JPS6322488B2 - - Google Patents

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JPS6322488B2
JPS6322488B2 JP55036052A JP3605280A JPS6322488B2 JP S6322488 B2 JPS6322488 B2 JP S6322488B2 JP 55036052 A JP55036052 A JP 55036052A JP 3605280 A JP3605280 A JP 3605280A JP S6322488 B2 JPS6322488 B2 JP S6322488B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
complex
output
transfer function
register
delay
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55036052A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS56132808A (en
Inventor
Hiroshi Sakaki
Sotokichi Shintani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Corp
Original Assignee
Kokusai Denshin Denwa KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Denshin Denwa KK filed Critical Kokusai Denshin Denwa KK
Priority to JP3605280A priority Critical patent/JPS56132808A/en
Publication of JPS56132808A publication Critical patent/JPS56132808A/en
Publication of JPS6322488B2 publication Critical patent/JPS6322488B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H21/00Adaptive networks

Landscapes

  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は演算手数の少ない収斂の速い伝達関数
推定器に関するもので電気通信におけるエコーキ
ヤンセラとして利用することが出来る。 ここでまずこの種の装置の役割について説明す
る。図1がこれに関する図である。図に於てEP
はエコーパス,SEPは推定エコーパスであり
SUBは減算器で図上で(+)と記された端子の
信号より(−)と記された端子の信号を減ずる働
きをする。S1,S2は一定間隔T秒毎に信号をサン
プルするサンプラである。S1,S2は連動して働ら
く。FKCは減算器SUBの出力および後述のI0
点の信号をもとに高速カルマン制御動作を行ない
EPの推定値SEPの値を計算する高速カルマン制
御器である。DL1,DL2はT秒遅延素子でFKCと
EP,SEPの間の遅延差を調整するものである。
SUB SEP FKC DL1 DL2を総合した部分が伝達
関数推定器TSである。 次に伝達関数推定器TSの動作を示す。信号入
力点Iより0〜1/2T(Hz)の周波数帯域を持つ信
号が入力する。これがエコーパスEPを通りT秒
周期のサンプラS1でサンプリングされてDL1にて
T秒の遅延を受けた後減算器SUBへ正符号で入
る。一方信号力点Iより入力した信号はサンプラ
S2を通りT秒周期でサンプリングされた信号とな
つてTSの信号入力側入力点I0に至る。点I0
より伝達関数推定器TSに入つた信号はT秒遅延
素子DL2を経て推定エコーパスSEPを通り減算器
SUBへ負符号で入る。SUBの出力は誤差出力点
0に誤差出力として出る。高速カルマン制御器
FKCは点0出力の2乗の和を最小にするという
意味で誤差を最小にするように、そのため推定エ
コーパスSEPを最適にするようにTSの信号入力
側入力点I0に於ける信号および点0出力である
誤差出力を元にして動作する。すなわち伝達関数
推定器TSは推定エコーパスSEPをエコーパスEP
にできるだけ近似させて〔似せて〕誤差出力を小
さくするように働く。なおDL1DL2の効果は互い
に打ち消し合うことに注意したい。これは高速カ
ルマン制御器FKCの動作上必要なものでありそ
の効果についてはFKCの所で述べる。なお伝達
関数推定器TSは入力の直前にサンプラS2を持ち
サンプリングモードで働くが、信号入力点Iへ入
る信号が0〜1/2T(Hz)の範囲のものでありナイ キストのサンプリング条件を満すので、前述のこ
とは何ら情報の減少をもたらさず、例えばエコー
キヤンセラとして利用する場合のように誤差出力
点0に於ける信号を連続信号として利用したい場
合は点0の後に0〜1/2T(Hz)通過の低域波器 を置けばよい。 次に従来の高速カルマン制御の伝達関数推定器
TSの構成法をその構成図である図2に沿つて述
べる。この従来方式についてはLJUNG著、Fast
Calculation of Gain Matrices for Recursive
Estimation Schemes CINT,J.Control,1978,
Vol.27No.1 1〜19p.に詳細に述べられている。
従来方式の説明の後、本発明に基く伝達関数推定
器TSの構成法を順次示していくことにする。図
2が従来方式のTS構成法である。図2に於ては
図1との対応を完全にするためエコーパスEP,
サンプラS1,S2をも書き加えてある。図2に於て
TDL1,TDL2はそれぞれタツプ長M1M−1(M
は任意に与えることのできる整数)のタツプ付遅
延線、HR,AR,SR,DR,kRはそれぞれレジ
スタ群、MUL1〜MUL13は乗算器、G1は集線器、
1N11N2は逆数発生器、Iは単位数値発生器、
DI1DI2は増次元器、DD1は逆次元器、DL3,DL4
はDL11DL2と同じくT秒遅延素子である。この
ほかに図1と同じくS1,S2はT秒毎に信号をサン
プルするサンプラ、EPはエコーパス、SEPは推
定エコーパス、FKCは高速カルマン制御器、点
Iは信号入力点、点0は誤差出力点、点EP0は
エコーパス側入力点、I0は入力側入力点を示
す。 図2の従来方式の時刻iに於ける動作を以下説
明する。まず推定エコーパスSEPの部分から説明
する。タツプ付遅延線TDL1は伝達関数推定器
TSの入力側入力点I0に於ける時刻i(iは整数
値を取る時間変数とする。)に於ける入力信号を
giとすると なる入力ベクトルxiを発生する。レジスタ群HR
は推定エコーパスSEPの状態であるM元のタツプ
ベクトルhiを記憶する。乗算器MUL1はxiとhi
相対応する各要素を互いに乗算する部分であり
G1はMUL1出力を総和する部分でありMUL1
G1の2つの部分の働らきで y^i=xi Th^i (2) の演算を行ないスカラ量yiを発生する。Tは本願
中では行列の転置をあらわす。推定エコーパス
SEP出力は式(2)により与えられるy^iである。この
伝達関数推定器の誤差eiは被推定伝達関数EP出
力がT秒だけ遅延を受けた信号yiと上記SEP出力
y^iとの差であり ei=yi−y^i (3) で与えられる。h^iの更新はkレジスタkRの出力
であるM元ベクトルkiと上記eiなるスカラ量を用
いて乗算器MUL13および加算器ADの作用により
次に示すように行われる。すなわちMUL13によ
り Δh^i=kiei (4) で示されるh^iの増分Δh^iを得これを用いてADによ
り h^i+1=h^i+1+Δh^i (5) として与えられる次の時刻i+1におけるh^iの値
を得る。なおkレジスタkRの内容kiも毎時刻毎
に更新される。この更新がMUL13を除く高速カ
ルマン制御器FKCの各部で行われる。以下これ
について述べるが、まず説明の都合上kiの要素に
よる記述を示しておく。すなわちkiである。以下高速カルマン制御器FKCの動作に
ついて述べる。この部分は入力側入力点I0にお
ける入力信号giを入力として、加算器ADへ供給
するHRレジスタの変化情報Δh^iを出力とするも
のである。入力から出力迄順を追つてFKCの動
作を述べる。T秒遅延素子DL3入力に於ける信号
は点I0のそれでありgiである。又タツプ付遅延
線TDL2の出力uiはM−1次元ベクトルであり、 と書けるものである。又T秒遅延素子DL4は出力
はもちろんgi-Mである。FKC中のDL3に於て現在
入力されつつあるgi-1という信号の1つ前のタイ
ムスロツトの信号giが必要でありこのための時間
調整のためDL1DL2が用いられる。さてgiとui
増次元器DI1に又uiとgi-Mが同じくDI2に導入され
る。DI1はgiに式(3)で与えられるuiをもとに、ui
り一次元大きいベクトルxi+1を発生する部分であ
る。なおxiは式(1)で与えられるものでありタツプ
付遅延線TDL1出力ベクトルであり、又xi+1はxi
の1タイムスロツト後の状態である。xi+1はもち
ろん としてあらわされる。同じく増次元器DI2の出力
は式(1)で示されるxiである。これらgi,xi+1,xi
gi-Mおよび減算器SUB出力eiをもとにそれぞれ
PTA,PTS,PTD,PTkとして示すそれぞれの
更新演算部A、同S、同D、同kの各部分が動作
する。これら各部はそれぞれレジスタAR,SR,
DR,kRの内容を更新するための部分である。こ
れら各更新演算部の動作はここに記した順すなわ
ち図2に於て上から下へ順に行われる。まず更新
演算部AすなわちPTAの動作について説明する。
この部分の入力はT秒遅延素子DL3入力のgi、増
次元器出力のxiおよびkレジスタkR出力である
前述のkiである。なおこの場合AレジスタARは
前タイムスロツトに関するARの記憶値である
Ai-1なる数値を記憶発生している。 Ai-1で与えられるM元ベクトルである。乗算器MUL2
加算器AD1の作用によりAi-1,xi,giの各信号を
元に qi=gi+Ai-1xi (10) が求められる。qiはスカラ量である。次にAi-1
よびkレジスタ出力であり式(6)で与えられるki
よびAD1出力のqiをもとに乗算器MUL3、減算器
SUB1の作用によりこのタイムスロツトに於ける
Aレジスタの記憶値Aiを Ai=Ai-1−kiqT〓 (11) として求めこれをAレジスタARに入れてAレジ
スタを更新する。又これ以後はARレジスタは今
回の値であるAiを発生する。以上が更新演算部A
すなわちPTAの動作である。 次に更新演算部SすなわちPTSの動作につい
て述べる。この部分の入力はAD1出力qi,AR出
力Ai,DL3入力giおよび増次元器DI2出力xiであ
る。このうちAiとxiがM元ベクトルであり他はス
カラ量である。まず乗算器MUL4と加算器AD2
作用により vi=gi+AT〓xi (12) なる値を加算器AD2出力として発生する。これは
スカラ量である。次に乗算器MUL5と加算器AD3
の作用により Si=Si-1+viqi (13) を計算しSレジスタSRの内容をSi-1から今時刻
の内容であるSiに更新する。これが更新部S,
PTSの動作である。 次に更新演算部D,PTDの動作について述べ
る。この部分の動作の入力は、加算器AD2出力
vi、SレジスタSR出力Si、AレジスタAR出力Ai
kレジスタkR出力ki、T秒遅延素子DL4出力
gi-M、増次元器DI1出力i+1および数値1を発生す
る単位数値発生器I出力である。まずその入力の
逆数を出力に発生する逆転器IN1と乗算器MUL6
の働きによりMUL6出力としてスカラ量Si -1vi
発生する。Si -1はSiの逆数である。次にAiとSj -1vi
の積Ai -1viが乗算器MUL7の作用により得られる。
AiがM元ベクトルであるのでこの量はM元ベクト
ルとなる。これとkレジスタkR出力の和が加算
器AD4により取られる。すなわち加算器AD4出力
はki+AiSi -1viとなる。これはもちろんM元ベク
トルである。増次元器DI3はMUL6出力のスカラ
量Si -1viの下にM元ベクトルki+AiSi -1viをならべ
た形の新しいM+1次元ベクトルiを構成する。
すなわち数式的には と書けるものである。このiがDI3出力として発
生する。次に減次元器DD1の作用により上記i
2分されM次元ベクトルmiとスカラwiが発生す
る。ここで wi=fM+1i (16) として与えられるものである。DレジスタDR前
回の時刻のDレジスタの値でありDi-1で表わされ
るM元ベクトルを発生しつつあるがこの値Di-1
と、増次元器DI1出力xi+1およびDL4出力gi-Mをも
とに乗算器MUL8および加算器AD5の作用により
riであらわされるスカラ量を発生する。数式で示
すと ri=gi-M+DT i-1xi+1 (17) としてあらわされる。次にDR出力Di-1とDD1
力miおよびAD5出力riから乗算器MUL10、減算器
SUB3の作用によりSUB3出力としてDi-1−miri
発生する。又単位数値発生器I出力1およびAD5
出力riおよびDD1出力wiをもとに乗算器MUL9
減算器SUB2および逆転器1N2の作用により1
N2出力として〔1−riwi-1が発生する。1N2
その入力の逆数を出力として発生する部分であ
る。次に乗算器MUL11出力として〔Di-1−miri
と〔1−riwi-1の積が取られこれが新しいDiとし
てDレジスタに入りDレジスタの内容が更新され
る。すなわち数式的に Di=〔Di-1−miri T〕〔1−wiri-1 (18) としてあらわされる。もちろんDiはM元ベクトル
である。以上が更新演算部D PTDの動作であ
る。 次に更新演算部k,PTkの動作について述べ
る。この部分の入力はDレジスタDR出力Di、減
次元器DD1出力wi同じくmiおよびkレジスタの出
力kiである。乗算器MUL12S減算器SUB3の作用
により ki+1=mi−Diwi (19) の演算が行われ、次時刻に対するkレジスタの値
ki+1が求まる。もちろん式(6)に示すようにkiはM
元ベクトルである。このようにkiの更新が行われ
次の時刻に対する入力信号gi+1を待つことにな
る。 以上が従来の高速カルマン伝達関数推定器TS
に於ける推定エコーパスSEP、および高速カルマ
ン制御器FKCの動作である。このようにして従
来形高速カルマン推定器TSはT秒毎にサンプラ
S1S2をはたらかせつつデータを読み込み推定エコ
ーパスSEP高速カルマン制御器FKCを動作させ
HレジスタHR、およびAレジスタAR、Sレジ
スタSR、DレジスタDR、kレジスタkRの各レ
ジスタを更新して行きHRの内容hiをエコーパス
EPに近付けて行き、結果として誤差出力点出力
eiを小さくするように動作する。なお各レジスタ
の初期値は一般に任意でよいがh0k0を一般に0ベ
クトル又A0を0値のスカラD0を0ベクトルとし
S0についてはエコーパスEP内部で発生する誤差
電力よりやや大きい任意の値δを用いることが通
常行われている。この方式はエコーパスEP内の
変動、雑音が無ければタツプ付遅延線TDL1のタ
ツプ数Mの2倍のタイムスロツト数に対応する入
力giが入力後収斂に至る。EP中に雑音発生があ
ると収斂速度はやや遅くなる。高速カルマン形伝
達関数推定器はこのように比較的速い収斂速度を
持つているがまだ実用的に充分な収斂速度を持つ
とは言えない。 本発明は従来の技術の上記欠点を改善するもの
でその目的は1回の調整当りの演算速度を通常の
高速カルマン伝達関数推定器の2倍程度におさえ
ながらその収斂速度を10倍程度の値にまで高めた
伝達関数推定器を提供しようとすることにある。
この目的を達成するための本発明の特徴は、高速
カルマン形伝達関数推定器に於て、加算器ADC2
の直後に複素共役値発生器を置く形式にて伝達関
数推定器を構成し、又装置の他の部分を複素時間
関数を取り扱えるように変更することにより複素
信号入力下に於ても適正な動作を行うことが出来
るごとき高速カルマン形複素伝達関数推定器にあ
る。以下詳細に説明する。本発明の主要部をなす
帯域分割手法の適用に関して述べる前に本発明の
一部をなす図2に示される従来の高速カルマン形
伝達関数推定器の改良について述べる。図3は本
発明の一部をなす複素数形高速カルマン伝達関数
推定器の図である。図3に於てP1…P48を定義す
る。これは図4以下の図と図3の関連を示す用途
に主に用いられる。図3は表面的には従来形の図
である図2の構成にP25P26間に入る共役複素数発
生器Cを追加したものである。以下図3について
説明する。以前に図2の従来方式に関して述べた
ことの全てのことがらが図3の複素数形高速カル
マン形伝達関数推定器に関して成り立つ。ただし
この場合図3に於て取り扱う数を全て図2に於け
る実数から複素数に変更し、各レジスタの全ての
係数および信号を複素数とし又乗算器、加算器等
は全て複素数演算を行うものとする。すなわち図
2,3間のみかけの変更点はごくわずかであるが
実質的には非常に大きな変化が生じる。図3の構
成は音声信号等実時間信号に対応する伝達関数推
定器には必要なかつたものであるが帯域分割を適
用する本発明の主要部に於けるがごとく複素数時
間関数に対応しなければならない場合にはぜひと
も必要である。 新たに加わつた複素共役値発生器Cは入力の実
数部はそのまま出力し虚数部はその符号を変えて
出力する。すなわち入力の共役複素数を出力とし
て発生する部分である。 又図2の従来形の構成と区別するため従来形に
於ける伝達関数推定器TS、高速カルマン制御器
FKC、推定エコーパスSEP、減算器SUPおよび
遅延素子DL1DL2に夫々対応する複素数形高速カ
ルマン伝達関数推定器に於ける各部分をそれぞれ
複素伝達関数推定器TSC、複素高速カルマン制
御器FKCC、複素推定エコーパスSEPC、複素減
算器SUBC、複素T秒遅延素子DLC1DLC2等と記
す。又サンプラS1S2は複素数値を取り扱かうこと
を示すために図3に於ては複素サンプラSC1SC2
として示す。又SEPC FKCCの各構成要素に対
しても複素数を取り扱う部分であることを示すた
めに図3に於ては図2の各記号の後のCの字を付
加して表示する。すなわちTDLC1TDLC2はそれ
ぞれタツプ長M,M−1の複素タツプ付遅延線、
HRC ARC SRC DRC kRCはそれぞれ複素レジ
スタ、MULC1〜MULC13は複素乗算器、ADC1
〜ADC5は複素加算器、SUBC1〜SUBC3は複素
減算器、GC1は複素集線器、DLC3DLC4は複素T
秒遅延素子である。又DIC1DIC2DIC3は複素増次
元器、DDC1は複素減次元器である。又同じく
PTAC,PTSC,PTDC,PTkCはそれぞれ複素
更新演算部A,S,D,kである。 INC1INC2は複素逆数発生器である。Iの単位
数値発生器は図2と同じ構成を持つものとなるの
で記号を変更しない。 このような構造上の変化にともない複素数形高
速カルマン伝達関数推定器に於て、式(13)は Si=Si-1+v〓iqi (13)′ に変わり又式(14)の左辺は に変わる。他の式はそのまま用いることが出来る
がただ式中の文字は全て複素数をあらわすものと
なる。すなわち式(1)〜(12)(15)〜(19)は複素数
をあらわす式として成立し、式(13)および
(14)はそれぞれ式(13)′(14)′にさしかえら
れる。このように複素時間関数を取り扱かうため
には複素共役値発生器Cの導入が必要である。 次に図3の各部の細部構成を図4以下に示す。
タツプ付遅延線のタツプ数Mが3の場合について
示すがMは任意でよくここに示す構成がMの数の
任意性をそこなうものではない。 図4が複素T秒遅延素子DLC1〜DLC4の複合形
の詳細図である。この図はたまたま複素T秒遅延
素子全体の図と一致している。複合形とは複素数
の構成要素である実数部、虚数部を一括してあら
わす方式でありこれに対して分割形はこれら要素
を別々に示す方式であるとする。複素数を伝送す
るリード線は図3の表現と同じく単線で示すこと
にする。すなわち各実線は実数線と虚数線の2本
の線から成るものである。図4に於てDLCはT
秒の複素数遅延線をあらわす。図5は図4と同じ
部分を分割形表現で示したものである。点線は実
数のリード線をあらわし、一点鎖線は虚数のリー
ド線をあらわすものとする。図5中DLと記した
部分は実数用T秒遅延線である。このように正確
な記述の必要性、表現の容易さの必要性に応じこ
れら複合形分割形双方の表現を使いわけることに
する。図5からわかるようにDLC1〜DLC4はT秒
クロツクで動作しているシフトレジスタにより実
現できる。図6がTDLC1の複合形詳細図である。
P5はタツプMの値が3であるので3点より成り
立つている。これら各点を遅延の少ない順に図に
示すようにP51P52P53とする。図7は同じく
TDLC1の分割形表現である。DLCDLについては
図4,5に関する個所で説明した。図8は
TDLC2の複合形の詳細図である。P10は2点より
成り立つている。これらも又遅延の少ない順に図
に示すようにP101P102ことにする。図6,7でも
示したがPi(iは整数)が複数のリード線から成
り立つときそれを詳細に示す場合はiの後に副添
字を付けて示すことにする。図9は複素乗算器
MULC1の構成を複合形で示す図である。
MULC1を構成する各複素乗算器MULC1i(i=
1,2,3)はそれぞれ単一の複素数乗算器であ
りこれの例えばMULC11構成を分割形で書くと図
10に示すようになる。図10に於てMUL111
MUL114は単一の実数乗算器、ADM11ADM12
実数加算器SIM11は通常の符号反転器である。こ
れらは現在用いられている電子卓上計算器と同様
のハードウエアで構成できる。図11は複素集線
器GC1を分割形で示した図である。G11,G12は通
常の実数形加算器である。図12は複素加算器
ADC2と複素レジスタHRCの構造を同時に分割形
で示したものである。AD211〜AD232は単一の加
算器HR1111〜HR1132は各1キヤラクタのRAM
(RANDOM ACSESS Memory)で構成できる。
図13,14はそれぞれ減算器SUBCの複合形、
分割形の記述である。ここでSUBCと記した部分
はもちろん複素数減算器でありSUBと記した部
分は実数減算器である。ここでの+−の符号は+
の印のついた端子より入力する信号値から−の印
のついた端子より入力する信号値を減じた値を出
力することを示す。以上複素数の理解を深めるた
めに、又実際に行われている複素演算の状況を示
すために分割形の記法を用いた実数分割による演
算について述べて来た。図5,7は複素数演算に
対する実数分割による遅延演算を、図10は図9
に於ける複素数乗算の実数分割による演算の方法
を、図11は加算の図14は減算の実数分割によ
る演算の方法をそれぞれ示すものである。これに
てCとして示す複素共役値発生器の実数分割によ
る演算およびIN1,IN2の複素逆数発生器以外の
複素数演算の詳細説明が行われたと思われるので
今後は記述の簡単化のためにCに関する説明以外
は複合形にて説明を行なう。 図15および図16はそれぞれ複素増次元器
DIC1DIC2の詳細図である。これは端子間結線の
みから成るものである。図17は乗算器MULC2
の詳細図である。MULC21〜MULC23は複素乗算
器、GC21は複素加算器である。図18は加算器
ADC1の図である。ADC1が一つの複素加算器よ
り成り立つていることがわかる。図19が
MULC3の詳細図である。MULC3はMULC31
MULC33の単独複素乗算器より構成される。図2
0が減算器SUBC1の詳細図である。これは
SUBC11〜SUBC13という3つの複素減算器より
成り立つている。次にARCの詳細図を図21に
示す。これはARC1〜ARC3という3つの複素レ
ジスターより成り立つ。以上が複素更新演算部
A,PTACの各部の詳細図である。 次に複素更新演算部S,PTSCを構成する各部
分の詳細図について示す。図22がMULC4の詳
細図である。これはMULC41〜MULC43なる複素
乗算器と加算器GC41から成り立つ。図23は加
算器ADC2の詳細図である。これは単一の加算器
ADC2より構成される。図24は複素共役値発生
器Cの詳細図を分割形でかいたものである。SC
は入力信号の符号を変えて出力に発生する符号逆
転器である。図25は乗算器MULC5の詳細図で
ある。これは一つの複素乗算器MULC5より構成
される。図26は加算器ADC3の詳細図である。
これも一つの加算器ADC3より成り立つている。
図27はSレジスタSRCの詳細図である。これ
は一つの複素レジスタSRCより成り立つている。
図28は複素逆転器INC1詳細図であり分割形で
記述したものである。MULI11〜MULI14は実数
乗算器、SQ1は入力の平方根値を出力として発生
する平方根発生器で電子卓上計算器に用いられて
いる方法と同じ方法を用いて実現できる。IN11
は逆数値発生器であり入力値の逆数を出力として
発生するものでありこれも電子卓上計算器で用い
られている方法と同じ方法を用いて実現できる。
SCI1は符号逆転器であり図24の複素共役値発
生器で用いられたものと同じで構成を持つもので
ありアナログ回路では逆転増幅器デイジタル回路
では符号ビツトの変更にて実現できる。図28に
示す1N1の回路全体で、(a+jb)という値を持
つ点P26の入力値に対し、出力として点P30
The present invention relates to a transfer function estimator that requires few calculations and has fast convergence, and can be used as an echo canceller in telecommunications. First, the role of this type of device will be explained. FIG. 1 is a diagram related to this. EP in the figure
is the echo path, and SEP is the estimated echo path.
SUB is a subtracter that works to subtract the signal at the terminal marked (-) from the signal at the terminal marked (+) in the diagram. S 1 and S 2 are samplers that sample signals at regular intervals T seconds. S 1 and S 2 work together. FKC is the output of subtractor SUB and I0
Performs high-speed Kalman control operation based on point signals.
This is a fast Kalman controller that calculates the estimated value of EP, SEP. DL 1 and DL 2 are T-second delay elements and are connected to FKC.
This is to adjust the delay difference between EP and SEP.
The part that integrates SUB SEP FKC DL 1 DL 2 is the transfer function estimator TS. Next, the operation of the transfer function estimator TS will be explained. A signal having a frequency band of 0 to 1/2T (Hz) is input from the signal input point I. This passes through the echo path EP and is sampled by the sampler S1 with a cycle of T seconds, and after being delayed by T seconds at DL1 , it enters the subtracter SUB with a positive sign. On the other hand, the signal input from signal emphasis point I is sampled.
It passes through S2 and becomes a signal sampled at a period of T seconds, and reaches the input point I0 on the signal input side of TS. Point I0
The signal that enters the transfer function estimator TS passes through the T-second delay element DL 2 , the estimated echo path SEP, and the subtracter.
Enter SUB with negative sign. The output of SUB is output to error output point 0 as an error output. fast kalman controller
FKC minimizes the error in the sense of minimizing the sum of the squares of the outputs of point 0, so that the estimated echo path SEP is optimized. It operates based on the error output. In other words, the transfer function estimator TS converts the estimated echo path SEP into the echo path EP
It works to minimize the error output by approximating as much as possible. Please note that the effects of DL 1 DL 2 cancel each other out. This is necessary for the operation of the fast Kalman controller FKC, and its effects will be discussed in the FKC section. The transfer function estimator TS has a sampler S 2 just before the input and works in sampling mode, but the signal entering the signal input point I is in the range of 0 to 1/2T (Hz) and satisfies the Nyquist sampling condition. Therefore, the above does not result in any reduction of information, and if you want to use the signal at the error output point 0 as a continuous signal, for example when using it as an echo canceller, then after the point 0, 0 to 1/ All you need to do is install a low frequency device that passes 2T (Hz). Next, the conventional fast Kalman control transfer function estimator
The method for configuring the TS will be described with reference to FIG. 2, which is a diagram of its configuration. This conventional method is described by LJUNG, Fast
Calculation of Gain Matrices for Recursive
Estimation Schemes CINT, J.Control, 1978,
It is described in detail in Vol.27No.1 1-19p.
After explaining the conventional method, we will sequentially show how to configure the transfer function estimator TS based on the present invention. Figure 2 shows the conventional TS configuration method. In Fig. 2, in order to completely correspond with Fig. 1, echo path EP,
Samplers S 1 and S 2 have also been added. In Figure 2
TDL 1 and TDL 2 are tap lengths M 1 M−1 (M
is an integer that can be given arbitrarily), a tapped delay line, HR, AR, SR, DR, kR are register groups, MUL 1 to MUL 13 are multipliers, G 1 is a line concentrator,
1N 1 1N 2 is a reciprocal number generator, I is a unit number generator,
DI 1 DI 2 is a dimension intensifier, DD 1 is an inverse dimension detector, DL 3 , DL 4
are T-second delay elements like DL 11 and DL 2 . In addition, as in Figure 1, S 1 and S 2 are samplers that sample the signal every T seconds, EP is the echo path, SEP is the estimated echo path, FKC is the fast Kalman controller, point I is the signal input point, and point 0 is the error. The output point, point EP0, is the input point on the echo path side, and I0 is the input point on the input side. The operation of the conventional system shown in FIG. 2 at time i will be described below. First, the estimated echo path SEP will be explained. Tapped delay line TDL 1 is transfer function estimator
The input signal at time i (i is a time variable that takes an integer value) at input point I0 on the input side of TS is
If g i An input vector x i is generated. register group HR
stores the tap vector h i of M elements, which is the state of the estimated echo path SEP. Multiplier MUL 1 is a part that mutually multiplies corresponding elements of x i and h i .
G 1 is the part that sums up the MUL 1 output, and is
The two parts of G 1 perform the operation y^ i =x i T h^ i (2) to generate the scalar quantity y i . In this application, T represents the transposition of a matrix. Estimated echo path
The SEP output is y^ i given by equation (2). The error e i of this transfer function estimator is the signal y i in which the estimated transfer function EP output is delayed by T seconds and the above SEP output.
It is the difference from y^ i and is given by e i =y i −y^ i (3). The update of h^ i is performed as follows by the action of the multiplier MUL 13 and the adder AD using the M-element vector k i which is the output of the k register kR and the scalar quantity e i described above. In other words, by MUL 13 , we obtain the increment Δh^ i of h^ i shown by Δh^ i =k i e i (4). Using this, we obtain h^ i+1 = h^ i+1 + Δh^ i (5 ) Obtain the value of h^ i at the next time i+1 given as ). Note that the contents k i of the k register kR are also updated every time. This update is performed in each part of the fast Kalman controller FKC except MUL 13 . This will be described below, but first, for convenience of explanation, a description using the elements of k i will be shown. That is, k i is It is. The operation of the fast Kalman controller FKC will be described below. This part inputs the input signal g i at the input point I0 on the input side and outputs the change information Δh^ i of the HR register to be supplied to the adder AD. The operation of FKC will be described step by step from input to output. The signal at the input of the T second delay element DL 3 is that of point I0, g i . Also, the output u i of the tapped delay line TDL 2 is an M-1 dimensional vector, It can be written as Also, the output of the T-second delay element DL4 is, of course, g iM . In DL 3 during FKC, the signal g i of the time slot immediately before the signal g i -1 that is currently being input is required, and DL 1 DL 2 is used for time adjustment for this purpose. Now, g i and u i are introduced into the dimension multiplier DI 1 , and u i and g iM are also introduced into the DI 2 . DI 1 is a part that generates a vector x i+1 that is one dimension larger than u i based on u i given to g i by equation (3). Note that x i is given by equation (1) and is the tapped delay line TDL 1 output vector, and x i+1 is x i
This is the state after one time slot. Of course x i+1 It is expressed as Similarly, the output of the dimension multiplier DI 2 is x i given by equation (1). These g i , x i+1 , x i ,
g iM and subtractor SUB output e i respectively
Each of the update calculation units A, S, D, and k shown as PTA, PTS, PTD, and PTk operates. These parts are registers AR, SR,
This is the part for updating the contents of DR and kR. The operations of each of these update calculation units are performed in the order described here, that is, in order from top to bottom in FIG. First, the operation of the update calculation unit A, that is, the PTA will be explained.
The inputs of this part are g i of the T-second delay element DL 3 input, x i of the dimension multiplier output, and the aforementioned k i which is the output of the k register kR. In this case, A register AR is the stored value of AR regarding the previous time slot.
A numerical value called i-1 is memorized and generated. A i-1 is is an M-element vector given by Multiplier MUL 2
By the action of the adder AD 1 , q i =g i +A i-1 x i (10) is obtained based on each signal of A i- 1 , x i , g i . q i is a scalar quantity. Next, the multiplier MUL 3 and the subtracter
By the action of SUB 1 , find the value A i stored in the A register at this time slot as A i = A i-1 − k i q T 〓 (11) and put it in the A register AR to update the A register. . From now on, the AR register generates the current value A i . The above is update calculation part A
In other words, it is the operation of PTA. Next, the operation of the update calculation unit S, that is, the PTS will be described. The inputs of this part are AD 1 output q i , AR output A i , DL 3 input g i and dimension multiplier DI 2 output x i . Among these, A i and x i are M-element vectors, and the others are scalar quantities. First, the multiplier MUL 4 and the adder AD 2 act to generate the value v i =g i +A T 〓x i (12) as the output of the adder AD 2 . This is a scalar quantity. Then multiplier MUL 5 and adder AD 3
By the action of S i =S i-1 +v i q i (13) is calculated and the contents of the S register SR are updated from S i-1 to S i which is the contents at the current time. This is the update part S,
This is the operation of PTS. Next, the operation of update calculation unit D and PTD will be described. The input for the operation of this part is the adder AD 2 output
v i , S register SR output S i , A register AR output A i ,
k register kR output k i , T seconds delay element DL 4 output
g iM is the dimension intensifier DI 1 output i+1 and the unit number generator I output which generates the number 1. First, there is an inverter IN 1 that generates the reciprocal of its input as an output, and a multiplier MUL 6.
Due to the action of , a scalar quantity S i -1 v i is generated as the MUL 6 output. S i -1 is the reciprocal of S i . Then A i and S j -1 v i
The product A i -1 v i is obtained by the action of the multiplier MUL 7 .
Since A i is an M-element vector, this quantity becomes an M-element vector. The sum of this and the output of k register kR is taken by adder AD4 . That is, the output of adder AD 4 becomes k i +A i S i -1 v i . This is of course an M-element vector. The dimension multiplier DI 3 constructs a new M+1-dimensional vector i in which the M-element vector k i +A i S i -1 v i is arranged under the scalar quantity S i -1 v i of the MUL 6 output.
In other words, mathematically It can be written as This i is generated as DI 3 output. Next, the above i is divided into two by the action of the dimension reducer DD 1 to generate an M-dimensional vector m i and a scalar w i . here It is given as w i =f M+1i (16). D register DR This is the value of the D register at the previous time, and an M-element vector represented by D i-1 is being generated, but this value D i-1
Based on the dimension multiplier DI 1 output x i+1 and DL 4 output g iM , by the action of multiplier MUL 8 and adder AD 5 ,
Generates a scalar quantity represented by r i . Expressed mathematically, it is expressed as r i =g iM +D T i-1 x i+1 (17). Then DR output D i-1 and DD 1 output m i and AD 5 output r i to multiplier MUL 10 , subtractor
Due to the action of SUB 3 , D i-1 −m i r i is generated as the SUB 3 output. Also, unit value generator I output 1 and AD 5
Multiplier MUL 9 based on output r i and DD 1 output w i ,
1 due to the action of subtractor SUB 2 and reversor 1N 2
[1-r i w i ] -1 is generated as N2 output. 1N 2 is a part that generates the reciprocal of its input as an output. Next, as the multiplier MUL 11 output [D i-1 −m i r i ]
The product of and [1-r i w i ] -1 is taken, and this is entered into the D register as a new D i , and the contents of the D register are updated. That is, it is expressed mathematically as D i = [D i-1 −m i r i T ] [1− w i r i ] −1 (18). Of course, D i is an M-element vector. The above is the operation of the update calculation unit D PTD. Next, the operation of update calculation unit k and PTk will be described. The inputs to this part are the D register DR output D i , the dimension reducer DD 1 output w i as well as m i and the output k i of the k register. The operation of k i+1 = m i −D i w i (19) is performed by the action of multiplier MUL 12 S and subtractor SUB 3 , and the value of k register for the next time is calculated.
k i+1 is found. Of course, as shown in equation (6), k i is M
It is an original vector. In this way, k i is updated and the input signal g i+1 for the next time is awaited. The above is the conventional fast Kalman transfer function estimator TS
The estimated echo path SEP and the operation of the fast Kalman controller FKC in . In this way, the conventional fast Kalman estimator TS uses a sampler every T seconds.
Read the data while operating S 1 S 2 , operate the estimated echo path SEP fast Kalman controller FKC, update the H register HR, A register AR, S register SR, D register DR, and k register kR. echo the contents of the path
Approach EP, resulting in error output point output
Works to reduce e i . Note that the initial value of each register can generally be arbitrary, but generally let h 0 k 0 be a 0 vector, A 0 be a scalar with a 0 value, and D 0 be a 0 vector.
For S 0 , it is usual to use an arbitrary value δ that is slightly larger than the error power generated inside the echo path EP. In this method, if there are no fluctuations or noises in the echo path EP, convergence will occur after the input g i corresponding to the number of time slots twice the number of taps M of the tapped delay line TDL 1 is input. If noise occurs during EP, the convergence speed will be slightly slower. Although the fast Kalman transfer function estimator has a relatively fast convergence speed as described above, it cannot be said that it has a convergence speed that is sufficient for practical use. The present invention is intended to improve the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, and its purpose is to suppress the calculation speed per adjustment to about twice that of a conventional high-speed Kalman transfer function estimator, while increasing the convergence speed to a value of about 10 times. The objective is to provide a transfer function estimator that has improved to
A feature of the present invention for achieving this purpose is that in a fast Kalman-type transfer function estimator, an adder ADC 2
By configuring the transfer function estimator by placing a complex conjugate value generator immediately after it, and by changing other parts of the device to handle complex time functions, it is possible to operate properly even under complex signal input. There is a fast Kalman type complex transfer function estimator that can perform this. This will be explained in detail below. Before describing the application of the band division method, which is a main part of the present invention, an improvement to the conventional fast Kalman transfer function estimator shown in FIG. 2, which is a part of the present invention, will be described. FIG. 3 is a diagram of a complex fast Kalman transfer function estimator that forms part of the present invention. In FIG. 3, P 1 ...P 48 are defined. This is mainly used to show the relationship between the figures following FIG. 4 and FIG. 3. FIG. 3 is a diagram in which a conjugate complex number generator C inserted between P 25 P 26 is added to the configuration of FIG. 2, which is superficially a conventional diagram. FIG. 3 will be explained below. Everything that was previously stated with respect to the conventional scheme of FIG. 2 holds true with respect to the complex fast Kalman transfer function estimator of FIG. However, in this case, all the numbers handled in Figure 3 are changed from real numbers in Figure 2 to complex numbers, all coefficients and signals in each register are made into complex numbers, and multipliers, adders, etc. all perform complex number operations. do. That is, although the apparent changes between FIGS. 2 and 3 are very small, there are actually very large changes. Although the configuration shown in FIG. 3 is not necessary for a transfer function estimator that handles real-time signals such as audio signals, it is necessary to handle complex time functions as in the main part of the present invention that applies band division. If this is not possible, it is absolutely necessary. The newly added complex conjugate value generator C outputs the real part of the input as it is, and outputs the imaginary part with its sign changed. That is, it is a part that generates the conjugate complex number of the input as an output. Also, in order to distinguish it from the conventional configuration shown in Figure 2, the transfer function estimator TS and fast Kalman controller in the conventional configuration are
FKC, estimated echo path SEP, subtractor SUP, and delay elements DL 1 DL 2 correspond to each part of the complex type fast Kalman transfer function estimator, respectively. They are expressed as an estimated echo path SEPC, a complex subtractor SUBC, a complex T-second delay element DLC 1 DLC 2 , etc. In addition, in order to show that the sampler S 1 S 2 handles complex values, the complex sampler SC 1 SC 2 is used in FIG.
Shown as Furthermore, in order to indicate that each component of SEPC FKCC handles complex numbers, the letter C is added after each symbol in FIG. 2 in FIG. 3 to indicate that it is a part that handles complex numbers. That is, TDLC 1 TDLC 2 are complex tapped delay lines with tap lengths M and M-1, respectively,
HRC ARC SRC DRC kRC are each complex registers, MULC 1 to MULC 13 are complex multipliers, ADC 1
~ADC 5 is a complex adder, SUBC 1 ~ SUBC 3 is a complex subtractor, GC 1 is a complex concentrator, DLC 3 DLC 4 is a complex T
This is a second delay element. Also, DIC 1 DIC 2 DIC 3 is a complex dimension multiplier, and DDC 1 is a complex dimension reducer. Also the same
PTAC, PTSC, PTDC, and PTkC are complex update calculation units A, S, D, and k, respectively. INC 1 INC 2 is a complex reciprocal generator. The unit numerical value generator of I has the same configuration as in FIG. 2, so the symbol is not changed. Due to this structural change, in the complex type fast Kalman transfer function estimator, equation (13) changes to S i = S i-1 + v〓 i q i (13)', and equation (14) The left side is Changes to Other expressions can be used as is, but all letters in the expressions must represent complex numbers. That is, equations (1) to (12), (15) to (19) are established as equations representing complex numbers, and equations (13) and (14) are replaced with equations (13)'(14)', respectively. In order to handle complex time functions in this way, it is necessary to introduce a complex conjugate value generator C. Next, the detailed configuration of each part in FIG. 3 is shown in FIG. 4 and subsequent figures.
Although the case where the number of taps M of the tapped delay line is three is shown, M may be arbitrary and the configuration shown here does not impair the arbitrariness of the number of M. FIG. 4 is a detailed diagram of a composite form of the complex T-second delay elements DLC 1 to DLC 4 . This diagram happens to coincide with the diagram of the entire complex T-second delay element. The complex form is a system that collectively represents the real and imaginary parts, which are the constituent elements of a complex number, whereas the divided form is a system that represents these elements separately. The lead wires for transmitting complex numbers are shown as single lines as in the representation in FIG. That is, each solid line consists of two lines, a real number line and an imaginary number line. In Figure 4, DLC is T
Represents a complex delay line in seconds. FIG. 5 shows the same part as FIG. 4 in a divided representation. The dotted line represents a lead line for real numbers, and the dashed line represents a lead line for imaginary numbers. The part marked DL in FIG. 5 is a T-second delay line for real numbers. In this way, we will use both of these complex and divided forms depending on the need for accurate description and ease of expression. As can be seen from FIG. 5, DLC 1 to DLC 4 can be realized by shift registers operating with a T second clock. Figure 6 is a detailed diagram of the composite form of TDLC 1 .
Since the value of tap M is 3, P5 consists of 3 points. These points are designated as P 51 P 52 P 53 in order of decreasing delay as shown in the figure. Figure 7 is the same
This is a split representation of TDLC 1 . DLCDL was explained in the sections related to Figures 4 and 5. Figure 8 is
FIG. 3 is a detailed view of the composite form of TDLC 2 . P 10 is made up of two points. These are also designated as P 101 P 102 as shown in the figure in order of decreasing delay. As shown in FIGS. 6 and 7, when P i (i is an integer) consists of a plurality of lead wires, a subscript is added after i to indicate it in detail. Figure 9 shows a complex multiplier
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of MULC 1 in a composite form.
Each complex multiplier MULC 1i ( i=
1, 2, and 3) are each a single complex multiplier, and if the configuration of, for example, MULC 11 is written in a divided form, it becomes as shown in FIG. In Figure 10, MUL 111 ~
MUL 114 is a single real multiplier, ADM 11 ADM 12 is a real adder, and SIM 11 is a normal sign inverter. These can be constructed from the same hardware as currently used electronic desktop calculators. FIG. 11 is a diagram showing the complex line concentrator GC 1 in a divided form. G 11 and G 12 are ordinary real adders. Figure 12 shows a complex adder
The structure of ADC 2 and complex register HRC is shown in divided form at the same time. AD 211 to AD 232 are single adders HR 1111 to HR 1132 are each 1 character RAM
(RANDOM ACSESS Memory).
Figures 13 and 14 are the composite form of the subtractor SUBC, respectively.
This is a description of the divided form. Here, the part marked SUBC is of course a complex number subtracter, and the part marked SUB is a real number subtracter. The sign of +- here is +
Indicates that the value obtained by subtracting the signal value input from the terminal marked - from the signal value input from the terminal marked - is output. In order to deepen our understanding of complex numbers and to show the situation of complex operations that are actually performed, we have described operations based on real number division using the notation of the divided form. Figures 5 and 7 show delay calculations using real number division for complex number calculations, and Figure 10 shows the delay calculations shown in Figure 9.
11 shows an operation method using real number division for complex number multiplication, FIG. 11 shows an addition method, and FIG. 14 shows a calculation method using real number division for subtraction. This seems to have provided a detailed explanation of complex number operations other than the real number division operations of the complex conjugate generator shown as C and the complex reciprocal generators of IN 1 and IN 2 . Except for the explanation regarding C, explanations will be given in complex form. Figures 15 and 16 are complex multipliers, respectively.
It is a detailed diagram of DIC 1 DIC 2 . This consists only of connections between terminals. Figure 17 shows the multiplier MULC 2
FIG. MULC 21 to MULC 23 are complex multipliers, and GC 21 is a complex adder. Figure 18 is an adder
It is a diagram of ADC 1 . It can be seen that ADC 1 consists of one complex adder. Figure 19
This is a detailed diagram of MULC 3 . MULC 3 is MULC 31 ~
It consists of MULC 33 single complex multiplier. Figure 2
0 is a detailed diagram of the subtractor SUBC1 . this is
It consists of three complex subtracters SUBC 11 to SUBC 13 . Next, a detailed diagram of the ARC is shown in FIG. 21. This consists of three complex registers, ARC 1 to ARC 3 . The above is a detailed diagram of each part of the complex update calculation unit A and PTAC. Next, a detailed diagram of each part constituting the complex update calculation unit S and PTSC will be shown. FIG. 22 is a detailed diagram of MULC 4 . It consists of complex multipliers MULC 41 to MULC 43 and an adder GC 41 . FIG. 23 is a detailed diagram of adder ADC 2 . This is a single adder
Consists of 2 ADCs. FIG. 24 is a detailed diagram of the complex conjugate value generator C drawn in divided form. SC
is a sign inverter that changes the sign of the input signal and generates it at the output. FIG. 25 is a detailed diagram of multiplier MULC5 . It consists of one complex multiplier MULC 5 . FIG. 26 is a detailed diagram of adder ADC3 .
This also consists of one adder ADC3 .
FIG. 27 is a detailed diagram of the S register SRC. This consists of one complex register SRC.
FIG. 28 is a detailed diagram of the complex inverter INC 1 , which is described in divided form. MULI 11 to MULI 14 are real multipliers, and SQ 1 is a square root generator that generates the square root value of the input as an output, which can be realized using the same method used in electronic desktop calculators. IN 11
is a reciprocal value generator that generates the reciprocal of an input value as an output, and this can also be realized using the same method used in electronic desktop calculators.
SCI 1 is a sign inverter and has the same configuration as that used in the complex conjugate value generator of FIG. 24, and can be realized by changing the sign bit in an analog circuit or an inverting amplifier in a digital circuit. In the entire 1N 1 circuit shown in Figure 28, for the input value at point P 26 having the value (a + jb), the output is at point P 30 .

【式】なる値を発生する。図29は複素 乗算器MULC6の詳細図であり複素乗算器
MULC6一つより構成されている。図30は複素
乗算器MULC7の詳細図である。これは3つの複
素乗算器MULC71〜MULC73より成り立つてい
る。図31は複素加算器ADC4の詳細図でこれは
3つの複素加算器ADC41〜ADC43より成り立つ
ものである。図32は複素増次元器DIC3の詳細
図である。これは端子間の結線のみから成り立つ
ている。図33は複素減次元器DDC1の詳細図で
ある。これも端子間の結線のみから成り立つてい
る。図34は複素乗算器MULC8の詳細図であ
る。これは複素乗算器MULC81〜MULC83と加算
器GC81より成り立つている。図35は複素加算
器ADC5の詳細図である。これは単一の加算器
ADC5より成り立つている。図36は複素乗算器
MULC9の詳細図である。これは単一の複素乗算
器MULC9より成り立つている。なお単位数値発
生器Iは1なる数値を発生する部分でありアナロ
グ回路では電源、デイジタル回路では1なる値を
記憶するROM(Read Only Memory)により構
成できる。又図37は複素減算器SUBC2の図で
ある。SUBC2は単一の複素減算器SUBC2より成
り立つている。図38は逆転器IN2の詳細図であ
り分割形で書いたものである。MULI21
MULI24は実数乗算器、SQ2は平方根発生器、
IN21は逆数発生器である。SCI2は符号逆転器で
ある。図39は複素乗算器MULC10の構成図であ
る。これは複素乗算器MULC101〜MULC103より
成り立つている。図40は複素減算器SUBC3
構成図である。これは三つの複素減算器SUBC31
〜SUBC33より成る。図41は複素乗算器
MULC11の構成図である。これは複素乗算器
MULC111〜MULC113より成り立つている。図4
2はDレジスタDRCの構成図である。これは
DRC1〜DRC3の3つのレジスタより構成される。
これで複素更新演算部D,PTDの各部の詳細な
構成の説明をおわり次に複素更新演算部k,
PTkの各部の説明を行なう。 図43は複素乗算器MULC12の詳細図である。
これは単一の複素乗算器MULC121〜MULC123
り構成される。図44は複素減算器SUBC3の詳
細図である。これは3つの単一の複素乗算器
SUBC31〜SUBC33より構成される。図45がk
レジスタkRCの詳細図である。これは3つの単
一複素レジスタkRC1〜kRC3より成り立つ。 以上で図3各部の詳細に関する説明を終るが、
何れの部分も従来知られているハードウエアで実
現可能である。図2の従来形の伝達関数推定器
TSは実時間入力しか取り扱かえず、又内部の係
数が実数であるところからエコーパスEPが実イ
ンパルス特性を持ち、信号入力点Iから入る入力
信号が実時間関数である場合に於てのみ動作す
る。しかしながら、本発明の一部をなす複素数形
高速カルマン形伝達関数推定器は上記の片方又は
両方の条件が満足されない場合も動作を行い、複
素推定エコーパスSEPCがエコーパスEPのイン
パルス特性を推定することが出来る。 複素数形高速カルマン形伝達関数推定器TSC
に関する図である図3に於て信号入力点Iよりサ
ンプラの周期に対応する本来のTSCの取り扱い
周波数帯域−π/T〜π/T(ラジアン/秒)に対する 帯域幅2π/T(ラジアン/秒)よりせまい帯域幅で ある2π/NT(ラジアン/秒、Nはある自然数)を 持つ帯域制限性の信号が入来するとき図3中の
TDL1C,TDL2Cのタツプ間隔は本来のT秒に代
つてNT秒で良くなる。ここで帯域制限性信号と
はその帯域内での信号のふるまいは問わないがそ
の帯域外の勢力が0である信号である。上記の事
実の証明を以下行なう。タツプ間隔NT秒のトラ
ンスバーサルフイルタの周波数特性は周期2π/NT (ラジアン/秒)で同一特性をくり返す。所でこ
のトランスバーサルフイルタが複素係数値を持
ち、その実数係数値、虚数係数値が独立に変化で
きると、直流附近の−π/NT(ラジアン/秒)か らπ/NT(ラジアン/秒)迄の周波数領域の特
性を、サンプリング定理により任意に与えること
が出来る。従つて前述の周期性のためにタツプ間
隔NT秒の複素係数値トランスバーサルフイルタ
に関して任意の周波数軸上の位置に於ける2π/NT (ラジアン/秒)の帯域幅にわたる特性を任意に
きめることが出来る。このため帯域幅2π/NT(ラ ジアン/秒)に制限された帯域制限性の信号に対
して、このタツプ間隔NT秒の複素係数トランス
バーサルフイルタは、任意の伝達関数特性を与え
ることができる。以上の理由により図3のトラン
スバーサルフイルタ用の遅延であるTDL1C,
TDL2CはNT(秒)のタツプ間隔でよい。以上で
証明を終る。所で実係数のタツプ間隔NTのトラ
ンスバーサルフイルタはここで述べたような性質
を持たない、なぜならばこのようなトランスバー
サルフイルタは2πi/NT(ラジアン/秒、iは整数) の周波数を中心に対称であるような特性しか持た
ないので周波数軸上の任意の部分に任意の特性を
与えることが出来ないからである。 さて以上の知識をもとに図46の構成の動作を
考えてみる。図46に於てTSCNのようにTSC
の後にNを付けたものは、カルマン形複素伝達関
数推定器TSCであつてサンプラのサンプリング
間隔T秒のN倍のタツプ間隔NTの遅延素子列
TDLC2を持つ“タツプ間隔NT秒の複素数形高
速カルマン伝達関数推定器”である。同様に
FKCCN,SEPCNは夫々“タツプ間隔NTの複素
数形高速カルマン制御器”、SEPCNは“タツプ
間隔NT秒の複素推定エコーパス”である。図4
6に於てもちろんSC1,SC2はT秒毎の複素サン
プラ、EPCは複素エコーパスである各点の名称
は図1に順ずる。FILNは帯域幅2π/NT(ラジア ン/秒)で周波数軸上の任意の位置にある帯域通
過フイルタである。 前述した点にかんがみ、タツプ間隔NTの推定
エコーパスSEPCNが、帯域通過フイルタFILN
の通過帯域中に於て任意の特性を与えることがで
きるのでこのような構成に於て複素加算器ADC
出力が0になるようSEPCNを含めたTSCNを、
タツプ間隔NTの複素数形高速カルマン制御器
FKCCNの制御下に収斂させることが出来る。い
いかえればこのような構成に於てSEPCNがEPの
等価回路になるよう収斂されることができる。特
に注意すべきは、この場合SEPCNの収斂値は、
FILNの周波数軸上の通過域の位置、帯域幅が同
一であれば通過域中のFILNの特性のいかんにか
かわらず同じであるということである。なぜなら
ばSEPCNはFILNの通過帯域の全部にわたつて
EPの等価回路として働かなければならず、その
ような場合のSEPCNの取り得る状態は唯一であ
るからである。すなわちFILNの周波数軸上の帯
域通過特性が矩形状又は放物線状のいかんにかか
わらず。SEPCNの収斂値は同じである。 図46は次の図47と等価であることはすぐわ
かる。すなわち、FILNの数を2つに増やして、
複素サンプラS2方面とエコーパスEP方面への分
岐点を超えた所に移動させ、ついで一方のFILN
とEPの位置を入れかえ、ついで複素サンプラS2
とFILNの位置を入れかえると図47の構成が得
られる。前者の入れかえは線形系の入れかえ可能
性により、後者の入れかえは、この場合がそうで
あるように、信号入力点Iへの入力がこのサンプ
リング系の取り扱い周波数帯域−π/T〜π/T(ラジ アン/秒)中にかぎられているならば可能であ
る。 以上詳細に述べて来た知識を総合したのが本発
明の主要部でありその一形式を図48に示す。す
なわち図48は本発明の一形式の図である。この
図はサンプリング間隔T秒の複素サンプラS1S2
よつて決定されるこの系の取り扱い周波数帯域−
π/T〜π/TをN分割して動作する帯域分割高速カル マン形伝達関数推定器の一形式の図である。図4
8に於てFILN0j(jは1…Nの整数)は矩形
形周波数振幅特性(位相特性は持たない)を持つ
通過帯域幅2π/NT(ラジアン/秒)の帯域通過フ イルタであり、これらの特性をFILN01,
FILN0j,FILN0Nで代表させ図49a,b,
cにそれぞれ示す。TSCN01,…TSCN0Nは
複素数形高速カルマン形伝達関数推定器であり互
いに全く同一のものであり又図46,47に於け
るTSCNとも同じものであり図3の構成に於て
TDL1C,TDL2Cのタツプ間隔をNTとしたもの
である。図48に於てはTSCN群をその1つ
TSCN01について代表させる意味でその構成要
素をSEPCN01,FKCCN01,ADC01に分
けて示してある。但しSEPCN01は01番目のタ
ツプ間隔NTの複素推定エコーパス、FKCCN0
1は01番目のタツプ間隔NTの複素数形高速カル
マン制御器、ADC01は同じく01番目の複素加
算器である。図48に於て新しく導入された部分
であるSUMはN個の信号の総和をとる総和器で
ある。図中SC1,SC2はT秒毎に信号サンプルす
る複素サンプラ、EPCは複素エコーパスである
ことはいうまでもない。なお各TSCN0jの、エ
コーパス側入力点をEPO0j信号入力側入力点
をIO0j、誤差出力点をO0jと呼ぶことにす
る。 さて図48の構成は独立に働く複素数形高速カ
ルマン形伝達関数推定器を並列したものであり、
その各々の収斂は保証されているのでこの全構成
も収斂に至る。すなわち各TSCN0jの誤差出力
点0jには誤差出力が発生しなくなり、従つて総
和器SUM出力点Oには出力が出なくなる。収斂
後の図48に示す構成の働きを以下しらべて見
る。 エコーパスEPCを出て複素サンプラSC1でサン
プリングされた信号は分岐し、それぞれFIL0
j,ADC0j,(j=1…N)の帯域フイルタ、
複素加算器を通つて総和器SUMにて加算される。
FILN0j,(j=1…N)の伝達関数の和はス
ルー回路の伝達関数となるので、今述べた径路を
通つて、SUM出力点Oに発生する信号S2の前で
回路を切断することにより容易にわかるように複
素エコーパスEPCの出力そのものとなる。
TSCN0j(j=1…N)が収斂状態にあると上
記点Oに発生する信号とFILN0jとSEPCN0
j(j=1…N)の縦続接続の径路の信号総和と
して点Oに発生する信号が等しく、その2つの信
号が相殺され、結局点Oには何の信号も発生しな
いことが言える。従つてFILN0jとSEPCN0
jの縦続接続の回路をjについて並列接続した図
50の回路の伝達関数はEPCのそれと等しいこ
とが言える、図50に於て点INはこの構成の入
力点、点OUTはこの構成の出力点である。この
ようにして、図48の構成が収斂時エコーパス
EPの伝達関数の推定値としての伝達関数が、図
50により物理的に与えられ、エコー消去作用が
得られる。 本発明による伝達関数推定器の目的は、演算手
数軽減にある。さて図48に示す本発明の一形式
の構成と図2に示す従来形構成の演算手数を比較
してみる。ここではとりあえず帯域通過フイルタ
FILN0j(j=1…N)の演算手数を考慮に入
れず、図48の構成に於ては複素伝達関数推定器
TSCN0j(j=1…N)の演算手数総和を、図
2の構成に於ては高速カルマン形伝達関数推定器
TSの演算手数をしらべる。まず最初に図2の構
成について考える。今エコーパスEPのインパル
ス特性の最大継続時間をMT秒とする。但しMは
ある正整数である。これより図2中のタツプ付遅
延線TDL1,TDL2のタツプ数はMである。 高速カルマン形伝達関数推定器の1回の調整動
作当りの必要乗算回数は実数形の場合タツプ数の
10倍複素数形の場合タツプ数の40倍の実数乗算が
必要とされる。この場合、TSの演算に対しては
10M回全TSCN0j(j=1…N)の演算に対し
ては、タツプ数の減少、複素数のカルマン制御器
が必要であることを考慮して40M回の実数乗算が
必要である。 ところで、1回の調整動作当りの収斂度はタツ
プ数に逆比例することが知られている。すなわち
本発明を用いた帯域分割高速カルマン形伝達関数
推定器は従来形の高速カルマン形伝達関数推定器
のN倍(Nは前述したように帯域分割数である。)
の1調整動作当りの収斂速度を持つことになる。
この意味でNを4以上にとれば、同一収斂度当り
の演算手数が従来形よりも少ない伝達関数推定器
が提供できる。これが本発明の利点である。ただ
FILN(ij)等の波器に対する演算手数、すぐ後
に述べるように系列を増やすための能率の悪化等
の考慮を行わねばならないが何れにしても大きな
Nの選び方により本発明の帯域分割高速カルマン
形伝達関数推定器がより有用である領域を見つけ
ることができる。以上で本発明の構成の一方法お
よびこの効果に関する説明を終るが次に本発明の
構成の他の一方法について述べる。 この構成を図48にならつて書くと図51のよ
うになる。すなわち図51が本発明適用の他の一
例である。この構成は、図48の構成のFILN0
1〜FILN0NのN個の帯域通過フイルタが
FILN11…FILN2Nの2N個の帯域通過フイル
タに増加しそれに伴い複素伝達関数推定器TSCN
の個数も2N個に増加した形式を取る。各FILN
(ij)(i=1,2,j=1…N)に対応する複素
伝達関数推定器には、図21の構成と同じく
TSCN(ij)なる附番を行なう。図51に示す構
造は特に図48のそれと変わつたところが無い
が、FILN(i,j)(i=1,2,j=1…N)
の特性は図49に示すFILN(0,j)(j=1…
N)のそれとは大幅に異つており、図52,53
に示すようななだらかな形をしている。図52に
示すFILN(1,j)(j=1…N)の系列の帯域
通過フイルタを総称して系列1の帯域通過フイル
タ、同じく図53に示すFILN(2,j)(j=1
…N)のそれを総称して系列2の帯域通過フイル
タと称する。系列1、系列2に属する各帯域通過
フイルタは2π/NT(ラジアン/秒)の帯域幅の帯 域通過フイルタであるので、前述しように、NT
(秒)のタツプ間隔を持つ遅延素子列を持つ複素
伝達関数推定器と組合わせて動作できる、このよ
うな理由によりTSCN(i,j)(i=1,2,j
=1…N)はNT(秒)の間隔の遅延素子列を持
つ、複素伝達関数推定器であり互いに等しく又、
図48中のTSCN0j(j=1…N)とも構造的
に等しいものである。同じ周波数帯域を共有する
第1系列の帯域通過フイルタと第2系列の帯域通
過フイルタは、その振幅特性を互いにおぎない合
い、その伝達関数を加算すると、その共通通過帯
域で平坦な周波数特性を持つような特性を持つも
のとする。これらの位相特性は無いものとする。
このためFILN11〜FILN2Nの2N個の帯域通
過フイルタの伝達関数の和は図54に示すような
スルー回路に帰着する。このようなことを考え合
わせると前に図48の構造に関して述べたことと
同じく、図55の構造の伝達関数は複素伝達関数
推定器TSCN11〜TSCN2Nの収斂後はエコー
パスEPのそれと等しくなり、EPの伝達関数の推
定値としての伝達関数が図55により物理的に与
えられる。図55に於て点INはこの構成の入力
点、点OUTは出力点、SUMは総和器を示す。又
もちろん、FILN(ij)(i=1,2,j=1…N)
SEPCN(ij)(i=1,2,j=1…N)はそれ
ぞれ複素伝達関数推定器TSCN(ij)(i=1,
2,j=1…N)の構成要素である帯域通過フイ
ルタ、複素推定エコーパスをあらわすことはいう
までもない。図51の構成の収斂状態は各TSCN
中のTDL1Cのタツプ数が互いに等しいところか
ら図48の構成のそれと同様であり従来形にくら
べN倍の速さを持つ。図48の構成の特長は、帯
域通過フイルタFILN(ij)(i=1,2,j=1
…N)の周波数振幅特性がなだらかであるのでこ
れを構成するトランスバーサルフイルタのタツプ
長が図48の構成に於て必要な約80Nタツプから
16Nタツプに減少することである。なお図51は
2系列の帯域通過フイルタを用いた例であるが3
以上の系列の帯域通過フイルタを用い各帯域通過
フイルタの通過帯域の共有部分の伝達関数の和が
平坦になるよう設計することも出来る。 前に実数形のトランスバーサルフイルタに対す
る記述に於て、たとえばそのタツプ間隔をT(秒)
とする場合、このようなフイルタは周波数軸上に
於て2πi/T(ラジアン/秒)(iは整数)の周波数 を中心にして対称な特性しか発生しないので周波
数軸上の任意の部分に於て任意の特性を与えるこ
とができないという意味のことを述べたが、この
制限がじやまにならない例が1つだけある。すな
わち図48の構成に於ては、EPが実時間インパ
ルス特性を持ち信号入力点Iにある信号が実数の
場合、複素伝達関数推定器の代りに図2に示す従
来形の伝達関数推定器を、N個ではなくN/2個だ け使えばよくなる。しかしながらこのような場合
のTDL1TDL2のタツプ間隔は、複素数形の1/2で あるNT/2に選ばなければならず演算手数に影響 のあるタツプ数は2倍となる。このような条件が
満される場合は4πi/NT(ラジアン/秒)(iは整 数)の中心として周波数特性が対称であるという
制限は、図49に示す位置、すなわち2πi/NT〜 2π(i+1)/NT(ラジアン/秒)(i=−N/2〜 −1)の周波数範囲に於て、各推定エコーパスが
任意の特性を与えることをさまたげない。このこ
とは図52に示す場合にもあてはまるが、図53
に於ける周波数範囲のように図49,51の位置
からずれた帯域にはあてはまらない。すなわち図
53の周波数範囲のような任意の位置に対応する
カルマン形伝達関数推定器は複素数形でなければ
ならない。この意味で短かいタツプ長を持つ帯域
通過フイルタFILN(2,j)(j=1…N)を図
51に示す構成にあてはめるためには複素数伝達
関数推定器がかならず必要である。なお従来形伝
達関数推定器に対応する帯域通過フイルタは実係
数の帯域通過フイルタとなる。このような従来形
を使う方法は、タツプ数も増加し、又図51に示
す構造の全部を構成できないので、ここではこれ
以上ふれず、又構造の詳細を示すことも行わな
い。なお図52でaはFILN11の利得特性、b
はFILN1jの利得特性、cはFILN1Nの利得
特性を示す。又図53でaはFILN21の利得特
性、bはFILN2jの利得特性、cはFILN2N
の利得特性を示し、図54のSはFILN11〜
FILN2Nの全利得特性の和を示す。 以上が図48、図51の構成を中心とする本発
明の主要部についてくわしく述べたが次に帯域通
過フイルタFILN(i,j)(i=0,1,2,j
=1…N)の構成法について述べる。FILN(i,
j)(i=0,1,2,j=1…N)の構造は図
56のごとくなつている。図56に示す構造はL
タツプ(Lはある整数)のトランスバーサルフイ
ルタであり、同図に於てTはもちろんT秒の遅延
素子、i,j,l(i=0,1,2,j=1…N,l=1
…L)は帯域通過フイルタFILN(i,j)(i=
0,1,2,j=1…N)中のl番目のタツプ利
得発生器を示している。SUMはもちろん総和器
である。又FILN(i,j)の入力端子を点gと
し、出力端子をgi,jとする。Lの値は前述したよ
うにFILN(0,j)については80N程度、FILN
(i,j)(i=1,2)については16N程度必要
である。矩形形周波数特性を持つ帯域通過フイル
タ用の重み0,j,l(j=1…N,l=1…L)の値
は、 として与えられる。但しAはL/2又はそれに一番 近い整数である。又i,j,l(i=1,2,j=1…
N,l=1…L)の値の一例でありこの係数を用
いて構成した第一系列の帯域通過フイルタFILN
(i,j)と第2系列のそれFILN(2,j)はそ
れぞれ図52,53に示すようなコサイン2乗形
振幅特性を持ち、これらは又振幅特性を互いにお
ぎない合い、その伝達関数を加算すると、その共
通通過帯域で平坦な周波数特性を持ち、これら第
1系列と第2系列の伝達関数の総和が図54に示
すスルー回路と等しくなるものは夫々以下の式
(21),(22)で与えられる。 以上が各帯域通過フイルタFILN(i,j)(i
=0,1,2,j=1…N)の構成法の説明であ
る。 以上帯域分割高速カルマン形伝達関数推定器に
ついてその詳細を述べて来た。本発明は従来形の
高速カルマン形伝達関数推定器にくらべて調整回
数当りの収斂度が大きく従つて収斂迄の演算手数
が少ないと特長を持つ。図3にその全構成を示し
図4〜図45にその詳細を示す。複素高速カルマ
ン形伝達関数推定器の構成は結局式(1)〜(12)
(13)′(14)′(15〜19)の演算を行なうもので
ある。図3の回路は点Iより、1サンプル入力毎
に調整を行なう形式のものであるが、複数サンプ
ル(mサンプルとする。mは1以上の整数とす
る。)毎に調整を行なう場合は回路の形式が図3
からやや異なるものとなる。この場合逆数発生器
1N1,1N2はスカラ量の逆数を取るものではな
く逆行列を求めるものとなる。又その場合図3に
於てスカラ量であつたqigiviwiriはm元ベクトルと
なる。しかしながら式(1)〜(12)(13)′(15)〜
(17)(19)の式の形式はそのまま保たれ又式
(14)′(18)は右かたに−1をつけた逆数を取る
指定を行列の逆転を取る指定であると読み変えれ
ばやはりそのまま用いることが出来る。なお1
N11N2に於けるこの場合の逆行列の演算は、逆
行列の演算手法が公知であるので、容易に行なう
ことができる。以上の変更はあるがその他の点は
何らかわらないのでこれについての説明は省略す
る。 本発明は複素高速カルマン形伝達関数推定器の
基本構成、これと帯域分割手法を併用して得た帯
域分割高速カルマン形伝達関数推定器の構成法、
この際の入力用波器の構成法から成り立つてい
る。これらを含めて本発明によれば効果的かつ急
速な収斂を行う伝達関数推定が可能となる。
[Expression] Generates the value. Figure 29 is a detailed diagram of the complex multiplier MULC 6 .
Consists of one MULC 6 . FIG. 30 is a detailed diagram of the complex multiplier MULC7 . It consists of three complex multipliers MULC 71 to MULC 73 . FIG. 31 is a detailed diagram of the complex adder ADC 4 , which consists of three complex adders ADC 41 to ADC 43 . FIG. 32 is a detailed diagram of the complex dimension multiplier DIC 3 . This consists only of connections between terminals. FIG. 33 is a detailed diagram of the complex dimension reducer DDC1 . This also consists only of connections between terminals. FIG. 34 is a detailed diagram of the complex multiplier MULC8 . This consists of complex multipliers MULC 81 to MULC 83 and adder GC 81 . FIG. 35 is a detailed diagram of the complex adder ADC 5 . This is a single adder
It consists of ADC 5 . Figure 36 shows a complex multiplier
This is a detailed diagram of MULC 9 . It consists of a single complex multiplier MULC 9 . Note that the unit number generator I is a part that generates a value of 1, and can be constituted by a power supply in an analog circuit, and a ROM (Read Only Memory) that stores a value of 1 in a digital circuit. FIG. 37 is a diagram of the complex subtracter SUBC2 . SUBC 2 consists of a single complex subtractor SUBC 2 . FIG. 38 is a detailed diagram of the reversing device IN 2 , drawn in a divided form. MULI 21
MULI 24 is a real multiplier, SQ 2 is a square root generator,
IN 21 is the reciprocal generator. SCI 2 is a sign inverter. FIG. 39 is a block diagram of the complex multiplier MULC 10 . This consists of complex multipliers MULC 101 to MULC 103 . FIG. 40 is a block diagram of the complex subtracter SUBC3 . This is three complex subtractors SUBC 31
~ Consists of SUBC 33 . Figure 41 shows a complex multiplier
FIG. 2 is a configuration diagram of MULC 11 . This is a complex multiplier
It consists of MULC 111 to MULC 113 . Figure 4
2 is a configuration diagram of the D register DRC. this is
It consists of three registers DRC 1 to DRC 3 .
This concludes the detailed explanation of the configuration of each part of the complex update calculation unit D and PTD.
We will explain each part of PTk. FIG. 43 is a detailed diagram of the complex multiplier MULC 12 .
It consists of a single complex multiplier MULC 121 to MULC 123 . FIG. 44 is a detailed diagram of the complex subtracter SUBC3 . This is three single complex multipliers
Consists of SUBC 31 to SUBC 33 . Figure 45 is k
FIG. 3 is a detailed diagram of register kRC. It consists of three single complex registers kRC1 to kRC3 . This concludes the detailed explanation of each part in Figure 3.
Any part can be realized using conventionally known hardware. Conventional transfer function estimator in Figure 2
TS can only handle real-time input, and since the internal coefficients are real numbers, the echo path EP has real impulse characteristics, and it only works when the input signal input from signal input point I is a real-time function. do. However, the complex type fast Kalman type transfer function estimator that forms part of the present invention operates even when one or both of the above conditions are not satisfied, and the complex estimated echo path SEPC cannot estimate the impulse characteristic of the echo path EP. I can do it. Complex fast Kalman transfer function estimator TSC
In Fig. 3, which is a diagram regarding ) When a band-limited signal with a narrower bandwidth of 2π/NT (radians/second, N is a certain natural number) comes in, the
The tap interval for TDL 1 C and TDL 2 C is now NT seconds instead of the original T seconds. Here, a band-limited signal is a signal whose behavior within the band does not matter, but whose influence outside the band is zero. The above facts will be proven below. The frequency characteristic of a transversal filter with a tap interval of NT seconds repeats the same characteristic with a period of 2π/NT (radian/second). By the way, if this transversal filter has complex coefficient values and its real and imaginary coefficient values can change independently, it can change from -π/NT (radian/second) near DC to π/NT (radian/second). The frequency domain characteristics of can be arbitrarily given using the sampling theorem. Therefore, due to the above-mentioned periodicity, it is possible to arbitrarily determine the characteristics over a bandwidth of 2π/NT (radians/second) at any position on the frequency axis for a complex coefficient value transversal filter with a tap interval of NT seconds. I can do it. Therefore, for a band-limited signal whose bandwidth is limited to 2π/NT (radians/second), this complex coefficient transversal filter with a tap interval of NT seconds can provide arbitrary transfer function characteristics. For the above reasons, TDL 1 C, which is the delay for the transversal filter in Figure 3,
TDL 2 C may be a tap interval of NT (seconds). This concludes the proof. By the way, a transversal filter with a tap interval of NT of real coefficients does not have the properties described here, because such a transversal filter has a frequency centered at 2πi/NT (radians/second, i is an integer) This is because it has only symmetrical characteristics, so it is not possible to give any characteristic to any part on the frequency axis. Now, let's consider the operation of the configuration shown in FIG. 46 based on the above knowledge. TSC as TSCN in Figure 46
What is followed by N is the Kalman-type complex transfer function estimator TSC, which is a delay element array with a tap interval NT that is N times the sampling interval T seconds of the sampler.
It is a "complex type fast Kalman transfer function estimator with a tap interval of NT seconds" with TDLC 2 . similarly
FKCCN and SEPCN are respectively "complex fast Kalman controllers with a tap interval of NT", and SEPCN is a "complex estimated echo path with a tap interval of NT seconds". Figure 4
6, SC 1 and SC 2 are complex samplers every T seconds, and EPC is a complex echo path. The names of the points are in accordance with FIG. 1. FILN is a bandpass filter that has a bandwidth of 2π/NT (radians/second) and is located at an arbitrary position on the frequency axis. In view of the above points, the estimated echo path SEPCN with tap interval NT is determined by the bandpass filter FILN.
Since it is possible to give arbitrary characteristics in the passband of the complex adder ADC in this configuration,
TSCN including SEPCN so that the output is 0,
Complex type fast Kalman controller with tap interval NT
It can be converged under the control of FKCCN. In other words, in such a configuration, SEPCN can be converged to become an equivalent circuit of EP. It should be noted in particular that in this case the convergence value of SEPCN is
This means that if the position and bandwidth of the FILN passband on the frequency axis are the same, it will be the same regardless of the characteristics of the FILN in the passband. This is because SEPCN spans the entire passband of FILN.
This is because it has to work as an equivalent circuit of EP, and in such a case, there is only one possible state for SEPCN. That is, regardless of whether the FILN's bandpass characteristic on the frequency axis is rectangular or parabolic. The convergence values of SEPCN are the same. It is immediately obvious that FIG. 46 is equivalent to the following FIG. 47. In other words, increase the number of FILN to two,
Move the complex sampler S to a place beyond the junction to the two directions and the echo path EP direction, and then move the FILN to one side.
and swap the positions of EP, then complex sampler S 2
By switching the positions of and FILN, the configuration shown in FIG. 47 is obtained. The former substitution is due to the interchangeability of the linear system, and the latter substitution, as in this case, is such that the input to the signal input point I is in the frequency band handled by this sampling system -π/T ~ π/T ( radians/second). The main part of the present invention is a synthesis of the knowledge described in detail above, and one form thereof is shown in FIG. That is, FIG. 48 is a diagram of one type of the present invention. This figure shows the handling frequency band of this system determined by a complex sampler S 1 S 2 with a sampling interval of T seconds.
FIG. 3 is a diagram of one type of a band division fast Kalman type transfer function estimator that operates by dividing π/T to π/T into N parts. Figure 4
In 8, FILN0j (j is an integer of 1...N) is a bandpass filter with a rectangular frequency amplitude characteristic (no phase characteristic) and a passband width of 2π/NT (radian/second), and these characteristics FILN01,
Represented by FILN0j and FILN0N, Fig. 49a, b,
They are shown in c. TSCN01,...TSCN0N are complex type fast Kalman type transfer function estimators, and are exactly the same as each other, and are also the same as TSCN in Figs. 46 and 47, and in the configuration of Fig. 3.
The tap interval for TDL 1 C and TDL 2 C is NT. In Figure 48, the TSCN group is one of them.
In order to represent TSCN01, its constituent elements are shown divided into SEPCN01, FKCCN01, and ADC01. However, SEPCN01 is the complex estimated echo path of the 01st tap interval NT, FKCCN0
1 is a complex fast Kalman controller with tap interval NT at the 01st, and ADC01 is also a complex adder at the 01st. SUM, which is a newly introduced part in FIG. 48, is a summator that takes the sum of N signals. Needless to say, in the figure, SC 1 and SC 2 are complex samplers that sample signals every T seconds, and EPC is a complex echo path. Note that the input point on the echo path side of each TSCN0j is called EPO0j, the input point on the signal input side is called IO0j, and the error output point is called O0j. Now, the configuration shown in FIG. 48 is a parallel arrangement of complex fast Kalman type transfer function estimators that work independently.
Since the convergence of each of them is guaranteed, this entire configuration also results in convergence. That is, no error output is generated at the error output point 0j of each TSCN0j, and therefore no output is generated at the output point O of the summator SUM. The operation of the configuration shown in FIG. 48 after convergence will be examined below. The signals exiting the echo path EPC and sampled by the complex sampler SC 1 are branched to FIL0, respectively.
j, ADC0j, (j=1...N) band filter,
They pass through a complex adder and are added by a summator SUM.
Since the sum of the transfer functions of FILN0j, (j=1...N) is the transfer function of the through circuit, the circuit must be cut off before the signal S2 generated at the SUM output point O through the path just described. As can be easily seen, this is the output of the complex echo path EPC itself.
When TSCN0j (j=1...N) is in a convergent state, the signal generated at the above point O, FILN0j and SEPCN0
It can be said that the signals generated at point O as the signal sum of the cascaded paths of j (j=1...N) are equal, the two signals cancel each other out, and no signal is generated at point O after all. Therefore FILN0j and SEPCN0
It can be said that the transfer function of the circuit in Fig. 50, in which j cascade-connected circuits are connected in parallel for j, is equal to that of EPC. In Fig. 50, point IN is the input point of this configuration, and point OUT is the output point of this configuration. It is. In this way, the configuration of Fig. 48 becomes the echo path at the time of convergence.
A transfer function as an estimated value of the transfer function of EP is physically given in FIG. 50, and an echo cancellation effect is obtained. The purpose of the transfer function estimator according to the present invention is to reduce the number of calculations. Now, let us compare the number of computations between the configuration of one type of the present invention shown in FIG. 48 and the conventional configuration shown in FIG. 2. For now, we will use a bandpass filter.
Without taking into consideration the number of operations for FILN0j (j=1...N), the complex transfer function estimator is
In the configuration of Figure 2, the total number of calculations for TSCN0j (j = 1...N) is calculated using a fast Kalman-type transfer function estimator.
Find out the number of calculations for TS. First, consider the configuration shown in FIG. Now let the maximum duration of the impulse characteristic of the echo path EP be MT seconds. However, M is a certain positive integer. From this, the number of taps of the tapped delay lines TDL 1 and TDL 2 in FIG. 2 is M. The number of multiplications required for one adjustment operation of the fast Kalman transfer function estimator is the number of taps in the case of real numbers.
In the case of a 10 times complex number, real number multiplication of 40 times the number of taps is required. In this case, for the operation of TS,
For 10M operations of all TSCN0j (j=1...N), 40M real number multiplications are required, taking into consideration the reduction in the number of taps and the need for a complex number Kalman controller. By the way, it is known that the degree of convergence per adjustment operation is inversely proportional to the number of taps. That is, the band-split fast Kalman transfer function estimator using the present invention is N times as large as the conventional fast Kalman transfer function estimator (N is the number of band divisions as described above).
It has a convergence speed per adjustment operation of .
In this sense, if N is set to 4 or more, a transfer function estimator can be provided that requires fewer calculation steps per same degree of convergence than the conventional type. This is an advantage of the invention. just
Although consideration must be given to the number of computations required for waveforms such as FILN(ij) and the deterioration of efficiency due to increasing the number of sequences, as will be described shortly, in any case, by selecting a large N, the band-split fast Kalman form of the present invention can be used. We can find areas where a transfer function estimator is more useful. This completes the explanation of one method of configuring the present invention and its effects. Next, another method of configuring the present invention will be described. If this configuration is drawn along the lines of FIG. 48, it will become as shown in FIG. 51. That is, FIG. 51 is another example to which the present invention is applied. This configuration is the same as FILN0 in the configuration shown in Figure 48.
N bandpass filters from 1 to FILN0N are
FILN11...FILN2N increases to 2N bandpass filters, and accordingly, the complex transfer function estimator TSCN
The number of items also increases to 2N. Each FILN
The complex transfer function estimator corresponding to (ij) (i=1, 2, j=1...N) has the same configuration as in FIG.
Numbering is done as TSCN(ij). The structure shown in FIG. 51 is not particularly different from that in FIG. 48, but FILN (i, j) (i = 1, 2, j = 1...N)
The characteristics of FILN(0,j) (j=1...
N) is significantly different from that of Figures 52 and 53.
It has a gentle shape as shown in the figure. The band-pass filters of the FILN (1, j) (j=1...N) series shown in FIG.
...N) are collectively referred to as a series 2 bandpass filter. Each bandpass filter belonging to series 1 and series 2 is a bandpass filter with a bandwidth of 2π/NT (radian/second), so as mentioned above, NT
For this reason, TSCN(i,j) (i=1,2,j
= 1...N) is a complex transfer function estimator with delay element arrays with intervals of NT (seconds), which are equal to each other and
It is structurally equivalent to TSCN0j (j=1...N) in FIG. The first series of bandpass filters and the second series of bandpass filters that share the same frequency band have their amplitude characteristics mutually matched, and when their transfer functions are added, they have flat frequency characteristics in their common passband. It shall have the following characteristics. It is assumed that these phase characteristics do not exist.
Therefore, the sum of the transfer functions of 2N bandpass filters FILN11 to FILN2N results in a through circuit as shown in FIG. 54. Taking these things into consideration, the transfer function of the structure of FIG. 55 becomes equal to that of the echo path EP after the complex transfer function estimators TSCN11 to TSCN2N converge, and the transfer function of the structure of FIG. A transfer function as an estimated value of the transfer function is physically given in FIG. In FIG. 55, point IN indicates the input point of this configuration, point OUT indicates the output point, and SUM indicates the summator. Also, of course, FILN(ij) (i=1,2,j=1...N)
SEPCN(ij) (i=1, 2, j=1...N) are the complex transfer function estimators TSCN(ij) (i=1,
2, j=1...N), and a complex estimated echo path. The convergence state of the configuration in Figure 51 is for each TSCN.
Since the number of TDL 1 C taps in the configuration is equal to each other, this configuration is similar to that of the configuration shown in FIG. 48, and is N times faster than the conventional type. The feature of the configuration in FIG. 48 is that the bandpass filter FILN(ij) (i=1, 2, j=1
...N) has a gentle frequency amplitude characteristic, the tap length of the transversal filter constituting this can be reduced from the approximately 80N tap required in the configuration of Fig. 48.
It is reduced to 16N taps. Although FIG. 51 shows an example using two series of bandpass filters, 3
Using the above series of bandpass filters, it is also possible to design such that the sum of the transfer functions of the shared portion of the passband of each bandpass filter becomes flat. Previously, in the description of a real number type transversal filter, for example, let the tap interval be T (seconds).
In the case of As mentioned above, there is only one example in which this restriction is not a constraint. That is, in the configuration of FIG. 48, if EP has real-time impulse characteristics and the signal at signal input point I is a real number, the conventional transfer function estimator shown in FIG. 2 is used instead of the complex transfer function estimator. , only N/2 pieces need to be used instead of N pieces. However, in such a case, the tap interval of TDL 1 TDL 2 must be selected to be NT/2, which is 1/2 of the complex number form, and the number of taps, which affects the number of calculations, is doubled. When these conditions are met, the restriction that the frequency characteristics are symmetrical about the center of 4πi/NT (radians/second) (i is an integer) is the position shown in Figure 49, that is, 2πi/NT ~ 2π(i+1 )/NT (radians/second) (i=-N/2 to -1), each estimated echo path may have arbitrary characteristics. This also applies to the case shown in FIG.
This does not apply to bands shifted from the positions in FIGS. 49 and 51, such as the frequency range in . That is, the Kalman type transfer function estimator corresponding to an arbitrary position such as the frequency range in FIG. 53 must be of complex number type. In this sense, a complex number transfer function estimator is absolutely necessary in order to apply the bandpass filter FILN(2,j) (j=1...N) having a short tap length to the configuration shown in FIG. Note that the bandpass filter corresponding to the conventional transfer function estimator is a bandpass filter with real coefficients. Since the method using such a conventional type increases the number of taps and cannot construct the entire structure shown in FIG. 51, it will not be discussed further here nor will the details of the structure be shown. In Fig. 52, a is the gain characteristic of FILN11, b
indicates the gain characteristic of FILN1j, and c indicates the gain characteristic of FILN1N. Also, in Fig. 53, a is the gain characteristic of FILN21, b is the gain characteristic of FILN2j, and c is the gain characteristic of FILN2N.
S in FIG. 54 shows the gain characteristics of FILN11~
It shows the sum of all gain characteristics of FILN2N. The main parts of the present invention, centering on the configurations shown in FIGS. 48 and 51, have been described in detail above.
=1...N) will be described below. FILN(i,
The structure of j) (i=0, 1, 2, j=1...N) is as shown in FIG. The structure shown in FIG.
It is a transversal filter with taps (L is an integer), and in the same figure, T is of course a delay element of T seconds, i,j,l (i=0,1,2,j=1...N,l= 1
...L) is a bandpass filter FILN(i,j) (i=
0, 1, 2, j=1...N). SUM is of course a summator. Also, let the input terminal of FILN (i, j) be a point g, and the output terminal be g i,j . As mentioned above, the value of L is about 80N for FILN (0, j), FILN
For (i,j) (i=1,2), approximately 16N is required. The values of weights 0,j,l (j=1...N, l=1...L) for a bandpass filter with rectangular frequency characteristics are: given as. However, A is L/2 or an integer closest to it. Also i,j,l (i=1,2,j=1...
This is an example of the value of N, l = 1...L), and the first series bandpass filter FILN is configured using this coefficient.
(i, j) and that of the second series FILN (2, j) each have cosine squared amplitude characteristics as shown in Figures 52 and 53, and these amplitude characteristics also overlap each other, and their transfer function can be When added, the circuits that have flat frequency characteristics in the common pass band and the sum of the transfer functions of the first series and the second series are equal to the through circuit shown in FIG. 54 are expressed by the following equations (21) and (22), respectively. ) is given by The above is for each bandpass filter FILN(i,j)(i
=0, 1, 2, j=1...N). The details of the band-split fast Kalman-type transfer function estimator have been described above. The present invention is characterized in that the degree of convergence per number of adjustments is greater than that of conventional high-speed Kalman type transfer function estimators, and that the number of calculations required until convergence is small. FIG. 3 shows its entire configuration, and FIGS. 4 to 45 show its details. The configuration of the complex fast Kalman transfer function estimator is ultimately expressed by Equations (1) to (12)
(13)'(14)'(15 to 19) are performed. From point I, the circuit in Figure 3 is of a type in which adjustment is made for each input sample, but when adjustment is made for each of multiple samples (assumed to be m samples, where m is an integer of 1 or more), the circuit The format of is shown in Figure 3.
It will be slightly different from . In this case, the reciprocal number generators 1N 1 and 1N 2 do not take the reciprocal of a scalar quantity, but rather obtain an inverse matrix. In that case, q i g i v i w i r i, which was a scalar quantity in FIG. 3, becomes an m-element vector. However, equations (1)~(12)(13)′(15)~
The formats of equations (17) and (19) are kept as they are, and equations (14) and (18) can be read as the specification for taking the reciprocal with -1 added to the right side as the specification for taking the inversion of the matrix. After all, it can be used as is. Note 1
The calculation of the inverse matrix in this case in N 1 1N 2 can be easily performed because the method of calculating the inverse matrix is well known. Although the above changes have been made, other points remain the same, so a description thereof will be omitted. The present invention provides a basic configuration of a complex fast Kalman type transfer function estimator, a method of configuring a band division fast Kalman type transfer function estimator obtained by combining this with a band division method,
It consists of the configuration method of the input wave device at this time. According to the present invention including these factors, it is possible to perform transfer function estimation that performs effective and rapid convergence.

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

図1は従来の伝達関数推定器の構成例、図2は
従来の高速カルマン制御伝達関数推定器の構成
例、図3は本発明による複素数形高速カルマン伝
達関数推定器の構成例、図4は遅延素子の構成
図、図5は遅延素子の分割形表現図、図6は
TDLC1の複合形詳細図、図7はTDLC1の分割形
表現図、図8はTDLC2の複合形詳細図、図9は
複素乗算器MULC1の複合形構成例、図10は
MULC1の分割形構成例、図11は複素集線器の
分割形構成例、図12は複素加算器と複素レジス
タの分割形構成例、図13と図14は減算器の複
合形及び分割形構成例、図15と図16は複素増
次元器DIC1及びDIC2の構成例、図18は加算器
ADC1の構成例、図19はMULC3の構成例、図
20は減算器SUBC1の詳細図、図21はARCの
詳細図、図22はMULC4の詳細図、図23は加
算器ADC2の詳細図、図24は複素共役値発生器
Cの分割形構成例、図25は乗算器MULC5の詳
細図、図26は加算器ADC3の詳細図、図27は
SレジスタSRCの詳細図、図28は複素逆転器
INC1の詳細図、図29は複素乗算器MULC6の詳
細図、図30は複素乗算器MULC7の詳細図、図
31は複素加算器ADC4の詳細図、図32は複素
増次元器DIC3の詳細図、図33は複素減次元器
DDC1の詳細図、図34は複素乗算器MULC8
詳細図、図35は複素加算器ADC5の詳細図、図
36は複素乗算器MULC9の詳細図、図37は複
素減算器SUBC2の構成例、図38は逆転器IN2
構成例、図39は複素乗算器MULC10の構成図、
図40は複素減算器SUBC3の構成図、図41は
複素乗算器MULC11の構成例、図42はDレジス
タDRCの構成例、図43は複素乗算器MULC12
の構成例、図44は複素減算器SUBC3の詳細図、
図45はkレジスタkRCの詳細図、図46はバ
ンドが限られた信号に対する複素伝達関数推定器
の構成例、図47は図46と等価回路図、図48
は本発明の別の構成例、図49a,b及びcは帯
域通過フイルタの特性例、図50はFILNと
SEPCNの縦続接続をjについて並列接続した
図、図51は本発明の他の構成例、図52a,b
及びcと図53a,b及びcは帯域通過フイルタ
の特性図、図54はスルー回路、図55はEPの
伝達関数の推定値を物理的に与える構成例、及び
図56はLタツプのトランスバーサルフイルタの
構成図である。 EP;エコーパス、S1,S2;サンプラ、TDL1
TDL2;タツプ付遅延線。
FIG. 1 is an example of the configuration of a conventional transfer function estimator, FIG. 2 is an example of the configuration of a conventional fast Kalman control transfer function estimator, FIG. 3 is an example of the configuration of a complex fast Kalman transfer function estimator according to the present invention, and FIG. The configuration diagram of the delay element, FIG. 5 is a divided representation diagram of the delay element, and FIG.
TDLC 1 complex form detailed diagram, Fig. 7 is a divided form expression diagram of TDLC 1 , Fig. 8 is a complex form detailed diagram of TDLC 2 , Fig. 9 is a complex multiplier MULC 1 complex form configuration example, Fig. 10 is
An example of a divided type configuration of MULC 1 , Figure 11 is an example of a divided type configuration of a complex line concentrator, Figure 12 is an example of a divided type configuration of a complex adder and complex register, and Figures 13 and 14 are examples of a combined type and divided type configuration of a subtracter. , Figures 15 and 16 are configuration examples of complex dimension multipliers DIC 1 and DIC 2 , and Figure 18 is an adder.
A configuration example of ADC 1 , Figure 19 is a configuration example of MULC 3 , Figure 20 is a detailed diagram of subtractor SUBC 1 , Figure 21 is a detailed diagram of ARC, Figure 22 is a detailed diagram of MULC 4 , and Figure 23 is adder ADC 2. 24 is a detailed diagram of the divided configuration of the complex conjugate value generator C, FIG. 25 is a detailed diagram of the multiplier MULC 5 , FIG. 26 is a detailed diagram of the adder ADC 3 , and FIG. 27 is a detailed diagram of the S register SRC. , Figure 28 shows the complex inverter
A detailed diagram of INC 1 , Figure 29 is a detailed diagram of the complex multiplier MULC 6 , Figure 30 is a detailed diagram of the complex multiplier MULC 7 , Figure 31 is a detailed diagram of the complex adder ADC 4 , and Figure 32 is a detailed diagram of the complex multiplier DIC. Detailed view of 3 , Figure 33 is a complex dimension reducer
A detailed diagram of DDC 1 , Figure 34 is a detailed diagram of complex multiplier MULC 8 , Figure 35 is a detailed diagram of complex adder ADC 5 , Figure 36 is a detailed diagram of complex multiplier MULC 9 , and Figure 37 is a detailed diagram of complex subtracter SUBC 2. 38 is a configuration example of the inverter IN 2 , FIG. 39 is a configuration diagram of the complex multiplier MULC 10 ,
FIG. 40 is a configuration diagram of the complex subtracter SUBC 3 , FIG. 41 is a configuration example of the complex multiplier MULC 11 , FIG. 42 is a configuration example of the D register DRC, and FIG. 43 is a configuration diagram of the complex multiplier MULC 12.
A configuration example, FIG. 44 is a detailed diagram of the complex subtractor SUBC 3 ,
45 is a detailed diagram of the k register kRC, FIG. 46 is a configuration example of a complex transfer function estimator for a signal with a limited band, FIG. 47 is an equivalent circuit diagram of FIG. 46, and FIG. 48
is another configuration example of the present invention, FIGS. 49a, b, and c are examples of characteristics of a bandpass filter, and FIG.
A diagram in which cascade connections of SEPCNs are connected in parallel for j, FIG. 51 is another configuration example of the present invention, and FIGS. 52a and b
53a, b, and c are characteristic diagrams of bandpass filters, FIG. 54 is a through circuit, FIG. 55 is a configuration example that physically provides an estimated value of the EP transfer function, and FIG. 56 is an L-tap transversal diagram. It is a block diagram of a filter. EP; echo path, S 1 , S 2 ; sampler, TDL 1 ,
TDL 2 ; Delay line with tap.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 受信伝送路から受信した受信信号が複素エコ
ーパスを介することにより生じる送信伝送路上の
受信信号のエコー成分から前記受信伝送路からの
受信信号と前記複素エコーパスの推定伝達関数と
から作成した擬似エコー成分を差引くことにより
求まる誤差成分を前記送信伝送路に送出するエコ
ーキヤンセラにおける帯域分割高速カルマン形複
素伝達関数推定器において、 前記受信伝送路からの受信信号に対して所定時
間の遅延を発生する第1の複素遅延素子DLC2と、 M(Mは正整数)個のタツプ数を持ち、該第1
の複素遅延素子を介した前記受信伝送路からの受
信信号を複数の帯域に分割する第1の複素タツプ
付遅延線TDLC1と、タツプ重みを格納する複素
レジスタHRCと、該複素レジスタの内容を更新
するための複素加算器ADCと、前記第1のタツ
プ付遅延素子の出力に前記タツプ重みを乗算する
複素乗算器MULC1と、帯域毎の複素乗算器の出
力の総和を行なう複素集線器GC1とからなる複素
推定エコーパスSEPCと、 前記第1の複素遅延素子の効果を相殺するため
に前記複素エコーパス側に挿入された第2の複素
遅延素子DLC1と、 該第2の複素遅延素子を介した複素エコーパス
からの出力と前記複素推定エコーパスからの出力
との差を取る複素減算器SUBCと、 該複素減算器からの誤差成分に対して前記第1
の複素タツプ付遅延線の各々のタツプに対応した
M個のスカラ値を乗じ、その乗算結果を前記複素
加算器に供給する複素乗算器MULC13と、前記受
信伝送路からの受信信号に対して所定時間の遅延
を発生する第3の複素遅延素子DLC3と、M−1
個のタツプ数を持ち、該第3の複素遅延素子を介
した前記受信伝送路からの受信信号を複数の帯域
に分割する第2の複素タツプ付遅延線TDLC2と、
該第2の複素タツプ付遅延線からの出力に対して
M次元の遅延を発生する第4の複素遅延素子
DLC4と、前記第2の複素タツプ付遅延線の出力
を一次元大きくする第1の増次元器DIC1と、前
記第2の複素タツプ付遅延線の出力から前記複素
タツプ付遅延線の出力を得る増次元器DIC2と、
前記第3の複素遅延素子からの出力と前記第1の
増次元器からの出力と前記第2の増次元器からの
出力とに基づいて、第1のレジスタが記憶発生す
るタイムスロツトにおける第1のM元ベクトル値
を更新させる第1の複素更新演算部PTACと、前
記第3の複素遅延素子からの出力と該第1の複素
更新演算部での前記第3の複素遅延素子の出力の
スカラ量と更新前のM元ベクトルとに基づいて、
第2のレジスタが記憶発生するタイムスロツトに
おける第2のM元ベクトル値を更新させ、かつ更
新した前記第2のM元ベクトル値を複素数で表わ
す複素数発生器を含む第2の複素更新演算部
PTSCと、前記複素数発生器の出力と前記第4の
複素遅延素子の出力と前記第1、第2のレジスタ
の第1、第2のM元ベクトル値と第4のレジスタ
の第4のM元ベクトル値と前記第1の増次元器の
出力と数値1を発生する単位数値発生器の出力と
に基づいて、第3のレジスタが記憶発生するタイ
ムスロツトにおける第3のM元ベクトル値を更新
させる第3の複素更新演算部PTDCと、前記第3
のレジスタの更新前後の各出力のベクトル値と当
該のスカラ値とに基づいて、第4のレジスタが記
憶発生するタイムスロツトにおける第4のM元ベ
クトル値を更新させる第4の複素更新演算部
PTKCとを有し、複素時間関数として動作して複
素伝達関数推定値を求める複素高速カルマン制御
器FKCCとからなり、さらに該複素高速カルマン
制御器により求められた複素伝達関数推定値に基
づいて前記複素推定エコーパスの推定伝達関数を
求め、前記複素推定エコーパスにより該複素推定
エコーパスの推定伝達関数と前記第1の複素タツ
プ付遅延線からの出力とから前記擬似エコー成分
を作成し、前記第2の複素遅延素子を介した複素
エコーパスからのエコー成分から前記複素推定エ
コーパスからの前記擬似エコー成分を前記複素減
算器により差引きその結果を新たな前記誤差成分
として出力する手段とを具備する複素伝達関数推
定器を分割した帯域数に対応して複数個設け、 前記各複素伝達関数推定器の出力の総和を前記
送信伝送路に送出し、前記複素高速カルマン制御
器での演算処理における行列とベクトルとの乗算
処理を除き、ベクトルとベクトルの内積、スカラ
とスカラの内積及びベクトルとスカラの乗算の演
算処理で前記複素高速カルマン制御器での演算処
理を行なうことを特徴とする帯域分割高速カルマ
ン形複素伝達関数推定器。
[Scope of Claims] 1. An estimated transfer function of the received signal from the received transmission path and the complex echo path is determined from the echo component of the received signal on the transmission transmission path that is generated when the received signal received from the reception transmission path passes through the complex echo path. In a band division fast Kalman type complex transfer function estimator in an echo canceller that sends an error component obtained by subtracting a pseudo echo component created from a first complex delay element DLC 2 that generates a time delay;
a first complex tapped delay line TDLC 1 that divides the received signal from the reception transmission line via the complex delay element into a plurality of bands; a complex register HRC that stores tap weight; and a complex register HRC that stores the tap weight; A complex adder ADC for updating, a complex multiplier MULC 1 for multiplying the output of the first tapped delay element by the tap weight, and a complex concentrator GC 1 for summing the outputs of the complex multipliers for each band. a complex estimated echo path SEPC consisting of; a second complex delay element DLC 1 inserted on the complex echo path side to cancel the effect of the first complex delay element; a complex subtracter SUBC that takes the difference between the output from the estimated complex echo path and the output from the complex estimated echo path;
a complex multiplier MULC 13 that multiplies M scalar values corresponding to each tap of the delay line with complex taps and supplies the multiplication result to the complex adder; a third complex delay element DLC 3 that generates a delay of a predetermined time; and M-1
a second delay line TDLC 2 with complex taps, which has a number of taps and divides the received signal from the reception transmission path via the third complex delay element into a plurality of bands;
a fourth complex delay element that generates an M-dimensional delay with respect to the output from the second complex tapped delay line;
DLC 4 , a first dimension increaser DIC 1 that increases the output of the second complex tapped delay line by one dimension, and an output of the complex tapped delay line from the output of the second complex tapped delay line. With the dimension intensifier DIC 2 , which obtains
Based on the output from the third complex delay element, the output from the first dimension multiplier, and the output from the second dimension multiplier, a first register registers a first register in a time slot in which storage occurs. a first complex update operation unit PTAC that updates the M-element vector value of PTAC; and a scalar of the output from the third complex delay element and the output of the third complex delay element in the first complex update operation unit. Based on the amount and the M-element vector before updating,
a second complex update operation unit that includes a complex number generator that updates a second M-element vector value in a time slot in which a second register stores and generates the value, and that represents the updated second M-element vector value as a complex number;
PTSC, the output of the complex number generator, the output of the fourth complex delay element, the first and second M-element vector values of the first and second registers, and the fourth M-element of the fourth register. A third register updates a third M-element vector value in a storage-generating time slot based on the vector value, the output of the first dimension multiplier, and the output of a unit number generator that generates the number 1. a third complex update calculation unit PTDC;
a fourth complex update operation unit that updates a fourth M-element vector value in a time slot in which the fourth register stores and generates the vector value based on the vector value of each output before and after the update of the register and the corresponding scalar value;
PTKC, and a complex fast Kalman controller FKCC that operates as a complex time function to obtain a complex transfer function estimate, and further includes a complex fast Kalman controller FKCC that operates as a complex time function to obtain a complex transfer function estimate, and further includes An estimated transfer function of the complex estimated echo path is obtained, the pseudo echo component is created from the estimated transfer function of the complex estimated echo path and the output from the first complex tapped delay line, and and means for subtracting the pseudo echo component from the complex estimated echo path from the echo component from the complex echo path via the complex delay element by the complex subtracter and outputting the result as the new error component. A plurality of estimators are provided corresponding to the number of divided bands, and the sum of the outputs of each of the complex transfer function estimators is sent to the transmission transmission path, and the sum of the outputs of the complex transfer function estimators is sent to the transmission transmission path, and the matrix and vector in the calculation processing in the complex fast Kalman controller are A band-split fast Kalman type complex characterized in that, except for the multiplication process, the complex fast Kalman controller performs arithmetic processing of vector-vector inner product, scalar-scalar inner product, and vector-scalar multiplication. Transfer function estimator.
JP3605280A 1980-03-24 1980-03-24 Band split high speed kalman type complex transfer function estimator Granted JPS56132808A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3605280A JPS56132808A (en) 1980-03-24 1980-03-24 Band split high speed kalman type complex transfer function estimator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3605280A JPS56132808A (en) 1980-03-24 1980-03-24 Band split high speed kalman type complex transfer function estimator

Publications (2)

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JPS56132808A JPS56132808A (en) 1981-10-17
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