JPH098715A - 適応等化方法及び適応等化器 - Google Patents
適応等化方法及び適応等化器Info
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- JPH098715A JPH098715A JP15809895A JP15809895A JPH098715A JP H098715 A JPH098715 A JP H098715A JP 15809895 A JP15809895 A JP 15809895A JP 15809895 A JP15809895 A JP 15809895A JP H098715 A JPH098715 A JP H098715A
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- tap coefficient
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- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 伝搬路特性の変化に精度よく追随する。
【構成】 平均重み付け部１４により、初期値設定部１
３で設定された初期値１を入力して、１／（フィードフ
ォワードフィルタのタップ係数）の個数を求めて、乗算
器１５−ｉ（ｉ＝０〜Ｊ）に出力する。乗算器１５−ｉ
により、受信信号系列U(0)，U(T)，…，U(JT) と１／Ｍ
との乗算をして加算器１７に出力する。乗算器１６−ｌ
（ｌ＝１〜Ｋ）には、０が初期値のタップ係数として入
力され、０を加算器１７に出力する。加算器１７によ
り、乗算器１５−ｉ，１６−ｌの乗算結果を加算する。
タップ係数更新部２１により、加算器１７の出力ｚ0 と
トレーニング系列の先頭の信号との推定誤差に基づい
て、カルマンアルゴリズムを用いて、タップ係数を更新
する。
３で設定された初期値１を入力して、１／（フィードフ
ォワードフィルタのタップ係数）の個数を求めて、乗算
器１５−ｉ（ｉ＝０〜Ｊ）に出力する。乗算器１５−ｉ
により、受信信号系列U(0)，U(T)，…，U(JT) と１／Ｍ
との乗算をして加算器１７に出力する。乗算器１６−ｌ
（ｌ＝１〜Ｋ）には、０が初期値のタップ係数として入
力され、０を加算器１７に出力する。加算器１７によ
り、乗算器１５−ｉ，１６−ｌの乗算結果を加算する。
タップ係数更新部２１により、加算器１７の出力ｚ0 と
トレーニング系列の先頭の信号との推定誤差に基づい
て、カルマンアルゴリズムを用いて、タップ係数を更新
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、通信の受信装置におけ
る適応等化方法及び適応等化器に関するものである。
る適応等化方法及び適応等化器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献１；通信総合研究所季報、３７［１］、１９９１
年、「ディジタル陸上移動通信技術」、郵政省通信総合
研究所、Ｐ．１２６−１２９ 文献２；片山徹著、１９８３年、「応用カルマンフィル
タ」、朝倉書店、Ｐ．１６２ 移動通信では、基地局と移動局との距離が変化し、マル
チパスによる遅延波の到達時間が変化するため伝搬路特
性が激しく変化する。そのため、従来では、伝搬路特性
に適応させるために、遅延素子と乗算器（タップ）と加
算器を備えた適応等化器を使用することが知られてい
る。
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献１；通信総合研究所季報、３７［１］、１９９１
年、「ディジタル陸上移動通信技術」、郵政省通信総合
研究所、Ｐ．１２６−１２９ 文献２；片山徹著、１９８３年、「応用カルマンフィル
タ」、朝倉書店、Ｐ．１６２ 移動通信では、基地局と移動局との距離が変化し、マル
チパスによる遅延波の到達時間が変化するため伝搬路特
性が激しく変化する。そのため、従来では、伝搬路特性
に適応させるために、遅延素子と乗算器（タップ）と加
算器を備えた適応等化器を使用することが知られてい
る。
【０００３】図２は、前記文献１に記載された従来の適
応等化器の構成図である。１−ｉ（ｉ＝１〜Ｊ）は遅延
素子、２−ｉ（ｉ＝０−Ｊ）は乗算器、３−ｌ（ｌ＝１
〜Ｋ）は遅延素子、４−ｌは乗算器、５は加算器、６は
判別器部、７はトレーニング系列を記憶する参照信号
部、８はスイッチ（以下、ＳＷと呼ぶ）、９はタップ係
数更新部である。適応等化器は、入力信号ｘn 、タップ
係数ｃn に対して、（１）式の等化器出力ｚn が所望の
値になるようにタップ係数を設定し、信号波形の整形を
行うことにより、通信品質を向上させようとするもので
ある。 ｚn ＝ｃn T ｘn ・・・（１） ｃn ＝［ＡJ ，…，Ａ0 ，Ｂ-1，…，Ｂ-K］T ｘn ＝[u(n+J)T，…，ｕ(nT)，ｓ**((n-1)T) ，…，ｓ
**((n-K)T)] T ｃT はｃの転置ベクトル u(n+i)は遅延素子１−ｉの出力信号、ｓ**((n-l)T)は遅
延素子４−ｌの出力信号であり、既知のトレーニング信
号又は適応等化された信号である。Ａ0 は既知のトレー
ニング系列の先頭の信号ｓ0 の直接波が到達した時刻
（適応等化器が動作を開始するためのタイミング）に対
応したセンタタップ、ＡJ 〜Ａ1 は、センタタップＡ0
からみて未来のデータを合成するフィードフォワードタ
ップ、Ｂ-1〜Ｂ-Kは過去のデータを合成するフィードバ
ックタップである。
応等化器の構成図である。１−ｉ（ｉ＝１〜Ｊ）は遅延
素子、２−ｉ（ｉ＝０−Ｊ）は乗算器、３−ｌ（ｌ＝１
〜Ｋ）は遅延素子、４−ｌは乗算器、５は加算器、６は
判別器部、７はトレーニング系列を記憶する参照信号
部、８はスイッチ（以下、ＳＷと呼ぶ）、９はタップ係
数更新部である。適応等化器は、入力信号ｘn 、タップ
係数ｃn に対して、（１）式の等化器出力ｚn が所望の
値になるようにタップ係数を設定し、信号波形の整形を
行うことにより、通信品質を向上させようとするもので
ある。 ｚn ＝ｃn T ｘn ・・・（１） ｃn ＝［ＡJ ，…，Ａ0 ，Ｂ-1，…，Ｂ-K］T ｘn ＝[u(n+J)T，…，ｕ(nT)，ｓ**((n-1)T) ，…，ｓ
**((n-K)T)] T ｃT はｃの転置ベクトル u(n+i)は遅延素子１−ｉの出力信号、ｓ**((n-l)T)は遅
延素子４−ｌの出力信号であり、既知のトレーニング信
号又は適応等化された信号である。Ａ0 は既知のトレー
ニング系列の先頭の信号ｓ0 の直接波が到達した時刻
（適応等化器が動作を開始するためのタイミング）に対
応したセンタタップ、ＡJ 〜Ａ1 は、センタタップＡ0
からみて未来のデータを合成するフィードフォワードタ
ップ、Ｂ-1〜Ｂ-Kは過去のデータを合成するフィードバ
ックタップである。
【０００４】移動体通信などにおいては、伝搬路特性に
適応させるために、既知のトレーニグ信号系列ｓn を送
信した後、情報データを送信するようにしている。そし
て、受信側では、既知のトレーニング信号系列ｓn を受
信している間に、参照信号部７に記憶しておいたトレー
ニング系列ｓn を用いて、適応等化している（以下、こ
の期間をトレーニング期間と呼ぶ）。従来のタップ係数
の設定方法では、適応等化器が動作しはじめるｔ＝０の
状態でセンタタップＡ0 のみを１、それ以外を０の状態
から開始し、その後、伝搬路特性に適応させるためデー
タ系列に既知のトレーニング系列を挿入して、タップ係
数を最適値に設定する。タップ係数の計算には、適応ア
ルゴリズムとして（２）〜（５）式に示す収束特性の良
いカルマンアルゴリズムを用い、判別器部６の等化出力
ｚn と参照信号部７の既知のトレーニング系列ｓn との
差である推定誤差ｅn が小さくなるようにタップ係数更
新部９により制御している。 ｅn ＝ｓn −ｚn ・・・（２） ｋn ＝Ｐn-1 ｘn （ｘn * Ｐn-1 ｘn ＋ν） ・・・（３） ｃn ＝ｃn-1 ＋ｅn ｋn ・・・（４） Ｐn ＝Ｐn-1 −ｋn ｘn * Ｐn-1 ・・・（５） ｘn * はｘn の複素転置ベクトル ここで、ｅn は推定誤差、ｓb n は適応等化器の判定出
力、ｋn はカルマンゲイン、Ｐn はタップ係数推定誤差
共分散行列、νは推定誤差ｅn の分散である。Ｐn の初
期値Ｐ0 は単位行列、推定誤差ｅn の分散νは、定数と
して扱っており、ν＝１とする。
適応させるために、既知のトレーニグ信号系列ｓn を送
信した後、情報データを送信するようにしている。そし
て、受信側では、既知のトレーニング信号系列ｓn を受
信している間に、参照信号部７に記憶しておいたトレー
ニング系列ｓn を用いて、適応等化している（以下、こ
の期間をトレーニング期間と呼ぶ）。従来のタップ係数
の設定方法では、適応等化器が動作しはじめるｔ＝０の
状態でセンタタップＡ0 のみを１、それ以外を０の状態
から開始し、その後、伝搬路特性に適応させるためデー
タ系列に既知のトレーニング系列を挿入して、タップ係
数を最適値に設定する。タップ係数の計算には、適応ア
ルゴリズムとして（２）〜（５）式に示す収束特性の良
いカルマンアルゴリズムを用い、判別器部６の等化出力
ｚn と参照信号部７の既知のトレーニング系列ｓn との
差である推定誤差ｅn が小さくなるようにタップ係数更
新部９により制御している。 ｅn ＝ｓn −ｚn ・・・（２） ｋn ＝Ｐn-1 ｘn （ｘn * Ｐn-1 ｘn ＋ν） ・・・（３） ｃn ＝ｃn-1 ＋ｅn ｋn ・・・（４） Ｐn ＝Ｐn-1 −ｋn ｘn * Ｐn-1 ・・・（５） ｘn * はｘn の複素転置ベクトル ここで、ｅn は推定誤差、ｓb n は適応等化器の判定出
力、ｋn はカルマンゲイン、Ｐn はタップ係数推定誤差
共分散行列、νは推定誤差ｅn の分散である。Ｐn の初
期値Ｐ0 は単位行列、推定誤差ｅn の分散νは、定数と
して扱っており、ν＝１とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
適応等化器においては、次のような課題があった。受信
信号の入力されるタイミングが完全に正確であるとき
は、センタタップＡ0 の位置に来る受信信号u(0)がトレ
ーニング系列の先頭の信号ｓ0 と一致するのでよいが、
移動通信のようにドップラシフト、マルチパスフェージ
ングなどによって伝搬路特性が激しく変動するような状
態では完全に正しく同期を取ることは難しく、センタタ
ップＡ0 の位置に必ずしも適応等化器が動作を開始する
タイミングにおけるデータが入力されるとは限らない。
しかし、センタタップＡ0 の位置に必ずしも適応等化器
が動作を開始するタイミングにおけるデータが入力され
ない場合、初期値としてセンタタップＡ0 だけを１と置
くことは、所望のタイミング（先頭のトレーニング信号
ｓ0 の出力されるタイミング）以外の信号に重み付けし
て所望のタイミングの信号を無視することになってしま
い、動作の初期段階において支障をきたすことが考えら
れる。さらに、推定誤差の分散νは、伝搬路特性の状態
によって変化するものであり、常に同じ定数値として扱
うことは理想的ではない。以上のように、伝搬路特性へ
の適応アルゴリズムを開始する際、初期値としてセンタ
タップのみに重みを付ける方法では、タイミングが正し
くとれていない状態において等化器の適応過程で等化特
性の劣化を招いたり、または最終的には正しい値に収束
しても、その収束するまでの時間がかかる、推定誤差の
分散νの値を伝搬路特性にかかわらず常に同じ定数とす
る方法では、伝搬路特性に忠実に適応することができな
い、という問題点があった。
適応等化器においては、次のような課題があった。受信
信号の入力されるタイミングが完全に正確であるとき
は、センタタップＡ0 の位置に来る受信信号u(0)がトレ
ーニング系列の先頭の信号ｓ0 と一致するのでよいが、
移動通信のようにドップラシフト、マルチパスフェージ
ングなどによって伝搬路特性が激しく変動するような状
態では完全に正しく同期を取ることは難しく、センタタ
ップＡ0 の位置に必ずしも適応等化器が動作を開始する
タイミングにおけるデータが入力されるとは限らない。
しかし、センタタップＡ0 の位置に必ずしも適応等化器
が動作を開始するタイミングにおけるデータが入力され
ない場合、初期値としてセンタタップＡ0 だけを１と置
くことは、所望のタイミング（先頭のトレーニング信号
ｓ0 の出力されるタイミング）以外の信号に重み付けし
て所望のタイミングの信号を無視することになってしま
い、動作の初期段階において支障をきたすことが考えら
れる。さらに、推定誤差の分散νは、伝搬路特性の状態
によって変化するものであり、常に同じ定数値として扱
うことは理想的ではない。以上のように、伝搬路特性へ
の適応アルゴリズムを開始する際、初期値としてセンタ
タップのみに重みを付ける方法では、タイミングが正し
くとれていない状態において等化器の適応過程で等化特
性の劣化を招いたり、または最終的には正しい値に収束
しても、その収束するまでの時間がかかる、推定誤差の
分散νの値を伝搬路特性にかかわらず常に同じ定数とす
る方法では、伝搬路特性に忠実に適応することができな
い、という問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、フィードフォワード側の複数個のタ
ップ係数とフィードバック側の複数個のタップ係数とを
逐次更新しながら伝搬路特性に適応する適応等化方法に
おいて、以下の処理を実行する。すなわち、前記フィー
ドフォワード側の複数個のタップ係数の和が１であり、
且つ、零とは異なるタップ係数の個数が複数個となるよ
うにタップ係数を初期化するタップ係数初期化処理と、
タイミング同期をとることにより得られた既知のトレー
ニング系列の先頭の信号が到来した時刻の受信信号u
(0)、前記受信信号u(0)よりも後に受信した受信信号と
前記初期化されたタップ係数とを積和演算して、初期値
を算出する初期値算出処理と、前記初期値と前記既知の
トレーニング系列の先頭の信号との差分を算出し、推定
誤差を求める推定誤差算出処理と、前記推定誤差が小さ
くなるように前記タップ係数を更新するタップ係数更新
処理とを実行する。
を解決するために、フィードフォワード側の複数個のタ
ップ係数とフィードバック側の複数個のタップ係数とを
逐次更新しながら伝搬路特性に適応する適応等化方法に
おいて、以下の処理を実行する。すなわち、前記フィー
ドフォワード側の複数個のタップ係数の和が１であり、
且つ、零とは異なるタップ係数の個数が複数個となるよ
うにタップ係数を初期化するタップ係数初期化処理と、
タイミング同期をとることにより得られた既知のトレー
ニング系列の先頭の信号が到来した時刻の受信信号u
(0)、前記受信信号u(0)よりも後に受信した受信信号と
前記初期化されたタップ係数とを積和演算して、初期値
を算出する初期値算出処理と、前記初期値と前記既知の
トレーニング系列の先頭の信号との差分を算出し、推定
誤差を求める推定誤差算出処理と、前記推定誤差が小さ
くなるように前記タップ係数を更新するタップ係数更新
処理とを実行する。
【０００７】
【作用】第１の発明によれば、以上のように適応等化方
法を構成したので、初期値算出処理により、タイミング
同期をとることにより得られた既知のトレーニング系列
の先頭の信号が到来した時刻の受信信号u(0)、受信信号
u(0)よりも後に受信した受信信号と初期化されたタップ
係数を掛け合わせた後、加算して、等化出力する。この
等化出力には、タイミング同期がはずれた場合において
も、受信信号u(0)よりも後に受信した受信信号の中に、
既知のトレーニング系列の先頭の信号が入る場合があ
り、その信号が初期値に含まれる。従って、前記課題を
解決できるのである。
法を構成したので、初期値算出処理により、タイミング
同期をとることにより得られた既知のトレーニング系列
の先頭の信号が到来した時刻の受信信号u(0)、受信信号
u(0)よりも後に受信した受信信号と初期化されたタップ
係数を掛け合わせた後、加算して、等化出力する。この
等化出力には、タイミング同期がはずれた場合において
も、受信信号u(0)よりも後に受信した受信信号の中に、
既知のトレーニング系列の先頭の信号が入る場合があ
り、その信号が初期値に含まれる。従って、前記課題を
解決できるのである。
【０００８】
【実施例】第１の実施例 図１は、本発明の第１の実施例の適応等化器の構成図で
ある。本第１の実施例の適応等化器が従来の適応等化器
と異なる点は、適応等化器が動作を開始する時に、等化
出力の初期値を算出する際に用いるタップ係数の初期値
をフィードフォワードタップ係数Ａ0 〜ＡJ を１／Ｍ
（Ｍは、フィードフォワード側のタップ係数の個数）と
したことである。図１に示すように、この適応等化器
は、遅延時間Ｔの縦続接続された第１の遅延素子１１−
ｉ（ｉ＝１〜Ｊ）、縦続接続された第２の遅延素子１２
−ｌ（ｌ＝１〜Ｋ）、及び初期値設定部１３を有してい
る。遅延素子１１−ｉの出力側には、遅延素子１１−
（ｉ＋１）及び第２の乗算器１５−（ｉ−１）が接続さ
れている。乗算器１５−ｉ（ｉ＝０〜Ｊ）には、受信信
号U(t+iT) が入力される。遅延素子１２−ｌの出力側に
は、第２の乗算器１６−ｌが接続されている。乗算器１
６−ｌには、既知のトレーニング信号又は判別器部１８
の出力信号ｓ**(t-lT)が入力される。初期値設定部１３
には、初期値＝１が格納されている。初期値設定部１３
の出力側には、フィードフォワード側のタップ係数の個
数Ｍ（＝Ｊ＋１）で１を割り算し、タップ係数Ａi の初
期値を出力する平均重み付け部１４が接続されている。
平均重み付け部１４の出力側には、乗算器１５−ｉが接
続されている。
ある。本第１の実施例の適応等化器が従来の適応等化器
と異なる点は、適応等化器が動作を開始する時に、等化
出力の初期値を算出する際に用いるタップ係数の初期値
をフィードフォワードタップ係数Ａ0 〜ＡJ を１／Ｍ
（Ｍは、フィードフォワード側のタップ係数の個数）と
したことである。図１に示すように、この適応等化器
は、遅延時間Ｔの縦続接続された第１の遅延素子１１−
ｉ（ｉ＝１〜Ｊ）、縦続接続された第２の遅延素子１２
−ｌ（ｌ＝１〜Ｋ）、及び初期値設定部１３を有してい
る。遅延素子１１−ｉの出力側には、遅延素子１１−
（ｉ＋１）及び第２の乗算器１５−（ｉ−１）が接続さ
れている。乗算器１５−ｉ（ｉ＝０〜Ｊ）には、受信信
号U(t+iT) が入力される。遅延素子１２−ｌの出力側に
は、第２の乗算器１６−ｌが接続されている。乗算器１
６−ｌには、既知のトレーニング信号又は判別器部１８
の出力信号ｓ**(t-lT)が入力される。初期値設定部１３
には、初期値＝１が格納されている。初期値設定部１３
の出力側には、フィードフォワード側のタップ係数の個
数Ｍ（＝Ｊ＋１）で１を割り算し、タップ係数Ａi の初
期値を出力する平均重み付け部１４が接続されている。
平均重み付け部１４の出力側には、乗算器１５−ｉが接
続されている。
【０００９】また、乗算器１５−ｉには，タップ係数の
初期値以外の場合、タップ係数更新部２１からタップ係
数Ａi が入力され、乗算器１６−ｌには、タップ係数Ｂ
l が入力される。乗算器１５−ｉ、１６−ｌの出力側に
は、加算器１７が接続され、さらに加算器１７の出力側
には、加算器１７の等化出力ｚ(t) のレベルを判定する
判定器部１８が接続されている。判定器部１８の出力側
には、ＳＷ２０の一方の端子が接続されている。ＳＷ２
０の他方の端子には、トレーニング系列ｓn （ｎ＝０，
…）を記憶する参照信号部１９が接続されている。ＳＷ
２０の出力側には、遅延素子１２−１及びタップ係数更
新部２１が接続されている。タップ係数更新部２１の出
力側には、乗算器１５−ｉ、１６−ｌが接続されてい
る。遅延素子１１−ｉ及び乗算器１５−ｉによりフィー
ドフォワードフィルタを構成し、遅延素子１２−ｌ及び
乗算器１６−ｌによりフィードバックフィルタを構成す
る。本実施例では、一例として、受信信号は直交変調方
式で変調された信号であり、送信データ構成は、同期ワ
ード（SYNC WORD ）、トレーニング信号系列（TRAINING
SEQUENCE)、情報データ(INFORMATION BITS)などで構成
されたバースト構成とする。
初期値以外の場合、タップ係数更新部２１からタップ係
数Ａi が入力され、乗算器１６−ｌには、タップ係数Ｂ
l が入力される。乗算器１５−ｉ、１６−ｌの出力側に
は、加算器１７が接続され、さらに加算器１７の出力側
には、加算器１７の等化出力ｚ(t) のレベルを判定する
判定器部１８が接続されている。判定器部１８の出力側
には、ＳＷ２０の一方の端子が接続されている。ＳＷ２
０の他方の端子には、トレーニング系列ｓn （ｎ＝０，
…）を記憶する参照信号部１９が接続されている。ＳＷ
２０の出力側には、遅延素子１２−１及びタップ係数更
新部２１が接続されている。タップ係数更新部２１の出
力側には、乗算器１５−ｉ、１６−ｌが接続されてい
る。遅延素子１１−ｉ及び乗算器１５−ｉによりフィー
ドフォワードフィルタを構成し、遅延素子１２−ｌ及び
乗算器１６−ｌによりフィードバックフィルタを構成す
る。本実施例では、一例として、受信信号は直交変調方
式で変調された信号であり、送信データ構成は、同期ワ
ード（SYNC WORD ）、トレーニング信号系列（TRAINING
SEQUENCE)、情報データ(INFORMATION BITS)などで構成
されたバースト構成とする。
【００１０】以下、図１を参照しつつ、本発明の第１の
実施例の適応等化方法及び適応等化器の動作の説明をす
る。直交変調方式で変調された受信波に対して、図示し
ないＢＰＦによる帯域制限、ＡＧＣによる平均レベルの
適正化を行った後、搬送周波数とほぼ等しい周波数を持
つ局部発振器により準同期検波を行う。準同期検波によ
り同相軸（Ｉ軸（実部）），直交軸（Ｑ軸（虚部））に
分けられたベースバンド信号は、同期ワードと照合する
ことにより、クロック再生、フレーム同期などがとられ
た後、フレーム同期後の先頭の受信信号u(0)，U(T)，
…，U(JT) ，…が、図１中の遅延素子１１−Ｊに順次入
力される。 ［タップ係数初期化処理］平均重み付け部１４では、初
期値設定部１３により設定された初期値１をフィードフ
ォワードタップ数Ｍ（＝Ｊ＋１）で割り算して、１／Ｍ
を乗算器１５−ｉ（ｉ＝０〜Ｊ）に出力する。また、フ
ィードバックフィルタのタップ係数Ｂ-l（ｌ＝１〜Ｋ）
を０に初期化しておく。
実施例の適応等化方法及び適応等化器の動作の説明をす
る。直交変調方式で変調された受信波に対して、図示し
ないＢＰＦによる帯域制限、ＡＧＣによる平均レベルの
適正化を行った後、搬送周波数とほぼ等しい周波数を持
つ局部発振器により準同期検波を行う。準同期検波によ
り同相軸（Ｉ軸（実部）），直交軸（Ｑ軸（虚部））に
分けられたベースバンド信号は、同期ワードと照合する
ことにより、クロック再生、フレーム同期などがとられ
た後、フレーム同期後の先頭の受信信号u(0)，U(T)，
…，U(JT) ，…が、図１中の遅延素子１１−Ｊに順次入
力される。 ［タップ係数初期化処理］平均重み付け部１４では、初
期値設定部１３により設定された初期値１をフィードフ
ォワードタップ数Ｍ（＝Ｊ＋１）で割り算して、１／Ｍ
を乗算器１５−ｉ（ｉ＝０〜Ｊ）に出力する。また、フ
ィードバックフィルタのタップ係数Ｂ-l（ｌ＝１〜Ｋ）
を０に初期化しておく。
【００１１】［初期値算出処理］受信信号u(0)，u(T)，
…，u((J-1)T) は、遅延素子１１−１，…，１１−Ｊか
ら乗算器１５−０，１５−１，…，１５−（Ｊ−１）に
入力され、受信信号u(JT) は、乗算器１５−Ｊに入力さ
れる。受信信号u(0)の直接波がセンタタップに到来する
タイミングにおいて、乗算器１５−ｉでは、受信信号u
(iT) と初期値のタップ係数１／Ｍとの乗算をして、加
算器１７に出力し、乗算器１６−ｌでは、０を加算器１
７に出力する。加算器１７では、乗算器１５−ｉと１６
−ｌの乗算結果の和ｚ0 を求める。この結果、適応等化
器のセンタタップへｔ＝０のときに代入されるデータu
(0)が、伝搬路特性等の影響でタイミングがずれてしま
い、適応等化器が動作を開始するためのタイミングとは
異なり、早いタイミングであった場合、従来では、等化
出力ｚ0 に適応等化器が動作を開始するタイミングのデ
ータ（トレーニング系列の先頭のデータｓ0 ）の情報が
反映されないのに対して、u(1)〜U(JT) のいずれかの受
信信号にトレーニング系列の先頭のデータｓ0 が含まれ
るようになり、そのデータｓ0 の１／Ｍの情報が反映さ
れるようになる。 ［推定誤差算出処理］タップ係数更新部２１では、ＳＷ
２０を通して、参照信号部１９から出力された既知のト
レーニング系列の先頭の信号ｓ0 と等化出力ｚ0 との差
である推定誤差ｅ0 を求める。
…，u((J-1)T) は、遅延素子１１−１，…，１１−Ｊか
ら乗算器１５−０，１５−１，…，１５−（Ｊ−１）に
入力され、受信信号u(JT) は、乗算器１５−Ｊに入力さ
れる。受信信号u(0)の直接波がセンタタップに到来する
タイミングにおいて、乗算器１５−ｉでは、受信信号u
(iT) と初期値のタップ係数１／Ｍとの乗算をして、加
算器１７に出力し、乗算器１６−ｌでは、０を加算器１
７に出力する。加算器１７では、乗算器１５−ｉと１６
−ｌの乗算結果の和ｚ0 を求める。この結果、適応等化
器のセンタタップへｔ＝０のときに代入されるデータu
(0)が、伝搬路特性等の影響でタイミングがずれてしま
い、適応等化器が動作を開始するためのタイミングとは
異なり、早いタイミングであった場合、従来では、等化
出力ｚ0 に適応等化器が動作を開始するタイミングのデ
ータ（トレーニング系列の先頭のデータｓ0 ）の情報が
反映されないのに対して、u(1)〜U(JT) のいずれかの受
信信号にトレーニング系列の先頭のデータｓ0 が含まれ
るようになり、そのデータｓ0 の１／Ｍの情報が反映さ
れるようになる。 ［推定誤差算出処理］タップ係数更新部２１では、ＳＷ
２０を通して、参照信号部１９から出力された既知のト
レーニング系列の先頭の信号ｓ0 と等化出力ｚ0 との差
である推定誤差ｅ0 を求める。
【００１２】［タップ係数更新処理］次に、推定誤差ｅ
0 が小さくなるように、式（２）〜（５）に示すカルマ
ンアルゴリズムを用いて、タップ係数を更新して、タッ
プ係数Ａi ，Ｂ-lを、乗算器１５−ｉ、１６−ｌにそれ
ぞれ出力する。さらに、トレーニング期間中は、タップ
係数更新部２１では、トレーニング系列ｓn と加算器１
７の等化出力ｚn との誤差を推定誤差とし、情報データ
を受信するトラッキング期間中は、加算器１７の等化出
力ｚ(t) と判定器部１８の判定出力ｓb (t) との差を推
定誤差とする。判定出力ｓb は、次式（８）のようにな
る。 ｓb (t) ＝sgn(ｚ(t) の実部）＋ｉsgn(ｚ(t) の虚部） ・・・（８） ここで、ｉは虚数単位である。この判定出力ｓb (t)
は、適応等化器の出力となる。以上説明したように、本
第１の実施例によれば、適応等化器のセンタタップにｔ
＝０の時に代入される受信信号u(0)が、伝搬路特性など
の影響でタイミングが早い方にずれてしまっても、等化
出力ｚ0 には、タップのいずれかの位置に適応等化器が
動作を開始するためのタイミングにおけるデータが代入
されることにより、式（１）の等化出力には少なくと
も、トレーニング系列の先頭の信号ｓ0 の１／Ｍの情報
が反映され、適応等化の精度と収束速度の向上が期待で
きる。
0 が小さくなるように、式（２）〜（５）に示すカルマ
ンアルゴリズムを用いて、タップ係数を更新して、タッ
プ係数Ａi ，Ｂ-lを、乗算器１５−ｉ、１６−ｌにそれ
ぞれ出力する。さらに、トレーニング期間中は、タップ
係数更新部２１では、トレーニング系列ｓn と加算器１
７の等化出力ｚn との誤差を推定誤差とし、情報データ
を受信するトラッキング期間中は、加算器１７の等化出
力ｚ(t) と判定器部１８の判定出力ｓb (t) との差を推
定誤差とする。判定出力ｓb は、次式（８）のようにな
る。 ｓb (t) ＝sgn(ｚ(t) の実部）＋ｉsgn(ｚ(t) の虚部） ・・・（８） ここで、ｉは虚数単位である。この判定出力ｓb (t)
は、適応等化器の出力となる。以上説明したように、本
第１の実施例によれば、適応等化器のセンタタップにｔ
＝０の時に代入される受信信号u(0)が、伝搬路特性など
の影響でタイミングが早い方にずれてしまっても、等化
出力ｚ0 には、タップのいずれかの位置に適応等化器が
動作を開始するためのタイミングにおけるデータが代入
されることにより、式（１）の等化出力には少なくと
も、トレーニング系列の先頭の信号ｓ0 の１／Ｍの情報
が反映され、適応等化の精度と収束速度の向上が期待で
きる。
【００１３】第２の実施例 図３は、本発明の第２の実施例のタップ係数更新部の処
理を示すフローチャートである。本第２の実施例のタッ
プ係数更新部が従来のタップ係数更新部と異なる点は、
推定誤差の分散の値を逐次求めて、カルマンアルゴリズ
ムを用いてタップ係数を求める際、この分散の値を用い
るようにしたことである。本第２の実施例の適応等化方
法を実施する適応等化器の構成は、図１と同じである。
以下、図１及び図３を参照しつつ、本発明の第２の実施
例の適応等化方法の説明をする。 ［等化出力処理］ステップＳ１において、タップ係数ｃ
n と受信信号ｘn とのベクルト乗算により等化出力ｚn
を計算する。 ［推定誤差算出処理］ステップＳ２において、ｓb * n
とｚn との差をとり、推定誤差ｅn の計算を行う。ただ
し、ｓb * n として、伝搬路特性に適応させるために設
けられた既知のトレーニング系列を用いるトレーニング
期間では、図１の参照信号部１９の出力ｓn を用い、情
報データである信号を受信しているトラッキング期間で
は、図１中の判定器部１８の判定出力ｓb n を用いる。
理を示すフローチャートである。本第２の実施例のタッ
プ係数更新部が従来のタップ係数更新部と異なる点は、
推定誤差の分散の値を逐次求めて、カルマンアルゴリズ
ムを用いてタップ係数を求める際、この分散の値を用い
るようにしたことである。本第２の実施例の適応等化方
法を実施する適応等化器の構成は、図１と同じである。
以下、図１及び図３を参照しつつ、本発明の第２の実施
例の適応等化方法の説明をする。 ［等化出力処理］ステップＳ１において、タップ係数ｃ
n と受信信号ｘn とのベクルト乗算により等化出力ｚn
を計算する。 ［推定誤差算出処理］ステップＳ２において、ｓb * n
とｚn との差をとり、推定誤差ｅn の計算を行う。ただ
し、ｓb * n として、伝搬路特性に適応させるために設
けられた既知のトレーニング系列を用いるトレーニング
期間では、図１の参照信号部１９の出力ｓn を用い、情
報データである信号を受信しているトラッキング期間で
は、図１中の判定器部１８の判定出力ｓb n を用いる。
【００１４】［推定誤差分散算出処理］ステップＳ３に
おいて、ステップＳ２で求めた推定誤差ｅn を用いて推
定誤差の分散νを定義により式（９）のように計算す
る。
おいて、ステップＳ２で求めた推定誤差ｅn を用いて推
定誤差の分散νを定義により式（９）のように計算す
る。
【数１】 推定誤差の平均値Ｅ（ｅi ）としては、適応等化器が理
想的に動作していれば（適応等化器は、正・負の推定誤
差を取りながら、推定誤差を０に収束してゆく）、Ｅ
（ｅi ）＝０となるので、推定誤差の分散νは次式のよ
うになる。
想的に動作していれば（適応等化器は、正・負の推定誤
差を取りながら、推定誤差を０に収束してゆく）、Ｅ
（ｅi ）＝０となるので、推定誤差の分散νは次式のよ
うになる。
【数２】 ［タップ係数更新処理］ステップＳ４において、ステッ
プＳ３において求めた分散νを用いて、式（１１）に示
すカルマンゲインｋn を求める。 ｋn ＝Ｐn-1 ｘn （ｘn * Ｐn-1 ｘn ＋ν） ・・・（11） ステップＳ５〜Ｓ６において、従来のカルマンアルゴリ
ズムと同様の計算を行い、タップ係数ｃn 、Ｐn を求
め、ステップＳ１に戻る。以上の計算処理を受信信号が
到達する度に行い、伝搬路特性に適応させる。
プＳ３において求めた分散νを用いて、式（１１）に示
すカルマンゲインｋn を求める。 ｋn ＝Ｐn-1 ｘn （ｘn * Ｐn-1 ｘn ＋ν） ・・・（11） ステップＳ５〜Ｓ６において、従来のカルマンアルゴリ
ズムと同様の計算を行い、タップ係数ｃn 、Ｐn を求
め、ステップＳ１に戻る。以上の計算処理を受信信号が
到達する度に行い、伝搬路特性に適応させる。
【００１５】以上説明したように、従来のカルマンアル
ゴリズムでは推定誤差の分散νとして一定の値（例え
ば、１×10-15 ）を用いており、伝搬特性の変化などで
受信状態が変化したときに、アルゴリズムがこの変化に
忠実に追随することができなくなり、伝搬特性の適応性
が劣化する場合があったが、本第２の実施例によれば、
伝搬路特性の状態に適応した推定誤差の分散νの値を用
いることにより適応等化の精度が向上することが期待で
きる。なお、本発明は上記実施例に限定されず、種々の
変形が可能である。その変形例としては、例えば次のよ
うなものがある。 （１） 第１の実施例の平均重み付け部１４では、初期
値１をフィードワードフィルタの総和で割り算して、タ
ップ係数の個数としたが、受信信号u(0)及びu(0)の近傍
のタップ係数において、初期値のタップ係数が大きくな
るように重み付けを変化させてもよい。 （２） 本発明は、ディジタル移動通信システムに限定
されるものではなく、情報通信システムにおいて適応等
化器を用いるものはすべて適用可能である。
ゴリズムでは推定誤差の分散νとして一定の値（例え
ば、１×10-15 ）を用いており、伝搬特性の変化などで
受信状態が変化したときに、アルゴリズムがこの変化に
忠実に追随することができなくなり、伝搬特性の適応性
が劣化する場合があったが、本第２の実施例によれば、
伝搬路特性の状態に適応した推定誤差の分散νの値を用
いることにより適応等化の精度が向上することが期待で
きる。なお、本発明は上記実施例に限定されず、種々の
変形が可能である。その変形例としては、例えば次のよ
うなものがある。 （１） 第１の実施例の平均重み付け部１４では、初期
値１をフィードワードフィルタの総和で割り算して、タ
ップ係数の個数としたが、受信信号u(0)及びu(0)の近傍
のタップ係数において、初期値のタップ係数が大きくな
るように重み付けを変化させてもよい。 （２） 本発明は、ディジタル移動通信システムに限定
されるものではなく、情報通信システムにおいて適応等
化器を用いるものはすべて適用可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１、第
２、第４の発明によれば、適応アルゴリズム開始時にお
けるタップ係数の初期値を、複数個の零でないものを用
いたので、適応等化器が動作を開始するためのタイミン
グがずれてしまっても、適応等化の性能が向上する。ま
た、第３の発明によれば、誤差分散を逐次求めるように
したので、伝搬路特性の変化により精度良く追随でき
る。
２、第４の発明によれば、適応アルゴリズム開始時にお
けるタップ係数の初期値を、複数個の零でないものを用
いたので、適応等化器が動作を開始するためのタイミン
グがずれてしまっても、適応等化の性能が向上する。ま
た、第３の発明によれば、誤差分散を逐次求めるように
したので、伝搬路特性の変化により精度良く追随でき
る。
【図１】本発明の実施例の適応等化器を示す構成図であ
る。
る。
【図２】従来の適応等化器を示す構成図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示すタップ係数更新部
の処理内容を示すフローチャートである。
の処理内容を示すフローチャートである。
１１−１，…，１１−Ｊ 遅延素子 １２−１，…，１２−Ｋ 遅延素子 １３ 初期値設定
部 １４ 平均重み付
け部 １５−０，…，１５−Ｊ 乗算器 １６−１，…，１６−Ｋ 乗算器 １７ 加算器 １８ 判定器部 １９ 参照信号部 ２０ ＳＷ ２１ タップ係数
更新部
部 １４ 平均重み付
け部 １５−０，…，１５−Ｊ 乗算器 １６−１，…，１６−Ｋ 乗算器 １７ 加算器 １８ 判定器部 １９ 参照信号部 ２０ ＳＷ ２１ タップ係数
更新部
Claims (4)
- 【請求項１】 フィードフォワード側の複数個のタップ
係数とフィードバック側の複数個のタップ係数とを逐次
更新しながら伝搬路特性に適応する適応等化方法におい
て、 前記フィードフォワード側の複数個のタップ係数の和が
１であり、且つ、零とは異なるタップ係数の個数が複数
個となるようにタップ係数を初期化するタップ係数初期
化処理と、 タイミング同期をとることにより得られた既知のトレー
ニング系列の先頭の信号が到来した時刻の受信信号u
(0)、及び前記受信信号u(0)よりも後に受信した受信信
号と前記初期化されたタップ係数とを積和演算して、初
期値を算出する初期値算出処理と、 前記初期値と前記既知のトレーニング系列の先頭の信号
との差分を算出し、推定誤差を求める推定誤差算出処理
と、 前記推定誤差が小さくなるように前記タップ係数を更新
するタップ係数更新処理とを、 実行することを特徴とする適応等化方法。 - 【請求項２】 前記タップ係数初期化処理は、 前記各タップ係数の初期値を１／（前記フィードフォワ
ード側のタップ係数の個数）とした、 ことを特徴とする請求項１記載の適応等化方法。 - 【請求項３】 フィードフォワード側の複数個のタップ
係数とフィードバック側の複数個のタップ係数とを逐次
更新しながら伝搬路特性に適応する適応等化方法におい
て、 受信信号と前記フィードフォワード側の複数個のタップ
係数との乗算と、既知のトレーニング信号又は判定出力
された信号と前記フィードバック側の複数個のタップ係
数との乗算をし、それらの乗算結果を加算して、等化出
力とする等化出力処理と、 前記等化出力を判定し、前記判定出力する判定処理と、 前記既知のトレーニング信号又は前記判定出力と前記等
化出力との差をとり、推定誤差を求める推定誤差算出処
理と、 前記推定誤差の分散を算出する推定誤差分散算出処理
と、 前記タップ係数、前記推定誤差、及び前記推定誤差の分
散に基づいて、適応アルゴズムを用いて、前記タップ係
数を更新するタップ係数更新処理とを、 実行することを特徴とする適応等化方法。 - 【請求項４】 受信信号を入力する縦続接続された複数
個の第１の遅延素子と、 前記受信信号とフィードフォワード側の複数の第１のタ
ップ係数との乗算をする第１の乗算器と、 既知のトレーニング信号又は判定出力された信号を入力
する縦続接続された複数個の第２の遅延素子と、 前記既知のトレーニング信号又は前記判定出力された信
号とフィードバック側の複数の第２のタップ係数との乗
算をする第２の乗算器と、 初期値１を前記フィードフォワード側の前記第１のタッ
プ係数の個数で割り算し、その結果を前記第１の乗算器
に初期値のタップ係数として出力する平均重み付け部
と、 前記第１と第２の乗算器の乗算結果を加算する加算器
と、 前記加算器の出力を判定し、前記判定出力する判定器部
と、 前記加算器の出力と、前記既知のトレーニング信号又は
前記判定器部の前記判定出力との差に基づいて、前記第
１と第２のタップ係数を更新するタップ係数更新部と
を、 備えたことを特徴とする適応等化器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15809895A JPH098715A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 適応等化方法及び適応等化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15809895A JPH098715A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 適応等化方法及び適応等化器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098715A true JPH098715A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15664265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15809895A Withdrawn JPH098715A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 適応等化方法及び適応等化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH098715A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000042561A (ko) * | 1998-12-26 | 2000-07-15 | 전주범 | 광 디스크 재생장치의 등화기 |
| KR100302590B1 (ko) * | 1998-08-31 | 2001-09-22 | 김영환 | 결정귀환균등화기 |
| WO2002025835A1 (fr) * | 2000-09-21 | 2002-03-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Recepteur et procede d'egalisation adaptative |
| JP2007537677A (ja) * | 2004-05-12 | 2007-12-20 | トムソン ライセンシング | Ａｔｓｃ−ｄｔｖ受信器におけるデュアルモード等化器 |
| JP2008306227A (ja) * | 2008-09-25 | 2008-12-18 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 凹凸多層回路板モジュール及びその製造方法 |
| KR100874892B1 (ko) * | 2001-09-18 | 2008-12-19 | 톰슨 라이센싱 | 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 수신기에서 등화기를 초기화시키는 방법 및 장치 |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP15809895A patent/JPH098715A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100302590B1 (ko) * | 1998-08-31 | 2001-09-22 | 김영환 | 결정귀환균등화기 |
| KR20000042561A (ko) * | 1998-12-26 | 2000-07-15 | 전주범 | 광 디스크 재생장치의 등화기 |
| WO2002025835A1 (fr) * | 2000-09-21 | 2002-03-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Recepteur et procede d'egalisation adaptative |
| US7054390B2 (en) | 2000-09-21 | 2006-05-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Receiver and adaptive equalizing method |
| CN100385820C (zh) * | 2000-09-21 | 2008-04-30 | 三菱电机株式会社 | 接收机及自适应均衡处理方法 |
| KR100874892B1 (ko) * | 2001-09-18 | 2008-12-19 | 톰슨 라이센싱 | 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 수신기에서 등화기를 초기화시키는 방법 및 장치 |
| JP2007537677A (ja) * | 2004-05-12 | 2007-12-20 | トムソン ライセンシング | Ａｔｓｃ−ｄｔｖ受信器におけるデュアルモード等化器 |
| US7907691B2 (en) | 2004-05-12 | 2011-03-15 | Thomson Licensing | Dual-mode equalizer in an ATSC-DTV receiver |
| JP4773427B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2011-09-14 | トムソン ライセンシング | Ａｔｓｃ−ｄｔｖ受信器におけるデュアルモード等化器 |
| JP2008306227A (ja) * | 2008-09-25 | 2008-12-18 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 凹凸多層回路板モジュール及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |