DE2063271C - Adaptiver Kompensations Echounterdrucker - Google Patents

Description

ergeben. Nun ist es aus der erwähnten Literaturstelk

bekannt, das Restechosignal den Multiplizierern über einen Begrenzer (infinite clipper) und einen nachfoigen-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kompen- 45 den Verstärker zuzuführen, wodurch erreicht wird,

sations-Echounterdrücker für ein Nachrichtenüber- daß an den zweiten Eingängen der Multiplizierer meist

tragungssystem mit mindestens einem Zweidraht- ein bestimmter positiver oder negativer Signalwert

Vierdraht-Übergang. anliegt, je nachdem, ob der Augenblickswert des

Echosperren bzw. Echounterdrücker werden allge- Restechosignals positiv oder negativ ist.

mein in Weitverkehrs-Fernsprechverbindungen einge- so Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kompensations-

setzt, die laufzeitbehaftete Vierdrahtstrecken, wie Echounterdrücker mit einem Korrelator anzugeben,

z. B. Seekabel- oder Satellitenverbindungen, enthalten. der bei schneller Einstellung der Koeffizienten der

Bei diesen Fernsprechverbindungen kehren nämlich Stellglieder mit einem geringeren schaltungstech-

die insbesondere an ,den Gabelschaltungen reflek- nischen Aufwand auskommt als bei bekannten An-

tierten Sprechsignale des fernen Teilnehmers um die 55 Ordnungen dieser Art.

doppelte Laufzeit der Vierdrahtverbindung verzögert Ausgehend von einem Kompensations-Echounterzum sprechenden Teilnehmer zurück und können hier, drücker für ein Nachrichtenübertragungssystem mit teils unter Vortäuschung von Äußerungen des Partners, einem Zweidraht-Vierdraht-Übergang, bei dem ein von derart lästig in Erscheinung treten, daß eine normale den Signalen der ankommenden Richtung des Vier-Gesprächsführung unmöglich wird. Herkömmliche 60 drahtweges gespeistes Verzweigungsnetzwerk mit einer Echosperren hindern die reflektierten Sprechsignale des Reihe von Ausgängen, die Systemen mit untereinander fernen Teilnehmers meist dadurch an ihrer Rückkehr linear unabhängigen Impulsantworten entsprechen, zum sprechenden Teilnehmer, daß sie mit Hilfe einer vorgesehen ist, die je über ein Einstellglied einem Sum-Abwägeeinrichtung die augenblickliche Übertragungs- mierer zugeführt sind, dessen Ausgangssignal als richtung feststellen und den Übertragungsweg der 65 simuliertes Echos'gnal im subtrahierenden Sinn den gerade nicht benötigten Übertragungsrichtung sperren. Signalen der abgehenden Richtung des Vierdrahtweges Durch diese Maßnahmen können jedoch erhebliche zugesetzt ist, wobei jedes Einstellglied durch das Verstümmelungen der Sprache und weiterhin die integrierte Ausgangssignal eines Multiplizierers ein-

stellbar ist und der erste Eingang des Multiplizierers mit dem zugehörigen Ausgang des Verzweigungsnetzwerkes verbunden und der zweite Eingang des Multiplizierers durch das Restecho in der abgehenden Richtung des Vierdrahtweges steuerbar ist, ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils zwischen Ausgang des Verzweigungsnetzwerkes und erstem Eingang des Multiplizierers ein Vorzeichenbewerter eingeschaltet ist.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß an den zweiten Eingängen der Multiplizierer ausschließlich nur noch ein vorgegebener positiver und gleich großer negativer Wert auszuwerten ist, so daß die Multiplizierer in äußerst einfacher Weise als reine Umpoler für das analoge Ausgangssignal des jeweiligen Ausganges des Verzweigungsnetzwerkes realisiert werden können. Gleichzeitig entsteht der Vorteil einer weitaus genaueren Einstellung für die nachzubildende Übertragungsfunktion, als hei einer ähnlichen Maßnahme im Weg der Zuführung des Restechosignals zu den jeweils zweiten Eingängen der Multiplizierer.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes des erfindungsgemäßen Kompensations- Echounterdrükkers näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt als Ausschnitt aus einer Fernsprechweitverbindung über eine oder mehrere laufzeitbehaftete Vierdrahtstrecken den Übergang von einer Vierdrahtstrecke mit einer ankommenden Richtung 1-2 und einer abgehenden Richtung 5-6 zu einer Zweidrahtstrecke 4 über eine mit einer Nachbildung ausgerüstete Gabel 3. Hierbei ist der Echounterdrücker einerseits in die ankommende Richtung 1-2 und andererseits in die abgehende Richtung eingeschaltet, wobei jedoch zwischen diesem Echounterdrücker und der Gabel 3 sich durchaus noch eine lungere Vierdrahtstrecke befinden kann.

Der adaptive Vierpol des Echounterdrückers besteht beispielsweise aus einer Filterbank mit einer größeren Anzahl eingangsseiüg paralldgeschalteter Filter 21 ... 29, sodann aus den Filtern nachgeschalteten Stellgliedern öl . . 69 sowie einem nachfolgenden Summierer 7. Der Eingang dieses Vierpols ist aus dem Signal .v(/) der ankommenden Richtung 1-2 gespeist; der Ausgang des Vierpols speist ein simuliertes Echosignal Ht) über den Differenzverstärker 8 im subtrahierenden Sinne in die abgehende Richtung 5-6 ein. Im abgeglichenen Zustand hat der Vierpol annähernd die gleiche Übertragungsfunktion wie die Übertragungsfunktion des Echopfacles vom Eingang des Vierpols über die Gabel 3 zurück zum Differenzverstärker 8, so daß am Ausgang des Differenzverstärkers 8 eine weitgehende Kompensation des über die Gabel 3 übergetretenen Echos erfolgt.

Die günstigsten Verhältnisse für die Einstellung der Stellglieder 61 ... 69 mittels der noch zu beschreibenden Korrelationsglieder ergeben sich bei der Verwendung eines Verzweigungsnetzwerkes, welches System mit orthogonalen Impulsanlworlen enthält. Ein solches Verzweigungsnelzwerk läßt sich wie im vorliegenden Beispiel durch eingangsseiüg parallelgeschaltete Filter 21 ... 29, aber z. B. auch durch ein reines Laufzeitglicd mit einer größeren Anzahl von Abgriffen (vgl. Sondhi, F i g. 2) oder durch Laguerre-Neizwerke (vgl. Sondhi, S. 506) realisieren. Im allgemeinen genügt jedoch die Bedingung, daß die Impulsantworten der Filter untereinander linear unabhängig sind.

Die einzelnen Ausgangssignale h>j(/) ... w„(l) des Verzweigungsnetzwerkes 21 ... 29 ergeben nach Durchgang durch die Stellglieder 61 ... 69 die durch den Summierer 7 zusammenfassenden Signale zu £i' »'i(') ■ · · gn ■ W_n(I), so daß am Ausgang des Summierers 7 das simulierte Echosignal

2 St ■

1=1 IO

gebildet wird. Zur Einstellung der Stellglieder 61 ... 69 werden diese durch den Korrelator gesteuert, welcher im wesentlichen aus einer Reihe von Multiplizierern 4i ... 49 besieht.

Erfindungsgemäß ist der jeweils erste Eingang der Multiplizierer 41 ... 49 über einen Vorzeichenbewerter 31 .. .39 mit einem der Ausgänge des Verzweigungsnetzwerkes 21 ...29 verbunden, so daß z. B, an dem ersten Eingang des Multiplizierers 41 das

ao Eingangssignal sign[\\\{t)} zur Verarbeitung anliegt. Die zweiten Eingänge der Multiplizierer 41 ... 49 sind dagegen über den Verstärker 9 mit der Verstärkung k aus dem Signal e(t) der abgehenden Richtung 6 des Vierdrahtweges gesteuert, so daß an ihnen das analoge Signal k · e(l) zur Multiplikation mit dem Wert sign[wi(t)] anliegt. Da die Multiplizierer 41 ... 49 lediglich einen Analogwert mit einem vorgegebenen positiven oder gleich großen negativen Wert zu multiplizieren haben, lassen sie sich in äußer"!

einfacher Weise als reine Umpoler für <las analoge Signal k · e(i) realisieren. Die hierbei entstehenden Ausgangssignale der Multiplizierer 41 ... 49 werden sodann jeweils über ein Integrierglied 51 ... 59 zu einem Stellsignal derart verarbeitet, daß bei Unterbrechung des zu integrierenden Signals k ■ e(t) ■ sign Wt(I) der entsprechende momentane Stellwert über längere Zeit konstant bleibt. Schließlich steuern die Integnerglieder 51 ... 59 die Stellglieder 61 ... 69 auf einen Wert gi, der dem jeweils integrierten Stellsignal proportional ist.

Überlegungen und Untersuchungen im Rahmen der Erfindung haben ergeben, daß die Einschaltung eines Vorzeichenbewerters jeweils in die Zuführung der Ausgangssignale des Verzweigungsnetzwerkes zu den Multiplizierern bei gleichzeitiger analoger Steuerung des zweiten Eingangs des Mulüplizierers durch das Restechosignal eine weitaus bessere Nachbildung des simulierten Echosignalsergibtalsdie Einschaltung eine., entsprechenden Vorzeichenbewerters in die Zuleitung des Restechosignals zu den jeweils zweiten Eingängen der Multiplizierer.

Das simulierte Echosignal %(t) als Ausgangssignal desSummierers'/ kannz. B., wie in der Zeichnung dargestellt, über einen Differenzverstärker 8 in die abgehende Richtung 5-6 des Vierdrahtweges eingespeist werden, wobei das von der Gabel 3 kommende Signal y(i) als Summe des über die Gabel tretenden Restechosignals z(i) und des von der Zweidrahtleitung 4 kommenden Signals n(t) des nahen Teilnehmers dem einen Eingang des Differenzverstärkers 8 und das simulierte Echosignal 2(f)dem anderen Eingang des Differenzverstärkers zugeführt ist. Dem Eingang des Verstärkers 9 ist sodann das Ausgangssignal e(t) = y(t) — %(t) des Differenzverstärkers 8 zugeführt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Einstellvorgang der Stellglieder 61 . . 69 mittels einer Entscheidungseinrichtung 10 für diejenigen Zeitintervalle eingefroren, in denen das Signal e(t) durch das

vom nahen Teilnehmer ankommende Störsignal n(t) für die Korrelation unbrauchbar wird. Diese Entscheidungsschaltung 10 ist sowohl aus der ankommenden Richtung 1 als auch aus der abgehenden Richtung 6 des Vierdrahtweges gesteuert und vermag den Verstärker 9 zu drosseln. Die Drosselung des Verstärkers 9 erfolgt zweckmäßigerweise derart, daß seini Verstärkung k immer dann zu 0 wird, wenn da: Signal jc(i) auf der ankommenden Richtung 1 kleine ist als das Signal <?(') auf der abgehenden Richtung 6 und ebenfalls dann, wenn das Signal x(t) eine bestimmt vorgegebene Pegel-Schwelle unterschreitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 teilweise oder völlige Unterdrückung von Zwischen- Patentansprüche: bemerkungen des gerade hörenden Teilnehmers entstehen.

1. Kompensations-Echounterdrücker für ein Bei Kompensations-Echounterdruckem stehen wah-Nachrichtenübertragungssystem mit einem Zwei- 5 rend der gesamten Geprächsverbindung den Teildraht-Vierdraht-Übergang, bei dem ein von den nehmern beide Übertragungsrichtungen unemge-Signalen der ankommenden Richtung des Vier- schränkt zur Verfügung. Solche Kompensationsdrahtweges gespeistes Verzweigungsnetzwerk mit echosperren sind unter anderem durch den Artikel einer Reihe von Ausgängen, die Systemen mit »An Adaptive Echo Canceller« von M. M. S ο η d h ι untereinander linear unabhängigen Impulsant- io aus »The Bell System Technical Journal«, 1967, worten entsprechen, vorgesehen ist, die je über ein S. 497 bis 511, bekannt. Bei Echounterdruckern dieser Einstellglied einem Summierer zugeführt sind. Art wird das Sprechsignal des fernen Teilnehmers dessen Ausgangssignal als simuliertes Echosignal durch einen adaptiven Vierpol geleitet, der durch im subtrahierenden Sinn den Signalen der abgehen- einen Korrelator derart eingestellt wird, daß sich die den Richtung des Vierdrahtweges zugesetzt ist, 15 Übertragungsfunktion des Vierpols an die des Echowobei jedes Einstellglied durch das integrierte pfades, also hauptsächlich an die des Gabelüberganges Ausgangssignal eines Multiplizierers einstellbar ist annähert. Als Folge dieses Adaptionsvorganges liefen und der erste Eingang des Multiplizierers mit dem der Vierpol ein simuliertes Echosignal, welches im zugehörigen Ausgang des Verzweigungsnetzwerkes subtrahierenden Sinn den Sprechsignalen des nahen verbunden und der zweite Eingang des Multi- ao Teilnehmers zugeführt ist, so daß eine weitgehende plizierers durch das Restecho in der abgehenden Kompensation der Echosignale ohne Beeinflussung Richtung des Vierdrahtweges steuerbar ist, d a- der gleichzeitig vorhandenen Sprechsignale des naher, durch gekennzeichnet, daß zwischen Teilnehmer? erzielt wird.

den jeweiligen Ausgang des Verzweigungsnetz- Der Vierpol vorgenannter Literaturstelle beste!,

werkes (21 ... 29) und ersten Eingang des Multi- as aus einem Verzweigungsnetzwerk mit einer Reihe ν

plizierers (41 ... 49) ein Vorzeichenbewerter Ausgängen, die Systemen mit untereinander line;;

(31 ... 39) eingeschaltet ist. unabhängigen Impulsantworten entsprechen. Di;

2. Echounterdrücksr nach Anspruch 1, dadurch Signale dieser Ausgänge sind je über ein Einstellglied gekennzeichnet, daß eine aus den Signalen der einem Summierer zugeführt. Der Korrelator wiederun ankommenden und der abgehenden Richtung des 30 besteht aus einer gleichen Anzahl von Multiplizierer', Vierdrahtweges gesteuerte Entscheidungseinrich- die jeweils mit einem Ausgang des Verzweigungsnet ;< tung (10) vorgesehen ist, welche die Zuführung des werkes verbunden und durch das Restecho in de: Restechosignals zu den zweiten Eingängen der abgehenden Richtung des Vierdrahtweges gesteuen Multiplizierer (41 ... 49) zu drosseln vermag. sind. Die Ausgangssignale dieser Multiplizierer werde;:

3. Echounterdrücker nach Anspruch 2, dadurch 35 jeweils über einen Integrierer gemittelt und steuern gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung sodann das zugehörige Einstellglied.

(10) aus dem Signal, welches durch Subtraktion Einen verhältnismäßig sehr großen schaltungstech

des nicht kompensierten Signals der abgehenden nischen Aufwand des Korrelators bedingen di<

Richtung (5) des Vierdrahtweges mit dem simu- Multiplizierer, die den Momentanwert des Produktes

lierten Echosignal entsteht, gesteuert ist. 40 aus zwei analogen Größen erzeugen müssen, die eine

Arbeitsweise der Multiplizierer in vier Quadranten