JP4062050B2 - Data communication device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エコーキャンセラ技術を用いて全二重データ通信を行う高速モデム等のデータ通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
パケット交換網やISDNのデータ通信網に対し、利用者はコンピュータや端末などを接続し、データ通信網を介して複数の相手と通信を行うことが可能である。電話、電信、パケット交換(データ用)、回線交換(データ用)の4種類に分けられる。交換機を通すデータ接続では、モデム等のデータ通信装置が一対の電話線路等の『加入回線』を介して一般加入電話網(PSTN)の電話局に結合する。
このようなデータ通信における端末インタフェースには、モデム・インタフェースと呼ばれるアナログ・データ伝送用のVシリーズ・インタフェースがある(ITU−T勧告(国際電気通信連合−電気通信標準化部門))。
【0003】
図10は、従来におけるデータ通信装置(モデム)の構成例を示す図である。
送信信号は、送信回路変調器11、ディジタル・アナログ変換器12を経由してハイブリッド回路(2線4線変換回路)13で4線2線変換された後に加入回線21に送出される。また、受信信号は、加入回線21からハイブリッド回路13に入力し、2線4線変換された後、アナログ・ディジタル変換器14、エコーキャンセル部15、受信回路復調器16を経由して受信機に送られる。エコーキャンセル部15は、適応フィルタ17と加算回路18から構成される。
【0004】
2線式の一般公衆回線で全二重通信を行う場合には、図10に示すように、送信信号がハイブリッド回路13で受信パスに回り込み(破線矢印)、エコーとして受信信号に混入される(近端エコー)。なお、加入者回線21の先の交換局が収容している加入者回線で生じるエコー(遠端エコー)もある。これらのエコーは、受信器にとってはノイズであり、受信性能に大きな影響を与える。
低ビットレートでのデータ通信装置では、送信・受信の信号帯域を分離することでエコー信号の影響を受けない全二重通信が可能であるが、高ビットレートの高速モデムは広帯域を使用するので、帯域を分離することができない。そのため、図11に示すように、適応フィルタ17を用いたエコーキャンセル技術を使用して、全二重通信を実現している。ITU−V.34やV.90がその場合に相当する。
【0005】
図11および図12は、従来のデータ通信システムの回線接続の概念図である。図11では、両モデム10,40がアナログモデムの場合であり、図12では、片側のモデム60はディジタル回線に接続されたディジタルモデムの場合である。
図11では、V.34などのアナログモデム規格で接続され、近端エコーと遠端エコーの両方が存在する。すなわち、V.34モデム10から加入者回線21を経由して交換局20A、一般加入電話網(PSTN)30、交換局20Bから加入者回線21を経由して相手側の遠端モデム(V.34)40に接続されている。
一方、図12の場合には、V.90での接続となり、近端エコーのみが存在する。すなわち、V.90モデム50から加入者回線(アナログ)21を経由して交換局20A、一般加入電話網(PSTN)30から更にディジタル回線31を経由して相手側のセントラル・サイトのモデム(ディジタル)60と接続されている。ディジタル回線31との接続では、エコーは生じないので、加入者回線21との間のエコー、すなわち近端エコーのみが存在することになる。
【0006】
一般に知られるように、エコーキャンセラ技術は、送信信号(参照信号)と回り込んだエコー信号から適応的に擬似エコー信号を学習し、学習したエコーパス応答特性を用いて、受信信号から受信信号に含まれたエコー成分のみを除去する。
通常、エコーキャンセラの適応処理機能は、主にトランスバーサル・フィルタと、そのフィルタ係数を逐次更新する係数修正部からなり、トランスバーサル・フィルタのフィルタ係数の推定手法、すなわち係数更新手法としては、一般に、安定性と収束性の点で優れ演算的にも比較的単純な学習同定法が用いられる。
【0007】
また、ITU−V.34やV.90のようなエコーキャンセル技術を用いた通信プロトコルでは、その接続トレーニングシーケンスの中に、エコーキャンセルの学習区間が規定されている。その区間では、半二重通信を行い、エコーキャンセラの適応処理であるフィルタ係数の学習を行うよう勧告化されている。学習後は、送信信号のエコーが除去できるので、全二重通信が可能となる。
しかしながら、エコーキャンセラでエコーを除去しきれなかった場合、『残留エコー成分』として、そのまま受信信号に残り、それはノイズとして受信性能を落とすことになる(ここでは、いずれの回線雑音も残余エコーより小さいものと想定している)。
近年は、一般公衆回線の性能が上り、減衰やノイズ等が減少する一方、通信速度の高速化により、この僅かなエラーが性能面でのボトルネックとなる。特に、V.90のような高速モデムはエコーキャンセラの処理性能が受信性能に大きく影響する。
【0008】
エコーキャンセラの性能が劣化する原因としては、以下のものが挙げられる。
1)適応フィルタの演算精度によるエコー抑圧量の限界値
2)ノイズによる適応限界
3)接続シーケンスにおける短時間での学習限界
4)フィルタTAP長制限による周波数分解能の制限
5)ハイブリッド回路でのインピーダンスミスマッチでエコー量増大・エコースペクトルの有色性
6)バンド端での演算精度の問題
上記の課題に対しては、従来より様々な手法が提案されている。
【0009】
例えば、特開2002−232329号公報に記載の技術では、上記4)の課題に対して、低域周波数帯用のエコーキャンセルを提案し、通常のエコーキャンセラに低域用エコーキャンセラを併用することで、性能改善を実現している。
すなわち、通常のFIRフィルタ(Finite Inpulse Response)に加えて、LPF(Low Pass Filter)とFIRの各フィルタを併用する。LPFをIIRを用いて構成することで、大きいパルスから順次小さなパルスに配列されたスペクトラムのフィルタを形成し、これをFIRにより波形整形し、ゲインや位相を合わせて加算することで、伝達関数をよりよく近似させることができる。
【0010】
また、上記5)に関しては、通常、回線インピーダンスを600Ωで設計すべきところを、実際の回線インピーダンスに合わせて設計することで、インピーダンスミスマッチを少なくし、エコー量を押さえる手法が一般的に行われる。
また、上記6)に関しては、例えば特開平8−237176号公報の技術でその改善手法が考えられている。これは、送信側と受信側の双方にプリエンファシスフィルタを設け、特にモデムの受信器部分はエコーキャンセルを行う前に、受信信号上にプリエンファシスフィルタで受信信号を処理する。
これによれば、回線の周波数特性により、一般的に高域が減衰するため、高域側のバンド端で十分な演算精度が得られない。そのために、送信側と同じ高域通過フィルタ(HPF)を受信部に設けて、バンド端でのエコー成分除去性能を改善している。
【0011】
しかしながら、上記公報による手法は、遠端エコーに関する解決策であって、近端エコーに関しては言及していない。実際、上記5)で述べたように、ハイブリッド回路でのインピーダンスミスマッチにより、近端エコーの増大・エコースペクトルの有色性という問題が発生し、近端エコーキャンセラでもバンド端での演算精度が問題となる。
バンド端での演算精度の問題は、エコーが減衰する場合にのみ発生するのではなく、信号帯域中のエコーレベルとバンド端でのエコーレベルの差が大きい時にも生じ、エコーキャンセルが有効にエコーを除去しない結果となる。
【0012】
【特許文献1】
特開2002−232329号公報
【特許文献2】
特開平8−237176号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のエコーキャンセルの技術では、有効にエコーを除去することができなかった。
図13は、従来における送信信号の周波数特性を示す図であり、図14はそのエコー信号の周波数特性図であり、図15はエコーキャンセル学習終了時の残留エコー信号の周波数特性図である。
図13の送信信号に対して、図14のエコー信号がハイブリッド回路を介して回り込むことにより受信信号に混入する。適応的なフィルタを用いて受信信号の中からエコー成分のみを除去する処理が行われるが、エコーキャンセル学習が終了した時点での残留エコー信号の周波数特性は図15に示すようになる。
このように、バンド端での残留エコー成分は、V.90での使用受信帯域にノイズとして存在してしまうため、受信性能の妨げとなる。
【0014】
例えば、V.34モデムでの送信信号と受信信号が同一の信号帯域を使用する場合には、両方に同じ帯域制限フィルタを設けることで、ある程度性能の改善を行うことができる。しかし、V.90モデムのように送信信号の信号帯域と受信信号の信号帯域とが異なる場合には、その手法を使用することができない。特に、V.90モデムは受信信号に0〜4kHzまでのほぼ全帯域を使用するので、受信部にエコーキャンセルのための帯域制限(送信信号帯域で制限)フィルタを設けることができない。
また、V.90での使用帯域幅が4kHz付近まであることから、性能向上の目的で16kHzサンプリングで処理し、処理帯域幅を広くする場合があるが、その場合には、さらに送信側との使用帯域幅の違いにより、バンド端でのエコーキャンセル性能の劣化が顕著に現れるため、これが受信性能の妨げとなる。
【0015】
近端エコー量を押さえるために、送信レベルを低くすることで対応することも考えられるが、その場合、送信側の送信データレートを犠牲にすることになる。また、バンド端での演算精度を補うために学習時間を長くすることも考えられるが、データモデムの接続シーケンス中のエコーキャンセル学習時間は短時間であり、その時間の中で学習を終了しなくてはならないため、解決策にはならない。
【0016】
そこで、本発明の目的は、このような従来の課題を解決し、送信信号の回り込みエコー信号を除去するエコーキャンセルにおいて、エコー信号のバンド端での残留エコー量を押えることで、エコーキャンセル性能を改善し、高速モデムの受信性能を向上させることが可能なデータ通信装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ通信装置は、送信信号を参照信号とし、該参照信号と受信経路に回り込んだエコー信号から疑似エコー信号を適応的に推定し、該疑似エコー信号を位相反転して受信信号に加えて、エコーを除去する適応フィルタを有する全二重データ通信装置において、前記適応フィルタに入力する参照信号に対して、信号帯域のバンド端付近を昇圧するような周波数特性を有するFIR型のバンドエッジ・ブースト・フィルタと、該参照信号に対して処理するFIR型のバンドエッジ・ブースト・フィルタと同じタップ数を持ち、送信信号帯域のバンド端にカットオフ周波数を設定した帯域通過フィルタ特性を有し、かつ送信信号をアナログ信号に変換するディジタルアナログ変換手段の前段に設けられたFIR型帯域通過フィルタとを備えたことを特徴としている(請求項1に対応)。
これにより、処理に抑圧し切れないバンド端での残留エコーをさらに押さえる効果がある。
【0018】
また、前記バンドエッジ・ブースト・フィルタのバンド端昇圧周波数帯域を、送信データのシンボルレートに応じた使用信号帯域毎に合わせるため、該帯域に対応する該バンドエッジ・ブースト・フィルタのフィルタ係数を保持し、使用する信号帯域毎に、FIR型バンドエッジ・ブースト・フィルタの係数を切り替える手段を備えたことを特徴としている(請求項2に対応)。
これにより、送信データのシンボルレートに応じた使用信号帯域毎に、バンドエッジ・ブースト・フィルタのバンド端昇圧周波数帯域を合わせることができ、適切にバンド端でのエコー成分を除去することができる。
【0019】
また、前記送信信号に施す帯域通過フィルタの係数を、送信データのシンボルレートに応じた使用信号帯域毎に、バンド端周波数特性に合わせるため、該帯域に対応する該帯域通過フィルタのフィルタ係数を保持し、使用する信号帯域毎に、FIR型帯域通過フィルタの係数を切り替える手段を備えたことを特徴としている(請求項3に対応)。
これにより、送信データのシンボルレートに応じた使用信号帯域毎に、BPF(Bamd Pass Filter)の係数を切り替えることができ、適切にバンド端でのエコー成分を除去することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1を示すデータ通信装置のブロック構成図(請求項1に対応)である。
図1では、通常のエコーキャンセラの構成に対して、参照信号にバンドエッジ・ブースト・フィルタ19を設けることにより、バンドエッジ・ブースト処理を行う。すなわち、通常構成の送信信号と受信したエコー信号を利用して擬似エコー信号を適応的に推定する適応型フィルタ17に加え、適応フィルタ17の参照信号入力にバンドエッジ・ブースト・フィルタ19を設ける。
送信信号には何も処理を加えないため、送信データ通信に何も影響を与えることはない。すなわち、送信側信号にも、また受信側信号にも、フィルタ処理が挿入されないので、送信データレート・受信データレートに影響を与えずに、バンド端でのエコーキャンセラの演算精度を上げることができ、バンド端での残留エコー成分を押さえることができるので、受信性能が改善される。
【0021】
図4は、前述の図13の送信信号(参照信号)にバンドエッジ・ブースト・フィルタ処理を行った出力信号の周波数特性を示す図である。図6はバンドエッジ・ブースト・フィルタ19の周波数特性を示す図である。
バンドエッジ・ブースト・フィルタ19の周波数特性は、図13に示す送信信号の周波数特性から図6に示すようにバンド端の周波数帯を昇圧するような特性を有している。このときのバンドエッジ・ブースト・フィルタ処理後の参照信号の周波数特性は、図4に示すような特性となり、バンド端で昇圧されていることがわかる。
バンドエッジ・ブースト・フィルタ処理後の参照信号と、前述の図14に示す近端エコー信号から、エコーキャンセルの学習により、図8に示すような残留エコー特性となる。
【0022】
次に、実施形態1の変形例を説明する(請求項2に対応)。
図1に示すデータ通信装置において、適応フィルタ17の参照信号側に挿入するフィルタ19を、FIRフィルタ型のフィルタで構成する。
FIRフィルタは、帰還がなく、出力が入力側に戻されることのないフィルタ、つまり非再帰型フィルタであって、入力側に遅延回路があるものと、出力側に遅延回路があるものとに分けられる。また、このフィルタのインパルス応答は、継続時間が有限であることから、有限インパルス応答型フィルタと呼ばれる。
バンドエッジ・ブースト・フィルタ19をFIRフィルタで構成することにより、直線位相フィルタを使用するので、エコーキャンセラの性能を劣化さないようにすることができる。
【0023】
(実施形態2)
図2は、本発明の実施形態2を示すデータ通信装置のブロック構成図(請求項3、4に対応)である。
本実施形態2は、図1の構成に加えて、送信信号回路にBPFまたはデイレイ回路20を設けたものである。すなわち、図1のデータ通信装置において、適応フィルタの参照信号側に挿入したFIR型フィルタの1/2タップと同じ遅延時間を送信側に生じさせるものである。これにより、参照側と同じ遅延が生じることとなるため、適応フィルタ17で学習されるエコーパスのインパルス応答に遅延を生じさせないで、適応フィルタ17のタップ長を有効に使用することができる。
【0024】
図2に示すデータ通信装置(モデム)は、送信変調器(Tx)11、D/A変換器(DAC)12、ハイブリッド回路13、A/D変換器(ADC)14、エコーキャンセル部15および受信復調器(Rx)16を備え、さらにバンドエッジ・ブースト・フィルタ19および帯域制限フィルタ(BPF)または遅延項(Delay)20を備えている。
モデムが、ITU−T(国際電気通信連合−電気通信標準化部門)標準V.34、V.90等を備える高速モデムを想定し、実施例としてV.90の場合を考える。また、本実施形態においては、遠端エコーキャンセラも近端エコーキャンセラも、全く同様な扱いが可能であるため、ここでは両方の説明を省略し、V.90を想定した近端エコーのみの場合を考える。
【0025】
次に、実施形態2の別の実施例(請求項4に対応)を説明する。請求項4の発明は、図1の構成(請求項2に対応)に対して、図2に示すように、適応フィルタ17の参照信号に挿入したFIRフィルタ19と同じタップ数のFIR型帯域制限フィルタ20を送信側に挿入する。
これは、上記請求項3の発明における遅延項の代わりに用いるもので、請求項2の発明では抑圧し切れないバンド端での残留エコーをさらに押さえる効果がある。
しかし、帯域制限フィルタ20を送信側に挿入することで、送信データレートに影響を与える可能性がある。従って、帯域制限フィルタ20の特性設計には送信レートに影響を与えないように、送信帯域をできるだけ確保し、バンド端で帯域を制限するようなフィルタ特性を設計する必要がある。
【0026】
(実施形態2の他の実施例)
次に、実施形態2のさらに別の実施例(請求項5に対応)を説明する。
請求項5の発明は、請求項2の発明(図2)において、送信データのシンボルレートに応じてFIR型バンドエッジ・ブースト・フィルタ19の係数を切り替えるものである。
V.34、V.90の接続シーケンスは、Phase1〜Phase4で構成された手順で接続を行う。このとき、エコーキャンセルの学習を行うフェーズの前に、互いに送信シンボルレートを決定するためのフェーズが存在する。この勧告手順に従うと、エコーキャンセルの学習が開始される時点で、送信シンボルレートが決定されているため、決定された送信シンボルレートに応じた信号帯域のバンド端をブーストする係数に切り替えを行う。例えば、シンボルレートに応じた信号帯域毎に部分フィルタを複数備えて、これらの1つを選択切り替えるようにしてもよい。
これにより、送信データのシンボルレートに応じた使用信号帯域毎に、バンドエッジ・ブーストフィルタ19のバンド端昇圧周波数帯を合わせることができ、適切にバンド端でのエコー成分を除去することが可能になる。
図3は、異なる2つの送信シンボルレートの場合の信号周波数を示す図である。これから明らなように、2つの信号は、それぞれ帯域が異なっていることがわかる。
【0027】
(実施形態2の他の実施例)
次に、実施形態2のさらに別の実施例(請求項6に対応)を説明する。
請求項6の発明は、請求項4と請求項5の発明において、送信データのシンボルレートに応じて送信信号に挿入されるFIR型帯域制限フィルタ20の係数を切り替えるものである。例えば、シンボルレートに応じた信号帯域毎に部分的な帯域制限フィルタを複数備えて、これらの1つを選択切り替えるようにしてもよい。
前述のように、エコーキャンセルの学習開始前に予め送信シンボルレートは決定され、送信信号帯域が決定されるので、BPF20の係数をその帯域用の係数に切り替えることで、適切にバンド端でのエコー成分を除去することが可能になる。
【0028】
(従来との比較)
従来の技術では、図10に示すように、バンドエッジ・ブースト・フィルタ、帯域制限フィルタ(BPF)または遅延項(Delay)は存在しない。従って、送信変調器11から送信された信号は、D/A変換回路12を通してアナログ信号化され、ハイブリッド回路13にて4線2線変換した後、一般公衆回線21に送出される。そして、送信信号は、電話局のハイブリッド回路にて2線4線変換された後、A/D変換され、相手モデムへ送られていく。この2つのハイブリッド回路において、送信パスから受信パスへの信号の回り込みが発生し、エコーとしてA/D変換回路14に入ることになる。受信信号は、エコーキャンセル部15により加算器18経由で処理され、受信信号から擬似エコー信号を差し引くことによりエコー信号も除去する。
しかしながら、実際には、様々な原因によりエコーを除去できなくなり、残留エコーはノイズとして受信性能に悪影響を与えている。
【0029】
一般的なエコーキャンセル部15では、適応的にエコーパスの伝達関数を推定するため、FIRを用いたエコーキャンセラを構成する。フィルタ係数は、半二重のトレーニング時におけるざん差信号をエラー信号とし、LMS(LeastMean Square)法などを利用してざん差が小さくなるように更新する。
モデムは、勧告で示された接続シーケンスに従って相手モデムとの接続を確立する。接続の初期シーケンスで相手モデムとの情報交換や、回線の特性を把握し、それぞれの送信シンボルレートを決定する。その後、半二重のエコーキャンセルトレーニングシーケンスでエコーパスの伝達関数を推定する。
実際の信号でエコーキャンセル処理を行った場合の特性は、以下のようになる。すなわち、図13が送信信号の周波数特性で、図14が近端エコーの周波数特性で、図15が従来の方法によるエコーキャンセル学習後の残留エコーの特性を示している。図15に示すように、従来の方法では、バンド端で十分なエコーキャンセル処理が行われていないことが明らかである。
【0030】
そこで、本発明においては、図1に示すように、通常のエコーキャンセラの構成に対し、参照信号にバンドエッジ・ブースト処理を行う。この場合、参照信号には何も処理を加えないため、送信データ通信に何等影響を与えることはない。
この時、図2に示すように、送信信号に遅延項を設けた方が良い。遅延だけでは、送信データ通信に何も影響を与えることはない。遅延を設ける理由は、バンドエッジ・ブースト・フィルタ処理によりエコーキャンセルで推定した伝達関数(インパルス応答)に遅延が生じてしまうためであり、推定する伝達関数のタップ長が有限長であるため、タップ長を長くできない場合に、その遅延時間により伝達関数のテール部分が切れてしまうことになる。それにより、エコーキャンセルの学習に悪影響を与える。それを補正するためには、バンドエッジ・ブースト・フィルタ19の1/2タップ長の遅延項を送信信号に設ければよい。
【0031】
図4に示すようなバンドエッジ・ブースト処理後の参照信号と、図14に示す近端エコー信号から、エコーキャンセルの学習により図8に示すような残留エコー特性が得られる。図15で示した従来方法での残留エコー特性は、図8に示すようにバンド端でのエコーキャンセルが有効に働き、改善されていることがよくわかる。
これは、参照信号のバンド端を昇圧したことで、バンド端周波数付近の演算精度が上がったためである。
しかし、未だ、若干、バンド端での残留エコー成分が確認される。
【0032】
次に、図2に示すように、送信信号に帯域制限フィルタ処理を施す。送信信号にフィルタ処理を施すと、送信データ通信に影響を与えるため、使用するBPF20は十分な送信信号帯域を確保し、バンド端より外の領域で帯域をカットするようなフィルタ特性にする。そして、送信データ通信に影響のないことを確認する必要がある。
図5は、送信信号特性が図13のような場合のBPF特性を示す図である。
このとき、帯域制限フィルタ20のタップ数をバンドエッジ・ブースト・フィルタ19のタップ数と同じにすることで、送信信号の遅延項は不要になる。
【0033】
図9は、送信信号に上記のBPF処理を行った場合のエコーキャンセラ学習後の残留エコー特性を示す図である。
送信信号に上記BPF20を挿入した場合のエコーキャンセラ学習後の残留エコー特性は、図9に示す結果となるため、さらにエコーキャンセル性能が改善されていることがわかる。
これは、回り込んだ送信信号エコーのバンド端での微小信号がエコーキャンセル学習での演算誤差の原因となるためで、BPF20により送信信号からバンド端の微小信号成分を抑圧することで、エコーキャンセルの性能を改善することが可能となるためである。
【0034】
上述のバンドエッジ・ブースト・フィルタ19とBPF20のフィルタ特性は、送信信号の信号帯域(バンド端)に合わせる必要がある。
この送信信号帯域は、送信シンボルレートにより異なるため、送信シンボルレートに応じて変更することとなる。
V.34やV.90の方式では、初期接続シーケンス中に回線状況などから送信シンボルレートを決定する。従って、エコーキャンセラの学習開始時には、送信シンボルレートが決定されているため、そのシンボルレートに対応したフィルタ係数を予め保持しておけば、係数の選択で対応可能となる。
【0035】
図5および図7は、異なった信号帯域用の送信BPFの特性を示す図である。
図6よび図16は、異なった信号帯域用のバンドエッジ・ブースト・フィルタ特性を示す図である。
このように、バンドエッジ・ブースト・フィルタ19とBPF20の特性は、送信信号の信号帯域(バンド端)に合わせることにより、少しずつ異なった特性のものを使用する必要がある。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送信信号の回り込みエコー信号を除去するエコーキャンセルにおいて、エコー信号のバンド端での残留エコー量を押さえることにより、エコーキャンセル性能を改善し、高速モデムの受信性能を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態1を示すデータ通信装置のブロック構成図である。
【図2】 本発明の実施形態2を示すデータ通信装置のブロック構成図である。
【図3】 本発明における異なる2つの送信シンボルレートの信号周波数特性図である。
【図4】 本発明における送信信号にバンドエッジ・ブースト・フィルタ処理を行った出力信号の周波数特性図である。
【図5】 本発明における信号帯域用の送信BPFの周波数特性図である。
【図6】 図4とは異なる信号帯域用のバンドエッジ・ブースト・フィルタの周波数特性図である。
【図7】 図5とは異なる信号帯域用の送信BPFの周波数特性図である。
【図8】 本発明におけるエコーキャンセルの学習による残留エコーの周波数特性図である。
【図9】 本発明におけるBPF処理を行った場合のエコーキャンセラ学習後の残留エコーの周波数特性図である。
【図10】 従来におけるデータ通信装置(モデム)の一例を示すブロック構成図である。
【図11】 従来における両モデムがアナログモデムの場合の回線接続概念図である。
【図12】 従来における片側はディジタルモデムの場合の回線接続概念図である。
【図13】 従来における送信信号の周波数特性図である。
【図14】 従来における送信信号によるエコー信号の周波数特性図である。
【図15】 従来におけるエコーキャンセル学習終了後の残留エコー信号の周波数特性図である。
【図16】 従来におけるバンドエッジ・ブースト・フィルタの周波数特性図である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data communication apparatus such as a high-speed modem that performs full-duplex data communication using an echo canceller technique.
[0002]
[Prior art]
A user can connect a computer, a terminal, or the like to a packet switching network or ISDN data communication network, and communicate with a plurality of other parties via the data communication network. There are four types: telephone, telegraph, packet switching (for data), and circuit switching (for data). In a data connection through an exchange, a data communication device such as a modem is coupled to a telephone station of a general subscriber telephone network (PSTN) via a “subscribe line” such as a pair of telephone lines.
As a terminal interface in such data communication, there is a V series interface for analog data transmission called a modem interface (ITU-T recommendation (International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector)).
[0003]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional data communication apparatus (modem).
The transmission signal is converted into a four-line / two-line conversion by a hybrid circuit (two-line / four-line conversion circuit) 13 via a transmission circuit modulator 11 and a digital / analog converter 12, and then transmitted to a subscription line 21. The received signal is input from the joining line 21 to the hybrid circuit 13 and is converted into two-wire four-wire, and then sent to the receiver via the analog / digital converter 14, the echo canceling unit 15, and the receiving circuit demodulator 16. Sent. The echo cancel unit 15 includes an adaptive filter 17 and an adder circuit 18.
[0004]
When full-duplex communication is performed using a two-wire general public line, as shown in FIG. 10, the transmission signal wraps around the reception path by the hybrid circuit 13 (broken line arrow) and is mixed into the reception signal as an echo ( Near-end echo). Note that there is also an echo (far end echo) generated in the subscriber line accommodated by the exchange station ahead of the subscriber line 21. These echoes are noise for the receiver and greatly affect the reception performance.
A data communication device with a low bit rate can perform full-duplex communication that is not affected by echo signals by separating the transmission and reception signal bands, but a high bit rate high-speed modem uses a wide band. Can not separate the bands. Therefore, as shown in FIG. 11, full-duplex communication is realized using an echo cancellation technique using an adaptive filter 17. ITU-V. 34 or V.V. 90 corresponds to this case.
[0005]
11 and 12 are conceptual diagrams of line connection of a conventional data communication system. In FIG. 11, both modems 10 and 40 are analog modems. In FIG. 12, the modem 60 on one side is a digital modem connected to a digital line.
In FIG. Connected with an analog modem standard such as 34, both near-end and far-end echoes exist. That is, V.I. 34 from the modem 10 via the subscriber line 21 to the switching center 20A, the general subscriber telephone network (PSTN) 30, and from the switching center 20B via the subscriber line 21 to the remote end modem (V.34) 40 on the other side. It is connected.
On the other hand, in the case of FIG. 90 connection, and only near-end echo exists. That is, V.I. 90 The modem 50 is connected via the subscriber line (analog) 21 to the switching center 20A and from the general subscriber telephone network (PSTN) 30 via the digital line 31 to the modem (digital) 60 at the other party's central site. Has been. In the connection with the digital line 31, no echo is generated, so that only an echo between the subscriber line 21, that is, a near-end echo exists.
[0006]
As is generally known, the echo canceller technique adaptively learns a pseudo echo signal from a transmission signal (reference signal) and a circulated echo signal, and uses the learned echo path response characteristics to include the received echo signal in the received signal. Only the echo component is removed.
Normally, the adaptive processing function of an echo canceller mainly consists of a transversal filter and a coefficient correction unit that sequentially updates the filter coefficients. Generally, as a filter coefficient estimation technique of the transversal filter, that is, a coefficient update technique, A comparatively simple learning identification method is used in terms of stability and convergence, and relatively computationally.
[0007]
In addition, ITU-V. 34 or V.V. In a communication protocol using an echo cancellation technique such as 90, a learning interval for echo cancellation is defined in the connection training sequence. In that section, it is recommended to perform half-duplex communication and learn filter coefficients, which is an adaptive process of the echo canceller. After learning, the echo of the transmission signal can be removed, so that full-duplex communication is possible.
However, if the echo cannot be completely eliminated by the echo canceller, it remains in the received signal as it is as a “residual echo component”, which degrades the reception performance as noise (here, any line noise is smaller than the residual echo) Assumed.)
In recent years, the performance of general public lines has increased, and attenuation, noise, and the like have decreased. On the other hand, with the increase in communication speed, this slight error becomes a bottleneck in performance. In particular, V.I. In a high-speed modem such as 90, the processing performance of the echo canceller greatly affects the reception performance.
[0008]
Reasons for the deterioration of the performance of the echo canceller include the following.
1) Limit value of the amount of echo suppression due to the calculation accuracy of the adaptive filter
2) Adaptation limit due to noise
3) Short learning limit in connection sequence
4) Limiting frequency resolution by limiting filter TAP length
5) Increased echo amount due to impedance mismatch in hybrid circuit / Color of echo spectrum
6) Problem of calculation accuracy at the band edge
Various methods have been proposed for the above problems.
[0009]
For example, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-232329, the echo cancellation for the low frequency band is proposed for the problem 4), and the low frequency echo canceller is used in combination with the normal echo canceller. And performance improvement is realized.
That is, in addition to a normal FIR filter (Finite Impulse Response), LPF (Low Pass Filter) and FIR filters are used in combination. By configuring the LPF using IIR, a filter with a spectrum arranged in order from a large pulse to a small pulse is formed, and this is shaped by FIR, and the transfer function is added by matching the gain and phase. A better approximation.
[0010]
As for the above 5), a method of reducing the impedance mismatch and suppressing the echo amount is generally performed by designing the line impedance to be designed with 600Ω in accordance with the actual line impedance. .
As for the above 6), for example, an improvement technique is considered by the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-237176. This is because a pre-emphasis filter is provided on both the transmission side and the reception side, and in particular, the receiver portion of the modem processes the reception signal with the pre-emphasis filter on the reception signal before performing echo cancellation.
According to this, since the high band is generally attenuated due to the frequency characteristic of the line, sufficient calculation accuracy cannot be obtained at the band end on the high band side. For this purpose, the same high-pass filter (HPF) as that on the transmission side is provided in the reception unit to improve the echo component removal performance at the band edge.
[0011]
However, the technique disclosed in the above publication is a solution for the far-end echo and does not mention the near-end echo. In fact, as described in 5) above, the impedance mismatch in the hybrid circuit causes problems such as near-end echo increase and echo spectrum coloration, and the near-end echo canceller also has problems with the calculation accuracy at the band end. Become.
The problem of calculation accuracy at the band edge does not only occur when the echo is attenuated, but also occurs when the difference between the echo level in the signal band and the echo level at the band edge is large, and echo cancellation is effectively performed. As a result, it is not removed.
[0012]
[Patent Document 1]
JP 2002-232329 A
[Patent Document 2]
JP-A-8-237176
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional echo cancellation technique cannot effectively remove the echo.
FIG. 13 is a diagram illustrating frequency characteristics of a transmission signal in the related art, FIG. 14 is a frequency characteristics diagram of the echo signal,FIG.It is a frequency characteristic figure of a residual echo signal at the time of the end of echo cancellation learning.
The echo signal in FIG. 14 wraps around the transmission signal in FIG. 13 via the hybrid circuit and is mixed into the reception signal. Processing to remove only the echo component from the received signal using an adaptive filter is performed, but the frequency characteristics of the residual echo signal at the time when echo cancellation learning is completed isFIG.As shown.
Thus, the residual echo component at the band edge is V.V. Since it is present as noise in the used reception band at 90, reception performance is hindered.
[0014]
For example, V.I. When the transmission signal and reception signal of the 34 modem use the same signal band, the performance can be improved to some extent by providing the same band limiting filter for both. However, V. When the signal band of the transmission signal and the signal band of the reception signal are different as in the case of 90 modem, the method cannot be used. In particular, V.I. Since 90 modem uses almost the entire band from 0 to 4 kHz for the received signal, it is not possible to provide a band limiting filter for limiting echo (limited by the transmission signal band) in the receiving unit.
V. Since the bandwidth used at 90 is close to 4 kHz, processing may be performed with 16 kHz sampling for the purpose of improving performance, and the processing bandwidth may be widened. Due to the difference, degradation of echo cancellation performance at the band edge appears remarkably, which hinders reception performance.
[0015]
In order to suppress the near-end echo amount, it is conceivable to reduce the transmission level, but in this case, the transmission data rate on the transmission side is sacrificed. Although it is possible to increase the learning time to compensate for the calculation accuracy at the band edge, the echo cancellation learning time in the data modem connection sequence is short, and learning does not end within that time. Is not a solution.
[0016]
Therefore, an object of the present invention is to solve such a conventional problem and suppress the echo cancellation performance by suppressing the residual echo amount at the band edge of the echo signal in the echo cancellation for removing the wraparound echo signal of the transmission signal. An object of the present invention is to provide a data communication apparatus that can improve and improve the reception performance of a high-speed modem.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
  The data communication apparatus according to the present invention uses a transmission signal as a reference signal, adaptively estimates a pseudo echo signal from the reference signal and an echo signal that wraps around the reception path, and inverts the pseudo echo signal to obtain a reception signal. In addition, in a full-duplex data communication apparatus having an adaptive filter that removes echoes, an FIR type band having a frequency characteristic that boosts the vicinity of the band end of the signal band with respect to a reference signal input to the adaptive filter. The edge boost filter has the same number of taps as the FIR type band edge boost filter that processes the reference signal, and has a band-pass filter characteristic in which a cutoff frequency is set at the band edge of the transmission signal band. AndConvert transmission signal to analog signalDigital analog conversion meansIn front ofAnd an FIR type bandpass filter provided (corresponding to claim 1).
  As a result, there is an effect of further suppressing the residual echo at the band edge that cannot be completely suppressed by the processing.
[0018]
Also, in order to match the band edge boost frequency band of the band edge boost filter to the used signal band corresponding to the symbol rate of the transmission data, the filter coefficient of the band edge boost filter corresponding to the band is retained. And a means for switching the coefficient of the FIR type band edge boost filter for each signal band to be used (corresponding to claim 2).
  As a result, the band edge boost frequency band of the band edge boost filter can be adjusted for each used signal band corresponding to the symbol rate of the transmission data, and the echo component at the band edge can be appropriately removed.
[0019]
  In addition, in order to match the band-pass filter coefficient applied to the transmission signal to the band edge frequency characteristics for each used signal band corresponding to the symbol rate of the transmission data, the filter coefficient of the band-pass filter corresponding to the band is retained. In addition, there is provided a means for switching the coefficient of the FIR type band pass filter for each signal band to be used (corresponding to claim 3).
Thereby, the coefficient of BPF (Bamd Pass Filter) can be switched for every used signal band according to the symbol rate of transmission data, and the echo component at the band edge can be appropriately removed.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram (corresponding to claim 1) of a data communication apparatus showing Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, band edge boost processing is performed by providing a band edge boost filter 19 for the reference signal, in contrast to a normal echo canceller configuration. That is, in addition to the adaptive filter 17 that adaptively estimates the pseudo echo signal using the transmission signal of the normal configuration and the received echo signal, the band edge boost filter 19 is provided at the reference signal input of the adaptive filter 17.
Since no processing is performed on the transmission signal, there is no influence on the transmission data communication. In other words, no filtering process is inserted in either the transmission side signal or the reception side signal, so that the calculation accuracy of the echo canceller at the band edge can be improved without affecting the transmission data rate and reception data rate. Since the residual echo component at the band edge can be suppressed, the reception performance is improved.
[0021]
  FIG. 4 is a diagram illustrating frequency characteristics of an output signal obtained by performing band edge boost filter processing on the transmission signal (reference signal) of FIG. 13 described above.FIG.FIG. 4 is a diagram showing frequency characteristics of the band edge boost filter 19.
  The frequency characteristic of the band edge boost filter 19 is determined from the frequency characteristic of the transmission signal shown in FIG.FIG.As shown in FIG. 2, the frequency band has a characteristic of boosting the frequency band. The frequency characteristic of the reference signal after the band edge boost filter processing at this time becomes a characteristic as shown in FIG. 4, and it can be seen that the voltage is boosted at the band edge.
  Band edge boost·filterA residual echo characteristic as shown in FIG. 8 is obtained by learning echo cancellation from the reference signal after processing and the near-end echo signal shown in FIG.
[0022]
Next, a modification of the first embodiment will be described (corresponding to claim 2).
In the data communication apparatus shown in FIG. 1, the filter 19 inserted on the reference signal side of the adaptive filter 17 is composed of an FIR filter type filter.
FIR filters have no feedback and output is not returned to the input side, that is, non-recursive filters, which have a delay circuit on the input side and a delay circuit on the output side. It is done. The impulse response of this filter is called a finite impulse response type filter because its duration is finite.
By configuring the band edge boost filter 19 with an FIR filter, a linear phase filter is used, so that the performance of the echo canceller can be prevented from deteriorating.
[0023]
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a block diagram of a data communication apparatus showing a second embodiment of the present invention (corresponding to claims 3 and 4).
In the second embodiment, a BPF or a delay circuit 20 is provided in the transmission signal circuit in addition to the configuration of FIG. That is, in the data communication apparatus of FIG. 1, the same delay time as that of a 1/2 tap of the FIR filter inserted on the reference signal side of the adaptive filter is generated on the transmission side. As a result, the same delay as that on the reference side occurs, so that the tap length of the adaptive filter 17 can be used effectively without causing a delay in the impulse response of the echo path learned by the adaptive filter 17.
[0024]
A data communication apparatus (modem) shown in FIG. 2 includes a transmission modulator (Tx) 11, a D / A converter (DAC) 12, a hybrid circuit 13, an A / D converter (ADC) 14, an echo cancellation unit 15, and a reception. A demodulator (Rx) 16 is provided, and a band edge boost filter 19 and a band limiting filter (BPF) or a delay term (Delay) 20 are further provided.
The modem is an ITU-T (International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector) standard V.30. 34, V.R. Assuming a high-speed modem having 90 or the like, V.V. Consider the case of 90. In this embodiment, the far-end echo canceller and the near-end echo canceller can be handled in exactly the same way. Consider the case of only near-end echo assuming 90.
[0025]
Next, another example (corresponding to claim 4) of the second embodiment will be described. The invention of claim 4 is an FIR type band limit having the same number of taps as the FIR filter 19 inserted in the reference signal of the adaptive filter 17 as shown in FIG. 2 with respect to the configuration of FIG. 1 (corresponding to claim 2). The filter 20 is inserted on the transmission side.
This is used in place of the delay term in the invention of claim 3 and has the effect of further suppressing the residual echo at the band edge that cannot be suppressed in the invention of claim 2.
However, inserting the band limiting filter 20 on the transmission side may affect the transmission data rate. Therefore, it is necessary to design the characteristic of the band limiting filter 20 so as to secure the transmission band as much as possible and limit the band at the band edge so as not to affect the transmission rate.
[0026]
(Other examples of Embodiment 2)
Next, still another example (corresponding to claim 5) of the second embodiment will be described.
The invention of claim 5 switches the coefficients of the FIR type band edge boost filter 19 according to the symbol rate of the transmission data in the invention of claim 2 (FIG. 2).
V. 34, V.R. The connection sequence of 90 performs connection according to the procedure constituted by Phase1 to Phase4. At this time, there is a phase for mutually determining a transmission symbol rate before the phase for performing echo cancellation learning. According to this recommendation procedure, since the transmission symbol rate is determined at the time when learning of echo cancellation is started, switching to a coefficient that boosts the band edge of the signal band corresponding to the determined transmission symbol rate is performed. For example, a plurality of partial filters may be provided for each signal band corresponding to the symbol rate, and one of these may be selectively switched.
As a result, the band edge boost frequency band of the band edge boost filter 19 can be adjusted for each used signal band corresponding to the symbol rate of the transmission data, and the echo component at the band edge can be appropriately removed. Become.
FIG. 3 is a diagram illustrating signal frequencies in the case of two different transmission symbol rates. As can be seen, the two signals have different bands.
[0027]
(Other examples of Embodiment 2)
Next, another example (corresponding to claim 6) of the second embodiment will be described.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth and fifth aspects of the present invention, the coefficient of the FIR band limiting filter 20 inserted into the transmission signal is switched according to the symbol rate of the transmission data. For example, a plurality of partial band limiting filters may be provided for each signal band corresponding to the symbol rate, and one of these may be selectively switched.
As described above, since the transmission symbol rate is determined in advance and the transmission signal band is determined before the start of the echo cancellation learning, switching the BPF 20 coefficient to the coefficient for that band makes it possible to appropriately echo at the band edge. It becomes possible to remove components.
[0028]
(Comparison with conventional)
In the prior art, as shown in FIG. 10, there is no band edge boost filter, band limiting filter (BPF) or delay term (Delay). Therefore, the signal transmitted from the transmission modulator 11 is converted into an analog signal through the D / A conversion circuit 12, converted by the hybrid circuit 13 into four-wire / two-wire, and then transmitted to the general public line 21. Then, the transmission signal is subjected to 2-wire 4-wire conversion in the hybrid circuit of the telephone office, A / D converted, and sent to the partner modem. In these two hybrid circuits, a signal sneak occurs from the transmission path to the reception path, and enters the A / D conversion circuit 14 as an echo. The received signal is processed by the echo cancellation unit 15 via the adder 18 and the echo signal is also removed by subtracting the pseudo echo signal from the received signal.
However, in practice, the echo cannot be removed due to various causes, and the residual echo has a bad influence on the reception performance as noise.
[0029]
The general echo cancellation unit 15 configures an echo canceller using FIR in order to adaptively estimate the transfer function of the echo path. The filter coefficient is updated so that the difference is reduced using an LMS (Least Mean Square) method or the like using the difference signal during half-duplex training as an error signal.
The modem establishes a connection with the other modem according to the connection sequence indicated in the recommendation. In the initial connection sequence, information exchange with the other modem and the characteristics of the line are grasped, and the respective transmission symbol rates are determined. Thereafter, the transfer function of the echo path is estimated by a half-duplex echo cancellation training sequence.
The characteristics when echo cancellation processing is performed with an actual signal are as follows. 13 shows the frequency characteristic of the transmission signal, FIG. 14 shows the frequency characteristic of the near-end echo, and FIG. 15 shows the characteristic of the residual echo after the echo cancellation learning by the conventional method. As shown in FIG. 15, it is apparent that the conventional method does not perform sufficient echo cancellation processing at the band edge.
[0030]
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, band edge boost processing is performed on the reference signal for a normal echo canceller configuration. In this case, since no processing is performed on the reference signal, there is no influence on the transmission data communication.
At this time, it is better to provide a delay term in the transmission signal as shown in FIG. The delay alone does not affect the transmission data communication. The reason for providing the delay is that a delay occurs in the transfer function (impulse response) estimated by the echo cancellation by the band edge boost filter processing, and the tap length of the estimated transfer function is a finite length. When the length cannot be increased, the tail portion of the transfer function is cut by the delay time. This adversely affects echo cancellation learning. In order to correct this, a delay term of 1/2 tap length of the band edge boost filter 19 may be provided in the transmission signal.
[0031]
A residual echo characteristic as shown in FIG. 8 is obtained from the reference signal after the band edge boost processing as shown in FIG. 4 and the near-end echo signal shown in FIG. 14 by learning of echo cancellation.FIG.It can be clearly seen that the residual echo characteristics in the conventional method shown in Fig. 8 are improved by the effective echo cancellation at the band edge as shown in FIG.
This is because the calculation accuracy in the vicinity of the band edge frequency is increased by boosting the band edge of the reference signal.
However, a residual echo component at the band edge is still slightly confirmed.
[0032]
Next, as shown in FIG. 2, the transmission signal is subjected to band limiting filter processing. When the transmission signal is subjected to filtering, transmission data communication is affected. Therefore, the BPF 20 to be used has a filter characteristic that ensures a sufficient transmission signal band and cuts the band outside the band edge. And it is necessary to confirm that there is no influence on transmission data communication.
FIG. 5 is a diagram showing the BPF characteristics when the transmission signal characteristics are as shown in FIG.
At this time, by making the number of taps of the band limiting filter 20 the same as the number of taps of the band edge boost filter 19, the delay term of the transmission signal becomes unnecessary.
[0033]
FIG. 9 is a diagram showing the residual echo characteristics after the echo canceller learning when the transmission signal is subjected to the above BPF processing.
Since the residual echo characteristics after the echo canceller learning when the BPF 20 is inserted into the transmission signal are as shown in FIG. 9, it can be seen that the echo cancellation performance is further improved.
This is because the minute signal at the band edge of the circulated transmission signal echo causes a calculation error in the echo cancellation learning. By suppressing the minute signal component at the band edge from the transmission signal by the BPF 20, echo cancellation is performed. This is because it becomes possible to improve the performance.
[0034]
The filter characteristics of the band edge boost filter 19 and the BPF 20 described above need to match the signal band (band end) of the transmission signal.
Since this transmission signal band varies depending on the transmission symbol rate, it is changed according to the transmission symbol rate.
V. 34 or V.V. In the 90 method, the transmission symbol rate is determined from the line status or the like during the initial connection sequence. Therefore, since the transmission symbol rate is determined at the start of learning of the echo canceller, if a filter coefficient corresponding to the symbol rate is held in advance, it is possible to cope with the selection of the coefficient.
[0035]
5 and 7 are diagrams illustrating the characteristics of transmission BPFs for different signal bands.
6 and 16 are diagrams showing band edge boost filter characteristics for different signal bands.
As described above, the characteristics of the band edge boost filter 19 and the BPF 20 need to be slightly different depending on the signal band (band end) of the transmission signal.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in echo cancellation for removing the wraparound echo signal of the transmission signal, the echo cancellation performance is improved by suppressing the residual echo amount at the band edge of the echo signal. It is possible to improve reception performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block configuration diagram of a data communication apparatus showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block configuration diagram of a data communication apparatus showing Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 3 is a signal frequency characteristic diagram of two different transmission symbol rates in the present invention.
FIG. 4 is a frequency characteristic diagram of an output signal obtained by performing band edge boost filter processing on a transmission signal according to the present invention.
FIG. 5 is a frequency characteristic diagram of a transmission BPF for a signal band in the present invention.
[Fig. 6]What is Figure 4It is a frequency characteristic figure of the band edge boost filter for different signal bands.
[Fig. 7]What is Figure 5It is a frequency characteristic figure of transmission BPF for different signal bands.
FIG. 8 is a frequency characteristic diagram of residual echo by learning of echo cancellation in the present invention.
FIG. 9 is a frequency characteristic diagram of a residual echo after echo canceller learning when BPF processing is performed in the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing an example of a conventional data communication apparatus (modem).
FIG. 11 is a conceptual diagram of line connection when both conventional modems are analog modems.
FIG. 12 is a conceptual diagram of line connection in the case of a conventional digital modem on one side.
FIG. 13 is a frequency characteristic diagram of a conventional transmission signal.
FIG. 14 is a frequency characteristic diagram of an echo signal by a conventional transmission signal.
FIG. 15 is a frequency characteristic diagram of a residual echo signal after completion of conventional echo cancellation learning.
FIG. 16 is a frequency characteristic diagram of a conventional band edge boost filter.

Claims (3)

送信信号を参照信号とし、該参照信号と受信経路に回り込んだエコー信号から疑似エコー信号を適応的に推定し、該疑似エコー信号を位相反転して受信信号に加えて、エコーを除去する適応フィルタを有する全二重データ通信装置において、
前記適応フィルタに入力する参照信号に対して、信号帯域のバンド端付近を昇圧するような周波数特性を有するFIR型のバンドエッジ・ブースト・フィルタと、
該参照信号に対して処理するFIR型のバンドエッジ・ブースト・フィルタと同じタップ数を持ち、送信信号帯域のバンド端にカットオフ周波数を設定した帯域通過フィルタ特性を有し、かつ送信信号をアナログ信号に変換するディジタルアナログ変換手段の前段に設けられたFIR型帯域通過フィルタと
を備えたことを特徴とするデータ通信装置。
Adaptively estimating a pseudo echo signal from a reference signal and an echo signal circulated in a reception path, using the transmission signal as a reference signal, and inverting the phase of the pseudo echo signal to add the received signal to the received signal and removing the echo In a full-duplex data communication device having a filter,
An FIR type band edge boost filter having a frequency characteristic that boosts the vicinity of the band edge of the signal band with respect to the reference signal input to the adaptive filter;
It has the same number of taps as the FIR type band edge boost filter that processes the reference signal, has a band-pass filter characteristic in which a cutoff frequency is set at the band edge of the transmission signal band, and the transmission signal is analog. A data communication apparatus comprising: an FIR type band-pass filter provided in a preceding stage of a digital / analog converting means for converting into a signal .
請求項1記載のデータ通信装置において、
前記バンドエッジ・ブースト・フィルタのバンド端昇圧周波数帯域を、送信データのシンボルレートに応じた使用信号帯域毎に合わせるため、該帯域に対応する該バンドエッジ・ブースト・フィルタのフィルタ係数を保持し、使用する信号帯域毎に、FIR型バンドエッジ・ブースト・フィルタの係数を切り替える手段を備えたことを特徴とするデータ通信装置。
The data communication apparatus according to claim 1, wherein
In order to adjust the band edge boost frequency band of the band edge boost filter for each used signal band according to the symbol rate of transmission data, the filter coefficient of the band edge boost filter corresponding to the band is retained, A data communication apparatus comprising means for switching coefficients of an FIR type band edge boost filter for each signal band to be used.
請求項1または2記載のデータ通信装置において、
前記送信信号に施す帯域通過フィルタの係数を、送信データのシンボルレートに応じた使用信号帯域毎に、バンド端周波数特性に合わせるため、該帯域に対応する該帯域通過フィルタのフィルタ係数を保持し、使用する信号帯域毎に、FIR型帯域通過フィルタの係数を切り替える手段を備えたことを特徴とするデータ通信装置。
The data communication device according to claim 1 or 2,
In order to match the band-pass filter coefficient applied to the transmission signal to the band edge frequency characteristics for each used signal band corresponding to the symbol rate of the transmission data, the filter coefficient of the band-pass filter corresponding to the band is retained, A data communication apparatus comprising means for switching a coefficient of an FIR type band pass filter for each signal band to be used.
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