）。
で、第２図において、｛In｝は送信信号系列、｛rn｝は
受信信号系列であるとする。この伝送路では送信信号が
過去の２サンプルまでシフトレジスタ（6a），（6b）に
記憶されており、 受信信号は現時点の送信信号Inにf0、１サンプル過去
の送信信号In-1にf1、２サンプル過去の送信信号In-2に
f2をそれぞれ乗算器（7a），（7b），（7c）で乗算し、
これらを加算器（８）で加算したものである（rn＝f0・
In＋f1・In-1・f2・In-2）。
第３図は第２図の例に対して送信信号系列の取り得る
値を０または１とした場合のトレリス図であり、ステー
トとして00、01、10、11の４つを設けると、最尤系列推
定が可能となるビタビ・アルゴリズムが表現できる。図
中の太線は最終的な最尤系列の推定値であるが、時刻ｎ
においては他にも細線が生き残り系列として残ってい
る。つまり、時刻ｎにおいて確定している系列は時刻
（ｎ−３）以前のものである。この３が「判定遅延」の
量である。
値を０または１とした場合のトレリス図であり、ステー
トとして00、01、10、11の４つを設けると、最尤系列推
定が可能となるビタビ・アルゴリズムが表現できる。図
中の太線は最終的な最尤系列の推定値であるが、時刻ｎ
においては他にも細線が生き残り系列として残ってい
る。つまり、時刻ｎにおいて確定している系列は時刻
（ｎ−３）以前のものである。この３が「判定遅延」の
量である。
伝送路特性の推定を行う場合は通常、受信信号から作
成された送信信号の判定値が必要となる。一例としてMS
E法を挙げると以下のようになる。
成された送信信号の判定値が必要となる。一例としてMS
E法を挙げると以下のようになる。
ここで、（ｎ）は時刻、△は調整ステップ・サイズを
示す。
示す。
fi（ｎ＋１）＝fi（ｎ） ＋△ｅ（ｎ）In-i （ｉ＝0,1,2） ｅ（ｎ）＝rn−f0（ｎ）In −f1（ｎ）In-1 −f2（ｎ）In-2 しかし、実際は「判定遅延」のために推定が３サンプ
ル遅れることになる。本例では「判定遅延」が３サンプ
ルであったが、現実モデルではより大きい場合もあり遅
延回路として起り得る中での最大の遅延を与える必要が
あるため、伝送路特性の推定はさらに遅くなる。
ル遅れることになる。本例では「判定遅延」が３サンプ
ルであったが、現実モデルではより大きい場合もあり遅
延回路として起り得る中での最大の遅延を与える必要が
あるため、伝送路特性の推定はさらに遅くなる。
従来の最尤系列推定装置は以上のように構成されてい
るので、各々のステートに対する生き残り系列が集約
「マージ」するまでデータが確定せず（「判定遅延」が
生じ）、データを特性推定に用いる場合、伝送路特性変
動に対する追随が遅れるという問題点がある。
るので、各々のステートに対する生き残り系列が集約
「マージ」するまでデータが確定せず（「判定遅延」が
生じ）、データを特性推定に用いる場合、伝送路特性変
動に対する追随が遅れるという問題点がある。
この発明の目的は上記のような問題点を解決すること
を課題になされたもので、伝送路特性変動への高速追随
が可能な最尤系列推定装置を得ることを目的とする。
を課題になされたもので、伝送路特性変動への高速追随
が可能な最尤系列推定装置を得ることを目的とする。
この発明にかかる最尤系列推定装置は、最尤系列推定
回路と、前記最尤系列推定回路に接続された制御回路
と、前記制御回路に接続された複数の伝送路特性推定回
路とを有し、前記制御回路は、生起する可能性のあるデ
ータの組み合わせである各々のステートに対する生き残
り系列と、前記複数の伝送路特性推定回路から伝送路特
性に推定値を入力し、各々のステートに対する生き残り
系列とこれに従った過去の伝送路特性の推定値を各々の
前記伝送路特性推定回路に出力するとともに、各々のス
テートに対する現時点の伝送路特性の推定値を前記最尤
系列推定回路に出力し、前記伝送路特性推定回路は、前
記ステート数に対応する個数の現在の受信信号と前記制
御回路の出力を入力して各々のステート毎に伝送路特性
を推定し、前記最尤系列推定回路は、前記受信信号と前
記制御回路からの出力を入力し、各々のステート毎に異
なった伝送路特性の推定値を用いて最尤系列を推定する
ものである。
回路と、前記最尤系列推定回路に接続された制御回路
と、前記制御回路に接続された複数の伝送路特性推定回
路とを有し、前記制御回路は、生起する可能性のあるデ
ータの組み合わせである各々のステートに対する生き残
り系列と、前記複数の伝送路特性推定回路から伝送路特
性に推定値を入力し、各々のステートに対する生き残り
系列とこれに従った過去の伝送路特性の推定値を各々の
前記伝送路特性推定回路に出力するとともに、各々のス
テートに対する現時点の伝送路特性の推定値を前記最尤
系列推定回路に出力し、前記伝送路特性推定回路は、前
記ステート数に対応する個数の現在の受信信号と前記制
御回路の出力を入力して各々のステート毎に伝送路特性
を推定し、前記最尤系列推定回路は、前記受信信号と前
記制御回路からの出力を入力し、各々のステート毎に異
なった伝送路特性の推定値を用いて最尤系列を推定する
ものである。
この発明における最尤系列推定装置は、伝送路特性の
推定を各々のステート毎に行なうようにしたことによ
り、判定遅延から開放され、正しい生き残り系列に対し
ては伝送路特性変動への高速追随を可能とする。
推定を各々のステート毎に行なうようにしたことによ
り、判定遅延から開放され、正しい生き残り系列に対し
ては伝送路特性変動への高速追随を可能とする。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
り、第１図において、最尤系列推定回路（11）は入力端
子（12）と出力端子（13）との間に接続され、入力端子
から受信信号を入力し、送信信号を出力端子（13）に出
力する。
り、第１図において、最尤系列推定回路（11）は入力端
子（12）と出力端子（13）との間に接続され、入力端子
から受信信号を入力し、送信信号を出力端子（13）に出
力する。
また、最尤系列推定回路（11）に接続された制御回路
（14）の出力側と入力端子（12）とはそれぞれ複数の伝
送路特性推定回路（15a），（15b）…（15n）に接続さ
れるとともに、この各伝送路特性推定回路の出力側は制
御回路（14）に接続されている。
（14）の出力側と入力端子（12）とはそれぞれ複数の伝
送路特性推定回路（15a），（15b）…（15n）に接続さ
れるとともに、この各伝送路特性推定回路の出力側は制
御回路（14）に接続されている。
次に上記実施例の動作について説明する。
最尤系列推定回路（11）はビタビ・アルゴリズムとい
う手法を用いて、枝（パス上の２点を結ぶ線分）の始点
が「ステート０」である場合の伝送路特性は制御回路
（14）から入力した伝送路特性推定回路（15a）の推定
値を用い、枝の始点が「ステート１」である場合の伝送
路特性は制御回路（14）から入力した伝送路特性推定回
路（15）の推定値を用い、以下同様にして枝の始点が
「ステートｎ」である場合の伝送路特性は制御回路（1
4）から入力した伝送路特性推定回路（15n）の推定値を
用いるというように、各々の「ステート」に対して異な
った伝送路特性の推定値を用いて最尤系列を推定する。
上記の制御回路（14）は最尤系列推定回路（11）から各
々の「ステート」に対する生き残り系列と伝送特性推定
回路（15a）〜（15n）から伝送路特性の推定値を入力
し、各々の「ステート」に対する生き残り系列とこれに
従った１時刻過去の伝送路特性の推定値を各々の伝送路
特性推定回路（15a）〜（15n）に出力し、各々の「ステ
ート」に対する現時点の伝送路特性の推定値を最尤系列
推定回路（11）に出力する。
う手法を用いて、枝（パス上の２点を結ぶ線分）の始点
が「ステート０」である場合の伝送路特性は制御回路
（14）から入力した伝送路特性推定回路（15a）の推定
値を用い、枝の始点が「ステート１」である場合の伝送
路特性は制御回路（14）から入力した伝送路特性推定回
路（15）の推定値を用い、以下同様にして枝の始点が
「ステートｎ」である場合の伝送路特性は制御回路（1
4）から入力した伝送路特性推定回路（15n）の推定値を
用いるというように、各々の「ステート」に対して異な
った伝送路特性の推定値を用いて最尤系列を推定する。
上記の制御回路（14）は最尤系列推定回路（11）から各
々の「ステート」に対する生き残り系列と伝送特性推定
回路（15a）〜（15n）から伝送路特性の推定値を入力
し、各々の「ステート」に対する生き残り系列とこれに
従った１時刻過去の伝送路特性の推定値を各々の伝送路
特性推定回路（15a）〜（15n）に出力し、各々の「ステ
ート」に対する現時点の伝送路特性の推定値を最尤系列
推定回路（11）に出力する。
伝送路特性推定回路（15a）は最尤系列推定回路（1
1）の「ステート０」における生き残り系列に従った制
御回路（14）の出力と受信信号を入力して「ステート
０」における生き残り系列が正しい系列であった場合の
伝送路特性を推定する。
1）の「ステート０」における生き残り系列に従った制
御回路（14）の出力と受信信号を入力して「ステート
０」における生き残り系列が正しい系列であった場合の
伝送路特性を推定する。
同様に伝送路特性推定回路（15b）および伝送路特性
推定回路（15n）も各々の「ステート」における生き残
り系列が正しい系列であった場合の伝送路特性を推定す
る。
推定回路（15n）も各々の「ステート」における生き残
り系列が正しい系列であった場合の伝送路特性を推定す
る。
次に第３図を用いて、この発明における最尤系列推定
回路（11）の動作を示す。一例として時刻ｎにおける
「ステート10」（最尤系列）を取り上げると、推定した
生き残り系列は時刻ｎより過去に向かって101000であ
り、「ステート」でみると10,01,10,00,00である。
回路（11）の動作を示す。一例として時刻ｎにおける
「ステート10」（最尤系列）を取り上げると、推定した
生き残り系列は時刻ｎより過去に向かって101000であ
り、「ステート」でみると10,01,10,00,00である。
この発明では「ステート」毎に生き残り系列に従って
伝送路特性を推定するものであるので、MES法表示する
と、本例における生き残り系列で以下のようになる。こ
こで、上つき添字xxは「ステートxx」、Ｉn,i xxは時刻
ｎにおけるステートxxに繋がる生き残りパスをｉシンボ
ル遡った値を示す。
伝送路特性を推定するものであるので、MES法表示する
と、本例における生き残り系列で以下のようになる。こ
こで、上つき添字xxは「ステートxx」、Ｉn,i xxは時刻
ｎにおけるステートxxに繋がる生き残りパスをｉシンボ
ル遡った値を示す。
つまり、各々の「ステート」毎に伝送路特性を推定す
ることにより、「判定遅延」から開放される。
ることにより、「判定遅延」から開放される。
以上のようにこの発明によれば、伝送路特性の推定を
複数の伝送路特性推定回路で各々の「ステート」毎に行
なうようにしたことにより、判定遅延から解放され、正
しい生き残り系列に対して伝送路特性変動への高速追随
を実現できるという効果がある。
複数の伝送路特性推定回路で各々の「ステート」毎に行
なうようにしたことにより、判定遅延から解放され、正
しい生き残り系列に対して伝送路特性変動への高速追随
を実現できるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による最尤系列推定装置を
示すブロック図、第２図は伝送路のモデルの一例を示す
ブロック図、第３図はこの発明の一実施例と従来例を比
較するためのトレリス図、第４図は従来の最尤系列推定
装置を示すブロック図である。 図において、（11）は最尤系列推定回路、（14）は制御
回路、（15a）〜（15n）は伝送路特性推定回路である。 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
示すブロック図、第２図は伝送路のモデルの一例を示す
ブロック図、第３図はこの発明の一実施例と従来例を比
較するためのトレリス図、第４図は従来の最尤系列推定
装置を示すブロック図である。 図において、（11）は最尤系列推定回路、（14）は制御
回路、（15a）〜（15n）は伝送路特性推定回路である。 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特表 平４−502695（ＪＰ，Ａ) Ｅｌｅｃ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．23, Ｎｏ．24，19ｔｈ Ｎｏｖ．1987，Ｐ. 1265−1267 ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍ．, Ｖｏｌ．37，Ｎｏ．５，Ｍａｙ 1989, Ｐ．428−436 ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍ．, Ｖｏｌ．37，Ｎｏ．７，Ｊｕｌｙ 1989，Ｐ．669−676 ＩＥＥＥ ＪＳＡＣ，Ｖｏｌ．７，Ｎ ｏ．６，Ａｕｇ．1989，Ｐ．989−995 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03M 13/00 - 13/22
Claims (1)
- 【請求項１】ビタビアルゴリズムもしくはこれに準ずる
手法に従って動作する最尤系列推定装置において、 最尤系列推定回路と、 前記最尤系列推定回路に接続された制御回路と、 前記制御回路に接続された複数の伝送路特性推定回路
と、 を有し、 前記制御回路は、生起する可能性のあるデータの組み合
わせである各々のステートに対する生き残り系列と、前
記複数の伝送路特性推定回路から伝送路特性に推定値を
入力し、各々のステートに対する生き残り系列とこれに
従った過去の伝送路特性の推定値を各々の前記伝送路特
性推定回路に出力するとともに、各々のステートに対す
る現時点の伝送路特性の推定値を前記最尤系列推定回路
に出力し、 前記伝送路特性推定回路は、前記ステート数に対応する
個数の現在の受信信号と前記制御回路の出力を入力して
各々のステート毎に伝送路特性を推定し、 前記最尤系列推定回路は、前記受信信号と前記制御回路
からの出力を入力し、各々のステート毎に異なった伝送
路特性の推定値を用いて最尤系列を推定する ことを特徴とする最尤系列推定装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305907A JP2795935B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 最尤系列推定装置 |
| EP90122097A EP0436101B1 (en) | 1989-11-24 | 1990-11-19 | Maximum-likelihood sequence estimation apparatus |
| DE69025388T DE69025388T2 (de) | 1989-11-24 | 1990-11-19 | Gerät für Maximalwahrscheinlichkeitssequenzbewertung |
| US07/615,236 US5146475A (en) | 1989-11-24 | 1990-11-19 | Maximum-liklihood sequence estimation apparatus |
| AU66766/90A AU631030B2 (en) | 1989-11-24 | 1990-11-20 | Maximum-likelihood sequence estimation apparatus |
| CA002030510A CA2030510C (en) | 1989-11-24 | 1990-11-21 | Maximum-likehood sequence estimation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305907A JP2795935B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 最尤系列推定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165632A JPH03165632A (ja) | 1991-07-17 |
| JP2795935B2 true JP2795935B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=17950737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1305907A Expired - Lifetime JP2795935B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 最尤系列推定装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5146475A (ja) |
| EP (1) | EP0436101B1 (ja) |
| JP (1) | JP2795935B2 (ja) |
| AU (1) | AU631030B2 (ja) |
| CA (1) | CA2030510C (ja) |
| DE (1) | DE69025388T2 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2560896B2 (ja) * | 1990-07-31 | 1996-12-04 | 日本電気株式会社 | 最尤受信器 |
| JP2560911B2 (ja) * | 1990-11-16 | 1996-12-04 | 日本電気株式会社 | 系列推定装置 |
| EP0505657A1 (en) * | 1991-03-27 | 1992-09-30 | International Business Machines Corporation | Preamble recognition and synchronization detection in partial-response systems |
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| CA2083304C (en) * | 1991-12-31 | 1999-01-26 | Stephen R. Huszar | Equalization and decoding for digital communication channel |
| US5263053A (en) * | 1992-03-24 | 1993-11-16 | Novatel Communications Ltd. | Fractionally spaced maximum likelihood sequence estimation receiver |
| US5313495A (en) * | 1992-05-12 | 1994-05-17 | Hughes Aircraft Company | Demodulator for symbols transmitted over a cellular channel |
| US5432821A (en) * | 1992-12-02 | 1995-07-11 | University Of Southern California | System and method for estimating data sequences in digital transmissions |
| JP2605566B2 (ja) * | 1992-12-25 | 1997-04-30 | 日本電気株式会社 | 適応型等化器 |
| US5363412A (en) * | 1992-12-28 | 1994-11-08 | Motorola, Inc. | Method and apparatus of adaptive maximum likelihood sequence estimation using filtered correlation synchronization |
| US5424881A (en) | 1993-02-01 | 1995-06-13 | Cirrus Logic, Inc. | Synchronous read channel |
| JP3560991B2 (ja) * | 1993-09-20 | 2004-09-02 | 株式会社東芝 | 適応型最尤系列推定装置 |
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