专利名称：决定指向算法控制方法
技术领域：
本发明涉及使用于数字通信调制解调器的接收方的盲目均衡系统，特别是涉及适应地控制决定指向(DecisionDirection，下称DD)算法的通或断的方法。
在数字通信中，发送方把规定的训练信号(TrainingSequence)插入到发送信号的每个一定的区间内再进行传送，接收方检测出该训练信号来掌握信道特性，然后，用根据所掌握的信道特性决定的均衡系数对收到的信号进行均衡。但是，在发送方有时不能把训练信号同传送信息一起传送，这时，在接收方就不清楚收到的信号的模式和状态。因此，这种情况下只有对收到信号使用能更新均衡器的系数的盲目均衡技术。
盲目均衡算法中有哥达德(Godard)算法、行止算法(StopandGoAlgorithm，下称SGA)和DD算法等。
虽然哥达德算法不管相位误差的大小能对信道畸变进行良好的补偿，但是存在的问题是收敛速度慢，收敛后的数据符号的配置分散，因此，为了进行细调谐就有必要从哥达德算法向DD算法转换。另一方面，因为DD算法仅对于某种程序上消除了信道畸变的能收敛，所以在不首先哥达德算法的状态下使用DD算法进行均衡时，就不能期望得到均衡系数的收敛。因此，为了更有效地进行均衡，就必须在在适当的时期从哥达德算法向DD算法转换，而且，如果把SGA用于DD算法的通/断控制，能得到比仅使用哥达德算法和DD算法时性能良好的均衡器。首先参照
图1和2来说明用SGA控制DD算法通/断的原有的盲目均衡系统。
图1是表示一般的数字通信的接收方一部分的方框图。如图1装置的一般的盲目均衡系统中，SGA执行器14把由下式(1)和(2)更新的均衡系数Cn供给盲目均衡器11。
式(1)表示均衡系数的实部，式(2)表示虚部。其中“Cn”是均衡器的系数矢量，“Yn”是均衡器输入矢量、“ ”是误差矢量、α是SGA的步长。误差矢量如下式所示 其中“Zn”是盲目均衡器11的输出数据，“ ”是从决定装置15最后输出的决定点的数据。
图2是为说明误差矢量 的概念的图，图2的点线表示决定按正交幅度(QAM)传送的信号的决定边界。SGA执行器14用DD算法把处于最接近均衡过的数据Zn的决定点的数据an决定为被传送的信号，并用该决定点的数据 和均衡过的数据Zn的差，即误差矢量 使盲目均衡器11的均衡系数更新。
DD算法不收敛的最大原因是由于决定误差正是误差矢量 ，如果传送途径不是多重途径、传送信号没有相位差而仅仅存在一些噪声的话，前述的误差矢量当然和传送信号中产生的实际误差是一致的，所以DD算法可以良好地收敛。但是，实际的信号传送信道是多重途径，而且如果由于噪声和非线性滤波而使收敛到的信号复原得到不同于传送信号的话，经均衡的信号在配置上就避免决定边界而处于完全不同的位置上，所以前述的误差矢量en就与实际误差不同。若以32QAM的情况为例，由于用DD标法是把均衡过的数据标记到最近的32个点中的一个点上，所以在这种水平上决定误差的概率很高。其结果，DD算法不能把均衡系数收敛为最合适的值。
因此，SGA执行器14不照原样使用由DD算法在每个接收数据中产生的(3)式表示的误差矢量 ，而是用下列的(4)式和(5)式来控制DD算法。
(4)式的 是称之为佐藤误差(Sato-like error)的实际误差推断数据，是均衡器11的输出数据Zn减去规定系数Bn冠以该数据的符号SgnZn的值得到的结果。在(5)式中的误差矢量 的符号和实际误差推断数据 的符号一致的情况下，SGA执行器14执行DD算法，当符号不一致的情况下不执行DD算法，实际误差搜集断数据 的符号分布状态如图3所示。
图3是表示的决定区划分方式的示意图，图中横轴是I轴，纵轴是Q轴。在图3中，实线表示划分各决定区的决定边界，各决定区中的实际误差推断数据 的符号对“(+，+)、(+，-)、....”“分别由”(实部符号、虚部符号)”构成。其中，决定边界的大小用上述(4)式表示的规定系数Bn来调整，而该系数Bn的值则根据均衡系统的特性由实验来决定。如果用决定边界通过I轴和Q轴各自划分成四个区的话，决定误差的概率被减小。但是，如果按照用I轴和Q轴形成2维平面，那么符号配置就用划分为四个区的I轴和Q轴划分为如图3所示的16个决定区。
本发明的目的是改进原来这种用16个决定区的SGA，而提供进一步减小决定区的数目使决定误差的概率更加减小的DD算法控制方法。
实现本发明目的的DD算法控制方法的特征在于在数字通信接收机的盲目均衡系统中，适应地控制DDT虎法的通或断的方法包含下述步骤把由实数轴和虚数轴形成的2维平面的四个象限分别划分为2个决定区;
判断均衡器的输出数据处在前述决定区中的哪个区;
根据前述的判断结果算出实际误差推断数据的符号;
用下式从前述均衡器输出数据和最后决定的数据算出决定误差数据;
比较前述算出的决定误差数据和实际误差推断数据各自的实部符号和虚部符号;
根据前述比较步骤的结果分别对实部和虚部执行用下式表示的算法;
α是步长、Yn是要均衡的数据。
下面根据附图详细说明本发明的优选实施例。
图1是表示一般的数字通信接收侧一部分的方框图。
图2是说明决定误差的示意图。
图3是表示原来的决定区域划分方式的示意图。
图4至图7是表示按照本发明的决定区域划分方式的实施例的示意图。
图8是SGA和MSGA性能比较曲线。
在本发明中，对于四个象限，只把用来决定传送信号的决定区划分为两个区域。
图4表示在I-Q轴的2维平面上的对32QAM的决定区。如图4所示，本发明中在用I轴和Q轴表示的2维平面上把决定区分为八个区。如果决定区的个数从16个减少到8个，决定误差的概率也同样与决定区个数的减少成比例地减小，并且，由于在具有I-Q轴的2维平面上，被接收数据的配置是对称的，所以决定区域的划分必须是对称的。因此，本发明中，用2种符号图来划分各象限的决定区，例如第1象限中，在决定区之内为执行DD算法把前述的误差矢量 的符号设定为(一，一)，在决定区之外，为执行DD算法误差矢量 的符号就必须设定为(+，+)。用符号图的决定区划分方式表示在图4及后述的图5至图7上。
图4至图7表示按照本发明的决定区划分方式的实施例。
图4到7上表示的是佐滕误差符号的分布状态和对称划分决定区互不相同的例子。图4至图7的各图都表示由本发明所给出的实际误差推断数据 的符号对(实部符号，虚部符号)。若把2维平面的各象限的两个决定区中靠近原点的决定区作为内部决定区，而把处于内部决定区外侧的决定区作为外部决定区的话，那么，各象限的符号对如下。第1象限的内部决定区的符号对为(一，一)，外部决定区的符号对为(+，+);第2象限的内部决定区的符号对为(+，-)，外部决定区的符号对为(-，+);第3象限内部决定区的符号对为(+，+)，外部决定区的符号对为(-，-);第4象限的内部决定区的符号对为(-，+)，外部决定区的符号对为(+，-)。
在图5至图7的例子中，各自的决定区根据系统的特性由实验决定，在图5的情况下，决定边界的半径(R]]>)由下面的(6)决定R = (E ［｜an｜4］)/(E ［｜an｜2］) (6)其中，“R”是哥达德算法中使用的推断值。对SGA执行器14用图5所示的决定区进行均衡的过程说明如下首先，把要进行均衡的信号Yn加到哥达德算法执行器13，如果使均衡系数收敛的话，此后就把要进行均衡的信号Yn、盲目均衡器11的输出信号Zn和决定装置15的输出信号 加到SGA执行器14继续更新均衡系数。即把信号Yn、Zn、 加在SGA执行器14上，用图5所示的符号对算出实际误差推断数据 的符号，再用(1)至(3)式和(5)式继续更新均衡系数。然后，SGA执行器14比较在每个接收数据中产生的误差矢量 和由图5所产生的实际误差推断数据 的符号，并判断误差矢量 的符号和实际误差推断数据 的符号是否一致。SGA扫行器14把(6)式中表示的决定边界的半径 与误差矢量 的大小作比较，用误差矢量 的大小和决定边界值来决定合适的决定区的方法是本领域普通技术人员所公知的。如果误差矢量 的符号和实际误差推断数据 的符合一致，SGA执行器14就执行DD算法，否则就不执行DD算法。
图8是按照本发明的变形SGA(MSGA)的性能与原来的SGA性能的比较曲线，如曲线所示，用变形SGA比用原来的SGA的收敛速度快，而且符号误码率更小。
如上所述，由于减少了划分配置符号数据的I-Q平面的决定区的数目，使收敛速度更快，从而进一步抑制了符号误码率。
权利要求
1.在数字通信接收机的盲目均衡系统中为适应地控制DD算法的通或断的一种DD算法控制方法，其特征在于包含下述步骤把由实数轴和虚数轴形成的2维平面的各象限分别划分为两个决定区；判断均衡器的输出数据处于前述决定区中的哪个区；根据前述判断结果算出实际误差推断数据en的符号；由前述均衡器输出数据和最后决定的数据用下列关系式算出决定误差数据； 对前述算出的决定误差数据 和实际误差推断数据 的实部和虚部的符号进行比较；根据前述比较步骤的结果，分别对实部和虚部进行用下列关系式表示的算法 α是步长，Yn是要均衡的数据。
2.根据权利要求1的DD算法控制方法，其特征在于前述划分决定区的步骤包含如下步骤对前述2维平面的第1象限的内部决定区，把前述实际误差推断数据的实部和虚部的符号分别设定为(-，-);对前述2维平面的第1象限的外部决定区，把前述实际误差推断数据的实部和虚部的符号分别设定为(+，+);对前述2维平面的第2象限的内部决定区，把前述实际误差推断数据的实部和虚部的符号分别设定为(+，-);对前述2维平面的第2象限的外部决定区，把前述实际误差推断数据的实部和虚部的符号定为(-，+);对前述2维平面的第3象限的内部决定区，把前述实际误差推断数据的实部和虚部的符号分别设定为(+，+);对前述2维平面的第3象限的外部决定区，把前述实际误差推断数据的实部和虚部的符号分别设定为(-，-);对前述2维平面的第4象限的内部决定区，把前述实际误差推断数据的实部和虚部和符号分别设定为(-，+);对前述2维平面的第4象限的外部决定区，把前述实际误差推断数据的实部和虚部的符号分别设定为(+，-)。
3.根据权利要求2的DD算法控制方法，其特征在于前述划分决定区的步骤把用下式计算出的决定数据的平方根设定为设定区的边界值R = (E ［｜an ｜4］)/(E ［｜an ｜2］)
全文摘要
本发明提供一种在数字通信的接收方使用的盲目均衡系统中根据被均衡数据的收敛状态适应地使DD算法通或断的方法。把I-Q平面的各象限划分成两个决定区，然后对各决定区算出实际误差推断数据的符号。如果算出收到的符号数据的决定误差，就判断决定误差的符号和实际误差推断数据的符号是否一致，对其符号一致的符号数据执行DD算法，更新均衡系数。因此，由于把配置符号数据的I-Q平面划分的决定区的数目减少，从而使收敛速度更快，进一步抑制了符号误码率。
文档编号H04B7/005GK1106971SQ94108859
公开日1995年8月16日 申请日期1994年6月2日 优先权日1993年6月2日
发明者崔洋硕 申请人:三星电子株式会社