DE3235915C2 - - Google Patents

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DE3235915C2
DE3235915C2 DE3235915T DE3235915T DE3235915C2 DE 3235915 C2 DE3235915 C2 DE 3235915C2 DE 3235915 T DE3235915 T DE 3235915T DE 3235915 T DE3235915 T DE 3235915T DE 3235915 C2 DE3235915 C2 DE 3235915C2
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Charles William Kevin Gritton
Timothy James Zebo
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/20Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers

Description

Die Erfindung betrifft einen Energiediskriminator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Energiedis­ kriminator ist aus der US-PS 41 29 753 bekannt.
Bei dem bekannten Energiediskriminator wird die steuer­ bare Einrichtung unter Verwendung des Restechosignals und zu dessen Reduzierung dann neu eingestellt oder aktuali­ siert, wenn Empfangssignale mit signifikanter Energie an­ kommen und der Sprachdetektor keine abgehenden Sendesig­ nale feststellt. Das Aktualisieren der steuerbaren Ein­ richtung wird zugelassen unabhängig davon, ob es sich bei den Empfangssignalen um Sprache, Rauschen, Einzel­ frequenztöne, Mehrfrequenztöne o. dgl. handelt.
Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß dann, wenn die Aktualisierung oder Neueinstellung der steuerbaren Einrichtung aufgrund von Empfangssignalen erfolgt, die lediglich einen Teil des interessierenden Frequenzbandes belegen, beispielsweise ein Einzelfrequenzton, ein Mehr­ frequenzton o. dgl. (im folgenden als Teilbandenergie be­ zeichnet), unerwünschte Zustände der den Echoauslöscher enthaltenden Nachrichtenübertragungsschaltung auftreten können. Da die steuerbare Einrichtung mittels eines Prozessors nämlich auf eine große Anzahl von Übertragungs­ funktionen eingestellt werden kann, um dasjenige Pseudo- Echosignal zu erzeugen, kann zwar die erzielte Übertra­ gungsfunktion hinsichtlich der Frequenzanteile der Teil­ bandenergie optimiert sein, weicht aber spürbar von der gewünschten optimalen Einstellung ab, die sich dann er­ gibt, wenn eine Einstellung auf der Grundlage eines Voll­ bandsignals, d. h., von Sprache oder Gaußschem Rauschen erfolgen würde. Es entsteht dabei für nicht zur Teilband­ energie gehörige Frequenzen ein Weg mit niedriger Rück­ flußdämpfung, die zu unerwünschten Schwingungen der Über­ tragungsschaltung führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Energie­ diskriminator der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Schwingungen der Übertragungsanlage aufgrund einer niedrigen Rückflußdämpfung sicher vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Damit wird erreicht, daß die Zuführung des Restechosignals an die steuerbare Einrichtung und da­ mit deren Aktualisierung nur dann erfolgt, wenn das Em­ pfangssignal Vollbandenergie enthält, so daß eine optimale Einstellung unter Vermeidung niedriger Rückflußdämpfung möglich ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.
Anhand eines Ausführungsbeispiels sei die Er­ findung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines ein Ausführungsbeispiel der Erfindung enthaltenden Echoauslöschers;
Fig. 2 Einzelheiten des in Fig. 1 verwendeten Energiediskriminators;
Fig. 3 Einzelheiten der in dem Energiediskriminator gemäß Fig. 2 verwendten Steuerschaltung;
Fig. 4 Einzelheiten einer anderen Ausführung der in den Energiediskriminator nach Fig. 2 verwendeten Steuerschaltung;
Fig. 5 Einzelheiten des in der Steuerschaltung nach Fig. 5 verwendeten Filters.
Ein Echoauslöscher oder Echounterdrücker 100, der eine Ausführungsform der Erfindung enthält, ist als Block­ schaltbild in Fig. 1 dargestellt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Echounterdrückeranordnungen, wie z. B. jenen, die in den US-PSen 34 99 999 und 35 00 000 sowie in einem Aufsatz mit dem Titel "Bell′s Echo-Killer Chip", IEEE Spectrum, Oktober 1980, Seiten 34-37 dargestellt sind, enthält der Echoauslöscher 100 einen Energiediskriminator 103, der gesteuert das Aktuali­ sieren der Echosignalauslöschung ermöglicht, wenn ein vom fernen Leitungs­ ende empfangenes Signals signifikante Energie im ganzen Frequenzband (Vollbandenergie) enthält. Anders ausgedrückt; das Aktualisieren der Echosignalunterdrückung wird verhindert, wenn das vom fernen Leitungsende kommende Signal signifikante Energie lediglich in einem Teil des Frequenzbandes (Teilbandenergie) enthält.
Das von einem fernen Teilnehmer über einen Empfangsweg, z. B. eine Leitung 102 gelieferte Signal X(K) wird an einen ersten Eingang des Echounterdrückers 100 und darin an einen Eingang eines Echoabschätzers 101, in Form einer einstellbaren Einrichtung einen Eingang eines Energie­ diskriminators 103 und einen ersten Eingang eines Sprachdetektors 104 gelegt. Das vom fernen Leitungs­ ende kommende Signal X(K) kann beispielsweise ein digital abgetastetes Sprachsignal sein, wobei K eine das Abtastintervall kennzeichnende ganze Zahl ist. Das Signal X(K) gelangt außerdem über eine Leitung 105, gegebenenfalls über eine Umwandlungsschaltung, z. B. einen nicht dargestellten Analog-Digital- Wandler, an einen ersten Eingang einer Gabelschal­ tung 106, die das Eingangssignal über eine doppelgerichtete Leitung 107 zum nahen Teilnehmer führt. Auf­ grund einer Impedanz-Fehlanpassung in der Gabel­ schaltung 106, die typischerweise dadurch verursacht ist, daß eine Nachbildungsimpedanz 108 nicht exakt an die Impedanz der Leitung 107 angepaßt ist, erscheint ein Teil des Ein­ gangssignals der Gabelschaltung 106 auf der abgehenden Leitung 109 und wird als Echo zu dem am fernen Leitungsende befindlichen Teilnehmer reflektiert. Das Echo gelangt vom Ausgang der Gabelschaltung 106 über die Leitung 109 zu einem zweiten Eingang des Unterdrückers 100 und dort zu einem zweiten Eingang des Sprachdetektors 104 sowie einem ersten Eingang einer Verknüpfungsschaltung 110. Die Leitung 109 kann ebenfalls einen Wandler enthalten, z. B. einen nicht dargestellten Analog-Digital- Wandler. Eine zweite Eingangsgröße der Verknüpfungs­ schaltung 110 bildet eine vom Echoabschätzer 101 erzeugtes Pseudo-Echsosignal in Form einer Abschätzung des Echos. Die Echo­ abschätzung gelangt über eine Leitung 111 von einem Ausgang des Echoabschätzers 101 zum zweiten Eingang der Verknüpfungsschaltung 110. Die Verknüpfungs­ schaltung 110 erzeugt ein Restechosignal E(K), das der algebraischen Differenz zwischen der Echo­ abschätzung und dem das unerwünschte Echo enthalten­ den Ausgangssignal der Gabelschaltung 109 entspricht. Das Restechosignal E(K) gelangt über einen zweiten Übertragungsweg, z. B. eine Leitung 112 zum fernen Teilnehmer und zu einem steuerbaren Sperrgatter 113. Das Gatter 113 wird so gesteuert, daß es durch ein Ausgangssignal eines UND-Glieds 114 geöffnet oder gesperrt wird. Ein erster Zustand des Ausgangssignals des UND-Glieds 114, z. B. eine logische 1 öffnet das Gatter 114, um das Restechosignal E(K) an den Abschätzer 101 zu geben, während ein zweiter Zustand des Aus­ gangssignals des UND-Glieds 114, z. B. eine logische 0 das Gatter 114 daran hindert, das Signal E(K) an den Abschätzer 101 zu geben.
In bekannter Weise wurde das Gatter 113 so gesteuert, daß es ein Zuführen des Restechosignals E(K) an den Abschätzer 101 verhinderte, wenn keine signifikante Energie vom fernen Leitungsende vorlag, wenn abgehende Sprache vorhanden war, oder wenn eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem Signal E(K), dem vom entfernten Leitungsende kommenden Signal X(K) und einem Statussignal das Vorhandensein abgehender Sprachsignale anzeigt, wie es in der eingangs genannten US-PS 41 29 753 beschrieben ist. Wie oben angemerkt wurde, kann das vom fernen Leitungsende kommende Signal X(K) Sprache, Rauschen, irgendeine Anzahl einzelner Töne, Mehrfrequenztöne oder dgl. enthalten. Folglich wurde bei der bekannten Anordnung das Restechosignal E(K) nur gesperrt, wen keine signifikante Energie vom fernen Leitungsende oder wenn abgehende Sprache vom nahen Teilnehmer erfaßt wurde. Auf der anderen Seite wurde das Signal E(K) während solcher Intervalle an den Abschätzer 101 gegeben, in denen signifikante, Energie im Signal X(K) erfaßt wurde. Bei dieser Energie konnte es sich um Teilbandenergie, d. h., um einen Einzelfrequenzton, um Mehrfrequenztöne oder dgl. handeln. Folglich konnte der Abschätzer 101 während der Intervalle, in denen nur Teilbandenergie empfangen wurde, angepaßt oder auf andere Weise eingestellt werden. Wie oben bemerkt wurde, führt dies zu unerwünschten Folgen. Speziell kann die Übertragungsfunktion, auf die der Abschätzer 101 für die Frequenzanteile des Teilbandsignals eingestellt wird, zu einer niedrigen Rückflußdämpfung für andere Frequenzanteile im interessierenden Frequenzband führen. Dies wiederum kann unerwünschte Schwingungen verursachen. Es wird daher ein Energiediskriminator 103 verwendet, der erkennt, ob das vom fernen Leitungsende kommende Signal X(K) nur Teilbandenergie oder Voll­ bandenergie enthält. Wenn X(K) Teil­ bandenergie darstellt, z. B. einen Einzelfrequenzton, Mehrfrequenztöne oder dgl., erzeugt der Diskriminator 103 ein Ausgangssignal, welches das UND-Glied 114 sperrt. Wenn andererseits Vollbandenergie festgestellt wird, erzeugt der Diskriminator 103 ein Ausgangssignal, welches das UND-Glied 114 öffnet. Das UND-Glied 114 wiederum erzeugt ein Signal zum Steuern des Gatters 113 und somit zum Steuern der Zufuhr des Signals E(K) zum Abschätzer 101.
Folglich bleibt die vom Abschätzer 101 erzeugte Echoabschätzung des Pseudo-Echosignals während der­ jenigen Intervalle konstant, in denen lediglich Teilbandenergie vorhanden ist, und eine unerwünschte Einstellung der Unterdrücker-Übertragungsfunktion wird vermieden.
Der Abschätzer oder die steuerbare Einrichtung 101 enthält eine mit Ab­ griffen versehene Verzögerungsleitung, die aus Ver­ zögerungseinheiten 115-1 bis 115-N besteht, um ge­ wünschte Verzögerungen an den Abgriffen zu erhalten, die Nyquist-Intervallen entsprechen. Daher werden an den entsprechenden Abgriffen verzögerte Kopien X(K-1) bis X(K-N) des vom fernen Leitungsende ankommenden Signals X(K) erzeugt. Das an jeder Ab­ griffsstelle vorhandene Signal, nämlich X(K-1) bis X(K-N), wird ebenso wie X(K) ansprechend auf das Restechosignal E(K) eingestellt. Genauer gesagt, werden die Signale X(K) bis X(K-N) ansprechend auf E(K) über ein entsprechendes der Einstellnetzwerke 116-0 bis 116-N individuell gewichtet. Die Einstell­ netzwerke 116-0 bis 116-N enthalten jeweils Multi­ plizierer 117 und 118 sowie eine Rückkopplungs­ schleife 119. Die Rückkopplungsschleife 119 stellt die Wichtung in bekannter Weise auf einen gewünschten Wert ein.
Die gewichteten Signale der Einstellnetzwerke 116-0 bis 116-N werden in einem Summierer 120 summiert, um das das zu unter­ drückende Echo approximierende Abschätz- oder Pseudo-Echosignal zu erzeugen. Dieses Signal gelangt über die Leitung 111 an den zweiten Eingang der Ver­ knüpfungsschaltung 110.
Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild einer Ausführungsform des Energiedis­ kriminators 103, der dazu verwendet werden kann, zu bestimmen, ob sig­ nifikante Energie in dem empfangenen Signal X(K) Vollbandenergie und nicht nur Teilbandenergie ist. In diesem Beispiel handelt es sich bei dem interessierenden Frequenzband um das Sprachfrequenzband von etwa 300 Hz bis 4000 Hz. Vollbandenergie ist beispielsweise Sprache, Gaußsches Rauschen oder dgl., d. h., Signale mit Frequenzanteilen über dem gesamten Frequenzband. Teilbandenergie besteht beispielsweise aus Einzel­ frequenztönen, Mehrfrequenztönen oder dgl., d. h. Signalen mit Frequenzanteilen in relativ schmalen Frequenzabschnitten des interessierenden Frequenz­ bandes.
Dementsprechend wird das empfangene Signal X(K) über einen Pufferverstärker 201 an einen Gleichrichter 202 angelegt. Hierzu kann irgendeiner von mehreren bekannten Präzision-Vollweggleichrichtern verwendet werden. Ist X(K) ein digitales Signal, das beispiels­ weise einer μ-Gesetz-Abtastung entspricht, so wird nach dem Gleichrichter 202 ein linearer μ-Gesetz- Digitalwandler (nicht dargestellt) verwendet. In diesem Beispiel wird angenommen, daß X(K) ein Analogsignal sei.
Die gleichgerichtete Version MAG(K) des Signals X(K) gelangt an ein erstes Filter 203 und ein zweites Filter 204. Die Filter 203 und 204 stellen vor­ bestimmte Eigenschaften des empfangenen Signals X(K) fest, um zu unterscheiden, ob Vollbandenergie oder nur Teilbandenergie vorhanden ist. In diesem Beispiel gewinnt das Filter 203 einen Mittelwert von MAG(K), während das Filter 204 eine modifizierte Größe MOD MAG(K) von MAG(K) ableitet. Hierzu ist das Filter 203 ein Tiefpaßfilter mit einer vorgegebenen Zeit­ konstante, während das Filter 204 bei diesem Beispiel eine Zeitkonstante null besitzt und im wesentlichen ein Dämpfungsglied ist. Im vorliegenden Beispiel ist MOD MAG(K) um 9 dB schwächer als MAG(K), d. h. MOD MAG(K) = MAG(K) - 9 dB.
Das Filter 203 erzeugt den laufenden Mittelwert von MAG(K) und besitzt eine kurze Zeitkonstante, die beispielsweise in der Größenordnung von 8 bis 16 Millisekunden liegt. Speziell handelt es sich bei dem Filter 203 um ein aktives RC-Filter (nicht dargestellt) mit einer vorgegebenen Exponentialkennlinie, um eine zeitlich exponentiell gewichtete Version EMP des Signals MAG(K) zu erhalten. Es sei bemerkt, daß auch andere Filterkennlinien verwendet werden können, um das Signal EMP zu er­ halten. Es können auch andere Anordnungen und Methoden zum Erzeugen eines kurzfristigen Mittelwertes des Signals MAG(K) verwendet werden. Wie erläutert, besteht eine Methode darin, das zeitlich exponentiell gewichtete Signal EMP(K) zu bilden. Diese EMP-Mittelwertbildung ist besonders nützlich in Fällen, in denen das Interesse auf das gerade vorausgehende Ver­ halten eines Vorganges gerichtet ist, wie es in IRE Transactions on Automatic Control, Vol. AC-5, Januar 1960, Seiten 11-17 beschrieben ist. Die EMP-Mittel­ wertbildung eines kontinuierlichen Signals wird dadurch bestimmt, daß der Signalwert mit größerem zeillischen Abstand immer weniger bewertet wird. Die relative Wichtung eines kontinuierlichen Signals folgt dabei beispielsweise einer Exponentialfunktion.
Sowohl das Signal EMP(K) als auch das Signal MOD MAG(K) werden an eine Steuerschaltung 205 gegeben, um nach Maßgabe der vorstehend beschriebenen Kriterien ein Signal ADAPT zu erzeugen. Das Signal ADAPT wird in diesem Beispiel dazu verwendet, das Öffnen und Sperren des UND-Glieds 113 (Fig. 1) und somit das Ermöglichen bzw. Verhindern des Aktualisierens der von dem Echoabschätzer 101 (Fig. 1) erzeugten Echoabschätzung zu steuern. Im einzelnen enthält, wenn ADAPT einen ersten Zustand, z. B. eine logische 1 darstellt, das Signal X(K) Vollbandenergie, und wenn ADAPT einen zweiten Zustand, z. B. eine logische 0 darstellt, enthält das Signal X(K) Teil­ bandenergie.
Fig. 3 zeigt Einzelheiten der Steuer­ schaltung 205. Das Signal EMP(K) wird an einen ersten Eingang von Vergleichern 301 und 302 gelegt. MOD MAG(K) gelangt an einen zweiten Eingang des Ver­ gleichers 302, während ein Signal TH an einen zweiten Eingang des Vergleichers 301 gelegt wird. Der Vergleicher 301 stellt fest, ob das empfangene Signal X(K) signifikante, vom fernen Leitungsende kommende Energie enthält. Wenn EMP(K) einen vorbestimmten Schwellenwert TH über­ schreitet, wird angenommen, daß X(K) signifikante Energie enthält. In diesem Beispiel ist TH = -50 dBmO. Das Ausgangssignal des Vergleichers 301 wird an einen Zeitgeber 303 gelegt. Der Zeitgeber 303 bestimmt, ob die signifikante vom fernen Leitungs­ ende kommende Energie wenigstens während eines vorbestimmten Zeitintervalls T 1 vorhanden ist. In diesem Beispiel ist T 1 = 24 Millisekunden. Dies dient als Schutz vor einer fehlerhaften Erzeugung des Signals ADAPT = 1 während des Anfangsintervalls des empfan­ genen Signals X(K), während dessen sich das Ausgangs­ signal des Filters 203 (Fig. 2) im Einschwingzustand befindet. Das Ausgangssignal des Zeitgebers 303 gelangt an einen ersten Eingang eines UND-Glieds 304. Somit wird das UND-Glied 304 gesperrt, bis EMP(K) für einen Zeitraum T 1 größer als TH wird.
Der Vergleicher 302 vergleicht MOD MAG(K) mit EMP(K). Wenn MOD MAG(K) größer ist als EMP(K), erzeugt der Vergleicher 302 ein logisches Ausgangssignal 1. Das Ausgangs­ signal des Vergleichers 302 gelangt an einen zweiten Eingang des UND-Glieds 304. Somit wird das UND- Glied 304 gesperrt, bis MOD MAG(K) größer als EMP(K) ist.
Das Ausgangssignal des UND-Glieds 304 gelangt an einen Zeitgeber 305, der auf eine vom UND-Glied 304 kommende logische 1 anspricht und sofort das Ausgangssignal ADAPT = 1 während eines Zeitintervalls T 2 erzeugt; nachdem das Ausgangssignal des UND- Glieds 304 von logisch 1 auf logisch 0 übergegangen ist. Das Zeitintervall T 2 ist ein sogenanntes Über­ hangintervall, und es addiert in diesem Beispiel 24 Millisekunden zu dem logischen Ausgangssignal 1 des UND-Glieds 304. Hierdurch wird ADAPT = 1 während eines ausreichend langen Zeitintervalls erzeugt, um dem Unterdrücker 100 das Aktualisieren der erzeugten Echoabschätzung zu ermöglichen.
Man sieht, daß ADAPT = 0 während solcher Intervalle, in denen EMP(K) < TH, jedoch MOD MAG(K) < EMP. Wenn dies eintritt, liegt Teilbandenergie vor, und das Aktualisieren der Echoabschätzung wird ver­ hindert.
Fig. 4 zeigt Einzelheiten einer abgewandelten Steuerschaltung 205. Demnach wird EMP(K) an einen ersten Eingang von Digitalvergleicher 501 und 502 gegeben. MOD MAG(K) wird an einen zweiten Eingang des Vergleichers 502 gegeben, während das Schwellen­ wertsignal TH an einen zweiten Eingang des Vergleichers 501 gelegt wird. Der Vergleicher 501 stellt fest, ob das empfangene Signal X(K) signifikante Energie enthält. Wenn EMP(K) einen vorbestimmten Schwellenwert über­ schreitet, wird angenommen, daß X(K) signi­ fikante Energie enthält. In diesem Beispiel beträgt der Wert des Signals TH 16 Teile von 4079,5 Teilen eines vollen linearen Skalenbereichs. Das Ausgangssignal des Vergleichers 501 wird an einen Zeitgeber 503 gelegt. Der Zeit­ geber 503 stellt fest, ob die signifikante Energie während wenigstens eines Zeitintervalls T 1 vorhanden ist. In diesem Beispiel ist T 1 = 24 Milli­ sekunden. Dies wird dadurch erreicht, daß 192 Perioden eines 8-kHz- Signals gezählt werden, um HC(K) = 1 und ansonsten HC(K) = 0 zu erzeugen. Dies dient zum Schutz gegen falsches Erzeugen von ADAPT = 1 während des Anfangsintervalls des empfangenen Signals X(K), wenn Einschwingvorgänge stattfinden können.
Das Ausgangssignal HC(K) des Zeitgebers 503 ge­ langt an einen ersten Eingang eines UND-Glieds 504 . Auf diese Weise wird das UND-Glied 504 gesperrt, bis EMP(K) während eines Intervalls T 1 größer ist als TH.
Der Vergleicher 502 vergleicht MOD MAG(K) mit EMP(K) auf Abtastbasis. Ist MOD MAG(K) größer als EMP(K), erzeugt der Vergleicher 502 ein logisches Ausgangssignal 1. Bei Sprache, d. h. bei Vollband­ energie sollte MOD MAG(K) annähernd einmal pro Grundfrequenz­ periode größer als EMP(K) sein. Das Ausgangs­ signal des Vergleichers 502 gelangt an einen zweiten Eingang des UND-Glieds 504. Somit liefert das UND- Glied 504, wenn es durch HC(K) = 1 freigegeben wird, ein logisches 1-0-Muster d(K), das kennzeichnend ist für das Ergebnis des Vergleiches von EMP(K) mit MOD MAG(K), an das Digitalfilter 505.
Es wird ein digitales Tiefpaßfilter 505 verwendet, damit der Vergleichs­ schwellenwert gesenkt werden kann, um dadurch besser zu erfassen, wenn Voll­ bandenergie empfangen wird. Dies ist möglich, da dann einige falsche EMP-zu-MOD MAG-Entscheidungen er­ folgen können, ohne die Entscheidung zum Erzeugen von ADAPT = 1 aufgrund der Filterfunktion zu beein­ flussen. Das Filter 505 erzeugt ein digitales Aus­ gangssignal f(K), das an einen Eingang eines Digital­ vergleiches 506 gelegt wird. Einzelheiten des Filters 505 sind in Fig. 5 dargestellt und werden unten be­ schrieben.
Der Vergleicher 506 erzeugt in Verbindung mit dem Schwellenwertselektor 507 eine Hysterese bei der Erzeugung des ersten und des zweiten Zustands des Steuersignals ADAPT. Im einzelnen spricht der Schwellenwertselektor 507 auf einen ersten Zustand von ADAPT, nämlich ADAPT = 1 an, um einen ersten vorbestimmten Schwellenwert TH 1 an einen zweiten Eingang des Vergleichers 506 zu legen, und er spricht auf einen zweiten Zustand von ANPASSEN(K), nämlich ADAPT = 0 an, um einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert TH 2 an den zweiten Eingang des Vergleichers 506 zu legen. Die Schwellenwerte sind in Bezug auf den Skalenfaktor F von d(K) im Filter 505 in der unten beschriebenen Weise ausgewählt. In einem Beispiel wird F zu 512 ausgewählt, und TH 1 wird zu 4F = 2048 ausgewählt, während TH 2 zu 2F = 1024 ausgewählt wird. Man sieht also, daß bei der Erzeugung von ADAPT eine Hysterese erzeugt wird.
Weil nämlich TH 1 = 2048 beträgt, muß F(K) diesen höheren Wert übersteigen, bevor ADAPT = 1 erzeugt wird. Dies gestattet einige Fehler bei dem EMP-MOD MAG- Vergleich aufgrund von Einschwingvorgängen und dgl., ohne daß voreilig ADAPT = 1 erzeugt und das Aktualisieren der Echoabschätzung auf der Grundlage eines unrichtigen Signals ermöglicht wird. Da TH 2 zu = 1024 ausgewählt ist, hält das Signal ADAPT = 1, wenn es erst einmal erzeugt ist, solange an, bis f(K) unter den niedrigeren Schwellen­ wert TH 2 abfällt. Hierdurch wird eine Hysterese beim Erzeugen von ADAPT = 1 geschaffen. Daher bleibt der Zustand ADAPT = 1, wenn er erst einmal ge­ schaffen ist, während eines Zeitraums erhalten, der spürbar länger ist als wenn ein Übergang-Zeitgeber verwendet würde. Demzufolge wird ADAPT = 1 länger aufrecht erhalten, ohne auf den Zustand ADAPT = 0 zurückzufallen und dadurch zu verursachen, daß das Aktualisieren des Pseudo-Echosignals weniger häufig ver­ hindert wird.
Fig. 5 zeigt in vereinfachter Form Einzelheiten des Digitalfilters 505. Zum besseren Verständnis der Beschreibung sind Zeitsteuersignale nicht dar­ gestellt. In diesem Beispiel wird ein serieller Bitstrom angenommen, obschon das Filter gleicher­ maßen bei Verwendung eines parallelen Bitstroms realisiert werden kann. Das Digitalfilter 505 ist ein Tiefpaß-Digitalfilter, und es wird über ein Signal HC(K), das den logischen Wert 1 hat, frei­ gegeben, um das Signal d(K) nach Maßgabe der Be­ ziehung
f(K + 1) = (1 - ß)f(K) + ßd(k) (1)
zu filtern, wobei β =1/512 und K die laufend erzeugte Abtastung ist. Wenn HC(K) den logischen Wert 0 hat, gilt
F(K + 1) = f(K) (2)
Demzufolge wird das Ausgangssignal d(K) vom UND-Glied 504 (Fig. 4) an einen Eingang eines Multiplizierers 401 gelegt, während der Skalenfaktor F einen zweiten Eingang zugeführt wird, um eine maßstäblich geänderte Version Fd(K) von d(K) zu erzeugen. Der Skalenfaktor F ist eine Zahl, die derart ausgewählt ist, daß f(K) eine ganze Zahl ist und noch die gewünschte Genauigkeit aufweist. In der experimentellen Praxis wird die Funktion realisiert durch approximierendes zeitliches Steuern von d(K), bis ein gewünschter Wert, beispielsweise F = 512 erhalten wird. Das Signal Fd(K) wird einem ersten Eingang eines Addierers 402 zugeführt, während einem zweiten Eingang ein für (1-ß)f(K) repräsentatives Signals zugeführt wird. Das Ausgangs­ signal des Addierers 402 ist die laufende Abtastung f(K), und dann ist das nächste Abtast-Ausgangssignal f(K + 1). Das Signal f(K) wird einem Schieberegister 403 zugeführt. Wenn es durch HC(K) = 1 freigegeben wird, erzeugt das Schieberegister 403 an einem Ausgang ßf(K) und am anderen Ausgang f(K). Die Anzahl der Stufen im Schieberegister 403 wird zur Realisierung von ß, in diesem Beispiel ß = 1/512 ausgewählt. Wenn HC(K) = 0, wird das Schieberegister 403 gesperrt. Das Signal ßf(K) gelangt über einen Negator 405 an einen ersten Eingang eines Addierers 404, während das Signal f(K) an einen zweiten Eingang gegeben wird. Der Addierer 404 erzeugt ein für (1-ß)f(K) kennzeich­ nendes Signal, das an den zweiten Eingang des Addierers 402 gelegt wird.

Claims (9)

1. Energiediskriminator zur Verwendung in einem Echoauslöscher mit einer an einem Empfangsweg (102) ange­ schalteten steuerbaren Einrichtung (101) zur Erzeugung eines Pseudo-Echo-Signals aus dem Empfangssignal (X(K)), das vom tatsächlichen Echo-Signal auf dem Sendeweg (109) subtrahiert wird, wobei das resultierende Restechosignal (E(K)) der steuerbaren Einrichtung (101) zwecks Reduzierung des Restechosignals (E(K)) auf Null über ein Sperrgatter (113) zuführbar ist, wobei das Sperrgatter (113) seiner­ seits in Steuerabhängigkeit von einem an den Sende- (109) und den Empfangsweg (102) angeschalteten Sprachdetektor (104) steht, dadurch gekennzeichnet, daß -zur Unterscheidung, ob das Empfangssignal Energie im ganzen Frequenzband (Vollbandenergie, z. B. Sprache) oder nur in einem Teil des Frequenzbandes (Teilbandenergie, z. B. Einzeltöne) aufweist - der Energiediskriminator (103) einen Gleichrichter (202) enthält, dem ein erstes Filter (203) zur Erzeugung eines dem Mittelwert des Empfangssignals (X(K)) entsprechenden ersten Signals (EMP(K)) und ein zweites Filter (204) zur Er­ zeugung eines dem Absolutwert des Empfangssignals (X(K)) entsprechenden zweiten Signals (MOD MAG(K)) nachgeschaltet sind und daß eine beiden Filtern (203, 204) nachge­ schaltete Steuerschaltung (205) vorgesehen ist, die das erste (EMP(K)) und das zweite Signal (MOD MAG(K)) miteinander vergleicht und, wenn das zweite Signal größer als das erste Signal ist, ein Steuersignal (ADAPT) erzeugt, das nach einer UND-Verknüpfung (mittels UND-Gatter 114) mit dem Ausgangssignal des Sprachdetektors (104) die Zuführung des Rest-Echo-Signals (E(K)) an die steuerbare Einrichtung (101) ermöglicht.
2. Energiediskriminator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Filter (204) ein Dämpfungsglied aufweist.
3. Energiediskriminator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter (203) einen Kurzzeit-Mittelwert des Empfangssignals (X(K)) bildet.
4. Energiediskriminator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter (203) einen Tiefpaß aufweist.
5. Energiediskriminator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter (203) einen zeitlich exponentiell gewichteten Mittelwert des Empfangs­ signals (X(K)) erzeugt.
6. Energiediskriminator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (205) einen Zeitgeber (305) aufweist, der das Steuersignal (ADAPT) für wenigstens ein vorgegebenes Intervall (T 2) verlängert.
7. Energiediskriminator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (205) eine Einrichtung (301, 303) aufweist, um die Erzeugung des Steuersignals (ADAPT) zu sperren, bis das erste Signal (EMP(K)) einen Wert aufweist, der einen vorgegebenen Schwell­ wert (TH) für ein vorbestimmtes Intervall (T 1) übersteigt.
8. Energiediskriminator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (205) einen Tiefpaß (505) enthält.
9. Energiediskriminator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (205) weiterhin einen Vergleicher (506) enthält, dem das Aus­ gangssignal des Tiefpasses (505) und ein Schwellenwert zugeführt sind, um das Steuersignal (ADAPT) zu erzeugen, wenn der Wert des Filterausgangssignals gleich oder größer als der Schwellenwert ist.
DE823235915T 1981-03-05 1982-02-24 Energiebanddiskriminator Granted DE3235915T1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/240,978 US4426729A (en) 1981-03-05 1981-03-05 Partial band - whole band energy discriminator
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