[发明专利]回波补偿装置

说明书

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的回波补偿装置，尤其是一种在两个传输方向上具有不对称数据速率的双工传输系统所采用的回波补偿装置。

在图5中示出了一种双工传输系统的原理布置，其中同时在传输信道-譬如双导线-的两个方向上传输数据。图5所示的双工传输系统包括一个被分配给电话业务提供商或业务提供商2的中央通信单元1和一个被分配给用户的通信单元2。每个通信单元都具有一个用于发射数字数据的发射机4，所述的数字数据在经过一个发射滤波器5和一个也被称为混合电路的接通装置6之后利用传输线路3被传输给另一通信单元，该数据在那儿又被相应的混合电路6接收，然后通过接收滤波器7被输入到接收机8中。从中央通信单元1到用户通信单元2的传输方向也被称作“下游”方向，而相反的方向被称作“上游”方向。

在两个方向上所发送的信号谱的重叠被称为频率同信道方法。在该情形下，从通信单元的发射机4经相应的混合电路6而被输入到相同通信单元的接收机8上的干扰回波不能通过选择滤波器进行抑制，而从原理上讲这譬如在频率分离信道方法中是可能的，其中，所述的干扰回波是由于发射信号串扰到接收信号上引起的。但频率分离信道方法需要较大的信号带宽，并因此大多比频率同信道方法具有更低的效率。

因此在利用频率同信道方法的传输系统中装设抑制回波补偿器10来抑制干扰的回波效应。在此，以某种方式和方法产生一个尽可能好地与所述干扰发射信号或串扰信号相一致的信号。随后利用加法器9从所述由回波信号和对方原本有用信号所组成的接收信号中减去所述由回波补偿器10产生的回波补偿信号。

由于回波信号极强烈地依赖于传输信道3的输入电阻，所以必须在开始建立连接时自动地调节所述的回波补偿，并在譬如因温度波动而产生信道特性变化的情况下在数据连接期间进行自适应地再调节。因此，一种用于实现回波补偿器10的可能性就在于非递归数字滤波器形式的结构，该滤波器的滤波器系数可以根据被回波补偿的接收信号-也即相应加法器9的输出信号-连续地进行调节，并直接表现为所述回波补偿器10的、时间有限的时间离散和数值离散的脉冲响应。因此所述的滤波器系数对应于回波脉冲响应。

当所述回波补偿器的对应于数字发射信号的输入信号具有非常小的幅度级时，上述回波补偿器10的结构在实现方面是一种较有利的结构，因为在该情形下可以取消为给信号采样值乘以滤波器系数而实现真正的乘法器。因此该结构尤其适用于基带传输系统，譬如用于ISDN用户端。

相反，如果所述的数字发射信号具有与其字长相对应的较大数量的幅度级-正如在ADSL(非对称数字用户线)传输系统中一样-，则必须使用真正的乘法器来实现非递归的数字滤波器，以构成所述的回波补偿器10。于是，该回波补偿器的实施费用基本上取决于需补偿的回波脉冲响应的长度，并因此取决于滤波器系数的数量。由于ADSL传输系统中的滤波器系数的数量可能位于300～600的范围，所以上述回波补偿器的结构并不适用于现代ADSL传输系统。

在US-PS 5,311,759中公开过另一种用于所谓的离散多音调制(DMT)的回波补偿器结构，它也可以适用于ADSL传输系统。它建议把回波补偿器划分为两个级，其中，第一级在频域内工作，并补偿由相应发射信号的周期性部分所引起的回波信号成分，而第二级则在时域内工作，并补偿回波信号的起振成分。与只工作在时域内的非递归滤波器形式的回波补偿器相比，利用这种结构可以减小回波补偿器的整个复杂性。但如其所述，这种结构也需要一个工作在频域内的级。

在许多应用中，如果在两个传输方向上利用非对称的数据速率进行工作，便足以抑制回波效应，这样，譬如从中央通信单元1-也即业务提供商-到用户通信单元2利用较高的数据速率进行传输，而在相反的方向上则利用较低的数据速率进行传输。在ADSL标准中讲述和规定了这类非对称的传输系统。在图5中示出了用于这类ADSL传输系统的两个发射机4的信号带宽。尽管有不同的信号带宽，但发射机4和接收机8在传输信道3的两侧也是时钟同步地进行工作的，也就是说，数字式地产生的下游发射信号的采样频率恰好以因子8高于上游发射信号的采样频率。

本发明所基于的任务在于提供一种用于传输系统的回波补偿装置，所述的传输系统在两个传输方向上利用非对称的数据速率进行工作，其中，所述的回波补偿装置只在时域内工作，并且可以可靠地补偿回波效应，同时又具有比现有技术更低的实施费用。

根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的回波补偿装置来解决。本发明的有利及优选实施方案由从属权利要求给出。