JP3630369B2 - アナログエコーフィルタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前段に記載された、或いは、米国特許４、６０８、４６４号により知られた、モデムのアナログエコーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許４、７９６、２９６号には、２線／４線変換機能を有するＰＣＭ符号器及び復号器が開示されている。この文献には、また、受動入力フィルタの利用も記載されている。
モデムを用い、全二重通信で信号を２線回線を介して伝送する場合、受信信号におけるエコーを抑制するために、アナログエコーフィルタが用いられる。エコーは、送受信信号の周波数帯の重なりにより生じる。アナログエコーフィルタは、２線回線の回線インピーダンスをシミュレートし、送信経路と受信経路との間に接続される。
【０００３】
伝送される信号は、回線上で、受信される信号に重なって干渉するエコーが生じるため、アナログエコーフィルタに供給され、２線回線の回線インピーダンスに基づいて、フィルタがかけられる。そして、アナログエコーフィルタからの出力信号は、受信される信号に含まれるエコーと略同じであり、これが、エコー抑制のために、受信される信号から取り除かれる。
【０００４】
すなわち、効果的にエコーを抑制するためには、エコーフィルタは、伝送回線の回線インピーダンスを可能な限りうまくシミュレートする必要がある（これは、また、バランシングにも関連する。それゆえに、エコーフィルタは、バランスフィルタにも関する。）
エコーの抑制は、高速データ伝送を達成するために重要であり、特に、ｘＤＳＬ伝送方式（例えば、ＡＤＳＬ、ＨＤＳＬ）を採用することにより機能する高速データモデムにとって重要である。そのような要求を満たすためには、エコーフィルタは、例えば、完全に受動部品から構成し、そのインピーダンスが、２線回線の回線インピーダンスに可能な限り一致するように形成される。
【０００５】
場合により、アナログエコーフィルタは、エコー減衰の粗い整合のためにも用いられ、アナログ／デジタル変換器やデジタル／アナログ変換器に接続されて微調整のために使用されるデジタルフィルタと共に用いられる。
【０００６】
そのようなエコーフィルタは、例えば、ＷＯ９３／０４５３９に記載のものが知られている。ここには、異なる回線インピーダンスに対してデジタル的に対応するエコーフィルタが記載されている。しかしながら、その解決方法は複雑で、エコーフィルタの適用範囲も、アナログ／デジタル変換器の分解能によって限定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、異なる回線インピーダンスに対応し、併せて、低コストで製造できるアナログフィルタを提案することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１に記載の発明の特徴を有する、モデムのアナログエコーフィルタによって解決される。有利な改良は、各従属請求項により明らかにされる。
【０００９】
本発明は、アナログ伝送信号が供給される、モデムのアナログエコーフィルタに関する。本発明によれば、受動アナログ入力フィルタと、伝達関数が調節可能な能動アナログフィルタと、が設けられる。
【００１０】
好ましくは、前記能動アナログフィルタの伝達関数は、１次の伝達関数と２次の伝達関数との間で切りかえられる。これにより、伝達関数、すなわちエコー減衰を異なる伝送回線に対応させることができる。
【００１１】
好ましい実施形態では、前記受動アナログ入力フィルタは抵抗器とコンデンサとを備える。
【００１２】
好ましくは、前記能動アナログフィルタは、オペアンプ、抵抗器、コンデンサ、及び、スイッチを有する。この場合、アナログ部品を用いることにより、構成が簡略化される。更に、前記アナログエコーフィルタを正確に調節できるという利点がある。
【００１３】
また、好ましくは、前記能動アナログフィルタが、直列に接続された３つのオペアンプを有し、該直列の回路において第１及び第２の前記オペアンプが、コンデンサを有し、その出力が該オペアンプの入力に、それぞれ、フィードバックされる。
【００１４】
また、前記直列の回路における、前記第２のオペアンプは、前記能動アナログフィルタを１次の伝達関数にセットするために、スイッチによってブリッジ化が可能であることが好ましい。
【００１５】
この態様によれば、集積回路の形で簡単に実現できる利点があり、すなわち、個別の部品を用いることで、相当なコスト上の利点がある。
【００１６】
本発明の更なる有利な点、特徴、及び、適用範囲は、以下の説明及び図面から明らかにされる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の主要な構成のブロック図である。本実施形態において、このブロック図は、ＡＤＳＬモデムの送受信部に対応する。
【００１８】
モデムの送受信部は、送信経路、受信経路、受信信号に含まれるエコーを抑制するエコー減衰経路、及び、送信信号及び受信信号を分離・結合するハイブリッド回路を有する。送信経路では、デジタル送信信号１が、デジタル／アナログ変換器２へ供給され、デジタル送信信号がアナログ送信信号に変換される。
【００１９】
アナログ信号は、増幅器３へ供給され、送信のために要求されるレベルの信号に増幅される。増幅されたアナログ送信信号は、最初に、エコー減衰経路に接続されたアナログ入力フィルタ４へ供給され、次に、インピーダンス６（ＺＳ）に供給される。アナログ入力フィルタ４は、エコー減衰経路の初期のバランシングのために用いられ、アナログハイブリッド回路の終端インピーダンスをセットする。
【００２０】
アナログ入力フィルタ４からの出力信号は、能動アナログ適応エコーフィルタ５に供給される。この能動アナログ適応エコーフィルタ５は、制御回線１３を介して、異なる回線インピーダンスにセットされ得る。能動アナログ適応エコーフィルタ５からの出力信号は、減算回路９へ供給され、受信経路における処理として、アナログ受信信号から取り除かれることとなる。
【００２１】
アナログ受信信号は、アナログハイブリッド回路７によって２線回線上の信号からフィルタがかけられる。アナログハイブリッド回路７は、図面上簡略化されているが、変圧器を備え、２つの接続部１３及び１４を介して、回線側において、２線伝送回線に接続され得る。
【００２２】
２線伝送回線は、２つの接続部１３及び１４の間の端部を有し、送信経路、エコー減衰経路及び受信経路に対して、変圧器によって変換される回線インピーダンスＺＬを形成する。
【００２３】
アナログ受信信号は、アナログ入力フィルタ８によってフィルタがかけられ、減算回路９に供給される。エコーにフィルタがかけられた受信信号は、減算回路９から出力され、自動利得制御器１０を有する増幅回路に供給される。
【００２４】
自動利得制御器１０を有する増幅回路は、エコーにフィルタがかけられた受信信号を、下流側のアナログ／デジタル変換器１１の分解能を十分に活用できるレベルに増幅する。アナログ／デジタル変換器１１は、エコーがフィルタされたアナログ受信信号を、デジタル受信信号１２に変換する。
【００２５】
アナログ受信信号に対して、可能な限り効果的にエコーを抑制するために、能動アナログエコーフィルタ５の伝達関数が調整可能である。効果的にエコーを減衰（５）するために、１次及び２次の伝達関数がある。
【００２６】
１次の伝達関数は以下のとおりである。
【００２７】
【数１】

【００２８】
２次の伝達関数は以下のとおりである。
【００２９】
【数２】

【００３０】
図２は、能動アナログ適応エコーフィルタの例を示す図である。
【００３１】
図示された回路は、３つの差動オペアンプ１、２及び３を有する。各差動オペアンプの前には、各入力抵抗器Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４、及び、Ｒ７とＲ８がそれぞれ配置されている。オペアンプ１及び２は、コンデンサＣ１とＣ２及びＣ３とＣ４を介してフィードバックされている。オペアンプ１のフィードバックコンデンサＣ２、及び、オペアンプ２のフィードバックコンデンサＣ４は、エコーフィルタの伝達関数をマッチングするために調節可能である。第３のオペアンプ３は、抵抗器Ｒ１５及びＲ１６を介してフィードバックされている。本例では、抵抗器Ｒ１６は調節可能である。
【００３２】
アナログ能動エコーフィルタに対する入力信号は、第１のオペアンプ１へ供給され、抵抗器Ｒ５及びＲ６を介して、第２のオペアンプ２へ供給され、抵抗器Ｒ９及びＲ１０を介して、第３のオペアンプ３へ供給される。第２のオペアンプ２の入力は、スイッチＳ１及びＳ２を介して、第３のオペアンプ３に接続され得る。このことは、第２のオペアンプがブリッジとなり、２次の伝達関数Ｈ_２（ｐ）から１次の伝達関数Ｈ_１へ切りかえられるようにする。
【００３３】
更に、第１のオペアンプの入力は、抵抗器Ｒ１１及びＲ１２を介して、アナログエコーフィルタの出力に接続されており、第２のオペアンプの入力は、抵抗器Ｒ１３及びＲ１４を介して、アナログエコーフィルタの出力に接続されている。本例では、抵抗器Ｒ１２とＲ１４は、アナログエコーフィルタの伝達関数をマッチングするために調節可能である。
【００３４】
この例は、集積回路として比較的複雑にならずに実現できるという利点がある。本例では、集積デジタル回路は、抵抗器Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１６、コンデンサＣ２、Ｃ４、及び、スイッチＳ１、Ｓ２を制御するために用いることができる。すなわち、アナログエコーフィルタは、簡単に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアナログエコーフィルタのブロック図である。
【図２】本発明によるアナログエコーフィルタの例を示す図である。

Claims (3)

1. モデムのエコー減衰経路のためのアナログエコーフィルタであって、
   送信経路と受信経路との間に配置され、
   前記モデムには、伝送回線を介して全二重通信で伝送されるアナログ伝送信号が供給され、
   前記モデムは、送信信号と、前記受信経路から出力される受信信号とを分離、結合するアナログハイブリッド回路を有し、
   伝達関数が調節可能な能動アナログフィルタ（５）を有し、
   受動アナログ入力フィルタ（４）が、前記エコー減衰経路の入力バランシング、及び、前記アナログハイブリッド回路の終端インピーダンスの調節、のために設けられ、
   前記能動アナログフィルタ（５）は、直列に接続された３つのオペアンプを有し、
   前記直列の回路における第２の前記オペアンプ（２）は、前記能動アナログフィルタ（５）を、２次の伝達関数から１次の伝達関数へ切りかえるために、スイッチ（Ｓ１、Ｓ２）によってブリッジ化が可能であることを特徴とするアナログエコーフィルタ。
2. 前記受動アナログ入力フィルタ（４）は、抵抗器とコンデンサとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のアナログエコーフィルタ。
3. 前記直列の回路における第１の前記オペアンプ（１）と第２の前記オペアンプ（２）とは、コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）を有し、それぞれ、その出力が前記オペアンプの入力にフィードバックされていることを特徴とする請求項１又は２記載のアナログエコーフィルタ。

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