雙工傳輸系統的接收方法和接收裝置的製作方法

2023-05-16 01:10:41 3

專利名稱：雙工傳輸系統的接收方法和接收裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的雙工傳輸系統的接收方法和和根據權利要求4的前序部分所述的接收裝置，在所述傳輸系統中特別是傳輸的是脈幅調製的信號。
如果並不同時在低頻段必須傳輸附加的信號，例如在一條附加的話路上傳輸話音信號，則在基帶上利用PAM(脈幅調製)傳輸數據是特別有利的。與諸如QAM(正交調幅)-或DMT(離散多音調製)-傳輸系統相反，在PAM-傳輸系統中幾乎利用了從下限頻率開始的整個頻段，所述下限頻率主要由線路連接特性決定。
脈幅調製也可以用於雙工傳輸系統，在所述系統中同時在傳輸信道或傳輸線路的兩個方向上傳輸數據。在這種雙工傳輸系統中為了實現導致回波效應的由自己的發送器器向同一傳輸單元的接收器的串音，必須進行回波補償。通過回波補償同時實現了對可用帶寬的兩個邊帶的最佳利用，從而使這種傳輸系統在預定的幹擾條件下可以實現相對高的有效距離。
在圖3中示出這種雙工傳輸系統的PAM-接收器的原理配置。由一模擬濾波器1對接收信號u(t)進行濾波並接著採用一取樣器2以符號速率1/T對接收信號進行取樣，從而使接收信號取樣值的間隔為k·T。如果將取樣頻率相應地選擇很高時，也可以採用一數字輸入濾波器替代模擬濾波器1。在以符號速率1/T取樣後可以接有另一個濾波級5，該濾波級通常是採用數字高通濾波器實現的。該濾波器5特別用於抑制諸如偏移等低頻幹擾並用於改善暫態特性。由一回波補償器6根據同一雙工傳輸單元的發送器的發送數據x(k·T)產生一回波補償信號yec(k·T)並通過在圖3中示出的加法器7與經取樣的和修正的接收信號y』(k·T)相減。採用此方式進行回波補償的接收信號最後被修正並作為y(k·T)被輸出給後面的處理裝置，尤其是解調器，從而可以重新獲得傳輸的數據。通常採用數字非遞歸濾波器作為線性修正器8，必須對該濾波器的係數進行與實際傳輸信道的適應調整。由於對修正器8輸送作為輸入信號的以符號速率1/T取樣、經濾波的並消除回波的接收信號值，所以修正器8也被稱作T-修正器。在修正器8後通常附加採用一判定-反饋修正器9，該修正器對傳輸信道的脈衝響應的瞬變振蕩進行補償並通常可實現較好的傳輸特性。
在採用修正器的情況下，以接收信號兩倍的符號速率，即以頻率2/T對其輸入信號進行取樣，則在許多情況下在相同的幹擾環境下可以實現較好的傳輸特性。所以這種修正器也被稱作T/2-修正器。
在圖4中示出一具有這種T/2-修正器的相應的接收裝置，其中有一些部分在圖3中已經示出並用相同的附圖標記標示。從圖4中可以看出，由取樣器2以兩倍的符號速率2/T對接收信號u(t)進行取樣並通過一數字高通濾波器5輸送給回波補償器6。由於兩倍的取樣頻率，所以在該情況下由回波補償器對每個接收符號將產生兩個補償值y(k·T/2)。將以此進行回波補償的輸入信號輸送給T/2-修正器8並在T/2-修正器的輸出端通過另一取樣器13以單符號速率1/T進行取樣並輸出給判定-反饋修正器9。
這種接收裝置的主要缺點在於，如上所述，回波補償器6對每個接收符號產生兩個補償值，即產生如圖3所示的兩倍多的補償值。因而使構成總代價的主要部分的回波補償器6的實現代價倍增。
此點在圖5中更為清楚地示出，其中示出一在圖4中所示的用於帶有一T/2-修正器8的傳輸系統的回波補償器6的電路配置方案。回波補償器6主要由兩個支路構成，其中上面的支路為取樣時間點k·T+T/2產生回波補償信號yec(k·T)分量和下面的支路為取樣時間點k·T產生回波補償信號分量。由兩個支路利用遲延網絡14、具有可調乘法係數h1，1…hN，1或h1，2…hN，2的乘法器15和加法器16產生的補償值將變換地在輸出端輸出。與此相反用於具有T-修正器的傳輸系統的的回波補償器僅需要一個支路，因為為每個接收符號僅產生一個補償值。
在DE-PS 211 029中公開了一種用於雙工傳輸的接收方法和其接收裝置，所述方法和裝置在補償和修正前以接收信號的兩倍的符號速率對接收信號進行取樣，此點與本申請的權利要求1和4的前序部分相符。
在DE 30 09 450 A1中公開了一種用於恆同步數據傳輸系統的回波補償裝置，其中對接收信號的取樣也是以單符號速率，當然在回波補償後進行。
在頻率雜誌(Frequenz)6/1983，145-153頁中的文章「在用於電話網中雙工數據傳輸的數據機中的自適應話音回波-補償器」同樣也公開了在回波補償前和後分別進行取樣。
在DE 38 28 623 C2中公開了一種為相位調製或取樣或正交調幅產生相移的方法。
本發明的目的在於提出一種雙工傳輸系統的接收方法及其相應的接收裝置，其中可以實現與在採用T/2-修正器類似的傳輸特性並且同時可以避免為實現回波補償器必須付出的高的代價。
根據本發明採用具有權利要求1特徵的方法以及採用具有 4特徵的接收裝置實現了本目的。從屬權利要求中分別給出本發明的優選的和有益的實施方式。權利要求10表述了本發明的接收裝置用於雙工脈幅調製傳輸系統。
本發明建議首先以兩倍的符號速率對接收信號進行取樣並輸送給一附加的修正器，即T/2修正器。在該附加的修正器的輸出端以符號速率對經修正的接收信號進行取樣，從而使僅每第二個數值輸送給回波補償器並用於後面的處理。
接收裝置的其它組成部分將與在圖3中所示的具有有T-修正器的裝置相符。
尤其是可以採用一數字非遞歸的濾波器作為附加的修正器，該濾波器的輸入端加入輸入信號值，所述輸入信號值具有兩倍的輸入信號的符號速率，其中數字非遞歸濾波器在輸出端輸出具有單符號速率的接收信號值。在數據傳輸時不得改變數字非遞歸濾波器的係數，所以該係數是固定調整的。
本發明的優點在於，用於回波補償的回波補償器對每個由附加的修正器輸出的接收符號必須僅產生一個補償值並因而可以以較低的電路代價加以實現。尤其是其實現代價與實現用於對具有T-修正器的雙工傳輸系統的回波補償器的付出的代價類似(見圖3)。另一方面採用本發明可以實現良好的傳輸特性，該傳輸特性與具有T/2修正器的系統的傳輸特性類似。
本發明特別適用於雙工-PAM-數據傳輸系統。原則上講，本發明也適用於任意的其它的雙工傳輸系統。
下面將對照一優選的實施例並結合附圖對本發明做進一步的說明。圖中示出

圖1為本發明的雙工傳輸系統的接收裝置的框圖；圖2為在圖1所示的T/2修正器的電路結構圖；圖3為屬於已有技術的雙工傳輸系統的一種公知的接收裝置的框圖；圖4為屬於已有技術的雙工傳輸系統的另一種公知的接收裝置的框圖；和圖5為圖4所示的回波補償器的電路結構圖。
在圖1中示出本發明的用於雙工-PAM-數據傳輸系統的接收裝置，其中與圖3和4中所示的組成部分相符的組成部分採用相同的附圖標記。
如圖1所示，首先用一(模擬的或數字的)輸入濾波器1對輸入信號u(t)進行濾波並利用一取樣器2以輸入信號的兩倍的符號脈衝或兩倍的符號速率進行取樣。將取樣信號輸送給一附加的單元，即輸送給T/2-修正器3，該修正器也被稱作折衷修正器。另一取樣器4以單符號速率對經修正的接收信號進行取樣，利用該附加的取樣器4實現在其輸出端僅取每個第二個取樣值用於後面的處理。其餘的電路配置與如圖3所示的已知的帶有T-修正器的電路配置相同並對此已做了詳細的說明。所以有關圖1所示的接收裝置的其餘部分請補充參見圖3所示的具體實施。
特別要注意的是，在圖1中所示的回波補償器對每個符號僅產生一個補償值並因而用很小的代價即可實現。
特別是可以用一數字非回歸濾波器構成根據圖1採用的T/2-修正器3，接收信號值加在數字非遞歸濾波器的輸入端，所述接收信號值具有兩倍的接收信號u(t)的符號速率，其中數字非遞歸濾波器與取樣器4相結合在輸出端輸出具有但符號速率的接收信號值。
例如在圖2中示出一相應的修正器3的框圖。從圖2中可以看出，該數字非遞歸濾波器3具有多個T/2-遲延網絡10以及在各個直接電路中設置的乘法器11，其中由一加法器12將各個直接電路的輸出值相加並作為輸出信號輸送給取樣器4。在數據傳輸時不得改變該乘法器11的係數c1…cn，所以乘法器11的係數c1…cn是固定調整的。而且在對這些係數c1…cn定量時可以對雙工數據傳輸系統加以考慮。如上所述可以通過自適應T-修正器8實現對實際的傳輸信道的固有適配，由T/2-修正器3修正的、利用濾波器1和5濾波的並通過回波補償器6回波補償的接收信號值被輸送給自適應T-修正器8。
附圖標記對照表1輸入濾波器2取樣器3T/2-修正器4取樣器5數字濾波器6回波補償器7加法器8線性修正器9判定反饋-修正器10 遲延網絡11 乘法器12 加法器13 取樣器14 遲延網絡15 乘法器u(t) 接收信號T符號周期k取樣指數x(t) 發送信號y』(k·t)經修正的接收信號yec(k·t)回波補償信號y(k·t) 經修正和回波補償的接收信號h1，1…hN，2乘法係數c1…cn乘法係數
權利要求
1.一種用於接收在一雙工傳輸系統中傳輸的接收信號(u(t))的方法，其中以兩倍的接收信號(u(t))的符號速率(2/T)對一由雙工傳輸系統的雙工傳輸單元接收的接收信號(u(t))進行取樣，其中根據雙工傳輸單元的發送信號(x(k·t))產生回波補償信號(yec(k·t)並與經取樣的接收信號(y』(k·t))組合在一起，從而獲得一經回波補償的接收信號(y(k·t))，和其中對經回波補償的接收信號(y(k·t))進行修正(8、9)並輸出給後面的處理裝置，其特徵在於，在以兩倍的符號速率(T/2)取樣(2)後對接收信號(u(t))進行修正(3)並且對經修正的接收信號以單符號速率(1/T)再次取樣(4)並輸送給回波補償器(6、7)。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，為實現在以兩倍的符號速率(2/T)取樣(2)後和在以單符號速率(1/T)取樣前對接收信號的修正，採用一非遞歸數字濾波器(3)。
3.按照權利要求2所述的方法，其特徵在於，在數據傳輸時非遞歸數字濾波器(3)的係數(c1…cn)不變。
4.一種用於雙工傳輸單元的接收裝置，具有一用於以兩倍的接收信號(u(t))的符號速率(2/T)對雙工傳輸單元的接收信號(u(t))進行取樣的第一取樣器(2)、一用於根據雙工傳輸單元的發送信號(x(k·t)產生一回波補償信號(yec(k·t))的回波補償器(6、7)，其中回波補償信號(yec(k·t)與由取樣器(2)取樣的接收信號(y』(k·t))結合在一起，從而獲得經回波補償的接收信號(y(k·t))，和具有用於對回波補償的接收信號進行修正和用於向後面的處理裝置輸出經修正的和回波補償的接收信號(y(k·t))的第一修正器(8)，其特徵在於，在第一修正器(2)與回波補償器(6、7)之間設置有一個第二修正器(3)，由第一取樣器(2)以雙倍的符號速率(2/T)取樣的接收信號(u(t))被輸送給第二修正器(3)進行修正，並具有一第二取樣器(4)，以便對經第二修正器(3)修正的接收信號(u(t))以單符號速率(1/T)進行取樣並輸送給回波補償器(6、7)。
5.按照權利要求4所述的接收裝置，其特徵在於，第二修正器(3)是一個數字濾波器。
6.按照權利要求5所述的接收裝置，其特徵在於，第二修正器(3)是一個非遞歸的數字濾波器。
7.按照權利要求6所述的接收裝置，其特徵在於，第二修正器(3)的係數(c1…cn)是固定調整的。
8.按照權利要求4至7中任一項所述的接收裝置，其特徵在於，接收信號(u(t))通過接收濾波器(1)輸送給第一取樣器，和由第二取樣器(4)以單符號速率(1/T)取樣並經第二修正器(3)修正的接收信號(y』(k·t))通過一高通濾波器(5)被輸送給回波補償器(6、7)。
9.按照權利要求4-8中任一項所述的接收裝置，其特徵在於，第一修正器(8)是一個非遞歸的其濾波參數可進行自適應調整的濾波器，並且一判定反饋修正器(9)與第一修正器(8)串聯，所述判定反饋修正器將經修正的並且經回波補償的接收信號(y(k·t))輸出給後面的處理裝置。
10.按照權利要求4至9中任一項所述的接收裝置用於一雙工-脈幅調製傳輸系統。
全文摘要
在一雙工傳輸單元中產生一回波補償信號(yec(k′t)),該信號與接收信號(u(t))結合在一起,以避免自身的發送器器向接收器的串音。在將接收信號輸送給回波補償器(6、7)之前首先以雙倍的符號速率對接收信號取樣、修正和接著再次以單符號速率進行取樣,從而使回波補償器(6、7)對每個接收符號只產生一個補償值。
文檔編號H04B3/23GK1372725SQ00811572
公開日2002年10月2日 申請日期2000年8月9日 優先權日1999年8月9日
發明者海因裡希·申克 申請人:印芬龍科技股份有限公司