[go: up one dir, main page]

RU2412546C1 - Adaptive echo canceller on recursive filter - Google Patents

Adaptive echo canceller on recursive filter Download PDF

Info

Publication number
RU2412546C1
RU2412546C1 RU2009121332/09A RU2009121332A RU2412546C1 RU 2412546 C1 RU2412546 C1 RU 2412546C1 RU 2009121332/09 A RU2009121332/09 A RU 2009121332/09A RU 2009121332 A RU2009121332 A RU 2009121332A RU 2412546 C1 RU2412546 C1 RU 2412546C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
signal
output
bit
multiplier
Prior art date
Application number
RU2009121332/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Владимирович Ефимов (RU)
Андрей Владимирович Ефимов
Павел Владимирович Ефимов (RU)
Павел Владимирович Ефимов
Александр Павлович Ефимов (RU)
Александр Павлович Ефимов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ТяжПромИнжиниринг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ТяжПромИнжиниринг" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ТяжПромИнжиниринг"
Priority to RU2009121332/09A priority Critical patent/RU2412546C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2412546C1 publication Critical patent/RU2412546C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: adaptive echo canceller (AEC) on recursive filter consists of N≥2 channel filters (CF) (1), N-exhaust delay line (DL) (2), M-input adder (3), subtracting unit (SU) (4) and adaptive control unit (ACU) (5). In AEC there formed are direct and return signal (echo) passage circuits, estimated value of signal level is calculated, on the basis of which by means of method of quickest descent there calculated are corrective weight coefficients for deeper suppression of echo signal.
EFFECT: deeper suppression of echo signal within the whole range of voice spectrum.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано в телекоммуникационных линиях двусторонней связи.The invention relates to the field of radio communications and can be used in telecommunication lines of two-way communication.

Известны адаптивные эхокомпенсаторы, описанные, например, в ЕР №0412691 А2 от 13.02.91 с приоритетом от 07.08.89; в патенте US №4964118 от 16.10.1990 г.Adaptive echo cancellers are known, described, for example, in EP No. 0412691 A2 of 02.13.91 with priority of 07.08.89; in US patent No. 4964118 from 10.16.1990,

Адаптивный эхокомпенсатор по заявке ЕР №0412691 состоит из первого блока разделения первичного сигнала на совокупность сигналов, разделенных в пределах спектра первичного сигнала, и второго блока, выполняющего аналогично первому блоку функцию с вторичным сигналом. Также эхокомпенсатор включает множество адаптивных фильтров, рассчитанных на первичный и вторичный сигналы и обеспечивающих генерацию сигнала ошибки.Adaptive echo canceller according to the application EP No. 0412691 consists of a first block for dividing the primary signal into a set of signals divided within the spectrum of the primary signal, and a second block that performs the function of the secondary signal similarly to the first block. The echo canceller also includes many adaptive filters designed for primary and secondary signals and providing the generation of an error signal.

Недостатком данного фильтра является относительно высокий уровень нескомпенсированного эхосигнала.The disadvantage of this filter is the relatively high level of uncompensated echo.

Адаптивный эхокомпенсатор по пат. US №4964118 состоит из первого и второго канальных фильтров, обеспечивающих подавление эхосигнала за счет генерации компенсирующих сигналов. Эхокомпенсатор генерирует компенсирующий сигнал в соответствии с заданной функцией, позволяющей снижать его по экспоненциальному закону.Adaptive echo canceller according to US Pat. US No. 4964118 consists of the first and second channel filters, providing suppression of the echo signal due to the generation of compensating signals. The echo canceller generates a compensating signal in accordance with a given function, which allows to reduce it exponentially.

Недостатком данного аналога является относительно высокий уровень нескомпенсированного эхосигнала.The disadvantage of this analogue is the relatively high level of uncompensated echo.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному является адаптивный эхокомпенсатор по авт. св. SU №1436277, МПК Н04В 3/20, опубл. 7.11.1988, Бюл. №41. Ближайший аналог состоит из М≥2 канальных фильтров (КФ), N-отводной линии задержки (NO ЛЗ), сумматора, усилителя, блока вычитания. Каждый КФ содержит первый и второй перемножители, канальный сумматор (КС), канальный интегратор и канальную N-отводную ЛЗ.The closest in technical essence to the claimed is the adaptive echo canceller according to ed. St. SU No. 1436277, IPC Н04В 3/20, publ. 11/7/1988, Bull. No. 41. The closest analogue consists of M≥2 channel filters (CF), N-tap delay line (NO LZ), adder, amplifier, subtraction unit. Each CF contains the first and second multipliers, the channel adder (CS), the channel integrator and the channel N-tap LZ.

В ближайшем аналоге речевой сигнал дальнего абонента после обработки и его сравнения с остаточным сигналом формируется сигнал оценки импульсной характеристики пути эха и формируется оценка эхосигнала на основе текущей оценки функции взаимной корреляции формируемых сигналов с учетом значений импульсной характеристики пути эха.After processing and comparing it with the residual signal in the closest analogue, the far end subscriber’s speech signal is generated to evaluate the impulse response of the echo path and an echo signal is generated based on the current estimate of the cross-correlation function of the generated signals taking into account the values of the impulse response of the echo path.

Однако эхокомпенсатор-прототип имеет недостаточный уровень подавления эхосигнала, что обусловлено линейной зависимостью обратной связи от сигнала ошибки и фиксированным уровнем ограничения амплитуды формируемого сигнала.However, the prototype echo canceller has an insufficient level of echo suppression, which is due to the linear dependence of the feedback on the error signal and a fixed level of amplitude limitation of the generated signal.

Техническим результатом от использования заявленного устройства является разработка адаптивного эхокомпенсатора, обеспечивающего более глубокое подавление эхосигнала во всем диапазоне речевого спектра за счет более точной сходимости итерационного процесса компенсации эхо сигнала.The technical result from the use of the claimed device is the development of an adaptive echo canceller that provides deeper suppression of the echo signal in the entire range of the speech spectrum due to more accurate convergence of the iterative process of compensating the echo signal.

Заявленное устройство расширяет арсенал средств данного назначения.The claimed device extends the arsenal of funds for this purpose.

Поставленная цель достигается тем, что в известный адаптивный эхокомпенсатор (АЭК), содержащий М≥2 КФ, N-отводную ЛЗ, где N=М-1, вход которой является входом «сигнал дальнего абонента» (СДА) АЭК, М-входовый сумматор (МВх.СУМ), выход которого подключен к выходу блока вычитания (БВ), второй вход и выход которого являются соответственно входом «отраженный сигнал» (Вх. ОтС) и выходом «сигнал ошибки» (вых. СО), n-й отвод NO ЛЗ, где n=1, 2, …, N, подключен к сигнальному входу (n+1)-го КФ, а сигнальный вход первого КФ подключен к входу NO ЛЗ, сигнальный выход m-го КФ, где m=1, 2, …, М, подключен к m-му входу МВх. СУМ, дополнительно введен блок адаптивного управления (БАУ). БАУ снабжен М-разрядными сигнальным входом (МР СВх.), первым и вторым выходами «сигнал моделирующих коэффициентов (1 МР Вых.СМК и 2 МР Вых.СМК), выходом «сигнал коррекции» (МР Вых.СК) и входом «обучающий сигнал» (МР Вх.ОбС). К сигнальному входу m-го КФ подключен m-й разряд МР СВх. БАУ, а m-е разряды IMP Вых. СМК и 2МР Вых.СМК, МР Вых.СК и МР Вх.ОбС БАУ подключены соответственно к первому и второму входам «сигнал моделирующих коэффициентов» (1 вх. СМК и 2 вх. СМК), входу «сигнал коррекции» (Вх.СК) и выходу «обучающий сигнал» (Вых.ОбС) m-го КФ. БАУ снабжен дополнительным входом «сигнал ошибки» (Вх.СО), который подключен к Вых.СО БВ, являющегося выходом АЭК.This goal is achieved by the fact that in the known adaptive echo canceller (AEC) containing M≥2 KF, N-tap LZ, where N = M-1, the input of which is the input "distant subscriber signal" (SDA) AEC, M-input adder (MVkh.SUM), the output of which is connected to the output of the subtraction unit (BV), the second input and the output of which are respectively the input "reflected signal" (In. OTs) and the output "error signal" (output SO), n-th tap NO LZ, where n = 1, 2, ..., N, is connected to the signal input of the (n + 1) -th KF, and the signal input of the first KF is connected to the input NO LZ, the signal output of the m-th KF, where m = 1, 2, ..., M, is connected to the m-th entry VCM. SUM, an adaptive control unit (BAU) is additionally introduced. The BAU is equipped with M-bit signal input (MR SVx.), The first and second outputs are the signal of modeling coefficients (1 MR Output QMS and 2 MR Output QMS), the output is “correction signal” (MR Output QSC) and the input is “training signal ”(MR Vh.Obs). To the signal input of the m-th KF is connected the m-th discharge of MR CBx. BAU, and m-th categories IMP Out. QMS and 2MR Output QMS, MR O.K.S. and MR In.ObS BAU are connected respectively to the first and second inputs "signal modeling coefficients" (1 input. QMS and 2 inputs. QMS), input "correction signal" (Vkh.SK ) and the output of the “training signal” (Output OBS) m-th KF. The BAU is equipped with an additional input “error signal” (Bx.CO), which is connected to the output of the BO, which is the output of the AEC.

КФ состоит из первого, второго, третьего, четвертого и пятого умножителей (УМ), первого и второго канальных сумматоров (КСУМ), первого и второго сумматоров (СУМ), первой и второй линий задержки (ЛЗ).KF consists of the first, second, third, fourth and fifth multipliers (UM), the first and second channel adders (KSUM), the first and second adders (SUM), the first and second delay lines (LZ).

Первый вход первого УМ является сигнальным входом КФ. Второй КСУМ, первый КСУМ, первый СУМ и второй СУМ включены каскадно по сигнальным входам. Первый вход первого УМ подключен к входу второй ЛЗ, выход которой подключен к первому входу третьего УМ. Инверсный выход третьего УМ подключен к второму входу второго КСУМ.The first input of the first PA is the signal input KF. The second KSUM, the first KSUM, the first SUM and the second SUM are cascaded along the signal inputs. The first input of the first PA is connected to the input of the second LZ, the output of which is connected to the first input of the third PA. The inverse output of the third PA is connected to the second input of the second KSUM.

Инверсный выход пятого УМ подключен к второму входу первого СУМ. Выход второго СУМ подключен к входу первой ЛЗ и является сигнальным выходом КФ. Выход второго УМ подключен к первому входу пятого УМ и к второму входу второго СУМ. Выход первой ЛЗ подключен к первому входу второго УМ, к первому входу четвертого УМ и является Вых.ОбС КФ. Вторые входы третьего и четвертого УМ объединены и являются 2 Вх.СМК КФ. Второй вход второго УМ является Вх.СК КФ. Второй вход пятого умножителя и второй вход первого умножителя объединены и являются 1Bx.CMK КФ.The inverse output of the fifth PA is connected to the second input of the first SUM. The output of the second SMS is connected to the input of the first LZ and is the signal output of the CF. The output of the second PA is connected to the first input of the fifth PA and to the second input of the second SUM. The output of the first LZ is connected to the first input of the second PA, to the first input of the fourth PA and is the output of the CCF. The second inputs of the third and fourth PA are combined and are 2 Vkh.SMK KF. The second input of the second PA is Vkh.SK KF. The second input of the fifth multiplier and the second input of the first multiplier are combined and are 1Bx.CMK KF.

БАУ состоит из первого и второго формирователей весовых коэффициентов (ФВК), первого и второго корректоров весовых коэффициентов (КВК) формирователя прямого сигнала (ФПС) и формирователя сигнала обратной связи (ФСОС). М-разрядные входы ФПС и ФСОС являются соответственно МР СВх. и МР Вх.ОбС БАУ. М-разрядный вход ФПС подключен к М-разрядному входу первого ФВК. Выход ФПС подключен к первому входу первого КВК, выход которого подключен к входу «коррекция» первого ФВК. М-разрядные первый и второй выходы СМК первого ФВК являются соответственно IMP Вых.СМК и 2МР Вых.СМК БАУ. М-разрядный вход ФСОС подключен к М-разрядному входу второго ФВК. М-разрядный выход второго ФВК является МР Вых.СК БАУ. Выход ФСОС подключен к первому входу второго КВК, выход которого подключен к входу «коррекция» второго ФВК. Вторые входы первого и второго КВК объединены и являются Вх.СО БАУ.BAU consists of the first and second weight shapers (FVC), the first and second weight corrector (KVK) of the direct signal shaper (FPS) and the feedback signal shaper (FSOS). The M-bit inputs of the FPS and FSOS are respectively MR CBx. and Mr Bh. OBS BAU. M-bit input FPS is connected to the M-bit input of the first FVC. The FPS output is connected to the first input of the first FAC, the output of which is connected to the “correction” input of the first FVC. The M-bit first and second outputs of the QMS of the first FVC are respectively IMP Out. QMS and 2MP Out. QMS BAU. The M-bit input of the FSOS is connected to the M-bit input of the second FVC. The M-bit output of the second FVK is MR Vykh.SK BAU. The output of the FSOS is connected to the first input of the second KVK, the output of which is connected to the input "correction" of the second FVK. The second inputs of the first and second KVK are combined and are Vkh.SO BAU.

Благодаря указанной новой совокупности существенных признаков в заявленном устройстве обеспечивается адаптивное регулирование весовых коэффициентов в реальном масштабе времени, что в свою очередь обеспечивает более глубокое подавление эхосигнала.Thanks to this new set of essential features, the claimed device provides adaptive regulation of weight coefficients in real time, which in turn provides deeper echo cancellation.

Заявленный адаптивный эхокомпенсатор поясняется чертежами, на которых показано:The claimed adaptive echo canceller is illustrated by drawings, which show:

на фиг.1 - общая структурная схема адаптивного эхокомпенсатора;figure 1 is a General block diagram of an adaptive echo canceller;

на фиг.2 - структурная схема канального фильтра;figure 2 is a structural diagram of a channel filter;

на фиг.3 - структурная схема блока адаптивного управления;figure 3 is a structural diagram of an adaptive control unit;

на фиг.4 - блок-схема алгоритма работы БАУ.figure 4 is a block diagram of the algorithm of the BAU.

Адаптивный компенсатор на рекурсивном фильтре, показанный на фиг.1, состоит из М≥2 КФ 11, 12, …, 1М, NO ЛЗ 2, МВх.СУМ 3, БВ 4 и БАУ 5. Вход NO ЛЗ 2 подключен к сигнальному входу первого (m=1) КФ 11 и является Вх.СДА АЭК. Сигнальный вход (n+1)-го КФ 1n+1 подключен к n-му отводу NO ЛЗ 2 и (n+1)-му разряду МР СВх. БАУ 5. Первый разряд (m=1) МР СВх. БАУ 5 подключен в к входу NO ЛЗ 2. Сигнальный выход m-го КФ 1m подключен к m-му входу МВх. СУМ 2, выход которого подключен к первому входу БВ 4. Второй вход БВ 4 является Вх. ОтС АЭК. Выход БВ 4 подключен к Вх.СО БАУ 5 и является Вых.СО АЭК. Вых. ОбС, 1 Вх.СМК, 2Вх.СМК и Вх.СК m-го КФ 1m подключены к m-ым разрядам соответственно МР Вх.ОбС, IMP Вых.СМК, 2МР Вых.СМК и МР Вых.СК БАУ 5.The adaptive compensator on the recursive filter, shown in figure 1, consists of M≥2 KF 1 1 , 1 2 , ..., 1 M , NO LZ 2, MVx. SUM 3, BV 4 and BAU 5. Input NO LZ 2 is connected to the signal input of the first (m = 1) KF 11 and is Vh. SDA AEC. The signal input of the (n + 1) -th CF 1 n + 1 is connected to the nth tap of NO LZ 2 and the (n + 1) -th discharge of MR CBx. BAU 5. The first discharge (m = 1) MR SVh. BAU 5 is connected to the input NO LZ 2. The signal output of the m-th KF 1 m is connected to the m-th input of MVx. SUM 2, the output of which is connected to the first input of the BV 4. The second input of the BV 4 is Bx. From AEC. The output of BV 4 is connected to Vkh.SO BAU 5 and is Vykh.SO AEK. Out ОС, 1 In.СМК, 2В.СМК and Вх.СК of the m-th KF 1 m are connected to the m-th bits respectively МР В.ОBS, IMP O.СМК, 2МР O.СМК and МР Output.СК БУУ 5.

Канальные фильтры 1.1-1м предназначены для моделирования упреждающего речевого эхосигнала.Channel filters 1. 1 -1 m are designed to simulate a pre-emptive speech echo signal.

Каждый канальный фильтр 1 выполнен в соответствии с моделью речевого сигнала, в частности, как показано на фиг.2. КФ 1 состоит из первого 1.2, второго 1.10, третьего 1.7, четвертого 1.8 и пятого 1.9 УМ, первого 1.4 и второго 1.3 КСУМ, первого 1.5 и второго 1.6 СУМ, первой 1.11 и второй 1.1 ЛЗ.Each channel filter 1 is made in accordance with the model of the speech signal, in particular, as shown in figure 2. CF 1 consists of the first 1.2, the second 1.10, the third 1.7, the fourth 1.8 and the fifth 1.9 UM, the first 1.4 and the second 1.3 KSUM, the first 1.5 and the second 1.6 QMS, the first 1.11 and the second 1.1 LZ.

Первый УМ 1.2, второй КСУМ 1.3, первый КСУМ 1.4, первый СУМ 1.5 и второй СУМ 1.6 включены каскадно по сигнальным (первым) выходам (входам). Первый вход первого УМ 1.2 является сигнальным входом КФ 1. Первый вход первого УМ 1.2 подключен к входу второй ЛЗ 1.1, выход которой подключен к первому входу третьего УМ 1.7. Инверсный выход третьего УМ 1.7 подключен к второму входу второго КСУМ 1.3. Выход четвертого УМ 1.8 подключен к второму входу первого КСУМ 1.4. Инверсный выход пятого УМ 1.9 подключен к второму входу первого СУМ 1.5. Выход второго СУМ 1.6 подключен к входу первой ЛЗ 1.11 и является сигнальным выходом КФ 1. Выход второго УМ 1.10 подключен к первому входу пятого УМ 1.9 и второму входу второго СУМ 1.6. Выход первой ЛЗ 1.11 подключен к первому входу второго УМ 1.10 и к первому входу четвертого УМ 1.8 и является Вых.ОбС КФ 1.The first UM 1.2, the second KSUM 1.3, the first KSUM 1.4, the first SUM 1.5 and the second SUM 1.6 are cascaded along the signal (first) outputs (inputs). The first input of the first PA 1.2 is the signal input of CF 1. The first input of the first PA 1.2 is connected to the input of the second LZ 1.1, the output of which is connected to the first input of the third PA 1.7. The inverse output of the third UM 1.7 is connected to the second input of the second KSUM 1.3. The output of the fourth UM 1.8 is connected to the second input of the first KSUM 1.4. The inverse output of the fifth UM 1.9 is connected to the second input of the first SUM 1.5. The output of the second SUM 1.6 is connected to the input of the first LZ 1.11 and is the signal output of CF 1. The output of the second UM 1.10 is connected to the first input of the fifth UM 1.9 and the second input of the second SUM 1.6. The output of the first LZ 1.11 is connected to the first input of the second PA 1.10 and to the first input of the fourth PA 1.8 and is Output.ObS KF 1.

Вторые входы третьего 1.7 и четвертого 1.8 УМ объединены и являются 2 Вх.СМК КФ 1. Второй вход пятого УМ 1.9 и второй вход первого УМ 1.2 объединены и являются 1Bx.CMK КФ 1. Второй вход второго УМ 1.10 является ВХ.СК КФ 1.The second inputs of the third 1.7 and fourth 1.8 PAs are combined and are 2 Vx. SMK KF 1. The second input of the fifth PAs 1.9 and the second input of the first PA 1.2 are combined and 1Bx.CMK CF 1. The second input of the second PA 1.10 is VH.SK CF 1.

БАУ 5 предназначен для расчета и формирования весовых коэффициентов для каждого канального фильтра по цепям прямой и обратной связи. БАУ 5, показанный на фиг.3, состоит из первого 5.1 и второго 5.2 ФВК, первого 5.4 и второго 5.5 КВК, ФПС 5.3 и ФСОС 5.6. М-разрядные входы ФПС 5.3 и ФСОС 5.6 являются соответственно М-разрядными сигнальным входом и МР Вх.ОбС БАУ 5. М-разрядный вход ФПС 5.3 подключен к М-разрядному входу первого ФВК 5.1. Выход ФПС 5.3 подключен к первому входу первого КВК 5.4, выход которого подключен к входу «коррекция» первого ФВК 5.1. IMP Вых.СМК и 2МР Вых.СМК первого ФВК являются соответственно IMP Вых.СМК и 2МР Вых.СМК БАУ 5. М-разрядный вход ФСОС 5.6 подключен к М-разрядному входу второго ФВК 5.2, М-разрядный выход которого является МР Вых.СК БАУ 5.BAU 5 is designed to calculate and form weight coefficients for each channel filter along the direct and feedback circuits. BAU 5, shown in figure 3, consists of the first 5.1 and second 5.2 FVK, the first 5.4 and second 5.5 KVK, FPS 5.3 and FSOS 5.6. M-bit inputs of FPS 5.3 and FSOS 5.6 are respectively M-bit signal input and MP Vh. OBS BAU 5. M-bit input FPS 5.3 is connected to the M-bit input of the first FVC 5.1. The output of FPS 5.3 is connected to the first input of the first KVK 5.4, the output of which is connected to the input "correction" of the first FVK 5.1. IMP Output QMS and 2MP Output QMS of the first FVC are respectively IMP Output QMS and 2MP Output QMS of BAU 5. The M-bit input of FSOS 5.6 is connected to the M-bit input of the second FVC 5.2, the M-bit output of which is MP Output. SC BAU 5.

Выход ФСОС 5.6 подключен к первому входу второго КВК 5.5, выход которого подключен к входу «коррекция» второго ФВК 5.2. Вторые входы первого 5.4 и второго 5.5 КВК объединены и являются Вх.СО БАУ 5.The output of FSOS 5.6 is connected to the first input of the second KVK 5.5, the output of which is connected to the input "correction" of the second KVK 5.2. The second inputs of the first 5.4 and second 5.5 KVK are combined and are Vkh.SO BAU 5.

Входящие в БАУ 5 элементы имеют следующее назначение.The elements included in the BAU 5 have the following purpose.

Первый 5.1 и второй 5.2 ФВК предназначены для расчета весовых коэффициентов

Figure 00000001
и
Figure 00000002
в цепях соответственно прямой и обратной связи для каждого m-го канального фильтра в период времени выборки Т.The first 5.1 and the second 5.2 FVK are designed to calculate weighting factors
Figure 00000001
and
Figure 00000002
in the chains of direct and feedback, respectively, for each m-th channel filter during the sampling time period T.

Первый 5.4 и второй 5.5 КВК предназначены для вычисления в каждый период выборки Т сигналов коррекции Хк и Yк соответственно для цепи прямой и обратной связи с учетом остаточного уровня отраженного сигнала (сигнала ошибки) Uco.The first 5.4 and second 5.5 KVK are designed to calculate, at each sampling period, T correction signals X k and Y k, respectively, for the direct and feedback circuit, taking into account the residual level of the reflected signal (error signal) U co .

ФПС 5.3 и ФСОС 5.6 предназначены для расчета в каждый период выборки Т суммарных сигналов ХΣ и YΣ соответственно по цепям прямой и обратной связи.FPS 5.3 and FSOS 5.6 are intended for calculation in each sampling period T of the total signals X Σ and Y Σ, respectively, along the direct and feedback circuits.

Другие элементы, входящие в общую схему АЭК и схему КФ: умножители, сумматоры, линии задержки и блок вычитания, известны и описаны, например, в книге Уидроу Б., Стирнз С. «Адаптивная обработка сигналов»: Пер. с англ. // М.: «Радио и связь», 1989 г., 440 с. или Chao J., Shigeo Т., A new IIR adaptive echo canceler: GIVE., IEEE journal on selected areas in communications. vol.12, no. 9, december 1994.Other elements that are part of the general AEC scheme and the CF scheme: multipliers, adders, delay lines and a subtraction unit, are known and described, for example, in the book by B. Widrow, S. Stearns, “Adaptive Signal Processing”: Per. from English // M .: "Radio and communications", 1989, 440 p. or Chao J., Shigeo T., A new IIR adaptive echo canceler: GIVE., IEEE journal on selected areas in communications. vol. 12, no. December 9, 1994.

БАУ 5 также может быть реализован в виде процессора, алгоритм работы которого показан на фиг.4. Порты П 1 и П 2 соответствуют МР С Вх. и МР Вх. ОбС БАУ 5. При поступлении на эти порты сигналов по цепям соответственно прямой и обратной связи происходит вычисление их суммарных значений ХΣ и YΣ (блоки 2 и 3 алгоритма).BAU 5 can also be implemented as a processor, the algorithm of which is shown in Fig.4. Ports P 1 and P 2 correspond to MP C In. and MR. OBA BAU 5. Upon receipt of signals at these ports via direct and feedback circuits, respectively, their total values X Σ and Y Σ are calculated (blocks 2 and 3 of the algorithm).

Затем с учетом поступающего на порт П 3 от БВ 4 сигнала ошибки происходит вычисление сигналов коррекции Хк и Yд соответственно для цепи прямой и обратной связи (блоки 4, 5 алгоритма). Затем по методу наименьших квадратов происходит вычисление весовых коэффициентов для цепей прямой Vп и обратной Vo связи для каждого m-го КФ 1, которые через порты П 6 и П 5 процессора поступают на 1 Вх СМК и Вх СК каждого m-го КФ 1. Кроме того, с порта П 4 вычисленное значение весового коэффициента, имеющего по отношению к соответствующему весовому коэффициенту порта П6 временную задержку на один период Т, поступает на 2 Вх СМК каждого из КФ 11-1М.Then, taking into account the error signal received at port P 3 from BV 4, correction signals X k and Y d are calculated for the direct and feedback circuits , respectively (algorithm blocks 4, 5). Then, according to the least squares method, the weighting coefficients for the direct V p and feedback V o circuits for each m-th KF 1 are calculated, which through the processor ports P 6 and P 5 are sent to 1 Vh QMS and Vh SK of each m-th KF 1 In addition, from port P 4, the calculated value of the weight coefficient, which has a time delay with respect to the corresponding weight coefficient of port P6 for one period T, is supplied to the 2 Vx QMS of each of the CF 1 1 -1 M.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Речевой сигнал дальнего абонента x(t) поступает на вход N-отводной ЛЗ 2 и на сигнальный вход первого (m=1) КФ 1, а также на первый разряд МР СВх. БАУ 5 (фиг.1). Сигнальные входы других КФ 1 подключены к соответствующим отводам N-отводной ЛЗ 2, а именно n-й отвод N-отводной ЛЗ 2 подключен к сигнальному входу (n+1)-го КФ 1n+1. Этим достигается задержка сигнала x(t) между n-м и (n+1)-ым отводами N-отводной линии на время Т.The distant subscriber's speech signal x (t) is fed to the input of the N-tap LZ 2 and to the signal input of the first (m = 1) KF 1, as well as to the first bit of the MPx. BAU 5 (figure 1). The signal inputs of other KF 1 are connected to the corresponding taps of the N-tap LZ 2, namely the n-th tap of the N-tap LZ 2 is connected to the signal input of the (n + 1) -th KF 1 n + 1 . This achieves a delay of the signal x (t) between the nth and (n + 1) -th taps of the N-branch line for the time T.

На второй вход первого УМ 1.2 с соответствующего разряда 1 МР Вых.СМК БАУ 5 поступает вычисленный весовой коэффициент. На сигнальном выходе второго СУМ 1.6 формируется сигнал оценки импульсной характеристики пути эха x'(t), который поступает на соответствующий вход МВх.СУМ 3 и на вход первой ЛЗ 1.11 соответствующего КФ 1. Сигнал с выхода первой ЛЗ 1.11 поступает на первые входы второго УМ 1.10 и четвертого УМ 1.8 и далее на соответствующий разряд МР Вх.ОбС БАУ 5. На второй вход второго УМ 1.10 поступают вычисленные коэффициенты с соответствующего разряда МР Вых.СК БАУ 5. С выхода второго умножителя 1.10 преобразованный сигнал импульсной характеристики поступает на первый вход пятого УМ 1.9 и на второй вход второго СУМ 1.6. На второй вход пятого УМ 1.9 от соответствующего разряда 1 МР Вых.СМК БАУ 5 поступают вычисленные весовые коэффициенты.The second input of the first UM 1.2 from the corresponding discharge 1 MR Output. SMK BAU 5 receives the calculated weight coefficient. At the signal output of the second SUM 1.6, a signal is generated for evaluating the impulse response of the echo path x '(t), which is fed to the corresponding input MVx. SUM 3 and to the input of the first LZ 1.11 of the corresponding KF 1. The signal from the output of the first LZ 1.11 is fed to the first inputs of the second UM 1.10 and the fourth PA 1.8 and on to the corresponding bit MP Vh. OBS BAU 5. The second input of the second PA 1.10 receives the calculated coefficients from the corresponding bit MP Vykh.SK BAU 5. From the output of the second multiplier 1.10, the converted signal of the impulse response goes to the first input one of the fifth UM 1.9 and the second input of the second SUM 1.6. The second input of the fifth UM 1.9 from the corresponding discharge 1 MR Output. SMK BAU 5 receives the calculated weighting coefficients.

В результате вторичного преобразования импульсной последовательности в пятом УМ 1.9 сформированный сигнал через инверсный выход поступает на второй вход первого СУМ 1.5. На вторые входы четвертого УМ 1.8 и третьего УМ 1.7 поступает «сигнал моделирующих коэффициентов» от соответствующего разряда 2МР Вых.СМК БАУ 5. Эти сигналы обеспечивают преобразование импульсной характеристики, поступившей с выхода первой ЛЗ 1.11, и дальнейшую его передачу на второй вход первого КСУМ 1.4. Сигнал импульсной последовательности с инверсного выхода третьего УМ 1.7 поступает на второй вход второго КСУМ. Этот сигнал является результатом умножения в третьем УМ 1.7 импульсной характеристики, поступившей от выхода второй ЛЗ 1.1 на первый вход третьего УМ 1.7 на коэффициент усиления, полученный на второй вход третьего УМ 1.7. С сигнальных выходов всех КФ 1 сигналы поступают на соответствующие входы МВх.СУМ 3, на выходе которого формируется сигнал, соответствующий уровню эхосигнала y(t), и далее поступает на первый вход БВ 4. На второй вход БВ 4 поступает эхосигнал y(f), подлежащий компенсации. Остаточный сигнал у(t) на выходе БВ 4 поступает на Вх.ОС БАУ 5 и на выход устройства.As a result of the secondary conversion of the pulse sequence in the fifth PA 1.9, the generated signal through the inverse output is fed to the second input of the first SMS 1.5. The second inputs of the fourth UM 1.8 and the third UM 1.7 receive a “signal of modeling coefficients” from the corresponding discharge 2MP Output QMS BAU 5. These signals convert the impulse response received from the output of the first LZ 1.11, and then transmit it to the second input of the first KSUM 1.4 . The pulse sequence signal from the inverse output of the third PA 1.7 comes to the second input of the second KSUM. This signal is the result of a multiplication in the third PA 1.7 of the impulse response received from the output of the second LZ 1.1 to the first input of the third PA 1.7 by the gain obtained at the second input of the third PA 1.7. From the signal outputs of all KF 1, the signals are fed to the corresponding inputs of MVkh.SUM 3, the output of which is formed a signal corresponding to the level of the echo signal y (t), and then fed to the first input of the BV 4. At the second input of the BV 4 the echo signal y (f) subject to compensation. The residual signal y (t) at the output of the BV 4 is fed to Vh.OS BAU 5 and to the output of the device.

Т.о. в АЭК сигнал оценки импульсной характеристики пути эха формируется не только на основе текущих оценок функции взаимной корреляции сигналов x(t) и e(t), но и с учетом значений оценок импульсной характеристики пути эха, получаемых на М предшествующих шагах настройки. Этим обеспечивается «предсказание» значений оценки эхосигнала в момент времени t на основе известных его значений в М предшествующих моментов времени x(t-Т), x(t-2Т), …, x(t-М·Т).T.O. In AEC, a signal for evaluating the impulse response of an echo path is generated not only on the basis of current estimates of the cross-correlation function of the signals x (t) and e (t), but also taking into account the values of the estimates of the impulse response of the echo path obtained at the M previous tuning steps. This provides a "prediction" of the echo signal estimation values at time t based on its known values in M previous time instants x (t-T), x (t-2T), ..., x (t-M · T).

Коэффициенты усиления, получаемые с выходов БАУ 5 на входы УМ, являются коэффициентами предсказания, значения которых определяются методом наименьших квадратов в реальном масштабе времени.The gain coefficients obtained from the outputs of the BAU 5 to the inputs of the PA are prediction factors, the values of which are determined by the least squares method in real time.

Причем точное определение энергии сигнала на каждой итерации обеспечивает как устойчивую работу фильтра эхокомпенсатора, так и более глубокое подавление эхосигнала, т.е. обеспечивается достижение сформулированного технического результата.Moreover, an accurate determination of the signal energy at each iteration ensures both the stable operation of the echo canceller filter and deeper suppression of the echo signal, i.e. the achievement of the formulated technical result is ensured.

Claims (3)

1. Адаптивный эхокомпенсатор на рекурсивном фильтре, содержащий М≥2 канальных фильтров, N-отводную линию задержки, где N=M-1, вход которой является входом «сигнал дальнего абонента» адаптивного эхокомпенсатора, М-входовый сумматор, выход которого подключен к входу блока вычитания, второй вход и выход которого являются соответственно входом «отраженный сигнал» и выходом «сигнал ошибки» адаптивного эхокомпенсатора, n-й отвод N-отводной линии задержки, где n=1, 2,…, N, подключен к сигнальному входу (n+1)-го канального фильтра, а сигнальный вход первого канального фильтра подключен к входу N-отводной линии задержки, сигнальный выход m-го канального фильтра подключен к m-му входу М-входового сумматора, где m=1, 2,…, М, отличающийся тем, что дополнительно введен блок адаптивного управления, снабженный М-разрядными сигнальным входом, первым и вторым выходами «сигнал моделирующих коэффициентов», выходом «сигнал коррекции» и входом «обучающий сигнал», m-й разряд М-разрядного сигнального входа блока адаптивного управления подключен к сигнальному входу m-го канального фильтра, а m-е разряды М-разрядных первого и второго выходов «сигнал моделирующих коэффициентов», выхода «сигнал коррекции» и входа «обучающий сигнал» блока адаптивного управления подключены соответственно к первому и второму входам «сигнал моделирующих коэффициентов», входу «сигнал коррекции» и выходу «обучающий сигнал» m-го канального фильтра, причем блок адаптивного управления снабжен дополнительным входом «сигнал ошибки», подключенным к выходу блока вычитания.1. Adaptive echo canceller on a recursive filter, containing M≥2 channel filters, N-tap delay line, where N = M-1, the input of which is the “far-end signal” of the adaptive echo canceller, M-input adder, the output of which is connected to the input a subtraction unit, the second input and output of which are the reflected signal input and the error signal output of the adaptive echo canceller, the nth tap of the N-tap delay line, where n = 1, 2, ..., N, is connected to the signal input ( n + 1) -th channel filter, and the signal input is first channel filter is connected to the input of the N-branch delay line, the signal output of the m-th channel filter is connected to the m-th input of the M-input adder, where m = 1, 2, ..., M, characterized in that an adaptive control unit is additionally introduced equipped with M-bit signal input, first and second outputs “signal of modeling coefficients”, output “correction signal” and input “training signal”, the m-th bit of the M-bit signal input of the adaptive control unit is connected to the signal input of the m-th channel filter, and m-th digits M-times core first and second outputs “signal of modeling coefficients”, output “correction signal” and input “training signal” of the adaptive control unit are connected respectively to the first and second inputs “signal of modeling coefficients”, the input “correction signal” and the output of “training signal” m -th channel filter, and the adaptive control unit is equipped with an additional input "error signal" connected to the output of the subtraction unit. 2. Адаптивный эхокомпенсатор по п.1, отличающийся тем, что канальный фильтр состоит из первого, второго, третьего, четвертого и пятого умножителей, первого и второго канальных сумматоров, первого и второго сумматоров и первой и второй линий задержки, первый вход первого умножителя является сигнальным входом канального фильтра, второй и первый канальные сумматоры, первый и второй сумматоры включены каскадно по сигнальным выходам, первый вход первого умножителя подключен к входу второй линии задержки, выход которой подключен к первому входу третьего умножителя, инверсный выход которого подключен к второму входу второго канального сумматора, выход четвертого умножителя подключен к второму входу первого канального сумматора, инверсный выход пятого умножителя подключен к второму входу первого сумматора, выход второго сумматора подключен к входу первой линии задержки и является сигнальным выходом канального фильтра, выход второго умножителя подключен к первому входу пятого умножителя и второму входу второго сумматора, выход первой линии задержки подключен к первому входу второго умножителя и к первому входу четвертого умножителя и является выходом «обучающий сигнал» канального фильтра, вторые входы третьего и четвертого умножителей объединены и являются вторым входом «сигнал моделирующих коэффициентов» канального фильтра, причем второй вход пятого умножителя и второй вход первого умножителя объединены и являются первым входом «сигнал моделирующих коэффициентов» канального фильтра, а второй вход второго умножителя является входом «сигнал коррекции» канального фильтра.2. The adaptive echo canceller according to claim 1, characterized in that the channel filter consists of the first, second, third, fourth and fifth multipliers, the first and second channel adders, the first and second adders and the first and second delay lines, the first input of the first multiplier is the signal input of the channel filter, the second and first channel adders, the first and second adders are cascaded along the signal outputs, the first input of the first multiplier is connected to the input of the second delay line, the output of which is connected to the first input the third multiplier, the inverse output of which is connected to the second input of the second channel adder, the output of the fourth multiplier is connected to the second input of the first channel adder, the inverse output of the fifth multiplier is connected to the second input of the first adder, the output of the second adder is connected to the input of the first delay line and is the signal output of the channel filter, the output of the second multiplier is connected to the first input of the fifth multiplier and the second input of the second adder, the output of the first delay line is connected to the first input the second multiplier and to the first input of the fourth multiplier and is the channel filter training signal, the second inputs of the third and fourth multipliers are combined and are the second input of the channel filter modeling coefficients signal, the second input of the fifth multiplier and the second input of the first multiplier are combined the first input is the “signal of modeling coefficients” of the channel filter, and the second input of the second multiplier is the input of the correction signal of the channel filter. 3. Адаптивный эхокомпенсатор по п.1, отличающийся тем, что блок адаптивного управления состоит из первого и второго формирователей весовых коэффициентов, первого и второго корректоров весовых коэффициентов, формирователя прямого сигнала и формирователя сигнала обратной связи, М-разрядные входы формирователей прямого сигнала и сигнала обратной связи являются М-разрядными соответственно сигнальным входом и входом «обучающий сигнал» блока адаптивного управления, М-разрядный вход формирователя прямого сигнала подключен к М-разрядному входу первого формирователя весовых коэффициентов, выход формирователя прямого сигнала подключен к первому входу первого корректора весовых коэффициентов, выход которого подключен к входу «коррекция» первого формирователя весовых коэффициентов, М-разрядные первый и второй выходы «сигнал моделирующих коэффициентов» которого являются соответственно М-разрядными первым и вторым выходами «сигнал моделирующих коэффициентов» блока адаптивного управления, М-разрядный вход формирователя обратной связи подключен к М-разрядному входу второго формирователя весовых коэффициентов, М-разрядный выход которого является вторым М-разрядным выходом «сигнал коррекции» блока адаптивного управления, выход формирователя сигнала обратной связи подключен к первому входу второго корректора весовых коэффициентов, выход которого подключен к входу «коррекция» второго формирователя весовых коэффициентов, причем вторые входы первого и второго корректоров весовых коэффициентов объединены и являются входом «сигнал ошибки» блока адаптивного управления. 3. The adaptive echo canceller according to claim 1, characterized in that the adaptive control unit consists of first and second weight shapers, first and second weight correctors, direct signal shaper and feedback shaper, M-bit inputs of the direct signal and signal shapers feedback are M-bit, respectively, the signal input and the input of the "training signal" of the adaptive control unit, the M-bit input of the direct signal driver is connected to the M-bit input ode to the first weight former, the output of the direct signal former is connected to the first input of the first weight corrector, the output of which is connected to the input “correction” of the first weight former, the M-bit first and second outputs of which are “M modeling signals” are respectively M-bit the first and second outputs "signal modeling coefficients" of the adaptive control unit, the M-bit input of the feedback former is connected to the M-bit input of the second of the first shaper of the weighting coefficients, the M-bit output of which is the second M-bit output of the “correction signal” of the adaptive control unit, the output of the shaper of the feedback signal is connected to the first input of the second corrector of the weighting factors, the output of which is connected to the input of the “correction” of the second shaper of the weighting factors and the second inputs of the first and second weight corrector are combined and are the input "error signal" of the adaptive control unit.
RU2009121332/09A 2009-08-03 2009-08-03 Adaptive echo canceller on recursive filter RU2412546C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009121332/09A RU2412546C1 (en) 2009-08-03 2009-08-03 Adaptive echo canceller on recursive filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009121332/09A RU2412546C1 (en) 2009-08-03 2009-08-03 Adaptive echo canceller on recursive filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2412546C1 true RU2412546C1 (en) 2011-02-20

Family

ID=46310214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009121332/09A RU2412546C1 (en) 2009-08-03 2009-08-03 Adaptive echo canceller on recursive filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2412546C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1436277A1 (en) * 1987-01-08 1988-11-07 Всесоюзный Заочный Электротехнический Институт Связи Adaptive echo compensator
US4964118A (en) * 1988-10-24 1990-10-16 Northern Telecom Limited Apparatus and method for echo cancellation
US5224122A (en) * 1992-06-29 1993-06-29 Motorola, Inc. Method and apparatus for canceling spread-spectrum noise
RU2109408C1 (en) * 1992-09-25 1998-04-20 Квэлкомм Инкорпорейтед Line echo suppressor
RU2175814C2 (en) * 1995-10-18 2001-11-10 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) Process of suppression of echo signals by adaptive double filter
US6510313B1 (en) * 1997-11-07 2003-01-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Wireless communication device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1436277A1 (en) * 1987-01-08 1988-11-07 Всесоюзный Заочный Электротехнический Институт Связи Adaptive echo compensator
US4964118A (en) * 1988-10-24 1990-10-16 Northern Telecom Limited Apparatus and method for echo cancellation
US5224122A (en) * 1992-06-29 1993-06-29 Motorola, Inc. Method and apparatus for canceling spread-spectrum noise
RU2109408C1 (en) * 1992-09-25 1998-04-20 Квэлкомм Инкорпорейтед Line echo suppressor
RU2175814C2 (en) * 1995-10-18 2001-11-10 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) Process of suppression of echo signals by adaptive double filter
US6510313B1 (en) * 1997-11-07 2003-01-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Wireless communication device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0500096B1 (en) Method and apparatus for controlling coefficients of adaptive filter
KR100806769B1 (en) Signal processing method and apparatus
US5590121A (en) Method and apparatus for adaptive filtering
US6654463B1 (en) Round trip delay estimator and compensator for the echo canceller
EP0503660A2 (en) Multi-channel echo canceling method and apparatus
AU587725B2 (en) Linear predictive echo canceller integrated with relp vocoder
KR20000070020A (en) Adaptive filter system having mixed fixed point or floating point and block scale floating point operators
RU2412546C1 (en) Adaptive echo canceller on recursive filter
US6895094B1 (en) Adaptive identification method and device, and adaptive echo canceller implementing such method
JP5057109B2 (en) Echo canceller
RU2407148C1 (en) Adaptive echo-canceller on m-th order recursive filter
RU90953U1 (en) ADAPTIVE ECHO COMPENSATOR ON A REcursive FILTER
JP4345225B2 (en) Echo canceller
RU90952U1 (en) ADAPTIVE ECHO COMPENSATOR ON THE M-th ORDER FREQUENCY FILTER
RU2412545C1 (en) Adaptive echo canceller
KR20040083109A (en) Interference robust acoustic canceller
RU90951U1 (en) ADAPTIVE ECHO COMPENSATOR
CN1859519B (en) An Adaptive Filter and Echo Canceller
US7386120B2 (en) Echo canceller having a frequency domain active region location estimator
Wang et al. An approach for echo cancellation system based on improved NLMS algorithm
JP4324036B2 (en) Echo cancellation device
JP4209348B2 (en) Echo suppression method, apparatus for implementing this method, program, and recording medium
JPH1168518A (en) Coefficient update circuit
EP0715407A2 (en) Method and apparatus for controlling coefficients of adaptive filter
Robertson et al. Analysis and simulation of improved echo cancellor adaptation algorithms with single-bit correlation multipliers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110804