JPH04284030A - Method for reducing convergent time of echo eraser - Google Patents
Method for reducing convergent time of echo eraserInfo
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Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、4線式回路を2線式回
路に変換するためのハイブリッド結合に於いて発生する
エコー消去器の収束時間短縮方法に関し、特に2線式メ
タリック加入者線ディジタル伝送方式に用いられるエコ
ー消去器の収束時間短縮方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for shortening the convergence time of an echo canceler that occurs in a hybrid coupling for converting a 4-wire circuit into a 2-wire circuit, and more particularly to This paper relates to a method for shortening the convergence time of an echo canceler used in digital transmission systems.
【0002】0002
【従来の技術】従来からエコー消去器を用いた2線式加
入者伝送方式が知られている。このようなエコー消去器
では非巡回型ろ波器(トランスバーサルろ波器)を備え
た構成が一般的であるが、ハイブリッド回路の一部であ
る変成器の低域遮断特性に起因して発生する時間的に長
いエコー波形の裾を効果的に消去するための巡回型ろ波
器を付加した構成法も知られている。後者のエコー消去
器については特開昭63−214024号公報に記載さ
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, a two-wire subscriber transmission system using an echo canceler has been known. Such echo cancelers are generally configured with an acyclic filter (transversal filter); A configuration method is also known in which a recursive filter is added to effectively eliminate the temporally long tail of the echo waveform. The latter echo canceler is described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-214024.
【0003】ここで、図4にこの種のエコー消去器の構
成を示す。図4を参照して、1〜7はシフトレジスタ、
11〜14は非巡回型(トランスバーサル)ろ波器のタ
ップ係数(重み)乗算器、21は第1の巡回型ろ波器の
外部タップ係数乗算器、22および23はそれぞれ第1
及び第2の巡回型ろ波器の減衰係数乗算器であり、31
及び32はそれぞれ第1及び第2の巡回型ろ波器の加算
器、41及び43は加算器、42は減算器である。FIG. 4 shows the configuration of this type of echo canceler. Referring to FIG. 4, 1 to 7 are shift registers;
11 to 14 are tap coefficient (weight) multipliers of the acyclic filter (transversal), 21 is an external tap coefficient multiplier of the first cyclic filter, and 22 and 23 are the first
and an attenuation coefficient multiplier of the second recursive filter, 31
and 32 are adders of the first and second recursive filters, 41 and 43 are adders, and 42 is a subtracter.
【0004】非巡回型ろ波器への入力信号101は、a
n で示され、第1の巡回型ろ波器の入力信号102は
an−N で示される。第1の巡回型ろ波器の出力信号
103は外部タップ係数乗算器21で第1の巡回型ろ波
器の重み付け出力信号(wn )104となってシフト
レジスタ6及び加算器43に与えられる。タップ係数乗
算器11〜14の出力信号は加算器41で加算され、非
巡回型ろ波器の出力信号105となり、加算器43に供
給される。非巡回型ろ波器の出力信号(vn )105
と重み付け出力信号104は加算器43で加算され、エ
コーレプリカ108となる。減算器42にはエコー波形
106がyn として与えられると共にエコーレプリカ
108が与えられ、残留エコー107(en で示す)
を出力する。
なお、108は第2の巡回型ろ波器への入力信号であり
、109は第2の巡回型ろ波器の出力信号(pn )を
示す。The input signal 101 to the acyclic filter is a
n and the input signal 102 of the first recursive filter is denoted an-N. The output signal 103 of the first cyclic filter is applied to the shift register 6 and the adder 43 as a weighted output signal (wn) 104 of the first cyclic filter in the external tap coefficient multiplier 21 . The output signals of the tap coefficient multipliers 11 to 14 are added by an adder 41 to become an output signal 105 of the acyclic filter, which is supplied to an adder 43. Output signal (vn) of acyclic filter 105
and the weighted output signal 104 are added by an adder 43 to form an echo replica 108. The subtracter 42 is provided with an echo waveform 106 as yn, an echo replica 108, and a residual echo 107 (indicated by en).
Output. Note that 108 is an input signal to the second recursive filter, and 109 is an output signal (pn) of the second recursive filter.
【0005】ここで、非巡回型(トランスバーサル)ろ
波器のタップ係数(重み)乗算器11〜14の係数ck
のn乗(但し、k=0.1、…、N−1)の更新、第
1の巡回型ろ波器の外部タップ係数乗算器21の係数c
I のn乗の更新、第1及び第2の巡回型ろ波器の減衰
係数乗算器22および23の係数rのn乗の更新はそれ
ぞれ式(1)〜(3)に示す演算により実行される。Here, the coefficients ck of the tap coefficients (weight) multipliers 11 to 14 of the acyclic (transversal) filter are
update to the nth power (where k=0.1,...,N-1), the coefficient c of the external tap coefficient multiplier 21 of the first recursive filter
The updating of I to the nth power and the updating of the coefficient r of the attenuation coefficient multipliers 22 and 23 of the first and second recursive filters to the nth power are performed by the calculations shown in equations (1) to (3), respectively. Ru.
【0006】[0006]
【0007】[0007]
【0008】[0008]
【0009】但し、αc ,αI 及びαr は修正係
数であり、それぞれ予め定められた値を持つ。[0009] However, αc, αI, and αr are correction coefficients, each having a predetermined value.
【0010】0010
【発明が解決しようとする課題】ところで、特開昭63
−214024号公報に記載されたエコー消去器の係数
制御法ではタップ重み係数の収束時間が長いという問題
があった。[Problem to be solved by the invention] By the way, JP-A-63
The echo canceler coefficient control method described in Japanese Patent No. 214024 has a problem in that the tap weighting coefficients take a long time to converge.
【0011】本発明の目的は、エコー消去器の収束時間
を短縮する方法を提供することにある。It is an object of the present invention to provide a method for reducing the convergence time of an echo canceller.
【0012】0012
【課題を解決するための手段】本発明によれば、エコー
消去器は非巡回型ろ波器と該非巡回型ろ波器に縦続接続
された巡回型ろ波器とを有し、該巡回型ろ波器の外部タ
ップ重みを介した出力を前記非巡回型ろ波器の出力と加
算してエコーレプリカを生成し、エコーを含んだ受信信
号から該エコーレプリカを減算して後差信号を得るよう
に構成し、前記非巡回型ろ波器のタップ重みを修正する
ために用いる修正係数を前記誤差信号と前記非巡回型ろ
波器の出力との相関値により適応的に制御すると同時に
、前記巡回型ろ波器の外部タップ重みおよび帰還路内の
減衰係数を修正するために用いる修正係数を前記誤差信
号と前記巡回型ろ波器の出力との相関値により適応的に
制御することを特徴とする。According to the present invention, an echo canceler includes an acyclic filter and a cyclic filter connected in cascade to the acyclic filter, An echo replica is generated by adding the output via the external tap weight of the filter with the output of the acyclic filter, and the echo replica is subtracted from the received signal containing the echo to obtain a post-difference signal. The correction coefficient used for modifying the tap weight of the acyclic filter is adaptively controlled by the correlation value between the error signal and the output of the acyclic filter, and at the same time, the A modification coefficient used for modifying an external tap weight of the recursive filter and an attenuation coefficient in the feedback path is adaptively controlled by a correlation value between the error signal and the output of the recursive filter. shall be.
【0013】[0013]
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示したものであ
る。同図に於いて、図4と同一の参照番号で示すブロッ
クは、同一の機能ブロックを表している。従来のエコー
キャンセラの構成を示した図4と、本発明の一実施例を
示した図1の相違点は、図1では相関器200及び30
0が付加されている点にある。この点を除けばエコーキ
ャンセラの構成は同一である。Embodiment FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In this figure, blocks indicated by the same reference numbers as in FIG. 4 represent the same functional blocks. The difference between FIG. 4, which shows the configuration of a conventional echo canceller, and FIG. 1, which shows an embodiment of the present invention, is that in FIG.
It is at the point where 0 is added. Except for this point, the configuration of the echo canceller is the same.
【0014】本発明のポイントは、前述の非巡回型(ト
ランスバーサル)ろ波器のタップ係数(重み)乗算器1
1〜14の係数ck のn乗(但し、k=0.1、…、
N−1)の更新、第1の巡回型ろ波器の外部タップ係数
乗算器21の係数cI のn乗の更新、第1及び第2の
巡回型ろ波器の減衰係数乗算器22および23の係数r
のn乗の更新を実行する演算式(1)〜(3)において
、修正係数αc ,αI 及びαr を、残留エコーの
大きさに応じて、適応的に変化させることにある。即ち
、残留エコーが大きい時には、修正係数を大きくし、逆
に残留エコーが小さくなると修正係数を小さくすること
により、エコーキャンセラの収束時間短縮を実現する。The key point of the present invention is that the tap coefficient (weight) multiplier 1 of the above-mentioned acyclic (transversal) filter
Coefficient ck of 1 to 14 to the nth power (k=0.1,...
N-1), updating of the coefficient cI of the external tap coefficient multiplier 21 of the first recursive filter to the nth power, and attenuation coefficient multipliers 22 and 23 of the first and second recursive filters. coefficient r
In the arithmetic expressions (1) to (3) for executing the n-th power update, the correction coefficients αc, αI, and αr are adaptively changed according to the magnitude of the residual echo. That is, when the residual echo is large, the correction coefficient is increased, and when the residual echo is small, the correction coefficient is decreased, thereby shortening the convergence time of the echo canceller.
【0015】残留エコーの大きさの指標を得るために設
けたのが、図1における相関器200及び300である
。同図に於いて、相関器200には残留エコー(en
)107および非巡回型ろ波器の出力信号(vn )1
05が供給されている。相関器200では、en とv
n との相関がとられ出力信号αc を生成する。
相関器200は、非巡回型ろ波器が対応する残留エコー
成分の大きさの指標を得るための機能を担う。一方、相
関器300には残留エコー(en )107及び第1の
巡回型ろ波器の重み付け出力信号(wn )104が供
給されている。相関器300では、en とwn との
相関がとられ、出力信号αIまたはαr を生成する。
相関器300は、第1の巡回型ろ波器が対応する残留エ
コー成分の大きさの指標を得るための機能を担う。Correlators 200 and 300 in FIG. 1 are provided to obtain an index of the magnitude of the residual echo. In the figure, the correlator 200 has a residual echo (en).
)107 and the output signal of the acyclic filter (vn)1
05 is supplied. In the correlator 200, en and v
n to produce an output signal αc. The correlator 200 has a function of obtaining an index of the magnitude of the residual echo component corresponding to the acyclic filter. On the other hand, the correlator 300 is supplied with a residual echo (en) 107 and a weighted output signal (wn) 104 of the first recursive filter. In the correlator 300, en and wn are correlated to generate an output signal αI or αr. The correlator 300 has a function of obtaining an index of the magnitude of the residual echo component corresponding to the first recursive filter.
【0016】相関器200または300の回路構成例を
図2に示す。同図は相関器300を対象として示したも
のである。同図に於いて、501,502及び503は
乗算器、504は加算器、505はシフトレジスタをそ
れぞれ示す。残留エコー(en )及び第1の巡回型ろ
波器の重み付け出力信号(wn )は乗算器501に供
給され、その乗算結果は乗算器502の入力となりΥ倍
(Υ>0)されて加算器504に供給される。加算器5
04、シフトレジスタ505及び乗算器503から成る
閉ループ回路は、1次の積分器を構成しており、乗算器
503では定数(1−β)が掛けられる。但し、0<β
<1とする。加算器504の出力はαr のn乗または
αI のn乗となり、式(2)および(3)の修正係数
αr およびαI として使用される。図2の回路を演
算式で表わすと、次式のようになる。FIG. 2 shows an example of the circuit configuration of correlator 200 or 300. The figure shows a correlator 300 as an object. In the figure, 501, 502, and 503 are multipliers, 504 is an adder, and 505 is a shift register, respectively. The residual echo (en) and the weighted output signal (wn) of the first recursive filter are supplied to a multiplier 501, and the multiplication result is input to a multiplier 502, multiplied by Υ (Υ>0) and sent to an adder. 504. Adder 5
04, a closed loop circuit consisting of a shift register 505 and a multiplier 503 constitutes a first-order integrator, and the multiplier 503 multiplies by a constant (1-β). However, 0<β
<1. The output of the adder 504 is αr to the nth power or αI to the nth power, and is used as the correction coefficients αr and αI in equations (2) and (3). The circuit shown in FIG. 2 can be expressed as an arithmetic expression as follows.
【0017】[0017]
【0018】但し、上式はαr に着目した演算式であ
るが、αIについても同様に表現できる。また、αc
についても式(4)と同様の演算式として表現できる。
この時、図2に於いて、乗算器501の入力として供給
されている信号wn をvn に置き換えれば、加算器
504の出力にαe のn乗が得られる。式(1)にお
いて、αc としてαc のn乗を使用することになる
。However, although the above equation focuses on αr, αI can also be expressed in the same way. Also, αc
can also be expressed as an arithmetic expression similar to equation (4). At this time, in FIG. 2, if the signal wn supplied as an input to the multiplier 501 is replaced with vn, the output of the adder 504 is αe raised to the nth power. In equation (1), αc to the nth power is used as αc.
【0019】以上説明したように、非巡回型ろ波器のタ
ップ係数並びに巡回型ろ波器の外部タップ係数、減衰係
数を求める演算式(1)〜(3)において、修正係数α
c ,αI 及びαr を残留エコーの大きさに応じて
適応的に変化させることが可能となり、エコーキャンセ
ラの収束時間短縮を実現できる。As explained above, in the calculation formulas (1) to (3) for determining the tap coefficient of the acyclic filter, the external tap coefficient of the recursive filter, and the attenuation coefficient, the correction coefficient α
It becomes possible to adaptively change c, αI, and αr according to the magnitude of the residual echo, and it is possible to shorten the convergence time of the echo canceller.
【0020】[0020]
【発明の効果】上述した本発明によるエコー消去器の特
性を次に示す。例としてエコー波形がデータ伝送速度の
1/200の低域遮断周波数に対応する負の指数関数応
答を持つ場合を考え、エコー波形の主要部分はN=32
タップの非巡回型ろ波器で消去できるのとし、エコーの
「裾」に関しては式(5)とする。The characteristics of the echo canceller according to the present invention described above are shown below. As an example, consider a case where the echo waveform has a negative exponential response corresponding to a low cutoff frequency of 1/200 of the data transmission rate, and the main part of the echo waveform is N = 32.
It is assumed that the echo can be canceled by a tap acyclic filter, and equation (5) is used for the "tail" of the echo.
【0021】[0021]
【0022】但し、hi (i=0.1、…、N、N+
1、…)はエコーのインパルス応答を表す。また、hN
=−0.0118
rO =exp(−2π/200)=0.96907と
する。計算機シミュレーションにより、残留エコー平均
値(式(6))[0022] However, hi (i=0.1,..., N, N+
1,...) represent the impulse response of the echo. Also, hN
=-0.0118 rO =exp(-2π/200)=0.96907. By computer simulation, the residual echo average value (Equation (6))
【0023】[0023]
【0024】が小さくなる様子(収束過程)を調べた結
果を図3に示す。本シミュレーションではan は+1
または−1のランダム系列とし、係数の初期値は式は(
7)〜(9)とした。FIG. 3 shows the results of an investigation into how . In this simulation, an is +1
Or -1 random series, and the initial value of the coefficient is the formula (
7) to (9).
【0025】[0025]
【0026】[0026]
【0027】[0027]
【0028】残留エコーの平均値εはデシベルを単位と
して表示している。図3から明らかなように、修正係数
を固定した従来の収束方法と比べてエコーキャンセラの
収束時間が大幅に短縮されており、本発明の方法が有効
であることがわかる。The average value ε of the residual echoes is expressed in decibels. As is clear from FIG. 3, the convergence time of the echo canceller is significantly shortened compared to the conventional convergence method in which the correction coefficient is fixed, and it can be seen that the method of the present invention is effective.
【図1】本発明によるエコー消去器の構成図、FIG. 1 is a block diagram of an echo canceler according to the present invention;
【図2】
図1に於ける相関器の構成図、[Figure 2]
A configuration diagram of the correlator in FIG. 1,
【図3】本実施例のシミ
ュレーション結果の例を示した図、[Fig. 3] A diagram showing an example of simulation results of this example,
【図4】従来のエコー消去器の構成図である。FIG. 4 is a block diagram of a conventional echo canceler.
1,2,3,4,5,6,7,505 シフトレ
ジスタ
11,12,13,14 タップ係数乗算器21
外部タップ係数乗算器
23 減衰係数乗算器
501,502,503 乗算器31,32,4
1,43,504 加算器43 減算器
200,300 相関器1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 505 Shift register 11, 12, 13, 14 Tap coefficient multiplier 21
External tap coefficient multiplier 23 Attenuation coefficient multiplier 501, 502, 503 Multiplier 31, 32, 4
1, 43, 504 Adder 43 Subtractor 200, 300 Correlator
Claims (1)
いられるエコー消去器の収束時間短縮方法において、前
記エコー消去器は非巡回型ろ波器と該非巡回型ろ波器に
縦続接続された巡回型ろ波器とを有し、前記巡回型ろ波
器の外部タップ重みを介した出力を前記非巡回型ろ波器
の出力と加算してエコーレプリカを生成し、エコーを含
んだ受信信号から前記エコーレプリカを減算して誤差信
号を得るように構成し、前記非巡回型ろ波器のタップ重
みを修正するために用いる修正係数を前記誤差信号と前
記非巡回型ろ波器の出力との相関値により適応的に制御
すると同時に、前記巡回型ろ波器の外部タップ係数およ
び帰還路内の減衰係数を修正するために用いる各々の修
正係数を前記誤差信号と前記巡回型ろ波器の出力との相
関値により適応的に制御することを特徴とするエコー消
去器の収束時間短縮方法。1. A method for shortening the convergence time of an echo canceller used in two-wire bidirectional digital data transmission, wherein the echo canceller includes an acyclic filter and a cyclic filter connected in cascade to the acyclic filter. filter, the output of the recursive filter via external tap weights is added to the output of the acyclic filter to generate an echo replica, and the echo replica is generated from the received signal containing the echo. The configuration is such that an error signal is obtained by subtracting echo replicas, and a correction coefficient used for modifying the tap weight of the acyclic filter is correlated with the error signal and the output of the acyclic filter. At the same time, each correction coefficient used to modify the external tap coefficient of the recursive filter and the attenuation coefficient in the return path is combined with the error signal and the output of the recursive filter. A method for shortening the convergence time of an echo canceller, characterized by adaptively controlling the correlation value of the echo canceller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4715891A JPH04284030A (en) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | Method for reducing convergent time of echo eraser |
Applications Claiming Priority (1)
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JP4715891A JPH04284030A (en) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | Method for reducing convergent time of echo eraser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04284030A true JPH04284030A (en) | 1992-10-08 |
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ID=12767280
Family Applications (1)
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JP4715891A Pending JPH04284030A (en) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | Method for reducing convergent time of echo eraser |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH04284030A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6173431A (en) * | 1984-09-19 | 1986-04-15 | Nec Corp | Removing method of echo |
JPH02290337A (en) * | 1989-02-23 | 1990-11-30 | Nec Corp | Coefficient control method for echo canceller |
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1991
- 1991-03-13 JP JP4715891A patent/JPH04284030A/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970708 |