KR100414911B1 - Method and apparatus for echo canceller during in wireless communication system - Google Patents

Method and apparatus for echo canceller during in wireless communication system Download PDF

Info

Publication number
KR100414911B1
KR100414911B1 KR10-2001-0010570A KR20010010570A KR100414911B1 KR 100414911 B1 KR100414911 B1 KR 100414911B1 KR 20010010570 A KR20010010570 A KR 20010010570A KR 100414911 B1 KR100414911 B1 KR 100414911B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
echo
filter
adaptive
filter coefficients
double talk
Prior art date
Application number
KR10-2001-0010570A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20020070557A (en
Inventor
엄광섭
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR10-2001-0010570A priority Critical patent/KR100414911B1/en
Publication of KR20020070557A publication Critical patent/KR20020070557A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100414911B1 publication Critical patent/KR100414911B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/0223Computation saving measures; Accelerating measures
    • H03H17/0227Measures concerning the coefficients
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H21/00Adaptive networks
    • H03H21/0012Digital adaptive filters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference

Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 더블 토크시 반향을 제거하기 위한 이중 필터 구조를 가지는 반향 제거장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 실시 예에서는 더블 토크가 검출되지 않으면 적응 처리를 수행하는 샘플 주기로의 필터 계수 갱신을 수행하며, 더블 토크가 검출되면 필터 계수를 이전 프레임의 적응 처리에 의해 갱신되어진 이전 필터 계수로 복원하는 반향 제거장치 및 방법을 구현하였다. 따라서, 이중 필터 구조를 간단히 함으로써 계산량의 부담을 덜고, 더블 토크시에 안정된 동작을 수행하는 효과를 얻을 수 있다. 또한 계산량이 줄어들기 때문에 디지털 신호 처리(DSP)당 구현할 수 있는 반향제거기의 채널수가 늘어남으로써 채널 당 반향제거기 구현 비용이 절감된다.The present invention relates to an echo canceling device and method having a dual filter structure for canceling echoes during double talk in a mobile communication system. In particular, according to an embodiment of the present invention, if the double talk is not detected, the filter coefficients are updated to the sample period for performing the adaptive processing. If double talk is detected, the filter coefficients are updated to the previous filter coefficients updated by the adaptive processing of the previous frame. An echo canceller and method for recovering were implemented. Therefore, by simplifying the double filter structure, it is possible to reduce the burden of the calculation amount and to obtain the effect of performing a stable operation during double talk. The reduced computation also reduces the cost of implementing echo cancelers per channel by increasing the number of channels of echo cancellers that can be implemented per digital signal processing (DSP).

Description

이동통신시스템에서 반향 제거장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR ECHO CANCELLER DURING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}Echo cancellation device and method in mobile communication system {METHOD AND APPARATUS FOR ECHO CANCELLER DURING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신시스템에서의 반향 제거장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 더블 토크시 반향을 제거하기 위한 이중 필터 구조를 가지는 반향 제거장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for echo cancellation in a mobile communication system, and more particularly, to an echo cancelation apparatus and method having a double filter structure for canceling echoes during double talk.

일반적으로 통신시스템에서 발생하는 반향 현상(Echo)은 공중회선 교환전화망(PSTN)내의 하이브리드(Hybrid)라고 하는 4선-2선 변환장치의 저항 부정합에 기인한다. 이러한 반향 현상은 이동통신시스템과 같이 데이터의 지연이 큰 시스템에서 통화품질을 떨어뜨리는 주요한 요인으로 작용한다.In general, echo in a communication system is caused by a resistance mismatch of a four-to-two-wire converter called a hybrid in a public switched telephone network (PSTN). This reverberation acts as a major factor in reducing call quality in systems with high data delay, such as mobile communication systems.

따라서, 통신시스템에서는 하이브리드(Hybrid)로 인해 발생하는 반향 현상을 제거하기 위해 통상적으로 반향제거기(Echo Canceller)를 사용하게 된다. 상기 반향제거기는 하이브리드에서 발생하는 반향을 제거하기 위해 적응필터(Adaptive Filter)를 사용한다. 상기 적응필터는 하이브리드로 전달되는 반향원(Echo Source)과 하이브리드에서 발생되는 반향신호를 이용하여 반향을 추정해내고 그 값을 반향신호에서 빼 줌으로서 반향을 제거하는 기능을 한다. 즉, A 음성을 적응 필터의 입력으로 하고, 이때의 출력이 반향신호와 같게 되도록 적응필터의 계수를 계속적으로 훈련(training)시키면, 결국 적응 필터가 하이브리드와 같은 입출력 관계를 가지게 된다. 그 다음 A의 음성을 이 필터를 통과시키면 반향신호가 예측되고, 이 예측된 반향신호를 원래의 반향에서 빼면 반향신호가 제거된다.Accordingly, in a communication system, an echo canceller is typically used to eliminate echoes caused by a hybrid. The echo canceller uses an adaptive filter to remove echo generated in the hybrid. The adaptive filter removes echoes by estimating echoes by subtracting the echo signals from echo signals transmitted from the hybrid and echo signals generated from the hybrid signal. That is, if A voice is used as the input of the adaptive filter, and the coefficients of the adaptive filter are continuously trained so that the output at this time is the same as the echo signal, the adaptive filter eventually has an input / output relationship like a hybrid. The echo of A is then passed through this filter, and the echo signal is predicted. If the predicted echo signal is subtracted from the original echo, the echo signal is removed.

따라서, 상기 적응필터가 반향제거기로서 제대로 동작하기 위해서는 상기 계수를 지속적으로 갱신하여 항상 최적의 상태를 유지하도록 하여야 한다. 또한, 하이브리드로 전달되는 반향원과 하이브리드에서 발생되어 반향제거기로 전해지는 반향간의 상관관계가 높아야만 한다. 이를 위해서는 반향제거기가 반향원과 반향만을 입력으로 받아들여서 동작해야 한다. 하지만 이것은 통신시스템의 특성상 불가능한 실정이다. 왜냐하면 반향은 통화자와 통화하는 상대방의 음원과 섞여서 들어오는 더블 토크(double talk) 상태에서는 반향만을 입력으로 한다는 것이 불가능하기 때문이다.Therefore, in order for the adaptive filter to function properly as an echo canceller, it is necessary to constantly update the coefficient to maintain the optimum state. In addition, the correlation between the echo source delivered to the hybrid and the echo generated in the hybrid and transmitted to the echo canceller should be high. To do this, the echo canceller should operate by accepting only the echo source and echo. However, this is impossible due to the characteristics of the communication system. This is because it is impossible to input only echo in the double talk state where the echo is mixed with the sound source of the caller and the other party.

따라서 상대방이 듣고만 있을 경우에는 순수한 반향만 입력으로 할 수 있으나 상대방이 말을 시작하면 반향은 상대방의 음성에 섞여서 들어오게 된다. 이때는 반향과 상대방의 음성에 섞인 반향이 반향제거기의 입력으로 제공되고, 이 신호를 이용하여 반향제거기는 반향만을 제거해야 한다. 하지만 적응필터의 특성상 이러한 경우에는 반향을 제거하지 못하고 오히려 반향을 만들어내어 통화품질을 더욱 떨어뜨리는 결과를 낳게된다. 즉, 더블 토크 상태에서 적응필터의 계수가 계속 업데이트될 경우 적응필터가 발산하게 된다.Therefore, if the other party can only listen to the pure echo can be input, but when the other party starts talking, the echo is mixed with the voice of the other party. In this case, the echo mixed with the echo and the voice of the other party is provided as an input of the echo canceller, and the echo canceller should remove only the echo using this signal. However, due to the characteristics of the adaptive filter, in this case, the echo may not be eliminated, but rather, the echo may be generated to further reduce the call quality. That is, when the coefficient of the adaptive filter is continuously updated in the double talk state, the adaptive filter diverges.

이러한 현상을 방지하기 위해서 반향이 상대방의 음성에 섞여서 들어오는 경우(Double Talk)에는 적응필터의 적응을 멈추어서 통화품질 저하를 막아야 한다. 그렇다면 문제는 어떻게 순수한 반향인지 상대방의 음성에 섞인 반향인지를 구분해 내는 게 중요하다. 즉 더블토크 상황인지 아닌지를 어떻게 구분해 내는가가 중요한 문제가 된다.In order to prevent this phenomenon, when the echo is mixed with the other party's voice (Double Talk), the adaptive filter should be stopped to prevent the degradation of the call quality. If so, it's important to distinguish between pure reflections and echoes mixed with the other's voice. In other words, how to distinguish whether or not it is a double talk situation is an important problem.

종래에는 더블토크를 판단하기 위하여 음성신호의 레벨을 비교하는 방법을 사용하였다. 상기한 방법은 현재에도 많이 이용되고 있다. 다른 방법으로는 반향원과 반향의 상관관계 계수를 구하여 더블토크를 판단하는 방법이 제안되었다. 상기한 방법은 일부 고성능 반향제거기에 사용되고 있다. 또 다른 방법으로는 이중 필터구조를 사용하는 방법이 제안되었다. 상기 방법은 적응필터와 고정필터를 쌍으로 이용하여 적응필터의 결과와 고정필터의 결과를 비교하여 더 나은 결과를 반향제거기의 출력으로 하는 방법이다. 상기 이중 필터 구조를 사용하는 방법에 따른 반향제거기의 구조는 도 1에서 보여지고 있는 바와 같다. 상기 도 1에서도 보여지고 있는 바와 같이 종래 이중 필터 구조는 고정필터와 적응필터의 결과를 비교하여 더 나은 결과를 선택하는 구조임을 알 수 있다. 상기 도 1에서 제안하고 있는 방법은 본원 출원인에 의해 출원된 특허 출원번호 "P97-7674"에서 상세히 기술하고 있다.Conventionally, a method of comparing the levels of voice signals is used to determine double talk. The method described above is still widely used. As another method, a method of determining double talk by estimating a correlation coefficient between an echo source and an echo has been proposed. The method described above is used in some high performance echo cancellers. As another method, a method using a double filter structure has been proposed. This method compares the result of the adaptive filter with the result of the fixed filter by using the adaptive filter and the fixed filter in pairs, and makes a better result the output of the echo canceller. The structure of the echo canceller according to the method using the double filter structure is as shown in FIG. As shown in FIG. 1, it can be seen that the conventional dual filter structure is a structure for selecting a better result by comparing the results of the fixed filter and the adaptive filter. The method proposed in FIG. 1 is described in detail in patent application No. "P97-7674" filed by the present applicant.

하지만, 상술한 방법들로 인해 야기될 수 있는 문제점들을 살펴보면, 더블토크를 판단하기 위하여 음성신호의 레벨을 비교하는 방법은 잘못된 판단을 하는 경우가 많다. 왜냐하면 음성신호의 레벨은 어느 수준을 유지하는 것이 아니고 상당히 빨리 변하고 유성음이냐 무성음이냐에 따라서 그 특성이 틀려지기 때문에 단순히 레벨 비교만으로는 정확히 판단하는 자체가 불가능하다. 이러한 단점을 보완하기 위해 고안된 반향원과 반향의 상관관계 계수를 구하여 더블토크를 판단하는 방법은 정확도가 높은 반면에 상관관계 계수를 구하기 위한 계산량이 많이 든다는 단점이 있다. 또한 상관관계 계수가 높다고 판단하기 위한 기준을 결정하기도 쉽지 않다. 한편, 이중 필터 구조를 사용하는 방법은 성능이 뛰어난 반면 신호가 입력될 때마다 매번 두개의 필터를 같이 동작시켜야 하기 때문에 계산량에 부담이 된다.However, looking at the problems that may be caused by the above-described methods, the method of comparing the level of the voice signal to determine the double talk is often a wrong decision. Because the level of the voice signal is not maintained at any level, it changes considerably fast and its characteristics are different depending on whether it is voiced or unvoiced. Therefore, it is impossible to judge accurately by simply comparing the levels. The method of determining the double torque by obtaining the correlation coefficient between the echo source and the echo designed to compensate for this disadvantage has a high accuracy, but a large amount of calculation to calculate the correlation coefficient. It is also difficult to determine the criteria for judging that the correlation coefficient is high. On the other hand, the method using the dual filter structure is excellent in performance, but it is a burden on the calculation amount because the two filters must be operated together every time the signal is input.

따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 더블 토크 상태에서 효과적으로 반향을 제거하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention to solve the above problems is to provide an apparatus and method for effectively canceling echo in a double talk state.

본 발명의 다른 목적은 더블 토크 상태에서 반향을 제거하기 위한 계산 량을 줄이는 이중필터 구조를 가지는 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method having a double filter structure that reduces the amount of calculation for eliminating echo in a double talk state.

본 발명의 또 다른 목적은 간단한 레벨 비교와 이중필터 구조를 함께 이용하되 계산량에는 부담이 되지 않고 성능은 우수한 반향 제거장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an echo canceller and a method using a simple level comparison and a double filter structure together without any burden on calculation amount and excellent performance.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 더블 토크가 검출되지 않으면 적응 처리를 수행하는 샘플 주기로의 필터 계수 갱신을 수행하며, 더블 토크가 검출되면 필터 계수를 이전 프레임의 적응 처리에 의해 갱신되어진 이전 필터 계수로 복원하는 반향 제거장치 및 방법을 제안한다.According to the present invention for achieving the above object, the filter coefficient is updated in a sample period in which the adaptive processing is performed when the double talk is not detected, and the filter coefficient is updated by the adaptive processing of the previous frame when the double talk is detected. We propose an echo cancellation device and method for restoring the previous filter coefficients.

즉, 상기한 목적을 달성하기 위한 제1견지에 따른 본 발명은 하나의 입력 프레임을 구성하는 복수의 샘플들 각각에 대응하여 더블 토크의 발생을 검출하는 더블 토크 검출기와, 소정 필터 계수에 의해 상기 하나의 입력 프레임을 구성하는 각 샘플들의 적응 처리를 수행하여 상기 소정 필터 계수를 상기 각 샘플 주기로 갱신하며, 상기 더블 토크가 상기 더블 토크 검출기에 의해 검출되면 상기 소정 필터 계수를 이전 프레임에 의해 갱신된 필터 계수로 복원하는 필터를 포함하는 반향 제거장치를 구현하였다.That is, the present invention according to the first aspect for achieving the above object is a double talk detector for detecting the occurrence of a double talk in response to each of a plurality of samples constituting one input frame, and by the predetermined filter coefficient Adaptive processing of each sample constituting one input frame is performed to update the predetermined filter coefficient to each sample period. When the double talk is detected by the double talk detector, the predetermined filter coefficient is updated by a previous frame. An echo cancellation device including a filter for restoring the filter coefficients is implemented.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 제2견지에 따른 본 발명은 하나의 입력 프레임을 구성하는 복수의 샘플들 각각에 대응하여 더블 토크를 검출하는 과정과, 소정 필터 계수에 의해 상기 입력 프레임을 구성하는 각 샘플들의 적응 처리를 수행하여 상기 소정 필터 계수를 상기 각 샘플 주기로 갱신하는 과정과, 상기 각 샘플 주기로 갱신한 상기 소정 필터 계수를 소정 주기로 저장하는 과정과, 상기 더블 토크가 검출되면 상기 소정 필터 계수를 상기 소정 주기로 저장되는 필터 계수로복원하는 과정을 포함하는 반향 제거방법을 구현하였다.In addition, the present invention according to the second aspect for achieving the above object is a process of detecting a double talk corresponding to each of a plurality of samples constituting one input frame, and constitutes the input frame by a predetermined filter coefficient Performing the adaptive processing of the respective samples to update the predetermined filter coefficients in the respective sample periods, storing the predetermined filter coefficients updated in the respective sample periods in the predetermined periods, and when the double talk is detected, the predetermined filter. An echo cancellation method including a method of restoring coefficients to filter coefficients stored at the predetermined period is implemented.

도 1은 종래 이중 필터 구조를 가지는 반향 제거장치의 구성을 보여주는 도면.1 is a view showing the configuration of an echo canceller having a conventional double filter structure.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이중 필터 구조를 가지는 반향 제거장치의 구성을 보여주는 도면.2 is a view showing the configuration of an echo canceller having a double filter structure according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이중 필터 구조를 가지는 반향 제거장치의 실험치를 그래프로서 보여주고 있는 도면.3 is a graph showing an experimental value of the echo canceller having a double filter structure according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이중 필터 구조를 가지는 반향 제거장치의 구성을 보여주는 도면이다. 즉, 상기 도 2에서는 레벨비교를 이용한 더블토크를 검출하는 방법 및 고정필터와 적응필터의 이중구조를 함께 이용하는 방법을 같이 사용하는 반향 제거장치를 보이고 있다.2 is a view showing the configuration of an echo canceller having a double filter structure according to an embodiment of the present invention. That is, FIG. 2 illustrates an echo canceller using a method of detecting double torque using a level comparison and a method using a dual structure of a fixed filter and an adaptive filter.

상기 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 에에 따른 반향 제거장치를 살펴보면, 하이브리드(hybrid)(26)는 A측으로부터 입력되는 제1음성신호(U신호)를 B측으로 전달하고, B측에서 입력되는 제2음성신호(S신호)를 A측으로 전달하는 기능을 수행한다. 이때 상기 하이브리드(26)에서 반향제거장치에 입력하는 신호에는 반향신호와 B측 니어 앤드 반향신호가 함께 포함되어 있다.Referring to FIG. 2, the echo canceller according to an exemplary embodiment of the present invention, the hybrid 26 transmits a first voice signal (U signal) input from the A side to the B side, and is input from the B side. The second voice signal S is transmitted to the A side. At this time, the signal input to the echo canceller in the hybrid 26 includes the echo signal and the B-side near and echo signal.

고정필터(fixed filter)(22)는 레벨 비교 더블 토크 검출기(도면상에 도시하지 않음)로부터의 더블 토크 검출 여부에 의해 저장하고 있는 필터 계수를 적응필터(adaptive filter)(20)로 복사한다. 즉, 상기 고정필터(22)는 상기 레벨 비교 더블 토크 검출기로부터의 더블 토크가 검출되면 저장하고 있는 필터 계수를 상기 적응필터(20)로 제공하여 상기 적응필터(20)의 필터 계수를 복원한다. 하지만, 상기 레벨 비교 더블 토크 검출기로부터의 더블 토크가 검출되지 않으면 상기적응필터(20)의 필터 계수를 복원하는 동작을 수행하지 않는다. 상기 레벨 비교 더블 토크 검출기로부터의 더블 토크의 검출 여부에 따른 통보는 샘플 단위로 이루어진다. 따라서, 상기 고정필터(22)가 자신이 저장하고 있는 필터 계수를 상기 적응필터(20)로 복사하는 동작은 샘플 단위로 발생되어질 수 있다. 또한, 상기 고정필터(22)는 프레임(160개 샘플) 단위로 상기 적응필터(20)로부터 새로운 필터 계수를 제공받아 자신의 필터 계수를 갱신한다. 전술한 바와 같이 상기 고정필터(22)는 상기 적응필터(20)의 필터 계수를 저장하고, 필요시에 상기 적응필터(20)의 필터 계수를 복원하는 동작을 수행한다. 따라서, 본 발명의 실시 에에 따른 고정필터(22)는 도면상에 보여지고 있는 제1음성신호(U신호), 즉 반향원(Input Voice)을 필터링하는 역할을 하지 않기 때문에 상대적으로 구조가 간단하고, 계산량이 적어지게 된다.The fixed filter 22 copies the filter coefficients stored in the adaptive filter 20 by the detection of the double torque from the level comparison double talk detector (not shown). That is, the fixed filter 22 provides the stored filter coefficients to the adaptive filter 20 when the double torque from the level comparison double talk detector is detected to restore the filter coefficients of the adaptive filter 20. However, if the double talk from the level comparison double talk detector is not detected, the operation of restoring the filter coefficients of the adaptive filter 20 is not performed. Notification based on whether or not the double talk is detected from the level comparison double talk detector is performed in units of samples. Therefore, the operation of copying the filter coefficients stored by the fixed filter 22 to the adaptive filter 20 may be generated in units of samples. In addition, the fixed filter 22 receives new filter coefficients from the adaptive filter 20 in units of frames (160 samples) and updates its filter coefficients. As described above, the fixed filter 22 stores the filter coefficients of the adaptive filter 20 and restores the filter coefficients of the adaptive filter 20 when necessary. Therefore, the fixed filter 22 according to the embodiment of the present invention has a relatively simple structure since it does not play a role of filtering the first voice signal (U signal), that is, the input voice, shown in the drawing. In this case, the calculation amount is reduced.

상기 적응필터(adaptive filter)(20)는 상기 제1음성신호(U신호)를 입력하여 한 프레임을 구성하는 160개 샘플들에 대해 한 샘플 단위로 적응 동작을 수행하며, 상기 적응 동작에 의해 반향예측신호(y1)를 발생한다. 상기 적응필터(20)는 상기 반향예측신호(y1)를 발생하기 위해 상기 제1음성신호(U신호)에 대해 소정의 필터 계수를 적응(Adaptation) 시킨다. 상기 적응필터(20)의 필터 계수는 상기 고정필터(22)로부터의 필터 계수로 복원되거나 NLMS 적응 알고리즘에 따라 갱신된다. 상기 필터 계수의 복원은 앞에서도 밝힌 바와 같이 샘플 주기로 이루어진다. 한편, 상기 적응필터(20)는 한 프레임에 대한 적응이 완료되면 상기 NLNS 알고리즘에 따라 갱신된 필터 계수를 상기 고정필터(22)로 전달함으로서 상기 고정필터(22)의 필터 계수가 갱신될 수 있도록 한다. 즉, 상기 적응필터(20)는 한 프레임을 주기로 상기 고정필터(22)의 필터 계수를 갱신한다.The adaptive filter 20 inputs the first audio signal (U signal) to perform an adaptive operation on a 160-by-sample basis for 160 samples constituting a frame, and is echoed by the adaptive operation. The prediction signal y1 is generated. The adaptive filter 20 adapts predetermined filter coefficients to the first audio signal U signal in order to generate the echo prediction signal y1. The filter coefficients of the adaptive filter 20 are restored to the filter coefficients from the fixed filter 22 or updated according to the NLMS adaptive algorithm. Restoration of the filter coefficients takes place in a sample period as previously described. On the other hand, when the adaptation of the frame is completed, the adaptive filter 20 transmits the updated filter coefficients according to the NLNS algorithm to the fixed filter 22 so that the filter coefficients of the fixed filter 22 can be updated. do. That is, the adaptive filter 20 updates the filter coefficients of the fixed filter 22 every one frame.

상쇄기(24)는 상기 적응필터(20)에서 출력되는 반향예측신호(y1)와 상기 하이브리드(26)에서 출력되는 신호를 입력하며, 상기 하이브리드(26)에서 출력되는 신호에서 상기 반향예측신호(y1)를 상쇄시킨 반향제거신호(e1)를 발생한다.The canceller 24 inputs a reflection prediction signal y1 output from the adaptive filter 20 and a signal output from the hybrid 26, and outputs the echo prediction signal from the signal output from the hybrid 26. The echo cancellation signal e1 cancels y1).

이하 전술한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다. 후술할 본 발명의 실시 예에 따른 동작은 더블 토크가 검사되는 경우와 검사되지 않는 경우를 구분하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an operation according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the above-described drawings. Operation according to an embodiment of the present invention to be described later will be described by distinguishing between the case of the double talk and the case that is not inspected.

1. 더블 토크가 검사되지 않는 경우1. If double talk is not checked

먼저, 적응필터(20)와 고정필터(22)의 필터 계수를 0으로 초기화시킨다. 그 후 상기 적응필터(20)는 A측으로부터 입력되는 제1음성신호(U신호) 한 프레임의 첫 샘플에 대해 상기 초기화된 필터 계수를 적응시킨다. 이때, 상기 적응필터(20)는 NLMS 적응 알고리즘에 따라 자신의 필터 계수를 샘플 단위로 갱신한다. 따라서, 다음 샘플에 대해서는 이전 샘플에 의해 갱신된 필터 계수를 적응시킨다. 상기 적응에 의해 상기 적응필터(20)는 반향예측신호(y1)를 상쇄기(24)로 출력한다. 상기 적응필터(20)는 전술한 동작에 의해 한 프레임에 대한 적응 동작이 완료되면 상기 갱신된 필터 계수를 고정필터(22)로 제공한다. 상기 고정필터(22)는 상기 적응필터(20)로부터 제공되는 필터 계수를 저장한다. 전술한 적응필터(20)의 동작은 앞에서 밝히고 있는 바와 같이 레벨 비교 더블 토크 검출기에 의해 더블 토크의 발생이 검출되지 않았을 경우에 있어서의 적응 동작을 설명하고 있다.First, the filter coefficients of the adaptive filter 20 and the fixed filter 22 are initialized to zero. The adaptive filter 20 then adapts the initialized filter coefficients to the first sample of one frame of the first audio signal (U signal) input from the A side. In this case, the adaptive filter 20 updates its filter coefficient in units of samples according to the NLMS adaptation algorithm. Thus, the filter coefficients updated by the previous sample are adapted for the next sample. By the adaptation, the adaptation filter 20 outputs the echo prediction signal y1 to the canceller 24. The adaptive filter 20 provides the updated filter coefficients to the fixed filter 22 when the adaptive operation for one frame is completed by the above-described operation. The fixed filter 22 stores filter coefficients provided from the adaptive filter 20. The operation of the above-described adaptive filter 20 has described the adaptive operation in the case where the occurrence of the double talk is not detected by the level comparison double talk detector as described above.

전술한 바와 같이 더블 토크가 발생하지 않는 경우에서의 상기 고정필터(22)의 필터 계수는 상술한 동작의 반복 수행을 통해 상기 적응필터(20)에 의해 적응 동작이 이루어지는 한 프레임 주기로 갱신된다. 즉, 상기 고정필터(22)가 저장하고 있는 필터 계수는 상기 적응필터(20)로부터 이전 프레임에 의해 갱신된 필터 계수라 할 것이다. 따라서, 앞에서의 설명에서도 알 수 있는 바와 같이 상기 적응필터(20)는 자신이 가지고 있는 필터 계수를 한 프레임을 구성하는 샘플 주기로 갱신하며, 상기 고정필터(22)는 자신이 가지고 있는 필터 계수를 한 프레임 주기로 갱신한다.As described above, the filter coefficients of the fixed filter 22 in the case where the double talk does not occur are updated in one frame period in which the adaptive operation is performed by the adaptive filter 20 through repeating the above-described operation. That is, the filter coefficients stored in the fixed filter 22 will be referred to as filter coefficients updated by the previous frame from the adaptive filter 20. Therefore, as can be seen from the foregoing description, the adaptive filter 20 updates its filter coefficients with a sample period constituting one frame, and the fixed filter 22 performs the filter coefficients it has. Update at frame cycle.

2. 더블 토크가 검출되는 경우2. When double talk is detected

도면상에는 도시하고 있지 않지만 상기 레벨 비교 더블 토크 검출기는 상기 적응필터(20)에 의해 적응 동작이 이루어지고 있는 프레임의 각 샘플 단위로 더블 토크 여부를 검출한다. 만약, 특정 샘플에 대해 더블 토크가 검출되면 상기 레벨 비교 더블 토크 검출기는 더블 토크가 검출되었음을 고정 필터(22)로 제공한다.Although not shown in the drawing, the level comparison double talk detector detects whether or not double talk is performed for each sample unit of the frame in which the adaptive operation is performed by the adaptive filter 20. If double talk is detected for a particular sample, the level comparison double talk detector provides to the fixed filter 22 that a double talk has been detected.

상기 고정필터(22)는 상기 레벨 비교 더블 토크 검출기로부터의 더블 토크 검출 통보를 받게 되면 현재 자신이 저장하고 있는 필터 계수를 상기 적응필터(20)로 제공한다. 상기 고정필터(22)로부터 제공되는 상기 필터 계수는 상기 적응필터(20)로부터 이전 프레임에 의해 갱신된 필터 계수이다.When the fixed filter 22 receives the double talk detection notification from the level comparison double talk detector, the fixed filter 22 provides the filter coefficient currently stored to the adaptive filter 20. The filter coefficients provided from the fixed filter 22 are filter coefficients updated by the previous frame from the adaptive filter 20.

상기 적응필터(20)는 상술한 NLMS 적응 알고리즘에 따라 갱신되어지는 필터 계수에 의해 해당 샘플에 대한 적응 동작을 수행하는 중에 상기 고정필터(22)로부터의 필터 계수를 제공받을 것이다. 상기 고정필터(22)로부터 필터 계수를 제공받은 상기 적응필터(20)는 현재의 필터 계수를 상기 고정필터(22)로부터 제공받은 필터 계수로 복원시킨다. 즉, 상기 적응필터(20)는 상기 자신이 샘플 주기로 갱신한 필터 계수를 이전 프레임에 의해 갱신되었던 필터 계수로 복원시켜 적응 동작을 수행한다. 상기 필터 계수를 복원한 상기 적응필터(20)는 상기 복원된 필터 계수에 의해 해당 샘플에 대한 적응 동작을 수행한다. 물론, 상기 복원된 필터 계수에 의한 적응 동작을 수행함에 있어서도 상기 적응 필터(20)는 샘플 주기로의 필터 계수 갱신을 수행한다. 상기 적응필터(20)는 한 프레임을 구성하는 모든 샘플들에 대한 적응 동작이 완료되면 상기 완료 시점에서 갱신된 필터 계수를 상기 고정필터(22)로 제공함으로서 상기 고정필터(22)의 필터 계수를 갱신한다.The adaptive filter 20 will be provided with the filter coefficients from the fixed filter 22 while performing the adaptive operation on the sample by the filter coefficients updated according to the above-described NLMS adaptation algorithm. The adaptive filter 20 receiving the filter coefficients from the fixed filter 22 restores the current filter coefficients to the filter coefficients provided from the fixed filter 22. That is, the adaptive filter 20 performs an adaptive operation by restoring the filter coefficients updated by the sample period to the filter coefficients updated by the previous frame. The adaptive filter 20 reconstructing the filter coefficients performs an adaptive operation on the sample by the reconstructed filter coefficients. Of course, in performing the adaptive operation based on the reconstructed filter coefficients, the adaptive filter 20 performs the filter coefficient update in the sample period. The adaptive filter 20 provides filter coefficients of the fixed filter 22 by providing the filter coefficients updated at the completion time to the fixed filter 22 when the adaptive operation for all the samples constituting one frame is completed. Update

도 3은 본 발명에서 제안된 방법을 사용하여 더블토크시의 성능을 시뮬레이션 한 것이며, ITU-T G.168의 TEST3B를 기준으로 모의 실험한 것이다. 상기 ITU-T G.168의 요구사항에 따르면 0dBm0의 입력신호에 대하여 적응필터가 충분히 수렴한 후의 더블토크 상황을 만들고, 일정시간 후에 출력신호가 -20dBm0이하여야 한다는 규정이 있다. 이에 대해 본 방법으로는 -60dBm0를 유지하므로 ITU-T G.168의 규격을 훨씬 상회하여 만족함을 알 수 있다.3 is a simulation of the performance of the double talk using the method proposed in the present invention, it is a simulation based on the TEST3B of ITU-T G.168. According to the requirements of ITU-T G.168, there is a provision that a double-talk situation occurs after the adaptive filter fully converges to an input signal of 0 dBm0, and the output signal should be below -20 dBm0 after a certain time. On the other hand, this method maintains -60dBm0, which is far more than the ITU-T G.168 specification.

전술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에서는 더블 토크의 검출 여부에 의해 적응필터의 필터 계수를 달리 적용하는 방법을 제안한다. 즉, 더블 토크가 검출되는 경우에는 적응필터의 필터 계수로 이전 프레임에 의해 갱신된 필터 계수를 사용하도록 제안한다.As described above, an embodiment of the present invention proposes a method of differently applying filter coefficients of an adaptive filter based on whether double talk is detected. That is, when double talk is detected, it is proposed to use the filter coefficient updated by the previous frame as the filter coefficient of the adaptive filter.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따라 이중 필터 구조를 간단히 함으로써 계산량의 부담을 덜고, 더블 토크시에 안정된 동작을 수행하는 효과를 얻을 수 있다. 또한 계산량이 줄어들기 때문에 디지털 신호 처리(DSP)당 구현할 수 있는 반향제거기의 채널수가 늘어남으로써 채널 당 반향제거기 구현 비용이 절감된다.Therefore, by simplifying the dual filter structure according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the burden of the calculation amount and obtain an effect of performing a stable operation at the time of double talk. The reduced computation also reduces the cost of implementing echo cancelers per channel by increasing the number of channels of echo cancellers that can be implemented per digital signal processing (DSP).

Claims (6)

수신 음성 프레임에 있어 더블 토크의 발생을 감안하여 송신 음성 프레임에 대해 샘플 단위로 적응적 반향 제거를 수행하는 반향 제거장치에 있어서,In the echo canceller which performs adaptive echo cancellation on a sample basis for a transmission speech frame in consideration of occurrence of double talk in the received speech frame, 복수의 샘플들로 이루어진 상기 수신 음성 프레임에 대해 샘플 단위로 상기 더블 토크의 발생을 검출하는 더블 토크 검출기와,A double talk detector for detecting the occurrence of the double talk on a sample basis for the received speech frame composed of a plurality of samples; 상기 송신 음성 프레임을 구성하는 각 샘플 단위로 갱신되는 적응 필터 계수를 상기 송신 프레임에 대해 적응시켜 상기 반향 제거를 위한 반향예측신호를 출력하는 필터를 포함하며,A filter for adapting an adaptive filter coefficient updated in each sample unit constituting the transmission speech frame to the transmission frame and outputting an echo prediction signal for removing the echo; 상기 필터는 하나의 송신 음성 프레임에 대해 적응이 완료되는 시점에서 고정 필터 계수를 상기 갱신된 적응 필터 계수로 갱신하며, 상기 더블 토크의 발생이 검출되면 상기 적응 필터 계수를 상기 고정 필터 계수로 복원함을 특징으로 하는 반향 제거장치.The filter updates the fixed filter coefficients to the updated adaptive filter coefficients when the adaptation is completed for one transmission speech frame, and restores the adaptive filter coefficients to the fixed filter coefficients when the occurrence of the double talk is detected. Echo cancellation device characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 더블 토크 검출기는,The method of claim 1, wherein the double talk detector, 입력되는 음성신호 레벨의 비교를 통해 상기 더블 토크를 검출함을 특징으로 하는 반향 제거장치.The echo canceller, characterized in that for detecting the double talk by comparing the input voice signal level. 제1항에 있어서, 상기 필터는,The method of claim 1, wherein the filter, 상기 송신 음성 프레임 단위로의 적응적 반향 제거의 수행이 완료되는 시점에서의 적응 필터 계수를 출력하고, 상기 적응적 반향 제거를 수행하는 중 상기 고정 필터 계수가 제공될 시 그 시점에서의 적응 필터 계수를 상기 고정 필터 계수로 복원하는 적응 필터와,Outputs adaptive filter coefficients at the time when the adaptive echo cancellation is performed on the basis of the transmission speech frame, and when the fixed filter coefficients are provided while performing the adaptive echo cancellation, the adaptive filter coefficients at that time An adaptive filter for restoring to the fixed filter coefficients; 상기 적응필터로부터 상기 송신 음성 프레임 주기로 제공되는 적응 필터 계수에 의해 고정 필터 계수를 갱신하고, 상기 더블토크가 검출될 시 상기 고정 필터 계수를 상기 적응 필터로 제공하는 고정필터를 포함함을 특징으로 하는 반향 제거장치.And a fixed filter updating the fixed filter coefficients by the adaptive filter coefficients provided from the adaptive filter in the transmission speech frame period and providing the fixed filter coefficients to the adaptive filter when the double torque is detected. Echo Canceller. 수신 음성 프레임에 있어 더블 토크의 발생을 감안하여 송신 음성 프레임에 대해 샘플 단위로 적응적 반향 제거를 수행하는 방법에 있어서,In a method of performing adaptive echo cancellation on a sample basis for a transmission speech frame in consideration of occurrence of double talk in a reception speech frame, 복수의 샘플들로 이루어진 상기 수신 음성 프레임에 대해 샘플 단위로 상기 더블 토크의 발생을 검출하는 단계와,Detecting generation of the double talk on a sample-by-sample basis for the received speech frame consisting of a plurality of samples; 상기 송신 음성 프레임을 구성하는 각 샘플 단위로 갱신되는 적응 필터 계수를 상기 송신 음성 프레임에 대해 적응시켜 상기 반향 제거를 위한 반향예측신호를 출력하는 단계와,Outputting an echo prediction signal for the echo cancellation by adapting an adaptive filter coefficient updated in each sample unit constituting the transmission speech frame to the transmission speech frame; 상기 반향예측신호에 의해 하나의 송신 음성 프레임에 대한 반향 제거가 완료되는 시점에서 고정 필터 계수를 상기 갱신된 적응 필터 계수로 갱신하는 단계와,Updating a fixed filter coefficient with the updated adaptive filter coefficient at the time when echo cancellation for one transmission speech frame is completed by the echo prediction signal; 상기 더블 토크의 발생이 검출되면 상기 적응 필터 계수를 상기 고정 필터 계수로 복원하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 반향 제거방법.And restoring the adaptive filter coefficients to the fixed filter coefficients when the occurrence of the double talk is detected. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 더블 토크는 입력되는 음성신호 레벨의 비교를 통해 검출함을 특징으로 하는 반향 제거방법.And the double talk is detected by comparing the input voice signal levels. 삭제delete
KR10-2001-0010570A 2001-02-28 2001-02-28 Method and apparatus for echo canceller during in wireless communication system KR100414911B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0010570A KR100414911B1 (en) 2001-02-28 2001-02-28 Method and apparatus for echo canceller during in wireless communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0010570A KR100414911B1 (en) 2001-02-28 2001-02-28 Method and apparatus for echo canceller during in wireless communication system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020070557A KR20020070557A (en) 2002-09-10
KR100414911B1 true KR100414911B1 (en) 2004-01-13

Family

ID=27696011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0010570A KR100414911B1 (en) 2001-02-28 2001-02-28 Method and apparatus for echo canceller during in wireless communication system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100414911B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020070557A (en) 2002-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2538176B2 (en) Eco-control device
US6181794B1 (en) Echo canceler and method thereof
US5390244A (en) Method and apparatus for periodic signal detection
US9237226B2 (en) Controlling echo in a wideband voice conference
US8199907B2 (en) Echo canceller and echo cancelling method and program
JP2002033683A (en) Network echo cancelation system and echo cancelation method
WO2005125168A1 (en) Echo canceling apparatus, telephone set using the same, and echo canceling method
JP4457639B2 (en) Echo canceller
JPH05327559A (en) Echo canceller
US5675644A (en) Method and apparatus for canceling echo accounting for delay variations
US20090074177A1 (en) Echo canceler and echo canceling program
US7366118B2 (en) Echo cancellation
US6757384B1 (en) Robust double-talk detection and recovery in a system for echo cancelation
US7613291B1 (en) Echo path change detection using dual sparse filtering
US7539300B1 (en) Echo canceller with enhanced infinite and finite ERL detection
US20060198511A1 (en) Fast echo canceller reconvergence after TDM slips and echo level changes
US6574337B1 (en) Adaptive echo canceler undoing adaptations made during double-talk
KR101442995B1 (en) Echo canceller
KR100414911B1 (en) Method and apparatus for echo canceller during in wireless communication system
KR100272131B1 (en) Adaptive reverbation cancelling apparatus
JP4475155B2 (en) Echo canceller
KR100400214B1 (en) Echo removal unit in telephonic communication system and method for updating coefficient of adaptive filter thereby
JP2006148375A (en) Echo cancellation method, echo canceller, and telephone repeater
Wang et al. An approach for echo cancellation system based on improved NLMS algorithm
JPH09162787A (en) Echo canceller

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20081107

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee