JPS644699B2 - - Google Patents

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JPS644699B2
JPS644699B2 JP57117860A JP11786082A JPS644699B2 JP S644699 B2 JPS644699 B2 JP S644699B2 JP 57117860 A JP57117860 A JP 57117860A JP 11786082 A JP11786082 A JP 11786082A JP S644699 B2 JPS644699 B2 JP S644699B2
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JP
Japan
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echo
phase
data transmission
circuit
phase change
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JP57117860A
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English (en)
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JPS5817735A (ja
Inventor
Mari Korin Do Uerudeieeru Jannmaruku
Rune Ranguroa Patorisu
Mari Machi Odeiru
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Esu AA Tee SA Do Terekomyunikashion
Original Assignee
Esu AA Tee SA Do Terekomyunikashion
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Publication date
Application filed by Esu AA Tee SA Do Terekomyunikashion filed Critical Esu AA Tee SA Do Terekomyunikashion
Publication of JPS5817735A publication Critical patent/JPS5817735A/ja
Publication of JPS644699B2 publication Critical patent/JPS644699B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/20Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers
    • H04B3/232Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers using phase shift, phase roll or frequency offset correction

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Bidirectional Digital Transmission (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二線式回線における同時二方向デー
タ伝送に係わり、特にエコー(反響)消去技術に
関する。
例えば、モデム(変調器/復調器)を用いて、
二線式線路での同時二方向データ伝送を可能にす
る技術における問題は、「エコー消去」であるこ
とは知られている。2つの端末の各々のモデムが
同じ周波数帯域で送信し有効な信号を受信するた
めには、エコーを消去しなければならない。この
目的で、エコー消去デバイスを用いてエコーを推
定し、斯くして求められたエコーを受信信号から
減算することが行なわれている。
これらのエコーは、通常、四線−二線遷移を行
なうための差動回路の不整合に起因する局部エコ
ーにインピダンス不整合による被伝送信号の反射
に帰因する遠隔エコーが重畳されたものからなつ
ている。遠隔エコーは、受信に際して周波数ドリ
フトを有する。言い換えるならば遠隔エコーの搬
送波周波数は、送出された信号と同じ搬送波周波
数ではない。
従つて、送出される信号を搬送波周波数fpによ
つて変調する場合には、移相nを受けた同じ搬
送波周波数fpによつて変調されたエコーが到来す
る。尚、ここでo=2π△fnT+pであり、△fは
エコーの周波数ドリフトであり、Tは標本化周期
である。このようなエコーを消去するためには、
該エコーの移相oの推定量である時点nTにおけ
る位相θoを有する同じ搬送波周波数fpにより該エ
コーを変調することによつて再生しなければなら
ない。受信にあたつて、各標本化時点nTで、推
定エコー信号を受信信号から減算しなければなら
ない。
第1図は、従来より知られているこのようなエ
コーの消去装置を図解するものである。送出時に
は、信号は、搬送波周波数fpによつて変調器1で
変調された複素データの級数Aoの形態にある。
差動回路2は、線路をモデムの送信および受信に
対し結合する働きをなす。時点nTで受信する信
号hoは、遠隔端末から来る有効信号と次式で表さ
れるエコー信号gnとからなる。
go= 〓k Ao-krkej(2fonT+ n)、但しo =2π△fnT+p ……(1) 上式中、rkはエコー信号のベース・バンドに戻
される標本化されたパルス応答である。
受信にあたつては復調器4での復調の前に受信
した各標本hoから補正標本σoを減算回路6によつ
て減算する。尚eoおよびσoは複素数である。信号
hoは受信に際して差動回路2と減算回路6との間
に挿入される分離回路7によつてπ/2だけ移相
された複素信号である点に注意されたい。
この標本eoは復調器4の入力に供給される。エ
コーの位相θoを補償することを可能にする周知の
エコー消去デバイス5は、例えば次の勾配アルゴ
リズムに従つて係数Ckの再現のための第1のシ
ステム51によつて形成されている。
Cn+1 k=Cn k+γeoA+ o-ke-j(2fonT+n)……(2) 上式中、係数Ckは複素数であり、γは正の実
数の定数である。さらに第2のシステム52によ
つてエコーの位相θoが再現される。ここで位相θo
も次の勾配アルゴリズムに従つて再現される。
θo+1=θo+αTm(eo−σo *) ……(3) 上式中、σoは再生されたエコーであり、σo *
その共役複素数であり、αは正の実数定数であ
る。
消去デバイス5の出力に得られる再生されたエ
コーは次式で表わされる。
σo= 〓k CkAo-kej(2fonT+n) ……(4) このようなエコー消去デバイスは、例えば、
「IEEE TRANS.COM.25」No.7、1977年7月、
頁654ないし666に掲載されている論文に記述され
ている。
上記のような位相再現装置は、緩慢な位相変化
または非常に小さい周波数ドリフトを補償するの
に用いることができる。しかしながら、位相の変
化に相当大きな周波数ドリフトが伴う場合には、
このような装置は、極めて不満足である。特に、
エコー/有効信号比もしくはドリフトを含むエコ
ーが弱い場合には、位相補償はもはや受容できな
い程になる。実際上、位相再現アルゴリズム3に
おいて過度に大きい係数αを用いることが必要と
され、そのために周波数ドリフトが存在しない場
合の性能が劣下することになろう。
本発明者等は、エコーを消去するための位相再
現デバイスの上記のような欠点を克服してエコー
の相当大きな周波数ドリフトを補正することを可
能にするべくいろいろ研究を重ねた。
本発明は本質的に、緩慢な位相変動uoのための
第1の位相変化系と、迅速な位相変動woのため
の第2の位相変化系を設け、全位相変化量θoを加
算回路の出力で求めることにある。この場合該加
算回路は第1、第2の系から信号uoおよびwo
受ける。
本発明の第1の特徴によれば、エコー消去装置
の出力にエコーの除去後に得られるデータ信号
(eo)による共役複素数エコー補正量(σo *)の積
であつて比例係数αを乗じた積の虚数部を表わす
量(dwo)から各標本化時点(nT)に上記エコ
ーの固有位相(θo)を再現する上記エコー補償装
置を用いたデータ伝送のためのエコー位相補償装
置において、各標本化時点で、緩慢な位相変化
(uo)に迅速な位相変化(wo)を加える手段を備
え、該加算手段はその出力に上記エコーの固有位
相(θo)を発生し、上記緩慢な変化(uo)は第1
の手段によつて増分(dwo)から得られ、そして
上記迅速な変化は第2の手段により増分(dwo
から得られる位相補償装置が提案される。
さらに、上記出力に(uo)を発生する第1の手
段が、先行の標本化時点の変動(uo-1)に、量
(T・Fo、但しTは標本化期間に等しい)を加算
する手段を備え、上記量(Fo)は、先行の標本
化時点の量(Fo-1)に、正の定数(βδ/T)で重
み付けされた上記増分(dwo)と先行の標本化時
点の量(dFo-1)を加算する手段から得られる量
(dFo)を加える手段によつて得られ、そして上
記量(dFo-1)も他の正の実数の定数(1−δ)
により重み付けされる。
本発明の好ましい実施例によれば、上記定数は
1に等しい。
本発明の別の特徴によれば、上記迅速な変動
(wo)を発生する第2の手段は上記増分(dwo
に先行の標本化時点の量(wo-1)を加える手段
を有する。
本発明は相当大きな周波数ドリフトを有するエ
コーを容易に補正することを可能にする。
本発明は、添付図面を参照しての以下の説明か
ら一層容易に理解されるであろう。
図面を参照するに、第2図は、第1図の減算回
路6から供給される値eoによつて先行の標本につ
いて再生された推定共役複素値σo *の乗算回路2
1を有するエコー消去デバイスの位相θoの再現の
ための公知の装置を示す。回路21から乗算の結
果を受ける回路22は、その出力に、この量の純
虚数部を発生し、該虚数部は、そこで乗算回路2
3によつてαを乗ぜられる。ここでαは、メモリ
24から読み出された適切に選択された定数であ
る。
回路23の出力に発生される量は、標本化期間
Tだけ遅延する回路25の出力に発生される値
θo-1を加算される。その結果、加算回路24の出
力には、θoが得られる。これは、一次の既知の推
定式による各標本化時点nTに対するエコーの位
相の値である。尚、この推定式は、 θo=θo-1+dθo ……(5) によつて表わされる。
本発明によれば、位相θoは2つの成分uoおよび
woに分解される。そのうちの1つの成分uoは、
減少または増加することができる。緩慢なドリフ
ト現象に対応し、他の成分woは迅速なドリフト
現象に対応するものであつて、各標本化時点で迅
速なドリフト現象から緩慢なドリフト現象の残分
が取り出される。時点nTにおける位相θoは、成
分uoおよびwoの和として表わされる。
第3図を参照するに、成分uoは位相の平均ドリ
フト値を表わし、他方woはこの平均ドリフト値
を中心とする小さい振幅変化を表わす。
本発明によれば、これら2つの成分の各々を再
現するための2つの異つた系が設けられる。wo
は一次の位相ループにより再現され、他方、成分
uoは本発明に従い高次の位相ループによつて再現
される。
まず最初に、共役複素数で再生されたエコーで
あるσo *およびエコーの減算後の有効信号の複素
値であるeoから増分dwoを形成する。この目的
で、eoおよびσo *を受ける乗算回路31の出力量
は、虚数部だけを出力に通す回路32の入力に供
給される。該回路32の出力は、乗算回路33に
よつてαを乗ぜられて出力dwoが発生される。こ
れが迅速なドリフト成分の増分である。定数αは
メモリ34から読み出される。
dwoは次式で表わされる。
dwo=αTm(eoσo *) ……(6) 本発明によれば、この量dwoから、緩慢なドリ
フト現象の残分uoが抽出される。この目的で、
dwoは次式で示すような信号dwoのいくつかの処
理を行なう第1の再現系の入力に印加される。
dFo=(1−δ)dFo-1+δβ/Tdwo ……(7) Fo=Fo-1+dFo uo=uo-1+T・Fo 上式中、δおよびβは適当に選択された定数で
あり、Tは標本化期間に等しい。
第4図を参照するに、この第1番目の再現系も
しくは装置は、メモリ39から読み出された適当
に選ばれた定数βδ/Tを項dwoに乗ずるための第
1の回路38から構成される。その結果得られる
量(βδ/T)dwoは、回路38の出力から、加算
回路40の入力に印加される。この加算回路40
はその出力に量dFoを発生する。この加算回賂4
0の他の入力は、標本化時間Tだけ遅延するレジ
スタ41に格納されている先行の標本化時点(n
−1)Tの量dFo-1を受ける。この量dFo-1は適当
に選ばれた係数(1−δ)で重みを付けられてい
る。dFo-1のこの重み付けは乗算回路42で行な
われる。尚、定数(1−δ)はメモリ43から読
み出されるものである。
次いで項dFoは、次式で表わされるろ過を行な
う他のループの加算回路44の入力端に印加され
る。
Fo=Fo-1+dFo 回路44の出力は実際にFoであり、他方、回
路44の他の入力は、標本化時間Tだけ遅延する
シフト・レジスタ45に格納されている項Fo-1
受ける。
回路44の出力に得られる項Foは乗算回路4
6の入力に印加される。この回路46は、この入
力に、メモリ47から読み出される標本化期間に
等しい量Tを乗ずる。乗算回路46の出力端は、
加算回路48の入力端に接続されており、該加算
回路48はその出力に緩慢な位相変化uoを発生す
る。加算回路48の他の入力は、標本化時間Tだ
け遅延するシフト・レジスタ49に記憶されてい
る項uo-1を受ける。従つてこのループは次式で表
わされるような別のろ過を行なう。
uo=uo-1+T・Fo 加算回路48から供給される成分uoは加算回路
37の入力に印加される。該加算回路37におい
て、この成分uoは迅速な変動もしくは変化に対応
する他の成分woに加算される。従つて、加算回
路37の出力には、標本nに対して推定される位
相θoが得られる。
加算回路37の他の入力端に加えられる成分
woは、また、単一のろ過で、増分dwoから得られ
る。この量woは、加算回路35の入力端に印加
される。該回路35はこの量woと、先行の標本
化時点で得られて時間Tの遅延を行なうシフト・
レジスタ36に格納されている値wo-1との加算
を行なう。
迅速なドリフト現象woはこのようにして、次
の勾配のアルゴリズムに従がい再現される。
wo=wo-1+dwo、但しdwo=αTm(eoσo *) このようにして、緩慢な現象は、本発明によれ
ば、3次の位相補正ループにより再現され、他
方、迅速な現象は1次の位相補正ループによつて
再現される。
定数の、β、δの選択は、周波数ドリフトの推
定を行なうのに要する時間とエコーに周波数ドリ
フトが存在しない場合に許容し得る劣化との間の
妥協に従がつて行なわれる。
しかしながら、αは通常βよりも大きく選ばれ
る。
第5図は、δ=1である場合の本発明の好まし
い実施例を示す。このようにすれば、緩慢な位相
変化ループは単純化され、アルゴリズムは次のよ
うに書くことができる。
上式中uoは位相補正量を表わし、この補正量は
項dFoのろ過を除くことと同じである。第5図を
参照するに、加算回路44はその入力に直接、項
(β/T)dwoを受けてそれに、遅延(T)回路
45から供給されるFo-1を加えて、その出力に項
Foを発生し、この出力は乗算回路46の入力に
印加される。このようにして遅延回路41および
乗算回路42によつて形成されるループだけが取
除かれる。緩慢な位相変化再現装置は3次から2
次に移る。
第5図に示す実施例によれば、非常に満足な位
相再現結果を得ることができ、エコーを消去でき
ることが判つた。第5図の好ましい実施例におい
ては、αおよびβの値は、αの場合10-3から10-2
に変化し、βの場合には10-4から10-3に変化す
る。
エコーの周波数ドリフトの推定に充分な精度を
得るためには単に係数βをαよりも小さくするだ
けでよい。しかしながら、βが過度に小さい場合
には、周波数ドリフトの良好な推定を得るのに必
要とされる時間が大きくなり過ぎる。βの値が非
常に小さいと、ドリフトの推定量を迅速に得るこ
とができないので、同時二方向伝送の品質は劣化
する。
本発明による位相θoの再現装置は、本質的に、
複素領域におけるエコーの消去後データ信号eo
ら形成される増分doを問題とするものである。し
かしながら、本発明による位相再現装置はまたeo
の実数部分だけの再生にも適用可能である。
この場合、増分dwoは次のように表わされる。
dwo=αeoTm(σo *) なお、第4図、第5図ならびに式(7)は変わらな
い。
本発明による位相θoの再現装置は、第1図に示
したベース・バンドの信号Aoならびに通過帯域
の信号Aoに適用可能である。後者の場合には、
消去装置では多少異なつた仕方で変調が行なわれ
る。実際、消去装置5が第1図に示すようにベー
ス・バンドで動作する時には係数Coは複素数デ
ータ信号Aoから直接再現装置51によつて形成
される。したがつて本発明による位相を再現装置
により供給されて位相をθoだけ移相されている搬
送波信号fpによる変調は、上記係数の再現装置の
出力部で行なわれる。
しかしながら、本発明による位相補償装置は、
また、通過帯で動作するエコー消去装置にも適用
し得る。この場合には、係数Coの再現装置は、
搬送波周波数fpにより既に変調されているデータ
信号Aoを受け、そして本発明による位相補償装
置によつて供給されるθoの移相は係数の再現装置
の出力部でのみ行なわれる。* 図 第1図は公知のエコー補償装置の概略図、
第2図はエコー補償装置の公知の位相再現装置の
概略図、第3図はエコー位相変動の本発明による
分解を図解し、第4図は本発明による位相補正ル
ープを示し、そして第5図は第4図に示した本発
明の位相補正ループの好ましい実施例を示す。
1……変調器、2……差動回路、4……復調
器、5……エコー消去デバイス、6……減算回
路、7……分離回路、35,37,40,44,
48……加算回路、31,33,38,46……
乗算回路、32……虚数部伝達回路、36,4
1,45,47,49……遅延レジスタ、34,
39,47,43……メモリ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 各標本化時点(nT)で(但しnは整数、T
    は標本化期間)受信されたデータ信号を補正する
    ためにエコー補正量(δn)を与えるエコー除去
    装置を用いるデータ伝送のためのエコー位相補償
    装置に於いて、共役複素数エコー補正量(δn*)
    と補正されたデータ信号(ln)との積の虚数部に
    比例した量(dWn)を決定する手段と、前記量
    (dWn)から緩慢な位相変化(Un)を算定する第
    1の手段と、前記量(dWn)から迅速な位相変
    化(Wn)を算定する第2の手段と、前記迅速な
    位相変化(Wn)に前記緩慢な位相変化(Wn)
    を加算し、そしてエコーの固有位相量(θn)を
    与える手段とを備え、前記第1の手段が量(Fn)
    と前記標本化期間Tの積T.Fnをもつて先行の標
    本化時点の緩慢な位相変化(Uo-1)を加算する
    手段を備え、前記量(Fn)は量(dFn)に先行
    の標本化時点の量(Fo-1)を加算する手段により
    えられ、前記量(dFn)は正の定数(βδ/T)で
    重み付けされた前記増分(dWn)に先行の標本
    化時点の量(dFo-1)を加算する手段により得ら
    れ、前記量(dFo-1)はまた他の正の実数の定数
    (1−δ)により重み付けされ、前記第2の手段
    は前記量(dWn)に先行の標本化時点の迅速な
    位相変化(Wo-1)を加算する手段を含むデータ
    伝送のためのエコー位相の補償装置。 2 δは1に等しい特許請求の範囲第1項記載の
    データ伝送のためのエコー位相の補償装置。 3 補正データ信号(ln)が複素数である特許請
    求の範囲第1項乃至第2項のいずれかに記載のデ
    ータ伝送のためのエコー位相の補償装置。 4 補正データ信号(ln)が実数である特許請求
    の範囲第1項乃至第2項のいずれかに記載のデー
    タ伝送のためのエコー位相の補償装置。 5 固有位相量θnにより位相された搬送波周波
    数(fc)によつて係数が変調される限りにおいて
    ベース・バンドで動作する特許請求の範囲第1項
    乃至第4項記載のいずれかに記載のデータ伝送の
    ためのエコー位相の補償装置。 6 搬送波周波数(fc)によつて既に変調されて
    いる入り信号から係数が形成される限りにおい
    て、通過帯域で動作しそして固有位相量(θn)
    が係数再現装置の出力にのみ印加される特許請求
    の範囲第1項乃至第4項のいずれかに記載のデー
    タ伝送のためのエコー位相の補償装置。
JP57117860A 1981-07-09 1982-07-08 デ−タ伝送のためのエコ−位相の補償装置 Granted JPS5817735A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR8113498A FR2509552A1 (fr) 1981-07-09 1981-07-09 Dispositif de compensation de phase d'echo et son application aux annulateurs d'echo
FR8113498 1981-07-09

Publications (2)

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JPS5817735A JPS5817735A (ja) 1983-02-02
JPS644699B2 true JPS644699B2 (ja) 1989-01-26

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JP57117860A Granted JPS5817735A (ja) 1981-07-09 1982-07-08 デ−タ伝送のためのエコ−位相の補償装置

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0070236B1 (ja)
JP (1) JPS5817735A (ja)
CA (1) CA1194953A (ja)
DE (1) DE3262044D1 (ja)
DK (1) DK307782A (ja)
ES (1) ES8305172A1 (ja)
FI (1) FI73553C (ja)
FR (1) FR2509552A1 (ja)
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NO (1) NO157679C (ja)
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Families Citing this family (2)

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DK307782A (da) 1983-01-10
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EP0070236A1 (fr) 1983-01-19
FI822436L (fi) 1983-01-10
FI73553B (fi) 1987-06-30
CA1194953A (en) 1985-10-08
NO157679C (no) 1988-04-27
EP0070236B1 (fr) 1985-01-23
JPS5817735A (ja) 1983-02-02
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ES513728A0 (es) 1983-03-16
ES8305172A1 (es) 1983-03-16
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NO157679B (no) 1988-01-18
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