JPS62502581A - 適応反響消去と同時に符号間干渉による雑音の適応消去を行うデジタル等化フイルタを調節する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は単線路対に二重通信によってデジタル情報を伝送する電気通信装置の７ １イゾリツド回路において適応反響消去と同時に符号量干渉によって生じる雑音 の消去を行うデジタル等化フィルタを調節する方法及び装置に関する。この調節 する装置では、第１及び第２の補償信号が受信信号から差引かれて差信号を形成 する。前記の第１補償信号は、デジタル平衡フィルタの記憶されているパラメー タに支配され、前記第２補償信号は前記等化フィルタの対応するパラメータに支 配され、前記差信号は、反響及び符号量干渉によって生じる雑音に対して補償さ れるものであり、また前記平衡フィルタのパラメータは、前記差信号に応答して 変化する第１補正侶号の支援を得て補正される。

背景技術 適応反響消去と符号量干渉によって生じる雑音の適応消去とは、通常、電話及び データ通信の技術において伝送品質を改善するために利用される。反響雑音は、 自局送信器からの信号がハイブリッド回路における漏れ信号として、また、遠方 端末及び不均質線路からの反響として発生する。符号量干渉によって生じる雑音 は遠方端末からの信号によって発生し、特に不均質線路における伝送によって発 生する。これら二種類の雑音の影響を軽減するためには、デジタル型式の平衡フ ィルタと等化フィルタを利用することが従来から知られている。自局送信器から 送信される所定数のデジタル・データ符号の案内によって、平衡フィルタは反響 の推定期待値を形成し、また、所定数の直前に受信したデジタル・データ符号に よる案内によって、等化フィルタは符号量干渉の推定期待値を形成する。これら フィルタによって形成される推定値が、受信信号から差引かれて、その差信号が その後、受信データ符号の値の決定及びフィルタ・パラメータの補正に利用され る。これらのパラメータは、真の反響と推定した反響との偏差、および真の符号 量干渉と推定した符号量干渉との偏差ができるだけ小さくなるように、自動的に 調節される。パラメータが調節された後はパラメータは全熱変更されないか、又 はほんの軽微な変更しか行われない。そのとき通常、フィルタは集れんしたとい う。

場合によっては平衡フィルタ又は等化フィルタの集れん時間が比較的長期間にな ったり、又は集れんの実現が不可能となることがある。平衡フィルタだけに対す る便利な集れん方法が、スエーデン特許出輝第８１０６４４４−６号に記述され ている。

適応反響消去と同時に符号量干渉によって生じる雑音の適応消去を行うときは、 フィルタが集れんする以前に、残留反響信号が、通常遠方端末からの信号よりは るかに大きいためＫ、フィルタ・パラメータの調節には特別な問題がおこる。こ のため、等化フィルタ自体を原理的には、別の平衡フィルタとして調節すること が必要となるので、その結果として集れんが遅くまた不確実になる。この問題は 、１９８４年２月６通信の選択された領域におけるよりＥＥジャーナル（工ＥＥ ＥＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＮ　５ＥＬＥＣＴＥＤ　ＡＲＥＡＳ工Ｎ　ＣＯＭＭＴＪＮ 工ＣＡＴ工０ＮＳ）”、ＶＯＬ、５Ａｃ−２，Ａ２．　＜７）３１４ヘーシカ’ ：＋３２３”ｅ　９までに記述しである。

また、１９７９年２月の６ベル・システム・テクニカル・ジャーナル（τＨＦ、 　ＢＥＬＩ、　ＥＩＹＳＴＫＭ　ＴＥＣ）ＩＮ工ＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬ　）、Ｖ ＯＬ、５３　、　Ａ２ノ４９１ページから５００ページまでに、受信データが完 全に再生されるという条件のもとに、フィルタ・パラメータが解析されているが 、この論文によると完全な再生は得られる可能性が少い。

発明の開示 本発明の目的は、まえに述べた種類の方法及び装置によって、安全かつ迅速な集 れんを実現することである。この目的は、等化フィルタ・パラメータの補正処理 によって実現される。平衡フィルタ・パラメータに支配される第１補正信号の絶 対値が増加する方向に、平衡フィルタ・パラメータが変化するとき、前記補正処 理は阻止される。これは、平衡フィルタ・パラメータが十分に調節される前には 、等化フィルタ・パラメータは調節されないことを意味する。これによって、等 化フィルタがそれ自体を別の平衡フィルタとして調整しようとする傾向は回避さ れる。

本発明の顕著な特許請求の範囲て開示しである。

図面の簡単な説明 本発明を以下に図面を参照して詳細説明する。

第１図は、適応反響消去と同時に符号間千渉によって生じる雑音の適応消去に使 用される通常の装置の原理路図、 第２図は本発明によって改良された装置の原理路図、及び、 第３図から第６図までは、本発明の異なる実施例についての詳細なブロック図で ある。

本発明の最良実施態様 第１図は、適応反響消去と同時（（符号量干渉によって生じる雑音の適応消去の だめの通常の装置の原理路図である。”１′°及び”ゼロ”からなるデータ系列 ｂＫが送信ユニットＳに加えられる。送信ユニットＳは符号変換器として動作し て、データ系列を、例えば２相打号化された信号ｂ（ｔ）に変換する。信号ｂ（ ｔ）は通常、ハイブリッド回路Ｇを介して線路りに加えられて、遠方端末の受信 器に伝送される。遠方端末から送信されて同時に受信される信号ａ（ｔ　）には 、自局端末信号ｂ（ｔ）の反響によって生じる雑音と遠方端末信号ａ（ｔ）から 生じる符号量干渉１（ｔ）とによって生じる雑音とが重畳されているが、その受 信信号が受信フィルタＦでろ過されて減算回路Ｓ１に加わる。平衡フィルタＢ及 び等化フィルタＵからのそれぞれの出力信号↑（１）及び↑（１）は減算回路Ｓ １で受信されろ過された信号から差引かれて、反響及び符号量干渉によって生じ た雑音に対して受信信号を補償する。実際的には、フィルタＢ及びフィルタＵの 出力はそれぞれのデジタル・アナログ変換器を介して回路Ｓ１に接続されるので あるが、それらのデジタル・アナログ変換器は図面ては示してない。回路Ｓ１か らの差信号ｒ（ｔ）はサンプリング回路ＳＨに加えられる。サンプリング回路Ｓ Ｈは、サンプリングの瞬間における差信号ｒ（ｔ）の値に対応する値をもつデー タ系列ｒｋを送出する。データ系列ｒｋは量子化回路Ｑに加えられる。量子化回 路Ｑは簡略化のためには比較器とされるがこの回路はサンプル値がゼロより大き いか小さいかを決定する。量子化回路の出力信号合には遠方端末から送られたデ ータ牧の推定値となるものであって、図示してない受信器に加えられる。

フィルタのパラメータは補正信号εえの支援によって補正される。補正信号εに は最も簡単な場合にはサンプリング回路ＳＨからのデータ系列ｒＫＫ一致する。

例えば、補正は、誤差信号εにと送信されたデータ系列ｂＫとの間、又は誤差信 号ε、と受信された推定データ系列↑えとの間における補正の結果に応答して実 行される。これらに対する方法は、前述した論文及び前述したスエーデン国特許 明細書によって理解できる。

しかしながら、平衡フィルタ及び等化フィルタを含むこの種の装置にあっては、 前述したように、フィルタが長い時間の不確実な集れん特性をもっという大きな 危険が存在する。

第２図は、本発明に従って改良された装置の原理路図である。この装置が第１図 に示した装置と相違する点は、サンプリング回路ＳＨと等化フィルタＵとの間に ブロックＫを接絣して等化フィルタＵの補正信号εえの補正を行うことである。

フィルタは、いつも同一ではない補正信号を受信するので、これらの補正信号を 今後εＢＫ及びεＵｘと表わす。本発明の概念によると、等化フィルタＵの補正 信号εＵＫは、平衡フィルタＢの補正信号εＢＫと平衡フィルタの出力付号令（ ｔ）、すなわち推定反香信号から次のように形成される。εＢＫが正の値である と同時に↑（１）が負の値であるときはεＵＫは正の値となり、εＢＫが負の値 であると同時に’；ｉ（ｔ）が正の値であるときはとＵＫは負の値となり、その 他の場合にはεＵＫがゼロとなるようにεＵＫは形成される。新規で特殊な点は 、等化フィルタＵの補正信号εＵＫは、平衡フィルタＢの補正信号εＢＫがゼロ であるときばかりでなく、平衡フィルタ補正信号が、フィルタ出力信号？（ｔ） と同一符号であるときもまたゼロ値となることである。これは平衡フィルタＢの パラメータが信号Ｋ（ｔ）の絶対値が増加する方向に変化するときには等化フィ ルタＵの補正系列が阻止されるという結果になる。これは、推定した反響が正の 値から正方向に変化するとき、又は負の値から負方向に変化するときにおこる。

本発明の第１実施例のより詳細なブロック図を第６図に示した。この実施例は、 平衡フィルタＢとこのフィルタの調節については、前述したスエーデン特許明細 書８１０６４４４−６による第１図の実施例と一致する。この実施例では、乗算 回路Ｍ１．減算回路ｓ　２゜符号形成回路ＳＧ　ｉ　、＋加算回路Ａ、可変基準 値ｖ（ｋ）を供給する基準二二ツ）Ｖ及び補正ユニットＫＵ、ＫＢを利用する。

これらの回路の支援によって、サンプルされたデータ系列ｒｋと推定データ系列 ａＫに可変基準値ｖ（ｋ）を乗じた積との差なの符号信号の符号（ｆＫ）が形成 されまた平衡フィルタＢの補正信号εＢＫがこの符号信号と↑にの値の和として 、つづいて形成される。

基準値ｖ（ｋ）及び平衡フィルタ・パラメータは、前述した特許明細書により明 かな方法によって補正ユニツ）ＫＵ、ＫＢの支援により補正される。また、この 明細書から明かなように基準ユニットの基準レベルは、量子化回路Ｑのレベルを 制御することも可能であること、は基準二二ン）Ｖと量子化回路Ｑとの間を破線 接続で示した通りである。等化フィルタ・パラメータは補正ユニットＫＵの支援 によって補正される。。補正ユニットＫＵは平衡ライルタ補正ユニットＫＢと同 一のユニット構成にできる。基準ユニットＶと補正ユニットＫＢ及びＫＵとの間 の通信は必要ないので破線で示しである。しかしながら、この通信が存在すると きは、集れんは加速される。

符号信号の符号（εＢＫ）及び符号（？（１））はブロックに内のそれぞれの符 号形成回路ＳＧ　２及びＳＧ　３内において平衡フィルタ補正信号ε−１及び平 衡フィルタ出力信号↑（１）によって形成される。これらの符号信号の差が減算 回路Ｓ３で形成され、また、等化フィルタ補正信号εＵＫは、その後、絶対値形 成回路ＡＢ及び乗算回路Ｍ２の支援を得て前記差信号と信号６社の絶対値の積と して形成される。

次の表には、等化フィルタ補正信号εＵｘが平衡フィルタ補正信号εＢＫと平衡 フィルタ出方信号↑（１）とに従属する状況を示した。

この表から、εＢＫと↑（１）とが異なる符号をもっとき、εＵＫはεＢＫと同 一の符号をもっことがゎがる。

εＢＫがゼロのとき及びεＢｘと８（ｔ）とが同一の符号をもつとき、εＵＫは ゼロとなる。εＢｘは、受信したサンプルｒＫが正であって同時に可変基準値ｖ （ｋ）より大きいときに正となり、サンプルｒＫの絶対値が基準値ｖ（ｋ）の絶 対値よりも小さいときにゼロに等しく、また、サンプルｒＫが負であって同時に 基準値ｖ（ｋ）より小さいとき負となる。

第４図は、本発明の第２実施例のブロック図である。

この実施例では、平衡フィルタ補正信号εＢＫは、第３図に示した実施例よりも 、かなり簡易な方法で形成される。加算回路をなくしたので、補正信号εＢＫの 値は＋１又は−１になって、決してゼロにはならない。この実施例では、ブロッ クには、符号形成回路ｓａ　３と減算回路Ｓ３とを含むだけである。等化フィル タ補正信号εＵＫのεＢｘ及び↑（１）への従属性を次の表に示した。

本発明の第３実施例を第５図に示した。この実施例は適応利得調整を使用するこ とが第３図に示した実施例と相違する。この実施例では、乗算回路Ｍ１の一つの 入力には、可変基準電圧ｖ（ｋ）ではなく固定基準電圧Ｇが加えられる。その代 り、電圧ｖ（ｋ）は別の乗算回路Ｍ３においてサンプル値ｒＫだけ乗算される。

■にのｖｋ倍された値がほぼ鮮の０倍された値と等しくなるように利得が調節さ れる。この装置はその他の点では第３図に示した装置と同様に実施できるので、 その機能も、また第３図に示した装置と実質的に一致する。

６図の装置の対応する従属性に一致する。

本発明の第４実施例を第６図に示した。この装置のｍ　ハ、Ｉ　ＥＥＥの論文、 例えばその第１０図によって知らされた原理を基礎としている。第５図に示した 装置と同様に適応利得調整を使用している。しがしながら第５図に示した装置と 異なり、平衡フィルタに対する補正信号εＢＫとして、アナログ・デジタル変換 器ＡＤからの出力信号を利用しており、アナログ・デジタル変換器ＡＤの入力は 量子化回路Ｑへの大刀信号がら得られる。従って補正信号εＢｘの値は連続的に 変化できる。ブロックには第５図と同じ構成とする。補正信号εＵＫの信号εＢ Ｋ及びｅ（ｔ、）への従属性を次の表に示す。

異なる実施例について示しである表がら明かなように補正信号εＵＫとεＢＫ（ ＋２）との比は回路を適当に変形することによって、もちろん変化される。すべ ての実施例において基本的かつ共通な著しい特徴はεＢＫと↑（１）の両方が同 時に正又は負となるとき、εＵＫはゼロの値となることである。

受信フィルタＦの後にアナログ・デシタル変換器を導入して、それ以後は、デジ タル回路だけを利用することも考えられる。

〒　ＣＩＩＪ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．単線路対に二重通信によつてデジタル情報を伝送する電気通信装置において 、適応反響消去と同時に符号間干渉によつて生じる雑音の適応消去を備えたハイ ブリツド回路におけるデジタル等化フイルタ（Ｕ）の調節方法であつて、デジタ ル平衡フイルタ（Ｂ）の記憶されたパラメータに支配される第１補償信号（ｅ■ （ｔ））と前記等化フイルタ（Ｕ）の対応するパラメータに支配される第２補償 信号（ｉ■（ｔ））との双方が、受信された信号（ａ（ｔ）＋ｅ（ｔ）＋ｉ（ｔ ））から差引かれて、差信号（ｒ（ｔ））を形成し、この差信号は反響及び符号 間干渉によつて生じる雑音に対してそれぞれ補償されるものであり、また、平衡 フイルタ・パラメータは前記第１差信号（ｒ（ｔ））に支配される第１補正信号 （εＢＫ）を利用して補正されるものであつて、等化フイルタのパラメータは前 記第１補正信号（εＢＫ）と前記第１補償信号（ｅ■（ｔ））とによつて形成さ れる第２補正信号（εＵＫ）の支援によつて調節されるものであり、前記第２補 正信号（εＵＫ）は、第１補正信号（εＢＫ）が正の値をもち同時に第１補償信 号（ｅ■（ｔ））が負の値をもつときは、正の値となり、上記の逆の関係に対し ては負の値となりまたその他の場合はゼロとなるが、これによつて、第１補償信 号（ｅ■（ｔ））の絶対値が増加する方向に平衡フイルタ・パラメータが変化す るときは、等化フイルタ・パラメータに対する補正系列が阻止されることを特徴 とする前記のデジタル等化フイルタの調節方法。
2. ２．単線路対に二重通信によつてデジタル情報を伝送する電気通信装置において 、適応反響消去と同時に符号間干渉によつて生じる雑音の適応消去を備えたハイ ブリツド回路におけるデジタル等化フイルタ（Ｕ）を調節するための請求の範囲 第１項による方法を実施する装置であつて、デジタル平衡フイルタ（Ｂ）の記憶 されたパラメータに支配される第１補償信号（ｅ■ｔ）と前記等化フイルタ（Ｕ ）の対応するパラメータに支配される第２補償信号（ｉ■（ｔ））とが、受信さ れた信号（ａ（ｔ）＋ｅ（ｔ）＋ｉ（ｔ））から差引かれて差信号（ｒ（ｔ）） を形成し、この差信号は反響及び符号間干渉によつて生じる雑音に対してそれぞ れ補償されるものであり、また平衡フイルタのパラメータは前記差信号（ｒ（ｔ ））に支配される第１補正信号（εＢＫ）を利用して補正されるものであつて、 等化フイルタのパラメータは前記第１補正信号（εＢＫ）と前記第１補償信号（ ｅ■（ｔ））を受信する回路構成（Ｋ）によつて形成される第２補正信号（εＵ Ｋ）を利用することによつて調節され、また、第１補正信号（εＢＫ）が正の値 となると同時に第１補償信号が負の値となるときは、前記第２補正信号（εＵＫ ）は正の値となり、その逆の状態のときは負の値となり、その他の場合にはゼロ となるように構成されるので、第１補償信号（ｅ■（ｔ））の絶対値が増加する 方向に平衡フイルタ・パラメータが変化するときは、等化フイルタ・パラメータ に対する補正系列が阻止されることを特徴とする前記のデジタル等化フィルタを 調節する装置。