JPS6173433A - Removing method of echo - Google Patents

Removing method of echo

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JPS6173433A
JPS6173433A JP19611284A JP19611284A JPS6173433A JP S6173433 A JPS6173433 A JP S6173433A JP 19611284 A JP19611284 A JP 19611284A JP 19611284 A JP19611284 A JP 19611284A JP S6173433 A JPS6173433 A JP S6173433A
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JP
Japan
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output
polarity
signal
echo
value
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JP19611284A
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Japanese (ja)
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Akira Kanemasa
金政 晃
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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

Abstract

PURPOSE:To simplify control, to reduce the scale of a circuit and to shorten a converging time by adding a circuit consisting of a subtractor and a delay element for applying the delay of Tsec (one bit width), an interpolation filter and a circuit consisting of polarity detectors, a correlator and a multiplier to a conventional circuit. CONSTITUTION:A value obtained by subtracting a value obtained before Tsec from a current value appears in the output of a subtractor 16 by adding the subtractor 16 and the delay element 17. Consequently, a condition that the probability to obtaion the polarity of a residual echo component in a difference signal to be the output of a subtractor 10 precisely is not zero is obtained by a polarity detector 12 and the adaptability of an adaptive digital filter 8 is guaranteed, so that control is simplified. The correlated value of the outputs of polarity detectors 23, 19 is calculated by a correlator 20 and multiplied by 2alpha (alpha is a constant) in a multiplier 21. The polarity of said difference signal appears in the output of the detector 23 and the polarity of an each replica appears in the output of the detector 19. Therefore, the output of the correlator 20 is changed in accordance with the size of the residual echo. Thereby, the output concerned is scaled by multiplying it by 2alpha in the multiplier and used as step size, the polarity of the output of the detector 12 is applied to said step size and the added value is fed back to the filter 8, so that the converging time is sharply shortened.

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丸めの
、エコー除去の方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a rounding and echo cancellation method for realizing two-wire bidirectional digital transmission.

(従来技術の問題点) ペア線有用いて2線双方向デイジタル伝送を実現するた
めの公知の技術としてエコーギヤ/セラが知られている
(アイイ二イーイー・トランザクションズ・オン・アク
ースティクス・スヒ+チ・アンド・シグナル・グロセッ
ンング(IEEETRAN8ACTION8  ON 
 ACOUSTIC8゜5PEECH,AND  5I
GNAL  P几0CESS−ING)27巻6号、1
979年、768〜781ページ)。エコーキャンセラ
ハ、エコーノインハルス応答の長さ分のタップ係数を持
つ適応を(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)を生成す
ることKよ)、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)、その代表的なものとして、ストキャ
ーステック・イタレージ菖ン・アルゴリズム(stoc
hastic 1teration algorith
m)とサイン。
(Problems with the prior art) Echo Gear/Cera is known as a well-known technology for realizing 2-wire bidirectional digital transmission using paired wires.・And signal glossing (IEEEETRAN8ACTION8ON
ACOUSTIC8゜5PEECH, AND 5I
GNAL P几0CESS-ING) Volume 27, No. 6, 1
979, pp. 768-781). Echo canceller, generate a pseudo echo (echo replica) corresponding to the transmitted data sequence using an adaptive filter with a tap coefficient equal to the length of the echo noise response (K), 2-wire/4 The line 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 coefficient modification of such an adaptive filter, that is, the convergence algorithm of the echo canceller, is described in the above-mentioned reference), and a typical example is the stochastic iteration algorithm (stoch
hastic 1teration algorithm
m) and sign.

アルゴリズムが知られている。algorithm is known.

2線双方向デイジタル伝送を実現するには、LSI化が
必要であシ、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。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 )コンバータ及びディジタル/アナログCに)/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tb、例え
ば公衆通信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セラ
の収束アルゴリズムにも依存する。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・イタ
レーション・アルゴリズムを採用すると8ビット程度必
要であるのに対し、サイン・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り、適応フィルタの
タップ係数の修正を行なうため、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7工−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
、この問題を解決するための従来技術について次に述べ
る。
In order to realize two-wire bidirectional digital transmission, it is necessary to implement LSI, and it is desirable to use a method that can apply digital device technology, which has recently made significant technological progress. At this time, if you try to use a digital filter as the adaptive filter mentioned above, the analog/digital (A/D)
D) converter and digital/analog C)/A
>A converter is required. Of these, the number of bits required for the D/A converter is a fixed number tb from the system requirements, for example, about 12 bits in application to a subscriber line of a public communication network. On the other hand, the required number of bits for the A/D converter depends not only on the system conditions but also on the convergence algorithm of the echo canceller described above. For example, when applied to a subscriber line of a public communication network, the Stochastic Iteration Algorithm requires about 8 bits, whereas the Sign Algorithm requires only 1 bit. However, in the sine algorithm, the tap coefficients of the adaptive filter are modified according to the polarity of the difference signal, so if the polarity of the residual echo contained in the difference signal does not match the polarity of the difference signal, The problem arises that adaptive behavior becomes impossible. For example, when a binary code such as a bi7-factor code is used as a transmission line code, the residual echo (difference between the echo and echo replica) level becomes approximately the same as the received signal level due to the presence of the received signal. The above problem occurs. Next, a conventional technique for solving this problem will be described.

第5図は、サイン・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ζで第5
図の回路は、2線伝送路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
局側に、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る。
FIG. 5 shows a conventional example of an echo canceller employing a sine algorithm. This ζ is the fifth
It is assumed that the circuits in the figure are connected oppositely via a two-wire transmission line 4. If the target cable is a subscriber cable, one is installed on the central office side and the other on the subscriber side. To simplify the explanation, baseband transmission will be assumed here, and FIG. 5 will be explained 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、ノ・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
ハイブリッド・トランス3の出力に現われローパス・フ
ィルタ(LPF)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線伝送路4及びノ・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
圧することで6る。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(DAC)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、ローノくス・フィルタ5の出力
である混在信号中のエコーを除去するように動作する。
In FIG. 5, a binary data series is supplied to an input terminal 1, and a transmitter 3 and an adaptive digital filter 8
is input. In the transmitter 3, the binary data series is converted into a transmission line code and then converted into a no 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 hybrid transformer 3 and is supplied to a low-pass filter (LPF) 5. In addition, the received signal sent from the opposite side (in the current explanation, the station side) facing the circuit in FIG.
The signal is supplied to a low-pass filter 5 via a transformer 3. Therefore, the output of the low-pass filter 5 is a mixed signal containing a received signal and an echo. Note that 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, an adaptive digital filter 8, a D/A converter (DAC) 9, a subtracter 10. A closed loop circuit consisting of adder 11, polarity determining circuit 12 and multiplier 13 operates to remove echoes in the mixed signal that is the output of Ronox filter 5.

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。
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107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値デー夕系列105は、遅延素子100
. 、乗算器101゜、1011 、・・・・・・、1
01R−、及び係数発生器A。、A8、・・・・・・、
AR,に供給される。 T秒の遅延を与える遅延素子1
001.100t 、・・・・・・、100N/R−1
は、この順に接続されておシ、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及び几は正整数であ
シ、RはNの約数とする。また2値データ系列105の
データレートは1/Tビット/秒である。遅延素子10
0.(1=1.21・・・、N/R−t)の出力はそれ
ぞれ、乗算器101..101.ヤ1゜・・・・・、1
01.+R−1及び係数発生器Aj、A、+1.・・・
、人、+ト、に供給される。但し、j=lXRである。
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. Further, the output signal 107 in FIG. 6 corresponds to the output signal of the adaptive digital filter 8 in FIG. The binary data series 105 is transmitted through the delay element 100
.. , multiplier 101°, 1011 , ..., 1
01R-, and coefficient generator A. ,A8,...
AR. Delay element 1 giving a delay of T seconds
001.100t, 100N/R-1
are connected in this order, and each can be realized by a clip-flop. Here, N and R are positive integers, and R is a divisor of N. Further, the data rate of the binary data series 105 is 1/T bit/sec. Delay element 10
0. (1=1.21 . . . , N/R−t) are respectively output from multipliers 101 . .. 101. Ya1゜...,1
01. +R-1 and coefficient generator Aj, A, +1. ...
, people, +t, are supplied. However, j=lXR.

乗算器101に、l0IK+□、・・・、101に+N
−R(に=0.1.・・・・・・、R−1) では、そ
れぞれ係数発生器AK、AK+、、・・・・・、AK+
N−R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102Kに入力され加算
される。8個の加算器102゜、102+ 、・・・・
・・、102R−□の出力はスイッチ103の入力接点
となる。スイッチ103はT秒を周期とする多接点スイ
ン≠であ)、凡例の加算器102゜、 1021 、・
・・、102R−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。出力信号107は
エコーレプリカであ!+、T/R秒毎にエコーレプリカ
が発生される。几は補間定数(インターポレーション・
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Bは2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104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、入力信号106をT/R秒毎に8個の接点に順番に
分配する機能を果す。スイッチ104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
。次に係数発生回路について詳細に説明する。
To the multiplier 101, l0IK+□, ..., +N to 101
-R (to = 0.1....., R-1) Then, the coefficient generators AK, AK+, ......, AK+
After each coefficient that is the output of NR is multiplied by the input data, all the multiplication results are input to the adder 102K and added. 8 adders 102°, 102+,...
. . , the output of 102R-□ becomes the input contact of the switch 103. The switch 103 is a multi-contact switch with a cycle of T seconds), and the adders 102°, 1021, .
..., 102R-1 are selected and outputted in this order every T/R seconds, resulting in an output signal 107. Output signal 107 is an echo replica! An echo replica is generated every +, T/R seconds.几 is the interpolation constant (interpolation
B is usually an integer of 2 or more in order to remove echo within a required signal band. On the other hand, the switch 104 that operates in synchronization with the switch 103 has its input and output reversed. That is, switch 104
serves to sequentially distribute the input signal 106 to the eight contacts every T/R seconds. Each contact output of the switch 104 is
It is supplied to a coefficient generator present in a signal path that is input to a contact corresponding to a switch 105 that operates synchronously. Next, the coefficient generation circuit will be explained in detail.

第7図は第6図の係数発生回路1 (””Or 1 +
・・・、N−1)の詳細ブロック図を示したものである
FIG. 7 shows the coefficient generation circuit 1 (""Or 1 +
. . , N-1).

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1001 、1oo、 、・・
・、100N/R−sの出力信号に対応している。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。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A1の出力
に対応している。第7図において入力信号200及び2
01は乗算器204に供給されその乗算結果は加算器2
05の一方の入力となる。
The input signal 200 in FIG. 7 is the binary data series 105 or the delay elements 1001, 1oo, . . . in FIG.
・It corresponds to an output signal of 100N/R-s. Furthermore, the input signal 201 in FIG. 7 corresponds to the contact output of the switch 104 in FIG. Furthermore, output signal 203 in FIG. 7 corresponds to the output of coefficient generator A1 in FIG. In FIG. 7, input signals 200 and 2
01 is supplied to the multiplier 204, and the multiplication result is sent to the adder 2.
This is one input of 05.

加算器205の出力はT秒の遅延素子206を介して帰
還されており、T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
の相関値を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。
The output of the adder 205 is fed back through a delay element 206 of T seconds, and the coefficients are updated every T seconds using the input signals 200 and 201 supplied to the multiplier 204.
This is achieved by adding the correlation value of 1 to the coefficient value of one sample before. 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
プティブ・ディジタルフィルタ8により発生されたエコ
ーレプリカは、D/Aコンバータ9に供給され、ディジ
タル信号からアナ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〕十〔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。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。振幅制御回路
14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。
The echo replica generated by the adaptive digital filter 8 shown in FIG. 5, which has been explained above with reference to FIGS. This becomes one input of the device 10. In the subtracter 10, a low pass filter 5
The difference signal obtained by subtracting the echo replica from the mixed signal (= [echo] + [received signal]) that is the output signal of (= [residual echo] + [received signal]. However, [residual echo] = [echo] - [echo] A replica]) is obtained and supplied to the receiving section 6, adder 11, and amplitude control circuit 14. 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. The amplitude control circuit 14 functions to control 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 that is the output of the subtracter 10.

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。
The random signal having the maximum amplitude controlled by the amplitude control circuit 14 becomes one input of the adder 11.

減算器10の出力である差信号と、振幅制御回路14の
出力である振幅制御を受けたランダム信号は加算器11
にて加算された後、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13
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
述のアダプティブ・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。
The difference signal that is the output of the subtracter 10 and the amplitude-controlled random signal that is the output of the amplitude control circuit 14 are sent to the adder 11.
After the signals are added, the polarity detector 12 detects only the polarity thereof. Furthermore, the output of the polarity detector 12 is transmitted to a multiplier 13
After being multiplied by 2α (α is a positive number), the signal is supplied to the adaptive digital filter 8 as an error signal. Input signal 106 in FIG. 6 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.

ところが減算器10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、アダプティブ・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。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サイ
プ・ディジタルフィルタ8の適応動作を保証するという
方式が用いられていた。
However, since the received signal is included in the difference signal that is the output of the subtracter 10, in FIG.
Assuming that the output of is directly input to the polarity detector 12,
When the residual echo level reaches the same level as the received signal level,
The polarity of the residual echo cannot be accurately obtained from the output of the polarity detector 12. Therefore, the adaptive capability of the adaptive digital filter 8 will be lost. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 5, an adder 11, an amplitude control circuit 14, and a random signal generator 15 are added.
A method has been used in which the adaptive operation of the adaption digital filter 8 is guaranteed by adding a random signal having a level equivalent to the received signal level to the difference signal that is the output signal of the subtracter 10.

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)、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
になる。
This method generates a probability of canceling the received signal (by adding a random signal of the same level as the received signal to the difference 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、差信号に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を必
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プ係数の更新を
行っているため、サイン・アルゴリズムを採用した従来
の方法では、収束時間が長いという欠点がちった。
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 random signal to be added to the difference signal must be equal to the received signal level. This has the drawback that it requires complicated control to maintain a certain level, and the hardware scale becomes large. Furthermore, since the tap coefficients are updated using the polarity of the error signal, the conventional method employing the sine algorithm has the disadvantage 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ハードウェア規
模の小さいエコー除去の方法を提供することにある。
(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/4線変換回路の4線側にてアダプ
ティブ・フィルタにより生成されるエコーレプリカを用
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
だ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エコーレプリカを差引いて差信
号を得た後、該差信号と該差信号を遅延させた遅延信号
との和もしくは差を求めて第1の誤差信号を求め、該エ
コーレプリカの極性と該差信号の極性との相関をとシ、
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方法が得られる。
(Structure of the Invention) According to the present invention, an echo replica generated by an adaptive filter on the 4-wire side of a 2-wire/4-wire conversion circuit is used to remove echoes leaking from the transmitting circuit to the receiving circuit. The removal method includes subtracting the echo replica from a mixed signal in which the echo and the received signal are mixed to obtain a difference signal, and then calculating the sum or difference between the difference signal and a delayed signal obtained by delaying the difference signal. to obtain a first error signal, and calculate the correlation between the polarity of the echo replica and the polarity of the difference signal;
A second error signal is generated by adding the polarity of the first error signal to a signal obtained by multiplying the correlation signal by a constant, and the second error signal is fed back to the adaptive filter. An echo removal method characterized by the following is obtained.

(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。即ち2値打号系を含む伝
送路符号の受信アイパターンの特性によれば、現在の値
と、l−T秒(!は正整数)前の値がほぼ同一の値又は
逆極性で各々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〕+〔受信信号〕)について現在の値とl・T
秒前の値の差又は和をとることにより、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ことにな
る。それ故、その差又は和の極性を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きるから
、アダプティブ・フィルタの適応動作が保証される。
(Principle of the Invention) The first point of the present invention is to focus on the characteristics of the receiving eye pattern, and to configure the following so that the probability of receiving signals being canceled does not become zero. In other words, according to the characteristics of the receiving eye pattern of the transmission line code including the binary coding system, the current value and the value l-T seconds (! is a positive integer) ago are almost the same value or have opposite polarity and each absolute The minimum probability that the values are almost the same takes a certain positive value that is not zero. Therefore, for the difference signal (= [residual echo] + [received signal]), the current value and l・T
By taking the difference or sum of the values from seconds ago, the received signal component will be canceled with a probability of a certain positive value that is not zero. Therefore, by detecting the polarity of the difference or sum, the sign of the residual echo can be detected with a probability of a certain positive value other than zero, so that the adaptive operation of the adaptive filter is guaranteed.

本発明の第2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・サイズを適応的に変化さ
せるという点にある。本発明では残留エコーが大きい場
合には擬似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。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。
The second point of the present invention is that the step size is adaptively changed when updating the tap coefficients of the adaptive filter. The present invention focuses on the fact that when the residual echo is large, there is a strong correlation between the polarity of the pseudo echo and the polarity of the residual echo, whereas when the residual echo is small, there is no correlation between the two. Adaptively change the step size depending on the correlation value. Therefore,
It becomes possible to significantly shorten the convergence time compared to the conventional method.

(実施例) 次に図面を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 explained in detail with reference to 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を付与された機
能ブロックは第5図と同一の機能をもつものとする。第
1図と第5図の相異点は、減算器16及びT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22
の有/無と、極性検出器19及び23、相関器20及び
乗算器21から成る回路の3点であり、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。
In this figure, functional blocks given the same reference numbers as in FIG. 5 have the same functions as in FIG. 5. The difference between FIG. 1 and FIG. 5 is that the circuit includes a subtracter 16 and a delay element 17 that provides a delay of T seconds, and
The other configuration is exactly the same as that of FIG. 5, except for the presence/absence of , and the circuit consisting of polarity detectors 19 and 23, correlator 20, and multiplier 21. Before explaining these differences, the overall configuration will be briefly described.

入力端子1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。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。
The binary data series supplied to the input terminal 1 is supplied to the transmitter 2 and the adaptive digital filter 8. After the binary data sequence is converted into a transmission line code in the transmitter 2, it is sent to the two-wire transmission line 4 via the hybrid transformer 3. 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.

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に供給さレル。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。そこで、アダプティブ・ディジタルフィルタ
8にて生成された擬似エコー(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10に入力される。
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. The mixed signal (=[echo]+[received signal]) whose unnecessary high frequency components have been suppressed by the low-pass filter 5 is supplied to the subtracter 10. Therefore, the pseudo echo (echo replica) generated by the adaptive digital filter 8 is
After being converted into an analog signal by the /A converter 9,
The signal is input to the subtracter 10 via the interpolation filter 22.

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’lJ 力) =[: 工:ff−:
] +〔受信信号〕−〔エコーレプリカ〕)の成分のう
チ、残留エコー(=(エコー)−(エコーレフリカ〕)
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は、
D/Aコンノく一部9の出力に含まれている高調波成分
を抑圧する機能を果すものである。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9、補間
フィルタ22、減算器10.減算器16、極性検出器1
2及び乗算器13から成る閉ループ回路はアダプティブ
・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。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図の構成と同一で良い。極性検出器12の出力
は乗算器13にて、乗算器21の出力と掛けられ誤差信
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。次に極性検出器12の出力と、減算器10の出力
である差信号中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。
Therefore, the difference signal that is the output of the subtractor 10 (= [mixed signal) - (echo reflex'lJ force) = [: ラ゙゙゙゙゙:
] + [received signal] - [echo replica]) component, residual echo (= (echo) - (echo replica))
If the received signal becomes sufficiently smaller than the received signal, the received signal is accurately demodulated in the receiving section 6, and the received 2
A value data series appears. Note that the interpolation filter 22 is
It functions to suppress harmonic components contained in the output of the D/A converter 9. Here, an adaptive digital filter 8, a D/A converter 9, an interpolation filter 22, a subtracter 10 . Subtractor 16, polarity detector 1
A closed loop circuit consisting of the filter 2 and the multiplier 13 realizes the adaptive operation of the adaptive digital filter 8. 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 shown in FIG. The output of the polarity 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. Next, the relationship between the output of the polarity detector 12 and the polarity of the residual echo component in the difference signal that is the output of the subtracter 10 will be explained in detail, but before that, the transmission line code will be described.

第2図は、2短杆号の代表例を示したものであ)同図(
、)はパイフェーズ符号を、(b)はM 8 K (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。第2図(a)に示したように、パイフェーズ
符号では、0″及び+1111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
ピット幅T秒の中心で極性が反転しておシ、1ピツト内
で正負がバランスしているという特徴をもっている。こ
れに対し、第2図(b)に示したようにM8に符号では
4種類のパルス波形を用意する。即ち”On及び”1”
のデータに対しそれぞれ極性の反転した■モードと○モ
ードの2種類のパルス波形を用意する。これら2種類の
モード遷移は第2図(b)の太い矢印で示されており、
現時点のモードは1ビツト前のモードにより決定される
。このMSK符号はビ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。
Figure 2 shows a typical example of a 2-short rod.
, ) show the pi-phase code, and (b) shows the pulse waveform of the M 8 K (minimum shift keying) code, respectively. As shown in FIG. 2(a), in the pi-phase code, pulse waveforms with inverted polarities are assigned to data 0'' and +1111. Both pulses are 1
The polarity is reversed at the center of the pit width T seconds, and the polarity is balanced within one pit. On the other hand, as shown in FIG. 2(b), four types of pulse waveforms are prepared for M8. i.e. “On” and “1”
Two types of pulse waveforms, ■ mode and ○ mode, with reversed polarity are prepared for the data. These two types of mode transitions are indicated by thick arrows in Figure 2(b).
The current mode is determined by the mode one bit before. This MSK code has the characteristic that the polarity always inverts at the bit boundary.

なおMSK符号では“1“に対しては1ビツト内で正負
のバランスが取れているが、10″に対しては正負がバ
ランスしてbない。しかしながら、第2図(b)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
するビット系列内でOsが偶数個存在すれば正負のバラ
ンスは取れており、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2
にて出力されることになる。
Note that in the MSK code, the positive and negative values are balanced within one bit for "1", but the positive and negative values are not balanced for 10''. However, the mode transition in Figure 2 (b) As is clear from the direction of the thick arrow shown, if there is an even number of Os in a continuous bit sequence, the positive and negative values are balanced and the DC component can be almost ignored.The transmission line code shown in Figure 2 is the transmitter 2 in FIG.
It will be output in .

は第2図に対応してそれぞれバイフェーズ符号及びMS
K符号の受信アイパターンである。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(a)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(toツt(1’
 ) j (t+ j 1% ) 9 (t2・t2′
)及び(ts・t、′)と仮定する。この時、t=tm
’ (m=o p 1 j2 s 3)のサンプル値か
ら1=1mのサンプル値を差引いた値をAfflとすれ
ば、Amは表1のように与えられることがわかる。
are the biphase code and MS, respectively, corresponding to FIG.
This is a receiving eye pattern of K code. As shown in the figure,
The receiving eye pattern has high frequency components cut off and becomes rounded. Now, pay attention to FIG. 3(a). For each combination of four sample points separated by T seconds (tot(1'
) j (t+j 1%) 9 (t2・t2'
) and (ts·t,′). At this time, t=tm
' If the value obtained by subtracting the sample value of 1=1 m from the sample value of (m=op 1 j2 s 3) is defined as Affl, it can be seen that Am is given as shown in Table 1.

表1.バイ7エーズ符号の場合のAmの値”0”と“1
”の出現確率は特しく1/2であると仮定するとA0=
O夕A、=O,A、=O及びA、=0となる確率は表1
よシそれぞれ1/4.1/4・1/2及び1となる。こ
の例では第3図(a)に示す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
な位相をとっても正/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1/4となる。次に第3図(b)
のMSK符号の受信アイパターンについて考えると、第
2図(b)のモード遷移を参照してAmは表2のように
与えられる。
Table 1. Values of Am “0” and “1” in case of Bi7Aze code
If we assume that the probability of appearance of “ is 1/2, then A0=
Table 1 shows the probability that A, =O, A, =O and A, =0.
The values are 1/4, 1/4, 1/2, and 1, respectively. In this example, we considered four sets of sample points separated by T seconds as shown in Figure 3(a), but as is clear from the figure, no matter what phase they take, apart from positive/negative reversals, Table 1 shows that It can be seen that there are no other patterns than those shown. Therefore, the minimum probability that the value obtained by subtracting the sample value T seconds ago from the current sample value is zero is 1/4. Next, Figure 3(b)
Considering the received eye pattern of the MSK code, Am is given as shown in Table 2 with reference to the mode transition in FIG. 2(b).

0″と11′″の出現確率は等しく各々1/2であると
仮定すると、Ao=0−A、=OtA2=O及びA、=
0となる確率は、表2よシそれぞれ1j1/2.1/4
及び1/4となる。この例では第3図(b)に示すT秒
離れた4組のサンプル点について考えたが、同図よシ明
らかなように、どのよりなj位相をとっても正/負の逆
転は別にして、表1に示す以外のパターンはあシ得ない
ことがわかる。従って、MSK符号の場合にも、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1/4となる。以上、バイフェーズ
符号及びMSK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1/4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っことは明らかで
ある。
Assuming that the probability of occurrence of 0'' and 11'' is equal and 1/2, Ao=0-A, =OtA2=O and A, =
The probability of becoming 0 is 1j1/2.1/4 as shown in Table 2.
and 1/4. In this example, we considered four sets of sample points separated by T seconds as shown in Figure 3(b), but as is clear from the figure, regardless of the j phase, apart from positive/negative reversal, , it can be seen that patterns other than those shown in Table 1 are not acceptable. Therefore, also in the case of the MSK code, the minimum probability that the value obtained by subtracting the sample value T seconds ago from the current sample value is zero is 1/4. As mentioned above using the biphase code and MSK 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 1/4. Recognize. 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.

さらに、今までは、現在のサンプル値からT秒(デンタ
レートは1/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
!・T秒(!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1/4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。
Furthermore, up until now, we have been targeting the value obtained by subtracting the sample value T seconds ago (the dental rate is 1/T pits/second) from the current sample value, but now we are using the current sample value! - It can be seen that the minimum probability that the value obtained by subtracting the sample value T seconds ago (! is a positive integer) is zero is also 1/4. 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例において、参照数字17
はT秒の遅延を与える遅延素子、参照数字16は減算器
、参照数字12は極性検出器である。ここで、アダプテ
ィブ・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にて減算器10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(=(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シ、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。表1及び表2の説明で述べたように減算器10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1/4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。
In one embodiment of the invention shown in FIG.
is a delay element giving a delay of T seconds, reference numeral 16 is a subtractor, and reference numeral 12 is a polarity detector. Here, in order for the adaptive digital filter 8 to perform an adaptive operation, the difference signal (=[echo]+[received signal]−[echo replica]) which is the output of the subtracter 10 is sent to the polarity detector 12.
As mentioned earlier, it is necessary to have a non-zero probability that the polarity of the residual echo (=(echo > (echo replica)) component included in the residual echo (=(echo > (echo replica)) component is not zero. The element 17 is added to satisfy this condition, and the output of the subtracter 17 is such that the value obtained by subtracting the value T seconds ago from the current value appears. 2, it is clear that the received signal component in the difference signal that is the output of the subtracter 10 becomes zero with a probability of 1/4 or more at the output of the subtracter 16. On the other hand, Considering the residual echo component included in the output of the subtractor 16, the value obtained by subtracting the residual echo value T seconds ago from the current residual echo value is output from the subtractor 16 as the residual echo component. Since there is no correlation between the residual echo value and the residual echo value T seconds ago, T
The value of the residual echo seconds ago can be considered as random noise.

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0≦S)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の出力記号を
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。
The amplitude distribution of the residual echo values T seconds ago is symmetrical between positive and negative,
The probability that the amplitude d satisfies ldl≦δ (however, 0≦S) is not zero but takes a positive value. Therefore, it can be seen that the probability that the polarity of the current residual echo is accurately outputted by the polarity detector 12 which receives the output symbol of the subtractor 16 as input is a certain positive value that is not zero.

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になる。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j−
T秒(lは正整数)としても同様の効果が得られる。
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 Table 1
And as mentioned in the explanation of Table 2, the amount of delay is j−
A similar effect can be obtained by setting the time to T seconds (l is a positive integer).

次に第1図の相関器20の動作について説明する。極性
検出器23の出力と極性検出器19の出力との相関値は
相関器20にて計算された後、乗算器21により2α倍
(αは定数)されて乗算器13に供給される。ここで、
極性検出器23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〕)の極性が、極
性検出器19の出力にはエコーレプリカの極性がそれぞ
れ現われる。そこで、残留エコーが大きい場合には差信
号の極性とエコーレプリカの極性とは相関をもつのに対
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は残留エコーが大き
い場合には大きな値を、小さい場合には小さな値を出力
することになる。
Next, the operation of the correlator 20 shown in FIG. 1 will be explained. The correlation value between the output of the polarity detector 23 and the output of the polarity detector 19 is calculated by the correlator 20 and then multiplied by 2α (α is a constant) by the multiplier 21 and supplied to the multiplier 13 . here,
The polarity of the difference signal (=[residual echo]+[received signal]) which is the output of the subtractor 10 appears in the output of the polarity detector 23, and the polarity of the echo replica appears in the output of the polarity detector 19. Therefore, if we pay attention to the fact that when the residual echo is large, the polarity of the difference signal and the polarity of the echo replica are correlated, but when the residual echo is small, the two have no correlation. 20 outputs a large value when the residual echo is large, and outputs a small value when the residual echo is small.

従って相関器20の出力に対し乗算器21にて2α倍の
スケーリングを施してステップ・サイズとして用い、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
ことにより、収束時間を大幅に短縮することが可能とな
る。
Therefore, the output of the correlator 20 is scaled by a factor of 2α in the multiplier 21 and used as a step size, and the polarity of the output of the polarity detector 12 is added to this step size, which is then fed back to the adaptive digital filter 8. By doing so, it becomes possible to significantly shorten the convergence time.

第4図は、本発明の他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。第
4図と第1図の相異点は、第1の減算器16が第4図で
は加算器18に置換見られていることであシ、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1
0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(、)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(
to・10′)、(ti j t、’ )、(t2 y
 tt’ )及び(t3jt3’)と仮定する。この時
”=tm’(m=011t2j3)のサンプル値と、t
””tmのサンプル値の和をBmとすれば、Bmは表3
のように与えられることがわかる。同様に第3図(b)
に対して、表4が得られる。
FIG. 4 is a block diagram showing another 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. The difference between FIG. 4 and FIG. 1 is that the first subtracter 16 is replaced by an adder 18 in FIG. 4, and the other parts are exactly the same. Therefore, in FIG.
Regarding the difference signal that is the output of 0, the sum of the current difference signal value and the difference signal value T seconds ago appears at the output of the adder 18, and the polarity detector 12 detects the polarity of this sum value. It turns out. Therefore, using FIG. 2 showing an example of a transmission line code and FIG. 3 showing an example of the receiving eye pattern, Table 2 and Table 3
Let's find the table corresponding to . First, pay attention to Figure 3 (,), and compare the combinations of four sample points separated by T seconds (
to・10'), (ti j t,' ), (t2 y
tt') and (t3jt3'). At this time, the sample value of "=tm' (m=011t2j3) and t
If the sum of the sample values of ""tm is Bm, then Bm is as shown in Table 3.
It can be seen that it is given as follows. Similarly, Fig. 3(b)
, Table 4 is obtained.

表3.パイフェーズ符号の場合のBmの値表4.M8に
符号の場合のBmの値 ”O”と@1″の出現確率は等しく各々1/2であると
仮定すると、Bo=0?B、=OjB2=0 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1/2,1/4,1/2 及び1となシ、
表4に示すMSK符号の場合にはそれぞれ1.1/2ツ
1/4 、1/2  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
1/4であり、このことは任意のサンプリング位相で成
り立つ。また、表3及び表4にはそれぞれパイ7工−ズ
符号及びM8に符号の場合を示しだがこれら以外の伝送
路符号についても同様に考えれば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零で
ない値をもつことは明らかである。さらに、現在のサン
プル値とl−T秒(lは正整数)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
は言うまでもない。
Table 3. Bm value table 4 for pi-phase code. Assuming that the appearance probabilities of Bm values "O" and @1" when M8 is a sign are equal and each 1/2, Bo=0?B, =OjB2=0 and B,
The probability that =O is 1/2, 1/4, 1/2, and 1 in the case of the biphase code shown in Table 3, respectively.
In the case of the MSK codes shown in Table 4, they are 1.1/2 x 1/4 and 1/2, respectively. Therefore, the minimum probability that the sum of the current sample value and the sample value T seconds ago becomes zero is 1/4, and this holds true for any sampling phase. In addition, Tables 3 and 4 show the case of the P7 code and the M8 code, respectively, but if you consider other transmission line codes in the same way, the current sample value and T
It is clear that the minimum probability that the sum with the sample value seconds ago is zero has a non-zero value. Furthermore, it goes without saying that the minimum probability that the sum of the current sample value and the sample value l-T seconds ago (l is a positive integer) is zero also has a non-zero value.

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17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及び表介
より、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1/4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。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
負対称であシ、振幅dがlal≦δ(但しO≦δ)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1
8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(iは正整数)として
も同様の効果が得られる。なお相関器20の動作につい
ては第1図と全く同様であり、収束時間を大幅に短縮す
ることが可能と々ることは明らかである。
Returning to the explanation of FIG. 4, the difference signal that is the output of the subtracter 10 is supplied to the receiver 6, as well as to the adder 18 and a delay element 17 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. From Table 3 and Table 3, it is clear that the received signal component in the difference signal that is the output of the subtracter 10 becomes zero at the output of the adder 16 with a probability of 1/4 or more. 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. 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 in positive and negative directions, and the probability that the amplitude d will be lal≦δ (however, O≦δ) is not zero but takes a certain positive value. Therefore adder 1
It can be seen that the probability that the polarity of the current residual echo is accurately outputted by the polarity detector 12 which receives the output signal of 8 takes a certain positive value that is not zero. Therefore, adaptive
Adaptive operation of the 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 (i is a positive integer). A similar effect can be obtained. Note that the operation of the correlator 20 is exactly the same as that shown in FIG. 1, and it is clear that the convergence time can be significantly shortened.

以上、実施例に基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だめの線路等止器は、第1図及び
第4図において、受信部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100間に挿入しても良
い。またMSK符号を採用した場合“O”と”1”に対
するパルス波形が異なることと、各々■モードと○モー
ドを有するという、2つの理由によりアダプサイプ・デ
ィジタルフィルタ8の構成はパイフェーズ符号の場合と
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敬を2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よシモード
信号を受はタップ係数を区別することが必要となる。さ
らに、今までの説明では遅延素子17の遅延量をT秒又
はl−T秒(lは正整数)と仮定していたが、実用上は
j・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。
Although the detailed explanation has been given above based on the embodiment, the line stopper that compensates for the line loss of the two-wire transmission line is considered to be included in the receiving section 6 in FIGS. 1 and 4. Alternatively, it may be inserted between the low-pass filter 5 and the subtracter 100. Furthermore, when the MSK code is adopted, the configuration of the adaption digital filter 8 is different from that in the case of the pi-phase code due to two reasons: the pulse waveforms for "O" and "1" are different, and each has ■ mode and ○ mode. Slightly different. In other words, it is necessary to prepare two types of tap coefficients corresponding to the different pulse waveforms of "0" and "1" and update them individually.In addition, when the transmitter 2 receives the mode signal, it is necessary to prepare two types of tap coefficients and update them separately. It is necessary to make a distinction. Furthermore, in the explanation so far, it has been assumed that the delay amount of the delay element 17 is T seconds or l-T seconds (l is a positive integer), but in practice, it is sufficient that it is around j·T seconds. Needless to say. Further, the interpolation filter 22 is not necessary if the purpose is to remove echo 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〕)について、現在の値と
!・T秒(但しlは正整数、1/Tはデータレートであ
る。)前の値との差又は和とることによ)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]), the current value and! - T seconds (where l is a positive integer and 1/T is the data rate) The received signal component is canceled with a probability of a certain positive value that is not zero (by taking the difference or sum with the previous value). 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、A!−’l’秒の
遅延を与える遅延素子及び減算器又は加算器を組合せる
ことにより、上述の適応動作を保証できるから、複雑な
制御を必要とせず簡単でかつハードウェア規模の小さい
エコー除去の方法を提供できる。
Further, according to the first and second inventions, A! - By combining a delay element that provides a delay of 'l' seconds and a subtracter or an adder, the above-mentioned adaptive operation can be guaranteed, making it possible to perform echo cancellation without requiring complicated control and with a small hardware scale. I can provide a method.

さらに、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 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.

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

第1図は第1の発明の一実施例を示すブロック図、第2
図(a) 9 (b)は伝送路符号のパルス波形の例、
第3図(a)?(b)は受信アイパターンの例、第4図
は第2の発明の一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図はアダプティブ・ディジ
タルフィルタの構成を示す図、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は2線伝
送路、5はローパス・フィルタ、6は受信部、8はアダ
プティブ・ディジタルフィルタ、9はD/人コンバータ
、10及び16は減算器、11及び18は加算器、12
ツ19及び23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、10
0、ツ1002.・・・・・−’ 100N/R−1は
遅延素子、101゜、 102.ツ・・・・・冒101
N−1は乗算器、102o。 102、 、・・・・−・j102R−、は加算器、 
103及び104は多接点スイッチ、AO+ Al1・
・・・・冒AN−1は係数発生器、204は乗算器、参
照数字205は加算器、参照数字206は遅延素子をそ
れぞれ示す。 第2図 ・0・   (a)    ・1− (b) 第3図 (a) (b)
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the first invention;
Figures (a) and 9 (b) are examples of pulse waveforms of transmission line codes,
Figure 3 (a)? (b) shows an example of a receiving eye pattern, FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the second invention, FIG. 5 is a block diagram showing a conventional example, and FIG. 6 shows the configuration of an adaptive digital filter. 7 are diagrams showing the configuration of the coefficient generator. In the figure, 2 is a transmitter, 3 is a hybrid transformer, 4 is a two-wire transmission line, 5 is a low-pass filter, 6 is a receiver, 8 is an adaptive digital filter, 9 is a D/man converter, 10 and 16 are subtracters, 11 and 18 are adders, 12
19 and 23 are polarity detectors, 13 and 21 are multipliers,
14 is an amplitude control circuit, 15 is a random signal generator, 17
is a delay element, 20 is a correlator, 22 is an interpolation filter, 10
0, Tsu1002. ...-' 100N/R-1 is a delay element, 101°, 102. TS・・・Problem 101
N-1 is a multiplier, 102o. 102, ,...j102R-, is an adder;
103 and 104 are multi-contact switches, AO+Al1/
. . . AN-1 is a coefficient generator, 204 is a multiplier, reference numeral 205 is an adder, and reference numeral 206 is a delay element. Figure 2・0・(a) ・1-(b) Figure 3(a) (b)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)2線/4線変換回路の4線側にてアダプティブ・
フィルタにより生成されるエコーレプリカを用いて送信
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
混在信号から該エコーレプリカを差引いての差信号を得
た後、該差信号と該差信号を遅延させた遅延信号との和
もしくは差を求めて第1の誤差信号を求め、該エコーレ
プリカの極性と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方法。
(1) Adaptive on the 4-wire side of the 2-wire/4-wire conversion circuit.
An echo removal method for removing an echo leaking from a transmitting circuit to a receiving circuit using an echo replica generated by a filter, the method comprising subtracting the echo replica from a mixed signal in which the echo and the received signal are mixed. After obtaining the signal, a first error signal is obtained by calculating the sum or difference between the difference signal and a delayed signal obtained by delaying the difference signal, and the correlation between the polarity of the echo replica and the polarity of the difference signal is determined. a signal obtained by multiplying the correlation signal by a constant, giving the polarity of the first error signal to generate a second error signal, and feeding the second error signal back to the adaptive filter. An echo removal method characterized by:
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GB08522903A GB2164827B (en) 1984-09-19 1985-09-17 Method of cancelling echoes in full-duplex data transmission system
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

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