RU210266U1 - Универсальный инвариантный эхокомпенсатор для нелинейного эхотракта - Google Patents

Универсальный инвариантный эхокомпенсатор для нелинейного эхотракта Download PDF

Info

Publication number
RU210266U1
RU210266U1 RU2021113036U RU2021113036U RU210266U1 RU 210266 U1 RU210266 U1 RU 210266U1 RU 2021113036 U RU2021113036 U RU 2021113036U RU 2021113036 U RU2021113036 U RU 2021113036U RU 210266 U1 RU210266 U1 RU 210266U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
echo
invariant
key
calculator
output
Prior art date
Application number
RU2021113036U
Other languages
English (en)
Inventor
Иван Иванович Павлов
Валерий Васильевич Лебедянцев
Мария Сергеевна Павлова
Евгения Сергеевна Абрамова
Максим Валерьевич Лебедянцев
Сергей Степанович Абрамов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (СибГУТИ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (СибГУТИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (СибГУТИ)
Priority to RU2021113036U priority Critical patent/RU210266U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU210266U1 publication Critical patent/RU210266U1/ru

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

Предполагаемая полезная модель относится к области систем, сетей и устройств телекоммуникации для подавления сигналов передатчика, проходящих через паразитный эхотракт устройств разделения направлений передачи на вход собственного приемника. Достигаемый технический результат полезной модели направлен на возможность применения нового для теории связи математического аппарата - теории групп преобразований, который открывает возможность разработки эхокомпенсаторов с инвариантными относительно характеристик эхотрактов свойствами. Преимуществом универсального инвариантного эхокомпенсатора для нелинейного эхотракта относительно табличного эхокомпенсатора являются меньшие требования к объему памяти эхокомпенсатора, а по отношению к эхокомпенсатору, использующему физическую или математическую модель, - меньшее количество математических операций для вычисления копии эха. 1илл.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к области систем, сетей и устройств телекоммуникации для подавления сигналов передатчика, проходящих через паразитный эхотракт устройств разделения направлений передачи на вход собственного приемника.
В настоящее время наиболее известны три способа эхокомпенсации путем вычитания копий эхосигналов из суммы принимаемых сигналов и сигналов эха собственного передатчика.
Первый способ, называемый табличным, заключается в запоминании на этапе обучения эхокомпенсатора всех возможных копий эхосигналов на выходе эхотракта. После окончания обучения компенсация эха происходит путем вычитания из принимаемой совокупности сигналов противоположной стороны и сигналов эха, соответствующих передаваемым сигналам копий эха.
Второй метод формирования копий эхосигналов осуществляется пропусканием сигналов передатчика через физическую или математическую модель (при цифровой реализации) паразитного эхотракта.
Третий, инвариантный метод эхокомпенсации, базируется на использовании для вычисления копий эхосигналов инварианта эхотракта - особого соотношения между параметрами передаваемых сигналов, которое не меняется эхотрактом для подобных по форме сигналов. За счет этого свойства копия эхосигнала может быть рассчитана путем умножения текущей величины инварианта для передаваемого сигнала на копию эха от предыдущего сигнала с подобной формой [1, 2].
Преимуществом инвариантного метода эхокомпенсации относительно табличного метода является меньшие требования к объему памяти эхокомпенсатора, а по отношению ко второму методу - меньшее количество математических операций для вычисления копии эха.
Известные устройства, реализующие инвариантный метод эхокомпенсации, используют инвариант аффинной группы преобразований в виде отношения длин векторов сигналов подобной формы [3, 4]. Аффинная группа преобразований описывает преобразования сигналов системами с линейными амплитудными характеристиками [1]. Следовательно, известные устройства инвариантной эхокомпенсации применимы только для ситуации, когда амплитудная характеристика эхотракта линейна.
Однако на практике в общем случае могут использоваться устройства разделения направлений передачи, амплитудная характеристика эхотракта которых имеет нелинейный характер.
Для таких ситуаций в инвариантных эхокомпенсаторах необходимо использовать инвариант более общей группы преобразований, включающую в себя аффинную группу в качестве подгруппы. В нашей полезной модели определим синтез универсального инвариантного метода эхокомпенсации, использующего инвариант этой группы.
Структурная схема универсального инвариантного эхокомпенсатора
Рассмотрим структурную схему универсального инвариантного эхокомпенсатора, использующего инвариант нелинейного эхотракта, преобразования сигналов в котором характеризуются проективной группой преобразований (фиг. 1).
Сигналы передатчика Si(t) последовательно поступают на вход устройства разделения направлений передачи и вследствие наличия паразитного эхотракта проходят на вход приемника в виде эхосигналов Siэ(t). Задача эхокомпенсатора, включаемого на входе приемника, состоит в устранении сигнала эха.
Назначение блоков схемы:
ИС - источник сообщений;
Пер - передатчик;
Кл1, Кл2, Кл3, Кл4 - ключи;
БП1, БП2, БП3, БП4 - блоки памяти;
ВМВС - вычислитель модулей векторов сигналов;
НХЭС - блок нормирования и хранения образа эхосигнала;
БВМС - блок вычисления модулей и их векторов.
Работа схемы состоит в следующем. При этом полагаем, что информационные и опорные сигналы имеют подобные формы, отличающиеся лишь множителем. Последовательность работы схемы состоит из двух этапов: обучения и рабочего этапа.
На этапе обучения передатчик последовательно во времени вырабатывает опорные сигналы S1(t) и S2(t). В блоки памяти БП1 и БП2 записываются величины модулей векторов первого и второго опорных сигналов и, соответственно. Величины модулей рассчитываются блоком вычисления модулей векторов сигналов. При этом эхосигналы, порождаемые опорными сигналами, поступают с выхода эхотракта устройства разделения направлений передачи на блок вычисления модулей их векторов.
Вычисленные значения длин векторов эхосигналов и записываются, соответственно, в блоки памяти БП3 и БП4. Распределение вычисленных величин модулей векторов опорных сигналов и модулей векторов их эхосигналов по блокам памяти осуществляется через ключи Кл1 и Кл4 с использованием ключа Кл3.
На этапе обучения через ключ Кл2 в блок нормирования и хранения образа эхосигнала поступает образец формы эхосигнала.
После этапа обучения начинается рабочий этап, алгоритм которого описывается выражениями (1) и (2).
Figure 00000001
Figure 00000002
В этом режиме ключ Кл1 находится в крайнем левом положении и через него на вычислитель инварианта Ji поступают длины векторов информационных сигналов. Ключ Кл2 находится в разомкнутом состоянии, а ключ Кл3 - в крайнем правом положении.
На вычислитель копий сигналов эха S'iэ(t) подаются величины инварианта Ji модули векторов сигналов эха S1э(t) и S2э(t), а также нормированный образец эха с выхода блока нормирования и хранения образа эхосигнала. В соответствии с выражением (1) вычислитель копии сигнала эхо осуществляет ее расчет
Figure 00000003
Рассчитанная таким образом копия эхосигнала устраняется вычитателем из суммы принимаемого сигнала и сигнала эха, в результате чего осуществляется компенсация эха. Координация согласованной работы блоков нелинейного инвариантного эхокомпенсатора осуществляется передатчиком.
Заключение.
Применение для синтеза эхокомпенсаторов дуплексных систем связи нового для теории связи математического аппарата - теории групп преобразований - открывает возможность разработки эхокомпенсаторов с инвариантными относительно характеристик эхотрактов свойствами.
Использование инварианта проективной группы преобразований для решения задачи эхокомпенсации позволяет синтезировать инвариантный эхокомпенсатор для широкого класса устройств разделения направлений передачи как с линейными, так и нелинейными амплитудными характеристиками эхотракта.
Список используемой литературы.
1. Лебедянцев В.В., Разработка и исследование методов анализа и синтеза инвариантных систем связи. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. - Новосибирск: СибГУТИ, 1995 г. - 253 с.
2. Абрамов С.С., Повышение помехоустойчивости дуплексных систем на основе инвариантной эхокомпенсации: Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. - Новосибирск: СибГУТИ, 2016 г. - 241 с.
3. Адаптивный инвариантный эхокомпенсатор / Патент РФ №148617 от 12.11.2014. / С.С. Абрамов, В.В. Лебедянцев, Е.В. Морозов, А.А. Калачиков.
4. Корреляционный адаптивный инвариантный эхокомпенсатор / Патент РФ №168793 от 21.02.2017. / С.С .Абрамов, В.В. Лебедянцев, Е.В. Морозов, А.А. Калачиков.

Claims (1)

  1. Универсальный инвариантный эхокомпенсатор для нелинейного эхотракта, характеризующийся тем, что содержит передатчик, выполненный с возможностью последовательного формирования во времени опорных сигналов S1(t) и S2(t) и информационного сигнала Si(t), также состоящего из вычислителя модулей векторов сигналов (ВМВС), выполненного с возможностью поступления опорных сигналов S1(t) и S2(t) и информационного сигнала Si(t), выход блока ВМВС подключен через ключ Кл1 к блокам памяти БП1 и БП2, выходы блоков памяти БП1 и БП2 подключены к вычислителю инварианта Ji, выполненному с возможностью поступления на вычислитель инварианта Ji вектора информационного сигнала Si(t) через ключ Кл1, ключ Кл3, выполненный с возможностью поступления на его вход образца эхосигнала, выход ключа Кл3 одновременно подключен к блоку вычисления модулей и их векторов (БВМС) и к ключу Кл2, ключ Кл2 подключен на вход блока нормирования и хранения образа эхосигнала (НХЭС), выход блока БВМС подключен через ключ Кл4 к блокам памяти БП3 и БП4, выходы блоков памяти БП3 и БП4 подключены к вычислителю копий эхосигналов S'iэхо(t) вход вычислителя копий эхосигналов S'iэхо(t) подключен к выходу вычислителя инварианта Ji, вход вычислителя копий эхосигналов S'iэхо(t) подключен к выходу блока НХЭС, выполненного с возможностью формирования нормированного образа эха Sэн(t); выход вычислителя копий эхосигналов S'iэхо(t) подключен к вычитателю, с возможностью поступления на его вход суммы принимаемого сигнала и сигнала эха через ключ Кл3, при этом вычитатель выполнен с возможностью формирования на его выходе оценки информационного сигнала Siпр(t).
RU2021113036U 2021-05-04 2021-05-04 Универсальный инвариантный эхокомпенсатор для нелинейного эхотракта RU210266U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113036U RU210266U1 (ru) 2021-05-04 2021-05-04 Универсальный инвариантный эхокомпенсатор для нелинейного эхотракта

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113036U RU210266U1 (ru) 2021-05-04 2021-05-04 Универсальный инвариантный эхокомпенсатор для нелинейного эхотракта

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU210266U1 true RU210266U1 (ru) 2022-04-05

Family

ID=81076445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021113036U RU210266U1 (ru) 2021-05-04 2021-05-04 Универсальный инвариантный эхокомпенсатор для нелинейного эхотракта

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU210266U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2526503A1 (de) * 1974-06-13 1976-01-02 Communications Satellite Corp Echounterdruecker
US7366118B2 (en) * 2002-04-26 2008-04-29 Global Ip Solutions Inc. Echo cancellation
RU2407148C1 (ru) * 2009-08-03 2010-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТяжПромИнжиниринг" Адаптивный эхокомпенсатор на рекурсивном фильтре м-го порядка
RU112562U1 (ru) * 2011-07-26 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Эхокомпенсатор

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2526503A1 (de) * 1974-06-13 1976-01-02 Communications Satellite Corp Echounterdruecker
US7366118B2 (en) * 2002-04-26 2008-04-29 Global Ip Solutions Inc. Echo cancellation
RU2407148C1 (ru) * 2009-08-03 2010-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТяжПромИнжиниринг" Адаптивный эхокомпенсатор на рекурсивном фильтре м-го порядка
RU112562U1 (ru) * 2011-07-26 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Эхокомпенсатор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100407594C (zh) 语音通信设备、抑制声音回声的方法和频谱整形器
JP2792252B2 (ja) 多チャンネルエコー除去方法および装置
EP0627825B1 (en) Multi-channel echo cancelling method and a device thereof
US8947992B2 (en) Combined echo and crosstalk cancellation
JP4702372B2 (ja) エコー抑圧方法及び装置
JP5501527B2 (ja) エコー消去装置およびエコー検出装置
JPH08288890A (ja) 適応型フィルタリングのための方法および装置
WO2000004698A1 (en) Digital adaptive filter and acoustic echo canceller using the same
WO2006049260A1 (ja) 信号処理の方法、信号処理の装置および信号処理用プログラム
JPH09507120A (ja) エコー打消装置においてエコーの位置を決定する方法
JPH10304489A (ja) エコー・雑音成分除去装置
JPH0618331B2 (ja) 経時変化特性を有する配線において発生するエコ−をディジタル消去するための装置
JP2856113B2 (ja) エコーキャンセラ
CN102165708B (zh) 信号处理方法、信号处理装置及信号处理程序
RU210266U1 (ru) Универсальный инвариантный эхокомпенсатор для нелинейного эхотракта
Stanciu et al. Variable-forgetting factor RLS for stereophonic acoustic echo cancellation with widely linear model
JP2000511756A (ja) 高速線反響消去装置トレーニングのための直交ｌｍｓアルゴリズム
RU168793U1 (ru) Корреляционный адаптивный инвариантный эхокомпенсатор
US8804946B2 (en) Stochastic vector based network echo cancellation
RU148617U1 (ru) Адаптивный инвариантный эхокомпенсатор
Childs et al. Tameness and local normal bases for objects of finite Hopf algebras
JPH09261135A (ja) 音響エコー消去装置
JP3121983B2 (ja) 音響反響除去装置
KR20050047374A (ko) 통신 기기용 하이브리드 소음 제거 시스템 및 방법
JP3145547B2 (ja) 音響反響除去装置