JPS5949738B2 - Receiver with adaptive digital modem - Google Patents
Receiver with adaptive digital modemInfo
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- JPS5949738B2 JPS5949738B2 JP51026272A JP2627276A JPS5949738B2 JP S5949738 B2 JPS5949738 B2 JP S5949738B2 JP 51026272 A JP51026272 A JP 51026272A JP 2627276 A JP2627276 A JP 2627276A JP S5949738 B2 JPS5949738 B2 JP S5949738B2
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- phase
- receiver
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
- H04L27/38—Demodulator circuits; Receiver circuits
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- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
開示の摘要
受信機は直交している第一及び第二のチャネルのそれぞ
れにデジタル符号を供給するために、受信した信号をサ
ンプリングし且つ非干渉的に復調する手段を含む。DETAILED DESCRIPTION OF THE DISCLOSURE A receiver includes means for sampling and non-interferentially demodulating a received signal to provide a digital code to each of orthogonal first and second channels. include.
等化回路網は到来信号を等化し、位相修正回路網は等化
された信号の位相を修J正する。第一のチャネル中の序
章部の送信に応答して、第一のチャネル中の信号を第一
のチャネルと直交している第二のチャネル中の信号によ
り割算をすることにより形成される商のアークタンジェ
ントを決定することによつて高速学習回路網が5位相誤
差を誘導する。アークタンジェントが基準の数より大き
くならないようにするために、程度の大きい位相ジャン
プがなされる。サンプリング手段のタイミングエラーは
、−チャネル中の現在のデジタル符号を、そのーチヤネ
θル中の先行するデジタル符号で割算することにより形
成される商のアークタンジェントを決定することにより
誘導される。The equalization circuitry equalizes the incoming signal and the phase modification circuitry modifies the phase of the equalized signal. In response to the transmission of the prologue in the first channel, a quotient is formed by dividing the signal in the first channel by the signal in a second channel that is orthogonal to the first channel. A fast learning network derives the five phase errors by determining the arctangent of . A large phase jump is made to prevent the arctangent from becoming larger than a reference number. The timing error of the sampling means is derived by determining the arctangent of the quotient formed by dividing the current digital symbol in a channel by the preceding digital symbol in that channel.
序章部のインパルスに応答して、インパルス応答中の導
入部のサンプルは貯蔵され、一方位相誤差は主サンプル
から計算さ5れる。そして導入部のサンプルの位相は修
正される。等化係数は、位相修正されたインパルス応答
のサンプルから誘導される。本発明の望ましい方法に従
つてこの装置を用いれば、受信機は30ミリ秒未満中に
正常のデータを受信するように適応される。発明の背景
発明の分野
本発明は一般的にデジタル・データ・モデムに関するも
ので、特に伝送チヤネルの特性に迅速に適応する能力を
有するモデムに関するものである。In response to an introductory impulse, the introductory samples in the impulse response are stored while the phase error is calculated from the main samples. The phase of the introduction sample is then modified. Equalization coefficients are derived from samples of the phase corrected impulse response. Using this apparatus in accordance with the preferred method of the invention, the receiver is adapted to receive normal data in less than 30 milliseconds. BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates generally to digital data modems, and more particularly to modems that have the ability to rapidly adapt to the characteristics of a transmission channel.
先行技術の説明
多地点間の通信回路網は、複数の従局のーつと選択的に
通信する主局を含むのが典型的である。Description of the Prior Art Multipoint communication networks typically include a master station that selectively communicates with one of a plurality of slave stations.
従局の数は、特定の装置について、例えば5局から12
局の間で変化する。主局の送信機及び受信機は、従局の
それぞれの送信機及び受信機に、電話線によつて結合さ
れる。この型式の通信回路網において、主局の送信機と
従局の受信機とは、常に連結されている。The number of slave stations may range from 5 to 12 for a particular device, for example.
Varies between stations. The transmitter and receiver of the master station are coupled to the respective transmitters and receivers of the slave stations by telephone lines. In this type of communication network, the transmitter of the master station and the receiver of the slave station are always coupled.
主局は、順番に従局のそれぞれに問合せをし、送信され
るべきデータの有無を確める。特定の従局が主局に送る
データを有しているならば、その局は、後に送信される
べきデータが続いているゝ承認7信号を送ることにより
問合せ信号に応答する。主局の受信機が従局のーつから
のデータを正確に受信できるまでに、それはその特性を
電話線の特性に適応させなければならない。これらの電
話線の特性は、主として、主局からぞれぞれの従局への
距離が変化することによつ;;2重??FソτH1゜↓
雫;こ+=;:=方法でも、変化する電話線の特性に充
分追尾できるかも知れない。The master station queries each of the slave stations in turn to determine whether there is data to be transmitted. If a particular slave station has data to send to the master station, that station responds to the inquiry signal by sending an acknowledge signal followed by the data to be transmitted. Before the master station's receiver can accurately receive data from one of the slave stations, it must adapt its characteristics to the characteristics of the telephone line. The characteristics of these telephone lines are primarily due to the varying distances from the master station to each slave station; ? F so τH1゜↓
The changing characteristics of telephone lines may be sufficiently tracked using the Shizuku;ko+=;:= method.
然しながら、最初に受信機が連結されるとき、その特性
は電話線の特性と著しく異なるかも知れない。これらの
開始時の状態の下においては、従来の技術の比較的遅い
追尾方法は、受信機を電話線に適応させるのに2秒もの
長さを要した。この適応の時間は、回路網の一回の問い
合せについて従局の数によつて乗算されるので、これは
従来技術のシステムのデータ生産額を著しく減少してい
た。受信機の電話線への迅速な適応を促進するように、
特別の開始時の手順を堤供するため種々の試みがなされ
て来た。However, when the receiver is first connected, its characteristics may differ significantly from those of the telephone line. Under these starting conditions, the relatively slow tracking methods of the prior art took as long as two seconds to adapt the receiver to the telephone line. Since this adaptation time is multiplied by the number of slaves for a single interrogation of the network, this significantly reduced the data yield of prior art systems. To facilitate quick adaptation of the receiver to the telephone line,
Various attempts have been made to provide special start-up procedures.
典型的なものでは、特別のデ一夕の順列が送信機により
送信され、既知の特性を有する信号を受信機に供給する
。この特別の順列に応答して、タイミング及び位相誤差
信号が発生された。これらの誤差信号は、受信機中の自
動利得制御の精度に高度に依存していた。その結果タ高
い確率で不正確なタイミング及び位相学習が存在してい
た。従来のやり方の、これらの適応化技術は、ある程度
は効果的であつたが、受信機の適応化時間を減少させる
ことが常に望まれていた。Typically, a particular permutation of data is transmitted by a transmitter to provide a signal with known characteristics to a receiver. Timing and phase error signals were generated in response to this particular permutation. These error signals were highly dependent on the accuracy of the automatic gain control in the receiver. As a result, there was a high probability of incorrect timing and phase learning. Although these adaptation techniques in the prior art have been effective to some extent, it has always been desirable to reduce receiver adaptation time.
このようなθ時間の減少は如何なるものでも、多地点間
の通信回路網の局の数により乗算され、回路網の一回の
問合せに関係した適応化時間を、著しく減少させる。更
に信号の大きさに関係のない位相、タイミング及び等化
を現在の状態に合わせる信号を提供5することも望まれ
ている。発明の要約
本発明のモデムは、特定の通信チヤネルへの、位相及び
タイミング特性のみでなく等化特性も適応化する性質を
有している。Any such reduction in θ time is multiplied by the number of stations in the multipoint communication network, significantly reducing the adaptation time associated with a single interrogation of the network. It would also be desirable to provide a signal whose phase, timing, and equalization are independent of the signal magnitude and adjust to current conditions. SUMMARY OF THE INVENTION The modem of the present invention has the property of adapting not only the phase and timing characteristics but also the equalization characteristics to a particular communication channel.
この適応化は、問合0せ信号の送信後30ミリ秒以内に
達成される。20局もの従局が僅か1秒以内の期間に問
い合せされるから、この非常に短かい時間は、多地点間
の通信回路網の問い合せ期間中、非常な利点となる。This adaptation is accomplished within 30 milliseconds after sending the interrogation signal. This very short time is a great advantage during interrogation of a multipoint communication network, since as many as 20 slave stations can be interrogated in a period of less than one second.
更にーつの利点は、受信された信号の振巾に関係な7く
誘導される特定のタイミング及び位相誤差信号である。
この独立の関係は、適応化が自動利得制御の精度に依存
することが少ないから、望ましいことである。その結果
、不正確なタミイング及び学習の確率が少なくなる。j
この迅速な学習技術は、第一及び第二のチヤネルを双
方が持つている送信機と受信機と共に使用するのに、特
に適合している。A further advantage is the specific timing and phase error signal induced independent of the amplitude of the received signal.
This independent relationship is desirable because the adaptation is less dependent on the accuracy of the automatic gain control. As a result, the probability of incorrect tamming and learning is reduced. j
This quick learning technique is particularly suited for use with transmitters and receivers that both have first and second channels.
本発明に従つて、データの序章部が第一のチヤネルに送
信されるが一方第二のチヤネルには何も送信されない。
この序章部は搬送波、変調されたトーン及び一対のイン
パルスを含む。受信機において、序章部中の搬送波は送
信を検出し自動利得制御を調整するのに使用される。変
調されたトーンの期間中、位相誤差は、第二のチヤネル
中の信号を第一のチヤネル中の信号で割算することによ
り形成される商のアークタンジエントの関数として計算
される。この商が無限に近づかないことを保証するため
、迅速な学習回路網は、位相誤差が45゜より大きいか
どうかを初期の段階で決定できる。もし、大きいときは
、商が基準の数より大きくならないように、程度の大き
い60゜の位相ジヤンプが供給される。また、変調され
たトーンに応答して、タミングは、一つのチヤネル中の
現在の信号を、そのチヤネル中の直前の符号により割算
をして形成される商のアークタンジエントの関数として
調整される。対応した位相ジヤンプがタイミングのジヤ
ンプから計算される。タイミングの最終調整をするため
、第一のインパルスが、かなりの周波数のスペクトラム
にわたり信号成分を供給するように、送信される。According to the invention, a preamble of data is sent to the first channel, while nothing is sent to the second channel.
This prologue includes a carrier wave, a modulated tone and a pair of impulses. At the receiver, the carrier waves in the preamble are used to detect transmissions and adjust automatic gain control. During the modulated tone, the phase error is calculated as a function of the arctangent of the quotient formed by dividing the signal in the second channel by the signal in the first channel. To ensure that this quotient does not approach infinity, fast learning circuitry can determine early on whether the phase error is greater than 45°. If so, a large 60° phase jump is applied so that the quotient is not greater than the reference number. Also, in response to a modulated tone, the timing is adjusted as a function of the arctangent of the quotient formed by dividing the current signal in one channel by the immediately preceding symbol in that channel. Ru. A corresponding phase jump is calculated from the timing jump. To make final adjustments to the timing, a first impulse is transmitted to provide signal components over a spectrum of significant frequencies.
この最終のタイミング修正に続いて、等化適応を促進す
るため第二のインパルスが送信される。この等化調整が
される以前に、最終の位相修正が望ましい。この位相修
正は、インパルス応答の主たるサンプルから計算される
が、これは導入部のサンプルを貯蔵し、これらのサンプ
ルのその後の位相修正をすることにより、インパルス応
答の導入部のサンプルの位相を修正するために用いられ
る。それから、等化調整は、インパルス応答サンプルか
らの等化係数を計算することにより、なされる。Following this final timing correction, a second impulse is sent to facilitate equalization adaptation. A final phase correction is desirable before this equalization adjustment is made. This phase correction is calculated from the main samples of the impulse response, which corrects the phase of the introduction samples of the impulse response by storing the introduction samples and making subsequent phase corrections of these samples. used for Equalization adjustments are then made by calculating equalization coefficients from the impulse response samples.
本発明の装置及び方法に関連した、これらの位相、タイ
ミング及び等化調整に伴つて、受信機は正常なデータ受
信のための準備ができる。本発明のこれらの及びその他
の特長及び利点は付図と共に望ましい実施例の記載に従
つて更に明らかになるであろう。望ましい実施例の説明
多地点間の通信回路網が第1図に示され、参照数字11
により一般的に示されている。With these phase, timing and equalization adjustments associated with the apparatus and method of the present invention, the receiver is ready for successful data reception. These and other features and advantages of the invention will become more apparent from the description of the preferred embodiments along with the accompanying drawings. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A multipoint communication network is shown in FIG.
Generally indicated by
通信回路網11は、主局13及び複数の従局15, 1
7,及び19を含み、それらは電話線21及び23を経
てデータを伝送する。主局13は、事務機25及び送信
機27と受信機29により特長づけられているモデムを
含むのが典型的である。事務機25は、送信機27を経
て電話線21に接続され、受信機29を経て電話線23
に接続される。この型式の通信回路網11において、従
局15,17及び19のそれぞれは事務機31及び送信
機33と受信機35により特長づけられているモデムを
含んでいる。The communication network 11 includes a main station 13 and a plurality of slave stations 15, 1
7, and 19, which transmit data via telephone lines 21 and 23. Main station 13 typically includes an office machine 25 and a modem characterized by a transmitter 27 and a receiver 29. The office machine 25 is connected to the telephone line 21 via a transmitter 27 and to the telephone line 23 via a receiver 29.
connected to. In this type of communication network 11, each slave station 15, 17 and 19 includes an office machine 31 and a modem characterized by a transmitter 33 and a receiver 35.
従局15,17,及び19のそれぞれにおいて事務機3
1は関連した送信機33を経て電話線23に接続され、
関連した受信機35を経て電話線21に接続される。第
1図には僅か3個の従局15,17及び19が示される
のみであるが、通信回路網11は任意の数の従局を含む
ことができることが了解されるであろう。電話線21及
び23は、ベル・システムにより無条件電話チヤネルと
して指定されているものでよい。これらのチヤネルは貸
与される電話線で、各電話線21及び23に対して一対
の電線を含む。このような通信回路網11においてデー
タを送信する手順は、主局13が、従局15, 17及
び19の各々を、送信されるべき何等かのデータがある
かどうかを決定するために、選択的に問合せをするとき
に、開始される。Office machine 3 in each of slave stations 15, 17, and 19
1 is connected to the telephone line 23 via an associated transmitter 33;
It is connected to the telephone line 21 via an associated receiver 35. Although only three slaves 15, 17 and 19 are shown in FIG. 1, it will be appreciated that communications network 11 can include any number of slaves. Telephone lines 21 and 23 may be those designated by the Bell System as unconditional telephone channels. These channels are leased telephone lines and include a pair of wires for each telephone line 21 and 23. The procedure for transmitting data in such a communication network 11 is such that the master station 13 selectively sends each of the slave stations 15, 17 and 19 to determine whether there is any data to be transmitted. It is started when a query is made to .
従局15, 17及び19中の事務機31に送信するデ
ータがなければ、それはゝ不承認7信号を送信すること
により問い合せに答えるのが代表的である。アメリカの
情報交換用標準符号では、かかる信号はNAKという符
号にされている。この通信は非常に短かいけれども、主
局13の受信機29は、それでもなお、それがこの信号
又は任意のデータを正確に受信できる迄に、電話線23
の特性に適応しなければならない。これらの電話チヤネ
ル23の特性は従局15,17及び19の各々について
異なるで.あろう。過去において、電話線23の特性に
受信機29をそれぞれ適応させることは、例えば2秒の
如く、相当の時間を要した。If there is no data to send to office machine 31 in slave stations 15, 17 and 19, it typically responds to the inquiry by sending a disapproval 7 signal. In the American standard code for information exchange, such a signal is coded as NAK. Although this communication is very short, the receiver 29 of the main station 13 will still need to connect the telephone line 29 until it can accurately receive this signal or any data.
must be adapted to the characteristics of The characteristics of these telephone channels 23 are different for each of the slave stations 15, 17 and 19. Probably. In the past, each adaptation of the receiver 29 to the characteristics of the telephone line 23 took a considerable amount of time, for example 2 seconds.
例えば20局もの多くの従局を含む回路網において、合
計の適応化時間は740秒の大きさであつた。この時間
中何等のデータも送信されず、その結果、従来の技術の
システムの生産額は著しく減少されていた。本発明のモ
デムに対する特別の利点の特長は、30ミリ秒の短かい
期間中に、電話線の特性に適応5する能力があることで
ある。In a network containing as many as 20 slave stations, the total adaptation time was on the order of 740 seconds. No data was transmitted during this time, and as a result, the production value of prior art systems was significantly reduced. A particular advantageous feature of the modem of the present invention is its ability to adapt to the characteristics of the telephone line within a short period of 30 milliseconds.
この特長は、主局13の受信機29及び従局15,17
及び19にとつて、特別の利点である。受信機29は送
信機33の各々と個々に通信しなければならないから送
信機33の各々に関連した、それぞれの電話線に0個々
に適応しなければならない。これらの迅速学習特性は、
主局13の送信機27と従局1}5, 17及び19の
受信機35においては、それ程有利ではない。This feature is based on the receiver 29 of the main station 13 and the slave stations 15, 17.
and 19 are of particular advantage. Since the receiver 29 must communicate with each of the transmitters 33 individually, it must be individually adapted to each telephone line associated with each of the transmitters 33. These quick learning characteristics
The transmitter 27 of the master station 13 and the receivers 35 of the slave stations 1}5, 17 and 19 are less advantageous.
これらの送信機と受信機は、常にオン・ラインになつて
いるから、それらは最初にスイツチが入れられた時のみ
に、相互に適応する必要がある。送信機27は受信機3
5のすべてと同時に通信する。そこで個々の受信機35
は関連した電話線に適応し、スイツチが切られるまで、
その適応を維持する。本発明のモデムは、電話線23の
特性にモデムを急速に適応させる″″迅速学習″″能力
を有している。第2図は、従局15,17及び19のー
つにおける送信機33を更に詳細に示すものである。Since these transmitters and receivers are always on-line, they only need to adapt to each other the first time they are switched on. The transmitter 27 is the receiver 3
Communicate with all 5 at the same time. Therefore, each receiver 35
will adapt to the associated telephone line until it is switched off.
Maintain its adaptation. The modem of the present invention has a "quick learning" capability that allows the modem to rapidly adapt to the characteristics of the telephone line 23. FIG. 2 shows the transmitter 33 in one of the slave stations 15, 17 and 19 in more detail.
事務機31は、ここに記号d,により示される複数のデ
ータ語を供給する。ここにおいて添字,は,番目のデー
タ語を示す。関連した事務機31に続いて送信機33は
符号器37を含み、これは4800ボー毎秒(bps)
の如き特定の率で事務機31からデジタル化されたデー
タd,を受信するのに適合している。符号器37の中で
、到来したデータはランダム化され、位相の合致した又
はIチヤネル中のDI,符号及び位相の90゜異なる又
はQチヤネルのDQ符号を供給するように別に符号化さ
れる。データ符号DIJ及びDQ,は複数のデータレベ
ルのーつを表わし、その数は動作の速さに依存する。The office machine 31 supplies a plurality of data words here indicated by the symbol d. Here, the subscript indicates the th data word. Following the associated office machine 31, the transmitter 33 includes an encoder 37, which has a speed of 4800 baud per second (bps).
It is adapted to receive digitized data d, from the office machine 31 at a specific rate such as . In the encoder 37, the incoming data is randomized and encoded separately to provide phase matched or DI, code and phase 90° different DQ codes in the I channel or Q channel. Data symbols DIJ and DQ represent one of a plurality of data levels, the number of which depends on the speed of operation.
4800bPSの動作に対しては、I及びQチヤネルの
ーつにおいて三つのレベルの中のーつ(例えば±1.7
32,0)、及び他のI及びQチヤネルにおいて五つの
レベルの中のーつ(例えば±2、±1、O)を表わすの
が代表的である。For 4800 bPS operation, one of three levels (eg ±1.7
32,0), and one of five levels (eg, ±2, ±1, O) in the other I and Q channels.
デジタル符号は毎秒1600のサンプル率で発生するの
が典型的である、そうすると隣接する符号間の時間の間
隔は1600分の1秒である。この間隔は通常ボーイン
タバルと呼ばれ、符号の発生する頻度はボーレートと呼
ばれる。毎秒1600符号のボーレートにおいて、モデ
ムの生産額は、毎秒1600符号に一符号当り3ビツト
倍したもの、又は毎秒4800ビツトである。正しく符
号化されると、入カデータ符号はインヒビタ−39(以
下に詳細に述べられる)を経て通過し、I及びQチヤネ
ル中の一対のデジタル・ローパス・フイルタ41及び4
3にそれぞれ伝えられる。Digital symbols are typically generated at a sample rate of 1600 samples per second, so that the time interval between adjacent symbols is 1/1600th of a second. This interval is usually called the baud interval, and the frequency with which the codes occur is called the baud rate. At a baud rate of 1600 codes per second, the modem output is 1600 codes per second times 3 bits per code, or 4800 bits per second. When correctly encoded, the input data symbol passes through an inhibitor 39 (described in detail below) and a pair of digital low-pass filters 41 and 4 in the I and Q channels.
3 can be conveyed to each.
これらのフイルタ41及び43は受信器29中の同様の
フイルタと共同して、システムに理想的なインパルス特
性を与えるように調整される。適切に濾波された後、I
及びQチヤネル中の信号は乗算器42及び44にそれぞ
れ伝えられ、そこで、それらは1600へルツの如き搬
送周波数において、サイン/コサインROM45からの
デジタル量により乗算される。These filters 41 and 43, in conjunction with similar filters in receiver 29, are tuned to give the system ideal impulse characteristics. After being properly filtered, I
The signals in the and Q channels are passed to multipliers 42 and 44, respectively, where they are multiplied by digital quantities from sine/cosine ROM 45 at a carrier frequency such as 1600 Hertz.
これらの変調された信号はアダ−47において組合され
、デジタルからアナログへのコンバータ49においてア
ナログの形態に変換され、アナログ・ローパス・フイル
タ51により平滑化される。そのアナログの形態で、信
号は電話線23に伝えられる。送信器33は、開始時順
列発生器55をも含み、これはタイマ−57により制御
される。These modulated signals are combined in an adder 47, converted to analog form in a digital to analog converter 49, and smoothed by an analog low pass filter 51. In its analog form, the signal is conveyed to telephone line 23. Transmitter 33 also includes a starting permutation generator 55, which is controlled by a timer 57.
タイマ−57はボーレートによりクロツクされるのが典
型的である。送信機27からの問合せ信号に応答して、
インヒビタ39は符号器37からのデータが、デジタル
・ローパス・フイルタ41及び43に通化することを阻
止する。Timer 57 is typically clocked by the baud rate. In response to the inquiry signal from the transmitter 27,
Inhibitor 39 prevents data from encoder 37 from passing through digital low pass filters 41 and 43.
同時に、開始時順列発生器55は、Iチヤネルに、既知
の順序のデータを伝える。Qチヤネル中にデータは送信
されない。以下に詳細に説明されるように、発生器はQ
チヤネルに既知の順序のデータを伝えるように接続され
ることもできる。この場合、Iチヤネル中にデータは送
信されない。Iチヤネル中の既知の順序のデータは、受
信器29により、それを電話線23に適応させるのを促
進するために用いられる。At the same time, the starting permutation generator 55 conveys data in a known order to the I channel. No data is sent during the Q channel. As explained in detail below, the generator
The channels may also be connected to carry data in a known order. In this case, no data is sent during the I channel. The known order of data in the I channel is used by receiver 29 to facilitate adapting it to telephone line 23.
インヒビタ39及び開始時順列発生器55の双方は、可
能化(ENABLE)ゲート59を経て動作するタイマ
ー57により問合せ信号に応答して動作するようにされ
る。Both the inhibitor 39 and the starting sequence generator 55 are enabled in response to an interrogation signal by a timer 57 operating via an ENABLE gate 59.
可能化ゲート59は、第一の状態においては閉回路を、
第二の状態においては開いた回路を与えるスイツチとし
て動作する。開始時の順列が完了すると、タイマ−57
は、可能化ゲート59の状態を、発生器55を抑止し且
つ符号器37からI及びQチヤネルのそれぞれへのデー
タの送信を許すように、変化させる。電話線23を経て
送信される信号は、電話線23の品質によつて大きく又
は少なく歪みを受ける。In the first state, the enabling gate 59 closes the circuit;
In the second state it operates as a switch providing an open circuit. When the starting permutation is complete, timer 57
changes the state of enable gate 59 to inhibit generator 55 and permit transmission of data from encoder 37 to each of the I and Q channels. The signal transmitted over telephone line 23 is distorted more or less depending on the quality of telephone line 23.
例えば、電話線23は全体のデータのスペクトラムを移
動させるかも知れない。これは、代表的には、周波数オ
フセツトと言われる。電話線23の品質が悪いと位相ジ
ツターを生ずるのが典型的であり、受信した信号の搬送
波の位相は、送信された信号の搬送波の位相に関して、
正弦波的な態様で変化する。送信機33の搬送波の位相
と受信機29の搬送波の位相との間には初期状態におけ
る差もあるのであろう。これは一般に位相オフセツトと
言われる。電話線23は対称的は勿論非対称的の遅延及
び減衰歪みをも生ずるのが典型的である。For example, telephone line 23 may move the entire data spectrum. This is typically referred to as a frequency offset. Poor telephone line 23 quality typically causes phase jitter, such that the phase of the carrier of the received signal is relative to the phase of the carrier of the transmitted signal.
It changes in a sinusoidal manner. There may also be a difference in the initial state between the phase of the carrier wave of the transmitter 33 and the phase of the carrier wave of the receiver 29. This is commonly referred to as phase offset. Telephone line 23 typically exhibits symmetric as well as asymmetric delay and attenuation distortions.
この歪みは、電話線23が搬送波の周波数に関してスペ
クトラム中の各特定の周波数に与える処理に基づくもの
である。例えば、スペクトラム中のある周波数は、スペ
クトラム中の他の周波数より大きい遅延を受ける。同様
に電話線23は、ある周波数を他よりも大きく減衰させ
る。勿論、受信された信号と送信された信号との間の差
を最少にするため、これらの電話線23の望ましくない
特性のすべてを、受信機29が補償できることが望まし
い。更に、データ伝送以外の操作に用いられる時間を最
少にするため、受信機29が出来るだけ短かい期間に電
話線23に適応できるこどが望ましいへ
受信機29は第3図に更に詳細に示される。This distortion is based on the processing that telephone line 23 imparts to each particular frequency in the spectrum with respect to the frequency of the carrier wave. For example, certain frequencies in the spectrum experience greater delays than other frequencies in the spectrum. Similarly, telephone line 23 attenuates some frequencies more than others. Of course, it is desirable that receiver 29 be able to compensate for all of these undesirable characteristics of telephone line 23 in order to minimize the difference between the received and transmitted signals. Furthermore, it is desirable that receiver 29 be able to adapt to telephone line 23 in as short a period of time as possible in order to minimize the time used for operations other than data transmission. Receiver 29 is shown in more detail in FIG. It will be done.
この受信機29は、データが正確に受信される以前の遅
れを最少にするため、線2,3の如き電話線に30ミリ
秒又は以下で適応する特性を有している。受信機29は
、電話線23から入カアナログ信号を受信するのが典型
的であり、そしてアナログ・フイルタ−63及び自動利
得制御65を経て、この信号を通過させる。フイルタ6
3は所望の帯域を選択し、自動利得制御65は所望の信
号レベルを提供する。サンプラーを含むことのある、ア
ナログからデジタルへのコンバータ67が、符号のある
倍数又は送信機33のボーレートに対応して、例えば毎
秒6400回の如きレートで、入つて来るアナログ信号
をサンプルしデジタル化するように設けられている。コ
ンバータ67は、従来の方法で、タイミング信号により
制御され、これはクロツクパルスの流れによつて特長づ
けられている。This receiver 29 has the property of adapting to telephone lines such as lines 2 and 3 in 30 milliseconds or less to minimize delays before data is accurately received. Receiver 29 typically receives an incoming analog signal from telephone line 23 and passes this signal through analog filter 63 and automatic gain control 65. Filter 6
3 selects the desired band and automatic gain control 65 provides the desired signal level. An analog-to-digital converter 67, which may include a sampler, samples and digitizes the incoming analog signal at a rate, such as 6400 times per second, corresponding to a signed multiple or the baud rate of the transmitter 33. It is set up to do so. Converter 67 is controlled in a conventional manner by a timing signal, characterized by a stream of clock pulses.
コンバータ67は、アナログ信号の一個のサンプルを取
り、そのサンプルの振巾をデジタルの数として表わすこ
とにより、各パルスに応答する。タイミング信号中のパ
ルスはタイミング・インタバルにより分離されており、
それはコンバータ67のサンプリング・レートを変化す
るように調整されることができる。この実施例において
、受信機29の残余の部分を通じて、信号はデジタルの
形態を有していることが判るであろう。Converter 67 responds to each pulse by taking a single sample of the analog signal and representing the amplitude of that sample as a digital number. Pulses in a timing signal are separated by a timing interval,
It can be adjusted to change the sampling rate of converter 67. It will be seen that in this embodiment, throughout the remainder of the receiver 29, the signal is in digital form.
コンバータ67からのデジタル信号は、一対の乗算器6
9及び7]の各々において、サイン・コサインROM7
3からの量により別々に乗算される。The digital signal from converter 67 is sent to a pair of multipliers 6
9 and 7], the sine/cosine ROM7
multiplied separately by the amount from 3.
このようにして、信号は、非干渉的に復調され受信機2
9のIチヤネル及びQチヤネルに分離される。復調され
た信号から所望のベースバンドを選択するため、信号は
、乗算器69及び71から、1及びQチヤネルのそれぞ
れの中の一対のデジタル・ローパス・フイルタ75及び
77に伝えられる。In this way, the signal is non-interferentially demodulated to the receiver 2.
It is separated into 9 I channels and 9 Q channels. To select the desired baseband from the demodulated signal, the signals are passed from multipliers 69 and 71 to a pair of digital low pass filters 75 and 77 in the 1 and Q channels, respectively.
理想的なインパルス応答を提供するため、送信機33中
のフイルタ41及び43と共に調整されると先に述べら
れたのは、受信機中のフイルタ75及び77である。望
ましい実施例において、フイルタ41,43及びフイル
タ75,77はレイズド・コサイン信号法を提供するよ
うに調整される。この型式の信号法は、迅速な応答時間
を提供するので、一般にパーシヤル・レスポンス信号法
より好まれている。パーシヤル・レスポンス信号法は狭
いデータ・スペクトラムを提供し、これは狭いバンド巾
を有する通信線路を経て、データを送信するのに有利で
あろう。これに対し、レイズド・コサイン信号法は広い
データ・スペクトラムとより迅速な応答時間とを提供し
、それは、モデムに″″迅速学習″″特性を与えるため
に特に望ましいもので゛ある。フイルタ75及び゛77
の出力部における信号は、一般的にI及びQチヤネルの
それぞれにおいてXI及びXQとして示される。フイル
タ75及び77の後に続いて、I及びQチヤネル中の二
つのベースバンド信号は等化回路網79に伝えられる。
この回路網79は、電話線23により発生された対称的
なものは勿論非対称的な遅延及び減衰歪みを修正する。
等化回路網79の出力部において、I及びQチヤネル中
の等化された信号は、一般にY丁及びYQ″として示さ
れる。等化された信号Y丁及びYQ″はそれから位相ノ
修正回路網81に伝えられ、それは電話線23により発
生された周波数オフセツト、位相オフセツト及び位相ジ
ツターを補償する。位相修正回路網81の出力部におい
て、I及びQチヤネル中の等化され位相を修正された信
号は、一般にYI及びYQとして示される。位相修正の
後に続いて、I及びQチヤネル中の信号は、検出回路網
83において検出される。It was previously mentioned that filters 75 and 77 in the receiver are tuned together with filters 41 and 43 in transmitter 33 to provide the ideal impulse response. In the preferred embodiment, filters 41, 43 and filters 75, 77 are arranged to provide raised cosine signaling. This type of signaling is generally preferred over partial response signaling because it provides a faster response time. Partial response signaling provides a narrow data spectrum, which may be advantageous for transmitting data over communication lines with narrow bandwidth. Raised cosine signaling, on the other hand, provides a wider data spectrum and faster response time, which is particularly desirable for providing a "quick learning" characteristic to the modem. Filters 75 and 77
The signals at the outputs of are generally designated as XI and XQ in the I and Q channels, respectively. Following filters 75 and 77, the two baseband signals in the I and Q channels are passed to equalization network 79.
This circuitry 79 corrects for symmetrical as well as asymmetrical delay and attenuation distortions produced by telephone line 23.
At the output of equalization network 79, the equalized signals in the I and Q channels are generally designated as Y and YQ''. The equalized signals Y and YQ'' are then passed through a phase correction network. 81, which compensates for frequency offset, phase offset, and phase jitter generated by telephone line 23. At the output of phase modification network 81, the equalized and phase modified signals in the I and Q channels are generally designated as YI and YQ. Following phase correction, the signals in the I and Q channels are detected in detection circuitry 83.
検出回路網83の出力部において、検出された信号は一
般にDI及びDQとして示される。DI及び圓信号を形
成する符号はデータd,に関して次のように表示される
。検出回路網83の出力部から、信号DI及びDQは、
回路網81からの信号YI及びYQと共に、エラー計算
器87に伝えられる。At the output of detection circuitry 83, the detected signals are generally designated as DI and DQ. The codes forming the DI and circle signals are expressed as follows with respect to data d. From the output of detection circuitry 83, signals DI and DQ are
It is passed along with signals YI and YQ from network 81 to error calculator 87 .
望ましい実施例において、エラー計算器87は、コンバ
ータ67のサンプリング・レート、回路網79の等化及
び回路網81の位相修正を現在の状態に合せるためのエ
ラー信号を提供する。入来するデータのみに依存する単
一のエラー計算器87を設けることによつて、受信機2
9のタイミング、等化、及び位相修正されて入来信号の
欠陥を補償するということは、受信機29にとつて特に
有利である。これらの特性の修正に伴つて、検出回路網
83からの検出されたデータは、解読器89に伝えられ
、そこで信号は別々に解読され、ランダム化を元の状態
に戻し、主局13の事務機25に伝えられる。エラー計
算器87は、I及びQチヤネルのそれぞれにエラー信号
EI及びEQを供給する。これらの信号は下記のように
表現される。ここで゛、
YI及びYQは、I及びQチヤネルのそれぞれにおける
等化され位相修正された信号である。In the preferred embodiment, error calculator 87 provides an error signal to adjust the sampling rate of converter 67, equalization of circuitry 79, and phase correction of circuitry 81 to current conditions. By providing a single error calculator 87 that depends only on the incoming data, the receiver 2
It is particularly advantageous for receiver 29 that the timing, equalization, and phase of 9 are modified to compensate for imperfections in the incoming signal. Upon modification of these characteristics, the detected data from the detection circuitry 83 is passed to a decoder 89 where the signals are separately decoded, restoring the randomization and processing of the main station 13. This will be communicated to machine 25. Error calculator 87 provides error signals EI and EQ to the I and Q channels, respectively. These signals are expressed as follows. where YI and YQ are the equalized and phase corrected signals in the I and Q channels, respectively.
DI及び国は、検出された信号であり、そして7?oは
理想的な信号のインパルス応答の値1。DI and country are detected signals and 7? o is the value 1 of the ideal signal impulse response.
の現在の状態に合せられた推定値である。is an estimate adjusted to the current state of .
等化制御回路網91は、等化回路網79を制御する等化
エラー信号を供給するように、エラー信号EI及びEQ
の検出された信号DI及び園に応答する。Equalization control circuitry 91 receives error signals EI and EQ to provide equalization error signals that control equalization circuitry 79.
in response to the detected signal DI and the sensor.
制御回路網91からの此等の等化エラー信号は、量沿。These equalization error signals from the control circuitry 91 are in accordance with the quantity.
を発生する決定閾値制御93にも伝えられる。この量磨
。は検出回路網83の閾値を設定するのに使用され、且
つ先に述べられたようなl方法でエラーの項EI及びE
Qを計算するのにも使用される。タイミング制御回路網
94は、サンプラ−67のタイミングを制御するために
、エラー計算機87からのEI及びEQ信号に応答する
ようにされる。It is also communicated to the decision threshold control 93 which generates. This quantity. is used to set the threshold of the detection circuitry 83 and the error terms EI and E are determined in the manner described above.
It is also used to calculate Q. Timing control circuitry 94 is made responsive to the EI and EQ signals from error calculator 87 to control the timing of sampler 67.
タイミング制御回路網94は、等化回路網79における
特定の信号に応答する型式のものであり得る。このタイ
ミング制御回路綱は、本発明のモデムに好ましいレイズ
ド・コサイン信号法に使用するのに適合できる。エラー
計算機87は、また、エラーの項EI及びEQから誘導
される信号EPLLを供給する。Timing control circuitry 94 may be of a type responsive to specific signals in equalization circuitry 79. This timing control circuitry is adaptable for use with the raised cosine signaling method preferred in the modem of the present invention. Error calculator 87 also provides a signal EPLL derived from error terms EI and EQ.
この信号EPLLは位相制御回路網95に伝えられ、こ
れは位相修正回路網81に信号を供給する。受信機29
を電話線23に迅速に適応させる装置は、主として迅速
学習回路網97により制御される。この回路網97は、
第3図にブロツクで示され、第4図に更に詳細に示され
ている。迅速学習回路網97は位相修正回路網81から
の信号YI及びYQを受信するように適応されている。
これらの信号YI及びYQは、各々がコンバータ67に
よるサンプリングの結果として発生する複数のデジタル
符号を含んでいる。例えば、YI信号は現在のボーイン
タバルで発生する現在の符号YIoと以前のボーインタ
バルで発生する符号YI−1を含む。同様に、YQ信号
は、現在のボーインタバルで発生する現在の符号YQo
と以前のボーインタバルで発生する符号YQ..1を含
む。電話線23にデータを送信する前に、送信機33の
如き送信機は、受信機29の如き受信機に、特別の迅速
学習序章部を送る。This signal EPLL is conveyed to phase control circuitry 95, which provides a signal to phase modification circuitry 81. receiver 29
The device for rapidly adapting the telephone line 23 to the telephone line 23 is primarily controlled by the rapid learning circuitry 97. This circuit network 97 is
It is shown in block form in FIG. 3 and in more detail in FIG. Quick learning circuitry 97 is adapted to receive signals YI and YQ from phase modification circuitry 81 .
These signals YI and YQ each include a plurality of digital symbols generated as a result of sampling by converter 67. For example, the YI signal includes the current symbol YIo occurring in the current baud interval and the symbol YI-1 occurring in the previous baud interval. Similarly, the YQ signal is the current symbol YQo occurring in the current baud interval.
and the code YQ. generated in the previous baud interval. .. Contains 1. Prior to transmitting data onto telephone line 23, a transmitter, such as transmitter 33, sends a special quick learning prologue to a receiver, such as receiver 29.
この序章部は、第5図に示され参照数字99により指示
されているものと同様のものであり得る。本発明の望ま
しい実施例のための序章部99は、それぞれが10個の
ボーインタバルに等しい期間を5個有している。これら
の期間は第5図に示される時間T。からT1により明ら
かにされている。最初の期間T。This introductory section may be similar to that shown in FIG. 5 and designated by reference numeral 99. The prologue 99 for the preferred embodiment of the invention has five periods each equal to ten baud intervals. These periods are times T shown in FIG. This is clarified by T1. First period T.
−T1の間、変調されていない搬送波101が送信され
る。この搬送波は、デ一タ伝送の搬送波と同一でよく、
望ましい実施例において1600へルツの周波数を有し
ている。第二の期間T1−T4の間、搬送波は変調され
たトーン103を発生するため、特定の周波数により変
調される。その特定の周波数は搬送波の周波数の4分の
lでもよく、それは望ましい実施例においては,400
ヘルツである。第三の期間T4−T5の最後に、第一の
インパルス105が送信される。- During T1, an unmodulated carrier wave 101 is transmitted. This carrier wave may be the same as the carrier wave for data transmission,
In the preferred embodiment it has a frequency of 1600 Hertz. During the second period T1-T4, the carrier wave is modulated with a particular frequency to generate a modulated tone 103. The particular frequency may be one quarter of the carrier frequency, which in the preferred embodiment is 400.
It's Hertz. At the end of the third period T4-T5, a first impulse 105 is transmitted.
同様に、第四の期間T5T6の最後に、第二のインパル
ス107が送信される。第五の期間T6−T7と関連し
た遅延の,後、正常なデータの送信が開始できる。To
からT7までの時間は、第6図に示されるフロー・チヤ
ートに従つて、受信機29中で遂行される作用に対応す
る。Similarly, at the end of the fourth period T5T6, a second impulse 107 is transmitted. After a delay associated with the fifth period T6-T7, normal data transmission can begin. To
The time from T7 corresponds to the operations performed in receiver 29 according to the flow chart shown in FIG.
最初の期間T。−T1の間、受信機29は、搬送波を検
出し、自動利得制御,が、受信された信号を予め定めら
れた値に調整するようにさせる。この作用は第6図のフ
ロー・チヤートにおいてブロツク109により示される
。例えば10ボーの如き期間の後、電話線23のタイミ
ング、位相及び等化特性に、受信機29が更に,よく適
応するように、信号は充分に調整されるベきである。第
二の期間T1−T4の間に、変調されたトーン103(
第5図)は受信機29に伝えられる。First period T. - During T1, the receiver 29 detects the carrier wave and causes the automatic gain control to adjust the received signal to a predetermined value. This operation is illustrated by block 109 in the flow chart of FIG. After a period, such as 10 baud, the signal should be sufficiently adjusted so that the receiver 29 is better adapted to the timing, phase and equalization characteristics of the telephone line 23. During the second period T1-T4, the modulated tone 103 (
5) is transmitted to the receiver 29.
この変調されたトーン103に応答して、第6図に.ブ
ロツク110により示される如く、時間T1とT2・と
の間に程度の大きい位相ジヤンプが行われる。ブロツク
112により示たれる如く、時間T2とT3との間に第
二の位相ジヤンプが行われる。時間T3からT4にかけ
て、ブロツク114により示される如く、タイミング及
び位相ジヤンプの双方が行われる。第三の期間T4−T
5の終りに、インパルス105が送信され、受信機29
のタイミング及び位相は、第6図に示されるブロツク1
16に従つて、共にジヤンプする。In response to this modulated tone 103, in FIG. As shown by block 110, a significant phase jump occurs between times T1 and T2. As shown by block 112, a second phase jump occurs between times T2 and T3. From time T3 to T4, both timing and phase jumps occur, as indicated by block 114. Third period T4-T
At the end of 5, an impulse 105 is transmitted to the receiver 29
The timing and phase of block 1 shown in FIG.
16, jump together.
位相修正は第二のインパルス107に応答して、第四の
期間T5−T6の終りにも、行われる。この位相修正は
第6図におけるブロツク118により示される。ブロツ
ク120により示される等化調整は、ブロツク118に
関連した位相修正後、第四の期間にも行われる。第五の
期間T6−T7に関連した適当な遅延の後、第6図のブ
ロツク122により示される如く、受信機29の正常な
操作が開始される。第二の期間T1−T4について更に
詳しく述べると、直角変調方式における位相調整は、I
及びQチヤネルの一方に.トーンを送信し、それから位
相誤差を測定することにより、最も迅速に達成できるこ
とが判明した。A phase modification is also performed at the end of the fourth period T5-T6 in response to the second impulse 107. This phase modification is illustrated by block 118 in FIG. The equalization adjustment represented by block 120 is also made in the fourth period after the phase correction associated with block 118. After a suitable delay associated with a fifth period T6-T7, normal operation of receiver 29 begins, as indicated by block 122 in FIG. To explain the second period T1-T4 in more detail, the phase adjustment in the quadrature modulation method is
and one of the Q channels. It was found that this could be accomplished most quickly by transmitting a tone and then measuring the phase error.
特に正確で、かつ容易に実施できる位相誤差の測定は、
一方のチヤネル中の信号を他方のチヤネル中の信号によ
り割算をすることにより形成される量のアーク・タンジ
エントを取ることにより、なされることが発見された。
例えば、迅速学習序章部99がQチヤネルに送信される
こと、位相誤差は次の式により測定される。ここにおい
てYIoは、現在のボーインタバルの間に位相修正回路
網81の出力部においてIチヤネルに発生する符号であ
る。A particularly accurate and easy-to-perform phase error measurement is
It has been discovered that this can be done by taking the arc tangent of the quantity formed by dividing the signal in one channel by the signal in the other channel.
For example, if the quick learning prologue 99 is sent to the Q channel, the phase error is measured by the following equation. Here YIo is the code occurring in the I channel at the output of phase modification network 81 during the current baud interval.
YQoは、現在のボーインタバルの間に位相修正回路網
81の出力部においてQチヤネルに発生する符号である
。YQo is the code generated in the Q channel at the output of phase modification network 81 during the current baud interval.
序章部99がQチヤネル中に送信され、位相誤差がない
とすると、符号YIoはOに等しくなる。Assuming that the prologue 99 is transmitted in the Q channel and there is no phase error, the sign YIo will be equal to O.
かくして商YIo/YQoはOに等しくなり、その商の
アークタンジエントもまたOとなる。この状態の下にお
いて、量ΔφはOに等しくなり、位相誤差がないことを
示す。商YIo/YQoのアークサインも同様の結果を
与えることが判明している。Thus the quotient YIo/YQo will be equal to O, and the arctangent of that quotient will also be O. Under this condition, the quantity Δφ is equal to O, indicating no phase error. It has been found that the arcsine of the quotient YIo/YQo gives similar results.
かくして、位相誤差がなく、かつ信号YIoがOに等し
ければ、その商のアークサインもOとなるであろう。然
しながら、特定の実施例においては、アークタンジエン
ト関数を使用することが更に望ましい。何故ならば、こ
の関数はO゜及び45゜の範囲で、0から1になるから
である。一方、サインの関数はO゜から45゜の範囲で
、0の大きさから僅かO.707になるに過ぎない。か
くして、アークタンジエント関数は、より典型的な低い
値の位相誤差に対して、より大きい正確さを与える。一
方、45゜及び90゜の間の角度に対してアークタンジ
エント関数を得ることには、困難があるかも知れない。Thus, if there is no phase error and signal YIo is equal to O, then the arcsine of its quotient will also be O. However, in certain embodiments it may be more desirable to use an arctangent function. This is because this function goes from 0 to 1 in the range of 0° and 45°. On the other hand, the sine function ranges from 0° to 45°, with a magnitude of 0 to slightly 0. It only becomes 707. Thus, the arctangent function provides greater accuracy for more typical low value phase errors. On the other hand, there may be difficulties in obtaining arctangent functions for angles between 45° and 90°.
この範囲では、アークタンジエント関数は1なる値から
無限になる。このような広い範囲の値にわたつて正確さ
を維持することは困難であるから、位相誤差が45゜以
下であるように保証することが、まず最初に望ましい。
これはYIoの大きさが受信機の参照レベルl。より大
きいか又は等しいときに、約60゜の一定の位相ジヤン
プを与える、望ましい実施例において達成される。この
ことは第7図に示される400ヘルツの復調されたトー
ンを参照して更に容易に理解される。タイミング誤差が
存在しなければ、この400ヘルツのトーンは、線11
1に対応する時間にサンプルされるであろう。もし、タ
イミング誤差が1/2ボーの最大値であればサンプルは
線113に対応する時間に取り出される。望ましい実施
例においては1/2ボーに対応する、この最大のタイミ
ング誤差は、符号を発生し、交互に発生する信号の一つ
は、2.451oの大きさを有する。タイミング誤差が
なければ、サンプルは、1.7321oの値を有するで
あろう。これらの大きさは、第8図において、一対の円
115及び117により、それぞれ示されている。円1
15及び117に関連した一対のべクトル119及び1
21が、それぞれ、1oに等しいYIo成分について描
かれる。In this range, the arctangent function goes from a value of 1 to infinity. Since it is difficult to maintain accuracy over such a wide range of values, it is desirable in the first place to ensure that the phase error is less than 45°.
This means that the magnitude of YIo is the reference level l of the receiver. This is achieved in the preferred embodiment, giving a constant phase jump of about 60 degrees when greater than or equal to. This is more easily understood with reference to the 400 hertz demodulated tone shown in FIG. If no timing errors existed, this 400 hertz tone would be on line 11.
It will be sampled at a time corresponding to 1. If the timing error is a maximum of 1/2 baud, then a sample is taken at a time corresponding to line 113. This maximum timing error, which corresponds to 1/2 baud in the preferred embodiment, produces a sign, one of the alternating signals having a magnitude of 2.451o. Without timing errors, the sample would have a value of 1.7321o. These dimensions are indicated in FIG. 8 by a pair of circles 115 and 117, respectively. 1 yen
A pair of vectors 119 and 1 related to 15 and 117
21 are each drawn for YIo components equal to 1o.
Q軸とこれらのべクトル119及び121の間の角度の
差は、修正されるべき位相誤差△φである。もし、べク
トル119に対応して、タイミング誤差が存在せず、か
つYIo成分が1。より小さいとすると、最大の位相誤
差は35.3゜であることが判る。これに比較して、も
し、べクトル121に対応して、タイミング誤差が最大
であり、かつYIo成分がl。より小さいとすると、最
大の位相誤差は24.丁である。何れの場合にも、もし
YIo成分がl。より小さいと、位相誤差(タイミング
誤差に関係なく)は、45゜より小さいであろう。かく
してアーク・タンジエント関数は、もしYIoが1。よ
り小さいと、位相誤差の大きさを決定するために、特に
望ましい〜
もし、YIo成分の大きさが1。The angular difference between the Q-axis and these vectors 119 and 121 is the phase error Δφ to be corrected. If, corresponding to vector 119, there is no timing error and the YIo component is 1. If it is smaller, the maximum phase error is found to be 35.3°. In comparison, if, corresponding to vector 121, the timing error is maximum and the YIo component is l. If smaller, the maximum phase error is 24. It is Ding. In either case, if the YIo component is l. If smaller, the phase error (regardless of timing error) will be less than 45°. Thus, the arc-tangent function is, if YIo is 1. It is particularly desirable to determine the magnitude of the phase error if the magnitude of the YIo component is less than 1.
より大きいと、受信機29の参照位相は、位相誤差を4
5゜より小さい大きさにするように60゜ ジヤンプさ
れる。例えば、もしYQo成分が、位相誤差90゜を示
すOに等しくなると、60゜ ジヤンプすることにより
、夕イミング誤差に関係なく位相誤差を30゜に減少す
る。YIoがl。に等しい他の極端な場合は、べクトル
119に対応するタイミング誤差0の60゜のジヤンプ
が位相誤差24.7゜を生ずるであろう。べクトル12
1に対応する最大のタイミング誤差を有する60゜のジ
ヤンプは35.9゜の位相誤差を生ずるであろう。これ
らの値は第9図の表にされている。YIoがl。より小
さいと、位相誤差は45゜より小さいことが判る。もし
、YIoがl。以上であると、参照位相を60゜ ジヤ
ンプすることにより、位相誤差を45゜ より小さい大
きさにする。これらの状況の下において、式1に従つて
、位相誤差を決定するためのアークタンジエント関数は
、特に望ましいものである。第6図のブロツク110に
関連した60゜の位相ジヤンプは、次の式に従つて決定
される。If larger, the reference phase of the receiver 29 will have a phase error of 4
It is jumped by 60° to make it smaller than 5°. For example, if the YQo component is equal to O, which indicates a 90° phase error, a 60° jump will reduce the phase error to 30° regardless of the evening timing error. YIo is l. In the other extreme case, a 60 degree jump of zero timing error corresponding to vector 119 would result in a phase error of 24.7 degrees. Vector 12
A 60 degree jump with a maximum timing error corresponding to 1 would result in a phase error of 35.9 degrees. These values are tabulated in FIG. YIo is l. It can be seen that the phase error is smaller than 45°. If YIo is l. In this case, by jumping the reference phase by 60°, the phase error is made smaller than 45°. Under these circumstances, an arctangent function for determining the phase error according to Equation 1 is particularly desirable. The 60° phase jump associated with block 110 of FIG. 6 is determined according to the following equation:
△φ=−60゜SGN(YIoYQo) (式2)60
゜ ジヤンプの方向は、式2に従つて定められる量△φ
の符号による。△φ=-60°SGN (YIoYQo) (Formula 2) 60
゜ The direction of the jump is determined by the amount △φ determined according to Equation 2.
According to the sign.
△φの符号が負のときは参照される位相は第8図におい
て時計方向に調整される。符号が正のときは、参照され
る位相は、第8図において反時計方向に調整される。式
2に従つて計算された信号△φは、第4図に詳細に示さ
れた迅速学習回路網により誘導される。When the sign of Δφ is negative, the referenced phase is adjusted clockwise in FIG. When the sign is positive, the referenced phase is adjusted counterclockwise in FIG. The signal Δφ calculated according to Equation 2 is guided by a fast learning network shown in detail in FIG.
この迅速学習回路網97は、それぞれ、一対の導体12
3及び125上に、信号YIo及びYQoを受信する。
これらの信号は双方共乗算器127において乗算され、
比較器129に、その結果の積を供給する。比較器12
9はこの積の符号を乗算器131に伝え、この乗算器1
31は、また、要素−60゜を受信する。乗算器131
の出力部において、信号△φ=−60゜SGN(YIo
YQo)は、導体133に供給される。べクトル成分Y
Ioがlo以上であると、導体133上のこの△φ信号
は、参照となる位相をジヤンプするのに使用される。Y
Ioの大きさは、導体123上のYIo信号を、大きさ
抽出器135に伝え、その結果の信号を、比較器137
において量1。This quick learning network 97 each has a pair of conductors 12
3 and 125, receive signals YIo and YQo.
These signals are both multiplied in a multiplier 127,
A comparator 129 is provided with the resulting product. Comparator 12
9 conveys the sign of this product to the multiplier 131, and this multiplier 1
31 also receives the element -60°. Multiplier 131
At the output of the signal △φ=-60°SGN(YIo
YQo) is supplied to conductor 133. Vector component Y
If Io is greater than or equal to lo, this Δφ signal on conductor 133 is used to jump the reference phase. Y
The magnitude of Io is determined by transmitting the YIo signal on the conductor 123 to the magnitude extractor 135 and passing the resulting signal to the comparator 137.
Amount 1 in.
と比較することにより決定される。比較器137の出力
は、YIo成分の大きさが少くともl。の大きさと同じ
大きさの場合、導体139上に信号を供給する。導体1
39上のこの信号は、導体133上の△φ信号を位相制
御回路網95に移すのに使用される。位相誤差が45゜
より少ないことが保証されたので、式1に述べられた位
相修正は、更に容易に誘導され、正確な位相誤差を決定
する。Determined by comparing with The output of the comparator 137 has a YIo component having a magnitude of at least l. , it provides a signal on conductor 139. Conductor 1
This signal on 39 is used to transfer the Δφ signal on conductor 133 to phase control network 95. Since the phase error is guaranteed to be less than 45°, the phase correction described in Equation 1 is more easily induced and determines the accurate phase error.
この計算は第4図に示された構造に従つてなされる。こ
の構造の中で回路網97は、端子143, 144及び
145に対応する第一の位置、第二の位置及び第三の位
置を有するスイツチ141を含んでいる。第二のスイツ
チ147は、一対の端子149及び151に対応する、
第一及び第二の位置を有する。これらのスイツチ141
及び147がそれらの第一の位置にある場合、導体12
3は、信号YIoをスイツチ141を経て乗算器153
に伝えるように、端子143に接続される。導体125
は、信号YQoをスイツチ147を経て、インバースR
OM155に伝えるように、端子149に接続される。
ROM155の出力部における信号1/YQoも乗算器
153にある要素を供給する。その結果の積YIo/Y
Qoは、ARCTANYIo/YQoという量を供給す
るように、ARCTANROM157に伝えられる。こ
の信号をインバータ159を経て伝えることにより、導
体161に信号△φ=−ARCTAN(YIo/YQo
)を供給する。導体161上のこの信号は、第3図に示
されるように、位相制御回路網95に伝えられる。位相
制御回路網95において、参照位相角は△φ度調整され
、これは受信された信号の位相角に対応する。前述の方
法で、第6図のブロツク110及び112に示される程
度の大きい及び微細な位相ジヤンプの双方が、第5図に
示される変調されたトーン103を使用して、行われる
。受信機29の位相が正確に調整されると、次の式に従
つて、変調されたトーン103を使用して、タイミング
も調整される。This calculation is done according to the structure shown in FIG. In this structure, network 97 includes a switch 141 having a first position, a second position and a third position corresponding to terminals 143, 144 and 145. The second switch 147 corresponds to a pair of terminals 149 and 151.
It has a first and second position. These switches 141
and 147 in their first position, conductor 12
3 passes the signal YIo through the switch 141 to the multiplier 153.
It is connected to terminal 143 so as to transmit the signal. conductor 125
passes the signal YQo through the switch 147 to the inverse R
Connected to terminal 149 to communicate to OM 155.
The signal 1/YQo at the output of ROM 155 also supplies certain elements to multiplier 153. The resulting product YIo/Y
Qo is communicated to ARCTANROM 157 to provide the quantity ARCTANYIo/YQo. By transmitting this signal through the inverter 159, the signal Δφ=-ARCTAN(YIo/YQo
). This signal on conductor 161 is communicated to phase control network 95, as shown in FIG. In phase control network 95, the reference phase angle is adjusted by Δφ degrees, which corresponds to the phase angle of the received signal. In the method described above, both large and fine phase jumps of the magnitude shown in blocks 110 and 112 of FIG. 6 are performed using the modulated tone 103 shown in FIG. Once the phase of receiver 29 is accurately adjusted, the timing is also adjusted using modulated tone 103 according to the following equation:
ここで、YQoは、現在のボーインタバルにおけるQチ
ヤネル中の信号YQ−1は、前のボーインタバルにおけ
るQチヤネル中の信号YQoの大きさは、YQ−1の大
きさより大きいか又は等しい。Here, YQo is the signal YQ-1 in the Q channel in the current baud interval, and the magnitude of the signal YQo in the Q channel in the previous baud interval is greater than or equal to the magnitude of YQ-1.
式3に従つたタイミングエラーの計算は、第]0図に示
されるタイミング・ダイヤグラムを参照して、更に容易
に理解される。Calculating the timing error according to Equation 3 is more easily understood with reference to the timing diagram shown in FIG.
このタイミング・ダイヤグラムにおいて、サンプルする
時間は、均等に間隔を置かれた垂直線163, 165
, 167及び169により示される。これらの線16
3−169の各隣接する一対は、ボー・インタバルを定
める。信号171は400HZの変調信号と周波数及び
位相の一致した信号であリコンバータ67による正確な
タイミングを示すために、図示されている。In this timing diagram, the sample times are divided into equally spaced vertical lines 163, 165.
, 167 and 169. these lines 16
Each adjacent pair of 3-169 defines a baud interval. Signal 171 is a signal that matches the frequency and phase of the 400 Hz modulation signal and is shown to show the accurate timing by reconverter 67.
タイミングが正確であれば、線163−169に対応す
る時間に取り出されるサンプルは、大きさが等しいであ
ろう。信号173も図示されているが、これは信号17
1より1/4ボーだけ進んでいる。線165に対応する
時間に取り出された信号173のサンプルは、線163
に対応する時間に取り出されたサンプルより、大きさが
大きいことに注目されよう。かくして、YQoの大きさ
がYQ−1の大きさより大きいか又は等しいという条件
が満足され、式3に従つたタイミング・エラーが線16
3及び165により定められるボーインタバルに決定さ
れるこれに対し、信号171に1/4ボー遅れている信
号175が示されている。If the timing is accurate, samples taken at times corresponding to lines 163-169 will be equal in magnitude. Signal 173 is also shown;
It is 1/4 baud ahead of 1. A sample of signal 173 taken at a time corresponding to line 165 is
It will be noted that the size is larger than the sample taken at the time corresponding to . Thus, the condition that the magnitude of YQo is greater than or equal to the magnitude of YQ-1 is satisfied, and the timing error according to Equation 3 is equal to line 16.
Signal 175 is shown lagging 1/4 baud behind signal 171, as determined by the baud interval defined by 3 and 165.
線165に対応する時間に取り出された信号175のサ
ンプルは、線163に対応する時間に取り出された先行
する信号より小さい大きさを有しているであろう。これ
らの条件の下において、式3に従つてタイミングエラー
を計算することは、余り望ましくない。何故ならば、タ
ンジエント関数は、基準の数より大きくなるからである
。然しながら、タイミングエラーは線165及び167
により定められるボ−インタバルにおいて容易にかつ正
確に決定される。線167に対応する時間に取り出され
たサンプルは、線165に対応する時間に取り出された
サンプルより大きい大きさを有していることに注目され
るであろう。かくしてYQo≧YQ−1という条件が満
足される。既に記されたように、信号171の如き、正
しく時間を合せられた信号をサンプルすると、等しい大
きさのサンプルYQo及びYQ−1を供給する。A sample of signal 175 taken at a time corresponding to line 165 will have a smaller magnitude than the previous signal taken at a time corresponding to line 163. Under these conditions, calculating the timing error according to Equation 3 is less desirable. This is because the tangent function will be larger than the number of criteria. However, timing errors occur on lines 165 and 167.
is easily and accurately determined in the bow interval defined by . It will be noted that the sample taken at the time corresponding to line 167 has a larger magnitude than the sample taken at the time corresponding to line 165. Thus, the condition YQo≧YQ-1 is satisfied. As previously noted, sampling a properly timed signal, such as signal 171, provides equal magnitude samples YQo and YQ-1.
かくして、式3の商は基準の大きさを有し、この商のア
ークタンジエントは45゜の角を示す。式3において9
0゜ という量で割ると、これはO.5の商を生じ、式
3においてこの量が定数−0.5に加えられると、タイ
ミング・エラー△TはOになることが示される。受信機
29のタイミングが173に示されるように、0.25
ボー信号171より進んでいると、YQ−1/YQoの
タンジエントは22.5゜に等しい。Thus, the quotient in Equation 3 has a nominal magnitude, and the arctangent of this quotient represents an angle of 45°. 9 in equation 3
Divided by the amount 0°, this is O. yielding a quotient of 5, and when this quantity is added to the constant -0.5 in Equation 3, it is shown that the timing error ΔT becomes O. The timing of receiver 29 is 0.25 as shown at 173.
Leading the baud signal 171, the tangent of YQ-1/YQo is equal to 22.5°.
この量を90゜で割ると商は0.25となる。この商が
定数−0.5に加えられると、−0.25のタイミング
エラーが示される。このエラーは受信機29に、タイミ
ング・エラーを修正するために、タイミングを遅らせる
ように指示する。受信機29が信号175に示されるよ
うに、信号171よりO.25ボー遅れていると、受信
機29はそのタイミングを0.75ボー遅らせるように
指示される。Dividing this amount by 90° gives a quotient of 0.25. When this quotient is added to the constant -0.5, a timing error of -0.25 is indicated. This error instructs receiver 29 to retard its timing to correct the timing error. Receiver 29 receives O. If it is 25 baud behind, receiver 29 is instructed to retard its timing by 0.75 baud.
これは400ヘルツの変調されたトーン103に対して
、0.25ボーの前進に等しい。式3は、゛第4図に示
されるように、回路網97の構成に従つて実施される。
導体125は信号YQoを遅延回路網177に伝え、そ
の出力はスイツチ141の端子145に接続される。そ
れから、スイツチ141を第三の位置にし、スイツチ1
47を第一の位置にして、ARCTANYQ−1/YQ
oなる信号がROM157の出力部に供給される。この
信号は、1/90に等しい大きさを有する2信号と共に
乗算器179に伝えられる。その結果の積は求和回路網
181の正の入力端子に伝えられる。この回路網は負の
入力端子に信号0.5を受信する。前述の式3に示ざれ
る、その結果の信号△Tは求和回路網181の出力部に
おいて、導体こ188上に供給される。YQ0の大きさ
がYQ−1の大きさに等しいか又はそれより大きいとい
う条件に対応する特性を有する信号が、端子185及び
187にそれぞれ対応する第一及び第二の位置を有する
第三のスイツチj183を含む回路網97の一部により
誘導される。This is equivalent to an advance of 0.25 baud for a 400 hertz modulated tone 103. Equation 3 is implemented according to the configuration of circuitry 97, as shown in FIG.
Conductor 125 carries signal YQo to delay network 177 whose output is connected to terminal 145 of switch 141. Then, set switch 141 to the third position, and switch 141 to the third position.
With 47 in the first position, ARCTANYQ-1/YQ
A signal o is supplied to the output section of the ROM 157. This signal is passed to multiplier 179 along with two signals having a magnitude equal to 1/90. The resulting product is passed to the positive input terminal of summation network 181. This network receives the signal 0.5 at its negative input terminal. The resulting signal ΔT, shown in Equation 3 above, is provided on conductor 188 at the output of summing network 181. A signal having characteristics corresponding to the condition that the magnitude of YQ0 is equal to or greater than the magnitude of YQ-1 is connected to a third switch having first and second positions corresponding to terminals 185 and 187, respectively. j183.
量1。に等しい信号が端子187に維持される。導体1
25は信号YQoを大きさ抽出器189に伝え、これは
信号1YQo1を比較器191の正の入力端子に供給す
る。この信号はまた端子18ζ5に信号YQ−1を供給
するように遅延回路網193を経て伝えられ、それは順
番に、第一の位置にあるスイツチ183を経て、比較器
191の負の入力端子に伝えられる。比較器191の出
力部における導体195上で、信号1YQol≧IYQ
−1Iは、タイミング制御回路網94 (第3図)にお
いて、導体188上のタイミング・エラー信号を動作状
態にするのに使用できる。タイミングが調整されると、
位相もタイミング偏移に応じてある程度修正されなけれ
ばならないことが、良く知られている。Amount 1. A signal equal to is maintained at terminal 187. Conductor 1
25 conveys the signal YQo to a magnitude extractor 189, which provides the signal 1YQo1 to the positive input terminal of a comparator 191. This signal is also passed through a delay network 193 to provide a signal YQ-1 at terminal 18ζ5, which in turn is passed through switch 183 in the first position to the negative input terminal of comparator 191. It will be done. On conductor 195 at the output of comparator 191, signal 1YQol≧IYQ
-1I can be used in timing control circuitry 94 (FIG. 3) to activate a timing error signal on conductor 188. Once the timing is adjusted,
It is well known that the phase must also be modified to some extent in response to timing deviations.
この対応する搬送波の位相ジヤンプは次の式から誘導さ
れる。参照搬送波の位相誤差Δφ=−θ (△T)フ
(式4)ここで△Tは式(3)から誘導された、ボー
の100分率によるタイミングの変化であり、θは1ボ
ー当りの参照搬送波の角
度の数である。The phase jump of this corresponding carrier wave is derived from the following equation. Phase error of reference carrier wave Δφ=-θ (△T)
(Equation 4) where ΔT is the change in timing by hundredths of a baud, derived from Equation (3), and θ is the number of reference carrier angles per baud.
与えられた特定の例に対しては、搬送波は1600Hz
で゛あり、1ボー当り1Hzであり、θが360゜に等
しいため、特定のこの実施例におけるタイミング・ジヤ
ンプに対応する参照搬送波の位相ジヤンプは下記のよう
に計算される。For the specific example given, the carrier is 1600Hz
Since , 1 Hz per baud, and θ equals 360°, the phase jump of the reference carrier corresponding to the timing jump in this particular example is calculated as follows.
△φ=−360△T (式5)
式5に対応する信号が、−360゜に対応する大きさを
有する信号と共に、導体188上の信号△Tを乗算器1
97に伝えることにより誘導される。△φ=-360△T (Equation 5) A signal corresponding to Equation 5 is added to multiplier 1 by multiplying signal △T on conductor 188 together with a signal having a magnitude corresponding to -360°.
97.
その結果の積は導体199上に式5の信号Δφを供給す
る。導体199上のこの信号は、位相制御回路網95に
伝えられ、タイミング調整と共に受信機の参照基準とな
る位相を現在の状態に合わせる。第三の期間T4−T5
の間に、第一のインパルス105が序章部99の中に送
信される。The resulting product provides the signal Δφ of Equation 5 on conductor 199. This signal on conductor 199 is passed to phase control circuitry 95 to adjust the timing and phase of the receiver reference to the current state. Third period T4-T5
During this period, a first impulse 105 is transmitted into the prologue 99 .
一般にインパルス105の如きインパルスが、微細なタ
イミング及び位相修正をするのに特に有用である。搬送
波で変調されたトーン103は、典型的なダブル・サイ
ドバンド信号を供給し、それは高い方及び低い方のサイ
ドバンド周波数においてのみ情報を表現するが、インパ
ルスは全体の周波数スさクトラムにわたる周波数を有し
ている。その結果インパルスは受信機29の適応化に対
して、更に正確なチヤネルの測定をさせる。第一のイン
パルス105の如きインパルスに対する受信機29の典
型的な応答は、第11図に示され、参照数字196によ
り指示されている。In general, impulses such as impulse 105 are particularly useful for making fine timing and phase corrections. The carrier modulated tone 103 provides a typical double sideband signal, which represents information only in the higher and lower sideband frequencies, whereas the impulses represent frequencies over the entire frequency spectrum. have. The resulting impulses cause the adaptation of the receiver 29 to make more accurate channel measurements. A typical response of receiver 29 to an impulse, such as first impulse 105, is shown in FIG. 11 and designated by reference numeral 196.
コンバータ−67による電話回線のインパルス応答96
のサンプリングは、等しい間隔を置かれた複数の垂直線
198により示される。これらの線198は、また、関
連した符号YQにより指示されている。これらの符号Y
Qは、主符号YQo及び従符号YQ−1,YQ−2及び
YQ−3(一般に導入符号と言われる)ならびにYQ1
,YQ2及びYQ3(一般に追尾符号と言われる)を含
んでいる。タイミング誤差ΔTは、次の二つの式の何れ
かに従つて、これらの符号の値を使用して計算されるこ
とが判明した。式6及び7は、双方共、各種のチヤネル
にわたり、インパルス応答に対するタイミング誤差の良
好な近似値を与える。Telephone line impulse response 96 by converter 67
The sampling of is indicated by a plurality of equally spaced vertical lines 198. These lines 198 are also designated by the associated symbol YQ. These signs Y
Q is a main code YQo, secondary codes YQ-1, YQ-2, and YQ-3 (generally called introduction codes), and YQ1
, YQ2 and YQ3 (generally called tracking codes). It has been found that the timing error ΔT is calculated using these sign values according to either of the following two equations: Equations 6 and 7 both give good approximations of the timing error for the impulse response across various channels.
0.25及び−0.25の間の各種のタイミング誤差に
ついて、YQ1及びYQoに対する典型的な値が第12
図に表示されている。Typical values for YQ1 and YQo are 12th for various timing errors between 0.25 and -0.25.
Shown in the figure.
各タイミング誤差に対しては、式6及び7に従つて計算
された△Tの値も第12図に作表されている。式6が恐
らく最も正確なタイミング誤差△Tの近似値を与えるこ
とが判る。一方、式7はタイミング誤差△Tのすぐれた
近似値を与えかつ誘導するのが、より容易である。式7
の△Tは、スイツチ141及び147を、それらのそれ
ぞれ第二の位置に置くことにより、誘導される。For each timing error, the value of ΔT calculated according to equations 6 and 7 is also tabulated in FIG. It can be seen that Equation 6 probably gives the most accurate approximation of the timing error ΔT. On the other hand, Equation 7 gives a better approximation of the timing error ΔT and is easier to derive. Formula 7
ΔT is induced by placing switches 141 and 147 in their respective second positions.
乗算器153の出力部における積YQ1/YQoは、要
素−0.67と共に、乗算器201に伝えれらる。その
結果の積は式7に述べられたタイミンダ誤差信号△Tを
供給する。この信号は、導体203上をコンバータ67
に伝えられる。最初のインパルス105が受信された場
合、周波数の表現に起因する如何なる累積した位相誤差
も修正することが、同様に望ましいであろう。The product YQ1/YQo at the output of multiplier 153 is passed to multiplier 201 with element -0.67. The resulting product provides the timing error signal ΔT described in Equation 7. This signal is routed on conductor 203 to converter 67.
can be conveyed to. When the first impulse 105 is received, it may also be desirable to correct any accumulated phase errors due to the frequency representation.
この誤差修正は、第6図のブロツク112により示され
る方法の段階を参照して検討されたと同様な方法で、達
成される。かくして式1により表わされるものと等しい
信号が誘導され、導体161上を位相制御回路網95に
伝えられる。前にも述べられたように、式6又は7に従
つてなされたタイミングジヤンプに基づき、位相修正も
具合よく行われる。This error correction is accomplished in a manner similar to that discussed with reference to the method step indicated by block 112 of FIG. A signal equal to that expressed by Equation 1 is thus induced and transmitted on conductor 161 to phase control network 95. As previously mentioned, phase corrections are also conveniently performed based on timing jumps made according to equations 6 or 7.
望ましい実施例に対する、この対応した位相ジヤンプは
△φ=−360△Tに等しい大きさを有する。必要な場
合は、新しい位相測定に関連した位相ジヤンプ及びタイ
ミング・ジヤンプに関連した位相ジヤンプは、次の式に
従つて計算される。式8を表わす信号は、導体203上
の信号△Tを要素−360゜ と共に乗算器205に伝
えることにより誘導される。For the preferred embodiment, this corresponding phase jump has a magnitude equal to Δφ=-360ΔT. If necessary, the phase jump associated with the new phase measurement and the phase jump associated with the timing jump are calculated according to the following equations. A signal representing Equation 8 is derived by passing the signal ΔT on conductor 203 to multiplier 205 with an element -360°.
この積は、導体161上の信号△φと共に、求和器20
7に伝えられる。上述の式8により示される、その結果
の信号は導体209上を位相制御回路網95に伝えられ
る。第6図のブロツク116に従つた位相及びタイミン
グの修正によつて、受信機29は、第二のインパルス1
07に応答して、等化係数の計算に進行する。インパル
スから等化係数を正しく計算するために、インパルスは
、充分な保護時間によりインパルスの前後の双方におい
て、送信エネルギー零の区間を設けなければならない。
このエネルギー零の区間において、受信機29は位相が
ロツクされていないから、チヤネル中の周波数変化に基
づく位相誤差が発生する。もし保護期間が10ボーであ
れば、周波数変化は10ヘルツとなり、ボーの時間は1
/1600sec=6250マイクロ秒である。したが
つて例えば1ボー当り2.25゜の位相誤差は累積して
合計22.5゜の位相誤差を与えるであろう。このよう
な位相誤差は、等化係数の計算において38%もの誤差
を生ずる。もし、位相誤差があれば、それは、主符号Y
Ioばかりでなく、導入サンプルYQ−1,YQ−2及
びYQ−3を含む従符号にも影響するであろう。This product, together with the signal Δφ on the conductor 161, is obtained by the summator 20
7 can be conveyed. The resulting signal, given by Equation 8 above, is conveyed on conductor 209 to phase control network 95. By modifying the phase and timing according to block 116 of FIG.
07, proceed to calculate the equalization coefficients. In order to correctly calculate the equalization coefficient from an impulse, the impulse must have periods of zero transmitted energy both before and after the impulse with sufficient guard time.
During this zero energy interval, the receiver 29 is not phase locked, so a phase error occurs due to frequency changes in the channel. If the protection period is 10 baud, the frequency change will be 10 hertz and the baud time will be 1
/1600sec=6250 microseconds. Thus, for example, a phase error of 2.25 degrees per baud would cumulatively give a total phase error of 22.5 degrees. Such a phase error causes an error of as much as 38% in the calculation of the equalization coefficient. If there is a phase error, it is the main code Y
It will affect not only Io, but also the slave codes, including the introduced samples YQ-1, YQ-2 and YQ-3.
これらの符号は、すべて等化係数の計算に重要である。
然しながら、式1に従つた位相誤差の検出及び計算は導
入パルスが通過した後に行われる。従つて、その時にお
ける位相修正は、主符号及び従の追尾符号YQ1,YQ
2,YQ3にのみ影響を及ぼすであろう。本発明の望ま
しい実施例において、この問題は以前に受信された導入
部のサンプルを、インパルスの主サンプルYQoが発生
するまで、蓄積しておくことにより解決された。All these signs are important in calculating the equalization coefficients.
However, the detection and calculation of the phase error according to Equation 1 is performed after the introduction pulse has passed. Therefore, the phase correction at that time is based on the main code and the sub tracking codes YQ1, YQ.
2. It will only affect YQ3. In the preferred embodiment of the invention, this problem is solved by storing previously received lead-in samples until the impulse's main sample YQo occurs.
式1に従つて、全体の位相誤差を測定することにより、
受信器の参照となる位相は、先に述べられたような方法
で、現在の状態に合わせられる。もし、この位相修正が
現在の時間の間隔中に発生すると、主サンプル及び追尾
したサンプルのみがこの位相修正により影響されるであ
ろう。導入サンプルの位相を修正するため、蓄積され4
た値YIj及びYQは、次の式に従つて計算された対応
する量YI↑及びYQ′j′によつて置き換えられる。By measuring the overall phase error according to Equation 1,
The receiver phase reference is adjusted to the current state in the manner described above. If this phase modification occurs during the current time interval, only the main and tracked samples will be affected by this phase modification. To correct the phase of the introduced sample, the accumulated 4
The values YIj and YQ are replaced by the corresponding quantities YI↑ and YQ'j' calculated according to the following equations.
八 ?? ?▲− I 1A?^――
◆Aここで、jは−3以上であり0以下である。Eight ? ? ? ▲-I 1A? ^――
◆A Here, j is greater than or equal to -3 and less than or equal to 0.
導入及び追尾サンプルの双方の位相修正の後に続いて、
集合的にY↑,及びYO,と言われる、これらの信号は
、次の式に従つて、振巾変化に関連するように、正規化
される。Following phase correction of both the introduction and tracking samples,
These signals, collectively referred to as Y↑ and YO, are normalized as related to the amplitude change according to the following equation:
ここで、,は−4以上−1以下である。Here, , is greater than or equal to -4 and less than or equal to -1.
導入サンプルの位相修正は、第4図の迅速学習2回路網
97中のブロツク・ダイヤグラムの形態で示された等化
係数計算器211で行われる。The phase correction of the introduced samples is performed in the equalization coefficient calculator 211 shown in block diagram form in the quick learn 2 network 97 of FIG.
ごれは第13図に詳細に示される。迅速学習回路痢97
において、導体123及び125(b信号YIj及びY
Q,を計算器211に伝える。吏に詳細に言5うと、こ
れらの信号は第13図に示されるように、求和回路網2
]3及び2]5に伝えられる。回路網213及び215
からの信号は、蓄積レジスタ217及び219にそれぞ
れ貯えられる。レジスタ217からの符YIJは順次に
一対の乗算器3221及び223に伝えられる。同様に
YQ3符号は一対の乗算器225及び227に伝えられ
る。サイン/コサインROMにより供給される、サイン
△φに等しい信号も、乗算器223及び225に伝えら
れる。同様に、コサイン△φに等しい4信号が乗算器2
21及び227に追加の要素を供給する。乗算器223
及び227からの積はアダー229において加算され、
式9の信号YO3を導体231に供給する。乗算器22
1及び225により供給された積は、差動アダ−233
において組合され、式9の信号Y:↑.,を導体235
に供給する。導体231及び235上の信号は、それぞ
れの求和回路網215及び213に追加の入力を供給す
るように、帰還されることができる。導入及び追尾サン
プルの双方の悼相が修正されると、Y7t)及びY0,
信号の双方が乗算器237及び239のそれぞれに伝え
られる。これらの乗算器237及び239において、信
号は式10に従つて要素1/YO.oにより乗算される
。その結果の積Y年3及びY<?3は、一対の蓄積レジ
スタ241及び243にそれぞれ貯えられる。導入及び
追尾サンプルが第6図のブロツク118に従つて位相修
正され正規化された後、等化係数が計算される。The dirt is shown in detail in FIG. quick learning circuit 97
, conductors 123 and 125 (b signals YIj and Y
Q, is transmitted to the calculator 211. In more detail, these signals are routed through the summation network 2 as shown in FIG.
]3 and 2]5. Circuit networks 213 and 215
The signals from are stored in storage registers 217 and 219, respectively. The sign YIJ from register 217 is sequentially transmitted to a pair of multipliers 3221 and 223. Similarly, the YQ3 code is passed to a pair of multipliers 225 and 227. A signal equal to sine Δφ, provided by the sine/cosine ROM, is also passed to multipliers 223 and 225. Similarly, 4 signals equal to cosine △φ are sent to the multiplier 2
21 and 227 with additional elements. Multiplier 223
and 227 are added in adder 229;
The signal YO3 of Equation 9 is supplied to the conductor 231. Multiplier 22
The product supplied by 1 and 225 is the differential adder 233
The signal Y in Equation 9: ↑. , the conductor 235
supply to. The signals on conductors 231 and 235 can be fed back to provide additional inputs to respective summation networks 215 and 213. When the mourning phases of both the introduction and tracking samples are corrected, Y7t) and Y0,
Both signals are passed to multipliers 237 and 239, respectively. In these multipliers 237 and 239, the signals are divided into elements 1/YO. Multiplied by o. The resulting product Y year 3 and Y<? 3 are stored in a pair of storage registers 241 and 243, respectively. After the introduction and tracking samples are phase corrected and normalized according to block 118 of FIG. 6, equalization coefficients are calculated.
Iチヤネル及びQチヤネルのLPE75及び77の出力
が等化回路網79 (第3図)の入力となり、符号XI
J及びXQは次の式により表現される。ここで、DIj
及びDQは、j番目のボーインタバルにおける歪を受け
ているデータ符号である。The outputs of the LPEs 75 and 77 of the I and Q channels become the inputs of the equalization network 79 (FIG. 3),
J and XQ are expressed by the following equations. Here, DIj
and DQ are the distorted data symbols at the jth baud interval.
DI,−1及びDQ−1は、j番目のボーの直前のボー
インタバルにおける歪を受けているデータ符号である。DI,-1 and DQ-1 are the distorted data symbols in the baud interval immediately before the jth baud.
hI−1及びhQ−1は、それぞれ導入部の、同相チヤ
ネルの歪み及び90゜位相の異なつたチヤネルの、レイ
ズドコサイン
特性のインパルス応答のサンプル速度
における値と復調キヤリアを掛け合
せ、更に位相修正のためにΔφのサイ
ン成分及びコサイン成分を掛け合せた
値である。hI-1 and hQ-1 are the values at the sample rate of the impulse response of the raised cosine characteristic of the distortion of the in-phase channel and the channel with a different phase of 90° in the introduction section, respectively, multiplied by the demodulation carrier, and further calculated for phase correction. is multiplied by the sine and cosine components of Δφ.
等化回路網79において、トランスバーサル等化器(図
示されない)は、可変の係数CIj及びCQjを有する
複数のタツプを設けられ、符号XI汲びXQと乗算する
。In equalization network 79, a transversal equalizer (not shown) is provided with a plurality of taps with variable coefficients CIj and CQj and multiplies by the code XI and XQ.
望ましい実施例において、等化回路網79中のトランス
バーサル等化器は、10個のタツプ及び対応した数の等
化係数を有している。ここにおける検討の目的のために
、これらのトランスバーサル等化器は、Iチヤネル中に
3個のタツプCL1,CI−2及びCI−3並びにQチ
ヤネル中に3個のタツプCQ−1,CQ−2及びCQ−
3のみを有していると仮定しよう。更にIチヤネル中の
センター・タツプCIoは1.0に等しく、Qチヤネル
中のセンター・タツプCQoはOに等しいと仮定しよう
。これらの仮定のもとに、等化回路網79の出力部にお
ける信号は、次のように表現される。式11は、式12
に代入されてデータとエラーの相関がとられ、符号間の
項に対する係数は、符号間の干渉の影響を最少にするた
め、0の大きさになるように解かれる。仮定された数の
タツプに対するこの手順に続いて、係数CIJ及びCQ
は、XI及びXQ信号を等化するため、次の計算値に調
定される。〜1)−b′
一上記の式は主たる符号間の干渉にhI−1及びhQ−
1が供給されているときに適用される。In the preferred embodiment, the transversal equalizer in equalization network 79 has ten taps and a corresponding number of equalization coefficients. For purposes of this discussion, these transversal equalizers have three taps CL1, CI-2, and CI-3 in the I channel and three taps CQ-1, CQ-3 in the Q channel. 2 and CQ-
Let's assume we only have 3. Let us further assume that the center tap CIo in the I channel is equal to 1.0 and that the center tap CQo in the Q channel is equal to O. Under these assumptions, the signal at the output of equalization network 79 can be expressed as: Equation 11 is Equation 12
The data and errors are correlated, and the coefficients for the intersymbol terms are solved to have a magnitude of 0 to minimize the effects of intersymbol interference. Following this procedure for the assumed number of taps, the coefficients CIJ and CQ
is adjusted to the following calculated value to equalize the XI and XQ signals. ~1)-b' - The above equation shows the main intersymbol interference hI-1 and hQ-
Applies when 1 is supplied.
導入部及び90゜のチヤネル歪みhIK及びhQKをそ
れぞれ考慮した、更に一般的な解が次の一般解により与
えられる。ここでhIK=YO,{すべてのk\0}こ
こでhQ,=Y本{すべてのk:O}
これらの式は第13図に示される等化係数計算器211
の一部によつて満足される。A more general solution considering the introduction and 90° channel distortions hIK and hQK, respectively, is given by the following general solution. Here, hIK=YO, {all k\0} where hQ, = Y books {all k:O} These formulas are used in the equalization coefficient calculator 211 shown in FIG.
satisfied by a portion of
位相を修正され正規化された信号1/YO−1を導体2
47に供給するように、インバータ245に伝えられる
。この信号は乗算器249に伝えられ、かつ乗算器25
1で自乗される。その出力は求和回路網253の正の入
力端子に接続されている。位相修正され、カリ正規化さ
れた信号Y+−1はまた、乗算器249に伝えられ、か
つ乗算器255において自乗され、その出力は、求和回
路網253の負の入力端子に接続される。The phase-corrected and normalized signal 1/YO-1 is transferred to conductor 2.
47 is transmitted to the inverter 245. This signal is transmitted to multiplier 249 and multiplier 25
It is squared by 1. Its output is connected to the positive input terminal of summation network 253. The phase corrected, Cali-normalized signal Y+-1 is also passed to multiplier 249 and squared in multiplier 255, the output of which is connected to the negative input terminal of summation network 253.
乗算器249からの積は、乗算器257において、2な
る量で乗算されその出力は求和回路網259の正の入力
端子に接続される。レジスタ241からの量Y+ー2は
求和回路網259の正の入力端子に伝えられる。同様に
レジスタ243からの量Y6−2は、求和回路網253
の負の端子に伝えられる。信号Y今一,は、レジスタ2
41から直接レジス夕261に伝えられ、等化係数CQ
−1を供給する。The product from multiplier 249 is multiplied by a quantity of 2 in multiplier 257 and its output is connected to the positive input terminal of summation network 259 . The quantity Y+-2 from register 241 is passed to the positive input terminal of summation network 259. Similarly, the quantity Y6-2 from the register 243 is
is transmitted to the negative terminal of Signal Y Imaichi, is register 2
41 directly to the register 261, and the equalization coefficient CQ
-1 is supplied.
導体247上の符号1/YO−1は、レジスタ263に
伝えられ等化係数CI−1を供給する。求和回路網25
3の出力は、レジスタ263に接続され、等化係数CI
−2を供給する。同様に求和回路網259の出力は、レ
ジスタ261に接続され等化係数CQ−2を供給する。
〜
求和回路網259の出力は、また乗算器265及び乗算
器267に伝えられる。The sign 1/YO-1 on conductor 247 is conveyed to register 263 to provide equalization coefficient CI-1. Satellite circuit network 25
The output of 3 is connected to the register 263, and the output of equalization coefficient CI
-2 is supplied. Similarly, the output of summation network 259 is connected to register 261 to provide equalization coefficient CQ-2.
~ The output of summation network 259 is also transmitted to multiplier 265 and multiplier 267.
符号Y今−1は乗算器267に付加的な要素を供給し、
その結果の積は求和回路網269の負の端子に伝えられ
る。この回路網269は、符号Y0−3も負の大力端子
に受信している。求和回路網253及び導体247の出
力は乗算器27]に接続され、その結果の積は求和回路
網269の正の入力端子に伝えられる。この回路網26
9の出力はレジスタ263に伝えられ等化係数CI−3
を供給する。導体247上の信号は乗算器265に伝え
られ、その結果の積は求和回路網273の正の入力端子
に伝えられる。The sign Y now -1 provides an additional element to the multiplier 267;
The resulting product is passed to the negative terminal of summation network 269. This circuit network 269 also receives the symbol Y0-3 at its negative power terminal. The outputs of summation network 253 and conductor 247 are connected to multiplier 27 and the resulting product is communicated to the positive input terminal of summation network 269. This circuit network 26
The output of 9 is transmitted to the register 263 and is equalized by the equalization coefficient CI-3.
supply. The signal on conductor 247 is conveyed to multiplier 265 and the resulting product is conveyed to the positive input terminal of summation network 273.
この回路網273は、正の入力端子に符号Y今−3をも
受信する回路網253の出力は、乗算器225において
、符号Y+−1と組合ぜちれ、その結果の積を求和回路
網273の正の入力端子に供給する。回路網273の出
力はレジスタ261に接続され等化係数CQ−3を供給
する。前記のようにして、式14は満足され、それぞれ
の導体277及び279上を等化回路網79に伝えられ
る等化係数をレジスタ261及び263に供給する。This network 273 also receives at its positive input the sign Y+-3.The output of the circuit 253 is combined with the sign Y+-1 in the multiplier 225 and the product of the result is added to the summation circuit. to the positive input terminal of network 273. The output of network 273 is connected to register 261 and provides equalization coefficient CQ-3. As described above, Equation 14 is satisfied, providing equalization coefficients to registers 261 and 263 that are passed to equalization network 79 on respective conductors 277 and 279.
これらの係数は、式12に示されるように信号X1及び
XQと組合せられ、等化された信号Y丁及びYQ″を供
給する。コンバータ67、求和回路網79及び位相修正
回路網81の迅速な調整に伴なつて、受信機29はデー
タを受信できる状態になる。These coefficients are combined with signals X1 and XQ as shown in Equation 12 to provide equalized signals Y and YQ''. With this adjustment, the receiver 29 becomes ready to receive data.
本発明の迅速学習回路網97及びその方法は、30ミリ
秒より少ない最小の時間で、受信機29を電話線23の
特性に適応させるから、特に有利であることが明らかで
あろう。20局もの従局が僅か1秒以内の期間に問い合
せられるから、多地点間の通信システムの問合せの間に
おいて、この極めて短かい時間は特に有利である。It will be appreciated that the rapid learning circuitry 97 and method of the present invention is particularly advantageous because it adapts the receiver 29 to the characteristics of the telephone line 23 in a minimum time of less than 30 milliseconds. This very short time is particularly advantageous during interrogation of multipoint communication systems, since as many as 20 slave stations can be interrogated in a period of less than one second.
これはシステムのデータの生産高を著しく増加させる。
本発明は、特定の方法の段階及びその方法を達成するた
めの装置に関して開示されたがその方法は他の段階を含
むことができ、かつ装置は他のやり方で具体化されるこ
とができるということが、当業者にとつては明らかであ
ろう。This significantly increases the data yield of the system.
Although the invention has been disclosed with respect to particular method steps and apparatus for accomplishing the method, the method may include other steps and the apparatus may be embodied in other ways. This will be clear to those skilled in the art.
本発明の要旨は次の如くである。The gist of the present invention is as follows.
1. 第一及び第二のチヤネルと、その中に変調された
信号が送信され且つその中からアナログ特性と第一の特
定の位相を有する到来信号が受信される伝送線路の特性
に適応する性質を有することを特長とする受信機であつ
て次の段階を含むもの:デジタル特性と第一の特定の位
相を有するサンプルされた信号を供給するため、到来信
号をサンンプルするための第一の手段;第一のチヤネル
に複調された信号の第一の成分を供給し、第二のチヤネ
ルに復調された信号の第二の成分を供給するためのサン
プルされた信号を復調する第二の手段;受信機に、第二
の特定の位相及び、到来した信号の第一の特定の位相と
受信機の第二の特定の位相との差に依存する位相誤差を
供給するための調整可能な特性を有する位相修正手段。1. the first and second channels and have properties that adapt to the characteristics of the transmission line into which the modulated signal is transmitted and from which an incoming signal having analog characteristics and a first specific phase is received; A receiver characterized in that it includes the following steps: first means for sampling an incoming signal to provide a sampled signal having digital characteristics and a first specific phase; second means for demodulating the sampled signal for providing a first component of the demodulated signal on one channel and a second component of the demodulated signal on a second channel; receiving; the receiver has adjustable characteristics for providing a second specific phase and a phase error that depends on the difference between the first specific phase of the incoming signal and the second specific phase of the receiver. Phase correction means.
;復調された信号の第一の成分を復調された信号の第二
の成分により割算し商を形成するための第三の手段;そ
の三角関数が前記の商に実質的に等しい角度に依存する
特性を有する特定の信号を供給すダるための第四の手段
;及び
到来信号の第一の特定の位相に実質的に等しい大きさを
有する受信機の第二の特定の位相と、実質的にゼロの大
きさを有する位相誤差を供給するため、前記の特定の信
号に応答する位相修正手段). 1に述べられた受信機
であつて、特定の信号は、その角のサイン関数が実質的
に前記の商に等しい角度に依存する特性を有するもの{
. 2に述べられた受信機であつて、特定の信号は、そ
の角のタンジエント関数が実質的に前記の商に等しい角
度に依存する特性を有するものi. 1に述べられた受
信機であつて、伝送線路に送られる変調された信号は、
受信機の第一のチヤネルに関連した第一の成分と受信機
の第二のチヤネルに関連した第二の成分とを有し、変調
された信号の第一の成分は実質的にゼロの大きさを有し
、前記の商は、受信機の第一のチヤネル中の信号を受信
機の第二のチヤネル中の信号で割算をすることにより、
第三の手段中に形成されるもの、第一及び第二のチヤネ
ルならびに変調された信号がその中に送り込まれ、かつ
、第一のタイミング特性を有する到来するアナログ信号
がその中から受信される伝送線路の特性に適応すること
を特長とする受信機で、次の段階よりなるもの:デジタ
ル特性を有するサンプルされた信号を供給し、かつ、到
来した信号の第一のタイミング特性とサンプリング手段
の第二のタイミング特性との間の差に依存するタイミン
グ誤差を受信機に供給するため、第二のタイミング特性
に従つて到来したアナログ信号をサンプリングするため
の手段;複数の第一のデジタル符号を有する復調された
信号を第一のチヤネルに、かつ複数の第二のデジタル符
号を第二のチヤネルに(第一及び第二のデジタル符号は
、双方共現在の符号と先行する符号とを含んでいる)供
給するため、サンプルされた信号を復調するための手段
;ある商を作るため、第一のチヤネル中の先行する符号
を第一のチヤネル中の現在の符号で割算するための手段
;及びその角度の三角関数が前記の商に実質的に等しい
角度に依存する特性を有する特定の信号を供給する手段
;到来信号の第一のタイミング特性に実質的に等しい大
きさをサンプリング手段の第二のタイミング特性に供給
し、かつ実質的にゼロの大きさを受信機のタイミング誤
差に供給するため、前記の特定の信号の大きさに応答す
るサンプリング手段、6. 5に述べられた受信機であ
つて、三角関数はタンジエント関数であるもの7. 5
に述べられた受信機であつて、
伝送線路に送信された変調された信号は、受信機の第一
のチヤネルに関連した第一の成分と、受信機の第二のチ
ヤネルに関連した第二の成分とを有し、受信機の第一の
チヤネルに関連した変調された信号の第一の成分は実質
的にゼロに等しい大きさを有しているもの8. 5に述
べられた受信機であつて、そのサンプリング手段は、そ
れぞれが特定の角度に等しい期間を有する複数のボーイ
ンタバルの各々の期間に一度、到来するアナログ信号を
サンプリングする特性を有しており、更に次のものより
なる受信機:前記の特定の角を前記の特定の角度で割算
することにより形成された第二の商を代表する信号を供
給する手段、そして前記のサンプリング手段は、受信機
のタイミング手段に実質的にゼロの大きさを供給するよ
うに、第二の商の大きさに依存する分量だけ変換手段を
調整するために、第二の商を表わす信号に応答する。third means for dividing the first component of the demodulated signal by the second component of the demodulated signal to form a quotient; dependent on an angle whose trigonometric function is substantially equal to said quotient; and a second particular phase of the receiver having a magnitude substantially equal to the first particular phase of the incoming signal; (phase modification means responsive to said particular signal) to provide a phase error having a magnitude of zero. 1, in which the particular signal has the property of being angle-dependent, the sine function of the angle being substantially equal to said quotient {
.. 2, wherein the particular signal has angle-dependent properties whose angular tangent function is substantially equal to said quotient; i. In the receiver described in 1, the modulated signal sent to the transmission line is
a first component associated with a first channel of the receiver and a second component associated with a second channel of the receiver, the first component of the modulated signal having a magnitude of substantially zero; and said quotient is obtained by dividing the signal in the first channel of the receiver by the signal in the second channel of the receiver.
a third means formed into the first and second channels and into which the modulated signal is fed and into which an incoming analog signal having first timing characteristics is received; A receiver characterized by adapting to the characteristics of the transmission line, comprising the steps of: providing a sampled signal with digital characteristics and adapting the first timing characteristics of the incoming signal to the sampling means; means for sampling the incoming analog signal according to the second timing characteristic to provide the receiver with a timing error that depends on the difference between the plurality of first digital symbols; and a plurality of second digital codes in a second channel, the first and second digital codes both including a current code and a preceding code. means for demodulating the sampled signal to provide a quotient; means for dividing the preceding symbol in the first channel by the current symbol in the first channel to produce a quotient; and means for providing a particular signal having an angle-dependent characteristic whose trigonometric function of the angle is substantially equal to said quotient; 6. sampling means responsive to the magnitude of said particular signal to provide a timing characteristic of said second and to provide a substantially zero magnitude to the receiver timing error; 6. 7. The receiver described in item 5, in which the trigonometric function is a tangent function. 5
, wherein the modulated signal transmitted to the transmission line has a first component associated with a first channel of the receiver and a second component associated with a second channel of the receiver. 8. a first component of the modulated signal associated with the first channel of the receiver has a magnitude substantially equal to zero; 5, wherein the sampling means has the characteristic of sampling the incoming analog signal once during each of a plurality of baud intervals, each of which has a period equal to a particular angle. , further comprising: means for providing a signal representative of a second quotient formed by dividing said particular angle by said particular angle; and said sampling means: Responsive to the signal representative of the second quotient to adjust the conversion means by an amount dependent on the magnitude of the second quotient so as to provide a substantially zero magnitude to the timing means of the receiver.
9. データ符号の連続の送信期間中、チヤネル間及び
符号間の干渉の効果を最少にするため、伝送線路上を受
信機に送信されたインパルスに応答する特性を有する受
信機であつて、次の段階を含むもの:デジタルのサンプ
ルの連続を供給するためインパルスをサンプリングする
手段;受信機の位相の合つたチヤネルに一連のテジタル
符号を供給し、受信機の90゜位相の異なるチヤネルに
一連のデジタル符号を供給するため、デジタルサンプル
を復調する手段;デジタル符号の相対的な大きさを調整
するよノうに、デジタル符号と可変の係数を組合せるた
めの複数の可変の係数に応答する等化手段;等化手段の
係数を現在の状態に合せる特性を有する少くともーつの
特定の信号を誘導するため、前記の位相の合つたチヤネ
ル及び位相の90゜異なるチヤネルの少くともーつの中
のデジタル符号に応答する手段;そして、等化手段は、
チヤネル間及び符号間の干渉の効果を最少にするような
やり方で、等化手段の係数を変化するために、前記の特
定の信号に応答するもの10. 9に述べられた受信機
であつて、位相の合つたチヤネル中のデータサンプルの
連続と90゜位相の異なるデジタルサンプルの連続は各
々主サンプル、主サンプルより時間が先に進んでいる複
数の従サンプル及び主サンプルより時間が遅れている複
数の従サンプルを含み、かつ誘導する手段は、前記の特
定の信号を誘導するため、主サンプルより時間が進んで
いる従サンプルに応答するもの。9. A receiver having the property of being responsive to impulses transmitted to the receiver over a transmission line in order to minimize the effects of interchannel and intersymbol interference during the transmission of successive data symbols; means for sampling the impulses to provide a series of digital samples; providing a series of digital symbols on in-phase channels of the receiver and a series of digital symbols on 90° out-of-phase channels of the receiver; means for demodulating the digital samples to provide a digital signal; equalization means responsive to a plurality of variable coefficients for combining the digital code with the variable coefficients so as to adjust the relative magnitude of the digital code; digital codes in at least one of said in-phase and 90° out-of-phase channels in order to induce at least one specific signal having the property of adapting the coefficients of the equalization means to the current state. means for responding; and means for equalizing:
10. responsive to said particular signal for varying the coefficients of the equalization means in such a way as to minimize the effects of inter-channel and inter-symbol interference; 9, in which the series of data samples in the channel that are in phase and the series of digital samples that are 90° out of phase are each composed of a master sample and a plurality of slave samples that are ahead of the master sample in time. The means for including and inducing the sample and a plurality of secondary samples that are behind the main sample in time is responsive to the secondary samples that are ahead of the main sample in time to induce the specific signal.
11・ 9に述べられた受信機であつて、等化回路網は
、位相の合つたチヤネルと関連した主係数及び位相の9
0゜異なるチヤネルと関連した主係数とを有し;インパ
ルスは、位相の合つたチヤネルと90゜位相の異なるチ
ヤネルのーつの上を受信機に送信され、そして位相の合
つたチヤネル及び90゜異なる位相のチヤネルのーつの
中の主たる係数は、実質的にゼロの固定された大きさを
有し、位相の合つたチヤネル及び90゜異なる位相のチ
ヤネル?他方の中の主たる係数は実質的にーなる数の固
定された大きさを有するもの。11.9, in which the equalization network consists of the main coefficients associated with the in-phase channels and the phase 9
the impulses are transmitted to the receiver on one of the in-phase channels and the 90° out-of-phase channels; The dominant coefficient in one of the phase channels has a fixed magnitude of substantially zero, the in-phase channel and the 90° out-of-phase channel? The principal coefficients in the other have a fixed magnitude of substantially -.
12.位相の合つたチヤネル及び90゜位相の異なるチ
ヤネルを有し、符号間及びチヤネル間干渉と共に位相誤
差をも有するデータ信号を受信するように適応しており
、下記を含む受信機:主サンプル、主サンプルより進ん
でいる複数の導入サンプル及び主サンプルの後を追つて
いる複数の追尾サンプルを含むデジタル信号を供給する
ため、受信した信号をサンプリングする手段;位相の合
つたチヤネル及び90゜位相の異なるチヤネル中の主サ
ンプル及び従サンプルに関連した、符号を有する復調さ
れた信号を供給するため、デジタル信号を復調する第二
の手段;位相の合つたチヤネル及び90゜位相の異なる
チヤネル中の、主サンプル及び従サンプルに関連した符
号を有する位相修正された信号を供給するため、位相の
合つたチヤネル及び90゜位相の異なるチヤネル中の復
調された信号の位相修正をする可変特性を有する第三の
手段,主サンプル及び従サンプルに関連した符号を有す
る等化された信号を供給するため、位相の合つたチヤネ
ル及び90゜位相の異なるチヤネル中の位相を修正され
た信号を等化するための可変特性を有する第四の手段,
及び符号間及びチヤネル間干渉を最少にするように第四
の手段の特性を変化させるためのインパルス特性を、受
信した信号が有している場合、位相修正された信号に応
答する第五の手段13. 12に述べられる受信機であ
つて第三の手段は下記の手段を含むもの:位相誤差を計
算するため、デジタル信号の主サンプルに関連した、復
調された信号の符号の少くともーつに応答する第六の手
段;デジタル信号の導入サンプルに関連した、復調され
た信号の符号を蓄積する第七の手段;及び第七の手段に
より蓄積された符号の位相を修正するための、第七の手
段により計算された位相誤差に応答する第八の手段14
. 12に述べられた受信機であつて第四の手段は下記
を含むもの:主サンプル及び従サンプルに関連した符号
を有する正規化した信号を供給するため、位相修正され
た信号を正規化するためのデジタル信号の主サンプルに
関連した、位相修正された信号中の符号に応答する第七
の手段、及び正規化された信号に応答し、等化された信
号を生ずるため位相の合つたチヤネル及び90゜位相の
異なるチヤネル中の正規化された信号を等化するための
可変特性を有する第八の手段、15. 13に述べられ
た受信機であつて、第六の手段は、位相誤差を計算する
ため、デジタル信号の主サンプルに関連した、位相の合
つたチヤネル及び90゜位相の異なるチヤネルの一つの
中の復調された信号の符号を、デジタル信号の主サンプ
ルに関連した位相の合つたチヤネル及び90゜位相の異
なるチヤネルの他方の中の復調された信号の符号により
、割算することによつて形成された商のアークタンジエ
ントに応答するもの12. A receiver having in-phase channels and 90° out-of-phase channels, adapted to receive data signals having phase errors as well as intersymbol and interchannel interference, and including: main sample, main sample, means for sampling the received signal to provide a digital signal including a plurality of lead-in samples leading the samples and a plurality of tracking samples trailing the main sample; in-phase channels and 90° out-of-phase channels; A second means for demodulating the digital signal to provide a demodulated signal having a sign associated with the main sample and the slave sample in the channel; a third having variable characteristics for phase modifying the demodulated signal in the in-phase channel and the 90° out-of-phase channel to provide a phase modified signal having a sign associated with the sample and slave sample; means for equalizing the phase corrected signals in the in-phase channel and the 90° out-of-phase channel to provide an equalized signal having a sign related to the main sample and the slave sample; A fourth means having the characteristics,
and fifth means responsive to the phase modified signal if the received signal has impulse characteristics for changing the characteristics of the fourth means to minimize intersymbol and interchannel interference. 13. 12, wherein the third means comprises: responsive to at least one of the signs of the demodulated signal relative to the main samples of the digital signal to calculate a phase error; seventh means for storing the code of the demodulated signal associated with the introduced samples of the digital signal; and a seventh means for modifying the phase of the code stored by the seventh means. eighth means 14 responsive to the phase error calculated by the means;
.. 12, wherein the fourth means comprises: for providing a normalized signal having a sign associated with the primary and secondary samples; for normalizing the phase corrected signal; seventh means responsive to the sign in the phase modified signal associated with the main samples of the digital signal; Eighth means with variable characteristics for equalizing normalized signals in channels with 90° phase difference; 15. 13, wherein the sixth means is configured to calculate a phase error in one of the in-phase channels and the 90° out-of-phase channels associated with the main samples of the digital signal. formed by dividing the sign of the demodulated signal by the sign of the demodulated signal in the other of the in-phase and 90° out-of-phase channels associated with the main samples of the digital signal. which responds to the arctangent of the quotient
第1図は、各自が本発明の特長を有する送信機とを含む
、複数の従局と電話線を経て通信する主局を含む、各地
点間の通信回路網のブロツク・ダイヤグラムである。
第2図は、第1図に示される送信機のーつのブロツク・
ダイヤグラムである。第3図は、第1図に示される受信
機のーつのブロツク・ダイヤグラムであつて、受信機の
タイミング・位相及び等化を電話線の特性に早く適応さ
せるための、迅速学習回路網を含んでいる。第4図は、
第3図に示される迅速学習回路網のブロツ夕・ダイヤグ
ラムである。第5図は、本発明の迅速学習回路網と共に
使用される迅速学習序章部である。第6図は、本発明の
望ましい方法を示すフ口−チヤートである。第7図は、
望ましい方法の、初期の位相及びタイミング修正と共に
使用される変調されたトーンを示す。第8図は、45゜
より大きい位相誤差に応答する60゜の位相ジヤンプの
効果を示す位相ダイヤグラムである。第9図は、45゜
より大きい位相誤差に応答して60゜のジヤンプがなさ
れたときの最大の位相誤差を示す表である。第10図は
、本発明の望ましい方法に従つたタイミング修正の効果
を示すブロツク・ダイヤグラムである。第11図は、受
信機中のコンバータにより発生された大及び小のサンプ
ルを示すインパルスの応答である。第12図は、本発明
の望ましい方法に従つて計算されたタイミング誤差を示
す表である。第13図は、本発明の望ましい方法に従つ
て等化係数を調整するための、等化係数計算器を示す。
11・・・他地点間通信回路網、13・・・主局、15
, 17, 19・・・従局、21, 23・・・電話
線、25・・・事務機、27・・・送信機、29・・・
受信機、33・・・送信機、35・・・受信機、37・
・・符号機、39・・・インヒビタ− 41,43・・
・デジタル.ローパス.フイルタ、45・・・サイン/
コサインROM147・・・アダ− 49・・・コンバ
ータ、51・・・アナログ.ローパス.フイルタ、55
・・・開始時順列発生器、57・・・タイマ− 59・
・・可能化ゲート、63・・・アナログ.フイルタ、6
5・・伯動利得制御、67・・・コンバータ、69,7
1・・・乗算器、73・・・サイン/コサインROM、
75,77・・・ローパス.フイルタ、79・・・等化
回路網、81・・・位相修正回路網、83・・・検出回
路網、87・・・エラー計算器、89・・・解読器、9
1・・・等化制御回路網、93・・・決定閾値制御、9
4・・・タイミング制御回路網、95・・・位相制御回
路網、97・・・迅速学習回路綱、99・・・迅速学習
序言部、101・・・変調されていない搬送波、103
・・・トーン、105・・・インパルス、107・・・
インパルス、]09・・哨動利得制御、1]0・・・程
度の大きい位相ジヤンプ、112・・・微細な位相ジヤ
ンプ、114・・・タイミング及び位相ジヤンプ、11
6・・・タイミング及び位相ジヤンプ、118・・・位
相修正、120・・・等化調整、123,125・・・
導体、127・・・乗算器、]29・・・比較器、13
1・・・乗算器、133・・・導体、135・・・大き
さ抽出器、137・・・比較器、139・・・導体、1
41・・・スイツチ、147・・・スイツチ、153・
・・乗算器、155・・・インパースROM1 157
・・・ARCTANR0M、159・・・インバータ、
161・・・導体、179・・・乗算器、181・・・
求和回路網、183・・・スイツチ、189・・・大き
さ抽出器、191・・・比較器、193・・・遅延回路
網、197・・・乗算器、201・・・乗算器、205
・・・乗算器、207・・・乗算器、211・・・計算
器、213,215・・・求和回路網、217・・・レ
ジスタ、221, 223・・・乗算器、225,22
7・・・乗算器、229・・・アダー233・・・差動
アダー、237,239・・・乗算器、241, 24
3・・・蓄積レジスタ、245・・・インバー久249
・・・乗算器、251・・・乗算器、253・・・求和
回路網、257・・・乗算器、259・・・求和回路網
、261・・ルジスタ、263・・ルジスタ、265,
267・・・乗算器、269・・・求和回路網、27
1・・・乗算器、273・・・求和回路網。FIG. 1 is a block diagram of a point-to-point communication network including a master station communicating via telephone lines with a plurality of slave stations, each including a transmitter having the features of the present invention. FIG. 2 shows a block diagram of one of the transmitters shown in FIG.
This is a diagram. FIG. 3 is a block diagram of one of the receivers shown in FIG. 1, including rapid learning circuitry to quickly adapt the receiver's timing, phasing, and equalization to the characteristics of the telephone line. I'm here. Figure 4 shows
4 is a block diagram of the rapid learning network shown in FIG. 3; FIG. FIG. 5 is a rapid learning prologue for use with the rapid learning network of the present invention. FIG. 6 is a side chart illustrating the preferred method of the present invention. Figure 7 shows
3 illustrates the modulated tones used with the initial phase and timing corrections of the preferred method; FIG. 8 is a phase diagram showing the effect of a 60° phase jump in response to a phase error greater than 45°. FIG. 9 is a table showing the maximum phase error when a 60 degree jump is made in response to a phase error greater than 45 degrees. FIG. 10 is a block diagram illustrating the effects of timing modification in accordance with the preferred method of the present invention. FIG. 11 is an impulse response showing large and small samples generated by the converter in the receiver. FIG. 12 is a table showing timing errors calculated in accordance with the preferred method of the present invention. FIG. 13 shows an equalization factor calculator for adjusting equalization factors in accordance with the preferred method of the present invention.
11... Communication circuit network between other points, 13... Main station, 15
, 17, 19... slave station, 21, 23... telephone line, 25... office machine, 27... transmitter, 29...
Receiver, 33... Transmitter, 35... Receiver, 37.
... Encoder, 39... Inhibitor 41, 43...
·Digital. Low pass. Filter, 45...Sign/
Cosine ROM147...Adder 49...Converter, 51...Analog. Low pass. filter, 55
...Start permutation generator, 57...Timer 59.
...Enabling gate, 63...Analog. filter, 6
5...Brain gain control, 67...Converter, 69,7
1... Multiplier, 73... Sine/cosine ROM,
75, 77...low pass. Filter, 79... Equalization circuit network, 81... Phase correction circuit network, 83... Detection circuit network, 87... Error calculator, 89... Decoder, 9
1... Equalization control circuit network, 93... Decision threshold control, 9
4... Timing control circuitry, 95... Phase control network, 97... Rapid learning circuitry, 99... Rapid learning preamble section, 101... Unmodulated carrier wave, 103
...Tone, 105...Impulse, 107...
Impulse,]09...Pulse gain control, 1]0...Large phase jump, 112...Small phase jump, 114...Timing and phase jump, 11
6... Timing and phase jump, 118... Phase correction, 120... Equalization adjustment, 123, 125...
Conductor, 127... Multiplier, ] 29... Comparator, 13
1... Multiplier, 133... Conductor, 135... Size extractor, 137... Comparator, 139... Conductor, 1
41...Switch, 147...Switch, 153.
... Multiplier, 155 ... Impurse ROM1 157
...ARCTANR0M, 159...Inverter,
161... Conductor, 179... Multiplier, 181...
Summation circuit network, 183... Switch, 189... Magnitude extractor, 191... Comparator, 193... Delay circuit network, 197... Multiplier, 201... Multiplier, 205
... Multiplier, 207 ... Multiplier, 211 ... Calculator, 213, 215 ... Summation circuit network, 217 ... Register, 221, 223 ... Multiplier, 225, 22
7... Multiplier, 229... Adder 233... Differential adder, 237, 239... Multiplier, 241, 24
3...Storage register, 245...Invar 249
. . . Multiplier, 251 . . . Multiplier, 253 . . . Sum seeker circuit network, 257 .
267... Multiplier, 269... Sum seeker network, 27
1...Multiplier, 273...Summing circuit network.
Claims (1)
信号を供給するサンプリング手段67と、第1のチャネ
ルに復調された信号の第1の成分を供給し、第2のチャ
ネルに復調された信号の第2の成分を供給するための、
サンプルされた信号を復調する復調手段69,71,7
3と、復調された信号の第1の成分を復調された信号の
第2の成分により割算し商を形成するための演算手段1
53,155と、前記の商のアークタンジェントあるい
はアークサインの逆三角関数の値に依存する特性を有す
る特定の信号を供給するための逆三角関数算出手段15
7と、前記到来する入力アナログ信号に対する位相誤差
を供給するため、前記逆三角関数算出手段157より供
給される特定の信号に応答する位相修正手段81,95
とを含み、更に伝送線路に送られる変調された信号は、
受信機の第1のチャネルに関連した第1の成分と受信機
の第2のチャネルに関連した第2の成分とを有し、変調
された信号の第1の成分は実質的にゼロの大きさを有し
、前記の商は、受信機の第1のチャネル中の信号を受信
機の第2のチャネル中の信号で割算をすることにより、
前記演算手段153,155中に形成されるように成さ
れ、第1及び第2のチャネルと、その中に変調された信
号が送信され、かつその中から到来信号が受信される伝
送路の特性に適応することを特徴とする適応形デジタル
・モデムを有する受信機。1 a sampling means 67 for receiving an incoming input analog signal and providing a sampling signal, and a sampling means 67 for providing a first component of the demodulated signal on a first channel and a second component of the demodulated signal on a second channel. for supplying the ingredients of
Demodulation means 69, 71, 7 for demodulating the sampled signal
3, and calculation means 1 for dividing the first component of the demodulated signal by the second component of the demodulated signal to form a quotient.
53, 155, and an inverse trigonometric function calculating means 15 for supplying a specific signal having characteristics depending on the value of the inverse trigonometric function of the arctangent or arcsine of the quotient.
7, and phase correction means 81, 95 responsive to a specific signal provided by the inverse trigonometric function calculation means 157 to provide a phase error for the incoming input analog signal.
and the modulated signal sent to the transmission line is
a first component associated with a first channel of the receiver and a second component associated with a second channel of the receiver, the first component of the modulated signal having a magnitude of substantially zero. and the quotient is calculated by dividing the signal in the first channel of the receiver by the signal in the second channel of the receiver.
Characteristics of the first and second channels formed in the calculation means 153, 155 and the transmission path through which the modulated signal is transmitted and the incoming signal is received; A receiver having an adaptive digital modem, characterized in that the receiver is adapted to a digital modem.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51026272A JPS5949738B2 (en) | 1976-03-10 | 1976-03-10 | Receiver with adaptive digital modem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51026272A JPS5949738B2 (en) | 1976-03-10 | 1976-03-10 | Receiver with adaptive digital modem |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58171481A Division JPS6014540B2 (en) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Receiving machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52109319A JPS52109319A (en) | 1977-09-13 |
| JPS5949738B2 true JPS5949738B2 (en) | 1984-12-04 |
Family
ID=12188637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51026272A Expired JPS5949738B2 (en) | 1976-03-10 | 1976-03-10 | Receiver with adaptive digital modem |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5949738B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5825707A (en) * | 1981-08-07 | 1983-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | Waveform equalizer |
| DE102012220488A1 (en) | 2012-11-09 | 2014-05-15 | Robert Bosch Gmbh | Subscriber station for a bus system and method for improving the reception quality of messages at a subscriber station of a bus system |
-
1976
- 1976-03-10 JP JP51026272A patent/JPS5949738B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52109319A (en) | 1977-09-13 |
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