CH657241A5 - Adaptive echokompensationseinrichtung zur digitalen duplexuebertragung auf zweidrahtleitungen. - Google Patents

Adaptive echokompensationseinrichtung zur digitalen duplexuebertragung auf zweidrahtleitungen. Download PDF

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CH657241A5
CH657241A5 CH311782A CH311782A CH657241A5 CH 657241 A5 CH657241 A5 CH 657241A5 CH 311782 A CH311782 A CH 311782A CH 311782 A CH311782 A CH 311782A CH 657241 A5 CH657241 A5 CH 657241A5
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CH
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filter
signal
recursive
coefficient
error signal
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Application number
CH311782A
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Siegbert Hentschke
Peter Wildenauer
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Int Standard Electric Corp
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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Einrichtung ist bekannt aus Frequenz 34 (1980) H.2., S. 40-45.
Das adaptive Digitalfilter besteht dort aus einem adaptiven Transversalfilter. Dabei kann die Adaption bisweilen durch ein von der entfernten Gegenstelle empfangenes Signal beeinträchtigt werden, so dass keine ausreichende Kompensation stattfindet. Ausserdem ist bei einem Transversalfilter die Länge des kompensierbaren Echos durch die Koeffizientenanzahl bestimmt und somit eng begrenzt. Längere Echos können daher nur dann vollständig kompensiert werden, wenn die Anzahl der Filterkoeffizienten erheblich erhöht wird.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der genannten Art anzugeben, mit der eine verbesserte Kompensation des vom eigenen Quellensignal herrührenden Störsignals bei möglichst schneller Adaption möglich ist.
Die Aufgabe wird wie im Patentanspruch 1 angegeben gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den anhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemässen Einrichtung,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Kompensationsschaltung 4 aus Fig. 1,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Kompensationsschaltung 4 aus Fig. 1, bei dem eine Fehlerdifferenzkorrelation stattfindet,
Fig. 4 ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des verwendeten Transversalfilters, bei dem eine Fehlerdifferenzkorrelation stattfindet,
Fig. 5 das Transversalfilter nach Fig. 4, wobei für die Fehlersignalfunktion und für das Kompensationssignal jeweils eine Zeitmultiplexschaltung vorgesehen ist, und
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel der Nachstellschaltung aus den Fig. 2, 3, 4 und 5.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zum Anschluss einer Quelle 1 und einer Senke 2 an eine Zweidrahtleitung besteht im wesentlichen aus einer Gabelschaltung 3 und einer Kompensationsschaltung 4. Die Quelle 1 kann eine Datenquelle oder eine Quelle für digitalisierte Sprachsignale sein, beispielsweise ein PCM-Coder. Entsprechendes gilt für die Senke 2. Die Quelle 1 ist über ein Sendefilter 6 mit der Gabelschaltung 3 verbunden. Das Sendefilter 6 begrenzt die Bandbreite des Sendesignals nach oben und bringt damit die digitalen Quellensignale in eine zur Übertragung über die Zweidrahtleitung geeignete Form. Die Gabelschaltung 3 ist an die Zweidrahtleitung 9 angeschlossen, über die die Duplexübertragung von Nachrichten im Gleichlageverfahren zwischen der gezeigten Endstelle und der nicht gezeigten entfernten Endstelle erfolgt. Vom Senkenzweig der Gabelschaltung 3 wird ein Abtast- und Halteglied 8 gespeist, dessen Ausgang mit dem nichtinvertierenden Eingang einer aus einem Operationsverstärker aufgebauten Subtraktionsschaltung 7 verbunden ist. Die Senke 2 ist an den Ausgang der Subtraktionsschaltung 7 angeschlossen. Zum Abtast- und Halteglied gehört ein nicht gezeigtes Empfangsfilter, das in das Empfangssignal eingestreute hohe Frequenzanteile unterdrückt. Der Ausgang der Quelle 1 ist mit dem Eingang eines digitales Filters 10 mit adaptiver Koeffizienteneinstellung verbunden, welches erfin-dungsgemäss aus der Parallelschaltung eines adaptiven Transversalfilters 11 und eines adaptiven Rekursivfilters 12 besteht. Die Parallelschaltung eines Rekursivfilters zum Transversalfil-ters dient dazu, die Länge des kompensierbaren Echos gegenüber der vom Trans versalfilter begrenzten Länge zu vergrös-sern.
Das zweite Eingangssignal des digitalen Filters 10, welches ebenso wie das erste Eingangssignal parallel den Eingängen des Transversalfilters 11 und des Rekursivfilters 12 zugeführt wird, ist das Ausgangssignal eines Analog-Digital-Wandlers 13, der an seinem Eingang das analoge kompensierte Senkensignal vom Ausgang der Subtraktionsschaltung 7 empfängt. Der Analog-Digital-Wandler 13 kann im einfachsten Falle ein 1-Bit-A/D-Wandler, d.h. ein Komparator, sein. Die Ausgangssignale A und B beider paralleler Filter 11 und 12 fasst ein digitaler Addierer 14 zum Kompensationssignal zusammen. Dieses steuert einen Digital-Analog-Wandler 15, dessen Ausgang mit dem nichtinvertierenden Eingang der Subtraktionsschaltung 7 verbunden ist. Die Subtraktionsschaltung 7 subtrahiert also vom Summensignal im Senkenzweig, welches das unerwünschte Störsignal enthält, das Ausgangssignal des digitalen Filters 10. Dieses soll eine Nachbildung des zu kompensierenden Störsignals sein, so dass bei vollständiger Kompensation nur das gewünschte Empfangssignal übrig bleibt.
Das Störsignal setzt sich zusammen aus Übersprechanteilen des eigenen Sendesignals, die über die Gabelschaltung 3 in den Empfangsweg gelangen, und aus verzögerten Echos, die durch Reflexionen des Sendesignals an weiter entfernt liegenden Lei-
tungsimpedanzfehlanpassungen entstehen. Bei unvollständiger Kompensation ist dem am Ausgang der Subtraktionsschaltung 7 auftretenden Empfangssignal oder Nutzsignal ein Fehlersignal überlagert, das wegen seiner Herkunft vom Quellensignal mit 5 disem korreliert ist. Dieses Fehlersignal dient zur Nachstellung der Filterkoeffizienten des adaptiven digitalen Filters 10.
Für das adaptive Rekursivfilter, im folgenden einfach Rekursivfilter genannt, sind in der Fig. 2 und 3 zwei unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt. Die zusätzlich zum gestri-lo chelt umrandeten Rekursivfilter 12 gezeigten Baugruppen sind im wesentlichen bereits in der Fig. 1 enthalten und bedürfen daher im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 keiner eigenen Erläuterung mehr.
Das Rekursivfilter besteht in beiden Ausführungsformen 15 aus zwei Filterabschnitten, wobei der eine eine rekursive Schleife 21, 22, 23 und der andere einen Multiplizierer 24 enthält. Bei Fig. 2 ist die rekursive Schleife dem Multiplizierer vorgeschaltet, wogegen bei Fig. 3 diese Reihenfolge umgekehrt ist. Auf einen weiteren, wesentlichen Unterschied wird später eingegangen 20 werden.
Zunächst wird die Schaltungsanordnung des Rekursivfilters nach Fig. 2 erläutert. Das Referenzsignal, das gleich dem Quellensignal ist, gelangt innerhalb des Rekursivfilters 12 auf einen Addierer 21, dessen Ausgang mit einem Verzögerungsglied 22 25 verbunden ist. Das in dem Verzögerungsglied 22 um eine Taktperiode verzögerte Ausgangssignal des Addierers 21 wird in einem Multiplizierer 23, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des Addierers 21 verbunden ist, mit einem Filterkoeffizienten a multipliziert, dessen Nachstellung später erläutert 30 wird. Der erste Filterabschnitt enthält also eine rekursive Filterschleife, die aus dem Addierer 21, dem Verzögerungsglied 22 und dem Multiplizierer 23 besteht. Das Ausgangssignal dieses ersten Filterabschnitts gelangt vom Addierer 21 auf den einen Eingang eines Multiplizierers 24, der zum zweiten Filterab-35 schnitt gehört. Der Ausgang dieses Multiplizierers 24 liefert den Beitrag B des Rekursivfilters zum Kompensationssignal. Am anderen Eingang des Multiplizierers liegt der Filterkoeffizient b des zweiten Filterabschnitts, mit dem das zu filternde Eingangssignal multipliziert wird. Beide Filterkoeffizienten werden in 40 Nachstellschaltungen 25, die anhand der Fig. 6 erläutert werden, jeweils nach einer vorgegebenen Anzahl von Taktperioden in ihrem Wert veränder. Dazu verwenden die Nachstellschaltungen Korrelationsprodukte, welche im Takt des Rekursivfilters in Multiplizierern 26 und 27 gebildet werden. Beide Multiplizie-45 rer 26 und 27 multiplizieren zu diesem Zweck ein mit dem Fehlersignal (das dem Nutzsignal überlagert ist) verknüpftes Signal mit einem Signal, das vom Ausgangssignal des Rekursivfilters oder vom Ausgangssignal des ersten Filterabschnitts abgeleitet wird.
so Das mit dem Fehlersignal verknüpfte Signal ist bei dem Filter nach Fig. 2 das in dem Analog-Digital-Wandler 13 digitalisierte Fehlersignal selbst. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass das Empfangssignal jeweils ein Abtastwert des in einem Abtast- und Halteglied 8 (Fig. 1) abgetasteten digi-55 talen Signals ist, das von der Zweidrahtleitung her empfangen wird.
Das zur Nachstellung des Koeffizienten a mit dem mit dem Fehlersignal verknüpfte Signal im Multiplizierer 26 zu multiplizierende Signal wird vom Ausgang des Rekursivfilters abgeleitet 60 und durchläuft ein Verzögerungsglied 28, das eine Verzögerung um j Taktperioden des Transversalfilters 11 bewirkt, wobei j der Filtergrad des Transversalfilters 11 ist. Weiterhin durchläuft dieses Signal eine rekursive Schleife, die aus einem Addierer 29, einem Verzögerungsglied 30 mit der Verzögerungszeit einer 65 Taktperiode und einem Multiplizierer 31 besteht. Das im Verzögerungsglied 30 um eine Taktperiode verzögerte und im Multiplizierer 31 mit einem variablen Koeffizienten multiplizierte Ausgangssignal des Addierers 29 wird zu seinem Eingangssignal
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addiert, und das um eine Taktperiode im Verzögerungsglied 30 verzögerte Addiererausgangssignal ist das Eingangssignal des Multiplizierers 26, das mit dem mit dem Fehlersignal verknüpften Signal multipliziert wird. Der variable Koeffizient, der im Multiplizierer 31 verwendet wird, ist der jeweils vorhandene Filterkoeffizient a des ersten Filterabschnitts.
Das zur Nachstellung des Koeffizienten b des zweiten Filterabschnitts mit dem mit dem Fehlersignal verknüpften Signal im Multiplizierer 27 zu multiplizierende Signal ist das Ausgangssignal des ersten Filterabschnitts, das in einem Verzögerungsglied 32 um j Taktperioden des Transversalfilters 11 verzögert wird, wobei j, wie oben erwähnt, der Filtergrad des Transversalfilters 11 ist.
Die Verzögerungsglieder 28 und 32 dienen dazu, die Einstellung des Rekursivfilters 12 von der Einstellung des Transversalfilters 11 zu entkoppeln. Die Einstellung des Transversalfilters 11 hingegen hängt von der Einstellung des Rekursivfilters 12 ab. Diese Tatsache ist aber für die Einstellung des gesamten digitalen Filters vorteilhaft.
Zur Entkopplung der Einstellung des Rekursivfilters 12 von der des Transversalfilters werden die Abgriffssignale des Rekursivfilters in den Verzögerungsgliedern 28 und 32 so weit verzögert, dass sie ausserhalb des Fensters erscheinen, welches durch das Trans versalfilter abgedeckt wird. Dazu muss die Verzögerungszeit gleich j Taktperioden des Transversalfilters sein, wobei mit einer Taktperiode die Verzögerung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abgriffssignalen des Transversalfilters gemeint ist.
Hinsichtlich der Länge der Taktperiode sind nun zwei Fälle zu unterscheiden: Im Normalfall wird das Transversalfilter 11 im gleichen Takt wie das Rekursivfilter 12 betrieben, nämlich im Abtasttakt des Abtast- und Haltegliedes 8 (Fig. 1), so dass eine Taktperiode des Transversalfilters gleich einer Abtasttaktperiode ist. Die Verzögerung der Verzögerungsglieder 28 und 32 ist demnach mit Z—J angegeben, da Z—1 eine Verzögerung um eine Abtasttaktperiode bedeutet.
Falls aber das Transversalfilter 11 sich von konventionellen Transversalfiltern durch eine Multiplexanordnung unterscheidet, die anhand von Fig. 5 noch erläutert wird, so ist die Verzögerung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abgriffssignalen gleich einer Bitperiode, also gleich n Abtasttaktperioden, wenn n die Zahl der Abtastungen pro Bit angibt. Eine Verzögerung um j Taktperioden des Transversalfilters, die, wie erwähnt, notwendig ist, ist für diesen Fall in den Zeichnungen mit Z~~ni angegeben, da Z—1 eine Verzögerung um eine Abtasttaktperiode bedeutet.
Ein Rekursivfilter und ein Transversalfilter, bei denen nicht wie bei den bisher beschriebenen eine Fehlerkorrelation, sondern eine Fehlerdifferenzkorrelation durchgeführt wird, zeigen die Fig. 3 und 4. Diese Ausführungsformen sind besonders vorteilhaft, wenn die digitalen Signale binär codiert sind, weil die Beeinträchtigung der Kompensation durch ein Gegensignal gerade bei binär codierten Signalen besonders stark ist und weil dieser Nachteil durch eine Fehlerdifferenzkorrelation behebbar ist.
Zunächst wird das Rekursivfilter nach Fig. 3 beschrieben. Wie bereits erwähnt, ist beim Rekursivfilter 12 nach Fig. 3 der den Multiplizierer 24 enthaltende Filterabschnitt dem die rekursive Schleife 21, 22, 23 enthaltenden Filterabschnitt vorgeschaltet. Diese Vertauschung der Reihenfolge gegenüber Fig. 2 bedeutet für die Verarbeitung der binär codierten Signale eine SchaltungsVereinfachung. Eine Erläuterung der Verarbeitung des Referenzsignals in den Filterabschnitten erübrigt sich hier, da sie der Beschreibung der Fig. 2 entnommen werden kann.
Die Filterkoeffizienten a und b werden auch hier in Nachstellschaltungen 25, die anhand der Fig. 6 erläutert werden, jeweils nach einer vorgegebenen Anzahl von Taktperioden in ihrem Wert verändert. Zur Bereitstellung der dazu notwendigen
Korrelationsprodukte sind wiederum Multiplizierer 40 und 41 vorhanden, welche ein mit dem Fehlersignal verknüpftes Signal mit einem Signal multiplizieren, das von einem Filterabgriffssignal abgeleitet ist. Bei diesem Rekursivfilter ist nun das mit dem mit dem Fehlersignal verknüpften Signal zu multiplizierende Signal für beide Multiplizierer 40 und 41 vom gleichen Abgriffssignal, nämlich dem Filterausgangssignal (oder dem Ausgangssignal des Filterabschnitts mit der rekursiven Schleife) abgeleitet. Dieses Abgriffssignal wird wiederum in einem Verzögerungsglied 42 um j Taktperioden des Transversalfilters verzögert, damit die Einstellung des Rekursivfilters 12, wie bei Fig. 2 erläutert, von der des Transversalfilters 11 entkoppelt ist.
Vom Verzögerungsglied 42 durchläuft das Abgriffssignal einen Differenzbildner, der aus einem Addierer 43 und einem Verzögerungsglied 44 mit der Verzögerungszeit einer Taktperiode besteht. Der Addierer subtrahiert von jedem Wert des Abgriffssignals den im Verzögerungsglied 44 um eine Taktperiode vorausgegangenen Wert. Diese Differenzbildung nachfolgender Abgriffssignalwerte ist für die Fehlerdifferenzkorrelation von wesentlicher Bedeutung.
Das Ausgangssignal des Differenzbildners 43 , 44 ist das Signal, das im Multiplizierer 40 mit dem mit dem Fehlersignal verknüpften Signal zu multiplizieren ist, und von dem das im Multiplizierer 41 mit dem mit dem Fehlersignal verknüpften Signal zu multiplizierende Signal abgeleitet wird. Die Ableitung geschieht dadurch, dass das Ausgangssignal des Differenzbildners 43, 44 eine rekursive Filterschleife 45, 46, 47 durchläuft, die der bei Fig. 2 erläuterten Filterschleife 29, 30, 31 entspricht, und deren Filterkoeffizient wiederum der Filterkoeffizient a des Filterabschnitts mit der rekursiven Schleife 21, 22, 23 ist.
Da das mit dem mit dem Fehlersignal verknüpfte Signal zu multiplizierende Signal, wie erläutert, in diesem Rekursivfilter durch Differenzbildung entstanden ist, muss infolgedessen auch das mit dem Fehlersignal verknüpfte Signal ein durch Differenzbildung entstandenes Signal sein. Diese Differenzbildung und die Erzeugung des mit dem Fehlersignal verknüpften Signales besorgt ein spezieller Analog-Digital-Wandler 13', der aus einem Differenzierglied 48 mit nachgeschaltetem Komparator 49 besteht. Der Komparator 49 bestimmt das Vorzeichen der im Differenzierglied 48 gebildeten Fehlersignaldifferenz, so dass das mit dem Fehlersignal verknüpfte Signal, das auch dem Transversalfilter 11 zugeführt wird, gleich dem Vorzeichen der zeitlichen Ableitung des Fehlersignals ist.
Entsprechend dieser Fehlersignalverknüpfung ist auch das Transversalfilter 11 gegenüber dem Stand der Technik in einer Weise geändert, die nun anhand der Fig. 4 erläutert wird. Bei dem Transversalfilter nach Fig. 4 werden die in Verzögerungsgliedern 50 um eine Taktperiode gegeneinander verzögerten Abgriffssignale wie üblich in Multiplizierern 51 mit variablen Filterkoeffizienten multipliziert und die Produkte in Addierern 52 zum Ausgangssignal des Transversalfilters 52 zusammengefasst. Die variablen Filterkoeffizienten werden von Nachstellschaltungen 25 bereitgestellt, deren Eingangssignale jeweils die in zugehörigen Multiplizierern 53 gebildeten Korrelationsprodukte sind. Die Nachstellschaltungen 25 werden später anhand der Fig. 6 erläutert. Die Multiplizierer 53 multiplizieren die mit dem Fehlersignal verknüpften Signale aber nicht wie bei Transversalfiltern nach dem Stand der Technik mit den Abgriffssignalen, sondern mit den Differenzen zweier aufeinanderfolgender Abgriffssignale. Diese werden In Subtraktionsschaltungen 54 gebildet, welche von dem dem jeweiligen Multiplizierer 53 zugeordneten Abgriffssignal das zeitlich vorhergegangene Abgriffssignal subtrahieren, das am Ausgang des jeweils nächsten Verzögerungsgliedes 50 erscheint.
Die Taktfrequenz, mit der dieses Transversalfilter betrieben wird, ist die Frequenz, mit der die Werte des mit dem Fehlersignal verknüpften Signales auftreten, also die Abtasttaktfrequenz des Abtast- und Haltegliedes 8 (Fig. 1). Dies kann bedeu-
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ten, dass die Rechenoperationen im Transversalfilter 12 mit beträchtlich hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden müssen.
Eine Ausführungsform des Transversalfilters, bei der diesem Mangel abgeholfen ist, zeigt die Fig. 5. Dieses Transversalfilter unterscheidet sich von dem nach Fig. 4 hauptsächlich dadurch, dass nicht alle Filterabschnitte gleichzeitig mit dem Fehlersignal verknüpfte Signale verarbeiten und ihren Beitrag zum Filterausgangssignal zur gleichen Zeit liefern, sondern dass dies gruppenweise nacheinander geschieht. Dafür sorgen zwei taktsynchron arbeitende Zeitmultiplexschaltungsanordnungen, die das mit dem Fehlersignal verknüpfte Signal in jedem Zeitabschnitt immer nur einer Gruppen von Filterabschnitten zuführen bzw. immer nur eine Gruppe mit dem Filterausgang verbinden und im nächsten Zeitabschnitt eine andere Gruppe entsprechend bedienen. Die Filterabschnitte sind in n Gruppen eingeteilt, wobei n das Verhältnis der Abtastfrequenz zur Bitfolgefrequenz ist. Dementsprechend haben die Zeitmultiplexschaltungsanord-nungen, die der Einfachheit wegen als umlaufende Schalter 55 und 56 dargestellt sind, n verschiedene Schaltzustände und werden im Abtasttakt weitergeschaltet. Da die Wortfolgefrequenz des mit dem Fehlersignal verknüpften Signales, wie erwähnt, gleich der Abtasttaktfrequenz ist, bedeutet dies, dass jeder Filterabschnitt nicht wie üblich im Abtasttakt, sondern im Bittakt betrieben wird. Zur Durchführung ihrer Rechenoperationen steht also den einzelnen Filterabschnitten die n-fache Zeit zur Verfügung, d.h. eine Taktperiode des Transversalfilters ist gleich einer Bitperiode und nicht gleich einer Abtastperiode. Infolgedessen ist die Verzögerungszeit der Verzögerungsglieder 50 so gewählt, dass sie gleich einer Bitperiode ist, und mit Z~n angegeben.
Von der Herabsetzung der Taktfrequenz im Tran versalfilter ist die Taktfrequenz des Rekursivfilters nicht betroffen. Diese ist in jedem Falle gleich der Abtasttaktfrequenz.
Es sei noch darauf hingeweisen, dass die Zeitmultiplex-Ar-beitsweise des Transversalfilters unabhängig davon ist, ob die oben erläuterte Differenzbildung der Abgriffssignale vorgenommen wird oder nicht. Diese Zeitmultiplex-Schaltungsanord-5 nungen 55 und 56 können daher auch bei Transversalfiltern nach dem Stand der Technik eingesetzt werden, wenn ein ope-rationssparender Betrieb erwünscht ist.
Nachstehend wird noch ein Ausführungsbeispiel der Nachstellschaltungen 25 aus den bisher beschriebenen Figuren anhand der Fig. 6 erläutert.
Wie bereits erwähnt, verarbeiten die Nachstellschaltungen Korrelationsprodukte Xn_j • en, wobei en der Wert des mit dem Fehlersignal verknüpften Signales und X„_j der Wert des damit ls zu multiplizierenden Signals ist. Diese Korrelationsprodukte Xn_j • en addiert ein Akkumulator 60 über G Taktintervalle auf, wobei G eine geeignete vorgegebene Zahl ist. Nach dieser Anzahl von Taktintervallen wird der Akkumulator 60 wieder auf Null gestellt und sein zuvor berechnetes Ergebnis, Korrela-20 tionssumme genannt, von einem Multiplizierer 61 übernommen. Dieser multipliziert die Korrelationssumme mit einem Faktor 2—p, wobei ß eine natürliche Zahl ist. Die Multiplikation, die eigentlich eine Division ist, lässt sich infolge der Binärdarstellung der Korrelationssumme durch eine einfache Schie-25 beoperation der Korrelationssumme um ß Stellen bewerkstelligen. Als Ergebnis erhält man den Nachstellwert Aq des Filterkoeffizienten, der schliesslich in einem Akkumulator 62 zum gerade vorhandenen Wert qi des Koeffizienten addiert wird, damit der darauffolgende Wert qj+i gemäss qi + i = qi + Aq ge-30 bildet wird. Der Akkumulator 62 hat einen weiteren Eingang, an dem der Anfangswert qo eingegeben wird. Somit werden in den Nachstellschaltungen die Koeffizienten in Intervallen von G Taktperioden iterativ nachgestellt.
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5 Blätter Zeichnungen

Claims (13)

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1. Einrichtung zum Anschluss einer Quelle und einer Senke an eine Zweidrahtleitung zur Duplexübertragung von digitalen Nachrichten im Gleichlageverfahren mit einer Gabelschaltung und mit einem adaptiven Digitalfilter, das aus dem Quellensignal ein Kompensationssignal zur Unterdrückung des Störsignals ableitet, das durch das eigene Quellensignal im Senkensignal verursacht wird, wobei die Koeffizienten des adaptiven Digitalfilters abhängig von einem den nicht unterdrückten Anteil des Störsignals darstellenden Fehlersignal iterativ nachgestellt werden, und wobei die Nachstellwerte zur Nachstellung der einzelnen Filterkoeffizienten gleich einer Funktion jeweils einer über eine vorgegebene Anzahl von Taktintervallen gebildeten Summe von Korrelationsprodukten sind, die durch Multiplikation von Signalen, die von Abgriffssignalen des Digitalfilters abgeleitet sind, mit einem mit dem Fehlersignal verknüpften Signal gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive Digitalfilter (10) aus der Parallelschaltung eines adaptiven digitalen Transversalfilters (11) und eines adaptiven digitalen Rekursivfilters (12) besteht, wobei die Summe ihrer Ausgangssignale (A, B) das Kompensationssignal ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rekursivfilter (12) aus zwei Filterabschnitten besteht, wobei der eine Filterabschnitt eine rekursive Schleife (21, 22, 23) enthält, die ihr Ausgangssignal um eine Taktperiode verzögert (22), mit einem ersten variablen Koeffizienten (a) multipliziert (24) und zu ihrem Eingangssignal addiert, und wobei der andere Filterabschnitt einen Multiplizierer (24) enthält, der sein Eingangssignal mit einem zweiten Koeffizienten (b) multipliziert, dass das zur Bildung des Nachstellwertes des ersten Koeffizienten (a) mit dem mit dem Fehlersignal verknüpften Signal zu multiplizierende (26, 41) Signal vom Ausgangssignal des Rekursivfilters (12) abgeleitet wird, dass das zur Bildung des Nachstell wertes des zweiten Filterkoeffizienten (b) mit dem mit dem Fehlersignal verknüpften Signal zu multiplizierende (27, 40) Signal vom Ausgangssignal des einen Filterabschnitts (21, 22, 23) abgeleitet wird, und dass im Transversalfilter (11) und im Rekursivfilter (12) die genannte Funktion der Summe von Korrelationsprodukten (X„_j • en) diese Summe multipliziert mit 2—p ist, wobei ß eine natürliche Zahl ist (Fig. 2, 3, 6).
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PATENTANSPRÜCHE
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Rekursivfilter (12) die zur Bildung der Koeffizienten-nachstellwerte verwendeten Abgriffssignale jeweils in Verzögerungsstufen (28, 32, 42) um j Taktperioden des Transversalfil-ters (11) verzögert werden, wobei j der Filtergrad des Transversalfilters (11) ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Rekursivfilter (12) der Filterabschnitt mit der rekursiven Schleife (21, 22, 23) dem Filterabschnitt mit dem Multiplizierer (24) vorgeschaltet ist, und dass das mit dem Fehlersignal verknüpfte Signal das in einem Analog-Digital-Wandler (13) digitalisierte Fehlersignal ist (Fig. 2).
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Rekursivfilter (12) die zur Bildung der Koeffi-zientennachstellwerte verwendeten Abgriffssignale einen Differenzbildner (43, 44) durchlaufen, der von jedem der aufeinanderfolgenden digitalen Werte den um eine Taktperiode verzögerten (44), vorausgegangenen digitalen Wert subtrahiert (43) (Fig. 3).
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Fehlersignal verknüpfte Signal das Vorzeichensignal (49) der zeitlichen Ableitung (48) des Fehlersignals ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Rekursivfilter (12) der Filterabschnitt mit der rekursiven Schleife (21, 22, 23) dem Filterabschnitt mit dem Multiplizierer (24) nachgeschaltet ist, dass der Differenzbilder (43, 44) als Abgriffssignal des Rekursivfilters (12) dessen Ausgangssignal verarbeitet und dass die Differenz zweier aufeinanderfolgender digitaler Werte das Signal ist, das zur Bildung des Nachstellwertes des zweiten Koeffizienten (b) mit dem mit dem Fehlersignal verknüpften Signal zu multiplizieren (40) ist und von dem das zur Bildung des Nachstellwertes des ersten Koeffizienten mit dem mit dem Fehlersignal verknüpften Signal zu multiplizierende (41) Signal abgeleitet wird (Fig. 3).
8. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Ausgang des Rekursivfilters (12) abgeleitete Signal eine rekursive Filterschleife (29, 30, 32; 45, 46, 47) durchläuft, deren Ausgangssignal das zur Bildung des Nachstellwertes des ersten Koeffizienten (a) mit dem mit dem Fehlersignal verknüpften Signal zu multiplizierende (26, 41) Signal ist, und dass als Filterkoeffizient dieser rekursiven Filterschleife der Wert des ersten Filterkoeffizienten (a) verwendet wird (Fig. 2, 3).
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Trans versalfilter (11) die von den Abgriffssignalen abgeleiteten Signale jeweils die Differenzen (54) zweier an benachbarten Abgriffen auftretender Abgriffssignale sind (Fig. 4).
10. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Trans versalfilter ein Signal mit derselben Verknüpfung mit dem Fehlersignal wie im Rekursivfilter verwendet wird (Fig. 2, 3).
11. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transversalfilter (11) und das Rekursivfilter (12) im Takt eines im Senkenzweig eingeschalteten Abtast- und Haltegliedes (8) betrieben werden.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trans versalfilter (Fig. 5) im Bittakt der Quelle (1) und der Senke (2) betrieben wird, wogegen das Rekursivfilter (12) im Takt eines in den Senkenzweig eingeschalteten Abtast- und Haltegliedes (8) betrieben wird.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Trans versalfilter (11) die Filterabschnitte in n verschiedene Gruppen eingeteilt sind, wobei n die Anzahl der Abtastungen pro Bit angibt, dass eine erste Zeitmultiplexschal-tungsanordnung (56) vorhanden ist, die im Abtasttakt das mit dem Fehlersignal verknüpfte Signal jeweils an eine andere der n Gruppen anschaltet, dass eine zweite Zeitmultiplexschaltungs-anordnung (55) vorhanden ist, die im Abtasttakt jeweils eine andere der n Gruppen mit dem Ausgang des Transversalfilters verbindet und dass die beiden Zeitmultiplexschaltungsanord-nungen taktsynchron betrieben werden (Fig. 5).
CH311782A 1981-05-22 1982-05-19 Adaptive echokompensationseinrichtung zur digitalen duplexuebertragung auf zweidrahtleitungen. CH657241A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813120434 DE3120434A1 (de) 1981-05-22 1981-05-22 Adaptive echokompensationseinrichtung zur digitalen duplexuebertragung auf zweidrahtleitungen

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Publication Number Publication Date
CH657241A5 true CH657241A5 (de) 1986-08-15

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