JPS5829023B2 - data communication equipment - Google Patents

data communication equipment

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Publication number
JPS5829023B2
JPS5829023B2 JP8288078A JP8288078A JPS5829023B2 JP S5829023 B2 JPS5829023 B2 JP S5829023B2 JP 8288078 A JP8288078 A JP 8288078A JP 8288078 A JP8288078 A JP 8288078A JP S5829023 B2 JPS5829023 B2 JP S5829023B2
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JP
Japan
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signal
transmitted
component
transmission
wrap
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Expired
Application number
JP8288078A
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Japanese (ja)
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JPS5510243A (en
Inventor
敏晴 高見
正治 寺内
良一 杉岡
健作 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP8288078A priority Critical patent/JPS5829023B2/en
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Publication of JPS5829023B2 publication Critical patent/JPS5829023B2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/20Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers
    • H04B3/231Echo cancellers using readout of a memory to provide the echo replica

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の技術分野 本発明はデータ伝送系の送受信回路における信号のまわ
り込み成分を除去するエコーキャンセラを具備するデー
タ通信装置に関し、特にディジクル情報伝送における送
信信号の受信側へのまわり込み成分を除去するエコーキ
ャンセラを具備するデータ通信装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Technical Field of the Invention The present invention relates to a data communication device equipped with an echo canceller that removes the wraparound components of signals in a transmitter/receiver circuit of a data transmission system. The present invention relates to a data communication device equipped with an echo canceller that removes components that cross over to a receiving side.

(2)技術の背景 ディジタル情報伝送を行うデータ通信において、インパ
ルス応答のサンプル値を係数とするトランスバーサル形
フィルターによるエコーキャンセラを用いてエコーキャ
ンセルが行われるが、さらに改良されたエコーキャンセ
ラが求められている。
(2) Background of the technology In data communication that transmits digital information, echo cancellation is performed using an echo canceller using a transversal filter that uses sample values of impulse responses as coefficients, but there is a need for an even more improved echo canceller. ing.

(3)従来技術と問題点 従来形のエコーキャンセラとしては、たとえば第1図に
示すように、インパルス応答のサンプル値を係数とする
トランスバーサル形フィルタによるエコーキャンセラが
ある。
(3) Prior Art and Problems As a conventional echo canceller, for example, as shown in FIG. 1, there is an echo canceler using a transversal filter whose coefficients are sample values of an impulse response.

第1図において、系の伝達関数をH((・→とするとき
送信信号X(ω)についての受信信号Y(ω)は、Y(
ω)=X(ω)H(ω) の関係にあるから、送信回路3に設けたインパルス送信
器53からX(ω)−1になるインパルスを送出し、ス
イッチ54、送信回路3、DA変換器31、ハイブリッ
ド回路2、AD変換器41、スイッチ42を経て、イン
パルス応答メモリ74にY(ω)、すなわちX(ω)−
1であるからY(ω)=H(ω)を記憶させる。
In Fig. 1, when the transfer function of the system is H((・→), the received signal Y(ω) for the transmitted signal X(ω) is Y(
Since the relationship is ω)=X(ω)H(ω), an impulse of X(ω)-1 is sent from the impulse transmitter 53 provided in the transmission circuit 3, and the switch 54, the transmission circuit 3, and the DA conversion Y(ω), that is, X(ω)-
1, so Y(ω)=H(ω) is stored.

この状態において、ディジタルデータ端子5に接続され
たデータ送信器52から送出される信号X(ω)は送信
回路3を経てシフトレジスタ75に記憶される。
In this state, the signal X(ω) sent from the data transmitter 52 connected to the digital data terminal 5 is stored in the shift register 75 via the transmitting circuit 3.

該記憶された信号とインパルス応答メモリ74に記憶さ
れた信号とは取り出されて乗算器76および加算器77
により乗算され加算された上で、受信回路4に設けられ
た減算器91において受信信号に対する減算を行う。
The stored signal and the signal stored in the impulse response memory 74 are extracted and sent to a multiplier 76 and an adder 77.
After being multiplied and added by , a subtracter 91 provided in the receiving circuit 4 subtracts the received signal.

インパルス応答メモリ74、シフトレジスタ75、乗算
器76、加算器77から成る回路部分を擬似エコー発生
部(トランスバーサルフィルタ)と称する。
The circuit portion consisting of the impulse response memory 74, shift register 75, multiplier 76, and adder 77 is referred to as a pseudo echo generating section (transversal filter).

これにより送信信号の受信側へのまわり込み成分の打消
しが行われる。
This cancels out the wraparound components of the transmitted signal to the receiving side.

しかしながら、第1図に示す従来形には、(1)インパ
ルス送信器53において、完全なインパルス送出が不可
能であるから、インパルス応答メモリ74における伝達
関数H(ω)の記憶が不正確になる、(2)演算量を少
くするためにインパルス応答の標本化を途中で打切るこ
とになるから、それによる演算誤差が犬になる、(3)
乗算器の演算ビット数が有限であることにより切上げ切
捨て等による演算誤差の積重ねが犬になる、(4)乗算
器を多数必要とするなどハード量が犬となり、また高速
乗算器を必要とするために、装+1L17(JullW
、uIIul+−1q ’J l−1/ ” −−”
plJfi / ”−/ l ’に記憶された
信号とは取り出されて乗算器7および加算器77により
乗算され加算された上で、(置のコストが高くなる、な
どの問題点を蔵していた。
However, in the conventional type shown in FIG. 1, (1) perfect impulse transmission is impossible in the impulse transmitter 53, so the storage of the transfer function H(ω) in the impulse response memory 74 becomes inaccurate; , (2) In order to reduce the amount of calculation, sampling of the impulse response will be stopped midway, so the calculation error due to this will be significant. (3)
Due to the finite number of operation bits of the multiplier, the accumulation of calculation errors due to rounding up, rounding down, etc. becomes a problem, (4) The amount of hardware becomes a problem as many multipliers are required, and high-speed multipliers are required. So, JullW +1L17 (JullW
, uIIul+-1q 'J l-1/ ” --”
The signal stored in plJfi/"-/l' is taken out, multiplied and added by the multiplier 7 and the adder 77, and then added (which has problems such as high installation cost). .

(4)発明の目的 本発明の目的は、前述の従来形における問題点にかんが
み、送信信号波形のまわり込みそのものを記憶させ、こ
の記憶されたまわり込みを受信信号から減算してエコー
キャンセルを行うという発想を用い、エコーキャンセル
を適確に行うことにある。
(4) Purpose of the Invention In view of the problems with the conventional type described above, an object of the present invention is to store the wrap-around itself of the transmitted signal waveform and subtract this stored wrap-around from the received signal to perform echo cancellation. The idea is to perform echo cancellation accurately.

本発明における考え方の基礎を数式的に説明する。The basis of the idea in the present invention will be explained mathematically.

S領域で取扱うことにして、いま、系のインパルス応答
のラプラス変換をH(S) 、すなわち系の伝達関数、
とし、送信信号のそれをX(S)とすると、系の応答す
なわちエコーのラプラス変換E (S)は関係式、E(
S)=H■・X(8)で与えられ、したがって、受信信
号をy (s)とすれば、ハイブリッド回路の受信側出
力R(S)は関係式、R(S) =Y (S) +E
(S)であられされる。
We will treat it in the S domain, and now we will write the Laplace transform of the impulse response of the system as H(S), that is, the transfer function of the system,
If the transmitted signal is X(S), then the response of the system, that is, the Laplace transform of the echo E(S) is expressed by the relational expression, E(
S) = H . +E
(S) Hail.

ここにE (S)がまわりこみ信号である。本発明にお
いては、従来形におけるような、系の伝達関数H(S)
を測定して記憶するという方法をとらず、関係式、E
(S)−H(S)・X (S)の左辺の応答そのものを
記憶しておき、これを受信側出力R(S)から差引くこ
とを行う。
Here, E (S) is the wraparound signal. In the present invention, as in the conventional type, the system transfer function H(S)
Instead of measuring and memorizing, the relational expression, E
The response itself on the left side of (S)-H(S)·X (S) is stored and subtracted from the receiving side output R(S).

これにより、エコーそのものを用いてキャンセルを行う
ことになるから、誤差は原理上ゼロであり、適確なエコ
ーキャンセルが期待できる。
In this way, since the echo itself is used for cancellation, the error is zero in principle, and accurate echo cancellation can be expected.

これに対し、従来形においては、系のインパルス応答す
なわち伝達関数を測定して記憶し、これと送信信号との
重畳積分を計算、すなわち、H(S)・X (S)を時
間領域で計算して、エコーを求めていた。
In contrast, in the conventional method, the impulse response of the system, that is, the transfer function, is measured and stored, and the convolution of this and the transmitted signal is calculated, that is, H(S)・X(S) is calculated in the time domain. and asked for an echo.

この場合の誤差A (S)は、計算で求めたエコーをE
’(S)として次式、J (S) −Y (S) −(
R(S) −E’(S)) −E’(S) E (S)
、で与えられるから、エコーキャンセル量が弐E (S
) −H(S)・X (S)の演算精度にかかつている
ことがわかる。
In this case, the error A (S) is the calculated echo E
'(S) as the following formula, J (S) −Y (S) −(
R(S) -E'(S)) -E'(S) E(S)
, so the amount of echo cancellation is 2E (S
) -H(S)・X(S) It can be seen that this depends on the calculation accuracy of (S).

このように従来形においては、エコーキャンセルの満足
な結果を得ることが困難である。
As described above, in the conventional type, it is difficult to obtain satisfactory echo cancellation results.

(5)発明の構成 本発明においては、予じめ送出されたディジタル情報の
伝送に用いる送信信号の受信側へのまわり込み成分を記
憶しておく記憶手段と、該記憶手段内に予じめ記憶され
ている送信信号の受信側へのまわり込み成分のうちから
伝送すべきディジタル情報に対応する送信信号の受信側
へのまわり込み成分を読出す手段と、該読出し手段によ
って読出された該記憶手段の出力と受信側における信号
成分との差分を求める差分手段を有するエコーキャンセ
ラを具備し、それにより予じめ記憶された送信信号の受
信側へのまわり込み成分と受信側における信号成分との
差を求めることによって送信信号の受信側へのまわり込
み成分を除去するようになっていることを特徴とするデ
ータ通信装置が提供される。
(5) Structure of the Invention In the present invention, there is provided a storage means for storing a wrap-around component to the receiving side of a transmission signal used for transmitting digital information sent out in advance, and a Means for reading out the wrap-around component of the transmitted signal to the receiving side corresponding to the digital information to be transmitted from among the stored wrap-around components of the transmitted signal to the receiving side, and the storage read out by the reading means. The echo canceller is equipped with a difference means for calculating the difference between the output of the means and the signal component on the receiving side, thereby calculating the difference between the pre-stored wrap-around component of the transmitted signal to the receiving side and the signal component on the receiving side. A data communication device is provided, characterized in that by determining the difference, components of a transmitted signal that cross over to a receiving side are removed.

(6)発明の実施例 本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。(6) Examples of the invention Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

適用対象として、2線双方向デ一タ伝送回路を例にとる
As an application target, a two-wire bidirectional data transmission circuit will be taken as an example.

第2図は、送信信号として自乗余弦波(レイズド・コサ
イン)またはガウス形のパルスを用いる場合の実施例で
ある。
FIG. 2 shows an embodiment in which a raised cosine wave or a Gaussian pulse is used as the transmission signal.

受信回路4の切換スイッチ(S、)43にエコーメモリ
71が接続され、該エコーメモリは読出し用切換スイッ
チ(S2)72を通して読出され減算器91に印加され
るようになっている。
An echo memory 71 is connected to the changeover switch (S, ) 43 of the receiving circuit 4, and the echo memory is read out through the readout changeover switch (S2) 72 and applied to the subtracter 91.

いま、rl、OJの2値伝送とすると、まず、エコーメ
モリ71に系の応答を記憶するためrtJを伝送し、同
時に切換スイッチ43をエコーメモリ71の側に倒し応
答を記憶する。
Now, assuming binary transmission of rl and OJ, first, rtJ is transmitted in order to store the response of the system in the echo memory 71, and at the same time, the selector switch 43 is turned to the echo memory 71 side to store the response.

次に切換スイッチ43を反対側に倒してデータの送信を
待つ。
Next, turn the changeover switch 43 to the opposite side and wait for data transmission.

送信器51に接続される送信データ端子5からのデータ
の送信が開始されると読出し用切換スイッチ72が送信
データに従って「0」(接点720)とエコーメモリの
出力(接点721)のいずれかを選択する。
When data transmission from the transmission data terminal 5 connected to the transmitter 51 starts, the read changeover switch 72 selects either "0" (contact 720) or the output of the echo memory (contact 721) according to the transmission data. select.

すなわち、読出し手段によるエコーメモリの選択的読出
しが行われて、減算器91に印加され、該減算器による
減算が行われて、エコーキャンセルが実現する。
That is, the echo memory is selectively read out by the reading means, the signal is applied to the subtracter 91, and the subtracter performs subtraction to achieve echo cancellation.

この場合に、信号の送信から応答まで遅延が無い場合に
は第2図のエコーメモリ1つの構成で充分であるが、第
3図すのように遅延があれば、エコーメモリは2個以上
必要になることもある。
In this case, if there is no delay from signal transmission to response, one echo memory configuration as shown in Figure 2 is sufficient, but if there is a delay as shown in Figure 3, two or more echo memories are required. Sometimes it becomes.

すなわち、第3図すのように遅延をもつとき、スイッチ
S0の動作が送信器51の信号の送信と同時に行われる
とすると、エコーメモリ71には「τ+T」の時間のま
わり込み成分が記憶されることになる。
That is, when there is a delay as shown in FIG. 3, if the operation of the switch S0 is performed simultaneously with the transmission of the signal from the transmitter 51, the echo memory 71 stores a wrap-around component with a time of "τ+T". That will happen.

すなわち、信号の伝送開始からまわり込み成分が完全に
除去される(エコーメモリ71のデータの読出しが完了
する)まで、信号の送出周期Tよりも長い時間が必要と
なるということである。
In other words, a time longer than the signal transmission cycle T is required from the start of signal transmission until the wrap-around components are completely removed (reading of data from the echo memory 71 is completed).

このとき、次の信号の送出に移ったときでも、まわり込
み成分を完全に除去するためには、なおτ時間の読出し
が必要である。
At this time, even when moving on to transmitting the next signal, it is still necessary to read out the τ time in order to completely remove the wraparound component.

P1待に、エコーメモリ71は次の信号のまわり込み成
分の読出しを開始せねばならず、この重なり部分を吸収
するためにエコーメモリが2個必要となる。
During the P1 wait, the echo memory 71 must start reading out the wraparound component of the next signal, and two echo memories are required to absorb this overlapping portion.

エコーメモリを2個以上必要としない場合とは、後述す
るように、スイッチS1の動作τだけ遅らせ、またスイ
ッチS2の動作も信号の送出時間よりτだけ遅らせれば
、前述の場合におけるような重なり部分がなくなり、エ
コーメモリは1個のみでよいことになる。
As described later, the case where two or more echo memories are not required means that if the operation of switch S1 is delayed by τ and the operation of switch S2 is also delayed by τ from the signal transmission time, the overlap as in the above case can be avoided. This means that only one echo memory is required.

ただし、切換スイッチ43.72でこの遅延を吸収でき
るような構成にしておけばエコーメモリは1つでよい。
However, if the configuration is such that the changeover switch 43.72 can absorb this delay, only one echo memory is required.

切換スイッチ43.72による該遅延の吸収を行うには
、例えば複数個のラッチ回路、複数個のカウンタ回路、
減算器、およびアンドゲート等を組合せて動作させるこ
とにより、スイッチ43に所定の遅延を与え、スイッチ
72の切換信号を発生させる。
In order to absorb the delay using the changeover switch 43.72, for example, a plurality of latch circuits, a plurality of counter circuits,
By operating a subtracter, an AND gate, etc. in combination, a predetermined delay is applied to the switch 43, and a switching signal for the switch 72 is generated.

第2図の形式の装置の一具体例として、マルチレベル信
号を使用する場合に、ディジタル情報伝送に使用するレ
ベルのうち任意の1つまたは複数のレベルの信号をあら
かじめ送信し、その受信側へのまわり込み成分にディジ
タル情報伝送に使用する信号の各々のレベルに対応する
値を乗する乗算器を記憶手段の入力側に配置し、ディジ
タル情報伝送に使用するレベルのうちの任意の1つまた
は複数のレベルの信号をあらかじめ送信し、伝送信号と
まわり込み成分との比の平均値を求め、該平均値を用い
てすべてのレベルの信号の受信側へのまわり込み成分を
合或し記憶するような構成とすることができる。
As a specific example of the device in the format shown in Figure 2, when using multi-level signals, a signal of one or more arbitrary levels used for digital information transmission is transmitted in advance to the receiving side. A multiplier for multiplying the wrap-around component by a value corresponding to each level of the signal used for digital information transmission is disposed on the input side of the storage means, Signals of multiple levels are transmitted in advance, the average value of the ratio between the transmitted signal and the wrap-around component is calculated, and the wrap-around components of the signals of all levels to the receiving side are combined or stored using the average value. It is possible to have a configuration like this.

すなわち、ディジタル情報伝送に使用するレベルのうち
の任意のレベル、例えばa レベルの信号を伝送し、受
信側にす。
That is, a signal at an arbitrary level among the levels used for digital information transmission, for example, A level, is transmitted to the receiving side.

レベルでまわり込んだとすると、他のal レベルの
信号ツマわり込み成分b1 を乗算器を用いて次式に従
い合或し記憶する。
If it is assumed that the signal distortion component b1 of the other level al is combined or stored using a multiplier according to the following equation.

複数個のレベルa。Multiple levels a.

−anを用いるときは、その1わり込みレベルbiにつ
いてbi/aiを求め、下式であられされる平均値を求
める。
When -an is used, bi/ai is determined for the 1-discount level bi, and the average value calculated using the following formula is determined.

この平均値を用い、下式により合成し記憶する。Using this average value, it is synthesized and stored using the following formula.

前述した任意の1つまたは複数1固のレベルの信号は下
記のようにして得られる。
Any one or more of the above-mentioned single-level signals can be obtained as follows.

すなわち、送信するディジタル情報をレベルに変換し、
対応するレベルを読出し専用メモ’J(ROM)より読
出し、乗算回路を用いて基準となる送信パルスに乗算し
、マルチレベルの送信信号を合成し、該合成された出力
をDAコンバータを経てハイブリッド回路へ送出する。
That is, converting the digital information to be transmitted into levels,
The corresponding level is read from the read-only memo 'J (ROM), multiplied by the reference transmission pulse using a multiplier circuit, a multi-level transmission signal is synthesized, and the synthesized output is sent to the hybrid circuit via the DA converter. Send to.

あらかじめ受信側へのまわり込み成分を得るには、適当
なディジタル情報を該読出し専用メモリに供給すればよ
い。
To obtain the wrap-around component to the receiving side in advance, appropriate digital information may be supplied to the read-only memory.

第2図の装置は、前述の自乗余弦波またはガウス形のパ
ルスに代えてデユーティ50%の矩形パルスを用いる場
合にも、応答が隣接する信号区間にまで及ばないような
とき、たとえば第6図すに示されるようなときには使用
可能である。
The device shown in FIG. 2 can also be used when a rectangular pulse with a duty of 50% is used instead of the squared cosine wave or Gaussian pulse described above, and when the response does not extend to adjacent signal sections, for example, as shown in FIG. It can be used in the following cases.

第4図、第5図はデユーティ50%の矩形パルスを用い
、かつ、応答が他の信号区間にまで及ぶときのための実
施例である。
FIG. 4 and FIG. 5 are examples in which a rectangular pulse with a duty of 50% is used and the response extends to other signal sections.

第4図において、データの送信を始める前にエコーメモ
リ71に応答を記憶させる必要がある。
In FIG. 4, it is necessary to store the response in echo memory 71 before starting data transmission.

まずスイッチ(51)43をエコーメモリ側に倒し送信
器51より孤立パルスを伝送し、エコーメモIJM(1
)〜M(n)に応答を記憶させる。
First, turn the switch (51) 43 to the echo memory side, transmit an isolated pulse from the transmitter 51, and echo memo IJM (1
) to M(n).

エコーメモリの個数は予想される系の過渡応答の長さに
対応する数だけ用意しておく必要がある。
It is necessary to prepare the number of echo memories corresponding to the expected length of the transient response of the system.

次にデータの送信が行われるが、エコーメモリの出力に
おけるスイッチ(S2) 72はエコーメモリの数だけ
あってそれぞれが減算器91に接続されている。
Next, data is transmitted, and the number of switches (S2) 72 at the output of the echo memories is the same as the number of echo memories, and each one is connected to a subtracter 91.

はじめに、スイッチ72はO(接点720)に接続され
る。
Initially, switch 72 is connected to O (contact 720).

ここでrlJが送信されると、nl固のスイッチのうち
の1つはnf1M]のエコーメモリのいずれか1つに切
換えられる。
When rlJ is transmitted here, one of the nl-specific switches is switched to one of the nf1M] echo memories.

つづいて「1」が送信されると残りの「n−I Jf固
のスイッチのうちの1つが残りの「n−IJffAlの
メモリのいずれか1つに切換えられる。
Subsequently, when "1" is transmitted, one of the remaining "n-IJf" switches is switched to any one of the remaining "n-IJffAl" memories.

以下同様にして、「l」が送信されるたひにスイッチは
Oからエコーメモリに切換わる。
Similarly, when "l" is transmitted, the switch changes from O to echo memory.

その後エコーメモリに接続されているスイッチは過渡応
答時間経過すると次々にOに切換わり、新しいrlJの
送信に備える。
Thereafter, the switches connected to the echo memory are switched to O one after another after the transient response time has elapsed, preparing for the transmission of a new rlJ.

この場合に、これらの動作を時分割多重する必要が生ず
る場合もある。
In this case, it may be necessary to time-division multiplex these operations.

この場合には、エコーメモリに次々と新しいデータが到
来する場合に、現在行っている・読出しを維持しつつ、
次位のデータは次のタイムスロットで処理する時分割多
重処理を行う。
In this case, when new data arrives one after another in the echo memory, while maintaining the current readout,
Time division multiplexing is performed on the next data to be processed in the next time slot.

第5図は、第4図のスイッチの切換えを行わなくてもよ
いように構成した例である。
FIG. 5 shows an example in which the switch shown in FIG. 4 does not need to be changed.

第5図においては、送信データのすべての組合せに対す
る応答を記憶しておき、送信データをアドレスとして対
応する応答を読出すことを行う。
In FIG. 5, responses to all combinations of transmitted data are stored, and the corresponding responses are read out using the transmitted data as an address.

原理的には無限の組合せがあるが、応答の過渡応答時間
は有限であれば無限の組合せを記憶する必要はない。
In principle, there are infinite combinations, but if the transient response time is finite, there is no need to store infinite combinations.

ず゛なわち、過渡応答がn信号区間続くとしても、In
+LJf固目の信号にはなんらの影響を与えないから、
記憶する組合せはn信号区間についてだけ考えればよい
That is, even if the transient response continues for n signal periods, In
Since it does not have any effect on the +LJf fixed signal,
The combinations to be stored need only be considered for n signal sections.

第5図においては、まず、データの送信をはじめる前に
、n信号区間のすべての送信データの組合せに対する応
答をメモリに記憶する。
In FIG. 5, first, before starting data transmission, responses to all transmission data combinations of n signal sections are stored in memory.

次にスイッチ(Sl)43を切換えてデータの送信に備
える。
Next, the switch (Sl) 43 is switched to prepare for data transmission.

送信データはnビットバッファ81に入力し同時に送信
される。
Transmission data is input to an n-bit buffer 81 and transmitted simultaneously.

バッファ81には過去n1固の送信データが記憶されて
おり、これがメモリのアドレスとなって応答をメモリか
ら読めるようになっている。
The buffer 81 stores the past n1 transmission data, and this serves as a memory address so that the response can be read from the memory.

そして次々にバッファは更新され、過去のn信号区間の
送信データに対応する応答がメモリから読出され、それ
によりエコーキャンセルが行われる。
Then, the buffers are updated one after another, and responses corresponding to the transmission data of the past n signal sections are read out from the memory, thereby performing echo cancellation.

すなわち、第5図においては、任意の一定時間内に生起
する伝送すべきディジクル情報のすべての組合せパター
スをあらかじめ送信器51により送信し、それらの各々
の組合せパターンに対する受信側へのまわり込み成分の
うちでまわり込み成分を除去しようとする時間における
値を記憶しておく記憶装置71と、生起したディジタル
情報を一定時間保持し、かつ送信するたびに内容を更新
するバッファメモリ81が設けられ、バッファメモリ8
1内に保持されたディジタル情報の組合せに従って記憶
装置71から送信信号の受信側へのまわり込み成分を読
出し、減算器91により受信側における信号成分との差
分を求めて該送信信号の受信側へのまわり込み成分を除
去する。
That is, in FIG. 5, all combination patterns of digital information to be transmitted that occur within an arbitrary fixed time are transmitted in advance by the transmitter 51, and the wrap-around components to the receiving side for each of these combination patterns are calculated. A storage device 71 that stores the value at the time when the wrap-around component is to be removed, and a buffer memory 81 that holds the generated digital information for a certain period of time and updates the contents each time it is transmitted are provided. memory 8
According to the combination of digital information held in the storage device 71, the wrap-around component of the transmitted signal to the receiving side is read out from the storage device 71, and the subtracter 91 calculates the difference with the signal component on the receiving side. Remove wraparound components.

第5図装置において、送信信号の過渡応答がn信号区間
(al s a2t・・・an)続くと仮定する。
In the apparatus of FIG. 5, it is assumed that the transient response of the transmitted signal lasts n signal periods (al s a2t...an).

それは信号a1を送信したときの受信側へのまわり込み
成分がnf[ffi後のan送信時においても残ってい
るということである。
This means that the wrap-around component to the receiving side when the signal a1 is transmitted remains even when an is transmitted after nf[ffi.

もちろんそこにはa2〜an−1の信号のまわり込み成
分も残っている。
Of course, wrap-around components of the signals a2 to an-1 also remain there.

記憶装置71にはこのa1〜anのまわり込み成分の和
がanの送信時にパターン(al、 a2・・・an)
のまわり込み成分として記憶される。
In the storage device 71, the sum of the wrap-around components of a1 to an is stored as a pattern (al, a2...an) when an is transmitted.
is stored as a wrap-around component.

そこで、このnflffiの送信信号のすべての組合せ
についてあらかじめ記憶しておけば、実際にデータの送
信を開始したときに生起するすべてのパターンに対する
まわり込み成分が得られる。
Therefore, if all combinations of nflffi transmission signals are stored in advance, wrap-around components for all patterns that occur when data transmission is actually started can be obtained.

系が定常であれば、あらかじめ記憶したまわり込み成分
の値と、実際にデータを送信したときに生起するまわり
込み成分の値とは一致するはずであるから、記憶装置か
ら対応するパターンのまわり込み成分を読出し、これを
差引けばエコーを完全に除去することができる。
If the system is stationary, the value of the wrap-around component stored in advance should match the value of the wrap-around component that occurs when data is actually transmitted. The echo can be completely removed by reading out the component and subtracting it.

第4図、第5図の実施例に関し、多値伝送に用いる場合
には、第4図を用い、メモリの出力に乗算器を配置し伝
送レベルに応じた値を乗するようにすることにより簡単
に行うことができる。
Regarding the embodiments shown in FIGS. 4 and 5, when using them for multi-level transmission, use FIG. 4 and place a multiplier on the output of the memory to multiply the output by a value corresponding to the transmission level. It can be done easily.

第5図を用いることも可能であるがメモリ容量が犬とな
る。
It is also possible to use FIG. 5, but the memory capacity will be limited.

第7図、第8図、第11図はデユーティ100%矩形パ
ルスを用いる場合の実施例である。
FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 11 are examples in which a 100% duty rectangular pulse is used.

第7図は、ステップ応答が最終値に達する時間がパルス
幅Tよりも短い場合(第9図)に用いられる実施例であ
る。
FIG. 7 shows an embodiment used when the time for the step response to reach its final value is shorter than the pulse width T (FIG. 9).

エコーメモリ71は2岡、すなわち、第9図すに示す応
答を記憶しておくメモリと、ステップ応答の最終値を記
憶しておくメモリとである。
The echo memory 71 has two parts: one for storing the response shown in FIG. 9, and the other for storing the final value of the step response.

ここにステップ応答の最終値とは、第9図すのステップ
応答波が立上がり、しばらく脈動したのち水平線であら
れされる一定値に収束される、その収束値を指す。
Here, the final value of the step response refers to the convergence value at which the step response wave shown in FIG. 9 rises, pulsates for a while, and then converges to a constant value drawn by a horizontal line.

まず、データの送信をはじめる前に孤立パルスを送出し
、この応答をエコーメモIJM(1)に記憶して、最終
値をエコーメモリM(0)に記憶スル。
First, before starting data transmission, an isolated pulse is sent out, this response is stored in echo memory IJM (1), and the final value is stored in echo memory M (0).

次に、データの送信が開始されるが、はじめはスイッチ
72は0(接点720)に接続されている。
Next, data transmission is started, but initially the switch 72 is connected to 0 (contact 720).

送信データがrLJになると、スイッチ72はエコーメ
モIJM(1)に切換わる。
When the transmission data becomes rLJ, the switch 72 switches to echo memo IJM(1).

つづいてrlJが入力するとスイッチ72はエコーメモ
IJ M(0)に切換えられ、新しく「O」がバッファ
に入力しないかぎりスイッチ72はエコーメモリM(0
)に保持される。
Subsequently, when rlJ is input, the switch 72 is switched to the echo memory IJ M(0), and unless a new "O" is input to the buffer, the switch 72 is switched to the echo memory M(0).
) is held.

そしてrOJが入力するとエコーメモIJ M(1)に
切換えられ、更にrOJが入力すると0(接点720)
に切換わる。
Then, when rOJ is input, it is switched to echo memo IJ M (1), and when rOJ is further input, it is 0 (contact 720).
Switch to .

すなわち、要約すると次に、ステップ応答が最終値に達
する時間が矩形波2つ分(2T)幅近くある場合(第1
0図)を説明する。
In other words, to summarize, if the time for the step response to reach its final value is close to the width of two square waves (2T) (the first
Figure 0) will be explained.

使用する回路は第7図と同様であるが、ただし前述の例
および第10図す。
The circuit used is similar to that of FIG. 7, except for the previous example and FIG.

dからメモリは、最終値、第10図b、第10図dの3
種類が必要であることがわかる。
From d to memory, the final value, Figure 10b, Figure 10d 3
It turns out that different types are necessary.

エコーメモリM(0)には最終値、エコーメモリM(1
)には第10図すの応答、エコーメモリM(2)には第
10図dの応答がそれぞれ記憶される。
Echo memory M(0) contains the final value, echo memory M(1
) stores the response shown in FIG. 10S, and echo memory M(2) stores the response shown in FIG. 10D, respectively.

さらに送信パターンが[JからrOJに変わるとき、そ
のステップ応答が2T時間続くことからrlJから「0
」に変わってまたrLJに変わるときは「1」から「0
」へのステップ応答を時間Tで打切らないかぎり、応答
すについてはもう1つ用意しておく必要がある。
Furthermore, when the transmission pattern changes from [J to rOJ, the step response continues for 2T time, so from rlJ to "0
” and then to rLJ again, change from “1” to “0.”
Unless the step response to `` is terminated at time T, it is necessary to prepare one more response.

またスイッチ(S2)を2組設ける必要がある。Furthermore, it is necessary to provide two sets of switches (S2).

送信パターンとスイッチ(S2)の動作の例を次の表に
示す。
Examples of transmission patterns and switch (S2) operations are shown in the following table.

この表においては時間tの経過にしたがい動作を順次上
から下へ記載した。
In this table, the operations are listed sequentially from top to bottom as time t elapses.

動作を要約すると (ホ)送信データがrOJからILJに変わると、0に
接続されているスイッチはエコーメモリM(1)に切換
わる。
To summarize the operation, (e) When the transmission data changes from rOJ to ILJ, the switch connected to 0 is switched to echo memory M(1).

(イ) スイッチがエコーメモリM(1)またはM(2
)に接続されているとき、次の送信データ「0」である
と、2Tの間スイッチはエコーメモリM(1)またはM
(2)に固定され、その後にOに切換えられる。
(b) The switch is set to echo memory M(1) or M(2).
), if the next transmission data is ``0'', the switch will store the echo memory M(1) or M for 2T.
(2) and then switched to O.

(つ) スイッチがエコーメモリM(1)に接続されて
いるときに、続いてrlJが入力すると、スイッチはエ
コーメモリM(2)に切換えられる。
(1) If rlJ is subsequently input while the switch is connected to echo memory M(1), the switch is switched to echo memory M(2).

(勾 スイッチがエコーメモリM(2)に接続されてい
るときに、続いて「1」が入力すると、スイッチはエコ
ーメモリM(0)に切換えられる。
(When the switch is connected to echo memory M(2), if "1" is input next, the switch is switched to echo memory M(0).

のとおりである。It is as follows.

なお、前記の表において、送信パターン「lOl」であ
るときは、スイッチ52−1.スイッチ52−2がとも
にエコーメモリM(1)に接続され、ともに第10図す
に示される内容が読出される。
In the above table, when the transmission pattern is "lOl", the switches 52-1. Both switches 52-2 are connected to the echo memory M(1), and the contents shown in FIG. 10 are read out.

すなわち、まずスイッチS2−■により第10図すの波
形の読出しが開始され、途中まで進行し1−LOIJと
なったとき、スイッチ52−2が動作し第10図すの波
形の最初からの読出しが行われるが、スイッチ52−t
による前述の読出しは引続き行われる。
That is, first, the readout of the waveform shown in FIG. 10 is started by the switch S2-■, and when it progresses halfway and reaches 1-LOIJ, the switch 52-2 is operated and the reading of the waveform shown in FIG. 10 is started from the beginning. is performed, but the switch 52-t
The above-mentioned readout by is still performed.

また、第8図の例に示すように、もう一つのバッファ5
4を設けて送信データのパターンをパターン解析器82
が先取りして、スイッチの動作を簡単にすることができ
る。
In addition, as shown in the example of FIG.
A pattern analyzer 82 is provided to analyze the pattern of the transmitted data.
can be proactive and simplify the operation of the switch.

第8図の装置はバッファ54が追加された点で第7図の
装置と相違するが、基本的な動作は第7図の場合と同様
である。
The device shown in FIG. 8 differs from the device shown in FIG. 7 in that a buffer 54 is added, but the basic operation is the same as that shown in FIG.

第8図の装置においては、もう1ビツト先の送信データ
を知ることにより、スイッチをエコーメモリM(1)か
らM(2)へ切換えることなく、いきなりエコーメモリ
M(2)へスイッチを0から切換えることもできる。
In the device shown in Fig. 8, by knowing the transmission data one bit ahead, the switch is suddenly changed from 0 to echo memory M(2) without changing the switch from echo memory M(1) to M(2). You can also switch.

ただしこの場合には、エコーメモIJ M(2)はM(
()と同様に2岡用意する必要がある。
However, in this case, Echo Memo IJ M(2) is M(
As with (), it is necessary to prepare two oka.

この構成によれば、3ビツトバツフア81内のパターン
がroot、、+であっても、次の送信データが例えば
rtJであれは3ビツトバツフア内のパターンは次には
1−011Jとなることが、lビットバッファ54の存
在によって予じめ知ることができるので、スイッチはい
きなりOからエコーメモリM(2)へ切換えることがで
きる。
According to this configuration, even if the pattern in the 3-bit buffer 81 is root, . Since it can be known in advance by the existence of the bit buffer 54, the switch can be suddenly changed from O to echo memory M(2).

第11図は、ステップ応答が最終値に達するまでにn個
の矩形波幅が必要な場合に用いられる実施例である。
FIG. 11 shows an embodiment used when n rectangular wave widths are required before the step response reaches its final value.

動作そのものは第7図、第8図と同様である。The operation itself is similar to that shown in FIGS. 7 and 8.

第11図においても、第8図のように、送信データ側に
もう1つのバッファを設ケてエコーメモリの切換えスイ
ッチS2の動作を、順次にエコーメモリM(1) 、
M(2) 、 M(3) 。
In FIG. 11, as in FIG. 8, another buffer is provided on the transmission data side and the operation of the echo memory selector switch S2 is sequentially changed to the echo memory M(1),
M(2), M(3).

・・・・・・と切換えずに、いきなり目的のエコーメモ
リに切換えることができる。
You can suddenly switch to the desired echo memory without switching.

そのバッファの大きさはIn−LJビット必要である。The size of the buffer needs to be In-LJ bits.

なお、デユーティ50%の矩形パルスを用いた伝送に関
して前述したように、ステップ応答の最終値に達する時
間が比較的短い場合には、その過渡応答時間に生起しつ
るすべての送信データパターンに対する応答を記憶して
おいて、送信パターンに従ってメモリから読み出すよう
にすることもできる。
As mentioned above regarding transmission using rectangular pulses with a duty of 50%, if the time to reach the final value of the step response is relatively short, the response to all transmitted data patterns that occur during that transient response time is It is also possible to store it and read it out from memory according to the transmission pattern.

その場合は、スイッチS2は不要である。In that case, switch S2 is not required.

構成は第5図と同様になる。(7)発明の効果 本発明によれば、送信信号波形のまわり込みそのものを
受信信号から減算するからエコーキャンセルは極めて有
効に行われ、演算が不要であるから誤差は少なくなりエ
コーキャンセルは極めて適確であり、乗算器が不要であ
るから装置の複雑化が避けられ比較的簡単な回路構成に
より所望のエコーキャンセルを実現できるなど、前述の
従来形における問題点を解決することに役立つ。
The configuration is similar to that shown in FIG. (7) Effects of the Invention According to the present invention, echo cancellation is extremely effective because the wraparound of the transmitted signal waveform itself is subtracted from the received signal, and since no calculations are required, errors are reduced and echo cancellation is extremely suitable. Since no multiplier is required, it is possible to avoid complication of the device and achieve desired echo cancellation with a relatively simple circuit configuration, which helps to solve the problems of the conventional type described above.

なお、前述の実施例で説明したエコーキャンセラの概念
は、4線式データ伝送回路においてハイブリッドに関係
なく生ずる伝送回路間のキャパシタンスによる漏れに対
するエコーキャンセルまた当のデータ伝送回路から近接
する他の伝送回路への漏れに対するエコーキャンセルに
もそのまま適用できる。
The concept of the echo canceller explained in the above embodiment is applicable to echo cancellation of leakage due to capacitance between transmission circuits that occurs regardless of hybrid in a 4-wire data transmission circuit, and to cancel echoes from other transmission circuits adjacent to the data transmission circuit. It can also be applied directly to echo cancellation for leakage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来形のデータ通信装置の回路図、第2図、第
4図、第5図、第7図、第8図、および第11図は本発
明の実施例のデータ通信装置をそれぞれ示す回路図、第
3図、第6図、第9図、および第10図は前述の実施例
に対応する信号波形図である。 (符号の説明)1;伝送回路、2;ハイブリッド回路、
3;送信回路、4;受信回路、43;切換スイッチ、5
;送信データ端子、51;送信器、6;受信端子(エコ
ーキャンセラ出力)、71;エコーメモリ、72;切換
スイッチ、91;減算器。
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional data communication device, and FIGS. 2, 4, 5, 7, 8, and 11 are circuit diagrams of a data communication device according to an embodiment of the present invention. The circuit diagrams shown in FIGS. 3, 6, 9, and 10 are signal waveform diagrams corresponding to the embodiments described above. (Explanation of symbols) 1: Transmission circuit, 2: Hybrid circuit,
3; Transmission circuit, 4; Receiving circuit, 43; Selector switch, 5
; Transmission data terminal, 51; Transmitter, 6; Receiving terminal (echo canceller output), 71; Echo memory, 72; Changeover switch, 91; Subtractor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 予じめ送出されたディジタル情報の伝送に用いる送
信信号の受信側へのまわり込み成分を記憶しておく記憶
手段と、該記憶手段内に予じめ記憶されている送信信号
の受信側へのまわり込み成分のうちから伝送すべきディ
ジタル情報に対応する送信信号の受信側へのまわり込み
成分を読出す手段と、該読出し手段によって読出された
該記憶手段の出力と受信側における信号成分との差分を
求める差分手段とを有するエコーキャンセラを具備し、
それにより予じめ記憶された送信信号の受信側へのまわ
り込み成分と受信側における信号成分との差を求めるこ
とによって送信信号の受信側へのまわり込み成分を除去
するようになっていることを特徴とするデータ通信装置
。 2 マルチレベル信号を使用する場合に、該記憶手段へ
のまわり込み成分の記憶が、ディジタル情報伝送に使用
するレベルのうち任意の1つまたは複数のレベルの信号
をあらかじめ送信し、その受信側へのまわり込み成分に
ディジタル情報伝送に使用する信号の各々のレベルに対
応する値を乗する乗算器を記憶手段の入力側に配置し、
ディジタル情報伝送に使用するレベルのうちの任意の1
つまたは複数のレベルの信号をあらかじめ送信し、伝送
信号とまわり込み成分との比の平均値を求め、該平均値
を用いてすべてのレベルの信号の受信側へのまわり込み
成分を合或し記憶することにより行われる、特許請求の
範囲第1項に記載のデータ通信装置。 3 該複数のレベルの信号のあらかじめの送信が、任意
の一定時間内に生起する伝送すべきディジタル情報のす
べての組合せパターンのあらかじめの送信として行われ
、該読出し手段に、生起したディジタル情報を一定時間
保持しかつ送信するたひに内容を更新するバッファメモ
リが設けられ、該バッファメモリ内に保持されたディジ
タル情報の組合せに従って記憶装置から送信信号の受信
側へのまわり込み成分を読出し、受信側における信号成
分との差分をとって該送信信号の受信側へのまわり込み
成分を除去するようになっている、特許請求の範囲第2
項に記載のデータ通信装置。
[Scope of Claims] 1. Storage means for storing wrap-around components to the receiving side of a transmission signal used for transmitting digital information sent out in advance, and a component stored in the storage means in advance. means for reading out the wraparound component of the transmission signal to the reception side corresponding to the digital information to be transmitted from among the wraparound components of the transmission signal to the reception side; and the output of the storage means read by the readout means; an echo canceller having a difference means for calculating a difference between the signal component and the signal component on the receiving side;
Thereby, the wrap-around component of the transmitted signal to the receiving side is removed by calculating the difference between the pre-stored wrap-around component of the transmitted signal to the receiving side and the signal component on the receiving side. A data communication device characterized by: 2. When using a multi-level signal, the storage of the wrap-around component in the storage means is performed by transmitting in advance a signal at one or more arbitrary levels among the levels used for digital information transmission, and sending it to the receiving side. A multiplier for multiplying the wrap-around component by a value corresponding to the level of each signal used for digital information transmission is arranged on the input side of the storage means,
Any one of the levels used for digital information transmission
One or more levels of signals are transmitted in advance, the average value of the ratio between the transmitted signal and the wrap-around components is calculated, and the average value is used to combine the wrap-around components of all the levels of signals to the receiving side. The data communication device according to claim 1, wherein the data communication device performs the data communication by storing. 3. The pre-transmission of the plurality of levels of signals is performed as a pre-transmission of all combination patterns of digital information to be transmitted that occur within an arbitrary fixed time, and the digital information that has been generated is transmitted to the reading means at a constant rate. A buffer memory is provided that retains time and updates its contents each time it is transmitted, and reads out the wrap-around component of the transmitted signal to the receiving side from the storage device according to the combination of digital information held in the buffer memory, and reads out the wraparound component of the transmitted signal to the receiving side. Claim 2, wherein the signal component of the transmitted signal is removed by calculating the difference between the signal component and the signal component of the transmitted signal.
The data communication device described in Section.
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