專利名稱：回波消除器電路和方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)，更具體涉及回波消除器和回波消除方法。
背景技術：
通信系統(tǒng)可使用回波消除器來補償回波效應。這些系統(tǒng)還可使用噪聲抑制器來在通信環(huán)境中補償噪聲效應。
通信系統(tǒng)中的回波的特征通常為發(fā)送信號的一部分在延遲一段時間后從端用戶返回到發(fā)送信號的發(fā)送者。由于多種原因，諸如四/二線混合(four/two wire hybrid)中的阻抗不匹配，或者在遠端的電話、無線設備或免提揚聲器電話中的聲學耦合的反饋，可能會發(fā)生發(fā)射信號的反射。對應于延遲的發(fā)射上行鏈路信號的回波信號被感覺為是對近端用戶的干擾，某些情況下可導致被稱為"嘯叫(howling)"的不穩(wěn)定狀況。
回波消除器可用于無線設備，包括免提揚聲器電話，諸如蜂窩電話、車載電話、雙向無線電裝置、用于蜂窩電話的車載工具以及能夠在整個地理區(qū)域中移動的其他合適的設備。此外，回波消除器可用在有線設備中，諸如免提揚聲器電話、視頻和音頻會議電話以及在電信工業(yè)中通常被稱為簡單老式電話系統(tǒng)(plain old telephone system,POTS)設備的電話。免提揚聲器電話通常包括產(chǎn)生上行鏈路信號的麥克風，從聲學上產(chǎn)生下行鏈路信號
6的揚聲器，補償回波信號的回波消除器以及電話電路。
免提揚聲器電話可集成在交通工具內(nèi)音頻系統(tǒng)中。交通工具可以 是汽車、船、飛機或任何合適的交通工具。交通工具內(nèi)音頻系統(tǒng)可包
括放大器、揚聲器和音源，諸如調(diào)諧器模塊、CD/DVD播放器、磁帶
播放器、衛(wèi)星無線電裝置等等。交通工具內(nèi)音頻系統(tǒng)可集成在通信裝
置中，諸如電信息通信模塊(telematics communication module)。例如， 電信息通信模塊可以是通用汽車的Onstar系統(tǒng)(General Motor's Onstar system)。電信息通信模塊通常收集和傳播數(shù)據(jù)，諸如位置信息和音頻， 諸如語音。
己知回波消除器通過生成對應于在聲耦合信道中傳播的放大的下 行鏈路音頻信號的一部分的回波估計數(shù)據(jù)，試圖在遠端發(fā)射時補償在 近端產(chǎn)生的回波信號?；夭ㄏ魍ㄟ^使用回波消除器自適應濾波器 產(chǎn)生回波估計數(shù)據(jù)。回波消除器自適應濾波器通常使用有限沖激響應 (FIR)濾波器，其具有一組加權(quán)系數(shù)，用于在揚聲器和麥克風之間對 聲耦合信道進行建模。在下行鏈路通話模式期間，回波消除器自適應 濾波器試圖通過動態(tài)地對有限沖激響應濾波器的加權(quán)系數(shù)進行自適應 而對聲耦合信道建模。此外，上行鏈路路徑中和下行鏈路路徑中的衰 減器可用于減輕回波信號的效應，以響應聲耦合信道中的變化。
當近端用戶不講話時，因為不存在下行鏈路信號，回波消除器自 適應濾波器系統(tǒng)更新步驟通常會空閑，但是濾波操作仍可以是活動的。 當近端和遠端都在講話時(即雙通話模式)，預回波消除器上行鏈路 麥克風信號包括干擾信號和回波信號。此外，由于噪聲端信號源的干 擾，回波消除器自適應濾波器系數(shù)更新步驟通常會空閑或明顯變慢。 干擾信號包括近端語音、各種噪聲成分和失真。各種噪聲成分可包括 音頻系統(tǒng)的非線性、揚聲器失真、背景噪聲。在雙通話期間，系數(shù)更 新步驟可能空閑或者改變，但是濾波操作將是活動的，以去除回波成 分。但是，有一個問題真實世界的效應包括算法回波建模收斂速率和穩(wěn)態(tài)性能中的限制、回波路徑中的可變性、所使用的特殊設備的數(shù) 學精確度限制以及非線性音頻系統(tǒng)成分，所有這些都會影響自適應回 波消除器從發(fā)射信號中去除或降低回波成分的能力。因而，開發(fā)了先 進的建模技術，諸如多級自適應濾波器，來進一步改善回波消除器系 統(tǒng)最小化建模誤差和相應的殘留回波的能力。
噪聲抑制器可用在近端和遠端來降低發(fā)射的語音信號的噪聲成 分。在無線設備是操作在含有背景噪聲的環(huán)境中的移動手機或免提電 話時，諸如在交通工具中操作時，噪聲抑制特別有用。在交通工具環(huán) 境中，背景噪聲可能是，在高速或顛簸路段上駕駛、操作送風機導致 麥克風上的空氣渦流、降低或升高車窗導致風的轆轆聲、操作風擋刮 水器、操作轉(zhuǎn)彎信號或進行其他活動導致交通工具中的其他噪聲源， 而產(chǎn)生的結(jié)果。盡管噪聲抑制技術可以靜態(tài)地降低背景噪聲或者緩慢 改變噪聲環(huán)境，噪聲抑制和回波消除性能都會由于組合產(chǎn)生的噪聲和 回波信號而顯著地受到影響。
圖1圖示說明了現(xiàn)有技術級聯(lián)回波消除和噪聲抑制模塊10，其使
用噪聲抑制邏輯20、回波消除器電路30、數(shù)模轉(zhuǎn)換器40、揚聲器50、 模數(shù)轉(zhuǎn)換器60和麥克風70。數(shù)模轉(zhuǎn)換器40接收下行鏈路數(shù)據(jù)52，作 為響應，產(chǎn)生下行鏈路信號54。麥克風70通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器60連接到 回波消除器電路30。模數(shù)轉(zhuǎn)換器60接收預回波消除上行鏈路信號62， 并產(chǎn)生預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)64。麥克風70在聲耦合信道72上 接收由揚聲器50產(chǎn)生的下行鏈路信號54的一部分，作為響應，產(chǎn)生 預回波消除器上行鏈路信號62。
回波消除器電路30包括第一回波消除器自適應濾波器80，第一 加法器邏輯82，第二回波消除自適應濾波器84，和第二加法器邏輯86。 第一加法器邏輯82從第一回波消除器自適應濾波器80接收預回波消 除器上行鏈路數(shù)據(jù)64和第一回波估計數(shù)據(jù)88，作為響應，產(chǎn)生第一后 回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)卯。第二加法器邏輯86從第二回波消除器自適應濾波器84接收第一后回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)90和第二回波估 計數(shù)據(jù)92，以產(chǎn)生第二后回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)94。噪聲抑制邏輯 20從第二回波消除器自適應濾波器84接收最終的后回波消除器上行鏈 路數(shù)據(jù)96，作為響應，產(chǎn)生最終的上行鏈路數(shù)據(jù)98。
背景噪聲是持久的，在回波消除器操作時的普遍問題是諸如汽車 環(huán)境的嘈雜刺耳的環(huán)境。由于第一回波消除器自適應濾波器80的高度 線性屬性，預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)64中存在的背景噪聲將作為第 一回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)90的一部分而相對不受影響地傳遞到第二 回波消除器自適應濾波器84。但是，由于第二級的級聯(lián)自適應濾波器 84的已知的抑制(非線性)特性，背景噪聲電平或幅度將根據(jù)遠端語 音信號接收活動性以及由于第一回波消除器自適應濾波器中線性回波 消除的某些隨后的程度，而粗略地進行調(diào)制。因此，主要由于第二噪 聲補償器自適應濾波器84，噪聲抑制邏輯20接收背景噪聲的噪聲調(diào)制， 作為部分最終后回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)96。
如本領域技術人員所知，通常使用的噪聲抑制算法，諸如非線性 頻譜減法(NLSS)，在背景噪聲功率保持相對恒定或緩慢變化(諸如 隨交通工具速度的加快和減慢而變化)時最有效。主要由于第二回波 消除器自適應濾波器84而引入的噪聲調(diào)制效應可以相當快速，導致噪 聲抑制模塊20的性能變得不好，諸如下降的信噪比(SNR)以及由噪 聲抑制模塊20自身引入的人造干擾噪聲。因此，盡管多濾波器拓撲改 善了噪聲環(huán)境中的回波消除，遠端用戶將接收到包含人造干擾背景噪 聲的最終上行鏈路數(shù)據(jù)98。


在附圖中，通過舉例而非限制地說明了本發(fā)明，其中相似的參考 標號指示類似的元素，在附圖中
圖1是現(xiàn)有技術回波消除和噪聲抑制模塊的框圖2是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的回波消除器電路的一個例子的框圖3是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的回波消除和噪聲抑制方法的 一個例子的流程圖4是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的回波消除器電路的另一個例 子的框圖5是說明根據(jù)本發(fā)明一個示例實施例的通信系統(tǒng)的例子的框 圖；和
圖6是根據(jù)本發(fā)明一個示例實施例的交通工具內(nèi)通信系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式
回波消除器電路和方法以非干擾方式進行回波消除和噪聲抑制。 回波消除器電路包括預噪聲抑制邏輯、回波消除器系數(shù)邏輯、噪聲抑 制邏輯和回波消除器濾波器。預噪聲抑制邏輯接收預回波消除器上行 鏈路數(shù)據(jù)和下行鏈路數(shù)據(jù)，作為響應，產(chǎn)生預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)。 回波消除器系數(shù)邏輯接收預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)和預回波消除器上 行鏈路數(shù)據(jù)，作為響應，產(chǎn)生濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)。噪聲抑制邏輯接收預 噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)，作為響應，產(chǎn)生噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)?；?波消除濾波器接收噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)和濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)，作為響 應，產(chǎn)生最終的上行鏈路數(shù)據(jù)。這里描述的發(fā)明具有獨特的級聯(lián)回波 消除器濾波器和噪聲抑制拓撲，其允許增加的回波消除，還具有充分 有效的噪聲抑制模塊，對二者的性能作了折中。
在其他優(yōu)點中，本發(fā)明以非干擾的方式進行級聯(lián)回波消除和噪聲 抑制。噪聲抑制邏輯不會干擾濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)的生成，因為回波消除 器系數(shù)邏輯接收預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)，而不在噪聲抑制邏輯中首 先處理過。因此，回波消除器系數(shù)邏輯建模了變化的聲耦合信道，并 產(chǎn)生濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)，而不會有來自噪聲抑制邏輯的任何干擾。結(jié)果， 回波消除器系數(shù)邏輯的功能獨立于噪聲抑制邏輯。
10盡管回波消除器濾波器從噪聲抑制邏輯接收噪聲抑制上行鏈路數(shù) 據(jù)，濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)的生成不受噪聲抑制邏輯的影響。因此，回波消 除器濾波器可根據(jù)獨立生成的濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)在噪聲抑制上行數(shù)據(jù)上 進行自適應回波消除功能。結(jié)果，回波消除濾波器產(chǎn)生最終的上行鏈 路數(shù)據(jù)，其已經(jīng)針對回波消除和噪聲抑制進行了處理，從而使這些功 能以非干擾的方式進行。由于噪聲抑制功能直到對聲耦合信道建模以 及生成濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)之后才會被引入，濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)的生成獨立 于噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)。此外，由于已知的與級聯(lián)回波消除器相關 聯(lián)的抑制特性，噪聲抑制邏輯不會遇到任何固有噪聲電平上的人為變 化。因此，由于噪聲抑制功能不影響回波消除功能，濾波器系數(shù)數(shù)據(jù) 發(fā)生器的自適應功能能夠獲取最大回波消除性能，而由于級聯(lián)回波消 除自適應濾波所引起的噪聲調(diào)制被消除，還將獲得最大噪聲抑制性能。
圖2是用于以非干擾的方式進行級聯(lián)回波消除和噪聲抑制的回波
消除器電路200的框圖。回波消除器電路200可以是一個或多個適當
編程的處理器，諸如微處理器和微控制器，或者數(shù)字信號處理器，因 此包括相關的存儲器，包含可執(zhí)行的指令，當執(zhí)行指令時使得回波消
除器電路200執(zhí)行這里描述的操作。此外，回波消除器電路200，如這 里使用的，可包括離散邏輯，狀態(tài)機或硬件、軟件、中間件和/或固件 的任何其他合適的組合?；夭ㄏ麟娐?00還可在電信系統(tǒng)中用于 模擬或數(shù)字調(diào)制解調(diào)器。
回波消除器電路200包括預噪聲抑制邏輯210，噪聲抑制邏輯212， 和回波消除器邏輯214。如后面討論的，預噪聲抑制邏輯210有效地執(zhí) 行整個級聯(lián)回波消除器的第一級的至少部分功能?；夭ㄏ鬟壿?14 有效地執(zhí)行整個級聯(lián)回波消除器的第二級的至少部分功能，并包括回 波消除器濾波器216以及回波消除器系數(shù)邏輯218?；夭ㄏ飨禂?shù)邏 輯218包括濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生器220和加法器邏輯222。
預噪聲抑制邏輯210接收預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)64和下行鏈路數(shù)據(jù)52，作為響應，產(chǎn)生預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)224?；夭ㄏ?器系數(shù)邏輯218接收預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)224和預回波消除器上 行鏈路數(shù)據(jù)64,作為響應，產(chǎn)生濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)226。噪聲抑制邏輯 212接收預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)224，作為響應，產(chǎn)生噪聲抑制上行 鏈路數(shù)據(jù)228。回波消除器濾波器216接收噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)228 和濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)226，作為響應，產(chǎn)生最終的上行鏈路數(shù)據(jù)230。
濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生器220接收預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)64和 后回波消除器數(shù)據(jù)234，作為響應，產(chǎn)生回波估計數(shù)據(jù)232和濾波器系 數(shù)數(shù)據(jù)226。加法器邏輯222接收預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)224和回波 估計數(shù)據(jù)232，作為響應，向濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生器220提供后回波消 除器數(shù)據(jù)234。
圖3圖示說明了根據(jù)本發(fā)明一個實施例用于進行回波消除和噪聲 抑制的方法300。方法300可由圖2的回波消除器電路200執(zhí)行。但是， 也可以使用任何其他合適的結(jié)構(gòu)。將認識到，方法300開始于步驟310， 將被描述為一系列的操作，但是這些操作可以以任意合適的順序來進 行，并且可以以任何合適的組合而重復。如步驟320所示，預噪聲抑 制邏輯210產(chǎn)生預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)224，作為對下行鏈路數(shù)據(jù) 52和預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)64的響應。
如步驟330所示，回波消除器系數(shù)邏輯218產(chǎn)生濾波器系數(shù)數(shù)據(jù) 226，以響應預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)224和預回波消除器上行鏈路數(shù) 據(jù)64。如前面所述，回波消除器系數(shù)邏輯218通過自適應于預回波消 除器上行鏈路數(shù)據(jù)64和預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)中的變化而產(chǎn)生濾波 器系數(shù)數(shù)據(jù)226。
如步驟340所示，噪聲抑制邏輯212產(chǎn)生噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù) 228以響應預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)224。由于預噪聲抑制上行鏈路數(shù) 據(jù)224沒有經(jīng)回波消除器邏輯214處理，預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)224
12不受回波消除器邏輯214的自適應功能的影響。
如步驟350所示，回波消除器濾波器216產(chǎn)生最終的上行鏈路數(shù) 據(jù)230以響應噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)228和濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)226。由于 回波消除器濾波器216從噪聲抑制邏輯212接收噪聲抑制上行鏈路數(shù) 據(jù)228，回波消除器濾波器216可通過施加前面產(chǎn)生的濾波器系數(shù)數(shù)據(jù) 226而在噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)228上進行自適應濾波器功能。
根據(jù)一個例子，預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)64包括回波成分數(shù)據(jù) 240和噪聲成分數(shù)據(jù)242，由此，回波消除器濾波器216產(chǎn)生具有降低 的回波成分數(shù)據(jù)240的最終的上行鏈路數(shù)據(jù)。如前所述，噪聲抑制邏 輯212產(chǎn)生具有降低的噪聲成分數(shù)據(jù)242的噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù) 228，而不會受到回波消除器系數(shù)邏輯218產(chǎn)生的濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)226 的生成的影響。因此，噪聲抑制邏輯212產(chǎn)生具有降低的噪聲成分數(shù) 據(jù)242的噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)228，而不會受到回波消除器濾波器 216產(chǎn)生的最終上行鏈路數(shù)據(jù)230的生成的影響。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的通信裝置400的框圖。通信裝置 400包括回波消除器電路200，收發(fā)器410，音頻系統(tǒng)420，和麥克風 70。音頻系統(tǒng)420包括放大器430，至少一個揚聲器432，調(diào)諧器模塊 434，磁帶播放器436和CD/DVD播放器438。根據(jù)一個實施例，回波 消除器電路200還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器440以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器442。
預噪聲抑制邏輯210包括預噪聲抑制系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生器460，預噪 聲抑制濾波器462，和預噪聲抑制加法器邏輯464，在其有效組合時完 成級聯(lián)自適應濾波器的第一級。預噪聲抑制系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生器460接收 下行鏈路數(shù)據(jù)52，作為響應，產(chǎn)生預噪聲抑制系數(shù)數(shù)據(jù)466。預噪聲 抑制濾波器462接收預噪聲抑制系數(shù)數(shù)據(jù)466，作為響應，產(chǎn)生預噪聲 抑制回波估計數(shù)據(jù)468。預噪聲抑制加法器邏輯464接收預噪聲抑制回 波估計數(shù)據(jù)468和預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)82，作為響應，產(chǎn)生預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)224。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器440接收下行鏈路數(shù)據(jù)52，作為響應，產(chǎn)生下行鏈路 音頻信號470。放大器430接收下行鏈路音頻信號470，作為響應，產(chǎn) 生放大的下行鏈路音頻信號472。至少一個揚聲器432接收放大的下行 鏈路音頻信號472，作為響應，產(chǎn)生下行鏈路聲信號474。麥克風70 接收作為至少一個揚聲器432在聲學上產(chǎn)生放大的下行鏈路音頻信號 472的結(jié)果而產(chǎn)生的至少一部分的下行鏈路聲信號474，作為響應，產(chǎn) 生預回波消除器上行鏈路信號478。模數(shù)轉(zhuǎn)換器442接收預回波消除器 上行鏈路信號478，作為響應，產(chǎn)生預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)82。 收發(fā)器410從回波消除器濾波器216接收最終的上行鏈路數(shù)據(jù)230，并 向預噪聲抑制系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生器460和數(shù)模轉(zhuǎn)換器440提供下行鏈路數(shù) 據(jù)52。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個示例實施例的通信系統(tǒng)500的框圖。通信 系統(tǒng)500包括通信裝置400，音頻系統(tǒng)420，至少一個揚聲器432，麥 克風70，無線廣域網(wǎng)(WWAN)收發(fā)器510， WWAN天線520、 530、 550、 552，無線設備540、 542，以及無線局域網(wǎng)(WLAN)天線560、 570。
通信裝置400包括處理器594，存儲器320， WWAN收發(fā)器580， WLAN收發(fā)器590，以及位置信息發(fā)生器模塊592，諸如全球定位系統(tǒng) (GPS)接收機。處理器594從位置信息發(fā)生器592接收位置信息595， 作為響應，將位置信息595中繼到WWAN收發(fā)器510、 580或無線設 備540、 542。
根據(jù)一個可替換實施例，回波消除器電路200連接到WWAN收 發(fā)器580、 WW AN收發(fā)器510或WLAN收發(fā)器590中的任意一個或任 意組合。例如，WWAN收發(fā)器580、 510可以代表多個無線設備中的 任意一個，比如，便攜蜂窩電話、車載移動電話、無線個人數(shù)字系統(tǒng)(PDA)、無線保真設備(WiFi，即基于IEEE 802.11規(guī)范的設備)或 任意合適的通信設備。根據(jù)另一實施例，WWAN收發(fā)器510可以位于 通信裝置400的外部，而且，因此，回波消除器電路200可以通過適 當?shù)逆溌?諸如有線電纜)連接到WWAN收發(fā)器510。
根據(jù)一個實施例，WLAN收發(fā)器590可以集成到通信裝置400中。 WLAN收發(fā)器590可以是藍牙設備或無線保真設備(WiFi，即基于IEEE 802.11規(guī)范的設備，或任意合適的通信設備)。
WLAN收發(fā)器590可以通過WLAN接口 594、 WLAN天線560 和WLAN天線570同無線設備540相連接。無線設備540、 542可以 是蜂窩電話、配備有無線接口的個人數(shù)字助理，配備有WWAN和 WLAN接口的便攜電腦或任意合適的無線設備。無線設備540、 542可 同WWAN通信，諸如適于同公共交換電話網(wǎng)(PSTN)通信的蜂窩電 話系統(tǒng)。因此，無線設備540、 542可使用任意無線通信協(xié)議同蜂窩電 話系統(tǒng)通信，這些協(xié)議諸如，碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、 先進移動電話標準(AMPS)、群特殊移動(group special mobile, GSM) 或者現(xiàn)在或未來可用的任何其他合適的無線通信協(xié)議。
根據(jù)一個實施例的通信裝置400包括外殼，其包含處理器594、 無線廣域網(wǎng)收發(fā)器580、 WLAN收發(fā)器590和位置信息發(fā)生器592。除 了上述組件之外，在通信裝置400內(nèi)可包括更多或更少的組件。如本 領域技術人員所知，WWAN收發(fā)器580、 WLAN收發(fā)器590和位置信 息發(fā)生器592每個都可以制造為分別的電路板或集成電路芯片，來自 一個或多個制造商。通過使用母板、平或不平的柔性多導體電纜、多 導體有線電纜或任意合適類型的互連設備，電路板可以按需要互連。 通過如本領域技術人員已知的合適緊固設備，諸如連接器、夾鉗、夾 子、螺絲、螺母和螺栓，每個電路板可以直接或間接地附加或連接到 外殼或者其他電路板。通過電路板、多電路芯片底座、平的柔性多導
體電纜、多導體有線電纜或任意合適類型的互連設備，集成電路芯片可以按需要互連。電路板和集成電路芯片可使用諸如粘合劑的化學鍵接或任意合適的緊固設備來安裝。
根據(jù)一個實施例，通信裝置400外殼可包括包含處理器594和存儲器320的電路板、包含WW AN收發(fā)器580的電路板以及包含WLAN收發(fā)器590的電路板。如前所述，這些電路板可以互連并且直接或間接地附加或連接到外殼。此外，通信裝置400外殼可包括連接器，用于連接到外部組件，諸如音頻系統(tǒng)420、麥克風70、 WWAN天線530、 WLAN天線570、 WWAN收發(fā)器510或任意其他合適設備。例如，通信裝置400可同這里沒有描述的其他合適組件相連接。連接器可以是任意合適的設備，用于將通信裝置400互連到任意外部組件，諸如有線電纜、光纖鏈路或射頻接口。
根據(jù)一個實施例，通信裝置400是電信息通信模塊，支持包含音頻語音在內(nèi)的數(shù)據(jù)的收集和傳播。例如，電信息通信模塊可以基于通用汽車的Onstar系統(tǒng)，其在交通工具事故時自動召喚緊急援助。根據(jù)另一實施例，通信裝置400還可以進行如下的功能遠程引擎診斷、追蹤失竊的交通工具、提供路旁援助，以及其他的功能。
圖6是根據(jù)本發(fā)明至少一個實施例的交通工具內(nèi)通信系統(tǒng)600的框圖。交通工具內(nèi)通信系統(tǒng)600包括通信裝置400，其通過無線局域網(wǎng)天線570連接到無線設備540。例如，無線設備540和通信裝置400之間的通信接口可以是藍牙接口，如前所述。但是，交通工具內(nèi)通信系統(tǒng)600可包括無線廣域網(wǎng)收發(fā)器580，如前面參考圖5所示。另外，通信裝置400可與WWAN收發(fā)器510、 580相連接，其位于通信裝置400內(nèi)部或外部，并連接到WWAN天線520、 530，通信裝置400可安裝在任意合適的位置。
通信裝置400還示為同交通工具的音頻系統(tǒng)420相連接。雖然音頻系統(tǒng)420和通信裝置400示出在交通工具的主體之中，通信裝置400
16和音頻系統(tǒng)420可以位于任意合適的位置，包括位于儀表盤中或儀表
盤下。根據(jù)一個實施例，音頻系統(tǒng)420可包括通信裝置400和任意需要的收發(fā)器，諸如無線廣域網(wǎng)收發(fā)器510、580和無線局域網(wǎng)收發(fā)器590。
在其他的優(yōu)點中，本發(fā)明以非干擾的方式進行級聯(lián)回波消除和噪聲抑制。噪聲抑制邏輯212不會干擾濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)226的生成，因為回波消除器系數(shù)邏輯218接收預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)224，而不在噪聲抑制邏輯212中首先進行處理。因此，回波消除器系數(shù)邏輯218產(chǎn)生濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)226，而不會有來自噪聲抑制邏輯212的任何干擾。結(jié)果，回波消除器系數(shù)邏輯218功能上獨立于噪聲抑制邏輯212。
盡管回波消除器濾波器216從噪聲抑制邏輯212接收噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)228，濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)226的生成不會受到噪聲抑制邏輯212的影響。因此，回波消除器濾波器216可根據(jù)獨立生成的濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)226在噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)228上實現(xiàn)自適應回波消除功能。結(jié)果，回波消除器濾波器216產(chǎn)生最終的上行鏈路數(shù)據(jù)230，其已經(jīng)針對回波消除和噪聲抑制進行過處理，從而使這些功能以非干擾的方式實現(xiàn)。由于噪聲抑制功能直到對聲耦合信道72建模且生成濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)226之后才被引入，濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)226的生成獨立于噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)的生成。結(jié)果，由于級聯(lián)回波消除器的己知抑制特性，噪聲抑制邏輯212不會遇到或者至少遇到固有噪聲電平上的降低的人為變化。因此，濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生器220的自適應功能能夠獲得可用的最大回波消除性能和最大噪聲抑制性能，因為噪聲抑制功能對回波消除功能具有最小的影響。
應該理解，本發(fā)明的其他變化和修改的實現(xiàn)及其多個不同方面對于本領域普通技術人員來說是顯而易見的，并且，本發(fā)明并不限于所述的具體實施例。因此，本發(fā)明希望涵蓋落入到這里公開和要求權(quán)利的基本潛在原理的寬泛范圍內(nèi)的任意修改、變化或等價。
權(quán)利要求
1.一種用于降低數(shù)據(jù)中回波和噪聲的方法，所述方法包括接收數(shù)據(jù)；對所述數(shù)據(jù)進行線性濾波，以產(chǎn)生預噪聲抑制數(shù)據(jù)；去除所述預噪聲抑制數(shù)據(jù)中的噪聲，以提供噪聲抑制數(shù)據(jù)；至少部分地使用所述預噪聲抑制數(shù)據(jù)并且不使用所述噪聲抑制數(shù)據(jù)，來動態(tài)地確定至少一個加權(quán)濾波器系數(shù)，所述確定步驟獨立于去除所述預噪聲抑制數(shù)據(jù)中的噪聲的步驟而發(fā)生，并且不受去除所述預噪聲抑制數(shù)據(jù)中的噪聲的步驟的影響；其中，去除噪聲的步驟獨立于動態(tài)地確定至少一個加權(quán)系數(shù)的步驟而發(fā)生，并且不受動態(tài)地確定至少一個加權(quán)系數(shù)的步驟的影響，使得在不遇到固有噪聲電平上的人為變化的情況下去除所述噪聲；隨后，使用所述至少一個加權(quán)濾波器系數(shù)，對所述噪聲抑制數(shù)據(jù)中的回波進行濾波以產(chǎn)生最終數(shù)據(jù)，所述最終數(shù)據(jù)基本上無噪聲并且基本上無回波。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，進一步包括向收發(fā)器提供所述最 終數(shù)據(jù)，以進行傳輸。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，接收數(shù)據(jù)的步驟包括接收來自麥克風的數(shù)據(jù)。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，進一步包括執(zhí)行遙測功能，所述 功能選自包含以下內(nèi)容的組執(zhí)行遠程引擎診斷功能；追蹤交通工具 位置；以及提供路旁援助。
5. —種回波消除器裝置，包括預噪聲壓制邏輯，所述預噪聲壓制邏輯被配置為對數(shù)據(jù)進行線性 濾波以產(chǎn)生預噪聲抑制數(shù)據(jù)；噪聲抑制邏輯，所述噪聲抑制邏輯被連接到所述預噪聲壓制邏輯 并且被配置為去除所述預噪聲抑制數(shù)據(jù)中的噪聲和提供噪聲抑制數(shù) 據(jù).，被連接到所述預噪聲抑制邏輯的濾波器系數(shù)發(fā)生器，所述發(fā)生器 被配置為至少部分地使用所述預噪聲抑制數(shù)據(jù)并且不使用所述噪聲抑 制數(shù)據(jù)來動態(tài)地確定至少一個加權(quán)濾波器系數(shù)，所述確定步驟獨立于 去除所述預噪聲抑制數(shù)據(jù)中的噪聲的步驟而發(fā)生，并且不受去除所述預噪聲抑制數(shù)據(jù)中的噪聲的步驟的影響；其中，在所述噪聲抑制邏輯中的噪聲去除獨立于動態(tài)地確定至少 一個加權(quán)系數(shù)的步驟而發(fā)生，并且不受動態(tài)地確定至少一個加權(quán)系數(shù) 的步驟的影響，使得在不遇到固有噪聲電平上的人為變化的情況下去除所述噪聲；被連接到所述噪聲抑制邏輯和所述發(fā)生器的回波消除器濾波器， 所述回波消除器濾波器被配置為使用所述至少一個加權(quán)濾波器系數(shù)而 對所述噪聲抑制數(shù)據(jù)中的回波進行濾波以在輸出端產(chǎn)生最終數(shù)據(jù)，所 述最終數(shù)據(jù)基本上無噪聲并且基本上無回波。
6. 如權(quán)利要求5所述的回波消除器裝置，其中，向收發(fā)器提供所 述最終數(shù)據(jù)，以進行無線傳輸。
7. 如權(quán)利要求5所述的回波消除器裝置，其中，所述數(shù)據(jù)包括來 自麥克風的數(shù)據(jù)。
8. 如權(quán)利要求5所述的回波消除器裝置，所述裝置被配置為執(zhí)行 遙測功能，所述功能選自包含以下內(nèi)容的組執(zhí)行遠程引擎診斷功能; 追蹤交通工具位置；以及提供路旁援助。
9. 一種用于降低數(shù)據(jù)中回波和噪聲的方法，所述方法包括 接收數(shù)據(jù)；去除所述數(shù)據(jù)中的噪聲，以提供 本上無噪聲的噪聲抑制數(shù)據(jù)；以及隨后，使用至少一個加權(quán)濾波器系數(shù)，對所述噪聲抑制數(shù)據(jù)中的回波進行濾波以產(chǎn)生最終數(shù)據(jù)，獨立于去除噪聲的步驟確定所述至少一個加權(quán)濾波器系數(shù)，并且所述至少一個加權(quán)濾波器系數(shù)不受去除噪聲的步驟的影響，所述最終數(shù)據(jù)基本上無噪聲并且基本上無回波。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括向收發(fā)器提供所述最終數(shù)據(jù)，以進行傳輸。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，接收數(shù)據(jù)的步驟包括接收來自麥克風的數(shù)據(jù)。
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括執(zhí)行遙測功能，所述功能選自包含以下內(nèi)容的組執(zhí)行遠程引擎診斷功能；追蹤交通工具位置；以及提供路旁援助。
13. —種用于降低數(shù)據(jù)中回波和噪聲的方法，所述方法包括接收基本上無噪聲的數(shù)據(jù)；以及隨后，使用至少一個加權(quán)濾波器系數(shù)，對所述數(shù)據(jù)中的回波進行濾波以產(chǎn)生最終數(shù)據(jù)，獨立于去除噪聲的步驟來確定所述至少一個加權(quán)濾波器系數(shù)，并且所述至少一個加權(quán)濾波器系數(shù)不受去除噪聲的步驟的影響，所述最終數(shù)據(jù)基本上無噪聲并且基本上無回波。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括向收發(fā)器提供所述最終數(shù)據(jù)，以進行傳輸。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，接收數(shù)據(jù)的步驟包括接收來自麥克風的數(shù)據(jù)。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括執(zhí)行遙測功能，所述功能選自包含以下內(nèi)容的組執(zhí)行遠程引擎診斷功能；追蹤交通工具位置；以及提供路旁援助。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，從交通工具的通信系統(tǒng)接收所述數(shù)據(jù)。
18. —種回波消除器電路，包括.-預噪聲抑制邏輯，在操作中用于接收下行鏈路數(shù)據(jù)和預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)，以及作為響應而對所述下行鏈路數(shù)據(jù)和所述預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)進行線性濾波，以產(chǎn)生預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)；噪聲抑制邏輯，在操作中連接到所述預噪聲抑制邏輯，并且在操作中用于接收所述預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)以及作為響應而去除所述預噪聲抑制數(shù)據(jù)中的噪聲以產(chǎn)生噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)；回波消除器系數(shù)邏輯，在操作中連接到所述預噪聲抑制邏輯，并且在操作中用于接收預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)和預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)，以及作為響應而產(chǎn)生濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)，所述回波消除器系數(shù)邏輯操作在操作中用于從所述預噪聲抑制邏輯接收所述預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)，其中由所述回波消除器系數(shù)邏輯用來產(chǎn)生所述濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)的所述所述預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)在所述噪聲抑制邏輯中未被處理；其中，所述噪聲抑制邏輯獨立于所述回波消除器系數(shù)邏輯的操作進行操作并且不受所述回波消除器系數(shù)邏輯操作的影響，使得在不遇到固有噪聲電平上的人為變化的情況下去除所述噪聲；回波消除器濾波器，在操作中連接到所述噪聲抑制邏輯和所述回波消除器系數(shù)邏輯，并且在操作中用于接收所述噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)和所述濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)，以及作為響應而使用所述濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)對所述噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)中的回波進行濾波，以產(chǎn)生最終的上行鏈路數(shù)據(jù)，所述最終的上行鏈路數(shù)據(jù)基本上無噪聲并且基本上無回波。
全文摘要
一種回波消除器電路和方法，以非干擾的方式進行級聯(lián)的回波消除和噪聲抑制。回波消除器電路包括預噪聲抑制邏輯，回波消除器系數(shù)邏輯，噪聲抑制邏輯以及回波消除器濾波器。預噪聲抑制邏輯接收預回波消除器上行鏈路數(shù)據(jù)和下行鏈路數(shù)據(jù)，作為響應，產(chǎn)生預噪聲抑制上行鏈路數(shù)據(jù)。回波消除器系數(shù)邏輯接收預噪聲抑制上行數(shù)據(jù)和預回波消除器上行數(shù)據(jù)，作為響應，產(chǎn)生濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)。噪聲抑制邏輯接收預噪聲抑制上行數(shù)據(jù)，作為響應，產(chǎn)生噪聲抑制上行數(shù)據(jù)?；夭ㄏ鳛V波器接收噪聲抑制上行數(shù)據(jù)和濾波器系數(shù)數(shù)據(jù)，作為響應，產(chǎn)生最終的上行數(shù)據(jù)。
文檔編號H04M9/08GK101656808SQ20091017281
公開日2010年2月24日 申請日期2004年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月12日
發(fā)明者丹尼爾·S·羅庫塞克, 凱爾·K·伊韋, 詹姆士·B·皮凱特 申請人:摩托羅拉公司