JPH0590996A - 変復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人の設定に頼ることなく、自動的に送信信号
及び受信信号を伝送路周波数特性に基づいて等化補償す
る変復調装置を提供する。 【構成】 通信に先立ちｆ特性解析器１９は、変調器１
１にｆ１、ｆ２、ｆ３からなる基準信号を送出を要請す
る。伝送路に送出された基準信号は遠端エコー信号とし
て、エコーキャンセラー１６に供給される。このエコー
信号はｆ特性解析器１９に供給され、基準信号との周波
数特性の差を求める。つまり各周波数成分の損失レベル
を求めて、その損失レベルを補正する補正値を求める。
この補正値はｆ特性制御器２０、２１に供給され、デジ
タルフィルタで構成される送信用等化フィルタ１２と、
受信用等化フィルタ１７に伝送路特性を考慮した適正な
補償特性を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、伝送路の周波数特性
を自動的に等化（伝送路による周波数特性の劣化を補
償）して、データを変調及び復調する変復調装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、変復調装置（モデム）間が、伝送
路で例えば２線／４線変換されて、信号が伝送されてい
る場合、遠端エコーという問題がある。

【０００３】例えば送信データが変調されて、ハイブリ
ッドトランスなどを通して、伝送路に送出され、相手の
交換局のハイブリッドトランスに供給される場合、ハイ
ブリッドトランスなどにおける反射損などによって、相
手交換局から自交換局に対する伝送路に漏れてしまい、
自モデムから送信される変調信号に妨害を与えるという
問題が一般にある。

【０００４】このような問題を解決するために、一般に
モデムには、エコーキャンセラーを設けて、エコー信号
が変調信号に与える影響を排除している。

【０００５】図２は、従来例に係る変復調装置の機能ブ
ロック図を示す。

【０００６】図２において、変復調装置（モデム）は、
変調器２１と、送信フィルタ２２と、Ｄ／Ａ変換器２３
と、ｆ（周波数）特性等化器２４、３０と、ハイブリッ
ド部２５と、復調器２６と、エコーキャンセラー２７
と、受信フィルタ２８と、Ａ／Ｄ変換器２９とで構成さ
れている。

【０００７】送信データは、変調器２１に供給されて、
所望の例えばＱＡＭなどの方式で変調される。変調信号
は、送信用フィルタ２２に供給されて、所定のロールオ
フ特性によって、帯域制限される。帯域制限された変調
信号は、Ｄ／Ａ変換器２３でアナログの変調信号に変換
される。この変調信号は予め設定された周波数特性のｆ
特性等化器２４に供給される。変調信号は伝送路周波数
による劣化を補償して伝送帯域内で等化してハイブリッ
ド部２５に供給する。ハイブリッド部２５は、補正後の
変調信号を伝送路に送出して伝送する。

【０００８】また伝送路からハイブリッド部２５に供給
された受信変調信号は、予め設定されたｆ特性等化器３
０に供給される。ここで所望の伝送路周波数特性による
損失を補償して等化され、Ａ／Ｄ変換器２９に出力され
る。Ａ／Ｄ変換された受信データは、受信用フィルタ２
８に供給される。受信用フィルタ２８は、帯域外の雑音
などを除去してエコーキャンセラー２７に供給する。エ
コーキャンセラー２７は、送信変調データを用いて受信
エコーデータを除去する。受信エコーデータの影響を除
去された受信変調データは復調器２６に供給されて復調
され受信データを得る。この受信データは、ワークステ
ーションなどの端末装置に供給される。ここで前記ｆ特
性等化器２４、３０は予め伝送路周波数特性を等化補償
する設定をモデム設置時に行う。例えば図３において、
伝送路の周波数特性を等化補償するために、スイッチＳ
１〜Ｓ３の設定によって行っていた。例えばスイッチＳ
１をＯＮとし、抵抗Ｒ２、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ３の
値と、抵抗Ｒ４の比によって等化補償される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ｆ特性等化器によれば、モデムを設置する時に、接続さ
れる例えば交換局との距離などによって、設置工事者が
適当と思われる補償特性が得られるようにスイッチ設定
を行っていたので手間がかかり、また十分な等化精度を
得ることも困難であった。

【００１０】理想的にはモデムと交換局との距離や、ど
の交換局に伝送されるかによって伝送路特性が個々に異
なるため、どの交換局に接続するかによって、その都度
伝送路特性に適応した送出信号の補償、あるいは受信信
号の補償を行う必要があるにもかかわらず、このような
ことを実際に、人が行うことはできないという問題があ
った。

【００１１】この発明は、以上の課題に鑑み為されたも
のであり、その目的とするところは、人の設定に頼るこ
とのなく、自動的に送信信号及び受信信号を伝送路周波
数特性に基づいて等化補償する変復調装置を提供するこ
とである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上の目的
を達成するために、伝送路周波数特性を補償する変復調
装置において、以下の特徴的な各手段を備えて改良し
た。

【００１３】つまり、伝送信号帯域内で所定の周波数信
号を伝送路に送出する基準信号送出手段と、伝送路に送
出された前記周波数信号の伝送路における反射によるエ
コー信号を受信し、このエコー信号から伝送路周波数特
性情報を求める伝送路周波数特性算出手段と、前記伝送
路周波数特性情報に基づいて送信変調信号を補償して伝
送路へ送出する送信補償手段と、伝送路からの受信変調
信号を前記伝送路周波数特性情報に基づき補償して、復
調に提供する受信補償手段とを備えて成ることを特徴と
する。

【００１４】また前記送信補償手段、前記受信補償手段
のいずれか一方を備えて補償しても良い。

【００１５】

【作用】この発明によれば、相手側モデム間で通信を行
う前に、伝送路の周波数特性解析用の周波数信号を伝送
し、この周波数信号の遠端エコー信号などを受信して、
このエコー信号から伝送路特性を求めて、得られた伝送
路周波数情報から伝送路損失を補償する補償特性を得
て、この補償特性によって送信変調信号を補償して送出
し、また伝送路からの変調信号を補償して復調に提供し
ているので、自動的に最適な補償特性によって補償され
て、データを変復調することができる。

【００１６】また相手側モデムに前記送信補償手段又は
受信補償手段のいずれか一方を有している場合には、自
モデムも前記送信補償手段又は受信補償手段のいずれか
一方で補償することもできる。

【００１７】従って、人手をかけずに伝送路特性に適応
して最適に補償し、安定な通信を行うことができる。

【００１８】

【実施例】次にこの発明に係る変復調装置の好適な一実
施例を図面を用いて説明する。

【００１９】図１は、この実施例に係る変復調装置（モ
デム）の機能ブロック図である。

【００２０】このモデム１は、変調器１１と、送信用等
化フィルタ１２と、Ｄ／Ａ変換器１３と、ハイブリッド
部１４と、復調器１５と、エコーキャンセラー１６と、
受信用等化フィルタ１７と、Ａ／Ｄ変換器１８と、ｆ特
性解析器１９と、ｆ特性制御器２０、２１とで構成され
ている。

【００２１】図１において主に異なる部分はｆ特性解析
器１９と、ｆ特性制御器２０、２１と、送信用等化フィ
ルタ１２と、受信用等化フィルタ１７と、変調部１１で
ある。

【００２２】ｆ特性解析器１９は、変調器１１に対し
て、図４に示すようなｆ１、ｆ２、ｆ３からなる基準信
号を送出するように要請する。またこの基準信号が伝送
路に送出されて、遠端エコー信号がエコーキャンセラー
１６で受信された場合に、伝送路周波数特性を求める。
次に基準信号と比較して、周波数ごとにレベル劣化（損
失）量を求めて、補正特性を求める。求められた補正特
性からこの補正特性情報をｆ特性制御器２０、２１に供
給する。

【００２３】例えば送出した周波数ｆ１基準信号の送出
レベルがＰ１ＯＵＴでエコー信号のレベルがＰ１ＩＮで
あれば、その差ΔＰ（＝Ｐ１ＯＵＴ−Ｐ１ＩＮ、）が劣
化量である。尚このΔＰにはハイブリッド部の劣化量も
含むものとする。この劣化量ΔＰは送り伝送路の劣化量
ΔＰ１１と戻り伝送路の劣化量ΔＰ１２に分けると、そ
れぞれを同じ量であると仮定（ΔＰ１１＝ΔＰ１２）す
れば、送り信号及び戻り信号に対する劣化量は、それぞ
れ１／２・ΔＰである。従って送信用等化フィルタ１２
及び受信用等化フィルタ１７において、それぞれ１／２
・ΔＰの劣化量を等化する特性を形成するように制御す
る。また自モデムの送信補正量と相手側モデムの受信補
正量を等分に分担すると１／４・ΔＰをそれぞれ補正す
るものとする。他の周波数ｆ２、ｆ３についても同様な
補償を行う。

【００２４】ｆ特性制御器２０、２１は、ｆ特性解析器
１９から供給された補正特性情報に基づき送信用等化フ
ィルタ１２及び受信用等化フィルタ１７のデジタルフィ
ルタで実現する等化特性を決定する、タップ数や重み付
け係数などの情報に変換して供給する。

【００２５】送信用等化フィルタ１２及び受信用等化フ
ィルタ１７は、例えば巡回型、非巡回型のデジタルフィ
ルタの組み合わせで構成され、タップ数や、重み付け係
数はｆ特性制御器２０又は２１から供給される情報によ
って、所望の等化補償特性が実現される。この等化補償
特性によって送信用等化フィルタ１２は、変調器１１か
ら供給される送信変調データを予め補償して送出する。
また受信用等化フィルタ１７は、受信された変調データ
を設定されている補償特性で適正に補償してエコーキャ
ンセラー１６に供給する。また各周波数基準信号を伝送
し、受信する時点においては、補償特性を形成しない平
坦な周波数特性を形成する。

【００２６】変調器１１は、前記基準信号を発生出力
し、またその後データを変調して出力する。

【００２７】次に全体の動作を説明する。まずモデム間
の通信に先立ちｆ特性解析器１９は、伝送路特性を知る
ために、図４に示すような基準信号を伝送路に送出する
ように変調器１１に要請する。要請を受けた変調器１１
は、基準信号を発生して送信用等化フィルタ１２を介し
て等化を行わずＤ／Ａ変換器１３に供給される。Ｄ／Ａ
変換器１３は供給されたデジタルの基準信号をアナログ
に変換し、ハイブリッド部１４に供給されて、ここから
伝送路に送出される。

【００２８】伝送路からの遠端エコー信号は、ハイブリ
ッド部１４に戻ってくる。遠端エコー信号はハイブリッ
ド部１４からＡ／Ｄ変換器１８に供給されて、デジタル
信号に変換され、受信用等化フィルタ１７を介してエコ
ーキャンセラー１６に等化をせずに供給される。エコー
キャンセラー１６は、供給された遠端エコー信号をｆ特
性解析器１９に供給する。ｆ特性解析器１９は、前記で
述べたように伝送路特性を求め、次に補正特性情報を作
成して、ｆ特性制御器２０、２１に供給する。ｆ特性制
御器２０、２１は、供給された補正特性情報に基づき前
記で述べたように所望の等化特性（図５（Ｃ）の特性）
を送信用等化フィルタ１２及び受信用等化フィルタ１７
で得られるように、タップ数や重み付け係数情報を供給
する。

【００２９】このようにして、送信用等化フィルタ１２
及び受信用等化フィルタ１７が所望の補償特性にされた
ならば、データの送信及び受信を行うことができる。

【００３０】つまり、送信データは変調器１１で所望の
例えばＱＡＭなどの方式で変調されで、変調データは送
信用等化フィルタ１２で予め伝送路特性による劣化分の
補正が行われてＤ／Ａ変換器１３に供給される。Ｄ／Ａ
変換して得られた送信変調信号は、ハイブリッド部１４
を介して伝送路に送出され、相手側モデムに伝送され
る。また相手側モデムから送信された送信変調信号は、
モデム１のハイブリッド部１４に供給される。この供給
された変調信号はＡ／Ｄ変換器１８に供給されて、Ａ／
Ｄ変換して得られたデータは受信用等化フィルタ１７に
供給されて伝送路劣化が等化される。等化されて得られ
たデータは、エコーキャンセラー１６に供給され、モデ
ム１の送信データに基づくエコーの影響を前記等化デー
タから除去する。この除去には送信データを用いて行
う。エコーの影響を除去された前記等化データは、復調
器１５に供給されて所定の復調が成されて、受信データ
が得られる。この受信データはワークステーションなど
の端末装置に供給される。

【００３１】図４は、ｆ特性解析器１９が、変調器１１
に対して送出を要請する基準信号の例を示している。図
４（Ａ）は、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の信号を順番に送
出する例を示している。この周波数は例えば伝送帯域内
において、下限周波数ｆ１、中心周波数ｆ２、上限周波
数ｆ３に対応している。

【００３２】また図４（Ｂ）は、前記周波数ｆ１、ｆ
２、ｆ３の信号を合成して得られる合成信号の例を示し
ている。

【００３３】図５は、送信用等化フィルタ１２又は受信
用等化フィルタ１７の特性例を示した図である。図５
（Ａ）は従来の送信用フィルタ又は受信用フィルタの特
性例を表している。図５（Ｂ）は、従来のｆ特等化器で
設定する伝送路の周波数特性等化特性例を表している。
図５（Ｃ）は、この実施例によって送信用等化フィルタ
１２及び受信等化フィルタ１７でデジタル的に実現させ
る等化特性例を示している。

【００３４】以上の実施例によれば、通信の相手側モデ
ムに実施例に示したｆ特性補正手段を備えていない場合
に、ｆ特性解析器１９からｆ１、ｆ２、ｆ３からなる基
準信号を送出させるよう変調器１１に命令し、伝送路に
送出された基準信号に対する遠端エコー信号を、エコー
キャンセラー１６からｆ特性解析器１９に供給されるこ
とによって、ｆ特性解析器１９は伝送路周波数特性を求
めることができる。求められた伝送路周波数特性から損
失を補償する補償特性を求めて送信用等化フィルタ１２
及び受信用等化フィルタ１７で、この特性をデジタルフ
ィルタで実現する。このようにして得られたフィルタに
送信変調信号及び受信変調信号を通すことによって、伝
送路の周波数特性による変調信号の劣化を補償すること
ができる。

【００３５】このようにすることによって、人手をかけ
ずに自動的に伝送路特性に適応して最適に送受信信号を
補正し、安定な通信を行うことができる。

【００３６】また従来、ｆ特性等化器と送信用又は受信
用フィルタを分けて、備えていたが、この実施例によれ
ば送信用等化フィルタ又は受信用等化フィルタにまとめ
ることができるので、ハードウエア量が簡素化できる。

【００３７】以上の実施例において、基準信号の例は図
４においてｆ１、ｆ２、ｆ３の３波で説明したが、更に
伝送帯域内で複数の周波数の基準信号を用いて伝送路周
波数特性を解析することも補正精度を改善するために望
ましい。

【００３８】また図４においては、基準信号はｆ１とｆ
２とｆ３の周波数の組み合わせ信号を通信の最初の一回
だけ送出したが、繰り返し送出するようにしてもよい。

【００３９】また以上の実施例においては、伝送路を４
線式の伝送路として説明したが、無線伝送路であっても
適用できる。

【００４０】また以上の実施例において、等化用フィル
タを送信系と受信系の両方に設けたがどちらか一方に設
けても等化補償を行うことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、基
準信号送出手段と、送信補償手段、受信補償手段とを備
えているので、自動的に最適な補償特性によって等化さ
れて、データを変復調することができる。

【００４２】従って、人手をかけずに伝送路特性に適応
して送受信信号を補償し、安定な通信を行う変復調装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る変復調装置の機能ブ
ロック図である。

【図２】従来例に係る変復調装置の機能ブロック図であ
る。

【図３】従来例に係るｆ特性等化器の機能ブロック図で
ある。

【図４】実施例に係る周波数特性解析用送出信号の例図
である。

【図５】実施例に係る送信用又は受信用等化フィルタ特
性の図である。

【符号の説明】

１…変復調装置、１１…変調器、１２…送信用等化フィ
ルタ、１３…Ｄ／Ａ変換器、１４…ハイブリッド部、１
５…復調器、１６…エコーキャンセラー、１７…受信用
フィルタ、１８…Ａ／Ｄ変換器、１９…ｆ（周波数）特
性解析器、２０、２１…ｆ（周波数）特性制御器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送路周波数特性を補償する変復調装置
   において、 伝送信号帯域内で所定の周波数信号を伝送路に送出する
   基準信号送出手段と、 伝送路に送出された前記周波数信号の伝送路における反
   射によるエコー信号を受信し、このエコー信号から伝送
   路周波数特性情報を求める伝送路周波数特性算出手段
   と、 前記伝送路周波数特性情報に基づいて送信変調信号を補
   償して伝送路へ送出する送信補償手段と、 伝送路からの受信変調信号を前記伝送路周波数特性情報
   に基づき補償して、復調に提供する受信補償手段とを備
   えて成ることを特徴とする変復調装置。
2. 【請求項２】 前記送信補償手段、前記受信補償手段の
   いずれか一方を備えて成ることを特徴とする請求項１に
   記載の変復調装置。