SE447437B

SE447437B - SET AND DEVICE FOR ECO-ELIMINATION

Info

Publication number: SE447437B
Application number: SE8102048A
Authority: SE
Inventors: D D Falconer
Original assignee: Western Electric Co
Priority date: 1980-04-09
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1986-11-10
Also published as: DE3113394C2; ES501182A0; DE3113394A1; FR2480534A1; CH651980A5; GB2075313B; FR2480534B1; AU6872281A; IL62600A0; IT8120998A0; IT1137680B; IT8120998A1; ES8205088A1; NL8101741A; SE8102048L; CA1175521A; IL62600A; GB2075313A; DK149681A; AU540883B2

Description

15 20 25 30 35 ÄO 447 437 2 Alternativt kan helduplextransmission med hög hastighet ske över en enda tvâtrâdskanal med användning av hybridkopplingsnät. Alternatively, high-speed full-duplex transmission can take place over a single two-wire channel using hybrid switching networks.

Dessa nät, som är placerade både i den s.k. näränden och i den s.k. fjärränden av tvåtrâdskanalen, tar emot en fyrtrådssignal och omvandlar den till en tvåtrådssignal för överföring över en tvàvägs tvåtràdstelefonkanal. För optimal störningsfri överfö- ring måste impedansen hos den hybridport som är vänd mot kanalen exakt överensstämma med tvâtrâdskanalens impedans. är detta dock sällan möjligt.These networks, which are located both in the so-called near the end and in the so-called the remote end of the two-wire channel, receives a four-wire signal and converts it into a two-wire signal for transmission over a two-way two-wire telephone channel. For optimal interference-free transmission, the impedance of the hybrid port facing the channel must exactly match the impedance of the two-wire channel. however, this is rarely possible.

I praktiken Att DDD-nätet arbetar med omkopplingar innebär att ett stort antal kommunikationskanaler med skiftande impedanser under tidens lopp ansluts till hybriden. Eftersom hybriden är utförd för_att fungera över så många olika kommunikatíonskanaler som möjligt, föreligger i regel en missanpassning mellan hybriden och kana- len. En dylik missanpassning medför att en del av den signal som har överförts från näränden till fjärränden reflekteras från den punkt där kanalen är förbunden med fjärrändens hybrid och till- baka till kanalen. Liksom vid taltransmission kallas denna från fjärränden reflekterade signal ett eko. En datamottagare är i typiska fall ur stånd att skilja mellan data från fjärränden och ekot av data från näränden. Det föreligger sålunda en risk för att närändens mottagare felaktigt tolkar det från fjärränden reflekterade ekot som data från fjärränden. ' 7 Detta problem kan lösas genom användning av ekoundertryckan- de anordningar, även kallade ekospärrar. De avger en signal som väsentligen är en efterbildning av den ekokomponent som förefinns i en inkommande signal, d.v.s. den signal som är tillförd från tvåtrådskanalen till närändens hybrid. Speciellt kommer var och en av ett förutbestämt antal föregående konsekutiva symboler i den överförda signalen ej endast att sändas utan även att lagras i ekospärren. Varje sådan symbol multipliceras i denna med en uttagskoefficient. De som resultat erhållna produkterna adderas för att bilda den efterbildade signalen. sentligen ekofri signal, vilken i det följande kallas ekokompen- En resulterande, vä- serad signal, erhålles genom att man subtraherar den efterbíldade signalen från den inkommande signalen. Den ekokompenserade signalen tillföres till en datamottagare, som efter behandling, exempelvis utjämning och demodulering, åstadkommer beslut beträf- fande de överförda datasymbolernas värden.In practice The fact that the DDD network works with switches means that a large number of communication channels with varying impedances over time are connected to the hybrid. Since the hybrid is designed to operate over as many different communication channels as possible, there is usually a mismatch between the hybrid and the channel. Such a mismatch means that part of the signal that has been transmitted from the near end to the far end is reflected from the point where the channel is connected to the remote end hybrid and back to the channel. As with speech transmission, this signal reflected from the far end is called an echo. A data receiver is typically unable to distinguish between data from the far end and the echo of data from the near end. There is thus a risk that the receiver of the near-end receiver incorrectly interprets the echo reflected from the far end as data from the far end. '7 This problem can be solved by using echo suppressing devices, also called echo cancellers. They emit a signal which is essentially an imitation of the echo component present in an incoming signal, i.e. the signal supplied from the two-wire channel to the near-end hybrid. In particular, each of a predetermined number of preceding consecutive symbols in the transmitted signal will not only be transmitted but also stored in the echo canceller. Each such symbol is multiplied in it by a withdrawal coefficient. The resulting products are added to form the imitation signal. essentially echo-free signal, which is hereinafter referred to as eco-compensation. The echo-compensated signal is applied to a data receiver which, after processing, for example smoothing and demodulation, makes decisions regarding the values of the transmitted data symbols.

I allmänhet är ekoelimineringsprocessen ej fullkomlig. Den 10 15 20 25 30 35 RO 447 457 ' 3 ekokompenserade signalen kan istället innehålla en ej kompenserad ekokomponent. Den kan även innehålla en fjärrände-datakomponent i enlighet med vad som närmare kommer att beskrivas i det följan- de. nenten ett mått på ekoelímineringsprocessens aktuella effektivi- tet. dade signalen är en dålig efterbildning av den ekokomponent som I båda fallen är storleken av den ej kompenserade ekokompo- En stor okompenserad ekokomponent innebär att den efterbíl- man önskar eliminera. Vid s.k. adaptiva ekospärrar används den ekokompenserade signalen med fördel såsom en felsignal som svar på vilken värdena av samtliga uttagskoefficienter adaptivt upp- dateras på sådant sätt att den ej eliminerade ekokomponenten nedbringas till ett minimum. Härigenom säkerställas att den" efterbildade signalen fortlöpande och så noggrant som möjligt överensstämmer med den ekokomponent som förefinns i den inkomman- de signalen, även om kanalens egenskaper ändras.In general, the echo cancellation process is not complete. The echo-compensated signal may instead contain an uncompensated echo component. It may also contain a remote end data component in accordance with what will be described in more detail below. a measure of the current efficiency of the eco-elimination process. The signal is a poor imitation of the echo component which in both cases is the size of the uncompensated echo component. At s.k. adaptive echo cancellers, the echo-compensated signal is advantageously used as an error signal in response to which the values of all withdrawal coefficients are adaptively updated in such a way that the non-eliminated echo component is reduced to a minimum. This ensures that the "imitated signal continuously and as accurately as possible corresponds to the echo component present in the incoming signal, even if the characteristics of the channel change.

Det arrangemang som är beskrivet g US-PS U,O87,65& är bely- sande för ekospärrar av s.k. baudtaktadaptiv typ. Vid dessa strukturtyper sker sampling av den inkommande signalen, efter- bildning av ekokomponenten och ekoelimineringen samtliga i baud- takten (symboltakten). sigt enkla, är de i hög grad känsliga för variationer i den Ehuru dessa ekospärrar är uppbyggnadsmäs- synkrona tidgivningen mellan den frân näränden sända signalen, vilken används för att definiera ekosignal-efterbildningen, och de mottagna data, vilkas tidgivning bestämmes i fjärränden.The arrangement described in US-PS U, O87.65 & is illustrative of echo cancellers of so-called baudtaktadaptiv typ. In these structure types, the incoming signal is sampled, the echo component is imitated and the echo cancellation is all in the baud rate (symbol rate). Although they are highly sensitive to variations in the Although these echo barriers are structurally synchronous, the timing between the signal transmitted from the near end, which is used to define the echo signal imitation, and the received data, the timing of which is determined at the far end.

Dessutom är den ekokompenserade signalen tillgänglig för mottaga- ren endast i baudsamplingstakten. Detta begränsar i hög grad mottagarens möjlighet att noggrant återvinna tidgivningen från fjärrände-signalen.In addition, the echo-compensated signal is available to the receiver only at the baud sampling rate. This greatly limits the receiver's ability to accurately recover the timing from the remote end signal.

Alternativt har en ekospärr som fungerar i Nyquíst-takten föreslagits. Nyquist-samplade arrangemang, vilka gör det ovan beskrivna tidgivningsproblemet lättare att lösa, exemplifieras av S. B. Weinstein i US-PS 4,131,767 (27 december 1978) och i "A Passband Data-Driven Echo Canceler for Full-Duplex Transmission on Two-Wire Circuits", IEEE Transactions on Communications, vql.Alternatively, an echo canceller operating at the Nyquíst rate has been proposed. Nyquist-sampled arrangements, which facilitate the above-described timing problem, are exemplified by SB Weinstein in U.S. Patent 4,131,767 (December 27, 1978) and in "A Passband Data-Driven Echo Canceler for Full-Duplex Transmission on Two-Wire Circuits". , IEEE Transactions on Communications, vql.

COM-25, nr 7 juli 1977, sid 65ü-666, samt av K. H. Mueller i "A New Digital Echo Canceler for Two-Wire Full-Duplex Transmission", IEEE Transactions on Communications, vol. COM-ZH, nr 9, september 1976, sid 956-962. genomför Nyquist-takt-eliminatorerna dels sampling av den inkom- I kontrast till baudtakt-eliminatorerna mande signalen, dels alstring av ekoefterbildning och dels eko- 10 15 20 25 30 35 HO 447 457 _ ' H eliminering i Nyquist-takten. Anpassningen av koefficientuttag i Nyquist-arrangemangen är tillfredsställande vid helduplex-system under de intervall då transmission sker endast i ena riktningen.COM-25, No. 7 July 1977, pages 65ü-666, as well as by K. H. Mueller in "A New Digital Echo Canceler for Two-Wire Full-Duplex Transmission", IEEE Transactions on Communications, vol. COM-ZH, No. 9, September 1976, pages 956-962. In contrast to the baud rate eliminators, the Nyquist rate eliminators perform the sampling of the signal, generate echo imaging and echo elimination in the Nyquist rate. The adjustment of coefficient withdrawals in the Nyquist arrangements is satisfactory in full-duplex systems during the intervals when transmission takes place in only one direction.

Anpassningen är emellertid otillförlitlig under intervall då tal (d.v.s. transmission) äger rum i båda riktningarna, m.a.o. trans- mission av data både från fjärränden och näränden. Dessa problem uppstår till följd av att den ekokompenserade signal som matar den adaptiva strukturen ej endast innehåller den ej eliminerade ekokomponenten under transmission i båda riktningarna utan även en komponent som innehåller fjärrände-data. Dessa fjärrände-data är ej korrelerade med ekot. Anpassningen eller adapteringen och därmed alstringen av ekoefterbildning som svar på denna signal är sålunda antingen otillförlitlig och behäftad med stora fel eller Resultatet kan därför bli felaktig data- (Strukturer som arbetar i baudtakt är fria från också mycket långsam. återvinning. dessa problem, eftersom den felsignal som används för uppdatering av ekoeliminatorns uttagskoefficienter_tas från en annan punkt i systemet, där fjärrände-data har bestämts och sålunda har bort- subtraherats. Följaktligen är felsignalen som sådan ej förvrängd till följd av närvaro av fjärrände-data.) Tidigare kända lösningar på de ovannämnda problemen med Nyquist-eliminatorer innefattar användning av en dubbeltal-detek- teringskrets för att spärra anpassningen och "frysa" uttagskoef- ficienterna vid deras värden innan dubbeltalet började, varvid dessa frysta värden används under dubbeltal-intervallen. Se exempelvis USJPS 3,ü99,999. vad som beskrives av Weinstein i ovannämnda artikel "A Passband Data-Driven Echo Canceler for Full-Duplex Transmission on Two- -Wire Circuits" använda ett löpande medelvärde av ett förutbe- stämt antal av föregående koefficientvärden för varje uttag Alternativt kan man i enlighet med istället för de adaptiva koefficienterna under intervall då transmission sker i båda riktningarna. Ehuru dessa lösningar stabilíserar systemets drift, kan ekoelimineringen under de intervall då transmission sker i båda riktningarna vara bebäftad med dålig noggrannhet. Detta beror på att systemet ej under de intervall då transmission sker i båda riktningarna kan justera in uttagskoefficienterna med avseende på ändringar i ekokanalpuls- svaret under dessa intervall.However, the adaptation is unreliable during intervals when speech (i.e. transmission) takes place in both directions, i.e. transmission of data from both the far end and the near end. These problems arise as a result of the echo-compensated signal feeding the adaptive structure not only containing the non-eliminated echo component during transmission in both directions but also a component containing remote end data. These remote end data are not correlated with the echo. The adaptation or adaptation and thus the generation of echo imaging in response to this signal is thus either unreliable and encumbered with large errors or the result can therefore be incorrect data- (Structures that work at baud rate are free from also very slow. Recovery. These problems, because it error signal used to update the echo canceller's coefficients is taken from another point in the system, where remote end data has been determined and thus subtracted. Consequently, the error signal as such is not distorted due to the presence of remote end data.) Previously known solutions to the The aforementioned problems with Nyquist eliminators include the use of a double number detection circuit to block the adjustment and "freeze" the withdrawal coefficients at their values before the double number started, these frozen values being used during the double number intervals. See, for example, USJPS 3, ü99,999. as described by Weinstein in the above-mentioned article "A Passband Data-Driven Echo Canceler for Full-Duplex Transmission on Two-Wire Circuits" use a running average of a predetermined number of previous coefficient values for each socket. instead of the adaptive coefficients during intervals when transmission takes place in both directions. Although these solutions stabilize the operation of the system, the echo cancellation during the intervals when transmission takes place in both directions can be fraught with poor accuracy. This is because the system cannot adjust the withdrawal coefficients with respect to changes in the echo channel pulse response during these intervals during the intervals when transmission takes place in both directions.

Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma förbättrade egenskaper för ekoeliminatorer under perioder då transmission 10 15 20 25 30 35 HO 447 437 sker i båda riktningarna.An object of the invention is to provide improved properties for echo cancellers during periods when transmission 447 437 takes place in both directions.

Ett mera specifikt ändamål med uppfinningen är att förbättra driftsegenskaperna för Nyquist-samplade ekoeliminatorer under perioder då transmission sker i båda riktningarna.A more specific object of the invention is to improve the operating characteristics of Nyquist-sampled echo cancellers during periods when transmission is in both directions.

. Ytterligare ett speciellt ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en Nyquist-samplad ekoeliminator som är noggrann och stabil under perioder då transmission sker i båda riktningarna även om ekokanalens egenskaper ändras. _ I enlighet med uppfinningen uppnås förbättrade driftsförhål- landen under transmission i båda riktningarna därigenom att man väsentligen avlägsnar fjärrände-datakomponenten från den ekokom- penserade signalen innan den används som felsígnal för den adap- tiva ekospärrstrukturen. Denna funktion är på ett belysande sätt uppnådd genom vad som í fortsättningen kommer att kallas en adaptiv referensbildare.. A further special object of the invention is to provide a Nyquist-sampled echo canceller which is accurate and stable during periods when transmission takes place in both directions even if the properties of the echo channel change. In accordance with the invention, improved operating conditions during transmission in both directions are achieved by substantially removing the remote end data component from the echo-compensated signal before it is used as an error signal for the adaptive echo canceller structure. This function is illustratively achieved by what will hereinafter be called an adaptive reference generator.

Den adaptiva referensbildaren behandlar ett förutbestämt antal av föregående mottagarbeslut för att i Nyquist-takten alstra ett estimat av den fjärrände-datakomponent som förefinns i den ekokompenserade signalen. Detta estimat är närmare bestämt en linjär kombination av de föregående mottagarbesluten och alstras genom att man multiplicerar vart och ett av de föregående mottagarbesluten med en uttagskoeffioient och kombinerar de som resultat erhållna produkterna. Detta alstrade estimat av fjärr- ände-data används för alstring av en adaptationsfelsignal vars värde är lika med skillnaden mellan den ekokompenserade signalen och estimatet av fjärrände-datakomponentenÄ Denna felsignal används istället för den ekokompenserade signalen såsom felsignal för den adaptiva ekoeliminatorn. Följaktligen kommer anpassning- en av ekoeliminatorns uttagskoefficienter att genomföras uteslu- tande som svar på ej balanserade ekokomponenter. Detta möjliggör ständigt stabil och noggrann ekoeliminering under transmission både i en och två riktningar.The adaptive reference generator processes a predetermined number of previous receiver decisions to generate at the Nyquist rate an estimate of the far-end data component present in the echo-compensated signal. More specifically, this estimate is a linear combination of the previous recipient decisions and is generated by multiplying each of the previous recipient decisions by a withdrawal coefficient and combining the resulting products. This generated estimate of far-end data is used to generate an adaptation error signal whose value is equal to the difference between the echo-compensated signal and the estimate of the remote-end data component. This error signal is used instead of the echo-compensated signal as an error signal for the adaptive echo canceller. Consequently, the adjustment of the eco-eliminator's withdrawal coefficients will be carried out exclusively in response to unbalanced eco-components. This enables constantly stable and accurate echo cancellation during transmission in both one and two directions.

För att säkerställa att estimatet av fjärrändedata fortlö- pande och noggrant manífesterar den i fjärränden föreliggande i datakomponenten i den inkommande signalen, kan adaptationsfelsig- nalen återmatas till den adaptiva referensbildaren såsom en feluppdateringssignal att användas vid adaptiv uppdatering av uttagskoefficienterna i den adaptiva referensbildaren.To ensure that the estimate of the remote end data continuously and accurately manifests the remote end present in the data component of the incoming signal, the adaptation error signal can be fed back to the adaptive reference generator as an error update signal to be used in adaptive updating of the output coefficient image in the adaptive.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i an- slutning till på bifogade ritning med fig. 1 - U visade utfö- 10 15 20 25 30 35 NO 447 437 .u 6 ringsexempel. Fig. 1 är ett blockschema över ett förut känt helduplex tvàtråds-digitaldatatransmissionssystem med Nyquist- -samplad ekoeliminering. Fig. 2 är ett blockschema över en Nyquist-samplad dataterminal i enlighet med uppfinningen. Fig. 3 är ett blockschema över de kretsar i terminalen enligt fig. 2 vilka alstrar adaptationsfelsignalen i enlighet med uppfinningen, och fig. U är ett blockschema över den adaptiva referensbildare som används i kretsarna enligt fig. 3.The invention will be described in more detail in the following in connection with exemplary embodiments shown in the accompanying drawing with Figs. 1 - U 6. Fig. 1 is a block diagram of a prior art full-duplex two-wire digital data transmission system with Nyquist-sampled echo cancellation. Fig. 2 is a block diagram of a Nyquist sampled data terminal in accordance with the invention. Fig. 3 is a block diagram of the circuits in the terminal of Fig. 2 which generate the adaptation error signal in accordance with the invention, and Fig. U is a block diagram of the adaptive reference generator used in the circuits of Fig. 3.

Fig. 1 visar ett förut känt, för helduplex utfört transmis- sionssystem för digitala data. Väsentligen innefattar detta system en tvâtrâds-kommunikationslänk 5 som förbinder två data- terminaler, en närände-terminal 10 och ej fjärrände-terminal-H3.Fig. 1 shows a previously known, for full-duplex transmission system for digital data. Essentially, this system comprises a two-wire communication link 5 which connects two data terminals, a near-end terminal 10 and not a far-end terminal H3.

Kommunikationslänken 5 är såsom belysande exempel visad såsom ingående i ett allmänt DDD-nät, men uppfinningen är lika tillämp- bar på andra typer av kommunikationslänkar, exempelvis slingor Kommunikationslän- ken 5 är en dubbelríktad länk; den överför m.a.o. datasignaler som av en abonnent disponeras med ensamrätt. från var och en av terminalerna till den andra. Termínalerna 10 och 13 är av den allmänna typ som visas och beskrives i den ovannämnda US-PS U,131,767. belysande exempel visade såsom identiskt lika och har samma De båda terminalerna är som ett arbetssätt. De följande resonemangen är därför väsentligen begränsade till närände-dataterminalen 10.The communication link 5 is shown as an illustrative example as part of a general DDD network, but the invention is equally applicable to other types of communication links, for example loops. The communication link 5 is a bidirectional link; it transmits m.a.o. data signals disposed of by a subscriber with exclusive rights. from each of the terminals to the other. Terminals 10 and 13 are of the general type shown and described in the aforementioned US-PS U, 131,767. illustrative examples shown as identical and have the same The two terminals are as one mode of operation. The following reasoning is therefore substantially limited to the near-end data terminal 10.

Terminalen 10 består av sändnings/mottagningskretsar HO och en hybridkopplíng 16. Kretsarna RO innefattar en sändningssek- Datakäl- lan 11 alstrar en basbandföljd av närände-datasymboler bn n=0,1,2,... . nn tillföres till sändaren IH för konventionell formning och modulering. tion vilken innehåller en datakälla och en sändare 1ä.The terminal 10 consists of transmission / reception circuits HO and a hybrid connection 16. The circuits RO comprise a transmission sequencing. The data source 11 generates a baseband sequence of near-end data symbols bn n = 0,1,2, .... nn is applied to the transmitter IH for conventional shaping and modulation. which contains a data source and a transmitter 1ä.

I Indexet n fortskrider i baud-takten. Symbolerna Sändningssektionen och mottagningssektionen, vilka strax skall beskrivas, uppvisar båda gränssnitt till hybriden 16. Den sistnämnda tillåter anslutning av ett par tvåtràdsledningar, d.v.s. en fyrtrådsledning, till en dubbelriktad tvågràds-kommupi- kationslänk 5. Närmare bestämt innehåller hybriden tre tvåtrâds- -portar 16a, 16b och 160. Den utgående signalen, d.v.s. sända- rens 1U utgângssignal, tillföres till tvåtråds-porten 16a via Hybriden 16 överför denna signal till kommunikationslänken 5 via porten 160. tvåtrådsledningen 18.In the Index n progresses in the baud rate. The symbols The Transmission Section and the Reception Section, which will be described shortly, both have interfaces to the hybrid 16. The latter allows the connection of a pair of two-wire wires, i.e. a four-wire line, to a bidirectional two-wire communication link 5. More specifically, the hybrid contains three two-wire ports 16a, 16b and 160. The output signal, i.e. The output signal of the transmitter 1U is applied to the two-wire port 16a via the Hybrid 16, this signal is transmitted to the communication link 5 via the port 160. the two-wire line 18.

En från fjärränden inkom- mande signal som uppträder på kommunikationslänken 5 och går in 10 15 20 25 30 35 H0 447 457 n 7 till porten 16c överföres däremot av hybriden 16 till porten 16b. terar en serie datasymboler som kommer från fjärr-änden, via en särskild tvàtrâdsledning 19 till mottagningssektionen i närändens Därifrån matas den inkommande signalen, r, vilken represen- dataterminal 10. På liknande sätt förbinder hybriden 15 i fjärr- änden sändnings/mottagningskretsarna 17 (som är utförda pà lik- nande sätt som kretsarna HO) med porten 150 och kommunikations- länken 5 via ett par tvåtrådsledningar är anslutna till portarna 15a och 15b.A signal coming from the far end which appears on the communication link 5 and enters the gate 16c is instead transmitted by the hybrid 16 to the gate 16b. a series of data symbols coming from the remote end, via a special two-wire line 19 to the receiving section at the near end. From there, the incoming signal is fed, r, which represents the terminal 10. Similarly, the hybrid 15 at the remote end connects the transmission / reception circuits 17 (which are designed in a similar way as the circuits HO) with the port 150 and the communication link 5 via a pair of two-wire lines are connected to the ports 15a and 15b.

För optimal störningsfri överföring krävs att utgångsimpe- dansen hos såväl närändens hybrid 16 som fjärrändens hybrid 15 exakt överensstämmer med kommunikationslänkens 5 impedans. ln praktíken är emellertid detta sällan möjligt. Vid t.ex. DDD-nä- tet kopplas många olika kommunikationslänkar under tidens lopp mellan hybriderna 15 och 16. att fungera för så många olika kommunikationskanaler som möjligt, Eftersom hybriderna är utförda för en missanpassning i allmänhet att föreligga, exempelvis Detta kommer mellan fjärrändens hybrid 15 och kommunikationslänken 5. medför att en betydande del av den från näränden sända signal som in till fjärrändens hybrid 15 reflekteras tillbaka till Efter ett ändligt tidsinter- vall kommer ekot att uppträda på porten 160 hos närändens hybrid kommer kommunikationslänken 5 såsom eko. 16. Mottagningssektionen i närändens dataterminal 10 kan ej skilja mellan de inkommande data och ekot. Införandet av mottag- ningssektíonen av ekoeliminatorn 2N (som strax skall beskrivas) förhindrar emellertid att ekot stör dataåtervínningsprocessen.For optimal interference-free transmission, it is required that the output impedance of both the near-end hybrid 16 and the far-end hybrid 15 exactly matches the impedance of the communication link 5. In practice, however, this is seldom possible. At e.g. The DDD network connects many different communication links over time between the hybrids 15 and 16. to function for as many different communication channels as possible. causes a significant portion of the signal transmitted from the near end to be reflected back to the remote end hybrid 15 to After a finite time interval, the echo will appear on the port 160 of the near end hybrid, the communication link 5 will echo. 16. The receiving section of the near-end data terminal 10 cannot distinguish between the incoming data and the echo. However, the introduction of the receiving section of the echo canceller 2N (to be described shortly) prevents the echo from interfering with the data recovery process.

Som ovan nämnts dírigeras den inkommande signal r som motta- ges från kommuníkationslänken 5 genom hybriden 16 via porten 16b till mottagningssektionen i dataterminalen 10. Där tillföras signalen först till Nyquist-samplaren 20. Den sistnämnda samplar signalen r åtminstone i Nyquist-takten, d.v.s. en takt lika med åtminstone två gånger den högsta möjliga i den inkommande signa- len förekommande frekvensen. För ändamål som kommer att framgå av det följande är Nyquist-takten i typiska fall en heltalsmulti- Del åv baUd-takï@ﬂ- Sﬁmpelﬂ PM är en dylik erhållen sampel, sampeln av en serie samplar av den inkommande I det allmänna fallet är signalen r sammansatt av såväl fjärrände-data som ekosigna- nämligen den_M:te signalen. Indexet M ökar i Nyquist-takten. ler.. Sålunda kommer en del av av sampelns rM Storlek att härröra från fjärrände-data och en annan del kommer att härröra 10 15 20 25 30 35 H0 447 437 8 från eko. Dessa delar av sampeln rM kommer 1 det följande att kallas fjärrände-datakomponenten resp. ekokomponenten. Som resultat av exempelvis Nyquist-sampling, störning mellan symbo- lerna samt annan distorsion inses lätt att värdet av datakompo- Henten BV Sampelﬂ PM av den inkommande signalen ej står i relation till värdet av någon särskild överförd symbol.As mentioned above, the incoming signal r received from the communication link 5 is routed through the hybrid 16 via the port 16b to the receiving section of the data terminal 10. There, the signal is first applied to the Nyquist sampler 20. The latter samples the signal r at least at the Nyquist rate, i.e. a rate equal to at least twice the highest possible frequency occurring in the incoming signal. For purposes which will be apparent from the following, the Nyquist rate is typically an integer multiplier. Part of the baUd-takï @ ﬂ- Sample ﬂ PM is such a sample obtained, the sample of a series of samples of the incoming In the general case, the signal r composed of both remote end data and echo signal - namely the_Mth signal. The index M increases at the Nyquist rate. Thus .. part of the rM Size of the sample will be derived from remote end data and another part will be derived from echo. These parts of the sample rM will in the following be called the remote end data component resp. eco-components. As a result of, for example, Nyquist sampling, interference between the symbols and other distortion, it is easily understood that the value of the data component of the incoming signal is not in relation to the value of any particular transmitted symbol.

Det problem som uppfinningen är inriktad på att lösa skall nu âskâdliggöras genom att det först antages att vid varje god- tycklig tidpunkt endast envägskommunikation överföres över kommu- nikationslänken 5, d.v.s. att samtidig överföring i båda rikt- ningarna är förhindrad. Dessutom antages att hybriden 16 är läckningsfri, d.v.s. att de utgående avsända signalerna som'_ tillföres till porten 16a ej kommer att överföras genom hybriden och uppträda vid porten 16b.The problem which the invention is aimed at solving will now be illustrated by first assuming that at any arbitrary time only one-way communication is transmitted over the communication link 5, i.e. that simultaneous transmission in both directions is prevented. In addition, it is assumed that the hybrid 16 is leak-free, i.e. that the outgoing transmitted signals applied to the gate 16a will not be transmitted through the hybrid and occur at the gate 16b.

Under dessa omständigheter består sampeln rM av enbart en fjärrände-datakomponent eller enbart en ekokomponent. Under m0ttagningSperí0der består Sampeln PM exempelvis endast av en fjärrände-datakomponent, d.v.s. den är ekofri. Sampeln r M tíllföres till kombineraren 22 där den subtraktivt kombineras med ek0eftePbílÖUín8SSïšﬂalen ZM, vilken sistnämnda är den Mzte av en serie av ekoefterbildningssignaler som avges av den adaptiva ekoeliminatorn ZU på ledningen 21. Närmare bestämt är ekoefter- bildninessisnalen ZM ett av den adaptiva ekoeiiminacorn zu alstfat estïmat aV Sämpelﬂs PM ekokomponent. Eftersom denna komponent enligt det gjorda antagandet är noll, är ekoefterbild- Híﬂßssíßﬂaleﬂ ZM också noll. Sålunda går sampeln rM väsent- ligen oförändrad genom kombineraren 22. Utgângssignalen från kombineraren 22 är en serie ekokompenserade signaler, av vilka SM är den Mzte i denna serie. I detta fall är den kompenserade Síßﬂaleﬂ SM väsentligen lika med fjärrände-datakomponenten av SamPelU PM. Den ekokompenserade signalen tillföres via led- ningen 28 till lågpassfiltret 30, som återbildar en kontinuerligïï våg av densamma. Utgângssignalen från filtret går i sin tur"in i mottagaren 34, där den kan samplas, exempelvis i baud-takten,; ytterligare filtreras (utjämnas) för motverkande av störningar mellan symbolerna, och kvantiseras_för att bilda besluten ån, n = 0,1,2,...., avseende värdet på den nzte överförda fjärrände-Symbolen an. Besluten än tiiiröres till aatamocca- garen 36.Under these circumstances, the sample rM consists of only one remote end data component or only one echo component. During reception periods, for example, the PM sample consists only of a remote end data component, i.e. it is eco-free. The sample r M is applied to the combiner 22 where it is subtractively combined with the echo simulator ZM, the latter being the Mzte of a series of echo imaging signals emitted by the adaptive echo canceller ZU on the line 21. More specifically, the echo echo simulation is estimate of Sämpel's PM eco-component. Since this component, according to the assumption made, is zero, the echo imager- Hí ﬂ ßssíß ﬂ ale ﬂ ZM is also zero. Thus, the sample rM passes substantially unchanged through the combiner 22. The output signal from the combiner 22 is a series of echo-compensated signals, of which the SM is the Mzte in this series. In this case, the compensated Síß ﬂ ale ﬂ SM is substantially equal to the remote end data component of SamPelU PM. The echo compensated signal is applied via line 28 to the low pass filter 30, which regenerates a continuous wave thereof. The output signal from the filter in turn goes "into the receiver 34, where it can be sampled, for example at the baud rate,; further filtered (smoothed) to counteract interference between the symbols, and quantized to form decisions, n = 0.1, 2, ...., regarding the value of the nzte transmitted remote end-symbol an. The decisions than tiiiröres to the aatamocca- garen 36.

Den ekokompenserade signalen SM återkopplas även som en 10 15 20 25 30 35 ÄO 447 437 9 felsignal via ledningen 26 till den adaptiva ekoeliminatorn 2N i enlighet med vad som mera i detalj kommer att beskrivas i det följande. Men så länge inga datasymboler avges från källan 11, kommer ekoeliminatorn 2U att hålla kvar ekoefterbildningssigna- lens ZM värde på noll.The echo compensated signal SM is also fed back as an error signal via line 26 to the adaptive echo canceller 2N in accordance with what will be described in more detail below. But as long as no data symbols are output from the source 11, the echo canceller 2U will keep the ZM value of the echo imaging signal at zero.

Alternativt, under perioder av envägssändning från termina- len 10 (varvid det återigen antas att transmission endast sker i en Píkﬁnïﬂš), íﬂﬂëhållêf Sêmpeln PM endast den ekokomponent som har alstrats i och med att den från näränden sända signalen reflekterats av impedansmíssanpassningen i förbindningspunkten mellan kanalen och fjärrände-hybriden. Ekoefterbildningssignalen ZM är nu skild från noll. Närmare bestämt alstrar ekoelimïna- torn 2U ekoefterbildningssignalen zM genom att påverkas av egt förutbestämt antal föregående på varandra följande symboler inom samma av datakällan 11 alstrade datasekvens. Dessa symboler Fysikaliskt kan denna struktur exempelvis vara en analog fördröjningsledning, lagras i ekoelimínatorn i en transversgll struktur. ett skíftregister eller ett direktaccessminne. Ekoeliminatorn alstrar en linjär kombination av föregående omedelbart på varand- ra följande symboler genom att multiplicera varje individuell symbol med en särskild uttagskoefficient för var och en av dem.Alternatively, during periods of one-way transmission from the terminal 10 (again assuming that transmission takes place only in one Pík ﬁ nï ﬂ š), the Sêmpeln PM only retains the echo component which has been generated by the signal transmitted from the near end being reflected by the impedance mismatch between and the long-distance hybrid. The echo imaging signal ZM is now non-zero. More specifically, the echo canceller 2U generates the echo simulation signal zM by being acted upon by a predetermined number of consecutive symbols within the same data sequence generated by the data source 11. These symbols Physically, this structure can be, for example, an analog delay line, stored in the echo canceller in a transverse structure. a shift register or a direct access memory. The echo canceller generates a linear combination of the preceding immediately on each of the following symbols by multiplying each individual symbol by a separate withdrawal coefficient for each of them.

De som resultat erhållna produkterna summeras för erhållande av ekoefïefbíldﬂíﬂßßsíånäleﬂ ZM. Eftersom fjärrände-termínalen 13 ej sänder vid denna tidpunkt, kommer den ekokompenserade signalen SM att bestå uteslutande av en ej eliminerad ekokomponent. Som ovan nämnts återmatas signalen SM vie ledningen 25 såsom en felsignal till ekoeliminatorn 2U. Som svar på denna felsignal kommer uttagskoefficienternas värden att adaptivt uppdateras för säkerställande av att ekoefterbildningssignalen i möjligaste mån exakt kopierar ekokomponenten av sampeln rM_ på detta Sätt nedbringas den återstående, ej eliminerade ekokomponenten i den ekokompenserade signalen till ett minimum.The products obtained as a result are summed to obtain ecoefïefbíld ﬂ í ﬂ ßßsíånäle ﬂ ZM. Since the remote end terminal 13 does not transmit at this time, the echo compensated signal SM will consist exclusively of an uneliminated echo component. As mentioned above, the signal SM via the line 25 is fed back as an error signal to the echo canceller 2U. In response to this error signal, the values of the output coefficients will be adaptively updated to ensure that the echo imaging signal as accurately as possible copies the echo component of the sample rM_ in this way. The remaining, non-eliminated echo component in the echo compensated signal is minimized.

Ehuru det i fig. 1 visade arrangemanget fungerar tillfreds- ställande under överföring i endast en riktning, såsom nyss beskrivits, är det behäftat med allvarliga nackdelar vid drift med samtidig överföring i båda riktningarna, d.v.s. under inter- vall då sändning pågår från båda terminalerna ("dubbel-tal").Although the arrangement shown in Fig. 1 works satisfactorily during transmission in only one direction, as just described, it has serious drawbacks in operation with simultaneous transmission in both directions, i.e. during intervals when transmission is in progress from both terminals ("double-digit").

Närmare bestämt, så snart terminalerna 10 och 13 sänder samti- digt, kommer eko från ifrån näränden sända data att förefinnas på kommunikationslänken 5 samtidigt med fjärrände-data som sänts 10 15 20 25 30 35 40 447 437 ' 10 från fjärrände-terminalen 13. Sålunda kommer den felsignal som tillföres till ekoelíminatorn ZU via ledningen 26 att innehålla ej endast en ej eliminerad ekokomponent utan även en fjärrände- -datakomponent. Denna felsignal är sålunda förvanskad av fjärr- Ekoeliminatorn kan ej skilja mellan eko- Dessutom är fjärr- Anpassningen blir därför ände-datakomponenten. komponenten och fjärrände-datakomponenten. ände-data ej korrelerade med ekot. antingen otillförlitlig och behäftad med fel eller också mycket långsam. Man kan sålunda få felaktig ekoeliminering.More specifically, as soon as the terminals 10 and 13 transmit simultaneously, echo from data transmitted from the near end will be present on the communication link 5 at the same time as the remote end data transmitted 10 44 20 43 30 40 447 437 '10 from the remote end terminal 13. Thus, the error signal applied to the echo canceller ZU via line 26 will contain not only an non-eliminated echo component but also a remote end data component. This error signal is thus distorted by the remote. The echo canceller can not distinguish between the echo- In addition, the remote adjustment is therefore the end data component. component and the remote data component. end data not correlated with echo. either unreliable and faulty or also very slow. You can thus get incorrect echo cancellation.

Uppfinningen är inriktad på ett sätt och en anordning för att åstadkomma noggrann, stabil och tillförlitlig anpassning och ekoeliminering under perioder då transmission sker i båda rikt- ningarna. Enligt uppfinningen åstadkommer man detta genom att väsentligen avlägsna den förvrängande fjärrände-datakomponenten från den ekokompenserade signalen för alstring av en anpassninge- felsignal. av ekoefterbildningssignalen ZM, sampeln pﬂ och ett estimat (för vilket redogöres nedan) av den med sampeln rM förknippade Denna anpassningsfelsignal¿är lika med en kombination fjärrände-datakomponenten. Anpassningsfelsígnalen och ej den ekokompenserade signalen tillföres såsom en felsignal till den adaptiva ekoelimineringsstrukturen.The invention is directed to a method and a device for achieving accurate, stable and reliable adaptation and echo cancellation during periods when transmission takes place in both directions. According to the invention, this is accomplished by substantially removing the distorting remote end data component from the echo compensated signal to generate a matching error signal. of the echo simulation signal ZM, the sample pﬂ and an estimate (which is described below) of the adaptation error signal associated with the sample rM is equal to a combination of the remote end data component. The matching error signal and not the echo compensated signal is applied as an error signal to the adaptive echo cancellation structure.

Fig. 2 visar en dataterminal 10' vilken innehåller ett adaptivt ekoelimineringsarrangemang i enlighet med uppfinningen.Fig. 2 shows a data terminal 10 'which contains an adaptive echo cancellation arrangement in accordance with the invention.

Den grundläggande skillnaden mellan terminalen 10' och den förut kända terminalen 10 är att sändnings/mottagningskretsarna HO' i den förra innehåller anpassningsfelsignalgeneratorn 80. Anpass- ningsfelsignalgeneratorn tar såsom ingångssignal emot och behand- lar både de mottagare-beslut som uppträder på ledningen 35 och den ekokompenserade signalen SM som uppträder på leaníngen 26, Utgångssígnalen, som uppträder på ledningen 27, är en serie anpassningsfelsignaler av vilka YEM_D är den (M_D),te 1 serien. De återstående komponenterna i terminalen 10' liknar motsvarande komponenter i terminalen 10 och har samma hänvis- ningsnummer som dessa. Fig. 3 visar detaljerna av de ingående; kretsblocken av anpassningsfelsignalgeneratorn 80. Speciellt tillföras mottagarbesluten, exempelvis beslutet än, till den adaptiva referensbildaren 82. Besluten behandlas i den adaptiva referensbildaren för att på ledningen 83 bilda en serie efter varandra uppträdande estimat, varvid varje estimat approximerar fjärrände-datakomponenten av en särskild av samplerna av den 10 15 20 25 30 35 40 447 437 11 inkommande signalen som tillföres till kombineraren 22. Det föreligger en behandlingsfördröjning av D Nyquist-intervall fràn kombinerarens 22 utgång till mottagarens 34 utgång. Vid den tidpunkt då den ekokompenserade signalen SM uppträder på led- ningen 26 (fig. 2), är den på ledningen 83 uppträdande signalen ett estímat XM_D av datakomponenten av den ekokompenserade signal som alstras D Nyquist-intervall tidigare, d.v.s. signalen 3M_D. Generatorn 80 innehåller ett fördröjningsorgan 85 vilket ger en fördröjning av D Nyquist-intervall av de ekokompenserade signaler vilka tillföres densamma på ledningen 26. Sålunda kommer fördröjda ekokompenserade signaler SM_D att uppträda på utgángsledningen 88 från fördröjningsorganet samtidigt som esti- matet XM_D uppträder på ledningen 83. De sistnämnda subtrahe- ras från de förstnämnda i kombineraren 84 för alstring av felsig- nalen EM_D, Felsißnaleﬂ 5M_D manifesterar givetvis ej det aktuella ekoelimineríngsfelet utan istället det som förelåg D Nyquist-ín- tervall dessförinnan. Denna signal kan trots detta användas som grundval för uppdatering av de uttagskoefficienter som används i ekoelimínatorn 24. Närmare bestämt multipliceras felsignalen EM_D i multipliceraren 86 med en parameter ï'för alstring av anpassnínåsfelsíånaleﬂ xEM_D. Parametern Y, som är mycket mindre än ett, är vald så att den säkerställer jämn, stabil konvergens, d.v.s. minimal under- och överskjutning i den adapti- va ekoeliminatorns 24 svar på stegvisa ändringar i hos kommunika- tionslänkens 5 egenskaper. (I den föreliggande, som belysande exempel valda utföringsformen är parameterns Y värde fast; i andra utföringsformer kan det vara fördelaktigt att dynamiskt injustera värdet på Y så att det är lika med reciproka värdet av kvadratiska medelvärdet av samtliga datasymboler som är lagrade i den adaptiva referensbildaren.The basic difference between the terminal 10 'and the prior art terminal 10 is that the transmission / reception circuits HO' in the former contain the matching error signal generator 80. The matching error signal generator receives as an input signal and processes both the receiver decisions appearing on the line 35 and the The echo compensated signal SM appearing on the line 26, The output signal appearing on the line 27, are a series of matching error signals of which YEM_D is the (M_D), te 1 series. The remaining components in the terminal 10 'are similar to the corresponding components in the terminal 10 and have the same reference numbers as these. Fig. 3 shows the details of the components; In particular, the receiver decisions, for example the decision yet, are applied to the adaptive reference generator 82. The decisions are processed in the adaptive reference generator to form on the line 83 a series of successive estimates, each estimate approximating the remote end data components of a particular of the incoming signal applied to the combiner 22. There is a processing delay of D Nyquist intervals from the output of the combiner 22 to the output of the receiver 34. At the time when the echo-compensated signal SM appears on line 26 (Fig. 2), the signal appearing on line 83 is an estimate XM_D of the data component of the echo-compensated signal generated D Nyquist interval earlier, i.e. the signal 3M_D. The generator 80 contains a delay means 85 which gives a delay of D Nyquist range of the echo-compensated signals which are applied thereto on the line 26. Thus, delayed echo-compensated signals SM_D will appear on the output line 88 from the delay means while the estimate on the line XM_D appears. The latter are subtracted from the former in the combiner 84 for generating the error signal EM_D, Felsißnale ﬂ 5M_D, of course, does not manifest the current echo cancellation error but instead that which existed before the D Nyquist interval. This signal can nevertheless be used as a basis for updating the withdrawal coefficients used in the echo canceller 24. More specifically, the error signal EM_D in the multiplier 86 is multiplied by a parameter ï 'to generate the adaptive error error signal ﬂ xEM_D. The parameter Y, which is much smaller than one, is chosen so as to ensure smooth, stable convergence, i.e. minimal under- and over-shifting in the adaptive echo canceller 24's response to incremental changes in the properties of the communication link 5. In the present exemplary embodiment, the value Y of the parameter is fixed; in other embodiments, it may be advantageous to dynamically adjust the value of Y so that it is equal to the reciprocal of the quadratic mean of all data symbols stored in the adaptive reference generator. .

Som närmare beskrives i det följande mottar den adaptiva referensbildaren 82 en uppdateríngsfelsignal för I likhet felsignalen är även uppdateríngsfelsignalen lika med produkten av felsígnalen EM_D och en förutbestämd parameter. .Anpassnings- felsignalen och uppdateringsfelsignalen är sålunda proportionella I den föreliggande utföringsformen är de båda Som framgår av fig. 3 är sålunda anpass- uppdatering av de däri använda uttagskoefficienterna. med anpassninge- mot varandra. närmare bestämt lika. niﬂssfelsisnalen YENH, ej endast tillföra till den adaptiva 10 15 20 25 30 35 H0 447 437 12 ekoeliminatorn ZN via ledningen 27 utan den matas även tillbaka till den adaptiva referensbíldaren 82 via ledningen 89.As described in more detail below, the adaptive reference generator 82 receives an update error signal for Like the error signal, the update error signal is also equal to the product of the error signal EM_D and a predetermined parameter. The adaptation error signal and the update error signal are thus proportional. In the present embodiment, they are both As shown in Fig. 3, adaptation error is thus the coefficients used therein. with adaptations to each other. more precisely equal. not only supply to the adaptive echo canceller ZN via line 27 but it is also fed back to the adaptive reference boiler 82 via line 89.

Det kan emellertid vara önskvärt att den uppdateríngsfelsig- nal som tillföres till den adaptiva referensbildaren 82 skiljer sig från anpassningsfelsignalen; så att referensbildaren och Detta skulle kunna åstadkommas exempelvis genom att ledningen 89 tas från ekoelimínatorn ges olika felkänslighetsvärden. utgången hos en andra multiplicerare (ej visad) istället för fràn multiplicerarens 86 utgång. Denna andra multíplicerare skulle i likhet med multipliceraren 86 ta emot en ingångssígnal från kombinerarens 8H utgångssignal men skulle multiplicera denna utgângssignal med en annan parameter. __ Som framgår av fig. H består den adaptiva referensbildaren 82 av skiftsektionen 82a, fjärrände-dataestimatsektionen 82b samt uttagskoefficientlagrings- och uppdateringssektíonen 82c. Opera- tionen inom varje sektion äger rum inom en behandlingscykel, vars varaktighet ej överstiger ett Nyquist-intervall. Detta möjliggör att ett nytt estimat av fjärrände-datakomponenten alstras för varje utsignal från Nyquist-samplaren 20.However, it may be desirable that the update error signal applied to the adaptive reference generator 82 be different from the adaptation error signal; so that the reference generator and This could be achieved, for example, by taking the line 89 from the echo canceller, giving different error sensitivity values. the output of a second multiplier (not shown) instead of the output of the multiplier 86. This second multiplier, like the multiplier 86, would receive an input signal from the output signal of the combiner 8H but would multiply this output signal by another parameter. As shown in Fig. H, the adaptive reference generator 82 consists of the shift section 82a, the remote end data estimate section 82b, and the output coefficient storage and update section 82c. The operation within each section takes place within a treatment cycle, the duration of which does not exceed a Nyquist interval. This allows a new estimate of the remote end data component to be generated for each output from the Nyquist sampler 20.

Nyquist-takten är exempelvis P gånger baud-takten, där P är ett helt tal. alstras inom varje baud-intervall.The Nyquist rate is, for example, P times the baud rate, where P is an integer. generated within each baud interval.

Sålunda måste P fjärrände-datakomponent-estimat Endast ett mottagare-beslut tillföres till den adaptiva referensbildaren under varje baud- -intervall. I enlighet med en aspekt på uppfinningen bildar emellertid den adaptiva referensbildaren 82 vart och ett av de P estimaten som en respektive linjär kombination av en gemensam uppsättning om N/2 tidigare mottagarebeslut, varvid varje linjär kombination bildas med användning av en särskild av P uppsätt- ningar om N/P uttagskoefficienter, varvid N är ett valt tal, lika med antalet Nyquist-intervall över vilka de beslut som är lagrade i den adaptiva referensbildaren 82 sträcker sig.Thus, P remote end data component estimation Only one receiver decision must be applied to the adaptive reference generator during each baud interval. However, in accordance with one aspect of the invention, the adaptive reference generator 82 forms each of the P estimates as a respective linear combination of a common set of N / 2 previous receiver decisions, each linear combination being formed using a particular set of P sets. N / P withdrawal coefficients, where N is a selected number, equal to the number of Nyquist intervals over which the decisions stored in the adaptive reference generator 82 extend.

Närmare bestämt, skiftsektionen 82a består av vallogik 11U och ett N/P positioner uppvisande skiftregister 116. Tillsammans tjänstgör dessa båda enheter som ett höger-cirkulerande skift-; register med längden N/P. Vid tillfället för varje mottagar- beslutf d-V-S- än, på ledningen 35, tillföras en valsignal från tidgivningskretsen (ej visad) inom terminalen 10' till vallogiken 11U. Detta medför att mottagarbeslutet än passerar igenom vallogiken 11U till skiftregistrets 116 ingång. Men vid alla övriga tidpunkter tillför vallogiken 11ü utgângssignalen från 10 15 20 25 30 35 H0 447 437 13 skiftregistret 116, som uppträder på ledningen 119, till samma skiftregisters ingång. Skiftregistret 116 kommer sålunda att vid varje tidpunkt innehålla det senast inträffade mottagarbeslutet än och de N/P-1 mottagarbeslut som inträffade närmast före detta. Inom skiftregístret 116 är dessa beslut ordnade i den ordningsföljd i vilken de inträffade. Strax efter det att val- logiken har mottagit ett nytt beslut, lagras exempelvis det "äldSta" beslutet, d.V.S. ân_(N/P_1) i (utgång5_)p05jti0neg längst till höger, och det näst äldsta beslutet lagras på platsen ett steg át vänster etc. Dessutom kommer innehållet i skift- registret 116 att skiftas N/P gånger under varje Nyquist-inter- vall (behandlingsoykel), så att inom varje behandlingscykel en serie av de N/P lagrade mottagarbesluten uppträder i förbind- ningspunkten 118. Inom varje baud-intervall kommer sålunda denna sekvens om N/P ordnade föregående mottagarbeslut att tillföras P gånger till förbindningspunkten 118. yidare skiftas registret 116 ett steg åt höger strax innan varje nvtt mottagarbeslut tillföres till detsamma. Från förbindningspunkten 118 tillföres den fullständiga sekvensen genom ledningarna 121 och 120 till sektionerna 82b resp. 82c.More specifically, the shift section 82a consists of selection logic 11U and an N / P positions having shift register 116. Together, these two units serve as a right-circulating shift register; register with the length N / P. At the time of each receiver decision d-V-S- than, on line 35, a selection signal is applied from the timing circuit (not shown) within the terminal 10 'to the selection logic 11U. This means that the receiver decision even passes through the selection logic 11U to the input of the shift register 116. But at all other times, the election logic 11ü supplies the output signal from the shift register 116, which appears on line 119, to the input of the same shift register. The shift register 116 will thus at all times contain the most recent recipient decision and the N / P-1 recipient decisions that occurred immediately before. Within the shift register 116, these decisions are arranged in the order in which they occurred. Shortly after the election logic has received a new decision, for example, the "oldest" decision is stored, i.e. ân_ (N / P_1) in (output5_) p05jti0neg on the far right, and the second oldest decision is stored on the site one step to the left, etc. In addition, the contents of the shift register 116 will be shifted N / P times during each Nyquist interval (processing cycle), so that within each processing cycle a series of the N / P stored receiver decisions appear at the connection point 118. Thus, within each baud interval, this sequence of N / P ordered previous receiver decisions will be applied P times to the connection point 118. register 116 is shifted one step to the right just before each new recipient decision is applied to it. From the junction 118, the complete sequence is supplied through lines 121 and 120 to sections 82b and 82b, respectively. 82c.

Fjärrände-dataestimatsektionen 82b använder den i:te av P sekvenser av uttagskoefficienter under den i:te behandlingscykeln för att alstra fjärrände-dataestimatet X Följande ekvation M-D' styr denna sektions funktion: N/P XM_D = W§(i)än_K+-| fÖf' l = IUOÖPÜÜ (1) K=1 I denna ekvation representerar Wš(i) det aktuella värdet på den K:te koefficienten i den i:te av de P koefficientsekvenser- na. kvoten M/P, t.ex. i=3 för M=11, P=N. fjärrände-dataestimat som bildas under ett visst baud-intervall Värdet av modulfunktionen modP(M) är lika med resten 1 Sålunda ser man att varje är en linjär kombination av en gemensam, d.v.s. samma, uppsätt- ning av N/P föregående mottagarbeslut, varvid varje linjär kombi- nation bildas med en av P uppsättningar av N/P uttagsförstärk- ningskoeffícienter.The far-end data estimate section 82b uses the i: th of P sequences of withdrawal coefficients during the i: th processing cycle to generate the far-end data estimate X The following equation M-D 'controls the function of this section: N / P XM_D = W§ (i) than_K + - | fÖf 'l = IUOÖPÜÜ (1) K = 1 In this equation, Wš (i) represents the current value of the Kth coefficient in the ith of the P coefficient sequences. the M / P ratio, e.g. i = 3 for M = 11, P = N. remote end data estimate formed during a certain baud interval The value of the modulus function modP (M) is equal to the remainder 1 Thus, it is seen that each is a linear combination of a common, i.e. the same, set of N / P previous receiver decisions, whereby each linear combination is formed with one of P sets of N / P withdrawal gain coefficients.

Speciellt, under det första Nyquist-intervallet inom det nzte baud-intervallet, kombineras den gemensamma uppsättningen om N/P föregående mottagarbeslut ân_K+1, K = 1,2,___,N/p linjärt med användning av den första sekvensen av uttagsförstärknings- 10 15 20 25 30 35 40 447 437 14 k0effí°ïeﬂEeP» d-V-S- W§(1) K = 1,2,...,N/P för alstring av de första P fjärrände-datakomponent-estimaten. Under de efter- följande Nyquist-intervallen inom samma baud-intervall kombineras samma uppsättning om M/P mottagarbeslut med en annan uppsättning om N/P uttagsförstärkningskoefficienter för alstring av ytterli- gare fjärrände-dataestimat. Denna process fortsätter till dess att den gemensamma uppsättningen om N/P mottagarbeslut har be- handlats med samtliga P uppsättningar om N/P uttagsförstärknings- koefficienter.In particular, during the first Nyquist interval within the nth baud interval, the common set of N / P previous receiver decisions ân_K + 1, K = 1,2, ___, N / p is combined linearly using the first sequence of terminal amplification 10 15 20 25 30 35 40 447 437 14 k0effí ° ïe ﬂ EeP »dVS- W§ (1) K = 1,2, ..., N / P for generating the first P remote end data component estimates. During the subsequent Nyquist intervals within the same baud interval, the same set of M / P receiver decisions is combined with another set of N / P withdrawal gain coefficients for generating additional remote end data estimates. This process continues until the common set of N / P receiver decisions has been processed with all P sets of N / P withdrawal gain coefficients.

Fjärrände-dataestimatsektionen 82b består av funktionsval- I den aktuel- la, som belysande exempel valda utföringsformen är varje mottaga- organ 134, arítmetisk enhet 136 och register 142.The remote data estimation section 82b consists of the function-selected embodiment, each receiving means 134, arithmetic unit 136 and register 142.

Pebeslut än ternärt, d.v.s. det kan anta ett av tre värden: +1, -1 eller O. För beräkning av varje term i summeríngen enligt ekvation (1) ovan bestämmer funktionsvalorganet 134 värdet av varje mottagarebeslut på ledningen 1212 och beroende på det speciella värdet instruerar det den aritmetiska enheten att genomföra en viss operation på de signaler som tillföres till den sistnämnda enhetens A- och B-ingångar. Närmare bestämt, om mottagarbeslutet är +1, instrueras aritmetiska enheten 136 att addera de värden som förefinns på dess A- och B-ingångar. Om mottagarbeslutet är -1, instrueras aritmetiska enheten att subt- rahera värdet på dess A-ingång från värdet på dess B-ingång. I Om för det tredje mottagarbeslutet är noll, tillför den aritmetiska enheten båda fallen tillföres resultatet till utgången 0. 136 endast de på dess B-ingång förefintliga värdet till utgången 0. Den signal som är tillförd till ingången B är utgångssignalen från registret 142, och den som är tillförd till ingången A är serien uttagskoefficienter W§(i) K = 1,2,...,N/P. Regist- ret 142 används för att tillfälligt lagra det av aritmetíska enheten 136 alstrade resultatet och tillföra detta till denna enhets B-ingång för användning i den efterföljande beräkningen.Pebeslut than ternärt, i.e. it can assume one of three values: +1, -1 or 0. To calculate each term in the summation according to equation (1) above, the function selection means 134 determines the value of each receiver decision on line 1212 and depending on the particular value it instructs the arithmetic unit to perform a certain operation on the signals applied to the A and B inputs of the latter unit. More specifically, if the receiver decision is +1, the arithmetic unit 136 is instructed to add the values present on its A and B inputs. If the receiver decision is -1, the arithmetic unit is instructed to subtract the value of its A-input from the value of its B-input. If the third receiver decision is zero, the arithmetic unit supplies both cases the result to the output 0. 136 only the value present at its B input to the output 0. The signal applied to the input B is the output signal from the register 142, and the one which is applied to the input A is the series of withdrawal coefficients W§ (i) K = 1,2, ..., N / P. The register 142 is used to temporarily store the result generated by the arithmetic unit 136 and add it to the B input of this unit for use in the subsequent calculation.

Innehållet i registret 142 nollställes vid början av varje be- handlingscykel genom tillförande av en nollställningssignal ¶ (avgiven av ej visade kretsar). Genom att man på detta sätt tillfälligt lagrar på varandra följande resultat, innehåller registret 142 en löpande totalsumma av resultaten av samtliga föregående operationer som är genomförda under ett Nyquist-inter- vall under loppet av beräkning enligt ekvation (1). Vid slutet av varje behandlingscykel, inom vilken N/P beslut och uttags- 10 15 20 25 30 35 H0 447 437 15 koefficienter har behandlats, utgör utgângssignalen från den aritmetiska enheten 136, vilken signal uppträder i förbindnings- punkten 138 och på ledningen 83, estimatet XM_D av fjäppände- -datakomponenten.The contents of register 142 are reset at the beginning of each processing cycle by applying a reset signal ¶ (emitted by circuits not shown). By temporarily storing consecutive results in this way, register 142 contains a running total of the results of all previous operations performed during a Nyquist interval during the course of calculation according to equation (1). At the end of each processing cycle, within which N / P decisions and withdrawal coefficients have been processed, the output signal from the arithmetic unit 136, which signal appears at the connection point 138 and on the line 83, the estimate XM_D of the flip-flop data component.

Koefficientlagrings- och uppdateringssektionen 82c avger och uppdaterar adaptivt de P uttagsförstärkningskoefficient-sekven- serna. Speciellt uppdateras en koefficient genom att dess värde modifieras med en korrektionsfaktor lika med produkten av en uppdateringsfelsignal -- som i denna utföringsform är lika med en adapteringsfelsignal -- med ett mottagarbeslut.The coefficient storage and updating section 82c outputs and adaptively updates the P terminal gain coefficients. In particular, a coefficient is updated by modifying its value by a correction factor equal to the product of an update error signal - which in this embodiment is equal to an adaptation error signal - by a receiver decision.

Närmare bestämt måste koefficienterna i en viss sekvens uppdateras som svar på den speciella uppdateringsfelsignal som bildades som resultat av användning av denna sekvens i sektion 82b. Sålunda kunde koefficienterna för den ízte sekvensen upp- dateras som svar på signalen ¥EM_D, där 1 = m0dp(M) Såsom vig ekvation (1). Som kommer att framgå ag fortsättningen uppdateras emellertid värdena för koefficienterna i den izte sekvensen i denna utföringsform innan estimatet XM_D och därmed signalen ¥ÉM_D bildas.More specifically, the coefficients of a particular sequence must be updated in response to the particular update error signal generated as a result of using that sequence in section 82b. Thus, the coefficients of the ízte sequence could be updated in response to the signal ¥ EM_D, where 1 = m0dp (M) As the equation (1). As will be seen in the following, however, the values of the coefficients in the izte sequence in this embodiment are updated before the estimate XM_D and thus the signal ¥ ÉM_D is formed.

Som resultat därav uppdaterar sektionen 82c koefficienterna i den i:te sekvensen som svar på signalen YÉM_D_P, Den Sist- nämnda är lika med den av P-adapteringsfelsignalerna som bildades i det föregående, d.v.s. (n-1):sta, baudintervallet vilket svarar mot den izte koeffioientsekvensen.As a result, section 82c updates the coefficients of the i: th sequence in response to the signal YÉM_D_P. The latter is equal to that of the P-adaptation error signals formed in the foregoing, i.e. (n-1): sta, the baud interval which corresponds to the izte coefficient sequence.

Som ovan nämnts innefattar uppdateringsprocessen att man multiplicerar uppdateringsfelsignalen med ett mottagarbeslut.As mentioned above, the update process involves multiplying the update error signal by a receiver decision.

Det sistnämnda är det beslut genom vilket den under uppdatering varande koefficienten multiplícerades i det baud-intervall i vilket felsignalen bildades. I denna utföringsform är sålunda det tillämpliga beslutet ân_K, K = 1,2,___N/p_ Som konsekvens av det ovanstående styrs funktionen i sektion 82c, d.v.s. anpassningen av uttagskoefficienterna, av följande ekvation: "§+1(ï)=W§(í)* xE(M-D-P)ân-K (2) = för K = 1, 2, ..., N/P . = d 1 mo p(M) Av denna ekvation framgår att en ny P-sekvens av P-sekvenserna av uttagskoeffícienter uppdateras under varje behandlingscykel, så att var och en av P-uttagskoefficient-sekvenserna uppdateras 10 15 20 25 30 35 ÄO 447 437 _.. under varje baud-intervall.The latter is the decision by which the coefficient being updated was multiplied by the baud interval in which the error signal was formed. Thus, in this embodiment, the applicable decision is ân_K, K = 1,2, ___ N / p_ As a consequence of the above, the function in section 82c is controlled, i.e. the adjustment of the withdrawal coefficients, by the following equation: "§ + 1 (ï) = W§ (í) * xE (MDP) ân-K (2) = for K = 1, 2, ..., N / P. = d 1 mo p (M) From this equation it appears that a new P-sequence of the P-sequences of tap coefficients is updated during each processing cycle, so that each of the P-tap coefficient sequences is updated 447 437 _. during each baud interval.

Uttagskoeffícientlagríngs- och uppdateríngssektionen 82c består av 1-baud-fördröjningsorgan 90 och 117, funktionsvalorgan 122, aritmetísk enhet 12%, demultíplexer 123, skíftregister 126a t.o.m. 126p samt multiplexer 125. Funktionsvalorganet 122 arbe- tar på liknande sätt som funktionsvalorganet 13H i sektionen 82b. ka enheten 12H att genomföra en av dessa operationer på sina Speciellt instruerar funktionsvalorganet 122 den aritmetis- A- och B-ingångar för beräkning av uppdaterad uttagskoefficíent W§+1(i) enligt ekvation (2). värdet, d.v.s. +1, -1 eller 0, på vart och ett av de mottagare- Närmare bestämt, beroende pà beslut som avges från 1-baud-fördröjningsorganet 117 avger den aritmetiska enheten 12U såsom värde på den uppdaterade koeffici- ,enten respektive summan av värdena på de signaler som är tillför- da till dess A- och B-ingångar, skillnaden mellan värdena på dessa signaler eller värdet pà den signal som är tillförd till dess B-ingång. ledningen 91 är Síånalen 7ÉM_D_P, vilken avges av 1-baud-för- dröjningsorganet 90. Den signal som tillföres till ingången B Den signal som tillföres till A-ingången via via ledningen 127 och förbindningspunkten 128 är värdet på uutagskoefficienten wšü) _ Inom sektionen 82o hålls varje uppsättning om N/P uttags- koefficienter í var sitt av P skiftregister, 126a, 126b, ...126p. anger vilken av de P uppsättningarna uttagskoefficienter som skall dirigeras genom demultiplexern 123 och multiplexern 125.The withdrawal coefficient storage and updating section 82c consists of 1-baud delay means 90 and 117, function selection means 122, arithmetic unit 12%, demultiplexer 123, shift register 126a up to and including 126p and multiplexers 125. The function selector 122 operates in a manner similar to the function selector 13H in section 82b. In particular, the function selection means 122 instructs the arithmetic A and B inputs for calculating the updated withdrawal coefficient W§ + 1 (i) according to equation (2). the value, i.e. +1, -1 or 0, on each of the receivers- More specifically, depending on the decision made by the 1-baud delay 117, the arithmetic unit 12U outputs as value of the updated coefficient, either the sum of the values of the signals applied to its A and B inputs, the difference between the values of these signals or the value of the signal applied to its B input. the line 91 is the signal 7ÉM_D_P, which is emitted by the 1-baud delay means 90. The signal supplied to the input B The signal supplied to the A input via the line 127 and the connection point 128 is the value of the output coefficient wšü) _ Within section 82o each set of N / P withdrawal coefficients is kept in each of P shift registers, 126a, 126b, ... 126p. indicates which of the P sets of withdrawal coefficients is to be routed through the demultiplexer 123 and the multiplexer 125.

Värdet på signalen PH, som förefinns på ledningen 115,, Värdet på signalen PH uppstegas under var och en av de på varand- ra följande behandlingscyklerna och nollställes vid början av varje baud-intervall. På detta sätt väljs en ny uppsättning av N/P uttagskoefficienter för uppdatering under varje behandlings- oykel, och samtliga P uppsättningar uppdateras under varje baud- -intervall.The value of the signal PH, which is present on line 115, The value of the signal PH is increased during each of the successive treatment cycles and is reset at the beginning of each baud interval. In this way, a new set of N / P withdrawal coefficients is selected for updating during each treatment cycle, and all P sets are updated during each baud interval.

Ehuru en speciell, belysande utföringsform här har visats och beskrivits, är beskrivningen endast avsedd att åskådliggöna principerna för uppfinningen. Många olika varianter vid vilka dessa principer tillämpas kan åstadkommas av en fackman utan att uppfinníngstanken eller ramen för uppfinningen frångás.Although a particular, illustrative embodiment has been shown and described herein, the description is only intended to illustrate the principles of the invention. Many different variants in which these principles are applied can be accomplished by one skilled in the art without departing from the spirit of the invention or the scope of the invention.

Claims

'7 447 437 Patent claims

A method of processing samples of an incoming signal, which signal represents a series of data symbols and which samples have data components and echo components, respectively, which method comprises the method steps of generating an imitation of each of the echo components in response to a sequence of matching error signals. combines each of the samples with the imitation of its echo component to generate a sequence of echo compensated signals, and derives decisions regarding the values of the data symbols from the echo compensated signals, characterized by the procedural steps of forming an estimate of the data component of an individual sample of said samples in response to individual decisions of said decision and generates an individual adaptation error signal of said adaptation error signals in response to said estimate, said individual sample and the imitation of its echo component.

An apparatus for performing the method of processing samples of an incoming signal, which signal represents a series of data symbols and which samples have data components and echo components, respectively, which method comprises the method steps of generating an imitation of a sequence of adaptation error signals. each of the echo components, combining each of the samples with the imitation of its echo component to generate a sequence of echo compensated signals, and deriving decisions regarding the values of the data symbols from the echo compensated signals, according to claim 1, which device comprises on the one hand an echo canceller (ZH) which is arranged to generate an imitation of each of the echo components in response to a sequence of matching error signals, and on the other hand signal processing means (22, 30, 34) for combining each of the samples with the imitation of its echo component for generation as a result of echo-compensated signals and to making decisions regarding the values of said data symbols in response to the echo-compensated signals, which device is characterized in that it comprises a reference forming means (82) arranged to form in response to individual decisions of said decisions which are formed by said signal processing means an estimate signal substantially equal to 447 437 equal to the data component of an individual sample of said samples and means (22; 8U, 85, 86) to generate an individual fitting error signal of said fitting error signals in response to the estimate signal, the individual sample and an imitation of its echo component.

Device according to claim 2, characterized in that the reference forming means (82) consists of estimating means (82b) for linearly combining individual decisions of said decisions to form the estimation signal.

4. A device according to claim 3, characterized in that the estimating means is arranged to perform the linear combination by multiplying individual decisions of said decision by the respective coefficients and summing the products thus obtained.

An apparatus according to claim U, characterized in that said individual matching error signal of the matching error signals is substantially equal to an error signal multiplied by a predetermined parameter, the error signal being equal to the combination of the estimate signal, said individual sample and said echo component of it.

The apparatus of claim 5, characterized in that said reference forming means further comprises updating means (86, 90, 117, 122, 124) for updating the value of each coefficient in response to the error signal.

Device according to claim 6, characterized in that in said updating means the value of each of the coefficients is arranged to be updated in response to the product of the error signal and a predetermined parameter.

Device according to claim 6, characterized in that the updating means is arranged to update the value of each of the coefficients in response to the product of the error signal and one of the decisions by which said each of the coefficients had been multiplied.