DE2063183B2

DE2063183B2 - Selbsteinstellendes filter und seine verwendung in einem uebertragungskanal

Info

Publication number: DE2063183B2
Application number: DE19702063183
Authority: DE
Inventors: Laurence Kenneth Ivanhoe Victoria Mackechme (Australien)
Original assignee: Commonwealth of Australia
Current assignee: Commonwealth of Australia
Priority date: 1969-12-22
Filing date: 1970-12-22
Publication date: 1977-07-14
Also published as: DE2063183A1; NL7018580A; FR2074030A5; DE2063183C3; US3732410A; AU448805B2; AU2364970A; GB1334250A; SE362763B

Description

Die Erfindung betrifft ein selbsteinstelleiulcs Filier gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Filter dieser Art dienen beispielsweise zum Hitzeiren von Nachrichtenkanälen oder /um Unterdrücken von Echosignalen, wie sie in Telcfonverbindungen auftreten, bei denen Vierdraht-Ubertragungskreisc über Gabelschaltungen mit Zweidrahi-tJhertragungskreisen verbunden sind.

Hn derartiges Filter ist aus der USA-Patentschrift

35 (X) (KX) bekannt. Dieses Filter arbeilet mit einer Selbsteinstellung, bei der die elektrischen Eigenschaften des Filternetzwerks so geändert werden, daß sie in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen »Modell« gebracht werden, um beispielsweise eine Echo-Unterdrückung zu bewirken. Im wesentlichen wird bei dem bekannten Filter die Impulskurvc des Filternetzwerks gemäß Informationen geändert, die von denjenigen Leitungen gewonnen werden, zwischen denen das Filter eingeschaltet ist. Dabei wird die Impulskurve des Filternetzwerks in aufeinanderfolgenden Schritten modifiziert, wobei jeder einzelne Schritt aus den gewonnenen Informationen berechnet wird und somit für jeden einzelnen Schritt der Impulskurve ein neuer Satz von Informationen erforderlich ist. Zur Erzeugung eines bestimmten Tastwertes einer Fehlcrfunktion, die dem in dem jeweils betrachteten Augenblick tatsächlich herrschenden Zustand des Filternetzwerks entspricht, erfolgt dabei nur eine grobe Schätzung über die erforderliche Änderung der Im- ;o pulskurve. Daher sind zahlreiche Werte für die Fehlcrfunktion und entsprechend zahlreiche Nachstellungen erforderlich, um eine Konvergenz der tatsächlichen Verhältnisse auf die gewünschte Impulskurve herbeizuführen. Die Grobheit der Schätzung lieg! bei dem as bekannten Filter etwa in der Annahme, daß die erforderlichen Verstellungen direkt von einer Kreuzkorrclation abgeleitet werden können, d. h., daß die partiellen Ableitungen der Fehlerfunktion gleich den Kreuzkorrelations-Koeffizientcn selbst sind oder min- ya destens die gleichen Vorzeichen haben wie diese.

Eine derartige Annahme mag zwar bei den Signalen mit bestimmten Wellcnformcn gültig sein; bei anderen Wellcnformen, etwa bei gewöhnlichen Sprachsignalcn, ist sie dagegen unbrauchbar, weil in der Praxis keine befriedigenden Konvergenzzeiten mehr erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein selbsicinstellcndcs Filter zu schaffen, bei dem die Einstellung auf die jeweils gewünschte Impulskurve unabhängig von der Wellenform der Signale in demjenigen Kreis, in dem das Filter verwendet wird, rascher konvergiert.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs I angegeben. Danach werden nichl alle .)·> Einstellungen der Fillcr-Impulskurvc aus von den Leitungen entnommenen Informationen unmittelbar abgeleitet. Vielmehr wird nach einem ersten lnkrementschritt, der noch direkt aus den Informationen auf den Leitungen gebildet wird, diejenige Wirkung mathematisch berechnet, die die Änderung auf die Güte der Näherung der Impulskurve an ihren Sollwert hat, und aus dieser berechneten Wirkung werden weitere Verstellungen berechnet.

ErflndungsgemäQ läßt sich eine Schaltung bauen, 5s die es gestattet, die Bildung der Fchlerfunktion und die Prüfung der abgeleiteten Einstellungen der Impulskurve außerordentlich rasch durchzuführen, so daß das Filter in der Lage ist, in kurzer Zeit eine große Anzahl von Einstellungen oder Änderungen aus einem 60 < einzigen Tastwerl einer Fchlerfunktion zu berechnen und dadurch zu einer effektiven Änderung zu gelangen, die für praktische Zwecke hinreichend genau ist. Da ferner eine befriedigende Konvergenz nicht mehr vollständig von der Gültigkeit bestimmter Annahmen be- zUglich der Art des abgetasteten Signals abhängt, besteht kein strenges Erfordernis für das Vorliegen bestimmter Signale; das erfindungsgemäße ^:'"r .·· ·;, ·.

daher auch bei gewöhnlichen Sprachsignalen sehr befriedigende Konvergenzzeiten.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung beruht darauf, daß sich das Filter kontinuierlich in Ubertragungsleitungen betreiben läßt, auf denen sich die Charakteristiken oft sehr schnell ändern. Dies ist in der Praxis wichtig; so ist es beispielsweise bekannt, daß mit Erdsatelliten arbeitende Nachrichtenkanäle außerordentlich rasche Änderungen in den elektrischen Eigenschaften aufweisen, die Echos hervorrufen.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein schematisches Schaltbild zur generellen Darstellung der Anwendung des erfindungsgemäßen selbsteinstellenden Filters als Echo-Unterdrücker,

F i g. 2 ein schematiches Schaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit eimern Echo-Unterdrücker,

F i g. 3 ein schematisches Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,ebenfalls mit einem Echo-Unterdrücker,

F i g. 4 ein schematisches Schaltbild einer dritten Ausführungsform der Erfindung,wiederum mit einem Echo-Unterdrücker, und

F i g. 5 ein schematisches Schaltbild zur Darstellung der Verwendung eines erfindungsgemäß gebauten einstellbaren Filters als einstellbarer Entzerrer.

F i g. 1 zeigt das Schaltbild einer Telefonschaltung zwischen zwei Teilnehmern A und ß. Die Schaltung umfaßt zwei Zweidraht-Telefonschaltkreisc 2, 3, die über ein Paar von Gabelschaltungen 5, 6 an einen Vicrdraht-TrägeΓfΓcqucnz-Stromkι■eis4angcschlossen. Spricht ein Anrufer A, so leitet die Gabelschaltung 5 die auf der Leitung 2 abgehenden Sprechsignale auf den oberen Kanal 7 der Vierdraht-Ubcrtragungsschullung4 und von dort an die Gabelschaltung 6, die die Sprechsignalc über die Zwcidraht-Lcitung 3 dem Teilnehmer ß zuleitet. Spricht in ähnlicher Weise der Teilnehmer ß, so leitet die Gabelschaltung 6 die Sprechsignalc über den unteren Ubertragungskanal 8 der Übertragungsschaltung 4 an die Gabelschaltung 5. die diese Signale über die Leitung 2 dem Teilnehmer A zufuhrt. Unter idealen Bedingungen zirkuliert kein Signal innerhalb der Vierdraht-Übcrtragungsschaltung; insbesondere gelangt kein Signal durch die Gabelschaltung 5 vom Punkt C zum Punkt ü odor durch die Gabelschaltung 6 vom Punkt £ zum Punkt F. Um dies zu erreichen, muß bekanntlich die komplexe Impedanz der Gabelschaltungen, wie sie sich den ankommenden Signalen darbietet, genau gleich dem konjugiert-komplexen Wert der zugehörigen Leitungsimpedanz sein. In der Praxis ist eine solche Situation oft unmöglich zu erreichen, da die Leitungsimpedanzen zeitlich schwanken, so daß die Impedanzanpassung der Gabelschaltungen zum Ausgleich dieser Veränderungen kontinuierlich modifiziert werden müßte. Ist diese Anpassung der Gabelschaltungen an die Leitungen nicht vollkommen, so gelangen Signale durch die Gabelschaltung 5 vom Punkt C zum Punkt D und durch die Gabelschaltung 6 vom Punkt E zum Punkt /·". Spricht nun ein Teilnehmer, so kehren seine Sprechsignale nach einer gewissen Verzögerung und nach Durchlaufen der gesamten von der Vierdraht-Schaltung 4 gebildeten Schleife zu ihm zurück. Ist die Verzögerung kur/ ;t ν ird das rO klaufende Ff-nal von dem Sprechern' ht ■■·■ "<<· ;s Siunal

wahrgenommen; ist die Verzögerung jedoch lang, so hört der Sprechende ein getrenntes Echo. Derartige Echos können die Güte der übertragung ernstlich verschlechtern; daher ist es erwünscht, sie zu beseitigen. In Fällen, in denen der Vierdraht-Ubertragungsschaltkreis 4 sehr lang ist, wie es beispielsweise bei Verwendung einer Satellitenverbindung der Fall ist, ist es in der Praxis wesentlich, das; Echo minimal zu machen, wenn die übertragungsleitung arbeitsfähig sein soll.

Um dieses Problem zu bewältigen, sind Echo-Unterdrücker 9 und 11 parallel zu den jeweiligen Gabelschaltungen eingeschaltet und so ausgelegt, daß sie über Differenz-Netzwerke 12 und 13 Signale abgeben, die den Echosignalen entgegengesetzt sind. Die Echo-Unterdrücker können direkt parallel zu den Gabelschaltungen und in deren Nähe angeschlossen sein. In alternativer Ausführung können sie auch von den Gabelschaltungen entfernt sein, und der Anschluß kann über Trägerfrequenz-Verbindungen erfolgen. Daher wird ein vom Punkt F zum Punkt C gehendes Signal, das vom Teilnehmer B stammt, von dem Unterdrücker 9 wahrgenommen, der die sich aus diesem Sprechsignal ergebende Signalform, die vom Punkt C zum Punkt D über die Gabelschaltung 5 läuft, berechnet und ein derartiges Signal rekonstruiert, wobei dann der negative Wert dieses Signals an der Stelle D der Gabelschaltung zur Unterdrückung des Echos eingegeben wird. Da die Charakteristiken der Ubertragungskanäle schwanken, müssen sich die Unterdrücker 9 und 11 kontinuierlich an solche Schwankungen anpassen.

Die Beziehung zwischen den Eingangssignalen x(t) an der Gabelschaltung 5 und dem Restsignal yit)

y° ist gegeben durch

= lim χ (τ -

7 ■ ·»J

- τ

()· h{t) df

(la)

worin h{i) ein Restimpulsverhalten zwischen den Punkten C und D nach F i g. 1 ist und der Gleichung h{t) = r(r) - r(f) genügt, worin r(i) die tatsächliche Impulskurve der übertragung durch die Gabelschaltung hindurch und Ht) die Impulskurve des Echo-Unterdrückers bedeuten. Angenommen, das Eingangssignal x(t) ist stationär und ergodisch, so ist die Beziehung zwischen seiner Autokorrelation Α_χχ{τ) und der Kreuzkorrelation C_It (τ) durch die Gleichung gegeben

worm

Α_χ,{τ) = lim I .x(f) ·λ(ι + τ)at
τ · τ J

(Ib)

- r

ist.

Haben die Signale begrenzte Bandbreite, so daß das Nyquist-Intervall gleich T ist und das Restimpulsverhalten h(t) nach der Zeit MT (wobei .Vi eine ganze Zahl und T < T ist) als vernachlässigbar angenommen wird, so können die Gleichungen (la) und (1 b) in folgender Form angenähert werden:

/o

/m

Kl) K-I K 2 · · · K - Al

Kl «II K ■■ I · · · K M < I

Km Km

Die Gleichungen (2) und (la) können in Beziehung 50 dulus- und quadratischen Fehlerfunktionen konvex h d id f k k id

gebracht werden, indem f_k »■ y{kT), g_k.„ = x(kT - nT) und tv, β /iflnT) gesetzt werden. Die Gleichungen (2) und (Ib) lassen sich in Beziehung bringen, indem /»-C„(*T).e*-.

0(0 <, η s M)

ist. Es läßt sich zeigen, da 13 die beiden durch die nachstehenden Gleichungen (3til und (3b) definierten Mo-

f_{k M},g_kn „)_B gesetzt werden, worin AHm) einen Schätzwert für das Restimpulsverhalten h{t) bei Übertragung durch die Gabelschaltung hindurch darstellt. & ist also in beiden Fällen ein MaO für die Genauigkeit der Schätzung. Es ist möglich, £ und Q zu messen, während W unbekannt ist. Zur Echo-Unterdrückung muß die Bedingung χ =■ 0 aufgestellt werden. Daher ist es erforderlich, W so zu bestimmen, daß

«-fi

^worin

65 ist.

•i.

Ik-O

■Λ-

(3 a)

(3 b)

Wegen dieser Konvexität läßt sich zur Bestimmun eines Minimums der Fchlerfunktion eine Näherun steilsten Abfalls wählen.

Die entsprechenden Ableitungen sind durch die nachstehenden Gleichungen (4a) (quadratisch) und (4b) (Modulus) gegeben:

I=O M

= - Σ gn-j

H=O

(4 a)

Vorzeichen (,»). (4 b)

Wie ersichtlich, läßt sich nach Abschätzen von Ausgangswerten für W (z. B. \v_n = 0 für alle /i) das umfassende Minimum der Fehlerfunktion durch schrittweise Iterationen von n·, in den von den Ableitungen angegebenen Richtungen erreichen. Durch Berechnen der Auto- und Kreuz-Korrelationen oder auch einfach durch Sammeln von Abtastwerten des Eingangs .v(f) und des Ausgangs y[t) kann aus dem Signal eine Information herausgezogen werden, um entweder die Kreuz-Korrelation zwischen Eingang und Ausgang oder den Ausgang direkt auf ein Minimum herunterzudrücken. In beiden Fällen wird das Echo effektiv unterdrückt.

Es ist festgestellt worden, daß dann, wenn die Kreuz-Korrelation auf 0 reduziert wird, die Ableitungen nicht berechnet zu werden brauchen, da das Vorzeichen der einzelnen Ableitungen in den meisten Fällen dem entsprechenden Vorzeichen der Kreuz-Korrelation gleich ist und das Vorzeichen der Ableitung genügend Information zur Konvergen/ enthält. Wird der Ausgang direkt auf 0 herabgedrückt, so hat sich herausgestellt, daß es für einen zufriedenstellenden Betrieb erforderlich ist, die Ableitungen zu berechnen.

In F i g. 2 ist ein erstes Auslührungsbeispiel eines Echo-Unterdrückers gezeigt, der die Korrelation zwischen Eingangs- und Ausgangssignal einer Gabelschaltung 21 bestimmt. Der Echo-Unterdrücker umfaßt eine Verzögerungsleitung 22 mit einem Eingang 20, der an die Eingangslcitung 23 der Gabelschaltung 21 angeschlossen ist, sowie mit mehreren Ausgangsabgriffen 24. Die Verzögerungsleitung erzeugt auf den Ausgängen 24 und mit jeweiligen Zeitverzögerungen m7" Reproduktionen des Eingangssignals auf der Leitung 23. Die Ausgangssignale werden über Multiplizierer 25 geleitet und in einem Summennetzwerk 26 summiert. Das kombinierte Ausgangssignal gelangt über eine Leitung 27 an ein DifTerenznetzwerk 28, das an die Ausgangsleitung 29 der Gabelschaltung 21 angeschlossen ist. Das Diffcrenznetiwcrk 28 erzeugt auf der Ausgangsleitung 31 ein Signal, das die Differenz zwischen den Signalen auf den Leitungen 29 und 27 darstellt. Wie man sieht, erzeugt also die Verzügerungsleitung 22 zusammen mit den Multipliziere™ 25 und der Summierstufe 26 aus dem Eingangssignal uuf der Leitung 23 ein Ausgangssignal, dessen Kehrwert dem Ausgang der Gabelschaltung 21 zugeführt wird

Die Ausgänge 24 der Verzögerungsleitung 22 sind ferner jeweils an getrennte Korrektoren 32 angeschlossen. Das Ausgangssignul der Gabelschaltung 21 auf der Leitung 31 wird über Leitungen 33, 34 den Korrektoren 32 zugeführt Jedem Multiplizierer 32 ist eine Steuerstufe 35 zugeordnet, wobei mit den Steuerstufen 35 eine logische Schaltung 36 verbunden ist. Die Korrclatorcn 32 arbeiten mit Anulog-Multinli/iercrn. die kontinuierlich die Kreuzkorrelutions-

Koeffizienten für die verschiedenen Verzögerunge nT berechnen, wobei über die aufeinanderfolgende Zeitperioden T₁ die erforderliche Integration aus geführt wird. Am Ende jeder Periode T, wird der Wer der Kreuzkorrelation von den Stcuerstufen 35 ab getastet, und der Ausgangswert bzw. Gewinn der zu gehörigen Multiplizierer 25 wird um Ir inkremen tiert. Die Richtung der Inkrementierung jedes Multi plizierers wird durch das Vorzeichen des entsprechen den Kreuzkorrelations-Koeffizienten bestimmt, un der Wert wird der zugehörigen Steuerstufe 35 untci Führung durch Steuerimpulse aus der Schaltung 3i zugeführt.

Für jede Gruppe von Abtastwerten der Korre lations-Koeffizienten werden also die Ausgangssignah der Multiplizierer 25 um einen Schritt inkrcmenticrt nach wiederholter Inkrementbildung wird daher di< Impulskurve der Verzögerungsleitung 22 sich de Impulskurve der Gabelschaltung 21 für Ubertragun durch die Schaltung hindurch in entsprechende! Weise annähern. Die Größe der Inkrement-Anpassungcn der Multiplizierer 25 muß klein genug sein um eine Wechselwirkung zwischen den Ausgangs abgriffen 24 minimal zu machen und nur einen kleine Restfehler in dem Wert r verglichen mit dem Wert zu erzeugen. Die Inkrcmentc müssen andererseit: groß genug sein, damit eine rasche Nachführung dci Veränderungen in den Charakteristiken der Übertragungsschaltung möglich ist. Die einzelnen Inkrcmentc sollten daher 0,25% des Höchstwertes des Im pulskurven-Koeffizicntcn entsprechen.

Die oben beschriebene Ausführungsform erforder eine Berechnung der Kreuzkorrelations-Kocffizientc mit hoher Genauigkeit, wobei zur Durchführung de erforderlichen Multiplikationen hochlineare MuIt plizierer mit einem weiten dynamischen Bereich er forderlich sind. Ein geeigneter Multiplizierer ist der deutschen Offenlegungsschrift 19 45 125 beschrie bcn.

Die beschriebene Ausführungsform arbeitet zwa zufriedenstellend, die Konvergenz ist jedoch verhüll nismäßig langsam. Relativ schnelle Änderungen i den Kanal-Charakteristiken können daher nicht i adequater Weise nachvollzogen werden.

F i g- 3 zeigt eine verbesserte Ausführungsforn eines erlindungsgemäü gebauten licho-UnterdrUckers Während die vorstehend beschriebene Anordnuni mit analoger Schaltkreistechnik arbeitet, ist die Scha lung nuch F i g. 3 emc digitale. Zur Feststellung, öl zwischen den Impulskurven der Gabelschaltung um der Verzögerungsleitung Differenzen bestehen, werdet ferner anstelle einer Krcuzkorrclation zwischen Ein gang und Ausgang die Differenzen aus der Faltungs Beziehung zwischen Eingang und Ausgang berechnet Diese Ausführungsform weist auch Mittel zur Vcr arbeitung der einzelnen Tastwerte am Eingang um Ausgang in adequaterer Welse auf. um eine schnellen Konvergenz zu erzielen.

Die Anordnung arbeitet mit einer Verzögerung« leitung, die die Form ennes Schieberegisters 41 hat Mittels eines Schalters 43! wird das auf der Leitung 4 ankommende Signal in Intervallen T abgetastet un einem Analog/Digital·Wandler 44 zugeführt. Die digi talisierten Tast werte werden dann über einen Schalte 45 in das Schieberegister 41 eingegeben. Die Vot zögerungsleitung kann (M + I) Tastwerte aufnehmer Nach Eingabe eines Tnstwcrtes wird das Schiebe register 41 rasch (Af 4 l)-mal zyklisch durchgescha

let (wobei der Schalter 45 in entsprechender Weise betätigt wird), und die Ausgangssignalc werden über einen Multiplizierer 46 geleitet. Gleichzeitig werden lmpulskurven-Koeffizienten r₀ ... f_M, die in einem Koeffizienten - Speicher - Schieberegister 47 gespeichert sind, dem Multiplizierer 46 zugeführt. Während dieses Vorgangs wird das Kocffizienten-Spcichcr-Schiebercgistcr 47 mit einem entsprechend angeordneten Schalter 48 zyklisch geschaltet. Die Anordnung zur Paarbildung der Ausgänge von den beiden Schieberegistern 47 und 41 ist so getroffen, daß der Multiplizierer 46 Ausgangskomponenten y, der folgenden Form erzeugt:

y, = \,r„ + χ,.,

+ x,

M' M

wobei Xj ... v, _w die gespeicherten Tastwerte des Eingangssignals in dem Register 47 sind.

Die Komponenten jeder Summenbildung werden in einer Summierstufe 80 akkumuliert; ist die Summenbildung Tür die einzelnen Komponenten y, vollständig, so wird die Komponente über einen Digital/ Analog-Wandler 85 in analoge Form umgewandelt und der Ausgangsleitung von der Gabelschaltung 49 über ein Diffcrcnznetzwerk 50 in der gleichen Weise wie oben zugeführt. Wie ersichtlich, stellt die Arbeitsweise des Schaltungsleils innerhalb der gestrichelten Linie 87, der den Echo-Simulator bildet, im wesentlichen nur ein digitales Äquivalent der Verzögerungsleitung, der Multiplizierer und des Summennetzwerks 26 der vorausgehenden Ausfühiungsform dar.

Die digitalisierten Abtastwertc der Eingangsspannung auf der Leitung 43, die dem Vcrzögerungsregislcr 41 zugeführt werden, werden gleichzeitig über Leitungen 52, 53 und 54 sowie einen Schalter 55 in einen Eingangs - Abtastwertspeicher 51 eingegeben. Entsprechende Ausgangsspannungen auf der Leitung 84 werden ferner über den Schalter 42 und eine Leitung 56 abgetastet, in den Analog/Digital-Wandler 44 eingegeben und von dort über die Leitungen 52. 57 und einen Schalter 58 einem Ausgangs-Abtaslwerlspcichcr 59 zugeführt. Die Abtastwertc der Ausgangsund Eingangsspnnnung sind zu entsprechenden Zeitpunkten erforderlich, und da die Abtastungen über einen einzelnen Schalter 42 vorgenommen werden, ist in die Ausgangsleitung 82 von der Gabelschaltung 49 zwischen dieser und dem Diffcrcnznct/wcrk 51 eine Verzögerungssture 61 eingeschaltet.

Die Eingangs· und Ausgangs-Tastwcrtspcichcr Sl und 59 haben die Form von Schieberegistern, wobei der Ausgangsspeicher (M + 1) Tastwerte und der Eingangsspeicher (2 M + I) Tastwerte erfaßt

Werden den Speichern Sl und S9 neue Gruppen von Tastwerten der Eingangs· und Ausgangsspunnungen zugeführt, so wird eine Berechnung der notwendigen Änderungen an den entsprechenden Koeffizienten der Impulskurve der Verzögerungsleitung durchgeführt Dazu muß zunüchnl in diesem Pull

gemäß der Gleichung (4u)

ein Gradient ^ berechnet werden FUr diese Berechnung werden die Ausgänge der Speicher Sl und 59 über Leitungen 63 und 64 iiowicoinen Schulter 65 mit einem Multiplizierer 62 verbunden. Die Speicher Sl und 59 werden dann zyklisch durchgcschtiltet, so daO die einzelnen Ableitungen der Reihe nach berechnet werden. Die Berechnung RIr die einzelnen Ableitungen umfaßt dabei

(M + I) Multiplikationen, die gemäß der nachstehenden Gleichung (6) durchgeführt werden:

ΛΕ

*?„

Λ E

Λ E

X-I

2.V«

Die Anordnung ist so getroffen, daß die Negativwerte der KoeffizientendEß'r_a .. . d£j!dr_M erzeugt werden.

Die einzelnen Komponenten der Ableitungen erscheinen am Ausgang des Multiplizieren 62 und wer-

^J> den in einem Summcnnet/.wcrk 66 akkumuliert. Sowie die summierten Komponenten der ein/einen Ableitungen verfügbar werden, wird das Vorzeichen der betreffenden Leitung von einem Netzwerk 70 abgelesen, und der entsprechende Inkrcmcntwcrt If

■¹⁰ wird einem Schieberegister 67 zum Inkrcmcntieren der Impulskurvc zugeführt; das Vorzeichen des Inkrcmcnls gibt dabei das Vorzeichen der Ableitung an. Dies erfolgt über die Leitung 68. Bevor weitere rastwerte .*(»), yO) abgenommen werden, werden revi-

^w dierte Werte des Ausgangssignals >" gemäß der folgenden Gleichung (7) berechnet:

Γ = L --■- X ■ UJ

Y X \it, (7)

"·^ο beispielsweise

= y\ - Σ Xk » ι Κ

Diese modifizierten Werte Y stellen den Wert des Ausgangssignals dar, das auftreten würde, wenn die Koeffizienten r„ ... r_A( der Impulskurvc der Verzögerungsleitung gemäß tion gerade berechneten Inkrementen hätten modifiziert werden müssen. Um die Berechnungen durchzuführen, werden der Eingungs-Kocffizientensneichcr Sl und der Impulskurvcn-lnkrcmcntspeicher 67 Über Leitungen 64 und SO sowie Schalter 60 und 65 mit dem Multiplizierer 62 vcr-

js bunden. Die den einzelnen Werten von y entsprechenden Komponenten xlft werden in dem Summennetzwerk 66 akkumuliert und dann von dem entsprechenden yWert in einem Subtraktionsnetzwerk 71 subtrahiert, um den Wert y' zu erzeugen, der über eine

to Leitung 72 in das Schieberegister 59 eingegeben wird und dort den entsprechenden Wert von y ersetzt. In diesem Zeitpunkt wurden die Werte Af aus dem Register 67 in das Register 47 Übertragen, um den Wert von & auf neuesten Stand zu bringen.

Unter Verwendung der revidierten Werte/ anstelle der Werte von y in Gleichung (4a) werden nun die Ableitungen .% in der gleichen Weise wie bei der

ersten Berechnung erneut berechnet, und in das Register 67 werden entsprechende neue Inkrement-Anpassungen Af anstelle der vorher errechneten Inkrement-Anpassungen eingegeben. Von den neu berechneten Werten Af werden revidierte Ausgangs- s werte berechnet, und das Iterationsverfahren wird so lange fortgesetzt, bis man die dem minimalen _Ausgangssignal entsprechenden Koeffizienten von R erzielt oder mindestens hinreichend Information in sonstiger Weise entnommen hat. Die Koeffizienten ι ο von AR in dem Speicher 67 werden nach jeder Berechnung zu den entsprechenden Koeffizienten von R im Speicher 47 hinzuaddiert, indem die Speicher 47 und 67 zyklisch geschaltet und die entsprechenden Ausgangssignale über Leitungen 73 und 74 einer Additionsschaltung 75 zugeführt werden. Die neuen Koeffizienten von R_ werden dann über eine Leitung 78 und den Schalter 48 in das Register 47 eingegeben.

Wie ersichtlich, können für jede neue Gruppe von in die Schieberegister 51 und 59 eingegebenen Abtastwerte der Eingangs- und Ausgangsspannungen die Koeffizientwerte von R in einer Weise inkrementiert werden, die für die in dem Eingangssignal enthaltenen Frequenzen eine im wesentlichen vollständige Konvergenz ergibt. Auf diese Weise lassen sich Änderungen in den Koeffizienten r₀ ... R_M der Vierdraht-Schaltung nachführen, vorausgesetzt, daß diese Änderungen mit Geschwindigkeiten auftreten, die im Vergleich zur Rechenzeit kurz sind. Die Anzahl der fiir jede neue Gruppe von Abtastwerten der Eingangs- und Ausgangssignale durchgeführten Multiplikationen ist groß; ist jedoch eine Gruppe von Abtast werten aufgenommen worden, so wird die Konvergenzzeit nur von der Geschwindigkeit der Steuerschaltung 86 begrenzt, die nur durch die Arbeitsgeschwindigkeit der die Steuerschaltung enthaltenden Einrichtungen bestimmt wird. In der Ausführungsform nach F i g. 2 sind unter Umständen viele Korrelationen erforderlich, bevor Konvergenz bewirkt wird; dies stellt eine grundsätzliche Begrenzung der Konvergenzgeschwindigkeit dar. Ursache dafür ist es. daß zur Erzielung eines zufriedenstellenden Betriebs in der Praxis jede Korrelation über eine Zeitspanne berechnet werden muß, die mit derjenigen Zeit vergleichbar ist, die die Anordnung nach F i g. 3 erfordert, um eine Gruppe von Tastwerten zu verarbeiten und im wesentlichen vollständige Konvergenz zu erzielen.

Die Anordnung nach F i g. 3 weist eine Monitorstufe81 auf, die die Quadrate der Koeffizienten des Ausgangssignals in dem Register 59 am Ende jeder Berechnung von Inkrementen .if summiert und den Fehler für die einzelnen Rechnungen vergleicht, um zu prüfen, ob Konvergenz erzielt wurde. Die Stufe kann mit einer Einrichtung versehen sein, um die stufenweise Inkremente Ar gemäß der Konvergenz-Bestimmung zu variieren. Die Monitorstufe könnte so ausgelegt sein, daß sie lediglich die Moduli der Koeffizienten im Register 59 addiert, so daß das Vorliegen eines Fehlers nicht nach Gleichung (3a) so ndcrn nach Gleichung (3 b) bestimmt wird. .

F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäß aufgebauten Echo-Unterdrückers. Er funktioniert analog der zuletzt beschriebenen Ausführungsform, arbeitet jedoch mit einer Kreuzkorrciation als Fehlerfunktion und nicht mit dem Ausgangssignal selbst. Die Anordnung umfaßt eine Verzögerungsleitung 91, deren Eingang an die Eingangsleitung 90 einer Gabelschaltung 92 angeschlossen ist und die mehrere Ausgangsabgriffe 93, 94 aufweist, sowie Schalter 96a und 97a.

Die Anordnung umfaßt mehrere Autokorrelatoren 96, die hochpräzise Anaiog-Multiplizierer enthalten und die Autokorrelations-Koeffizienten zwischen den Signalen auf den verschiedenen Ausgängen 93 der Verzögerungsleitung 91 und dem (verzögerten) ankommenden Signal auf der Leitung 90 berechnen. Ferner sind mehrere Kreuzkorrelatoren 97 vorgesehen, die die Kreuzkorrelations-Koeffizienten zwischen dem abgehenden Signal auf der Leitung 95 und den verschiedenen verzögerten Eingangssignalen an den Ausgängen 94 der Verzögerungsleitung 91 berechnen.

Die Ausgänge 93 der Verzögerungsleitung 91 sind ferner mit Multiplizierern 98 verbunden, die die verschiedenen verzögerten Ausgangssignale X₀ ... x_M von der Verzögerungsleitung mit den darin enthaltenen entsprechenden Impulskurven-Koeffizienten r ... r_M multiplizieren. Diese Multiplikation ist die gleiche wie sie die Gleichung (5) darstellt. Die Ausgangssignalc y, von den Multiplizierern 98 werden einem Summennetzwerk 101 zugeführt, und die summierten Ausgangssignale werden durch ein Differenznetzwerk 102 vom Ausgangssignal der Gabelschaltung 92 aul der Leitung 103 subtrahiert.

Die Ausgänge der Kreuzkorrelatoren 97 und dei Autokorrelatoren 96 werden über einen Schalter HC abgetastet. Die Koeffizientenwerte jeder Abtastung werden von einem Analog/Digital-Wandler 100 ir digitale Form umgewandelt, woraufhin die Kreuzkorrelations-Koeffizienten einem Schieberegister 104 und die Autokorrelations-Koeffizienten einem Schieberegister 105 zugeführt werden, wobei der Schaltet 153 gemäß F i g. 4 so eingeschaltet ist, daß Koeffizienten entweder durch das Schieberegister 105 geleitet oder dem Schieberegister 105 zugeführt odei dem Schieberegister 104 zugeführt werden. Es ist festzustellen, daß das Schieberegister 105 in der Lage sein muß, (2 Af + 1) Autokorrelations-Tastwerte zu speichern, während (Af + 1) Autokorrelatoren 96 vorhanden sind. Da jedoch der Autokorrelationswert Α_χχ(τ) gleich dem Autokorrelationswert {A_xx{ — τ) ist reichen diese Λί + 1 Tastwerte aus.

In diesem Fall ist es nicht erforderlich, die Ableitungen -jj- direkt zu berechnen; die dem Register 99

zugeführten Werte Af fur die Modifikationen der Impulskurven-Koeffizienten werden über Leitunger 104a lediglich entsprechend dem Vorzeichen der jeweiligen Kreuzkorrelationswerte erzeugt.

Nach der ersten Inkrementierung werden modifizierte Koeffizientenwerte C'_k der Kreuzkorrelation gemäß folgender Gleichung berechnet:

also ist

C = A -[H - .1A] = [A · IR]. (7b)

-I = C₄- Σ ·1*-_π· l?„. (7c)

η-Ο

Um beispielsweise Co zu berechnen, wird der erste Term in der Summe der Gleichung (7c), (A₀ · . Ir₀), vor dem Multiplizierer 106 berechnet, wobei die Register 99 und 105 in die in F i g. 4 gezeigten Zustände gebracht werden. Dieser Wert wird in einem Integrator 107 gespeichert, die Register 99 und 105 werder

um eine Stelle verschoben, und der zweite Ausdruck (/4_, · If₁) wird berechnet und zu dem Wert in dem Integrator 107 hinzuaddiert. Die aufsummierten Ausdrücke werden dann zusammen mit dem entsprechenden Wert C₀ einer Subtraktionsstufe 108 zugeführt, um eine G^rößeCO zu erzeugen, die in das Register 104 geschoben wird. In ähnlicher Weise wird die Größe C₁' berechnet, nachdem das Schieberegister 105 um eine Stelle verschoben worden ist, um zunächst den Wert A₁ auf den Eingang des Multiplizierers 106 auszurichten. Jede Größe C) wird in ähnlicher Weise berechnet und in das Register 104 eingespeichert. Nach jeder anfänglichen Berechnung sowie nach jeder Berechnung der neuen Werte für C werden die Werte [If] zu den Koeffizienten der Verzögerungsleitung hinzuaddiert; dieser Prozeß wird so lange wiederholt, bis die Koeffizienten aer Verzögerungsleitung um eine optimale Wertegruppe oszilieren. Sodann wird eine neue Gruppe von Tastwerte [C] und [Λ] über den Wandler 100 von den Korrelatorausgängen abgenommen, und das oben beschriebene Verfahren wird wiederholt.

Die beiden zuletzt beschriebenen Anordnungen könnten auch so modifiziert werden, daß sie mit analoger Schaltkreistechnik arbeiten. Im Falle der Anordnung nach F i g. 4 könnten beispielsweise die Schieberegister 104, 105 durch analoge Haltekreise ersetzt werden, die direkt mit den Ausgängen der Auto- und Kreuz-Korrelatoren 96, 97 verbunden wären, wodurch sich der Schalter 110 und der Wandler 100 erübrigen wurden. Statt eine Schieberegister-Technik zu verwenden, würde ein elektronischer Schalter die Ausgänge der Haltekreise abtasten und in entsprechender Weise die Eingänge eines Analog-Multiplizierers versorgen. Der Ausgang des Analogintegrators und der Analog-Subtraktionsstufe würde die neu berechneten Werte von C ergeben, die nicht in das Schieberegister 104 eingegeben,sondern so geschaltet wurden, daß sie direkt die entsprechenden Werte von C ersetzen. Der Zwischenspeicherwert If läßt sich selbstverständlich ebenso leicht in analoger Form realisieren.

Ferner könnten die Schaltungsanordnungen nach F i g. 2 und 4 leicht so modifiziert werden, daß sie das in F i g. 3 gezeigte Verzögerungsleitungs-Schieberegister umfassen und eine digitale Berechnung der Kreuzkorrelation sowie, im Falle der Anordnung nach F i g. 4, eine digitale Berechnung der Autokorrelation durchführen. In ähnlicher Weise ließe sich die Anordnung nach F i g. 3 ohne weiteres so modifizieren, daß sie mit der Verzögerungsleitung nach F i g. 4 arbeitet. Diese Anordnung könnte ferner direkt derart abgeändert werden, daß sie die Kreuz- und Autokorrelations-Werte bestimmt und abtastet stellt demnach die Bezugsziffer 87 das Entzerrungs-Filternetzwerk und die Bezugsziffer 86 die Steuerschaltung für das Netzwerk 87 dar.

Der Zweck des aus den Teilen 86 und 87 gebildeten Entzerrers besteht darin, die Übertragungs-Charakteristik des Kanals 112 auszugleichen bzw. zu entzerren. Dazu muß das Entzerrungs-Filternetzwerk 87 eine Impulskurve H* repräsentieren, die die Inversion der Impulskurve H^c des Kanals 112 ist. Dieser Zustand entspricht einem Fall, bei dem bis auf einen sämtliche Koeffizienten /i* der kombinierten Impulskurve des Kanals 112 und des Netzwerks 87 null sein. Von einem Sender 111 erzeugte Signale x(f) werden der Leitung bzw. dem Kanal 112 zugeführt, während die Ausgangssignale x'(t) dieses Kanals über den Schalter 42a, den Analog-Digital-Wandler 44a und das Entzerrernetzwerk 87 und danach über einen Detektor 113 geführt werden, der das empfangene Signal in seine ursprüngliche Form vor der Ubertragung umwandelt. Das Ausgangssignal des Detektors

113 ist mit x[t) bezeichnet.

Zur korrekten Entzerrung sollte das Ausgangssignal y(t) des Entzerrungsnetzwerks 87 gleich dem Signal x(r) sein; daher stellt die Differenz y{t) - x(f) den Anpassungsfehler des Entzerrungsnetzwerks 87 dar. Das Signal x(t) steht normalerweise an der Empfangsseite des Kanals 112 nicht zur Verfügung; da jedoch das Signal x(r) unter praktischen Arbeitsbedingungen das Signal x(r) sehr genau wiedergibt.

wird es hier anstelle von x(f) verwendet. Demgemäß werden die Signale x(() und y(i) über die Leitungen

114 bzw. 115 einer Subtraktionsstufe 50a zugeführt, die das Signal y(t) - x{i) erzeugt, über einen Schalter 42a werden Abtast werte dieses Differenzsignals sowie Abtastwerte des Eingangssignals x'(i) am Eingang des Netzwerks 87 aufgenommen und über den Wandler 44a in digitale Form umgesetzt. Die am Ausgang des Wandlers 44a erscheinenden Tastwerte des Signals y(i) und x(t) und des Signals x'(t) werden den Schieberegistern in der Steuerschaltung 86 zugeführt: die digitalisierten Tastwerte x'(f) werden dabei in ein Schieberegister eingegeben, das dem Register 51 nach F i g. 3 entspricht, während di^K digitalisierten Tastwerte y{t) - x(t) einem Register zugeführt werden das dem Register 59 in F i g. 3 entspricht. Dif Berechnungen der Änderungen der Impulskurven Koeffizienten h' des Entzerrernetzwerks 87 werdei dann in analoger Weise zu der Berechnung der ent sprechenden Koeffizienten in der Anordnung nacl F i g. 3 durchgeführt. In diesem Fall wird jedoch di Fehlerfunktion durch y[t) - x(t) repräsentiert, um die partiellen Ableitungen ^-7 werden aus der fol

und die Gradienten ^- gemäß der folgenden Be- g^enden Beziehung berechnet:

ziehung berechnet:

55

2Σ

1 Il

- Xk- _D)x*-j.

(9)

F i g. '" /.eigt schematisch die Art der Verwendung eines erlindungsgemäß gebauten selbsteinstellenden Filters zur einstellbaren F.ntzerrung eines Ubertragungskanals 112. Die Anordnung des Filters entspricht der in Fig. 3 gezeigten, wobei die Schal- <>s worin tungen 86 und 87 des Filters denjenigen Teilen des Filters nach F i g. 3 entsprechen, die in den gestrichel- ist. ten Kästen 86 bzw. 87 anueordnet sind. In F i i>. 5 wobei D eine ganze Zahl ist, die den Koeffizienten /1 bezeichnet, der von 0 verschieden sein muß.

Die Berechnung der modifizierten Werte der Fehle funktionskoeffizienten erfolgt aus der Beziehung

Dieser selbsteinstellende Entzerrer arbeitet anali

dem Echo-Unterdrücker nach F i g. 3; wie einzusehen ist, könnten auch die anderen beschriebenen Ausführungsformen des Echo-Unterdrückers zum Zwecke der Kanalentzerrung eingesetzt werden.

Das selbsteinstellende Filter schafft ein Mittel, mit dem sich Änderungen in den Charakteristiken der Schaltung, deren Anpassung oder Einstellung bewirkt werden soll, verhältnismäßig rasch nachführen lassen. Im Falle des Echo-Unterdrückers der Fi g. 3 können beispielsweise Änderungen in der Impulskurve der Gabelschaltung bei übertragung durch diese Schaltung hindurch selbst dann noch nachvollzogen werden, wenn diese Änderungen mit einigen Hertz auftreten. Änderungen dieser Frequenz können in der Praxis dort auftreten, wo dit Verbindung zwischen dem Teilnehmer und dem zugehörigen Echo-Unlerdrücker ein unsynchronisierles Trägerfrequenz-System enthält.

Die Arbeitsgeschwindigkeit der Anordnung nach F i g. 3, 4 und 5 wird, wie erwähnt, von der Rechengeschwindigkeit der Steuerstufe bestimmt. Da diese Geschwindigkeit begrenz! ist, gehen viele mögliche Tastwerte »verloren«; d.h. während der Periode, in der der Iterationsprozeß stattfindet, werden keine neuen Tastwerte aufgenommen. Durch Erhöhung der Iterationsgeschwindigkeit wäre es also möglich, die Nachführgeschwjndigkeit dieser Anordnungen weiter zu steigern.

ίο Wegen der verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit, mit der sich die Konvergenz in den Ausfuhrungsformen nach F i g. 3 bis 5 erreichen läßt, wäre es ferner in einigen Fällen möglich, eine einzelne Steuerstufe 86 zu verwenden, um mehrere Netzwerke 87 in verschiedenen externen Kreisen zu steuern, woraus sich wirtschaftliche Vorteile ergäben.

Ein in der obigen Beschreibung unter einem mathematischen Symbol stehender Strich (ζ. Β. ι) bedeutet, daß dieses Symbol eine Matrix darstellt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Selbsteinstellendes Filter mit einem Filternetzwerk und einer Steuerschaltung, die das aus s einem Eingangssignal des Filternetzwerks resultierende Ausgangssignal durch Verändern der Impulskurve des Filternetzwerks mit der Tendenz ändert, das Ausgangssignal mit einem vorgegebenen Signal in Übereinstimmung zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung durch folgende Elemente und Merkmale gebildet ist: einen ersten Speicher (51/105) zur Aufnahme von Tast.werten eines ersten Signals, das zu dem Eingangssignal in Relation steht; einen zweiten Speicher (59/104) zur Aufnahme von Tastwerten eines zweiten Signals, das zu dem Ausgangssignal in Relation steht; eine erste Rechenschaltung (62, 66, 68, 67/99, 104a), die mindestens an einen Ausgang des zweiten Speichers (59/104) angekoppelt ist und aus den Tastwerten des zweiten Signals Anfangswerte zur Einstellung der Impulskurve ableitet und anschließend entsprechend der nachfolgenden Eingabe von revidierten Werten für die Tastwerle des zweiten Signals in den zweiten Speicher (59, 104) wiederholt modifizierte Werte zur Einstellung der Impulskurve bildet; und eine Nachführeinrichtung (62, 66, 71/106, 107, 108), die einen ersten Multiplizierer (62/106) und eine Addierstufe (66/107) umfaßt und den ersten Speicher (51/105) sowie die erste Rechenschaltung (62, 66, 68, 69/99, 104 a) mit dem zweiten Speicher (59, 104) verbindet, und die im Wechsel mit der wiederholen Modifizierung der Werte zur Einstellung der Impulskurve Ausgangssignale des ersten Speichers (51/105) und der ersten Rechenschaltung (62, 66, 68, 67/99, 104a) dem ersten Multiplizierer (62/106) und der Addierstufe (66/107) zur Erzeugung der Summe von Produkten aus den Tastwerten des ersten Signals und den Einstellwerten aus der ersten Rechenschaltung wiederholt zuführt, wobei die Nachführeinrichtung (62, 66, 71/106, 107, 108) außerdem eine zweite Rechenschaltung (71/108) umfaßt, die den Ausgang der Addierstufe (66/107) mit dem zweiten Speicher (59/104) zum Nachführen desselben verbindet, um im Wechsel mit der Modifizierung der Werte zur Einstellung der Impulskurve wiederholt die revidierten Tastwerte des zweiten Signals zu bilden und somit die Werte zur Einstellung der Impulskurve iterativ zu revidieren, bevor dem ersten und dem zweiten Speicher ein neuer Satz von Tastwerlen zugeführt wird, wodurch gemäß den wiederholt modifizierten Werten zur Einstellung der Impulskurve das Ausgangssignal des Filternetzwerks in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Signal gebracht wird.

2. Selbsteinstcllendes Filter nach ,Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rechen- (>o schaltung (62, 66, 68, 67/99) einen dritten Speicher (67/99) ''.ur Speicherung der Werte zur Einstellung der Impulskurve sowie eine Modifiziereinrichtung (62. 66. 68/104«) zur wiederholten Modifizierung der Werte zur Einstellung der Impulskurve um- (>s faßt.

3. Selbstcinstellcndcs Filter nach Anspruch 1 »der 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rechenschaltung eine erste Differenzstufe (71/108) umfaßt.

4. Selbsteinstellendes Filter nach Anspruch 3. gekennzeichnet durch eine zweite Diflerenzstufe (50), die aus dem Ausgangssignal und dem vorgegebenen Signal ein Differenzsignal bildet, sowie eine Taststufe (42) zum Abtasten des Differenzsignals sowie des Eingangssignals zur Erzeugung von Tastwerten des Differenzsignals und des Eingangssignals, wobei die Tastwerte des Differenzsignals die Tastwerte des besagten zweiten Signals und die Tastwerte des Eingangssignals die Tastwerte des besagten ersten Signals bilden.

5. Selbsteinstellendes Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifiziereinrichtung (62, 66, 68) den dritten Speicher (67) mit den Ausgängen des ersten (51) und des zweiten Speichers (59) verbindet und eine diese Ausgänge mit dem ersten Multiplizierer (62) und der Addierstufe (66) verbindende Stufe (60, 65) hat, um partielle Ableitungen nach der Gleichung

2.Vn

ΰ E d
d E d ¹ d £ d hf

— ^Λ-ι

·* - Af

:c„,

2 y_M

zu berechnen, worin dEIUr_n ... r/v/d?„ partielle Ableitungen. x__A, ... x_M die Tastwerte des Eingangssignals und V₀ . · ■ y_M die Tastwerte des Differenzsignals sind.

6. Selbsteinstellendes Filter nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Modifiziereinrichtung eine Vorzeichen-Erkennungsstufe(70)umfaßt, die die Vorzeichen der partiellen Ableitungen ermittelt und diese Vorzeichen darstellende Signale dem dritten Speicher (66) zuführt, wobei diese Signale die besagten Werte zur Einstellung der Impulskurve bilden.

7. Selbsteinstellendes Filter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Multiplizierer (62) und die Addierstufe (66) die besagten Produkte als Komponenten von Koeffizienten der Matrix X ■ iß erzeugen, wobei X_ die Matrix aus ^len Tastwerten des Eingangssignals und IR die Matrix aus den in dem dritten Speicher (67) zuletzt gespeicherten Werten zur Einstellung der Impulskurve ist. und daß der erste Multiplizierer (62) und die Addiersiufe (66) Komponenten jedes Koeffizienten addieren und diese Koeffizienten der ersten Differenzstufe (71) zuführen.

8. Selbsteinstellendcs Filter nach Anspruch 3. gekennzeichnet durch folgende weiteren Elemente:

eine zweite Diffcrenzstufe (102), die aus dem vorgegebenen Signal und dem Ausgangssignal ein Differenzsignal bildet;

eine Autokorrelator-Einrichtung (96), die eine Vielzahl der besagten ersten Signale als Signale erzeugt, die Autokorrelationskoeffizienten des Eingangssignals darstellen;

eine erste Taststufe (96«), die die zweiten Signale abtastet und einen Satz von Autokorrelalions-Tastwerte erzeugt sowie
eine Kreuzkorrelations-Einrichtung (97), die eine Vielzahl der besagten zweiten Signale als Signale erzeugt, die Kreuzkorrelationskoeffizienten zwi- ι ο sehen dem Differenzsignal und dem Eingangssignal darstellen, mit einer zweiten Taststufe (97(/), die die zweiten Signale zur Erzeugung eines Satzes von Kreuzkorrelations-Tastwerten abtastet, wobei die Autokorrelations-Tastwerte die Tastwerte des ersten Signals und die Kreuzkorrelat ions-Tast werte diejenigen des zweiten Signals bilden.

9. Selbsteinstellendes Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Multiplizierer (106) und die Addierstufe (107) die besagten Produkte als Komponenten von Koeffizienten des Malrixproduktes A · AR erzeugen, wobei A die Matrix aus den Autokorrelaiions-Tastwerten und JJ£ die Matrix aus den in dem dritten Speicher (ff) zuletzt gespeicherten Werten zur Einstellung der Impulskurve ist, und daß der erste Multiplizierer (106) und die Addierstufe (107) die Komponenten zur Erzeugung der Koeffizienten addieren und diese der ersten Differenzstufe (108) zuführen.

10. Selbsteinstellendes Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifiziereinrichtung eine Stufe (99, 104a) zur Ermittlung der Vorzeichen der in dem zweiten Speicher befindliehen Tastwerte umfaßt, wodurch die wiederholte Modifizierung der Werte zur Einstellung der Impulskurve entsprechend diesen Vorzeichen erfolgt.

11. Selbsteinstellendes Filter nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Filternetzwerk (87) eine Vielzahl von Stufen (47/98) zur Bildung von Koeffizienten der Impulskurve umiaßt, die über eine Kopplungsstufe (68, 75/95) mit dem dritten Speicher (67/99) verbunden ist, so daß die in dieser Stufe befindlichen Werte der Koeffizienten der Impulskurve nach Beendigung jeder Eingabe von Werten der Impulskurve in den dritten Speicher zur Modifizierung der Koeffizienten der Impulskurve entsprechend den jeweils in dem dritten Speicher enthaltenen Werten herangezogen werden.

12. Selbsteinstellendes Filter nach Anspruch 11, soweit dieser auf Anspruch 7 rückbezogen ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe zur Bildung von Koeffizienten der Impulskurve einen vierten Speicher (47) und die Kopplungsstufe eine Addierstufe (75) zum Modifizieren der in dem vierten Speicher enthaltenen Koeffizienten der Impulskurve umfaßt.

13. Selbsteinstellendes Filter nach Anspruch 12. f>o dadurch gekennzeichnet, daß das Filternetzwerk (87) einen fünften Speicher (41) mit einer Eingäbest ufe (45) zur Zuführung der Tastwerte des Eingangssignals in den fünften Speicher umfaßt, wobei der fünfte Speicher wiederholt und sequentiell t^ elektrische Signale abgibt, die den ersten Tastwerten entsprechen, und daß die Ausgänge des vierten (47) und des fünften (41) Speichers mit dem dritten Multiplier und einer Akkumulator stufe (46,80,85) verbunden sind, die aus den Tastwerten des Eingangssignals in dem fünften Speicher sowie aus den Koeffizienten der Impulskurve in dem vierten Speicher das Ausgangssignal darstellende elektrische Signale erzeugt.

14. Selbsteinstellendes Filter nach Anspruch 11, soweit dieser auf einen der Ansprüche 8 bis 10 rückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filternetzwerk eine Verzögerungsleitung (91) umfaßt, die aus dem Eingangssignal eine Vielzahl von diesem entsprechenden zeitlich versetzten Verzögerungssignalen erzeugt, wobei die Stufe zur Bildung von Koeffizienten der Impulskurve eine Vielzahl von mit der Verzögerungskette gekoppelten Multiplizierern (98) umfaßt, die jeweils die Verzögerungssignale mit den in ihnen enthaltenen und die Koeffizienten der Impulskurve darstellenden Signalen multiplizieren, und daß das Filternetzwerk ferner eine mit den Multiplizierern verbundene Summierstufe (101) umfaßt, die die Ausgangswerte der Multiplizierer zur Erzeugung des Ausgangssignals aufsumrniert.

15. Selbsteinstellendes Filter nach Anspruch 14. dadurch gekennzeichnet, daß die Autokorrelations-Recheneinrichtung (96) und die Kreuzkorrelations-Recheneinrichtung (97) jeweils mit der Verzögerungsleitung (41) zum Empfang der Verzögerungssignale verbunden ist.

16. Verwendung des selbsteinstellenden Filters nach einem der Ansprüche 4 bis 15, in Verbindung mit einem Vierdraht-Kreis, der an seinen beiden Enden mit Gabelschaltungen zur Trennung des Vierdraht-Kreises in Zweidraht-Krcise verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das selbsteinstellende Filter derart eingeschaltet ist. daß das Eingangssignal ein für das Filternetzwerk und die Eingangsklemme einer Gabelschaltung gemeinsames Eingangssignal umfaßt, daß das vorgegebene Signal das Ausgangssigna! von der Ausgangsklemme der anderen Gabelschaltung unifaßt und daß das besagte Differenzsignal die Differenz zwischen den Ausgangssignalen von der Gabelschaltung und von dem Netzwerk umfaßt.

17. Verwendung des selbsteinstellcnden Filters nach einem der Ansprüche 4 bis 15. in einem Ubertragungskanal, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal ein Ausgangssignal des Kanals umfaßt und daß das besagte Differenzsignal die Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Filternetzwerks und dem das vorgegebene Signal umfassenden Ausgangssign-il eines dem Filternetzwerk nachgeschalteten Detektors umfaßt.