JPH04150525A - 回線断検出機能付きエコーキャンセラ方式変復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデータ伝送システムにおける回線断検出機能を
有するエコーキャンセラ方式の変復調装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の従来の技術について図面を参照して説明する。

第３図（ａ）、（ｂ）は、ディジタルデータを伝送する
公衆電話回線において、エコーキャンセラを具備する変
復調装置の動作を説明する図である。また、第４図は従
来のエコーキャンセラのブロック図である。

第３図（ａ）において、自局の送信端（ＳＤ）３１から
の送信データは、変調部３２によって変調され、自局送
信信号Ｓ　（ｔ）としてハイブリッド（）（）３３を介
し、電話回線に送出される。自局送信信号Ｓ　（ｔ）は
、エコーキャンセラ（ＥＣ）３４のキャンセラ入力端１
９にも入力される。−方、電話回線から入力された相手
局送信信号Ｂ（１）とハイブリッド３４から回り込んだ
自局送信信号のエコーＡ　（ｔ）が加算された受信信号
は、加算器（減算器）３５によってエコーキャンセラの
出力端１０から出力される疑似エコーＡ　１　（ｔ）が
減算され、受信信号Ｂ　１　（ｔ）、（＝Ｂ（ｔ）＋Ａ
（ｔ）−ＡＩ（ｔ））、とされる。この受信信号Ｂ　１
　（ｔ）は、疑似エコーＡ　１　（ｔ）がエコーキャン
セラ３４によってエコーＡ　（ｔ）とほぼ同じとされる
ため、はぼ相手局送信信号Ｂ　（ｔ）に等しい信号とな
る。受信信号Ｂ１（ｔ）は、復調部３６によって復調さ
れ、受信データとして受信端３７（ＲＤ）に入力される
。

なお、疑似エコーＡ　１　（ｔ）は、自局送信信号５（
１）ならびに加算器３５からエコーキャンセラ３４の誤
差信号入力端１４に入力される受信信号Ｂ１（ｔ）、即
ち誤差信号Ｅ　（ｔ）の入力によって、逐次的に生成さ
れる。

次に、第４図を参照してエコーキャンセラの構成につい
て説明する。

このエコーキャンセラは、キャンセラ入力端１９から自
局送信信号Ｓ　（ｔ）を入力するｎ（ｎは正の整数）段
遅延回路２と、ｎ最遅延回路２の各段からの出力と誤差
信号入力縮重４からの誤差信号Ｅ　（ｔ）とを入力し係
数修正信号を出力する係数修正回路４１（４１ａ〜４１
ｎ）と、ｎ回路の係数修正回路４１からの係数修正信号
を加算しキャンセラ出力端１０に疑似エコーＡ　１　（
ｔ）を出力する総和器９とを有している。また、係数修
正回路４１は、ｎ最遅延回路２の所定の出力段からの出
力を複素共役値に変換する複素共役回路３と、複素共役
回路３の出力と誤差信号Ｅ　（ｔ）を複素乗算する複素
乗算器４と、複素乗算器４の出力と修正係数αとを乗算
する乗算器５と、入力信号を１タイムスロツトだけ遅延
させる遅延回路７と、乗算器５の出力と遅延回路７の出
力を加算して遅延回路７に出力する加算器６と、ｎ最遅
延回路２の前述の出力段の出力と遅延回路７の出力を複
累乗算し係数修正信号を出力する複素乗算器８とを有し
ている。

次に、このエコーキャンセラの動作を説明する。時刻ｔ
におけるキャンセラ入力端１８に入力される自局送信信
号（キャンセラ入力）をＡ。

（Ａｔは複素数）とすると、ｎ最遅延回路２の第１段の
遅延回路の出力は時刻ｔより１タイムスロツト前の信号
Ａ　ｔ　−ｔであり、複素共役器３から出力されるその
複素共役の信号はＡ　ｔ−ｔ”となる。誤差信号Ｅ（ｔ
）、乗算器５の修正係数αであるから、乗算器５の出力
Ｆ　（ｔ）は、（１）式となる。

Ｆ（ｔ）＝ＣＨ（ｔ）　Ａｔ−＋・・・（１）エコーキ
ャンセラの第１番目の係数修正回路４１ａ内の遅延回路
７の出力（タップ係数）　Ｃ１（ｔ）は、時刻ｔが経過
するにつれて逐次修正され、（２）式で表わされる。

Ｃ１（ｔ）　＝０１（ｔ）　−１−αＥ（ｔ）　Ａｔ−
ｔ”・（２）従って、ｎ最遅延回路２のに段目・の遅延
回路に接続される係数修正回路４１．にの遅延回路７の
出力は、（３）式で表わされる。

Ｃｋ　（ｔ＋１）　＝　Ｃｋ　（ｔ）＋αＥ（ｔ）Ａｔ
−＋ａ（ｋは１〜ｎ）・・・（３） 故に、総和器θの出力であるキャンセラ出力端ｌＯの信
号Ａ　１　（ｔ）は、（４）式で表わされる。

Ａｌ（ｔ）＝ΣＡ　ｔ−ｓ＝　　Ｘ　Ｃｋ（ｋは１〜ｎ
）−（４）このキャンセラによって求められた疑似的な
エコーＡ　１　（ｔ）を、自局送信信号のエコーＡ　（
ｔ）と相手局送信信号Ｂ　（ｔ）とが加算された受信信
号から加算器３５によって減算することにより、自局送
信信号のエコーＡ　（ｔ）と相手局送信信号Ｂ　（ｔ）
とを分離し、相手局送信信号Ｂ　（ｔ）だけを復調部３
６へ送出している。

次に、通信中に何らかの理由で電話回線が断となった場
合の上述したエコーキャンセラを具備する変復調装置の
エコーキャンセラの動作を説明する。

第３図（ｂ）を参照して説明すると、第３図（ａ）と同
一構成のこの変復調装置では、通信中に何らかの理由で
電話回線が断となった場合には、電話回線からハイブリ
ッド３３を介して受信される相手局送信信号Ｂ　（ｔ）
は、信号入力が０となる。それと同時にこの変復８ｍ置
のエコーの特性が変わり、自局送信信号のエコーは、Ａ
（ｔ）からＤ　（ｔ）に変化し、復調部３６が受信する
受信信号は、Ｄ（ｔ）　−Ａ　１　（ｔ）となる。ここ
で、この受信信号が電話回線が断線する前の相手局送信
信号Ｂ　（ｔ）に近ければ、復調部３６が有する等化量
は発散しない可能性があり、この場合には変復ｌ１ｖｔ
置は回線断に気づかずに長時間呼放棄せずに電話回線を
保持してしまうことがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、従来のエコーキャンセラ方式の変復調
装置では、電話回線断があっても、それに気づかずに長
時間呼放棄せずに電話回線を保持してしまう恐れがあっ
た。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による回線断検出機能付きエコーキャンセラ方式
変復調装置は、自局送信信号を送出する変調部と、受信
信号を復調する復調部と、前記自局送信信号を電話回線
に送出し前記電話回線から相手局送信信号を受信するハ
イブリッドと、前記ハイブリッドから入力される前記相
手局送信信号と前記自局送信信号のエコーが加算された
信号から疑似エコーを減算し前記エコーが抑圧された前
記受信信号を出力する加算器と、前記自局送信信号と前
記受信信号を入力し前記疑似エコーを出力するエコーキ
ャンセラとを具備する電話回線用二線式全二重変復調装
置であって、前記エコーキャンセラは、前記受信信号の
平均値を求める手段と、前記受信信号と前記自局送信信
号の平均相関電力を求める手段と、前記受信信号の平均
値に対する前記平均相関電力の比が予め定められたしき
い値を越えた場合には前記電話回線が断であると判定す
る比較器とを有している。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例のブロック図である。

第１図において、エコーキャンセラは、従来例の係数修
正回路４１に代る係数修正回路１（１ａ〜ｉｎ）を有し
ており、この係数修正回路１は複素乗算器４の出力端に
レベル測定器１１を存する他は係数修正回路４１と同じ
構成となっている。

また、この実施例には、従来例に加え以下に述べる回路
が付加されている。エコーキャンセラの誤差信号入力端
１４には、レベル測定器１５と平均回路１６が順次接続
されている。ｎ個のレベル測定器１１の出力は総和器１
２によって加算され、その出力は平均回路１３に入力さ
れる。そして、平均回路１３および１６の出力は比較器
１７によって比較され、比較結果は回線制御器１８に入
力される。

次に、この実施例の動作について説明ψる。但し、エコ
ーキャセラの動作については、〔従来の技術〕の項にお
いて第３図（ａ）、（ｂ）および第４図を用いて詳しく
説明したので、ここでは付加された部分を中心に説明す
る。

総和器８のキャンセラ出力端１０におけるキャンセラ出
力信号Ａ　１　（ｔ）は、（４）式によって表わされる
ことは既に説明した。

さらに、複素乗算器４の出力Ｇ　（ｔ）は、（５）式に
示される。

Ｇ（ｔ）　＝Ｅ（ｔ）　Ａｔ−ｔ　　　（ｋは１−ｎ）
・・・（５）またレベル測定器１１の出力Ｈ（ｔ）は、
（６）式に示すように複素乗算器４の出力Ｇ　（ｔ）の
平均値である。

Ｈ（ｔ）　＝　ｌ　Ｅ（ｔ）　Ａｔ−ｔ、”ｌ　　（ｋ
は１−ｎ）・・（Ｂ）従って、総和器１２の出力Ｌ　ｍ
は、（７）式に示すように各レベル測定器１１の出力Ｈ
（ｔ）の総和である。

総和器１２の出力Ｌ（ｔ）、即ち誤差信号Ｅ　（ｔ）と
自局送信信号Ｓ　（ｔ）の相関信号電力を時間平均した
平均回路１３の出力と、誤差信号Ｅ　（ｔ）のレベルを
時間平均した平均回路１６の出力とを比較した比較器１
７の出力、即ち両者の平均相関電力。

の比Ｒは、信号Ｌ　（ｔ）の平均値と誤差信号Ｅ　（ｔ
）の平均値の比であり、（８）式によって表わされる。

比較器１７の出力Ｒは、電話回線が断となったときには
、通信中と比較して大となる。そこで、予め一定のしき
い値βを設定し、出力Ｒがβより大となったとき回線断
と判定できる。（９）式がその判定式である。

そして、比較器１７が回線断を検出すると、その信号を
受けて回線制御器１８は、例えば電話回線を終端してい
るリレー（図示せず）をオープンにする等の、公知の手
段によって強制的に呼放棄する。

ところで、第１の実施例が電話回線の断を検出するため
に優れているという理由は、誤差信号Ｅ（１）のみが監
視されている場合には、回線経路によって回線断時の回
線インピーダンスはまちまちであるため、相手局送信信
号Ｂ（ｔ）＝０となったとしても、誤差信号の平均値Ｉ
Ｅ（ｔ）Ｉは通信中と比較して必ずしも小さくなるとは
確定できない。しかしながらこの実施例においては、比
較器１７の出力Ｒが受信信号Ｂ　１　（ｔ）における自
局送信信号のエコーＡ　（ｔ）の割合を表す。そして、
通常、受信信号Ｂ　１　（ｔ）は相手局送信信号Ｂ　ｍ
が大部分を占るが、回線断によって相手局送信信号Ｂ（
ｔ）＝Ｏとなったとき、受信信号Ｂ　１　（ｔ）は自局
送信信号のエコーＡ　（ｔ）によるものとなる。また、
受信信号Ｂ　１　（ｔ）中の自局送信信号のエコーＡ　
（ｔ）と自局送信信号Ｓ　（ｔ）とは相関関係にあるの
で、電話回線断時の比較器１７の出力Ｒは、必ず通信中
と比較して大となり、回線断の検出が可能となる。

第２図は、本発明の第２の実施例のブロック図である。

この実施例の構成は、第１図に示した第１の実施例とほ
ぼ同じである。しかしながら、回線制御器１８は、係数
修正器２ｆ　（２１ａ　〜２ｉｎ）の乗算器５を制御す
る。従ってここでは、この相違点についてのみ説明する
。

比較器１７が（９）式によって電話回線の断を検出する
と、その検出信号を受けて回線制御器１８は、乗算器５
の修正係数αを正に変化する。この結果、第３図（ｂ）
に示される電話回線断時の残留エコー（Ｃ（ｔ）−Ａｔ
（ｔ））がすばやく抑圧され、（Ｃｍ−Ａｌ（ｔ））が
出力０とされる結果、復調部３６が有する自動等止器を
発散させることができる。この発散によって、復調部３
６は電話回線の呼放棄を行う。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、従来のように電話回線の
断に気づかずに長時開耳放棄せず回線を保持するような
ことはなく、回線断に伴い呼の放棄が可能になるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１の実施例のプロ、り図、第２
図は第２の実施例のブロック図、第３図（ａ）、（ｂ）
はエコー千ヤンセラ方式変復調装置の動作を説明する図
、第４図は従来例のブロック図である。 １（１ａ〜ｉｎ）、２１　（２１ａ〜２　ｉ　ｎ　）　
ｔ４１（４１ａ〜４１ｎ）・・・係数修正回路、２・・
・ｎ段遅延回路、３・・・複素共役回路、４，８・・・
複素乗算器、５・・・乗算器、６．３５・・・加算器、
７・・・遅延回路、９．１２・・・総和器、１ｏ・・・
キャンセラ出力端、１１．１５・・・レベル測定器、１
３．１８・・・平均回路、１４・・・誤差信号久方端、
１７・・・比較器、１８・・・回線制御器、１９・・・
キャンセラ入力端、３１・・・送信端（ＳＤ）、３２・
・・変調部、３３・・・ハイブリッド（Ｈ）、３４・・
・エコーキャンセラ（ＥＣ）、３８・・・復調部、３７
・・・受信端（ＲＤ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自局送信信号を送出する変調部と、受信信号を復調
   する復調部と、前記自局送信信号を電話回線に送出し前
   記電話回線から相手局送信信号を受信するハイブリッド
   と、前記ハイブリッドから入力される前記相手局送信信
   号と前記自局送信信号のエコーが加算された信号から疑
   似エコーを減算し前記エコーが抑圧された前記受信信号
   を出力する加算器と、前記自局送信信号と前記受信信号
   を入力し前記疑似エコーを出力するエコーキャンセラと
   を具備する電話回線用二線式全二重変復調装置であって
   、前記エコーキャンセラは、前記受信信号の平均値を求
   める手段と、前記受信信号と前記自局送信信号の平均相
   関電力を求める手段と、前記受信信号の平均値に対する
   前記平均相関電力の比が予め定められたしきい値を越え
   た場合には前記電話回線が断であると判定する比較器と
   を有することを特徴とする回線断検出機能付きエコーキ
   ャンセラ方式変復調装置。 ２、請求項１記載の回線断検出機能付きエコーキャンセ
   ラ方式変復調装置と、前記比較器から前記電話回線が断
   であると判定する信号を受けたときは前記電話回線の呼
   放棄をする手段とを有することを特徴とするエコーキャ
   ンセラ方式変復調装置。 ３、請求項１記載の回線断検出機能付きエコーキャンセ
   ラ方式変復調装置と、前記比較器から前記電話回線が断
   であると判定する信号を受けたときは前記エコーキャン
   セラの有する係数修正回路中の乗算器において乗算され
   る修正係数を正に変化する手段とを有することを特徴と
   するエコーキャンセラ方式変復調装置。