CN100521567C - 抑制通信装置中回音的桥式电路 - Google Patents

Abstract

一种抑制通信装置中回音的桥式电路，用于回音抑制连接至传输线的通信装置的接收信号(c)，该传输线可首先被供以经传输线所接收的接收信号(c)，以及将被该通信装置经传输线传输的传输信号(a)，其中，该桥式电路设计成在平衡桥式电路时，使该处的接收信号可以借助已抑制的传输信号所产生的传输信号部分而分接回音补偿，且为了平衡该桥式电路，设置一个可变的模拟装置(8)以模拟至少一个桥式分支的至少一个电路区段(Z5)，并被连接至该至少一个桥式分支。按如此排列，该模拟装置(8)中的信号电平可被减少，至此可设计出作为一集成电路并可编程的桥式电路。

Description

抑制通信装置中回音的桥式电路

技术领域

本发明涉及通信装置中抑制回音的桥式电路，所述桥式电路连接有传输线的通信装置的接收信号，所述传输线可首先被供以由所述通信装置经所述传输线传输的传输信号，以及其次被供以由所述传输线接收的接收信号，该信号具有所述传输信号所产生的传输信号部分，其中，在平衡该桥式电路时，所述接收信号可以接通于所述桥式电路，而所述桥式电路设计成借助已抑制的传输信号所产生的传输信号部分而进行回音制抑。

背景技术

在具有双线线路的双工模式中，信号是在两个方向上同时传输自和传输至一个通信装置，例如一个xDSL调制解调器。然而为了可以进一步地加工处理，输入和输出的信号必须在两条线路终点分开到其各自的传输方向，因此，会有从双线传输成为四线传输的转换，反之亦然，例如，这由一混合电路(hybrid circuit)所执行。

图3概略地显示如此的排列。传输和接收信号c一起在一双线线路4上传输自和传输至线路4的远程终点5，而在接近该线路终点的位置，一混合电路6执行从双线传输变成四线传输的转换。而传输信号a则在一传输器装置的连接点1处供给至该混合电路，接收信号b则在一接收器装置的连接点2处被分接或拾取。

在此所产生的问题是，传输信号a会被反射成为接收信号b中的回音d，而根据该线路形式，此回音的信号功率可远超过接收信号的信号功率。混合电路和/或滤波器则被设计成尽可能地抑制此回音。

一种已知回音抑制的可能是使用无源或有源滤波器。此类回音抑制具有滤波器尺寸与传输线无关的优点。然而根据所使用的传输系统，这些滤波器可能非常复杂，因此价钱很昂贵。再有，进一步的缺点是，该滤波器必须适应因系统而不同的传输和接收频带，例如，这可能只是集成方案的一个有限范围。

另一个解决方案则是模拟回音路径并用模拟所获得的信号来消除该回音，这个方法通常称为回音消除(Echo Cancellation)。此等例子为所谓的平衡滤波器(balancing filter)或二级DAC(数字模拟转换器，digital-analog converter)。此方法的优点是，所使用的频带有较佳的独立性。

两种解决方法从其线性和噪音贡献度的观点来看，都可以被设计成相对而言有简单编程，但在整个系统中这是相当关键的组件，其原因是，回音抑制开始发生在相对应的接收器或半导体模块上，而在此抑制之后，则需要大量的放大，以利用出现在这种电路的接收信号路径中的模拟数字转换器(ADC)的最大信号电平。

回音消除的另一种可能则为有抵抗性或复杂的终端组或桥式电路。这些电路的尺寸设计成使其尽可能模拟线路型态的一特定区域。因为有各式各样可能的线路特性，其必须在尺寸上妥协，因此无法对每一种线路型态都获得良好的回音抑制。

图4显示出按一桥式电路形式实现的简单混合电路的基本结构。一个组合的传输和接收信号c经传输器7而传输至桥式电路，传输信号a则经连接点1而供给至传输装置，接收信号b经一接收器装置的连接点2而被分接。一阻抗Z1可代表例如包含该桥式电路的通信装置的负载，一阻抗Z2可匹配于传输器7中的线圈，并作为对相对应的传输距离或线路的线阻抗的考虑。阻抗Z1及Z2为桥式电路的第一桥式分支的构件，而形成自阻抗Z3和Z4的第二桥式分支则用以模拟Z1和Z2所形成的路径，因此而平衡该桥式电路。若如下方程式1可被满足时，则该回音可被最小化：

$\frac{Z1}{Z2}=\frac{Z3}{Z4}---\left(1\right)$

该线路上的传输信号的传输功能并不受调整所影响，在此不被进一步考虑。

在这些电路中，所产生的问题是，虽然通常当第二桥式分支被设计成具有高阻抗时，信号功率仅总计为部分的传输功率，但一般在第二桥式分支的信号电平非常高时，这种电路无法以一集成电路实行。

发明内容

因此本发明的目的在于做出一混合电路，其具有桥式电路形式，能在一特定范围内编程，并至少部分地按集成电路的形式实行。

根据本发明，此一目的可根据本案所揭示的桥式电路的特征加以实现，即提供一个可变的模拟装置以模拟至少一个桥式分支的至少一个电路区段，并被连接至所述至少一桥式分支，而本发明较佳或较具优势的实施例则是通过说明书对各个技术部分的详细说明来分别定义。

根据本发明，为了平衡所述桥式电路，设置一可变模拟装置以模拟至少一个桥式分支或电路区段的至少一个桥式分支。因此不需或不仅通过改变所述桥式电路的桥式分支之一中的阻抗而平衡所述桥式电路，而是通过适配该模拟装置或由其所实施的所述桥式电路的所述已模拟的桥式分支或所述电路区段而平衡所述桥式电路。

特别是，此模拟装置可设计成并连接至至少一个桥式分支，使得其中呈现比至少一个桥式分支中为低的信号电平，因此，该模拟装置可设计成是可编程的并具有集成电路的形式。

通常较已模拟的桥式分支或已模拟的电路区段的阻抗为高的此模拟装置可与呈现在至少一个桥式分支内的阻抗并联连接，所述桥式电路通常也包含耦接至相关传输线的传输器的线圈，以及传输区段的线阻抗或包含该桥式电路的通信装置中所呈现的负载所形成的阻抗。

本发明最好使用于一个xDSL传输系统，例如，VDSL或ADSL传输系统，然而却不需要限制其只应用于此较佳区域。

附图说明

本发明现在将结合附图作为参考而于以下作更详细地叙述：

图1：其显示根据本发明的桥式电路的实施例；

图2：其显示根据本发明的桥式电路的第二实施例；

图3：其显示一双线/四线转换器的示意图；以及

图4：其显示根据现有技术的桥式电路。

具体实施方式

在图1所示的本发明的桥式电路中，一组合的传输和接收信号c经一传输区段和传输器7的连接点3而与桥式电路耦接，而经一连接点1供给此桥式电路的是一传输装置的传输信号a，并且，接收信号b则在连接点2分接一接收器装置。

该桥式电路包含由阻抗Z1和阻抗Z2所形成的第一桥式分支和第二桥式分支，其中阻抗Z1，例如，代表包含该桥式电路的通信装置的负载或作为功率适配，而阻抗Z2则表示传输线的阻抗，以及在所示实施例中，则为借助传输器7的线圈执行。此第二桥式分支包括阻抗Z3、Z4及Z5。一个可变或可调整的模拟装置8与阻抗Z5并联连接，所述接收器装置的连接点2的一极(pole)在模拟装置8处分接，此连接点2的另一极则分接于阻抗Z1和Z2之间。模拟阻抗Z5的模拟装置，如平衡常数k所示，可被修改，使得回音被最小化，此为方程式2：

$\frac{Z1}{Z2}=\frac{Z3+k\·Z5}{Z4+(1+k)\·Z5}---\left(2\right)$

被满足时的例子是，其中k位于靠近的间隔0与1之间，而平衡常数k可由适当的演算式决定，例如，可使用作为回音信号电平测量的一输入的演算式。

在与前面说过的现有技术状态(如图4所示)的比较中，借助导入阻抗Z5，信号电平的减少可在该模拟装置8中达成，而由于此形式的桥式电路，则现在有可能设计成使一可编程阻抗数组亦能以集成形式实行，且具有如此高阻抗的模拟装置。因此，举例而言，在VDSL传输系统的例子中，该模拟装置的电阻可介于1kΩ至4kΩ之间，反之，例如，所模拟的部分桥式分支的电阻仅20Ω。

此实施例构成了适应不同负载或线阻抗(在本实施例中，如Z1或Z2所示)、于模拟路径Z3至Z5中的低信号功率、以及输入信号具有最小噪音的输入路径三者之一的良好妥协方案。

根据本发明的进一步实施例如图2所示，此原则上显示出双倍于图1所示的桥式电路。

以如前所示的同样方式，传输和接收信号c经传输线的连接点3和经传输器7而与双桥式电路排列耦接，如图1所示，供给至此双桥式电路的是经传输器装置的连接点1的传输信号，以及接收信号则在接收器装置的连接点2处分接。

该双桥式电路排列的第一桥式电路的第一桥式分支是由阻抗Z11和阻抗Z2形成，此第一桥式电路的第二桥式分支是由阻抗Z31、Z41和Z51形成，类似地，该双桥式电路排列的第二桥式电路的第一桥式分支是由阻抗Z12和阻抗Z2形成，此第二桥式电路的第二桥式分支是由阻抗Z32、Z42和Z52形成。

阻抗Z11或Z12，例如，可以按相同于图3中所示阻抗Z1的方式而代表包含桥式电路的通信装置上的负载，阻抗2代表传输器的线圈的阻抗加上根据转换率变换的传输线的线阻抗，可变的模拟装置8相应地分接于阻抗Z51和Z52，在此实施例中，接收器装置的连接点2的两个极皆分接于模拟装置8。模拟阻抗Z51和Z52的模拟装置8，如平衡常数k所示，可被适配，因此该回音可最小化。在此例子中，平衡常数k为二维k＝(k1，k2)，其中k1指提供平衡第一桥式电路的二维平衡常数的部分，而k2指提供平衡第二桥式电路k的部分，并且k1、k2两者皆落在接近的间隔0至1间。当对应于方程式2的方程式3.1和3.2被满足时，该回音可被理想地抑制。

$\frac{Z11}{Z2}=\frac{Z31+k1\·Z51}{Z41+(1-k1)\·Z51}---\left(3.1\right)$

$\frac{Z12}{Z2}=\frac{Z32+k2\·Z52}{Z42+(1-K2)\·Z52}---\left(3.2\right)$

再有，借助导入阻抗Z51和Z52，信号电平的减少可以在模拟装置8中达成，该模拟装置因此可以按集成和可编程电路的方式实行，平衡常数k可按以上所述图1中的实施例相似的方式加以确定。

Claims (8)

1.一种桥式电路，用于回音抑制连接至传输线的通讯装置的接收信号，其中当所述接收信号出现在所述桥式电路时，则所述传输线首先被供以由所述通信装置通过所述传输线所传输的传输信号，以及其次被供以通过所述传输线所接收的所述接收信号，此信号具有所述传输信号所产生的传输信号部分，其中，所述桥式电路设置成在平衡所述桥式电路时，所述接收信号分接于所述桥式电路，所述桥式电路是借助已抑制的传输信号所产生传输信号部分而回音抑制的方式所设计，其特征在于，所述桥式电路包含：

至少一个桥式分支，其包含至少一个电路区段；以及

为了平衡所述桥式电路，提供被连接至所述至少一个桥式分支的一个可变的模拟装置，通过与所述至少一个电路区段中的至少一个阻抗并联连接，以模拟所述至少一个阻抗。

2.如权利要求1所述的桥式电路，其特征在于，至少一个桥式分支的至少部分包含所述传输线的阻抗，以及连接至所述传输线的传输器的阻抗，或所述通信装置的阻抗。

3.如权利要求1所述的桥式电路，其特征在于，所述模拟装置被设计，并连接至至少一个桥式分支，使得其中所述传输信号呈现较至少一个桥式电路中为低的电平。

4.如权利要求1所述的桥式电路，其特征在于，所述模拟装置被设计成具有比所述模拟装置所模拟的所述至少一个桥式分支的电路区段为高的阻抗。

5.如权利要求1所述的桥式电路，其特征在于，所述模拟装置计成为一集成电路的形式。

6.如权利要求1所述的桥式电路，其特征在于，所述模拟装置设计成为可编程的以平衡所述桥式电路。

7.一种通信装置，用于经传输线传输一传输信号和经所述传输线接收一接收信号，其特征在于，其包含如权利要求1至6其中任一项所述的桥式电路。

8.如权利要求7所述的通信装置，其特征在于，其设计成用于信号XDSL传输及接收。

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