KR19990087725A - 통신신호의 주기적인 간섭성분을 억압하는 잡음억압회로 및 그방법 - Google Patents

통신신호의 주기적인 간섭성분을 억압하는 잡음억압회로 및 그방법 Download PDF

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Abstract

잡음억압기와 이의 방법은 통신신호의 주기적인 잡음성분을 억압한다. 통신신호의 주기적인 잡음성분의 기간은 통신신호를 여러 지연량에 의해 지연된 통신신호와 상관하게 한다. 잡음성분부분의 기간이 결정되자마자, 대응주기성을 나타내는 주기신호가 발생되어 통신신호로부터 가산된다. 합성차동신호는 잡음억압 통신신호를 형성한다. 무선전화장치에 구현될 때, 무선전화장치가 작동하는 차량의 구동엔진에 의해 야기된 엔진음으로 형성된 백그라운드노이즈가 잡음억압기의 작동중 억압될 수 있다.

Description

통신신호의 주기적인 간섭성분을 억압하는 잡음억압회로 및 그 방법
통신 시스템은 최소한으로 통신채널에 의해 상호 연결된 송신기와 수신기로 구성되어 있다. 송신기에 형성되거나 적용된 통신신호는 송신기에서 통신채널상에 전송을 허용하는 형식으로 변환된다. 수신기는 송신된 통신신호를 수신하기 위해 통신채널에 동조된다. 수신시, 수신기는 송신기에 의해 송신된 통신신호를 변환하거나 변환하지 않으면 변경한다.
무선통신 시스템은 통신채널이 전자주파수 스팩트럼의 부분으로 형성된 무선주파수채널을 포함하는 통신 시스템의 형태이다. 무선통신 시스템은 송신기와 수신기가 유선연결에 의해 상호 연결할 필요가 없다는 잇점이 있다. 대신, 통신채널은 무선주파수 채널로 형성되어 있기 때문에, 송신기와 수신기간의 무선연결이 불편하고 실용적이지 못할지라도 송신기와 수신기 사이에서 송신될 수 있다.
통신 시스템에서의 통신의 품질은 송신기에 의해 수신기에 전송된 정보신호에 중첩된 잡음의 레벨에 부분적으로 의존한다. 잡음이 통신채널에 전송되는 동안 통신신호에 도입될 수 있고 수신기 및 송신기에 수신될 때 도입될 수 있다. 잡음은 또한 정보신호가 송신기에 적용됨과 더불어 송신기에 도입될 수 있다.
수신기에 위치한 수화자에 제공된 신호의 잡음레벨은 그 정보신호에 비하여 높은 경우 수화자에 제공된 신호의 음성품질이 낮아진다. 잡음레벨이 매우 높은 경우에는 수화자는 수신기에 제공된 정보신호를 적절히 이해할 수 없다. 잡음은 자연적으로 주기적이거나 비동조적이다. 램덤잡음과 화이트잡음은 비동조잡음의 예이다. 수화자가 정보신호로부터 비동조잡음을 성공적으로 "블랙아웃"(block out)을 하는 동안, 주기적인 잡음이 수화자에 대해 전환된다.
정보신호에 중첩된 자음성분을 제거하기 위하거나 적어도 잡음의 레벨에 대한 정보신호의 레벨의 비율을 향상시키기 위한 여러 방법이 때때로 이용된다. 예를 들면, 송신기에 의한 송신, 이 송신다음의 수신기에서의 수신전에 필터가 통신신호로부터 잡음성분을 제거하는 필터회로가 이용된다.
종래의 필터회로는 정보신호에 중첩된 잡음성분을 여과하는 회로장치를 포함한다. 스팩트럼 감산처리가 예를 들면 프로세서 회로장치에 의해 적절한 알고리즘을 실행함으로써 수행된다. 스팩트럼 감산처리는 잡음레벨을 감소시키는데 효과적일지라고 스팩트럼 감산처리는 정보신호에 디스토션을 발생한다. 어느 경우에는 정보신호에서 발생한 왜곡이 커서 이러한 처리의 이용이 크게 제한된다. 스팩트럼 감산처리는 원래 주파수 도메인 처리이어서 이러한 처리를 이용하는 회로장치에 의해 수신된 타임 도메인 신호를 주파수 도메인으로 변환하는 경우 잠재적 유효신호 지연을 필요로 한다. 또한, 이러한 처리가 일반적으로 고속 푸리에 변환기법을 이용하기 때문에 이러한 처리를 수행하는 실용회로에 허여된 해가 일반적으로 매우 낮다.
정보신호의 레벨의 비가 잡음레벨에 비해 높은 경우, 이러한 문제에도 불구하고 이러한 잡음 처리가 일반적으로 매우 성공적이다. 그러나 이러한 비가 높은 경우 잡음억압을 수행할 필요가 적어진다. 이러한 스패트럼 감산처리는 통신의 품질을 유효하게 향상시키기 위해 활용이 제한된다.
무선전화 통신 시스템은 정보신호에 중첩된 잡음이 통신 시스템의 작동중 전송된 통신 품질에 영향을 주는 무선통신 시스템의 예이다. 송신기에 응용전에 정보신호에 중첩된 잡음을 포함하는 송신 및 수신처리동안 어떠한 단계에서 잡음이 정보신호에 중첩될 수 있다. 이러한 잡음은 통시품질에 매우 큰 영향을 준다.
이러한 시스템에 이용되는 무선전화장치는 사용자가 자동차량에서 작동하거나 위치시키는 경우 사용자에 의해 널리 이용된다. 무선연결에 무선전화장치와 무선통신 시스템의 인트라 스트락쳐 사이에서 필요하지 않기 때문에, 무선전화장치와 무선전화 통신 시스템의 인트라 스트락쳐 사이에서 통신이 이루어지고 인트라 스트락쳐에 의해 포위된 어느 정수를 통해서 차량이 이동함에 따라 무선전화장치와 인트라 스트락쳐 사이에서 통신이 이루어질 수 있다.
스팩트럼 감산처리를 수행하는 필터를 포함하는 종래의 필터회로는 무선전화장치에 적용된 정보신호에 중첩된 잡음을 여과하는 데 이용될 수 있다. 그러나, 이러한 종래의 필터회로는 여과시 신호에 허용할 수 없는 왜곡을 신호에 발생할 수 있다. 또한, 이러한 종래의 필터회로는 매우 느리고 스팩트럼 감산처리가 일반적으로 고속 푸리예변환기법을 이용한 주파수 도메인 처리이기 때문에 분해능이 매우 낮다.
주지적인 특성을 지닌 잡음은 차량을 작동하는 동안 무선전화장치의 이용자에 의한 대중적인 이용으로 인해 무선전화통신 시스템에서 문제가 있다. 차량이 동작하는 동안 발생한 엔진음이 정보신호 즉, 사용자가 무선전화장치의 송신부의 마이크로폰에 말할 때 발생하는 음성신호에 중첩된다. 차량이 이동할 때, 차량의 회전등과 같은 또 다른 잡음원에 의해 발생한 잡음은 정보신호에 중첩될 수 있다.
엔진음은 주기적으로 엔진이 작동하는 주파수에 관련된 고조파 주파수를 지닌다. 또한, 타이어 회전음이 주기적이다. 정보신호에 왜곡을 발생하지 않고 잡음이 억압될 수 없기 때문에, 스팩트럼 감산처리를 이용하는 것이 결정되지 않는다. 스팩트럼 감산처리를 수행하는 회로장치를 이용하지 않으므로써, 주기적인 잡음이 적절히 억합되지 않는다. 따라서, 무선전화장치에 의해 전송된 통신신호는 정보신호외에 정보신호에 주기적인 잡음신호의 중첩에 의해 애기된 유효성분으로 형성되어 있다. 무선전화 시스템 인트라 스트락쳐의 수신회로장치의 부분을 형성하는 잡음억압회로는 일반적으로 이러한 잡음을 제거하거나 억압하는데 적절하지 않다.
정보신호에 중첩된 주기적인 잡음을 억압하는 방법은 잇점이 있다. 본 발명의 중요한 개량은 잡음억압회로장치 및 방법에 관한 백그라운드 정보를 기반으로 이루어진다.
본 발명은 통신신호의 잡음성분의 억압에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 통신신호의 음성품질을 향상시키기 위해 통신신호로부터 주기적인 전기 잡음을 제거하는 타임 도메인, 잡음억압회로 및 이의 방법에 관한 것이다.
자동차량에 장착된 무선전화에서 구현될 때, 무선전화의 사용자가 통화하는 동안 구동엔진의 음에 의해 야기된 주기적인 백그라운드 노이즈가 억압된다. 억압될 때마다, 주기적인 백그라운드 노이즈는 무선전화에 의해 송신된 신호의 부분을 형성하지 않으므로써 고음성품질의 통신신호의 전송을 이용할 수 있게 한다.
도 1은 정보신호에 중첩된 주기적인 잡음신호를 억압하기 위해 작동하는 본 발명의 실시예의 잡음억압회로의 기능블록도.
도 2는 잡음신호가 정보신호에 중첩되는 경우 형성된 정보신호, 주기적인 잡음신호 및 합성신호의 그래프.
도 3은 무선전화장치의 송신기부분에 연결된 본 발명의 실시예의 잡음억압기의 기능블록도.
도 4는 무선장치의 전송부에 연결된 본 발명의 또 다른 실시예의 잡음억압기의 기능블록도.
도 5는 정보신호에 중첩된 주기적인 잡음신호를 억압하기 위해 작동하는 본 발명의 또 다른 실시예의 노이즈 억압회로의 기능도.
도 6은 본 발명의 실시예의 방법의 방법단계를 도시한 흐름도.
본 발명은 정보신호에 중첩된 주기적인 잡음을 억압하는 방법을 제공하는 것이다. 주기적인 잡음을 억압함으로써, 수화자에 제공된 정보신호의 품질이 향상된다. 시간 도메인처리가 이용되어 유효신호 지연이 없으면서 고주파분해능으로 잡음억압을 실행하게 한다.
본 실시예에서, 잡음억압기는 송신기에 의한 송신전 정보신호에 중첩된 주기적인 잡음을 억압하기 위해 송신기의 부분을 형성한다. 또 다른 실시예에서, 잡음억압기는 수신기에 수신된 통신신호의 주기적인 잡음성분을 억압하기 위해 수신기의 부분을 형성한다.
잡음억압기는 예를 들면 차량에서 작동하는 무선전화장치와 같은 무선전화장치의 부분을 형성할 수 있다. 무선전화장치는 셀룰러통신 시스템과 같은 무선전화 통신 시스템에 따라 통신하도록 작동할 수 있다.
동작중 발생한 차량의 엔지음과 같은 주기적인 잡음이 억압될 수 있다. 무선전화장치의 사용자가 마이트로폰부에 말을 하는 경우, 이런한 잡음은 음성신호에 중첩된 주기적인 백그라운드 노이즈를 형성한다. 또 다른 실시예에서, 두 개 이상의 주기적인 잡음성분은 정보신호에 중첩된 상이한 주기성을 지니는데 이는 억압된다.
음성신호에 중첩된 주기적인 잡음이 억압되기 때문에, 수화자에 제공된 신호의 음성품질이 향상된 음성품질을 가진다. 잡음억압기는 주기적인 잡음을 억압할 수 있기 때문에, 무선전화 통신의 통신품질에 일반적으로 영향을 주는 잡음의 억압이 제거될 수 있어서 무선전화 통신 시스템에 따라 통신을 이용할 수 있다.
따라서, 또 다른 태양에서, 잡음억압기 및 이의 방법은 정보성분부를 지닌 수신신호의 선택된 잡음성분부를 억압한다. 잡음성분 추정기는 수신된 신호를 나타내는 신호를 수신하기 위해 연결되어 있다. 잡음성분 추정기는 주기적인 간섭원에 의해 발생된 수신신호의 잡음성분부를 검출한다. 타임 도메인 잡음성분 신호는 이에 따라 발생된다. 잡음성분 감산기는 수신된 신호를 나타내는 타임 도메인 신호를 수신하고 잡음성분 검출기에 의해 발생된 잡음성분신호를 수신하기 위해 연결되어 있다. 잡음성분 감산기는 수신신호를 나타내는 신호로부터 타임 도메인 잡음성분신호의 값을 감산하고 잡음이 억압된 신호를 이에 따라 형성한다. 억압된 신호는 주기적인 간섭원에 의해 발생된 잡음성분부가 억압된 수신신호를 대표한다.
본 발명의 상세한 이해는 발명의 상세한 설명과 첨부된 크레임을 수반한 도면을 참고로 하면 분명해질 것이다.
우선 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예의 10으로 표시된 노이즈억압기가 도시되어 있다. 노이즈억압기(10)는 라인(12)에 적용된 수신신호를 수신한다. 수신신호는 신호가 중첩될 수 있는 수신신호를 수신한다. 수신신호가 정보신호 성분부분에 중첩될 수 있는 잡음성분중에서는 주기적인 잡음, 즉 자연적으로 주기적인 잡음이 있다.
종래의 잡음억압회로장치는 정보성분부분에 왜곡을 도입하지 않고 수신신호의 잡음성분부분을 적절히 제거하거나 억압하도록 일반적으로 할 수 없다. 음성신호와 같은 정보신호는 함께 합해질 때 복합고조파신호 또는 자연적으로 주기적인 다수의 주기적인 신호로 형성되어 있다.
스팩트럼 가감처리를 이용하는 회로장치와 같은 종래의 잡음억압회로장치는 수신신호에 왜곡의 받어들여질 수 없는 레벨을 때로 도입하고 이로한 목적에 이용되지 않는다. 이에 의해, 주기적인 잡음성분은 억압되지 않는다. 이러한 주기적인 잡음성분이 억압되지 않기 때문에, 통신의 음성품질이 악영향을 미친다.
잡음억압기(10)가 수신신호가 주기적 잡음성분을 제거하기 위해 작동하기 때문에, 통신 시스템에서의 잡음억압기(10)의 이용이 통신을 실행한다. 신호의 주기적인 잡음성분부분이 제거되거나 억압되고 정보신호가 수화자에 제공될 때, 매우 쉽게 분별할 수 있다.
도 1에 도시된 잡음억압기(10)는 이에 적용된 수신신호를 수신하기 위해 라인(12)에 연결된 잡음성분 추정기(14)를 포함한다. 이 잡음성분 추정기(14)는 주기적인 간섭원에 의해 발생되는 수신신호의 주기적인 잡음성분부분을 검출하도록 작동하는 잡음성분 검출기(15)와 이 추정기에 의해 검출된 잡음성분의 추정을 형성하는 라인(17)에 신호를 발생하는 추정 발생기(16)를 포함한다. 라인(17)에서 발생한 신호는 잡음성분 추정을 포함하거나 잡음성분 추정을 형성한다. 추정기는 라인(12)에 적용된 수신신호의 주기적인 잡음성분을 추정하기 위해 타임 도메인에서 작동할 수 있다.
도 3 및 도 4에 대하여 설명한 실시예에 관한 보다 상세한 설명에서 알 수 있듯이, 잡음성분 추정기는 추정기(14)가 작동할 수 있는 비 또는 속도를 선택함으로써 음성신호와 같은 주기적인 잡음과 정보신호간을 구별할 수 있다. 주기적인 잡음신호의 주파수가 시간에 걸쳐 변경되기 때문에, 추정기(14)는 이러한 변경을 검출할 수 있기에 충분한 비율로 작동한다. 그러나, 추정기(14)는 수신신호의 정보신호성분부가 잡음신호를 형성하는 부정확하게 결정하기에 충분한 비로 작동하지 않는다. 다시말해, 추정기(14)가 작동하는 비는 추정기(14)가 잡음과 정보신호간을 구별할 수 있으면서, 잡음변화의 주파수로 주기적인 잡음을 검출하고 추정할 수 있도록 주위 깊게 선택된다.
검출기(15)는 라인(12)상에 적용된 수신신호의 주기적인 잡음성분을 검출하여 검출된 성분의 표시를 추정발생기(16)에 제공하도록 작동한다. 일실시예에서, 추정발생기는 라인(12)에 적용된 수신신호를 수신하도록 연결되어 있어서 이러한 연결은 추정발생기에 연장한 점선에 의해 도면에 표시되어 있다.
잡음성분 추정기(14)의 추정발생기(16)는 검출기(15)에 의해 검출될 때 수신신호의 주기적인 잡음성분 부분을 대표하는 라인(17)에 잡음성분신호를 발생한다. 라인(17)은 합산장치(18)의 부의 입력에 연결되어 있다. 수신신호가 적용된 라인(12)은 합산기(18)의 양의 입력단자에 적용된다.
합산기(18)는 라인(12)에 적용된 수신신호로부터 라인(17)에서 발생하는 잡음성분신호를 감산하고 이에 따라 라인(22)상의 잡음 압축신호를 발생하기 위해 작동한다. 합산기(18)는 라인(12)에 적용된 수신신호로부터 잡음성분 추정기(14)에 의해 발생된 잡음성분신호를 감산하도록 작동하기 때문에, 잡음성분 추정기에 의해 검출된 주기적인 잡음이 수신신호로부터 제거된다. 이에 의해, 주기적인 잡음성분이 억압되고 라인(22)에서 발생된 잡음억제신호의 부분을 형성하지 않는다.
잡음억압기(10)가 송신기의 부분을 형성하기 때문에, 주기적인 잡음이 송신기에 의해 발생된 통신신호의 전송을 발생한다. 그리고, 잡음억압기(10)는 수신기의 부분을 형성할 때, 수신기에 의해 수신된 신호의 주기적인 잡음성분부가 신호가 수신기에 위치한 수화자에 제공되기 전에 억업된다.
도 2는 주기적인 잡음신호(32)가 중첩되는 정보신호(28)로 형성된 예시적인 통신신호(26)를 도시한다. 잡음신호(32)는 정보신호(32)가 정보신호(28)에 중첩될 때, 합성신호(26)는 이러한 잡음신호(32)에 의해 야기된 왜곡을 포함한다. 이와는 달리, 신호(26)로부터 주기적인 잡음성분부을 제거함으로써, 정보신호(28)가 유지된다. 이러한 신호가 수화자에 제공될 때, 이러한 신호의 오디오신호가 합성신호(26)의 품질에 비해 향상된다.
도 3은 잡음억압기(10)를 포함하는 무선전화(42)를 도시한다. 사용자가 전화(42)의 마이크로폰(46)에 말을 할 때 무선전화(42)의 오퍼레이터는 음향정보신호(44)를 발생한다. 차량에 위치할 때 사용자가 무선전화(42)를 활용할 때, 차량의 구동엔진의 음으로 형성된 잡음과 같은 백그라운드 노이즈가 전화(42)의 마이크로폰(46)에 적용된다.
따라서, 정보신호(44)와 백그라운드 잡음(48)은 함께 수신신호를 형성하고 마이크로폰(46)에 함께 적용된다. 음향정보신호(44)와 백그라운드 노이즈(48)는 수신신호를 함께 형성하고 함께 마이크로폰(46)에 적용된다.
마이크로폰(46)은 신호(44)로 형성된 수신신호와 잡음(48)을 전기적인 형태로 변환시킨다. 마이크로폰(46)에 적용된 수신신호를 나타내는 전기신호가 라인(52)에서 발생된다. 라인(52)에서 발생된 신호는 정보 예를 들면, 신호 및 백그라운드 노이즈로 형성된 성분을 포함한다.
도 1에 도시된 잡음억압기(10)는 라인(52)에서 발생된 전기적인 신호를 수신하기 위해 연결되어 있다. 잡음억압기(10)는 잡음성분 추정기(14)를 포함하도록 다시 도시되어 있다.
잡음성분 추정기(14)는 라인(52)에 의해 공급된 전기신호의 부분을 자동상관하는 자동상관기(54)를 포함하도록 도시되어 있다. 즉, 자동상관기는 이에 적용된 전기신호의 부분과 지연량에 의해 지연된 전기신호를 비교한다. 자동상관기는 전기신호와 지연된 전기신호간의 상관을 결정한다.
예시된 실시예에서, 자동상관기(54)는 라인(52)에서 발생된 전기신호를 다수의 상이한 량의 지연에 의해 지연된 동일신호와 상관시키고 전기신호와 다수의 량의 지연에 의해 지연된 신호간의 결정된 상관을 나타내는 라인(56)에 자동상관신호를 발생시킨다.
라인(56)은 자동상관기(54)에 의해 발생된 자동상관신호와 해당 지연된 신호와 연관된 지연을 제공하도록 소터(62)에 연결되어 있다. 소터(62)는 상관신호가 라인(52)에서 발생된 전기신호와 가장 밀접하게 상관하는 지연된 신호를 나타내는 최고치인가를 결정한다. 또 다른 실시예와 도 5에서 알 수 있듯이, 소터(62)는 부가적으로 지연된 신호가 라인(52)에서 발생된 전기신호와 밀접하게 상관하는지를 결정한다.
자동상관기(54)는 전기신호와 지연된 신호중 적어도 하나간의 상관의 결정된 레벨이 선택된 양만큼 클 때, 라인(64)에 엔어블신호를 발생시킨다.
지연의 에러량에 의해 지연될 때, 전기신호와 신호간의 상관을 결정함으로써, 전기신호가 되풀이될 때가 결정된다. 즉, 자동상관기는 전기신호의 주기를 결정한다. 자동상관기의 시정수의 적절한 선택에 의해, 잡음신호의 주기가 결정된다. 소터(62)는 자동상관신호와 전기신호와 최고의 상관을 나타내는 지연된 전기신호의 시간시연과 연관된 시간지연을 선택하고 소터는 지연시간과 전기신호의 잡음성분을 나타내는 라인(66)에 지연신호를 발생한다. 또 다른 실시예에서, 소터(62)는 하나 이상의 잡음성분의 시간지연을 대표하는 신호를 발생한다.
자동상관기(54)와 선택기(62)는 추정기(14)의 부분으로써 도 1에 도시된 검출기(15)를 함께 형성한다. 라인(66)은 소터에 의해 발생된 지연량신호를 제공하기 위해 가변지연소자(68)에 연결되어 있다. 가변지연소자는 이에 발생된 전기신호를 수신하기 위해 라인(52)에 연결되어 있다. 가변지연소자(68)는 라인(66)에서 발생된 지연량신호의 값에 의해 나타나는 지연량에 대응하는 모든 량에 의해 전기신호를 지연하도록 작동한다. 가변지연소자(68)는 추정기(14)의 부분으로써 도 1에 도시된 추정발생기(16)를 형성한다.
가변지연소자(68)는 스위치(75)가 폐쇄위치에 위치하는 경우 합산기(74)의 입력에 제공된 라인(72)에 지연된 신호를 발생시킨다. 지연소자(68)에 의해 라인(72)에서 발생된 신호는 잡음추정을 포함한다. 스위치(75)는 라인(64)에서 발생된 엔어블신호의 값에 의존하는 폐쇄위치로 선택적으로 작동할 수 있다. 이러한 방법에서, 자동상관기가 전기신호와 선택된 레벨보다 큰 지연신호와의 상관을 결정할 경우에만 지연신호가 합산기(74)의 부의 입력에 적용된다. 하나 이상의 잡음성분을 대표하는 신호가 소터(62)에 의해 발생되는 실시예와 도 5에서 알 수 있듯이, 소자(68)와 유사한 부가적인 가변지연부품이 지연소자(68)의 작동과 유사한 방식으로 작동되고 이러한 부가적인 소자에 의해 발생된 신호가 함께 합해지고 이러한 합산 합이 다음에 잡음 억압할동에서 이용된다.
라인(52)은 합산기(54)의 양의 입력에 연결되어 전기신호를 이의 양의 입력에 제공한다. 합산기(74)는 전기신호로부터 지연된 신호를 감산하고 합산기(74)의 출력단자에서 잡음억압된 신호를 형성하는 차동신호를 발생하도록 작동한다. 합산기의 출력단자는 라인(76)에 연결되어 있다. 이러한 방식에서, 전기신호의 주기적인 전기잡음성분은 전기신호로부터 감산된다.
이후, 라인(76)에서 발생된 잡음압축신호는 잡음억압신호를 변조하고 상향변환하는 변조 및 상향변환 회로장치(78)에 제공된다. 주파수로 변조되어 상향변환될 때마다, 잡음억압신호가 안테나(82)를 경유하여 전송된다.
무선전화(42)가 수신부를 포함하도록 도시되어 있다. 단일블록으로 도시된 잡음억압회로(10)는 복조기 및 하향변환기(84)에 의해 복조되어 상향변환할 때마다, 무선전화의 안테나(82)에 수신된 신호의 주기적인 잡음성분을 제거하는데 이용된다.
라인(86)상에서 잡음억압기(10)에 의해 발생된 잡음억압신호가 신호를 무선전화에 위치한 수화자에 공급하기 위해 스피커(88)에 제공된다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예의 무선전화(142)를 도시한다. 무선전화(142)는 무선전화의 송신기에 의해 전송되기 전에 주기적인 잡음신호를 억압하기 위해 본 발명의 또 다른 실시예의 잡음억압기(10)를 포함한다.
음향신호(144)가 도 3에 도시된 백그라운드 노이즈(48)를 발생한 소오스와 같은 소오스에 의해 발생될 수 있는 백그라운드 노이즈(148)와 함께 마이크로폰(146)에 적용된다. 백그라운드 노이즈(148)와 함께 음향신호(144)는 마이크로폰(146)에 적용시 라인(152)상의 전기신호로서 전기형태로 변환된 수신신호를 형성한다.
라인(152)은 잡음성분 검출기(10)의 자동상관기(154)에 연결되어 있다. 자동상관기(154)는 잡음억압기의 잡음성분 검출기(14)의 부분을 형성하고 도 3에서 설명한 자동상관기(54)의 작동과 유사한 방식으로 작동한다.
상관기는 서터(162)에 적용된 라인(156)에 자동상관신호를 발생한다. 소터(162)는 라인(166)에 지연량신호를 발생하도록 도 3에 도시된 소터(62)의 작동과 유사한 방식으로 작동한다. 자동상관기(154)와 소터(162)는 도 1에 도시된 검출기(15)를 함께 형성한다. 또 다른 실시예에서, 도 5에서 알 수 있듯이, 소터(162)는 라인(152)에서 발생된 전기신호와 어느 부가적인 지연된 신호가 밀접하게 상관하는지를 결정하고 이러한 결정을 나타내는 신호를 발생한다.
라인(166)은 주기적인 임펄스발생기(172)에 연결되어 라인(166)에서 발생된 지연량신호를 제공한다. 주기적인 임펄스 발생기(172)는 라인(166)에서 발생된 지연량신호의 값에 응답하는 주파수에서 라인(174)에 임펄스열을 발생하도록 작동한다.
라인(174)은 유한충격응답(FIR)필터(176)의 입력에 연결되어 있다. FIR 필터(176)는 이에 적용된 주기적인 임펄스열을 적절히 여과하는 응답필터이다. 주기적인 임펄스발생기(172)와 FIR 필터(176)는 주기적인 간섭신호 추정을 발생하는 주기적인 간섭신호 추정발생기(178)를 형성한다. 이러한 추정은 필터(176)의 출력단자에 연결된 라인(182)상에서 발생된다. 다수의 주기적인 간섭신호추정 발생기는 병렬로 위치해 있고 이로부터 발생된 신호는 다수의 주기적인 잡음성분을 억압하도록 작동하는 실시예에서 함께 합해진다.
라인(182)은 합산기(184)의 부의 입력에 연결되어 있다. 라인(152)은 합산기(184)의 양의 입력에 연결되어 있다. 합산기(184)는 라인(152)에서 발생된 전기신호로부터 라인(182)에서 발생된 주기적인 간섭추정신호를 감산하도록 작동한다. 합산기는 이의 출력단자에서 차동신호를 발생한다. 이 차동신호는 합산기의 출력단자에 연결된 라인(186)에서 발생된 잡음억압신호를 형성한다. 라인(186)은 최소평균제곱(LMS) 적응필터(188)의 입력에 연결되어 있다. 필터(188)는 종래의 방식대로 필터(176)의 적응 특정을 적절히 선택하기 위해 라인(192)에 신호를 발생하도록 작동된다.
또한, 라인(186)은 잡음억압신호를 변조하고 상향변환하는 변조기 및 상향 변환기(194)에 연결되어 있다. 주파수가 변조되어 상향변환되자마자, 신호 억압신호가 안테나(196)에 의해 전송된다.
무선전화(142)는 잡음억압기(10)가 다시 부분을 형성하는 수신회로장치를 포함하도록 도시되어 있다. 잡음억압기(10)는 변조기와 하향변환회로(198)와 나란히 위치한 단일블록으로 도시되어 있다. 복조기와 하향변환기(198)는 안테나(196)에서 수신된 수신신호를 복조하여 하향변환하고 전기형태로 변환한다. 잡음억압기(10)에 의해 발생된 잡음억압신호는 스피커부품(202)에 적용되고 이 스피커부품을 통해 잡음억압된 수신신호가 음향형태로 무선전화의 수화자에게 제공된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예의 잡음억압기(210)를 도시한다. 이 잡음억압기(210)는 라인(212)에 적용된 수신신호를 수신한다. 수신신호는 잡음이 중첩될 수 있는 정보성분부분, 즉 주기적인 잡음신호를 포함한다. 라인(212)에 적용된 신호의 주기적인 잡음성분부분은 제거되거나 억압되어 수신신호의 부분을 형성하는 정보신호를 쉽게 구별할 수 있다. 잡음억압기(210)는 이에 적용된 수신신호를 수신하기 위해 라인(212)에 연결된 잡음성분 추정기(214)를 포함한다. 잡음성분 추정기는 잡음성분 검출기(215)와 다수의 추정발생기(216)를 포함한다. 추정발생기(216)중 개별적인 하나는 잡음성분 검출기(215)에 의해 발생된 신호가 발생된 다수의 라인중 개별적인 하나에 연결되어 있다. 일실시예에서, 추정발생기(216)는 라인(212)에 연결되어 있다. 이러한 연결은 추정발생기(216)에 연장한 점선에 의해 도면에 표시되어 있다. 다수의 추정발생기에 의해 발생된 신호는 합산기(216A)에 의해 함께 합산된다. 합산기(216A)에 의해 발생된 합산된 신호는 합산기(216A)에 의해 발생된 합산된 신호가 발생된 라인(217)에 연결되어 있다.
검출기(215)는 라인(212)에 적용된 수신신호의 주기적인 잡음성분을 검출하도록 작동되고 추정발생기(216)에 검출된 성분의 표시를 제공하도록 작동된다. 검출기(215)에 의해 검출된 잡음성분의 개별적인 하나는 추정발생기(216)중 개별적인 하나에 공급된다.
각각의 추정발생기(216)는 잡음성분신호를 발생하고 추정발생기(216)에 의해 발생된 잡음성분신호가 합산기(216A)에 의해 함께 합산된다. 이러한 합이 라인(217)에서 발생하고 이러한 합은 검출기(215)에 의해 검출될 때, 수신신호의 주기적인 잡음성분을 대표한다. 라인(217)은 합산기(218)의 부의 입력에 연결되어 있다. 수신신호가 적용된 라인(212)은 합산기(218)의 양의 입력단자에 적용된다.
합산기(218)는 라인(212)에 적용된 수신신호로부터 라인(217)에서 발생된 잡음성분 신호를 감산하고 이에 따라 잡음억압신호를 라인(222)에 발생하도록 작동한다. 합산기(218)이 수신신호로부터 잡음성분 추정기(214)에 의해 발생된 잡음성분신호를 감산하도록 작동하기 때문에, 잡음성분 추정기에 의해 검출된 주기적인 잡음이 수신신호로부터 제거된다. 이에 의해 주기적인 잡음성분이 억압되고 라인(222)에서 발생된 잡음억압신호의 부분을 형성하지 않는다.
도 3 및 도 4에서 설명하였듯이, 억압기(10)의 예시된 부품은 수신신호의 하나 이상의 잡음성분부를 억압하기 위해 변경될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 억압기(210) 잡음억압기(10)와 대체될 수 있다. 예를 들면, 선택기(62)는 다수의 가변지연부품(68)에 적용해야 하는 라인(66)과 유사한 다수의 출력라인에 다수의 출력신호를 발생할 수 있다. 이 각각은 라인(52)에 연결되어 있다. 다수의 가변지연소자(68)에 의해 발생된 신호가 합해진후 합산기(74)에 적용된다. 도 4에 도시된 잡음억압기(10)는 수신신호로부터 다수의 상이한 잡음성분부의 억압을 허락하도록 아날로그적으로 변경된다.
도 6은 본 발명의 실시예의 223으로 일반적으로 도시한 방법을 예시한다. 방법(223)은 정보성분부를 지닌 수신신호의 선택된 잡음성분 부분을 억압한다.
먼저, 블록(224)에 표시되어 있듯이, 수신신호가 전기형태로 변환된 다음 블록(225)에 의해 표시되어 있듯이, 수신신호가 시간지연에 의해 지연된다. 다음, 블록(226)에 의해 표시되어 있듯이, 지연된 신호가 지연된 신호와 수신신호간의 자동상관의 레벨을 표시하기 위해 수신신호와 상관된다.
결정블록(228)에 의해 표시되어 있듯이, 다수의 자동상관은 다수의 상이한 지연량에 의해 지연된 지연신호와 수신신호를 상관함으로써 수행된다. 다수의 지연신호와의 상관의 바람직한 수의 반복이 수행될 때까지, 어떠한 분지도 결정블록(228)으로부터 택해지지 않는다.
결정된 수의 자동상관이 수행될 때, yes분지가 블록(228-232)으로부터 택해지고 이들 블록에서는 어느 지연신호가 수신신호와의 가장 큰 상관인지를 결정한다. 지연시간 및 수신신호의 정보신호성분에 중첩된 잡음성분의 기간이 블록(234)에 의해 표시되어 있듯이, 결정된다.
다음, 블록(236)에 의해 표시되어 있듯이, 블록(234)에서 결정된 기간에 대응하는 주기성을 지닌 주기신호가 발생된다. 발생된 주기신호는 블록(238)에 의해 표시되어 있듯이 수신신호로부터 감산되어 수신신호의 주기적인 잡음성분이 억압되는 잡음억압신호를 형성한다.
본 발명의 작동은 통신신호의 주기적인 잡음성분을 억압한다는 잇점이 있다. 차량에서 작동하는 무선전화에서 구현되는 경우, 차량의 구동엔진의 엔진음에 의해 발생되는 잡음과 같은 백그라운드 노이즈는 잡음억압기의 작동을 통해서 억압된다. 이러한 억압으로 인해 무선전화장치의 동작중 실행된 통신의 품질이 향상된다. 이 설명은 본 발명을 수행하는데 바람직한 예이고 본 발명의 청구범위는 이러한 설명에 의해 받드시 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 다음 크레임에 의해 한정된다.

Claims (19)

  1. 정보성분부분을 지닌 수신신호의 선택된 잡음성분부분을 억압하는 잡음억압기에 있어서,
    수신신호를 나타내는 신호를 수신하기 위해 연결되어 있어 주기적인 하나 이상의 주기적인 간섭에 의해 발생된 수신신호의 타임 도메인 주기적인 잡음성분부분을 추정하고 이에 응답하여 타임 도메인 잡음성분 추정신호를 발생하는 잡음성분 추정기와;
    수신신호를 나타내는 신호를 수신하고 상기 잡음성분 추정기에 의해 발생된 타임 도메인 성분신호를 수신하기 위해 연결되어 수신신호를 나타내는 신호로부터 타임 도메인 잡음성분 추정신호의 값을 감산하고 주기적인 간섭원에 의해 발생된 잡음성분부분이 억압되는 수신신호를 나타내는 잡음억압신호에 응답하여 잡음억압신호를 형성하는 잡음성분 감산기를 구비한 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 잡음성분 추정기는 주기적인 잡음성분부분에 대응하는 주기성을 지닌 주기적인 신호와 주기적인 간섭원에 의해 발생된 수신신호의 주기적인 잡음성분부분을 상관하는 상관기를 구비한 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 상관기는 수신신호를 나타내는 신호를 하나 이상의 선택된 지연기간에 의해 지연된 수신신호를 나타내는 신호와 상관하고 자동상관을 나타내는 값의 자동상관신호를 발생하는 자동상관기를 구비하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 자동상관기는 수신신호를 나타내는 신호를 다수의 지연기간까지 지연된 수신신호를 나타내는 신호와 상관하고 자동상관을 나타내는 값의 다수의 자동상관신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 잡음성분 추정기는 자동상관신호를 수신하기 위해 연결되어 이에 적용된 어느 상관신호와 이와 관련된 시간지연이 수신신호를 나타내는 신호와 가장 밀접하게 상관되었는지를 결정하고 이에 응답하여 지연량신호를 발생하는 소터를 구비하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 소터는 적용된 어느 상관신호가 선택된 상관레벨 이상으로 수신신호를 나타내는 신호와 상관되는지를 결정하는 이에 응답하여 지연량신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  7. 제5항에 있어서, 상기 잡음성분 추정기는 수신신호와 지연량신호를 나타내는 신호를 수신하기 위해 연결되어 수신신호를 나타내는 신호로 형성된 지연신호를 발생하는 신호지연기를 더 포함하고 상기 지연신호는 수신신호의 잡음성분부분을 추정하는 잡음성분 추정신호를 형성하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 소터에 의해 선택된 자동상관신호가 선택된 자동상관신호값만큼 클 때 상기 잡음성분 감산기에 제공되는 것을 특징으로 하는 잡음압축기.
  9. 제5항에 있어서, 상기 잡음성분 추정기는 상기 소터에 의해 발생된 지연량신호를 수신하도록 연결되어 지연량신호의 값에 간계한 주기성을 지닌 주기신호를 발생하는 주기신호 발생기를 포함하고 상기 주기신호는 잡음성분 추정신호를 형성하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 주기신호 발생기는 지연량신호를 수신하기 위해 연결되어 임펄스열을 발생하는 주기 임펄스발생기와 잡음성분 추정신호를 형성하는 여과된 신호를 발생하는 적응필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  11. 제1항에 있어서, 제1입력단자, 제2입력단자 및 출력단자를 지닌 합산기를 포함하고 상기 제1입력단자는 수신신호를 나타내는 신호를 수신하도록 연결되어 있고 상기 제2입력단자는 잡음성분 추정신호를 수신하기 위해 연결되어 있고 잡음억압신호는 상기 출력단자에 형성된 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  12. 제1항에 있어서, 상기 잡음성분 추정기는 주기간섭원에 의해 발생된 수신신호의 잡음성분부분을 검출하는 실행가능한 알고리즘을 지닌 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  13. 제1항에 있어서, 상기 잡음성분 감산기는 수신신호를 나타내는 신호로부터 잡음성분 추정신호의 값을 감산하는 실행가능한 알고리즘을 지닌 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  14. 제1항에 있어서, 수신신호는 음향트랜스듀서에 적용된 음향신호를 포함하고 상기 음향트랜스듀서는 음향신호를 전기신호로 변환하고 상기 잡음성분 추정기는 음향트랜스듀서가 음향신호를 변환하는 전기신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  15. 제14항에 있어서, 음향트랜스듀서는 무선전화장치의 마이크로폰부분을 포함하고 상기 잡음성분 추정기는 무선전화장치의 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  16. 제1항에 있어서, 수신신호는 전자신호를 전기신호로 변환하는 전자트랜스듀서에 적용된 전자신호를 포함하고 상기 잡음성분 추정기가 수신하기 위해 연결된 수신신호를 나타내는 신호는 전자트랜스듀서가 전자신호를 변환하는 전기신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  17. 제16항에 있어서, 전자트랜스듀서는 무선전화장치의 안테나부품을 포함하고 상기 잡음성분 추정기와 상기 잡음성분 감산기는 무선전화장치의 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 잡음억압기.
  18. 정보성분부분을 지닌 수신신호의 선택된 잡음성분부분을 억압하는 타임 도메인 방법에 있어서, 주기적인 간섭원에 의해 발생된 수신신호가 잡음성분부분을 추정하는 단계와;
    상기 검출단계동안 추정된 잡음성분부분에 응답하여 잡음성분 추정신호를 발생하는 단계와;
    수신신호를 나타내는 신호로부터 상기 발생단계동안 발생된 잡음성분 추정신호의 값을 감산하는 단계와;
    상기 감산단계에 응답하여 잡음억압신호를 형성하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 타임 도메인 방법.
  19. 음향신호를 수신하는 음향트랙스듀서를 지니고 이 음향트랙스듀서에 적용된 음향신호에 응답하여 신호를 전송하는 장치에서, 음향트랜스듀서에 적용된 음향신호의 선택된 잡음성분부분을 억압하는 잡음억압기는
    트랜스듀서에 적용된 음향신호를 나타내는 음향트랜스듀서에 연결되어 주기적 간섭원에 의해 발생된 음향신호의 잡음성분부분을 검출하고 이에 응답하여 잡음성분신호를 발생하는 잡음성분 추정기와;
    음향신호를 나타내는 신호를 수신하고 상기 잡음 성분추정기에 의해 발생된 잡음성분신호를 수신하기 위해 연결되어 수신된 신호를 나타내는 신호로부터 잡음성분의 값을 감산하고 이에 응답하여 잡음억압신호를 형성하는 잡음성분 감산기를 구비하고, 상기 잡음억압신호는 주기적 간섭원에 의해 발생된 잡음성분부분은 억압되는 수신된 신호를 대표하고 상기 억압신호는 무선전화장치에 의해 전송된 송신신호를 형성하는 것을 특징으로 하는 음향트랜스듀서를 지닌 장치.
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