JPS6252492B2 - - Google Patents
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- JPS6252492B2 JPS6252492B2 JP8742582A JP8742582A JPS6252492B2 JP S6252492 B2 JPS6252492 B2 JP S6252492B2 JP 8742582 A JP8742582 A JP 8742582A JP 8742582 A JP8742582 A JP 8742582A JP S6252492 B2 JPS6252492 B2 JP S6252492B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/20—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
- H04B3/23—Reducing 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
- H04B3/238—Reducing 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 initial training sequence
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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)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は、2線−4線変換に伴なう平衡回路の
不整合による反響特性をトレーニング信号を用い
てプリセツト的に同定し、受信側においてエコー
を打消すエコー・キヤンセラに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
第1図は、タツプ係数可変のトランスバーサ
ル・フイルタを用いたエコー・キヤンセラの一般
的な構成例を示したもので、1はトランスバーサ
ル・フイルタ、2はこのトランスバーサル・フイ
ルタ1に与えるべきタツプ係数を記憶するメモ
リ、3はこのタツプ係数を決定する回路、4はハ
イブリツド・トランス、5は反響路入力信号をサ
ンプルしてデイジタル値に変換するA/D変換
器、6は反響路からのエコー信号をサンプルして
デイジタル値に変換するA/D変換器、7はトラ
ンスバーサル・フイルタ1から出力される反響路
の擬似エコー信号とA/D変換器6の出力のエコ
ー信号を減算する減算器、8はこの減算器7の出
力、つまりエコー信号をキヤンセルした後の残差
信号をアナログ値に変換して出力するD/A変換
器である。
このエコー・キヤンセラの動作を簡単に説明す
る。反響路入力信号x(t)のkT時刻におけるサン
プル値をxk、反響路からのエコー信号e(t)の
kT時刻におけるサンプル値をekとする。同様
に、ここではすべてT時間ごとにサンプルされた
信号を対象とする。さて反響路のインパルス・レ
スポンスをhiとすると、エコー信号ekは
と表わせる。一方、Nタツプトランスバーサル・
フイルタ1の出力である擬似エコー信号ek′はタ
ツプ係数をC0,C1,…,CN-1とすると
となる。従つて、もしタツプ係数をC0=h0,C1
=h1,…,CN-1=hN-1のように設定すれば、減
算器7の出力の残差信号rkは
となつてエコー信号が打消されることがわかる。
ただしNはhi≒0(iN)となるように十分
大きく選んであるものとする。
以上より、エコーキヤンセラにおいてはトラン
スバーサル・フイルタ1のタツプ係数は反響路の
インパルス・レスポンスと等しくすれば良いこと
がわかる。反響路のインパルス・レスポンスを求
める最も簡単な方法は、反響路にインパルスを入
力し、反響路からの応答を観測することである。
しかし通常、エコー信号には回線ノイズも含まれ
ているので、一度の観測では不充分である。イン
パルス・レスポンスを正確に求めるためには、繰
り返しインパルスを反響路に入力しその観測結果
を加算平均する必要があるが、そうするとタツプ
係数の決定に要する時間が長くなるという問題が
生じる。
タツプ係数を決定する他の方法としては、最急
降下法がある。これは、反響路入力信号xkとエ
コー・キヤンセラでエコー信号を打消した後の残
差信号rkを用いて、タツプ係数を
Ck i=Ck−1 i+αrk・xk-i …(4)
のように逐次的に修正する方法である。ただし、
Ck iはk回目の修正が終了した後のタツプ係数Ci
を示す。この方法は特殊なトレーニング信号系列
が不要で、従つて反響路特性が変動する場合でも
アダプテイブに追従するという特徴を有する反
面、回線接続時タツプ係数の初期収束に要する時
間が長くなつてしまう。
タツプ係数の収束速度を速くするためにカルマ
ン・フイルタを用いることも提案されている(板
倉、西川、“カルマン・フイルタを用いたエコー
キヤンセラのアルゴリズムとその簡略化”電子通
信学会論文誌 Vel J62−A No.1 P50)。しか
しこの方法はカルマン・フイルタのアルゴリズム
が多大な計算量を必要とするので、現実的でな
い。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、複雑な演算操作を行なうこと
なく短時間でタツプ係数の初期トレーニングを行
なうことができるエコー・キヤンセラを提供する
ことである。
〔発明の概要〕
この発明の概要を第2図を用いて説明する。第
2図において、hは反響路の0時点かからN−1
時点までのインパルス・レスポンスをベクトル表
現したもので
h=(h0,h1,h2,…hN-1)t
(tは転置を表わす。)
である。またCはエコーキヤンセラにおけるトラ
ンスパーサル・フイルタのタツプ係数をベクトル
表現したもので
C=(C0,C1,C2,…CN-1)t
である。nkは除去不可能な信号成分であつて、
反響路のN時点以降のインパルス・レスポンスに
よつて生起するエコー信号と回線ノイズよりな
る。v0,v1,v2,…vk-1は系列長Kのトレーニ
ング信号系列である。後の数式表現を簡便にする
ため、トレーニング信号系列を書き並べたベクト
ル
Vk=(vk,vk-1,vk-2,…vk-N+1)t
を定義しておく。
本発明に係るエコー・キヤンセラはLeast
Squares法を基本としている。Least Squares法
は、残差信号電力の総和
を最小にするようCを決定するものである。式(5)
をCで偏微分し、0とおくと
従つてPを最小にするタツプ係数は
但し、
で求まる。式(7)によりタツプ係数Cを求めるには
V-1なるN×N次の逆行列を計算しなればならな
い。しかし、これに必要な演算量はN2に比例し
て増大するため、実現可能なNの値は非常に制限
される。そこで通常のLeast Squares法は上式を
直接に計算するのではなく、逐次的に求めるよう
に変形してある。
ところがv0,v1,…,vK-1という一定のトレ
ーニング信号系列を用いてタツプ係数をトレーニ
ングする場合にはV-1は定数行列となるので、こ
のV-1を予め計算して例えばメモリに記憶させて
おけば、トレーニング時にはこのメモリの内容を
単に参照すれば良い。これにより計算量の大幅な
減少を図ることができる。本発明は、このような
原理に基くものである。
このトレーニング法により正しくタツプ係数が
求まることを示すために、反響路におけるノイズ
nkをまず無視して検討してみる。反響路のイン
パルス・レスポンスhはトレーニングの間変化し
ないものとすれば、ek=htVkより
すなわち、V-1が存在するようトレーニング信
号系列v0,v1,…,vk-1を選んでおけば(この
ためには少くともK2N−1でなければならな
い)、上記のトレーニング法により正しくタツプ
係数が求まることがわかる。
次に、このトレーニング法によりトレーニング
終了後、エコーキヤンセラのタツプ係数を固定
し、このエコーキヤンセラによつて音声信号系列
{xk}によるエコーのキヤンセリングをおこなつ
た場合の残差信号電力を考える。この場合の残差
信号電力の期待値は
ε=σ2{1+1/K−N+1 Trace(RV-1)}…(10
)
となる。但し、音声信号系列{xk}と回線ノイ
ズ系列{nk}は無相関と仮定した。音声信号系
列{xk}は定常系列であつて、
Rはその共分散行列
また、{nk}は白色雑音系列であつて、σ2はそ
の電力とする。
ここでTrace(RV-1)はトレーニング信号系列
長Kによらないある一定値(≫1)をとると仮定
すると、式(10)よりKが比較的短い時は、残差信号
電力εはK−N+1に反比例して減少することが
わかる。また、K→∞にすればC→h、ε→σ2
となつて、上記のトレーニング法により最適なタ
ツプ係数が得られることがわかる。ところで
となるようトレーニング信号系列v0,v1,…vk-
1を選んだ場合には式(10)は次のようになる。
2は音声信号系列{xk}の平均電力。{xk}
は定常と仮定しているので、サフイクスkは省略
した。
トレーニング信号系列の平均電力δ2が音声信
号系列の平均電力2と等しいとすれば
ε=σ2(1+N/K−N+1) …(13)
これによれば、残差信号電力εを2σ2まで減少
するのに必要なトレーニング信号系列長ま2N−
1であり、極めて短い。実際式(13)はカルマ
ン・フイルタを用いた場合のタツプ修正回数と残
差信号電力の関係と全く同一であつて、前記トレ
ーニング法で必要とされるトレーニング時間は非
常に短時間である。
また、式(13)より残差信号電力εは音声信号
系列の共分散行列Rに依存しないことがわかる。
これは、トレーニング信号系列の長さKを決める
際に大変都合の良い性質である。すなわち、εと
σ2の比λ=ε/σ2を指定することにより、式
(13)によりKを容易に決定できるのである。
また、Vを式(11)のような対角行列にすれば、乗
算の回数をさらに減少することができ、V-1の要
素も1ワードのメモリに記憶保持しておくか、あ
るいは後述するように乗算器の係数の一部として
保持しておくだけでよいことになる。従つて、行
列Vは式(11)のように対角要素の等しい対角行列に
することが望ましい。
次に、トレーニング信号系列v0,v1,…vk-1
の発生法を述べておく。トレーニング信号系列と
しては、例えば
[Technical Field of the Invention] The present invention provides an echo canceller that uses a training signal to identify echo characteristics caused by mismatching of a balanced circuit associated with 2-wire to 4-wire conversion in a preset manner, and cancels the echo on the receiving side. Regarding. [Technical background of the invention and its problems] Figure 1 shows a general configuration example of an echo canceller using a transversal filter with a variable tap coefficient. 1 is a memory that stores the tap coefficient to be applied to the transversal filter 1, 3 is a circuit that determines this tap coefficient, 4 is a hybrid transformer, and 5 is an A/R that samples the echo path input signal and converts it into a digital value. D converter, 6 is an A/D converter that samples the echo signal from the echo path and converts it into a digital value, 7 is the pseudo echo signal of the echo path output from the transversal filter 1 and the A/D converter. A subtracter 8 subtracts the echo signal output from the subtracter 7, and a D/A converter 8 converts the output of the subtracter 7, that is, the residual signal after canceling the echo signal, into an analog value and outputs the analog value. The operation of this echo canceller will be briefly explained. The sample value of the echo path input signal x (t) at time kT is x k , and the echo signal e (t) from the echo path is
Let e k be the sample value at time kT. Similarly, here all signals sampled every T time are considered. Now, if the impulse response of the echo path is h i , the echo signal e k is It can be expressed as On the other hand, N tap transversal
The pseudo echo signal e k ' which is the output of filter 1 is expressed as follows, assuming that the tap coefficients are C 0 , C 1 , ..., C N-1. becomes. Therefore, if the tap coefficients are C 0 = h 0 , C 1
= h 1 ,..., C N-1 = h N-1 , the residual signal r k of the output of the subtractor 7 is It can be seen that the echo signal is canceled.
However, it is assumed that N is selected to be sufficiently large so that h i ≈0 (iN). From the above, it can be seen that in the echo canceller, the tap coefficient of the transversal filter 1 should be made equal to the impulse response of the echo path. The simplest way to find the impulse response of a reverberant path is to input an impulse into the reverberant path and observe the response from the reverberant path.
However, since echo signals usually include line noise, one-time observation is insufficient. In order to accurately determine the impulse response, it is necessary to repeatedly input impulses into the echo path and average the observed results, but this poses the problem of increasing the time required to determine the tap coefficients. Another method for determining tap coefficients is the steepest descent method. This uses the echo path input signal x k and the residual signal r k after canceling the echo signal with an echo canceller, and calculates the tap coefficient as C k i =C k-1 i +αr k x ki …(4 ). however,
C k i is the tap coefficient C i after the kth correction is completed.
shows. Although this method does not require a special training signal sequence and therefore follows adaptively even when the echo path characteristics change, it takes a long time for the initial convergence of the tap coefficients when the line is connected. It has also been proposed to use a Kalman filter to speed up the convergence speed of tap coefficients (Itakura, Nishikawa, “Echo canceller algorithm using Kalman filter and its simplification”, Journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers, Vel J62). -A No.1 P50). However, this method is not practical because the Kalman filter algorithm requires a large amount of calculation. [Object of the Invention] An object of the present invention is to provide an echo canceller that can perform initial training of tap coefficients in a short time without performing complicated arithmetic operations. [Summary of the invention] The outline of this invention will be explained using FIG. 2. In Figure 2, h is N-1 from the 0 point of the echo path.
This is a vector representation of the impulse response up to the point in time, and is h=(h 0 , h 1 , h 2 , . . . h N-1 ) t (t represents transposition). Further, C is a vector representation of the tap coefficient of the transpersal filter in the echo canceller, and is C=(C 0 , C 1 , C 2 , . . . C N-1 ) t . n k is a signal component that cannot be removed, and
It consists of an echo signal generated by the impulse response after time N on the echo path and line noise. v 0 , v 1 , v 2 , . . . v k-1 are training signal sequences of sequence length K. In order to simplify the subsequent mathematical expression, a vector V k =(v k , v k-1 , v k-2 , . . . v k-N+1 ) t in which the training signal sequence is written and arranged is defined. The echo canceller according to the present invention is Least
It is based on the Squares method. The Least Squares method is the sum of the residual signal power. C is determined so as to minimize . Formula (5)
If we partially differentiate with respect to C and set it as 0, we get Therefore, the tap coefficient that minimizes P is however, It can be found by To find tap coefficient C using equation (7)
We must calculate an N×N-order inverse matrix called V -1 . However, since the amount of calculation required for this increases in proportion to N 2 , the achievable value of N is extremely limited. Therefore, the usual Least Squares method does not calculate the above equation directly, but is modified to calculate it sequentially. However, when training tap coefficients using a constant training signal sequence of v 0 , v 1 , ..., v K-1, V -1 becomes a constant matrix, so this V -1 can be calculated in advance and used as, for example, If you store it in memory, you can simply refer to the contents of this memory during training. This makes it possible to significantly reduce the amount of calculation. The present invention is based on such a principle. In order to show that tap coefficients can be found correctly using this training method, let us first consider ignoring the noise n k in the echo path. Assuming that the impulse response h of the echo path does not change during training, then from e k = h t V k That is, if the training signal sequences v 0 , v 1 , ..., v k-1 are selected so that V -1 exists (for this, they must be at least K2N-1), then by the above training method, It can be seen that the tap coefficient can be calculated correctly. Next, after the training is completed using this training method, the tap coefficient of the echo canceller is fixed, and the residual signal power when the echo canceler is used to cancel the echo by the audio signal sequence {x k } is calculated. think of. The expected value of the residual signal power in this case is ε=σ 2 {1+1/K-N+1 Trace(RV -1 )}...(10
) becomes. However, it is assumed that the voice signal sequence {x k } and the line noise sequence {n k } are uncorrelated. The audio signal sequence {x k } is a stationary sequence, and R is its covariance matrix Further, {n k } is a white noise sequence, and σ 2 is its power. Here, assuming that Trace (RV -1 ) takes a certain value (≫1) that is independent of the training signal sequence length K, then from equation (10) when K is relatively short, the residual signal power ε is K It can be seen that it decreases in inverse proportion to -N+1. Also, if K→∞, C→h, ε→σ 2
Therefore, it can be seen that the optimal tap coefficient can be obtained by the above training method. by the way Training signal sequences v 0 , v 1 ,...v k-
If 1 is selected, equation (10) becomes as follows. 2 is the average power of the audio signal sequence {x k }. {x k }
Since it is assumed that is stationary, the suffix k has been omitted. If the average power δ2 of the training signal sequence is equal to the average power 2 of the audio signal sequence, ε=σ 2 (1+N/K-N+1)...(13) According to this, the residual signal power ε can be reduced to 2σ 2. The training signal sequence length required to reduce or 2N−
1, which is extremely short. In fact, equation (13) is exactly the same as the relationship between the number of tap corrections and the residual signal power when a Kalman filter is used, and the training time required by the above training method is extremely short. Furthermore, it can be seen from equation (13) that the residual signal power ε does not depend on the covariance matrix R of the audio signal sequence.
This is a very convenient property when determining the length K of the training signal sequence. That is, by specifying the ratio λ=ε/σ 2 of ε and σ 2 , K can be easily determined using equation (13). Furthermore, if V is made a diagonal matrix as shown in equation (11), the number of multiplications can be further reduced, and the elements of V -1 can also be stored in one word of memory, or as described later. It is only necessary to hold it as part of the coefficients of the multiplier. Therefore, it is desirable that the matrix V be a diagonal matrix with equal diagonal elements as shown in equation (11). Next, the training signal sequences v 0 , v 1 ,...v k-1
Let me explain how this occurs. For example, as a training signal sequence,
本発明によればタツプ係数のトランスバーサ
ル・フイルタを用いたデイジタル・エコー・キヤ
ンセラにおいて、複雑な演算操作をおこなわず、
Least Squares法により短時間内にタツプ係数の
初期トレーニングをおこなうことができる。ま
た、初期トレーニング後、タツプ係数を最急降下
法によりアダプテイブに修正することも容易であ
る。
〔発明の実施例〕
第5図は、本発明の一実施例に係るエコーキヤ
ンセラの構成を示したものである。図において、
スイツチ9は反響路入力信号を音声信号とトレー
ニング信号のいずれかに切り換えるものである。
通常このスイツチ9は音声信号側にしてあり、タ
ツプ係数のトレーニングをおこなう時のみトレー
ニング信号側に倒される。トレーニング信号発生
器10は、トレーニング系列を記憶しておくため
のメモリ11とそれをアナログ信号に変換するた
めのD/A変換器12により構成されている。ト
ランスバーサル・フイルタ1はシフトレジスタ1
4と乗算器15および総加算回路16からなつて
おり、シフトレジスタ14は反響路入力信号x
(t)をA/D変換器5を介してデイジタル値の
形で記憶する。このシフトレジスタ14の容量は
Nとする。スイツチ13はシフトレジスタ14内
に常に最新のN個のサンプルが記憶されているよ
う操作される。シフトレジスタ17はタツプ係数
メモリであり、C0,C1,…,CN-1で示したタツ
プ係数を記憶する。毎サンプル期間Tの間に、シ
フトレジスタ14とシフトレジスタ17は一巡
し、その間に乗算器15、総加算回路16におい
て擬似エコー信号
が求められる。反響路からのエコー信号e(t)
はA/D変換器6によつてデイジタル値ekの形
にされ、減算器7において擬似エコー信号ek′と
の減算が行なわれる。そして、この減算器7より
出力される残差信号rkはD/A変換器8により
アナログ信号に変換されて出力される。
タツプ係数決定手段はスイツチ18と第1,第
2の乗算器19,20、加算器21、メモリ22
および行列演算回路23によつて構成される。す
なわち、トレーニング時には、スイツチ18はe
k側に倒され、ekが第1の乗算器19に与えられ
る。乗算器19はサンプル期間Tの間にekとシ
フトレジスタ14内にあるN個のサンプルvk,
VK-1,…,vk-N+1とを順次乗算する。この結果
は、第2の乗算器20によつて係数1/K−N+1倍さ
れ、さらに加算器21によつてシフトレジスタ1
7の内容と加算され、再びシフトレジスタ17内
に格納される。この操作により、トレーニング終
了後シフトレジスタ17には
但し、Vk=(vk,vk-1,…,vk-N+1)t
なるベクトルの各要素が記憶される。メモリ22
は、
の逆行列V-1の各要素を記憶している。トレーニ
ング終了時行列演算回路23において、シフトレ
ジスタ17からのCとメモリ22からのV-1とが
乗算され、その乗算結果V-1・Cが再びシフトレ
ジスタ17に格納されて最終的なタツプ係数が求
まる。
トレーニング終了後は、スイツチ18はオフま
たはrk側に接続される。スイツチ18をオフに
すれば、以後タツプ係数の修正をおこなわないこ
とになる。また、スイツチ18をrk側に接続す
れば、前記最急降下法によりアダプテイブにタツ
プ係数が修正されることになる。
第6図は本発明の他の実施例を示すもので、行
列Vが対角要素が等しい対角行列となる場合の例
である。この実施例において、そのほとんどの構
成は第5図と共通である。従つて、第6図におい
て第5図と共通部分については同一番号を付して
示し、その詳細な説明は省略する。第6図におい
て、第5図と異なるのは、メモリ22と行列演算
回路23が省略されていることである。行列Vが
対角要素が等しい対角行列であるために、これら
の回路は不要となるのである。この場合、行列V
の逆行列V-1の要素である1/δ2の情報は第2
の乗算器20の係数1/(K−N+1)δ2の一
部として保持されている。またこの場合のトレー
ニング信号系列としては、例えば前述のチヤープ
系列u0,u1,…uk-1を使用すれば良い。
According to the present invention, a digital echo canceler using a tap coefficient transversal filter does not require complicated arithmetic operations.
The Least Squares method allows initial training of tap coefficients to be performed within a short time. Furthermore, after initial training, it is easy to adaptively modify the tap coefficients using the steepest descent method. [Embodiment of the Invention] FIG. 5 shows the configuration of an echo canceller according to an embodiment of the invention. In the figure,
The switch 9 is for switching the echo path input signal to either the audio signal or the training signal.
Normally, this switch 9 is set to the audio signal side, and is turned to the training signal side only when training the tap coefficients. The training signal generator 10 includes a memory 11 for storing a training sequence and a D/A converter 12 for converting it into an analog signal. Transversal filter 1 is shift register 1
4, a multiplier 15, and a total adder circuit 16, and the shift register 14 receives the echo path input signal x.
(t) is stored in the form of a digital value via the A/D converter 5. The capacity of this shift register 14 is assumed to be N. The switch 13 is operated so that the latest N samples are always stored in the shift register 14. The shift register 17 is a tap coefficient memory and stores tap coefficients denoted C 0 , C 1 , . . . , C N-1 . During each sample period T, the shift register 14 and the shift register 17 make one round, and during that time, the multiplier 15 and the total adder circuit 16 generate a pseudo echo signal. is required. Echo signal e(t) from the echo path
is converted into a digital value e k by the A/D converter 6, and subtracted from the pseudo echo signal e k ' by the subtracter 7. The residual signal r k output from the subtracter 7 is converted into an analog signal by the D/A converter 8 and output. The tap coefficient determining means includes a switch 18, first and second multipliers 19 and 20, an adder 21, and a memory 22.
and a matrix calculation circuit 23. That is, during training, the switch 18 is set to e.
It is turned to the k side and e k is applied to the first multiplier 19 . Multiplier 19 multiplies e k and N samples v k , which are in shift register 14 during sample period T.
V k-1 , ..., v k-N+1 are sequentially multiplied. This result is multiplied by the coefficient 1/K-N+1 by the second multiplier 20, and further multiplied by the shift register 1 by the adder 21.
7 and stored in the shift register 17 again. With this operation, the shift register 17 will be However, each element of the vector V k =(v k , v k-1 , . . . , v k-N+1 ) t is stored. memory 22
teeth, Each element of the inverse matrix V -1 is memorized. At the end of the training, in the matrix calculation circuit 23, C from the shift register 17 is multiplied by V -1 from the memory 22, and the multiplication result V -1 ·C is stored in the shift register 17 again and becomes the final tap coefficient. is found. After training, the switch 18 is turned off or connected to the r k side. If the switch 18 is turned off, no further modification of the tap coefficient will be performed. Furthermore, if the switch 18 is connected to the r k side, the tap coefficient will be adaptively corrected by the steepest descent method. FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which the matrix V is a diagonal matrix with equal diagonal elements. In this embodiment, most of the configurations are the same as in FIG. 5. Therefore, in FIG. 6, the same parts as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. 6 differs from FIG. 5 in that the memory 22 and matrix calculation circuit 23 are omitted. Since the matrix V is a diagonal matrix with equal diagonal elements, these circuits are unnecessary. In this case, matrix V
The information of 1/δ 2 , which is an element of the inverse matrix V -1 of
is held as part of the coefficient 1/(K-N+1) δ2 of the multiplier 20. Further, as the training signal sequence in this case, for example, the chirp sequences u 0 , u 1 , . . . u k-1 described above may be used.
第1図はタツプ係数可変のトランスバーサル・
フイルタを用いたデイジタル・エコー・キヤンセ
ラの一般的構成例を示す図、第2図はエコーキヤ
ンセラの機能を説明する為の数学的モデル図、第
3図a,bはチヤープ信号系列の振幅特性および
遅延特性を示す図、第4図a,bはチヤープ信号
系列パターンを示す概略図、第5図は本発明の一
実施例に係るデイジタル・エコー・キヤンセラの
構成図、第6図は本発明の他の実施例に係るデイ
ジタル・エコー・キヤンセラの構成図である。
1……トランスバーサル・フイルタ、2……タ
ツプ係数メモリ、3……タツプ係数決定回路、4
……ハイブリツド・トランス、5……A/D変換
器、6……A/D変換器、7……減算器、8……
D/A変換器、9……スイツチ、10……トレー
ニング系列発生器、11……メモリ、12……
D/A変換器、13……スイツチ、14……シフ
トレジスタ、15……乗算器、16……総加算回
路、17……シフトレジスタ(タツプ係数メモ
リ)、18……スイツチ、19……第1の乗算
器、20……第2の乗算器、21……加算器、2
2……メモリ、23……行列演算回路。
Figure 1 shows a transversal system with variable tap coefficients.
A diagram showing a general configuration example of a digital echo canceller using a filter, Figure 2 is a mathematical model diagram to explain the function of the echo canceller, and Figures 3a and b are amplitude characteristics of a chirp signal sequence. 4a and 4b are schematic diagrams showing chirp signal sequence patterns, FIG. 5 is a configuration diagram of a digital echo canceller according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the chirp signal sequence pattern. FIG. 3 is a configuration diagram of a digital echo canceller according to another embodiment of the present invention. 1... Transversal filter, 2... Tap coefficient memory, 3... Tap coefficient determination circuit, 4
...Hybrid transformer, 5...A/D converter, 6...A/D converter, 7...Subtractor, 8...
D/A converter, 9... switch, 10... training sequence generator, 11... memory, 12...
D/A converter, 13...switch, 14...shift register, 15...multiplier, 16...total addition circuit, 17...shift register (tap coefficient memory), 18...switch, 19...th 1 multiplier, 20... second multiplier, 21... adder, 2
2...Memory, 23...Matrix calculation circuit.
Claims (1)
るタツプ係数可変のトランスバーサル・フイルタ
と、このトランスバーサル・フイルタに与えるべ
きタツプ係数の値を蓄積するタツプ係数メモリ
と、反響路よりのエコー信号と前記トランスバー
サル・フイルタより出力される擬似エコー信号と
の減算を行なう減算器と、この減算器より出力さ
れる残差信号に含まれるエコー信号成分を小さく
するように前記タツプ係数メモリ内のタツプ係数
の値を決定するタツプ係数決定手段と、トレーニ
ング区間全般にわたつて略非零の信号値を持つト
レーニング信号系列を発生する手段と、このトレ
ーニング信号系列をトレーニング時に反響路入力
信号として与える手段とを備えたエコー・キヤン
セラにおいて、前記タツプ係数決定手段は前記ト
レーニング信号系列のサンプル値をv0,v1,v2,
…vk-1とした時、行列 (ただし、vk=(vk,vk-1,vk-2,…vk-N+
1)t、Kはトレーニング信号系列の長さ、Nはト
ランスバーサル・フイルタのタツプ長であり、t
は転置を表わす)の逆行列V-1の要素の情報を予
め保持し、e0,e1,e2,…,eKをトレーニング
時におけるエコー信号のサンプル値とした時、 (ただし、C=(C0,C1,C2,…,CN-1)t)に
よつてタツプ係数を決定するものであることを特
徴とするエコー・キヤンセラ。 2 タツプ係数決定手段は、トレーニング時にe
kとvk,vk-1,vk-2,…,vk-N+1との乗算を順
次行なう第1の乗算器と、この第1の乗算器の出
力に係数1/K−N+1を乗じる第2の乗算器と、この 第2の乗算器の出力とタツプ係数メモリの出力と
を加算して、その加算結果をタツプ係数メモリに
格納せしめる加算器と、V-1の各要素の情報を予
め蓄積保持するメモリと、トレーニング終了時に
このメモリの出力とタツプ係数メモリの出力との
乗算を行ない、その乗算結果をタツプ係数メモリ
に格納せしめる行列演算回路とから構成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のエコ
ー・キヤンセラ。 3 トレーニング信号系列は行列Vが対角要素の
等しい対角行列となるように選択されていること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のエコ
ー・キヤンセラ。 4 トレーニング信号系列は行列Vが対角要素の
等しい対角行列となるように選択され、タツプ係
数決定手段は、トレーニング時にekとvk,vk-
1,vk-2,…,vk-N+1との乗算を順次行なう第1
の乗算器と、逆行列V-1の要素を1/δ2とした
時、上記第1の乗算器の出力に1/(K−N+1)δ2
を 乗じる第2の乗算器と、この第2の乗算器の出力
とタツプ係数メモリの出力とを加算して、その加
算結果をタツプ係数メモリに格納せしめる加算器
とから構成されることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のエコー・キヤンセラ。[Scope of Claims] 1. A transversal filter with variable tap coefficients that creates a pseudo echo signal from an echo path input signal, a tap coefficient memory that stores values of tap coefficients to be given to the transversal filter, and an echo path. a subtracter for subtracting the echo signal from the transversal filter and the pseudo echo signal output from the transversal filter; and a tap coefficient for reducing the echo signal component included in the residual signal output from the subtracter. tap coefficient determining means for determining the value of the tap coefficient in memory; means for generating a training signal sequence having substantially non-zero signal values throughout the training interval; In the echo canceller, the tap coefficient determining means converts sample values of the training signal sequence into v 0 , v 1 , v 2 ,
…When v k-1 , the matrix (However, v k = (v k , v k-1 , v k-2 , ... v k-N+
1 ) t , K is the length of the training signal sequence, N is the tap length of the transversal filter, and t
is the transpose) ) , and when e 0 , e 1 , e 2 , ..., e K are the sample values of the echo signal during training, (However, C=(C 0 , C 1 , C 2 , . . . , C N-1 ) t ). 2. The tap coefficient determining means uses e during training.
A first multiplier that sequentially multiplies k by v k , v k-1 , v k-2 , ..., v k-N+1 , and a coefficient 1/K- for the output of this first multiplier. a second multiplier for multiplying by N+1; an adder for adding the output of the second multiplier and the output of the tap coefficient memory; and storing the addition result in the tap coefficient memory; and each element of V -1 . A memory that stores and holds information in advance, and a matrix calculation circuit that multiplies the output of this memory by the output of the tap coefficient memory at the end of training, and stores the multiplication result in the tap coefficient memory. An echo canceller according to claim 1. 3. The echo canceller according to claim 1, wherein the training signal sequence is selected such that the matrix V is a diagonal matrix with equal diagonal elements. 4. The training signal sequence is selected such that the matrix V is a diagonal matrix with equal diagonal elements, and the tap coefficient determining means determines e k and v k , v k- during training.
1 , v k-2 , ..., v k-N+1
When the elements of the inverse matrix V -1 are 1/δ 2 , the output of the first multiplier is 1/(K-N+1)δ 2
and an adder that adds the output of the second multiplier and the output of the tap coefficient memory and stores the addition result in the tap coefficient memory. An echo canceller according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8742582A JPS58204633A (en) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | Echo canceler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8742582A JPS58204633A (en) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | Echo canceler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58204633A JPS58204633A (en) | 1983-11-29 |
| JPS6252492B2 true JPS6252492B2 (en) | 1987-11-05 |
Family
ID=13914513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8742582A Granted JPS58204633A (en) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | Echo canceler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58204633A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2033814T3 (en) * | 1986-11-17 | 1993-04-01 | Alcatel N.V. | ADJUSTABLE ECO CANCELER. |
-
1982
- 1982-05-24 JP JP8742582A patent/JPS58204633A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58204633A (en) | 1983-11-29 |
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