Устройство для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции Советский патент 1983 года по МПК H04B3/04 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано при приеме информации, передаваемой псев« дотроичным кодом.

Известно устройство для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции, содержащее последовательно соединенные блок задержки, вход которого является входом устройства, сумматор, блок стробирования, выход которого является выходом устройства, инверсный фильтр и первый регистр , V сдвига, первый выход которого соединен с вторым входом инверсного фильтра, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом суммирования и с входом вычитав ния формирователя знака ошибки коррекции, выход которого подключен к 1ВХОДУ второго регистра сдвига и к обьединенным первым входам формирователей составляющей межсимвольной помехи первой группы,, вторые и третьи входы Которых соединены с соответствующими выходами первого регистра сдвига, вход которого .связан с объединенными первыми входами формирователей составляющей межсймвольной помехи второй группы, вторые входы которых соединены с

соответствующими выходами второго pej гистра сдвига, а объединенные выходы формирователей составлянмцей южсимвольной помехи первой группы соединены с первым входом вычитания сумматора, второй вход вычитания которого связан с объединенными выходами формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы,

10 причем каждый из формирователей составляющей межсимвольной помехи первой группы содержит последовательно соединенные сумматор по модулю два, первый и второй входы которого являют15ся соответственно первым и вторым входами формирователя составляющей межсимвольной помехи первой группы, блок отсчета импульсной реакции и деремножитель матриц, второй вход и .

20 выход которого являются соответственно входом и выходом формирователя соетавляющей межсимвольной помехи первой группы, а каждый из формирователей составляющей межсимвольной по25мехи второй группы содержит последовательно .соединенные сумматор по . модулю два, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторим входами формировате-

30 ля составляющей межсимвольной

второй группы, и блок отсчета импульсной реакции ij.

Однако известное устройство характеризуется сложностью реализаций, так как для своей работы требует наличия в составе каждого формирователя составляющей межсимвольной помехи второй группы многоэлементного перемножителя матриц. .,

Цель изобретения - упрощение устройства путем сокращения количества перемножителей матриц.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции, содержащее последовательно соединенные блок задержки, вход которого является входом устройства сумматор, блок стробирования, выход которого является выходом устройства, инверсный фильтр и первый регистр сдвига, первый выход которого соединен с вторым входом первого инверсного фи.льтра, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом суммирования и с входом вычитания формирователя знака ошибки коррекции, выход которого подключен к входу второго регистра сдвига и к объединенным первым входам формирователей составляющей межсимвольной помехи первой группы, вторые и третьи входы которых соединены с соответствующими выходаьми первого регистра сдвига, вход которого соединен с объединенными первыми входами формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами второго регистра сдвига, а объединенные выхода формирователей составляющей межсимвольной помехи первой группы соединены с первым входом вычитания сумматора, второй вход вычитания которого соединен с объединенными выходами формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы, причем каждый из формирователей составляющей межсимвольной помехи первой группы содержит последовательно соединенные сумматор по модулю два, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами формирователя составляющей межсимвольной помехи первой группы, блок отсчета импульсной реакции и перемножитель матриц, второй зход и выход которого являются соответственно входом и выходом формирователя соетавляющей межсимвольной помехи первой группы, а каждый из формирователей составляющей межсимвольной . помехи второй группы содержит последовательно соединенные сумматор по модулю два, первый и второй входы которого являются соответственно

первым и вторым входами формирователя составляющей межсимвольной помехи второй группы, и блок отсчета импульсной реакции, введены последовательно соединенные дополнительный

инверсный фильтр и третий регистр сдвига, а в каждый формирователь составляющей межсимвольной помехи второй группы - блок совпадений, а при этом первый вход дополнительного инверсного фильтра объединен со входом блока задержки, третий вход первого формирователя составляющей межсимвольной помехи второй группы

соединен с.выходом дополнительного

инверсного фильтра, третьи входы остальных формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы соединены с соответствующими выходами третьего регистра сдвига,.1второй выход которого соединен со вторым входом дополнительного инверсного фильтра, в каждом формирователе составляющей межсимвольной помехи второй группы выход блока, отсчета импульсной реакции соединен с первым входом блока совпадений, второй вход и выход которого являются соответственно третьим входом и 1выходом формирователя составляющей

межсимвольной помехи второй группы.

Кроме того, инверсный фильтр и дополнительный инверсный фильтр выполнены в виде последовательно соединенных входного сумматора, амплитудного дискриминатора, формкрователя исправляющих символов и выходного сумматора, второй вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора, причем первый и второй входы входного суг-матора и выходы выходного сумматора, амплитудного дискриминатора и входного сумматора являются соответственно первым ивторым входами и первым, вторым и . третьим выходами инверсного фильтра.

На фиг, 1 показана структурная электрическая схема устройства для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока отсчета импульсной реакции.

Устройство для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции содержит блок 1 задержки, сумматор 2, : блок 3 стробированик, инверсный

фильтр 4, СОСТОЯЩИЙ из входного сум- матора 5, амплитудного дискриминатора б, формирователя 7 исправляющих символов и выходного cyf.iMaTopa 8, первый регистр 9 сдвига, формирователя 10 соответствующей межсимвольной помехи первой группы, состоящие из сумматоров 11 по модулю два, блоков 12 отсчета импульсной реак ции и перемножителя 13матриц, формирователи 14 составляющей межсимвольной помехи второй группы, родержащие с мматоры 11 по модулю дв блоки 12 отсчета импульсной реакци и блоки 15 совпадений; второй 16 и третий 17 регистры сдвига, форми рователь 18 знака ошибки коррекции и дополнительный инверсный фильтр Блок отсчета импульсной реакции содержит реверсивный счетчик 20, дешифратор 21 приращения, блок 22 выборки и накопитель 23. Устройство работает следуюврм образом. Принятый приемником сигнал х,, полученный из информационных посылок aj а результате псевдотроичного кодирования, выполняеглого в Два этапа: операции относительного код рования (а + b.-)mod2 К - ц и операции корреляционного кодаро. вания С ;Ь - Ь,., ; и прохождения канала связи с часто ными искажениями, преобразуется пр помогци аналого-цифрового щ еобраэователя в последовательность комбинаций из п параллельных двоич1ф1х разрядов. Эти комбинации, следукшщ с тактовой частотой, поступают на первыя вход инверсного фильтра 19 и параллельно на вход блока 1 задер жки/ который задерживает сигнал N тактов. Сигнал Х, имекмдайся на выходе блока 1 -задержки, ксфректйруется от составляювщх межсимвольной интерференции в сумматоре 2 и выдается на выход корректора в виде сигнала Y , представляемого комбина цией из Z параллельных двоичных разрядов, получаеАЮХ путем стробирования и запокшнания в блоке 3 ртр бирования. Откорректированный сигнал с в хода корректора поступает на первый вход инверсного фильтра 4, в котором в соответствии с посылкой Ь вырабатывается сумма 1 YO + Ь, на выходе входного сумматора 5. Этот сигнал подается на амплитудный дискриминатор 6, содержаний логичес кие цепи, при помопда которых зетлносится решение В, к какому уровню (-1, О, +1, +2) ближе всего значение Тр.. - . Л Из разности сигналов Zf,-bo ,но сформировать знак ошибки коррекдни при помощи формирователя 18 зна ка ошибки коррекции, выполненного, например, на алгебраическом сумматоре ,. суммирую1ций и вычитающий входы, которого связаны соответственно с вторым и третьим выходом инверсного фильтра 4, т.е. входом и выходом а «1литудного дискриминатора 6. .В качестве сумматора 8 можно использовать комбинационный полный сумматор, знаковый разряд которого и будет являться требуемым знаком ошибки коррекции S i gn 1д. Основным назначением инверсного фильтра является формирование оценок некоррелированных посадлок Ьц. Из-за наличрт в сигнале аддитивной шумовой составляющей, кроме разрвшенных уровней, имеются н запрещенные - (-1 и +2) на выходе входного сумматора 5. Формирователь 7 исправляющих символов г0 и выходной сумматор 8 позволяют исключить циркуляцию запрещенных уровней в инверсном фильтре и регистре сдвига, уменьшить влияние эффекта размножения ошибок за счет положительной обратной связи во входном сумматоре 5 и дает возможность подготовить инверсный фильтр к обнаружению возможных будущих ошибок. f Кодовая комбинация PQ с выхода амплитудного дискриминатора 6 поступает на вход формирователя 7 исправляющих символов в один из выходного сумматора 8, другой вход которого присоединен к выходу формирователя 7 исправляющих символов. Формирователь 7 исправляющих символов работает по правилу л ,WAta|o ; VlM- to , когда О, когда . В t)eзyльтaтe алгебраического сло,жения посылки Ъо и символа1 о на вы1ходе выходного сумматора 8 формируется -посылка Ьд , Которая записывает-ся в первый регистр.9 сдвига и используется в качестве знака этой же посылки. Дополнительный инверсный фильтр 19 работает так же, как и инверсный фильтр 4. Входным сигналом дополнительного инверсного фильтра 19 является входной сигнал корректора, из Kojoporo в соответствии с посылкой снимаемой с первого выхода третьего регистра 17 сдвига, вырабатывается оценка bjj , записываемая в тот же регистр. Известно, что для определения знаica импуль&ной реакции -тый отсчетный. McweHT времени нужно: выполнить операцию, с соответствуквдей задержКОЙ сигналов , 51 . BuSiQTiЪ,j eigTifeU igTi ek,.j Отметим, что первое из двух приведенных выражений используется для вычисления приращения-в соответствующем реверсивном счетчике 20 формирователя 14 составляющей межсимвольной помехи второй группы, а второе в реверсивном счетчике 20 формирователя 10 составляющей межсимвольной помехи первой группы-; Необходимая задержка сигналов обеспечивается ре гистрами 9 и 16. Работа блока 12 отсчета импульсной реакций в составе адаптивного корректора хорошо изучена и характе ризуется одномерным блужданием при условии, что регулировка данного отсчета является независимой от регулировки других отсчетов. Работа корректора в целом есть многомерное случайное блуждание со смешением к точной коррекции. На входы сложения и вычитания реверсивного счетчика 20 поступают прямой и инверсный сигналы с выхода сумматора 11 по модулю два. Когда прямой (инверсный) сигнал с выхода сумматора 11 выражается высоким потенциалом, то содержимое реверсивно счетчика увеличивается (уменьшается на один при поступлении на счетный вход реверсивного счетчика тактового импульса. Работа этого реверсивного счетчика согласуется с динамикой работ всего Корректора. В начсше процесса коррекции содержимое каждого из накопителей 23 и каждого из реверсивных счетчиков 20 по сигналу Начальная установка (Н.у,) обращается в нуль. Когда зна чения отсчетов li; импульсной реакции разновелики и имеют относительно большие значения, реверсивные счетчики переполняются быстро, прит тем быстрее, чем больше значение им ет соответствующий отсчет импульсной реакции на входе корректора. Переполнение реверсивного счетчика фиксируется дешифратором 21 приращения с тремя зонами. Тогда в соответствии с содержимым реверсивного счетчика Дешифратор 21 прираще ния выдает один из трех сигналов 1, - реверО, -, Сигналами + сивный счетчик устанавливается в начальное состояние. Блок 22 выборк ,с запоминанием осуществляет строби|рование дешифратора 21 приращения. Сигнал с выхода блока выборки с запоминанием должен быть пронормирован в соответствии с раряжной сетко принимаемого сигнала и с принятым шагом коррекции. В этом устройстве шаг коррекции принят равным . 3 соответствии с состоянием дешифра тора 21 приращения,содержимое соответствующего накопителя 23 может измениться (на.шаг коррекции) или не измениться. Накопитель можно выполнить в виде реверсивного счетчик С выхода накопителя снимается Zразрядная комбинация соответствующего отсчета нормированной импульсной реакции, измеренной на выходе корректора. Эта комбинация подается либо на соответствующий перемножите 13 формирователя 10 составляющей межсимвольной помехи первой группы, либо на блок 15 совпадений формирователя 14 составляющей межсимвольной помехи как второй группы, выполненного в виде набора из Z элементов , совпадения, причем на один из входов этого элемента поступает i-ый разряд отсчета импульсной реакции, снимаемый с выхода накопителя, а на другой вход его подан соответствуюгчий двоичный разряд .принятой посылки, снимаемый с выхода соответствующей ячейки регистра сдвига 9 или 17 Технико-экономическая эффективность изобретения заключается, в упрощении устройства, достигаемого сокращением общего числа элементов в нем. Формула изобретения 1. Устройство для адаптивной рекции межсимвольный интерференции, содержащее последовательно соединенные блок задержки, вход которого является входом устройства, сумматор, блок стробирования, выход которого является выходом устройства, инверсный фильтр и первый регистр сдвига, первый выход которого сое-динен с вторым входом инверсного фильтра, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом суммирования и входом вычитания формирователя знака ошибки коррекции, выход которого подключен к входу второго регистра сдвига и объёдиненныМ Jпepвым входам формирователей составляющей межсимвольНой помехи первой группы, вторые и третьи входы которых соединены с соответствующими выходами первого регистра сдвига, вход которого соединен с объединенными первыми входами формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами второго регистра сдвига, а объединенные выходы формирователей составляющей межсимвольной помехи первой группы соединены с первым входом вычитания сумматора, второй вход вычитания которого соединен с объед11ненными вы(Содами формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы причем каждый из формирователей соетавляющей межсимвольной помехи первой группы содержит последовательно соединенные сумматор по модулю два, первый и вгорой акоды которого являются соответственно первым,и вторым входами формирователя составляющей межсимвольной помехи первой группы, .СЗлокотсчета импульсной реакции и перемножитель .матрицг второй вход и выход которого являются соответственно третьим входом и выходом формирователя составляющей межсимвольной помехи первой группы, а каждый из формирователей сост Ешляющей межсимвольной помехи второй группы содержит посяедовательно соединенные сумматор по модулю два, первый и. второй входва которого являются соответственно первым и вторым входами формирователя составляющей межсимвольной помехи второй группы, и блок отсчета им- . пульсной реакции, отличающееся тем,-что, с целью упрощения устройства путем сокращения количества перемножителей матриц, введены последовательно соединенные дополнительный инверсный фильтр и третий регистр сдвига, а в каждый формирователь составляющей межсимвольной помехи в.торой группы I блок совпадений, гри этом первый вход дополнительного инверсного фи-льтра объединен с входом блока задержки, третий вход первого формирователя составляющей межсимвольной помехи второйгруппы соединен с выходом дополнительного инверсного фильтра,, третьи BXOJ остальных форкмрователей составляющей межсимвольной псмлехи второй группы соединены с соответствующими выходами третьего регистра сдвига, второй выход ко, торого соединен с вторым входом доп«э

нительного инверсного фильтра, а в каждом формирователе-составляЮ1дей межсимвольной помехи второй группы выход блока отсчёта импульсной реакции соединен с первым входом блока совпадений, второй вход и выход которого являются соответственно третьим входом и выходом формирователя составляющей межсимвольной помехи вто--, рой группы,

2. Устройство поп. 1, ОТЛИ-.

ч а- ю щ в е с я тем, что,-инверсный ; ФИЛЬТР и дополнительный инверсный фильтр выполнены в виде последовательно соединенных входного сумматора, амплитудного дискриминатора, формирователя исправляющих символов и выходного сумматора, второй вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора, причем первый второй входы входного сумматора и выхода выходного сумматора, амплитудного дискриминатора и входного сумматора являются соответственно первым и вторым входами и первым, вторым и третьим выходами инверсного фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Gibson E.D. А H-ighly Adaptive SfeOO/jSOO bps Data Modem for Voice-Band Telephone Channels.IEEE Ihternatlonal Conference on Communtcat ions San FTancisco, June, 1970. New Jork, p. 12/1-12/6, (прототип) .