JPS615660A - モデムのagc引込み方法 - Google Patents

モデムのagc引込み方法

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JPS615660A
JPS615660A JP59109979A JP10997984A JPS615660A JP S615660 A JPS615660 A JP S615660A JP 59109979 A JP59109979 A JP 59109979A JP 10997984 A JP10997984 A JP 10997984A JP S615660 A JPS615660 A JP S615660A
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agc
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roll
filter
signal
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Takashi Kako
加来 尚
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/02Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H04L27/08Amplitude regulation arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デジタルモデム(変fjE調装置)において
信号レベルを一定にするためのAGC(自動利得制御)
の引込み方法に関し、特に高速に引込みが可能なAGC
引込み方法に関する。
電話回線等の音声帯域回線を利用してデータ伝送を行な
うためモデム(変復調装置)が利用されている。このよ
うなモデムにおいては、回線の状態が均一でないことか
ら、データ伝送に先立ってトレーニング信号を送出し、
相手側のモデムに引込み動作を行なわせて回線の状態に
合わせた信号fj:::::::るようにしている。
従来のモデムの復調部は第8図に示す様にA/D(アナ
ログ/デジタル)変換部1とシグナルプロセッサ2とで
構成され、A/D変換部1で回線からの受信信号をサン
プリングしてデジタル値に変換した後、シグナルプロセ
ッサ2に入力し、シグナルプロセッサ2では、デジタル
化された受信信号をAGC処理3、復調処理4、ロール
オフフィルタ処理5、自動等化処理6を経て復調出力を
得ていた。即ち、シグナルプロ47す2では、AGC処
理3によって信号レベルを均一化した後、復調処理4に
よって搬送波で復調し、更にロールオフフィルタ処理5
によって波形整形(帯域制限)した後に自動等化処理6
によって復調出力を得ていた。
このようなモデムの復調部においては、回線の状態に応
じてデジタル伝送前に各処理を予じめ適応させる必要が
あり、第9図に示す如く相手側よリデータ信号の送出前
にトレーニング信号(オール″1”のz信号)を送信し
、このトレーニング信号によって回線引込みを行って各
処理を予じめ適応させている。この適応のためには、キ
ャリア(Wi送波)検出、タンミング引込み、AGC引
込み、自動等化のCAPC(キャリア位相制御)の調整
が必要であり、必然的にトレーニング信号はこれら調整
に必要な時間分送出される。
一方、従来のAGC処理は、復調処理の前段に置かれ、
入力信号が第11図の如くランダム波形である波瀾波形
である。このため、従来のAGC処理は第10図の等価
回路の如く、行っていた。
即ち、受信信%Xに制御電圧βを乗算器31で乗算し、
所定のダイナミックレンジではレベル力均一な出力信号
X′を得る様にしている。この制御電圧βは、フィード
バックループにより次の様に作成される。出力信号X′
を絶対値回路32で絶対値にし、これを負の信号AX’
として基準電圧α2から加算器33で引算し、更に乗算
器34で        1フイードバツク係数α3を
掛け、フードパック量(M差量)とする。このフィード
バック量はタップ36の積分値(タップ値)Tと加算器
35で加算され、平均化されて更に乗算器37で所定の
係数α4が乗算された後、所定値α5が加算器38で加
算されてりiソトされ制御電圧βが作成される。
従って、従来のAGC処理は、絶対値化した後、誤差量
を得、更に平均化した後、リミッタで、リミットしてフ
ィードバックの制御電圧βを得ている。
このようなAGC処理は、従来のアナログモデムが、信
号レベルを均一化してから、復m器、ロールオフフィル
タを通さない止S/N比がとれないことから、復調の前
段に置かれていたことに対応してデジタルモデムにおい
ても採用されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一方、回線引込みのうぢAGCの引込み時間を少なくす
れば、それだけトレーニング信号送出期間が短くなり、
第9図の如く送信要求R3が発せられてから引込みが完
了して送信可C8となるまで時間も短くなり、回線を引
込み(トレーニング)のために使用する時間が短くなり
、応答性及び回線料金上都合がよい。
しかしながら、従来のAGC処理は、復調処理の前段に
置かれ、入力信号がランダム、な変・調波形であるパス
バンド処理であるから、タップ補正の誤差量も波形に大
きく依存し、入力レベルの平均値を求めることが短時間
の情報では困難なため原理的に引込み時間の°短縮が得
られないという問題がありた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はAGCの引込み時間を高速にしうるモデムのA
GC引込み方法を提供するにある。
このため、本発明は、受信信号を搬送波で復調する復調
ステップと、波形整形を行なうロールオフフィルタステ
ップと、自動利得制御を行なうAGCステップ・と、自
、動等化を行なって復調出力を得る自動等化ステップと
を有し、・該AGCステップが該ロールオフフィルタス
テップの後段に設けてベースバンド処理によって実行し
、且つ該A・GCステップをトレーニング信号の1シン
ボル間に複数回実行して引込みを行うことを特徴として
いる。
また、本発明の一実施態様においては、前記AGCステ
ップは、前記ロールオフフィルタステップの出力の直流
成分を抽出するステップと、該抽出された直流成分より
利得制御を行なうステップとを備えることを特徴として
いる。
更に、本発明の他の実a態様においては、前記直流成分
抽出ステップが、前記ロールオフフィルタステップの出
力を2乗し且つ平均化するステップであることを特徴と
しており、本発明の別の実施態様においては、前記利得
制御を行なうステップが、前記抽出された直流成分から
誤差量を求め、該誤差量を平均化して制御量を得ること
を特徴としている。
〔作用〕
本発明では、AGCステップをロールオフフィルタステ
ップの後段に設けているので、ベースバンド処理による
AGCが可能となり、従って入力アナログ波形が直流化
して処理でき、安定且つ高速な処理ができ、1シンボル
間に複数回のAGCステップを行なえるから、AGCの
引込みが高速トナリ、トレーニング信号期間を短縮しう
る。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第1図は、本発明の一実施例構成図であり、図中、第8
図と同一のものは同一の記号で示してあり、7はAGC
処理ステップを示す。尚、第1図及び第8図とも復調処
理4、ロールオフフィルタ処理5、AGC処理7、自動
等化処理は、シグナルプロセッサ2がプログラムの実行
によって行なう処理をブロックとして表現したものであ
る。
本発明では、AGC処理処理ステップ口−ルオフフィル
タ処理ステップ5の後段で、自動等化処理ステップ6の
前段に置かれており、AGC処理処理ステップ口力は回
線からの変調信号ではなく、ロールオフフィルタ処理ス
テップ5の出力であるから、ベースバンド処理によるA
GC動作が可能となる。このためのAGC処理を以下に
説明する。
第2図は第1図構成のAGC処理の等価回路図であり、
プログラムによって実行される処理を等価回路によって
示したものであり、第2図(A)はその概略図、第2図
(B)はその詳細図である。
図中、70は電圧制御増幅器(ステップ)であり、入力
信号(ROF出力)に制御量βを乗算してAGC出力を
発するものであり、第10図の乗算器31に相当するも
の、71はパワー計算部(ステップ)であり、2乗回路
で構成され、AGC出力の絶対値を得るものであり、第
10図の絶対値回路32に相当するもの、72は平均化
部(ステップ)であり、1シンボル間において、AGC
出力を平均化するもの、73は誤差算出部(ステップ)
であり、平均化部72の出力から基準値α2、制御値α
3によって誤差量を算出するものであり、第10図の加
算器33、乗算器34で構成されるもの、74はタップ
補正部(ステップ)であり、積分器で構成され、誤差量
を平均化するものであり、第10図のタップ36、加算
器35で構成されるもの、75はリミッタであり、タン
プ補正部74の出力を係数α4、α5でリミットし、制
御量βを出力するものであり、第10図の乗算器37、
加算器38で構成されるものである。
このAGC処理ステップでは、ROF出力がX(Rea
l)とY (Image )とで出力されるため、第2
図(B)の如く電圧制御増幅器70はY側の70XとY
側の70Yとで構成される。第2図(B)の例では、乗
算器の受は入れうる制御量の可変幅が小さいため、多段
(n段)の乗算器によって構成している。又、パワー計
算部71は乗算器71a、71bと加算器?ICとで構
成され、Y側を乗算器71aで2乗し、Y側を乗算器7
1bで2乗し、加算器71cでこれらを加算して絶対値
を得ている。更に平均化部72は1シンボル間の出力を
平均化するためタップ72a、72b及び加算器72c
、72dで構成され、2つ前の入力と1つ前の入力を加
算器72cで加算し、更にこれと現入力とを加算器72
dによって加算して平均化するものである。尚、76X
、76Yはリミッタであり、AGCループに入力される
AGC出力を各々係数α1を用いてリミットするもので
ある。
第2図のAGC処理の構成は、第10図の構成に比し、
基本的には1シンボル間の平均化部72が付加されてい
るものであり、これによって後述する如<AGCループ
がベースバンド処理によって実行される。
次に第1図実施例構成の動作を説明する前に第1図構成
の復調処理、ロールオフフィルタ処理について第3図及
び第4図により説明する。
第3図は第1図構成における復調処理の等価回路図であ
り、図中、40.41は乗算器である。
受信信号がグイビットで構成されているものとすると、
その搬送波のcosθを乗算器40で受信信号に乗算す
れば、実数部X (Real)が、搬送波の一5inθ
を乗算器41で受信信号に乗算すれば、虚数部Y ’(
1+*age )が得られる。
第4図は第1図構成のロールオフフィルタ処理の等価回
路図であり、図中50XはX側ロールオフフィルタ、5
0YはX側ロールオフフィルタであり、同一の構成を有
している。51a、51b151c・−51nはタップ
であり、遅延のためのもの、52a、52b、52cm
 52nは係数乗算部であり、各タップ513〜51n
の出力を係数CI、C2、C3−〇 nで乗算するもの
、53は加算部であり、各係数乗算部528〜52nの
出力の粕を算出し、ロールオフフィルタ出力ROFX 
(ROFY)を発゛するものである。
このロールオフフィルタはインパルス応答特性を有し、
周知の如く波形整形(帯域制限)を行なうちのである。
次に、第1図乃至第4図実施例構成におけるAGC引込
み動作について第5図の引込み動作説明図により説明す
る。
ここで受信信号が1. 2KHz (1200ボー、2
400bpa)の場合について説明する。
トレーニング信号は2信号(オール″1”)であるので
、第5図(A>の如く、1.2KHzの変調スペクトラ
ムは、1.2KHzと2.4KHzのシ       
  11ングルトーンとなる。
これをA/D変換部1でA/D変換した後にシグナルプ
ロセッサ2は111m処理4において1.8KHzで復
調すると、第5図(B)の如<0.6KHz (2,4
−1,8) 、3.0 (0,6+1.8)KHz、4
.2 (2,4+1.8)KHzの復調スペクトラムが
得られる。更にロールオフフィルタ処理5によってロー
ルオフフィルタ後のスペクトラムは第5図(C)の如<
0.6KHzのものとなる。
このロールオフフィルタ処理5の出力はアナログ波形で
あるから、これを直流化してベースバンド処理する必要
がある。
このためJAGC処理においてパワー計算部71で2乗
すると、第5図(D)めスペクトラム、即ち、0KHz
(直流)と1.2KHzのものとなる。
この1.2KHzの成分は1ボ゛−レート間に1回目E
するので、平均化部72によって1シンボル(ボーレー
ト)間で平均すると、零となり、入力波形は直流化され
ることになる。
このため、AGO処理における通常のAGC制御である
以降の誤差算出73、タップ補正74、リミッタ75は
ベースバンド処理によって行なうことができる。直流(
ベースバンド)によって行なうことができれば、波形に
影響されないので、高速に且つ安定なAGC処理ができ
、又短いシンボル数で確実な平均レベルの算出ができる
尚、以降の誤差算出73、タップ補正74、リミッタ7
5の動作は従来と同様である。
一方、AGCの引込みは、第7図に示す様に引込み回数
に応じて引込み率が向上し、通常5〜6回位のAGC処
理(ループ処理)を必要とする。
また、通常AGCのタップ補正は1シンボル1回である
から制御量を最大としても引込み時間は6シンボル(1
200ボーなら5m)かかる。
本発明では、前述の高速なAGC処理ができることから
、1シンボル(ボーレート)間で複数回のAGC処理が
可能であるから、1シンボル内で前述め5〜6回のルー
プ処理が行える。
そこで、本発明は、第6図に示す様に復調、口−ルオフ
フィルタ処理によって得たロールオフフィルタ出力を用
いてAGC処理を6回(複数回)行って、1シンボル内
で引込みを完了するようにしている。
例えば、1200ボー(1,2に&)のデータ伝送にお
いては音声帯域が3.4KHzであることから、信号再
生にはこの帯域の2倍以上の周波数でサンプリングを行
う必要があるため、サンプリングを7.2KHzとし、
1シンボル間に6回サンプリングを行なうとする。この
時ロールオフフィルタ処理が3回行なうとすると、この
3回分のロールオフフィルタ処理の出力をシグナルプロ
セッサ2のRAM (ランダムアクセスメモリ)に書込
んでおき、この出力を繰返し用いてAGC処理を6回行
うことによって、1シンボル間でAGC引込みを完了す
る。即ち、引込み時には、同−AGC処理を繰返しルー
プさせて引込み時間を短縮する。
一方、このような引込みが完了した後は、通常のダイナ
ミックなAGC処理と同様、1シンボルに対し1回のA
 G CtlilJ御を行なう。この時には、入力され
る受信信号がトレーニング信号の如くZ信号と限られな
いから、ランダムな信号となり、平均化部72の直流化
の影響は少ないので従来と同様のダイナミックなAGC
制御が可能となる。
このAGC処理回数を引込み時とダイナミック制御時で
変更するのは図示しないシーケンサがトレーニング期間
かデータ伝送期間かをシグナルプロセッサ2に与えて、
シグナルプロセッサ2がAGC処理の回数を制御するこ
とによって行なう。
上述の説明では、1個のシグナルプロセッサ2が復調以
降を行っているが、複数のプロセッサで分担してもよく
、マイクロプロセッサを用いてもよく、要するにデジタ
ル的に処理が行なえればよよい。
以上本発明を一実施例により説明したが、本発明は本発
明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこ
れらを排除するものではない。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、本発明によれば、受信信号を搬送波
で復調する復調ステップと、波形整形を行なうロールオ
フフィルタステップと、自動利得制御を行なうAGCス
テップと、自動等化を行なって復調出力を得る自動等化
ステップとを有し、該AGCステップが該ロールオフフ
ィルタステップの後段に設けてベースバンド処理によっ
て実行し、且つ該AGCステップをトレーニング信号の
1シンボル間に複数回実行して引込みを行うことを特徴
としているので、AGCステップをベースバンド処理で
高速に行なえ、これによって1シンボル間に複数回AG
C処理を実行するから、高速の引込みが可能となるとい
う効果を奏し、AGC引込み時間を従来の1/6という
大幅な短縮ができる。従って、トレーニング時間も短縮
でき、通信料金の低減及び送信要求から送信可までの応
答性の短縮も計れる。また、その実現も容易であるとい
う効果も奏し実用上も有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例ブロック図、第2図は第1図
構成におけるAGC処理の等価回路図、第3図は第1図
構成における復調処理の等価回路図、第4図は第1図構
成におけるロールオフフィルタ処理の等価回路図、第5
図は本発明の動作説明図、第6図は本発明によるAGC
処理説明図、第7図はAGC引込み特性図、第8図は従
来の構成説明図、第9図はトレーニング信号説明図、第
10図は第8図構成におけるAG、C処理の等価回路図
、第11図は変調波形図である。 図中、1−A / D変換器、2−シグナルプロセッサ
、3.7−A G C処理、4−復調処理、5−・−ロ
ールオフフィルタ処理、6−・−自動等化処理。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)受信信号を搬送波で復調する復調ステップと、波
    形整形を行なうロールオフフィルタステップと、自動利
    得制御を行なうAGCステップと、自動等化を行なって
    復調出力を得る自動等化ステップとを有し、該AGCス
    テップが該ロールオフフィルタステップの後段に設けて
    ベースバンド処理によって実行し、且つ該AGCステッ
    プをトレーニング信号の1シンボル間に複数回実行して
    引込みを行うことを特徴とするモデムのAGC引込み方
    法。
  2. (2)前記AGCステップは、前記ロールオフフィルタ
    ステップの出力の直流成分を抽出するステップと、該抽
    出された直流成分より利得制御を行なうステップとを備
    えることを特徴とする特許請求の範囲の第(1)項記載
    のモデムのAGC引込み方法。
  3. (3)前記直流成分抽出ステップが、前記ロールオフフ
    ィルタステップの出力を2乗し且つ平均化するステップ
    であることを特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載
    のモデムのAGC引込み方法。
  4. (4)前記利得制御を行なうステップが、前記抽出され
    た直流成分から誤差量を求め、該誤差量を平均化して制
    御量を得ることを特徴とする特許請求の範囲第(2)項
    記載のモデムのAGC引込み方法。
JP59109979A 1984-05-30 1984-05-30 モデムのagc引込み方法 Expired - Lifetime JPH0644770B2 (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58172053A (ja) * 1982-04-01 1983-10-08 Nec Corp 振幅補正回路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58172053A (ja) * 1982-04-01 1983-10-08 Nec Corp 振幅補正回路

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