EP0072479A2

Apparatus for compensating amplitude and phase distortions in a common-wave radio system.

Abstract

1. An arrangement for the synchronous transmission of messages, which are transmitted from a central station (Z), over several simultaneous broadcasting transmitter, (S1 to S3), also for the compensation of amplitude and phase distortion, from which the messages on modulation feeder, (MZS1 to MZS3) suffer, characterized by the following features : - The modulation receivers of the simultaneous broadcasting transmitters have distortion correction network with a transversal filter structure (TVF), - the transit times tau in the transversal filter determined by the bandwidth for which distortions are to be corrected of the modulation feeders, - the adjustment of the filter coefficients of the transversal filter (TVF) takes place by mean, of a digital test signal having the step duration tau, which is transmitted from the central station at the commencement of a message transmission or is repeated periodically from the central station, - the test signal (d) which is distorted on the modulation feeder is compared in the modulation receiver of the simultaneous broadcasting transmitter with an undistorted test signal (W), - based on the result of the comparison the filter coefficient, of the transversal filter (TVF) are adjusted according to the stochastic gradient algorithm or according to another known adaptation algorithm, - the central station and the simultaneous broadcasting transmitters have means for the storage (TEST), control (STS and STE) and for the comparison (VER) of the digital test signal, - the time-synchronized transmission from the simultaneous broadcasting transmitters is guaranteed in that the adaptation process takes place simultaneously at all transmitting stations by means of suitable control signals, and the commencement of this is delayed by a length of time which is at least equal to the longest admissible signal transit in the simultaneous broadcasting network.

EP0072479A2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 10

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14 claims: 14 independent, 0 dependent

  1. 1
    Arrangement for compensating amplitude and phase distortions on transmission links for analog signals, characterized by the following features:the receiver side of the transmission link has an equalizer network with a transversal filter structure (TVF),the transit times τ in the transversal filter are determined by the bandwidth of the transmission link to be equalized,the filter coefficients of the transversal filter (TVF) are set with the aid of a digital test signal of the step duration τ, which is emitted at the start of a message transmission or periodically repeated from the transmitter side of the transmission link,the test signal (d) distorted on the transmission path is compared on the receiver side with an undistorted test signal (W),on the basis of the comparison result, the filter coefficients of the transversal filter (TVF) are set in accordance with the stochastic gradient algorithm or another known adaptation algorithm,- The transmitter or receiver side have means for storage (TEST), control (STS or STE) and for comparison (VER) of the digital test signal. 1. Anordnung zum Ausgleich von Amplituden- und Phasenverzerrungen auf Ubertragungsstrecken für analoge Signale, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - die Empfängerseite der Übertragungsstrecke weist ein Entzerrernetzwerk mit Transversalfilterstruktur (TVF) auf,- die Laufzeiten τ im Transversalfilter sind durch die zu entzerrende Bandbreite der Übertragungsstrecke festgelegt,- die Einstellung der Filterkoeffizienten des Transversalfilters (TVF) erfolgt mit Hilfe eines digitalen Testsignals der Schrittdauer τ, welches zu Anfang einer Nachrichtenaussendung oder periodisch wiederholt von der Senderseite der Übertragungsstrecke ausgesendet wird,- das auf der Übertragungsstrecke verzerrte Testsignal (d) wird auf der Empfängerseite mit einem unverzerrten Testsignal (W) verglichen,- auf Grund des Vergleichsergebnisses werden die Filterkoeffizienten des Transversalfilters (TVF) gemäß dem stochastischen Gradientenalgorithmus oder einem anderen bekannten Adaptionsalgorithmus eingestellt,- die Senderseite bzw. Empfängerseite weisen Mittel zur Speicherung (TEST), Steuerung (STS bzw. STE) und zum Vergleich (VER) des digitalen Testsignals auf.
  2. 2
    Anordnung nach Anspruch 1, bei der die analogen Signale Nachrichten sind, welche von einer Zentrale ausgehen und über Modulationszubringer an mehrere Gleichwellensender zum zeitgleichen Aussenden übertragen werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:- die Modulationsempfänger der Gleichwellensender weisen Entzerrernetzwerke mit Transversalfilterstruktur (TVF) auf,- die Laufzeiten τ im Transversalfilter sind durch die zu entzerrende Bandbreite der Modulationszubringer festgelegt,- die Einstellung der Filterkoeffizienten des Transversalfilters (TVF) erfolgt mit Hilfe eines digitalen Testsignals der Schrittdauer C, welches zu Anfang einer Nachrichtenaussendung oder periodisch wiederholt von der Zentrale ausgesendet wird,- das auf dem Modulationszubringer verzerrte Testsignal (d) wird im Modulationsempfänger der Gleichwellensender mit einem unverzerrten Testsignal (V) verglichen,- auf Grund des Vergleichsergebnisses werden die Filterkoeffizienten des Transversalfilters (TVF) gemäß dem stochastischen Gradientenalgorithmus oder einem anderen bekannten Adaptionsalgorithmus eingestellt,- die Zentrale und Gleichwellensender weisen Mittel zur Speicherung (TEST), Steuerung (STS bzw. STE) und zum Vergleich (VER) des digitalen Testsignals auf. 2nd Arrangement according to Claim 1, in which the analog signals are messages which originate from a central office and are transmitted to a plurality of single-frequency transmitters for simultaneous transmission via modulation feeders, characterized by the following features:the modulation receivers of the single-wave transmitters have equalizer networks with a transversal filter structure (TVF),the transit times τ in the transversal filter are determined by the bandwidth of the modulation feeders to be equalized,the setting of the filter coefficients of the transversal filter (TVF) is carried out with the aid of a digital test signal of step duration C, which is emitted by the control center at the beginning of a message transmission or periodically,the test signal (d) distorted on the modulation feeder is compared in the modulation receiver of the single-wave transmitter with an undistorted test signal (V),on the basis of the comparison result, the filter coefficients of the transversal filter (TVF) are set in accordance with the stochastic gradient algorithm or another known adaptation algorithm,- The center and single-wave transmitter have means for storage (TEST), control (STS or STE) and for comparison (VER) of the digital test signal.
  3. 3
    Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entzerrernetzwerk als Basisbandentzerrer und das digitale Testsignal als Basisbandsignal ausgelegt sind. 3rd Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the equalizer network is designed as a baseband equalizer and the digital test signal as a baseband signal.
  4. 4
    Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entzerrernetzwerk als Bandpaßentzerrer mit komplexen Koeffizienten und das digitale Testsignal zur Adaption als Bandpaßsignal ausgelegt sind. 4. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the equalizer network is designed as a bandpass equalizer with complex coefficients and the digital test signal for adaptation as a bandpass signal.
  5. 5
    Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the digital test signal is designed in accordance with the known laws of partial response coding. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Testsignal gemäß den bekannten Gesetzen der Partial-Response Codierung ausgebildet ist.
  6. 6
    Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transversal filter is replaced by an adaptive recursive filter. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Transversalfilter durch ein adaptives rekursives Filter ersetzt ist.
  7. 7
    Arrangement according to one of claims 2 to 6, characterized in that the time-synchronous transmission from the single-frequency transmitters is ensured in that the adaptation process takes place at the same time at all transmitting stations by means of suitable control signals and this begins with a delay at least by the longest permissible signal runtime in the single-frequency radio network. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitsynchrone Aussendung von den Gleichwellensendern dadurch gewährleistet ist, daß der Adaptionsvorgang durch geeignete Steuersignale zeitgleich an allen Sendestationen stattfindet und dieser mindestens um die längste zulässige Signallaufzeit im Gleichwellenfunknetz verzögert beginnt.
  8. 8
    Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitsynchrone Lage der Steuersignale zum Start der Adaption von einem Zeitsignalsender oder ähnlichen Einrichtungen hergeleitet ist. 8th. Arrangement according to claim 7, characterized in that the time-synchronous position of the control signals at the start of the adaptation is derived from a time signal transmitter or similar devices.
  9. 9
    Arrangement according to one of claims 2 to 8, characterized in that the transit times in the equalizer filters for the more precise and convenient compensation of the signal transit time differences are only the nth part of the step duration of the digital test signal. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeiten in den Entzerrerfiltern zum genaueren und bequemeren Ausgleich der Signallaufzeitunterschiede nur noch den n-ten Teil der Schrittdauer des digitalen Testsignals betragen.
  10. 10
    Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei großen absoluten Laufzeitdifferenzen in der Größenordnung der wirksamen zeitlichen Entzerrerlänge und darüber hinaus ein nicht-adaptiv ausgelegter grober Vorabgleich der Laufzeit in herkömmlicher Weise erfolgt. 10th Arrangement according to one of claims 2 to 9, characterized in that with large absolute transit time differences in the order of magnitude of the effective temporal equalizer length and, moreover, a non-adaptively designed rough pre-adjustment of the transit time takes place in a conventional manner.
  11. 11
    Arrangement according to Claims 8 and 10, characterized in that a bucket chain circuit with an adjustable clock is provided for the modulation receivers as a rough pre-adjustment of the transit time, that the digital test signal is transmitted from the control center in response to a clock pulse derived from the time signal transmitter, that the modulation receivers have counters, which are restarted with every clock pulse and that the clock of the bucket chain circuit is set in proportion to the counter reading, which the counter has reached when the digital test signal arrives. 11. Anordnung nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß als grober Vorabgleich der Laufzeit eine Eimerkettenschaltung mit einstellbarem Takt bei den Modulationsempfängern vorgesehen ist, daß das digitale Testsignal von der Zentrale auf einen vom Zeitsignalsender abgeleiteten Taktimpuls hin ausgesendet wird, daß die Modulationsempfänger Zähler aufweisen, die mit jedem Taktimpuls neu gestartet werden, und daß der Takt der Eimerkettenschaltung proportional zum Zählerstand eingestellt wird, den der Zähler bei Eintreffen des digitalen Testsignals erreicht hat.
  12. 12
    Anordnung nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß als grober Vorabgleich der Laufzeit eine Eimerkettenschaltung mit einstellbarem Takt bei den Modulationsempfängern vorgesehen ist, sowie ein Zähler, daß das digitale Testsignal von der Zentrale auf einen vom Zeitsignalsender abgeleiteten Taktimpuls hin ausgesendet wird und bei Eintreffen im Modulationsempfänger den Zähler startet, daß der Zähler mit dem nächsten Taktimpuls gestopt wird, und daß der Takt der Eimerkettenschaltung umgekehrt proportional zum dann erreichten Zählerstand eingestellt wird. 12th Arrangement according to claims 8 and 10, characterized in that a bucket chain circuit with an adjustable clock is provided for the modulation receivers as a rough pre-adjustment of the transit time, as well as a counter that the digital test signal is transmitted from the control center to a clock pulse derived from the time signal transmitter and upon arrival starts the counter in the modulation receiver so that the counter is stopped with the next clock pulse, and that the clock of the bucket chain circuit is set inversely proportional to the counter reading then reached.
  13. 13
    Arrangement according to claim 11 or 12, characterized in that passive networks are provided with switchable taps instead of the bucket chain connection. 13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Eimerkettenschaltung passive Netzwerke vorgesehen sind mit schaltbaren Anzapfungen.
  14. 14
    Arrangement according to claim 8 and 10, characterized in that the center and the single-wave transmitter each have a digital clock which is synchronized by the time signal transmitter, that the center has a logic circuit to which the time is supplied in binary form, and in which the time at the longest possible duration of the modulation feeder is presented, that before the digital test signal is sent, the time presented is transmitted to the single-frequency transmitters via the modulation feeder and is compared there with the current time in a time comparator, and that the rough pre-adjustment of the running time takes place automatically in the size of the time difference determined. 14. Anordnung nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale und die Gleichwellensender jeweils eine digitale Uhr aufweisen, die vom Zeitzeichensender synchronisiert ist, daß die Zentrale eine Logikschaltung aufweist, welcher die Uhrzeit in binärer Form zugeführt wird, und in welcher die Uhrzeit um die längstmögliche Laufzeit der Modulationszubringer vorgestellt wird, daß vor Aussenden des digitalen Testsignals die vorgestellte Uhrzeit über die Modulationszubringer den Gleichwellensendern übermittelt und dort mit der aktuellen Uhrzeit in einem Uhrzeitvergleicher verglichen wird, und daß der grobe Vorabgleich der Laufzeit automatisch in der Große der ermittelten Uhrzeitdifferenz erfolgt.
Independent claims14