专利名称：双工传输系统的接收方法和接收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的双工传输系统的接收方法和和根据权利要求4的前序部分所述的接收装置，在所述传输系统中特别是传输的是脉幅调制的信号。
如果并不同时在低频段必须传输附加的信号，例如在一条附加的话路上传输话音信号，则在基带上利用PAM(脉幅调制)传输数据是特别有利的。与诸如QAM(正交调幅)-或DMT(离散多音调制)-传输系统相反，在PAM-传输系统中几乎利用了从下限频率开始的整个频段，所述下限频率主要由线路连接特性决定。
脉幅调制也可以用于双工传输系统，在所述系统中同时在传输信道或传输线路的两个方向上传输数据。在这种双工传输系统中为了实现导致回波效应的由自己的发送器器向同一传输单元的接收器的串音，必须进行回波补偿。通过回波补偿同时实现了对可用带宽的两个边带的最佳利用，从而使这种传输系统在预定的干扰条件下可以实现相对高的有效距离。
在图3中示出这种双工传输系统的PAM-接收器的原理配置。由一模拟滤波器1对接收信号u(t)进行滤波并接着采用一取样器2以符号速率1/T对接收信号进行取样，从而使接收信号取样值的间隔为k·T。如果将取样频率相应地选择很高时，也可以采用一数字输入滤波器替代模拟滤波器1。在以符号速率1/T取样后可以接有另一个滤波级5，该滤波级通常是采用数字高通滤波器实现的。该滤波器5特别用于抑制诸如偏移等低频干扰并用于改善暂态特性。由一回波补偿器6根据同一双工传输单元的发送器的发送数据x(k·T)产生一回波补偿信号yec(k·T)并通过在图3中示出的加法器7与经取样的和修正的接收信号y’(k·T)相减。采用此方式进行回波补偿的接收信号最后被修正并作为y(k·T)被输出给后面的处理装置，尤其是解调器，从而可以重新获得传输的数据。通常采用数字非递归滤波器作为线性修正器8，必须对该滤波器的系数进行与实际传输信道的适应调整。由于对修正器8输送作为输入信号的以符号速率1/T取样、经滤波的并消除回波的接收信号值，所以修正器8也被称作T-修正器。在修正器8后通常附加采用一判定-反馈修正器9，该修正器对传输信道的脉冲响应的瞬变振荡进行补偿并通常可实现较好的传输特性。
在采用修正器的情况下，以接收信号两倍的符号速率，即以频率2/T对其输入信号进行取样，则在许多情况下在相同的干扰环境下可以实现较好的传输特性。所以这种修正器也被称作T/2-修正器。
在图4中示出一具有这种T/2-修正器的相应的接收装置，其中有一些部分在图3中已经示出并用相同的附图标记标示。从图4中可以看出，由取样器2以两倍的符号速率2/T对接收信号u(t)进行取样并通过一数字高通滤波器5输送给回波补偿器6。由于两倍的取样频率，所以在该情况下由回波补偿器对每个接收符号将产生两个补偿值y(k·T/2)。将以此进行回波补偿的输入信号输送给T/2-修正器8并在T/2-修正器的输出端通过另一取样器13以单符号速率1/T进行取样并输出给判定-反馈修正器9。
这种接收装置的主要缺点在于，如上所述，回波补偿器6对每个接收符号产生两个补偿值，即产生如图3所示的两倍多的补偿值。因而使构成总代价的主要部分的回波补偿器6的实现代价倍增。
此点在图5中更为清楚地示出，其中示出一在图4中所示的用于带有一T/2-修正器8的传输系统的回波补偿器6的电路配置方案。回波补偿器6主要由两个支路构成，其中上面的支路为取样时间点k·T+T/2产生回波补偿信号yec(k·T)分量和下面的支路为取样时间点k·T产生回波补偿信号分量。由两个支路利用迟延网络14、具有可调乘法系数h1，1…hN，1或h1，2…hN，2的乘法器15和加法器16产生的补偿值将变换地在输出端输出。与此相反用于具有T-修正器的传输系统的的回波补偿器仅需要一个支路，因为为每个接收符号仅产生一个补偿值。
在DE-PS 211 029中公开了一种用于双工传输的接收方法和其接收装置，所述方法和装置在补偿和修正前以接收信号的两倍的符号速率对接收信号进行取样，此点与本申请的权利要求1和4的前序部分相符。
在DE 30 09 450 A1中公开了一种用于恒同步数据传输系统的回波补偿装置，其中对接收信号的取样也是以单符号速率，当然在回波补偿后进行。
在频率杂志(Frequenz)6/1983，145-153页中的文章“在用于电话网中双工数据传输的调制解调器中的自适应话音回波-补偿器”同样也公开了在回波补偿前和后分别进行取样。
在DE 38 28 623 C2中公开了一种为相位调制或取样或正交调幅产生相移的方法。
本发明的目的在于提出一种双工传输系统的接收方法及其相应的接收装置，其中可以实现与在采用T/2-修正器类似的传输特性并且同时可以避免为实现回波补偿器必须付出的高的代价。
根据本发明采用具有权利要求1特征的方法以及采用具有 4特征的接收装置实现了本目的。从属权利要求中分别给出本发明的优选的和有益的实施方式。权利要求10表述了本发明的接收装置用于双工脉幅调制传输系统。
本发明建议首先以两倍的符号速率对接收信号进行取样并输送给一附加的修正器，即T/2修正器。在该附加的修正器的输出端以符号速率对经修正的接收信号进行取样，从而使仅每第二个数值输送给回波补偿器并用于后面的处理。
接收装置的其它组成部分将与在图3中所示的具有有T-修正器的装置相符。
尤其是可以采用一数字非递归的滤波器作为附加的修正器，该滤波器的输入端加入输入信号值，所述输入信号值具有两倍的输入信号的符号速率，其中数字非递归滤波器在输出端输出具有单符号速率的接收信号值。在数据传输时不得改变数字非递归滤波器的系数，所以该系数是固定调整的。
本发明的优点在于，用于回波补偿的回波补偿器对每个由附加的修正器输出的接收符号必须仅产生一个补偿值并因而可以以较低的电路代价加以实现。尤其是其实现代价与实现用于对具有T-修正器的双工传输系统的回波补偿器的付出的代价类似(见图3)。另一方面采用本发明可以实现良好的传输特性，该传输特性与具有T/2修正器的系统的传输特性类似。
本发明特别适用于双工-PAM-数据传输系统。原则上讲，本发明也适用于任意的其它的双工传输系统。
下面将对照一优选的实施例并结合附图对本发明做进一步的说明。图中示出
图1为本发明的双工传输系统的接收装置的框图；图2为在图1所示的T/2修正器的电路结构图；图3为属于已有技术的双工传输系统的一种公知的接收装置的框图；图4为属于已有技术的双工传输系统的另一种公知的接收装置的框图；和图5为图4所示的回波补偿器的电路结构图。
在图1中示出本发明的用于双工-PAM-数据传输系统的接收装置，其中与图3和4中所示的组成部分相符的组成部分采用相同的附图标记。
如图1所示，首先用一(模拟的或数字的)输入滤波器1对输入信号u(t)进行滤波并利用一取样器2以输入信号的两倍的符号脉冲或两倍的符号速率进行取样。将取样信号输送给一附加的单元，即输送给T/2-修正器3，该修正器也被称作折衷修正器。另一取样器4以单符号速率对经修正的接收信号进行取样，利用该附加的取样器4实现在其输出端仅取每个第二个取样值用于后面的处理。其余的电路配置与如图3所示的已知的带有T-修正器的电路配置相同并对此已做了详细的说明。所以有关图1所示的接收装置的其余部分请补充参见图3所示的具体实施。
特别要注意的是，在图1中所示的回波补偿器对每个符号仅产生一个补偿值并因而用很小的代价即可实现。
特别是可以用一数字非回归滤波器构成根据图1采用的T/2-修正器3，接收信号值加在数字非递归滤波器的输入端，所述接收信号值具有两倍的接收信号u(t)的符号速率，其中数字非递归滤波器与取样器4相结合在输出端输出具有但符号速率的接收信号值。
例如在图2中示出一相应的修正器3的框图。从图2中可以看出，该数字非递归滤波器3具有多个T/2-迟延网络10以及在各个直接电路中设置的乘法器11，其中由一加法器12将各个直接电路的输出值相加并作为输出信号输送给取样器4。在数据传输时不得改变该乘法器11的系数c1…cn，所以乘法器11的系数c1…cn是固定调整的。而且在对这些系数c1…cn定量时可以对双工数据传输系统加以考虑。如上所述可以通过自适应T-修正器8实现对实际的传输信道的固有适配，由T/2-修正器3修正的、利用滤波器1和5滤波的并通过回波补偿器6回波补偿的接收信号值被输送给自适应T-修正器8。
附图标记对照表1输入滤波器2取样器3T/2-修正器4取样器5数字滤波器6回波补偿器7加法器8线性修正器9判定反馈-修正器10 迟延网络11 乘法器12 加法器13 取样器14 迟延网络15 乘法器u(t) 接收信号T符号周期k取样指数x(t) 发送信号y’(k·t)经修正的接收信号yec(k·t)回波补偿信号y(k·t) 经修正和回波补偿的接收信号h1，1…hN，2乘法系数c1…cn乘法系数
权利要求
1.一种用于接收在一双工传输系统中传输的接收信号(u(t))的方法，其中以两倍的接收信号(u(t))的符号速率(2/T)对一由双工传输系统的双工传输单元接收的接收信号(u(t))进行取样，其中根据双工传输单元的发送信号(x(k·t))产生回波补偿信号(yec(k·t)并与经取样的接收信号(y’(k·t))组合在一起，从而获得一经回波补偿的接收信号(y(k·t))，和其中对经回波补偿的接收信号(y(k·t))进行修正(8、9)并输出给后面的处理装置，其特征在于，在以两倍的符号速率(T/2)取样(2)后对接收信号(u(t))进行修正(3)并且对经修正的接收信号以单符号速率(1/T)再次取样(4)并输送给回波补偿器(6、7)。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，为实现在以两倍的符号速率(2/T)取样(2)后和在以单符号速率(1/T)取样前对接收信号的修正，采用一非递归数字滤波器(3)。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在数据传输时非递归数字滤波器(3)的系数(c1…cn)不变。
4.一种用于双工传输单元的接收装置，具有一用于以两倍的接收信号(u(t))的符号速率(2/T)对双工传输单元的接收信号(u(t))进行取样的第一取样器(2)、一用于根据双工传输单元的发送信号(x(k·t)产生一回波补偿信号(yec(k·t))的回波补偿器(6、7)，其中回波补偿信号(yec(k·t)与由取样器(2)取样的接收信号(y’(k·t))结合在一起，从而获得经回波补偿的接收信号(y(k·t))，和具有用于对回波补偿的接收信号进行修正和用于向后面的处理装置输出经修正的和回波补偿的接收信号(y(k·t))的第一修正器(8)，其特征在于，在第一修正器(2)与回波补偿器(6、7)之间设置有一个第二修正器(3)，由第一取样器(2)以双倍的符号速率(2/T)取样的接收信号(u(t))被输送给第二修正器(3)进行修正，并具有一第二取样器(4)，以便对经第二修正器(3)修正的接收信号(u(t))以单符号速率(1/T)进行取样并输送给回波补偿器(6、7)。
5.按照权利要求4所述的接收装置，其特征在于，第二修正器(3)是一个数字滤波器。
6.按照权利要求5所述的接收装置，其特征在于，第二修正器(3)是一个非递归的数字滤波器。
7.按照权利要求6所述的接收装置，其特征在于，第二修正器(3)的系数(c1…cn)是固定调整的。
8.按照权利要求4至7中任一项所述的接收装置，其特征在于，接收信号(u(t))通过接收滤波器(1)输送给第一取样器，和由第二取样器(4)以单符号速率(1/T)取样并经第二修正器(3)修正的接收信号(y’(k·t))通过一高通滤波器(5)被输送给回波补偿器(6、7)。
9.按照权利要求4-8中任一项所述的接收装置，其特征在于，第一修正器(8)是一个非递归的其滤波参数可进行自适应调整的滤波器，并且一判定反馈修正器(9)与第一修正器(8)串联，所述判定反馈修正器将经修正的并且经回波补偿的接收信号(y(k·t))输出给后面的处理装置。
10.按照权利要求4至9中任一项所述的接收装置用于一双工-脉幅调制传输系统。
全文摘要
在一双工传输单元中产生一回波补偿信号(yec(k′t)),该信号与接收信号(u(t))结合在一起,以避免自身的发送器器向接收器的串音。在将接收信号输送给回波补偿器(6、7)之前首先以双倍的符号速率对接收信号取样、修正和接着再次以单符号速率进行取样,从而使回波补偿器(6、7)对每个接收符号只产生一个补偿值。
文档编号H04B3/23GK1372725SQ00811572
公开日2002年10月2日 申请日期2000年8月9日 优先权日1999年8月9日
发明者海因里希·申克 申请人:印芬龙科技股份有限公司