DE69123579T2 - Verfahren zur adaptiven Echokompensation und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur adaptiven Echokompensation und Einrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft die digitale Signalübertragung über Telefonleitungen in Netzwerken mit Zweidraht/Vierdrahtumsetzungen und im einzelnen ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kompensation der für diese Netzwerke typischen Echosignale.
- In der Kommunikationstechnik ist man sich bewußt, daß das Interesse an Netzwerken und Multimediasystemen ständig weiter zunehmen wird. Unter dem Aspekt der Kommunikation bedeutet Multimedia-Verarbeitung das uneingeschränkte Mischen und Verteilen von Text, Bildern und Sprache in einem einzigen Hochleistungsnetz über sehr große Entfernungen. Hierzu müssen diese drei Informationsarten zunächst in digital verschlüsseite Daten umgewandelt und diese Daten dann in einem gemeinsamen Netz übermittelt werden. Es liegt auf der Hand, daß viele wichtige technische Probleme gelöst werden müssen, um hierfür geeignete Netzwerke einrichten zu können.
- Eines dieser Probleme ist das Echo, die Antwort hierauf heißt Echokompensation. Es stehen bereits mehrere Echokompensationseinrichtungen zur Verfügung. Diese arbeiten jedoch hinsichtlich des Kosten/Nutzenaspekts noch nicht ganz zufriedenstellend, insbesondere dann nicht, wenn Mehrfachechos unterdrückt werden sollen.
- Um zu verdeutlichen, um was es hier im einzelnen geht, sollte man sich die grundlegenen Prinzipien in Erinnerung rufen. Von einem Telefonapparat kommende Sprachsignale werden, zumindest über eine kurze Distanz, zunächst in ihrer Analogform und über eine bidirektionale Zweidrahtleitung übermittelt. Diese Leitung wird dann in zwei eindirektionale Leitungen aufgeteilt (insgesamt vier Drähte). Eine eindirektionale Leitung wird für die ankommenden Signale, die andere für die abgehenden Signale verwendet. Das abgehende Sprachsignal erfährt dann eine Analog-Digital (A/D)-Umwandlung, damit eine weitere Übertragung über ein digitales Hochgeschwindigkeitsnetz möglich ist. Anschließend muß dann auf der Empfangsseite eine korrelative Digital-Analog (D/A)-Umwandlung erfolgen, bevor das Signal über eine bidirektionale Zweidrahtleitung an den gewünschten Telefonapparat weitergegeben werden kann. Daher müssen, zumindest auf beiden Seiten des Netzwerks, Zweidraht/Vierdraht- und Vierdraht/Zweidrahtumsetzungen erfolgen. Diese werden in der Regel mit den sogenannten Differentialübertragern ausgeführt. Durch unvermeidliche Last-Fehlanpassungen bei der Verzweigung in der gesamten Sprachfrequenz- Bandbreite werden Teile der abgehenden Sprache zu ihrem ursprünglichen Telefonbenutzer zurückgekoppelt. Dies sind die sogenannten Echos, welche die Kommunikation zwischen den Endbenutzern beträchtlich stören.
- Jeder Differentialübertrager auf dem Sprachweg kann natürlich auch ein Echo erzeugen, wodurch sich die Situation noch verschlechtert. Das Verfolgen und Kompensieren einfacher Echos ist kompliziert; dieses Problem ist jedoch noch schwieriger zu lösen, wenn es um Mehrfachechos geht, beziehungsweise wenn aufgrund von Nebenstellenanlagen die unterschiedlichsten Umgebungen vorhanden sind.
- Echokompensationseinrichtungen verwenden adaptive Digitalfilter, welche die digitalen Signale in den beiden eindirektionalen Leitungen überwachen, die genannten Signale verarbeiten, eine Echonachbildung erzeugen, und diese Nachbildung von dem eigentlichen, echoverseuchten Signal subtrahieren. Die die Echonachbildung erzeugenden Filterkoeffizienten (sogenannte Echofilter) werden zur Abstimmung des Filters dynamisch geschätzt und angepaßt. Die Rechenlast für die Schätzung der Koeffizienten ist ziemlich intensiv; sie ist der Hauptnachteil der aktuellen Signalprozessoren.
- Je höher die Anzahl der erforderlichen Koeffizienten ist, desto komplizierter ist der Filter. Außerdem sollte man beim Entwurf des Echofilters daran denken, daß der Filter die Impulsantwort des Echopfads h(t) dynamisch synthetisiert. Die Filterkoeffizienten können als Abtastwerte dieser Impulsantwort definiert werden. Je länger die Impulsantwort ist, oder besser, je länger der signifikante Teil der genannten Impulsantwort ist, desto höher ist die Anzahl der zu berücksichtigenden Koeffizienten.
- Außerdem sollte die Berechnung der Koeffizienten, insbesondere in einer variablen Netzwerkumgebung, so schnell erfolgen, daß das System zufriedenstellende Leistungen erbringt. Dies könnte zumindest teilweise durch Erhöhen der Leistung des Signalprozessors erreicht werden. In der Praxis muß jedoch zur Leistungsoptimierung, in Bezug gesetzt zur Komplexität, die Berechnung der Koeffizienten optimiert werden.
- Die erforderliche Rechenleistung könnte sonst die gesamte Echokompensationseinrichtung unter dem Kostenaspekt unrentabel machen.
- Zur Verfolgung der signifikanten Teile der Echopfad-Impulsantwort oder zur Berechnung der Echofilterkoeffizienten wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen. Ihnen allen ist entweder ein mangelndes Leistungsvermögen hinsichtlich der Adaptivität oder in ihrer Annäherung an den richtigen Koeffizientenwert gemeinsam.
- Die am 7. April 1988 veröffentlichte PCT-Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer wo 88/02582 beschreibt beispielsweise ein Verfahren zur Kompensation von Echogeräuschen in einem digitalen Netz, das insbesondere auf Zustände mit Mehrfachecho ausgerichtet ist. Zu diesem Zweck kann in die Übertragungsleitung ein Impulssignal eingespeist und das entsprechende Echosignal in Antwort auf diesen Impuls gemessen werden. Die gemessene Impulsantwort ermöglicht dann ein konventionelles Erzeugen und Speichern der erforderlichen Echofilterkoeffizienten. Die Anzahl der Koeffizienten wird dann dadurch optimiert, daß alle Koeffizienten, deren Amplitude unter einer vorher festgelegten Schwelle liegt, verworfen werden. Zwar wurden die bis dahin bekannten Verfahren zur Rauschunterdrückung sowohl für Zustände mit einfachem Echo als auch mit Mehrfachecho mit diesem Verfahren verbessert, jedoch hat man durch Einsatz einer Übungssequenz festgestellt, daß dieses Verfahren in schnellen, veränderlichen Netzwerkumgebungen nicht leistungsfähig genug ist; dies könnte für die meisten aktuellen Anwendungen, auch für Multimedia-Netzanwendungen, der Hauptnachteil sein.
- Eine Aufgabe dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines voll adaptiven Verfahrens zur Verfolgung und Berechnung der signifikantesten Echofilterkoeffizienten, und zwar direkt durch dynamische Schwellenwertoperationen, um eine Anpassung an jeweils veränderte Netzwerkumgebungen zu erreichen. Damit das genannte Verfahren in einer sich schnell verändernden Netzwerkumgebung besonders effizient arbeitet, werden in ihm eine schnell annähernde Gradientenmethode mit einer präziseren Vorzeichenmethode kombiniert.
- Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im folgenden ausführlicher erläutert, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen.
- Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines einfachen Echopfads;
- Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Netzwerks mit einer Echokompensationseinrichtung;
- Figur 3 zeigt eine Doppelechodarstellung;
- Die Figuren 4-8 zeigen Flußdiagramme zur Realisierung der Echokompensationsmerkmale dieser Erfindung.
- Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines einfachen Echopfads. Das vom Sprecher A über eine bidirektionale Zweidrahteinrichtung kommende Sprachsignal wird durch den Differentialübertrager (HA) als ein Signal xt über die obere eindirektionale Leitung gesendet. Dieses Signal wird normal abgetastet, digital in einen Datenstrom x(n) kodiert (n steht für den nten Abtastwert) und dann über ein digitales Netz zum Sprecher B übertragen. Bevor das Signal den Differentialübertrager (HB) erreicht, wird es in seine Analogform umgewandelt Aufgrund einer Impedanzlast-Fehlanpassung im Sprachfrequenzspektrum wird ein Teil des den Differentialübertrager HB erreichenden Signals x(t) zum Sprecher A zurückgekoppelt. Es handelt sich hierbei um ein primäres Echo und man kann sehr gut verstehen, wie störend dieses Echo für den Sprecher A sein kann. Noch störender wirken sich Mehrfachechos aus (siehe Echo 1 und Echo 2 in Figur 2).
- Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Echokompensationsarchitektur (Echofilter). Das System umfaßt einen digitalen Transversalfilter (20), in den die abgetasteten Signalwerte x(n) (die auch als Signal x(n) bezeichnet werden können) eingespeist werden. Der Filter (20) ist ein adaptiver Filter, dessen Koeffizienten in einem sogenannten Koeffizienten-Schätzgerät (22) berechnet werden, das sowohl mit dem Signal x(n) als auch mit dem Restsignal e(n) gespeist wird.
- Der Filter (20) stellt ein geschätztes Echonachbildungs-Signal (n) bereit.
- Theoretisch müßte durch Subtrahieren von (n) von y(n) in einem Subtrahierwerk (24) das Echo kompensiert werden. Das Restsignal ist ein Fehlersignal e (n) . Das wesentliche Problem, das es hier zu lösen gilt, besteht darin, die Koeffizienten zu schätzen, unabhängig davon, ob es sich um ein einfaches Echo oder ein Mehrfachecho handelt.
- Figur 3 zeigt eine Doppelecho-Impulsantwort. Das Hauptproblem besteht in der Bestimmung der signifikanten Koeffizienten (amplitudenweise), ohne daß die wirkliche Form der Impulsantwort, von der diese abgeleitet werden sollen, bekannt ist.
- Das Verfahren dieser Erfindung beinhaltet sowohl eine dynamische Berechnung der Schwellenwerte, zur Unterscheidung der signifikanten von den insignifikanten Koeffizientenwerten, als auch das Setzen der korrelativen Grenzen (nämlich First, Left, Right und Last für eine Doppelechosituation, in Figur 3).
- Durch permanentes Anpassen der genannten Grenzen kann viel Rechenleistung eingespart werden, das heißt, es wird hiermit eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bekannten Verfahren erreicht, auch gegenüber den sogenannten Bestimmungsmethoden mit geebneter Laufzeit (siehe Europäische Patentanmeldung Nr. 854300381, eingereicht am 30.10.1985).
- Angenommen, Sprecher B ist nicht aktiv, was mit einem herkömmlichen Sprachaktivitätsdetektor (der in den in dieser Anmeldung gezeigten Figuren nicht dargestellt ist) festgestellt wird, dann kann der Gesamtprozeß entsprechend dem Flußdiagramm der Figur 4 zusammengefaßt werden.
- Ein Koffizienten-Schwellenwert (Thrshld) wird auf Null initialisiert, und sogenannte relative Abtastzeitgrenzen oder Koeffizientengrenzparameter werden jeweils auf die folgenden Initialwerte gesetzt:
- First = 0
- Last - D, wobei D eine vorher festgelegte große Zahl ist
- Left = D/2
- Right = Left + 1
- Mit anderen Worten, der ursprüngliche Transversalfilter deckt die gesamte Distanz von Null bis D ab.
- Der Transversalfilter wird so eingestellt, daß er mit einem beliebigen Satz von konventionell definierten Koeffizienten arbeitet und eine geschätzte Echonachbildung (n) bereitstellt. Der Fehler e(n) wird davon abgeleitet. Eine neue Gruppe von Koeffizienten wird geschätzt (berechnet), die für jeden vorherigen Koeffizienten (n) einen neuen geschätzten Koeffizienten (n+1) bereitstellt. Diese Operationen werden für eine bestimmte Anzahl von Abtastzeiten bis zu einer vorher festgelegten Anzahl T wiederholt (zum Beispiel T=1.000). Wenn T=1.000 erreicht ist, werden Grenzberechnungen ausgeführt, gefolgt von Schwellenwertberechnungen. Der gesamte Prozeß kann mit den neu berechneten Parametern für Thrshld, First, Last, Left und Right neu gestartet werden. Jeder außerhalb dieser Grenzwerte liegende Filterkoeffizient wird einfach verworfen.
- Man kann hier eine der Flexibilitäten dieses Verfahrens erkennen, bei dem sogar eine dynamische Neudefinition der Koeffizientenanzahl selbst möglich ist.
- Figur 5 ist ein Flußdiagramm der Funktion des Transversalfilters. Es soll zunächst daran erinnert werden, daß konventionell, wenn
- { i(n), i=0, . . ., D-1 }
- der Schätzwert zum Zeitpunkt n der Gruppe der Filterkoeffizienten
- { i, i=0, . . . , D-1 }
- ist, die Transversalfilterung, welche den Echonachbildungs- Schätzwert ( (n)) bereitstellt, wie folgt ist:
- Die oben beschriebenen Operationen werden zunächst mit der Anfangsgruppe von Koeffizienten ausgeführt (eine Technik, die bereits bei Entzerrern angewendet wird) und anschließend mit den in den Koeffizienten-Schätzoperationen definierten Gruppen, wie im folgenden noch beschrieben wird. Es sei hier jedoch bereits darauf hingewiesen, daß nur die zwischen First und Left und zwischen Right und Last liegenden Koeffizienten berücksichtigt werden. Auch hierzu folgt später noch die Beschreibung. Dies erklärt, warum das in Figur 5 gezeigte Flußdiagramm, das die Gleichung (1) implementiert, in die beiden Hauptschritte (50) und (52) aufgeteilt wurde.
- Jede endgültig geschätzte Echonachbildung (n) wird von dem echoverseuchten Signal y(n) subtrahiert, um so das geschätzte Fehlersignal e(n) zu erzeugen.
- Figur 6 zeigt ein Flußdiagramm zur Ausführung des Koeffizienten-Schätzschrittes der Erfindung (siehe Figur 4). Bei der Koeffizientenschätzung werden zwei bekannte Methoden miteinander kombiniert, und zwar die Gradientenmethode und die Vorzeichenmethode, die allgemein getrennt eingesetzt werden.
- Mit der Gradientenmethode kann ein gegebener Filterkoeffizient hi zum Abtastzeitpunkt n+1 unter Einsatz des vorherigen, geschätzten hi-Werts mit Hilfe des Ausdrucks
- i(n+1) = i(n) + µ.x(n-i) . e(n)
- geschätzt und diese Operation für die gesamte Gruppe von Filterkoeffizienten wiederholt werden.
- µ = mu ist eine vorher festgelegten Konstante, die eine Konvergenzrate definiert.
- Mit der Vorzeichenmethode ist eine Berechnung von Filterkoeffizienten entsprechend der folgenden Gleichung möglich:
- i(n+1) = i(n) + γ.Sign[e(n).x(n-i)] (2)
- Hierbei ist γ = Gamma, eine vorher festgelegte Konstante, der Ausdruck Sign [X] steht für das Vorzeichen von X.
- Es wurde festgestellt, daß die Gradientenmethode zunächst normalerweise, bezogen auf das Signal/Rauschverhältnis (S/N) des Prozesses, schnell startet, und sich dann schnell auf einem niedrigen (S/N) sättigt.
- Im Gegensatz dazu kann die Vorzeichenmethode langsam starten, steigt jedoch dann bis auf hohe S/N-Verhältnisse an.
- Das in dem Flußdiagramm der Figur 6 implementierte Verfahren kombiniert beide Methoden und nutzt damit die Vorteile beider in vollem Umfang aus. Es beginnt mit der Gradientenmethode (siehe Schritte 62 und 64), bis zu einer vorher festgelegten Anzahl N von Abtastzeiten n (zum Beispiel 10.000), und schaltet dann um auf die Vorzeichenmethode (siehe Schritte 66 und 68).
- Mit der oben dargestellten Kombination der beiden Methoden wird außerdem eine ständige Anpassung an die wechselnden Verzweigungs- und Netzwerkbedingungen erreicht. Sollten die Koeffizientenschwankungen darüber hinaus an einem gegebenen Schwellenwert höher werden, könnte der gesamte Koeffizienten- Schätzprozeß erneut mit der Gradientenmethode beginnen.
- Nach jedem Vielfachen eines vorher festgelegten Zeitintervalls T (zum Beispiel T = n.1000) werden die signifikanten Grenzparameter (First, Left, Right und Last) neu definiert. Dieser Vorgang erfolgt entsprechend dem Flußdiagramm der Figur 7. Die Grenzwerte werden nach einem adaptiven Schema verfolgt und angepaßt, das auf Schwellenwertbetrachtungen in Relation zu den Absolutwerten der Koeffizienten basiert. Der Schwellenwert wird ebenfalls adaptiv eingestellt und ständig angepaßt, wie im folgenden noch beschrieben wird. Die Verfolgung der Grenzwerte wird jedoch, angenommen, ein Schwellenwert wird gesetzt, wie folgt ausgeführt: die Grenzwerte First und Last zuerst, und anschließend die Grenzwerte Left und Right.
- Am Anfang wird ein Berechnungsindex i mit dem letzten Wert von First gleichgesetzt, der Absolutwert des Koeffizienten i wird mit dem Schwellenwert (Thrshld) verglichen. Solange i niedriger als der Schwellenwert ist, wird der Index i um eins hochgezählt, i wird auf Null gesetzt und der Prozeß wird fortgesetzt. Sobald die Prüfung negativ ausfällt ( i > Thrshld), wird der neue Wert First gleich i-1 gesetzt (um eine Algorithmus-Rückverfolgung zu ermöglichen) und als Zeiger gespeichert (siehe 70).
- Dann beginnt der Prozeß mit i = Last (vorher berechneter Last-Wert) und i wird zurückgezählt, solange i kleiner als Thrshld ist. Wenn diese Prüfung negativ ausfällt, wird Last auf i-1 gesetzt (siehe 72). Dies ist das Ziel, um eine Algorithmus-Rückverfolgung zu erlauben.
- In einem ähnlichen Prozeß werden Left (siehe 74) und Right (siehe 76) eingestellt.
- Figur 8 zeigt ein Flußdiagramm zur Berechnung des Wertes für Thrshld. Es beruht auf der folgenden Formel:
- Hierbei ist 0 < α ≤ 1 und i(n) steht für den Absolutwert (oder abs) von i (n).
- Es könnten auch andere Methoden angewendet werden. Zum Beispiel kann man andere Schwellenwerte einsetzen, einen zwischen First und Left und den anderen zwischen Right und Last, womit berücksichtigt wird, daß sekundäre Echos generell schwächer als primäre Echos sind.
- Anhand der oben beschriebenen Flußdiagramme dürfte ein Fachmann auf dem Gebiet keine Schwierigkeiten haben, die erforderlichen (Mikro)-Programme zur Realisierung der Echokompensation zu schreiben.
Claims (8)
1. Ein adaptives, digitales Echokompensationsverfahren, um
in einem Übertragungsnetz das Echo zu einem periodisch
(Periode T) abgetasteten Eingangssignal x(n) zu
kompensieren, durch Synthetisieren einer Echonachbildung
(n), unter Anwendung eines Digitalfilters, dessen
Koeffizienten adaptiv erzeugt werden sollen, und durch
Subtrahieren der genannten Nachbildung von einem
echoverseuchten, zurückkommenden Signal y(n), um davon ein
minimales Fehlersignal e(n) abzuleiten, wobei das
genannte Verfahren folgendes umfaßt:
a) Einstellen eines Koeffizienten-Schwellenwerts
(Thrshld) auf einen vorher festgelegten
Initialwert;
b) Einstellen von initialen relativen
Abtastzeitgrenzen, wodurch Koeffizientengrenzen definiert werden;
c) Einstellen eines initialen Echofilters, wobei die
Initialkoeffizienten konventionell gesetzt werden;
d) basierend auf dem genannten initial gesetzten
Filter, Erzeugen einer Echonachbildung und
Subtrahieren der genannten Echonachbildung von dem genannten
echoverseuchten, zurückkommenden Signal und
Ableiten eines aktualisierten Fehlersignals e(n) von
diesem;
e) Ableiten einer neuen Gruppe von geschätzten
Koeffizienten, wobei das genannte Ableiten folgendes
umfaßt:
Erzeugen einer Gruppe von geschätzten
Filterkoeffizienten i für die (n+1)te Abtastzeit,
unter Verwendung einer Gradientenmethode als
schnell konvergierende Methode;
mehrmaliges Wiederholen der genannten schnell
konvergierenden Methode, wobei die Anzahl der
Wiederholungen vorher festgelegt wurde; und
anschließend
Umschalten auf eine präzisere
koeffizientenerzeugende Methode, welche eine sogenannte
Vorzeichenmethode beinhaltet
f) Wiederholen der Schritte d) und e) während einer
vorher festgelegten Anzahl von Perioden T;
g) nach der genannten vorher festgelegten Anzahl von
Perioden, Neudefinieren der genannten
Koeffizientengrenzen, basierend auf dem genannten
Koeffizienten-Schwellenwert, und Verwerfen von
Filterkoeffizienten, die nicht in dem genannten
Schwellenbereich
liegen, wodurch eine aktualisierte
Koeffizientengruppe definiert wird;
h) Berechnen eines neuen Koeffizienten-Schwellenwerts,
basierend auf der genannten aktualisierten
Koeffizientengruppe; und Wiederholen der Schritte d) bis
h).
2. Ein adaptives, digitales Echokompensationsverfahren nach
Anspruch 1, bei dem die Neudefinition der genannten
Koeffizientengrenzen folgendes einschließt:
Prüfen des Absolutwerts jedes geschätzten Koeffizienten
in Relation zum Schwellenwert, bis der genannte
geschätzte Koeffizient höher als der Schwellenwert ist,
und dann Zurückverfolgen bis zu dem vorher geschätzten
Koeffizienten zur Definition der Grenze.
3. Ein adaptives, digitales Echokompensationsverfahren nach
Anspruch 1 oder 2, bei dem das genannte Ableiten einer
neuen Gruppe von geschätzten Koeffizienten nur für
diejenigen Koeffizienten durchgeführt wird, die innerhalb
der genannten neudefinierten Koeffizientengrenzen
liegen.
4. Ein adaptives, digitales Echokompensationsverfahren nach
Anspruch 1, bei dem die genannten initialen
Koeffizientengrenzen folgendes umfassen:
- initiales Setzen der vier folgenden Grenzen:
Erste Grenze = Null,
Letzte Grenze = D, wobei D eine vorher festgelegte
große Zahl ist,
Linke Grenze D/2, und
Rechte Grenze (D/2) + 1,
- periodisches Neudefinieren der genannten Grenzen,
basierend auf den aktuellen
Filterkoeffizientenwerten, unter Bezugnahme auf den aktuellen
Schwellenwert.
5. Ein adaptives, digitales Echokompensationsverfahren nach
Anspruch 4, bei dem das genannte Neudefinieren der
Koeffizientengrenzen folgendes umfaßt:
a) Setzen eines Berechnungsindex i, so daß dieser
gleich dem letzten Wert der First-Grenze ist;
b) Vergleichen des Absolutwerts des letzten
geschätzten Koeffizientenwerts i mit dem aktuellen
Schwellenwert;
c) Setzen des genannten Werts i, solange dessen
Absolutwert niedriger als der aktuelle Schwellenwert
ist;
d) Hochzählen von i und Wiederholen der Schritte b und
c;
e) Setzen einer First-Grenze entsprechend i, wenn i
höher als der genannte aktuelle Schwellenwert wird;
f) Setzen von i entsprechend dem letzten Wert der
Last-Grenze;
g) Vergleichen von i mit dem momentanen
Schwellenwert, Setzen von i auf Null, wenn es niedriger als
der genannte momentane Schwellenwert ist, und
Zurückzählen von i, bis i höher als der genannte
Schwellenwert wird, dann Setzen der Last-Grenze
entsprechend i;
h) Setzen von Left = First + (Last-First)/2 und Right
= Left+1;
1) Wiederholen der Schritte f) und g) für die Left-
Grenze;
j) Wiederholen der Schritte a) bis e) für die Right-
Grenze.
6. Ein adaptives, digitales Echokompensationsverfahren nach
Anspruch 5, bei dem der genannte neue
Schwellenkoeffizientenwert
entsprechend der folgenden Gleichung berechnet
wird:
Hierbei ist 0 < α ≤ 1
i(n) ist der Absolutwert des Koeffizienten i (n).
7. Ein adaptives, digitales Echokompensationsverfahren nach
Anspruch 5, bei dem die Berechnung des genannten neuen
Koeffizienten-Schwellenwerts folgendes umfaßt:
Berechnen der Koeffizientenenergie;
Setzen des genannten Schwellenwerts proportional zu der
genannten Energie.
8. Ein adaptives Echokompensationsgerät zur Kompensation
des Echos aus einem Übertragungsnetz auf ein periodisch
abgetastetes Eingangssignal x(n), durch Synthetisierung
einer Echonachbildung '(n), durch Verwenden eines
Digitalfilters, dessen Koeffizienten hi adaptiv zu
erzeugen sind, und durch Subtrahieren der genannten
Nachbildung von einem echoverseuchten, zurückkommenden Signal
y(n) zur Minimierung des resultierenden Fehlersignals
e(n)=y(n)- (n), wobei das genannte Gerät folgendes
umfaßt:
a) Mittel zum Setzen einer initialen Gruppe von
Filterkoeffizienten;
b) Mittel zum Setzen eines
Koeffizienten-Schwellenwerts (Thrshld) auf einen ersten vorher
festgelegten Wert;
c) Mittel zum Erzeugen einer Gruppe von geschätzten
Filterkoeffizienten hi für die Abtastzeit (n+1),
unter Anwendung von
i(n+1) = i(n) + µ.x(n-i) . e(n)
für i=0 bis D-1
wobei D ein vorher festgelegter Grenzwert und µ
eine vorher festgelegte Konvergenzkonstante ist;
d) Mittel zur Ausführung der genannten
Koeffizientenerzeugung für eine erste vorher festgelegte Anzahl
von Abtastperioden;
e) Mittel, um an der genannten ersten vorher
festgelegten Anzahl von Abtastperioden die letzte
berechnete Gruppe von Koeffizienten zu vergleichen und
alle Koeffizienten zu verwerfen, die unter dem
genannten Schwellenwert liegen;
f) Mittel, um den Schwellenwert basierend auf den
Werten von mindestens einer Gruppe von
Filterkoeffizienten neu anzupassen;
g) Mittel, um die Schritte c) bis f) bis zu einer
zweiten vorher festgelegten Anzahl von Abtastraten
zu wiederholen; und
h) Mittel, um die
Filterkoeffizient-Erzeugungsoperation umzuschalten auf:
i(n+1) = i(n) + Gamma.Sign[e(n).x(n-i)]
für i=0 bis D-1, wobei Gamma eine Konstante ist und
Sign[X] für das Vorzeichen von [X] steht.
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