CN115967415A - 前馈式回波消除装置与回波消除方法 - Google Patents
前馈式回波消除装置与回波消除方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115967415A CN115967415A CN202111186944.9A CN202111186944A CN115967415A CN 115967415 A CN115967415 A CN 115967415A CN 202111186944 A CN202111186944 A CN 202111186944A CN 115967415 A CN115967415 A CN 115967415A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- circuit
- echo cancellation
- node
- echo
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
前馈式回波消除装置包括第一阻抗电路、第二阻抗电路以及回波消除电流产生电路。第一阻抗电路用以响应于传输电流以将第一电流输出至节点。第二阻抗电路用以响应于该传输电流以将第二电流输出至该节点。回波消除电流产生电路用以自该节点汲取出回波消除电流。该节点经由增益控制电路连接至可编程增益放大器电路的输入端，且该增益控制电路用于设定该可编程增益放大器电路的放大增益。
Description
技术领域
本公开涉及回波消除装置，尤其是应用于以太网络装置中的前馈式回波消除装置以及其回波消除方法。
背景技术
在全双工(full duplex)通信***中，通信装置可以同时传输与接收信号。因此，通信装置中的接收器所收到的信号，可能包括来自基于本地发射器输出的数据信号所产生的回波(echo)以及另一通信装置传来的数据信号。为了正确地获得另一通信装置传来的数据信号，可以使用回波消除装置来降低回波的影响。在一些相关技术中，回波消除装置所产生的补偿信号与回波在高频带存在不匹配，使得该补偿信号无法有效地降低回波的影响。另一方面，在这些相关技术中，回波消除装置是通过将补偿信号与通信装置中的可编程增益放大器输出的信号进行加总，以消除回波。然而，当通信装置依据***操作状态调整可编程增益放大器的放大增益时，回波消除装置并没有被对应调整，使得该补偿信号可能无法有效地降低回波的影响。
发明内容
在一些实施方式中，前馈式回波消除装置包括第一阻抗电路、第二阻抗电路以及回波消除电流产生电路。第一阻抗电路用以响应于传输电流以将第一电流输出至一节点。第二阻抗电路用以响应于该传输电流以将第二电流输出至该节点。回波消除电流产生电路用以自该节点汲取出回波消除电流。该节点经由增益控制电路连接至可编程增益放大器电路的输入端，且该增益控制电路用于设定该可编程增益放大器电路的放大增益。
在一些实施方式中，回波消除方法包括下列操作：响应于传输电流，将第一电流输出至节点，其中该节点经由增益控制电路连接至可编程增益放大器电路的输入端，且该增益控制电路用于设定该可编程增益放大器电路的放大增益；自该节点汲取出回波消除电流；以及响应于该传输电流，将第二电流输出至该节点，其中该第一电流与该第二电流的总和接近于该回波消除电流。
有关本公开的特征、实作与功效，将配合附图作较佳实施例详细说明如下。
附图说明
图1为根据本公开一些实施例示出的一种近端通信装置的示意图；
图2为根据本公开一些实施例示出图1中的多个电流以及回波消除电流的频率响应的示意图；
图3为根据本公开一些实施例示出图1中的前馈式回波消除装置以及放大器的电路示意图；以及
图4为根据本公开一些实施例示出一种回波消除方法的流程图。
具体实施方式
本文所使用的所有词汇具有其通常的涵义。上述词汇在普遍常用的字典中的定义，在本公开的内容中包括任一在此讨论的词汇的使用例子仅为示例，不应限制到本公开的范围与含义。同样地，本公开也不仅以在此说明书所示出的各种实施例为限。
关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指两个或多个组件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，也可指两个或多个组件相互操作或动作。如本文所用，用语“电路”可为由至少一个晶体管与/或至少一个主被动组件按一定方式连接以处理信号的装置。
如本文所用，用语“与/或”包括了列出的关联项目中的一个或多个的任何组合。在本文中，使用第一、第二与第三等等的词汇，是用于描述并辨别各个组件。因此，在本文中的第一组件也可被称为第二组件，而不脱离本公开的本意。为易于理解，在各图中的类似组件将被指定为相同的附图标记。
关于本文中所使用的“约”、“接近”或“相同”一般通常指实际数值的误差或范围约百分之二十以内，较好地是约百分之十以内，而更佳地则是约百分五之以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，即如“约”、“接近”或“相同”所表示的误差或范围。
图1为根据本公开一些实施例示出的一种近端通信装置10的示意图。在一些实施例中，近端通信装置10可以为(但不限于)以太网络装置。例如，近端通信装置10可以为以太网络接口控制器中的部分装置。近端通信装置10可以包括发射器电路11、接收器电路12、传输电流产生电路13、前馈式回波消除装置14、放大器15以及控制电路16。
发射器电路11用以经由缆线30将数据信号SD传送至远端通信装置20。传输电流产生电路13用以产生传输电流ITX。在一些实施例中，传输电流产生电路13可以为(但不限于)电流式数字模拟转换器电路，其用以将近端通信装置10欲传送的信息转换成传输电流ITX。如此一来，发射器电路11可以根据传输电流ITX产生数据信号SD。接收器电路12可以经由缆线30接收来自远端通信装置20的数据信号。在接收信号的过程中，接收器电路12可能会接收到发射器电路11产生的数据信号SD，使得近端通信装置10受到回波的影响而产生非线性失真。前馈式回波消除装置14可以用来产生多个电流(例如为后述的电流I2以及回波消除电流IEC)，以降低回波的影响。
详细而言，前馈式回波消除装置14包括阻抗电路141、阻抗电路142以及回波消除电流产生电路143。阻抗电路141可以提供一阻抗(例如为图3中的电阻R1)，且该阻抗的阻值使输入等效阻抗相同于(或接近于)近端通信装置10传输信号至远端通信装置20的路径上的阻抗。阻抗电路141响应传输电流ITX产生电流I1至节点N1(标示为加号)。换言之，藉由设置阻抗电路141，可以利用电流I1仿真接收器电路12所收到的回波。阻抗电路142响应传输电流ITX产生电流I2至节点N1(标示为加号)。回波消除电流产生电路143用以自节点N1汲取出回波消除电流IEC(标示为减号)。在一些实施例中，回波消除电流产生电路143可以操作为电流源电路，其耦接于节点N1与接地端之间以自节点N1汲取回波消除电流IEC。在一些实施例中，回波消除电流产生电路143可以为电流式数字模拟转换器电路，其可以由控制电路16控制以设定该回波消除电流IEC。
再者，如图1所示，经接收器电路12所接收的数据(标示为数据信号SI)会经由节点N1传输给放大器15。如此，放大器15可以放大数据信号SI，以供后续的电路(例如，但不限于，控制电路16)进行数据处理。数据信号SI、电流I1、电流I2与回波消除电流IEC会在节点N1上加总后，再传递至放大器15。因此，若电流I1、电流I2与回波消除电流IEC三者的总和为(或接近于)0，电流I1、电流I2与回波消除电流IEC可以在节点N1相互抵销，使得放大器15可以收到受较少回波影响的数据信号SI。如此一来，放大器15可以产生更精确的数据信号。换言之，由于电流I1相当于回波，若电流I1、电流I2与回波消除电流IEC三者的总和为(或接近于)0，代表回波可以被消除(或降低)，使得近端通信装置10可以更为准确地判读接收到的数据。关于电流I1、电流I2以及回波消除电流IEC之间的对应关系将于后参照图2说明。
放大器15包括增益控制电路150以及可编程增益放大器电路152。增益控制电路150根据控制电路16的控制来设定可编程增益放大器电路152的一放大增益。在一些实施例中，增益控制电路150可以为交流耦合电路，但不以此为限。在一些实施例中，增益控制电路150可以为可编程增益放大器电路152的回授网络中的部分电路。节点N1经由增益控制电路150连接至可编程增益放大器电路152。控制电路16可以根据可编程增益放大器电路152的输出信号分析一***收敛指针，以决定是否需要调整增益控制电路150，以设定可编程增益放大器电路152的放大增益。在一些实施例中，该***收敛指针可以包括(但不限于)回波的功率、信号噪声比等等。
在一些实施例中，控制电路16可以包括(但不限于)模拟数字转换电路(未示于图1)以及数字信号处理器电路(未示于图1)。模拟数字转换电路可以将可编程增益放大器电路152的输出信号转换为数字数据，且数字信号处理器电路可以根据数字数据执行一特定算法来决定***收敛指针。
如图1所示，阻抗电路141、阻抗电路142以及回波消除电流产生电路143是在连接到放大器15的输入端的节点N1上消除回波。换言之，阻抗电路141、阻抗电路142以及回波消除电流产生电路143可以共享增益控制电路150与可编程放大器电路152。在这种条件下，当控制电路16根据当前操作状态来调整放大器15的放大增益时，阻抗电路141、阻抗电路142以及回波消除电流产生电路143中每一者的频率响应可以一起被调整。如此一来，电流I1、电流I2以及回波消除电流IEC可以跟着被调整，来达到更佳的回波消除。
图2为根据本公开一些实施例示出图1中的电流I1、电流I2以及回波消除电流IEC的频率响应的示意图。在一些实施例中，可以利用增益控制电路150所输出的电流(后称电流IPGA)除以对应的电流来计算增益，以得到该对应电流的频率响应。例如，电流I1的增益可以表示为IPGA/I1，电流I2的增益可以表示为IPGA/I2，且电流IEC的增益可以表示为IPGA/IEC。
如先前所述，电流I1可以被视为回波。回波消除电流IEC可以用来与电流I1在节点N1上互相抵销，以降低回波的影响。理想上，回波消除电流IEC应相同于(或接近于)电流I1。然而，由于传输路径的实际阻抗不同，电流I1与回波消除电流IEC在高频带存在不匹配，将导致回波消除电流IEC无法相同于(或接近于)电流I1。阻抗电路142可以提供电流I2至节点N1，以补偿在高频带的能量不匹配。亦即，电流I1与电流I2的总和约接近(或相同于)回波消除电流IEC(可表示为I1+I2≒IEC)。
图3为根据本公开一些实施例示出图1中的前馈式回波消除装置14以及放大器15的电路示意图。在该实施例中，阻抗电路141包括电阻R1，其可以将传输电流ITX输出为电流I1。电阻R1的一端以及回波消除电流产生电路143耦接至节点N1，且回波消除电流产生电路143耦接于节点N1与接地端之间。如此，回波消除电流产生电路143可以自节点N1汲取出回波消除电流IEC。阻抗电路142包括电阻RF以及电容CF。电阻RF与电容CF形成高通信号路径，以响应传输电流ITX产生电流I2。在一些实施例中，电容CF可以为电容网络或电容数组网络，其可以根据控制电路16的控制调整电容CF的容值。在一些实施例中，电阻RF与电容CF可以用以控制高通信号路径的带宽。例如，电阻RF与电容CF的乘积可以用以决定图2中的电流I2的转角频率(corner frequency)。
在该实施例中，阻抗电路141直接耦接至节点N1，以传递电流I1至节点N1。阻抗电路142直接耦接至节点N1，以传递电流I2至节点N1。类似地，回波消除电流产生电路143直接耦接至节点N1，以自节点N1汲取回波消除电流IEC至接地端。换言之，电流I1、电流I2以及回波消除电流IEC可以在节点N1上加总。如图2所示，电流I1与电流I2是流入至节点N1，而回波消除电流IEC是自节点N1流出。在这种条件下，电流I1、电流I2以及回波消除电流IEC的加总可以表示为I1+I2-IEC≒0。
再者，节点N1更经由增益控制电路150连接至可编程增益放大器电路152的输入端。增益控制电路150可以例如为(但不限于)交流耦合电路(在一些实施例中可以为直流耦合电路)，其包括电容C1以及电容C2。电容C1耦接于节点N1与可编程增益放大器电路152的输入端之间。电容C2耦接于节点N1与接地端之间。在一些实施例中，电容C1以及电容C2中每一者可以为切换式电容电路或是电容网络。增益控制电路150呈现的等效容值可以由电容C1与电容C2决定。如前所述，数据信号SI可以经由节点N1以及增益控制电路150传输给可编程增益放大器电路152。因此，若电容C1的容值越大，对应的交流阻抗越低，可以提高数据信号SI中经由增益控制电路150传输到可编程增益放大器电路152的能量。如此，可以提高可编程增益放大器电路152的放大增益。或者，若电容C1的容值越小，对应的交流阻抗越高，可以减少数据信号SI中经由增益控制电路150传输到可编程增益放大器电路152的能量。如此，可以降低可编程增益放大器电路152的放大增益。
在一些实施例中，放大器15还可以包括回授网络，其可以用来调整可编程增益放大器电路152的放大增益与/或频率响应。例如，放大器15包括回授网络154，其耦接于可编程增益放大器电路152的输入端与输出端之间。回授网络154包括可变电阻RFB以及电容CFB。可变电阻RFB可以基于控制电路16的控制改变其阻抗值，以协同增益控制电路150设定可编程增益放大器电路152的放大增益，或是设定可编程增益放大器电路152的频率响应。
图3的设置方式用于示例，且本公开并不以此为限。各种可共享同一增益控制电路与可编程增益放大器电路的前馈式回波消除的设置方式皆为本公开所涵盖的范围。
图4为根据本公开一些实施例示出一种回波消除方法400的流程图。在一些实施例中，图4中的多个操作可以由(但不限于)图1中的前馈式回波消除装置14执行。
在操作S410中，响应于传输电流(例如为传输电流ITX)，将第一电流(例如为电流I1)输出至节点(例如为节点N1)，其中节点经由增益控制电路(例如为增益控制电路150)连接至可编程增益放大器电路(例如为增益控制电路152)的输入端，且增益控制电路用于设定可编程增益放大器电路的放大增益。
在操作S420中，自节点汲取出回波消除电流(例如为电流IEC)。
在操作S430中，响应于该传输电流，将第二电流(例如为电流I2)输出至该节点，其中第一电流与第二电流的总和接近于回波消除电流。
上述多个操作可以参照前述各实施例的说明理解，故在此不再重复赘述。上述回波消除方法400的多个操作仅为示例，并非限定需依照此示例中的顺序执行。在不违背本公开的各实施例的操作方式与范围下，在回波消除方法400下的各种操作当可适当地增加、替换、省略或以不同顺序执行(例如可以是同时执行或是部分同时执行)。
综上所述，本公开一些实施例中前馈式回波消除装置以及回波消除方法可以在通信装置依据当前操作状态调整电路组态时自动调整，以达到更佳的回波消除。
虽然本公开的实施例如上所述，然而该些实施例并非用来限定本公开，本技术领域普通技术人员可以依据本公开的明示或隐含的内容对本公开的技术特征施以变化，凡此种种变化均可能属于本公开所寻求的专利保护范畴，换言之，本公开的专利保护范围须视本说明书的权利要求所界定者为准。
【符号说明】
10：近端通信装置
11：发射器电路
12：接收器电路
13：传输电流产生电路
14：前馈式回波消除装置
141：阻抗电路
142：阻抗电路
143：回波消除电流产生电路
15：放大器
150：增益控制电路
152：可编程增益放大器电路
154：回授网络
16：控制电路
20：远端通信装置
30：缆线
400：回波消除方法
C1、C2、CF、CFB：电容
I1、I2：电流
IEC：回波消除电流
ITX：传输电流
N1：节点
R1、RF：电阻
RFB：可变电阻
S410、S420、S430：操作
SD、SI：数据信号
Claims (10)
1.一种前馈式回波消除装置，其特征在于，包括：
第一阻抗电路，用以响应于传输电流以将第一电流输出至节点；
第二阻抗电路，用以响应于该传输电流以将第二电流输出至该节点；以及
回波消除电流产生电路，用以自该节点汲取出回波消除电流，
其中该节点经由增益控制电路连接至可编程增益放大器电路的输入端，且该增益控制电路用于设定该可编程增益放大器电路的放大增益。
2.如权利要求1所述的前馈式回波消除装置，其特征在于，该第一电流、该第二电流与该回波消除电流在该节点相互抵销。
3.如权利要求1所述的前馈式回波消除装置，其特征在于，该第一电流与该第二电流的总和相同于该回波消除电流。
4.如权利要求1所述的前馈式回波消除装置，其特征在于，该第一阻抗电路、该第二阻抗电路以及该回波消除电流产生电路直接耦接至该节点。
5.如权利要求1所述的前馈式回波消除装置，其特征在于，该增益控制电路为交流耦合电路或直流耦合电路。
6.如权利要求1所述的前馈式回波消除装置，其特征在于，该第二阻抗电路包括电阻与电容，且该电阻与该电容用以设定该第二电流的转角频率。
7.如权利要求1所述的前馈式回波消除装置，其特征在于，该回波消除电流产生电路为电流式数字模拟转换器电路。
8.如权利要求1所述的前馈式回波消除装置，其特征在于，该增益控制电路用以基于***收敛指针被调整，以设定该放大增益。
9.如权利要求1所述的前馈式回波消除装置，其特征在于，该节点还用以接收数据信号，并将该数据信号传输给该可编程增益放大器电路。
10.一种回波消除方法，其特征在于，包括：
响应于传输电流，将第一电流输出至节点，其中该节点经由增益控制电路连接至可编程增益放大器电路的输入端，且该增益控制电路用于设定该可编程增益放大器电路的放大增益；
自该节点汲取出回波消除电流；以及
响应于该传输电流，将第二电流输出至该节点，其中该第一电流与该第二电流的总和接近于该回波消除电流。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111186944.9A CN115967415A (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 前馈式回波消除装置与回波消除方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111186944.9A CN115967415A (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 前馈式回波消除装置与回波消除方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115967415A true CN115967415A (zh) | 2023-04-14 |
Family
ID=87360365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111186944.9A Pending CN115967415A (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 前馈式回波消除装置与回波消除方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115967415A (zh) |
-
2021
- 2021-10-12 CN CN202111186944.9A patent/CN115967415A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6509755B2 (en) | Method and device for active impedance matching | |
| EP2538567B1 (en) | Coupling arrangement for phantom-mode transmission | |
| US7729429B1 (en) | Active replica transformer hybrid | |
| US8537728B2 (en) | Communication apparatus with echo cancellation and method thereof | |
| CN111865339B (zh) | 传送器、接收器及混合式收发器 | |
| US8737278B1 (en) | Full duplex wire-line transceiver with echo cancellation line driver | |
| US8588403B2 (en) | Echo canceling arrangement | |
| JP2005524321A (ja) | 電力線データ通信のための完全二重化 | |
| CN110830076A (zh) | 能够抵销内部信号泄漏的无线收发机 | |
| Mahadevan et al. | A differential 160-MHz self-terminating adaptive CMOS line driver | |
| CN115967415A (zh) | 前馈式回波消除装置与回波消除方法 | |
| TWI789045B (zh) | 前饋式回波消除裝置與回波消除方法 | |
| TWI783717B (zh) | 前饋式回波消除裝置 | |
| TW202127815A (zh) | 收發器及操作收發器的方法 | |
| CN103457633B (zh) | 一种回波噪声消除全混合线接口 | |
| CN103427875B (zh) | 同轴电缆宽带接入的模拟前端*** | |
| CN1655468B (zh) | 用于全双工通信***的可调式回音消除装置 | |
| CN102195674A (zh) | 回波消除电路 | |
| US7436787B2 (en) | Transceiver for full duplex communication systems | |
| JP2004080764A (ja) | 混成集積回路を有する送受信機 | |
| US11533078B2 (en) | Signal crosstalk suppression on a common wire | |
| EP1481488B1 (en) | TRANSMITTER/RECEIVER FOR BIDIRECTIONAL COMMUNICATIONS | |
| US20100166125A1 (en) | Systems and methods for enhancing performance of a low-power transceiver | |
| JPH0396055A (ja) | ２線４線回路 | |
| WO2000038345A1 (en) | Echo and distortion cancellation arrangement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |