NL8220092A - Energiebanddiscriminator. - Google Patents

Description

"2 20 0 9 2 VO 3163 , ; ' · t * i

Betreft: EnergieBanddiscrimiiiator.

' De uitvinding heeft Betrekking op een energieBanddiscriminator, ' welke kan worden toegepast in een echo-opheffingsinricfrting, die voor-zien is van een instelBare signaalverwerkingsketen, welke is- gekoppeld met een eerste transmissieBaan voor Let opwekken van een echoschattings-5 signaal, een comBinatienetwerk, dat gekoppeld is met een tweede trans:-missieBaan voor het comBineren van een signaal in de tweede Baan met het echos chattings signaal teneinde een foutsignaal op te wekken, een eerste schakeling, die in responsie op het foutsignaal de verwerkings-keten instelt, en een tweede schakeling om het foutsignaal aan de 10 instelBare verwerkingsketen toe te voeren.

Echo’s treden gewoonlijk op in verBand met een onvolnaakte koppeling van Binnenkamende signalen Bij ^-tot-2-draadkoppelingen in cammunicatiestelsels. De echo's zijn meer in het Bijzonder het gevolg van een onvoldoende impedantieaanpassing aan de 2-draadsfaciliteit in 15 de ^-tot-2-draadkoppeling, welke veroorzaakt, dat het Binnenkomende signaal gedeeltelijk over een uitgaande Baan naar de Bron van Binnenkomende signalen wordt gereflecteerd.

Men heeft zelf-aanpassende echo-opheffingsinrichtingen toegepast om de echo’s te reduceren door een schatting van het gereflec-20 teerde signaal of de echo op te wekken en deze van het uitgaande signaal. af te trekken. De echoschatting wordt op peil gehouden in responsie op het uitgaande signaal teneinde de echo, welke moet worden opgeheven, dichter te Benaderen. Tot nu toe is het op peil Brengen van de echoschatting Belenrmerd wanneer Bij het eindoptreden de spreeksignalen 25 worden overgedragen of wanneer geen significante ver afgelegen eind-energie wordt ontvangen. De echoschatting kon evenwel op peil worden geBracht wanneer een significante verwi'jderde eindenergie werd ontvangen, onafhankelijk van het feit of deze Bestond uit'spraak, ruis, tonen met een enkele frequentie, tonen met een aantal frequenties 30 of dergelijke.

Q Ket is geBleken, dat wanneer men het toestaat, dat de ophef- \fingsinrichting de echoschatting op peil Brengt tijdens intervallen waarin het ontvangen verwijderde eindsignaal energie Bevat, die slechts een gedeelte van een van Belang zijnde frequentie in Beslag neemt Bij- 82 2 0 0 9 2 ......................................................................

,.. i ; - 2 - I -- : I voorbeeld een toon met een enkele frequentie, een toon met een aantal I ; frequenties of dergelijke (Mema aangegeven met partiele bandenergie) I , zicb een ongewenste toestand in de communicatieketen, inclusief de op-heffingsinrichting voordoet. Meer in bet bijzonder amvat de opheffings-5 inrichting een zelf-aanpassende processor, die op een groot aantal overdrachtsfuncties kan worden ingesteld om de ecboscbatting op te wek-ken, die de echo bet best benadert. Een probleem dat zich voordoet wanneer men het toestaat, dat de processor de overdrachtsfunctie in-stelt wanneer partiele bandenergie wordt ontvangen, is, dat ofschoon 10 de bereikte overdrachtsfunctie voor de frequentiecamponent van de partiele bandenergie optimaal is, deze niet optimaal beboeft te zijn voor de resterende frequentiecamponenten in de van belang zijnde fre-quentieband bijvoorbeeld de spraakband. Het kan inderdaad zo zijn, dat de overdrachtsfunctie, weIke wordt ingesteld bij frequenties, die 15 verschillen van die in de partiele bandenergie, aanmerkelijk verscbilt van de gewenste optimale instelling, welke zou worden verkregen bij bet instellen van een gehele bandsignaal dat wil zeggen spraak of Gauss-ruis. Derbalve wordt een zogenaamde baan met geringe keerdemping tot stand gebracht bij frequenties, welke verschillen van die van de 20 . partiele bandenergie. Deze geringe keerdemping kan leiden tot oscilla-ties in de communicatieketen. Deze oscillaties zijn bijzonder ongewenst en moeten worden vexmeden.

Het probleem van de geringe keerdemping en andere problemen vein de bekende echo-opheffingsinrichtingen zijn een gevolg van het feit, 25 dat wordt toegestaaq, dat de opheffingsinricbting de ecboscbatting in-stelt gedurende intervallen, waarin partiele verwijderde-eindband-energie wordt ontvangen.

Het probleem wordt volgens de uitvinding opgelost bij een bepaalde uitvoeringsvoim, waarin een energiebanddiscriminator bet 30 combinatienetwerk verbindt met de scbakeling voor bet discrimineren tussen gehele-bandenergie en partiele bandenergie in een ontvangen signaal in de eerste transmissiebaan en bet opwekken van een stuur-Q signaal, dat daarvoor indicatief is, waarbij de energiebanddiscriminator is voorzien van een eersrte filterketen voor bet opwekken van een eersrte \ 35 signaal, dat representatief is voor een gaaiddelde waarde van bet ont- 1 8220092 ; } ‘ ·.'!.> - 3 - , ί ! · ; i · i vangen signaal, een tweede filterketen voor Let opwekken van een tweede : \ signaal, dat representatief is voor de waarde van ket ontvangen signaal,, en een kesturingsketen am, de eerste en tweede signalen met elkaar te vergelijken en een eerste toestand van ket stuursignaal op te wekken 5 wanneer ket tweede signaal groter is dan ket eerste signaal, waarkij ket stuursignaal aan de tweede sckakeling wordt toegevoerd am ket moge-i lijk te maken, dat ket foutsignaal aan de instelkare signaalverwerkings-keten wordt toegevoerd tijdens intervallen, waarin de eerste toestand van ket stuursignaal. wordt opgewekt.

10 De uitvinding zal onderstaande nader worden toegelickt onder verwij zing naar de tekening. Daarkij toont: fig. 1 in een vereenvoudigde kloksckemavorm een uitvoerings-voim van een ecko-opkeffingsinrickting volgens de uitvinding; fig. 2 in vereenvoudigde vorm details van de kij fig. 1 .: 15 toegepaste energiediscriminator; fig. 3 details van de in de discriminator volgens fig. 2 getruikte kesturingsketen; fig. U een. toestandsdiagram voor ket omsckrijven van de ver-king van de discriminator volgens fig. 2 en de kesturingsketen volgens 20 fig. 3; fig. 5 details van een andere versie van de in de discriminator volgens fig. 2 toegepaste kesturingsketen; en fig.. 6 in vereenvoudigde vorm details van ket in de kesturingsketen volgens fig. 5 toegepaste filter.

25 Een uitvoeringsvorm van een ecko-opkeffingsinrickting 100 volgens de uitvinding is in fig. 1f. in'een vereenvoudigde kloksckema-vorm weergegeven. In tegenstelling met de kekende ecko-opkeffingsinrick-tingen, zoals deze zijn kesckreven in de Amerikaanse octrooisckriften 3Λ99.999 en 3.500.000 en een artikel, getiteld "Bell's Ecko-Killer 30 Ckip", IEEE Spectrum, oktoker 1980, pagina 3^ - 37 > omvat de opkeffings-inrickting 100 evenwel een energiediscriminator 103 om op een regel-kare wijze een eckosignaalsckatting volgens de uitvinding op peil te f V kunnen krengen wanneer een over een eerste transmissiekaan ontvangen J/ "ft verwijderd-eindsignaal een kepaalde klasse van signalen omvat, die \\ 35 zogenaamde gekele-kandenergie omvatten. Met andere woorden wordt ket ^ 8220092 ί ' ! · -, Μ : =.- . -- . . Ί op peil brengen van de echosignaalsebat ting belerrmierd vanneer Let ! ; vervijderde-eindsignaal significante energie cravat, die slecbts een ; partiele band is. Bij een nitvoeringsvorm volgens de uitvinding vordt een gemiddelde vaarde van bet ontvangen signaal met een gemodifieerde 5 vaarde van bet ontvangen signaal vergeleken en indien de gemodifieerde vaarde groter is dan de gemiddelde vaarde, vordt bet ontvangen signaal beschouvd als een signaal, dat gebele-bandenergie cravat. Indien dit ; bet geval is, vordt bet op peil brengen of aanpassen van de ecbosignaal-schatting mogelijk gemaakt. In alle andere gevallen vordt bet op peil 10 brengen van de echoschatting belet. Dit maakt bet mogelijk, dat de echo-opbeffingsinricbting een overdracbtsfunctie slecbts aanpast vanneer bet ontvangen signaal gebele-bandenergie omvat en bet op peil brengen van de overdracbtsfunctie belemmert vanneer slechts partiele bandener-gie vordt ontvangen, hetgeen zou leiden tot een mogelijke geringe 15 keerdemping voor andere frequentiecomponenten in de van belang zijnde frequentieband bijvoorbeeld de spraakfrequentieband. Derhalve vorden ongevenste oscillaties en andere problemen in bet transmissienetverk veimeden.

In bet kort omvat de opbeffingsinrichting 100 een instelbare .-20// signaalprocessor. met een foutbesturingsstelsel met gesloten lus, dat zelf-aanpassend is doordat bet automatiscb een signaalvariatie r:in een uitgaande baan.naloopt. Meer in het bij zonder vordt bij de opheffings-inrichting 100 gebruik gemaakt van een ecboschattingsinricbting 101, velke is voorzien van een transversaal filterstelsel voor bet syntbe-25 tiseren van een lineaire benadering van de echo dat vil zeggen een ecboschatting.

Hiertoe vordt het binnenkcmende vervijderde-eindsignaal X(K) gevoonlijk vanuit een aan bet vervijderde uiteinde aanvezig zijnde sprekende abonnee over een eerste transmissiebaan bijvoorbeeld een 30 geleider 102 toegevoerd aan een eerste ingang van de echo-opheffings-

Oinrichting 100 en daarin aan. een ingang van de echoschattinginrichting 101, een Ingang van de energiediscriminator 103 en een eerste ingang 1 van een spreekdetector 10^. Het vervi.jderde-eindsignaal X(K] kan bij- \ voorbeeld bestaan uit een digitaal bemonsterd spreeksignaal, vaarbij 1 35 K een geheel getal is, dat bet steekproefinterval identificeert. Het 8220092 - ΓΓ-~,

’ / ί : . .· . - · I

I | verwijderd-eindsignaal X(K) wordt ook via een geleider 105 en eventueel ! ! over een conversieschakeling, bijvoorbeeld een niet-weergegeven ana- I ' ; . ' . , ' : j r loog-digitaal. omzetter toegevoerd aan een eerste ingang van een hybride-keten 106. Het is gewoonlijk gewenst, dat het ingangssignaal voor ; 5 de hybrideketen 106 nit de geleider 105 over een bidirectionele baan 107 naar een nabij zijnde luisterende abonnee wordt gevoerd. In verband | met een onjuist impedantie-aanpassing in de hybrideketen 106, weIke ' ! meer in het bij zonder wordt veroorzaakt doordat de balansimpedantie 108 niet nauwkeurig is aangepast aan de impedantie van de bidirectionele 10 baan 107, treedt evenwel een gedeelte van het ingangssignaal van de hybrideketen op de uitgaande lijn 109 op en wordt dit als een echo naar de verwijderde-eindsignaalbron gereflecteerd. De echo wordt vanuit een uitgang van de hybrideketen 106 over de geleider 109 toegevoerd aan een tweede ingang van de opheffingsinrichting 100 en daarin aan 15 een tweede ingang van de spreekdetector 10^, en een eerste ingang van een ccmbinatienetwerk 110. De geleider 109 kan ook zijn voorzien van een conversie-inrichting bijvoorbeeld een niet-weergegeven analoog-digitaal omzetter. Een tweede ingangssignaal voor h.et combinatienetwerk 110 is een signaalschatting van de echo, die door de echoschattings- 20 .inrichting 101 wordt. opgewekt. De echoschatting wordt via een geleider 111 vanuit een uitgang van de echoschattingsinrichting 101 aan de tweede ingang van het combinatienetwerk 110 toegevoerd. Het combinatienetwerk 110 wekt een foutsignaal Ε(Κ] op, dat overeenkomt met het algebralsche . verschil tussen de echoschatting en het uitgangssignaal van de hybride-25 keten 109 inclusief de ongewenste echo. Het foutsignaal E(k) wordt over een tweede transmissiebaan bijvoorbeeld een geleider 112 aan de ver-wijderde-eindbron en aan.een regelbare schakelpoort 113 toegevoerd. De poort 113 wordt zodanig bestuurd, dat deze door een uitgangssignaal uit een EH-poort 11^ in werking wordt gesteld of wordt belemmerd. Een eerste 30 toestand van het uitgangssignaal van de EN-poort 11^ bijvoorbeeld een logische 1 stelt de poort 11¼ in werking teneinde het foutsignaal E(K). aan de schattingsinrichting 101 toe te voeren, terwijl een tweede toe-1 stand van het uitgangssignaal van de EN-poort 11U bijvoorbeeld een I logische 0 de poort 11^· belemmert tengevolge waarvan het foutsignaal 35 Ε(Κ) niet aan de schattingsinrichting 111 wordt toegevoerd.

822 0 0 9 2 .........................................

/ j ! ' - · ., i ! ; > . ..-6.- · . . , i ' f' ; 1! i ' . Γ ( <

1 ; _ I

• ! Tot nu toe werd de poort 113 zodanig bestuurd, dat het toe- j ί voeren van het foutsignaal Ε(Κ) aan de schattingsinrichting 101 werd j | belemmerd wanneer geen signifleante vend.j derde-eindenergie aanwezig was, vanneer nabij gelegen eindspraaksignalen aanwezig waren of wanneer 5 een voorgeschreven relatie tussen het foutsignaal E(K), het verwijderde-eindsignaal Χ(Κ) en een statussignaal de aanwezigheid van nabij gelegen ; eindspreeksignalen aangeeft, zoals hesehreven in het Amerikaanse octrooischrift ^.129.753. Zoals hoven is vermeld, kan het verwijderde-eindsignaal X(K) spraak, ruis, een van een aantal individuele tonen, 10 tonen met een aantal frequenties of dergelijke omvatten. Derhalve werd hij de hekende inrichtingen het foutsignaal Ε(Κ) slechts "belemmerd wanneer geen significante verwijderde-eindenergie werd gedetecteerd of wanneer nahij gelegen-eindspraak werd gedetecteerd. Anderzijds werd het foutsignaal Ε(Κ) aan de schattingsinrichting 101 toegevoerd tijdens 15 intervallen waarin significante verwijderde-eindenergie in het signaal X(K) werd gedetecteerd. Deze energie kon partiele "bandenergie zijn dat wil zeggen toon met een enkele frequentie, tonen met een aantal frequenties of dergelijke. Derhalve werd het toegestaan,. dat de schattingsinrichting 101 werd aangepast of op een andere wijze werd ingesteld 20 gedurende de intervallen, dat slechts partiele "bandenergie werd ont-vangen. Zoals "boven is vermeld, leidt een dergelijke instelling tot . ongewenste resultaten.-Meer in het bijzonder kan de overdrachtsfunctie waarop de schattingsinrichting 101 kan worden ingesteld voor de fre-quentiecomponenten van het partiele "bandsignaal leiden.tot een geringe 25 keerdemping voor andere frequentiecomponenten in de van "belang zijnde frequentieband. Dit kan op zijn beurt leiden tot ongewenste oscillaties in de communicatieketens. De ongewenste oscillaties en andere problemen, welke een gevolg zijn van het feit, dat wordt toegestaan, dat de schattingsinrichting 101 wordt ingesteld wanneer partible bandenergie aan-30 . wezig is, worden volgens de uitvinding,vermeden door gebruik te maken van de energiediscriminator 103 om te onderscheiden of het verwijderde-f \ eindsignaal X(K} slechts partiele bandenergie of gehele-handenergie %,-J/ . ' .

S omvat. Indien wordt vastgesteld, dat X(K] niet gehele-bandenergie is, 1 bijvoorbeeld spraak of ruis, of op een andere wijze gezegd, indien X(K) I 35 partiele bandenergie is, bijvoorbeeld een toon met een enkele frequentie, tonen met een aantal frequenties of dergelijke, wekt de discriminator 8220092 j I ' i I i: - - : -T- ' ...

j 1 103 een uitgangssignaal op, dat de EH-poort 11^- belemmert. Anderzijds i ; ! wekt wanneer gehele-bandenergie wordt gedetecteerd de discriminator ; ‘ !' ; ! : 103 een uitgangssxgnaal op, dat de EH-poort 11¼ in werking stelt.

De EN-poort 11U wekt op. zijn beurt een stuursignaal op om de poort 113 5 en derhalve de toevoer van E(k) aan de schattingsinrichting 101 te besturen. Meer in bet bijzonder stelt een eerste toestand van het stuur-; j · signaal uit de poort 11¼ bijvoorbeeld een logische 1 de poort 113 in ' I " . . i werking, terwijl een tweede toestand van bet stuursignaal bijvoorbeeld i een logische 0 de poort 113 belemmert. Derhalve blijft de door de ^ schattingsinrichting 101 opgewekte echoschatting constant, tijdens ' intervallen waarin slecbts partiele bandenergie aanwezig is en wordt een ongewenste instelling van de overdracbtsfunctie van de opheffings-inricbting vermeden,

De schattingsinricbting 101 omvat een zogenaamde afgetakte ^ vertragingslijn, voorzien van vertragingseenheden 115-1 tot en met . 115-N voor bet realiseren van gewenste vertragingen bij de aftakkingen, overeenkomende met geschikte Nyquist-intervallen. Derhalve worden bij de overeenkomstige aftakkingen vertraagde replica’s X(K-1 \ tot en met X(K-N) van binnenkomende verwxjderde-eindsignalen X(k) opgewekt.

^ Het signaal in elke aftakpositie namelijk X(K-1} tot en met X(K-Ul evenals X(K) wordt ingesteld in responsie op bet foutsignaal E(K).

Meer in bet bijzonder worden de signalen X(K) tot en met X(K-H) indi— . vidueel gewogen in responsie op E(K) via een overeenkomstig netwerk van de instelnetwerken 116-0 tot en met 116-N respectievelijk. De ^ instelnetwerken 116-0 tot en met 116-N omvatten elk. vermenigvuldigers 1 IT en 118, en een terugkoppellus 119· De terugkoppellus 119 stelt het aftakgewicht op een gewenste waarde in op een wijze, welke de vakman bekend is en in de hovengenoemde literatuurplaatsen is toegelicbt.

De gewogen replica’s van X(Kl uit de instelnetwerken 116-0 tot en met ^ 116-N worden via een scanmeernetwerk 120 gesommeerd voor het opwekken van bet echoschattingssignaal, dat de echo, welke moet worden opgebeven (( ]) benaderd. De echoschatting wordt via de geleider 111 aan de tweede

V

ingang van bet combinatienetwerk 110 toegevoerd. t Fig. 2 toont in vereenvoudigde blokscbemavorm een uitvoerings- f ... ...

y vorm van een energxediscriminator 103, welke volgens de uxtvinding kan 82 2 0 0 6 2.................

ι ; ‘ - : .- I . ; V ' .-8.- ;

. i ♦ ' ! · · · · ' ’ . I

· · . . i* I worden gebruikt can te bepalen of significante energie in het ontvangen i . ί signaal X(K) gehele band is en derhalve een niet-partiele band is.

' ; Bij dit voorbeeld, dat niet' in beperkende zin dient te.worden opgevat, ' is de van belang zijnde frequentieband de telefonie spreekfrequentie-5 band van bij benadering 300 HZ tot U000 Hz. Gehele-bandenergie is bijvoorbeeld spraak, Gauss-rtds of dergelijke, dat wil zeggen signalen ;. \ met frequentiecomponenten over de gehele frequentieband. Partiele band-energie amvat bijvoorbeeld tonen met enkele frequentie, tonen met meer frequenties en dergelijke dat wil zeggen signalen met frequentiecompo-10 nenten in relatief smalle frequentiegedeelten van de van belang zijnde frequentieband.

Derhalve wordt het ontvangen signaal Χ(Κ) via een bufferVer-sterker 201 aan de gelijkriehter 202 toegevoerd. Voor dit doel kan gebruik worden gemaakt van een Van een aantal bekende precisie-dubbel-15 gelijkrichters. Indien X(K) een digitaal signaal is bijvoorbeeld repre- sentatief voor een y-weg steekproef, kan een niet-afgebeelde y-wet-lineair-digitaal-omzetter worden gebmikt na de gelijkriehter 202. Bij dit voorbeeld is aangenomen,. dat X(K) een analoge signaal is.

De gelijkgerichte versie MAG van X(K) wordt toegevoerd aan 20 een eerste filter 203 en aan een tweede filter 20k. De filters 203 en 20^4- worden gebruikt om voorgeschreven karakteristieken van het ontvangen signaal X(K) te verkrijgen teneinde te onderscheiden of X(K) gehele-bandenergie of slechts partiele bandenergie amvat. In dit voorbeeld wordt het filter 203 gebruikt voor het verkrijgen van een gemiddelde 25 waarde van MAG, terwijl het filter 20k wordt gebruikt voor het verkrijgen van een gemodifieerde waarde van MAG. Hiertoe is het filter 203 een laag doorlaatfliter met een eerste voorgeschreven tijdconstante, terwijl het filter 20h een tweede voorgeschreven tijdconstante heeft. Aangezien het filter 20^ bij dit voorbeeld de gemodifieerde waarde MOD 30 MAG of MAG overeenkomstig een voorgeschreven kriterium opwekt, is de O tweede tijdconstante nul en is het filter 20k in wezen een dempings- inrichting. Bij dit voorbeeld is MOD MAG 9 dB minder dan MAG, dat wil \ zeggen MOD MAG = MAG-9 dB.

% Het filter 203 wekt in wezen het lopende gemiddelde van MAG op * 35 en heeft een kleine tijdconstante, ter illustratie van de orde van 82 2 0 0 9 2 ...............................-.....................................................

- . -9·-' . 'j .-'j- .'!'· ; !' j 8 tot 16 millisee. Meer in Let bijzonder is het.filter 203 een (niet .: j .-J afgebeeld) actief weerstand-capaciteit-(RCl-filter met een voorge-I 1, schreven exponentiele karakteristiek voor het opwekken van exponentieel.: > 5 ! lopende verleden (EMP)-versie van MAG. Opgemerkt wordt, dat ook andere '5 filterkarakteristieken kunnen vorden gehruikt voor bet verkrijgen van EMP van MAG. Men kan een groot aantal verscbillende inricbtingen en • j ; methoden. gebruiken voor bet opwekken van bet lopende gemiddelde van f het signaal MAG met korte duur. Zoals boven is aangegeven, bestaat 66n methode uit het verscbaffen van het exponentieel verlopende verleden 10 (EMP) van bet signaal. EMP-middeling is van bijzonder nut bij besturing-of detectiesituaties, waarbij belang wordt gebecbt aan het recent j verstreken gedrag van een proces, zoals bescfireven in IRE Transactions on Automatic Control, Vol. AC-5, januari 1960, pagina 11-17. De EMP gemiddelde van een continu signaal wordt hepaald door bet recente sig-:15 naaloptreden zwaarder te wegen dan bet minder recente signaaloptreden.

De relatieve weging van een continu signaal is hijvoorbeeld een expo— nentiele functie.

λ Zowel het signaal EMP als bet signaal MOD MAG worden aan een besturingsketen 205 toegevoerd cm overeenkomstig voorgeschreven kri-20 · teria het signaal ADAPT op te wekken. Het signaal ADAPT wordt bij dit voorbeeld gebruikt om bet in werking en buiten werking stellen van de EN-poort 113 (fig. l) en derbalve bet mogelijk maken en onmogelijk maken van een op peil brengen van de eehoschatting, die door de echo-scbattingsinricbting 101 (fig. 1} wordt opgewekt, te besturen. Meer in 2? bet bijzonder omvat wanneer ADAPT een eerste toestand bijvoorbeeld een logische 1 is, bet signaal X(K) gebele-bandenergie en. wanneer ADAPT een tweede toestand is bijvoorbeeld een logische 0 omvat bet signaal X(Kl partiele bandenergie.

Fig. 3 toont details van een type besturingsketen 205. De EMP 30 wordt toegevoerd aan een eerste ingang van de vergelijkingsinrichtingen 301 en 302. MOD MAG wordt toegevoerd aan een tweede ingang van de vergelijkingsinrichting 302, terwijl bet signaal TK wordt toegevoerd I aan een tweede ingang van de vergelijkingsinrichting 301. De vergelij- I kingsinrichting 301 wordt gebruikt voor bet detecteren of bet ontvangen I 35 signaal Χ(Κ) significante verwijderde-eindenergie omvat. Indien derhalve ij 8220092 I ! . .. , . . j ,.,.. j - I,- - .// ' ;V.. - 10 - ’ ...... . j- j ' EMP een voorafbepaalde drempelwaarde TH overschrijdt, wordt aangenomen, ; • | ·.· ; dat, X(K) significant© energie omvat. In dit voorbeeld is TH = -50 dBmO.

: Een nit gangs signaal van de vergelijkingsinri chting 301 wordt toegevoerd ! i aan een tempeerinrichting 303. De tempeerinrichting 303 wordt gebruikt , 5 - am te bepalen of de significante verwij derde-eindenergie gedurende tenminste een eerste voorafbepaald. interval aanwezig is. In dit voorbeeld voorziet de tempeerinrichting 303 in een wachtinterval T^ = 2¼ | : millisec. Dit dient ter beveiliging tegen een op een onjuiste wijze opwekken van ADAPT = 1 tijdens Let initiele interval van het ontvangen 10 signaal X(K) terwijl het uitgangssignaal van het filter 203 (fig. 2) zich in een, overgangstoestand bevindt. Een uitgangssignaal van de tempeerinrichting 303 wordt toegevoerd aan een eerste ingang van de EN-poort 30¼. Derhalve wordt de EN-poort 30¼ buiten werking gesteld totdat EMP groter is dan TH gedurende het interval .

15 De vergelijkingsinrichting 302 vergelijkt MOD MAG met EMP.

• Wanneer MOD MAG groter is dan EMP wekt de vergelijkingsinrichting. 302 een uitgangssignaal gelijk aan een logische 1 op. Een uitgangssignaal van de vergelijkingsinrichting 302 wordt toegevoerd aan de tweede ingang van de EN-poort 30¼. Derhalve wordt de EN-poort 302 belemmerd ! 20 totdat MOD MAG groter is dan EMP.

Een uitgangssignaal van de EN-poort 30¼ wordt toegevoerd aan de tempeerinrichting 305. De tempeerinrichting 305 wekt in respon-sie op een logische 1 uit de EN-poort 30¼ een uitgangssignaal ADAPT = 1 onmiddellijk op en wekt een uitgangssignaal ADAPT = 1 gedurende een 25 verder tweede voorafbepaald interval bij een overgang vanuit een uitgangssignaal van een logische 1 naar een uitgangssignaal van een logische 0 uit de EN-poort 30¼ op. Het interval Tg is een zogenaamd rest-interval en daardoor wordt bij dit voorbeeld 2¼ millisec. opgeteld bij het uitgangssignaal van een logische 1. uit de EN-poort 10¼. Hier-30 door wordt ADAPT = 1 gedurende een zolang interval opgewekt, dat de opheffingsinrichting 100 de echoschatting, welke wordt opgewekt, op V, peil kan brengen.

Y......// % . De werking van de energiediscriminator 103 is in geresummeerde S', .

I vorm m het in fig. 4 afgebeelde toestandsdiagram aangegeven. Met een- | 35 voudige woorden is ADAPT = '0 totdat EMP > TH voor T^ en MOD MAG > EMP .

82 2 0 0 0 2 ........... ..........._____________________ :· ι r ; -- » j. ; .. . . ,. ·.... ·>, -11 - .' j j ¥anneer aan alle bovenstaandevoorwaarden- wordt voldaan omvat x(K) i i gehele-bandenergie en ADAPT = 1 gedurende een interval, dat gelijk is j | aan tenminste bet interval Tg. ! . Λ 'I.· ; 1 Deriialve blijkt, dat ADAPT = 0 tijdens intervallen waarin ί 15' EMP > TH docb MOD MAG < EMP. Wanneer dit bet geval is, is de energie partiele bandenergie en wordt een op peil brengen van de ecboscbatting belemmerd.

r . I . :

Pig. 5 toont details van een ander type be starmgsket en 205.

: Daarbij wordt EMP(K) toegevoerd aan een eerste ingang van digitale 1 10 vergelijkingsinrichtingen 501 en 502. MOD MAG(K) wordt toegevoerd aan een tweede ingang van de vergelijkingsinricbting 502, terwijl bet drempelsignaal TH aan een tweede ingang van de vergelijkingsinricbting 501 wordt toegevoerd. De vergelijkingsinricbting 501 wordt gebruikt voor bet detecteren of bet ontvangen signaal X(K] significante ver-15 wijderde-eindenergie bevat. Indien derbalve ΕΜΡ(Κ] een voorafbepaalde drempelwaarde TH overscbrijdt, wordt aangenomen, dat X(Kl significante energie cmva.t. In dit voorbeeld is TH gelijk aan 16 van een lineair volle-scbaalgebied van ^079,5. Een uitgangssignaal van de vergelijkings-inricbting 501 wordt toegevoerd aan de tempeerinricbting 503. De tem-20 peerinricbting 503 wordt gebruikt om te bepalen of de significante verwijderde-eindenergie gedurende tenminste een eerste voorafbepaald interval T^ aanwezig is. Bij dit voorbeeld voorziet de tempeerinricbting 503 in een wacbtinterval van T^ = 2¼ millisec. Dit wordt verkregen door 1928 kHz rasters te tellen teneinde HC(K} = 1 op te wekken, terwijl 25 anders HC(Kl = 0. Dit dient ter beveiliging tegen bet op een onjuiste wijze opwekken van ADAPT(Kl = 1 tijdens bet initiele interval van bet ontvangen signaal X(K) wanneer overgangsverschijnselen aanwezig kunnen zijn. Het uitgangssignaal HC(K) uit de tempeerinricbting 503 wordt toegevoerd aan een.eerste ingang van de EN-poort 50¼. Derbalve wordt 30 de EH-poort 50¼ buiten werking gesteld tot dat EMP(Ki groter is dan TH gedurende bet interval T^.

De vergelijkingsinricbting 502 vergelijkt MOD MAG(K) met v > EMP(K) op een steekproef-voor-steekproefbasis. ¥anneer MOD MAG(K) • groter is dan EMP(k), wekt de vergelijkingsinricbting 502 een uitgangs-V 35 signaal in de vorm van een logiscbe 1 op. Voor spraak, dat wil zeggen '8220092 I i w ’ " ~~ ~~---------------------------—~ !: ; ... ; : : r j ; ; | i gehele-bandenergie, dient MOD MAG(k) groter te zijn dan. EMP(K), bij ! : benadering eenmaal per elke spoedperiode. Een uitgangssignaal van de , . .· I : l·: ' ' . . . . ‘ ' ' ' j · I vergelijkingsinrichting 502 wordt toegevoerd aan een tweede ingang ! van de EH-poort 50^. Derhalve 1 evert de ΕΒΓ-poort, 50^ wanneer deze -,5! via HC(K) = I in verking wordt gesteld, een logisch ]-G patroon d(K) dat representatief is voor Let resnltaat van de vergelijkings tussen EMP(K) en MOD MAG(K), aan Let digitale filter 505..

Het digitale laag doorlaatfilter 505 wordt volgens de uitvin-ding gebruikt opdat de vergelijkingsdrempel tussen EMP en X* (K) kan 10 worden verlaagd, waardoor de werking bij de detectie wanneer gehele-bandenergie wordt ontvangen., wordt verbeterd. Dit is mogelijk cmdat enige onjuiste EMP—naar MOD MAG-beslissingen kunnen worden genomen zonder dat de beslissing voor Let opwekken van ADAPT(K) = 1 in verband met de filterfunctie wordt beinvloed. Het filter 505 wekt een digitaal 15 uitgangssignaal f(K) op, dat aan een; ingang van. de digitale verge lijkingsinrichting 506 wordt toegevoerd. Details van Let filter 505 vindt men in fig. 6 en zullen hiema nader worden beschreven.

De vergelijkingsinrichting 506 verschaft in combinatie met drempelkiesinrichting 50T volgens de uitvinding een hysteresis in .de 20 beslissing voor het opwekken van de eerste en tweede toestanden van Let besturingssignaal ADAPT(K). Meer in het bijzonder levert de drempelkiesinrichting 507 in responsie op een eerste toestand van ADAPT(k), namelijk ADAPT(K) = 1, een eerste voorafbepaalde drempel TH1 aan een tweede ingang van de vergelijkingsinrichting 506 en in responsie op 25 een tweede toestand van ADAPTS), namelijk ADAPT(K) = 0, een tweede voorafbepaalde drempel TH2 aan de tweede ingang van de vergelijkingsinrichting 5 06. De drempelwaarden worden in relatie tot de schaalfactor F van d(K) in het filter 505 gekozen,, zoals later zal worden toegelicht.

Bij een bepaald voorbeeld wordt F gelijk aan 512 gekozen en wordt TH1 30 zodanig gekozen, dat deze gelijk is aan !+F = 2θΜ3, terwijl TH2 zodanig wordt gekozen, dat deze gelijk is aan 2F = 102¼. Derhalve blijft, dat bij het opwekken van ADAPT(iC) een hysteresis optreedt. Meer in het a bijzonder meet aangezien TE1 gelijk is aan l+F = 20H8, F(K) groter zijn 1 dan deze hogere waarde voordat ADAPT' = 1 wordt opgewekt. Hierdoor 1 35 worden enige fouten in de EMP- naar MOD MAG-vergelijking tengevolge van : 8 2 2 0 0 9 2 1 ! ' ' ----------------· · . j ; ' , . . .. " Μ . !' j- : / . ..· ' 13 ~ ,. " · ; :, ::7' '.. j ' : ! i overgangsverschijnselen en dergelijke toegestaan zonder dat ADAPT = 1 !

I - 1 ' . I

, j : prematuur wordt opgewekt, terwijl een op peil brengen van de echo^-

i ' 1 J

, j ’ schatting:bij een onjuist signaal wordt mogelijk gemaakt. Aangezien i- . . . . , ; TH2 zodanig wordt gekozen, dat deze gelijk is aan 2F = 102U, zal verder ; i . · : 5 , wanneer ADAPT = 1 eenmaal is opgewekt, deze worden onderhouden totdat f(K) onder de onderste drempel TH1 afneemt. Hierdoor verkrijgt men een hysteresis bij het opwekken van ADAPT = 1. Derhalve hlijft. de ADAPT = 1 ; I : toestand, wanneer deze eenmaal tot stand is gebracht, hestaan gedurende ; een interval, dat aanmerkelijk langer is dan hij.het gehruik van een 10 hangover-tempeerinrichting. Derhalve wordt ADAPT = 1 langer onderhouden zonder dat wordt teruggekeerd naar de ADAPT = 0 toestand, waardoor wordt veroorzaakt,, dat het op peil brengen van de geschatte echo minder vaak wordt belemmerd..

Fig. 6 toont in vereenvoudigde vorrn details van het digitale 15 filter 505· Terwille van de duidelijkheid zijn de tempeersignalen niet aangegeven. Bij dit voorbeeld wordt een serie hitstroom aangenomen of-schoon het filter even goed zodanig -kan worden gerealiseerd, dat gebruik wordt gemaakt van een parallelle hitstroom. Het digitale filter 505 is een digitaal laag doorlaatfilter, dat in werking wordt gesteld 20 via het signaal HC(K) dat een logische 1 is, om het signaal d(Ki te filteren volgens: f(K+D = (i-e)f(Kl + Bd(kl 01 waarbij β = 1/512 en K de op dit moment opgewekte steekproef is.

Wanneer HG(K) een logische 0 is, geldt 25 f(K+1> - f(K) (2) ; Derhalve wordt het uitgangssignaal d(K) uit de EN-poort 50^ (fig. 5Ϊ aan een ingang van de vermenigvuldiger 1)-01 toegevoerd, terwijl de schaalfactor F aan een tweede ingang wordt toegevoerd voor het op~ wekken van een aan een schaalwerking onderworpen versie Fd(K] van d(Kl.

30 De schaalfactor F is een getal, dat zodanig is gekozen, dat f (k) een geheel getal is en nog steeds een gewenste nauwkeurigheid bezit. Bij proeven wordt de schaalfunctie gerealiseerd door d(K] bij benadering ^ zodanig te temperen, dat een gewenste waarde wordt verkregen bijvoorbeeld.

F = 512. Het signaal Fd(Kl wordt toegevoerd aan een eerste ingang van I 35 de optelinrichting hQ2, terwijl een signaal dat representatief is voor 82 2 Q012 .. ____________________________________________________________________________......__ f ! ‘ ; i /.! j | , , - ** il+. ,- j ! (l-£S)f(K) vordt toegevoerd aan een tveede ingang, Een uitgangssignaal ] > ; van. de optelinrichting 1+02 is de geldende steekproef f(Kl en daarna | is het volgehde steekproefuitgangssignaal f (K+1 ]. Het: signaal f(Ki vordt toegevoerd aan het schuifregister 1+03. Bij inschakeling via '1C 5: HC(K) = 1, vekt Let schuifregister 1+03 bij een uitgang $f(K] en bij een andere uitgang f(Kl op, Ket aantal trappen in het schuifregister 1+03 wordt zodanig gekozen, dat β vordt gerealiseerd, in dit voorheeld 6 = 1/512. Wanneer HC(K] = 0, vordt het schuifregister 1+03 belemmerd. Het signaal 3f(E) vordt via de cmkeerinriehting 1+05 toegevoerd aan 10 een eerste ingang van de optelinrichting 1+Q1+, tervijl het signaal f(K) vordt toegevoerd aan een tveede ingang. De optelinrichting 1+0U vekt een signaal op, dat representatief is voor (l-Blf(K), velke signaail aan de tveede ingang van de optelinrichting 1+02 vordt toegevoerd.

Ofschoon de uitvinding is beschreven als toegepast hij een 15 echo-opheffingsinrichting, kan de uitvinding 00k vorden toegepast hij andere adaptieve filters of in elk geval, vaarin het type ontvangen energie moet vorden geklassificeerd als zijnde een partiele band of een gehele band.

Π 1 8220092

Claims (9)

1. Energiebanddiscriminator, velke kan vorden toegepast in een echo-opheffingsinrichting, voorzien van een instelbare signaalverver- . kingsketen, die met een eerste transmissiebaan is gekoppeld voor Let opvekken van een echoschattingssignaal, een combinatienetverk, dat met : 5 een tveede transmissiebaan is gekoppeld voor Let combineren van een signaal in de tveede baan met Let ecLoschattingssignaal voor Let opvekken van een fontsignaal, een eerste scLakeling, die in responsie op Let foutsignaal de ververkingsketen instelt en een tveede scLakeling om Let foutsignaal aan de instelbare ververkingsketen toe te voeren 10 met Let kenmerk, dat de energiebanddiscriminator Let' combinatienetverk (110} met de schakeling (11T1 verbindt voor Let onderscLeiden tussen geLele-bandenergie en partiele bandenergie in een ontvangend signaal in de eerste transmissiebaan (105} en Let opvekken van een stuursignaal, dat daarvoor indicatief' is, vaarbij de energiebanddiscriminator is voor-15 zien van een eerste filterketen (203I voor Let opvekken van een eerste signaal, dat representatief is voor een gemiddelde vaarde van Let ontvangend signaal, een tveede filterketen (20^1 voor Let opvekken van een tveede signaal, dat representatief is voor een vaarde van Let ontvangend signaal, en een besturingsketen (2051 am de eerste en tveede 20 signalen met elkaar te vergelijken en een eerste toestand van Let stuur-signaal op te vekken, vanneer Let tveede signaal groter is dan Let eerste signaal, velk stuursignaal aan de tveede schakeling (1131 vordt toege-voerd om Let mogelijk te maken, dat Let foutsignaal (E(kll aan de instelbare signaalververkingsketen vordt toegevoerd gedurende interval-25 len vaarin. de eerste toestand van Let stuursignaal vordt opgevekt.

2. EcLo-opLeffingsinricLting volgens conclusie 1 met Let kenmerk, dat de tveede filterketen (20k\ is voorzien van organen om de vaarde van Let ontvangend signaal overeenkomstig een voorgeschreven kriterium % Ά . . -'.:v te modifieren. \\ 30 3. EcLo-opLeffingsinricLting volgens conclusie 2 met Let kenmerk, J dat de tveede filterketen (20^1 is voorzien van een dempingsinricLting voor Let opvekken van een gemodifieerde vaarde, die in een voorgeschreven 8220092 ; ; . ! i ’ · · - . --1- - j - ..-16- j j relatie staat tot de waarde van het ontvangend signaal. | | h. Echo-opheffingsinrichting volgens conclusie 1 met Ixet kenmerk, | ; dat de eerste fllterketen (203) is voorzien van organen voor iiet ' verkrijgen van een lopende gemiddelde waarde op'korte termijn van liet 5 ontvangend signaal.

5. Echo-opheffingsinrichting volgens conclusie U met het kenmerk, I dat de eerste filterketen (203) is voorzien van een laag doorlaatfilter-organen met een voorafbepaalde tijdconstante.

6. Echo-opheffingsinrichting volgens conclusie ^ met het kenmerk, 10 dat de eerste filterketen (203) is voorzien van organen voor het verkrijgen van de exponentieel verlopende, verstreken gemiddelde waarde van het ontvangend signaal.

7. Echo-opheffingsinrichting volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat de tweede filterketen (20U) is voorzien van organen am de waarde . 15 van het ontvangend signaal in een voorafbepaalde mate te dampen.

8. Echo-opheffingsinrichting volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat de hesturingsketen (205) is voorzien van organen voor het opwekken van de eerste toestand van het stuursignaal gedurende tenminste een voorafbepaald interval. 20 9* - Echo-opheff ingsinrichting volgens conclusie 8 met het kenmerk, dat de energiebanddiscriminator verder is voorzien van organen am het opwekken van de eerste toestand van het stuursignaal te belemmeren totdat. het eerste signaal een waarde heeft, welke gedurende een vooraf-bepaald.-interval een voorafbepaalde drempelniveau overschrijdt. 25 10· Energiebanddiscriminator volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de hesturingsketen (205) is voorzien van een filterketen (505) met een voorgeschreven karakteristiek voor het opwekken van het stuursignaal.

11. Energiebanddiscriminator volgens conclusie 10. met het kenmerk, 30 dat de filterketen (505) een laag doorlaatfilter amvat.

12. Energiebanddiscriminator volgens conclusie 10 met het kenmerk, U dat de hesturingsketen (205) verder is voorzien van een vergelijkings- \ -inrichting (506}, waaraan een uitgangssignaal van het filter (5051 en een voorafbepaalde drempelwaarde worden toegevoerd. voor het opwekken 35 van een eerste toestand van het stuursignaal, dat indicatief is voor : 82 2 0 0 9 2 ........... ;....................................................... I : “ ~ " : : ~'j * i : . ...: - - i ;.! j,· :. IT- 1 . . , ; ' Γ ; ' ..... ' ·' '· · ·;i; j Let feit, dat geLele-handenergie niet vordt ontvangen wanneer de waarde ! t · · · i • van de amplitude van het uitgangssignaal van Let filter kleiner is dan ; | ; de drempelvaarde, en een tveede toestand van Let stuursignaal, velke lndicatief is voor Let feit, dat geLele-bandenergie wordt ontvangen 5 wanneer de waarde van de amplitude van Let uitgangssignaal van Let : filter gelijk is aan of groter is dan de drempelvaarde.

13. Energiehanddiscriminator volgens conclusie 10 met Let kenmerk, n dat de eerste drempelvaarde groter is dan de tweede drempelvaarde, ' ; . 1 ' V O . ..........82 2 0 0 9 2......................................................:...................................._____