DE2653965A1

DE2653965A1 - Echounterdrueckungsanordnung fuer eine digitaldatenuebertragungsanlage

Info

Publication number: DE2653965A1
Application number: DE19762653965
Authority: DE
Inventors: Kurt Hugo Mueller
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1975-11-28
Filing date: 1976-11-27
Publication date: 1977-06-02
Also published as: SE7612469L; NL7613228A; GB1561485A; JPS5267909A; FR2333389A1; AU501195B2; NL185643B; JPS5755255B2; IT1064481B; DE2653965B2; FR2333389B1; CA1063744A; US4087654A; NL185643C; BE848695A; SE409933B; AU1988576A; DE2653965C3

Description

BLUMBACH · WESER . BERGEN KRAMER

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089)883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121)562943/561998 Telex 04-186237

Western Electric Company, Incorporated Mueller 7 New York, N.Y., USA

Echounterdrückungsanordnung für eine datenübertragungsanlage

Die Erfindung betrifft eine Echounterdrückungsanordnung für eine Digitaldatenübertragungsanlage gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Datenanlage mit VollduplexÜbertragung besitzt eine Anzahl von Vorteilen gegenüber einer Anlage, die auf Halbduplexbetrieb begrenzt ist. Bei der Vollduplexübertragung wird über ein gemeinsames Medium in beiden Richtungen gleichzeitig mit voller Bandbreite übertragen. Bei der Halbduplexübertragung wird in beiden Richtungen abwechselnd mit voller Bandbreite übertragen. Beim Vollduplexbetrieb werden Anlauf- und Richtungsumkehrverzögerungen vermieden, während beim Halbduplexbetrieb solche Verzögerungen unvermeidlich sind und viel Übertragungszeit verschwenden, wenn die Richtungsumkehr-Verzögerungszeiten mit

München: Kramer · Dr.Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbach · Dr. Bergen ♦ Zwirner

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Nachrichtenblocklängen vergleichbar sind. Für Betriebsarten, bei denen die Datenendstellen in Wechselbeziehung stehen, ist eine Vollduplexübertragung wesentlich. In der Vergangenheit beruhte die Vollduplexübertragung generell auf der Verwendung von festgeschalteten oder Mietleitungstelefonkanälen mit vieradrigen Einrichtungen, d. h., für jede Übertragungsrichtung wurden getrennte, isolierte Aderpaare verwendet.

Für einen Vollduplexbetrieb mit zweiadrigen Einrichtungen, wie sie generell bein öffentlichen oder nach Bedarf geschalteten Fernsprechnetzwerk verfügbar sind, war es erforderlich, den einzigen verfügbaren Übertragungskanal in ein hohes und ein niedriges Band aufzuspalten, die den einzelnen Übertragungsrichtungen zugeordnet waren. In diesem Fall kann nur die Hälfte der verfügbaren Bandbreite für jede Übertragungsrichtung verwendet werden, und zv/ar auf Kosten der Übertragungsgeschwindigkeit.

Oft möchte man zweiadrige Telefonkanäle des nach Bedarf geschalteten Fernsprechnetzwerks als Sicherheitsreserve für oder als Hineinwählzugang zu Anlagen mit festgeschalteten Leitungen verwenden.

Viele Ferngespräch-Telefoneinrichtungen umfassen Echounterdrücker , die so ausgelegt sind, daß sie Gegensprechverkehr unterdrücken, wenn der Vorwärtssprechverkehr die Einrichtung be-

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legt, obwohl es sich bei Ferngesprächeinrichtungen generell um vieradrige Anordnungen handelt. Immer wenn die Richtung des Fernsprechverkehrs umgekehrt werden muß, muß eine Gruppe von Echounterdrückern abgeschaltet und eine andere Gruppe aktiviert werden. Gleichzeitiger Zweiwegverkehr ist also ohne spezielle Anordnungen zum Abschalten aller Echounterdrücker ausgeschlossen; solche Anordnungen sind jedoch in der Regel in vielen Vollduplex-Sprachsignalumsetzem (als gemeinsamer Begriff für Modulator und Demodulator auch Modem genannt) vorgesehen.

Für eine gleichzeitige Zweiwegübertragung innerhalb desselben Frequenzbandes ist es unerläßlich, das Signal des örtlichen Senders von dem von der entfernten Seite empfangenen, gewöhnlich schwachen Signal zu trennen. Hybridnetzwerke oder Brückenschaltungen, im folgenden Gabelschaltungen genannt, die mit oder ohne Umformer verwirklicht werden können, gehören zum Standard und sind bekannte Anordnungen zum Erhalt dieser Trennung. Bei solchen Schaltungen muß zur perfekten Trennung eine Abschlußimpedanz verwendet werden, die gleich der Impedanz der zweiadrigen Leitung ist. Aufgrund der komplexen und frequenzabhängigen Natur dieser Impedanz ist in der Praxis nur eine sehr angenäherte Kompensation möglich. Direkte Streuung über die Gabelschaltung und verzögerte Echos, die durch Signale bewirkt werden, die an weiter entfernten Leitungsimpedanzfehlanpassungen reflektiert werden, haben zur Folge, daß Sende-

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Signalkomponenten das von entfernter Seite empfangene Signal stören. Die Wirkung verzögerter Echos ist insbesondere bei einer Nachrichtenverbindung über Satelitenkanäle störend.

Adaptive Echokompensatoren, die mit Transversalfiltern aufgebaut sind, sind für Analogeinrichtungen bekannt. Bei dieser Art von Echokompensator gelangt ein Teil des Analogsignals, das an einer Hybrid- oder Gabelschaltungsverbindung auf der vieradrigen Seite ankommt, durch ein Transversalfilter mit einstellbaren Abgriffverstärkungssteuerungen, um ein Kompensationssignal zusammenzusetzen, das von demjenigen Signal subtrahiert wird, das die Gabelschaltungsverbindung verläßt. Das resultierende Ausgangssignal wird begrenzt und mit der Reihe der Momentanwerte des ankommenden Signals, die an den Abgriffen des Transversalfilters erscheinen, korreliert, um Steuersignale für die Abgriffverstärkungen oder Gewichtungskoeffizienten des Transversalfilters zu bilden.

Um einen solchen Echokompensator für Analogsprachsignale aufzubauen, ist eine große Anzahl von Abgriffen am Transversalfilter erforderlich, die mit einem Zwischenraum angeordnet sind, der einen Kehrwert der höchsten Frequenz darstellt, die im Echo- oder Streusignal zu erwarten ist, und die sich über die maximale Echoverzögerung erstrecken. Für Sprachkanalbandbreiten liegt die Anzahl der erforderlichen Abgriffe dann im

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Bereich von acht für jede Millisekunde der Umlaufechoverzögerung. Ferner werden für jeden Abgriff zwei Multiplikationen benötigt, und zwar eine für Korrelationszwecke und Abgriffverstärkungseinstellungen und eine weitere zur Berechnung des Transversalfilterausgangssignals. Selbst mit Digitalmethoden unter Verwendung von Analog/Digital- und Digital/Analogumsetzungen wird die Schaltungskomplexität dieser Lösung unerträglich, wenn entfernte Echos zu kompensieren sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gleichzeitige Vollduplexdigitaldatenübertragung über zweiadrige Nachrichtenübertragungseinrichtungen, die in jeder Übertragungsrichtung mit voller Bandbreite ausgenutzt werden, verfügbar zu machen, das Transversalfilter an eine Echo- und Streukompensation in Zweiwegübertragungsanlagen anzupassen, um einen Vollduplexbetrieb mit voller Bandbreite zu ermöglichen, und die Kosten und die Komplexität von Echo- und Streukompensatoren für Datenübertragungsanlagen zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Echokompensationsanordnung, wie sie im Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der "erfindungsgemäßen Echokompensationsanordnung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird die datenartige Natur der Echos oder Streukomponenten vom Sender zum Empfänger über die Verbindung von

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vier auf zwei Adern in einem Zweiweg-Datenanschluß dazu verwendet, von den Datensymbolen direkt ein Auslösch-«· oder Korn- · pensationssignal abzuleiten. Der Echokompensator für Datenmodems, d. h. Datensignalumsetzer, die eine Brückenverbindung zu einem zweiadrigen Übertragungskanal umfassen, weist auf: einen Prozessor, der Basisbanddatensymbole, d. h. Modulationsfrequenzband-Datensymbole, direkt von der Datenquelle (mit oder ohne Zufallsbildung) vor der Modulation, der Formung oder dem Filtern erhält; eine Fehlersteuerschaltung für den Prozessor, die ein Eingangssignal vom Empfänger erhält, nachdem das ankommende Analogsignal in Basisbanddatensymbole umgesetzt worden ist; und eine Summierschaltung zum Kombinieren des Ausgangssignals des Prozessors mit dem ankommenden empfangenen Signal. Der Prozessor umfaßt vorzugsweise ein lineares sequentielles Transversalfilter mit Abgriffen, deren Abstand beim Datensymbolübertragungsintervall liegt, eine Vorrichtung mit einstellbarer Verstärkung bei jedem Abgriff, einen Korrelator bei jedem Abgriff für ein gemeinsames Fehlersignal und das dort erscheinende Datensymbol, und eine Summierschaltung für Abgriffsignale, die durch die Verstärkungsvorrichtungen selektiv gewichtet sind. Das Fealersteuerungssignal wird dadurch erhalten, daß die tatsächlichen und die quantisierten Ausgangssignale des Datenempfängers verglichen werden. Die Korrelation des Fehlersignals mit den jeweiligen Abgriffsignalen resultiert in einer mittleren quadratischen Minimierung des Restechos oder der Reststreukomponente. Effektiv wird

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die mittlere quadratische Fehlerdifferenz zwischen jedem Abgriff ausgangs signal und seinem Beitrag zum Gesamtfehlerausgangssignal auf Null gezwungen. Den beschriebenen Echokompensator kann man als einen adaptiven Sender betrachten, mit den identischen Eingängen des Hauptsenders, die zu dessen Eingängen parallel liegen.

Da es sich bei den Datensymbolen, die dem Prozessor zugeführt werden, entweder im Fall eines Binärsystems um Ein-Bit-Symbole oder im Fall eines Mehrpegelsystems höchstens um Zwei- oder Drei-Bit-Symbole handelt, ergeben sich folgende Merkmale: Die erforderliche serielle Speichergröße (Anzahl der Abgriffe) des Transversalfilters ist wesentlich reduziert und die erforderlichen Multiplikationsoperationen sowohl für die Ausgangssignalberechnung als auch die Abgriffverstärkungseinstellungen sind vereinfacht. Im Fall einer Zweipegelsignalgebung kann die Multiplikationsschaltung ersetzt werden durch einen einfachen Addierer, da die Abgriffsignale lediglich ± 1 sind. Die Kompensation -selbst kann im Durchlaßband oder im Basisband durchgeführt werden, in digitaler oder in analoger Form und entweder auf einer kontinuierlichen Basis oder nur zu Abtastzeitpunkten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 ein Blockschaltbild eines adaptiven Echo- oder Streu-Jcompensators für eine bekannte Zweiweg-Fernsprechübertragungsanlage;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines adaptiven Echo- oder Streukompensators für eine Endstelle einer erfindungsgemäßen Digitaldatenübertragungsanlage j und

Fig. 3" ein ausführlicheres Blockschaltbild eines adaptiven Echo- oder Streukompensators für eine Endstelle einer Digitaldatenübertragungsanlage, bei der ein erfindungsgemäßes Transversalfilter verwendet wird.

Der für Analogsignale verwendete Echokompensator sollte hauptsächlich Echos kompensieren, die in einer Punkt-zu-Punkt-Anaiogübertragungsverbindung entstehen, bei der die Endstellen durch vieradrige Langstreckeneinrichtungen verbunden waren, bei denen sehr lange Verzögerungen beobachtet worden sind. Der Echokompensator wirkte auf das Signal am ankommenden vieradrigen Leitungszweig ein, wenn es in die Gabelschaltungsverbindung gelangte, und führte das Korrektursignal auf den abgehenden vieradrigen Leitungszweig, wenn es die Gabelschaltungsverbindung verließ. Effektiv lag der Echokompensator parallel zur Gabelschaltungsverbindung auf der vieradrigen Seite, und sowohl sein Eingangs- als auch sein Ausgangssignal wiesen Analogform .auf.

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Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Echo- oder Streukompensators für eine Digitaldatenübertragungsanlage, der entsprechend den Prinzipien von Analogechokompensatoren aufgebaut ist. Die dargestellte Datenübertragungsanlage umfaßt eine zweiadrige Leitung 10, eine Westanschlußstelle auf der linken Seite der zweiadrigen Leitung 10 und eine Ostendstelle auf der rechten Seite der zweiadrigen Leitung 10. Die Westendstelle weist einen Sender 11 auf, einen Empfänger 12, einen Prozessor 13» eine Fehlersteuerung 14, einen Differenzverstärker 15, eine Gabelschaltungsverbindung 16 und ein Symmetriernetzwerk 17. Gleichermaßen umfaßt die Ostendstelle einen Sender 21, einen Empfänger 22, einen Prozessor 23, eine Fehlersteuerung 24, einen Differenzverstärker 25, eine Gabelschaltungsverbindung 26 und ein Symmetriernetzwerk 27. Die Ost- und die Westendstelle sind bezüglich der zweiadrigen Leitung 10 Spiegelbilder voneinander.

Ein verständliches Signal vom Westsender 11, entweder in Basisband- oder Paßbandform, wird auf einen Eingang der Gabelschaltungsverbindung 16 gegeben und außerdem zum Prozessor abgezweigt. Gleichzeitig soll ein ankommendes Signal auf der zweiadrigen Leitung 10, das in die Gabelschaltungsverbindung

16 gelangt, zum Westempfänger 12 geliefert werden, ohne durch irgendein abgehendes Signal, das vom Westsender 11 stammt, gestört zu werden. Wäre die Gabelschaltung 16 durch das Netzwerk

17 vollständig symmetriert, würde keine solche Störung auftreten.

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Das Netzwerk 17 ist in seinem Wert jedoch festgelegt und kann den idealen Abschluß nur für einen Leitungszustand erzeugen. Letzterer ist jedoch dynamisch und zeitlich veränderlich. Infolgedessen streut ein bestimmter unvermeidlicher Teil des vom Westsender 11 abgehenden Signals über die Gabelschaltungsverbindung 16 und vereint sich als Echo mit dem empfangenen Signal Die empfangene Signalkomponente, die des weiteren durch Rauschen verschlechtert wird, wird normalerweise direkt auf den Westempfänger 12 gegeben. Jedoch ist die Differenzschaltung 15 als Teil des Echokompensators zwischen der Gabelschaltungsverbindung 16 und dem Westempfänger 12 eingefügt. Der Differenzschaltung 15 wird außerdem das Ausgangssignal des Prozessors 13 zugeführt, der im Idealfall ein Kompensationssignal erzeugt, das exakt zum Streusignal über der Gabelschaltungsverbindung 16 paßt.

Die gegebene Beschreibung gilt direkt für die Ostendstelle.

2 zeigt in Blockdarstellung den erfindungsgemäß verbesserten Echokompensator für Digitaldatenübertragungsanlagen. Es ist lediglich die Westendstelle gezeigt, da die Ostendstel le ein Spiegelbild der Westendstelle ist. Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 darin_p daß eine Datenquelle 30 und ein Datenverbraucher 40 ausdrücklich dargestellt sind, während Fig. 1 für Analogsignale aufgebaut war, die am Eingang und

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am Ausgang der Gabelschaltungsverbindung auftraten. Fig. 2 umfaßt einen Prozessor 33 und eine Fehlersteuerung 34, die direkt ansprechen auf das Ausgangssignal der Datenquelle 30 bzw. das Eingangssignal des Datenverbrauchers 40 auf der Teilnehmerseite des Sender 31 bzw. Empfängers 32, anstatt auf der Gabelschaltungsverbindungsseite des Senders bzw. Empfängers der Fig. 1. Eine Differenz schaltung 35 befindet sich in derselben relativen Position bezüglich der Gabelschaltungsverbindung 37 und des Empfängers 32, wie es bei deren Gegenstücken in Fig. 1 der Fall ist; es versteht sich jedoch, daß die Echokompensation auch stattfinden könnte, nachdem einige der Funktionen bereits durchgeführt worden sind; beispielsweise können bei einem Paßbandsystem die Fehlersteuerung 34 und der Porzessor 33 ausgelegt v/erden für eine Kompensation im Basisband, nach der Demodulation des gestörten empfangenen Signals.

Die Verschiebung des Echokompensators auf die Eingangsseite des Senders und die Ausgangsseite des Empfängers erlaubt es, die Berechnungsfolgefrequenz des Prozessors 33 herabzusetzen auf die Datensymbolfolgefisquenz für eine Echokompensation lediglich zu den Abtastzeitpunkte.i_s anstatt diese zweimal so groß wie die höchste Frequenzkomponente zu machen, wie es beim Stand der Technik erforderlich ist.

Fig, 3 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild eines Echokompensators ■' 'ir Datenübertragungsanlagen gemäß der Erfindung,

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bei dem ein Transversalfilter verwendet wird. Wiederum ist lediglich die Westendstelle gezeigt und davon ausgegangen, daß die Ostendstelle genauso aussieht.

Eine Datenquelle 50 liefert eine synchrone Folge von Datensymbolen a^, die auf diskrete Werte beschränkt sind, an einen Sender 51 > der die Symbole spektral formt und über den Weg 61 auf den Übertragungskanal gibt. Die Symbole a^ werden an einem Verbindungspunkt 54 außerdem an einen Echokompensationsprozessor 53 (gestrichelter Kasten) geliefert. In Gegenrichtung ankommende Signale vom Weg 62, die eine Streukomponente s^ und das gewünschte Signal x_k umfassen, werden auf einen Eingang (+) einer Differenzschaltung 63 gegeben, die einen weiteren Eingang (-) aufweist, auf den ein Kompensations- oder Echoauslöschsignal f^ gegeben wird. Das gewünschte Signal x^ enthält Datensymbole b^, die von der Ostendstelle übertragen worden sind. Das korrigierte Signal y^ wird in der erforderlichen Weise im Empfänger 62 zum Aus gangs signal z_k verarbeitet und von einem Quantisierer demoduliert, um Datensymbole bv an einen Datenverbraucher 60 zu liefern. Ein Fehlersignal e_fc wird von der in einem Subtrahierer 65 gebildeten Differenz zwischen dem kontinuierlichen Eingangssignal und dem diskreten Ausgangssignal eines Quantisierers 64 abgeleitet.

Innerhalb des Prozessorblocks 53 befindet sich ein Transversalfilter mit Verzögerungseinheiten 55 (zwei,: die mit 55A und

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55Β bezeichnet sind, sind in Fig. 3 ausdrücklich gezeigt), einem Korrelator 56 (die ausdrücklich als 56A, 56B und 56C gezeigt sind, die an den Eingang der Verzögerungseinheit 55A, den Verbindungsabgriff zwischen den Verzögerungseinheiten 55A und 55B bzw. an den Ausgang der Verzögerungseinheit 55B angeschlossen sind), Multiplizierschaltungen 57 (die ausdrücklich als 57A bis 57C dargestellt sind und mit denselben Punkten der Verzögerungseinheiten 55 wie die Korrelatoren 56 verbunden sind) und einem Subprozessor 66. Die Korrelatoren ^6 an den einzelnen Abgriffen sind durch elektrische oder mechanische Einrichtungen 58 (durch gestrichelte Linien angedeutet) mit den Multiplizierschaltungen 57 gekoppelt, so daß das Ausgangssignal des Korrelators 56 die Multiplizierschaltung 57 in der geeigneten Richtung erhöht. Bei den Verzögerungseinheiten 55 kann es sich vorteilhafterweise um binäre Schieberegister handeln, die eine Folge von Datenmomentanwerten a^ speichern. Obwohl in Fig. 3 ausdrücklich nur ein einziger Eingangs-,ein Mittel- und ein Ausgangsabgriff gezeigt ist, versteht es sich, daß bei einer praktischen Ausführungsform im allgemeinen eine größere Anzahl erforderlich ist. Die Multiplizierschaltungen 57 können als solche betrachtet werden, die Verstärkungskoeffizienten c_k aufweisen, die entsprechend den Ausgangssignalen der Korrelatoren 56 in der geeigneten Richtung erhöht werden, wie es bereits erwähnt worden ist. Die Korrelatoren 56 sind Multiplizierschaltungen (Exklusiv-ODER-Gatter in der einfachsten Version), von denen ein Eingang gey meinsam mit einem Fehlersteuerungssignal auf einer Leitung 67

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vom Subtrahierer 65 in Verbindung steht. Der andere Eingang eines jeden Korrelators ist mit einem Abgriff oder einem Verbindungspunkt, der einer jeden Verzögerungseinheit 55 zugeordnet ist, verbunden. Die Summe der Produkte der Datenmomentanwerte und der Abgriffverstärkungskoeffizienten erscheint am Verbindungspunkt 59, um ein Korrektursignal zu bilden, das einem Subprozessor 66 zugeführt wird. Im Fall eines Nyquist-Systems, bei dem die Kompensation nur zu den Abtastzeitpunkten erforderlich ist und bei dem die Zeitsteuerung an beiden Stellen synchronisiert ist, kann der Subprozessor 66 ein durchgehender Draht sein. Im Fall eines Paßbandsystems kann er ein Aufwärtsmodulator sein. Das Ausgangssignal des Subprozessorblocks 66 bildet ein Echokompensationssignal f^, das der Differenzschaltung 63 zugeführt wird.

Die Differenzschaltung 63 vereint das von der Gabelschaltung ankommende Signal (s,_ + x^) auf Leitung 62 mit dem Echokompensationssignal f^ vom Prozessor 53» um das empfangene Signal y& = x. +-"Sj...- ft£ zu erzeugen. Eine Echokompensation tritt auf, wenn das im Prozessor 53 zusammengesetzte Kompensationssignal fj. gleich dem Echosignal s^ ist. Das ankommende Signal auf Leitung 62 umfaßt: das gewünschte Digitalsignal x_k vom fernen Ende, das Datenelemente b_k aufweist, die von der Übertragungskanalimpulsübertragungskennlinie h(t) beeinflußt sind; das unerwünschte Signal s_k vom nahen Ende, das von der Gabelschaltungsverbindung reflektiert worden ist und abgehende Da-

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tenelemente a^ umfaßt und durch die Echoantwort über der Gabelschaltungsverbindung beeinflußt ist; und Rauschen n^.

Das Kompensationssignal f^ ist die Summe aus den Produkten der abgehenden Datenelemente a^ und der Abgriffverstärkungsmultiplizierfaktoren c^. Das Differenzsignal y, am Ausgang der Differenzschaltung 63 wird im Empfänger 52 gefiltert (und im Fall eines Paßbandsystems demoduliert), um ein Ausgangssignal z^ zu erzeugen. Letzteres Signal wird im Quantisierer 64 demoduliert oder quantisiert, um die gewünschten Symbole b^ vom fernen Ende zu bewerten. Die Fehlerdifferenz zwischen dem kontinuierlichen Ausgangssignal z, des Empfängers 52 und dem quantisierten Ausgangssignal b^ ist ein Fehlersignal e^ auf den Leitungen 67 und 68. Das auf Leitung 67 erscheinende Fehlersignal wird mit den Abgriffabtastwerten a^ korreliert, wie zuvor erwähnt. Das Fehlersignal e^ auf Leitung 68 ist verfügbar für die Steuerung eines Transversalentzerrers, der im Empfänger 52 verwendet werden kann, um die Zwischensymbolstörung in der gewünschten Komponente des ankommenden Signals x^. minimal zu machen.

Man kann zeigen, daß die Korrelation der abgehenden Abgriffabtastwerte a, mit den Fehlersignalen e, proportional zu dem auf die Abgriffverstärkungsgewichtungskoeffizienten bezogenen Gradienten des mittleren quadratischen Echofehlers ist. Um sich dem Zwang d~«r Langzeitmittlung zu entziehen, wie sie für eine exakte Korrelation erforderlich ist, werden die Abgriffgewich-

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tungskoeffizienten bei jedem Abtastmoment erhöht oder periodisch mit einer konstanten Stufengröße mal dem Produkt aus Fehler- und Abgriffsignal (bewertete Gradienten). Der Algorithmus zur Einstellung der Abgriffverstärkungskoeffizienten kann somit mathematisch folgendermaßen ausgedrückt werden:

c .· = c + g a e (1)

n+1 η η η

Dabei ist c_ = auf den neuesten Stand gebrachter Vektor

der Abgriffverstärkungskoeffizienten £ = gegenwärtiger Vektor der Abgriffverstärkungskoeffizienten
g = Schrittgröße

a = gegenwärtiger Vektor der Abgriffabtastwerte ~n

e = gegenwärtiger Fehlerwert. η

Bei einer noch einfacheren Ausführung sind die Koeffizientenerhöhungen im Betrag festgelegt, und ihre Polarität wird bestimmt durch das Produkt aus den Polaritäten von Fehlersignal und Abgriffabtastwert (Exklusiv-ODER-Korrelator).

Gleichung (1) ist ein adaptiver Algorithmus, der zu einem Satz von Abgriff Verstärkungskoeffizienten konvergiert, die eine optimale Echokompensation ergeben. Der Wert g ist ausgewählt unter gebührender Berücksichtigung des Kanalrauschens, des Grades an Zwischensymbolstörung und der Anzahl von Abgrif-

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fen am Verzögerungsmedium. Die Anzahl der Abgriffe wiederum ist durch die Dauer der Echoperiode zu bestimmen.

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Claims

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Patentansprüche

/1 ../Echokompensationsanordnung für eine Digitaldatenübertragungsanlage mit zwei durch eine Zweiwegsignalstrecke verbundenen Endstellen, die je

eine mit der Strecke verbundene Gabelschaltung aufweisen sowie

einen mit der Gabelschaltung verbundenen Sender, der über die Gabelschaltung Signale auf die Strecke sendet, einen mit der Gabelschaltung verbundenen Empfänger, der über die Gabelschaltung Signale von der Strecke empfängt, einen Prozessor mit zwei Eingängen und einem Ausgang zur ' Erzeugung eines Kompensationssignals, eine Differenzschaltung mit zwei Eingängen, von denen einer mit dem Ausgang des Prozessors und der andere mit dem Empfangsteil der Gabelschaltung verbunden ist, und mit einem Ausgang, der mit dem Empfänger verbunden ist, und eine Fehlersteuerschaltung zur Erzeugung eines Fehlersignals und zum Zuführen des Fehlersignals zum zweiten Eingang des Prozessors,

München: Kramer · Dr.Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbach · Dr. Bergen · Zwirner

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dadurch gekennzeichnet, daß der erste Eingang des Prozessors (33) mit einer Datensymbolquelle (30) verbunden ist,

daß die Differenzschaltung (35) ein Differenzsignal in Abhängigkeit vom Kompensationssignal des Prozessors (33) und dem von der Gabelschaltung (37) empfangenen Signal erzeugt,

daß der Empfänger (32) das Differenzsignal an die Fehlersteuerschaltung (34) gibt,

daß die Fehlersteuerschaltung (34) in Abhängigkeit vom Empfängersignal ein Fehlersignal für den Prozessor (33) und ein Datensignal für einen Datenverbraucher erzeugt, und daß der Prozessor in weiterer Abhängigkeit vom Fehlersignal ein Kompensationssignal für ein über die Gabelschaltung übertragenes Echosignal synthetisfert.
2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Sender einen Modulator umfaßt, dadurch gekennzeichnet , daß der Prozessor (33) einen Subprozessor aufweist, der das Kompensationssignal vor der Weitergabe an die Differenzschaltung moduliert.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor eine synchron abgegriffene Verzögerungsanordnung aufweist sowie eine Vorrichtung mit einstellbarer Verstärkung, die mit je-

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dem Abgriff der abgegriffenen Verzögerungsanordnung verbunden ist,

einen Korrelator, der einer jeden Verstärkungsvorrichtung zugeordnet ist und gemeinsam auf das Steuersignal von der Fehlersteuerungsschaltung und die verzögerten Daten vom zugehörigen Abgriff anspricht, um die Vorrichtung mit einstellbarer Verstärkung auf den neuesten Stand zu bringen, und

eine Kombinierschaltung zum Kombinieren der auf den neuesten Stand gebrachten Abgriffsignale von den Vorrichtungen mit einstellbarer Verstärkung.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor einen seriellen Speicher aufweist, der Zugriff zu Eingangs-, Ausgangsund Zwischenabgriffen erzeugt, sowie ■-ein Exklusiv-ODER-Gatter, das jedem Abgriff am seriellen Speicher zugeordnet ist, um die Daten am seriellen Speicher mit dem Steuersignal zu korrelieren,und eine Vorrichtung zur einstellbaren Verstärkung für jeden Abgriff des seriellen Speichers,

wobei die Verstärkungsvorrichtungen unter der Steuerung der Exklusiv-ODER-Gatter auf neuesten Stand gebracht werden.

Hi/ku

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