專利名稱：線回波消除器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線回波消除器，用于消除橋接器產(chǎn)生的回波。
背景技術(shù)：
市面上現(xiàn)有產(chǎn)品包括一個雙說話檢測器、 一個回波路徑估計器、 一個 回波信號估計器以及一個回波補(bǔ)償器，其連接關(guān)系見圖l?，F(xiàn)有產(chǎn)品通常 用于消除橋接器產(chǎn)生的回波信號，并且假定橋接器形成的回波路徑的增益
小于-6dB，即回波信號會比參考信號(正常通信中的聲音信號)強(qiáng)度弱， 這樣現(xiàn)有產(chǎn)品在設(shè)計過程中會限定回波路徑估計器中濾波器增益最大為 0dB，造成的主要問題是它不能消除增益大于0dB以上的橋接器產(chǎn)生的回 波，從而無法用于某些頻點(diǎn)存在OdB以上增益的ADSL橋接器中。在上面 描述中稱比參考信號強(qiáng)的回波信號為正反饋回波，而比參考信號弱的回波 信號為負(fù)反饋回波。顯然現(xiàn)有產(chǎn)品不能消除正反饋回波。
現(xiàn)有產(chǎn)品的另一個問題是雙說話檢測器只能工作在回波路徑增益小 于-6 dB的橋接器的情況下，它通過比較發(fā)送的參考信號和反饋的回波信 號進(jìn)行判斷，如果回波信號對參考信號的強(qiáng)度比值大于-6dB時，就認(rèn)為 存在雙說話，否則就認(rèn)為雙說話不存在；這樣當(dāng)存在正反饋回波時，雙說 話檢測器就會誤判為雙說話存在。
現(xiàn)有產(chǎn)品還有一個問題是回波路徑估計和回波信號估計在定點(diǎn)處理 過程中使用低位截斷或者低位中的最高位進(jìn)位進(jìn)行字長限制，這種處理方式存在直流偏差，造成最終的回波補(bǔ)償結(jié)果也是有偏差的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種線回波消除器，其可以對正反饋 回波進(jìn)行補(bǔ)償。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的線回波消除器，包括雙說話檢測器、 回波路徑估計器、回波信號估計器和回波補(bǔ)償器，雙說話檢測器通過比較 參考信號和來自回波補(bǔ)償器的殘余信號，以及比較殘余信號和一個門限能 量來檢測雙說話是否存在；回波路徑估計器接受來自雙說話檢測器的輸出 信號，在雙說話不存在時，通過歸一化最小均方自適應(yīng)過程更新FIR濾波 器的系數(shù)；回波信號估計器根據(jù)FIR濾波器的系數(shù)對參考信號進(jìn)行濾波， 得到估計的回波信號；回波補(bǔ)償器中利用全加器從輸入的回波信號中減去 回波信號估計器輸出的估計的回波信號，得到殘余信號，并輸出到雙說話 檢測器中。
本發(fā)明的線回波消除器，其雙說話檢測器通過比較殘余信號和參考信 號，以及比較殘余信號和一個門限來檢測雙說話是否存在，可以在存在正 反饋回波時給出正確的判決。同時，在定點(diǎn)運(yùn)算過程中，對中間結(jié)果保留 全部的有效位，在最終結(jié)果進(jìn)行字長變化時，舍棄低位的處理方法，實(shí)現(xiàn) 無直流偏差的信號處理，最終得到無偏差的直流補(bǔ)償?？捎糜谀承╊l點(diǎn)存 在0 dB以上增益的ADSL橋接器。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中線回波消除器的示意圖；圖2為本發(fā)明的線回波消除器的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的線回波消除器包括雙說話檢測器、回波路徑估計器、回波信
號估計器和回波補(bǔ)償器;雙說話檢測器接受參考信號和來自回波補(bǔ)償器的 殘余信號，輸出至回波路徑估計器；回波路徑估計器接受雙說話檢測器的 輸出信號和來自回波補(bǔ)償器的殘余信號，得到一系數(shù)輸出至回波信號估計 器；回波信號估計器通過使用回波路徑估計器得到的系數(shù)對參考信號進(jìn)行 濾波而得到回波信號，輸出至回波信號補(bǔ)償器；然后回波信號補(bǔ)償器會從 回波信號中減去估計出的回波信號，得到殘余信號。
雙說話檢測器根據(jù)輸入信號判斷雙說話是否存在，判決基于兩個條 件；條件一是殘余信號對參考信號強(qiáng)度的比值大于-6 dB，條件二是殘余 信號能量大于一個門限能量，該門限能量最小值可以為能有效接收的信號 強(qiáng)度的一半。上述兩個條件都成立則雙說話存在，否則不存在。有了上述 的兩個條件的設(shè)定，可以在存在正反饋回波時給出正確的判決。
當(dāng)雙說話檢測器檢測出雙說話存在，即發(fā)送信號讓回波路徑估計器停 止路徑估計即系數(shù)更新，否則回波路徑估計器將使用NLMS過程更新回波 路徑估計器中FIR濾波器的系數(shù)。歸一化最小均方(NLMS)自適應(yīng)過程是
一種公知的處理技術(shù)，其利用如下算法在自適應(yīng)濾波器方程里修正FIR 濾波器的系數(shù)ak(n+l)，其算法迭代公式為
<formula>formula see original document page 5</formula>
其中u應(yīng)由試驗(yàn)來確定。系數(shù)更新過程中，采用無直流偏差的定點(diǎn)運(yùn)算過程。具體處理過程為定點(diǎn)運(yùn)算時，對中間結(jié)果保留全部的有效位，對最終 以二進(jìn)制補(bǔ)碼有符號數(shù)表示的結(jié)果進(jìn)行字長變化時采用如下方式當(dāng)需要 舍棄低位時，如果最終結(jié)果為負(fù)數(shù)時，則直接丟棄低位，否則丟棄低位并 將低位中的最高位進(jìn)位。例如低位舍棄前的二進(jìn)制補(bǔ)碼有符號數(shù)字為
X[M-l:O]，并且位排序方式為最高位在最左，假定低N位需要舍棄來得到 Y，則如果X[M-1]二0， Y=X[M-1:N]+X[N-1];如果X[M-1]=1， Y=X[M-1:N]。 在定點(diǎn)運(yùn)算中對字長采用這種處理方式實(shí)現(xiàn)無偏差的處理?；夭窂焦烙?器的FIR濾波器的系數(shù)能夠表示的濾波器增益可以達(dá)到6 dB，這樣的設(shè) 置就支持對正反饋回波路徑的正確估計，即使回波信號比參考信號強(qiáng)，只 要回波信號對參考信號強(qiáng)度的比值不超過6 dB，回波估計器系數(shù)仍可以 表示該回波路徑，故本發(fā)明的回波補(bǔ)償器可以對正反饋回波進(jìn)行補(bǔ)償。
回波信號估計器使用回波路徑估計器中輸出的FIR濾波器的系數(shù)對 參考信號進(jìn)行濾波，而得到回波信號估計，其中濾波器會在累加過程保留 所有的有效位，最后使用無直流偏差的定點(diǎn)運(yùn)算來得到無偏的回波信號估 計。該無直流偏差的定點(diǎn)運(yùn)算處理方法與回波路徑估計器中系數(shù)更新過程 中的無直流偏差的定點(diǎn)運(yùn)算方法相同。
最后回波補(bǔ)償器中利用全加器從輸入的回波信號中減去回波信號估 計器輸出的估計出的回波信號，最后輸出時使用無直流偏差的定點(diǎn)運(yùn)算， 最終實(shí)現(xiàn)無偏回波補(bǔ)償。
本發(fā)明的線回波消除器和ADC (模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器)、DAC(數(shù)字到模 擬轉(zhuǎn)換器) 一起完成對橋接器產(chǎn)生的回波信號的消除。本發(fā)明中的所有的 功能模塊都在數(shù)字域使用有限字長通過定點(diǎn)運(yùn)算過程實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種線回波消除器，包括雙說話檢測器、回波路徑估計器、回波信號估計器和回波補(bǔ)償器，其特征在于所述雙說話檢測器通過比較參考信號和來自回波補(bǔ)償器的殘余信號，以及比較殘余信號和一個門限能量來檢測雙說話是否存在；所述回波路徑估計器接受來自雙說話檢測器的輸出信號，在雙說話不存在時，通過歸一化最小均方自適應(yīng)過程更新FIR濾波器的系數(shù)；所述回波信號估計器根據(jù)所述FIR濾波器的系數(shù)對參考信號進(jìn)行濾波，得到估計的回波信號；所述回波補(bǔ)償器中利用全加器從輸入的回波信號中減去回波信號估計器輸出的估計的回波信號，得到殘余信號，并輸出到所述雙說話檢測器中。
2、 按照權(quán)利要求l所述的線回波消除器，其特征在于，所述雙說話檢 測器檢測存在的條件為所述殘余信號強(qiáng)度對參考信號強(qiáng)度的比值大于-6 dB;所述殘余信號能量大于一個門限能量。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的線回波消除器，其特征在于所述雙說話 檢測器、回波路徑估計器、回波信號估計器和回波補(bǔ)償器在數(shù)字域中都是 使用有限字長進(jìn)行定點(diǎn)運(yùn)算，且所述回波路徑估計器、回波信號估計器和 回波補(bǔ)償器中采用無直流偏差的定點(diǎn)運(yùn)算。
4、 按照權(quán)利要求3所述的線回波消除器，其特征在于所述無直流偏差的定點(diǎn)運(yùn)算為在定點(diǎn)運(yùn)算過程中，對運(yùn)算中間結(jié)果保留全部的有效位， 對最終以二進(jìn)制補(bǔ)碼有符號數(shù)表示的結(jié)果進(jìn)行字長變化時，當(dāng)需要舍棄低 位時，如果最終結(jié)果為負(fù)數(shù)時，則直接丟棄低位，否則丟棄低位并將低位 中的最高位進(jìn)位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種線回波消除器，包括雙說話檢測器、回波路徑估計器、回波信號估計器和回波補(bǔ)償器，雙說話檢測器通過比較參考信號和來自回波補(bǔ)償器的殘余信號，以及比較殘余信號和一個門限能量來檢測雙說話是否存在；回波路徑估計器接受來自雙說話檢測器的輸出信號，在雙說話不存在時，通過NLMS過程更新FIR濾波器的系數(shù)；回波信號估計器根據(jù)所述FIR濾波器的系數(shù)對參考信號進(jìn)行濾波，得到估計的回波信號；回波補(bǔ)償器中利用全加器從回波信號中減去回波信號估計器輸出的估計的回波信號，得到殘余信號。本發(fā)明的線回波消除器，能夠?qū)φ答伝夭ㄟM(jìn)行消除，同時結(jié)合無直流偏差的定點(diǎn)運(yùn)算，得到無偏差的補(bǔ)償，可用于存在正反饋回波的橋接器。
文檔編號H04B3/20GK101453244SQ20071009432
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者俞曹剛, 王衛(wèi)鋒 申請人:博通集成電路(上海)有限公司