JPS6173431A - Removing method of echo - Google Patents
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- JPS6173431A JPS6173431A JP19611084A JP19611084A JPS6173431A JP S6173431 A JPS6173431 A JP S6173431A JP 19611084 A JP19611084 A JP 19611084A JP 19611084 A JP19611084 A JP 19611084A JP S6173431 A JPS6173431 A JP S6173431A
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- H04B3/23—Reducing 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
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、2線双方向デイジタル伝送を実現するための
エコー除去の方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of echo cancellation for realizing two-wire bidirectional digital transmission.
(従来技術の問題点)
ベア線を用いて2線双方向デイジタ、ヤ伝送を実現する
ための公知の技術としてエコーキャンセラが知られてい
る(アイイーイーイー・トランプクシ1ンズ・オン・ア
クースティクスースピーチ・アンド・シグナル・プロセ
ッシング(IEEBTRANSAC’J’l0NS O
N ACOUS’rIC8,5PBE−CH,AND
5IGNAL PROCESSING ) 27巻6号
、 1979年、768〜781ページ)。エコーキ
ャンセラは、エコーのインパルス応答の長さ分のタップ
係数を持つ適応型(アダプティブ)フィルタを用いて送
出データ系列に対応した擬似エコー(エコーレプリカ)
tl−生成することにより、2線/4線変換回路にて送
信回路から受・信回路に漏れ込むエコーを抑圧するよう
に動作する。この時適応フィルタの各タップ係数は、エ
コーと受信信号が混在した混在信号からエコーレプリカ
を差引いた差信号と送出データとの相関をとることによ
り遂次修正される。このような適応フィルタの係数修正
即ち、エコーキャンセラーの収束アルゴリズムについて
は前記参考文献に記載されており。(Problems with the prior art) An echo canceller is known as a well-known technology for realizing two-wire bidirectional digital and digital transmission using bare wires. Speech and Signal Processing (IEEBTRANSAC'J'l0NSO
N ACOUS'rIC8,5PBE-CH,AND
5IGNAL PROCESSING) Vol. 27, No. 6, 1979, pp. 768-781). The echo canceller uses an adaptive filter with a tap coefficient equal to the length of the echo impulse response to generate a pseudo echo (echo replica) corresponding to the transmitted data series.
By generating tl-, the 2-wire/4-wire conversion circuit operates to suppress echoes leaking from the transmitting circuit to the receiving circuit. At this time, each tap coefficient of the adaptive filter is successively corrected by correlating the difference signal obtained by subtracting the echo replica from the mixed signal in which the echo and the received signal are mixed and the transmitted data. The correction of the coefficients of such an adaptive filter, that is, the convergence algorithm of the echo canceller, is described in the above-mentioned reference.
その代表的なものとして、ストキャーステック・イタレ
ーシッン・アルゴリズム(Stochastic自er
ation algorithm)とサイン・ アルコ
リズムが知られている。A typical example is the Stochastic Iteration Algorithm.
tion algorithm) and sine algorithm are known.
2.11双方向デイジタル伝送を実現するKは、 LS
I化か必要であり、最近著しい技術進歩をとげているデ
ィジタル・デバイス技術を適用できる方式が望ましい。2.11 K that realizes bidirectional digital transmission is LS
A system that can apply digital device technology, which has recently made significant technological progress, is desirable.
この時、前述の適応型フィルタとしてディジタルフィル
タを用いて構成しようとするとアナログ/ディジタル(
A/D)コンIく一部及びディジタル/アナログCD/
A)コンバータが必要となる。このうちD/Aコンバー
タの所要ビット数はシステムの要求条件から定まり、例
えば公衆通知網の加入者線への応用では、12ビット程
度必要とされる。一方、A/Dコンバータの所要ビット
数は、システム条件のみならず、前述のエコーキャンベ
ラの収束アルゴリズムにも依存する。At this time, if you try to configure a digital filter as the adaptive filter mentioned above, the analog/digital (
A/D) Control I part and digital/analog CD/
A) A converter is required. The number of bits required for the D/A converter is determined by the system requirements, and for example, approximately 12 bits are required for application to subscriber lines of public notification networks. On the other hand, the number of bits required for the A/D converter depends not only on the system conditions but also on the convergence algorithm of the echo canceller described above.
例゛えば、公衆通信網の加入者線に応用する場合、スト
キャーステックeイタレーションーアルゴリズムを採用
すると8ビツト8度必要であるのに対し、サインやアル
ゴリズムでは1ビツトですむという特徴がある。ところ
が、サイン・アルゴリズムでは、前述の差信号の極性に
よp、適応フィルタのタップ係数の修正全行なうため、
差信号中に含まれている残留エコーの極性と差信号の極
性とが一致しなくなると、適応動作が不可能になるとい
う問題が生じる。例えば、伝送路符号としてバイフェー
ズ符号のような2値打号を使用した場合受信信号の存在
により、残留エコー(エコーとエコーレプリカとの差〕
レベルが受信信号レベルと同等程度になると前述の問題
が発生する。そこでこの間ffl?解決するための従来
技術につい−て次に述べる。For example, when applied to a subscriber line of a public communication network, the Stochastic E-Iteration algorithm requires 8 bits and 8 degrees, whereas the sign and algorithm require only 1 bit. . However, in the sine algorithm, the tap coefficients of the adaptive filter are corrected depending on the polarity of the difference signal mentioned above.
If the polarity of the residual echo contained in the difference signal does not match the polarity of the difference signal, a problem arises in that adaptive operation becomes impossible. For example, when a binary code such as a biphase code is used as a transmission line code, the presence of a received signal causes a residual echo (difference between an echo and an echo replica).
When the level becomes comparable to the received signal level, the above-mentioned problem occurs. So during this time ffl? A conventional technique for solving the problem will be described next.
第5図は、サイン参アルゴリズムを採用した場合のエコ
ーキャンセラの従来例を示したものである。ここで第5
図の回路は、2#!伝送路4を介して対向で接続されて
いるものとする。加入者ケーブルを対象とすれば、一方
は局IIC,他方は加入者側に設置される。ここでは説
明を簡単にするために、ベースバンド伝送を仮定し、第
5図を加入者側回路として説明す石。FIG. 5 shows a conventional example of an echo canceller employing the sine reference algorithm. Here the fifth
The circuit in the figure is 2#! It is assumed that they are connected oppositely via a transmission line 4. If the target cable is a subscriber cable, one is installed at the station IIC and the other is installed at the subscriber side. To simplify the explanation, we will assume baseband transmission and explain FIG. 5 as a subscriber side circuit.
第5図において、入力端子1には2値データ系列が供給
され送信部3及びアダプティブ・ディジタル・フィルタ
8に入力される。送信部3にて、2値データ系列は伝送
路符号に変換された後、ハイブリッド・トランス(HY
B)3を介して2線伝送路4に送出される。一方、送信
部2にて発生された送信信号の一部はエコー成分として
ノ・イブリッド・トランス3の出力に現われローパス・
フィルタ(LP1″゛)5に供給される。また、第5図
の回路に対向した相手側(今の説明では局側となる)か
ら送出された受信信号は、2.lil伝送路4及びハイ
ブリッド・トランス3を介してローパス・フィルタ5に
供給される。従って、ローパス・フィルタ5の出力は、
受信信号とエコーが混在した混在信号となる。なおロー
パス・フィルタ5の役割は所望の信号帯域以外の周波数
成分を抑圧することテアル。ローパス・フィルタ5の出
力は減算器10に供給される。ここで、アダプティブ・
ディジタルフィルタ8、D/Aコンバータ(I)AC)
9、減算器10、加算器11、極性判定回路12及
び乗算器13から成る閉ループ回路は、ローパス・フィ
ルタ5の出力である混在信号甲のエコーを除去するよう
に動作する。これは、アダプティブ°ディジタルフィル
タ8がエコーレプリカを生成することにより実現される
。そこでアダプティブ・ディジタルフィルタ8について
詳細に説明する。In FIG. 5, a binary data series is supplied to an input terminal 1 and input to a transmitter 3 and an adaptive digital filter 8. In the transmitter 3, the binary data series is converted into a transmission line code, and then transmitted through a hybrid transformer (HY
B) 3 to the two-wire transmission line 4. On the other hand, a part of the transmission signal generated by the transmitter 2 appears as an echo component at the output of the no-brid transformer 3, resulting in a low-pass signal.
It is supplied to the filter (LP1'') 5.The received signal sent from the opposite side (in the current explanation, the station side) facing the circuit in FIG. - It is supplied to the low-pass filter 5 via the transformer 3. Therefore, the output of the low-pass filter 5 is
This results in a mixed signal consisting of a received signal and an echo. The role of the low-pass filter 5 is to suppress frequency components outside the desired signal band. The output of the low-pass filter 5 is fed to a subtracter 10. Here, the adaptive
Digital filter 8, D/A converter (I) AC)
A closed loop circuit consisting of 9, a subtracter 10, an adder 11, a polarity determination circuit 12, and a multiplier 13 operates to remove the echo of the mixed signal A that is the output of the low-pass filter 5. This is achieved by the adaptive digital filter 8 generating echo replicas. Therefore, the adaptive digital filter 8 will be explained in detail.
第6図は、第5図のアダプティブ・ディジタルフィルタ
8の詳細ブロックを示したものである。FIG. 6 shows a detailed block diagram of the adaptive digital filter 8 shown in FIG.
第6図における入力信号105及び106はそれぞれ第
5図の入力端子1から供給された2値データ系列(+1
または−1の値をとる)及び乗算器13の出力に対応し
ている。また、第6図における出力信号IQ7は、第5
図のアダプティブ・ディジタルフィルタ8の出力信号に
対応している。2値データ系列105は、遅延素子10
0m1乗算器101−1IOIs 、・・丁、101R
−、及び係数発生器A、 、 A、 、・・・・・・、
A 11−1に供給される。T秒の遅延を与える遅延
素子100s、100會、・・・・・、10ONyR□
は、この順に接続されており、各々クリップ・フロッ
プで実現することができる。ここでN及びRは正繋数で
ちり、RはNの約数とする。Input signals 105 and 106 in FIG. 6 are the binary data series (+1
or takes a value of -1) and the output of the multiplier 13. Furthermore, the output signal IQ7 in FIG.
This corresponds to the output signal of the adaptive digital filter 8 shown in the figure. The binary data series 105 is transmitted through the delay element 10
0m1 multiplier 101-1IOIs,...Ding, 101R
-, and coefficient generator A, , A, , . . .
A 11-1 is supplied. Delay element 100s, 100 seconds, ..., 10ONyR□ giving a delay of T seconds
are connected in this order, and each can be realized by a clip-flop. Here, N and R are positive concatenated numbers, and R is a divisor of N.
また2値データ系列105のデータレートは1/Tビッ
ト/秒でちる。遅延素子1ooi(に1.2゜・・・、
N/R−1)の出力はそれぞれ、乗算器101.。Further, the data rate of the binary data series 105 is 1/T bit/sec. Delay element 1ooi (1.2°...,
N/R-1) are respectively output to multipliers 101 . .
101、十、、 ・・・・、101J十R−1及び係
数発生器Aj、Aj++ 、・・・・・・”’J+R−
s¥ζ供給される。101, 10, ..., 101J1R-1 and coefficient generator Aj, Aj++, ......"'J+R-
s¥ζ is supplied.
但し、J=夏×Rである。乗算器101に、101に+
R1・・・・、 101に十s−R(K=0. 1.
・・・・・・、R−1)では、それぞれ係数発生器A
K、Aに+8.・・・・・・。However, J=summer×R. Multiplier 101, 101 +
R1..., 101 to 10s-R (K=0.1.
......, R-1), the coefficient generator A
+8 to K and A. .......
八に十N−A の出力である各係数と入力データが掛
けられた後、各乗算結果は、すべて加算器102KK入
力され加算される。R個の加算器102.。After each coefficient, which is the output of 8 to 10N-A, is multiplied by the input data, all of the multiplication results are input to an adder 102KK and added. R adders 102. .
102工、・−・・、102a−rの出力はスイッチ1
03の入力接点となる。スイッチ103はT砂金周期と
する多接点スイッチであり、R個の加算器102.。The outputs of 102, ..., 102a-r are switch 1.
03 input contact. The switch 103 is a multi-contact switch with T gold dust cycles, and R adders 102. .
102s、・・・・・・+ 102 R−1の出力を
この順にT/R秒毎に選択して出力し、出力信号107
となる。102s,...+102 The output of R-1 is selected and output in this order every T/R seconds, and the output signal 107
becomes.
出力信号107はエコーレプリカであり、T/R秒毎に
エコーレプリカが発生される。Rは補間定数(インター
ボレージ!I/・ファクタ)と呼ばれ所要の信号帯域内
でエコーを除去するために通常Ri2以上の整数となる
。一方、スイッチ103と同期して動作するスイッチ1
04は、スイッチ103と入出力が逆転している。即ち
スイッチ104は、入力1′ぎ号106をT/R秒毎に
R個の接点に順番に分配する機能r果す。スイッチ10
4の各接点出力は、同期して動作するスイッチ105に
対応した接点に入力される信号経路に存在する係数発生
器に供給されている。The output signal 107 is an echo replica, and an echo replica is generated every T/R seconds. R is called an interpolation constant (interpolation factor) and is usually an integer greater than Ri2 in order to remove echo within a required signal band. On the other hand, switch 1 operates in synchronization with switch 103.
04 has the input and output reversed from the switch 103. That is, the switch 104 performs the function of sequentially distributing the input signal 106 to R contacts every T/R seconds. switch 10
The outputs of each of the four contacts are supplied to a coefficient generator that is present in the signal path that is input to the contact that corresponds to the switch 105 that operates synchronously.
次に係数発生回路について詳細に説明する。Next, the coefficient generation circuit will be explained in detail.
第7図は第6図の係数発生器At(l=0・工・・・・
・・・、N−1)の詳細ブロック図を示したものである
。第7図の入力信号200は、 第6図における2値デ
ータ系列105又は遅延素子100z、100麿。Figure 7 shows the coefficient generator At (l = 0,...) in Figure 6.
. . , N-1). The input signal 200 in FIG. 7 is the binary data series 105 or the delay elements 100z and 100 in FIG.
・・・・・+100HyR−4の出力信号に対応してい
る。...corresponds to the output signal of +100HyR-4.
また、第7図の入力信号201は、第6図におけるスイ
ッチ104の接点出力に対応している。Furthermore, the input signal 201 in FIG. 7 corresponds to the contact output of the switch 104 in FIG.
さらに、第7図の出力信号203は、第6図における係
数発生器Atの出力に対応している。第7図において入
力信号200及び201は乗算器204に供給されその
乗算結果は加算器205の一方の入力となる。加算器2
05の出力はT秒の遅延素子206全介し帰還されてお
り、7秒毎に行なわれる係数の更新は、乗算器204に
供給されている入力信号200及び201の相関値と1
サンプル前の係数値に加えることにより実現される。出
力信号203が係数である。Furthermore, the output signal 203 in FIG. 7 corresponds to the output of the coefficient generator At in FIG. In FIG. 7, input signals 200 and 201 are supplied to a multiplier 204, and the multiplication result becomes one input of an adder 205. Adder 2
The output of 05 is fed back through all the delay elements 206 for T seconds, and the coefficients are updated every 7 seconds based on the correlation value of the input signals 200 and 201 supplied to the multiplier 204.
This is achieved by adding it to the pre-sampled coefficient value. Output signal 203 is the coefficient.
以上第6図及び第7図を参照して説明した第5図のアダ
グチイブ・ディジタルフィルタ8によジ発生されたエコ
ーレプリカは、D/’Aコンバータ9に供給され、ディ
ジタル信号からアアログ信号に変換されて減算器10の
一方の入力となる。減算器10では、ローパスフィルタ
5の出力信号である混在信号(=〔エコー〕+〔受信信
号〕)からエコーレプリカを差引いた差信号(=〔残留
エコー〕+〔受信信号〕。但し〔残留エコー〕=〔エコ
ー〕−〔エコーレプリカ〕)が得られ、受信部6、加算
器11及び振幅制御回路14に供給される。The echo replica generated by the adaptive digital filter 8 in FIG. 5, which has been explained above with reference to FIGS. 6 and 7, is supplied to the D/'A converter 9 and converted from a digital signal to an analog signal. and becomes one input of the subtracter 10. The subtracter 10 uses a difference signal (=[residual echo]+[received signal]) obtained by subtracting the echo replica from the mixed signal (=[echo]+[received signal]) which is the output signal of the low-pass filter 5. ]=[echo]−[echo replica]) is obtained and supplied to the receiving section 6, adder 11, and amplitude control circuit 14.
受信部6では、クロックの抽出、受信信号の復調などが
行なわれ、識別されたデータは出力端子7に現われる。In the receiving section 6, clock extraction, demodulation of the received signal, etc. are performed, and the identified data appears at the output terminal 7.
撮幅制御回路工4は、ランダム信号発生器15にて発生
されたランダム信号の最大振幅値を、減算器10の出力
である差信号の振幅又は電力を参照して制御するという
機能を果す。振幅制御回路14にて制御された最大振幅
をもつランダム信号は、加算器11の一方の入力となる
。減算器lOの出力である差信号と、振幅制御回路14
の出力である振幅制限を受けたランダム信号は加算器I
NCて加算された後、極性検出器12にてその極性のみ
検出される。さらに、極性検出器12の出力は乗算器1
3にて2α(αは正数)倍された後、誤差信号としてア
ダプティブ・ディジタルフィルタ8に供給される。第6
図の入力信号106が誤差信号に対応している。ここで
前述のアダグチイブ−ディジタルフィルタ8が適応動作
を行なうためには極性検出器12にて、残留エコーの極
性を正しく検出することが必要となる。ところが減算器
IOの出力である差信号の中には、受信信号が含まれて
いるから、第5図において、減算器10の出力を直接極
性検出器12に入力したと仮定すると、残留エコーレベ
ルが受信号レベルと同等程度になると、極性検出器12
の出力では残留エコーの極性が正確に得られなくなって
しまう。従って、アダグチイブ・ディジタルフィルタ8
の適応能力が失なわれることになる。The imaging width control circuit 4 has the function of controlling the maximum amplitude value of the random signal generated by the random signal generator 15 with reference to the amplitude or power of the difference signal output from the subtracter 10. The random signal having the maximum amplitude controlled by the amplitude control circuit 14 becomes one input of the adder 11. The difference signal which is the output of the subtracter lO and the amplitude control circuit 14
The amplitude-limited random signal output from adder I
After being added by NC, only the polarity thereof is detected by the polarity detector 12. Furthermore, the output of the polarity detector 12 is output to the multiplier 1
After being multiplied by 2α (α is a positive number) in Step 3, the signal is supplied to the adaptive digital filter 8 as an error signal. 6th
The input signal 106 in the figure corresponds to the error signal. In order for the aforementioned adaptive digital filter 8 to perform an adaptive operation, it is necessary for the polarity detector 12 to correctly detect the polarity of the residual echo. However, since the received signal is included in the difference signal that is the output of the subtractor IO, if we assume that the output of the subtractor 10 is directly input to the polarity detector 12 in FIG. When the signal level reaches the same level as the received signal level, the polarity detector 12
With the output of , the polarity of the residual echo cannot be accurately obtained. Therefore, the adaptive digital filter 8
will lose its ability to adapt.
そこで、従来は、第5図に示したように、加算器11.
振幅制御回路14及びランダム信号発生器15を付加し
て、減算器10の出力信号である差信号に受信信号レベ
ルと同等程度のランダム信号を加えることによりアダプ
ティブ・ディジタルフィルタ8の適応動作を保証すると
いう方法が用いられていた。この方法は、受信信号と同
等レベルのランダム信号を差信号に加えることにより、
受信信号をキャンセルする確率を発生させる。この確率
は極性検出器12にて、残留エコーの極性が正しく得ら
れる確率となるから、アダプティブ・ディジタルフィル
タ8の適応動作が保証されることに;2る。Therefore, conventionally, as shown in FIG. 5, an adder 11.
The adaptive operation of the adaptive digital filter 8 is guaranteed by adding an amplitude control circuit 14 and a random signal generator 15 to add a random signal of the same level as the received signal level to the difference signal that is the output signal of the subtracter 10. The method was used. This method adds a random signal with the same level as the received signal to the difference signal.
Generates a probability of canceling the received signal. Since this probability is the probability that the polarity of the residual echo is correctly obtained by the polarity detector 12, the adaptive operation of the adaptive digital filter 8 is guaranteed;
ところが、第5図に示した従来の方法では、ランダム信
号の発生が必要となると共に、所望のエコー抑圧度を得
るためには、差信号Pこ加えるべきランダム信号の最大
値を受信信号レベルと同程度に保つという複雑な制御?
必要としハードウェア規模が大きくなるという欠点があ
った。また、誤差信号の極性を用いてタッグ係数の更新
を行ってbるため、サイン・アルゴリズムを採用した従
来の方法では、収束時間か長いという欠点があった。However, in the conventional method shown in FIG. 5, it is necessary to generate a random signal, and in order to obtain the desired degree of echo suppression, the maximum value of the difference signal P plus the random signal to be added must be the received signal level. Is it complicated control to maintain the same level?
This has the drawback of requiring a large hardware scale. Furthermore, since the tag coefficients are updated using the polarity of the error signal, the conventional method that employs the sine algorithm has the drawback of a long convergence time.
(発明の目的)
そこで本発明の目的は制御が簡単でかつノ・−ドウエア
規模の小さいエコー除去の方法を提供するととKある。(Object of the Invention) Therefore, an object of the present invention is to provide an echo removal method that is easy to control and requires small hardware.
また、本発明の別の目的は、収束時間の短いエコー除去
の方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide an echo removal method with short convergence time.
(発明の構成)
本発明によれば2線74線変換回路の4線側にてアダプ
ティブ・フィルタに、l)発生される擬似エコーを用い
て送信回路より受信回路へ漏れ込むエコー金除去するた
めのエコー除去方法であって該エコーと受信信号が混在
した混在信号から該蒙似エコーを差引いて差信号ケイI
Iた後、該差信号から該差信号を遅延させた稈延信号を
加算も1.りは減算することによジ〆1の誤差信号金求
め、該擬似エコーの極性と該第16誤差信号の極性との
相関をと9、該相関信号を定数倍して得た信号に該第1
のψ差信号の陰性を付与して第2の誤差信号を生成し、
該第2の誤差信号を該アダプティブ書フィルタに帰還さ
せるようにしたことを特徴とするエコー除去方法が得ら
れる。(Structure of the Invention) According to the present invention, on the 4-wire side of the 2-wire 74-wire conversion circuit, an adaptive filter is used to remove echo money leaking from the transmitting circuit to the receiving circuit by using the generated pseudo echo. This is an echo removal method in which the echo is subtracted from a mixed signal in which the echo and the received signal are mixed to produce a difference signal.
1. Then, add the culm extension signal obtained by delaying the difference signal from the difference signal. The first error signal value is obtained by subtracting the value, the correlation between the polarity of the pseudo echo and the polarity of the 16th error signal is calculated as 9, and the signal obtained by multiplying the correlation signal by a constant is added to the signal obtained by multiplying the 16th error signal by a constant. 1
generate a second error signal by adding the negativity of the ψ difference signal of
An echo cancellation method is obtained, characterized in that the second error signal is fed back to the adaptive filter.
(発明の原理)
本発明の第1のポイントは、受信アイパターンの特性に
注目し、受信信号がキャンセルされる確率が零にならな
いように以下のように構成した。(Principle of the Invention) The first point of the present invention is to pay attention to the characteristics of the receiving eye pattern and to configure the following so that the probability that the received signal will be canceled does not become zero.
即ち2値打号系を含む伝送路符号の受信アイバター/の
特性によれば、現在の値と、lT抄(lは正整数)前の
値がほぼ同一の値又は、逆極性で各各の絶対値がほぼ同
一の値となる確率の最小値は零でないある正の値をとる
。従って差信号(=残留エコー十受信信号)について、
現在の値と6T秒前の値の差又は相をとることに、II
:り、受受信化成成分零でないある正の直の確率でキャ
ンセルされることKなる。それ故、その差又は和の極性
全検出すれば、残留エコーの符号が零でないある正の値
の確率で検出で盗るから、アダプティブ・フィルタの適
応動作が保証さ1.る。In other words, according to the characteristics of received eye data of transmission line codes including binary encoding systems, the current value and the value before LT (l is a positive integer) are almost the same value, or each absolute value with opposite polarity. The minimum probability that the values are almost the same takes a certain positive value that is not zero. Therefore, regarding the difference signal (= residual echo + received signal),
II to take the difference or phase between the current value and the value 6T seconds ago
: , it will be canceled with a certain positive probability that the receiving and receiving component is not zero. Therefore, if the polarity of the difference or sum is fully detected, the sign of the residual echo will be stolen with a probability of a certain positive value other than zero, so the adaptive operation of the adaptive filter is guaranteed.1. Ru.
本発明のM2のポイントは、アダプティブ・フィルタの
タップ係数の更新の際、ステップ・サイズ金適応的に変
化はせるという点ンζある。本発明では、残留エコーが
大きい場合には、9(以エコーの極性と残留エコーの極
性とが強い相関をもつのに対し、残留エコーが小さい場
合には、両者は相関をもたないという点に注目し、前記
相関値に依存して、ステップ・サイズを適応的に変化さ
せる。The point of M2 of the present invention is that the step size is adaptively changed when updating the tap coefficients of the adaptive filter. In the present invention, when the residual echo is large, there is a strong correlation between the polarity of the residual echo and the polarity of the residual echo, whereas when the residual echo is small, there is no correlation between the two. The step size is adaptively changed depending on the correlation value.
それ故、収束時間を従来に比べて大幅に短縮することが
可能となる。Therefore, the convergence time can be significantly shortened compared to the conventional method.
(実施例) 次に図面全参照して本発明について詳細に説明する。(Example) Next, the present invention will be described in detail with reference to all the drawings.
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
同図において、第5図と同一の参照番号全付与された機
能ブロックは、第5図と同一の機能をもつ4のとする。In the figure, functional blocks all assigned the same reference numbers as in FIG. 5 are numbered 4, which have the same functions as in FIG.
第1図と第5図の相異点は、減算器16及び1秒の遅延
を与える遅延素子17から成る回路と、補間フィルタ2
2の有/無と、極性検出器19、相関器20及び乗算器
21から成る回路の3点であ!ν、その他の構成は第5
図と全く同一である。これらの相異点について説明する
前に全体の構成について簡単に述べる。入力端子lに供
給された2値データ系列は、送信部2及びアダプティブ
・ディジタルフィルタ8に供給される。送信部2にて2
値データ系列は伝送路符号に変換された後、ハイブリッ
ド・トランス3を介して2線伝送路4へ送出される。The difference between FIG. 1 and FIG.
2 and the circuit consisting of the polarity detector 19, correlator 20, and multiplier 21! ν, other configurations are 5th
It is exactly the same as the figure. Before explaining these differences, the overall configuration will be briefly described. The binary data series supplied to the input terminal l is supplied to the transmitter 2 and the adaptive digital filter 8. 2 at transmitter 2
After the value data series is converted into a transmission line code, it is sent to a two-wire transmission line 4 via a hybrid transformer 3.
ここに、ハイブリッド・トランス3のインピーダンス不
整合に起因して、送信部2の出力が受信回路へエコーと
して漏れ込みローパス・フィルタ5に供給される。一方
、受信信号も伝送路4及びハイブリッド・トランス3を
介してローパス・フィルタ5に供給される。ローパス・
フィルタ5にて不要な高周波成分を抑圧された混在信号
(=〔エコー〕+〔受信信号〕)は減算器10に供給さ
れる。Here, due to the impedance mismatch of the hybrid transformer 3, the output of the transmitter 2 leaks into the receiver circuit as an echo and is supplied to the low-pass filter 5. On the other hand, the received signal is also supplied to the low-pass filter 5 via the transmission line 4 and the hybrid transformer 3. Low pass
The mixed signal (=[echo]+[received signal]) whose unnecessary high frequency components have been suppressed by the filter 5 is supplied to the subtracter 10.
そこで、アダプティブ・ディジタルフィルタ8にて生成
ぢれた擬似エコー(エコーレプリカ)は、D/Aコンバ
ータ9によりアナログ信号に変換された後、補間フィル
タ22を介して減算器IOK入力される。従って、減算
器10の出力である差信号(=〔混在信号〕−〔エコー
レフリカ)=(エコー〕+〔受信信号〕−〔エコーレプ
リカ〕)の成分Oうち、残留エコー〔=〔エコー)−(
エコーレプリカ〕)が受信信号に比べて十分小さくなれ
ば、受信信号は受信部6にて正確に復調され、出力端子
7には受信された2値データ系列が現われる。なお、補
間フィルタ22け、D/Aコンバータ9の出力に含まれ
ている高層e成分を抑圧する機能を果すものである。Therefore, the pseudo echo (echo replica) generated by the adaptive digital filter 8 is converted into an analog signal by the D/A converter 9, and then input to the subtracter IOK via the interpolation filter 22. Therefore, out of the component O of the difference signal (= [mixed signal] - [echo replica] = (echo] + [received signal] - [echo replica]) which is the output of the subtractor 10, the residual echo [= [echo] - (
When the echo replica]) becomes sufficiently smaller than the received signal, the received signal is accurately demodulated in the receiving section 6, and the received binary data sequence appears at the output terminal 7. Note that the interpolation filter 22 functions to suppress the high-order e component contained in the output of the D/A converter 9.
ここで、アダプティブ・ディジタルフィルタ8゜D/A
コンバータ9、補間フィルタ22、減算器10、減算器
16、極性検出器12及び乗t1[器13から成る閉ル
ープ回路け、アダプティブ・ディジタルフィルタ8の適
応動作を実現するものである。Here, the adaptive digital filter 8°D/A
A closed loop circuit consisting of a converter 9, an interpolation filter 22, a subtracter 10, a subtracter 16, a polarity detector 12, and a multiplier 13 realizes the adaptive operation of the adaptive digital filter 8.
アダプティブ・ディジタルフィルタ8の構成については
、第5図の従来例で説明したものと同様に第6図及び第
7図に示した構成と同一で良い。The configuration of the adaptive digital filter 8 may be the same as that shown in FIGS. 6 and 7, similar to that described in the conventional example of FIG. 5.
優性検出器12の出力は乗算器13にて、乗笥器21の
出力と掛けられ誤差信号としてアダプティ・ディジタル
フィルタ8に供給される。The output of the dominant detector 12 is multiplied by the output of the multiplier 21 in a multiplier 13 and supplied to the adaptive digital filter 8 as an error signal.
次に極性検出器12の出力と、減算器10の出力である
差信号の残留エコー成分の極性との関係について詳細に
説明するが、その前に伝送路符号について述べるつ
第2図は、2値打号の代表例を示したものであり同図(
alは、バイアx−ズ符号!&、 (b)FiMSK
(ミニマム・シフト・キーイング)符号のパルス波形を
それぞれ示す。Next, we will explain in detail the relationship between the output of the polarity detector 12 and the polarity of the residual echo component of the difference signal that is the output of the subtracter 10.Before that, we will discuss the transmission line code. This figure shows typical examples of value symbols (
al is the bias x-s code! &, (b)FiMSK
(Minimum Shift Keying) The pulse waveforms of the codes are shown.
第2図(a) K示したように、バイク二−1符号では
°0“及び1”のデータに対し極性の反転したパルス波
形を割当てる。両者のパルスは共に、1ビット幅T秒の
中心で極性が反転してかり、1ビツト内で正負がバラン
スしているという特徴にもっている。こAK対し、第2
図(b)に示したように、MSK符号では4腫類のパル
ス波形を用意する。As shown in FIG. 2(a) K, in the Bike 2-1 code, pulse waveforms with inverted polarities are assigned to data of degrees 0 and 1. Both pulses have the characteristic that the polarity is reversed at the center of the 1-bit width T seconds, and the positive and negative values are balanced within 1 bit. Against this AK, the second
As shown in Figure (b), four types of pulse waveforms are prepared in the MSK code.
即ち、“O“及び”1“のデータに対しそれぞれ極性の
反転したのモードと○モードの2i4ffのパルス波形
を用意する。That is, 2i4ff pulse waveforms of the mode and the mode with the polarities inverted are prepared for the data of "O" and "1", respectively.
これら2種類のモード遷移は、第2図(blの太い矢印
で示されており、現時点のモードは、1ピア)前のモー
ドKJ:り決定される。このN15K符号は、ピットの
境界にて必ず極性が反転するという特徴をもっている。These two types of mode transitions are determined by the previous mode KJ: in FIG. 2 (indicated by thick arrows bl; the current mode is one peer). This N15K code has a feature that the polarity is always reversed at the pit boundary.
なお、MSK符号では111 に対しては、1ビ、ト
内で正負のバランスが取られているが、°0“に対し7
ては、 正負がバランスしていない。しかしながら、第
2図(1))のモード遷移を示す太い矢印の方向から明
らかなように、連続するピット系列内で”0“が偶数個
存在すれば正負のバランス位数れており、DC成分はほ
とんど無視できると言える。第2図に示した伝送路符号
は、第1図の送信部2VCて出力されることKなる。Note that in the MSK code, the positive and negative values are balanced within 1 bit for 111, but for 7
If so, the positive and negative are not balanced. However, as is clear from the direction of the thick arrow indicating the mode transition in Figure 2 (1)), if there is an even number of "0"s in a continuous pit series, there is a positive/negative balance order, and the DC component can be said to be almost negligible. The transmission path code shown in FIG. 2 is outputted from the transmitter 2VC in FIG. 1.
は、第2図に対応してそれぞれバイ7工−ズ符号及びM
SK符号の受信アイパターンである。correspond to FIG. 2, respectively.
This is a receiving eye pattern of the SK code.
同図に示すように、受信アイパターンは、高域成分がカ
ットされ丸みを帯びたものとなる。今、第3図(alに
注目する。T秒離れた4組のサンプル点の組合せをそれ
ぞれ(t・、t0′ン、 (11,11/)。As shown in the figure, the receiving eye pattern has high frequency components cut off and becomes rounded. Now, pay attention to Figure 3 (al).The combinations of four sample points separated by T seconds are each (t・, t0', (11, 11/).
Os、1. /)及び(ts、ts’)と仮定する。こ
の時、1=1□’ (m=On 11 2.3)の
サンプル値からt = tm のサンプル値を差引いた
値をAmとすれば・A、n は表1のように与えられ
ることがわかる。Os, 1. /) and (ts, ts'). At this time, if Am is the value obtained by subtracting the sample value of t = tm from the sample value of 1 = 1□' (m = On 11 2.3), ・A, n can be given as shown in Table 1. Recognize.
・Ooと“l“の出現確″4は等しく 十 であると仮
定すると、A・=O1As =O1A−”O及びA、二
〇となる確率は1表1よりそれぞれ士1士、十及び1と
なる。この例では第3図falK示すT秒離れた4組の
サンプル点について考えたが、同図より明らかなように
、どのような位相をとっても%V負の逆転は別にして表
1に示す以外のパターンはあり得ないことがわかる。従
って、現在のサンプル値からT秒前のサンプル値を差引
いた値が零となる確率の最小値は十となる。次に第3図
(bl図のMSK符ずの受信アイパターンについて考え
ると、第2図(blのモード遷移全参照してA1.lは
表2のように与えられる。・Assuming that the probability of occurrence of Oo and "l" 4 is equal to 10, the probabilities of A・=O1As=O1A−"O, A, and 20 are 1, 1, and 1, respectively, from Table 1. becomes. In this example, we considered four sets of sample points separated by T seconds shown in Figure 3, but as is clear from the figure, no matter what the phase is, %V will not change other than those shown in Table 1, apart from a negative reversal. It turns out that this pattern is impossible. Therefore, the minimum probability that the value obtained by subtracting the sample value T seconds ago from the current sample value is zero is ten. Next, considering the receiving eye pattern of the MSK symbol in FIG. 3 (bl diagram), A1.l is given as shown in Table 2 with reference to all the mode transitions in FIG.
”0”と“1“の出現確率は等しく各々十であると仮定
すると、A= =Q、 AI =0.Am =Q及びA
、=0となる確率は、表2よジそれぞれ1,11士及び
十となる。この例では第3図(b)に示すT秒離れた4
組のサンプル点くついて考えたが、同図より明らかなよ
うに、どのような位相全とっても正/負の逆転は別にし
て、表1′VC示す以外のパターンはち力得ないことが
わがる。従って、M8に符号の場合にも、現在のサンプ
ル獲からT秒前のサンプル値を差引いた値か零となる確
率の最小値は士となる。 以上、バイ7工−ズ符号及び
M8に符号を例に挙げて述べたように、 現在のサンプ
ル値からT秒前のサンプル値を差引いた値が零となる確
率の最小値は共に十となることがわかる。これらの符号
以外の伝送路符号についても同様に考えると、前記確率
の最小値は零でない値をもつことは明らかである。さら
に、今までは、現在のサンプル値からT秒(データレー
トはI/Tピット/秒とする。)前のサンプル値を差引
いた値を対象としてきたが、現在のサンプル値からl・
T秒(lは正整数)前のサンプル値を差引いた値が零と
なる確率の最小値も同様に士となることがわかる。次に
、この確率がエコーキャンセラの適応動作の中でどのよ
うな意味を持つかについて第1図を参照して説明する。Assuming that the probabilities of appearance of "0" and "1" are equal and each is 10, then A= =Q, AI =0. Am = Q and A
, = 0 is 1, 11, and 10, respectively, as shown in Table 2. In this example, 4
As is clear from the figure, no pattern other than those shown in Table 1'VC is possible, apart from positive/negative reversals, regardless of the overall phase. . Therefore, even when M8 is a sign, the minimum probability that the value obtained by subtracting the sample value T seconds ago from the current sample acquisition is zero is . As mentioned above, using the By7 engineering code and the M8 code as examples, the minimum probability that the value obtained by subtracting the sample value T seconds ago from the current sample value is zero is both 10. I understand that. When considering transmission line codes other than these codes in the same way, it is clear that the minimum value of the probability has a value other than zero. Furthermore, up until now, the target value has been the value obtained by subtracting the sample value T seconds ago (the data rate is I/T pits/second) from the current sample value, but the current sample value is l.
It can be seen that the minimum probability that the value obtained by subtracting the sample value T seconds ago (l is a positive integer) becomes zero is also . Next, the meaning of this probability in the adaptive operation of the echo canceller will be explained with reference to FIG.
第1図に示す本発明の一実施において、参照数字17は
T秒の遅延金与える遅延素子、参照数字161ま減算器
参照数字12は極性検出器である。ここで、アダグチイ
ブ・ディジタルフィルタ8が適応動作を行なうためには
、極性検出器12にて、$c算器1oの出力である差信
号(=〔エコー〕+〔受信信号〕−〔エコーレプリカ〕
)中に含まれる残留エコー〔イエコー〕−〔エコーレプ
リカ〕)成分の極性が正確に得られる確率が零でないと
いう条件が必要であることは前に述べた。第1図におい
て、減算器16及び遅延素子17はこの条件を満足する
目的で付加されたものであり、減算器17の出力には、
現在の値からT秒前の値を差引いた値が現われるように
なっている。In one implementation of the invention shown in FIG. 1, reference numeral 17 is a delay element providing a delay of T seconds, reference numeral 161 or subtractor reference numeral 12 is a polarity detector. Here, in order for the adaptive digital filter 8 to perform an adaptive operation, the polarity detector 12 must generate a difference signal (=[echo]+[received signal]-[echo replica]) which is the output of the $c calculator 1o.
As mentioned above, it is necessary to have a condition that the probability of accurately obtaining the polarity of the residual echo [echo] - [echo replica]) component contained in ) is not zero. In FIG. 1, a subtracter 16 and a delay element 17 are added for the purpose of satisfying this condition, and the output of the subtracter 17 is as follows.
The value obtained by subtracting the value T seconds ago from the current value appears.
表1及び表2の説明で述べたように、減算器1oの出力
である差信号の中の受信信号成分は、減算器16の出力
では、確率十以上で受信信号が零になることは明らかで
ある。一方、減算器16の出力に含まれている残留エコ
ー成分について考えると、現在の残留エコーの値からT
秒前の残留エコーの値を差引いた値が残留エコー成分と
して減算器16から出力される。現在の残留エコーの値
とT秒前の残留エコーの値とは無相関であるから、T秒
前の残留エコーの値は、ランダム雑音とみなすことがで
きる。T秒前の残留エコーの値の振幅分布は正負対称で
あり、振幅dがldl≦δ(但し乏δ)となる確率は、
零でなくある正の値をとる。従って、減算器16の出力
信号を入力とする極性検出器12にて、黒布の残留エコ
ーの極性が正確に出力される確率は零でないある正の値
をとることがわかる。それ故、アダプティブ・ディジタ
ルフィルタ8の適応動作が保証されることKなる。なお
、第1図では遅延素子17はT秒の遅延を与えるものと
して説明したが、表1及び表2の説明の中で述べたよう
に、遅延量としてl−T秒(lは正整数)としても同様
の効果が得られる。As mentioned in the explanation of Tables 1 and 2, it is clear that the received signal component in the difference signal that is the output of the subtractor 1o becomes zero with a probability of 10 or more at the output of the subtractor 16. It is. On the other hand, considering the residual echo component included in the output of the subtractor 16, from the current residual echo value T
A value obtained by subtracting the value of the residual echo seconds before is output from the subtracter 16 as a residual echo component. Since the current residual echo value and the residual echo value T seconds ago are uncorrelated, the residual echo value T seconds ago can be regarded as random noise. The amplitude distribution of the residual echo value T seconds ago is symmetrical between positive and negative, and the probability that the amplitude d is ldl≦δ (however, δ is insufficient) is:
Takes a positive value other than zero. Therefore, it can be seen that the probability that the polarity of the residual echo of the black cloth is accurately outputted by the polarity detector 12 which receives the output signal of the subtractor 16 is a certain positive value that is not zero. Therefore, the adaptive operation of the adaptive digital filter 8 is guaranteed. In addition, in FIG. 1, the delay element 17 was explained as providing a delay of T seconds, but as mentioned in the explanation of Tables 1 and 2, the amount of delay is l - T seconds (l is a positive integer). The same effect can be obtained as well.
次に、第1図の相関器20の動作について説明する。Next, the operation of the correlator 20 shown in FIG. 1 will be explained.
極性検出器12の出力と極性検出器19の出力との相関
値は相関器20にて計算され乗算器21により2α(α
は定数)倍されて乗算器13に供給される。ここヤ、極
性検出器12の出力には減算器10の出力である差信号
(=〔残留エコー〕+〔受信信号〕)Kついて、現在の
値からT秒前の値を差引いた値の極性が現われる。一方
罹性検出器19の出力にはエコーレプリカの極性が現わ
れる。そこで−残留エコーが大きい場合には残留エコー
の棲性ト、エコーレプリカの極性が相関をもつのに対し
、残留エコーが小さい場合には、両者は相関をもたない
という点に注目すれば、相関器20の出力は、残留エコ
ーが大きい場合にけ大きな値を小さい場合には小さな値
となる。従って相関器20の出力に対し乗算器21にで
2α倍のスケーリングを施してステップ・サイズと[7
て用い、このステップ・サイズに極性検出器12の出力
の極性を付与してアダプティブ・ディジタルフィルタ8
に帰還することKより、収束時間を大幅に短縮すること
が可能となる。The correlation value between the output of the polarity detector 12 and the output of the polarity detector 19 is calculated by the correlator 20 and is calculated by the multiplier 21 as 2α(α
is a constant) and is multiplied and supplied to the multiplier 13. Here, the output of the polarity detector 12 includes a difference signal (= [residual echo] + [received signal]) K, which is the output of the subtractor 10, and the polarity of the value obtained by subtracting the value T seconds ago from the current value. appears. On the other hand, the polarity of the echo replica appears in the output of the susceptibility detector 19. Therefore, if we pay attention to the fact that when the residual echo is large, there is a correlation between the habitability of the residual echo and the polarity of the echo replica, whereas when the residual echo is small, there is no correlation between the two. The output of the correlator 20 takes a large value when the residual echo is large, and a small value when the residual echo is small. Therefore, the multiplier 21 scales the output of the correlator 20 by a factor of 2α to obtain the step size and [7
The polarity of the output of the polarity detector 12 is added to this step size, and the adaptive digital filter 8
By returning to K, it becomes possible to significantly shorten the convergence time.
第4図は、本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。同図において第1図と同一の参照番号を付与された
機能ブロックは第1図と同一の機能をもつものとする。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the invention. In this figure, functional blocks given the same reference numbers as in FIG. 1 have the same functions as in FIG. 1.
第4図と第1図の相異点は第1図の減算器16が第4図
では加算器18に置換えられていることであり、その他
の部分は全く同一である。従って、第4図では、減算器
lOの出力である差信号に関し、現在の差信号の値とT
秒前の差信号の値との和が加算器18の出力に現われ、
この和の値の極性を極性検出器12で検出することにな
る。そこで、伝送路符号の例を示した第2図及びその受
信アイパターン例を示した第3図を用いて、表2及び表
3に対応する表を求めてみる。まず、第3図(alに注
目し、T秒離れた4組のサンプル点の組合せをそれぞれ
(t、、t、’)、(t、。The difference between FIG. 4 and FIG. 1 is that the subtracter 16 in FIG. 1 is replaced with an adder 18 in FIG. 4, and the other parts are exactly the same. Therefore, in FIG. 4, regarding the difference signal that is the output of the subtractor lO, the current value of the difference signal and T
The sum with the value of the difference signal seconds before appears at the output of the adder 18,
The polarity of this sum value is detected by the polarity detector 12. Therefore, tables corresponding to Tables 2 and 3 will be obtained using FIG. 2 which shows an example of a transmission path code and FIG. 3 which shows an example of its reception eye pattern. First, paying attention to Figure 3 (al), the combinations of four sample points separated by T seconds are (t,, t,') and (t, respectively).
t、′)、 (tm、tm’)及び(t、、ta’)
と仮定する。この時、t=tffi′ (m=0,1
,2゜3)のサンプル値と、1=1fflのサンプル値
の和をB1.、とすれば、B−は表3のように与えられ
ることがわかる。t,'), (tm, tm') and (t,,ta')
Assume that At this time, t=tffi′ (m=0,1
, 2°3) and the sample value of 1=1ffl as B1. , it can be seen that B- is given as shown in Table 3.
同様に第3図Hに対して、表4が得られる。Similarly, Table 4 is obtained for FIG. 3H.
表3 バイ7工−ズ符号の場合の8□の値表4 MS
K符号の場合のBmO値
lO“と“I″の出現確率は等しく各々十であると仮定
すると、B、、l=0.Bm =0.Bm =o及びB
、==oとなる確率は、表3に示すバイフェーズ符号の
場合には、それぞれ+1士、÷及びlとなり、表4に示
すMSK符号の場合には、それぞれ1、+、t、十とな
る。従って現在のサンプル値とT秒前のサンプル値との
和が零となる確率の最小値は士であり、このことは、任
君のサンプリング位相で成り立つ。また、表3及び表4
にはそれぞれバイ7工−ズ符号及びMSK符号の場合全
示したが、これら以外の伝送路符号にりいても同様に考
えれば1.在のサンプル値とT秒前のサンプル値との和
が零となる確率の最小値は零でない短音もっことは明ら
かである。Table 3 Values of 8□ in case of bi7 engineering code Table 4 MS
Assuming that the probabilities of appearance of the BmO values lO" and "I" in the case of K code are equal and each is 10, then B,, l=0.Bm =0.Bm =o and B
, ==o, in the case of the biphase code shown in Table 3, are +1, ÷, and l, respectively, and in the case of the MSK code, shown in Table 4, they are 1, +, t, 10, and 1, respectively. Become. Therefore, the minimum probability that the sum of the current sample value and the sample value T seconds ago becomes zero is 2, and this holds true for the sampling phase of the current sample. Also, Tables 3 and 4
In the following, the cases of Bi7-Z code and MSK code are all shown, but if you consider other transmission path codes in the same way, 1. It is clear that the minimum probability that the sum of the current sample value and the sample value T seconds ago becomes zero is a short note that is not zero.
さらK、現在のサンプル値とぎ・T秒(ltri正整数
)前のサンプル値との和が零となる確率の最小値も同様
に零でない値をもつことは言5までもないO
そこで第4図の説明に戻ると、減算器10の出力である
差信号は、受信部6に供給されると共に、加算器18及
びT秒の遅延を与える遅延素子I7にも供給される。ま
た、遅延素子17の出力は加算器18の一方の入力とな
っている。従って、加算器18の出力には、現在の値と
、T秒前の値との和が現われることになる。表3及び衾
フリ、減算器10の出力である差信号の中の受信信号成
分は、加算器16の出力では確率士以上で受信信号が零
になることは明らかである。一方、加算器18の出力に
含まれている残留エコー成分について考えると、現在の
残留エコーの値とT秒前の残留エコーの和が残留エコー
成分として加算器18から出力される。Furthermore, it goes without saying that the minimum probability that the sum of the current sample value and the sample value T seconds (ltri positive integer) ago is zero also has a non-zero value. Returning to the explanation of the figure, the difference signal that is the output of the subtracter 10 is supplied to the receiving section 6, as well as to the adder 18 and the delay element I7 that provides a delay of T seconds. Further, the output of the delay element 17 serves as one input of the adder 18. Therefore, the sum of the current value and the value T seconds ago appears at the output of the adder 18. It is clear that the received signal component in the difference signal which is the output of the subtracter 10 becomes zero at the output of the adder 16 with a probability factor or higher. On the other hand, considering the residual echo component included in the output of the adder 18, the sum of the current residual echo value and the residual echo from T seconds ago is output from the adder 18 as the residual echo component.
現在の残留エコーの値とT秒前の残留エコーの値とは無
相関であるから、T秒前の残留エコーの値は、ランダム
雑音とみなすことができる。T秒前の残留エコーの値の
振幅分布は正負対称であり、振幅dがldl≦δ(但し
Ozδ)となる確率は零ではなくある正の値をとる。従
って加算器18の出力信号を入力とする極性検出器12
にて、現在の残留エコーの極性が正確に出力される確率
は零でないある正の値をとることがわかる。それ故、ア
ダグチイブ・ディジタルフィルタ8の適応動作が保証さ
れることKなる。なお第4図では遅延素子17はT秒の
遅延を与えるものとして説明したが、表3及び表4の説
明の中で述べたように、遅延量としてl−T秒(lは正
整数)としても同様の効果が得られる。なお、相関器2
0の動作については、第1図と同様であるが、極性検出
器12に供給されている信号が、第4図では減算器10
の出力である差信号について現在の値とT秒前の値との
和となっている点が異なっている。差信号の残留エコー
成分について考えれば、第1図と同様に、相関器20の
出力は、残留エコーの大きさに応じて変化するから、収
束時間を大幅に短縮することが可能となることは明らか
である。Since the current residual echo value and the residual echo value T seconds ago are uncorrelated, the residual echo value T seconds ago can be regarded as random noise. The amplitude distribution of the residual echo values T seconds ago is symmetrical, and the probability that the amplitude d satisfies ldl≦δ (however, Ozδ) is not zero but takes a certain positive value. Therefore, the polarity detector 12 receives the output signal of the adder 18.
It can be seen that the probability that the current polarity of the residual echo is correctly output takes a certain positive value that is not zero. Therefore, the adaptive operation of the adaptive digital filter 8 is guaranteed. In addition, in FIG. 4, the delay element 17 was explained as providing a delay of T seconds, but as stated in the explanation of Tables 3 and 4, the delay amount is expressed as l - T seconds (l is a positive integer). A similar effect can be obtained. In addition, correlator 2
The operation of 0 is the same as in FIG. 1, but the signal being supplied to the polarity detector 12 is
The difference is that the difference signal, which is the output of , is the sum of the current value and the value T seconds ago. Considering the residual echo component of the difference signal, the output of the correlator 20 changes depending on the size of the residual echo, as in FIG. 1, so it is possible to significantly shorten the convergence time. it is obvious.
以上1本発明について実施例にもとづいて詳細に説明し
たが、2線伝送路の線路損失を補償するための線路等止
器は、第1図及び第4図において受傷部6の中に含めて
考えても良いし、ローパスフィルタ5と減算器IOの間
に挿入しても良い。またMSK符号を採用した場合“0
°と°1“ に対するパルス波形が異なることと、各々
eモードとθモード全有するという2つの理由によりア
ダプティブディジタルフィルタ8の構Jl、バイ7工−
ズ符号の場合と若干異なる。即ち、“0″及び°1”の
パルス波形が異なることに対応させて、タップ係数′f
t2種類用意し個別に更新させる必要があること、また
、送信部2よりモード信号金堂はタッグ係数を区別する
ことが必要となる。さらeこ、今までの説明では、遅延
素子17の遅延量をT秒又は1−T秒(lFi正整数)
と仮定していたが、実用上は、l−T秒の近傍であれば
、十分であることは言うまでもない。また、補間フィル
タ22は、エコーレプリカが発生されるサンプリング点
でのみエコーが除去できれば良いという目的の場合には
不要である。The present invention has been described above in detail based on the embodiments, and the line stopper for compensating the line loss of the two-wire transmission line is included in the damaged part 6 in FIGS. 1 and 4. It may be considered, or it may be inserted between the low-pass filter 5 and the subtracter IO. Also, if MSK code is used, “0”
The structure of the adaptive digital filter 8 is due to two reasons: the pulse waveforms for ° and °1 are different, and each has both e mode and θ mode.
This is slightly different from the case of Z codes. That is, corresponding to the different pulse waveforms of "0" and °1, the tap coefficient 'f
It is necessary to prepare two types of t and update them individually, and it is also necessary for the transmitter 2 to distinguish between the tag coefficients of the mode signal. Furthermore, in the explanation so far, the delay amount of the delay element 17 is T seconds or 1-T seconds (lFi positive integer).
However, in practice, it goes without saying that a value around 1-T seconds is sufficient. Further, the interpolation filter 22 is not necessary if the purpose is to remove echoes only at sampling points where echo replicas are generated.
(発明の効果)
以上詳細に述べたように、本発明によれば、差信号(=
〔残留エコー〕+〔受信信号〕)Kついて、現在の値と
l−T秒(但しI!は正整数、1/Tくン
はデータレートである。)前の値との差又は和とること
Kより受信信号成分は零でないある正の値の確率でキャ
ンセルされる。従って、その差又は和の極性を検出する
ことにより、アダプティブ・ディジタルフィルタの適応
動作が保証される。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, the difference signal (=
[Residual echo] + [Received signal]) For K, calculate the difference or sum of the current value and the previous value for l-T seconds (where I! is a positive integer and 1/T is the data rate). Since K, the received signal component is canceled with a probability of a certain positive value that is not zero. Therefore, by detecting the polarity of the difference or sum, the adaptive operation of the adaptive digital filter is guaranteed.
また、第1及び第2の発明によれば、J−T秒の遅延を
与えるが延素子及び減算器又は加算器8組合せることに
より、上述の適応動作全保証できるから、複雑な制御全
必要とせず簡単でかつハードウェア規模の小さいエコー
除去の方法全提供できる。言らに、本発明によれば、残
留エコーの大きさに応じてステップ・サイズを適応的に
変化させることができるから大幅な収束時間の短縮が可
能となる。Further, according to the first and second inventions, although a delay of J-T seconds is given, the above-mentioned adaptive operation can be completely guaranteed by combining the delay element and the subtractor or adder 8, so that no complicated control is required. It is possible to provide a complete echo cancellation method that is simple and requires small hardware. In other words, according to the present invention, since the step size can be adaptively changed depending on the size of the residual echo, it is possible to significantly shorten the convergence time.
第1図は、本発明の第1の実施例を示すブロック図、第
2図は、伝送路符号のパルス波形の列を示す図、第3図
は、受信アイパターンの例を示す図、第4図は本発明の
第2の実施例を示すブロック図、第5図は従来例を示す
ブロック図、第6図は、アダグチイブ・ディジタルフィ
ルタの構成ヲ示す図、第7図は係数発生器の構成を示す
図である。
図において、
2は送信部、 3はハイブリッド−トランス、4 H
2M伝送路、5#iローパス・フィルタ、6は受信部、
7は出力端子、8はアダプティブディジタルフィル
タ、 9はD/Aコンバータ、10及び16は減算器
、 11及び18は加算器、 稔及び19は極性検出器
、 13及び21は乗算器、 14は振幅制御回路、
15はランダム信号発生器、17は遅延素子、20は相
関器、 22は補間フィルタ、 100に−100露
、 ・・・、100N/R−t は遅延素子、 1
01・、IQ2+−・・・・+ 101N−、は乗算
器。
102・−102m、−・・・・・・、102R−s
は加算器、 103及び104は多接点スイッチ、
204は乗算器、205は加算器、 206は遅延
素子をそれぞれ示す。
第2図
・o” (a) −1・・(b)
第3図
(a)
(b)FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a sequence of pulse waveforms of a transmission path code, and FIG. 3 is a diagram showing an example of a reception eye pattern. FIG. 4 is a block diagram showing the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing a conventional example, FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the adaptive digital filter, and FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the coefficient generator. FIG. 3 is a diagram showing the configuration. In the figure, 2 is a transmitter, 3 is a hybrid transformer, 4H
2M transmission line, 5#i low-pass filter, 6 is a receiving section,
7 is an output terminal, 8 is an adaptive digital filter, 9 is a D/A converter, 10 and 16 are subtracters, 11 and 18 are adders, Minoru and 19 are polarity detectors, 13 and 21 are multipliers, 14 is amplitude control circuit,
15 is a random signal generator, 17 is a delay element, 20 is a correlator, 22 is an interpolation filter, -100 dew on 100, ..., 100N/R-t is a delay element, 1
01., IQ2+-...+ 101N-, is a multiplier. 102・-102m, -..., 102R-s
is an adder, 103 and 104 are multi-contact switches,
204 is a multiplier, 205 is an adder, and 206 is a delay element. Figure 2: o" (a) -1...(b) Figure 3: (a) (b)
Claims (1)
タにより発生される擬似エコーを用いて送信回路より受
信回路へ漏れ込むエコーを除去するためのエコー除去方
法であって、該エコーと受信信号が混在した混在信号か
ら該擬似エコーを差引いて差信号を得た後、該差信号と
該差信号を遅延させた遅延信号とを加算もしくは減算し
て第1の誤差信号を求め、該擬似エコーの極性と該第1
の該差信号の極性との相関をとり、該相関信号を定数倍
して得た信号に該第1の誤差信号の極性を付与して第2
の誤差信号を生成し、該第2の誤差信号を該アダプティ
ブ・フィルタに帰還させるようにしたことを特徴とする
エコー除去の方法。An echo removal method for removing echoes leaking from a transmitting circuit to a receiving circuit using a pseudo echo generated by an adaptive filter on the 4-wire side of a 2-wire/4-wire conversion circuit, After subtracting the pseudo echo from a mixed signal in which signals are mixed to obtain a difference signal, the difference signal and a delayed signal obtained by delaying the difference signal are added or subtracted to obtain a first error signal, and the pseudo echo is The polarity of the echo and the first
The polarity of the first error signal is calculated by calculating the correlation with the polarity of the difference signal, and the polarity of the first error signal is added to the signal obtained by multiplying the correlation signal by a constant.
An echo cancellation method characterized in that the second error signal is generated and the second error signal is fed back to the adaptive filter.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19611084A JPS6173431A (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Removing method of echo |
US06/777,025 US4769808A (en) | 1984-09-19 | 1985-09-17 | Method of cancelling echoes in full-duplex data transmission system |
GB08522903A GB2164827B (en) | 1984-09-19 | 1985-09-17 | Method of cancelling echoes in full-duplex data transmission system |
AU47574/85A AU582710B2 (en) | 1984-09-19 | 1985-09-18 | Method of cancelling echoes in full-duplex data transmission system |
CA000491005A CA1256527A (en) | 1984-09-19 | 1985-09-18 | Method of cancelling echoes in full-duplex data transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19611084A JPS6173431A (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Removing method of echo |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6173431A true JPS6173431A (en) | 1986-04-15 |
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ID=16352402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP19611084A Pending JPS6173431A (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Removing method of echo |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6173431A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04284030A (en) * | 1991-03-13 | 1992-10-08 | Nec Corp | Method for reducing convergent time of echo eraser |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5994928A (en) * | 1982-10-15 | 1984-05-31 | テレコミユニカシオン・ラジオエレクトリツク・エ・テレホニク・テ・ア−ル・テ | Receiver used in data transmission modem |
JPS59134927A (en) * | 1982-12-22 | 1984-08-02 | Nec Corp | Method for decreasing converging time of echo canceller |
JPS59139732A (en) * | 1982-10-11 | 1984-08-10 | テレコミユニカシオン・ラジオエレクトリツク・エ・テレホニク・テ・ア−ル・テ | Echo canceller for base band data signal |
-
1984
- 1984-09-19 JP JP19611084A patent/JPS6173431A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS59139732A (en) * | 1982-10-11 | 1984-08-10 | テレコミユニカシオン・ラジオエレクトリツク・エ・テレホニク・テ・ア−ル・テ | Echo canceller for base band data signal |
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