DE19939594B4

DE19939594B4 - Digitaler Basisbandempfänger

Info

Publication number: DE19939594B4
Application number: DE1999139594
Authority: DE
Inventors: Ronald Kramer
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Germany Holding GmbH
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2019-08-21
Also published as: DE19939594A1; WO2001015398A1

Abstract

Digitaler Basisbandempfänger mit einem ersten Entscheider (18) und mit quantisierter Rückkopplung, bei der am Ausgang des ersten Entscheiders (18) ein Nachschwingfilter (20) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem Summationspunkt (22) vor dem Eingang des ersten Entscheiders (18) mit negativem Vorzeichen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Summationspunkt (22) und dem ersten Entscheider (18) ein weiteres Filter (Vorschwingfilter) (28') angeschlossen ist, an dessen Ausgang ein weiterer Entscheider (30) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einer Antivalenzschaltung (32) verbunden ist, deren anderer Eingang mit dem Ausgang eines Verzögerungsglieds (34') verbunden ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des ersten Entscheiders (18) verbunden ist, wobei der Ausgang des Verzögerungsgliedes (34') das wiederhergestellte Empfangssignal i(t) und der Ausgang der Antivalenzschaltung (32) ein Signal liefert, das einen Detektionsfehler anzeigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen digitalen Basisbandempfänger mit einem Entscheider und mit quantisierter Rückkopplung, bei der am Ausgang des Entscheiders ein Nachschwingfilter angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem Summationspunkt vor dem Eingang des Entscheiders mit negativen Vorzeichen verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie auch aus der EP 0 599 019 B1 bekannt, sowie ein Verfahren zur Rückgewinnung verrauschter und verzerrter Digitalsignale gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.

In solchen digitalen Basisbandempfängern soll aus dem durch den Kanal verrauschten und (linear oder nicht linear) verzerrten Empfangssignal das ursprüngliche Sendesignal zurückgewonnen werden. Solche digitale Basisbandempfänger dienen also der Detektion der Daten, welche senderseitig binär oder mehrstufig codiert werden.

Im Stand der Technik gibt es natürlich außerordentlich viele Lösungen zu diesem Problem. Im Stand der Technik sind sogenannte "Decision feed back equalizer" bekannt. Wie in einem Teil der 1 dargestellt, handelt es sich dabei um digitale Basisbandempfänger mit einem Entscheider und mit quantisierter Rückkopplung.

Abhängig von der Stärke der Störungen, denen das Signal im Kanal ausgesetzt ist, treten teils erhebliche Fehler bei der Detektion solcher Signale auf. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Fehlerrate wesentlich zu verringern.

Weiter wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch einen digitalen Basisbandempfänger der genannten Art gelöst, bei dem zwischen dem Summationspunkt und dem ersten Entscheider ein weiteres Filter (Vorschwingfilter) angeschlossen ist, an dessen Ausgang ein weiterer Entscheider angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einer Antivalenzschaltung verbunden ist, deren anderer Eingang mit dem Ausgang eines Verzögerungsglieds verbunden ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des ersten Entscheiders verbunden ist, wobei der Ausgang des Verzögerungsgliedes das wiederhergestellte Empfangssignal und der Ausgang der Antivalenzschaltung ein Signal liefert, das einen Detektionsfehler anzeigt.

Vorzugsweise kann man dann an dem Ausgang für das Detektionsfehlersignal eine Vorrichtung zur Korrektur des empfangenen Signals vorsehen. Auf diese Weise läßt sich nicht nur feststellen, ob ein Signal falsch übertragen worden ist, sondern es kann sogar das richtige Signal wiedergewonnen werden.

Bei binären Signalen ist es dabei besonders bevorzugt, daß die Vorrichtung einen vom Detektionsfehlersignal gesteuerten Inverter umfaßt, über den das Ausgangssignal geführt ist.

Bei diesen erfindungsgemäßen digitalen Basisbandempfängern ist es besonders bevorzugt, daß der Ausgang der Antivalenzschaltung über ein Verzögerungsglied und einen Inverter mit einem Eingang eines UND-Gatters verbunden ist, und direkt mit dem anderen Eingang des UND-Gatters verbunden ist und das Ausgangssignal des UND-Gatters einen Detektionsfehler anzeigt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß nicht irrtümlich mehrere Fehler hintereinander erkannt werden, wenn nur ein einziger Fehler vorgelegen hat.

Weiter ist es bevorzugt, vor dem ersten Summationspunkt einen Entzerrer anzuordnen, dessen Eingang mit dem empfangenen Signal verbunden ist. Der Entzerrer kompensiert einen Teil der durch den Kanal am Signal verursachten Verzerrungen.

Falls das System zeitdiskret realisiert wird und die Abtastrate 1 / T gleich der Symbolrate des Sendesignals ist, ist die Übertragungsfunktion des Vorschwingentzerrers

wobei α_r die Werte der Vorschwinger des Empfangssignals darstellen und für z gilt z=e^–jwT.

Weiter ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt, daß das Nachschwingfilter folgende Übertragungsfunktionen aufweist:

wobei β_r die Werte der Nachschwinger des Empfangssignals darstellen, und die Abtastrate des Systems gleich der Symbolrate 1 / T des Empfangssignals ist.

Vorzugsweise können die Entscheider adaptive Schwellen aufweisen, dadurch kann einer unterschiedlichen Signalwahrscheinlichkeit der einzelnen Signale Rechnung getragen werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Rückgewinnung verrauschter und verzerrter Digitalsignale ist es besonders bevorzugt, das Ausgangssignal des ersten Entscheiders zeitlich zu verzögern und mit dem Ausgangssignal des zweiten Entscheiders zu vergleichen, und ein Fehlersignal zu erzeugen, wenn die verglichenen Signale unterschiedlich sind.

Weiter kann die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zur Rückgewinnung verrauschter und verzerrter Digitalsignale der genannten Art gelöst werden, bei dem das Differenzsignal einer weiteren Filterung und einer Zeitverzögerung unterworfen wird, und dieses gefilterte und verzögerte Signal mit dem verzögerten Ausgangssignal des Entscheiders verglichen wird, und ein Detektionsfehlersignal erzeugt wird, wenn die verglichenen Signale unterschiedlich sind.

Es ist dabei besonders bevorzugt, das Detektionsfehlersignal digital zu differenzieren, wobei ein Detektionsfehler erkannt wird, wenn und so lange das differenzierte Detektionsfehlersignal gleich 1 ist.

Bei der Verarbeitung binärer Signale kann bei Erkennung eines Detektionsfehlers das Ausgangssignal durch Invertierung korrigiert werden. Dadurch ist nicht nur eine Fehlererkennung, sondern sogar eine Fehlerkorrektur möglich.

Es ist dabei weiterhin besonders bevorzugt, das Eingangssignal des Empfängers zuerst einem Entzerrer zuzuführen.

Der Entzerrer wird dabei vorzugsweise als Matched-Noise-Filter ausgebildet.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Filterung zur Gewinnung des Kompensationssignals im decision feedback equalizer mit folgender Übertragungsfunktion erfolgt:

wobei β_r die Werte der Nachschwinger darstellt und die Abtastrate des Systems gleich Symbolrate 1 / T des Empfangssignals ist, sowie z=e^–jwT gilt.

Weiter ist es dabei bevorzugt, daß die weitere Filterung mit folgenden Übertragungsfunktionen erfolgt:

wobei β_r die Werte der Vorschwinger darstellt, und die Abtastrate des Systems gleich der Symbolrate 1 / T des Empfangssignals ist.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 den Aufbau eines digitalen Basisbandempfängers;
2 die Signalverläufe und die Impulsformen in der Schaltung gemäß 1;
3 die erfindungsgemäße Schaltung zur zeitlichen Begrenzung des Fehlersignals auf ein einziges Symbol;
4 das allgemeine Grundprinzip der erfindungsgemäßen Fehlererkennung und Fehlerkorrektur;
5 eine digitale Basisbandempfängerschaltung mit Fehlerkorrektur;
6 die Signalverläufe in der Schaltung gem. 5 ohne Berücksichtigung von Rauschen im Kanal in zeitdiskreter Realisierung;
7 die zeitliche Lage der Signale in 5 bzw. 6 zueinander;
8 die Signalverläufe in der Schaltung gem. 5, wenn das Empfangssignal stark verrauscht, aber nur wenig verzerrt ist;
9 ein Diagramm über die Fehlerfortpflanzung in der Schaltung gem. 5;
10 ein Beispiel für die Fehlerfortpflanzung bei dem Signalverlauf gem. 6;
11 die Fehlerausbreitung bei einem Signalverlauf gem. 8;
12 einen weiter verbesserten erfindungsgemäßen digitalen Basisbandempfänger;
13 eine beispielhafte Impulsantwort, der Hintereinanderschaltung von Kanal und Entzerrer; und
14 einen Algorithmus zur Fehlerkorrektur für den erfindungsgemäßen digitalen Basisbandempfänger.
Die vorliegende Erfindung geht von folgender Problematik aus:
Das Sendesignal (Basisband) s(t) erfährt durch den Übertragungskanal 12 eine Verzerrung und wird mit Rauschen beaufschlagt. Dieses Rauschen sei signalunabhängig, gaußverteilt und ergodisch. (Die Verzerrung kann auch nichtlinear sein). Aufgabe aller digitaler Basisbandempfänger ist es daher, trotz des Rauschens und der Verzerrung eine möglichst fehlerfreie Rekonstruktion des ursprünglichen Sendesignals s(t) zu erzielen. Zu diesem Zweck wird das über den Kanal übertragene Signal am Eingang des erfindungsgemäßen Empfängers 10 einem Entzerrer 14 zugeführt. Ein Teil der Verzerrung, die hauptsächlich Tiefpaßcharakter hat, wird durch den Entzerrer 14 kompensiert, mit dem Nachteil, die höherfrequenten Rauschanteile zu verstärken. Am Ausgang des Entzerrers 14 liegt das Empfangssignal a(t) vor. Der Grundimpuls dieses Signals ist exemplarisch für ein binäres System (und für den positiven Wert hieraus) in 2 aufgetragen: α_g(t).
a(t) gelangt nun auf einen bekannten Empfänger 16 nach dem Prinzip der quantisierten Rückkopplung, auch decision feedback-equalizer genannt (DFE). Ein solcher DFE 16 umfaßt außer dem Entzerrer 14 einen Entscheider 18, der eine Zeitverzögerung T_V aufweist. Der Ausgang des Entscheiders 18 liefert im Stand der Technik das Ausgangssignal des DFE 16. Gleichzeitig ist dieser Ausgang mit dem Nachschwingfilter 20 mit der Übertragungsfunktion H_N(jω) verbunden. Der Ausgang dieses Nachschwingfilters 20 ist mit dem negativen Eingang eines Summationspunktes 22 verbunden, der vor dem Eingang des Entscheiders 18 angeordnet ist, und dessen positiver Eingang mit dem Ausgang des Entzerrers 14 verbunden ist.
Dabei wird vom Ausgang des Entscheiders 18 (Signal c(t)) über das Nachschwingfilter 20 ein Kompensationssignal d(t) von a(t) subtrahiert, wodurch (bei geeignetem Frequenzgang H_N(jω)) die Nachschwinger in den Empfangsimpulsen in a(t) kompensiert werden. 2 zeigt auch den Grundimpuls mit kompensiertem Nachschwinger b_g(t). Aus b(t) gewinnt der erste Entscheider 18 die Daten c(t), wobei eine Verzögerung T_V angenommen sei.
Der DFE 16 ist so zu erweitern, daß auch die Vorschwinger eliminiert werden: dazu ist der Ausgang des Summationspunktes 22 zusätzlich mit einem Verzögerungsglied 24 verbunden. Dessen Ausgang führt das Signal e(t) und ist mit einem positiven Eingang eines weiteren Summationspunktes 26 verbunden. Der negative Eingang dieses Summationspunktes 26 ist mit einem weiteren Filter, dem Vorschwingfilter 28 verbunden. Das Vorschwingfilter 28 weist die Übertragungsfunktion H_V(jω) auf und sein Eingang ist mit dem Ausgang des Entscheiders 18 verbunden. Der Ausgang des Summationspunktes 26 ist mit einem weiteren Ent scheider 30 verbunden, der das Ausgangssignal h(t) liefert. Auch dieser Entscheider 30 weist üblicherweise eine Zeitverzögerung T_V auf. Mit dieser Schaltung wird also aus den estimierten Daten c(t) mit Hilfe eines Vorschwingfilters ein weiteres Kompensationssignal f(t) erzeugt. Da f(t) schon wegen T_V verzögert ist, kann man die Vorschwinger nur von einem verzögerten Signal subtrahieren, d.h., man benötigt eine Verzögerung τ und es ist e(t) = b(t-τ). Das (ideal) von Vor- und Nachschwingern befreite Signal g(t) gelangt auf den zweiten Entscheider 30, der den Datenstrom h(t) erzeugt. τ und T_V sind so aufeinander abgestimmt, daß der Grundimpuls g_g(t) vom Signal g(t) etwa symmetrisch um den Hauptwert des Empfangsimpulses liegt, siehe 2. Das System aus 1 kann natürlich auch werte- und zeitdiskretisiert, also mit digitaler Logik, realisiert werden, wobei die Kompensation der Vor- und Nachläufer dann eigentlich nur für die Abtastzeitpunkte erreicht werden muß.
Vorteil des Vorschwingentzerrers: Signalamplituden vor dem Entscheider 30 haben zur Detektionsschwelle (in 2 gleich 0) immer den gleichen Abstand x, während sie im DFE 16 vor dem Entscheider 18 stark schwanken, z.B. X₁ und X₂ in 2. Die Fehlerwahrscheinlichkeit (gegenüber s(t) ist falsches Datum d(t) detektiert worden) sinkt daher.
Nachteil: Fehlerfortpflanzung ähnlich wie beim DFE 16 allein. Kompensation der Vorschwinger ist allein vom ersten Entscheider 18 abhängig.
Wegen der festen Schwelle der Entscheider 18, 30 ist hier vorausgesetzt, daß die Wahrscheinlichkeit aller Stufen im Signal (Daten) gleich ist. Andernfalls sollte die Schwelle adaptiv sein.
In 2 sind die Signalverläufe beispielhaft wiedergegeben. Die oberen drei Darstellungen der 2 zeigen links den Grundimpuls hinter dem Entzerrer 14 a_g(t), d.h. den Verlauf des Ausgangssignals des Entzerrers 14, für den Fall, daß der Sender einen einzigen Impuls 1 umgeben von lauter Nullen über den Kanal 12 sendet. Das mittlere Diagramm zeigt den gleichen Impuls nach dem Summationspunkt 22, d.h. vor dem Entscheider 18. Der Impuls ist hier mit b_g(t) bezeichnet. Wie man sieht, sind bereits die Nachschwinger entfernt. Durch die Vorschwinger (links im Bild) ist jedoch immer noch eine erhebliche Störung der Datendetektion gegeben. Ganz rechts ist der entsprechende Impuls nach dem zweiten Summationspunkt 26 dargestellt. Hierbei sind durch die weitere Filterung mit H_V(jω) auch die Vorläufer des Impulses subtrahiert. Der mit g_g(p) bezeichnete Impuls entspricht daher nahezu wieder einem Sendeimpuls. Es ist offensichtlich erkennbar, daß auf diese Weise erheblich größere Störungen bei der Übertragung im Kanal 12 kompensiert werden können, ohne daß die Fehlerwahrscheinlichkeit steigt. Die weiteren Darstellungen der 2 zeigen die Signalverläufe an den einzelnen Punkten in der Schaltung gem. 1. Zuerst ist das binäre Sendesignal s(t) mit einer zufälligen Bitfolge aus +1 und –1 dargestellt. Die darunter liegende Kurve zeigt das vom erfindungsgemäßen Basisbandempfänger 10 empfangene Signal hinter dem Entzerrer 14 als Signal g(t). Wie hier deutlich wird, werden insbesondere aufeinanderfolgende 1010-Impulse durch die jeweiligen Vor- und Nachläufer stark eingeebnet, so daß eine Detektion dieser Impulse außerordentlich schwierig ist.
Unter dem Signal a(t) ist das Ausgangssignal d(t) dargestellt. Es handelt sich dabei um das Ausgangssignal des Nachschwingkompensationsfilters 20. Dieses Signal ist natürlich um T_V gegenüber dem ursprünglichen Signal s(t) bzw. a(t) verzögert, d.h. um eine Einheit T_V nach rechts verschoben. Durch die Subtraktion dieses Nachschwingkompensationssignals d(t) von dem Signal a(t) hinter dem Entzerrer 14 im Summationspunkt 22 ergibt sich das darunter dargestellte Signal b(t). Im gleichen Diagramm ist dargestellt, wie der erste Entscheider 18 aufgrund dieses Signals entscheidet. Der entsprechende Signalverlauf c(t) ist durch Punkte dargestellt.
Zur Erläuterung der Detektionsverbesserung ist darunter das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 24 e(t) aufgetragen. Darunter ist das Ausgangssignal f(t) am Ausgang des Vorschwingkompensationsfilters 28 dargestellt. Die Differenz der beiden Signale e(t) und f(t), wie sie in dem zweiten Summationspunkt 26 gebildet wird, ist darunter als Signal g(t) dargestellt. Dabei handelt es sich also um das Eingangssignal des zweiten Entscheiders 30. Wie man in der 2 hervorragend erkennen kann, ist dieses Signal g(t) im Signalverlauf wieder nahezu identisch mit dem Sendesignal s(t). Das Signal ist lediglich um eine Zeiteinheit T_V nach rechts verschoben. Auf diese Weise erhält der zweite Entscheider 30 ein wesentlich deutlicheres Eingangssignal, welches außerdem symmetrisch um die Entscheidungsschwelle angeordnet ist, als der erste Entscheider 18. Erfindungsgemäß kann also beispielsweise eine wesentlich stärkere Verzerrung im Kanal 12 kompensiert werden.
Dennoch können auch hier noch Erkennungsfehler auftreten, beispielsweise wenn der Kanal 12 sehr stark verrauscht ist, oder wenn die Verzerrung sich während der Übertragung verändert.
Das System entsprechend 1 wird hier als "decision feed back/feedforward equalizer" bezeichnet.
In einem weiter verbesserten Basisbandempfänger 10' (5) sollen die bei der Detektion der Daten in einem "Decisionfeedforward/feedback-equalizer" auftretenden Fehler nicht nur erkannt, sondern sogar zum Teil korrigiert werden. Das Empfangssignal, das die Daten enthält, ist durch den Übertragungskanal linear oder nichtlinear verzerrt (Vorschwinger und Nachschwinger bezogen auf ein Symbol) und zusätzlich verrauscht. Die Symbole selber haben eine Symbolrate von 1/T, das geschilderte System ist in T zeitdiskret und detektiert jedes Symbol für sich. Durch die Verzerrungen und das Rauschen im Empfangssignal entstehen bei der Wiedergewinnung der Daten (der Symbole) Fehler bezogen auf die gesendeten Daten.
Das System kompensiert die Vorschwinger also zusätzlich zu den mit Hilfe des DFE 16 kompensierten Nachschwingern. Wird das Signal a(t) durch Vorschwinger stark verzerrt, kann die Entscheidung auf c(t) falsch sein (Detektionsfehler) und erst "im Nachhinein" werden die Vorgänger – jetzt aber mit der falschen Entscheidung vom DFE-kompensiert.
In einem solchen Fall sind die estimierten Daten c(t) und h(t) unterschiedlich. Wenn sie unterschiedlich sind, hat man also einen Fehler detektiert und kann diesen dann sogar zumindest für ein binäres Symbol (einen Wert, T) korrigieren.
Wie in 5 dargestellt, ist das gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weitergebildete System der 1 in 5 dargestellt. Die linke Hälfte der 5 entspricht dabei der oben beschriebenen 1, so daß sich eine erneute Beschreibung erübrigt. Gleiche Bauelemente sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Ausgangssignal h(t) wird jedoch zusätzlich einem Eingang einer Antivalenzschaltung 32 zugeführt. Der andere Eingang dieser Antivalenzschaltung 32 ist über ein weiteres Verzögerungsglied 34 mit dem Ausgang des ersten Entscheiders 18 verbunden. Der Ausgang der Antivalenzschaltung 32 liefert dann das Signal error(t), welches anzeigt, daß der aktuelle Wert des Ausgangssignals h(t) vom aktuellen Wert des Signals i(t) verschieden ist.
Bei einem binären System kann eine Fehlerkorrektur durchgeführt werden. Dazu ist eine Fehlerkorrekturschaltung 36 mit den Ausgangssignalen h(t) und error(t), ggf. auch mit dem Signal i(t) verbunden. Die Fehlerkorrekturschaltung 36 liefert das korrigierte Ausgangssignal hcorr(t).
Damit wird die Detektionsfehlerwahrscheinlichkeit erheblich weiter gesenkt:
Die Signale h(t) und c(t) werden zeitrichtig miteinander verglichen. c(t) muß dazu um τ₂ = τ₁ verzögert werden; der Vergleich findet also zwischen i(t) und h(t) mit Hilfe einer logischen Antivalenz 32 statt. Diese liefert ein error-Signal. Im folgenden Teil der Beschreibung wird ein binäres System behandelt, d.h. es gibt 2 Symbole z.B. 0; 1 oder –1; +1. In 6 wird –1; +1 dargestellt. Somit gilt
Da ein Detektionsfehler in c(t) evtl. einen weiteren Fehler in c(t) erzeugt (Fehlerfortpflanzung) und/oder einen weiteren Fehler in h(t), kann das Signal error mehrere Symbolschritte T lang sein. Es ist in 6 im ersten Symbolschritt, bei dem error = 1 ist, wirklich ein Detektionsfehler aufgetreten; die folgenden Schritte sind "unsichere" Fehler und dürfen daher auch nicht korrigiert werden. Daher wird das Signal error aus 6 vorzugsweise wie in 3 dargestellt, zeitlich auf einen Symbolschritt begrenzt.
3 links zeigt den Verlauf des Signals error(t) und darunter den Verlauf des digital differenzierten Signals derror(t), welches nur die ersten Fehler anzeigt und die möglichen Folgefehler unterdrückt.
In 3 rechts ist die entsprechende Schaltung zur Gewinnung des Signals derror(t) aus dem Signal error(t) dargestellt. Dazu wird das Signal error(t) einem Eingang eines UND-Gatters 100 mit zwei Eingängen zugeführt. Gleichzeitig wird das Signal error(t) einem Verzögerungsglied 102 mit der Übertragungsfunktion Z^–1 zugeführt. Dieses Verzögerungsglied liefert also eine Verzögerung um T, um einen Schritt. Der Ausgang des Verzögerungsgliedes 102 ist über einen Inverter 104 mit dem anderen Eingang des UND-Gatters 100 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 100 liefert dann das digital differenzierte Signal derror(t).
Mit dem differenzierten Signal derror(t) wird eine Fehlerkorrektur am Signal h(t) ermöglicht. Im binären System invertiert diese einfach das Symbol, wenn derror(t)=1 ist:
Durch Inversion wird ein falsch detektiertes Symbol in h(t) definitionsgemäß (da es sich um ein binäres System handelt) wieder richtig. Das Signal hcorr(t) ist also weitgehend fehlerbefreit und stellt das Ausgangssignal des Basisbandempfängers dar. Die gerade geschilderte Fehlerkorrektur ist ein Beispiel für die Ausführung. Dieses Ausführungsbeispiel ist in 6 näher erläutert. In 6 wird wieder von dem gleichen Sendesignal s(t) wie in 2 ausgegangen, wobei es sich dabei wie beschrieben um eine zufällige Folge von binären Signalen handelt. Hier sind diese Signale als +1 und –1 verkörpert. In 6 wird von einer noch stärkeren Verzerrung des Signals ausgegangen. Unter dem Sendesignal s(t) ist daher der Grundimpuls a_g(t) des Signals a(t) für den vorliegenden Fall angegeben. Das Diagramm zeigt also die Impulsantwort von Kanal 12 und Entzerrer 14. Diese Impulsantwort weist zwei Vorschwingkoeffizienten auf, die ungleich 0 sind, nämlich α₀ = 0,3 und α₁ = 1,7. Daraus ergibt sich, daß der Vorschwingfilter 28 j=2ter Ordnung sein sollte.
Zusätzlich wird von nur einem Nachschwingkoeffizienten β₀= 0,2 ausgegangen.
Das Signal a(t) nach dem Entzerrer 14 ist darunter dargestellt. Im Gegensatz zur 2 sind alle Signale zeitdiskret mit stufenförmigem Verlauf der einzelnen Abtastwerte dargestellt und die Abtastwerte sind darunter als Zahlenwerte angegeben. Die durch Vorschwinger erheblich verfälschten Symbole S1 und S2 sind besonders hervorgehoben.
Unter dem Signal a(t) ist in 6 das Ausgangssignal c(t) des Entscheiders dargestellt. Dieses Signal ist wegen der Laufzeit des Entscheiders 18 wieder um T_V=T nach rechts verschoben. Wie in 6 dargestellt, ergibt sich aus dem c(t) jeweils eine falsche Entscheidung bei den Symbolen S1 und S2 in c(t). Die jeweils richtigen Signalverläufe sind gestrichelt dargestellt. Darunter ist das Eingangssignal b(t) des Entscheiders 18 als Stufenverlauf des abgetasteten Signals sowie mit den entsprechenden Zahlenwerten dargestellt.
Darunter ist das Signal d(t) in Zahlenwerten dargestellt. Unter diesem ist das Signal e(t), also das durch das Verzögerungsglied 24 verzögerte Signal als Stufenverlauf und darunter mit den entsprechenden Zahlenwerten aufgetragen. Die beiden darunter befindlichen Zeilen zeigen die mit den Vorschwingkoeffizienten α₀ (oben) und α₁ (unten) gewichteten, entsprechend zeitlich verschobenen Werte, die in dem Vorschwingfilter 28 zur Bildung des Signals f(t) summiert werden.
Die Summation dieser beiden Werte mit den darüber aufgetragenen Zahlenwerten von e(t) bilden dann das Signal g(t), welches am Eingang des Entscheiders 30 anliegt. Dieses ist als Stufenverlauf und mit den entsprechenden Zahlenwerten aufgetragen.
Darunter ist das Ausgangssignal h(t) des Entscheiders 30 aufgetragen. Es wird erkennbar, daß die erheblich verfälschten Symbole S1 und S2 in h(t) fehlerhaft empfangen werden. Um die Funktion der Fehlerkorrektur darzustellen, ist unter dem Signal h(t) das Signal i(t) aufgetragen, welches das durch das weitere Verzögerungsglied 34 verzögerte Signal c(t) darstellt. Unter diesem Signal ist das Signal error(t) dargestellt, welches der Antivalenz zwischen h(t) und i(t) entspricht, die durch die Antivalenzschaltung 32 gebildet wird. Wie man sieht, kann das Signal error(t) mehrere Symbolschritte lang sein. Dieser Fehler wird erfindungsgemäß dadurch behoben, daß der digital differenzierte Wert derror(t) erzeugt wird. Das entsprechende Signal derror(t) ist unter error(t) aufgetragen. Ganz unten in 2 ist dann das mittels des Signals derror(t) fehlerkorrigierte Ausgangssignal hcorr(t) dargestellt. Dieses entspricht wieder dem ursprünglichen Sendesignal s(t), es ist lediglich um vier T verschoben.
Die entsprechende zeitliche Lage der Signale zueinander ist in 7 im einzelnen dargestellt. Aus 7 ist auch erkennbar, wie die einzelnen Signale aus einander entstehen.
Im System nach 5 ist zunächst nur allgemein eine Fehlerkorrektur 36 dargestellt, da sich zeigt, daß die geschilderte Fehlerkorrektur keine Allgemeingültigkeit besitzt, wie am Beispiel der 8 gezeigt wird: Hier ist das Signal nicht so sehr durch Vor- und Nachschwinger verfälscht, sondern durch starkes Rauschen.
8 zeigt die gleichen Signalverläufe wie 6 in der Schaltung gem. 5, wobei auch von einem gleichen, statistisch verteilten binären Sendesignal mit den Werten –1 und +1 ausgegangen wird. In dem in 8 dargestellten Beispiel ist jedoch die Verzerrung des Kanals durch Vor- und Nachschwinger wesentlich geringer. Statt dessen tritt starkes additives Rauschen mit hohen Rauschspitzen auf.
Unter dem Sendesignal in 8, welches dem Sendesignal der 6 entspricht, ist die Impulsantwort des Kanals angege ben. Hierbei ist jeweils nur ein Vor- und ein Nachschwinger im Abstand von 1T mit dem Wert 0,4 vorhanden. Zusätzlich wird das Signal durch hohes additives Rauschen aus dem Kanal überlagert. Die entsprechenden Rauschwerte für die einzelnen Abtastzeitpunkte sind als Drittes von oben dargestellt. Darunter ist das Gesamtsignal a(t) inklusive Rauschen und inklusive der Vor- und Nachschwingverzerrung durch den Kanal als Stufendiagramm und darunter in den entsprechenden Zahlenwerten aufgetragen.
Darunter ist wiederum das Signal b(t) am Eingang des Entscheiders 18 als Stufendiagramm und mit den entsprechenden Abtastwerten darunter dargestellt. Das Ausgangssignal c(t) des Entscheiders 18 ist darunter aufgetragen. Durch die Zeitverzögerung T_V=T des Entscheiders ist das Signal um T verschoben. Die durch die hohen Rauschspitzen bei R1 und R2 hervorgerufenen Fehlentscheidungen sind wieder entsprechend hervorgehoben. Auch hier treten keine Fehlerfortpflanzungen auf.
Unter c(t) ist das Ausgangssignal e(t) des ersten Verzögerungsgliedes 24 als Stufendiagramm und darunter mit den entsprechenden Zahlenwerten dargestellt.
Das Ausgangssignal f(t) des Vorschwingentzerrerfilters 28 ist darunter als Zahlenwert dargestellt. Dabei ist zu beachten, daß im vorliegenden Fall davon ausgegangen wird, daß der Vorschwingentzerrerfilter 28 hier natürlich auf die entsprechenden Kanalparameter eingestellt ist, so daß für diesen Filter hier j=1 und β₀ = 0,4 gilt.
Das Signal g(t), welches sich aus der Summation von e(t) und f(t) ergibt, und das an dem Entscheider 30 anliegt, ist darunter als Stufendiagramm und mit den entsprechenden Abtastwerten darunter dargestellt. Darunter ist wiederum das Ausgangssignal h(t) des Entscheiders 30 und darunter das Signal i(t) am Ausgang des Verzögerungsgliedes 34 dargestellt.
Darunter sind wieder die Signale error(t) und derror(t) aufgetragen.
An zwei Abtastwerten R1 und R2 sei der Rauschwert so hoch, daß dies zu Fehlentscheidungen in c(t) (also im DFE) führt. Jedoch führt nur eine der Fehlentscheidungen in c(t) in Folge zu einer Fehlentscheidung in h(t); nur diese darf natürlich korrigiert werden. Würde man aber das Signal derror(t) zur Korrektur auf h(t) anwenden, so entstünde an der Stelle 1 (sh. 8) wieder ein Fehler.
Um einen Algorithmus für die Fehlerkorrektur zu erhalten, betrachtet man zunächst das Timing im Gesamtsystem in 7: Der Abtastwert b(t) erzeugt einen Entscheiderwert c(t) und einen Nachschwingentzerrerwert. Aus dem Entscheiderwert c(t) entstehen Werte für die Vorschwingentzerrung usw.
Hieraus kann man (für das gegebene Beispiel der 6 mit j=2 Vorschwingwerten) die Fortpflanzung von Fehlern im System nach 5 herleiten, sh. 9.
Im unteren Teil der 9 ist gezeigt, wie sich aus einer Fehlersituation eine bestimmte Detektionsfolge von i(t) und h(t) und somit ein bestimmtes error(t)-Signal ergibt. Umgekehrt kann damit aus einem gegebenen (detektierten) error(t)-Verlauf auf den Fehler geschlossen werden, der somit in h(t) oder i(t) beseitigt werden kann. So ergibt sich eine allgemeine Fehlerkorrektur wie in 4 dargestellt.
Bei dem Fall gemäß 3 und 5 bestand die Auswertung aus der Differentiation und die Fehlerbeseitigung im binären System aus einem gesteuerten Inverter. Im Allgemeinen können nicht alle Fehler beseitigt werden (ist theoretisch nicht möglich), aber die Fehlerwahrscheinlichkeit in hcorr(t) ist erheblich kleiner als in h(t), wenn in h(t) bzw. i(t) Einzelsymbolfehler auftreten. Zur Realisierung der Fehlerbeseitigung in einem mehrwertigen System wird vorgeschlagen, daß unter Zuhilfenahme von b(t) und g(t) hcorr(t) so gewählt wird, wie der wahrscheinlichste Wert für hcorr(t) für die gegebenen Werte b(t) und g(t) mit den vorgegebenen Koeffizienten von H_N und H_V ist.
Das System gem. 5 ist zeitdiskret in T, ebenso sei die Symboldauer aller Signale gleich T. Es läßt sich also bei zusätzlicher Amplitudendiskretisierung mit "digitalen Schaltungen" realisieren.
Speziell haben hier die Entscheider die Laufzeit T. Das Nachschwingfilter 20 mit H_N(z) ist ein Filter, das die Nachschwinger nachbildet, das Vorschwingfilter 28 mit H_V(z) ist ein Filter mit j Koeffizienten (Transversalfilter), welches j Abtastwerte der Vorschwinger nachbildet: HV(z) = α0 + α1z–1 + ... + αj–1·z–(j–1). HN(z) = β0 + β1z–1 + ... + βj–1·z–(j–1).τ₁ und τ₂ sind Verzögerungsglieder mit der Verzögerung (1+j)·T.
Die logische Antivalenz liefert eine "1" an ihrem Ausgang error, wenn deren Eingänge h(t) und i(t) verschieden sind.
9 zeigt die Situation der Fehlerfortpflanzung im System gemäß 5 bei einer Verzerrungsstruktur des Kanals 12 gem. 6. Wenn das Signal b(t) vor dem Entscheider 18 stark verfälscht ist, führt dies um eine Zeiteinheit T verschoben zu einer falschen Entscheidung des Entscheiders 18, wodurch ein falsches Signal c(t) entsteht. Dieses erzeugt über das Vorschwingentzerrerfilter 28 und das Nachschwingentzerrerfilter 20 jeweils falsche Entzerrerwerte. Diese können zu verfälschten Folgewerten b(t+T) führen. Dies kann wiederum zu einer eventuell falschen Folgeentscheidung c(t+T) des Entscheiders 18 führen.
Durch die einmalig falsche Entscheidung ergeben sich sowohl durch die falschen Nachschwingentzerrerwerte Fehlerfortpflanzungen im DFE-Teil 16 als auch eine Fehlerfortpflanzung im erfindungsgemäßen Vorschwingfilterteil.
Entsprechend sind in 10 und 11 entsprechende Detektionsfolgen mit den entsprechenden Fehlerstellen für die Signale c(t), i(t) und h(t) jeweils dargestellt.
Fehlerstellen sind dabei mit x gekennzeichnet. 10 stellt dabei den Fall der 6 mit starken Vor- und Nachschwingverzerrungen, jedoch ohne Rauschen dar, während in 11 noch zusätzlich das starke additive Rauschen mit hohen Rauschspitzen der 8 bei den Kanalverhältnissen der 6 überlagert wird.
Aus den 8 und 11 wird erkennbar, daß die bisher von der Erfindung vorgeschlagenen Lösungen zwar eine hervorragende Kompensation von Vor- und Nachschwingentzerrung bieten, jedoch sehr rauschanfällig sind. Um auch bei stark verrauschten Signalen noch eine Verbesserung der Detektionsfehlerrate zu erzielen, schlägt die vorliegende Erfindung weiter die in 12 dargestellt Schaltung vor.
In dieser Schaltung sind diejenigen Baugruppen und Signale, die der 5 entsprechen, wieder mit den gleichen Bezugszeichen und den gleichen Buchstaben gekennzeichnet. Gegenüber der 5 modifizierte Bestandteile und Signale in der Schaltung sind jeweils mit einem Apostroph versehen.
Die Schaltung gem. 12 geht wieder davon aus, daß ein Sendesignal s(t) durch einen Kanal 12 vorschwing- und nachschwingverzerrt und mit additivem Rauschen überlagert wird. Wie auch bereits in den 1 und 5 dargestellt, wird dieses Signal einem Entzerrer 14 und einem decision-feedbackequalizer 16 zugeführt.
Bei der hier angegebenen Lösung wird jedoch das Eingangssignal b(t) des Entscheiders 18 direkt dem Vorschwingfilter 28' zugeführt. Dieses erzeugt daraus ein Signal f'(t), welches einem weiteren Entscheider 30 zugeführt wird, der ein Signal h'(t) erzeugt. Dieses Signal wird einem Eingang einer Antivalenzschaltung 32 zugeführt, deren anderer Eingang über ein Verzögerungsglied 34' mit dem Signal c(t) verbunden ist. Abhängig von der Anzahl j der Vorschwinger muß das Vorschwingfilter 28' das Signal entsprechend um j Zeiteinheiten T verzögern. Damit die Signale wieder zeitgleich in der Antivalenzschaltung 32 eintreffen, muß das Verzögerungsglied 34' also hier eine Verzögerung τ = j·T bewirken.
Das Ausgangssignal error(t) der Antivalenzschaltung 32 wird ebenso wie das Ausgangssignal i(t) der Verzögerungsschaltung 34' einer Korrekturschaltung 36' zugeführt, die das korrigierte Signal hcorr(t) erzeugt.
Wie man unschwer aus 12 erkennen kann, benötigt die Schaltung der 12 erheblich weniger Bauelemente als die Schaltung gem. 5. Trotzdem vermag die Schaltung der 12 jedoch ebenfalls eine entsprechende Fehlerdetektion und Fehlerkorrektur zu leisten.
Die Funktion der Schaltung gem. 12 ist wie folgt:
Die Schaltung ist für eine Kanalverzerrung gem. 13, also Vorschwinger α₀ und α₁ und Nachschwinger β₀ bis β₂ ausgelegt.
Das Sendesignal s(t) wird durch den Kanal vorschwing- und nachschwingverzerrt und mit additivem Rauschen versehen. Im Empfänger 10'' durchläuft es zunächst einen Entzerrer 14, beispielsweise ein matched noise Filter. Hierbei werden aber nicht primär die Vorschwinganteile kompensiert, sondern es wird der Signal-Rauschabstand verbessert. Das daraus entstehende Empfangssignal a(t) gelangt auf einen decision- feedback-equalizer 16 nach dem bekannten Prinzip. Der Entscheider liefert ein Signal c(t), das über das Nachschwingkompensationsfilter 20 auf den Summationspunkt 22 zurückgekoppelt wird, um die Nachschwinganteile zu kompensieren. Die vollständige Kompensation der Nachschwinger gelingt aber nur, wenn die Entscheidungen des Entscheiders 18 richtig sind. Starkes Rauschen und große Vorschwinger können zu Fehlentscheidungen führen, d.h., das estimierte Signal c(t) ist ungleich dem ursprünglich gesendeten s(t), wie in 6 und 8 dargestellt.
Bei klassischen Empfängern wird daher eine Vorschwingentzerrung VOR dem Summationspunkt 22 durchgeführt. Hauptnachteil dieser Lösung ist die Verstärkung der Rauschanteile durch das Vorschwingfilter. Bei stark verrauschten Empfangssignalen kann daher das Vorschwingfilter mehr Fehlentscheidungen im Empfänger durch Rauschen verursachen, als es durch weniger Vorschwinganteile vermindert, d.h. der Nettoeffekt ist negativ. Das Vorschwingfilter ist nämlich immer ein Hochpaß, verstärkt also das Rauschen.
Wenn Signal und Rauschen zueinander unkorreliert sind, erzeugt der DFE kein zusätzliches Rauschen.
Die Nachschwinger können weder im Signal a(t) noch in b(t) durch ein Transversalfilter ideal kompensiert werden, hingegeben ist das in c(t) möglich, was die oben beschriebenen Ausführungsformen ausnutzen.
In der Schaltung gem. 12 wird eine Verstärkung der Rauschanteile im DFE (Equalizer) vermieden und hierfür auf eine ideale Vorschwingkompensation für den zweiten Entscheider 30 verzichtet. Außerdem wird ausgenutzt, daß eine Fehlentscheidung im ersten Entscheider 18 durch Vorschwinger dann im zweiten Entscheider 30 evtl. nicht mehr zu einer Fehlentscheidung führt, d.h. aus der Differenz zwischen c(t) und h(t) kann man auf einen Fehler schließen. Umgekehrt bedeutet eine Fehlentscheidung im zweiten Entscheider 30 aufgrund des durch das Vorschwingfilter 28' erhöhten Rauschens nicht unbedingt, daß im Empfänger eine Fehlentscheidung auftreten muß; auch hierbei sind also c(t) und h(t) unterschiedlich und es besteht die Möglichkeit einer Korrektur. Eine Fehlentscheidung im Empfänger wird außerdem mit der Übertragungsfunktion H_V(z)·H_N(z) auf das Signal f(t) gegeben. Da das Vorschwingfilter 28' Hochpaßcharakter und das Nachschwingfilter Tiefpaßcharakter hat, ist die Fehlentscheidung auf c(t) im Signal f(t) stark gedämpft.
Das transversale Vorschwingfilter 28' besitzt die Übertragungsfunktion
wenn die Werte der Vorschwinger α_r betragen, und die Abtastrate des Systems gleich der Symbolrate 1/T des Empfangssignals ist. Das Ausgangssignal vom Vorschwingfilter 28' ist f'(t) und gelangt auf einen zweiten Entscheider 30, der (nach einer Verzögerung) ein zweites estimiertes Signal h'(t) liefert. Wie schon in den oben dargestellten Ausführungsformen werden die beiden estimierten Signale zeitrichtig miteinander verglichen (d.h. wenn das Vorschwingfilter j Taps hat muß h'(t) mit dem gegenüber c(t)um j·T verzögerten Signal i(t) verglichen werden). Bei Antivalenz von h'(t) und i(t) ist das binäre Signal error (t) gleich "1", bei Äquivalenz gleich "0". In einer Korrekturschaltung 36' wird mit Hilfe des Zeitverlaufes von error(t) das Signal i(t) korrigiert zum Signal hcorr(t), welches das Ausgangssignal des Empfängers darstellt. Beispielsweise besteht die eigentliche Korrektur in einem binären System mit dem Signalalphabet (–1, +1) lediglich aus einem gesteuerten Inverter. An welcher Stelle korrigiert (invertiert) wird, ermittelt man aus dem zeitlichen Verlauf des Signals error(t). Einer von vielen Möglichkeiten (Algorithmen) ist oben beschrieben.
Das System wurde in C modelliert (mit dem oben beschriebenen Korrekturalgorithmus). Simulationen zeigen, daß für ver rauschte Signale eine wesentlich geringere Fehlerwahrscheinlichkeit des Signals hcorr(t) gegenüber s(t) auftritt, als bei einem klassischen Decision feedback equalizer mit Vorschwingentzerrung VOR dem ersten Summationspunkt.
Wenn die Entscheider im System nach 12 eine Verzögerung von T besitzen, hat das (ideale) Nachschwingfilter die Übertragungsfunktion
Bei den Signalen c(t), h'(t) und i(t) tritt das in s(t) gesendete Symbolalphabet auf. Wenn a(t), b(t), d(t) und f'(t) wertediskretisiert werden, liegt ein System vor, das mit Digitalschaltungen realisierbar ist.
14 zeigt einen erfindungsgemäß besonders bevorzugten Algorithmus zur Fehlerkorrektur in den in 5 und 12 dargestellten Schaltungen, wobei r der Index für die diskreten Abtastzeitpunkte ist.
Wenn error(r)=0 ist, liegt kein Fehler vor, somit ist keine Korrektur erforderlich und hcorr(r)=i(r).
Wenn error(r)=1 ist, so liegt ein Fehler vor und die Fehlerkorrekturschaltung 36 muß tätig werden. Dazu muß die Fehlerkorrekturschaltung die error-Signale über mehrere Perioden speichern. Wenn sich dann ergibt, daß nur ein einzelnes Symbol falsch ist: error(r–1)=0=error(r+1), ist die Korrektur durch Invertieren des Signals i(r) möglich.
Wenn mehrere Symbole falsch sind, muß überprüft werden, ob es sich um das letzte Symbol einer "Fehlerkette" handelt, also ob error(r+1)=0 ist. Wenn dies gegeben ist, ist weiter zu überprüfen, ob i(r–1)=i(r) ist.
Ist dies der Fall, so ist die Korrektur dergestalt durchzuführen, daß i(r–1) zu invertieren ist, während i(r) unverän dert bleibt. Ist i(r–1) nicht gleich i(r), so erfolgt die Korrektur dadurch, daß i(r) invertiert wird.
Selbstverständlich ist dies nur bei binären Systemen möglich. Bei Mehrwertsystemen ist eine Lösung noch nicht absehbar.
Durch diesen Algorithmus kann die Anzahl der Fehler, die bei Schaltungen gem. 5 und 12 noch in hcorr(t) auftreten, nochmals erheblich reduziert werden.

Claims

Digitaler Basisbandempfänger mit einem ersten Entscheider (18) und mit quantisierter Rückkopplung, bei der am Ausgang des ersten Entscheiders (18) ein Nachschwingfilter (20) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem Summationspunkt (22) vor dem Eingang des ersten Entscheiders (18) mit negativem Vorzeichen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Summationspunkt (22) und dem ersten Entscheider (18) ein weiteres Filter (Vorschwingfilter) (28') angeschlossen ist, an dessen Ausgang ein weiterer Entscheider (30) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einer Antivalenzschaltung (32) verbunden ist, deren anderer Eingang mit dem Ausgang eines Verzögerungsglieds (34') verbunden ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des ersten Entscheiders (18) verbunden ist, wobei der Ausgang des Verzögerungsgliedes (34') das wiederhergestellte Empfangssignal i(t) und der Ausgang der Antivalenzschaltung (32) ein Signal liefert, das einen Detektionsfehler anzeigt.
Digitaler Basisbandempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Antivalenzschaltung (32) über ein Verzögerungsglied (102) und einen Inverter (104) mit einem Eingang eines UND-Gatters (100) verbunden ist, und direkt mit dem anderen Eingang des UND-Gatters (100) verbunden ist und das Ausgangssignal des UND-Gatters (100) einen Detektionsfehler anzeigt.
Digitaler Basisbandempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ausgang für das Detektionsfehlersignal (error(t)) eine Vorrichtung (36') zur Korrektur des empfangenen Signals vorgesehen ist.
Digitaler Basisbandempfänger nach Anspruch 3 zur Verarbeitung binärer Signale, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (36') einen vom Detektionsfehlersignal (error(t), derror(t)) gesteuerten Inverter umfaßt, über den das Ausgangssignal (hcorr(t)) geführt ist.
Digitaler Basisbandempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem ersten Summationspunkt (22) ein Entzerrer (14) angeordnet ist, dessen Eingang mit dem empfangenen Signal verbunden ist.
Digitaler Basisbandempfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Entzerrer (14) als matched-noise-Filter ausgebildet ist.
Digitaler Basisbandempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Filter (Vorschwingfilter) (28') eine Übertragungsfunktion
aufweist, wobei α_r die Werte der Vorschwinger darstellen, und die Abtastrate des Systems gleich der Symbolrate 1/T des Empfangssignals ist.
Digitaler Basisbandempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachschwingfilter (20) eine Übertragungsfunktion
aufweist, wobei β_r die Werte der Nachschwinger darstellt, und die Abtastrate des Systems gleich der Symbolrate 1/T des Empfangssignals ist.
Digitaler Basisbandempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheider (18; 30) adaptive Schwellen aufweisen.
Verfahren zur Rückgewinnung verrauschter und verzerrter Digitalsignale (a(t)) mit quantisierter Rückkopplung, wobei das Digitalsignal (a(t)) einem ersten Entscheider (18) zugeführt wird, und aus dem Ausgangssignal (c(t)) des ersten Entscheiders (18) ein Kompensationssignal (d(t)) durch Filterung gewonnen wird, welches vor dem Eingang des ersten Entscheiders (18) von dem Digitalsignal (a(t)) subtrahiert wird, so daß der erste Entscheider (18) das Differenzsignal (b(t) = a(t) – d(t)) verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzsignal (b(t)) einer weiteren Filterung und einer Zeitverzögerung unterworfen wird, und dieses gefilterte und verzögerte Signal (h'(t)) mit dem verzögerten Ausgangssignal (i(t)) des ersten Entscheiders (18) verglichen wird, und ein Detektionsfehlersignal (error(t)) erzeugt wird, wenn die verglichenen Signale (i(t); h'(t)) unterschiedlich sind.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektionsfehlersignal (error(t)) digital differenziert wird, und ein Detektionsfehler erkannt wird, wenn und solange das differenzierte Detektionsfehlersignal (derror(t))=1 ist.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 für die Verarbeitung binärer Signale, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennung eines Detektionsfehlers das Ausgangssignal durch Invertierung korrigiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal des Empfängers zuerst einem Entzerrer (14) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Entzerrer (14) als matched-noise-Filter ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterung zur Gewinnung des Kompensationssignals (d(t)) mit folgender Übertragungsfunktion erfolgt:
wobei β_r die Werte der Nachschwinger darstellt, und die Abtastrate des Systems gleich der Symbolrate 1/T des Empfangssignals ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Filterung mit folgender Übertragungsfunktion erfolgt
wobei α_r die Werte der Vorschwinger darstellt, und die Abtastrate des Systems gleich der Symbolrate 1/T des Empfangssignals ist.