Устройство для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()987825 (61) Дополнительное к авт. свид-еу (22) Заявлено 30,04,83(21) 2945561/18-09 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 0.7 01. 83,Бюллетень ¹ 1

Дата опубликования описания 07.01.83

»31» М. Кй.з

Н 04 В 3/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

»53» УДК 621. 391. .82(088.8 ) l

5 г

E (72) Автор изобретения

В.И. Бакулин (71) Заявитель.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОЙ КОРРЕКЦИИ

МЕЖСИМВОЛЬНОЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ

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

Известно устройство для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции, содержащее последовательно соединенные блок задержки, вход ко- торого является входом устройства, сумматор, блок стробирования, выход которого является выходом устройства, инверсный фильтр и первый регистр сдвига, первый выход которого соединен с вторым входом инверсного фильтра, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом суммирования и с входом вычита ния 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 выходами первого регистра сдвига, вход которого связан с объединенными первыми входами формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами второго ре1 гистра сдвига, а объединенные выходы формирователей составляющей межсимвольной помехи первой группы соединены с первым входом вычитания сумматора, второй вход вычитания которого связан с объединенными выходами формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы, ;причем каждый из формирователей составляющей межсимвольной помехи пер- вой группы содержит последовательно соединенные сую атор 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 т1еремножитель матриц, второй вход и выход которого являются соответствеййо входом и выходом формирователя сос- тавляющей 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 формировате--,. ля составляющей межсимвольной помехи

987825 второй группы, и блок отсчета им: пульсной реакции $1j.

Однако известное устройство характеризуетcH сложностью реализации, так как для своей работы требует наличия в составе каждого формирователя составляющей межсимвольной помехи второй группы многоэлементного перемножителя матриц, первым и вторым входами формиравателя 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 перэого 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,,второй выход которого соединен со вторым входом дополнительного ин версного фильтра, в каждом формиропомехи второй группы выход блока отсчета импульсной реакции соединен с первым входом блока совпадений, второй вход и выход которого являются соответственно третьим входом и выходом формирователя составляющей

З@ межсимвольной помехи второй группы.

Кроме тога, инверсный фильтр и дополнительный инверсный фильтр вы- полнены в виде последовательно соединенных входного сумматора, ампли« тудного дискриминатора, формирователя исправляющих символов и выход-. ного сумматора, второй вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора, причем первый и второй входы входного сумматора и Выхо. @ ды выходного сумматора, амплитудного дискриминатора и входного сумматора являются соответственно первым и. вторым входами и первым, вторым и третьим выходами инверсного фильтра.

45 На фиг. 1 показана структурная электрическая схема устройства для адаптивной коррекции межсимвольной интерференции; на фиг. 2 — структурная электрическая схема блока отсче-.

Я та импульсной реакции, Устройство для адаптивной коррекции межсимвольной интерференцки содержит блок 1 задержки, сумматор 2, блок 3 стробирования, инверсный фильтр 4, состоящий из входного сум матора. 5, амплитудного дискриминатора б, формирователя 7 .;1-,равляющих символов и выходного сумматора 8, первый регистр 9 сдвиra, формирова60 теля 10 соответствующей межсимвольной помехи первой группы, состоящие из сумматоров 11 по модулю два, -блоков 12 отсчета импульсной реакции и перемножителя 13 матриц, фор5я мирователи 14 составляющей межсимЦель изобретения — упрощение уст- 1О ройства путем сокращения количества перемножителей матриц.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для адаптивной кор екции межсимвольной интерференции, содержащее последовательно соединенные блок задержки, вход которого является входом устройства, сумматор, блок стробирования, выход которого является выходом ус ройства, инверсный фильтр и первый регистр сдвига, первый выход которого соединен с вторым входом первого инверсного фи" вателе составляющей межсимвольной ,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 поме" хи 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 соответст-. вующими 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 объединенными выходами формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы, причем каждый из формирователей coc-. =.íëÿþùeé межсимвольной помехи первой группы содержит последовательно соединенные сумматор по модулю два, первый и второй входы которого являются со- ответственно первым и вторым входами формирователя составляющей межсимвольной помехи первой группы, блок отсчета импульсной реакции и перемножитель матриц, второй :.ход и выход которого являются соответственно входом и выходом формирователя сос-тавляющей межсимвольной помехи первой группы„ а каждый из формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы содержит последовательна соединенные сумматор по модулю два, первый и втор, входы которого являются соответственно

9 87825 вольной помехи второй группы, содержащие сумматоры 11 по модулю два, блоки 12 отсчета импульсной реакции и блоки 15 совпадений, второй 16 и третий 17 регистры сдвига, форми. рователь 18 знака ошибки коррекции и дополнительный инверсный фильтр 19.

Блок отсчета импульсной реакции содержит реверсивный счетчик 20, дешифратор 21 приращения, блок 22 выборки и накопитель 23 ° устройство работает следующим образом.

Принятый приемником сигнал хя, полученный из информационных посылок а в результате псевдотроичного кодирования, выполняемого в два этапа: операции относительного коди рования

-1

Ь = (а + Ьк ) mod2 и операции корреляционного кодиро:вания

Ск к ка и прохождения канала связи с частотными искажениями, преобразуется при помощи аналого-цифрового преобразователя s последовательность комрования и запоминания в блоке 3 стробирования.

Откорректированный сигнал У, с вц"

«ра, из которого в соответствии с посылкой 5, снимаемой с первого выхода третьего регистра 17 сдвига, вырабатывается оценка ф„, записыва50 емая в ТоТ же регистр.

Известно, что для определения знака импульсной реакции j-тый отсчетный. момент времени нужно. выполнить операцию, с соответствующей задерж55 .кой сигналов

ЬЩИ И "-Щи Вк91Яи Ь = ЙЯВЬ ИЯи gg j рователя 14 составляющей межсимвольной помехи второй группы, а второев реверсивном счетчике 20 формироваб5 теля 10-составляющей межсимвольной

1 бинаций из и параллельных двоичных разрядов. Эти комбинации, следующие с тактовой частотой, поступают на первый вход инверсного фильтра 19 и параллельно на вход блока 1 задержки, который задерживает сигнал и тактов. Сигнал Х0, имеющийся на -выходе блока 1 задержки, корректируется от составляющих межсимвольной интерференции в сумматоре 2 и выдается на выход корректора в виде

Сигнала Ув, ПРеДставлЯемого комбинацией иэ Z параллельных двоичных разрядов, получаемых путем стробихода корректора поступает на первый вход инверсного фильтра 4, в котором в соответствии с посылкой b»

% вырабатывается сумма Хо Y + b < на.

Ф выходе входного сумматора 5. Этот сигнал Хе подается на амплитудный дискриминатор б, содержащий логические цели, при помощи которых выносится решение Зо, к какому уровню

{-1, О, +1, +2) ближе всего значение То. л

Из разности сигналов Хо-Ьдмож,но сформировать знак ошибки коррекции при помощи формирователя 18- знака ошибки коррекции, выполненного, например, на алгебраическом сумматоре,.суммирующий и вычитающнй входы, которого связаны соответственно с вторым и третьим выходом инверсного фильтра 4, т.е. входом и выхо- дом амплитудного дискриминатора 6..В качестве сумматора 8 можно иаполь зовать комбинационный полный сумма» тор, знаковый разряд которого и будет являться требуемым знаком ошщб ки коррекции sign l .

Основным назначением инверснОГО фильтра является формирование оценок некоррелнрованных посылок Ьа из-за наличгч в сигнале адднтнвной шумовой составляющей, кроме разрешенных уровней, имеются и "запрещенные" — (-1 и +2) на выходе входно,го сумматора 5. Формирователь 7 исправляющих символов 7о и выходной сумматор 8 позволяют исключить цир$5 куляцию запрещенных уровней в инверсном фильтре и регистре сдвига, уменьшить влияние эффекта размножения ошибок за счет положительной обратной связи во входном сУмматоре

;И 5 и дает возможность подготовить инверсный фильтр к обнаружению возмож" ных будущих ошибок.

Кодовая комбинация ре с выХОДа амплитудного дискриминатора 6 поступа

25 ет на вход формирователя 7 исправляющих символов в один из вхОдов вы» ходного сумматора 8, другой вход которого присоединен к выходу формирователя 7 исправляющих символов °

ЗО. Формирователь 7 исправляющих символов работает по правилу

®)- (), коГдй бо = 1

1"о= Ьо, КоО о о= -" i

О, когда tb =ok.

В результате алгебраичеСкого сло,жения посылки 4„и символа 6е на вы ходе выходного сумматора 8 формируется посылка боя, которая записывается в первый регистр.9 сдвига и испо40 льзуется в качестве знака этой же посылки. Дополнительный инверсный фильтр 19 работает так же, как и инверсный фильтр 4. Входным сигналом дополнительного инверсного фильтра

45 19 является входной сигнал корректоОтметим> что первое из двух приведенных вйражений используется для вычисления приращення.в соответствующем реверсивном счетчике 20 формн987825

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 2 элементов, совпадения, причем на один из входов этого элемента поступает 1-ый разряд отсчета импульсной реакции, сни« маемый с выхода накопителя, а на другой вход его подан соответствующий двоичный разряд .принятой посылки, снимаемый с выхода соответствующей ячейки регистра сдвига 9 или 17; !

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается н упрощении устройства, достигаемого сокращением общего числа злементон н нем.

Формула изобретения помехи первой группы . Необходимая задержка сигналов обеспечивается регистрами 9 и 16.

Работа блока 12 отсчета импульсной реакции в составе адаптивного корректора хорошо изучена и характеризуется одномерным блужданием при условии, что регулировка данного отсчета является независимой от регулировки других отсчетов. Работа корректора н 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 реверсивного счетчика увеличивается (уменьшается) 2О на один при поступлении на счетный вход реверсивного счетчика тактового импульса. Работа этого реверсивного счетчика согласуется с динамикой работ всего корректора. В 25 начале процесса коррЕкции содержимое каждого из накопителей 23 и каждого из ренерсинных счетчиков 20 по сигналу "Начальная установка" (Н.у. ) обращается и нуль. Когда значения отсчетов $ j импульсной реакции разнонелики и имеют относительно большие значения, ренерсинные счетчики переполняются быстро, притом тем быстрее, чем больше значение име--З ет соответствующий отсчет импульСной реакции на входе корректора..

Переполнение реверсивного счетчика фиксируется дешифратором 21 приращения с тремя зонами. Тогда н соответствии с содержимым реверсивного счетчика Дешифратор 21 приращения выдает один из трех сигналов 1, О, "-", Сигналами ."+" и "-" ренерсивный счетчик устанавливается н начальное состояние, Блок 22 выборки 45 ,с запоминанием осуществляет стробиф ование дешифратора 21 при ".ащения.

Сигнал с выхода блока выборки с за— поминанием должен быть пронормирован и соответствии с раряжной сеткой принимаемого сигнала и с принятым шагом коррекции . В этом устройст-9 ве шаг коррекции принят равным 2

В соответствии с состоянием дешифратора 21 приращения, содержимое соответствующего накопителя 23 может измениться (на,шаг коррекции) или не измениться. Накопитель можно выполнить н виде реверсивного счетчика.

С выхода накопителя снимается Z- Î разрядная комбинация соответствующего отсчета нормированной импульсной реакции, измеренной ьа выходе корректора. Эта комбинация подается либо на соответствующий перемножитель65

1. Устройство для адаптивной кор" 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, перный выход которого сое-. динен с вторым входом инверсного фильтра, второй и третий ныходь: которого соединены соответственно с входом суммирования и входом вычитания формирователя знака ошибки коррекции, выход которого подключен к входу второго регистра сдвига и объединенныМ )первым входам формирователей составляющей межсимноль» ной помехи первой группы, вторые и третьи входы которых соединены с соответствующими выходами первого регистра сдвига, вход которого соединен с объединенными первыми входами формирователей составляющей меж,символьной 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 ны итания сумматора, второй вход вычитания ко""îðîãî соединен с объединенными вы одами формирователей составляющей межсимвольной помехи второй группы, причем каждый из формл,..онателей сос. тавляющей межсимвольной помехи первой группы содержит последовательно соединенные сумматор го модулю дна, первый и второй н .оды которого являются соответственно первым.и вторым входами формирователя составляющей межсимвольной помехи первой группы, блок отсчета им987825 пульсной реакции и перемножитель ,матриц, .второй вход и выход которого являются соответственно третьим входом и выходом формирователя составляющей 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 пер- 10 вым и вторым входами формирователя составляющей межсимвольной помехи второй группы, и блок отсчета импульсной реакции, о т л и ч а ю щ ее с я тем, -что, с целью упрощения 15 устройства путем сокращения количества перемножителей матриц, введены последовательно соединенные донолнительный инверсный фильтр и третий регистр сдвига, а в каждый, ;щ формирователь составляющей межсим.вольной помехи второй группы— ,блок совпадений, при этом первый вход дополнительного инверсного фи-льтра объединен с входом блока за- 25 держки, третий вход первого формирователя составляющей межсимвольной помехи второй группы соединен с выходом дополнительного. инверсного фильтра„ третьи входы остальных фор- Зп вырователей составляющей межсимвольной помехи второй группы соединены с соответствующими выходами третьего регистра сдвига, второй выход ко,торого соединен с вторым входом допол- нительного инверсного фильтра, а в каждом формирователе-составляющей межсимвольной помехи второй группы выход блока отсчета импульсной реакций 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 по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что..йнверсный фильтр и дополнительный инверсный фильтр выполнены в виде последователь. но соединенных входного сумматора, амплитудного дискриминатора, формирователя исправляющих символов и выходного сумматора, второй вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора, причем первый и второй входы входного сумматора и выходы 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 экспертиэе

1. Gibson Е.D. А Нighly AdaptiYe 9600/4800 bps Data 8odem for

Voice-Band Telephone Channeis. iЕЕЕ ihternational Conference an

Communications San Francisco, .June, l970. New Jork, р. 12/l-l2/6, (прототип).

987825

Составитель В. Слепаков

Редактор H. Безродная Техред Т.Маточка

Корректор А, Ференц, (Заказ 10328/47 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская араб., Д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.ÓæãîðîÄ, ул. Проектная,