SE447777B - Forfarande for instellning av ett digitalt utjemnarfilter vid samtidig adaptiv ekoeliminering och adaptiv eliminering av storningar som uppstar genom intersymbolinterferens, samt anordning for genomforande av forfarande - Google Patents

Description

10 15 20 25 447 777 I vissa fall kan konvergenstiden för ett balansfilter eller ett utjämnarfilter bli förhållandevis långvarig eller konvergensen t o m omöjlig att uppnå. En fördelaktig konvergensmetod för enbart ett balansfilter beskrivs i svenska patentskriften 8106444-6. ' Vid samtidig adaptiv ekoeliminering och adaptiv eliminering av störningar som orsakas av intersymbolinterferens uppstår emellertid speciella problem med inställningen av filtrens parametrar beroende paden "resterande ekosignalen vanligen är mycket, större än signalen» från fjârränden innan filtren har konvergerat. Detta orsakar att utjärnnarfiltret i princip kommer att ställa in sig som ett ytterligare balansfilter, med den följden att konvergensen blir långsam och osäker. Problemet belyses i en artikel publicerad i "lEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS", VOL SAC-Z, NO 2, MARCH 1984, p 314 - 323.

I "THE BELL SYSTEM TECHNICAL JOURNAL", VOL 58, NO 2, FEBRUARY 1979, p 491 - 500 analyseras inställningen av filtrens parametrar under förutsättningen att mottaget data är perfekt regenererat, vilket enligt ovan är mycket osannolikt.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att uppna en säker och snabb konvergens vid ett förfarande och en anordning av inledningsvis angivet slag.

Detta uppnås genom att korrigeringsförloppet av utjämnarfiltrets parametrar hindras da balansfiltrets parametrar ändras i säden riktning att den av dess parametrar beroende första kompenseringssignalens absoultbelopp ökar. Detta innebär att utjämnarfiltrets parametrar inte ställs in förrän balansfiltrets .parametrar har ställt in sig tillräckligt, varigenom det undviks att utjämnar- filtret ställer in sig som ett ytterligare balansfilter.

Uppfinningens kännetecken framgarLav patentkraven.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer att beskrivas närmare med hänvisning till ritningarna, där figur 1 visar ett principschema över en förut känd anordning för samtidig 10 15 20 25 30 447 777 adaptiv ekoeliminering och adaptiv eliminering av störningar som uppstar genom intersymbolinterferens, figur 2 visar ett principschema över en enligt föreliggande uppfinning förbättrad anordning, och figurerna 3 - 6 visar mer utförliga blockscheman över olika utföringsformer av uppfinningen.

UTFÖRINGSFORMER I figur l visas ett principschema över en förut känd anordning för samtidig adaptiv ekoeliminering och adaptiv eliminering av störningar som uppstar genom intersymbolinterferens. En fran en icke visad datakälla i näränden utsänd datasekvens bk bestående av ettor och nollor tillförs en sändenhet S i form av en kodomvandlare för omvandling av datasekvensen till en signal b(t), som exempelvis är bifaskodad. Signalen b(t) tillförs pà känt sätt en ledning L via en gaffelkoppling G för överföring till en mottagare i fjärränden. En från fjärr- änden utsänd, samtidigt mottagen signal a(t), som över-lagrats med störningar orsakade av ekon e(t)ghärrörande från närändens signal b(t) och av inter- symbolinterferens i(t) härrör-ande fran fjärrändens signal a(t) filtreras i ett mottagarfilter F och tillförs därefter en subtraktionskrets S1. Utsignalerna/eü) och /i\(t) från ett balansfilter B respektive ett utjämnarfilter U subtraheras i subtraktionskretsen S1 fran den mottagna och filtrerade signalen för att kompensera denna för störningar orsakade av ekon och intersymbolinterferens. I praktiken är filtrens B och U utgångar anslutna till kretsen S1 över var sin digital-analogomvandlare, vilka dock inte markerats i figuren. Skillnadssignalen r(t) fran kretsen S1 tillförs en samplingskrets SH, vilken avger en datasekvens rk, vars värden motsvarar signalens r(t) värden vid samplingstidpunkterna.

Sekvensen rk kvantiseras i en kvantiseringskrets Q, som för enkelhetens skull antages bestå av en komparator, som avgör om sampelvärdena är större eller mindre än noll. Kvantiseringskretsens utsignal /ask utgör en uppskattning av värdet hos från fjärränden utsänt data ak och tillförs en icke visad mottagare.

Filtrens parametrar korrigeras med hjälp av en korrigeringasignal åk, som i det enklaste fallet överensstämmer med sekvensen rk från samplingskretsen SH.

Korrigeringarna kan exempelvis ske i beroende av resultatet av korrelationer mellan felsignalen E k och den utsända sekvensen bk respektive den mottagna, uppskattade sekvensen ak. Metoder för detta framgår av ovan nämnda artiklar och svenska patentskrift. Vid anordningar av detta slag omfattande bade ett ..._ _ ..-... __....__. ._ 1D 15 20 25 30 447 777 balansfilter och ett utjämnarfilter är det enligt ovan emellertid stor risk för en långsam och osäker konvergens hos filtren.

I figur 2 visas ett principschema över en enligt föreliggande uppfinning förbättrad anordning. Anordningen skiljer sig fràn den enligt figur 1 genom att ett block K för korrigering av utjämnarfiltrets U korrigeringssignal E k infogats mellan samplingskretsen SH och utjämnarfiltret U. Filtren kommer därigenom att erhålla korrigeringssignaler, som inte alltid är identiska, varför dessa signaler i fortsättningen betecknas E Bk respektive íUk. Enligt uppfinnings- tanken bildas utjämnarfiltrets U korrigeringssignal EUR av balansfiltrets B korrígeringssignal E Bk och av balansfiltrets utsignal Iam, dvs det uppskattade ekot, pa sadant sätt att E Uk far ett positivt värde ifall E Bk har ett positivt värde samtidigt som /e-(t) har ett negativt värde, ett negativt värde ifall E Bk har ett negativt värde samtidigt som /e(t) har ett positivt värde och annars värdet noll. Det nya och specifika är att utjämnarfiltrets U korrigeringssignal É Uk sålunda får värdet noll, inte enbart då balansfiltrets B korrigeringssignal E Bk är noll, utan äveh då balansfíltrets korrigeringssignal har samma tecken som filtrets utsignal e(t). Detta medför att utjämnarfiltrets U korrigerings- förlopp hindras da balansfiltrets B parametrar ändras i sådan riktning att signalens/eü) absolutbelopp ökar. Detta sker da det uppskattade ekot ändras i positiv riktning från ett positivt värde eller i negativ riktning från ett negativt värde.

I figur 3 visas ett mer detaljerat blockschema över en första utföringsform av uppfinningen. Utföringsformen överensstämmer med utföringsformen enligt figur 1 enligt ovan nämnda svenska patentskrift 8106444-6 beträffande balans- filtret B och inställningskretsarna för detta. Sålunda utnyttjas en multi- plikationskrets M1, en subtraktionskrets S2, en teckenbildande krets SGl, en additipnskrets A,-en referensenhet V som tillhandahåller ett variabelt refe- rensvärde v(k) och korrektionsenheter KV respektive KB. Av dessa bildas en teckensignal sign(fk) av skillnaden fk mellan den samplade sekvensen rk och produkten av den uppskattade datasekvensen ak och det variabla referensvärdet v(k), varefter balansfiltrets B korrigeringssignal E Bk bildas som summan av denna teckensignal och värdet av lek. Referensvärdet v(k) och balansfiltrets B parametrar korrigeras med hjälp av korrigeringsenheterna KV respektive KB pa sätt som framgår av nämnda patentskrift. Som även framgår av denna kan 10 15 20 25 447i777 referensnivaerna i referensenheten V eventuellt styra nivaerna i kvantiseraren Q såsom är antytt med den streckade förbindelsen mellan referensenheten V och kvantiseraren Q. Utjämnarfiltrets U parametrar korrigeras med hjälp av en korrektionsenhet KU, som kan vara av identiskt utförande som balensfiltrets korrektionsenhet KB. Förbindelserna från referensenheten V till korrektions- enheterna KB och KU är inte nödvändiga och har därför ritats streckade.

Konvergensen paskyndas dock om dessa förbindelser finns med.

I blocket K bildas teckensignaler sign( 88k) och sign(2(t)) av balansfiltrets B korrigeringssignal E. Bk och balansfíltrets utsignal at) i teckenbildande kretsar SG2 respektive SG3. I en subtraktionskrets S3 bildas skillnaden mellan dessa teckensignaler, varefter utjämnarfiltrets U korrigeringssignal 6 Uk bildas som produkten av denna skillnad och signalens F, Bk absolutbelopp med hjälp av en absolutvärdesbildande krets AB och en multiplikationskrets M2.

I nedanstående tabell visas hur utjämnarfiltrets U korrigeringssignal íUk beror av balansfiltrets B korrigeringssignal 6 Bk och balansfiltrets utsignal at). len) a Bk g uk + +2 Ü - +2 +4 + Ü Û - 0 + -2 -4 - -2 0 Av tabellen framgår att ß Uk har samma tecken som å Bk da fißk och :(0 har olika tecken. EUk är noll da EBk är noll och da EBk och /e(t) har samma tecken. å Bk är positivt då mottaget sampel rk samtidigt är positivt och större än det variabla referensvärdet v(k), lika med noll da samplets rk absolutbelopp är mindre än referensvärdets v(k) absolutbelopp och negativt då samplet rk samtidigt är negativt och mindre än referensvärdet v(k). 10 15 2D 25 50 447 777 i figur 4 visas ett blockschema över en andra utföringsform av uppfinningen. Vid denna bildas balansfiltrets B korrigeringssignal å Bk på ett nagot enklare sätt än vid utföringsformen enligt figur 3. Sålunda saknas additionskretsen A, vilket medför att korrigeringssignalens 6 Bk värde antingen kommer att vara +1 eller -l, men aldrig noll. Blocket K består vid denna utföringsform endast av den teckenbildande kretsen 5GB och subtraktionskretsen S3. Utjämnarfiltrets U korrigeringssignals E Uk beroende av 88k ochle-(t) framgår av följande tabell.

A e(t) E Bk E Uk + +l Û - +l +2 + -l -2 - -1 Û I figur 5 visas en tredje utföringsform av uppfinningen. Denna skiljer sig från utföringsformen enligt figur 3 i det att adaptiv förstärkningsreglering tillämpas.

Därvid tillförs multiplikationskretsens M1 ena ingång en fast referensspänning G i stället för den variabla referensspänningen v(k). Spänningen v(k) multi- pliceras i stället med sampelvärdena rk i en ytterligare multiplikationskrets M3.

Förstärkningen kommer att ställas in sà att rk x vk kommer att bli ungefär lika med ak x G. I övrigt är denna anordning uppbyggd på samma sätt som anordningen enligt figur 3, varför funktionen väsentligen överensstämmer med funktionen hos anordnirigen enligt figur 3. Även korrigeringssignalens EUk beroende av fißk och e(t) överensstämmer med motsvarande beroende vid anordningen enligt figur 3. l figur 6 visas en fjärde utföringsform av uppfinningen. Denna baseras delvis på en genom exempelvis figur 10 i ovan nämnda IEEE-artikel känd princip. Liksom vid utföringsformen enligt figur 5 tillämpas adaptiv föratärkningsreglering. Till skillnad mot denna utnyttjas emellertid utsignalen från en analog-digital- omvandlare AD, vars ingång erhåller kvantiserarens G insignal, som _korri- geringssignal 28k för bslansfiltret B. Härigenom kan korrigeringssignalens E Bk värden variera kontinuerligt. Blocket K har samma utformning som enligt figur 5. Korrigeringssignalens EUk beroende av 68k och/Ät) visas i följande tabell. 10 447 777 7 A en) g Bk g uk + + Û - + +2~/ å Bk/ + - -2'/ EBk/ - - Û Förhållandet mellan korrigeringssignelerna EUk och 28k (+2) som framgår av tabellerna i anslutning till de olika utföringsformerna kan givetvis ändras genom lämplig modifiering av kretsarna. Det väsentliga och genomgående sârdraget vid samtliga utföringsformer är dock att íUk får värdet noll då êßk och /e\(t) bada är positiva samtidigt eller negativa samtidigt.

Det är även tänkbart att införa en analog-digitalomvandlare efter mottagar- filtret F och att därefter endast utnyttja digitala kretsar.

Claims (2)

10 15 20 10 447 777 PATENTKRAV 1 Förfarande för inställning av ett digitalt utjämnarfilter (U) vid en gaffel- koppling i ett telekommunikationssystem för överföring av digital information i duplex över ett enda ledningspar vid samtidig adaptiv ekoeliminering och adaptiv eliminering av störningar som uppstår genom intersymbolinterferens, varvid en första- och en andra kompenseringssignal, av vilka den första (202)) är beroende av de lagrade parametrarna hos ett digitalt balansfilter (B) och den andra (i(t)) är beroende av motsvarande parametrar hos nämnda utjämnarfilter (U), subtraheras fràn en mottagen signal (e(t) + e(t) + i(t)) för att bilda en skillnadssignal (r(t)), som är kompenserad för störningar orsakade av ekon respektive av intersymbolinterferens, och varvid balansfiltrets (B) parametrar korrigeras med hjälp av en av nämnda skillnadssignal (r(t)) beroende första korrigeringssignal (EBk), k ä n n e t e c k n a t därav att utjämnarfiltrets (U) parametrar ställs in med hjälp av en andra korrigeringssignal (EUk), vilken bildas av nämnda första korrigeringssignal (EBk) och av nämnda första kom- penseringssignal (e(t)) på sådant sätt att den får ett positivt värde da den första korrigeringssignalen (åBk) har ett positivt värde samtidigt som den första kompenseringssignalen (e(t)) har ett negativt värde, att den far ett negativt värde vid det omvända förhållandet och att den annars får värdet noll, varigenom korrigeringsförloppet för utjämnarfiltrets (U) parametrar hindras da balansfiltrets (B) parametrar ändras i sådan riktning att den första kompen- seringssignalens (ê(t)) absolutbelopp ökar.

2 Anordning för genomförande av förfarandet enligt patentkrav 1, för inställning av ett digitalt utjåmnarfilter (U) vid en gaffelkoppling i ett telekommunikationssystem för överföring av digital information i duplex över ett enda ledningspar vid samtidig adaptiv ekoeliminering och adaptiv elimi- nering av störningar som uppstår genom intersymbolinterferens, varvid en första- och en andra kompenseringssignal, av vilka den första (e(t)) är beroende av de lagrade parametrarna hos ett digitalt balansfilter (B) och den andra (i(t)) är beroende av motsvarande parametrar hos nämnda utjämnarfilter (U), sub- traheras fran en mottagen signal (a(t)+e(t)+i(t)) för att bilda en skillnadssignal (r(t)), som är kompenserad för störningar orsakade av ekon respektive av intersymbolinterferens, och varvid balansfiltrets (B) parametrar korrigeras med hjälp av en av nämnda skillnadssignal (r(t)) beroende första korrigeringssignal 447 777 (6 Bk), k ä n n e t e c k n a d därav att utjämnarfiltrets (U) parametrar ställs in med hjälp av en andra korrigeringssignal (E Uk), som bildas av en kretsanordning (K), som erhåller nän/ïnda första korrigeringssignal (íBk) och nämnda första kompenseringssignal (e(t)) och är så beskaffad att denna andra korrigeringa- signal ( E Uk) far ett positivt värde då den första korrigeringssignaler; (fBk) har ett positivt värde samtidigt som den första kompenseringssignalen (e(t)) har ett negativt värde, att den far ett negativt värde vid det omvända förhållandet och att den annars får värdet noll, varigenom korrigeringsförloppet för utjämnar- filtrets (U) parametrar hindras då balanefiltrets (B) parametrar ändras i sadan 10 riktning att den första kompenseringssignalens (e(t)) absolutbelopp ökar.