SE441720C - Duplexoverforing med en kompensationskrets for undertryckning av den del av mottagningssignalen som henfores till egen utsend signal - Google Patents

Description

7810979-0 Bägge metoderna kan göras tillämpliga vid upprepade mät- ningar av linjens impulssvar och därav följande modifieringar av resp. h(¶f) och din. En stor nackdel för bägge metoder är att de kräver komplicerad apparatur med stora krav på räknekapacitet.

Den direktiva kopplaren enligt uppfinningen syftar till att med enkla medel övervinna de ovan nämnda nackdelarna. Denna kopplare kännetecknas av de särdrag som framgår av de efterföl- jande kraven och är beskrivna med hjälp av utföringsexempel i den efterföljande beskrivningen med hänvisning till ritningarna där fig. l-4 visar känd teknik, fig. 5 visar ett stegsvar för H3, fig. 6 är exempel på en binär signal, fig. 7 visar principen för uppfinningen, fig. 8 visar en enkel utföringsform av kopplaren enligt uppfinningen, fig. 9 visar en modifiering av uppfinningen enligt fig. 7, fig. 10 visar en tillämpad version av den direktiva kopp- laren enligt uppfinningen, fig. 1l visar en digital integrator i kopplaren i fig. 10, fig. 12 visar en förenklad tillämpad version av kopplaren i fig. 10, fig. 13 visar exempel på binärsignalen, fig. 14 visar en modifiering av kopplaren i fig. 8, fig. 15 visar en modifiering av kopplaren i fig. 12, och fig. 16 visar en analog utföringsform av kopplaren.

Det som gör H3 komplex är att utgångssignalen är beroende av förloppet av ingångssignalen över en viss tid, se fig. 5.

Det kommer i praktiken att vara en ändlig minnestid som har betydelse.

I fallet att x(t) inom en tidsrymd Ûf har ett ändligt an- tal möjliga varianter av tidsförlopp så kan man tabulera de mot- svarande varianterna av värden y och använda beskrivningen av x(t)'s förlopp till att välja y-värdet.

K Speciellt blir realiseringen enkel om x(t) t.ex. är en digital binär signal, i det att en följd av t.ex. tre perioder av en binär signal bara kan uppträda på 23 = 8 olika sätt, se fig. 6. 7810979-0 För praktiska linjelängder kan'T t.ex. vara ca. 2-4 bi- närperioder lång. Det vill säga: antal olika följdhistorier är 2 4 2 - 2 = tal tidpunkter på perioden som det är nödvändigt att observera/ 4 - 16, för en bestämd tidpunkt på bínärperioden. An- syntetisera kan varafrän1-8 eller flera, beroende av synkför- hållande och övriga systemspecifikationer. Antalet olika värden y kan anta i samplingstidpunkterna blir då: 4 - 128. Praktiskt aktuella tal är: 3 perioders förhistoria och 8 sampel per period.

Det vill säga i allt 23 Fig. 7 visar hur man enlig: denna uppfinning kan anordna_ x 8 = 64 olika värden per y. en krets för att syntetisera den signal som skall kompensera för verkningarna av överföringsfunktionen H3, som alltså hänföres till reflektioner av egen utsänd signal och överhörning pågrund av icke ideell utbalansering av linjen. I figuren är HUK en min- nesenhet och ADR är en detektor som detekterar den aktuella va- rianten av tidsförlopp ut från egen sändare S1 och genererar den minnesadress där det tillordnade värdet till den aktuella varian- ten av signalen utsänd från S1 ligger lagrad.

Följden av tillordnade värden som under tiden kommer från minnesenheten utgör korrektionssignaler, som i kompensations- kretsen KK drages från den mottagna signalen.

Minnet kan innehålla information om den aktuella trans- missionskanalen, på så sätt att den signal T somkretsenH3 le- vererar är lika med den inkommande signalen R när icke S2 sänder.

Dífferenssignalen S blir då noll. När senare S2 börjar att sända kommer kretsen att dra ifrån den inkommande signalen R den del T som hänför sig till egen utsänd signal och differensen S kom- mer att vara den delen som hänför sig till utsänd signal från S via överföringsfunktionen H2. 2 Fig. 8 är en utföringsform där minnesenheten HUK är ett digitalt läsminne, och där korrektionssignalen omvandlas till analog form i en digital/analogomvandlare D/A. Kompensations- kretsen är en analog summationskrets Äï.

Som en förutsättning för en tillämpbar version av den direktiva kopplaren kan den utsända och mottagna signalen vara okorrelerade över en viss tid (statistiskt oberoende), men de kan vara synkrona eller asynkrona.

I fallet där man observerar ögonblicksvärden av mottagen 7310979-o V signal S, vid M1, se fig. 7 för många fall av en bestämd sekvens- följd av egen utsänd signal från S1, svarande mot en bestämd minnesadress, kommer medelvärdena att bli i det närmaste lika med 0, som en följd av att signalerna är okorrelerade. En för- ändring av överföringsfunktionen H3 kommer emellertid att ge en systematisk förskjutning av medelvärdena hos den mottagna signalen. En registrering av denna förskjutning och en motsva- rande modifiering av det tillordnade värdet kommer att bringa innehållet i minnet i överensstämmelse med H3 igen. I fig. 9 visas ett generellt schema över en sådan tillämpad version av den direktiva kopplaren.

Fig. 10 visar en utföringsform med digitalt skriv/läs- minne och en analog/digital-omvandlare och additionsenhet i återkopplingen. I Behandlingen av mottagen signal sker genom att A/D-om- vandlaren,additionsenheten och minnet för en bestämd adress ut- gör en digital integrator, se fig. 11, som gives genom följande likhet: Yi = Yi_1+O Tillväxten AY =°CXi (2) Genom numerisk integration har man: e 1 ~ Y = .f L x. At (3) och - AY = A-å-X <4) At = steglängd T = integratorns tidskonstant.

Jämförelse (2) och (4) fås: Ck = ëïå OLbestämmes av A/D-omvandlarens omvandlingskonstant och eneventuellomskalning genom tillkoppling till additionsenheten och är bestämmande för integratorns insvängningstíd. Ju längre insvängningstid som kan tillåtas desto noggrannare kan den syntetiserade signalen T göras.

Det har visat sig att A/D-omvandlaren i fig. 10 som är en förhållandevis stor och komplicerad krets kan undvikas genom en koppling som visas i fig. 12, där kompensationskretsen är en komparator K. 7810979-0 (_11 Kretsen i fig. 10 använder storleken (med förtecken) av avvikelsen för att modifiera innehållet i minnet.

Den förenklade tillämpade kretsen i fig. 10 använder en- dast förtecknet av avvikelsen genom att det adderas +1, eventuellt -1 till innehållet hos minnet.

Skillnaden mellan de två kretsarna är huvudsakligen att den första drar sig nagot snabbare in vid påslag eller vid en stor och brant förändring av H3. Bägge kretsarna kommer emeller- tid under normal drift att vara Lika noggranna.

Ett alternativt sätt är som följer. En ökad noggrannhet av den syntetiserade signalen T kräver att en längre del av bi- närsignalens förhistoria tas i betraktande. Detta leder till en dubbling av minnets storlek för en ökning på en period av binär- signalens förhistoria. För relativt långa ledningar och höga bitfrekvenser vilka kommer att kräva att en relativt lång histo- ria tas i betraktande, kan det för att spara minnets plats vara lämpligt med en något annorlunda anordning (beskriven nedan).

I stället för att låta minnet innehålla det färdiga tal som skall sättas ut till D/A-omvandlaren, kan man i minnet be- vara delar av det färdiga tal som skall adderas med förtecken beroende av förhistwrien av egen utsänd signal, för att få det ändliga utgångsvärdet.

Tänker man sig binärsignalen utformad av en följd av enkel- pulser, med en form som visas i fig. 13 kan ögonblicksvärdet av den syntetiserade signalen sägas bestå av bidrag från en del av de närmast föregående enkelpulserna som hinärsignalen är sam- mansatt av.

Om därför minnet innehåller :al för verkan av en enkel- puls, för en följd av tidpunkter efter pulsens början (linjens pulsgensvar) kan ögonblioksvärden återskapas genom att addera med förtecken innehållet i de minnesplatser som svarar mot hela binärperioder i tid bakàt från samplingsögnnblicket. Förtecknen bestämmas av egen utsänd bínärsiçnal. Logisk 1-puls ger t.ex. + och logisk 0-puls ger -. Det bör alltså adderas sa många tal som antal perioder av binärsignalens förhistoria som det anses nödvändigt att ta i betraktande.

För ett system med t.ex. 7 perioders förhistoria och 8 sampgls per period kan minnet anordnas i tahellform, sä att: 7a1o979=@ 6 ^o ^1 ^z ^3 A4 ^5 As A7 Bo Bl BZ H3 134 BS 136 13.7 CO Cl CZ (13 Cf4 CS CG C? DO Dl DZ D3 134 DE DG D? En El EZ H3 Ei: ES Ei, E? FO Fl V2 P3 174 F5- Fe F? Go G1 G2 G3 G4 G5 Ge G1 där indexen anger sampelnummer (0-7). De olika följderna (A, B, C osv.) innehåller också tal för verkan av en logisk puls (se fig. 13) i 1., 2., 3., osv. period efter att pulsen har blivit utsänd. (Det antas att talvärdena för inverkan är lika för en logisk 1-puls och en logisk 0-puls). Fig. 14 visar hur en sådan krets kan anordnas. Här betecknar ADR adressdekoder och för- teckenslogik, F1 förteckensväljare, AKK ackumulatorregister och ADD1 additionsenhet. 7 Kretsen kan göras tillämplig genom att uppdatera registren med bakgrund av förtecknet hos utgångssignalen S (se fig. 15).

För att spara räknetid kan det t.ex. vara tillräckligt att bara en av registerpositionerna uppdateras för varje sampel.

I loppet av 56 sampel kommer då alla positionerna att ha fått en uppdatering. Detta har i praktiken för en del tillämpningar visat sig vara tillräckligt ofta, t.oflm. om kretsen ifig. 15 då drar sig långsammare in än kretsen i fig. 12.

Förteckenslogiken bestämmer förtecknet för de aktuella perioderna av förhistorien och sätter ut förtecknet för det re- gister som är under behandling. Förteckensväljaren sätter rätt förtecken på det tal som kommer från minnet.

F2 i fig. 15 avgör om det skall adderas eller subtraheras en 1 till innehållet av ett register under uppdatering. Detta bestämmes av förtecknet för vederbörande register och förtecknet på avvikelsen S efter vanliga förteckensregler (- och + är -, - och - är + osv.). I Den princip som den beskrivna kretsen bygger på kan också tänkas användas på andra typer av pulser, t.ex. vanlig binärkod, men man får då definiera flera typer av pulselement, (en som visas i fig. 13), och motsvarande register för verkan av dessa. 7810979-0 Antalet minnespositioner som behövs i systemet visat i fig. 15 blir N = n . m där n = antalet sampels per period av binärsígnalen och m = an- talet perioder förhistoria. I det tidigare beskrivna systemet (fig. 12) fås motsvarande: N = n . Zm Detta system kommer alltså alltid att kräva flera minnes- positioner, men detta uppväges av att resten av utrustningen blir mycket enklare och ställer mycket mindre krav på hastighet och därmed på effektförbrukning. Detta inverkar åter på pack- ningstäthet och till sist priset.

För många praktiska tillämpningar anses det tillräckligt att ta i betraktande 3-4 perioder av förhistorien, och då bör kretsen i fig. 10 vara att föredraga.

I fig. 16 visas en tillämpad version av den analoga ut- föringsformen av kopplaren. I detta exempel utgör varje minnes- position en kondensator C och brytare B. Lagrade värden gives genom laddningarna på kondensatorerna. Kopplaren har qjots an- passad genom hjälp av återkopplingen mellan summationskretsen och minnet HUK, där det är inskjutet ett motstånd R för modifie- ring av de av dekoden ADR utvalda värdena.

Claims (9)

718 10.97 9 -0 Patentkrav

1. Direktivlkopplare vid duplexöverföring omfattande en an-, ordning för alstring av en korrektionssignal och en kompensations- krets (kk) som tillföres korrektionssignalen for undertryckning av den del av mottagningssignal som hänföres till egenlitsämdsig- nal, k ä n n e t e c k n a d-av att anordningen omfattar en min- nesenhet (HUK) med lagrade värden av korrektionssignalen, som är tillordnade de olika, inom en vald tidsrymd möjliga varianter av tidsförlopp ut från egen sändare (S1) samt en dekoder (ADR) kopp- lad mellan denna sändare och minnesenheten (HUK) för detektering av aktuella utsända signalvarianter, vilken dekoder (ADR) inne- fattar organ för val i minnesenheten (HUK) av de till de aktuella signalvarianterna tillordnade värdena av korrektionssignalen och att kompensationskretsen (KK) är kopplad till minnesenheten (HUK) för utnyttjande av de tillordnade värdena som korrektionssignal.

2. Direktiv kopplare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a då - av att det mellan minnesenheten (HUR) och kompensationskretsen (KK) är inskjuten en digital/analogomvandlare (D/A), i det fall' minnesenheten (HUK) är ett digitalt läsminne och kompensations-f kretsen (KK) är en analog summationskrets (Z.). (Fig. 8).

3. Direktiv kopplare som angivits ikrav I där signalen ut- sänd från egen sändare betraktas som sammansatt av ett ändligt antal olika element, k ä n n e t e c k n a d av att minnesenhe- ten (HUK) innehåller delvärden av korrektionssignalen, som sva- rar mot verkningen av de nämnda olika elementen, och att det* mellan minnesenheten (HUK) och kompensationskretsen (KK) är kopp- lat en additionsenhet, varvid korrektionssignalen frambringas I genom addition av de av dekodern(ADR) detekterade aktuella ele- menten vilka är utsända från egen sändare ilen vald tidsrymd.

4. Direktiv kopplare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att additionsenheten är en ackumulerande additionsenhet (ADD och AKK) vilken är ansluten minnesenheten (HUK) genom en för- teckensväljare (FI) styrd av dekodern(ADR) och att det mellan additionsenheten (ADD1 och AKK) och kompensationskretsen (KK) är inskjuten en digital/analogomvandlare (D/A) i det fall minnes- enheten (HUK) är ett digitalt läsminne, och kompensationskretsen (KK) är en analog summatíonskrets (2_) (Éig. 14). 7a1u979-o

5. Direktiv kopplare enligt krav T, k ä n'n e t e c k n a d' av en återkoppling från kompensationskretsens (KK) utgång och É till minnesenhëtens (HUK) dataingång för modifiering av de genom ÖGKOÖGIH (ADR) utvalda värdena av korrektionssignalen, som där- vid anpassar sig till förändringar i transmissionsförhàllandena över tiden. vilken minnesenhet är ett skriv/läsminne. (fig. 9).

6. Direktiv kopplare enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a'd av att återkopplingen omfattar en analog/dígital-omvandlare (A/D) som i serie med en additionsenhet (ADD) och minnesenheten (HUK) utgör en digital integrator för varje utvalt värde¿ i det att minnesenhetens (HUK) utgång dels är kopplad till kompensa-L tionskretsen (KK) via en digital/analog-omvandlare (D/A) och i dels är kopplad till additionskretsens(ADD) ingång, vilken kom-D pensationskrets (KK) är en analog summationskrets (2_) (fig. 10).

7. Direktiv kopplare enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att återkopplingen omfattar en additionsenhet (ADD) för ad- dering av +1 eller -1 till utvalt värde, när minnesenheten (HUKY med sin utgång dels är kopplad till kompensationskretsen (KK) 1 via en digital/analogomvandlare (D/A) och~dels är âterkopplad till additionsenhetens (Ann) ingång, vilken kompensationskrets (KK) är en komparator (K) (Eig. 12).

8. Direktiv kopplare enligt krav 3 eller S, k ä n n e t e c k- n a d av att additionsenheten är en ackumulerande additionsen-' het (ADD1 och ADD) som är ansluten till'minneseflheten (HUK) ge- \nom en_förteckenväljare (F1) styrd avdekodern(ADR), att det- mellan additionsenheten (ADD1 och AKK) och kompensationskretsen (KK) är inskjutet en digital/analogomvandlare (D/A) när minnes- kretsen (HUK) är ett digitalt läsminne, och kompensationskretsen (KK) är en komparator (K) och att det i återkopplingen är in- skjutet en annan additionsenhet (ADD2) och en annan förteckens- väljare (F2) styrd avdekodern(ADR), när minnesenhetens (HUK) 'utgång är kopplad till-nämnda andra additionsenhets (ADD2) in- gång för modifiering av värdena med +1 eller -1 (fig. 15).

9. Direktiv kopplare enligt krav 5, k_ä n n e t e c k n a d av att minnesenheten är anordnad att lagra tillordnade värden med analog representation. 10; Direktiv kopplare enligt krav 9, k“ä n n e t e c k n a d 7810979-0 10 i E { _ I av att de tillordnade värdena när representerade genom laddningar på kondensatorer (C), attdekodern (ADR) väljer aktuellt värde av kunrekLlfJr|s=sifu|aleru genorn hjälp av en brytare för varje konf densator (C) vilken bryter den omkopplare (B) vilken är aktuell för kondensatorn (C) till kompensatíonskretsens (KK) ingång och att àterkopplïngen sker genom ett motstånd (R) (fig) 16)._