SE469677B - Anordning foer att minska risken foer en icke oenskad parameterdrift hos ett adaptivt filter som anvaends foer ekoeliminering - Google Patents

Description

69 677 z Z. Ding , C. R. Johnson Jr. , W. A. Sethares: "FREQUENCY-DEPENDENT BURSTING IN ADAPTIVE ECHO CANCELLATION AND ITS PREVENTION USING DOUBLE-TALK DETECTORS" , International Journal of Adaptive Control and Signal Processing, Vol.4, pp.2l9-236.

Enligt den metod som föreslagits för att minska risken för "Double-Talk" detektor. detektor skall på lämpligt sätt detektera ifall signalering från "bursting" används en s k En sådan en närändesabonnent pågår, varvid uppdateringen av ekofiltrets parametrar avbryts ifall en sådan signalering detekteras. Det är "Double-Talk" detektor. Det har nämligen visat sig att även en tämligen svag emellertid svårt att konstruera en pålitlig signal från en närändesabonnent kraftigt kan påverka inställ- ningen av ekofiltret och leda till sj älvsvängning. Dessutom finns risken att en sj älvsvängning som av någon anledning påbörjats kan "Double-Talk". Detta skulle resultera i att uppdateringen av filterparametrarna avbryts, varigenom själv- detekteras som svångningen skulle bestå, vilket givetvis är oacceptabelt.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGBN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning med vilken risken minskas för en icke önskad parameter- drift hos ett adaptivt filter som används på ovan angivet sätt.

Detta åstadkoms genom att anordningen omfattar ett adaptivt filter som erhåller skillnadssignalen i sändningsgrenen som ingângssignal, och som, åtminstone i samband med sändning av smalbandiga signaler från slingans närände, bildar en kompense- ringssignal som subtraheras från en signal som uppträder i mottagningsgrenen. Filtret uppdateras på ett sådant sätt att korrelationen mellan skillnadssignalen i sändningsgrenen och Det men ingångssignalen till det adaptiva ekofiltret minimeras. filter som ingår i anordningen kan vara relativt litet, minskar ändå risken avsevärt för en icke önskad parameterdrift hos ekofiltret. Ett relativt litet filter år nämligen till- räckligt för att korrelationen skall kunna minskas avsevärt i samband med sändning av smalbandiga signaler som exempelvis består av någon eller några enstaka toner, medan korrelationen 10 15 20 25 30 3' 469 677 vid sändning av bredbandiga signaler, t ex talsignaler, är låg redan från början på grund av den fördröjning som uppstår i ekovägen via slingans fjårrände.

Uppfinningens kännetecken framgår av patentkraven.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan med hänvisning till ritningarna, på vilka figur 1 visar ett arrangemang som omfattar en fyrtrádsslinga.med ett filter för adaptiv ekoelimine- ring, figur 2 visar ett arrangemang enligt figur 1, men som även är försett med en anordning enligt uppfinningen och figur 3 visar en del av arrangemanget enligt figur 2, och som även är försett med organ för att ytterligare förbättra effekten av anordningen enligt uppfinningen.

FÖREDRAGEN Uwrönmesronu I figur 1 visas ett arrangemang som omfattar en konventionell fyrtrâdsslinga med ett digitalt filter för adaptiv ekoelimine- ring. Med 11 och 12 betecknas en tvátrâdsledning vid en närände respektive vid en fjärrände. Ledningarna är anslutna till var sin tvâ/fyrtràds-hybrid 13 respektive 14. Ett digitalt filter 15 är inkopplat mellan en sändningsgren 16 och en mottagningsgren 17 vid hybriden 13. I filtret bildas en kompenseringssignal av en ingàngssignal som betecknas X. Kompenseringssignalen utgör en ekouppskattning och subtraheras i ett subtraktionsorgan 18 från en signal som tillförs sändningsgrenen från närändeshybriden 13, varvid en skillnadssignal E bildas i sändningsgrenen. Filtrets parametrar uppdateras enligt någon känd metod pà ett sådant sätt att korrelationen mellan filtrets insignal X och skillnadssigna- len E ndnimeras. De organ med vilka filtret uppdateras sym- boliseras med en pil 19 i figuren.

I varje transmissionsriktning finns alltid en viss fördröjning.

Fördröjningarna i de båda riktningarna representeras i figuren.av två fördröjningsorgan 20 respektive 21. 4-69 677 4 Som framgått ovan kan skillnadssignalen E vara korrelerad med ekofiltrets ingångssignal X om dämpningen i slingans fjärrände, dvs i hybriden 14, är dålig. Detta kan inträffa även om filtret har konvergerat, vilket innebär att filtrets parametrar har en 5 bra inställning. En sådan korrelation ger upphov till en icke önskad parameterdrift hos filtret, vilket kan orsaka s k "bursting“. Vid tonsignalering kan den självsvängning som uppstår vid "bursting" ge upphov till att nya toner alstras, vilka kan orsaka felaktig informationsöverföring.

.O I figur 2 visas ett arrangemang enligt figur 1, men som även är försett med ett exempel på en anordning enligt föreliggande uppfinning. Organ som även återfinns i figur 1 har betecknats på samma sätt som tidigare.

I anordningen ingår ett adaptivt digitalt filter 25, som används 5 som en s k prediktor, och som med sin ingång är anslutet till sândningsgrenen 16 efter subtraktionsorganet 18, och som således erhåller skillnadssignalen E som ingàngssignal. Filtrets utgång är ansluten till en minusingång hos ett subtraktionsorgan 26 i mottagningsgrenen 17. I subtraktionsorganet 26 bildas en 0 skillnadssignal X' i mottagningsgrenen av en signal som mottages från hybriden 14 och av en kompenseringssignal som bildas i filtret. Mad 27 betecknas en pil som symboliserar organ för uppdatering av filtrets parametrar.

Uppdateringsorganen 27 uppdateras enligt någon känd metod på ett 5 sådant sätt att korrelationen mellan prediktorfiltrets 25 ingångssignal E och skillnadssignalen X' minimeras. Filtrets storlek är därvid lämpligen avpassat för att signaler som består av ett begränsat antal sinustoner med okänd fas och amplitud väsentligen skall kunna släckas ut. För att exempelvis en signal 0 som består av två toner skall kunna släckas ut behöver filtret ha fyra filterparametrar, dvs ett fjärde ordningens filter erfor- dras. Med ett sådant filter kan bl a dubbeltoner som sänds i samband med s k DTMF-signalering släckas ut. För att enstaka toner skall släckas ut räcker det med ett filter med endast två 5 parametrar, dvs med ett andra ordningens filter. 10 15 20 25 30 35 5 469 677 Det anmärkes att filtrets 25 ingàngssignal E, t ex en eller tvá sinustoner enligt ovan, härrör från en närändessignal från två- trádsledningen 11, eftersom eventuella ekon frán signaler som mottages från fjärränden 12 släcks ut med hjälp av ekofiltret 15 och subtraktionsorganet 18.

Det anmärkes vidare att prediktorfiltret 25 är inkopplat för- hállandevis nära ekofiltret 15, dvs förhållandevis nära närän- deshybriden 13. Detta framgår i figuren av att fördröjnings- organen 20 och 21, vilka representerar fördröjningarna i de bàda transmissionsriktningarna, är belägna mellan filtret 25 och fjärrändeshybriden 14. Med ett filter som är inkopplat pà detta sätt kan inte bredbandiga signaler såsom talsignaler släckas ut, eftersom det finns en stor och okänd fördröjning i fyrtråds- slingan 'via fjärrändeshybriden. Vid sändning av bredbandiga signaler från näränden får filterparametrarna värdet noll, vilket innebär att filtret då kopplar ur sig självt. Som framgått ovan behöver dock inte bredbandiga signaler släckas ut, eftersom en sådan signal är tämligen okorrelerad med sig själv efter en fördröjning. Som exempel kan nämnas att en talsignal som kommit tillbaka som ett eko har låg korrelation med den "fortsatta" talsignal som sänts ut en stund senare.

En ekosläckare kan vara inkopplad mycket nära en närändeshybrid.

Ekoslâckaren kan exempelvis vara monterad pà samma kretskort som hybriden, varvid man brukar tala om en adaptiv hybrid eller en adaptiv balans. I sådana fall räcker det med ett relativt litet och enkelt ekofilter, eftersom, pà sin höjd, en mycket liten fördröjning uppstår mellan hybriden och filtret. Det förekommer även att ekosläckare är inkopplade pá ett avsevärt större avstånd från närändeshybriden, t ex i långväga förbindelser, än i det ovan beskrivna fallet. Även i sådana fall är dock avståndet till fjärrândeshybriden avsevärt större än avståndet till närändeshyb- riden. Ett exempel pà detta är förbindelser via satellit. Dà ekosläckaren är inkopplad på avstånd från närändeshybriden erfordras ett större ekofilter än annars på grund av att en större fördröjning uppstår. Det påpekas att uppfinningen kan tillämpas i båda dessa fall, dvs oberoende av var ekosläckaren är 269 677 6 inkopplad.

I figur 3 visas en del av arrangemanget enligt figur 2, men som även är försett med organ för att ytterligare förbättra effekten av anordningen enligt uppfinningen. Dessa organ omfattar en ovan nämnd "Double-Talk" detektor. Detektorn betecknas 29 och består av ett nivåjämförande organ som jämför signalnivàerna hos signalen X' i mottagningsgrenen 17 och hos signalen i sändnings- grenen 16. "Double-Talk" kan exempelvis definieras på ett sådant sätt att det anses föreligga ifall signalnivån i mottagnings- grenen är mindre än 6 dB starkare än signalnivån i sändnings- grenen. Givetvis kan "Double-Talk" detektering även utföras på andra sätt än det ovan beskrivna.

I beroende av om “Double-Talk" detekteras eller ej, dvs i beroende av om signalering från en närändesabonnent pågår eller ej, alstras en första eller en andra utgângssignal på en utgång hos det nivåjämförande organet 29. Utgängssignalen tillförs ett organ 30 som alstrar två styrsignaler, vilka tillförs ekofiltret 15 respektive prediktorfiltret 25, och vilkas uppgift är att styra uppdateringshastigheterna hos dessa filter. Styrningen sker på ett sådant sätt att uppdateringen av ekofiltrets 15 parametrar inte avbryts då “Double-Talk" detekteras, eftersom risken då finns att ett tillstånd av självsvângning skulle kunna. bli bestående. Uppdateringen av ekofiltret 15 bromsas i stället så att prediktorfiltret 25 uppdateras och konvergerar snabbare än ekofiltret. I de fall då en närândessignal inte detekteras styrs i stället uppdateringshastigheterna hos filtren så att ekofiltret uppdateras snabbare än prediktorfiltret. Ändringar av filtrens uppdateringshastigheter kan åstadkommas genom att den stegstorlek som används vid uppdateringen ändras på lämpligt sätt i beroende av styrsignalerna.

Anordningen enligt uppfinningen kan givetvis modifieras inom ramen av de efterföljande patentkraven. ”r 01

Claims (4)

1. 0 15 20 25 30 7 469 677 PATENTKRAV 1 Anordning för att minska risken för en icke önskad parameter- drift hos ett adaptivt filter (15) som används för ekoelimi- nering, och som är inkopplat mellan en mottagningsgren (17) och en sândningsgren (16) ingående i en fyrtràdsslinga, varvid en bildas i sändningsgrenen genom att en från en signal skillnadssignal (E) kompenseringssignal från filtret subtraheras (18) som tillförs sändningsgrenen via en två/fyrtråds-hybrid (13), k ä n n e t e c k n a d av att den omfattar ett adaptivt filter (25) som är inkopplat mellan sändningsgrenen (16) och mottag- ningsgrenen (17), och som är anordnat att av nämnda skillnadssig- nal (E) bilda en andra kompenseringssignal, organ (26) för att i mottagningsgrenen bilda en andra skillnadssignal (X') genom att den andra kompenseringssignalen subtraheras från en signal som mottages från en fjärrände och organ (27) för uppdatering av det senare filtrets (25) parametrar på ett sådant sätt att korrela- tionen mellan skillnadssignalen (E) i sändningsgrenen och den andra skillnadssignalen (X') minimeras.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda filter (25) som är anordnat att bilda en andra kompense- ringssignal har en storlek som är tillräcklig för att nämnda korrelation väsentligen skall bli obefintlig ifall en signal som tillförs sändningsgrenen från en närände maximalt består av några enstaka sinustoner.

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda filter (25) som är anordnat att bilda en andra kompense- ringssignal är av fjärde ordningen, varigenom nämnda korrelation -väsentligen blir obefintlig ifall en signal som tillförs sänd- ningsgrenen från en närände maximalt består av två sinustoner.

4. Anordning enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k- n a d av att den även omfattar organ (29) för detektering av signalering från en närändesabonnent samt organ (30) för att alstra styrsignaler för styrning av uppdateringshastigheterna hos nämnda båda adaptiva filter (15,25) på ett sådant sätt att 469 677 å filtret (15) som används för ekoeliminering uppdateras lång- sammare ån filtret (25) som är anordnat att bilda en andra kompenseringssignal då signalering från en närändesabonnent detekteras, och vice versa.