JP2812167B2 - 信号処理回路 - Google Patents

信号処理回路

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JP2812167B2
JP2812167B2 JP33334993A JP33334993A JP2812167B2 JP 2812167 B2 JP2812167 B2 JP 2812167B2 JP 33334993 A JP33334993 A JP 33334993A JP 33334993 A JP33334993 A JP 33334993A JP 2812167 B2 JP2812167 B2 JP 2812167B2
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有線通信装置の二線四
線変換回路に利用する。本発明は例えばディジタル加入
者線装置に利用する。本発明はエコーキャンセラを用い
てエコーを除去するように構成された二線四線変換回路
の受信側回路に利用する。本発明はディジタル・レベル
で信号処理を実行し、エコーキャンセラによりエコーを
抑制した受信出力の信号処理に関する。特に、トレーニ
ング信号を用いてトレーニングを実行中に、エコーキャ
ンセラの出力に加減算するための信号を発生する判定帰
還型等化器の収束時間を短縮する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】図2はエコーキャンセラを用いたディジ
タル加入者線伝送システムの要部の構成例を示すブロッ
ク図である。このシステムは送信回路26、ディジタル
・アナログ変換器25、ハイブリッドトランス2、加入
者線路1、アナログ・ディジタル変換器3、エコーキャ
ンセラ4、演算回路5、識別判定器7、サンプリング位
相抽出回路27、および判定帰還型等化器18を備えて
いる。このような構成のシステムでは、全二重通信状態
になる前にシステムのセットアップモードとしてトレー
ニング期間が設けられており、システムのフルリセット
状態からの立ち上げであるコールドスタートと、加入者
線路1の状態を保持した状態からの立ち上げであるウオ
ームスタートの二つに分けられる。
【0003】これら、2モードのトレーニング時間は独
立に設定されており、ANSI(American National St
andards Institute )規格では、コールドスタートを1
5sec 以内、ウオームスタートを300msec以内に決め
ている。トレーニング期間中は、エコーキャンセラ4の
収束、判定帰還型等化器18の収束、さらにはサンプリ
ング位相抽出回路27によるシステムのサンプリング位
相の引き込みが行われる。特に判定帰還型等化器18の
収束とサンプリング位相の引き込みは相互干渉してトレ
ーニング時間の長期化を招く。
【0004】位相を制御する手段としては、図3に示す
ように識別判定器7の入力信号と出力信号との差分信号
である残留符号間干渉、および識別判定器7の出力信号
である識別結果の相関信号20を累積加算した積分結果
21を入力とするサンプリング手段13と、このサンプ
リング手段13によってサンプリングされた信号22と
外部発振器17からの出力信号を入力とする位相制御回
路19とにより構成される。
【0005】次に、このように構成された従来例の動作
について説明する。
【0006】残留符号間干渉と識別結果との相関をとっ
た信号20は、演算回路11とボーレート周期(T=1
/80kHz)の遅延器12からなる積分器によってN
回累積加算された信号21となる。このN回の累積加算
処理は信号20を平均化することになる。信号21はサ
ンプリング手段13によってNT毎にサンプリングされ
る。
【0007】ここで、遅延器12の内部結果はNT毎に
リセット(初期化)されるものとすると、サンプリング
手段13によってNT毎にサンプリングされた信号22
は位相制御回路19に入力される。この位相制御回路1
9はサンプリングされた信号22の符号をもとに、シス
テムの動作クロックであるボーレートクロック(80k
Hz)の位相システムのマスタークロックである外部発
振器17(15.36MHz)の1周期(約65nsec)
でディジタル制御する。
【0008】この例の場合、N(積分回数)は位相引き
込みの追従性、さらにはジッタの発生量などを考慮して
64に設定されている。1回の位相更新量をΔτとした
ときの位相制御のアルゴリズムは、 1) 信号22≧0のとき、Δτ=−T/192 (位相を65nsecだけ遅らせる) 2) 信号22<0のとき、Δτ=T/192 (位相を65nsecだけ進める) 即ち、サンプリング位相引き込み時の位相更新量をボー
レートクロック(80kHz)の192倍のシステムク
ロック(15.36MHz)の1位相幅(65nsec)と
し、信号22の符号によってその制御(進めるか、遅ら
せるか)を行う。前述の動作をトレーニング中、および
通常動作中に行うことによって受信データより最適なサ
ンプリング位相の抽出が可能となる。
【0009】図4は、判定帰還型等化器の構成例を示し
たものである。判定帰還型等化器417は、M個のタッ
プ係数からなるディジタルFIRフィルタで構成され
る。同図中、411と414は乗算器、412と415
は加算器、413と416は遅延器である。乗算器41
1、加算器412、遅延器413、乗算器414でFI
Rフィルタの1タップが構成されている。このように構
成された判定帰還型等化器は、識別判定器の出力結果で
ある識別結果401と、その内部係数の収束のため符号
間干渉402を乗算器410により重み係数403(ス
テップサイズα)倍した信号とを入力としている。従
来、トレーニング期間中、判定帰還型等化器内部のディ
ジタルフィルタ部の係数は、例えば2の−10乗などの
固定の重み係数(ステップサイズ)でトレーニングされ
ている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来か
ら、識別判定器7の入力および出力の差分を周期T(ボ
ーレート周期)だけ遅延させた信号と前記識別判定器7
の出力との相関信号20をN回にわたり積分した積分信
号21を周期NT毎にサンプリングするサンプリング手
段13を設け、このサンプリング手段13の出力信号2
2により位相制御回路を制御し、サンプリング周期NT
の位相をシステムクロック(15・36MHz)の1位
相幅(約65nsec)づつずらす技術はあったが、判定帰
還型等化器18はトレーニング時間中も固定であった。
【0011】したがって、トレーニング時間が長期化す
ることになっていた。特に、ウオームスタートモードの
トレーニング時間の規格(300msec)を満たすことが
むつかしい状態であった。
【0012】本発明は上記技術を用いて、判定帰還型等
化器18の立ち上がり時に、その重み係数α(ステップ
サイズ)を適応的に設定しようとするものである。すな
わち、本発明は、判定帰還型等化器18のトレーニング
時間を短縮することを目的とする。本発明はトレーニン
グ時間の米国規格(300msec)を常に満足させること
ができる信号処理装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来からトレ
ーニング時間中も外部から制御されていない判定帰還型
等化器(18)の係数αを識別判定器(7)の入力およ
び出力の値から適応的に設定して、その収束時間を短縮
するものである。
【0014】本発明は、ディジタル・レベルの二線四線
変換回路の四線受信回路に設けられ、エコーキャンセラ
(4)の出力を減算する演算回路(5)と、この演算回
路(5)の出力に設けられた識別判定器(7)と、この
識別判定器(7)の入力および出力をその入力とし前記
演算回路(5)に加減算出力を与える判定帰還型等化器
(18)とを備えた信号処理回路において、前記識別判
定器(7)の入力および出力の差分を周期T(ボーレー
ト周期)だけ遅延させた信号と前記識別判定器(7)の
出力との相関信号(20)をN回にわたり積分した積分
信号(21)を周期NT毎にサンプリングする手段(1
3)と、このサンプリングする手段の出力信号とこのサ
ンプリングする手段の出力信号を時間NTにわたり遅延
させた信号との差分を演算する回路(15)と、この差
分を演算する回路(15)の出力と前記サンプリングす
る手段(13)の出力信号とを二つの入力とし前記判定
帰還型等化器(18)の重み係数αを選択する係数選択
回路(16)とを備えたことを特徴とする。
【0015】前記係数選択回路は前記二つの入力をアド
レスとして係数値があらかじめ記憶されたROMとする
ことができる。
【0016】
【作用】二線四線変換回路の受信側には符号判定用の識
別判定器(7)が設けられている。この識別判定器
(7)の入力と出力との差分は残留符号間干渉に相当す
る。判定帰還型等化器(18)はその出力をエコーキャ
ンセラ出力に加減算して、この残留符号間干渉を小さく
する。これはトレーニング時間にトレーニング信号によ
り自律的に制御が行われ、トレーニング時間の終了とと
もにそのパラメタが固定される。
【0017】ここで本発明の装置では、そのトレーニン
グ時間にこの判定帰還型等化器のパラメタ設定を識別判
定器(7)の入力および出力から別途演算し、その結果
を用いて適応的に設定し、実際に自律的に制御すること
になる範囲を狭くし、トレーニング信号を用いて収束さ
せる時間を短縮させる。
【0018】すなわち、前記残留符号間干渉を表す識別
判定器(7)の入力および出力の差分を遅延回路(9)
によりポーレート周期Tだけ遅延させ、これと識別判定
器(7)の出力との相関をとる(10)。この相関値を
さらに周期Tだけ遅延させた信号とN回加算してこの相
関値のNT時間にわたる積分値を演算する。この積分値
は周期NTでサンプリングされる。サンプリングされた
直後にこの積分値はリセットされる。
【0019】このサンプリングされた積分値と、さらに
その時間NT前のサンプリングされた値との差分を演算
する(15)。この差分と前記サンプリングされた積分
値とは時間NTの間の変化を表すことになる。例えばN
を16、Tを1/80kHzとするとNTは0.2msec
である。この時間の変化に対応して判定帰還型等化器
(18)の重み係数(ステップサイズ)αを選定する。
これは係数選択回路に二つの入力に対応するアドレスに
あらかじめテーブルとして書き込まれたROMを利用す
ることにより直ちに読出すことができる。
【0020】この重み係数αを判定帰還型等化器(1
8)に強制的に設定することにより、この判定帰還型等
化器(18)が自律的に収束を行う範囲は狭くすること
ができる。したがって、トレーニング時間に収束に要す
る時間を著しく短縮することができる。
【0021】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は本発明実施例の要部の構成を示すブロック図
である。
【0022】本発明実施例はディジタル・レベルの二線
四線変換回路の四線受信回路に設けられ、エコーキャン
セラ4の出力を減算する演算回路5と、この演算回路5
の出力に設けられた識別判定器7と、この識別判定器7
の入力および出力をその入力とし演算回路5に加減算出
力を与える判定帰還型等化器18とを備え、さらに、本
発明の特徴として、識別判定器7の入力および出力の差
分を周期T(ボーレート周期)だけ遅延させた信号と識
別判定器7の出力との相関信号20をN回にわたり積分
した積分信号21を周期NT毎にサンプリングするサン
プリング手段13と、このサンプリング手段13の出力
信号とこのサンプリング手段13の出力信号を時間NT
にわたり遅延させた信号との差分を演算する演算回路1
5と、この差分を演算する演算回路15の出力とサンプ
リングする手段13の出力信号とを二つの入力とし判定
帰還型等化器18の重み係数αを選択する係数選択回路
16とを備え、係数選択回路16は前記二つの入力をア
ドレスとして係数値があらかじめ記憶されたROMによ
り構成される。
【0023】さらに、送信回路26からの出力を受けデ
ィジタル・アナログ変換するディジタル・アナログ変換
器25と、このディジタル・アナログ変換器25の出力
を受け加入者線路1に出力するハイブリッドトランス2
と、このハイブリッドトランス2の出力を入力しアナロ
グ・ディジタル変換を行うアナログ・ディジタル変換器
3と、この演算回路5の出力を入力とする線路等化器6
と、この線路等化器6および識別判定器7の出力を入力
とする演算回路8と、この演算回路8の出力を入力とす
る遅延器9と、この遅延器9の出力を入力とする演算回
路10と、この演算回路10の出力を入力とする演算回
路11と、この演算回路11の出力を入力とし帰還させ
る遅延器12とを備える。
【0024】このように構成された本発明実施例は、二
線四線変換回路の受信側に設けられた符号判定用の識別
判定器7の入力と出力との差分は残留符号間干渉に相当
する。判定帰還型等化器18がその出力を演算回路5に
よりエコーキャンセラ4の出力に加減算して、この残留
符号間干渉を小さくする。その制御はトレーニング時間
にトレーニング信号により自律的に行われ、トレーニン
グ時間の終了とともにそのパラメタは固定される。その
トレーニング時間にこの判定帰還型等化器18のパラメ
タ設定を識別判定器7の入力および出力から別途演算さ
れ、その結果を用いて適応的に設定されて、実際に自律
的に制御することになる範囲がせばめられ、トレーニン
グ信号が用いられて収束させる時間が短縮される。
【0025】すなわち、前記残留符号間干渉を表す識別
判定器7の入力および出力の差分を遅延器9によりボー
レート周期Tだけ遅延されると、演算回路10がこれと
識別判定器7の出力との相関をとられ、この相関値がさ
らに周期Tだけ遅延された信号とN回加算されてこの相
関値のNT時間にわたる積分値が演算される。この積分
値は周期NTでサンプリングされ、その直後にこの積分
値はリセットされる。
【0026】このサンプリングされた積分値と、さらに
その時間NT前のサンプリングされた値との差分が演算
回路15により演算される。この差分と前記サンプリン
グされた積分値とにより時間NTの間の変化が表わされ
る。例えば、Nを16、Tを1/80kHzとするとN
Tは0.2msecである。この時間の変化に対応して判定
帰還型等化器18の重み係数(ステップサイズ)αが選
定される。これは係数選択回路16に二つの入力に対応
するアドレスにあらかじめテーブルとして書き込まれた
ROMを利用することにより直ちに読出すことができ
る。
【0027】この重み係数αを判定帰還型等化器18に
強制的に設定すれば、この判定帰還型等化器18が自律
的に収束を行う範囲を狭くする。したがって、トレーニ
ング時間に収束に要する時間を著しく短縮することが可
能となる。
【0028】すなわち、本発明は、従来法と同様に識別
判定器7の入出力信号の差分信号である残留符号間干渉
をボーレートクロック(80kHZ)の1タイムスロッ
ト分だけ遅延させて、識別判定器7の出力信号との相関
をとるもので、その相関信号20は、演算回路11と遅
延器12からなる積分器によって累積加算される。累積
加算された信号21は、サンプリング手段13によって
NT毎にサンプリングされる。また、NT毎のサンプリ
ングと同時に遅延器12に累積加算された信号もリセッ
トされる。ここで、Nは積分回数を表し、従来法と同様
に64に設定される。サンプリング手段13でサンプリ
ングされた信号22は、NT時間の遅延器14に入力さ
れる。演算回路15は、その信号22と遅延器14でN
T時間だけ遅延された信号との差分信号23を出力す
る。信号22と差分信号23とは係数選択回路16に入
力され、この係数選択回路16は、判定帰還型等化器1
8内部の係数成長に用いられる重み係数(ステップサイ
ズ)を制御する。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
レーニング中のボーレートクロックの位相引き込みの際
に、判定帰還型等化器が収束する過程の重み係数(ステ
ップサイズ)を残留符号間干渉を用いて適応的に制御す
ることにより、判定帰還型等化器の収束を高速に行うこ
とができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の要部の構成を示すブロック図。
【図2】従来例に係わるディジタル加入者線伝送システ
ムの要部の構成例を示すブロック図。
【図3】従来例の要部の構成を示すブロック図。
【図4】本発明実施例および従来例に係わる判定帰還型
等化器の構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
1 加入者線路 2 ハイブリッドトランス 3 アナログ・ディジタル変換器 4 エコーキャンセラ 5、8、10、11、15 演算回路 6 線路等化器 7 識別判定器 9、12、14 遅延器 410、411、414 乗算器 13 サンプリング手段 16 係数選択回路 18、417 判定帰還型等化器 19 位相制御回路 17 外部発振器 25 ディジタル・アナログ変換器 26 送信回路 27 サンプリング位相抽出回路 412 加算器 413 遅延器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04B 3/00 - 3/23 H03H 15/00 - 21/00 JICSTファイル(JOIS)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル・レベルの二線四線変換回路
    の四線受信回路に設けられ、エコーキャンセラの出力を
    減算する演算回路と、この演算回路の出力に設けられた
    識別判定器と、この識別判定器の入力および出力をその
    入力とし前記演算回路に加減算出力を与える判定帰還型
    等化器とを備えた信号処理回路において、 前記識別判定器の入力および出力の差分を周期T(ボー
    レート周期)だけ遅延させた信号と前記識別判定器の出
    力との相関信号をN回にわたり積分した積分信号を周期
    NT毎にサンプリングする手段と、このサンプリングす
    る手段の出力信号とこのサンプリングする手段の出力信
    号を時間NTにわたり遅延させた信号との差分を演算す
    る回路と、この差分を演算する回路の出力と前記サンプ
    リングする手段の出力信号とを二つの入力とし前記判定
    帰還型等化器の重み係数αを選択する係数選択回路とを
    備えたことを特徴とする信号処理回路。
  2. 【請求項2】 前記係数選択回路は前記二つの入力をア
    ドレスとして係数値があらかじめ記憶されたROMであ
    る請求項1記載の信号処理回路。
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