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Verfahren und Schaltungsanordnung zur Kompensation von
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UbersDrech- u./o. Echosi.nalen.
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In der DE-P 33 43 584.7 wird ein Verfahren zur Kompensation von Übersprech-
u./o. Echosignalen in einem Digital-Fernmeldesystem mit einer zwischen einem insbesondere
bei einer zwischen einer Vierdrahtleitung und einer Zweidrahtleitung liegenden Gabelschaltung
ankommenden Vierdrahtleitungszweig (Sendezweig) und einem insbesondere von der Gabelschaltung
abgehenden Vierdrahtleitungszweig (Empfangszweig) vorgesehenen adaptiven Übersprech-
u./o.
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Echokompensationsschaltung mit einem variablen Filter und einem das
Kcpensotionssignal in den abgehenden Vierdrahtleitungszweig einkoppelnden Verknüsfurgsglied
angegeben, aenzufolge das Kompensationssignal in Äbhänggkeit von der Differenz zwischen
einem nach der SDersprech- u./o.
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Echokompensation im Anschlußan eine adaptive Signalentzerrung gebildeten
Entscheiderausgangssignal und der.
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Entscheidereingangssignal gebildet wird, indem die Filterkoeffizienten
bei größerer Differenz zwischen Entscheidereingangssignal und Entscheiderausgangssignal
nach Maßgabe des kompensierten Empfangssignals und be- kleinerer Differenz zwischen
Entscheidereingangssignal und Sntscheiderausgangssignal nach Maßgabe dieser Differenz
eingestellt werden. Dabei kann nach der Ubersprech- u./o. Echokompensation zunächst
eine geregelte Verstärkung des kompensierten Empfangssignals stattfinden.
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In der DE-P 33 43 584.7 wird auch eine Schaltungsanordnung zur Kompensation
von Übersprech- u./o. Echosignalen in einem Digital-Fernmeldesystem mit einer zwischen
einem ankommenden Vierdrahtleitungszweig, insbesondere dem bei einer zwischen einer
Vierdrahtleitung und einer Zweidrahtleitung liegenden
Gabelschaltung
ankommenden Vierdrahtleitungs-Sendezweig, und einem abgehenden Vierdrahtleitungszweig,
insbesondere dem von der Gabelschaltung abgehenden Vierdrahtleitungs-Empfangszweig>vorgesehenen
adaptiven Ubersprech- u./o.
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Echokompensationsschaltüng mit einen variablen Filter und einem das
Kompensationssignal in den abgehenden Vierdrahtleitungszweig einkoppelnden Verknüpfungsglied
angegeben, bei der eine vom Ausgang der Ubersprech- u.o. Echok.ompensationsschaltung
zum Regelsignaleingang des variablen Filters führende Regelsign21verbindwng über
den einen Eingang einer Umschalteinrichtung verläuft, zu deren anderen Eingang das
Differenzglied einer Regelsignalschaltung führt, in der ein Differenzglied eingangsseiti
m't det. eingang und mit dem Ausgang eines im abgehenden Vierdrahtleitungszweig
hinter dem Kompensationsglied liegenden Entscheiders verbunden ist, dessen Ausgang
über einen ebenfalls vom Differenzglied gesteuerten adaptiven Entzerrer zu ennem
dem Entscheidereingang vorgeschalteten, das Entzerrerausgangssignal in den abgehenden
Vierdrahtleitungszweig einkoppelnden Verknütfungsglied führt, und bei der der Regelsignalausgang
aer Regelsignalschaltung über ein Grenzsignalglied (Schaibt-Trigger) mit dem Steuereingang
der Umschalteinrichtung verbunden ist. In dieser Schaltungsanordnung kann dem Kompensationsglied
ein Regelsignalverstärker nachgeschaltet sein.
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In der DE-P 33 43 584.7 ist weiter angegeben, daß die Verstellgröße
für die Filterkoeffizienten des variablen Filters in Abhangigkeit von der jeweiligen
Verstärkung gebildet werden kann, indem bei größerer Verstärkung die Verstellgröße
kleiner und bei kleinerer Verstärkung die Verstellgröße größer gemacht wird. Das
dazu dem variablen Filter vom Regelverstärker her zugeführte Steuersignal ermöglicht
dabei an sich auch eine - bei
Einstellung der Filterkoeffizienten
nicht nur nach Maßgabe des Vorzeichens des jeweiligen Regelsignals erforderliche
-Berücksichtigung des Einflusses der Empfangssignalverstärkung auf die dem Regelsignaleingang
des variablen Filters 7ugeführten Regelsignale, was allerdings zu einer entsprechend
aufwendigeren Filtereinstellung führt.
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Die Erfindung zeigt demgegenüber einen eg, eine solche aufwendige
Filtereinstellung zu vermeiden.
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Dies wird im Rahmen des eingangs umrissenen, nach der Übersprech-
u./o. Echokompensation zunächst eine geregelte Verstärkung vorsehenden Verfahrens
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das aus der Differenz zwischen Entscheidereingangssignal
und Entscheiderausgangssignal abgeleitete Einstelisignal für das variable Filter
und bei Ableitung des dem kompensierten Empfangs signal entsprechendenEinstellsignals
aus dem kompensierten und verstarkten Empfangssignal auch dieses Einstellsignal
für das variable Filter mit einem zum Verstärkungsfaktor reziprok proportionalen
Faktor multipliziert wird.
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In der eingangs umrissenen Schaltungsanordnung, bei der dem Kompensationsglied
ein Regelverstärker nachgeschaltet ist, ist hierzu erfindungsgemäß in den über den
eingangs erwähnten anderen Eingang der Umschalteinrichtung verlaufende Regelsignalweg
und bei Abzweigung des über den erwähnten anderen Umschalteingang verlaufenden Regelsignalweg
vom Empfangs zweig der Vierdrahtleitung erst hinter dem Regelsignalverstärker auch
in diesen Regelsignalweg åeweils ein Dämpfungsglied mit einem dem Verstärkungsfaktor
des Regelsignalverstärkers proportionalen Dämpfungsfaktor eingefügt ist.
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Die Erfindung ermöglicht damit eine Berücksichtigung der Signalverstärkung
bereits vor der eigentlichen Filtereinstellung durch eine entsprechende Korrektur
des dem
variablen Filter jeweils zugeführten Eingangssignals.
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Weitere Besonderheiten der Erfindung werden aus der nachstehenden
näheren Erläuterung eines Ausführungsbeispiels einer Schaltungsanordnung gemäß der
Erfindung anhand der Zeichnung ersichtlich.
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In der Zeichnung ist schematisch in einem zum Verständnis der Erfindung
erforderlichen Umfange ein Digital-Fernmeldesystem mit einer zwischen einem Vierdrahtleitungsabschnitt
VL und einem Zweidrahtleitungsabschnitt ZL liegenden Gabelschaltung G dargestellt,
in dem zwischen dem bei der Gabelschaltung G ankommenden Vierdrahtleitungs-Sendezweig
VS und dem von der Gabelschaltung G abgehenden Vierdrahtleitung-Empfangszweig VE
eine Sbersprech- u./o.Echo-Kompensationsschaltung K mit einem variablen Filter KF
und einem das von diesem gebildete Kompensationssignal in den abgehenden Vierdrahtleitungszweig
VE einkoppelnden, in der Zeichnung als Differenzverstärker dargestellten Verknüpfungsglied
KG vorgesehen ist. Das variable Filter KF kann vorzugsweise ein nichtrekursives
digitales Transversalfilter sein, wie dies z.B. aus AGERD Conf. Proc. No.103, 1972,
12-1...12-16, und FREQUENZ 29 (1974) 5, 118...122 und 155... 161 bekannt ist und
hier daher nicht in weiteren Einzelheiten dargestellt zu werden braucht.
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Der Vierdrahtleitungsabschnitt VL weist in seinem bei der Gabelschaltung
G ankommenden (Sende-)Zweig VS eine Digitalsignal-Sendeschaltung DS zum Aussenden
von Sendesignalimpulsen s vorgegebener Form bzw. mit einem vorgegebenen Schwerpunkt
ihres Frequenzspektrums auf; in der Zeichnung ist dazu angedeutet, daß die einen
Leitungscodierer LC und ein Tiefpaßfilter aufweisende Sendeschaltung DS ihr zugeführte
Binärsignalimpulse b in AMI-Slgnalimpulse s umsetzen möge.
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In seinem von der Gabelschaltung G abgehenden Empfangszweig VE weist
der Vierdrahtleitungsabschnitt VL eine Digitalsignal-Empfangsschaltung auf, in der
die Empfangssignalimpulse zunächst eine Filterschaltung
und einen
Kompromißentzerrer KE durchlaufen mögen, um dann zum Verknüpfungsglied KG zu gelangen,
an dessen Ausgang ek das kompensierte Empfangs signal auftritt; mit dem Ausgang
ek der Kompensationsschaltung K ist - gemäß der Zeichnung über einen Regelverstärker
V -ein mit einem Schmitt-Trigger zu realisierender Amplitudenentscheider E verbunden.
Dem Amplitudenentscheider E kann, ohne daß dies in der Zeichnung näher dargestellt
ist, ein Empfangssignalwandler nachfolgen, der ihm zugeführte Signalimpulse beispielsweise
in entsprechende Binärsignale umsetzen möge, wobei bei Zugrundelegung der in der
Zeichnung angedeuteten Signalformen ein solcher Empfangssignalwandler im Prinzip
mit einer Gleichrichterschaltung realisiert sein kann.
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Die Sendesignalimpulse s gelangen vom Sendezweig VS des Vierdrahtleitungsabschnittes
VL über die Gabelschaltung G zu der beispielsweise durch eine Teilnehmeranschlußleitung
gebildeten Zweidrahtleitung ZL, über die sie zu der in der Zeichnung nicht näher
dargestellten Gegenstelle des Digital-Fernmeldesystems, beispielsweise also zu einer
Teilnehmerstelle bzw.
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zu einer Vermittlungsstelle, übertragen werden; in umgekehrter Übertragungsrichtung
gelangen von der Gegenstelle herrührende, über die Zweidrahtleitung ZL übertragene
Signalimpulse über die Gabelschaltung G als Empfangssignalimpulse zum Empfangszweig
VE des VierdrahtleitungsabschnittsVL, Weist die Zweidrahtleitung ZL Reflexionsstellen
auf, wie sie durch Stellen sprunghafter Änderungen von Leitungsparametern zugeben
sein können, so gelangen außer den eigentlichen Empfangssignalimpulsen, die übrigens
von ihrer über tragung her auch mit Verzerrungen behaftet sein können, auch Echos
der Sendesignalimpulse s zum Empfangszweig VE
des Vierdrahtleitungsabschnittes
VL, und außerdem können bei begrenzter Gabelsperrdämpfung auch Direkt.
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anteile der Sendesignalimpulse s in den Empfangszweig VE gelangen.
Im Empfangs zweig VE tritt dann jeweils ein Empfangssignalgemisch aus den eigentlichen
(mehr oder weniger verzerrten) Empfangssignalimpulsen und einem aus Echo- u./o.
Ubersprechsignalen zusammengesetzten Störsignalen auf. Dieses letztere Störsignal
ist mit Hilfe der nach Maßgabe des Sendesignals ein entsprechendes Kompensationssignal
bildenden Kompensationsschaltung K zu kompensieren, wozu in der Kompensationsschaltung
K die Filterkoeffizienten des variablen Filters KF entsprechend einzustellen sind.
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Zur Einstellung der Filterkoeffizienten ist in der in der Zeichnung
dargestellten Schaltungsanordnung zunächst eine vom Ausgang des Regelverstärkers
V zum Regelsignaleingang des variablen Filters KF führende Regelsignalverbindung
vorgesehen, die es gestattet, die Filterkoeffizienten nach Maßgabe des am Kompensatorausgang
ek auftretenden kompensierten Empfangssignals (Restsignal) so einzustellen, daß
das Restsignal minimiert wird. Eine solche Einstellung der Filterkoeffizienten ist
ebenfalls aus AGARD Conf. Proc. No. 103, 1972, 12-1...12-16, und FREQUENZ 29 (1974)
5, 118...122 und 155...161 prinzipiell bekannt und braucht hier daher nicht mehr
näher erläutert zu werden. Besonders bemerkt sei, daß, wie dies auch in der Zeichnung
angedeutet ist, in die vom Ausgang des Regelverstärkers V zum Regelsignaleingang
des variablen Filters KF führende Regelsignalverbindung ein Dämpfungsglied Dl mit
einem dem Verstärkungsfaktor des Regelsignalverstärkers v proportionalen Dämpfungsfaktor
eingefügt ist, so daß
im Ergebnis die Koeffizienteneinstellung
nach Maßgabe des unverstärkten kompensierten Empfangssignals vor sich geht. Dies
kann natürlich auch dadurch erreicht werden, daß der Umsteuereingang ul der Umschalteinrichtung
U direkt an den Ausgang ek des Kompensationsglieds EG angeschlossen wird.
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Die vom Ausgang ek der Kompensationsschaltung K über den Verstärker
V zum Regelsignaleingang des variablen Filters KF führende Regelsignalverbindung
verläuft in der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung
über den einen Eingang ul einer Umschalteinrichtung U. Zu dem anderen Eingang u2
der Umschalteinrichtung U führt ein Differenzglied DG, und 7war, wie dies auch in
der Zeichnung angedeutet ist, über ein Dämpfungsglied D2 mit einem dem Verstärgsfaktor
des Regelsignalverstärkers V proportionalen Dämpfungsfaktor. Das Differenzglied
DG ist Teil einer Regelschaltung R, in der das Differenzglied DG eingangsseitig
mit dem Eingang und mit dem Ausgang des im abgehenden Vierdrahtleitungszweig VE
hinter dem Verknüpfungsglied KG der Kompensationsschaltung K liegenden Entscheiders
E verbunden ist; der Entscheiderausgang ist dabei über einen ebenfalls vom Differenzglied
DG gesteuerten adaptiven Entzerrer AE zu einem dem Erfscheidereingang vorgeschalteten,
das Entzerrerausgangssignal in den abgehenden Vierdrahtleitungszweig VE einkoppelnden
Verknüpfungsglied EG rückgeführt, wobei zwischen dem Regelsignalausgang r der Regelsignalschaltung
R und dem Steuereingang des adaptiven Entzerrers AE ein lediglich das Signalvorzeichen
übertragendes Glied rS eingefügt sein kan.
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ueber ein Grenzsignalglied (Schmitt-Trigger) SG ist der durch den
Ausgang des Differenzgliedes DG gebildete
Regelsignalausgang r
der Regelsignalschaltung R mit dem.
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Steuereingang der Umschalteeinrichtung U verbunden, wobei, wie dies
auch in der Zeichnung angedeutet ist, zwischen dem Regelsignalausgang r der Regelsignalsohaltung
R und den Schmitt-Trigger SG eine den jeweiligen Signalmittelwert bildende Mittelungsschaltung
M eingefügt sein kann.
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Die Festlegung eines entsprechenden Schwellwertes für den Schmitt-Trigger
SG bewirkt nun, daß im variablen Filter KF das über das Verknüpfungsglied KG dem
Empfangszweig VE zugeführte Kompensationssignal in Abhängigkeit von der - ggf. gemittelten
- Differenz zwischen dem nach der Übersprech- u./o. Echo-Kompensation im Zuge der
Amplitudenentscheidung gebildeten Entscheiderausgangssignal und dem Enbscheidereingangssignal
gebildet wird: Bei größerer - ggf.
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gemittelter - Differenz zwischen Entscheidereingangssignal und Entscheiderausgangssignal
werden die Filterkoeffizienten nach Maßgabe des kompensierten Empfangssignals eingestellt;
die hierdurch relativ schnell erreichbare Grobkompensation ermöglicht es dann dem
adaptiven Entzerrer AE, das dem Restsignal überlagerte Nutzsignal von Verzerrungen
soweit zu befreien, daß das Entscheidungsfehlersignal weitgehend nur noch das Restsignal
beinhaltet. Bei der damit kleineren -ggf. gemittelten - Differenz zwischen Entscheidereingangssignal
und Entscheiderausgangssignal werden die Filterkoeffizienten dann nach Maßgabe dieser
Differenz eingestellt, womit ein sowohl schnelles als auch sicheres Einlaufen der
Kompensationsschaltung erreicht wird. Dabei kann, wie dies in der Zeichnung noch
angedeutet ist, die Verstellgröße für die Filterkoeffizienten auch von der jeweiligen
Verstärkung des igelverstärkers V abhängig sein, indem bei größerer Verstärkung
die
Verstellgröße für das variable Filter KF kleiner und bei kleinerer Verstärkung die
Verstellgröße größer getriacht ird.
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Wie sich aus der vorstehenden Erläuterung der Zeichnung ergibt, stimmt
das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel eines Digital-Fernmeldesystems
in seiner Struktur weitgehend mit dem in DE-P 33 43 584.7 erläuterten Digital-Fernmeldesystem
überein. In Abweichung von den in der DE-P 33 43 584.7 skizzierten Verhältnissen
wird in dem in der anliegenden Zeichnung skizzierten Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung
gemaß der Erfindung, in deren zum Regelsignaleingang des variablen Filters KF führende
Regelsignalverbindungen keine lediglich das Signalvorzeichen übertragende Glieder
eingefügt sind, bei Verstärkung des kompensierten Empfangssignals jedenfalls das
über den Umschalteingang u2 der Umschalteinrichtung U dem Regelsignaleingag des
variablen Filters KF zugeführte Regelsignal - und auch das über den Umsohalteingang
u1 übertragene Regelsignal, wenn dieses, wie dies auch bei dem in der anliegenden
Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiel der Fall ist, hinter dem Regelsignalverstärker
V abgegriffen wird - noch mit einem zum jeweiligen Verstärkungsfal.tor reziprok
proportionalen Faktor multipliziert, um Fehleinstellungen des Filters KF zu vermeiden.
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Dies kann, wie dies auch in der anliegenden Zeichnung angedeutet ist,
mit Hilfe einer beispielsweise mit einer Gleichrichterschaltung und einer Teifpaßschaltung
aufgebauten .¢Iittelwertschaltung ^ r geschehen, mit derenlder Amplitude des am
Kompensatorausgang ek auftretenden Empfangssignals proportionalen und damit dem
Verstärkungsfaktor des Regelverstärkers V umgekehrt proportionalen Ausgangssignal
das jeweilige Regelsignal in dem im Beispiel als Modulator ausgebildeten Dämpfungsfffllied
D2
bzw. D1 multipliziert wird.
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Abschließend sei noch bemerkt, daß das eigentliche Entscheidungsfehlersignal
nur im Entscheidungszeitpunkt des Entscheiders E am Regelsignalausgang r der Regelsignalschaltung
R auftritt; nur in diesem Zeitpunkt erfährt daher auch das Empfangssignal die erforderliche
Kompensation, was indessen genügt, weil auch der Entscheider E nur in eben diesem
Zeitpunkt wirksam ist.
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In Abweichung von der zeichnerischen Darstellt ist es natürlich auch
möglich, das Empfangssignal urmittelbar hinter imVierdrahtleitungs-Empfangszweig
VE hinter der Gabelschaltung G vorgesehenen Filterschaltung im Schrittakt einrAbtastung
zu unterziehen und die Abtastwerte digital darzustellen, wobei das Empfangssignal
dann in dieser Digitaldarstellung übersprechu./o. echokompensiert wird. Das durch
die Abtastung erhaltene, zwischen den Abtastzeitpunkten jeeils beibehaltene und
damit treppenförmige (digital dargestellte)Empfangssignal erfährt dann in jedem
Zeitpunkt die erforderliche Kompensation, wobei es aber auch hier nur auf die Kompensation
im Entscheidungszeitpunkt des Entscheiders E ankommt.