TWI430599B - 收發裝置與回音消除方法 - Google Patents

Description

收發裝置與回音消除方法

本發明是有關於一種回音消除技術，且特別是有關於一種利用回授技術調整混成模組的參數的回音消除技術。

圖1是習知的一種全雙工數位收發裝置(Full－duplex Digital Transceiver)的示意圖。請參照圖1，由圖1我們可以看出傳輸線22的兩端都連接有一收發裝置(18、20)。以左邊之收發裝置18為例來說明，其包括由一傳送器12、接收器14以及混成模組16(Hybrid Module)。

承上述，傳送器12與接收器14同時連接到混成模組16上，可以同時進行接收與送出信號。在此我們以左邊之全雙工數位收發裝置18當作近端，而右邊另一個全雙工數位收發裝置20作為遠端。當傳送器12送出一信號到遠端全雙工數位收發裝置20時，常會因為傳輸線22與全雙工數位收發裝置18阻抗不匹配或其他原因，而容易產生近端回音信號(Near－end Echo Signal)與遠端回音信號(Far－end Echo Signal)。當近端回音訊號與遠端回音信號回傳到近端的全雙工數位收發裝置18時，常會影響到接收器14所接收到信號，造成干擾的噪音。

本發明提供一種收發裝置，藉以消除回音訊號。

本發明提供一種回音消除方法，藉以降低回音訊號所造成的干擾。

本發明提出一種收發裝置，其包括傳送器、混成模組、回音消除單元與控制模組。傳送器輸出傳輸訊號。混成模組耦接傳送器，可依據傳輸訊號產生回音訊號，並依據調整參數調整回音消除訊號的振幅或延遲時間或其組合。回音消除單元耦接傳送器與混成模組，可接收傳輸訊號所衍生的回音訊號，並利用回音消除訊號對回音訊號進行減法運算，以產生回音殘值。控制模組耦接回音消除單元與混成模組，可依據回音殘值產生調整參數。

在本發明之一實施例中，混成模組包括振幅調整單元。振幅調整單元耦接傳送器與回音消除單元，可依據調整參數調整回音消除訊號的振幅。在另一實施例中，混成模組包括延遲單元。延遲單元耦接傳送器、振幅調整單元與回音消除單元，可依據調整參數調整回音消除訊號的延遲時間。

在本發明之一實施例中，收發裝置更包括低通濾波器。低通濾波器耦接回音消除單元，用以對回音殘值進行低通濾波處理。在另一實施例中，收發裝置更包括類比數位轉換器。類比數位轉換器耦接回音消除單元與控制模組，用以將回音殘值轉換為數位訊號，並輸出給控制模組。在又一實施例中，回音消除單元為減法器。

從另一觀點來看，本發明提供一種回音消除方法，其包括輸出傳輸訊號，並依據傳輸訊號產生回音消除訊號。此外，依據調整參數調整回音消除訊號的振幅或延遲時間或其組合。另外，接收傳輸訊號所衍生的回音訊號，並利 用回音消除訊號對回音訊號進行減法運算，以產生回音殘值。再者，依據回音殘值產生調整參數。

本發明因依據傳輸訊號產生回音消除訊號，並可依據調整參數調整回音消除訊號的振幅或延遲時間或其組合。另外，接收傳輸訊號所衍生的回音訊號，並利用回音消除訊號對回音訊號進行減法運算，藉以產生回音殘值。再者，依據回音殘值產生調整參數。因此可有效降低回音訊號的干擾。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉幾個實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

在習知技術中，回音訊號並無法有效地被消除。有鑑於此，本發明的實施例提供一種收發裝置的回音消除技術。由於回音訊號會隨著收發裝置所應用環境的不同而有所改變。因此，在本發明的實施例中，收發裝置可依據其所接收到的回音訊號自動調整混成模組的參數，因此可有效消除回音訊號。以下則配合圖式作進一步地說明。

圖2是依照本發明之一實施例之一種收發裝置的示意圖。圖3是依照本發明之一實施例之一種收發裝置的示意圖。請合併參照圖2與圖3，在本實施例中，收發裝置30可包括傳送器40、混成模組50、回音消除單元60、低通濾波器70、類比數位轉換器80與控制模組90。混成模組50例如可包括振幅調整單元51與延遲單元52。振幅調整單元51耦接傳送器40、延遲單元52與控制模組90。延遲 單元52耦接控制模組90與回音消除單元60。低通濾波器70耦接回音消除單元60。類比數位轉換器80耦接低通濾波器70與控制單元90。

在本實施例中，收發裝置30可透過傳輸線100與遠端裝置110進行全雙工的資料傳輸。本實施例雖僅以有線傳輸方式的例子進行說明，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，收發裝置30亦可透過無線的方式與遠端裝置110溝通。另外，上述遠端裝置110例如可以是遠端收發裝置，但本發明並不以此為限。在其他選擇實施例中，遠端裝置110亦可以是其他會產生回音訊號的裝置。

承上述，傳送器40可透過傳輸線100輸出傳輸訊號TS給遠端裝置110。另外，收發裝置30也可透過傳輸線100接收遠端裝置110所發出的訊號。收發裝置30是透過全雙工的傳輸方式與遠端裝置110進行溝通，換言之收發裝置30輸出傳輸訊號TS給遠端裝置110亦會接收到傳輸訊號TS所衍生的回音訊號TS’。回音訊號TS’對於收發裝置30來說可視為一種雜訊，因此若能消除回音訊號TS’，則可提升收發裝置30的訊雜比(Signal to Noise Ratio，簡稱SNR)。有鑑於此，本實施例可透過混成模組50、回音消除單元60、低通濾波器70、類比數位轉換器80與控制模組90來降低回音訊號TS’所造成的干擾。

舉例來說，圖4是依照本發明之一實施例之一種回音消除方法的流程圖。請合併參照圖2、圖3與圖4，首先可由步驟S401，傳送器40可透過傳輸線100輸出傳輸訊號TS給遠端裝置110與混成模組50，傳輸訊號TS例如可以是脈衝訊號。

接著，由步驟S402，混成模組50可依據傳輸訊號TS產生回音消除訊號TS”。另外，混成模組50亦可依據調整參數AP調整回音消除訊號TS”的振幅或延遲時間或其組合(步驟S403)。更具體地說，振幅調整單元51可依據預設的調整參數AP調整回音消除訊號TS”的振幅。另外，延遲單元52亦可依據預設的調整參數AP調整回音消除訊號TS”的延遲時間。換言之，混成模組50的振幅調整單元51與延遲單元52可互相配合藉以調整回音消除訊號TS”的振幅或延遲時間或其組合，藉以使回音消除訊號TS”近似於回音訊號TS’。

接著由步驟S404，回音消除單元60接收傳輸訊號TS所衍生的回音訊號TS’，並利用回音消除訊號TS”對回音訊號TS’進行減法運算，藉以產生回音殘值ER。在本實施例中，回音消除單元60例如可以是減法器。

再由步驟S405，依據回音殘值ER產生調整參數AP。更具體地說，回音消除單元60可將回音殘值ER透過低通濾波器70、類比數位轉換器80傳遞至控制模組90，其中低通濾波器70可用以將高頻雜訊消除，而類比數位轉換器80可用以將類比訊號轉換成數位訊號。接著，控制模組90可依據處理過的回音殘值ER產生更適當的調整參數AP，並將其輸出給混成模組50。

舉例來說，當振幅調整單元51將回音消除訊號TS”的振幅調大，會增強回音殘值ER時，控制模組90可透過調整參數AP控制振幅調整單元51將回音消除訊號TS”的振幅調小，藉以使回音殘值ER的強度保持在預設範圍內，例如0±△t。在其他實施例中，熟習本領域技術者可依其需求自行定義上述預設範圍。當振幅調整單元51將回 音消除訊號TS”的振幅調小，會增強回音殘值ER時，控制模組90可透過調整參數AP控制振幅調整單元51將回音消除訊號TS”調大，藉以消減回音殘值ER。

同理，當振幅調整單元51增加回音消除訊號TS”的延遲時間，會增強回音殘值ER時，控制模組90可透過調整參數AP控制振幅調整單元51減少回音消除訊號TS”的延遲時間，藉以使回音殘值ER的強度保持在預設範圍內。當振幅調整單元51減少回音消除訊號TS”的延遲時間，會增強回音殘值ER時，控制模組90可透過調整參數AP控制振幅調整單元51增加回音消除訊號TS”的延遲時間，藉以消減回音殘值ER。

如此一來，混成模組50則可適當地調整參數AP調整回音消除訊號TS”的振幅或延遲時間或其組合，藉以使回音消除訊號TS”近似於回音訊號TS’。因此，回音消除單元60可有效消除回音訊號TS’。從另一角度來看，本實施例也可提高收發裝置30的SNR，增加接收準確率。

由上述可知，隨著收發裝置30應用環境的不同，例如傳輸線100的種類或長度的不同，會隨之影響回音訊號TS’發生的時間以及其強度。若混成模組50輸出的回音消除訊號TS”的時間點或強度無法配合回音訊號TS’，則無法有效消除回音訊號TS’，甚至可能會使回音殘值ER更大。本實施例採用了回授(Feedback)技術，藉以調整混成模組50的參數。舉例來說，收發裝置30可在自動協商(Auto Negotiation)的階段時，則先對混成模組50的參數進行自動校正。如此一來，混成模組50則可適當地調整回音消除訊號TS”的振幅或延遲時間或其組合，藉以使回 音消除訊號TS”近似於回音訊號TS’。

值得一提的是，雖然上述實施例中已經對收發裝置及回音消除方法描繪出了一個可能的型態，但所屬技術領域中具有通常知識者應當知道，各廠商對於收發裝置及回音消除方法的設計都不一樣，因此本發明之應用當不限制於此種可能的型態。換言之，只要是利用回授技術將回音殘值回傳至混成模組，藉以調整混成模組的參數，就已經是符合了本發明的精神所在。以下再舉幾個實施方式以便本領域具有通常知識者能夠更進一步的了解本發明的精神，並實施本發明。

請繼續參照圖2，在上述實施例中，回音殘值ER雖經過低通濾波器70、類比數位轉換器80與控制模組90的處理，藉以生成調整參數AP。但本發明並不以此為限，在其他實施例中，混成模組50甚至可以直接接收回音殘值ER，並據以設定混成模組50的參數。如此亦可達成與上述實施例相類似的功效。

請再合併參照圖2與圖3，上述實施例中，混成模組50雖以振幅調整單元51與延遲單元52為例進行說明。但本發明並不以此為限，舉例來說，在其他實施例中，混成模組50亦可僅有振幅調整單元51或延遲單元52之其一換言之，熟習本領域技術者可依據其需求，利用本發明的技術，調整回音消除訊號TS”振幅或延遲時間或其組合，藉以使回音消除訊號TS”近似於回音訊號TS’。

再者，上述實施例中產生調整參數AP的實施方式，僅是一種選擇實施例，本發明並不以此為限。在其他實施 例中，控制模組90也可用試誤法(Trial－and－Error)來產生更適當的調整參數AP。更具體地說，控制模組90可逐一地採用各種調整參數AP，藉以得到多個對應的回音殘值ER。控制模組90再從上述多個回音殘值ER中篩選出最小的回音殘值ER，而上述最小的回音殘值ER所對應的調整參數AP即為較適當的調整參數AP。如此亦可達成與上述實施例相類似的功效。

綜上所述，本發明依據傳輸訊號產生回音消除訊號，並可依據調整參數調整回音消除訊號的振幅或延遲時間或其組合。另外，接收傳輸訊號所衍生的回音訊號，並利用回音消除訊號對回音訊號進行減法運算，以產生回音殘值。再者，依據回音殘值產生調整參數。因此可使收發裝置隨著應用環境的不同，自動地設定混成模組的參數，使回音消除訊號近似於回音訊號，藉以有效地降低回音訊號的干擾。

雖然本發明已以幾個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

12、40‧‧‧傳送器

14‧‧‧接收器

16、50‧‧‧混成模組

18、20、30‧‧‧收發裝置

22、100‧‧‧傳輸線

51‧‧‧振幅調整單元

52‧‧‧延遲單元

60‧‧‧回音消除單元

70‧‧‧低通濾波器

80‧‧‧類比數位轉換器

90‧‧‧控制模組

110‧‧‧遠端裝置

AP‧‧‧調整參數

ER‧‧‧回音殘值

TS‧‧‧傳輸訊號

TS’‧‧‧回音訊號

TS”‧‧‧回音消除訊號

S401~S405‧‧‧回音消除方法的各步驟

圖1是習知的一種全雙工數位收發裝置的示意圖

圖2是依照本發明之一實施例之一種收發裝置的示意圖。

圖3是依照本發明之一實施例之一種收發裝置的示意 圖。

圖4是依照本發明之一實施例之一種回音消除方法的流程圖。

30‧‧‧收發裝置

40‧‧‧傳送器

50‧‧‧混成模組

60‧‧‧回音消除單元

70‧‧‧低通濾波器

80‧‧‧類比數位轉換器

90‧‧‧控制模組

100‧‧‧傳輸線

110‧‧‧遠端裝置

AP‧‧‧調整參數

ER‧‧‧回音殘值

TS‧‧‧傳輸訊號

TS’‧‧‧回音訊號

TS”‧‧‧回音消除訊號

Claims (7)

1. 一種收發裝置，用以與一遠端裝置進行全雙工的資料傳輸，該收發裝置包括：一傳送器，輸出一傳輸訊號；一混成模組，耦接該傳送器，依據該傳輸訊號產生一回音消除訊號，並依據一調整參數調整該回音消除訊號的振幅或延遲時間或其組合；一回音消除單元，耦接該傳送器與該混成模組，接收該傳輸訊號所衍生的一回音訊號，並利用該回音消除訊號對該回音訊號進行減法運算，以產生一回音殘值，其中該回音殘值不包含該收發裝置從該遠端裝置所接收的訊號；一類比數位轉換器，耦接該回音消除單元，用以將該回音殘值轉換為數位訊號，並輸出給該控制模組；以及一控制模組，耦接該回音消除單元與該混成模組，依據數位形式的該回音殘值產生該調整參數。
2. 如申請專利範圍第1項所述之收發裝置，其中該混成模組包括：一振幅調整單元，耦接該傳送器與該回音消除單元，依據該調整參數調整該回音消除訊號的振幅。
3. 如申請專利範圍第2項所述之收發裝置，其中該混成模組包括：一延遲單元，耦接該傳送器、該振幅調整單元與該回音消除單元，依據該調整參數調整該回音消除訊號的延遲時間，藉以配合該振幅調整單元產生該回音消除訊號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之收發裝置，其中該混成模組包括：一延遲單元，耦接該傳送器與該回音消除單元，依據該調整參數調整該回音消除訊號的延遲時間，藉以產生該回音消除訊號。
5. 如申請專利範圍第1項所述之收發裝置，更包括：一低通濾波器，耦接該回音消除單元，用以對該回音殘值進行低通濾波處理。
6. 如申請專利範圍第1項所述之收發裝置，其中該回音消除單元為減法器。
7. 一種回音消除方法，包括：輸出一傳輸訊號；依據該傳輸訊號產生一回音消除訊號；依據一調整參數調整該回音消除訊號的振幅或延遲時間或其組合；接收該傳輸訊號所衍生的一回音訊號，並利用該回音消除訊號對該回音訊號進行減法運算，以產生一回音殘值，其中該回音殘值不包含從一遠端裝置所接收之訊號；將該回音殘值轉換為數位訊號；以及依據數位形式的該回音殘值產生該調整參數。