Przedmiotem wynalazku jest uklad dopasowywania eliminatoia echa, stosowanego do wyregulowania wspólczynnika równowagi, w obwodach transmisji sygnalów, o czestotliwosci akustycznej zwlaszcza w sieci telefonicznej.Siec telefoniczna laczaca dwóch abonentów zawiera, od strony kazdego z abonentów, obwód dwuprzewodowy, a kazdy taki obwód jejt polaczony z obwodem czteroprzewodowym poprzez transformator róznicowy. Transformatory róznicowe lacza te obwody dwuprzewodowe z obwodem czteroprzewodowym tworzacym dwa tory, które stanowia dla kazdego abonenta linie nadawcza i odbiorcza. Gdy jeden abonent rozpatrywany jako abonent daleki mówi, to transformator róznicowy kieruje sygnal emitowany do jednego toru obwodu czteroprzewodowego. Sygnal \eA odbierany przez drugiego abonenta za posrednictwem transformatora róznicowego, który kieruje sygnal do odpowiedniego obwodu dwuprzewodowego.Emitowany sygnal odbierany przez abonenta bliskiego powoduje powstanie w linii nadawczej tego abonenta sygnalu powracajacego do pierwszego abonenta zwanego sygnalem echa. Sygnal echa powstaje, poniewaz transformator róznicowy nie jest nigdy doskonalym urzadzeniem separujacym. Sygnal echa powraca do pierwszego abonenta z pewnym opóznieniem i obniza jakosc rozmowy w obwodzie telefonicznym.Sieci telefoniczne sa wyposazone w urzadzenia do tlumienia lub redukowania takich sygnalów echa pojawiajacych sie w linii emisji abonenta, a wywolywanych sygnalem odbieranym od abonenta dalekiego.Znane sa takie urzadzenia, nazywane eliminatorami echa, które wytwarzaja sygnal echa sztucznego identyczny jak to tylko mozliwe z sygnalem echa, ale w przeciwnej don fazie, w celu wyeliminowania sygnalu echa. Dwa eliminatory echa wlacza sie w obwód czteroprzewodowy odpowiednio po stronie obydwu abonentów.Gdy abonent odbiera sygnal akustyczny eliminator echa, celem wyeliminowania sygnalu echa rzeczywistego, wytwarza sygnal echa sztucznego, który jest w przeciwfazie wzgledem sygnalu echa rzeczywistego, pojawiajacego sie w linii nadawczej tego abonenta.Wedlug znanego z francuskiego opisu zgloszeniowego (zgloszenie nr 7418115 z dnia 24 maja 1974 r.) rozwiazania, eliminator echa typu cyfrowego jest utworzony z filtru poprzecznego o dopasowanych2 104 150 wspólczynnikach wagowych. Filtr poprzeczny pozwala przetworzyc ze skonczonej liczby N próbek echa sztucznego y/nT wspólczynniki wagowe Cj reprezentujace próbki odpowiedzi impulsowej przebiegu echa, w oparciu o te sama liczbe próbek X/nT/ sygnalu x/t/. Próbka echa sztucznego, wyrazona zaleznoscia: a N y/nT/=2 CjX/iT/E i=1 zostaje odjeta od odpowiedniej próbki sygnalu echa rzeczywistego y/nT/, wystepujace w linii nadawczej.Próbki X/nT/ sygnlau x/t/ pobrane w okresie T z linii, pojawiajace sie na przetworniku analogowo-cyfrowym, sa podawane do rejestru przesuwnego. \N ka :dym bowiem okresie T najstarsza próbka jest zastepowana nowa, przyjeta na wejsciu rejestru. Próbki X/iT/, znajdujace sie w rejestrze, sa kolejno podawane w okresie T na N wyjsc rejestru przesuwnego.W czasie trwania okresu T wspólczynniki Cj zapamietane w rejestrze wspólczynników poddaje sie calkowitej cyrkulacji podczas okresu T. Wspólczynniki Cj sa kolejno podawane z |_/óbkami X/iT/ tego samego rzedu na uklad (nnozacy, a suma IM kolejnych wyników X/iT/. Cj otrzyma lych w okresie T jesc przetwarzana w sumatorze, celem uzyskania w postaci cyfrowej próbki sygnalu echa sztucznego y/nT/. Subtraktor, odbierajacy sygnal echa sztucznego y/nT/ i sygnal echa rzeczywistego y/nT/ po'rany z linii przez przetwornik analogowo-cyfrowy, tworzy próbke sygnalu echa szczatkowego e/nT/. Drugi przetwornik cyfrowo-analogowy przesyla do linii sygnal echa szczatkowego e/nT/, zastepujacy sygnal echa rzeczywistego y/nT/.Aby zredukowac najbardziej jak to tylko mozliwe sygnaJ echa szczatkowego e/nT/, petla sterowania adaptacyjnego w eliminatorze echa dopasowuje wspólczynniki wagowe Cj. Ta petla sterowania adaptacyjnego zawiera korelator, który otrzymuje kolejne próbki X/iT/, podawane na uklad mnozacy i próbke s/gnalu echa szczatkowego e/nT/, celem uzyskania skladników korekcji ACi do zastosowania dla kazdego ze wspólczynników wagowych Cj rejestru. Skladniki korekcji ACj sa podawane do sumatora, zainstalowanego w petli przesuniecia pierscieniowego wspólczynników Cj rejestru, w tym samym czasie co odpowiednie wspólczynniki Cj, wychodzace z tego rejestru. Sumator koryguje wspólczynniki Cj i skorygowane podaje na wejscie rejestru i jednoczesnie na wejscie ukladu mnozacego.W petli sterowania adaptacyjnego wladnie korelacja miedzy sygnalem echa szczatkovvego e/nT/ a próbkami sygnalu X/iT/ pozwala dopasowac wspólczynniki Cj tak, aby te przedstawialy mozliwie najdokladniej próbki odpowiedzi impulsowej drogi echa i zeby sygnal echa szczatkowego e/nT/ byl tak maly, jak to +ylko mozliwe przy koncu czasu konwergencji eliminatora echa. Czas konwergencji jest to czas niezbedny do dokladnego wypracowania przez eliminator sygnalu echa. Jest zrozumiale, ze wlasciwosci eliminatora echa beda tym lepsze, im jego czas konwergencji bedzie mniejszy.Gdy obwód czteroprzewodowy osiaga duze odleglosci, biorac pod uwage szybkosc propagacji sygnalu telefonicznego w liniach, sygnal wystepujacy wtórze odbiorczym, w punkcie podlaczenia eliminatora echa wywoluje wtórze emisji sygnal echa, który pojawi sie w punkcie podlaczenia aparatu z opóznieniem poczatkowym.Konsekwentnie, gdy opóznienie poczatkowe jest wieksze od czasu opóznienia I • n ii opózniajacej filtru poprzecznego nie ma mozliwej korelacji miedzy próbkami sygnalu odbieranego a próbkami sygnalu echa opóznionego, a zatem wspólczynniki wagów Cj rejestru beda wszystkie zerami (lub ponizej okreslonego progu).Jesli przy koncu uplywu czasu konwergencji ten stan bedzie utrzymany, to znaczy, ze filtr poprzeczny nie jest dopasowany do odpowiedzi impulsowej przebiegu echa.W konsekwencji, dla syntezy odpowiedniej odpowiedzi impulsowej przebiegu echa nalezy przewidziec filtr poprzeczny, który obliczy lacznie nie tylko aktywny czas trwania odpowiedzi impulsowej przebiegu echa, ale równiez maksymalne opóznienie pojawienia sie sygnalu echa, wywolanego sygnalem.Inne rozwiazanie polega na odpowiednim opóznieniu próbek podawanych na eliminator echa, którego filtr poprzeczny jest przewidziany do uwzglednienia równiez w obliczeniach aktywnego czasu trwania odpowiedzi impulsowej przebiegu echa.Celem wynalazku jest okreslenie z duza dokladnoscia opóznienia próbek wchodzacych na filtr poprzeczny, by mozliwe bylo dokonanie syntezy calego aktywnego czasu trwania odpowiedzi impulsowej.Uklad dopasowywania eliminatora echa, o okreslonym czasie konwergencji, przetwarzajacy sygnal echa sztucznego poprzez przeszukiwanie N próbek odbieranego sygnalu posiadajacy dwa rejestry, przy czym w pamieci pierwszego rejestru zapisane sa próbki odbieranego sygnalu próbkowego w okreslonym czasie, a w pamieci drugiego rejestru zapisane sa wspólczynniki wagowe filtracji otrzymane z korelacji sygnalu echa szczatkowego i próbek odbieranego sygnalu, ponadto posiadajacy przed filtrem uklad dopasowujacy, zawierajacy rejestr przesuwny o wielu wyjsciach, opózniajacy odbierane próbki sygnalu przekazywane do pierwszego rejestru oraz zespól sterujacy do przylaczenia jednego z wyjsc rejestru przesuwnego na wejscie pierwszego rejestru, przy104 150 3 czym selekcja tego wyjscia dokonywana jest przez wykrycie przekroczenia ustalonego progu, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze rejestr przesuwny zawiera wiele elementów opózniajacych polaczonych szeregowo, a opóznienie kazdego z nich jest równe calkowitej podwielokrotnosci okresu cyrkulacji. Wyjscie kazdego elementu opózniajacego polaczone jest ze sterowanym komutatorem. Ponadto uklad zawiera zespól z elementami opózniajacymi sterowany nastepujacymi po sobie cyklami o czasie trwania równym sumie czasu konwergenqi i czasu przeszukiwania, przy czym czas trwania cyklu nie przekracza czasu cyrkulacji. Zespól ten obejmuje dzielnik okreslajacy n przedzialów czasowych w okresie cyrkulacji wspólczynników wagowych, obwód logiczny zestawiajacy przedzialy czasowe kazdego okresu cyrkulacji i sygnaly wytwarzane kolejno przez komparator progu oznaczajacy rzedy podzialów rejestru wspólczynników wagowych okreslonych jako przewyzszajace okreslony próg. Ponadto uklad zawiera obwód porównujacy, okreslajacy rzedy minimalnych przedzialów zawierajacych wspólczynniki wagowe przewyzszajace okreslony próg sterowany przez n pierwszych elementów opózniania jeszcze nie przelaczonych na wejscie filtru, pojawienie sie przed filtrem tych n pierwotnych elemenów przy braku przekroczen progu przez jeden ze wspólczynników wagowych, lub ilosci elementów okreslonych przez minimalny rzad porównywanych odcinków.Obwód porównujacy zawiera pamiec polaczona z obwodem 'ogicznym oznaczajacym rzedy podzialów rejestru wspólczynników wagowych, komparator polaczony z obwodem logicznym i jednoczesnie z ta pamiecia, porównujacy kazda podana informacje przedstawiona w tej pamieci i sterujacy :a pamiecia, gdy informacja wytworzona przez obwód logiczny jest oznaczeniem rzedu wyzszego niz odcinka zdefiniowanego informacja przedstawiona przez pamiec. Ponadto obwód zawiera dekoder polaczony z pamiecia sterowany w koncu kazdego cyklu dla otrzymania informacji zawartej w pamieci i sterujacy polozeniem komutatora poczawszy od informacji otrzymanej z dekodera.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad dopasowywania filtru eliminatora echa, a fig. 2 podaje diagram przebiegu sygnalów ukladu z fig. 1.Na fig. 1 przedstawiono eliminator echa, w którym rejestr 21 przesyla do pamieci N próbek X/nT/ pobranych kolejno w okresie cyrkulacji T. Jednoczesnie rejestr ?3 przesyla do pamieci N wspólczynników wagowych Ci badanych w okresie cyrkulaqi T. W celu uproszczenia obwód cyrkulacji wiazacy wyjscie rejestru 23 z jego wejsciem przechodzac przez sumator, który koryguje wartosci wspólczynników wagowych Ci w okresie cyrkulacji T, nie jest przedstawiony na fig. 1. Wspólczynniki Ci sa przypisane kolejno N wyjsciom rejestru 23, oznaczonym jako 33. Do tych N wyjsc jest podlaczony komutator cykliczny 34, dolaczony kolejno do wyjsc 33 w okresie cyrkulacji T. Czas polaczenia z kazdym wyjsciem wynosi T/N.Uklad wedlug wynalazku zapewnia dopasowanie eliminatora echa do odpowiedzi impulsowej przebiegu echa i dziala dzieki zastosowaniu dopasowywanego opóznienia próbek X/nT/ kolejno zapisywanych w pamieci rejestru 21. Próbki X/nT/ sa podawane na wspólne wejscie rejestru przesuwnego oznaczonego przez 40 posiadajacego liczne zaciski wyjsciowe oznaczone litera I z indeksem okreslajacym rzad. Rejestr 40 jest polaczony przez komutator 35 z wejsciem rejestru 21.Rejestr przesuwny 40 jest zrealizowany za pomoca trzech linii opózniajacych 41, 42, 43 polaczonych szeregowo. Kazda linia opózniajaca pozwala uzyskac opóznienie pojawiania sie echa równe okresowi Q odpowiedzi impulsowej. Jesli liczba próbek X/nT/ zapamietanych w pamieci 21 i wspólczynników Ci zapamietanych w pamieci 23 jest równa N/N, przy czym korzystnie N = 64 i sprawdzenie próbek X/nT/ i wspólczynników jest wykonane w okresie cyrkulacji T równym 125/is, to czas trwania Q odpowiedzi impulsowej wywolanej przez filtr jest Q = Tn = 8 msek.Trzy linie opózniajace 41, 42, 43 maja wiec opóznienie 8 msek kazda. One pozwalaja uzyskac calkowite opóznienie pojawiania sie echa równe 24 msek.Kazda linia opózniajaca 41, 42, 43 jest podzielona na cztery elementy opózniajace, którym odpowiadaja wyjscia oznaczone kolejno 10, 11, 12, 13 \ 14. Z kazdym wyjsciem moze laczyc sie komutator 35. Wyjsciom odpowiadaja opóznienia elementarne 0, Q/4, Q/2, 3Q/4 i Q nadane przez linie, na której pojawiaja sie.Polaczenie kolejne trzech linii opózniajacych powoduje, ze opóznienie pojawienia sie próbki X/nT/ na wyjsciu l4 jednej linii jest równe opóznieniu uzyskanemu na wyjsciu lo nastepnej linii.Wspólczynniki wagowe Ci pojawiajace sie kolejno na wyjsciu 33 rejestru 23 sa przekazywane przez komutator 34 do komparatora 45 sygnalu dwójkowego, na który podaje sie równiez próg R uzyskiwany gdzie indziej. Przekroczenie tego progu przez wspólczynniki Ci zapamietane w pamieci rejestru 23 oznacza dopasowanie eliminatora do odpowiedzi impulsowej przebiegu echa. To przekroczenie powoduje powstanie na wyjsciu komparatora 45 sygnalu dwójkowego o wartosci jedynki binarnej. Jesli wszystkie wspólczynniki Ci zapamietane w pamieciu rejestru 23 sa nizsze od progu, to na wyjsciu komparatora 45 pozostaje wartosc zera binarnego, a eliminator nie jest dopasowany do odpowiedzi impulsowej przebiegu echa.4 104 150 Wyjscie komparatora 45 jest polaczone z czterema bramkami typu I, 46, 47, 48 i 49. Bramki te sa otwierane na koncu czasu konwergencji Tcv kolejno przez dzielnik 50, dzielacy przez cztery okres t cyrkulacji wspólczynników. Tylko jedna z bramek I 46 do 49 przewodzi na koncu czasu Tcv sygnal wychodzacy z komparatora 45, na którego wejscie zostal podany wspólczynnik oznaczony CKi z rejestru 23.Bramki I 46 do 49, odbierajace kolejno sygnaly wychodzace z dzielnika czwórkowego 50, pozostaja kolejno otwarte w koncu czasu konwergencji Tcv, w czasie gdy sa sterowane. Ten czas nazwano czasem przeszukiwania i oznaczono Tr. Czas przeszukiwania Tr jest w praktyce odpowiednio krótszy od czasu konwergencji Tcv i jest co najmniej równy okresowi cyrkulacji wspólczynników Ci.Pamiec 51, poprzednio zapisana, podlaczona do wyjsc czterech bramek I 46 do 49 zapewnia ponowne przepisanie stanu wyjsc bramek w czasie konwergencji Tcv. Komparator 52 otrzymuje równiez sygnaly wyjsciowe bramek I 46 do 49. Oprócz tego otrzymuje on sygnal czterobitowy zapisany w pamieci 51. Porównuje on te sygnaly, w celu przekazania poziomu podawanego na wejscie zagarowe H pamieci 51. Poczatkowo sygnal H ma poziom 1 po to, by przy koncu czasu konwergencji Tcvpamiec 51 zarejestrowala stan wyj^c bramek I 46 do 49. Nastepnie wejscie H jest na poziomie 1, gdy sygnal wyjsciowy bramek 46 do 49 odpowiada wykryciu przekroczenia progu porównawczego R przez wspólczynnik C w czesci Ki rejestru 23, mniejszej od zarejestrowanej poprzednio w pamieci 51. W tym przypadku nowy stan wyjsc bramek I 46 do 49 zastepuje poprzedni stan pamieci 51.Cztery wyjscia pamieci 51, oznaczone m 1 do m4 polaczone z komparatorem sa polaczone z dekoderem 53, sterujacym polozeniem komutatora 35 na jednym z wyjsc lo do l4 jednej z linii opózniajacych 41, 42, 43.Sterowanie odbywa sie w funkcji stanu pamieci 51, przy koncu czasu przeszukiwania Tr.W tym ukladzie czasy Tcv i Tr okreslone powyzej sa narzucane przez zegar pilotujacy nie przedstawiony na rysunku, który równiez narzuca cykl przesuwania pierscieniowego wspólczynników C w rejestrze 23.Dzialanie obwodu dopasowania z fig. 1 jest podane w oparciu o fig. 2 podajaca wykres sygnalów. Cztery sygnaly, oznaczone a, b, c, d, wychodzace z dzielnika 50, dzielacego ikres cyrku'acji T wspólczynników Ci w rejestrze 23, sa przedstawione na wykresach fig. 2. Przebieg e reprezentuje okreslony czas konwergencji Tcv eliminatora echa, wykres f rejestruje czas przeszukiwania Tr, który wystepuje na koncu czasu konwergencji Tcv i trwa dluzej niz okres cyrkulacji T.Podanie na bramki I 46 do 49 impulsów a, b, c, d wyzwalajacych przez dzielnik 50 wraz z sygnalem wyjsciowym komparatora 45, w momencie koncowym czasu konwergencji Tcv, powoduje ponowne podzielenie na cztery elementy lub czesci rejestru 23. Jest to schematycznie pokazane na fig. 1 linia przerywana, dzielaca rejestr 23 na cztery czesci K1, K2, K3 i K4.Cztery sygnaly na wyjsciach bramek 46 do 49 daja informacje na koncu czasu konwergencji Tcv o tym, c*y wspólczynnik CKi, podany na komparator 45 osiagnal wartosc znaczaca tzn. czy CKi R. W przypadku spelnienia tego warunku sygnaly pozwalaja rozpoznac rzad 1 do 4 czesci rejestru, na której pojawil sie ten wspólczynnik CKi. Rzad czesci rejestru 23, zawierajacej CKi jest zapamietywany w pamieci 51 (H = 1/jako stan wyjsc bramek I 46 do 49. Rzad ten jest równiez podawany na komparator 52.Czas przeszukiwania Tr, wystepujacy na koncu czasu konwergencji Tcv pozwala sprawdzic wartosc wszystkich wspólczynników Ci w rejestrze 23, a szczególnie wspólczynników rzedu nizszego od CKi. W tym celu czas przeszukiwania Tr wybrano co najmniej równy okresowi cyrkulacji T, by umozliwic co najmniej jedno pelne przesuniecie pierscieniowe N wspólczynników C w rejestrze 23.Bramki I 46 do 49 sa kolejno otwierane przez sygnaly z wyjsc a do d dzielnika 50 w czasie przeszukiwania Tr.W czasie Tr, kolejne stany wyjsc bramek I 46 do 49, przedstawiajace cztery czesci rejestru 23, sa podawane na komparator 52. Na komparator 52 podawana jest równiez zawartosc pamieci 51. Komparator na wyjsciu daje sygnal, który wynosi I, gdy rzad nowej czesci, okreslony przez stan bramek I jest nizszy niz rzad reprezentowany zawartoscia pamieci 51. Jesli wejscie H zegara ma poziom I, stan wyjsc bramek I 46 do 49 zastepuje biezaca zawartosc pamieci 51.Przy koncu czasu przeszukiwania Tr na dekoder 53 podawana jest zawartosc pamieci 51 po to, by sterowac ustawieniem komutatora 35 na jedno z wejsc l0 do l4 pierwszej linii 41. Pozwala to wtracic przed rejestr 21, zapamietujacy próbki X/nT/ taka liczbe elementów opózniajacych piewszej linii 41, która jest niezbedna do dopasowania eliminatora lub zblizenia jego stanu do dopasowania. Rzad czesci rejestru 23, zapamietany w pamieci 51, na koncu czasu przeszukiwania Tr, zmniejszony o jeden, daje rzad wyjscia I, z którym polaczony jest komutator 35. Ponizsza tabela ujmuje zasade dzialania ukladu wedlug wynalazku, dzialania, które jest funkcja czesci najnizszego rzedu, zawierajacego wspólczynnik CKi wiekszy od progu R.104150 5 Tabela m1 1 0 0 0 0 m2 0 1 0 0 0 m3 0 0 1 0 I 0 m4 0 0 0 ¦ 1 i 0 lo 1 1 , 1 1 1 'i 0 I 1 1 1 | 1 i L l la 0 0 1 1 1 i «• i I ° 0 0 1 , 1 I f U j 0 0 0 0 1 W tej tabeli wyjscie mj pamieci 51 o wartosci I oznacza, ze czesc tego samego rzedu rejestru 23 zawiera wspólczynnik CKi wiekszy od progu R. Zacisk lj, któremu przypisana jest I oznacza, ze czesc odpowiedniego elementu opózniajacego jest wtracona przed rejestr 21, zawierajacy próbki X/nT/.Jesli wiec przy koncu czasu Tcv + Tr wszystkie wspólczynniki Ci sa mniejsze od progu R, pierwsza linia opózniajaca 41 jest w calosci podlaczona do rejestru 21. Wykonywany jest wiec nowy cykl obliczen przy zastosowaniu nowego czasu konwergencji Tcv, co pociaga za soba nowy czas przeszukiwania Tr.Jesli przy koncu drugiego cyklu Tcv + Tr wszystkie wspólczynniki C maja wartosc zero, druga linia opózniajaca 42 jest równiez w calosci podlaczona wraz z pierwsza 41, przed rejestr 21. Wvkonywany jest tiztci cykl obliczen Tcv + Tr.Na koncu cyklu obliczen, po przyjeciu minimalnego rzedu czesci Ki rejestru 23, zawierajacego nie-zerowe wspólczynniki C odbywa sie czesciowe przylaczanie do rejestru 21 linii opózniajacej, odpowiadajacej temu cyklowi obliczen wraz z liniami opózniajacymi poprzedzajacymi ten rejestr. Uznaje sie, ze eliminator jest dopasowany, tzn., ze uwzglednil wszystkie czynniki przy obliczaniu odpowiedzi impulsowej przebiegu echa.Przyjmijmy do rozwazan filtr poprzeczny, mogacy wytwarzac 8 msek odpowiedz impulsowa /T = 125 jusek, N = 64/ i trzy 8 msek linie opózniajace 41, 42, 43. Jesli maksymalny aktywny czas trwania odpowiedzi impulsowej jest równy 5 msek, to opóznienie maksymalne pojawienia sie echa próbek X/nT/, które moze byc skompensowane przez uklad wedlug fig. 1, o trzech liniach o dopasowywanym opóznieniu, wynosi: 8 msek X 3 + 8 msek — 5 msek = 27 msek.Zaznacza sie, ze gdy sygnal z/t/ wysylany przez bliskiego abonenta zostanie wykryty w linii, przerywane jest poszukiwanie opóznienia próbek X/nT/, a wspólczynniki Cj moga przyjmowac tylko wartosci znaczace, gdy w obwodzie czteroprzewodowym wystepuja tylko odbierany sygnal x/t/ i sygnal echa, które on powoduje. PL