CN1399816A - 信号电平调整设备 - Google Patents

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Abstract

为了在DSL系统中，对在训练序列期间从传输线(1)上接收到的多频音信号进行信号电平调整，一个可编程高通滤波器(2)被连接到传输线(1)上。一个可编程增益控制单元(4)被连接到滤波器(2)和A/D转换器(5)之间。一个数字信号处理器(6)，其输入端与A/D转换器(5)相连，其控制输出端(7，9)被连接到滤波器(2)的控制输入端(8，10)上，控制输出端(11，13)被连接到增益控制单元(4)的控制输入端(12，14)上。处理器(6)对多频音信号的最高和最低音调之间的信号电平差进行检测，并对滤波器(2)进行编程，使得最高和最低音调的信号电平相等。处理器(6)进一步对增益控制单元(4)进行编程，以将其总的信号输出电平调整成与A/D转换器(5)的动态范围相一致。

Description

信号电平调整设备
技术领域
本发明总体上涉及数字用户线系统，尤其是用于对这种系统中的多频音信号进行信号电平调整的设备。
发明背景
在数字用户线系统中，模拟信号在中心局和用户建筑物之间的标准电话线路上被传递。
在例如非对称数字用户线(ADSL)系统中，模拟信号是间隔为4.3kHz的255个音调所组成的多频音信号。
根据标准管理ADSL系统，被传最大功率谱密度(PSD)被规定为一个恒定值，也就是说，它对所有的音调或频率来说都是相同的。
然而在到达另一端之前，被传信号在电话线上将会被衰减。此外，衰减将随频率而变化，这样较低频率的音调将会比较高频率的音调衰减得少。同样，衰减将随电话线的长度而变化，这样较长电话线将比较短电话线对信号的衰减多。
因此，即使传送的PSD被标准规定成一个常数，接收方的接收信号PSD也将随频率而变化。
ADSL链路的比特率是分配给由帧时间所划分的各个单独音调的比特的总和，它由标准规定为246.3μs。可以允许为每个音调分配达到15个比特。实际上，可用于一个音调的比特的实际数目是在所谓的“训练序列”中被决定的，该序列在ADSL调制解调器被加电时启动。在训练序列期间，远端方发送具有恒定PSD的预定图案，而接收方计算每个输入音调的信噪比(SNR)。然后，通过一个算法来计算可用于每个音调的比特数，该算法可以近似为
SNR＞3N+9.6+Gm+Gc
其中N是分配给一个音调的比特数，Gm和Gc是常数。
这意味着接收机中的SNR越高，可以分配给一个音调的比特就越多。
接收机中的噪声电平通常近似是一个白噪声，即对所有频率来说都是恒定的PSD，并且它经常是由接收路径中的A/D转换器来决定的。
由于接收机的噪声最低限度近似是白色的，并且被接收信号随频率变化很大，因此由于较低的SNR，与较低频率的音调相比较，较少比特会被分配给较高频率的音调。
发明概述
本发明的目的是提高多频音DSL系统中的比特率，而不改变标准，同时仍满足标准。
这是依照本发明，借助接收路径中使较高频比较低频升压更高的可编程滤波器来实现的。
通过使用可编程滤波器，有可能在训练序列期间得到用于接收信号的平坦PSD。
附图说明
本发明将参考附图而在下面被更为详尽地描述，其中唯一的附图示出了根据本发明的，对传输线上接收到的多频音信号的信号电平进行调整的设备的实施例。
发明描述
附图是根据本发明的，对在DSL系统，例如ADSL系统的传输线1上所接收的多频音信号进行信号电平调整的设备的示意性方框图。
在被说明的实施例中，传输线1经由一个前置放大器3而被连接到可编程高通滤波器2的一个输入端上。需要指出的是前置放大器3并非在所有应用中都是必需的，但是传输线1可以直接连接到高通滤波器2的输入端上。可编程高通滤波器2可以是任意已知的这种滤波器。
滤波器2的输出端被连接到可编程增益控制(PGC)单元4的一个输入端上，该单元的输出端被连接到模-数(A/D)转换器5的一个输入端上。PGC单元4可以是任意已知的这种单元。
A/D转换器5的一条输出信号总线15被连接到数字信号处理器(DSP)6的一组输入端上，所述数字信号处理器具有连接到滤波器2的一组输入端8上的一组控制输出端7，和连接到滤波器2的使能输入端10上的一个使能输出端9，连接到PGC单元4的一组控制输入端12上的一组控制输出端11，以及连接到PGC单元4的使能输入端14上的使能输出端13。
根据本发明与训练序列相关的设备的操作将在下面被描述。
由ADSL收发信机(未示出)送出的多频音信号在传输线1上被接收。
首先，DSP6的使能输出端9和13都是低，这意味着被接收的多频音信号将会经过滤波器2和PGC单元4，直接到达A/D转换器5。
在A/D转换器5中，接收到的多频音信号被转换成一个数字信号并被提供给DSP6。
在DSP6中，多频音信号中最高和最低音调的信号电平被分析。
通常，最高的音调具有明显比最低音调低的信号强度，并因此还具有一个更低的SNR。
DSP6将其使能输出端9设置为高。由此滤波器2被启动以进行编程。经由DSP6的一组控制输出端7，滤波器2被编程，这样最高音调和最低音调的信号强度变得相等。在编程过程中，这受到DSP6的监视。
然后，DSP6的使能输出端9被再次设置为低。此后，DSP6的使能端输出13被设置成高，以启动PGC单元4进行编程。
经由一组控制输出端11，DSP6对PGC4的增益进行编程或是调整，这样来自PGC4的总的信号电平与A/D转换器5的动态范围相一致。在编程期间，这受到DSP6的监视。
此后，DSP6的使能输出端13被再次设置为低，并且训练序列被结束。
明显的从上可知，现在任何频率上的SNR都是相等的，这意味着分配给一个ADSL帧的总的比特数将会更高，并且因此比特率将会提高。

Claims (2)

1.一种在数字用户线系统中，对在训练序列期间从传输线上接收到的多频音信号进行信号电平调整的设备，其特征在于，它包括：
-其输入端子与传输线(1)相连接的一个可编程高通滤波器(2)；
-其输入端子与高通滤波器(2)的输出端子相连接的一个可编程增益控制单元(4)，其输出端子连接到一个模-数转换器(5)的一个输入端子；
-其输入端子与模-数转换器(5)的输出总线(15)相连接的一个数字信号处理器(6)，其第一控制输出端子(7，9)连接到高通滤波器(2)的控制输入端子(8，10)上，第二控制输出端子(11，13)连接到可编程增益单元(4)的控制输入端子(12，14)上，该数字信号处理器(6)适合于对多频音信号的最高和最低音调之间的信号电平差进行检测，并且响应于检测到的差值，经由高通滤波器(2)的控制输入端子(8，10)而对该高通滤波器(2)进行编程，使得最高音调的信号电平等于最低音调的信号电平，而且数字信号处理器(6)适合于经由可编程增益控制单元(4)的控制输入端子(12，14)对该可编程增益控制单元(4)进行编程，以调整其输出端子上总的信号电平，使之与模-数转换器(5)的动态范围相一致。
2.如权利要求1的设备，其特征在于可编程高通滤波器(2)的输入端子经由前置放大器(3)而被连接到传输线(1)上。
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