FR2848040A1 - Procede d'apprentissage d'un annuleur d'echo et systeme de communication utilisant ce procede - Google Patents

Abstract

Un circuit d'annulation d'écho (130) comprend des unités de retard (131, 133) à son entrée et à sa sortie pour régler le retard occasionné par une unité PEPS (114, 125). L'apprentissage des temps de retard des unités de retard (131, 133) est effectué en utilisant un signal d'apprentissage, tel que le signal REVERB, qui est un signal d'initialisation de système. De plus, une tonalité pilote montante est utilisée pour ajuster le temps de retard. Le fonctionnement du circuit est optimisé conformément au dispositif et au procédé décrits.

Description

La présente invention concerne un annuleur d'écho

d'un système ADSL, et concerne plus particulièrement un procédé d'apprentissage de l'annuleur d'écho du système ADSL. De façon générale, un annuleur d'écho est un dispositif destiné à annuler un signal reçu réfléchi à travers un circuit de conversion deux fils - quatre fils, ou circuit hybride, et/ou un câble à paire torsadée connectés à d'autres unités dans un système de communication.

Le système de communication actuel utilisant la ligne d'abonné numérique rapide asymétrique (ou ADSL pour "Asymetric Digital Subscriber Line") sépare des signaux en un signal émis et un signal reçu en utilisant un circuit hybride analogique. Les signaux sont correctement et 15 complètement divisés seulement lorsque l'impédance est exactement adaptée. Par exemple, si un canal de communication est changé, ou si des éléments passifs d'un circuit hybride analogique présentent des erreurs, l'impédance n'est pas exactement adaptée, et de ce fait un 20 signal émis d'un système de transmission est appliqué à un récepteur du système de transmission.

Des annuleurs d'écho comprennent l'annuleur d'écho à réponse impulsionnelle finie (RIF), l'annuleur d'écho à réponse impulsionnelle infinie (RII) et l'annuleur d'écho 25 RIF interpolé. Pour fonctionner effectivement, l'annuleur d'écho doit être capable d'effectuer la surveillance et l'apprentissage des canaux d'écho d'un support de transmission dans la mesure la plus élevée possible, et d'éliminer l'écho d'un signal émis qui est présent à un 30 récepteur, indépendamment de la configuration de l'annuleur d'écho. Un annuleur d'écho RIF est généralement la forme la plus simple et la plus adaptable d'annuleur d'écho. Les coefficients de l'annuleur d'écho sont fixés de façon que 35 l'annuleur d'écho puisse imiter des canaux d'écho. De façon générale, l'annuleur d'écho RIF est ajusté de façon qu'une erreur quadratique entre le canal d'écho et l'annuleur d'écho soit minimale. Cependant, bien que l'annuleur d'écho RIE soit utilisé pour imiter un canal d'écho général, le nombre de prises de l'annuleur d'écho peut varier. De ce fait, le niveau de calcul et de complexité est augmenté.

L'annuleur d'écho RII offre les avantages d'exigences de calcul relativement modérées et d'une configuration de matériel relativement simple; cependant, la stabilité de l'annuleur d'écho RII est quelque peu limitée en fonction du pâle ou des pôles de l'annuleur d'écho RII. 10 Dans un annuleur d'écho numérique, il y a de nombreux problèmes associés à l'apprentissage d'un canal d'écho. Si le ou les pôles et le ou les zéros de l'annuleur d'écho RII ne sont pas connus, certains problèmes peuvent apparaître dans l'annuleur d'écho RII, du fait que le ou les pôles et 15 le ou les zéros de l'annuleur d'écho RII ne peuvent pas être déterminés exactement. Dans ce cas, les coefficients de l'annuleur d'écho RII sont habituellement trouvés en utilisant des techniques de traitement de signal adaptatif.

Cependant, dans ce cas, il faut toujours considérer la 20 stabilité de l'annuleur d'écho RII.

L'annuleur d'écho RIF interpolé comprend un certain nombre d'étages d'annuleur d'écho RIE, ce qui fait que la performance de l'annuleur d'écho RIF interpolé est meilleure que celle de l'annuleur d'écho RIE à un seul 25 étage. Cependant, l'annuleur d'écho RIF interpolé est plus complexe dans son matériel et exige des calculs supplémentaires pour déterminer, ou apprendre, les caractéristiques d'un canal d'écho.

La présente invention porte ainsi sur un annuleur 30 d'écho et un procédé d'apprentissage d'un annuleur d'écho d'un système ADSL qui résolvent dans une large mesure un ou plusieurs problèmes associés à des limitations et des inconvénients des approches classiques.

Un but de la présente invention est de procurer un 35 annuleur d'écho qui soit simple en ce qui concerne le calcul et dont l'apprentissage puisse être effectué aisément.

Un autre but de la présente invention est de procurer un procédé pour effectuer l'apprentissage le plus poussé possible d'un annuleur d'écho d'un système ADSL.

Selon un aspect, la présente invention procure un 5 procédé d'apprentissage d'un annuleur d'écho connecté entre un émetteur et un récepteur, dans le but d'annuler des signaux émis par l'émetteur et retournés au récepteur, le procédé comprenant les étapes suivantes (a) on commande des signaux d'échantillons émis par l'émetteur de façon 10 qu'une partie des signaux d'échantillons soient changés et émis; (b) on émet un signal d'initialisation à l'émetteur; et (c) on calcule au moins un coefficient et un temps de retard de l'annuleur d'écho sur la base du signal d'initialisation retourné au récepteur.

Dans un mode de réalisation préféré, l'annuleur d'écho est utilisé dans une ligne d'abonné numérique et/ou divers systèmes de communication du type xDSL. Ici, le signal d'initialisation est un signal appelé REVERB.

L'annuleur d'écho est connecté entre un synchroniseur du 20 type "premier entré, premier sorti" ou PEPS de l'émetteur et un égaliseur du domaine temporel du récepteur.

Dans ce mode de réalisation, dans l'étape de commande (a), une partie des signaux d'échantillons émis par le synchroniseur PEPS de l'émetteur sont commandés de façon 25 à être modifiés.

Dans ce mode de réalisation, dans l'étape de commande (a), l'un des deux signaux d'échantillons consécutifs émis par le synchroniseur PEPS de l'émetteur consiste en données d'utilisateur, et l'autre des deux 30 signaux d'échantillons consécutifs consiste en données non nulles quelconques.

Dans un mode de réalisation préféré, l'étape (c) comprend les étapes suivantes (c-1) on calcule une caractéristique de fréquence du canal d'écho; (c-2) on 35 calcule une réponse d'écho dans un domaine temporel à partir de la caractéristique de fréquence du canal d'écho; (c-3) on calcule une énergie du canal d'écho sur la base de la réponse d'écho dans le domaine temporel; (c-4) on fixe un temps de retard de l'annuleur d'écho sur la base de l'énergie du canal d'écho; et (c-5) on calcule l'au moins un coefficient de l'annuleur d'écho sur la base de la réponse 5 d'écho dans le domaine temporel et du temps de retard de l'annuleur d'écho.

Dans un mode de réalisation préféré, le procédé comprend en outre les étapes suivantes: (d) on émet un signal d'une fréquence prédéterminée à l'émetteur; (e) on 10 obtient un premier signal reçu au récepteur pendant un état de fonctionnement de l'annuleur d'écho; (f) on obtient un second signal reçu au récepteur pendant un état inactif de l'annuleur d'écho; (g) on compare les premier et second signaux d'écho reçus; et (h) on règle le temps de retard de 15 l'annuleur d'écho conformément au résultat de comparaison.

La fréquence prédéterminée est par exemple une tonalité pilote.

Dans ce mode de réalisation, dans l'étape (h), lorsque les premier et second signaux reçus sont différents 20 l'un de l'autre, le temps de retard de l'annuleur d'écho est réglé d'une valeur égale au temps correspondant à la différence de phase des premier et second signaux reçus.

Dans ce mode de réalisation, lorsque la différence de phase entre les premier et second signaux reçus est de 25 22,50, le temps de retard de l'annuleur d'écho est réglé d'une valeur correspondant à un échantillon.

Selon un autre aspect, la présente invention procure un système de communication pour émettre et recevoir un signal de données par un canal, le système de 30 communication comprenant un émetteur pour modifier un signal d'initialisation et émettre le signal d'initialisation modifié pendant le fonctionnement dans un mode d'apprentissage, dans l'émission par le canal du signal de données qui inclut le signal d'initialisation; un 35 récepteur pour recevoir le signal de données retourné à partir du canal; et un circuit d'annulation d'écho connecté entre l'émetteur et le récepteur, pour éliminer des échos du signal de données émis par l'émetteur et reçu par le récepteur, dans lequel l'apprentissage du circuit d'annulation d'écho est effectué, dans le mode d'apprentissage, sur la base du signal d'initialisation dans le signal de données reçu par le récepteur.

Dans un mode de réalisation préféré, le circuit d'annulation d'écho comprend: une première unité de retard pour retarder un signal émis par l'émetteur; un annuleur d'écho pour recevoir un signal émis par la première unité de 10 retard et éliminer des échos du signal émis dans le canal et reçu par le récepteur; et une seconde unité de retard pour retarder un signal émis par l'annuleur d'écho et pour fournir au récepteur le signal retardé.

Selon un autre aspect, la présente invention 15 procure un système de communication pour émettre et recevoir un signal de données par un canal, le système de communication comprenant: un codeur pour coder un signal de données à émettre; une unité de transformation de Fourier rapide inverse (ou IFFT pour "Inverse Fast Fourier 20 Transform") pour convertir un signal de données dans un domaine de fréquence émis par le codeur en un signal de données dans un domaine temporel; un tampon PEPS d'émission pour synchroniser le signal de données émis par l'unité d'IFFT, et modifier et émettre une certaine partie du signal 25 de données émis par l'unité d'IFFT; un filtre de sortie pour transformer par filtrage un signal de données émis par le tampon PEPS d'émission et transférer vers le canal le signal de données filtré; un filtre d'entrée pour filtrer le signal de données reçu du canal; un égaliseur du domaine temporel 30 pour modifier la longueur effective du canal dans le domaine temporel pour le signal de données filtré par le filtre d'entrée; un tampon PEPS pour synchroniser un signal de données émis par l'analyseur du domaine temporel; une unité de transformation de Fourier rapide (ou FFT pour "Fast 35 Fourier Transform") pour convertir le signal de données dans le domaine temporel émis par le tampon PEPS en un signal de données dans le domaine de fréquence; un décodeur pour décoder un signal de données dans le domaine de fréquence converti par l'unité de FFT; et un circuit d'annulation d'écho pour éliminer des échos reçus du signal de données transmis par le canal. Le circuit d'annulation d'écho 5 comprend: une première unité de retard pour retarder un signal émis par le tampon PEPS; un annuleur d'écho pour recevoir un signal émis par la première unité de retard et éliminer des échos reçus du signal transmis par le canal; et une seconde unité de retard pour retarder un signal émis par 10 l'annuleur d'écho et fournir le signal retardé à l'égaliseur du domaine temporel.

Dans un mode de réalisation préféré, le système de communication est utilisé dans un système de communication à ligne d'abonné numérique et ses variantes (xDSL). Le signal 15 d'initialisation est un signal REVERB.

Dans ce mode de réalisation, l'un des deux signaux d'échantillons consécutifs émis par le tampon PEPS consiste en données d'utilisateur, et l'autre des deux signaux d'échantillons consécutifs est zéro.

Dans ce mode de réalisation, dans un mode d'apprentissage, l'un des deux signaux d'échantillons consécutifs émis par le tampon PEPS consiste en données d'utilisateur, et l'autre des deux signaux d'échantillons consécutifs consiste en données quelconques différentes de 25 zéro.

Dans un mode de réalisation préféré, le temps de retard du circuit d'annulation d'écho est calculé sur la base de l'énergie du canal dans le domaine temporel reçue au récepteur. Dans ce mode de réalisation, l'énergie du canal dans le domaine temporel est calculée sur la base d'une réponse d'écho dans le domaine temporel convertie à partir d'une réponse d'écho *dans le domaine de fréquence par l'unité d'IFFT de l'émetteur.

Dans ce mode de réalisation, une réponse d'écho dans le domaine de fréquence est calculée en utilisant un rapport d'une caractéristique de fréquence reçue au récepteur et d'une caractéristique de fréquence du canal d'écho émis par l'émetteur.

Dans ce mode de réalisation, le canal d'écho dans le domaine de fréquence qui n'est pas reçu parmi les canaux d'écho reçus au récepteur, est déterminé par extrapolation.

Dans ce mode de réalisation, l'unité d'IFFT est une unité d'IFFT à 128 points et l'unité de FFT est une unité de FFT à 512 points.

Dans ce mode de réalisation, la caractéristique de 10 fréquence du canal d'écho émis par l'émetteur est une caractéristique de fréquence d'un signal de données à 512 points converti à partir d'un signal de données à 128 points. Dans ce mode de réalisation, le temps de retard de 15 la première unité de retard est fixé de façon à être l'entier maximal obtenu en divisant par 4 le temps de retard du circuit d'annulation d'écho.

Dans ce mode de réalisation, le temps de retard de la seconde unité de retard est représenté par (temps de retard du circuit d'annulation d'écho) - 4 x (temps de retard de la première unité de retard).

Dans ce mode de réalisation, le temps de retard du circuit d'annulation d'écho est corrigé sur la base du temps de retard d'un tampon PEPS d'émission de l'émetteur et du 25 temps de retard d'un tampon PEPS de réception du récepteur.

Dans ce mode de réalisation, le temps de retard de l'annuleur d'écho est réglé sur la base de la différence entre un signal de données reçu au récepteur dans l'état de fonctionnement de l'annuleur d'écho, et un signal de données 30 reçu au récepteur dans l'état inactif de l'annuleur d'écho, c'est-à-dire un signal de données pendant que l'émetteur émet une tonalité pilote. Lorsqu'une différence de phase entre le signal reçu dans l'état de fonctionnement de l'annuleur d'écho et le signal reçu dans l'état inactif de 35 l'annuleur d'écho est de 22,50, le temps de retard de l'annuleur d'écho est réglé d'une valeur correspondant à un échantillon. Les buts, caractéristiques et avantages précités de l'invention, ainsi que d'autres, ressortiront de la description plus particulière de modes de réalisation préférés de l'invention, illustrés dans les dessins annexés 5 dans lesquels des caractères de référence semblables désignent les mêmes éléments dans l'ensemble des différentes figures. Les dessins ne sont pas nécessairement à l'échelle, l'accent étant mis plutôt sur l'illustration des principes de l'invention. Dans les dessins: la figure 1 est un schéma d'un circuit établi dans un terminal distant d'un système ADSL, conforme à la présente invention; la figure 2 illustre un signal pour l'apprentissage d'un annuleur d'écho, conforme à la présente 15 invention; la figure 3 illustre une caractéristique d'amplitude d'un canal d'écho reçu à un récepteur, conforme à la présente invention; la figure 4 illustre une caractéristique de phase 20 du signal représenté sur la figure 3, conforme à la présente invention; la figure 5 illustre un exemple d'extrapolation relative à l'amplitude d'un canal d'écho, conforme à la présente invention; la figure 6 illustre un exemple d'extrapolation relative à la phase d'un canal d'écho, conforme à la présente invention; et la figure 7 illustre une séquence de commande d'un procédé d'apprentissage de l'annuleur d'écho, conforme à la 30 présente invention.

On va maintenant se référer en détail aux modes de réalisation préférés de la présente invention, dont des exemples sont illustrés dans les dessins annexés. La présente invention n'est cependant pas limitée aux modes de 35 réalisation illustrés ci-après, et les modes de réalisation envisagés ici sont présentés au contraire pour permettre une compréhension aisée et complète du cadre et de l'esprit de la présente invention.

La figure 1 est un schéma synoptique d'un circuit établi dans un terminal distant d'un système ADSL, conforme 5 à la présente invention. En se référant à la figure 1, on note que les références 110, 120 et 130 désignent respectivement un émetteur, un récepteur et un circuit d'annulation d'écho.

L'émetteur 110 comprend un codeur 111, une unité 10 de transformation de Fourier rapide inverse (IFFT) 112, un convertisseur parallèle-série (CPS) 113, un synchroniseur premier entré, premier sorti (PEPS) 114, un filtre numérique (DF) 115, un convertisseur numérique-analogique (CNA) 116 et une unité d'étage frontal analogique (EFA) 117.

Le récepteur 120 comprend une unité d'EFA de réception 121, un convertisseur analogique-numérique (CAN) 122, un filtre numérique (DF) 123, un égaliseur du domaine temporel (EDT) 124, un synchroniseur PEPS 125, un convertisseur série-parallèle (CSP) 126, une unité de 20 transformation de Fourier rapide (FFT) 127 et un décodeur 128. Le circuit d'annulation d'écho 130 comprend une première unité de retard 131, une unité d'annulation d'écho 132 et une seconde unité de retard 133.

En se référant à la figure 1, on note que la référence 140 désigne un circuit hybride connecté à un canal établi entre l'émetteur 110 et le récepteur 120, c'est-àdire un canal de transmission tel qu'un réseau téléphonique.

Des trains de bits de données d'émission (DE) sont 30 appliqués à l'entrée du codeur 111. Le codeur 111 divise les trains de bits parallèles en une multiplicité de groupes de chaînes de bits parallèles (c'est-à-dire n éléments), code chacun des groupes de chaînes de bits parallèles sous forme d'information codée, et émet l'information codée vers 35 l'unité d'IFFT 112. Le procédé de codage du codeur 111 est par exemple la modulation d'amplitude en quadrature (MAQ), qui convient pour le système ADSL. Ici, n éléments codés (qu'on appelle ci-après "information de code d'ordre n') sont alloués à n éléments de porteurs. Chacun des porteurs est émis sous la forme d'un symbole (qu'on appelle ci- après un "symbole d'émission").

L'unité d'IFFT 112 effectue une IFFT en considérant l'information en code d'ordre n et convertit l'information en code d'ordre n d'un signal du domaine de fréquence en un signal du domaine temporel. Les signaux parallèles dans le domaine temporel convertis par l'unité 10 d'IFFT 112 sont convertis en signaux série par le convertisseur parallèle-série 113. Le synchroniseur PEPS 114 synchronise l'émission et la réception de données de couche physique ADSL. Le signal émis qui est fourni par le synchroniseur PEPS 114 est filtré au passage à travers le 15 filtre numérique 115 et est converti en un signal analogique par le CNA 116. Le signal analogique converti est filtré au passage à travers l'unité d'étage d'entrée analogique 117 et est transformé pour être appliqué au canal à travers le circuit hybride 140.

Du fait que chacun des composants du récepteur 120 fonctionne de façon pratiquement inverse de chacun des composants de l'émetteur 110, leur description détaillée sera omise. L'égaliseur du domaine temporel 124 règle la longueur effective du canal dans le domaine temporel pour 25 effectuer l'égalisation.

Le circuit d'annulation d'écho 130 atténue le signal du canal d'écho provenant du filtre numérique 115 de l'émetteur 110 et dirigé vers le filtre numérique 123 du récepteur 120. En d'autres termes, un signal émis d'un 30 terminal distant 100 n'est pas entièrement transmis à un central téléphonique (CT) 200 sous forme complète, mais à la place, une partie du signal émis du terminal distant 100 est renvoyée vers le récepteur du terminal distant 100, du fait qu'un écho a pu se produire pendant la transmission. Ce 35 phénomène peut être occasionné par le canal connecté entre le terminal distant 100 et le central téléphonique 200 mais, dans la plupart des cas, il est occasionné principalement par le circuit hybride analogique 140. De façon similaire, le circuit d'annulation d'écho 130 est utilisé pour éviter que le signal émis par l'émetteur 110 du terminal distant n'affecte le récepteur 120 du terminal distant 100.

Dans ce mode de réalisation, on suppose que l'émetteur 110 utilise une unité d'IFFT à 128 points, 112, et que le récepteur 120 utilise une unité de FFT à 512 points, 127. De cette manière, le signal émis est suréchantillonné à une cadence de Nyquist double pour une 10 transmission plus efficace dans 32 sous-canaux. Le récepteur utilise 256 sous-canaux pour traiter le signal reçu à la cadence de Nyquist. Par conséquent, au récepteur 120, le signal émis de l'émetteur 110 apparaît comme s'il était suréchantillonné dans un rapport de quatre. Ce phénomène 15 doit être pris en considération au moment de la conception du circuit d'annulation d'écho 130.

Dans un mode de réalisation préféré, le circuit d'annulation d'écho 130 comprend des unités de retard 131 et 133, du fait que le retard d'écho entier doit être réglé. 20 L'annuleur d'écho 132 peut comprendre facultativement une seule unité de retard à sa sortie, sans prendre en considération l'efficacité du système entier, mais un annuleur d'écho 132 comportant des unités de retard 131 et 133 placées respectivement à sa borne d'entrée et à sa borne 25 de sortie, est préféré. Du fait qu'un échantillon de l'unité de retard 131 à la borne d'entrée de l'annuleur d'écho 132 correspond à quatre échantillons de l'unité de retard 133 à la borne de sortie de l'annuleur d'écho 132, il n'est pas nécessaire que la mémoire PEPS incorporée dans l'annuleur 30 d'écho 132 soit conçue de façon à être grande. Un retard inférieur à quatre échantillons peut être réglé en utilisant l'unité de retard 133 à la partie de sortie de l'annuleur d'écho 132.

L'annuleur d'écho 132 est un annuleur d'écho du 35 domaine temporel du fait qu'il est placé après l'unité d'IFFT 112 et avant l'unité de FFT 127. Par conséquent, le nombre de prises de l'annuleur d'écho RIF est de préférence adapté au nombre de points de l'unité de FFT 127 du récepteur 120. Cependant, le nombre des prises de l'annuleur d'écho RIF doit être suffisamment grand pour que l'efficacité d'annulation d'écho soit maximisée, en 5 considérant l'efficacité du système et la taille du matériel. Dans l'exemple présent, il est suggéré que l'annuleur d'écho 132 comprenne 256 prises, ou la moitié du nombre des points de l'unité de FFT 127. Par conséquent, la valeur de la première unité de retard 131 peut aller de 0 à 10 127, et la valeur de la seconde unité de retard 133 peut aller de 0 à 3.

Comme indiqué ci-dessus, dans l'exemple présent, l'unité d'IFFT à 128 points, 112, est utilisée dans l'émetteur 110. Par conséquent, une cadence de Nyquist 15 double est utilisée. Dans le signal émis par l'unité PEPS d'émission 114, un échantillon sur les deux échantillons consiste en données d'utilisateur, et l'autre échantillon a une valeur de zéro. Si l'échantillon qui doit être égal à zéro a une valeur différente de zéro, le signal de sortie de 20 l'unité PPS d'émission 114 n'est pas un signal désiré. En d'autres termes, l'émetteur se comporte comme si le signal émis utilisant 32 sous-canaux était un signal utilisant 64 sous- canaux. Ici, les données des 32e - 63e sous-canaux sont les conjugués complexes des données des 0-ième - 31-ième 25 sous-canaux. En d'autres termes, la partie imaginaire du signal émis apparaît. Le procédé de la présente invention pour l'apprentissage de l'annuleur d'écho 132 est mis en oeuvre en utilisant ces caractéristiques.

Pour utiliser ceci dans l'annuleur d'écho 132, 30 l'unité PEPS 114 comporte un registre ZINSERT 114_1 pour introduire une valeur quelconque dans un échantillon zéro entre des échantillons des données d'utilisateur. Par conséquent, les caractéristiques des 32e - 63e sous-canaux qui ne peuvent pas être reconnues dans les approches 35 classiques, sont reconnues aisément dans la présente invention. Dans la présente invention, ce registre 114_1 est conçu pour introduire une valeur prédéterminée dans un intervalle d'apprentissage de l'annuleur d'écho 132, et il est utilisé pour l'apprentissage de l'annuleur d'écho 132.

Dans le système ADSL, l'apprentissage de l'annuleur d'écho 132 est effectué pendant des intervalles 5 RECT et CECT dans un processus d'initialisation. Du fait que la présente invention concerne un annuleur d'écho 132 d'un terminal distant 100, l'apprentissage de l'annuleur d'écho 132 est effectué pendant l'intervalle RECT. Pendant l'intervalle RECT, il est possible d'effectuer 10 l'apprentissage de l'annuleur d'écho 132 en utilisant un signal quelconque à condition de transgresser un masque de densité spectrale de puissance (DSP) donné. Du fait que le système ADSL est conçu pour émettre un signal REVERB ou MEDLEY qui est un signal d'initialisation, l'apprentissage 15 de l'annuleur d'écho 132 peut être effectué, par exemple, en utilisant le signal REVERB.

En particulier, comme décrit ci-dessus, si une valeur différente de zéro est introduite dans le registre Z_INSERT 114_1 de l'unité PEPS 114 de l'émetteur 110 pendant 20 que le signal REVERB est émis, un signal émis tel que celui représenté sur la figure 2 peut être généré. Sur la figure 2, le signal tracé avec une ligne continue est le signal REVERB qui est un signal d'initialisation, et le signal tracé avec une ligne en pointillés est le signal REVERB_C 25 qui est le signal conjugué complexe du signal REVERB. Le récepteur 120 du terminal distant 100 peut reconnaître non seulement un canal montant, mais également les canaux descendants des 32e - 63e sous-canaux.

Les figures 3 et 4 montrent le signal reçu qui 30 peut être obtenu en utilisant le signal émis représenté sur la figure 2. La figure 3 illustre une caractéristique d'amplitude d'un canal d'écho reçu à un récepteur, et la figure 4 illustre une caractéristique de phase du signal représenté sur la figure 3. Comme représenté sur la figure 35 3, du fait que le signal reçu contient du bruit à chaque trame DMT, on fait la moyenne de quelques trames pour annuler ceci. L'écho du signal d'initialisation REVERB peut être obtenu en utilisant cette méthode. La caractéristique de fréquence HECHO du canal d'écho est représentée par l'Expression 1: Expression 1

HECHO YAVG

REVz_ INSERT dans laquelle YAVG est une moyenne de quelques unes des trames, et REVZ-INSERT est le signal REVERB lorsqu'une valeur quelconque différente de zéro est introduite dans le registre Z_INSERT 141_1.

Le signal du domaine temporel peut être obtenu au moyen de l'unité d'IFFT 12 pour le signal de caractéristique de fréquence du canal d'écho. Si la réponse d'écho dans le domaine temporel est hECHO, le terme hEcHO est représenté par l'Expression 2 Expression 2 hECHo = IFFT{HEcHO} Ici, cependant, REVz INSERT est un signal émis généré par l'intermédiaire d'une unité d'IFFT à 128 20 points, 112, et YAVG est un signal reçu qui est reçu par l'intermédiaire de l'unité de FFT à 512 points 127. Par conséquent, la caractéristique de fréquence du canal d'écho ne peut pas être obtenue directement comme représenté par l'Expression 2. Pour résoudre ce problème, la caractéristique de fréquence du signal émis doit être adaptée à la caractéristique de fréquence du signal reçu.

Pour placer le signal émis à 128 points dans la région de fréquence du signal reçu à 512 points, on doit faire de REVz_INSERT une matricevecteur comme représenté par 30 l'Expression 3.

Expression 3 REVz INSERT L REVzINSERT REVz-INSERT REVz-INSERT REVz_INSERT] Ceci est le procédé utilisé pour adapter les fréquences du signal émis et du signal reçu, du fait que le signal émis est un signal dont la fréquences'élève jusqu'à 276 kHz et le signal reçu est un signal dont la fréquence s'élève jusqu'à 2,208 MHz. Par conséquent, si le 10 signal émis obtenu par l'Expression 3 est substitué dans l'Expression 1, on peut obtenir le canal d'écho désiré.

Ici, le processus décrit ci-dessus est accompli dans l'hypothèse selon laquelle il y a un canal prédéterminé du fait de l'extrapolation du canal d'écho dans 15 une région de fréquence qu'il n'est pas possible d'obtenir.

L'extrapolation du canal d'écho est effectuée sous l'hypothèse selon laquelle la linéarité du canal est garantie. L'extrapolation doit être effectuée sur la caractéristique d'amplitude du canal d'écho tant que la 20 caractéristique de la bande de fréquence désirée n'est pas changée. L'extrapolation de canal est effectuée sous l'hypothèse selon laquelle la phase du canal d'écho est linéaire à l'intérieur de la bande de fréquence utilisée.

Les figures 5 et 6 illustrent un exemple d'extrapolation 25 d'un canal d'écho.

La figure 5 illustre un exemple d'extrapolation portant sur l'amplitude d'un canal d'écho.

On suppose qu'il y a une région de canal qui ne peut pas être obtenue par le signal d'apprentissage d'écho. Dans ce 30 procédé, la caractéristique connue est améliorée. On peut utiliser divers procédés pour l'extrapolation d'amplitude, à condition que l'extrapolation de canal soit effectuée comme indiqué par la courbe A ou B sur la figure 5. La figure 6 illustre un exemple d'extrapolation pour la phase d'un canal 35 d'écho. La phase du canal connu qui résulte du signal d'apprentissage d'écho peut ne pas être nécessairement linéaire, mais l'extrapolation peut être effectuée comme indiqué par C sur la figure 6, sous l'hypothèse selon laquelle on a l'assurance de la linéarité de la phase du canal dans la bande de fréquence à partir de laquelle l'information de phase ne peut pas être obtenue.

La réponse dans le domaine temporel conformément au procédé décrit cidessus est une réponse d'échantillons à 512 points. Si le nombre des prises de l'annuleur d'écho du type RIF est de 512, la réponse du 10 domaine temporel obtenue comme décrit ci-dessus peut être le coefficient de l'annuleur d'écho 132, sans la nécessité d'une unité de retard quelconque. Cependant, pour réduire la complexité et la quantité de calculs qu'exige le matériel, le procédé pour faire en sorte que l'unité de retard et la 15 réponse d'écho du domaine temporel correspondent à l'annuleur d'écho, doit être déterminé de façon que le nombre des prises du canal d'écho soit conçu pour être inférieur à 512 échantillons.

Dans la présente invention, on fait 20 correspondre au coefficient de l'annuleur d'écho la réponse du domaine temporel de la plage dans laquelle l'énergie de canal du domaine temporel correspondant au nombre des prises de l'annuleur d'écho est la plus fortement distribuée.

L'énergie de canal du domaine temporel EECHO est représentée 25 par l'Expression 4: Expression 4

K

ECHo(K) = hEcHo(n+k)1 n=1 dans laquelle K est le nombre des prises de l'annuleur d'écho 132 et est par exemple de 256. Ici, le temps de retard A de l'annuleur d'écho 132 est représenté 30 comme indiqué dans l'Expression 5 Expression 5

MAX

A k ((EEcHo(k) En d'autres termes, le k lorsque EECHO (k) est à un maximum est fixé pour être le temps de retard A. Les temps de retard des unités de retard 131 et 133 du circuit d'annulation d'écho 130 sont représentés dans les Expressions 6 et 7.

Expression 6 Retard, INTK) Expression 7 Retard2 A - 4 x Retard, Dans l'Expression 6, la fonction INT(k) désigne l'entier maximal qui n'est pas supérieur à k. Par 10 conséquent, le temps de retard Retardl de l'unité de retard 131 règle le temps de retard du signal émis à 128 points, et le temps de retard Retard2 de l'unité de retard 133 règle le temps de retard d'un signal de sortie de l'annuleur d'écho 132. Ici, le coefficient WECHO de l'annuleur d'écho est 15 déterminé comme représenté dans l'Expression 8 Expression 8 WECHO (k) = hECHO(k + A), k = 0, .., K-1 Cependant, comme représenté sur la figure 1, la position de l'annuleur d'écho 132 annule les échos des données à la suite de l'unité PEPS d'émission 114 et avant 20 l'unité d'égaliseur temporel 124. Le procédé envisagé cidessus pour l'apprentissage de l'annuleur d'écho 132 est établi sur la base du traitement de signal de l'unité de FFT 127 et de l'unité d'IFFT 112. Par conséquent, pour appliquer ceci à une configuration de matériel réelle, il est 25 nécessaire de considérer le retard de l'unité PEPS d'émission 114 et le retard de l'unité PEPS de réception 125. En d'autres termes, si le retard de l'unité PEPS 114 est ATX et celui de l'unité PEPS de réception 125 est ARX, le A utilisé dans le calcul des temps de retard des unités de retard 131 et 133 doit être corrigé comme indiqué dans l'Expression 9: Expression 9

A A - ATX - ARX

De façon similaire, les temps de retard des 5 unités de retard 131 et 133 dans le circuit d'annulation d'écho 130 et le coefficient de l'annuleur d'écho 132 sont pris en considération dans les retards des unités PEPS 114 et 125. Pour confirmer les temps de retard et le coefficient, après qu'une tonalité pilote montante a été 10 émise, le signal de sortie du circuit d'annulation d'écho au moment auquel le circuit d'annulation d'écho est mis en fonction est comparé avec la tonalité pilote reçue au moment auquel le circuit d'annulation d'écho est mis hors fonction. La tonalité pilote montante est une sinusode qui 15 utilise le 16-e sous- canal et sa fréquence est de 69 kHz. Il est nécessaire que soit vérifiée l'Expression 10 Expression 10

PECHO PORG

dans laquelle PECHO est un signal reçu du canal d'écho qui est reçu après que la tonalité pilote 20 montante a été émise, et PORG est un signal reçu du canal d'écho qui est reçu après que le circuit d'annulation d'écho a été mis hors fonction.

Cependant, les retards d'échantillons théoriques de l'unité PEPS d'émission 114 et de l'unité PEPS 25 de réception 125 peuvent s'écarter d'un ou de deux échantillons à cause de l'opération PEPS et de l'opération de restauration du matériel. Du fait de la différence dans les retards d'échantillons, comme décrit ci-dessus, l'Expression 10 n'est pas vérifiée. On peut aisément 30 résoudre ce problème en considérant les phases de PECHO et PORG- Du fait que PECHO et PORG sont le signal reçu de la tonalité pilote montante, on peut connaître le degré auquel le retard d'échantillon s'est écarté de la différence de phase de ces unités PEPS.

Du fait que la tonalité pilote montante utilise le 16e sous-canal, la phase de la tonalité pilote reçue est changée de 22,5 lorsque le retard d'échantillon s'écarte d'un échantillon au récepteur 120. Par conséquent, 5 on peut trouver la valeur précise du retard d'échantillon d'après la différence de phase entre PECHO et PORG- Si on désigne par APILOTE le retard d'échantillon de la différence de phase entre PECHO et PORG, l'Expression 9 est changée pour devenir l'Expression 11: Expression 11 = A - ATX - ARX - APILOTE Dans ces conditions, la relation entre APILOTE et la différence de phase entre PECHO et PORG peut être représentée comme indiqué dans le Tableau 1.

Tableau 1 ZPECHO - ZPORG APILOTE -90,0 -4 -67,5 -3 -45,0 -2 -22,5 -1 0 0 22,5 1 45,0 2 67,5 3 90,0 4 Cependant, du fait que la différence de phase entre PECHO et PORG ne concide pas exactement avec le Tableau, on peut se référer au Tableau 1 en utilisant la distribution de la différence de phase entre PECHO et PORG20 On va maintenant décrire en détail la séquence de commande d'un procédé d'apprentissage du circuit d'annulation d'écho 130, en se référant à la figure 7.

En se référant à la figure 7, on note qu'à l'étape S300, au début de l'apprentissage du circuit d'annulation d'écho 130, l'unité d'égaliseur du domaine temporel 124 du récepteur 120 est conditionnée pour 5 transmettre sans modification un signal reçu, et le registre Z_INSERT 114_1 de l'unité PEPS 114 de l'émetteur est fixé à une valeur prédéterminée.

A l'étape S301, si l'émetteur 110 émet un signal d'initialisation REVERB, le récepteur 120 reçoit le 10 signal d'initialisation sous la forme d'un signal d'écho. A l'étape S302, la réponse du domaine temporel hECHo est calculée. Comme décrit ci-dessus, la réponse du domaine temporel hECHO peut être calculée conformément aux Expressions 1 et 2. A l'étape S303, l'énergie de canal EECHO 15 est calculée. L'énergie de canal EECHO est calculée par exemple conformément aux Expressions 3 et 4. A l'étape S304, le coefficient de canal d'écho WECHO et le temps de retard A du circuit d'annulation d'écho 130 sont calculés conformément aux Expressions 5 à 9. A l'étape S305, 20 l'émetteur 110 émet la tonalité pilote. Ici, le circuit d'annulation d'écho 130 est commuté à l'état de fonctionnement ou à l'état inactif. Le signal reçu pendant que le circuit d'annulation d'écho 130 fonctionne est appelé PECHO, et le signal reçu pendant que le circuit d'annulation 25 d'écho 130 ne fonctionne pas est appelé PORG- A l'étape S306, on détermine si les signaux reçus PECHO et PORG sont mutuellement les mêmes, conformément au fait que le circuit d'annulation d'écho 130 fonctionne ou non. Si les deux signaux PECHO et PORG ne sont pas les mêmes, la commande 30 passe à l'étape S307. A l'étape S307, le temps de retard A de l'annuleur d'écho 132 est réglé conformément à la différence de phase entre les signaux reçus PECHO et PORG' selon que la circuit d'annulation d'écho 130 fonctionne ou non. Dans la présente invention décrite ci-dessus, l'annuleur d'écho est muni d'unités de retard respectivement à une borne d'entrée et une borne de sortie de l'annuleur d'écho, de façon à corriger le retard occasionné par l'unité PEPS correspondante. L'apprentissage de l'annuleur est effectué sur le temps de retard des unités de retard en utilisant le signal REVERB comme un signal d'initialisation. 5 Par conséquent, l'apprentissage de l'annuleur d'écho de la présente invention peut être effectué aisément avec un matériel relativement simple, en comparaison avec l'annuleur d'écho classique. De plus, une tonalité pilote montante est utilisée pour ajuster le temps de retard. Par conséquent, le 10 fonctionnement du circuit d'annulation d'écho est optimisé.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (29)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'apprentissage d'un annuleur d'écho (132) connecté entre un émetteur (110) et un récepteur (120), pour annuler des signaux émis par l'émetteur (110) et 5 retournés au récepteur (120) , ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: (a) on commande des signaux d'échantillons émis par l'émetteur (110), de façon qu'une partie des signaux d'échantillons soient changés et émis; (b) on émet un signal d'initialisation à 10 l'émetteur (110); et (c) on calcule au moins un coefficient et un temps de retard de l'annuleur d'écho (132) sur la base du signal d'initialisation retourné au récepteur (120).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'annuleur d'écho (132) est utilisé dans un 15 système de communication à ligne d'abonné numérique (xDSL).

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal d'initialisation est un signal REVERB.

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'annuleur d'écho (132) est connecté entre un 20 synchroniseur PEPS (114) de l'émetteur (120) et un égaliseur du domaine temporel (124) du récepteur.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la commande de signaux d'échantillons comprend le changement et l'émission d'une partie des signaux 25 d'échantillons émis par le synchroniseur PEPS (114).

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, pendant l'étape de commande (a), l'un de deux signaux d'échantillons consécutifs émis par le synchroniseur PEPS (114) de l'émetteur (120) consiste en données 30 d'utilisateur, et l'autre des deux signaux d'échantillons consécutifs consiste en données différentes de zéro.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape (c) comprend les étapes suivantes: (c-1) on calcule une caractéristique de fréquence du canal d'écho; 35 (c-2) on calcule une réponse d'écho dans un domaine temporel sur la base de la caractéristique de fréquence du canal d'écho; (c-3) on calcule une énergie du canal d'écho sur la base de la réponse d'écho dans le domaine temporel; (c-4) on fixe un temps de retard de l'annuleur d'écho (132) sur la base de l'énergie du canal d'écho; et (c-5) on calcule l'au moins un coefficient de l'annuleur d'écho (132) sur la base 5 de la réponse d'écho dans le domaine temporel et du temps de retard de l'annuleur d'écho (132).

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes: (d) on émet un signal d'une fréquence prédéterminée à l'émetteur 10 (110); (e) on obtient un premier signal reçu au récepteur (120) pendant un état de fonctionnement de l'annuleur d'écho (132) ; (f) on obtient un second signal reçu au récepteur (120) pendant un état inactif de l'annuleur d'écho (132); (g) on compare les premier et second signaux d'écho reçus; 15 et (h) on règle le temps de retard de l'annuleur d'écho (132) conformément au résultat de comparaison.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la fréquence prédéterminée est une tonalité pilote.

10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que dans l'étape (h), lorsque les états des premier et second signaux reçus sont mutuellement différents, le temps de retard de l'annuleur d'écho (132) est réglé d'une valeur égale au temps correspondant à la différence de phase des 25 premier et second signaux reçus.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que lorsque la différence de phase entre les premier et second signaux reçus est de 22, 50, le temps de retard de l'annuleur d'écho (132) est réglé d'une valeur égale à la 30 durée d'un échantillon.

12. Système de communication pour émettre et recevoir un signal de données par l'intermédiaire d'un canal, caractérisé en ce qu'il comprend: un émetteur (110) pour modifier un signal d'initialisation et émettre le 35 signal d'initialisation modifié pendant le fonctionnement dans un mode d'apprentissage, en émettant par le canal le signal de données qui contient le signal d'initialisation; un récepteur (120) pour recevoir le signal de données retourné à partir du canal; et un circuit d'annulation d'écho (130) connecté entre l'émetteur (110) et le récepteur (120), pour éliminer des échos du signal de données émis par 5 l'émetteur (110) et reçu par le récepteur (120); et en ce que l'apprentissage du circuit d'annulation d'écho (130) est effectué, dans le mode d'apprentissage, sur la base du signal d'initialisation dans le signal de données reçu par le récepteur (120).

13. Système de communication selon la revendication 12, caractérisé en ce que le circuit d'annulation d'écho (130) comprend: une première unité de retard (131) pour retarder un signal émis par l'émetteur (110); un annuleur d'écho (130) pour recevoir un signal émis 15 par la première unité de retard (131) et éliminer des échos du signal émis par le canal et reçu par le récepteur (120); et une seconde unité de retard (132) pour retarder un signal émis par l'annuleur d'écho (130) et pour fournir le signal retardé au récepteur (120).

14. Système de communication pour émettre et recevoir un signal de données par un canal, caractérisé en ce qu'il comprend: un codeur (111) pour coder un signal de données à émettre; une unité de transformation de Fourier rapide inverse (112) pour convertir un signal de données 25 dans un domaine de fréquence émis par le codeur (111) en un signal de données dans un domaine temporel; un tampon PEPS d'émission (114) pour synchroniser le signal de données émis par l'unité de transformation de Fourier rapide inverse, et pour modifier et émettre une partie du signal de données 30 émis par l'unité de transformation de Fourier rapide inverse (112); un filtre de sortie (115) pour filtrer le signal de données émis par le tampon PEPS d'émission (114) et transférer vers le canal le signal de données filtré; un filtre d'entrée (123) pour filtrer le signal de données reçu 35 du canal; un égaliseur du domaine temporel (124) pour modifier la longueur effective du canal dans le domaine temporel pour le signal de données filtré par le filtre d'entrée (123); un tampon PEPS (125) pour synchroniser le signal de données égalisé par l'égaliseur du domaine temporel (124); une unité de transformation de Fourier rapide (127) pour convertir le signal de données dans le 5 domaine temporel émis par le tampon PEPS (125) en un signal de données du domaine de fréquence; un décodeur (128) pour décoder le signal de données dans le domaine de fréquence converti par l'unité de transformation de Fourier rapide (127); et un circuit d'annulation d'écho (130) pour éliminer 10 des échos reçus du signal de données émis par le canal; et en ce que le circuit d'annulation d'écho (132) comprend: une première unité de retard (131) pour retarder un signal émis par le tampon PEPS (114); un annuleur d'écho (132) pour recevoir un signal émis par la première unité de retard 15 (131) et éliminer des échos reçus du signal émis par le canal; et une seconde unité de retard (133) pour retarder un signal émis par l'annuleur d'écho (132) et pour fournir le signal retardé à l'égaliseur du domaine temporel (124).

15. Système de communication selon la 20 revendication 14, caractérisé en ce que le système de communication est utilisé dans un système de communication à ligne d'abonné numérique (xDSL).

16. Système de communication selon la revendication 14, caractérisé en ce que le signal 25 d'initialisation est un signal REVERB.

17. Système de communication selon la revendication 15, caractérisé en ce que, lorsqu'il est dans un mode normal, l'un de deux signaux d'échantillons consécutifs émis par le tampon PEPS (114) consiste en 30 données d'utilisateur, et l'autre des deux signaux d'échantillons consécutifs est égal à zéro.

18. Système de communication selon la revendication 17, caractérisé en ce que, dans un mode d'apprentissage, l'un des deux signaux d'échantillons 35 consécutifs émis par le tampon PEPS (114) consiste en données d'utilisateur, et l'autre des deux signaux d'échantillons consécutifs consiste en données quelconques différentes de zéro.

19. Système de communication selon la revendication 15, caractérisé en ce que le temps de retard 5 du circuit d'annulation d'écho (130) est calculé sur la base de l'énergie de canal dans le domaine temporel qui est reçue par le récepteur (120).

20. Système de communication selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'énergie du canal 10 dans le domaine temporel est calculée sur la base d'une réponse d'écho dans le domaine temporel convertie à partir d'une réponse d'écho dans le domaine de fréquence par l'unité de transformation de Fourier rapide inverse de l'émetteur (110).

21. Système de communication selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'une réponse d'écho dans le domaine de fréquence est calculée en utilisant un rapport d'une caractéristique de fréquence reçue par le récepteur (120) à une caractéristique de fréquence du canal 20 d'écho émis par l'émetteur (110).

22. Système de communication selon la revendication 21, caractérisé en ce que le canal d'écho dans le domaine de fréquence qui n'est pas reçu parmi les canaux d'écho reçus par le récepteur, est déterminé par 25 extrapolation.

23. Système de communication selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'unité de transformation de Fourier rapide inverse (112) est une unité de transformation de Fourier rapide inverse à 128 points et 30 l'unité de transformation de Fourier rapide (127) est une unité de transformation de Fourier rapide à 512 points.

24. Système de communication selon la revendication 23, caractérisé en ce que la caractéristique de fréquence du canal d'écho émis par l'émetteur (110) est 35 une caractéristique de fréquence d'un signal de données à 512 points converti à partir d'un signal de données à 128 points.

25. Système de communication selon la revendication 24, caractérisé en ce que le temps de retard de la première unité de retard (131) est fixé de façon à être le nombre entier maximal ne dépassant pas le temps de retard du circuit d'annulation d'écho divisé par 4.

26. Système de communication selon la revendication 25, caractérisé en ce que le temps de retard de la seconde unité de retard (133) est représenté par: (temps de retard du circuit d'annulation d'écho) - 4 x 10 (temps de retard de la première unité de retard).

27. Système de communication selon la revendication 26, caractérisé en ce que le temps de retard du circuit d'annulation d'écho (130) est corrigé sur la base du temps de retard d'un tampon PEPS d'émission (114) de 15 l'émetteur (110) et du temps de retard d'un tampon PEPS de réception (125) du récepteur (120).

28. Système de communication selon la revendication 27, caractérisé en ce que le temps de retard de l'annuleur d'écho (132) est réglé sur la base de la 20 différence entre un premier signal de données reçu au récepteur (120) pendant le fonctionnement dans un état de fonctionnement, et un second signal de données reçu au récepteur (120) pendant le fonctionnement dans un état inactif, pendant que l'émetteur (110) émet une tonalité 25 pilote.

29. Système de communication selon la revendication 28, caractérisé en ce que lorsque la différence de phase entre le signal reçu dans l'état de fonctionnement de l'annuleur d'écho (132) et le signal reçu 30 dans l'état inactif de l'annuleur d'écho est de 22,50, le temps de retard de l'annuleur d'écho est réglé d'une valeur correspondant à un échantillon.