Эхокомпенсатор

Эхокомпенсатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости . Устройство содержит блок 1 согласования, коммутатор 2, ЦАП 3 и 10, АЦП 4, формирователь 5 кодовых комбинаций , блок б памяти, генератор 7 управляющих импульсов, вымитатель 8. сумматор 9. Цель достигается введением регистров 11 и 12 памяти ихлюча 14. В блок 6 памяти записываются отсчеты импульсной реакции эхотракта. В процессе передачи сигналов осуществляется суммирование передаваемого сигнала с записанными сигналами и вычитание из эхосигнала. 2 ил. е Ј v| vj О О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)з Н 04 В 1/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4786485/09 (22) 29,01.90 (46) 23.01.92. Бюл. M 3 (71) Рязанский радиозавод и Научно-исследовательский институт спецтехники (72) M.Ä,Ðèâëèí, А.Н,Рубайлов, А.Я.Кондрашов, А.А.Юрченко и Б.И.Пустинский (53) 621.393.3 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1133675, кл. Н 04 В 1/52, 1983.. Я2„„1707766 А1 (54) ЗХОКО1У1ПЕНСАТОР (57) Изобретение относится к электросвязи.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. Устройство содержит блок 1 согласования, коммутатор 2, ЦАП 3 и 10, АЦП 4, формирователь 5 кодовых комбинаций, блок 6 памяти. генератор 7 управляющих импульсов, вычитатель 8, сумматор 9.

Цель достигается введением регистров 11 и

12 памяти и ключа 14. В блок 6 памяти записываются отсчеты импульсной реакции э;отракта. В процессе передачи сигналов осуществляется суммирование передаваемого сигнала с записанными сигналами и

3 эхосигнала. 2 ил.

1707766

10

Изобретение относится к электросвязи и может найти применение в устройствах для дуплексной передачи двоичных либо речЕВЫХ СИГНа IOB.

Известен эхокомпенсатор, содержащий линию задержки с отводами, перемножители, корреляторы, сумматор и вычитатель, причем отводы линии задержки са- чинены с первыми входами перемножителей, выходы которых соединены с входами су ;матора, выход которого соединен с входом вычитгтеля, выход ксторого соединен с входами корреляторов, выходы котссгх соединены с вторыми входами перемножи. елей, Известен цифровой зхокомпенсатор, садерлкзщий первый и второй нелинейные элементы, первый и второй регистры, сумматор, вь читатель, перемножитег ь, цифроаналоговый преобразователь, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, приче ° выход первого аналого-цифровс;о преобразователя соединен с входом и выходом первого регистра, входом второго нелинейногс элемента и Ilåðвым входом перемножителя, выход которого соеди I. с первым входом второго анало..а-.,;-,"алого прес .раз"еателя, а выход

CCÅÄÈНгН С ВХОДОМ ЦИ РСанаЛСГаеаГО ПРЕабразоеателя и входом первого нелинейН.;Го 3 .ЕМЕН Г;-:. ЕЫХОД :О..î,iOI0 СОЕДИНЕН С ..ч, ехо1,ал, перемнаж. теля, второй „ х- д кат: а;.с соединен с г.,1хадом pTGpcãо н " 1t>E 1Н0:О Э1ЕМСНТ а ВЫХОД СаЕДИНЕН с и=. г >- эхсдсл с.л1ма-сра етсрай ехсд которого ссе..инен с вторым екадол перемнсм: тегя и еыхо:,D - : .чтс„ага регистра, е:.:д K(. «рог= сс. диl ен с p-.-õадам сумматор

1;едастэткам 9 зеестных эусксмпенсат 0 р: B p R 1 1 с т с я с ". c ж н а с т ь . 8 < к е к т а к и е э х 3к мпе саторы содержат либс большое . cno перемнажителей, либо адин быстродействующий перемнажитель, сложный в практической реализации, Нвнбэлее близкил1 к предлагаемому является эхскампенсатop, содержащий блок согласования, первый и втсрай цифроаналоговый преобразователь, последоеа-е ьна соединенные аналого-цифровой преобразователь и еычитатель, коммутатор, блок памяти, c мматор, генератор управляющих им 1ульссв, блак управления и формирсвател кодовых комбинаций, выход которого, а та, ке выход блока согласования подклюены сс1тветственно к первому и второму информациснным входам коммутатора, выход когорого подклк чен к адресному входу блока памяти и к входу ",åðçorî цифроаналогового преобразователя, выход которого

25 ) 0

"5

55 подключен к эхотракту и к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационный вход блока памяти соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя и с первым входом вычитателя, выход блока управления соединен с управляющим входам коммутатора, а выход генератора управляющих импульсов соединен с управляющими входами блока согласования, аналого-цифрового преобразователя и формирователя кодовых комбинаций;

Недостатком этого эхокомпенсатора является низкая помехоустойчивость из-за большой погрешности недокомпенсации на выходе устройства, возникающей из-за влияния переходных процессов в э:.атракте, которые при обучении устройства не учитываются.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости зхокомпенсатора. г1остаеленная цель достигается тем, что в эхокомпенсатар, содержащей блок согласования, первый и второй цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и еычитатель, коммутатор, блок памяти, с»л;матпр, генера-.ор управляющих импульсае. блок;гаавления и фсрмироеатель кадое;х кал1б1л аций, выход кот рого, а также г 1хсд блаха сагласоеан1.1 подключены со3ТЕЕТСТВк,1 а К r;.СВСМУ И В-аРОМУ ИчфаРм"-ö 1Cííûì е;;"дам каммутатара, Выхад oTopcro подключен к адресному входу блока памяти и к входу гереого цифроаналогового преаб; эзсеателя, выход которого гадключгн к зхстракту и к инфсрмацианнсллу входу аналого-цифрового преобразователя, víôoðìàöèoííûé вход C,÷oêà памяти соединен с выходам аналого-цифраваго преобр зсвгтелп и с первым входам еычитате я, выход блока управления соединен с управляющим входом коммутатора, а выход блока генератора управляющих импульсов соединен с управляющими входами блока согласования. аналога-цифрового преобразователя и формирователя кодовых комбинаций, дополнительно введены первый и второй регистры памяти и кпюч, включенный между входом первого цифроаналогового преобразователя и выходом ксммутатсра, соединенным с первым адре ным входом блока памяти и с информационным входом первого регистра памяти, отводы и выход которого соединены соответственно с последующими адресными входами блока памяти по порядку возрастания их номеров, выход аналогоцифрового преобразователя. соединенный с последним информационным входом блока памяти, подключен к информационному входу второго регистра пал1 ти, отводы и выход которого соединены с предыдущим,1 инфорл1ациончыми входами блока памяти по порядку убывания их номеров, все выхо- 5 ды которого подключены к вкодам "умматора, выход которого соединен с вторым входом г;ычитателя, выход которог". соединен с входом второго цифроаналс; эвого преобразователя, управ-яющие входы пер- 10 во о и второго регистров гамяти соеди. ечы с ei.ходом гечератора управляюгцих импульсов и входо1л блока vnравления. в1орой и третий в,1ход которо о соединены сооТве ственно с управляющим вх" ом б."ока 15 памяти и управ 1яющил1 входом кгюча.

Conoc . вительный анализ с извегт; ым псказывагт. что предла.аемое устройство отличается н.=:. ичием новь .х блоксв; двух ðeгистров г:ам-ти л ключа. а также их caÿ ями ?0 с остальными бгокгм11.

Сра.нен1е предлагаемого ре цения с другими текни.ескими реш".ниями гiокаэывает, что клю и э,"еKòãf1÷åñких сигнаясв широко известны. а регистры памяти в виде 25 элементов задержали при.1 чяются в цифрс:hlx эхсхол1пенсдтсрах для повышен я иx псмт хсуст".;1.1всстл. Сд -.акс в иэве-тнык эхохсмпенсато,",ах элементы эа„-;ерохи прил.енл тся -; со--Tf чии с бь,стродейст-ую- 30 щим перечно» лте. :-.f1, ч-.с приво,-., - < K у.,а эчо выше. к услс нению эхском-1енсатг ра B гре;,;агэемсл1 эхоксмпeíceòofce -е-ГИСГРЫ М-„тI1 ПOИМEлЯЮТСЯ В CСЧЕTанИИ блоков нам .,: что позволяс - реа .изоввт ь ."5 и . Яы.ые гле cf exoy" тсйчивссти беэ, рим-.-неч 1Я е, мно ителел, что cfåñïe÷ffeàåò дсэтаточ-: и, ост; о практие=кую реалиэсци о эхох".. пе::. "..а

На фиг 1 и-„едставлена фу хцI1oeà l. чая 40 электричес ая с.ема устройства: на фи, 2— эг:юры напряжении, поясняющие работу устрс"ства

Эхохсмпенсатор на основе блока пал1яти (фиг.1) содержит блок 1 ссгласования, 45 коммутатор 2, первый цифроаналоговый п„еобразователь 3, аналого-цифровой преобразователь 4. формлрова ель 5 кодовых

I C". Ü нгцi1й. блск б гаiлят1, гЕнЕратор 7 управляющих,1мпульсов, е лчитатель d, суI - 50 ивор 9, второй цифроаналоговый преобразователь .О, r eoâûé 11 и вгспой 12 регистр пал яти, Рлск 13 управления, ключ 14.

Эхсхсл пенсатср на основе блока памяти работает cnev>o<« образ. м, 55

Перед сеан ом оаботы так же. KdK y эвестного, осуществляется обучение эхокомпенсатора с учето л параметров подключенного эхотракта. Ответный сигнал абонента вс время обучения должон отсутствовать. Сущность обучения заключае ся в следующем.

Пс сигналу блока 13 управления коммутатор 2 соединяет выход формирователя 5 кодовы комбинаций с входом первого 11 регистра памяти и первым адресным входом блока б памяти Формирователь 5 кодовых комбинаций формирует двоичные комбинации Х, где ITl ™ О, 1, 2...„vTQ харак-.ерНп также для известного, но в отличие от з. стного зстота следования указанных двоичных комбинаций меньше частоты генератора 7 в С раз, где С вЂ” коэффициент деления частоты входящего в состав Формирователя 5 делителя. Например, Xo=G01 (фиг.2, а). В мсл1ент времени t =- 0 ключ 14 по сигна у блока 13 управления

OтКОЬ ВаЕтСЯ На ВОЕЛ1Я, РаВНСЕ ПЕРИОДУ повторения Т импульсов генератора 7, поступающ» на управляю ие входы блска 1 согласования. аналого-UHôðoeoão npeobp",эователя 4, первого 11 и второго 12 регистров памяти. Таким обсазом, на вход первого 3 цифроаналогов".го преобразователя поступает двоичHû 1 ил1пульс уровнем

001 и длительностью Т (фиг,2, б), который с выхода укаэанного цифроэчалоговсго преобразователя в аналоговом гиде пс тупает в экотракт и ьдногрел1енно на вход аналого-цифрового псеэбразователя 4, пои этом форма импульса искажа тся

scne„"ствие влияния переходных процессов в эхотракте (фиг.2. в). Ь .гчсвeннoe знамен ле такс о ил1пульса в произвольный мсме т времени определяется по известной из теории эле три Iecк)1. I.e. ей формуле наложения

Х(;) = X (h(t) - ;.f - Т)) (1) где h(f) — реакци= экотоакта на едини-IHóþ функцию.

Аналого-цифровой преобраэoватель 4 преобразует аналсгсвь;й сигнал Х(т) в двоичный Xf, где n = О, 1, 2,..., что также своиствеччо изв -".тном. Од Iакс в отличие от известного у.",равляющий сигчал "3AПИСЬ" с блока 13 управления ча управляющий вход блока б памяти поступает с некоторой задержлой относительно момента открывания ключа 14 (фиг.2, г). Время задержки равно (N -1)T, где N — число информационных (адресных) входов блока 6 памяти.

Двоичные комбинации с выхода аналого-цифрового преобразователя 4, соответствующие цифровым отсчетам "размытого" (фиг.2, в) импульса, продвигаются вдоль регистра 12 памяти, и в момент поступления сигнала "ЗАПИСЬ" первый по времени отсчет оказывается приложенным к первому информационному входу блока 6 памяти, 1707756 второй отсчет — к второму входу и т,д. Одновременно и с 1нхронно происходит продвижение кодовых комбинаций с выхода формирователя 5 вдоль первого регистра

11 памяти. Но поскольку кодовая комбинация на выходе формирователя 5 не изменяется в течение интервала времени от t = 0 до t - (N - 1)T (Фиг,2, а), то в момент поступления сигнала "ЗАПИСЬ" на всех адресных входах блока 6 памяти оказывается одна и та же кодооая комбинация Хр = 001.

По сигналу "ЗАПИСЬ" информация, приложенная к информа,HoHHblM входам блока

6 памяти, записывается по адресу 001, причем первый по времени отсчет "размытого" (фиг.2, в) импульса записывается в первую информационную область блока 6 памяти (ак как он приложен к первому информационному входу). аналогично второй отсчет записывается во вторую информационную сб lcTb и т.д, Затем в момент времени t = СТ ферми„-сватель 5 оырабатывает

cråäóê ùóþ i.oäîâóþ комбинацию X1 - 010 (фиг.2, а), и таким же образом происходит запис отсчетов "размытого" (фиг.2, в) импульса ос все информационные области бгска 5 пьмрти и адресу 010. Так гсоторяетсг до тех пор, пока формирователь 5 не п ребсрет t сс "спсгь-уемые для передачи .1чых ко;С- комбинацИИ.

Таки л об„1азом. о результате праце "са обучения в лнфср: ационную область 1 блока 6 помп . зап 1сыоается следу1ощая инц срмация: гlс адсе:; Хр записывается Xph{0);

na;..;;.c- л1 заг,исыоаетc,ÿ X1h{O): (2) пс =,.с=оу Х- записывается Xmh(O).

E и 1ср1лационн;к область 2 записывав-,:.:. ле,",, ю, g. -. инфо-„мация: гс адр=-=; Xo записывается Xojh(ih(0)): по адресу Х1 записывается Х;(Ь(Т)-й(0)) (3) пс адресу Xm записывается X (h{TJ-h{0))

Аналс ично о информационную область

N записывается следующая инфор>лзция; пс здрссу Хр записыьается X<(h({N-1)T}- .((и-г) г, ПС адрЕСу Х1 ЗЗПиСЫОЗЕтСя X;(h((N-1)Ò)-ф 3-2)T)). (4) по адресу Xm записывается Xm(h((N-1)Т)-h((N-2) Т().

Коэффициент деления С входящего в состав формировзтеля 5 делителя частоты необходимо выбирать с учетом того, чтобы к моменту поступления в эхотракт каждого последующего импульса переходные процессы DT предыдущих импульсов(фиг,2 в) в основном закончились. Например, если эхокомпенсатор предназначен для работы

5 с абанентскими линиями малой и средней длины, длительность переходных процессов (импульсной реакции) которых, как известно, не превышает (4 — 6) мс, целесообразно выбрать С = 64, тогда при

10 периоде Т = 125 мкс импульсов генератора

7 интервал между соседними импульсами равен СТ = 8 мс, а время обучения при числе кодовых комбинаций m = 256 формирователя 5 составит 256 8 = 2 с.

15 После окончачия процесса обучения ключ 14 по сигналу с блока 13 управления устанавливается в постоянно открытое состояние, а коммутатор 2 подключает выход блока 1 согласования к входу первого 11

20 регистра памяти и первому адресному входу блока памяти. Б режиме передачи данных импульсы "ЗАПИСЬ" на блок 6 памяти не поступают, блок памяти работает о режиме хранения и считывания данных. Сиг25 нал Х(т) с выхода источника сообщения поступает на вход блока 1 согласования, в ксторсм преобразуется в двоичную форму Хь где i = О, 1, 2,..., и поступает через ксммутатор 2 на пеовый адресный вход

30 блока 6 памя-и и на информационный вход регистра 11 памяти. Сдновременно этот же сигнал прохсдит через открытый ключ 14 на сход цифроаналогового преобразователя 3, о котором преобразуется в аналоговую

35 форму, поступает на и 1фсс1лационный вход аналого-цифрсього преобразователя <, в котором гресбрззуется обратно в цифровую форму и в цифровом виде с выхода аналоге-цифрового преобразователя посту40 гает íà пеооый вход оычитателя B. что характерно также для 13ÂÂñTíoñ0, На второй вход этого же вычитателя поступает цифровой сигнал с выхода сумматора 9, который в идеальном случае (при бесконечном числе

45 отводов регистров 11 и 12 памяти L1 соответственно бескснечнои информационной емKoc\ блока б памяти) и при отсутствии ответного сигнала абонента является точной копией цифрового сигнала с выхода

50 аналого-цифрового преобразователя 4, и сигнал на вь ходе вычитателя 8 равен нулю.

8 реальногл устройстве указанный сигнал нулю Нс равен, тзк как имеет место некоторая ошибка недокомпенсации из-за

55 влияния переходных процессов в экстракте, однако при увеличении числа отводов регистров 11 и 12 памяти и соответственном увеличении числа информационных областей блока 6 памяти этз ошибка уменьшается, что является преимуществом пред1707766 (5) (6) лагаемого устройства по сравнению с известным.

Поясним более подробно процесс компенсации эхосигнала. В произвольно выбранный дискретный 1иомент времени от начала передачи информации t =- LT сигнал

Х(с выхода блока 1 согласования распределяется на адресных входах блока 6 памяти следую.цим образом: на входе ад — 1 отсчет Х(, на входе ад — 2 отсчет Х(-1; на входе ад — N отсчет Х(-N+1.

Подставив значения считываемых из блока 6 памяти данных иэ выражений (2). (3) и (4) в выражение (5) и просуммировав их, найдем значение сигнала на выходе сумматора 9

U) - XL-N+1(((М-1)Т) + (Хщ2— — Х(-Ni ()h((N-2)Т) + (Х(-(ч+3 — Х -N 2) х х ((й-31Ч + .... +(Х(- Х(-1)h(0) = (ч-1

- Х tu-1h((N-1)T) ", (Хб-м+(+1— (=1 — Х(-,",, h((M - (-1)Т).

Отсчеты сигнала X(, как указано выше, поступают через ключ 14 на вход первого цифрсаналогового преобразователя 3, с выхода которого в аналогоеом виде поступают в эхотрэкт и одновременно вместе с ответным сигчалом абонента поступают на информационный вход аналого-цифрового преобразователя 4, Значение сигнала на выходе аналого-цифpcao(.о преобразователя 4 в дискретный момент времени t = IT определяется по форм; наложения

Ь

U X()h(LT) +, (Xj - Х(-1)hf(L- )Т+ У(), (7)

I =1 где У(— отсчет сигнала абонента.

В результате вычитания друг из друга правых частей выражений (r) и (6) находим разностный сигнал на выходе вычитателя 8

Ьра = U g - Xoh(LTJ+ g (Х1 Х!,1) х (=1 х h((L-l)T+ Y(- Х(-Ni1h((N-1)T)М-1 (Х(-цц+1) — Х -N+1)h((N+1)T) (=1

= xoh(LT)+ f (xi - xt>}h((L- >т1— (=1

- xL.Nh((N-1)T)+ vI = д+ v(. (8) где д - погрешность недокомпенсации.

Из выражения (8) следует. что погрешность недокомпенсации составляет

X

N-1

+ „ (Х; - Х, 1)Ь((L-1)Т). (9)

I = 1

Из теории электрических цепей известно. vTO h(t) 0 при увеличении 11 по закону близкому к. экспоненциальному, а следовательно, путем увеличения N можно уменьшить погрешность недокомпенсации и повышать помехоустойчивость эхокомпенсатора. несмотря на влияние переходных процессов в эхотракте.

Формула изобретения

Эхокомпенсатор, содержащий последовательно соединенные блок согласования и коммутатор, второй информационный вход которого соединен с выходом формирователя кодовых комбинаций, вход которого соединен с выходом генератора управляющих импульсов и с управляющими входами блока согласования и аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с выходом первого цифроаналогового преобразователя и подключен к эхотракту, первый выход блока управления соединен с управляющим входам коммутатора, выход которого подключен к первому адресному входу блока памяти информационный вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя и первым входом вычитателя, а также сумматор и второй цифроаналоговый преобраэ(эеатель, о т л и ч а ю щ и и с тем, что. с целью повышения помехоустойчивости, в него введены, первый и второй регистр памяти и ключ, выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя, а вход ключа соединен с выходом коммутатора и информационным входом первого регистра памяти, выходы которого соединены с

2...N адресными входами блока памяти соответственно, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с N-м информационным входом блока памяти и подключен к информационному входу второго регистра памяти. выходы которого соединены с

1...(N-1) информационными входами блока памяти, выходы которого соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен с вторым входом вычитателя. выход которого соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя, а управляющие входы первого и второго регистров памяти соединены с выходом генератора управляющих импульсов и входом блока управления, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющим входом блока памяти и управляющим входом ключа.

1707766

Г(Т t

Е7 к7 иФгс

Редактор Г. Гербер

Заказ 275 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательскии комбинат "Патент, г, Ужгород, уп.Гагарина, 101

1х(И

Составитель M. Ривлин

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор О. Кравцова