SE447437B - Sett och anordning for ekoeliminering - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 ÄO 447 437 2 Alternativt kan helduplextransmission med hög hastighet ske över en enda tvâtrâdskanal med användning av hybridkopplingsnät.

Dessa nät, som är placerade både i den s.k. näränden och i den s.k. fjärränden av tvåtrâdskanalen, tar emot en fyrtrådssignal och omvandlar den till en tvåtrådssignal för överföring över en tvàvägs tvåtràdstelefonkanal. För optimal störningsfri överfö- ring måste impedansen hos den hybridport som är vänd mot kanalen exakt överensstämma med tvâtrâdskanalens impedans. är detta dock sällan möjligt.

I praktiken Att DDD-nätet arbetar med omkopplingar innebär att ett stort antal kommunikationskanaler med skiftande impedanser under tidens lopp ansluts till hybriden. Eftersom hybriden är utförd för_att fungera över så många olika kommunikatíonskanaler som möjligt, föreligger i regel en missanpassning mellan hybriden och kana- len. En dylik missanpassning medför att en del av den signal som har överförts från näränden till fjärränden reflekteras från den punkt där kanalen är förbunden med fjärrändens hybrid och till- baka till kanalen. Liksom vid taltransmission kallas denna från fjärränden reflekterade signal ett eko. En datamottagare är i typiska fall ur stånd att skilja mellan data från fjärränden och ekot av data från näränden. Det föreligger sålunda en risk för att närändens mottagare felaktigt tolkar det från fjärränden reflekterade ekot som data från fjärränden. ' 7 Detta problem kan lösas genom användning av ekoundertryckan- de anordningar, även kallade ekospärrar. De avger en signal som väsentligen är en efterbildning av den ekokomponent som förefinns i en inkommande signal, d.v.s. den signal som är tillförd från tvåtrådskanalen till närändens hybrid. Speciellt kommer var och en av ett förutbestämt antal föregående konsekutiva symboler i den överförda signalen ej endast att sändas utan även att lagras i ekospärren. Varje sådan symbol multipliceras i denna med en uttagskoefficient. De som resultat erhållna produkterna adderas för att bilda den efterbildade signalen. sentligen ekofri signal, vilken i det följande kallas ekokompen- En resulterande, vä- serad signal, erhålles genom att man subtraherar den efterbíldade signalen från den inkommande signalen. Den ekokompenserade signalen tillföres till en datamottagare, som efter behandling, exempelvis utjämning och demodulering, åstadkommer beslut beträf- fande de överförda datasymbolernas värden.

I allmänhet är ekoelimineringsprocessen ej fullkomlig. Den 10 15 20 25 30 35 RO 447 457 ' 3 ekokompenserade signalen kan istället innehålla en ej kompenserad ekokomponent. Den kan även innehålla en fjärrände-datakomponent i enlighet med vad som närmare kommer att beskrivas i det följan- de. nenten ett mått på ekoelímineringsprocessens aktuella effektivi- tet. dade signalen är en dålig efterbildning av den ekokomponent som I båda fallen är storleken av den ej kompenserade ekokompo- En stor okompenserad ekokomponent innebär att den efterbíl- man önskar eliminera. Vid s.k. adaptiva ekospärrar används den ekokompenserade signalen med fördel såsom en felsignal som svar på vilken värdena av samtliga uttagskoefficienter adaptivt upp- dateras på sådant sätt att den ej eliminerade ekokomponenten nedbringas till ett minimum. Härigenom säkerställas att den" efterbildade signalen fortlöpande och så noggrant som möjligt överensstämmer med den ekokomponent som förefinns i den inkomman- de signalen, även om kanalens egenskaper ändras.

Det arrangemang som är beskrivet g US-PS U,O87,65& är bely- sande för ekospärrar av s.k. baudtaktadaptiv typ. Vid dessa strukturtyper sker sampling av den inkommande signalen, efter- bildning av ekokomponenten och ekoelimineringen samtliga i baud- takten (symboltakten). sigt enkla, är de i hög grad känsliga för variationer i den Ehuru dessa ekospärrar är uppbyggnadsmäs- synkrona tidgivningen mellan den frân näränden sända signalen, vilken används för att definiera ekosignal-efterbildningen, och de mottagna data, vilkas tidgivning bestämmes i fjärränden.

Dessutom är den ekokompenserade signalen tillgänglig för mottaga- ren endast i baudsamplingstakten. Detta begränsar i hög grad mottagarens möjlighet att noggrant återvinna tidgivningen från fjärrände-signalen.

Alternativt har en ekospärr som fungerar i Nyquíst-takten föreslagits. Nyquist-samplade arrangemang, vilka gör det ovan beskrivna tidgivningsproblemet lättare att lösa, exemplifieras av S. B. Weinstein i US-PS 4,131,767 (27 december 1978) och i "A Passband Data-Driven Echo Canceler for Full-Duplex Transmission on Two-Wire Circuits", IEEE Transactions on Communications, vql.

COM-25, nr 7 juli 1977, sid 65ü-666, samt av K. H. Mueller i "A New Digital Echo Canceler for Two-Wire Full-Duplex Transmission", IEEE Transactions on Communications, vol. COM-ZH, nr 9, september 1976, sid 956-962. genomför Nyquist-takt-eliminatorerna dels sampling av den inkom- I kontrast till baudtakt-eliminatorerna mande signalen, dels alstring av ekoefterbildning och dels eko- 10 15 20 25 30 35 HO 447 457 _ ' H eliminering i Nyquist-takten. Anpassningen av koefficientuttag i Nyquist-arrangemangen är tillfredsställande vid helduplex-system under de intervall då transmission sker endast i ena riktningen.

Anpassningen är emellertid otillförlitlig under intervall då tal (d.v.s. transmission) äger rum i båda riktningarna, m.a.o. trans- mission av data både från fjärränden och näränden. Dessa problem uppstår till följd av att den ekokompenserade signal som matar den adaptiva strukturen ej endast innehåller den ej eliminerade ekokomponenten under transmission i båda riktningarna utan även en komponent som innehåller fjärrände-data. Dessa fjärrände-data är ej korrelerade med ekot. Anpassningen eller adapteringen och därmed alstringen av ekoefterbildning som svar på denna signal är sålunda antingen otillförlitlig och behäftad med stora fel eller Resultatet kan därför bli felaktig data- (Strukturer som arbetar i baudtakt är fria från också mycket långsam. återvinning. dessa problem, eftersom den felsignal som används för uppdatering av ekoeliminatorns uttagskoefficienter_tas från en annan punkt i systemet, där fjärrände-data har bestämts och sålunda har bort- subtraherats. Följaktligen är felsignalen som sådan ej förvrängd till följd av närvaro av fjärrände-data.) Tidigare kända lösningar på de ovannämnda problemen med Nyquist-eliminatorer innefattar användning av en dubbeltal-detek- teringskrets för att spärra anpassningen och "frysa" uttagskoef- ficienterna vid deras värden innan dubbeltalet började, varvid dessa frysta värden används under dubbeltal-intervallen. Se exempelvis USJPS 3,ü99,999. vad som beskrives av Weinstein i ovannämnda artikel "A Passband Data-Driven Echo Canceler for Full-Duplex Transmission on Two- -Wire Circuits" använda ett löpande medelvärde av ett förutbe- stämt antal av föregående koefficientvärden för varje uttag Alternativt kan man i enlighet med istället för de adaptiva koefficienterna under intervall då transmission sker i båda riktningarna. Ehuru dessa lösningar stabilíserar systemets drift, kan ekoelimineringen under de intervall då transmission sker i båda riktningarna vara bebäftad med dålig noggrannhet. Detta beror på att systemet ej under de intervall då transmission sker i båda riktningarna kan justera in uttagskoefficienterna med avseende på ändringar i ekokanalpuls- svaret under dessa intervall.

Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma förbättrade egenskaper för ekoeliminatorer under perioder då transmission 10 15 20 25 30 35 HO 447 437 sker i båda riktningarna.

Ett mera specifikt ändamål med uppfinningen är att förbättra driftsegenskaperna för Nyquist-samplade ekoeliminatorer under perioder då transmission sker i båda riktningarna.

. Ytterligare ett speciellt ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en Nyquist-samplad ekoeliminator som är noggrann och stabil under perioder då transmission sker i båda riktningarna även om ekokanalens egenskaper ändras. _ I enlighet med uppfinningen uppnås förbättrade driftsförhål- landen under transmission i båda riktningarna därigenom att man väsentligen avlägsnar fjärrände-datakomponenten från den ekokom- penserade signalen innan den används som felsígnal för den adap- tiva ekospärrstrukturen. Denna funktion är på ett belysande sätt uppnådd genom vad som í fortsättningen kommer att kallas en adaptiv referensbildare.

Den adaptiva referensbildaren behandlar ett förutbestämt antal av föregående mottagarbeslut för att i Nyquist-takten alstra ett estimat av den fjärrände-datakomponent som förefinns i den ekokompenserade signalen. Detta estimat är närmare bestämt en linjär kombination av de föregående mottagarbesluten och alstras genom att man multiplicerar vart och ett av de föregående mottagarbesluten med en uttagskoeffioient och kombinerar de som resultat erhållna produkterna. Detta alstrade estimat av fjärr- ände-data används för alstring av en adaptationsfelsignal vars värde är lika med skillnaden mellan den ekokompenserade signalen och estimatet av fjärrände-datakomponentenÄ Denna felsignal används istället för den ekokompenserade signalen såsom felsignal för den adaptiva ekoeliminatorn. Följaktligen kommer anpassning- en av ekoeliminatorns uttagskoefficienter att genomföras uteslu- tande som svar på ej balanserade ekokomponenter. Detta möjliggör ständigt stabil och noggrann ekoeliminering under transmission både i en och två riktningar.

För att säkerställa att estimatet av fjärrändedata fortlö- pande och noggrant manífesterar den i fjärränden föreliggande i datakomponenten i den inkommande signalen, kan adaptationsfelsig- nalen återmatas till den adaptiva referensbildaren såsom en feluppdateringssignal att användas vid adaptiv uppdatering av uttagskoefficienterna i den adaptiva referensbildaren.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i an- slutning till på bifogade ritning med fig. 1 - U visade utfö- 10 15 20 25 30 35 NO 447 437 .u 6 ringsexempel. Fig. 1 är ett blockschema över ett förut känt helduplex tvàtråds-digitaldatatransmissionssystem med Nyquist- -samplad ekoeliminering. Fig. 2 är ett blockschema över en Nyquist-samplad dataterminal i enlighet med uppfinningen. Fig. 3 är ett blockschema över de kretsar i terminalen enligt fig. 2 vilka alstrar adaptationsfelsignalen i enlighet med uppfinningen, och fig. U är ett blockschema över den adaptiva referensbildare som används i kretsarna enligt fig. 3.

Fig. 1 visar ett förut känt, för helduplex utfört transmis- sionssystem för digitala data. Väsentligen innefattar detta system en tvâtrâds-kommunikationslänk 5 som förbinder två data- terminaler, en närände-terminal 10 och ej fjärrände-terminal-H3.

Kommunikationslänken 5 är såsom belysande exempel visad såsom ingående i ett allmänt DDD-nät, men uppfinningen är lika tillämp- bar på andra typer av kommunikationslänkar, exempelvis slingor Kommunikationslän- ken 5 är en dubbelríktad länk; den överför m.a.o. datasignaler som av en abonnent disponeras med ensamrätt. från var och en av terminalerna till den andra. Termínalerna 10 och 13 är av den allmänna typ som visas och beskrives i den ovannämnda US-PS U,131,767. belysande exempel visade såsom identiskt lika och har samma De båda terminalerna är som ett arbetssätt. De följande resonemangen är därför väsentligen begränsade till närände-dataterminalen 10.

Terminalen 10 består av sändnings/mottagningskretsar HO och en hybridkopplíng 16. Kretsarna RO innefattar en sändningssek- Datakäl- lan 11 alstrar en basbandföljd av närände-datasymboler bn n=0,1,2,... . nn tillföres till sändaren IH för konventionell formning och modulering. tion vilken innehåller en datakälla och en sändare 1ä.

I Indexet n fortskrider i baud-takten. Symbolerna Sändningssektionen och mottagningssektionen, vilka strax skall beskrivas, uppvisar båda gränssnitt till hybriden 16. Den sistnämnda tillåter anslutning av ett par tvåtràdsledningar, d.v.s. en fyrtrådsledning, till en dubbelriktad tvågràds-kommupi- kationslänk 5. Närmare bestämt innehåller hybriden tre tvåtrâds- -portar 16a, 16b och 160. Den utgående signalen, d.v.s. sända- rens 1U utgângssignal, tillföres till tvåtråds-porten 16a via Hybriden 16 överför denna signal till kommunikationslänken 5 via porten 160. tvåtrådsledningen 18.

En från fjärränden inkom- mande signal som uppträder på kommunikationslänken 5 och går in 10 15 20 25 30 35 H0 447 457 n 7 till porten 16c överföres däremot av hybriden 16 till porten 16b. terar en serie datasymboler som kommer från fjärr-änden, via en särskild tvàtrâdsledning 19 till mottagningssektionen i närändens Därifrån matas den inkommande signalen, r, vilken represen- dataterminal 10. På liknande sätt förbinder hybriden 15 i fjärr- änden sändnings/mottagningskretsarna 17 (som är utförda pà lik- nande sätt som kretsarna HO) med porten 150 och kommunikations- länken 5 via ett par tvåtrådsledningar är anslutna till portarna 15a och 15b.

För optimal störningsfri överföring krävs att utgångsimpe- dansen hos såväl närändens hybrid 16 som fjärrändens hybrid 15 exakt överensstämmer med kommunikationslänkens 5 impedans. ln praktíken är emellertid detta sällan möjligt. Vid t.ex. DDD-nä- tet kopplas många olika kommunikationslänkar under tidens lopp mellan hybriderna 15 och 16. att fungera för så många olika kommunikationskanaler som möjligt, Eftersom hybriderna är utförda för en missanpassning i allmänhet att föreligga, exempelvis Detta kommer mellan fjärrändens hybrid 15 och kommunikationslänken 5. medför att en betydande del av den från näränden sända signal som in till fjärrändens hybrid 15 reflekteras tillbaka till Efter ett ändligt tidsinter- vall kommer ekot att uppträda på porten 160 hos närändens hybrid kommer kommunikationslänken 5 såsom eko. 16. Mottagningssektionen i närändens dataterminal 10 kan ej skilja mellan de inkommande data och ekot. Införandet av mottag- ningssektíonen av ekoeliminatorn 2N (som strax skall beskrivas) förhindrar emellertid att ekot stör dataåtervínningsprocessen.

Som ovan nämnts dírigeras den inkommande signal r som motta- ges från kommuníkationslänken 5 genom hybriden 16 via porten 16b till mottagningssektionen i dataterminalen 10. Där tillföras signalen först till Nyquist-samplaren 20. Den sistnämnda samplar signalen r åtminstone i Nyquist-takten, d.v.s. en takt lika med åtminstone två gånger den högsta möjliga i den inkommande signa- len förekommande frekvensen. För ändamål som kommer att framgå av det följande är Nyquist-takten i typiska fall en heltalsmulti- Del åv baUd-takï@fl- Sfimpelfl PM är en dylik erhållen sampel, sampeln av en serie samplar av den inkommande I det allmänna fallet är signalen r sammansatt av såväl fjärrände-data som ekosigna- nämligen den_M:te signalen. Indexet M ökar i Nyquist-takten. ler.. Sålunda kommer en del av av sampelns rM Storlek att härröra från fjärrände-data och en annan del kommer att härröra 10 15 20 25 30 35 H0 447 437 8 från eko. Dessa delar av sampeln rM kommer 1 det följande att kallas fjärrände-datakomponenten resp. ekokomponenten. Som resultat av exempelvis Nyquist-sampling, störning mellan symbo- lerna samt annan distorsion inses lätt att värdet av datakompo- Henten BV Sampelfl PM av den inkommande signalen ej står i relation till värdet av någon särskild överförd symbol.

Det problem som uppfinningen är inriktad på att lösa skall nu âskâdliggöras genom att det först antages att vid varje god- tycklig tidpunkt endast envägskommunikation överföres över kommu- nikationslänken 5, d.v.s. att samtidig överföring i båda rikt- ningarna är förhindrad. Dessutom antages att hybriden 16 är läckningsfri, d.v.s. att de utgående avsända signalerna som'_ tillföres till porten 16a ej kommer att överföras genom hybriden och uppträda vid porten 16b.

Under dessa omständigheter består sampeln rM av enbart en fjärrände-datakomponent eller enbart en ekokomponent. Under m0ttagningSperí0der består Sampeln PM exempelvis endast av en fjärrände-datakomponent, d.v.s. den är ekofri. Sampeln r M tíllföres till kombineraren 22 där den subtraktivt kombineras med ek0eftePbílÖUín8SSïšflalen ZM, vilken sistnämnda är den Mzte av en serie av ekoefterbildningssignaler som avges av den adaptiva ekoeliminatorn ZU på ledningen 21. Närmare bestämt är ekoefter- bildninessisnalen ZM ett av den adaptiva ekoeiiminacorn zu alstfat estïmat aV Sämpelfls PM ekokomponent. Eftersom denna komponent enligt det gjorda antagandet är noll, är ekoefterbild- Híflßssíßflalefl ZM också noll. Sålunda går sampeln rM väsent- ligen oförändrad genom kombineraren 22. Utgângssignalen från kombineraren 22 är en serie ekokompenserade signaler, av vilka SM är den Mzte i denna serie. I detta fall är den kompenserade Síßflalefl SM väsentligen lika med fjärrände-datakomponenten av SamPelU PM. Den ekokompenserade signalen tillföres via led- ningen 28 till lågpassfiltret 30, som återbildar en kontinuerligïï våg av densamma. Utgângssignalen från filtret går i sin tur"in i mottagaren 34, där den kan samplas, exempelvis i baud-takten,; ytterligare filtreras (utjämnas) för motverkande av störningar mellan symbolerna, och kvantiseras_för att bilda besluten ån, n = 0,1,2,...., avseende värdet på den nzte överförda fjärrände-Symbolen an. Besluten än tiiiröres till aatamocca- garen 36.

Den ekokompenserade signalen SM återkopplas även som en 10 15 20 25 30 35 ÄO 447 437 9 felsignal via ledningen 26 till den adaptiva ekoeliminatorn 2N i enlighet med vad som mera i detalj kommer att beskrivas i det följande. Men så länge inga datasymboler avges från källan 11, kommer ekoeliminatorn 2U att hålla kvar ekoefterbildningssigna- lens ZM värde på noll.

Alternativt, under perioder av envägssändning från termina- len 10 (varvid det återigen antas att transmission endast sker i en Píkfinïflš), íflflëhållêf Sêmpeln PM endast den ekokomponent som har alstrats i och med att den från näränden sända signalen reflekterats av impedansmíssanpassningen i förbindningspunkten mellan kanalen och fjärrände-hybriden. Ekoefterbildningssignalen ZM är nu skild från noll. Närmare bestämt alstrar ekoelimïna- torn 2U ekoefterbildningssignalen zM genom att påverkas av egt förutbestämt antal föregående på varandra följande symboler inom samma av datakällan 11 alstrade datasekvens. Dessa symboler Fysikaliskt kan denna struktur exempelvis vara en analog fördröjningsledning, lagras i ekoelimínatorn i en transversgll struktur. ett skíftregister eller ett direktaccessminne. Ekoeliminatorn alstrar en linjär kombination av föregående omedelbart på varand- ra följande symboler genom att multiplicera varje individuell symbol med en särskild uttagskoefficient för var och en av dem.

De som resultat erhållna produkterna summeras för erhållande av ekoefïefbíldflíflßßsíånälefl ZM. Eftersom fjärrände-termínalen 13 ej sänder vid denna tidpunkt, kommer den ekokompenserade signalen SM att bestå uteslutande av en ej eliminerad ekokomponent. Som ovan nämnts återmatas signalen SM vie ledningen 25 såsom en felsignal till ekoeliminatorn 2U. Som svar på denna felsignal kommer uttagskoefficienternas värden att adaptivt uppdateras för säkerställande av att ekoefterbildningssignalen i möjligaste mån exakt kopierar ekokomponenten av sampeln rM_ på detta Sätt nedbringas den återstående, ej eliminerade ekokomponenten i den ekokompenserade signalen till ett minimum.

Ehuru det i fig. 1 visade arrangemanget fungerar tillfreds- ställande under överföring i endast en riktning, såsom nyss beskrivits, är det behäftat med allvarliga nackdelar vid drift med samtidig överföring i båda riktningarna, d.v.s. under inter- vall då sändning pågår från båda terminalerna ("dubbel-tal").

Närmare bestämt, så snart terminalerna 10 och 13 sänder samti- digt, kommer eko från ifrån näränden sända data att förefinnas på kommunikationslänken 5 samtidigt med fjärrände-data som sänts 10 15 20 25 30 35 40 447 437 ' 10 från fjärrände-terminalen 13. Sålunda kommer den felsignal som tillföres till ekoelíminatorn ZU via ledningen 26 att innehålla ej endast en ej eliminerad ekokomponent utan även en fjärrände- -datakomponent. Denna felsignal är sålunda förvanskad av fjärr- Ekoeliminatorn kan ej skilja mellan eko- Dessutom är fjärr- Anpassningen blir därför ände-datakomponenten. komponenten och fjärrände-datakomponenten. ände-data ej korrelerade med ekot. antingen otillförlitlig och behäftad med fel eller också mycket långsam. Man kan sålunda få felaktig ekoeliminering.

Uppfinningen är inriktad på ett sätt och en anordning för att åstadkomma noggrann, stabil och tillförlitlig anpassning och ekoeliminering under perioder då transmission sker i båda rikt- ningarna. Enligt uppfinningen åstadkommer man detta genom att väsentligen avlägsna den förvrängande fjärrände-datakomponenten från den ekokompenserade signalen för alstring av en anpassninge- felsignal. av ekoefterbildningssignalen ZM, sampeln pfl och ett estimat (för vilket redogöres nedan) av den med sampeln rM förknippade Denna anpassningsfelsignal¿är lika med en kombination fjärrände-datakomponenten. Anpassningsfelsígnalen och ej den ekokompenserade signalen tillföres såsom en felsignal till den adaptiva ekoelimineringsstrukturen.

Fig. 2 visar en dataterminal 10' vilken innehåller ett adaptivt ekoelimineringsarrangemang i enlighet med uppfinningen.

Den grundläggande skillnaden mellan terminalen 10' och den förut kända terminalen 10 är att sändnings/mottagningskretsarna HO' i den förra innehåller anpassningsfelsignalgeneratorn 80. Anpass- ningsfelsignalgeneratorn tar såsom ingångssignal emot och behand- lar både de mottagare-beslut som uppträder på ledningen 35 och den ekokompenserade signalen SM som uppträder på leaníngen 26, Utgångssígnalen, som uppträder på ledningen 27, är en serie anpassningsfelsignaler av vilka YEM_D är den (M_D),te 1 serien. De återstående komponenterna i terminalen 10' liknar motsvarande komponenter i terminalen 10 och har samma hänvis- ningsnummer som dessa. Fig. 3 visar detaljerna av de ingående; kretsblocken av anpassningsfelsignalgeneratorn 80. Speciellt tillföras mottagarbesluten, exempelvis beslutet än, till den adaptiva referensbildaren 82. Besluten behandlas i den adaptiva referensbildaren för att på ledningen 83 bilda en serie efter varandra uppträdande estimat, varvid varje estimat approximerar fjärrände-datakomponenten av en särskild av samplerna av den 10 15 20 25 30 35 40 447 437 11 inkommande signalen som tillföres till kombineraren 22. Det föreligger en behandlingsfördröjning av D Nyquist-intervall fràn kombinerarens 22 utgång till mottagarens 34 utgång. Vid den tidpunkt då den ekokompenserade signalen SM uppträder på led- ningen 26 (fig. 2), är den på ledningen 83 uppträdande signalen ett estímat XM_D av datakomponenten av den ekokompenserade signal som alstras D Nyquist-intervall tidigare, d.v.s. signalen 3M_D. Generatorn 80 innehåller ett fördröjningsorgan 85 vilket ger en fördröjning av D Nyquist-intervall av de ekokompenserade signaler vilka tillföres densamma på ledningen 26. Sålunda kommer fördröjda ekokompenserade signaler SM_D att uppträda på utgángsledningen 88 från fördröjningsorganet samtidigt som esti- matet XM_D uppträder på ledningen 83. De sistnämnda subtrahe- ras från de förstnämnda i kombineraren 84 för alstring av felsig- nalen EM_D, Felsißnalefl 5M_D manifesterar givetvis ej det aktuella ekoelimineríngsfelet utan istället det som förelåg D Nyquist-ín- tervall dessförinnan. Denna signal kan trots detta användas som grundval för uppdatering av de uttagskoefficienter som används i ekoelimínatorn 24. Närmare bestämt multipliceras felsignalen EM_D i multipliceraren 86 med en parameter ï'för alstring av anpassnínåsfelsíånalefl xEM_D. Parametern Y, som är mycket mindre än ett, är vald så att den säkerställer jämn, stabil konvergens, d.v.s. minimal under- och överskjutning i den adapti- va ekoeliminatorns 24 svar på stegvisa ändringar i hos kommunika- tionslänkens 5 egenskaper. (I den föreliggande, som belysande exempel valda utföringsformen är parameterns Y värde fast; i andra utföringsformer kan det vara fördelaktigt att dynamiskt injustera värdet på Y så att det är lika med reciproka värdet av kvadratiska medelvärdet av samtliga datasymboler som är lagrade i den adaptiva referensbildaren.

Som närmare beskrives i det följande mottar den adaptiva referensbildaren 82 en uppdateríngsfelsignal för I likhet felsignalen är även uppdateríngsfelsignalen lika med produkten av felsígnalen EM_D och en förutbestämd parameter. .Anpassnings- felsignalen och uppdateringsfelsignalen är sålunda proportionella I den föreliggande utföringsformen är de båda Som framgår av fig. 3 är sålunda anpass- uppdatering av de däri använda uttagskoefficienterna. med anpassninge- mot varandra. närmare bestämt lika. niflssfelsisnalen YENH, ej endast tillföra till den adaptiva 10 15 20 25 30 35 H0 447 437 12 ekoeliminatorn ZN via ledningen 27 utan den matas även tillbaka till den adaptiva referensbíldaren 82 via ledningen 89.

Det kan emellertid vara önskvärt att den uppdateríngsfelsig- nal som tillföres till den adaptiva referensbildaren 82 skiljer sig från anpassningsfelsignalen; så att referensbildaren och Detta skulle kunna åstadkommas exempelvis genom att ledningen 89 tas från ekoelimínatorn ges olika felkänslighetsvärden. utgången hos en andra multiplicerare (ej visad) istället för fràn multiplicerarens 86 utgång. Denna andra multíplicerare skulle i likhet med multipliceraren 86 ta emot en ingångssígnal från kombinerarens 8H utgångssignal men skulle multiplicera denna utgângssignal med en annan parameter. __ Som framgår av fig. H består den adaptiva referensbildaren 82 av skiftsektionen 82a, fjärrände-dataestimatsektionen 82b samt uttagskoefficientlagrings- och uppdateringssektíonen 82c. Opera- tionen inom varje sektion äger rum inom en behandlingscykel, vars varaktighet ej överstiger ett Nyquist-intervall. Detta möjliggör att ett nytt estimat av fjärrände-datakomponenten alstras för varje utsignal från Nyquist-samplaren 20.

Nyquist-takten är exempelvis P gånger baud-takten, där P är ett helt tal. alstras inom varje baud-intervall.

Sålunda måste P fjärrände-datakomponent-estimat Endast ett mottagare-beslut tillföres till den adaptiva referensbildaren under varje baud- -intervall. I enlighet med en aspekt på uppfinningen bildar emellertid den adaptiva referensbildaren 82 vart och ett av de P estimaten som en respektive linjär kombination av en gemensam uppsättning om N/2 tidigare mottagarebeslut, varvid varje linjär kombination bildas med användning av en särskild av P uppsätt- ningar om N/P uttagskoefficienter, varvid N är ett valt tal, lika med antalet Nyquist-intervall över vilka de beslut som är lagrade i den adaptiva referensbildaren 82 sträcker sig.

Närmare bestämt, skiftsektionen 82a består av vallogik 11U och ett N/P positioner uppvisande skiftregister 116. Tillsammans tjänstgör dessa båda enheter som ett höger-cirkulerande skift-; register med längden N/P. Vid tillfället för varje mottagar- beslutf d-V-S- än, på ledningen 35, tillföras en valsignal från tidgivningskretsen (ej visad) inom terminalen 10' till vallogiken 11U. Detta medför att mottagarbeslutet än passerar igenom vallogiken 11U till skiftregistrets 116 ingång. Men vid alla övriga tidpunkter tillför vallogiken 11ü utgângssignalen från 10 15 20 25 30 35 H0 447 437 13 skiftregistret 116, som uppträder på ledningen 119, till samma skiftregisters ingång. Skiftregistret 116 kommer sålunda att vid varje tidpunkt innehålla det senast inträffade mottagarbeslutet än och de N/P-1 mottagarbeslut som inträffade närmast före detta. Inom skiftregístret 116 är dessa beslut ordnade i den ordningsföljd i vilken de inträffade. Strax efter det att val- logiken har mottagit ett nytt beslut, lagras exempelvis det "äldSta" beslutet, d.V.S. ân_(N/P_1) i (utgång5_)p05jti0neg längst till höger, och det näst äldsta beslutet lagras på platsen ett steg át vänster etc. Dessutom kommer innehållet i skift- registret 116 att skiftas N/P gånger under varje Nyquist-inter- vall (behandlingsoykel), så att inom varje behandlingscykel en serie av de N/P lagrade mottagarbesluten uppträder i förbind- ningspunkten 118. Inom varje baud-intervall kommer sålunda denna sekvens om N/P ordnade föregående mottagarbeslut att tillföras P gånger till förbindningspunkten 118. yidare skiftas registret 116 ett steg åt höger strax innan varje nvtt mottagarbeslut tillföres till detsamma. Från förbindningspunkten 118 tillföres den fullständiga sekvensen genom ledningarna 121 och 120 till sektionerna 82b resp. 82c.

Fjärrände-dataestimatsektionen 82b använder den i:te av P sekvenser av uttagskoefficienter under den i:te behandlingscykeln för att alstra fjärrände-dataestimatet X Följande ekvation M-D' styr denna sektions funktion: N/P XM_D = W§(i)än_K+-| fÖf' l = IUOÖPÜÜ (1) K=1 I denna ekvation representerar Wš(i) det aktuella värdet på den K:te koefficienten i den i:te av de P koefficientsekvenser- na. kvoten M/P, t.ex. i=3 för M=11, P=N. fjärrände-dataestimat som bildas under ett visst baud-intervall Värdet av modulfunktionen modP(M) är lika med resten 1 Sålunda ser man att varje är en linjär kombination av en gemensam, d.v.s. samma, uppsätt- ning av N/P föregående mottagarbeslut, varvid varje linjär kombi- nation bildas med en av P uppsättningar av N/P uttagsförstärk- ningskoeffícienter.

Speciellt, under det första Nyquist-intervallet inom det nzte baud-intervallet, kombineras den gemensamma uppsättningen om N/P föregående mottagarbeslut ân_K+1, K = 1,2,___,N/p linjärt med användning av den första sekvensen av uttagsförstärknings- 10 15 20 25 30 35 40 447 437 14 k0effí°ïeflEeP» d-V-S- W§(1) K = 1,2,...,N/P för alstring av de första P fjärrände-datakomponent-estimaten. Under de efter- följande Nyquist-intervallen inom samma baud-intervall kombineras samma uppsättning om M/P mottagarbeslut med en annan uppsättning om N/P uttagsförstärkningskoefficienter för alstring av ytterli- gare fjärrände-dataestimat. Denna process fortsätter till dess att den gemensamma uppsättningen om N/P mottagarbeslut har be- handlats med samtliga P uppsättningar om N/P uttagsförstärknings- koefficienter.

Fjärrände-dataestimatsektionen 82b består av funktionsval- I den aktuel- la, som belysande exempel valda utföringsformen är varje mottaga- organ 134, arítmetisk enhet 136 och register 142.

Pebeslut än ternärt, d.v.s. det kan anta ett av tre värden: +1, -1 eller O. För beräkning av varje term i summeríngen enligt ekvation (1) ovan bestämmer funktionsvalorganet 134 värdet av varje mottagarebeslut på ledningen 1212 och beroende på det speciella värdet instruerar det den aritmetiska enheten att genomföra en viss operation på de signaler som tillföres till den sistnämnda enhetens A- och B-ingångar. Närmare bestämt, om mottagarbeslutet är +1, instrueras aritmetiska enheten 136 att addera de värden som förefinns på dess A- och B-ingångar. Om mottagarbeslutet är -1, instrueras aritmetiska enheten att subt- rahera värdet på dess A-ingång från värdet på dess B-ingång. I Om för det tredje mottagarbeslutet är noll, tillför den aritmetiska enheten båda fallen tillföres resultatet till utgången 0. 136 endast de på dess B-ingång förefintliga värdet till utgången 0. Den signal som är tillförd till ingången B är utgångssignalen från registret 142, och den som är tillförd till ingången A är serien uttagskoefficienter W§(i) K = 1,2,...,N/P. Regist- ret 142 används för att tillfälligt lagra det av aritmetíska enheten 136 alstrade resultatet och tillföra detta till denna enhets B-ingång för användning i den efterföljande beräkningen.

Innehållet i registret 142 nollställes vid början av varje be- handlingscykel genom tillförande av en nollställningssignal ¶ (avgiven av ej visade kretsar). Genom att man på detta sätt tillfälligt lagrar på varandra följande resultat, innehåller registret 142 en löpande totalsumma av resultaten av samtliga föregående operationer som är genomförda under ett Nyquist-inter- vall under loppet av beräkning enligt ekvation (1). Vid slutet av varje behandlingscykel, inom vilken N/P beslut och uttags- 10 15 20 25 30 35 H0 447 437 15 koefficienter har behandlats, utgör utgângssignalen från den aritmetiska enheten 136, vilken signal uppträder i förbindnings- punkten 138 och på ledningen 83, estimatet XM_D av fjäppände- -datakomponenten.

Koefficientlagrings- och uppdateringssektionen 82c avger och uppdaterar adaptivt de P uttagsförstärkningskoefficient-sekven- serna. Speciellt uppdateras en koefficient genom att dess värde modifieras med en korrektionsfaktor lika med produkten av en uppdateringsfelsignal -- som i denna utföringsform är lika med en adapteringsfelsignal -- med ett mottagarbeslut.

Närmare bestämt måste koefficienterna i en viss sekvens uppdateras som svar på den speciella uppdateringsfelsignal som bildades som resultat av användning av denna sekvens i sektion 82b. Sålunda kunde koefficienterna för den ízte sekvensen upp- dateras som svar på signalen ¥EM_D, där 1 = m0dp(M) Såsom vig ekvation (1). Som kommer att framgå ag fortsättningen uppdateras emellertid värdena för koefficienterna i den izte sekvensen i denna utföringsform innan estimatet XM_D och därmed signalen ¥ÉM_D bildas.

Som resultat därav uppdaterar sektionen 82c koefficienterna i den i:te sekvensen som svar på signalen YÉM_D_P, Den Sist- nämnda är lika med den av P-adapteringsfelsignalerna som bildades i det föregående, d.v.s. (n-1):sta, baudintervallet vilket svarar mot den izte koeffioientsekvensen.

Som ovan nämnts innefattar uppdateringsprocessen att man multiplicerar uppdateringsfelsignalen med ett mottagarbeslut.

Det sistnämnda är det beslut genom vilket den under uppdatering varande koefficienten multiplícerades i det baud-intervall i vilket felsignalen bildades. I denna utföringsform är sålunda det tillämpliga beslutet ân_K, K = 1,2,___N/p_ Som konsekvens av det ovanstående styrs funktionen i sektion 82c, d.v.s. anpassningen av uttagskoefficienterna, av följande ekvation: "§+1(ï)=W§(í)* xE(M-D-P)ân-K (2) = för K = 1, 2, ..., N/P . = d 1 mo p(M) Av denna ekvation framgår att en ny P-sekvens av P-sekvenserna av uttagskoeffícienter uppdateras under varje behandlingscykel, så att var och en av P-uttagskoefficient-sekvenserna uppdateras 10 15 20 25 30 35 ÄO 447 437 _.. under varje baud-intervall.

Uttagskoeffícientlagríngs- och uppdateríngssektionen 82c består av 1-baud-fördröjningsorgan 90 och 117, funktionsvalorgan 122, aritmetísk enhet 12%, demultíplexer 123, skíftregister 126a t.o.m. 126p samt multiplexer 125. Funktionsvalorganet 122 arbe- tar på liknande sätt som funktionsvalorganet 13H i sektionen 82b. ka enheten 12H att genomföra en av dessa operationer på sina Speciellt instruerar funktionsvalorganet 122 den aritmetis- A- och B-ingångar för beräkning av uppdaterad uttagskoefficíent W§+1(i) enligt ekvation (2). värdet, d.v.s. +1, -1 eller 0, på vart och ett av de mottagare- Närmare bestämt, beroende pà beslut som avges från 1-baud-fördröjningsorganet 117 avger den aritmetiska enheten 12U såsom värde på den uppdaterade koeffici- ,enten respektive summan av värdena på de signaler som är tillför- da till dess A- och B-ingångar, skillnaden mellan värdena på dessa signaler eller värdet pà den signal som är tillförd till dess B-ingång. ledningen 91 är Síånalen 7ÉM_D_P, vilken avges av 1-baud-för- dröjningsorganet 90. Den signal som tillföres till ingången B Den signal som tillföres till A-ingången via via ledningen 127 och förbindningspunkten 128 är värdet på uutagskoefficienten wšü) _ Inom sektionen 82o hålls varje uppsättning om N/P uttags- koefficienter í var sitt av P skiftregister, 126a, 126b, ...126p. anger vilken av de P uppsättningarna uttagskoefficienter som skall dirigeras genom demultiplexern 123 och multiplexern 125.

Värdet på signalen PH, som förefinns på ledningen 115,, Värdet på signalen PH uppstegas under var och en av de på varand- ra följande behandlingscyklerna och nollställes vid början av varje baud-intervall. På detta sätt väljs en ny uppsättning av N/P uttagskoefficienter för uppdatering under varje behandlings- oykel, och samtliga P uppsättningar uppdateras under varje baud- -intervall.

Ehuru en speciell, belysande utföringsform här har visats och beskrivits, är beskrivningen endast avsedd att åskådliggöna principerna för uppfinningen. Många olika varianter vid vilka dessa principer tillämpas kan åstadkommas av en fackman utan att uppfinníngstanken eller ramen för uppfinningen frångás.

Claims (8)

'7 447 437 Patentkrav

1. Sätt att behandla sampler av en inkommande signal, vilken signal representerar en serie datasymboler och vilka sampler har datakomponenter respektive ekokomponenter, vilket sätt innefattar förfaringsstegen att man som svar på en följd av anpassningsfelsignaler alstrar en efterbildníng av var och en av ekokomponenterna, att man kombinerar var och en av samplerna med efterbildningen av dess ekokomponent för att alstra en följd av ekokompenserade signaler, samt att man härleder beslut beträffande värdena på datasymbo- lerna ur de ekokompenserade signalerna, -_ k ä n n e t e c k n a t av förfaringsstegen att man bildar ett estimat av datakomponenten av en individuell sampel av nämnda samp- ler som svar på individuella beslut av nämnda beslut och alstrar en individuell anpassningsfelsignal av nämnda anpassníngsfelsignaler som svar pá nämnda estimat, nämnda individuella sampel samt efter- bildningen av dess ekokomponent.

2. Anordning för genomförande av sättet att behandla sampler av en inkommande signal, vilken signal representerar en serie datasym- boler och vilka sampler har datakomponenter respektive ekokomponen~ ter, vilket sätt innefattar förfaringsstegen att man som svar på en följd av anpassningsfelsignaler alstrar en efterbildning av var och en av ekokomponenterna, att man kombinerar var och en av samplerna med efterbildningen av dess ekokomponent för att alstra en följd av ekokompenserade signaler, samt att man härleder beslut beträffande värdena på datasymbo- lerna ur de ekokompenserade signalerna, enligt kravet 1, vilken anordning innefattar dels ett ekoelimínerande organ (ZH) som är anordnat att som svar på en följd av anpassningsfelsignaler alstra en efterbildning av var och en av ekokomponenterna, dels signal- behandlingsorgan (22, 30, 34) för att kombinera var och en av samp- lerna med efterbildningen av dess ekokomponent för alstring a¶_en följd av ekokompenserade signaler och för att åstadkomma beslut beträffande värdena av nämnda datasymboler som svar på de ekokompen- serade signalerna, vilken anordning är k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett referensbildningsorgan (82) som är anordnat att som svar på individuella beslut av nämnda beslut vilka bildas av nämnda signalbehandlingsorgan bilda en estimatsignal som är väsent- lö 447 437 ligen lika med datakomponenten av en idividuell sampel av nämnda sampler samt organ (22; 8U, 85, 86) för att alstra en individuell anpassningsfelsignal av nämnda anpassningsfelsignaler som svar på estimatsignalen, den individuella sampeln samt en efterbildning av dennas ekokomponent.

3. Anordning enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att referensbildníngsorganet (82) består av uppskattningsorgan (82b) för att linjärt kombinera individuella beslut av nämnda beslut för att bilda estimatsignalen.

4. U. Anordning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att uppskattningsorganet är anordnat att utföra den linjära kombinering- en genom att multiplicera individuella beslut av nämnda beslüt med respektive koefficienter och att summera de sålunda erhållna produk- terna.

5. Anordning enligt kravet U, k ä n n e t e o k n a d av att nämnda individuella anpassningsfelsígnal av anpassningsfelsignalerna är väsentligen lika med en felsignal multiplicerad med en förutbe- stämd parameter, varvid felsignalen är lika med kombinationen av estimatsignalen, nämnda individuella sampel och nämnda efterbildning av dess ekokomponent.

6. Anordning enligt kravet 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda referensbildningsorgan vidare innefattar uppdateringsorgan (86, 90, 117, 122, 124) för att uppdatera värdet på varje koeffíci- ent som svar på felsignalen.

7. Anordning enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d av att i nämnda uppdateringsorgan värdet av var och en av koefficienterna är anordnat att uppdateras som svar på produkten av felsígnalen och en förutbestämd parameter.

8. Anordning enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d av att uppdateringsorganet är anordnat att uppdatera värdet av var och en av koefficienterna som svar på produkten av felsignalen och ett av de beslut med vilka nämnda var och en av koefficienterna hade multi- plicerats.