Линейное устройство коррекции межсимвольной интерференции

 

Изобретение относится к технике электросвязи и может применяться в приемниках аппаратуры передачи данных при передаче информации с использованием дуобинарного кодирования. Цель изобретения - повьппение точности коррекции. Устройство содержит N-OT- водную линию задержки (ЛЗ) 1, сумматоры 2,3, 27-29, регенератор 4, инверсный фильтр 5, регистры 9- и 10 сдвига, М формирователей 11 состав- . ляющей (ФС межсимвольной помехи 11, мультиплексор 17, ФС 18 выходного сигнала, счетчик 21 тактовых интервалов , перемножители 22, секционированная ЛЗ 23, преобразователь 26 числа, пороговый блок 30, коммутатор 31, амплитудный дискриминатор- 32 и цифровую ЛЗ 33.В результате Bi /I

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) . (ä)4 Н 04 В 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 37 11565/24-09 (22) 16.03.84 (46) 07.02.86. Бюл. У 5 . (72) В.И.Бакулин (53) 621.395.664:621.397.27(088.8) (56) Патент США Ф 3736414, кл, Н 04 В 3/14, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Р 1125749, кл. Н 04 В 3/04, 1983. (54) ЛИНЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ

МЕЖСИМВОЛЬНОЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ (57) Изобретение относится к технике электросвязи и может применяться в приемниках аппаратуры передачи данных при передаче информации с использованием дуобинарного кодирования.

Цель изобретения — повышение точности коррекции. Устройство содержит К-отводную линию задержки (ЛЗ) 1, сумматоры 2,3, 27-29, регенератор 4, инверсный фильтр 5, регистры 9 и 10 сдвига, М формирователей 11 составляющей (ФС) межсимвольной помехи 11, мультиплексор 17, ФС 18 выходного сигнала, счетчик 21 тактовых интервалов, перемножители 22, секционированная ЛЗ 23, преобразователь 26 числа, пороговый блок 30, коммутатор 31, амплитудный дискриминатор

32 и цифровую ЛЗ ЗЗ.В результате итерационной настройки ФС 11 межсимвольной помехи нелинейного корректора с решением на входе по символам, вырабатывающего отсчеты q, импульсной реакции на входе, произойдет ведомая настройка содержимого каждого из накопителей

19 так,что приращение соответствует решению системы заданных линейных алгебраических уравнений в соответствии с треtt tf бованием полной коррекции в э данном интервале корректирования. ил.

Изобретение относится к технике электросвязи и может применяться в приемниках аппаратуры передачи данных при передаче информации с использованием дуобинарного (биполярного) кодирования.

Цель изобретения — повышение точности коррекции.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Линейное устройство коррекции межсимвольной интерференции сигнала содержит Й -отводную линию 1 задержки, первый 2 и второй 3 сумматоры, регенератор 4, инверсный фильтр 5, состоящий из последовательно соедиуд ненных сумматора 6, ограничителя 7 амплитуд, регистра 8 сдвига, первый 9 и второй 10 регистры сдвига., 1 формирователей 11 составляющей межсимвольной помехи, каждый из которьгх состоит из последовательно соединен25 ных сумматора 12 по модулю два, реверсивного счетчика 13, накопителя 14„ сумматора 15 (отсутствующего в формирователе 111 составляющей межсимвольной помехи) и перемйожителя 16, муль- З0. типлексор 17, формирователи 18 составляющей выходного сигнала, каждый иэ которьгх состоит из каскадно включенных накопителя 19 и перемножителя 20, счетчик 21 тактовых интерва- З5 лов, перемножителя 22, секционированная линия 23 задержки, составленная из ключей 24 и секций 25 задержки, преобразователь 26 числа, третий 27, четвертый 28 и пятый 29 сумматоры, 40 пороговый блок 30, коммутатор 31, амплитудный дискриминатор 32 и цифровая линия 33 задержки.

Линейное устройство коррекции межсимвольной интерференции работает следующим образом.

Принятый сигнал х (г.) преобразуется при помощи аналого-цифрового преобразователя в последовательность отсчетов, следующих с тактовой частотой. Отсчет х, имеющийся на

Г-ом (центральном) отводе Й отводной линии 1 задержки, корректируется линейно от составляющих межсимвольной помехи при помощи перемножителей 20, коэффициент передачи каждого Из которых определяется содержимым соответствующего накопителя 19, и сумматора 29 и выдается на выход устройства в виде отсчета, который опрецеляется выражением

I у, =- . х

v=-N где (J."Й) т — интервал корректирования линейного корректора, n — коэффициент передачи перемножителя 20.

Задача определения необходимых коэффициентов передачи 4 перемножителей 20 решается следующим образом.

Импульсная реакция канала связи характеризуется К-:-1 + М ненулевыми отсчетами. взятыми через тактовый интервал, где К <,7 и М < N .

Межсимвольную помеху, в отсчете х, принимаемого сигнала, можно записать в виде

К

Дх<3=-Е сn Е, л=- где Г„= ип п-р

Ы символы переданного сигнала и п =(О,+ „,)шосйп к

s,= х,-Х. с к =-м

Амплитудный дискриминатор 32 и регенератор 4 формируют оценки С„ и

С соответственно входного отсчета

Х„ и отсчета, . Полученные оценки л

С„ принятого сигнала записываются (и хранятся) в цифровую линию ЗЗ задержки.

Из разности сигналов 5, и Cg формируется знак ошибки коррекции при помощи сумматора 3, записываемый в регистр 9 сдвига. Из оценки откорректированного сигнала при помощи инверсного фильтра 5 получается знак посылки б" для определения отсчета/и приведенной преобразованной импульсной реакции на выходе корректора "с решением на входе" по символам C„ необходимо у = Г е„б, ) пр К 1, Р (1) где E g ) — знак усреднения во времени;

8n=S Cn — сигнал ошибки коррекции.

Отсчеты приведенной преобразован-! ной импульсной реакции равны при и =О, при n =p, при и

М+Р, n jp п 0, ипри о„ вЂ” посылки исходного сообщения алфавита, P — порядок кодирования.

Межсимвольную помеху в отсчете х, можно скомпенсировать,, используя и вместо символов С оценки C формируемые при помощи амплитудного дискриминатора 32 из отсчета х„ принимаемого сигнала, имеющегося на 3 -К-ом отводе линии 1 задержки. С учетом этого отсчет х, корректируется нелинейно от составляющих межсимвольной помехи при помощи перемножителей 16, коэффициент передачи каждого из которых определяется содержимым соответствующего накопителя 14 и соответст г вующего сумматора 15, и сумматора 2 и выдается в виде отсчета S, которыя определяется выражением

10225 ф где „ — отсчеты преобразованной импульсной реакции на выходе нелинейного корректора, определяемые в виде приn= — K — ("-p+1)

gn+ „.„. при n = (K- p), ..., м, ф > npH М+1 ° е М +1

10 здесь — отсчеты импульсной реакции на выходе нелинейнога корректора, а знак -/+соответствует дуобинарно15 му (биполярному) кодированию.

Вводя приведенную импульсную реакцию на выходе нелинейного корректора, отсчеты которой равны

-1, при и =О, при n =-К, °, М, и 0, выражение (1) можно доопределить следующим образом при p =-к, -(К+Р-1 при =-(K+p)

М, при = <+1, М+ р.

P, = (3 + 13

° ° ° °

° ° ф

Следовательно, отсчеты приведенной импульсной реакции на выходе нелинейного корректора получают путем "иыверсной фильтрации" отсчетов приведенной преобразованной им- пульсной реакции

-К вЂ” (к -Р+1), (2)

=-("-v), ..., м,, у, при

40 при где знак -/+ соответствует дуобинарному/биполярному кодированию.

Перемножение сигналов sign e u

М и

sign е „осуществляется в сумма- торе 12 по модулю два формирователей 11 и 11„ составляющей межсимвольной помехи. На входы сложения

50 и вычитания реверсивного счетчика 13 поступает прямой и инвертированный сигнал с выхода сумматора 12 по модулю два. В соответствии с этим сигналом содержимое реверсивного счетчика

13 увеличивается (уменьшается) на

1 при поступлении на счетный вход реверсивного счетчика 13 импульса тактовой частоты.

1210225

Сигнал .-=- Выходе реверсивного счетчика 3 определяет знак отсчета приведенной преобразованной импульсной реакпии на выходе нелинейного коррЕКтара З1дт).та . В СаатВЕтСтВИИ С Палученным знаком отсчета sigII p В соответствующий накопитель 1А) записывается приращением/)т) =дз)@11 И; где. Р— постоянная коррекции.

В начале работы устройства каждый из накопителей 14 устанавливается в нулевое состояние, а в процессе работы нелинейного корректора настраивается итерациснно приращениями й/11, так чта на его выходе формируется отсчет„ф„ приведенной преобразованной импульсной реакции, на Выходе нелинейного корректора, в виде комбинации из Я параллельных двоичных разрядов. После схсдимости корректора с решением на вхаден по символам

), содержитае каждого из накопителей

14 совершает медленные флуктуации на величину — Р относительно установившегося значения, что обеспечивается правильным выбором емкости реверсив ного счетчика 13, постоянной коррекции 8 и — îñòèãàåòñÿ при соответствующем отношении сигнал — помеха и. уров- 0 не межсимвольной интерференции на входе нелинейногс корректора. Каждыйт из накапителек 1А может быть выполнен в ниде реверсивного счетчика или накапливающего сумматора„при этом

3.) исключают вазможность ега перепоггнения и предусматривают начальную установку в нулевое состояние.

В соответствии с принципом "инР версной фильтрации" отсчет приведен- @"

НоН HMIIульсной реакции с Выхода НаКо пителя 14 первого формирователя ii составляющей межсимвольной помехи поступает на перемножитель 16 этого же форииравателя составляющей межсимвольной помехи со знаком -(+ на один из входов сумматора 15 (Р =:1} фОрмироВателя i i g cocTBBJIIIIollleI . межсимвольной помехи, На выходе сумматора 15 каждого из формирователей 11I) I составляющей межсимвольной помехи фориируетсв, в соответствии с выражением (2}, требуемый отсчет приведенной импульсной реакции на выходе нелинейного корректора, равный отсчету приведенной импульсной реакции на входе линейного корректора.

Полученный отсчет приведенной им-. пульсной реакции ; поступает на один из входов перемножителя 16. 13 переи тожителлх 16 формирователей 11 с1)ставгтлющей межсимвольной помехи осуществляется умножение отсчета г. па coo T. çeòcòsóK)ùólî оценку С входна" га сигнала нелинейного корректора, соне p"., a(I)He ся В )цифровой линии 3 Э за держки, Выполненную в виде многоразт)л,, .тн1) o per Hcòpà сдвига.

0 -C ::eты гриведенной импульсной реакции на входе устройства, необходимые для выполнения линейной коррекции сигнала, после преобразования, центрального отсчета в третьем сумм<)таре 2т, на Другой ВХОД KOTopoI О подан сигнал единичной амплитуды, пороговый алак 30.

Для полученньгх отсчетов 1 ), имгульсной реакции на входе устройства и ямеь)щяхся условий полной ко, рекли . на заданном интервале КорреКТН

poaа1111я .,)рк начальном услоВии) чта коэффициент передачи перемножителя 20 па центральному отводу равен 1, a:ñoç i)ôIIèHeIIòû передачи остальных

Лерам тожителей 20 В начале равны нулю, итерационна находится решение с. с.,; дгт)1,, =-7, „, К, в матричной фо1 I Ie г;.-,e v — квадратная матрица отсчетов с ) +,+И элементами в строКе и столбце .

Ре1)ение системы уравнений определяс "n циклами пс,; -1+ М тактовых я тервалав. В на-1але каждого цикла счетчик 21 вырабатывает короткие

1-.м).у)-,.ьсы для установки в нуль всех сетсцттй 25 aадер)лси на тактовый интервал секционированной линии 23 задер.„;.кя, чта ттсключает Влияние отсчета = . )Ip„=Is)1:1)Hõc):; в секционированной лттния 2! за,ет. 2".оси ат предыдущего цикла рет. ний сисгемы уравнений, на рабату 1::: †)àíí цикле. После установк)1 т=: нуль все). секций 25 задержки секциoн.рэваaíoè линии 23 задержки

В с .-етчике 21 начинается счет такто1)ых импульсов. На пет2вом тактовом ни 1 JII-се данно". î цикл.а, на втором выходе счетчика 2i формируется высокий поreaциа)1., который поступает на объединенные первые коммутирующие входы клю -ей 24. На первыи информационный Вход соответствующего клю17102?5

«а 24 поступает соответствующий отсчет импульсной реакции с выхода накопителя 14 первого формирователя 11 составляющей межсимвольной

1 помехи, с выхода сумматора 15 соответствующих формирователей 11 составляющей межсимвольной помехи и с выхода преобразователя 26. Остальные

М отсчетов импульсной реакции „, снимаемые с выходов сумматоров 15 остальных формирователей 11 составляющей межсимвольной помехи, подаются на соответствующий информационный вход мультиплексора 17, который работает в течение времени, начиная с второго тактового импульса данного цикла по М + 1 †тактовый интервал, который фиксируется счетчиком 21 путем выработки высокого потенциала на его первом выходе.

Во втором тактовом интервале цикла открывается мультиплексор 17 и на второй информационный вход первого ключа 24 поступает с выхода мультиплексора 17 отсчет у импульсной реакции. После формирования И + 1 отсчетов n„ импульсной реакции мультиплексор 17 закрывается, а содержимое секционированной линии 23 задержки продвигается к ее выходу до формирования последнего ц отсчета импульсной реакции. Счетчик 21 на втором выходе формирует высокий потенциал, фиксирующий состояние ключей 24 по первому коммутирующему входу в течение первого тактового импульса цикла и высокий потенциал на третьем выходе в течение остальных j +ь тактовых интервалов данного цикла, фиксируя состояние ключей 24 по второму коммутирующему входу.

В результате итерационного решения системы уравнений накопители 19 настраиваются приращениями (= с(-g 4, при, =- 1,...,М. (K+1) (к) р Р

Счетчик 21 дополнительно осуществляет синхронизацию работы коммутатора 31 так, что номер тактового импульса цикла определяет номер соответствующего накопителя 19.

Таким образом, в результате итерационной настройки формирователей

11 составляющей межсимвольной помехи нелинейного корректора "с решением на входе" по символам C, вырабатывающего отсчеты о.„ импульсной

ll реакции на входе, происходит ведомая настройка содержимого каждого

Ф из накопителей 19 так, что 0 = 4 соответствует решению системы линейных алгебраических уравнений в соответствии с требованием "полной коррекции" в заданном интервале корректирования.

Формула изобретения

Линейное устройство коррекции межсимвольной интерференции, содерmagee N-отводную линию задержки, вход которой является входом устройства, М формирователей составляющей межсимвольной помехи, каждый из которых, кроме первого, состоит из перемножителя, сумматора и последовательно соединенных сумматора по модулю два, реверсивного счетчика накопителя, выход которого в каждом из формирователей составляющей межсимвольной помехи, кроме первого, соединен через сумматор с входом перемножителя этого формирователя составляющей межсимвольной помехи, а выход накопителя первого формирователя составляющей межсимвольной помехи соединен с первым входом перемножителя этого же формирователя составляющей межсимвольной помехи непосредственно, инверсный фильтр, последовательно соединенные первый и второй сумматоры, регенератор, вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход подключен к второму входу второго сумматора и входу инверсного фильтра, со-, держащего последовательно соединенные сумматор, первьш вход которого является входом инверсного фильтра, ограничитель амплитуды и регистр сдвига, выход которого соединен с вторым входом сумматора инверсного фильтра, первый регистр сдвига, вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход подключен к первому входу сумматора по модулю два, 1 каждого из формирователей составляющей межсимвольной помехи, второй регистр сдвига, вход, выход и каждый из отводов которого соединены с вторым входом сумматора по модулю два соответствующего формирователя составляющей межсимвольной помехи, вход второго регистра сдвига соединен с вторым выходом ограничителя амплитуд инверсного фильтра, выход накопителя первого формирователя составляющей межсимвольной помехи

121ОЛЗ щей выходного сигнала, секционированная линия задержки, одна соотI ветствующая часть секций которой состоит иэ последовательно соединенных ключа, выход которого является отводом секционированной линии зацержки, и секций задержки, а другая соответствующая часть состоит только иэ секций задержки, выход которых является соответствующим отводом секционированной линии задержки, каждый из отводов и выход которой соединены с вторым входом соответствующего перемножителя, мультиплексор, соответствующий информационный вход которого соединен с выходом сумматора соответствующего формирователя сосгавляющей межсимвольной помехи иэ числа подключенных к выходу и положительным отводом цифровой линии задержки„ а выход подключен к первому информационному входу ключа первой екции секционированной линии задержки„ преобразователь числа, первый вход которого соединен с выходом сумматора формирователя составляющей межсимвольной помехи, подключенного к центральному отводу цифровой линии задержки,, второй вход преобразователя числа является входом сигнала с положительной шины пита- . ния, а выход подключен к второму информационному входу ключа первой секции секционированной линии задержки, второй вход ключа каждой из по-. следующих секций секционированной линии задержки соединен соответственно с выходом сумматора соответствующего, кроме крайнего, формирователя составляющей межсимвольной помехи иэ числа подключенных к отрицательным отводам цифровой линии задержки и выходу накопителя формирователя составляющей межсимвольной помехи, подключенного к входу цифровой линии задержки,. и счетчик тактовых интервалов, вход которого является тактовым входом y=ãpoéñòâà, а первый, второй, третий и четвертый выходы подключены "..îîòâåòñòâåííî к управляющему входу мультиплексора, объединенным первым коммутирующим входам ключей, вторым коммутирующим входам ключей и установочным входам секций задержки секционированной линии задержки. род, ул.Проектная, 4 соединен с. вторым входом сумматора второго формирователя составляющей межсимвольной помехи, выход сумматора котс рого, как и выходы сумматоров последующих формирователей сос- 5 тавляющей межсимвольной помехи, соединен с вторым входом сумматора соответствующего смежного формирова.теля составляющей межсимвольной помехи, выход перемножителя каждого из которых соединен с соответствующим входом вычитания первого сумматора, вход суммирования которого соединен с выходом центрального отвода

N-отводной линии задержки, о т— !

5 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности коррекции, введены К формирователей составляющей выходного сигнала, каждый из которых состоит иэ последовательно соединенных накопителя и перемножителя, при этом вход, выход и каждый из отводов Н-отводной линии задержки соединены с вторым входом перемножителя соответствующего формирователя составляющей выходного сиг, нала, Л перемножителей, первый вход каждого из которых соединен с выхо дом накопителя соответствующего формирователя составляющей выходного сигнала, третий сумматор, входы которого соединены с выходом соответствующего перемножителя, коммутатор, соответствующий выход которого соединен с входом накопителя соответст- 35 вующего формирователя составляющей выходного сигнала, четвертый сумматор, выход которого подключен к входу коммутатора, пороговый блок, вход которого, объединенный с первым вхо- 4О дом четвертого сумматора, соединен с выходом третьего сумматора, а выХод подключен к другому входу четвертого сумматора, последовательно соединенные амплитудный дискриминатор, вход 45 которого соединен с входом И-отводной линии задержки, и цифровая линия задержки, вход, выход и каждый нэ отводов которой соединены с вторым входом перемножителя соответствующего 5О формирователя составляющей межсимвольной помехи, пятый сумматор, выход которого является выходом устройства, а соответствующий вход сое- ,динен с выходом перемножителя соот- у ветствующего формирователя составляю- внииПИ Заказ 533/60 Тираж 624 Подписное

Филиал ППП "Патейт", г.Ужго