JPH0321122A - 全２重モデム用エコーキャンセラ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産楽］二の利用分町］ 本発明は、全２重通信モテム用エフー＋ヤンセラ回路に
係り、特に、疑似エコーを生成するエコー牛ヤンセラの
性能を改善したものに関する。

［従来の技術］ モデムか対向して相互にデータ通信ずる２線式全２重モ
デムでは、送信信号か自己モデム内のハイブリッドで反
射されて生じる近端エコーと、相手側の局内のハイブリ
ッドで同様に生して廻り込んで来る遠ｆｆ：１６エコー
とが存在し、これらか相手モデムからの受信信号を妨害
し正常な通信を阻害する。

これらのエコーを消去するために、従来、特開昭６　１
　−　２　／１　２　１　２　７号公報に開示されるエ
コーキャンセラ回路かあった。その原理を第２図を用い
て簡ｉｌ１に説明する。

端末側から情報信号か自局Ｇに入刀され、これを符号変
換器１で多値の送信信号Ｓに変換する。

この送信信号Ｓはエコーキャンセラ１４へ入力される一
方、ロールフィルタ２，変調器３，Ｄ／Ａ変換器４，送
信フィルタ５を経てハイブリソ１・６を介して伝送路へ
送出される。

しかし、ハイブリット６で生じる近ケ『１１エコーＮ及
び、また相手局■内でのハイブリットで発生して戻って
来た遠端エコーＦか受信側への廻り込み、相手局Ｉから
の受信信号Ｒに重畳する。これらの重畳信号は受信フィ
ルタ７，Ａ／Ｄ変換器８，復調器９，ロールオフフィル
タ１０を通り加算器１９に至る。ここで、エコーキャン
セラ１４て生成された疑似エコーＳか差し引かれる。即
ち、近Ｏ：ｉ＋：エコーＮ，遠端エコーＦが除かれて受
信信号Ｒが得られる。除かれずに残った残留エコーと受
信信号Ｒとの和Ｐは、判定回路１１，符号変換器１２を
通って受信情報信号か得られ端末側へ送られる。

一方、判定結果と、残留エコーおよび受信信号の和Ｐと
の差分を加算器ｌ３により求め、これを誤差信号Ｅとし
てエコーキャンセラ１４の適応フィルタ１６の係数制御
部と利得制御回路ｌ７とに供給する。適応フィルタ１６
の係数制御と利得制御回路１７の利得制御とは誤差信号
Ｅが最小となるように行われる。エコーキャンセラ１４
に固定フィルタ１５を設けて、その出力と適応フィルタ
１６の出力とを加算器１８に導き、加算結果を更に利得
制御回路ｌ７に人力して利得制御した」二で、上述した
疑似エコーＳを生成している。

なお、固定フィルタ１５を設けているのは、適応フィル
タ１６のエコーインパルス応答のクイナミックレンシを
小さくするためてある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、近端エコーと遠端エコーとのトータル疑
似エコーを、共通の適応フィルタで生成するようにした
従来のエコーキャンセラ回路によると、次のような欠点
があった。

（１）フィルタのタノプ数が大きくなる。

適応フィルタは複数の遅延素子を直列接続して、これら
のタップ出力の荷重和を得るようにして構成されている
ものであるが、近端エコーと遠端エ３ コーとの間の時間差が長いと（第４図に示すフラットデ
ィレイ区間）、その長い分たけ遅延素子を多く必要とす
る結果、フィルタのタップ数が多くなる。その結果、規
模の大きな適応フィルタが必要となリコス１・アップに
つながる。

（２）時変要素があると十分にキャンセルされない。

伝送路を伝わって来る遠端エコーには、伝送路上で周波
数オフセットや位相ジッタ等の時変要素の影響を受ける
場合かあるが、この時変要素を考慮していないため、時
変要素を含んだ遠Ｄ：ｔＡエコーを十分にキャンセルで
きない。

本発明の目的は、近端エコーの疑似信号と、遠端エコー
の疑似信号とを異なるフィルタで別個に生戊することに
よって、上述した従来技術の欠点を解消して、構造を簡
素化でき、遠端エコーに時変要素か含まれている場合に
あっても、時変要素による影響を受けることなく、近端
エコーおよび遠端エコーを有効にキャンセルすることが
可能な全２重モデム用エコーキャンセラ回路を提供する
ことにある。

４ ［課題を解決するための手段］ 本発明の全２重モデム用エコーキャンセラ回路は、送信
信号を発した自局で生じる近端エコーと相手局で生じる
遠端エコーとが重畳された受信信号から、適応フィルタ
で生戊した疑似エコーを差し引くことにより、受信信号
に重畳されたエコー戊分を除去するように構成されてい
る。

このような構成において、」二記適応フィルタを近端エ
コーの疑似信号を作成する近端用適応フィルタと、遠端
エコーの疑似信号を作成する遠端用適応フィルタとに分
け、遠端用適応フィルタの入力段には遠端エコーの応答
時間送信信号を遅延して入力するバルクディレイ用の遅
延手段を設ける。

また、上記遠端用適応フィルタの出力段には遠端エコー
の疑似信号を遠端エコーに同期させる同期回路を設けて
、この同期回路の出力と」二記近端用適応フィルタの出
力とを受信信号から差し引くように描成したちのてある
。

［作用］ 送信信号がバルクディレイ用の遅延手段に人力されると
、送信信号は遠Ｄ：Ｉ：エコーの応答ｔｔｊｆ間たけ遅
延して後段の遠端用適応フィルタに入力される。

すると、遠端川適応フィルタから出力される遠端エコー
の疑似信号は、遠端エコーが応答するタイミングから直
ちに作成される。このため、遠端エコーの疑似信号を作
成するための１・一タルの遅延時間は変わらないものの
、遠端エコーか応答するまでの遅延時間をハルクティレ
イ用の遅延千段か肩代わりしてくれることになる。

従って、近端エコーと遠端エコーとの応答Ｉ１：！，．
　［ＨＩの時間差に関係無く、ハルクティレイ用の遅延
丁段の遅延時間に相当ずるタノプ数を遠端用適応フィル
タの夕，プ数から除くことかてきる。

また、遠端用適用フィルタから遠端エコーの疑似信号か
出力されると、この出力は同期回路に入力される。

すると、遠端エコーの疑似信号は遠Ｄ＃５エコーに同１
りＩずるため、伝送路上一（：　，Ｌ′．ｌ　？＋＊数
Ａフセノ）・やイＩ７相ジノタ等の時変要素か遠端エコ
ーに含まれている場合であーても、この遠端エコーと遠
’ＪＲａエコーの疑似信号とは位相か一致する。

従って、受信信号から近端エコーの疑似信号及び遠端エ
コーの疑似信号を差し引くと、受信信号から遠端エコー
成分も十分にキャンセルされる。

［実施例］ 以下、本発明の−実施例を第１図，第３図〜第５図を用
いて説明する。

第１図は本発明の全２重モテム用エコーキャンセラ回路
の一例を示す。なお、本実施例で第１図に示した従来例
と異なる点は、エコーキャンセラ１４の中身であり、そ
の他従来例と同−機能を有する部分には同一の符号をイ
」シてその詳細な説明を省略する。

符号変換器１て変換された多値の送信信号Ｓをエコーキ
ャンセラ１４に導いて分岐させ、分岐信号の一方を入力
とずる近端エコーキャンセラ用適応フィルタ２ｌを設け
て、これにより近端エコー打消し信号（近端エコーの疑
似信号）ＳＮを発生させる。

また分岐信号の他方をハルクティレイ２ｏを介７ して遅延させ、この遅延信号を入力とする遠ｉ，ｊｉ，
ｊエコーキャンセラ用適応フィルタ２２を設ける。この
遠端エコーキャンセラ用適応フィルタ２２の出力を同期
回路としての位相追従回路２３に入力して、これより遠
端エコー打消し信号（遠端エコーの疑似信号）Ｓｒを発
生させる。

そして、近端エコー打消し信号ＳＮと遠端エコ−　１”
Ｔ’消し信号８１〜とを加算器２４に加えて、１・ータ
ルエコー打（１″ｊし信号Ｓを生１茂し、これをエフー
キャンセラ１４から出力する。

ここで、エコーキャンセラ１４内の２つの適応フィルタ
２１．２２および位相追従回路２３の制御入力部には、
加算器１３により求められた誤差信号Ｅを供給している
。

上記適応フィルタ２１．２２は収束性と安定性の面から
非巡回型ディジタルフィルタか適当てある。具体的には
、第３図に示すように、遅延素子Ｔの各夕，プの出力を
、係数制御部Ｋにより増幅率を制御された係数増幅器ａ
で任意に増幅し、これらの荷重和を加算器Σて得るよう
に構成された８ １・ランスバーサルフィルタが適当てある。なお、その
他のフィルタを否定するものではなく、例えば巡回型テ
ィンタルフィルタを用いることも可能である。

遠烟エコーキャンセラ用適応フィルタ２２の入力段に設
けられるハルクティレイ２ｏは、第４図に示すように、
近端エコーＮの応答よりも先行する送信信号の始まりと
、遠端エフーＦの応答との間の時間差を受け持つ。この
ようにハルクディレイ２０を用いることかできる理由は
、近端エコーＮと遠端エコーＦとのインパルス応答間が
フラットなディレイを持っているからである。バルクデ
ィレイ２０は、具体的には、端子か入出力端子のみて途
中にタップのない、遅延手段としては最も簡易な多段の
ンフトレンスタにより構Ｉ戊することかできるが、途中
にタソブかあっても構わない。

また、そのティレイ長さについてはモテムのトレーニン
グ期間中に最適値に決定される。

また、遠端エコーキャンセラ用適応フィルタ２２の出力
段に設けられる同期回路としての位相追従回路２３は、
その方式として、Ａ　Ｐ　Ｃ　（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　
Ｐｈａｓｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）や水晶フィルタ方式（リ
ンキング方式），バースト注入ロック方式等種々考えら
れるが、ここでは第５図に示すように、ＩＣを用いた回
路で最もよく用いられるＰ　Ｌ　ｌ、方式を例示してあ
る。即ち、遠端エコーキャンセラ用適応フィルタ出力を
変調器ＭＤによりアナログ信号に変換してＰＬＬに導き
、この周波数と誤差信号Ｅの周波数との位相差を電圧に
変換する。この変換電圧をフィードバックして誤差信号
Ｅの周波数に追随させ、これを復調器ＤＥてディジタル
信号に変換して遠端エコー打消し信号ＳＦを得る。なお
、ＰＬＬは１次もしくは２次のループ回路て構或ずるの
が一般的である。

さて、次に上述した構成の作用を説明する。

送信信号Ｓは多値の信号であり、この信号Ｓはエコーキ
ャンセラｌ４に導かれて、近端エコーキャンセラ用適応
フィルタ２１に入力され、これより近端エコー打消し信
号Ｓ．が作１戊される。

また、送信信号Ｓはバルクディレイ２０を通って遅延さ
せられ、遠端エコーキャンセラ用適応フィルタ２２へも
人力される。遠端エコーキャンセラ用適応フィルタ２２
の出力は位相追従回路２３に入力され、ここで伝送路上
で受ける周波数オフセッ１・の補償分が計算されて、こ
の補償分を含んた遠端エコー打消し信号Ｓ，か作成され
る。作成された近端エコー打消し信号ＳＮと、遠端エコ
ー打消し信号ＳＦとは加算器２４に加えられて加算され
、トータルエコー打消し信号Ｓが生戊される。

一方、送｛ｇ　信号Ｓはロールオフフィルタ２，変調器
３，Ｄ／Ａ変換器４，送信フィルタ５を経てハイブリッ
ド６を介して伝送路へ送出される。そして、既述したよ
うに近端エコーＮ１遠端エコーＦおよび受信信号Ｒの重
畳した信号が、受信フィルタ７，Ａ／Ｄ変換器８，復調
器９，ロールオフフィルタ１０を通り加算器１９に達す
る。

この加算器１９で、エコーキャンセラ１４で生成された
！・一タルエコー打消し信号（疑似エコー）Ｓか重畳信
号から差し引かれて、受信信号Ｒと残留エコーとの加算
信号Ｐが得られる。加算信号ＰＩＩ は判定回路１１，符号変換器１２を通って受信情報信号
が得られ、端末側へ送られる。

また、加算信号Ｐは、判定回路１１の判定結果と共に加
算器１３に導かれて、これらの差分が求められる。この
差分が誤差信号Ｅとして近端エコーキャンセラ用適応フ
ィルタ２１，遠端エコーキャンセラ用適応フィルタ２２
，位相追従回路２３へ入力され、誤差信号Ｅが最小とな
るように適応制御される。この適応制御には例えば最急
降下広などを用いることができる。

以上述ヘたように本実施例によれば、適用フィルタを近
端エコーキャンセラ用適用フィルタ２ｌと遠端エコーキ
ャンセラ用適用フィルタ２２とに分離し、遠端エコーキ
ャンセラ用適応フィルタ２２の人力段にバルクディレイ
２０を介挿して、送信時点から遠端エコーＦか回り込ん
で戻って来るまでの時間差をバルクディレイ２により受
け持つようにしたので、遠端エコーキャンセラ用適応フ
ィルタ２２へは遠端疑似エコー成分を作成する送信信号
Ｓが有効に入力されることとなる。したが１２ って、遠端エコーキャンセラ用適応フィルタ２２のタッ
プ数に上記時間差分の多数の単位遅延素子を設ける必要
がなくなり、遠端エコーキャンセラ用適応フィルタ２２
のタソプ数を大幅に減少することができる。その結果、
遠端エコーキャンセラ用適応フィルタ２２のタノプ数を
近端エコーキャンセラ用適応フィルタ２ｌと同列にする
ことができ、両フィルタ２１．２２の総タップ数も、従
来の共通適応フィルタに比して小さくすることができる
。

さらに遠端エコーキャンセラ用適応フィルタ２２の出力
を後段に設けた位相追従回路２３に入力して、そのフィ
ルタ出力を時変要素の影響を受けている誤差信号Ｅの周
波数に追随させるようにしたので、位相追従回路２３か
ら作威される疑似信号、即ち遠端エコー打消し信号ＳＰ
は、実際の遠端エコーに一層近付けることかてきる。し
たがって、伝送路上で遠端エコーに加わった周波数オフ
セット，位相ジッタ等の時変要素を有効にキャンセルす
ることかできる。

このようにし−５二−．．４！，．’　Ｚ．ｊ−．，ｉ
，１ｉ・例（，、｛句！、Ｈ：ＶＩ易なハノレクティレ
イて適応７・イ几く・の一部谷代用てき、しかも時変要
素を含んたーＩ−二Ｕ−に、Ｊ、る擾乱を減らずことか
てきるのて、安価て通（言品’Ｍ　”　ｌｊｔｊｌい仝
２重モテムが得られる。

な４３、Ｌ記した実施例では位相追従回路への人力信号
を誤Ｘ・仁Ｓ３，　Ｅとずる場きについて述べたか、本
発明はこれに限定されるちので１よなく、時変黒素か含
まれている信冒てあＡ］ばよく、例えば受（１１信号Ｒ
そのもの、あるいは受信信−畳に残留エコーの乗った加
算信号Ｉ）ヲ用いる、二ともできる。

「発明の効果１ 本発明によれば次の効果を発揮ケる，、（１）適応フィ
ルタを近端エコーの疑似信号を作る近む：１ｌ；用適応
フィルタと、遠ｙ：１１エコ−（；＋）疑似１３−弓を
作る遠瑞用適比、フィルタとに分けたの゛、丁、より，
凶爪：的に受信信号に重畳されているエコー成分を受信
ｆ八号から取り除くことかてきる。

（２）中間夕，プのない構造簡ｊｌなハルクティレイ用
の遅延手段を設けて、遠端エコーか応答するまでの遅延
時間を遅延丁段に肩代わりさせるようにしたのて、クノ
ブ故に応して構造が複雑となる遠台；！１：川ｊ７　１
．ａ：フィルタの持つタップ数を減らずことか７き、仝
体構或を節素化できる。

（３）遠端エコーの疑似信号を遠端エコーに同期させる
同期回路を設けることにより、遠端エコーに時弯要素か
急まれている場合てあっても、時変要素による影響を受
けることなく、近端エコーおよひ遠端エコ−を打効にキ
ャンセルすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本介明による全２重モテム用エコーキャンセラ
回路の一実施例を示すブロック図、第２図は全２重モテ
ｌ・用エコーキャンセラ回路の従来Ｍ　４乃くずブロ・
７ク図、第３図は本実施例で用いる適応フィル冫・７９
例なくてある１・ランスハーサルフィ・レクの構１戊図
　第１図はエコーインパルス応答を示す説明図、第５図
は本実施例で用いる位相追従回路の−例を示すブロック
図である。 １４はエコーキャンセラ、１９は受信信号からｌ５ 疑似エコーを差１引＜　力ｒ＋算器、２０はハルクディ
レイ用の遅延手段であるハルクディレイ、２１は近６Ｗ
ａエコーキャンセラ用適応フィルタ、２２は遠端エコー
キャンセラ用適応フィルタ、２３は同期回路としての位
相追従回路、Ｓは送信信号、Ｇは自局、Ｎは近端ｊ′：
・一、Ｉは相手局、ｒｒは遠端エコー、Ｒは受信｛警号
、ＳＮは近端エコーの灯似信号である近端エコー１’ｌ
ｌｉ’４　Ｌ信号、Ｓ，、は遠ｂ：６ｊエコーの疑似信
号てあるの遠端エコー打〆肖し信号である。 １６ 手続主市正書（自発） 平成元年１０月３０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　送信信号を発した自局で生じる近端エコーと相手局で
   生じる遠端エコーとが重畳された受信信号から、適応フ
   ィルタで生成した疑似エコーを差し引くことにより、受
   信信号に重畳されたエコー成分を除去する全２重モデム
   用エコーキャンセラ回路において、 上記適応フィルタを近端エコーの疑似信号を作成する近
   端用適応フィルタと、遠端エコーの疑似信号を作成する
   遠端用適応フィルタとに分け、遠端用適応フィルタの入
   力段には遠端エコーの応答時間送信信号を遅延して入力
   するバルクディレイ用の遅延手段を設け、 遠端用適応フィルタの出力段には遠端エコーの疑似信号
   を遠端エコーに同期させる同期回路を設け、 該同期回路の出力と上記近端用適応フィルタの出力とを
   受信信号から差し引くようにしたことを特徴とする全２
   重モデム用エコーキャンセラ回路。