JP4462946B2

JP4462946B2 - サンプル信号を処理する方法及びシステム

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Publication number: JP4462946B2
Application number: JP2004027081A
Authority: JP
Inventors: 康雄日高
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2004-02-03
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2024-02-03
Also published as: JP2004242310A; US7830956B2; US20040151268A1

Description

本発明は、一般にデータ通信の技術分野に関連し、特にサンプル信号を処理する方法及びシステムに関連する。

受信機で受信された信号は、周波数依存性損失に起因する干渉を補償するために処理されるのが一般的である。例えば、チャネル損失に起因するシンボル間干渉を補償するために、適応等化が実行される。適応等化に関する既存の技術は、ディジタル磁気的／光学的記録及びモデムや無線通信のような低速ディジタル通信の分野で使用されている。

［関連出願］
本願は、代理人管理番号０７３３３８．０１２９の“ＭＥＴＨＯＤＡＮＤＳＹＳＴＥＭＦＯＲＰＲＯＶＩＤＩＮＧＥＲＲＯＲＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮＴＯＡＳＩＧＮＡＬＵＳＩＮＧＦＥＥＤＢＡＣＫＣＯＮＴＲＯＬ”と題する米国特許出願番号第１０／，号、及び代理人管理番号０７３３３８．０１３０の“ＭＥＴＨＯＤＡＮＤＳＹＳＴＥＭＦＯＲＳＩＧＮＡＬＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＵＳＩＮＧＶＥＣＴＯＲＯＵＴＰＵＴＦＲＯＭＳＣＡＬＡＲＤＡＴＡ”と題する米国特許出願番号第１０／，号に関連し、双方共に本願と同時に出願されている。

しかしながら、これらの技術は、数メートルより大きい距離にわたる効率的な高速データ通信を行えないのが一般的である。従って、既存の手法は状況によっては適切でない場合がある。

本発明は、従前の信号処理方法及びシステムに関連する欠点や問題点の少なくとも一部を実質的に抑制する又は解消する、サンプル信号を処理する方法及びシステムを与える。

本発明の一態様によれば、サンプルされた信号を処理する方法は、あるチャネル速度でチャネルから信号を受信するステップと、前記信号に誤差調整を施すステップとを含む。本方法は、サンプルされた信号を得るために、前記チャネル速度より低速で前記信号をサンプリングするステップと、前記信号に関連する誤差を判別するステップとを含む。また、本方法は、前記誤差調整に関する補償情報を決定するステップを含む。前記補償情報は前記誤差に基づくものであり、前記補償情報は前記チャネル速度より遅い補償速度で決定される。

また、本方法は、前記誤差と相互相関演算される受信信号の複数の相互相関データ点を累算するステップと、あるベクトル速度で、前記相互相関データ点から相互相関ベクトルを形成するステップとを含む。前記ベクトル速度は、前記信号がサンプルされる速度より遅い。前記補償情報は前記相互相関ベクトルに基づく。誤差調整は、前記補償情報を利用する誤差調整を施すことで得られる。また、本方法は、前記チャネル速度より遅いサンプリング速度で判別される誤差をサンプリングするステップを含む。

本発明の一態様によれば、あるチャネル速度でチャネルから受信した信号に誤差調整を施すよう動作する調整フィルタを含む。本方法は、サンプルされた信号を得るために、前記チャネル速度より遅い速度で前記信号をサンプルするよう動作するサンプリングスイッチと、前記信号に関連する誤差を判別するよう動作する誤差演算器とを包含する。また、本システムは、前記信号に誤差調整を施すために、前記調整フィルタに関する補償情報を判別するよう動作する適応制御部を含む。前記補償情報は前記誤差演算部によって判別される誤差に基づき、前記適応制御部は前記チャネル速度より遅い補償速度で補償情報を決定するよう動作する。

本発明の特定の態様による技術的利点は、チャネルの速度における信号処理の不都合な影響が軽減されるように、チャネルを通じて信号を受信し、チャネルレートより低速で信号処理用の信号をサンプルする適応等化システムをもたらす。従って、より高いチャネル速度が得られ、適応等化システムの全体的な効率が改善され得る。

他の技術的な利点は、以下の図面、詳細な説明及び特許請求の範囲から当業者にとってはすぐに明白になるであろう。更に、特定の利点が上記に挙げられているが、様々な態様の中には、挙げられた利点の全部若しくは一部を有する又は全く有しないものがあり得る。

本発明及びそれらの利点に関する特定の態様をより充分に理解するために、添付図面を参照しながら以下の説明がなされる。

図１は、本発明の実施例による適応等化システム２２を備える受信機２０を有するネットワークシステム１０を示す。適応等化システム２２は受信機２０にて受信した信号についての信号処理を行なう。信号処理は、その信号の最高チャネル速度よりも低速で実行され得る。従って、その信号の速度での信号処理に関する不都合な影響が軽減され、従ってそのチャネルを介する信号速度が改善され得る。

ネットワークシステム１０は、チャネル１６により互いに接続されたネットワーク要素１２，１４を含む。ネットワーク要素１２，１４は、サーバ、格納又はストレージシステム、ルータ、コンピュータシステム又はそれらの任意の組合せから構成され得る。チャネル１６はネットワーク要素１２及び１４の間で信号を通信する。チャネル１６は、例えば約２０乃至４０メートルのような、１０００乃至１００メートルの範疇の長さを有するケーブルから構成され得る。チャネル１６上を伝搬する信号速度は、例えば毎秒約３ギガビットのような、１秒当たりマルチギガビットの範疇にあり得る。一例として、チャネル１６は、１０ギガビットアタッチメントユニットインターフェース（ＸＡＵＩ）規格に従って動作し、その規格は、例えば、１０ギガビットイーサーネット通信に使用される３．１２５ギガヘルツのような約１乃至５ギガヘルツの固定周波数を要求する。

高速で伝搬する信号はチャネル１６の拡散性インパルス応答による歪みの影響を受けやすい。チャネル１６は、表皮効果及び誘電性損失に起因する周波数依存性歪を生じさせる。そのような歪みはシンボル間干渉（ＩＳＩ）を生じさせる。ＩＳＩを克服するために、数十メートルにわたるマルチビットレート電気通信は、約２０乃至４０ｄＢにわたる高度の等化を利用する。本発明の特定の実施例は、チャネル１６上のマルチギガビットレート通信に対する高度の等化を行なうために有利な信号処理技術を利用する。

図示されているように、ネットワーク要素１２は送信機１８を含み、ネットワーク要素１４は受信機２０を含む。送信機１８は、受信機２０に対するチャネル１６にてデータシーケンス又は信号を送信する。適応等化システム２２は、チャネル１６を介して伝搬した信号中のＩＳＩに対処するために高度な等化を行なう。

図２は、本発明の実施例による、受信信号を処理する適応等化システム３０を示す。適応等化システム３０は、調整可能なフィルタ３２、検出器３４、シフトレジスタ３６、誤り演算器３８、及び適応制御部３９を含む。

調整可能なフィルタ３２は、図１のチャネル１６のようなチャネルを通じて送信された信号を受信する。調整フィルタ３２は、そのチャネルによって生じた信号中の歪みを補償する。調整フィルタ３２の制御及び調整は、適応制御部３９によって行なわれる。特定の実施例は、離散時間ディジタルフィルタ、離散時間アナログフィルタ又は連続時間アナログフィルタとして実現される調整フィルタを利用し得る。

信号が調整フィルタ３２を通過した後では、それは、当初送信されたデータシーケンスを復元する検出器３４に伝搬する。検出器３４は、判定フィードバック検出器又はダイレクト検出器（ｄｉｒｅｃｔｄｅｔｅｃｔｏｒ）のような、任意の様々な種類の検出器であり得る。シフトレジスタ３６は、その信号からの一連のデータポイントより成るベクトルを形成するための遅延要素を与える。その信号は、エラー演算器３８に入力する前に所定の間隔でサンプルされる。エラー演算器３８は、サンプルされた信号に関連するエラーを演算するための信号処理を実行する。そのようなエラーは振幅エラーを含み得る。そして、算出されたエラーは、調整フィルタ３２に関するパラメータ又は指示内容を決定するために適応制御部３９で使用される。調整フィルタ３２はそのような指示内容を用いて、そのチャネルに起因する歪みに対して以後の信号を補償する。

図示の実施例では、要素ボックス３３は、調整可能フィルタ３２と、検出器３４と、シフトレジスタ３６とを含み；要素ボックス３５は、エラー演算器３８と、適応制御部３９とを含む。要素ボックス３３，３５は、ディジタル回路、アナログ回路、又はディジタル及びアナログ回路の組合せとして実現され得る。要素ボックス３３の要素は、例えば、図１のチャネル１６の速度のような、そのチャネルに関する速度で動作する。その信号は、要素ボックス３５に入る前に特定の間隔でサンプルされ、要素ボックス３５の要素がそのような間隔で動作するようにする。要素ボックス３５の要素は特定の間隔でのみ動作するので、そのような要素は、要素ボックス３３の要素より遅い動作速度で動作する。従って、適応等化システム３０の速度に関する要素ボックス３５のエラー演算及び適応制御の不都合な影響は減少する、というのは、これらの機能は、要素ボックス３３の要素に関する最高チャネル速度におけるものではなくサンプルされた信号の間隔でのみ動作するからである。エラーはサンプルされた信号の間隔で判別されるので、連続的なエラー演算及び高速追跡補償性が犠牲になる。しかしながら、そのような高速追跡能力は、ある用途に対するマルチギガビットレート電気通信ではさほど重要ではない。従って、信号処理に対する受信信号のサンプリングは、最高チャネル速度で信号処理を行なうことの不都合な影響を軽減する。そして、より高速のチャネル速度が得られる。

図３は、本発明の実施例による、副次標本化スイッチ又はサブサンプリングスイッチ５２を備える適応等化システム４０を示す。適応等化システム４０は、チャネル４２を通じて伝搬した送信データシーケンスを受信する。適応等化システム４０は、調整フィルタ４４と、サンプリングスイッチ４６と、検出器４８と、シフトレジスタ５０と、サブサンプリングスイッチ５２と、目標又はターゲット応答フィルタ５４と、加算ノード５５と、乗算ノード５７と、適応行列部５６と、積分又はインテグレータバンク５８とを含む。

調整フィルタ４４は、信号がチャネル４２上を伝搬した後の送信データシーケンスａ_ｋを受信する。チャネル４２は、何らかの歪みをその信号中に引き起こす。調整フィルタ４４は、そのチャネルにより生じたそのような歪みを補償する。調整フィルタ４４の制御及び調整は、インテグレータバンク５８で生成される、補償ベクトル、フィルタ係数ベクトルｃによって決定される。図５及び図７に関してそれぞれ示されているように、特定の実施例は、サンプリングスイッチの後に位置付けられる又は信号が通信されるチャネルの前に位置付けられる調整フィルタを含み得る。

データシーケンスａ_ｋが調整フィルタ４４を通過し後に、それはサンプリングスイッチ４６にてサンプリングされる。サンプリングスイッチ４６はサンプルされた信号

を生成する。データシーケンスはサンプル時間ｔ＝ｋＴにてサンプルされ、ここで、Ｔはサンプリング期間を表現する。サンプル信号

は、当初送信されたノイズの無いデータシーケンス

を復元するために信号中のノイズを削減する検出器４８に入力される。

シフトレジスタ５０は、一連のデータポイントより成るベクトルを形成するための遅延要素を与える。シフトレジスタ５０の出力は、ノイズのないデータベクトル

である。シフトレジスタ５０によって生成されるデータベクトル

の長さは、その信号が送信されたチャネルの特性に依存する。

シフトレジスタ５０の出力であるデータベクトル

は、サンプリング時間ｋ＝ｉＮでサブサンプリングスイッチ５２ａにて標本化され、ここで、Ｎは、データベクトル

を生成するためのサブサンプリングレートを表現する。添え字のｉは、サブサンプルされたデータシーケンス系列の指標に相当し、

は、サブサンプリングレートＮに関するサブサンプルデータ系列である

の省略表記である。従って、

は、

を表現する。ここで使用されるようなサブサンプリング又はサブサンプリングスイッチは、それぞれサンプリング又はサンプリングスイッチとしても言及され得ることが理解されるべきである。ターゲット応答フィルタ５４は、サブサンプルされた期待される事前検出（ｐｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）信号

であり、即ち調整フィルタ４４からの出力に期待される信号である。特定の実施例は、図５に示されるように、サブサンプリングを行なう前の位置におけるターゲット応答フィルタを包含し得る。

サブサンプリングスイッチ５２ｂは、サンプリング時間ｋ＝ｉＮでサンプル信号

をサブサンプルし、サブサンプルされた信号

を生成する。サブサンプル信号

は、エラーｅ_ｉを生成するために、期待されるサブサンプル信号

から減算される。従って、エラーｅ_ｉは、実際のサブサンプル信号と期待されるサブサンプル信号との間の差分である。

乗算ノード５７にて、エラーｅ_ｉはノイズなしデータベクトル

と乗算される。そのような乗算の積は適応行列部５６に送られ、適応行列部は、相互相関ベクトル

のエラーに関する情報を、調整フィルタ４４に対するパラメータ又は命令に変換する。そのような命令は、１以上の積分器より成るインテグレータバンク５８に入力される。インテグレータバンク５８は、フィルタにより与えられる補償を調整するために調整フィルタ４４を調整する、補償ベクトル、フィルタ係数ベクトルｃを生成する。サブサンプルされた信号に対するエラーｅ_ｉの演算は、チャネル４２によって生じた歪みを補償するために調整フィルタ４４を通じて以後の信号を調整するために使用される。

要素ボックス留４３，４５は、ディジタル回路、アナログ回路又はディジタル及びアナログ回路の組合せとして実現され得る。要素ボックス４３の要素はチャネル４２の最高速度で動作し、要素ボックス４５の要素はそのチャネルの１／Ｎの速度で動作する。特定の実施例では、サブサンプリングスイッチ５２のサブサンプリングレートＮは、近似的に３２以上であり得る。従って、サンプリングスイッチ５２ａ，５２ｂは、信号処理が、そのチャネルを通じて伝搬する信号のレートよりも遅いレートで実行されることを可能にする。チャネルの物理的な特性は、著しく大きく変化しないのが一般的である。従って、エラーｅ_ｉは、そのチャネルの最高速度で演算されることを要しない。本発明の特定の実施例は、干渉を補償するためにサブサンプリングを利用する。エラーｅ_ｉを演算するためにサブサンプリングを用いることは、適応等化システムを通じる連続的なデータシーケンスａ_ｋの速度でエラーｅ_ｉを演算する必要のある回路の不都合な影響を減らす。等化器を通じるデータシーケンスの速度は、より高速であり、適応等化システム４０の全体的な効率は改善され得る。

図４は、本発明の別の実施例による、ベクトル出力を形成するアキュムレータ１４０を利用する適応等化システムを示す。適応等化システム１３０は、調整フィルタ１３２と、検出器１３４と、エラー演算器１３６と、プロセッサ１３８と、アキュムレータ１４０と、適応制御部１４２とを含む。

調整フィルタ１３２は、図１のチャネル１６のような、チャネル上で伝送される信号を受信する。調整フィルタ１３２は、そのチャネルによって生じた信号中の歪みを補償する。適応制御部１４２は、調整フィルタ１３２に対する制御及び調整パラメータを与える。

信号が調整フィルタ１３２を通過した後に、それは、当初送信されたデータシーケンスを復元する検出器１３４に伝搬する。エラー演算器１３６は、信号に付随するエラーを演算するために信号処理を実行する。エラーは、プロセッサ１３８に入る前に特定の間隔でサンプルされる。特定の実施例では、信号はそのエラーを算出する前にサンプルされる。そのような場合には、エラーはサンプルされた信号から算出される。

エラーがサンプルされた後に、それはプロセッサ１３８によって受信される。プロセッサ１３８は、サンプルされたエラーとの相互相関のためのデータポイントを処理するために検出器１３４のサンプルされた出力を使用する。プロセッサ１３８の処理はアキュムレータ１４０に送られる。アキュムレータ１４０は、プロセッサ１３８の一連の動作に基づいて相互相関ベクトル出力を生成する。アキュムレータ１４０は、相互相関ベクトル出力を生成するために、プロセッサ１３８からエラーと相互相関演算された複数のデータポイントの受信を待つ。プロセッサ１３８は、その処理動作にてアキュムレータ１４０によって制御されるローパスフィルタ及びパルス生成器を利用し得る。アキュムレータ１４０のベクトル出力１４０は、調整フィルタ１３２に対するパラメータ又は命令を決定するために適応制御１４２によって使用される。調整フィルタ１３２は、そのような命令を使用して、そのチャネルによって生じた歪みに対する以後の信号の補償を行なう。

図示の実施例では、要素ボックス１３３は調整フィルタ１３２と、検出器１３４と、エラー演算器１３６とを含み；要素ボックス１３５はプロセッサ１３８を含み；要素ボックス１３７はアキュムレータ１４０と、適応制御部１４２とを含む。要素ボックス１３３，１３５は、ディジタル回路、アナログ回路又はディジタル及びアナログ回路の組合せとして実現され得る。要素ボックス１３７は、ディジタル回路、アナログ回路、ソフトウエア又はそれらの組合せとして実現され得る。

要素ボックス１３３の要素は、その信号が受信されるチャネルの速度で動作する。エラーは、要素ボックス１３５に入る前に特定の間隔でサンプルされるので、プロセッサ１３８は、要素ボックス１３３の要素に関する速度より遅い速度で動作する。更に、アキュムレータ１４０はサンプルされたエラーからの相互相関演算済みデータポイントと検出器出力との積の受信を待機し、要素ボックス１３７の要素は要素ボックス１３５の要素についての速度よりも遅い速度で動作する。

適応等化システム１３０は、スカラーデータから生成されるベクトルに基づく信号処理により補償を与えるので（図２，３に示されるような、常にベクトルデータから生成されるベクトルとは異なり）、システムの回路は簡潔である。更に、ハードウエア量も少なくなり得る。例えば、適応等化システム１３０は、その信号が受信されるチャネルの最高速で動作する、信号処理用のシフトレジスタを必要としない。

図５は、本発明の別の実施例による、ベクトル出力を生成するアキュムレータ８０を利用する適応等化システム６０を示す。適応等化システム６０は、図３の適応等化システム４０に使用されるようなシフトレジスタを用いる代りに、エラーとの相互相関用のベクトル出力を生成するためにアキュムレータ８０を利用する。また、適応等化システム６０は、サンプリングスイッチ６２と、調整フィルタ６４と、検出器６６と、ターゲット応答フィルタ６８と、加算ノード７０と、サブサンプリングスイッチ７２と、パルス生成器７４と、乗算ノード７６と、ローパスフィルタ７８と、適応行列部８２と、インテグレータバンク８４とを含む。

適応等化システム６０は、チャネル６１を介して伝搬した送信データシーケンスを受信する。本実施例では、サンプリングスイッチ６２はチャネル６１と調整フィルタ６４との間に設けられる。従って、データシーケンスａ_ｋがチャネル６１上を伝搬した後に、受信された信号ｙ（ｔ）は、サンプルされたｙ_ｋを生成するためにサンプリング時間ｔ＝ｋＴでサンプリングスイッチ６２にてサンプルされる。サンプルされた信号ｙ_ｋは、チャネル６１により生じた歪みを補償する調整フィルタ６４に入力される。

信号は、当初のノイズのないデータシーケンス

を復元する検出器６６に入力される。ターゲット応答フィルタ６８は、期待されるサンプルされた事前検出信号

、即ち調整フィルタ６４から出力されるよう期待される信号を算出する。加算ノード７０は、サンプル信号

は、エラーｅ_ｋを生成するために期待されるサンプル信号

から減算され、そのエラーは送信された信号の振幅エラーを有し得る。エラーｅ_ｋはスカラーのエラーである。

エラーｅ_ｋは、サブサンプルされたスカラーエラーｅ_ｋを生成するためにサンプリング時間ｋ＝ｉＮにてサブサンプリングスイッチ７２ａでサンプルされる。サブサンプリングスイッチ７２ｂは、サンプリング時間ｋ＝ｉＮ−ｊにて検出器６６から当初のノイズのないデータシーケンス

をサブサンプルし、サブサンプルされたノイズのないデータシーケンス

を生成し、ここで、Ｎはサブサンプリングレートを表現し、ｉはサブサンプルされたデータ系列の指標に相当し、ｊはアキュムレータ８０により生成される相互相関ベクトルの指標に対応するサブサンプリング位相を表現する。従って、

は、

を示し、それはスカラーデータである。パルス生成器７４はサブサンプリングスイッチ７２ａ，７２ｂ用のサブサンプリングパルスを生成する。アキュムレータ８０は、パルス生成器７４及びｊの値を制御するための位相制御を与える。インデックスｊの値は特定の長さのベクトルを生成するためにカウント値を通じて巡回する。例えば、アキュムレータ８０における３つの要素のベクトルを生成するために、インデックスｊは０，１，２の値の中で巡回する。従って、ｊは、サンプリングスイッチ７２ａ、７２ｂが動作する位相の間の差分であるところの遅延である。

乗算ノード７６では、サブサンプルされたエラーｅ_ｉは、サブサンプルされたノイズのないデータシーケンス

と乗算され、ローパスフィルタ７８に送られる

を生成する。ローパスフィルタ７８は、ｊの各々の値について

の複数の値の平均をとる。例えば、ｊ＝０ならば、ローパスフィルタ７８は、複数のデータポイント

を平均化する。ｊ＝１ならば、ローパスフィルタ７８は、複数のデータポイント

を平均化する。ｊ＝２ならば、ローパスフィルタ７８は、複数のデータポイント

を平均化する。ローパスフィルタ７８は、アキュムレータ８０に送られる

を生成する。このプロセスはｊの各値について反復される。

アキュムレータ８０は、ｊの各値について

を累算し、適応行列部８２に送られるベクトル出力

を生成する。上述したように、アキュムレータ８０はｊを制御し、ｊの値はアキュムレータ８０によって生成されるベクトルの長さに対応する。そのような長さは、チャネル８１によって生じるＩＳＩのほとんどを観測するのに充分に長くあるべきである。例えば、受信シンボル前のＩＳＩである事前（ｐｒｅ−ｃｕｒｓｏｒ）ＩＳＩが有効に１シンボル長であり、受信シンボル後のＩＳＩである事後（ｐｏｓｔ−ｃｕｒｓｏｒ）ＩＳＩが有効に４シンボル長であるならば、アキュムレータ８０により生成されるベクトルの長さは６となるべきであり、インデックスｊの値は、−１，０，１，２，３，４の値を通じて巡回する。

適応行列部８２は、ベクトル

のエラーについての情報を調整フィルタ６４についてのパラメータ又は命令に変換する。そのような命令は、補償ベクトルｃの長さに対応する複数の積分器を含むインテグレータバンク８４を通過する。インテグレータバンク８４は、フィルタによって与えられる補償を調整するために調整フィルタ６４を制御する、補償ベクトル、フィルタ係数ベクトルｃを生成する。

要素ボックス６５，６７は、ディジタル回路、アナログ回路又はディジタル及びアナログ回路の組合せとして実現され得る。要素ボックス６９は、ディジタル回路、アナログ回路、ソフトウエア又はそれらの組合せとして実現され得る。

要素ボックス６５の要素はチャネルレートの最高速度で動作し、要素ボックス６７の要素はチャネル要素の速度の１／Ｎで動作する。アキュムレータ８０は、そのベクトル出力を生成する前に複数のｊの値にわたる平均の受信を待ち受ける必要があるので、要素ボックス６９の要素は、そのチャネルレートよりも充分に遅い速度で動作する。従って、サブサンプリングスイッチ７２ａ，７２ｂは、最速のチャネルレートよりも遅いレートで要素ボックス６７，６９双方で信号処理が行なわれることを可能にし、チャネルレート全体を向上させる。更に、適応等化システム６０はスカラーデータから生成されたベクトルに基づいて補償を行なうので（図２，３に示されるように、常にベクトルデータから生成されるベクトルとは異なり）、システムの回路は複雑ではなく、システムのために必要なハードウエア量が少なくて済む。

図６は、本発明の特定の実施例による、フィードバック制御と共に適応等化を利用するネットワークシステム１５０を示す。ネットワークシステム１５０は、信号が通信されるチャネル１５６によって共に結合されているネットワーク要素１５２，１５４を包含する。ネットワーク要素１５２は送信機１５８を含み、ネットワーク要素１５４は受信機１６０を包含する。送信機１５８は調整フィルタ１６４とフィードバックモニタ１６７とを包含する。調整フィルタ１６４はチャネル１５６の前に位置付けられる。調整フィルタ１６４はチャネル１５６を通じて伝送された信号に対するエラー補償を与える。受信機１６０は、調整フィルタ１６４に対する命令又は制御パラメータを決定するための受信信号を処理する適応等化要素を含む。

ネットワークシステム１５０は、フィードバックモニタ１６７を用いて、適応等化要素１６２により定められた調整フィルタ命令又は制御パラメータを調整フィルタ１６４に通知し、送信機１５８が、予測される歪みを補償するために調整フィルタ１６４を通じる信号にプリエンファシスを与えるようにする。フィードバック制御１６６は、送信機１５８に他の情報も通知し得る。特定の実施例では、フィードバック制御１６６は、送信機１５８がその出力に関する高分解能制御（ｈｉｇｈ−ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ）を与えるように情報を通知する。ネットワークシステム１５０のフィードバック制御機構は、当業者に既知の多数の任意の手法で実現され得る。例えば、制御情報は、チャネル１５６を通じて送信機１５８に通知される。フィードバック制御１６６を利用することは、送信機１５８が、受信機１６０により決定されたエラー情報に基づいてプリエンファシスを与えること及びその出力の高分解能制御を与えることを可能にする。従って、ネットワークシステム１５０の効率が改善される。

図７は、本発明の別の実施例による、アキュムレータ及びフィードバック制御を利用する適応等化システム１００を示す。本実施例では、調整フィルタ１０２は、データシーケンスが送信されるチャネル１０４の前に位置付けられる。調整フィルタ１０２は送信機に位置付けられ、他の信号処理要素は、チャネルを伝搬した後に送信信号を受信する受信機内に位置付けられる。フィードバック制御は、受信機から送信機のフィードバックモニタに与えられ、受信機の信号処理要素により生成されたエラー情報が、送信前の信号に補償を与えるために調整フィルタ１０２によって使用されるようにする。更に、本実施例では、エラー演算は、図３の適応等化システム４０に関連して上述したように、サブサンプリング後に実行される。

また、適応等化システムは、サンプリングスイッチ１０６と、検出器１０８と、ターゲット応答フィルタ１１０と、サブサンプリングスイッチ１１２と、パルス生成器１１４と、加算ノード１１６と、乗算ノード１１８と、ローパスフィルタ１２０と、アキュムレータ１２２と、適応行列部１２４と、インテグレータバンク１２６とを含む。

上述したように、調整フィルタ１０２は、チャネル１０４上で送信されるデータシーケンスａ_ｋに対する補償を与える。データシーケンスは、サンプルされた信号

を生成するためにサンプリング時間ｔ＝ｋＴでサンプリングスイッチ１０６にてサンプルされる。

信号は、当初のノイズのないデータシーケンス

を復元する検出器１０８に入力される。ターゲット応答フィルタ１１０は、期待されるサンプルされた事前検出信号

、即ちチャネル１０４上で受信されることが期待される信号を算出する。

サブサンプリングスイッチ１１２ａは、サンプリング時間ｋ＝ｉＮでサンプルされる信号

をサブサンプルし、サブサンプル信号

を生成する。サブサンプリングスイッチ１１２ｂは、サンプリング時間ｋ＝ｉＮで期待されるサンプルされる事前検出信号

をサブサンプルし、期待されるサブサンプルされた事前検出信号

を生成する。加算ノード１１６では、サブサンプル信号

は、スカラーエラーｅ_ｉを生成するために予測されサブサンプルされた信号

から減算される。従って、エラーｅ_ｉは、実際のサブサンプルされた信号と期待されるサブサンプルされた信号との差分である。

サブサンプリングスイッチ１１２ｃは、サンプリング時間ｋ＝ｉＮ−ｊで検出器６６の出力、当初のノイズのないデータシーケンス

をサブサンプルし、スカラーデータであるサブサンプルされたノイズのないデータシーケンス

を生成する。従って、ｊは、サンプリングスイッチ１１２ｂ、１１２ｃが動作する位相の間の差分であるところの遅延である。パルス生成器１１４は、サブサンプリングスイッチ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃに関するサブサンプリングパルスを生成する。ｊの値は、アキュムレータ１２２によって生成される相互相関ベクトルのインデックスに対応する。アキュムレータ１２２は、パルス生成器１１４及びｊの値を制御するための位相制御を与える。

乗算ノード１１８では、サブサンプルされたスカラーエラーｅ_ｉは、サブサンプルされたノイズのないデータシーケンス

と乗算され、ローパスフィルタ１２０に送られる

を生成する。ローパスフィルタ１２０は、ｊの値の各々について

の複数の値の平均をとり、アキュムレータ１２２に伝送される

を生成する。

アキュムレータ１２２はｊの値の各々について

を累算し、適応行列部１２４に伝送されるベクトル出力

を生成する。適応行列部１２４は、ベクトル

のエラーに関する情報を、調整フィルタ１０２についてのパラメータ又は命令に変換する。そのような命令は、補償ベクトルｃの長さに対応する多数の積分器を包含し得るインテグレータバンクを通じて伝搬する。インテグレータバンク１２６は、フィルタによって与えられる補償を調整するために調整フィルタを制御する、補償ベクトル、フィルタ係数ベクトルｃを生成する。フィードバック制御は、送信機内に位置付けられるフィルタに調整フィルタ１０２の制御パラメータを通知するために使用され、データシーケンスが、チャネル１０４を介する伝送前に補償され得るようにする。

特定の実施例では、フィードバック制御は送信機に別の情報を通知し得る。例えば、フィードバック制御は、送信機に中間的情報を通知し得る。そのような中間的情報は、アキュムレータの出力や、適応行列部の出力を包含し得る。そのような場合には、適応行列部及び／又はインテグレータバンクのようなある要素は、調整フィルタに関する制御パラメータの演算用に送信機に設けられ得る。場合によっては、エラーｅ_ｉは、フィードバック制御を利用して受信機から送信機に通知され、調整フィルタに対する制御パラメータを演算するための以後の動作は、送信機で実行され得る。

要素ボックス１１１，１１３は、ディジタル回路、アナログ回路又はディジタル及びアナログ回路の組合せとして実現され得る。要素ボックス１１５は、ディジタル回路、アナログ回路、ソフトウエア又はこれらの組合せとして実現され得る。

要素ボックス１１１の要素は、そのチャネルレートの最高速度で動作し、要素ボックス１１３の要素は、そのチャネルレートの１／Ｎの速度で動作する。要素ボックス１１５の要素は、そのチャネルレートより充分に低速で動作する、というのは、アキュムレータ１２２は、ベクトルデータ出力を生成する前に複数のｊの値についての平均を受信しなければならないからである。従って、サブサンプリングスイッチ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃは、チャネルを通じて伝送される信号速度より低速で要素ボックス１１３，１１５双方で信号処理が行なわれることを可能にし、最高チャネル速度を改善する。更に、適応等化システム１００は、（図２，３に示されるように常にベクトルデータから生成されるベクトルとは異なり）スカラーデータから生成されるベクトルに基づく補償を与えるので、システムの回路は一層簡易になり、システムに必要なハードウエア量が削減され得る。

特定の実施例は、チャネルの後に調整フィルタを設けずに、例えば、チャネルを介して伝送される信号を受信する受信機内に設けられる調整フィルタを備える、図７に示されるものに類似する適応等化システムを含み得ることが理解されるべきである。また、特定の実施例は、２つのフィルタ（一方が送信機で他方が受信機）に分割された調整フィルタを利用する適応等化システムを包含し得る。

図８は、本発明の実施例による、サンプルされた信号を処理する方法２００を示すフローチャートである。本方法は、ステップ２０２から始まり、あるチャネル速度でチャネルから信号が受信される。ステップ２０４において、その信号に誤差調整が施される。そのような誤差調整は調整フィルタによって与えられる。

ステップ２０６において、信号は、そのチャネル速度より遅い速度でサンプルされる。特定の実施例では、信号は、チャネル速度の１／３２の速度のサンプリングスイッチでサンプルされる。ステップ２０８にて、その信号に関連する誤差が判別される。誤差は、振幅誤差や残留シンボル間干渉を含み得る。誤差は、サンプルされたノイズ性信号とターゲット応答フィルタにより生成されたサンプルされた期待されるノイズのない信号との間の差分を判定することによって判別される。特定の実施例では、その誤差は、以後の処理のためにサンプルされ得る。

ステップ２１０では、補償情報は、チャネル速度より遅い補償速度で判別される。補償情報は誤差に基づくものであり、適応行列部及びインテグレータバンクを包含する適応制御部にて判別され得る。補償情報は、信号歪みに調整を施す調整フィルタに使用する補償ベクトルより成る。特定の実施例はアキュムレータを利用し、そのアキュムレータは、そのエラーと相互相関演算される受信信号の複数のデータポイントを累算し、あるベクトル速度で相互相関データ点から相互相関ベクトルを形成する。アキュムレータは、このプロセスにて使用するパルス生成器を制御し、ローパスフィルタから相互相関ベクトルに関するデータポイントの複数の平均を受信し得る。ベクトル速度は信号がサンプルされる速度よりも遅い、というのは、アキュムレータは相互相関ベクトルを形成する前に複数の相互相関データポイントを待機するからである。判別される補償情報は、相互相関ベクトルに基づき、調整フィルタにおける誤差調整を与えるために使用され得る。

本発明の範囲から逸脱せずに、ステップが修正され、付加され又は省略され得る。加えて、本発明の範囲から逸脱せずに、任意の適切な順序でステップが実行され得る。

本発明は詳細に説明されたが、様々な変更や修正が当業者に示唆され得る。本発明は、そのような変更や修正を特許請求の範囲内に網羅することを意図する。

以下、本発明により教示される手段を列挙する。

（付記１）
あるチャネル速度でチャネルから信号を受信するステップ；
前記信号に誤差調整を施すステップ；
サンプルされた信号を得るために、前記チャネル速度より低速で前記信号をサンプリングするステップ；
前記信号に関連する誤差を判別するステップ；及び
前記誤差調整に関する補償情報を決定するステップ；
より成り、前記補償情報は前記誤差に基づくものであり、前記補償情報は前記チャネル速度より遅い補償速度で決定される
ことを特徴とするサンプルされた信号を処理する方法。

（付記２）
誤差調整を施すステップが、前記補償情報を用いて誤差調整を施すステップより成ることを特徴とする付記１記載の方法。

（付記３）
前記サンプルされた信号が、サンプルされたノイズ性信号より成り；及び
前記信号に関連する誤差を判別するステップが：
ターゲット応答フィルタにてサンプルされた期待されるノイズのない信号を判別するステップ；及び
前記誤差を判別するために、前記サンプルされたノイズ性信号と、前記サンプルされた期待されるノイズのない信号との間の差分を判別するステップ；
より成ることを特徴とする付記１記載の方法。

（付記４）
更に：
前記チャネルからデータシーケンスを受信するステップ；及び
前記信号を得るために、前記チャネル速度で前記データシーケンスをサンプリングするステップ；
より成ることを特徴とする付記１記載の方法。

（付記５）
前記信号がサンプルされる速度が、チャネル速度の約１／３２であることを特徴とする付記１記載の方法。

（付記６）
前記信号に関連する誤差を判別するステップが、前記信号に関連する振幅誤差を判別するステップより成ることを特徴とする付記１記載の方法。

（付記７）
更に：
前記誤差と相互相関演算される受信信号の複数の相互相関データ点を累算するステップ；
あるベクトル速度で、前記相互相関データ点から相互相関ベクトルを形成するステップであって、前記ベクトル速度は、前記信号がサンプルされる速度より遅く、前記補償情報が前記相互相関ベクトルに基づくところのステップ；及び
前記補償情報を利用する誤差調整を施すことで誤差調整を施すステップ；
より成ることを特徴とする付記１記載の方法。

（付記８）
更に、前記チャネル速度より遅いサンプリング速度で判別される誤差をサンプリングするステップより成ることを特徴とする付記７記載の方法。

（付記９）
あるチャネル速度でチャネルから受信した信号に誤差調整を施すよう動作する調整フィルタ；
サンプルされた信号を得るために、前記チャネル速度より遅い速度で前記信号をサンプルするよう動作するサンプリングスイッチ；
前記信号に関連する誤差を判別するよう動作する誤差演算器；及び
前記信号に誤差調整を施すために、前記調整フィルタに関する補償情報を判別するよう動作する適応制御部；
より成り、前記補償情報は前記誤差演算部によって判別される誤差に基づき、前記適応制御部は前記チャネル速度より遅い補償速度で補償情報を決定するよう動作することを特徴とするサンプルされた信号を処理するシステム。

（付記１０）
前記調整フィルタが、前記補償情報を用いて誤差調整を施すよう動作することを特徴とする付記９記載のシステム。

（付記１１）
前記サンプルされた信号が、サンプルされたノイズ性信号より成り；及び
前記誤差演算器が：
ターゲット応答フィルタにてサンプルされた期待されるノイズのない信号を判別し；及び
前記誤差を判別するために、前記サンプルされたノイズ性信号と、前記サンプルされた期待されるノイズのない信号との間の差分を判別する；
ことを特徴とする付記９記載のシステム。

（付記１２）
前記サンプリングスイッチが、前記チャネル速度の約１／３２の速度で前記信号をサンプルするよう動作することを特徴とする付記９記載のシステム。

（付記１３）
前記誤差演算器が、前記信号に関連する振幅誤差を判別するよう動作することを特徴とする付記９記載のシステム。

（付記１４）
更に：
前記誤差と相互相関演算される受信信号の複数の相互相関データ点を累算し；及び
あるベクトル速度で、前記相互相関データ点から相互相関ベクトルを形成する；
よう動作するアキュムレータより成り、前記ベクトル速度は、前記信号がサンプリングスイッチによってサンプルされる速度より遅く；
前記適応制御部は、前記相互相関ベクトルに基づいて調整フィルタに関する補償情報を決定するよう動作し；及び
前記調整フィルタが、前記補償情報を用いて誤差調整を施すように動作する；
ことを特徴とする付記９記載のシステム。

（付記１５）
更に、前記チャネル速度より遅いサンプリング速度で前記誤差演算器により決定される前記誤差をサンプルするよう動作するサンプリングスイッチより成ることを特徴とする付記１４記載のシステム。

（付記１６）
あるチャネル速度でチャネルから信号を受信するステップ；
前記信号に誤差調整を施すステップ；
サンプルされた信号を得るために、前記チャネル速度より低速で前記信号をサンプリングするステップ；
前記信号に関連する誤差を判別するステップ；及び
前記誤差調整に関する補償情報を決定するステップ；
を実行させ、前記補償情報は前記誤差に基づくものであり、前記補償情報は前記チャネル速度より遅い補償速度で決定されることを特徴とする、媒体に組み込まれるサンプルされた信号を処理するロジック（ｌｏｇｉｃ）又はプログラム。

（付記１７）
誤差調整を施すステップが、前記補償情報を用いて誤差調整を施すステップより成ることを特徴とする付記１６記載のロジック。

（付記１８）
前記サンプルされた信号が、サンプルされたノイズ性信号より成り；及び
前記信号に関連する誤差を判別するステップを実行させるロジックが：
ターゲット応答フィルタにてサンプルされた期待されるノイズのない信号を判別するステップ；及び
前記誤差を判別するために、前記サンプルされたノイズ性信号と、前記サンプルされた期待されるノイズのない信号との間の差分を判別するステップ；
を実行させることを特徴とする付記１６記載のロジック。

（付記１９）
更に：
前記チャネルからデータシーケンスを受信するステップ；及び
前記信号を得るために、前記チャネル速度で前記データシーケンスをサンプリングするステップ；
を実行させるよう動作することを特徴とする付記１６記載のロジック。

（付記２０）
前記信号に関連する誤差を判別するステップを実行させるロジックが、前記信号に関連する振幅誤差を判別するステップを実行させるロジックより成ることを特徴とする付記１６記載のロジック。

（付記２１）
更に：
前記誤差と相互相関演算される受信信号の複数の相互相関データ点を累算するステップ；
あるベクトル速度で、前記相互相関データ点から相互相関ベクトルを形成するステップであって、前記ベクトル速度は、前記信号がサンプルされる速度より遅く、前記補償情報が前記相互相関ベクトルに基づくところのステップ；及び
前記補償情報を利用する誤差調整を施すことで誤差調整を施すステップ；
を実行させることを特徴とする付記１６記載のロジック。

（付記２２）
更に、前記チャネル速度より遅いサンプリング速度で判別される誤差をサンプリングするステップを実行させることを特徴とする付記１６記載のロジック。

（付記２３）
あるチャネル速度でチャネルから信号を受信する手段；
前記信号に誤差調整を施す手段；
サンプルされた信号を得るために、前記チャネル速度より低速で前記信号をサンプリングする手段；
前記信号に関連する誤差を判別する手段；及び
前記誤差調整に関する補償情報を決定する手段；
より成り、前記補償情報は前記誤差に基づくものであり、前記補償情報は前記チャネル速度より遅い補償速度で決定されることを特徴とするサンプルされた信号を処理するシステム。

（付記２４）
あるチャネル速度でチャネルから信号を受信するステップ；
前記信号に調整フィルタにて誤差調整を施すステップ；
サンプルされたノイズ性信号を得るために、前記チャネル速度より低速で前記信号をサンプリングするステップ；
サンプルされた期待されるノイズのない信号をターゲット応答フィルタにて判別するステップ；及び
前記信号に関する振幅誤差を判別するために、前記サンプルされたノイズ性信号と前記サンプルされた期待されるノイズのない信号との間の差分を判別するステップ；
前記誤差調整に関する補償ベクトルを決定するステップ；
より成り、前記補償ベクトルは前記振幅誤差に基づくものであり、前記補償ベクトルは前記チャネル速度より遅い補償速度で決定されることを特徴とするサンプルされた信号を処理する方法。

（付記２５）
更に：
前記誤差と相互相関演算される信号の複数の相互相関データ点を累算するステップ；
あるベクトル速度で、前記相互相関データ点から相互相関ベクトルを形成するステップであって、前記ベクトル速度は、前記信号がサンプルされる速度より遅く、前記補償ベクトルが前記相互相関ベクトルに基づくところのステップ；及び
前記補償情報を利用する誤差調整を施すことで誤差調整を施すステップ；
より成ることを特徴とする付記２４記載の方法。
（付記２６）
更に、前記チャネル速度より遅いサンプリング速度で前記判別される振幅誤差をサンプリングするステップより成ることを特徴とする付記２５記載の方法。

本発明の実施例による、適応等化システムを備える受信機を有するネットワークシステムを示す。本発明の実施例による、受信信号を処理する適応等化システムを示す。本発明の実施例による、サブサンプリングスイッチを備える適応等化システムを示す。本発明の実地例による、ベクトル出力を生成するアキュムレータを利用する適応等化システムを示す。本発明の別の実地例による、ベクトル出力を生成するアキュムレータを利用する適応等化システムを示す。本発明の特定の実施例による、フィードバック制御と共に適応等化を利用するネットワークシステムを示す。本発明の別の実施例による、アキュムレータ及びフィードバック制御を利用する適応等化システムを示す。本発明の実施例による、サンプル信号を処理する方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ネットワークシステム
１２，１４ネットワーク要素
１６チャネル
１８送信機
２０受信機
２２等化システム
３０適応等化システム
３２調整フィルタ
３４検出器
３６シフトレジスタ
３８誤差演算器
３９適応制御部
３３，３５要素ボックス
４０適応等化システム
４２チャネル
４４調整フィルタ
４６サンプリングスイッチ
４８検出器
５０シフトレジスタ
５２サブサンプリングスイッチ
５４ターゲット応答フィルタ
５５加算ノード
５６適応行列部
５７乗算ノード
５８インテグレータバンク
１３０適応等化システム
１３２調整フィルタ
１３４検出器
１３６誤差演算器
１３８プロセッサ
１４０アキュムレータ
１４２適応制御部
１３３，１３５，１３７要素ボックス
６０適応等化システム
６１チャネル
６２サンプリングスイッチ
６４調整フィルタ
６６検出器
６８ターゲット応答フィルタ
７０加算ノード
７２サブサンプリングスイッチ
７４パルス生成器
７６乗算ノード
７８ローパスフィルタ
８０アキュムレータ
８２適応行列部
８４インテグレータバンク
１５０ネットワークシステム
１５２，１５４ネットワーク要素
１５６チャネル
１５８送信機
１６０受信機
１６２適応等化要素
１６４調整フィルタ
１６６フィードバック制御部
１６７フィードバックモニタ
１００適応等化システム
１０２調整フィルタ
１０４チャネル
１０６サンプリングスイッチ
１０８検出器
１１０ターゲット応答フィルタ
１１２サブサンプリングスイッチ
１１１，１１３，１１５要素ボックス
１１４パルス生成器
１１６加算ノード
１１８乗算ノード
１２０ローパスフィルタ
１２２アキュムレータ
１２４適応行列部
１２６インテグレータバンク

Claims

サンプル信号を処理するシステムであって、
あるチャネル速度でチャネルから受信した受信信号に誤差調整を施す調整フィルタと、
サンプリングされた信号を得るために、前記チャネル速度より遅い速度でサンプリングを行うサンプリングスイッチと、
前記受信信号に関連する誤差を判別する誤差演算部と、
前記受信信号に誤差調整を施すために、前記誤差に基づいて、前記調整フィルタに関する補償情報を決定する適応制御部と
前記誤差と相互相関演算される信号の複数の相互相関データ点を累算し、前記サンプリングスイッチによるサンプリングの速度より遅い速度で、前記相互相関データ点から相互相関ベクトルを形成するアキュムレータと
を有し、該相互相関ベクトルに基づいて、前記適応制御部は調整フィルタに関する補償情報を決定し、該補償情報を用いて前記調整フィルタは前記誤差調整を施す、システム。
前記サンプリングされた信号が、サンプリングされたノイズ性信号を含み、
前記誤差演算部が、ターゲット応答フィルタによりサンプリングされた期待されるノイズのない信号を判定し、前記誤差を判別するために、前記サンプリングされたノイズ性信号と、前記サンプリングされた期待されるノイズのない信号との間の差分を判別する、請求項１記載のシステム。
サンプル信号を処理する方法であって、
あるチャネル速度でチャネルから信号を受信するステップと、
受信信号に調整フィルタにより誤差調整を施すステップと、
サンプリングされたノイズ性信号を得るために、前記チャネル速度より低速でサンプリングを行うステップと、
サンプリングされた期待されるノイズのない信号をターゲット応答フィルタにより判別するステップと、
前記受信信号に関する振幅誤差を判別するために、前記サンプリングされたノイズ性信号と前記サンプリングされた期待されるノイズのない信号との間の差分を判別するステップと、
前記振幅誤差に基づいて、前記誤差調整に使用する補償ベクトルを決定するステップと
を有し、前記補償ベクトルを決定するステップは、
前記誤差と相互相関演算される信号の複数の相互相関データ点を累算するステップと、
前記サンプリングの速度より遅い速度で、前記相互相関データ点から相互相関ベクトルを形成するステップと
を有し、前記相互相関ベクトルに基づく前記補償ベクトル用いて前記誤差調整を施す、方法。