(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力されるフィルタ係数に応じて入力信号をフィルタリングして出力するフィルタと、
前記フィルタから出力された信号に基づいて、前記フィルタ係数を更新する時に用いる誤差信号を生成する誤差信号生成手段とを備えた波形等化器であって、
前記誤差信号生成手段は、
前記フィルタから出力された信号の振幅における誤差である振幅誤差信号を生成する振幅誤差信号生成手段と、
前記フィルタから出力された信号の包絡線の２乗値における誤差である２乗包絡線誤差信号を生成する２乗包絡線誤差信号生成手段と、
前記振幅誤差信号の絶対値および所定の変換関数に基づいて、前記２乗包絡線誤差信号に対応する第１の重み係数および前記振幅誤差信号に対応する第２の重み係数を計算して出力する誤差重み係数計算手段と、
前記誤差重み係数計算手段から出力された前記第２の重み係数及び予め定める第１の係数に基づいて前記振幅誤差信号に重み付けを行う振幅誤差信号重み付け手段と、
前記フィルタの出力、前記誤差重み係数計算手段から出力された前記第１の重み係数及び予め定める第２の係数に基づいて前記２乗包絡線誤差信号に重み付けを行う２乗包絡線誤差信号重み付け手段とを備え、
前記２乗包絡線誤差信号重み付け手段の出力及び前記振幅誤差信号重み付け手段の出力を加算した結果に対応する信号を前記誤差信号として出力することを特徴とする波形等化器。
【請求項２】
誤差重み係数計算手段は、前記振幅誤差信号の絶対値の平均値、および所定の変換関数に基づいて、前記２乗包絡線誤差信号に対応する第１の重み係数および前記振幅誤差信号に対応する第２の重み係数を計算して出力するように構成されてなる請求項１に記載の波形等化器。
【請求項３】
誤差重み係数計算手段は、前記第１の重み係数に、予め定める第３の係数を乗じて出力する振幅誤差信号重み付け用乗算手段と、
最大重み係数から振幅誤差信号重み付け用乗算手段を減算して前記第２の重み係数を求める重み係数生成用減算手段とを備え、
振幅誤差信号重み付け手段は、前記重み係数生成用減算手段の出力及び第１の係数に基づいて振幅誤差信号に重み付けを行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の波形等化器。
【請求項４】
所定の変調方式を識別する変調方式指定信号に基づいて、第１の係数、第２の係数、第３の係数及び前記誤差重み係数計算手段における前記重み係数の演算に必要なパラメータを出力するパラメータ選択手段をさらに備える請求項３に記載の波形等化器。
【請求項５】
前記２乗包絡線計算手段から出力される信号のレベルが、変調方式に対応する理想的な包絡線の２乗の瞬時値のうちどのレベルに最も近いかを判定し、その判定値を出力する２乗包絡線判定手段と、
前記２乗包絡線生成手段の出力から前記２乗包絡線判定手段の判定値を減じて出力する減算手段とをさらに備え、
前記２乗包絡線誤差信号重み付け手段は、前記減算手段の出力、フィルタの出力、誤差重み係数計算手段から出力された前記第１の重み係数及び予め定める第２の係数に基づいて、前記２乗包絡線誤差信号に重み付けを行うように構成されてなる請求項３に記載の波形等化器。
【請求項６】
変調方式を識別する変調方式指定信号に基づいて、第１の係数、第２の係数、第３の係数、および前記誤差重み係数計算手段における前記重み係数の演算に必要なパラメータを出力するパラメータ選択手段と、
前記変調方式指定信号に応じて、所定の変調方式に対応する理想的な包絡線の２乗の瞬時値を切り替え、前記２乗包絡線計算手段から出力される信号のレベルが前記瞬時値のうちどのレベルに最も近いかを判定し、その判定値を出力する２乗包絡線判定手段と、
前記２乗包絡線生成手段の出力から前記２乗包絡線判定手段の判定値を減じて出力する減算手段とをさらに備え、
前記２乗包絡線誤差信号重み付け手段は、前記減算手段の出力、フィルタから出力された信号、誤差重み係数計算手段から出力された前記第１の重み係数及び前記パラメータ選択手段から出力された第２の係数に基づいて、前記２乗包絡線誤差信号に重み付けを行うように構成されてなる請求項３に記載の波形等化器。
【請求項７】
フィルタの出力に対応する信号の振幅が、変調方式に応じて定められた振幅のうちどれに最も近いかを判定するデータ判定手段と、
請求項１ないし６のいずれかに記載の波形等化器を備え、
前記波形等化器は、前記データ判定手段から出力された信号の振幅と前記フィルタから出力された信号の振幅とに基づいて振幅誤差信号を生成するように構成されてなる波形等化装置。
【請求項８】
請求項７に記載の波形等化装置を備える受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：直交位相偏移変調）、多値ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）または多値ＶＳＢ（Vestigial Sideband）変調された信号の受信装置における波形等化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は例えば、ALBERT BENVENIS and MAURICE GOURSAT,"Blind Equalization",IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS,VOL.COM-32,NO.8,AUGUST 1984やNIKHIL DESHPANDE,"Fast Recovery Equalization Techniques for DTV Signals",IEEE TRANSACTIONS ON BROADCASTING,VOL.43,NO.4,DECEMBER 1997に示された従来の波形等化器における誤差信号生成回路を示すブロック図である。
【０００３】
図において、１は波形等化器の出力信号を入力とするデータ判定部、２はデータ判定部１の入力及び出力を入力とする誤差信号生成部である。
【０００４】
また、３は上記データ判定部１の入力及び出力を入力とする振幅誤差信号生成用減算器、１６は振幅誤差信号生成用減算器３の出力及び固定係数ｋ１を入力とする第１の乗算器、５は振幅誤差信号生成用減算器３の出力を入力とする絶対値計算部、１７は絶対値計算部５の出力及び固定係数ｋ２を入力とする第２の乗算器、９は上記データ判定部１の入力信号である波形等化器の出力信号を入力とする２乗包絡線計算部、１０は２乗包絡線計算部９の出力及び正定数Ｒを入力とする２乗包絡線誤差信号生成用減算器、１８は２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０の出力及び上記第２の乗算器１７の出力を入力とする第３の乗算器、１９は第３の乗算器１８の出力及び上記データ判定部１の入力である波形等化器の出力信号を入力とする第４の乗算器、１２は第４の乗算器１９の出力及び上記第１の乗算器１６の出力を入力とする誤差信号生成用加算器であり、誤差信号生成用加算器１２の出力が誤差信号生成部２の出力信号である。
【０００５】
次に、波形等化器について説明する。
【０００６】
ＱＰＳＫ、多値ＱＡＭまたは多値ＶＳＢ変調された信号を受信する装置において、伝送路の歪みによる信号劣化を補償するために設けられる波形等化器は、例えば図１６のように構成される。
【０００７】
図１６において、１５はＱＰＳＫ、多値ＱＡＭまたは多値ＶＳＢ変調された信号の復調信号（以下、波形等化器入力信号という）を入力とする波形等化器、１は波形等化器１５の出力を入力とするデータ判定部である。また、１４は波形等化器入力信号及び係数更新部１３の出力を入力とするディジタルフィルタ、２は上記波形等化器１５の出力及び上記データ判定部１の出力を入力とする誤差信号生成部、１３は誤差信号生成部２の出力及び上記ディジタルフィルタ１４から出力されるタップ入力信号を入力とする係数更新部である。
【０００８】
波形等化器１５は、伝送路の歪みによる信号劣化を補償することが目的で設けられた装置であり、波形等化器１５の出力は上記データ判定部１に出力される。なお、変調方式がＱＰＳＫ、または多値ＱＡＭの場合、波形等化器入力信号及びその出力信号は互いに位相が直交する複素信号、また、多値ＶＳＢ変調の場合は実信号として表現できる。
【０００９】
上記データ判定部１では、入力された信号の振幅が、あらかじめ変調方式に応じて定められた振幅のうちどれに最も近いかを判定し、その判定値が出力される。データ判定部１の入力信号が複素信号の場合は、その実部及び虚部に対してそれぞれ振幅の判定を行う。
【００１０】
図１７は上記ディジタルフィルタ１４の構成を示すブロック図であり、前記図１６における波形等化器１５及び後述する図６における判定帰還型波形等化器２７で用いられるディジタルフィルタ１４の構成例を示す。
【００１１】
図１７において、２０は入力をその信号周期の間保持して出力するディジタルフィルタ用遅延部、２１は波形等化器入力信号またはディジタルフィルタ用遅延部２０によって遅延した波形等化器入力信号とフィルタ係数とを乗算するディジタルフィルタ用乗算器、２２は複数のディジタルフィルタ用乗算器２１の出力を加算するディジタルフィルタ用加算器である。
【００１２】
ディジタルフィルタ１４からは、ディジタルフィルタ用加算器２２の出力と、波形等化器入力信号及び上記ディジタルフィルタ用遅延部２０によって遅延した波形等化器入力信号（以下、タップ入力信号という）が出力される。ディジタルフィルタ１４では、外部から入力されるフィルタ係数に応じ、波形等化器入力信号をフィルタリングして出力する。なお、波形等化器入力信号が複素信号の場合は、フィルタ係数も複素信号となり、ディジタルフィルタ１４は複素フィルタとなる。
【００１３】
また、前記図１６において、誤差信号生成部２では、上記ディジタルフィルタ１４の出力である上記波形等化器１５の出力信号と上記データ判定部１の出力をもとに、上記波形等化器１５の出力信号に残留している信号の歪み成分（以下、誤差信号という）を抽出し、係数更新部１３に出力する。なお、波形等化器入力信号が複素信号の場合は、誤差信号も複素信号となる。
【００１４】
係数更新部１３では、上記誤差信号生成部２から出力される誤差信号及び上記ディジタルフィルタ１４から出力されるタップ入力信号をもとに、波形等化器が波形等化器入力信号中の歪み成分を除去できるように上記ディジタルフィルタ１４のフィルタ係数を適応的に更新して出力する。例えば、フィルタ係数の更新アルゴリズムとしてＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを用いた場合の係数更新式を次式（１）に示す。
【００１５】
【数１】
0003859386.tif 000002
式（１）において、Ｃnは時刻ｎにおけるフィルタ係数、ｘ*nは時刻ｎにおけるタップ入力信号の共役な複素数、ｅnは時刻ｎにおける誤差信号、μは１以下の正定数を表す。また、波形等化器入力信号が実信号の場合は、ｘ*nは実信号となる。なお、波形等化器入力信号が複素信号の場合は、フィルタ係数も複素信号となる。
【００１６】
次に、誤差信号生成部２の動作について前記図１５を用いて説明する。
【００１７】
振幅誤差信号生成用減算器３では、波形等化器１５の出力信号（以下、波形等化器出力信号という）から上記データ判定部１の出力を減じ、波形等化器出力信号の振幅における誤差を出力する。
【００１８】
第１の乗算器１６は、振幅誤差信号生成用減算器３の出力（以下、振幅誤差信号という）に固定係数ｋ１を乗じた信号（以下、振幅誤差情報という）を出力する。絶対値計算部５では、上記振幅誤差信号生成用減算器３の出力の絶対値を計算して出力する。第２の乗算器１７は、絶対値計算部５の出力に固定係数ｋ２を乗じた信号を出力する。
【００１９】
２乗包絡線計算部９は、波形等化器出力信号を入力とし、その包絡線の２乗値を出力する。２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０は、２乗包絡線計算部９の出力から正定数Ｒを減じて出力する。第３の乗算器１８は２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０の出力（以下、２乗包絡線誤差信号という）及び上記第２の乗算器１７の出力を入力とし、それらを乗じて出力する。第４の乗算器１９は、第３の乗算器１８の出力及び波形等化器出力信号を入力とし、それらを乗じて出力する。
【００２０】
誤差信号生成用加算器１２は、第４の乗算器１９の出力（以下、２乗包絡線誤差情報という）と上記第１の乗算器１６の出力である振幅誤差情報を入力とし、それらを加算して出力する。誤差信号生成用加算器１２の出力は誤差信号生成部２の出力である誤差信号として係数更新部１３に入力される。
【００２１】
なお、２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０の入力である正定数Ｒは、変調方式によって定められた実数であり、次式（２）で表される。
【００２２】
【数２】
0003859386.tif 000003
式（２）において、ａnは時刻ｎにおける送信データであり、変調方式固有のマッピングに応じた所定の振幅値を有している。また、ＱＰＳＫ、多値ＱＡＭの場合は複素信号、多値ＶＳＢ変調の場合は実信号となる。また、Ｅ［ｘ］はｘの期待値を表す。
【００２３】
図１５で示した従来の誤差信号生成部２で計算される誤差信号は、次式（３）のように表すことができる。但し、式（３）において、ｅnは時刻ｎにおける誤差信号、ｙnは時刻ｎにおける波形等化器出力信号、ｄnは時刻ｎにおける判定出力信号とする。
【００２４】
【数３】
0003859386.tif 000004
式（３）のように求められた誤差信号及びタップ入力信号をもとに、係数更新部１３においてフィルタ係数が逐次計算される。フィルタ係数が最適化され、信号の歪みが完全に補償された場合は、誤差信号生成部２の出力は０レベルとなる。波形等化器１５としては、誤差信号が０レベルに近づくようにフィルタ係数を最適化する。したがって、誤差信号の精度が波形等化器の収束速度や収束後の残留誤差に影響を及ぼす。
【００２５】
２乗包絡線誤差信号は、歪みのない伝送路を伝搬した復調信号の包絡線の２乗値が上記式（３）で表される正定数Ｒになることを利用して計算しているため、波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きいでも伝送路の歪みに応じた誤差情報を含んでいる。したがって、等化の初期段階や歪みが大きい場合などに有効な誤差情報を与える。しかし、２乗包絡線誤差信号のみでは収束後の波形等化器出力信号における残留誤差が大きくなるという欠点がある。これに対し、振幅誤差信号は波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きいには誤差情報としての信頼性に欠けるが、収束後の波形等化器出力信号における残留誤差が小さい。したがって、２乗包絡線誤差信号と振幅誤差信号を併用することにより、それぞれ単独で誤差信号とする波形等化器よりも高速または残留誤差の小さい波形等化器を構成することができる。
【００２６】
よって、従来例では図１５や式（３）に示されたように、誤差信号は、振幅誤差信号の絶対値が大きい場合、つまり波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きい場合または等化初期の場合には振幅誤差情報と２乗包絡線誤差情報の和として与えられ、振幅誤差信号の絶対値が小さくなるに従って、つまり等化が進むにつれて誤差信号における２乗包絡線誤差信号成分の割合が小さくなるように生成される。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の波形等化器における誤差信号は以上のように生成されるため、波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きい場合または等化初期の場合にも誤差信号に振幅誤差信号の成分が含まれており、この場合における誤差信号の精度を劣化させるという問題点があった。
【００２８】
また、従来の波形等化器における誤差信号は以上のように生成されるため、振幅誤差信号の絶対値が０レベルにならない限り、誤差信号に２乗包絡線誤差情報が含まれるため、等化器が収束した後の誤差信号が伝送路の歪み以外の雑音成分に敏感に反応し、却って波形等化器出力信号の残留誤差を増大させるという問題点があった。
【００２９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、振幅誤差信号と２乗包絡線誤差信号を有効に組み合わせ、波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きい場合、また、等化初期段階または収束後の何れの場合においても、精度の高い誤差信号を生成することによって性能を向上させることができる波形等化装置を得ることを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の波形等化器は、
外部から入力されるフィルタ係数に応じて入力信号をフィルタリングして出力するフィルタと、
前記フィルタから出力された信号に基づいて、前記フィルタ係数を更新する時に用いる誤差信号を生成する誤差信号生成手段とを備えた波形等化器であって、
前記誤差信号生成手段は、
前記フィルタから出力された信号の振幅における誤差である振幅誤差信号を生成する振幅誤差信号生成手段と、
前記フィルタから出力された信号の包絡線の２乗値における誤差である２乗包絡線誤差信号を生成する２乗包絡線誤差信号生成手段と、
前記振幅誤差信号の絶対値および所定の変換関数に基づいて、前記２乗包絡線誤差信号に対応する第１の重み係数および前記振幅誤差信号に対応する第２の重み係数を計算して出力する誤差重み係数計算手段と、
前記誤差重み係数計算手段から出力された前記第２の重み係数及び予め定める第１の係数に基づいて前記振幅誤差信号に重み付けを行う振幅誤差信号重み付け手段と、
前記フィルタの出力、前記誤差重み係数計算手段から出力された前記第１の重み係数及び予め定める第２の係数に基づいて前記２乗包絡線誤差信号に重み付けを行う２乗包絡線誤差信号重み付け手段とを備え、
前記２乗包絡線誤差信号重み付け手段の出力及び前記振幅誤差信号重み付け手段の出力を加算した結果に対応する信号を前記誤差信号として出力することを特徴とする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、この発明を具体的に説明する。
【００３８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である波形等化器における誤差信号生成部を示すブロック図である。実施の形態１の説明にあたり前記図１５に示す誤差信号生成部と同一構成部分には同一符号を付している。
【００３９】
図１において、１は波形等化器出力信号を入力とするデータ判定部（データ判定手段）、２は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする誤差信号生成部（誤差信号生成手段）、３は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする振幅誤差信号生成用減算器（振幅誤差信号生成手段）、４は振幅誤差信号生成用減算器３の出力、固定係数ｋ１及び振幅誤差重み係数生成用減算器８の出力を入力とし、それらを乗算して出力する振幅誤差信号重み付け部、５は振幅誤差信号生成用減算器３の出力を入力とする絶対値計算部、６は絶対値計算部５の出力を入力とする平均化部、７は平均化部６の出力を入力とする誤差重み係数計算部、８は１レベルから誤差重み係数計算部７の出力を減算する振幅誤差重み係数生成用減算器、９は波形等化器出力信号を入力とする２乗包絡線計算部、１０は２乗包絡線計算部９の出力及び正定数Ｒを入力とする２乗包絡線誤差信号生成用減算器、１１は２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０の出力、波形等化器出力信号、固定係数ｋ２及び誤差重み係数計算部７の出力を入力とする２乗包絡線誤差信号重み付け部（２乗包絡線誤差信号重み付け手段）、１２は２乗包絡線誤差信号重み付け部１１の出力及び上記振幅誤差信号重み付け部４の出力を入力とする誤差信号生成用加算器であり、誤差信号生成用加算器１２の出力が誤差信号生成部２の出力信号となる。
【００４０】
データ判定部１は、波形等化器の出力信号を入力とし、入力された信号の振幅があらかじめ変調方式に応じて定められた振幅のうちどれに最も近いかを判定し、その判定値を出力する。
【００４１】
振幅誤差信号生成用減算器３は、波形等化器の出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とし、波形等化器の出力信号からデータ判定部１の出力を減じ、波形等化器の出力信号の振幅における誤差である振幅誤差信号を生成する。
【００４２】
振幅誤差信号重み付け部４は、振幅誤差信号生成用減算器３の出力、固定係数ｋ１及び振幅誤差重み係数生成用減算器３の出力を入力とし、それらを乗じて出力する。
【００４３】
絶対値計算部５は、振幅誤差信号生成用減算器３の出力の絶対値を計算して出力する。
【００４４】
平均化部６は、現在の時刻から一定時間内に入力された絶対値計算部５の出力を平均して出力する。
【００４５】
誤差重み係数計算部７は、平均化部６の出力を入力とし、誤差信号生成にあたって２乗包絡線誤差信号と振幅誤差信号を加算する際の重み係数を所定の変換関数によって計算して出力する。
【００４６】
振幅誤差重み係数生成用減算器８は、最大重み係数である１レベルから誤差重み係数計算部７の出力を減算して出力する。
【００４７】
２乗包絡線計算部９は、波形等化器の出力信号を入力とし、その包絡線の２乗値を出力する。
【００４８】
２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０は、２乗包絡線計算部９の出力から正定数Ｒを減じて出力する。
【００４９】
２乗包絡線誤差信号重み付け部１１は、２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０の出力である２乗包絡線誤差信号、波形等化器の出力信号、誤差重み係数計算部７の出力及び固定係数ｋ２を入力とし、それらを乗じて出力する。
【００５０】
誤差信号生成用加算器１２は、２乗包絡線誤差信号重み付け部１１の出力及び振幅誤差信号重み付け部４の出力を入力とし、それらを加算して出力する。
【００５１】
上記２乗包絡線計算部９及び２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０は、全体として、波形等化器の出力信号の包絡線の２乗値における誤差である２乗包絡線誤差信号を生成する２乗包絡線誤差信号生成手段を構成する。
【００５２】
上記絶対値計算部５、平均化部６及び誤差重み係数計算部７は、全体として、振幅誤差信号の絶対値の平均値をもとに、２乗包絡線誤差信号と振幅誤差信号を加算する際の重み係数を所定の変換関数によって計算する誤差重み係数計算手段を構成する。
【００５３】
上記振幅誤差重み係数生成用減算器８及び振幅誤差信号重み付け部４は、全体として、上記誤差重み係数計算手段の出力及び固定係数ｋ１に基づいて振幅誤差信号に重み付けを行う振幅誤差信号重み付け手段を構成する。
【００５４】
以下、上述のように構成された波形等化装置の動作を説明する。
【００５５】
波形等化器出力信号は、ＱＰＳＫ、多値ＱＡＭまたは多値ＶＳＢ変調された信号の復調信号において、伝送路の歪みによって生じる信号劣化を補償するために設けられた波形等化器の出力信号であり、変調方式としてＱＰＳＫまたは多値ＱＡＭが用いられている場合は、互いに位相が直交する搬送波で伝送された信号の復調信号となるため複素信号で表現でき、また、多値ＶＳＢ変調が用いられている場合は実信号で表現できる。
【００５６】
データ判定部１は、波形等化器出力信号を入力とし、入力された信号の振幅が、あらかじめ変調方式に応じて定められた振幅のうちどれに最も近いかを判定し、その判定値を出力する。なお、データ判定部１の入力信号が複素信号の場合は、その実部及び虚部に対してそれぞれ振幅の判定を行う。
【００５７】
誤差信号生成部２は、例えば前記図１６に示された波形等化器１５で用いられる誤差信号生成部である。振幅誤差信号生成用減算器３は、波形等化器出力信号からデータ判定部１の出力を減じ、波形等化器出力信号の振幅における誤差である振幅誤差信号を出力する。
【００５８】
振幅誤差信号重み付け部４は、振幅誤差信号生成用減算器３の出力、固定係数ｋ１及び振幅誤差重み係数生成用減算器８の出力を入力し、それらを乗じて出力する。振幅誤差信号重み付け部４の出力は、誤差信号生成部２の出力である誤差信号を生成するにあたり、波形等化器出力の振幅誤差情報を与えるものである。
【００５９】
絶対値計算部５は、上記振幅誤差信号生成用減算器３の出力の絶対値を計算して出力する。
【００６０】
平均化部６では、現在の時刻から一定時間内に入力された絶対値計算部５の出力を平均して出力する。平均化部６の出力は波形等化器出力に含まれる残留誤差の平均値情報を表している。
【００６１】
誤差重み係数計算部７は、平均化部６の出力を入力とし、誤差信号生成にあたって２乗包絡線誤差信号と振幅誤差信号を加算する際の重み係数を計算して出力する。
【００６２】
振幅誤差重み係数生成用減算器８は、最大重み係数である１レベルから誤差重み係数計算部７の出力を減算して出力する。
【００６３】
２乗包絡線計算部９は、波形等化器出力信号を入力とし、その包絡線の２乗値を出力する。２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０は、２乗包絡線計算部９の出力から正定数Ｒを減じて出力する。
【００６４】
２乗包絡線誤差信号重み付け部１１は、２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０の出力である２乗包絡線誤差信号、波形等化器出力信号、誤差重み係数計算部７の出力及び固定係数ｋ２を入力とし、それらを乗じて出力する。２乗包絡線誤差信号重み付け部１１の出力は、誤差信号生成部２の出力である誤差信号を生成するにあたり、波形等化器出力の２乗包絡線誤差情報を与えるものである。
【００６５】
誤差信号生成用加算器１２は、２乗包絡線誤差信号重み付け部１１の出力及び上記振幅誤差信号重み付け部４の出力を入力とし、それらを加算して出力する。誤差信号生成用加算器１２の出力は誤差信号生成部２の出力であり、係数更新部へ入力される。
【００６６】
図１に示された誤差信号生成部２から出力される誤差信号は、次式（４）のように表される。
【００６７】
【数４】
0003859386.tif 000005
式（４）において、ｅnは時刻ｎにおける誤差信号、ｙnは時刻ｎにおける波形等化器出力信号、ｄnは時刻ｎにおける判定出力信号、Ｒは式（２）によって定められる正定数、ｋ１，ｋ２は固定係数、ｗnは時刻ｎにおける誤差重み係数計算部７の出力であり、誤差信号における振幅誤差情報と２乗包絡線誤差情報の割合を決定する誤差重み係数である。
【００６８】
図２は上記誤差重み係数計算部７の構成例を示すブロック図である。
【００６９】
図２において、２３は誤差重み計算部７の入力信号に正定数ａ（以下、パラメータａという）を乗じる第５の乗算器、２４は第５の乗算器の出力から正定数ｂ（以下、パラメータｂという）を減じる減算器、２５は減算器２４の出力を入力とし、減算器２４の出力が０レベル以下の場合は０レベルに、１レベル以上の場合は１レベルにクリップして出力するクリップ部である。クリップ部２５の出力は誤差重み係数部７の出力であり、誤差重み係数計算部への入力、パラメータａ及びパラメータｂに応じて、０レベルから１レベルまでの値を出力する。この場合の入力と出力の関係をグラフに表すと図３のようになる。
【００７０】
図３は図２に示された誤差重み係数計算部７を用いた場合の入出力関係を示す図である。
【００７１】
また、図４は上記誤差重み係数計算部７の別の構成例を示す図である。
【００７２】
図４において、２６は誤差重み計算部７の入力信号、パラメータｐ及びパラメータｑを入力とする重み係数生成テーブルである。重み係数生成テーブル２６では、誤差重み係数計算部７の入力信号を、パラメータｐ、パラメータｑに応じた０レベルから１レベルまでの信号に変換して出力する。なお、重み係数生成テーブル２６はメモリで構成しても演算回路で構成してもよい。この時の変換関数例を式（５）に示す。また、この場合の入力と出力の関係をグラフにすると図５のようになる。
【００７３】
図５は式（５）に示された変換関数をもとに誤差重み係数計算部７を構成した場合の入出力関係を示す図である。
【００７４】
【数５】
0003859386.tif 000006
式（５）において、ｗnは時刻ｎにおける誤差重み係数計算部７の出力、εnは時刻ｎにおける誤差重み係数計算部７の入力、ｐはパラメータｐとして与えられる正定数、ｑはパラメ−タｑとして与えられる正定数である。
【００７５】
図３、図５からわかるように、誤差重み係数計算部７の出力は誤差重み係数計算部７の入力がある程度小さい場合は０レベルに、ある程度大きい場合は１レベルにクリップされて出力される。クリッピングを定める閾値はパラメータによって設定される。
【００７６】
なお、図１で示された誤差信号生成部２は、図１６に示された波形等化器１５に適用する以外に、図６に示される判定帰還型波形等化器２７に適用してもよい。
【００７７】
図６は判定帰還型波形等化器２７の構成例を示すブロック図である。
【００７８】
図６において、２７は波形等化器入力信号を入力とし、伝送路の歪みによる信号劣化を補償することが目的で設けられた判定帰還型波形等化器である。また、１は判定帰還型波形等化器２７の出力を入力とするデータ判定部、２は判定帰還型波形等化器２７の出力及び上記データ判定部１の出力を入力とする誤差信号生成部、１３は誤差信号生成部２の出力及び上記ディジタルフィルタ１４から出力されるタップ入力信号を入力とする係数更新部、１４は波形等化器入力信号及び係数更新部１３の出力を入力とするディジタルフィルタであり、各部は前記図１６で説明したものと同様の動作をする。但し、係数更新部１３に入力されるタップ入力信号はディジタルフィルタ１４及びフィードバック用ディジタルフィルタ２９から出力される。
【００７９】
また、２８はデータ判定部１の出力を入力とし、入力データ１周期分の間データを保持して出力する判定帰還型波形等化器用遅延部、２９は判定帰還型波形等化器用遅延部２８の出力及び上記係数更新部１３から出力されるフィルタ係数を入力とするフィードバック用ディジタルフィルタ、３０はフィードバック用ディジタルフィルタ２９の出力及びディジタルフィルタ１４の出力を入力とする判定帰還型波形等化器用加算器であり、判定帰還型波形等化器用加算器３０の出力が波形等化器出力信号としてデータ判定部１に出力される。
【００８０】
図７は図６における判定帰還型波形等化器２７で用いられるフィードバック用ディジタルフィルタ２９の構成例を示すブロック図である。
【００８１】
図７において、３１は入力をその信号周期の間保持して出力するフィードバックディジタルフィルタ用遅延部、３２はフィードバック用ディジタルフィルタ２９の入力またはフィードバックディジタルフィルタ用遅延部３１によって遅延した信号と係数更新部１３から出力されるフィルタ係数とを乗算するフィードバックディジタルフィルタ用乗算器、３３は複数のフィードバックディジタルフィルタ用乗算器３２の出力を加算するフィードバックディジタルフィルタ用加算器である。
【００８２】
フィードバック用ディジタルフィルタ２９からは、フィードバックディジタルフィルタ用加算器３３の出力と、フィードバック用ディジタルフィルタ２９の入力及び上記フィードバックディジタルフィルタ用遅延部３１によって遅延した信号であるタップ入力信号が出力される。なお、波形等化器入力信号が複素信号の場合は、フィルタ係数も複素信号となり、フィードバック用ディジタルフィルタ２９は複素フィルタとなる。
【００８３】
以上説明したように、実施の形態１に係る波形等化装置は、波形等化器の出力信号からデータ判定部１の出力を減じ、波形等化器の出力信号の振幅における誤差である振幅誤差信号を生成する振幅誤差信号生成用減算器３と、振幅誤差信号生成用減算器３の出力、固定係数ｋ１及び振幅誤差重み係数生成用減算器３の出力を乗じて出力する振幅誤差信号重み付け部４と、振幅誤差信号生成用減算器３の出力の絶対値を計算する絶対値計算部５と、現在の時刻から一定時間内に入力された絶対値計算部５の出力を平均する平均化部６と、平均化部６の出力をもとに、２乗包絡線誤差信号と振幅誤差信号を加算する際の重み係数を所定の変換関数によって計算する誤差重み係数計算部７と、最大重み係数である１レベルから誤差重み係数計算部７の出力を減算して出力する振幅誤差重み係数生成用減算器８と、波形等化器の出力信号の包絡線の２乗値を出力する２乗包絡線計算部９と、２乗包絡線計算部９の出力から正定数Ｒを減じて出力する２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０と、乗包絡線誤差信号、波形等化装置の出力信号、誤差重み係数計算部７の出力及び固定係数ｋ２を乗じて出力する２乗包絡線誤差信号重み付け部１１と、２乗包絡線誤差信号重み付け部１１の出力及び振幅誤差信号重み付け部４の出力を加算して誤差信号として出力する誤差信号生成用加算器１２とを備えて構成したので、振幅誤差信号と２乗包絡線誤差信号を有効に組み合わせ、波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きい場合、また、等化初期段階または収束後の何れの場合においても、精度の高い誤差信号を生成することによって性能を向上させることができる。
【００８４】
実施の形態１では、誤差信号における振幅誤差信号と２乗包絡線誤差信号の割合を振幅誤差信号の絶対値の平均値をもとに計算し、その平均値がある一定レベル以上の場合は誤差信号を２乗包絡線誤差情報のみで生成して出力しているので、波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きい場合及び等化初期の場合に、誤差情報として信頼性の低い振幅誤差情報を削除することができるという効果がある。
【００８５】
また、誤差信号における振幅誤差信号と２乗包絡線誤差信号の割合を振幅誤差信号の絶対値の平均値をもとに計算し、その平均値がある一定レベル以下の場合には誤差信号を振幅誤差情報のみで生成して出力しているので、波形等化器入力信号における歪みが小さい場合に、誤差情報として信頼性の低い２乗包絡線誤差情報を削除することができるという効果がある。
【００８６】
また、誤差信号における振幅誤差信号と２乗包絡線誤差信号の割合を振幅誤差信号の絶対値の平均値をもとに計算し、その平均値を重み係数生成のための変換関数に従って出力するようにしているので、振幅誤差信号の絶対値から推定される残留誤差に応じた所望の合成比で２乗包絡線誤差情報と振幅誤差情報を合成して出力できるという効果がある。
【００８７】
さらに、誤差信号における振幅誤差信号と２乗包絡線誤差信号の割合を振幅誤差信号の絶対値の平均値をもとに計算し、その平均値を重み係数生成のための変換関数に従って出力するようにしているので、誤差信号として２乗包絡線誤差情報を用いる状態から誤差信号として振幅誤差情報を用いる状態に至る過程、または誤差信号として振幅誤差情報を用いる状態から誤差信号として２乗包絡線誤差情報を用いる状態に至る過程において、誤差信号における振幅誤差信号と２乗包絡線誤差信号の合成比を滑らかに変化されることができるという効果がある。
【００８８】
実施の形態２．
実施の形態１では、振幅誤差重み係数生成用減算器８において、最大重み係数である１レベルから誤差重み係数計算部７の出力を減算して出力するようにしたものである。実施の形態２では、誤差重み係数計算部７の出力を正定数倍したものを最大重み係数である１レベルから減算したものを振幅誤差重み係数生成用減算器８の出力とする例を示す。
【００８９】
図８はこの発明の実施の形態２である波形等化器における誤差信号生成部を示すブロック図である。実施の形態２の説明にあたり前記図１に示す誤差信号生成部と同一構成部分には同一符号を付している。
【００９０】
図８において、１は波形等化器出力信号を入力とするデータ判定部、５０は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする誤差信号生成部、３は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする振幅誤差信号生成用減算器、４は振幅誤差信号生成用減算器３の出力、固定係数ｋ１及び振幅誤差重み係数生成用減算器８の出力を入力とし、それらを乗算して出力する振幅誤差信号重み付け部、５は振幅誤差信号生成用減算器３の出力を入力とする絶対値計算部、６は絶対値計算部５の出力を入力とする平均化部、７は平均化部６の出力を入力とする誤差重み係数計算部、８は１レベルから振幅誤差信号重み付け用乗算器３４の出力を減算する振幅誤差重み係数生成用減算器、９は波形等化器出力信号を入力とする２乗包絡線計算部、１０は２乗包絡線計算部９の出力及び正定数Ｒを入力とする２乗包絡線誤差信号生成用減算器、１１は２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０の出力、波形等化器出力信号、固定係数ｋ２及び誤差重み係数計算部７の出力を入力とする２乗包絡線誤差信号重み付け部、１２は２乗包絡線誤差信号重み付け部１１の出力及び上記振幅誤差信号重み付け部４の出力を入力とする誤差信号生成用加算器、３４は誤差重み係数計算部７の出力及び固定係数ｋ３を入力とする振幅誤差信号重み付け用乗算器（振幅誤差信号重み付け用乗算手段）である。
【００９１】
上記振幅誤差信号重み付け用乗算器３４の出力は、振幅誤差重み係数生成用減算器８に入力される。また、誤差信号生成用加算器１２の出力が誤差信号生成部５０の出力信号となる。
【００９２】
以下、上述のように構成された波形等化装置の動作を説明する。
【００９３】
上記振幅誤差信号重み付け用乗算器３４を除く各部は、実施の形態１で示したものと同様の動作をする。
【００９４】
振幅誤差信号重み付け用乗算器３４は、誤差重み係数計算部７の出力に固定係数ｋ３を乗じて出力する。固定係数ｋ３は０よりも大きく１よりも小さい正定数である。振幅誤差信号重み付け用乗算器３４の出力は、振幅誤差重み係数生成用減算器８に入力され、最大重み係数である１レベルから減算される。誤差信号生成用加算器１２の出力は誤差信号生成部５０の出力であり、係数更新部１３（前記図６）へ入力される。
【００９５】
実施の形態２による誤差信号生成部２から出力される誤差信号は、次式（６）のように表される。
【００９６】
【数６】
0003859386.tif 000007
式（６）において、ｅnは時刻ｎにおける誤差信号、ｙnは時刻ｎにおける波形等化器出力信号、ｄnは時刻ｎにおける判定出力信号、Ｒは前記式（２）によって定められる正定数、ｋ１、ｋ２、ｋ３は固定係数、ｗnは時刻ｎにおける誤差重み係数計算部７の出力であり、誤差信号における振幅誤差情報と２乗包絡線誤差情報の割合を決定する誤差重み係数である。
【００９７】
以上のように、ｗnが１の場合でもある程度誤差信号に振幅誤差情報を反映させるよう構成したので、波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きい場合及び等化初期の場合における収束速度を向上することができる。これは、波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きい場合及び等化初期の場合においても、振幅誤差信号はまったく無意味な情報ではなく、ただその信頼性が低いだけであるということを利用したものである。
【００９８】
図９は実施の形態２に係る波形等化器における誤差信号生成部を用いて判定帰還型波形等化器２７を構成した場合の等化性能を表すシミュレーション結果の図である。変調方式として８ＶＳＢ変調方式を用いた場合の、従来の技術により生成した誤差信号を用いた波形等化器と実施の形態２の技術により生成した誤差信号を用いた波形等化器の等化性能を表すシミュレーション結果を示す。但し、波形等化器入力信号のシンボル周波数は１０．７６ＭＨｚとし、伝送路は周波数選択性フェージングとレイリーフェージング及び加法性白色ガウス雑音が混在する伝送路を仮定した。
【００９９】
周波数選択性フェージングは、主波と５つの遅延波によって形成され、各遅延波は、遅延時間−１．８μｓｅｃ、Ｄ／Ｕ＝１８ｄＢ、位相１７９．６７５２８°のもの、遅延時間０．１５μｓｅｃ、Ｄ／Ｕ＝２０ｄＢ、位相−１０８．３２４７２°のもの、遅延時間１．８μｓｃｃ、Ｄ／Ｕ＝２０ｄＢ、位相−３６．３２４７２°のもの、遅延時間５．７μｓｅｃ、Ｄ／Ｕ＝１０ｄＢ、位相３５．６７５２８°のもの、及び遅延時間１８μｓｅｃ、Ｄ／Ｕ＝１４ｄＢ、位相１０７．６７５２８°のものである。
【０１００】
また、レイリーフェージング成分は、主波に対する振幅のＤＣゲインを０．２５倍とし、ドップラー周波数を５００Ｈｚとした。また、平均搬送波電力対雑音電力比を２０ｄＢとした。
【０１０１】
また、波形等化器は、図６に示した判定帰還型波形等化器２７とし、ディジタルフィルタ１４のタップ数を６４タップ、フィードバック用ディジタルフィルタ２９のタップ数を２００タップとし、波形等化器入力信号の信号周期と判定出力信号の信号周期は等しいとした。
【０１０２】
誤差重み係数計算部７は、前記式（５）で表される変換関数を有するとし、パラメータｐは０．５、パラメータｑは０．０５とした。また、平均化部６では、現在の入力から最近１２８個の入力までの平均値を出力するものとした。また、ｋ１、ｋ２、ｋ３及びμはそれぞれ１０、０．１、０．７５及び０．０００００５とした。
【０１０３】
図９において、横軸は係数更新の際のイタレーション回数、縦軸は波形等化器出力信号と実際に送信したデータとの誤差の２乗値を、現在の信号に対して最近の１０００シンボル分平均した値（以下、残留２乗平均誤差という）を示している。太い破線が従来技術による波形等化器、太い実線が実施の形態２による波形等化器を表している。また、細い実線は平均搬送波電力対雑音電力比が２０ｄＢの場合の理想的な残留２乗平均誤差を表している。図９から、実施の形態２による波形等化器の方が収束速度が速く、また残留２乗平均誤差も小さくなっており、その効果が明らかである。
【０１０４】
以上説明したように、実施の形態２に係る波形等化装置は、誤差重み係数計算部７の出力及び固定係数ｋ３を入力とする振幅誤差信号重み付け用乗算器３４を備え、振幅誤差重み係数生成用減算器８が、１レベルから振幅誤差信号重み付け用乗算器３４の出力を減算し、振幅誤差信号重み付け部４が、振幅誤差信号生成用減算器３の出力、固定係数ｋ１及び振幅誤差重み係数生成用減算器８の出力を乗じて出力するように構成したので、振幅誤差信号の重み係数が０にならないようにすることができ、波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きい場合及び等化初期の場合における収束速度を向上させることができる。
【０１０５】
実施の形態３．
上記各実施の形態では、変調方式としてＱＰＳＫ、多値ＱＡＭまたは多値ＶＳＢ変調のうちの何れか１つに対して有効な誤差信号生成部に関するものであった。実施の形態３では、ＱＰＳＫ、多値ＱＡＭ及び多値ＶＳＢ変調の何れの場合にも対応できるような実施の形態を示す。
【０１０６】
図１０はこの発明の実施の形態３である波形等化器における誤差信号生成部を示すブロック図である。実施の形態３の説明にあたり前記図８に示す誤差信号生成部と同一構成部分には同一符号を付している。
【０１０７】
図１０において、１は波形等化器出力信号を入力とするデータ判定部、５０は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする誤差信号生成部、３は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする振幅誤差信号生成用減算器、４は振幅誤差信号生成用減算器３の出力、固定係数ｋ１及び振幅誤差重み係数生成用減算器８の出力を入力とし、それらを乗算して出力する振幅誤差信号重み付け部、５は振幅誤差信号生成用減算器３の出力を入力とする絶対値計算部、６は絶対値計算部５の出力を入力とする平均化部、７は平均化部６の出力を入力とする誤差重み係数計算部、８は１レベルから振幅誤差信号重み付け用乗算器３４の出力を減算する振幅誤差重み係数生成用減算器、９は波形等化器出力信号を入力とする２乗包絡線計算部、１０は２乗包絡線計算部９の出力及び正定数Ｒを入力とする２乗包絡線誤差信号生成用減算器、１１は２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０の出力、波形等化器出力信号、固定係数ｋ２及び誤差重み係数計算部７の出力を入力とする２乗包絡線誤差信号重み付け部、１２は２乗包絡線誤差信号重み付け部１１の出力及び上記振幅誤差信号重み付け部４の出力を入力とする誤差信号生成用加算器、３４は誤差重み係数計算部７の出力及び固定係数ｋ３を入力とする振幅誤差信号重み付け用乗算器、３５は変調方式を識別する信号（以下、変調方式指定信号という）を入力とし、各種パラメータを出力するパラメータセレクタＡ、３６は変調方式指定信号を入力とし、各種パラメータを出力するパラメータセレクタＢである。
【０１０８】
パラメータセレクタＡ３５は、重み計算用パラメータを誤差重み係数計算部７に、固定係数ｋ１を振幅誤差信号重み付け部４に、固定係数ｋ３を振幅誤差信号重み付け用乗算器３４に出力する。また、パラメータセレクタＢ３６は、正定数Ｒを２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０に、固定係数ｋ２を２乗包絡線誤差信号重み付け部１１に出力する。
【０１０９】
パラメータセレクタＡ３５及びパラメータセレクタＢ３６は、変調方式を識別する信号として与えられる変調方式指定信号を入力とし、各変調方式に適合した所望の固定係数及び誤差重み係数計算手段で用いる変換関数で必要となるパラメータを選択して出力するパラメータ選択手段を構成する。
【０１１０】
以下、上述のように構成された波形等化装置の動作を説明する。
【０１１１】
上記パラメータセレクタＡ３５，パラメータセレクタＢ３６を除く各部は、実施の形態２で示したものと同様の動作をする。但し、誤差重み係数計算部７において用いられるパラメータ（以下、重み計算用パラメータという）はパラメータセレクタＡ３５から出力される。
【０１１２】
例えば、誤差重み係数計算部７が前記式（５）で表される変換関数を実現するよう構成されている場合、パラメータｐ及びパラメータｑはパラメータセレクタＡ３５から出力される。また、固定係数ｋ１、ｋ３についても同様にパラメータセレクタＡ３５から出力される。また、固定係数ｋ２、正定数Ｒについては、パラメータセレクタＢ３６から出力される。
【０１１３】
なお、パラメータセレクタＡ３５とパラメータセレクタＢ３６は１つのブロックとして表現されてもよい。
【０１１４】
パラメータセレクタＡ３５は、変調方式指定信号に応じて、所望の重み計算用パラメータ、固定係数ｋ１及びｋ３を出力する。パラメータセレクタＢ３６は、変調方式指定信号に応じて、所望の固定係数ｋ２及び正係数Ｒを出力する。誤差信号生成用加算器１２の出力は、誤差信号生成部５０の出力であり、係数更新部１３（前記図６）へ入力される。
【０１１５】
以上説明したように、実施の形態３に係る波形等化装置は、変調方式を識別する変調方式指定信号に基づいて、各種パラメータを出力するパラメータセレクタＡ３５及びパラメータセレクタＢ３６を備え、重み計算用パラメータ、固定係数ｋ１、ｋ２、ｋ３及び正係数Ｒを変調方式指定信号に応じて切り替えることができるように構成したので、ＱＰＳＫ多値ＱＡＭ及び多値ＶＳＢなどの各種変調信号のうち、２種類以上の変調方式が用いられる場合でも適用可能な誤差信号を生成することができ、種々の変調方式に対応できる効果がある。
【０１１６】
実施の形態４．
上記各実施の形態では、２乗包絡線誤差信号は、波形等化器出力信号の包絡線の２乗値と前記式（２）によって与えられる正定数Ｒとの差として与えられたものである。実施の形態４では、Ｒの代わりに２乗包絡線の値を変調方式に応じた判定値で判定し、それらをもとに２乗包絡線誤差信号を生成する。
【０１１７】
図１１はこの発明の実施の形態４である波形等化器における誤差信号生成部を示すブロック図である。実施の形態４の説明にあたり前記図８に示す誤差信号生成部と同一構成部分には同一符号を付している。
【０１１８】
図１１において、１は波形等化器出力信号を入力とするデータ判定部、５１は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする誤差信号生成部、３は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする振幅誤差信号生成用減算器、４は振幅誤差信号生成用減算器３の出力、固定係数ｋ１及び振幅誤差重み係数生成用減算器８の出力を入力とし、それらを乗算して出力する振幅誤差信号重み付け部、５は振幅誤差信号生成用減算器３の出力を入力とする絶対値計算部、６は絶対値計算部５の出力を入力とする平均化部、７は平均化部６の出力を入力とする誤差重み係数計算部、８は１レベルから振幅誤差信号重み付け用乗算器３４の出力を減算する振幅誤差重み係数生成用減算器、９は波形等化器出力信号を入力とする２乗包絡線計算部、１０は２乗包絡線計算部９の出力及び判定値Ｒ’を入力とする２乗包絡線誤差信号生成用減算器、１１は２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０の出力、波形等化器出力信号、固定係数ｋ２及び誤差重み係数計算部７の出力を入力とする２乗包絡線誤差信号重み付け部、１２は２乗包絡線誤差信号重み付け部１１の出力及び上記振幅誤差信号重み付け部４の出力を入力とする誤差信号生成用加算器、３４は誤差重み係数計算部７の出力及び固定係数ｋ３を入力とする振幅誤差信号重み付け用乗算器、３７は２乗包絡線計算部９の出力を入力とする２乗包絡線判定部Ａ（２乗包絡線判定手段）である。
【０１１９】
２乗包絡線判定部Ａ３７は、２乗包絡線計算部９から出力される信号のレベルが、変調方式に依存した理想的な包絡線の２乗の瞬時値のうちどのレベルに最も近いかを判定し、その判定値を出力する。
【０１２０】
２乗包絡線計算部９の出力から判定値Ｒ’を減じて２乗包絡線誤差信号重み付け部１１に出力する。
【０１２１】
以下、上述のように構成された波形等化装置の動作を説明する。
【０１２２】
上記２乗包絡線判定部Ａ３７を除く各部は、実施の形態３で示したものと同様の動作をする。但し、２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０では、２乗包絡線計算部９の出力から２乗包絡線判定部Ａ３７の出力を減じて出力する。変調方式として多値変調方式が用いられる場合、歪みや雑音の無い理想伝送路を伝搬した信号は、２乗包絡線計算部９の出力の瞬時値として多値レベルに応じた複数の値をとり得る。
【０１２３】
図１２は、１６ＱＡＭにおける送信信号の信号点配置例を示す図である。
【０１２４】
例えば、図１２に示すように、変調方式として１６ＱＡＭを用い、送信時に行うマッピングで信号振幅レベルを直交する各搬送波成分共に−３、−１、１、３に設定した場合、歪みや雑音の無い理想状態において２乗包絡線計算部９から出力される２乗包絡線の値は、２、１０または１８の何れかとなる。つまり、これらの信号レベルが理想的な２乗包絡線の瞬時値（以下、理想２乗包絡線瞬時値という）となる。そこで、２乗包絡線判定部Ａ３７では、２乗包絡線計算部９から出力される信号のレベルが、理想２乗包絡線瞬時値のうちどのレベルに最も近いかを判定し、その判定値を出力する。理想２乗包絡線瞬時値の値をＲ’と表すとすると、Ｒ’は変調方式に依存して決定される。誤差信号生成用加算器１２の出力は誤差信号生成部５１の出力であり、係数更新部１３（前記図６）へ入力される。
【０１２５】
図１１に示された誤差信号生成部５１から出力される誤差信号は、次式（７）のように表される。
【０１２６】
【数７】
0003859386.tif 000008
式（７）において、ｅnは時刻ｎにおける誤差信号、ｙnは時刻ｎにおける波形等化器出力信号、ｄnは時刻ｎにおける判定出力信号、Ｒ’nは時刻ｎにおける理想２乗包絡線瞬時値、ｋ１、ｋ２、ｋ３は固定係数、ｗnは時刻ｎにおける誤差重み係数計算部７の出力であり、誤差信号における振幅誤差情報と２乗包絡線誤差情報の割合を決定する誤差重み係数である。
【０１２７】
以上説明したように、実施の形態４に係る波形等化装置は、２乗包絡線計算部９から出力される信号のレベルが、変調方式に依存した理想的な包絡線の２乗の瞬時値のうちどのレベルに最も近いかを判定し、その判定値を出力する２乗包絡線判定部Ａ３７を備え、２乗包絡線計算部９の出力から判定値Ｒ’を減じて２乗包絡線誤差信号重み付け部１１に出力することにより、２乗包絡線誤差信号を生成するように構成したので、多値ＱＡＭや多値ＶＳＢなどの変調方式が用いられた場合に適した誤差信号を生成することができる。
【０１２８】
実施の形態５．
実施の形態４は、変調方式としてＱＰＳＫまたは多値ＱＡＭまたは多値ＶＳＢ変調のうちの何れか１つに対して有効な誤差信号生成部に関するものである。実施の形態５では、ＱＰＳＫ、多値ＱＡＭ及び多値ＶＳＢ変調の何れの場合にも対応できるような例を示す。
【０１２９】
図１３はこの発明の実施の形態５である波形等化器における誤差信号生成部を示すブロック図である。実施の形態５の説明にあたり前記図１０及び図１１に示す誤差信号生成部と同一構成部分には同一符号を付している。
【０１３０】
図１３において、１は波形等化器出力信号を入力とするデータ判定部、５２は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする誤差信号生成部、３は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする振幅誤差信号生成用減算器、４は振幅誤差信号生成用減算器３の出力、固定係数ｋ１及び振幅誤差重み係数生成用減算器８の出力を入力とし、それらを乗算して出力する振幅誤差信号重み付け部、５は振幅誤差信号生成用減算器３の出力を入力とする絶対値計算部、６は絶対値計算部５の出力を入力とする平均化部、７は平均化部６の出力を入力とする誤差重み係数計算部、８は１レベルから振幅誤差信号重み付け用乗算器３４の出力を減算する振幅誤差重み係数生成用減算器、９は波形等化器出力信号を入力とする２乗包絡線計算部、１０は２乗包絡線計算部９の出力及び正定数Ｒを入力とする２乗包絡線誤差信号生成用減算器、１１は２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０の出力、波形等化器出力信号、固定係数ｋ２及び誤差重み係数計算部７の出力を入力とする２乗包絡線誤差信号重み付け部、１２は２乗包絡線誤差信号重み付け部１１の出力及び上記振幅誤差信号重み付け部４の出力を入力とする誤差信号生成用加算器、３４は誤差重み係数計算部７の出力及び固定係数ｋ３を入力とする振幅誤差信号重み付け用乗算器、３５は変調方式指定信号を入力とし、各種パラメータを出力するパラメータセレクタＡ、３８は変調方式指定信号及び２乗包絡線計算部９の出力を入力とする２乗包絡線判定部Ｂ（第２の２乗包絡線判定手段）、３９は変調方式指定信号を入力とし、各種パラメータを出力するパラメータセレクタＣ（第２のパラメータ選択手段）である。
【０１３１】
パラメータセレクタＣ３９は、変調方式を識別する信号として与えられる変調方式指定信号を入力とし、各変調方式に適合した所望の固定係数及び誤差重み係数計算手段で用いる変換関数で必要となるパラメータを選択して出力する。
【０１３２】
２乗包絡線判定部Ｂ３８は、変調方式指定信号に応じて、理想的な包絡線の２乗の瞬時値を切り替え、２乗包絡線計算部９から出力される信号のレベルが、その理想的な瞬時値のうちどのレベルに最も近いかを判定し、その判定値Ｒ’を出力する。
【０１３３】
以下、上述のように構成された波形等化装置の動作を説明する。
【０１３４】
上記２乗包絡線判定部Ａ３８、パラメータセレクタＣ３９を除く各部は、実施の形態４で示したものと同様の動作をする。但し、誤差重み係数計算部７において用いられる重み計算用パラメータはパラメータセレクタＡ３５から出力される。例えば、誤差重み係数計算部７が前記式（５）で表される変換関数を実現するよう構成されている場合、パラメータｐ及びパラメータｑはパラメータセレクタＡ３５から出力される。また、固定係数ｋ１、ｋ３についても同様にパラメータセレクタＡ３５から出力される。また、固定係数ｋ２については、パラメータセレクタＣ３９から出力される。
【０１３５】
なお、パラメータセレクタＡ３５とパラメータセレクタＣ３９は１つのブロックとして表現されてもよい。
【０１３６】
パラメータセレクタＣ３９は、変調方式指定信号に応じて、所望の固定係数ｋ２を出力する。２乗包絡線判定部Ｂ３８では、２乗包絡線計算部９から出力される信号のレベルが、理想２乗包絡線瞬時値のうちどのレベルに最も近いかを判定し、その判定値を出力する。この時、理想２乗包絡線瞬時値は、変調方式指定信号に応じて変調方式に対応した値が用いられる。誤差信号生成用加算器１２の出力は誤差信号生成部５２の出力であり、係数更新部１３（前記図６）へ入力される。
【０１３７】
以上説明したように、実施の形態５に係る波形等化装置は、変調方式指定信号をもとに、各変調方式に適合した所望の固定係数及び誤差重み係数計算手段で用いる変換関数で必要となるパラメータを選択して出力するパラメータセレクタＣ３９を備え、２乗包絡線判定部Ｂ３８は、変調方式指定信号に応じて、理想的な包絡線の２乗の瞬時値を切り替え、２乗包絡線計算部９から出力される信号のレベルが、理想的な瞬時値のうちどのレベルに最も近いかを判定し、その判定値Ｒ’を出力するように構成したので、重み計算用パラメータ、ｋ１、ｋ２、ｋ３及び理想２乗包絡線瞬時値を変調方式指定信号に応じて切り替えることができるようになり、ＱＰＳＫ多値ＱＡＭ及び多値ＶＳＢなどの各種変調信号のうち、２種類以上の変調方式が用いられる場合でも適用可能な誤差信号を生成することができるとともに、特に多値ＱＡＭや多値ＶＳＢ変調方式が用いられた場合に適した誤差信号を生成することができる。
【０１３８】
実施の形態６．
上記各実施の形態では、振幅誤差情報を得る際、振幅誤差信号を平均した値をもとに生成していた。実施の形態６では、振幅誤差信号を平均しないで情報を得るような実施の形態を示す。
【０１３９】
図１４はこの発明の実施の形態６である波形等化器における誤差信号生成部を示すブロック図である。実施の形態６の説明にあたり前記図１に示す誤差信号生成部と同一構成部分には同一符号を付している。
【０１４０】
図１４において、１は波形等化器出力信号を入力とするデータ判定部、５３は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする誤差信号生成部、３は波形等化器出力信号及びデータ判定部１の出力を入力とする振幅誤差信号生成用減算器、４は振幅誤差信号生成用減算器３の出力、固定係数ｋ１及び振幅誤差重み係数生成用減算器８の出力を入力とし、それらを乗算して出力する振幅誤差信号重み付け部、５は振幅誤差信号生成用減算器３の出力を入力とする絶対値計算部、７は絶対値計算部５の出力を入力とする誤差重み係数計算部、８は１レベルから振幅誤差信号重み付け用乗算器３４の出力を減算する振幅誤差重み係数生成用減算器、９は波形等化器出力信号を入力とする２乗包絡線計算部、１０は２乗包絡線計算部９の出力及び正定数Ｒを入力とする２乗包絡線誤差信号生成用減算器、１１は２乗包絡線誤差信号生成用減算器１０の出力、波形等化器出力信号、固定係数ｋ２及び誤差重み係数計算部７の出力を入力とする２乗包絡線誤差信号重み付け部、１２は２乗包絡線誤差信号重み付け部１１の出力及び上記振幅誤差信号重み付け部４の出力を入力とする誤差信号生成用加算器、３４は誤差重み係数計算部７の出力及び固定係数ｋ３を入力とする振幅誤差信号重み付け用乗算器であり、誤差信号生成用加算器１２の出力が誤差信号生成部５３の出力信号となる。
【０１４１】
実施の形態６に係る波形等化器における誤差信号生成部は、絶対値計算部５の出力がそのまま誤差重み係数計算部７に入力されること以外は、実施の形態１と同様の機能を有する。
【０１４２】
以下、上述のように構成された波形等化装置の動作を説明する。
【０１４３】
誤差信号生成部５３は、基本的には実施の形態１で示したものと同様の動作をする。但し、絶対値計算部５の出力はそのまま誤差重み係数計算部７に入力される。誤差信号生成用加算器１２の出力は誤差信号生成部５３の出力であり、係数更新部１３（前記図６）へ入力される。
【０１４４】
以上説明したように、実施の形態６に係る波形等化装置は、絶対値計算部５の出力をそのまま誤差重み係数計算部７に入力するように構成したので、平均化に伴う誤差信号の応答速度の低下を抑えることができ、また全体の回路規模を小さくすることができる。
【０１４５】
なお、上記各実施の形態では、ＱＰＳＫ、多値ＱＡＭまたは多値ＶＳＢ変調された信号の受信装置における波形等化器に適用したものであるが、伝送路の歪みによる信号劣化を補償するための波形等化装置であれば、どのような装置にも適用でき、また、デジタルテレビジョン受信機等の一部回路に組み込まれてもよい。
【０１４６】
また、上記波形等化装置を構成する各種回路の種類、接続状態、波形等化装置に接続される受信装置の種類、制御方法などは前述した実施の形態に限られない。
【０１４７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きい場合及び等化初期の場合に、誤差情報として信頼性の低い振幅誤差情報を削除することができる効果を奏する。
【０１４８】
また、波形等化器入力信号における歪みが小さい場合に、誤差情報として信頼性の低い２乗包絡線誤差情報を削除することができる。
【０１４９】
また、振幅誤差信号の絶対値から推定される残留誤差に応じた所望の合成比で２乗包絡線誤差情報と振幅誤差情報を合成して出力できる。
【０１５０】
また、誤差信号として２乗包絡線誤差情報を用いる状態から誤差信号として振幅誤差情報を用いる状態に至る過程、または誤差信号として振幅誤差情報を用いる状態から誤差信号として２乗包絡線誤差情報を用いる状態に至る過程において、誤差信号における振幅誤差信号と２乗包絡線誤差信号の合成比を滑らかに変化させることができる。
【０１５１】
請求項３の発明によれば、波形等化器入力信号が完全に復調されていない場合や歪みが大きい場合及び等化初期の場合における収束速度を向上することができる効果を奏する。
【０１５２】
請求項４の発明によれば、ＱＰＳＫ多値ＱＡＭ及び多値ＶＳＢなどの各種変調信号のうち、２種類以上の変調方式が用いられる場合でも適用可能な誤差信号を生成することができる効果を奏する。
【０１５３】
請求項５の発明によれば、多値ＱＡＭや多値ＶＳＢなどの変調方式が用いられた場合に適した誤差信号を生成することができる効果を奏する。
【０１５４】
請求項６の発明によれば、ＱＰＳＫ多値ＱＡＭ及び多値ＶＳＢなどの各種変調信号のうち、２種類以上の変調方式が用いられる場合でも適用可能な誤差信号を生成することができると共に、特に多値ＱＡＭや多値ＶＳＢ変調方式が用いられた場合に適した誤差信号を生成することができる効果を奏する。
【０１５５】
また、振幅誤差信号の絶対値をもとに、誤差重み係数を計算することとすれば、振幅誤差情報を生成する際に用いる平均化に伴う誤差信号の応答速度の低下を抑えることができ、また全体の回路規模を小さくすることができる効果を奏する。
【０１５６】
また、上記した波形等化器を、ＱＰＳＫ、多値ＱＡＭまたは多値ＶＳＢ変調された信号を受信する受信装置において用いれば、ＱＰＳＫ多値ＱＡＭ及び多値ＶＳＢなどの各種変調方式が用いられる場合に、精度の高い誤差信号を生成することによって性能を向上させることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１である波形等化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  この発明の実施の形態１である波形等化装置の誤差重み係数計算部の構成例を示すブロック図である。
【図３】  この発明の実施の形態１である波形等化装置の誤差重み係数計算部を用いた場合の入出力関係を示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態１である波形等化装置の誤差重み係数計算部の別の構成例を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態１である波形等化装置の誤差重み係数計算部を構成した場合の入出力関係を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態１である波形等化装置の判定帰還型波形等化器の構成例を示すブロック図である。
【図７】  この発明の実施の形態１である波形等化装置の判定帰還型波形等化器で用いられるフィードバック用ディジタルフィルタの構成例を示すブロック図である。
【図８】  この発明の実施の形態２である波形等化装置の構成を示すブロック図である。
【図９】  この発明の実施の形態２である波形等化装置を用いて判定帰還型波形等化器を構成した場合の等化性能を表すシミュレーション結果の図である。
【図１０】  この発明の実施の形態３である波形等化装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】  この発明の実施の形態４である波形等化装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】  この発明の実施の形態４である波形等化装置の１６ＱＡＭにおける送信信号の信号点配置例を示す図である。
【図１３】  この発明の実施の形態５である波形等化装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】  この発明の実施の形態６である波形等化装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】  従来の波形等化器における誤差信号生成回路を示すブロック図である。
【図１６】  従来の波形等化装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】  従来の波形等化装置のディジタルフィルタの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  データ判定部、  ２，５０，５１，５２，５３  誤差信号生成部（誤差信号生成手段）、  ３  振幅誤差信号生成用減算器（振幅誤差信号生成手段）、  ４  振幅誤差信号重み付け部、  ５  絶対値計算部、  ６平均化部、  ７  誤差重み係数計算部、  ８  振幅誤差重み係数生成用減算器、  ９  ２乗包絡線計算部、  １０  ２乗包絡線誤差信号生成用減算器、  １１  ２乗包絡線誤差信号重み付け部、  １２  誤差信号生成用加算器（振幅誤差信号重み付け用乗算手段）、  １３  係数更新部、  １４  ディジタルフィルタ、  １５  波形等化器、  １６  第１の乗算器、  １７  第２の乗算器、  １８  第３の乗算器、  １９  第４の乗算器、  ２０  ディジタルフィルタ用遅延部、  ２１  ディジタルフィルタ用乗算器、  ２２  ディジタルフィルタ用加算器、  ２３  第５の乗算器、２４  減算器、  ２５  クリップ部、  ２６  重み係数生成テーブル、  ２７判定帰還型波形等化器、  ２８  判定帰還型波形等化器用遅延部、  ２９  フィードバック用ディジタルフィルタ、  ３０  判定帰還型波形等化器用加算器、３１  フィードバックディジタルフィルタ用遅延部、  ３２  フィードバックディジタルフィルタ用乗算器、  ３３  フィードバックディジタルフィルタ用加算器、  ３４  振幅誤差信号重み付け用乗算器、  ３５  パラメータセレクタＡ（パラメータ選択手段）、  ３６  パラメータセレクタＢ（パラメータ選択手段）、  ３７  ２乗包絡線判定部Ａ（２乗包絡線判定手段）、  ３８  ２乗包絡線判定部Ｂ（第２の２乗包絡線判定手段）、  ３９  パラメータセレクタＣ（第２のパラメータ選択手段）。
【図１】
0003859386.tif 000009
【図２】
0003859386.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003859386.tif 000015
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003859386.tif 000019
【図１２】
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【図１３】
0003859386.tif 000021
【図１４】
0003859386.tif 000022
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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