Эхокомпенсатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 4 В 1 52 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ11 РИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕТЕН И У СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТО 54) ЗХОКОМПЕНСАТОР(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 и3 эхосигнала 2 ил вод и Научно-испецтехники е(72) М,Д,Ривлин, А.Н,Руба шов, А.А.Юрченко и Б.И.П (53) 621.393 Э (088,8) 56) Авторское свидетельс М 1133675, кл. Н 04 В 1/5 аов, ин оСС198(71) Рязанский радидовательский институт 1707766 АИзобретение относится к электросвязии мажет найти применение в устройствахдля дуплексной передачи двоичных либо речевых сигналов.Известен эхокомпенсатор, содержащий линию задержки с отводами, перемножители, корреляторы, сумматор иоыцитатель, прицем отводы линии задержкиса- динены с первыми входами перемножителей, выходы которых соединены с входамисуп;мотора, выход которого соединен свходом оычитгтеля, выход которого соединен с входами корреляторов, выходы катарах соединены с вторыми входамиперемнажи; елей,Изоестен цифровой зхокомпенсатор,садерукзщии первый и второй нелинейныеэлементы, первый и второй регистры, сумматор, вь читатель, перемножитег ь, цифроаналоговый преобразователь, первый иотарой аналого-цифровые преобразователи, причем выход первого аналого-цифровс, о преобразователя соединен с входом ивыходом первого регистра, входом второго нелинейного элемента и первым входом перемнажителя, выход которогосаеди ен с первым входом второго анало. а-.,; .г-алого преа,раз"оателя, а выходс един он с входом цирааналсгавого преобразователя и входам первого нелинейно.а з еменг;:., оь;ход ,а;араго соединен сч, охо,ал, перемножтеля, второйх. д кат:о; га сае синен с Г.4 Хадам отара ганел,н, 1 на:а эемнтэ а выход гаединенс п=., гохода суь 1 ма-гра второй входкатара;о саеинен с вторым входами гаремном: тегя и оыхо;,а . лтсага регистра,вд к.:е рог: ссади 1 ен с о-х .дам сумматоре1",едастэткам 13.естных эусксмпенсатар:в яо 1 цстся сг ажнасть,кок такие эхок мпе саторы содержат либо большое. Сла перемнажителеи, либо один быстродействующий перемнажитель, сложный впрактической реализации,Н а иб злее близким к и редлагаемому является эхокампенсатар, содержащий блоксогласования, первый и втсрай цифроаналоговый г реобразооатель, последаоа-ельнасоединенные аналого-цифровой преобразователь и вычитатель, коммутатор, блок памяти, сумматор, генератор управляющихимпульсов, блэк управлсния и фармиравател кодовых комбинаций, выход которого,а та, ке выход блока согласования подклюены сатветственна к первому и второмуинформационным входам коммутатора, выход когарого подключен к адресному входублока памяти и к входу первого цифроаналогового преабразаоателя, выход которого5 10 зователя 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 эхокомпенсатора.Поставленная цель достигается тем, что в эхокомпенсатар, содержащей блок согласования, первый и второй цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и вычитатель, коммутатор, блок памяти, смматар, генера;ор управляющих импульсао, блок;гаавления и формирователь кадая; х комбинаций, выход котг рого, а также г.ход блока сагласованл подключены соэтоетстокц 1 а к первому и второму ичформэц;1 снным о".Эм коммутатора, выход которао подключен к адресному входу блока памяти и к входу гереого цифроаналогового преаб;озсоателя, выход которого гадключгн к эхатракту и к инфармацианн,му входу аналого-цифрооога преобразователя, информационный вход блока памяти соединен с выходам аналого-цифрового преобразователя и с первым входам вычитателя, 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 ксммутатора, соединенным с первым адресным 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 15 20 25 ф) 0 35 40 45 50 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 преобра памяти, подключен к информационному входу второго регистра пэл 1 ти, отводы и выход которого соединены с предыдущим,1 инфорл 1 эциончыми входами блока памяти по порядку убывания их номеров, все выхо ды которого подключены к вкодам "умматора, выход которого соединен с вторым вхэдолх г;ычитателя, выход которог". соединен с входом второго цифроанэлс: эеого преобразователя, управляющие входы пер во о и второго регистров гамяти соеди. ечы с выходом гечератора управляющих импульсов и входом блока управления, в 1 орой и третий выход которо о соединены ссоте;ственно с управляю цим вх"-ом б "ока 15 памяти и управляющим входом ключаСопос . вительный анализ с изве; т: ым псказывагт, что предлагаемоо устройство стллчэетсл наличием новьх блоксв: двух регистров г,эм-ти л глачэ. а также их сея ями 20 с оста 1 ьными блокгм 11.Сра;.нен 1 е п,едлагэемого ре цения с другими техническими решениями гокээывает, что клю и э;ектрических сигналов широко известны, э регистры памяти в виде 25 ЭЛЕМЕНТОВ ЭЭДЕРж И ПРИ,1 оЧЯЮтСЯ В ЦифРСЕЫХ ЭХСХОЛ 1 ПЕНСЭтсраХ дяя Псевд.ШЕН фя ИХ псмт хсуст".;ч 1 эастл. Сд -.акс в иэве тнык эхохсмпенсато,",эх элементы ээ-,ержки прилхенл стся -, со ет; чд 1 и с быстродействую щим перемчслтее 1, ч-с привод - х к у.,э. эчо выше к уело нени с эхском.1 енсэтсоа В гре;,;агэемсл 1 эхпк "мпенсгтсро -оГисгры эмяи псиме яются В ссчетэоии г блсксм самс, что позвсляст реа .Изовэ 1 ь,"5 п:,ы.ее ",;е, слхехсустсйчивост беэ, рим - нечля пе, емноителел, что обеспечивает дс:таточ-: псост; с прэктицескую реалиэсцио эхох",. пе сэ срэНэ фиг 1 представлена фукцдснэл. нэя 40 электричесая с.емэ устройства нэ фи, 2 - эг:юры напряжоний, поягняющие работу устройстваЭхохсмпенсэтор нэ сснсее блока пэл 1 яти (фиг.1) содержит блок 1 ссгласования, 45 коммутатор 2, первый цифроаналоговый пеобразователь 3, аналого-цифровой преобразователь 4 формлровэель 5 кодовых хСМЬ нгц 1 й, блск б гамяти, гвнЕратСр 7 упраэляюшик,1 мг ульсоэ, е лчитэтель д, сум мэтср 9, второй цифроаналоговый преобразователь ,О, пеовый 11 и вгспой 12 регистр пэлят 11, г лск 13 управления, ключ 14.Эхсхслпенсэтср на основе блока памяти работает следиющим образом. 55Перед сеан ом сэботы так же кэк у иэвестногс, осуществляется обучение эхокомпенсэтора с учетом 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 Формиро атель 5 кодовых комбинаций формирует двоичные комбинации Х, где гпО, 1, 2 что характорнп также для известного, но в отличие отз сотного эстота следования указанных деоичных комбинаций меньше частоты генератора 7 в С рэз, где С - коэффициент деления частоты входящего в состав Формирователя 5 делителя. Например, Хо=001 (фиг,2, а), В мол;е, т времени т = 0 ключ 14 по сигналу блока 13 управления ОтКОЬеаЕтСЯ На ВОЕЛ 1 Я, РаВНСЕ ПЕРИОДУ повторения Т импульсов генератора 7, поступающих на управляющие входы блска 1 согласования. аналого-е 11 фрового преобразователя 4, перв.гс 11 и второго 12 регистров памяти Таким обоазом, на вход первого 3 цифроаналогового преобразователя поступает двоичный ил 1 пульс уровнем 001 и длительностью Т (фиг,2, б), который с выхода укаэанного цифроэчэлоговсго преобразователя в аналоговом гиде пс тупает в экотракт и сдногрел 1 енно на вход аналого-цифрового псеоб эзователя 4, пои этом формампульса искажэ тся вследствие влияния переходных процессов в эхотракте (фиг 2, е). Ь,гчовеннсе значение такого илгпульса в произвольный момент времени определяется по известной из теории эле три ес ких е;ой формуле наложенияХ(;) = Х (й - ; т - Т) (1) где Ь(т) - реакци= экотоэкта нэ едини чую функциюАналого-цифровой пресбрээсватоль 4 преобразует анэлсгсвь;й сигнал Х(т) в двоичный Х где и = О, 1, 2, что также свсиствеччо изв:".тном, Од экс в отличие от известного управляющий сигчал "ЗАПИСЬ" 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 (Й -1)Т, где Г 4 - 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, 1707766второй отсчет - к второму входу и т,д Одновременно и синхронно происходит продвижение кодовых комбинаций с выхода Формирователя 5 вдоль первого регистра 11 памяти, Нс поскольку кодовая комбинация на выходе формирователя 5 не изменяется в течение интервала времени от 1 = 0 до т - (М -1)Т (Фиг,2, а), то в момент поступления сигнала "ЗАПИСЬ" на всех адресных входах блока 6 памяти оказывается одна и та же кодооая комбинация Хо = 001 По сигналу "ЗАПИСЬ" информация, приложенная к информационным 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 здписыоается во вторую информационную обло ть и т.д, Затем в момент времени т = СТ ферми-соатель 5 оырдбатывает следующую кодовую комбинацию Х 1 - 010 (Фиг.2, а). и таким же образом происходит здпис отсчетов "размытого" (фиг,2, в) импульса ос все информационные области бгска б пдмти и адресу 010. Так гсоторяетсг до тех пор, пока формирователь 5 не пребс рет с сс; спсгь.уемые для передачи ,".очных кс;.скслдбиндции.Таки л об,даем. о реэ,льтате праце "сд сбучеия в и гфсрл дционную область 1 блсла 6 пдл 1 г 1.: записывается следуощдя инцсрмдция:по ддсе:; Хо записывается ХОМО);пс д.сл 1 записывается Х 1 Л(0); (2)пс п,с:- у Х- згписывдется ХЛ(0).Е и срл"дционн;к область 2 здписыодетс: де," ю,ц;,; инс с-мация,пс адре:; Хо записывается ХЛ(Т-Л(0);по адресу Х 1 записывается Х (Л(Т)-Л(0)5(3)пс адресу Хг записывается Х, Л(Т)-Л(0)5Андлс ично о информационную область Н записывается следующая инфсрлдция.пс ддрссу Хо записыьается Х(Л(1 ч)Т 5- -Л(и-г)Т 5,пс адресу Х 1 записывается Х;(Л(М)Т 1- -Л -2)Т 5); (4)по адресу Х,л записывается Х (Л(М)Т 5- -Л(8-2)Т 5).Коэффициент деления С входящего о состав Формирователя 5 делителя частоты не. обходимо выбирать с учетом того, чтобы к моменту поступления в эхотракт каждого последующего импульса переходные процессы от предыдущих импульсов(фиг,2 в) в основном закончились. Например, если эхокомпенсатор предназначен для работы 5 с абанентскими линиями малой и среднейдлины, 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 генератора7 интервал между соседними импульсами равен СТ = 8 мс, а время обучения при числе кодовых комбинаций гп = 256 формирователя 5 составит 256 8=2 с.15 После окончачия процесса обученияключ 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, Сиг нал Х(т) с выхода источника сообщенияпоступает на вход блока 1 согласования, в кстсрсгл преобразуется в двоичную форму Хл где= О, 1, 2 и поступает через ксммутатор 2 на пеовый адресный вход 30 блока 6 памяти и на и формационный входрегистра 11 памяти. Сднооременно этот же сигнал прсхсдит через открытый ключ 14 на сход цифроаналогового преобразователя 3, о котором преобразуется в аналоговую 35 форму, поступает на инфспмационный входаналого-цифрсього преобразователя , в котором гресбрдзуется обратно в цифровую форму и о цифровом виде с выхода аналоге-цифрового преобразователя посту гает на пеооый вход оычитателя Б, что характерно также для известного, Нд 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 и соответственно бескснечнои информационной емкости блока б памяти) и при отсутствии ответного сигнала абонента является точной копией цифрового сигнала с выхода 50 аналого-цифровогс преобразователя 4. исигнал на выходе вычитателя 8 равен нулю.8 реальном устройстве указанный сигнал нулю не равен, так 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 соответствен ном увеличении числа информационных областей блока 6 памяти эта ошибка уменьшается, что является преимуществом пред 1707766(6) лагаемого устройства по сравнению с известным,Поясним более подробно процесс компенсации эхосигнала. В произвольно выбранный дискретный 1 иомент времени от начала передачи информации т =Т 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 - М отсчет Х.н.1,Подставив значения считываемых изблока 6 памяти данных из выражений (2). (3)и (4) в выражение (5) и просуммировав их,найдем значение сигна, а на выходе сумматора 9 от - х) -1 ч+1 ь(и)Т (х.и.2 -- Х).г) ) 1)Ц(М)Т + (Х 1)ч+э - Хю 2) хх (й)-1 ++(Х 1. - Х.1)ЦО) =- Х.)чЦ(1 ч)Т - " (Хю+)+1 -- Х 1),,И 1-1)Т. Отсчеты сигнала Х), как указано выше, поступают через ключ 14 на вход первого цифрсаналогового преобразователя 3, с выхода которого в аналоговом виде поступают в зхотрэкт и одновременно вместе с ответным сгчалом абонента поступают на информационный вход аналого-цифрового преобразователя 4, Значение сигнала на выходе аналого-цифрового преобразователя 4 в дискретный момент времени 1 = 1 Т определяется по форм; наложения ЬО-ХЬ(П)+ (Х)-Х).1)Ь( -)Т+ У), (7))=1где У 1 - отсчет сигнала абонента.В результате вычитания друг из друга правых частей выражений (7) и (6) находим разностный сигнал на выходе вычитателя 8 Ьраз = ОХоЬ.Т) +)Х-Х,1) х х Ь(-)Т + У) - Х) -и+1 Ц(й)Т Ч -1-х.ьО.1)+)к.х )ки):М-ХЕ(Ю)Т+ У) = д+ У 1, (а) где д - погрешность недокомпенсации.Иэ выражения (8) следует, что погрешность недокомпемсации составляет 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Хог)(Е.Т) - Х)и 4.1)Т1 Ч) = 1Из теории злектрическик цепей из 1)ест.но, что г)(1)-0 при увеличении 11 по закону близкому к. экспоненциальному, а следовательно, путем увеличения М 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 преобразователь, о т л и ч а ю щ и й стем, 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 Ь адресными входами блока памяти соответственно, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с Н-м информационным входом блока памяти и подключен к информационному входу второго регистра памяти. выходы которого соединены с 1(М) 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 Фиг 2 едсктор Г, Гербе Заказ 275 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательскии комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 1 хГИ Составитель М. РивлинТехред М,Моргентал Корректор О. Кравцо