(57)【要約】【課題】有線通信装置の受信信号に含まれるエコーを確実に抑制することを目的とする。【解決手段】エコーキャンセラ２４は、ディジタル送信信号をアナログ信号に変換して通信線２２に送信し、通信線２２からアナログ信号を受信する有線通信装置に備えられる。エコーキャンセラ２４は、有線通信装置で受信されたアナログ信号をディジタル送信信号に基づく送信タイミングに従ってサンプリングして、ディジタル受信信号を生成するＡ／Ｄ変換部２６と、ディジタル受信信号に含まれるエコーを、Ａ／Ｄ変換部２６によるサンプリングタイミングに従って抑制するエコー抑制部とを備える。エコー抑制部は、ディジタル送信信号に基づいてエコーのレプリカを生成するレプリカ生成部２８と、Ａ／Ｄ変換部２６によるサンプリングタイミングに従って１サンプルごとに、ディジタル受信信号からレプリカを減算する減算器３０とを備える。【選択図】図１
2018121158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル送信信号をアナログ信号に変換して通信線に送信し、前記通信線からアナログ信号を受信する有線通信装置に備えられるエコーキャンセラにおいて、
前記有線通信装置で受信されたアナログ信号を前記ディジタル送信信号に基づく送信タイミングに従ってサンプリングして、ディジタル受信信号を生成するＡ／Ｄ変換部と、
前記ディジタル受信信号に含まれるエコーを、前記Ａ／Ｄ変換部によるサンプリングタイミングに従って抑制するエコー抑制部と、
を備えることを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項２】
請求項１に記載のエコーキャンセラにおいて、
前記エコー抑制部は、
前記ディジタル送信信号に基づいてエコーのレプリカを生成するレプリカ生成部と、
前記Ａ／Ｄ変換部によるサンプリングタイミングに従って１サンプルごとに、前記ディジタル受信信号から前記レプリカを減算する減算器と、
を備えることを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項３】
ディジタル送信信号をアナログ信号に変換し、通信線に送信する送信装置と共に用いられ、前記通信線からアナログ信号を受信する受信装置において、
前記受信装置で受信された信号に含まれるエコーを抑制するエコーキャンセラと、
前記エコーキャンセラによって得られたエコー抑制後信号から受信データを抽出する受信処理部と、を備え、
前記エコーキャンセラは、
前記受信装置で受信されたアナログ信号を前記ディジタル送信信号に基づく送信タイミングに従ってサンプリングして、ディジタル受信信号を生成するＡ／Ｄ変換部と、
前記ディジタル受信信号に含まれるエコーを、前記Ａ／Ｄ変換部によるサンプリングタイミングに従って抑制するエコー抑制部と、を備え、
前記受信処理部は、
前記エコー抑制後信号に対して補間フィルタ処理を施すフィルタを備え、
前記補間フィルタ処理後の信号から前記受信データを抽出することを特徴とする受信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の受信装置において、
前記受信処理部は、
前記補間フィルタ処理後の信号に基づいて、前記ディジタル受信信号の受信タイミングを再生する受信タイミング再生部を備え、
前記フィルタは、
前記送信タイミングと前記受信タイミングとの差異に応じたフィルタ係数を用いて、前記補間フィルタ処理を実行することを特徴とする受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の受信装置において、
前記受信処理部は、
前記送信タイミングに応じて所定の数値範囲でカウント値を巡回的に変化させるカウンタと、
前記受信タイミングに応じたタイミングで、前記カウンタによるカウント値であって、前記送信タイミングと前記受信タイミングとの差異を表すカウント値を保持するカウント保持部と、
前記カウント保持部によって保持されたカウント値に基づいて、複数のフィルタ係数のうち、前記補間フィルタ処理に用いられるフィルタ係数を選択する係数選択部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項６】
請求項３に記載の受信装置において、
前記受信処理部は、
前記エコー抑制後信号に対して０値を補間する補間部と、
０値が補間された前記エコー抑制後信号に対して補間フィルタ処理を施すフィルタと、
前記補間フィルタ処理後の信号に基づいて、前記ディジタル受信信号の受信タイミングを再生する受信タイミング再生部と、
前記受信タイミングに応じて前記補間フィルタ処理後の信号から前記受信データを抽出するデータ抽出部と、を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項７】
請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の受信装置において、
前記エコー抑制部は、
前記ディジタル送信信号に基づいてエコーのレプリカを生成するレプリカ生成部と、
前記Ａ／Ｄ変換部によるサンプリングタイミングに従って１サンプルごとに、前記ディジタル受信信号から前記レプリカを減算する減算器と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有線通信装置に用いられるエコーキャンセラに関し、特に、送信信号に基づいて、受信信号に含まれるエコーを抑制するエコーキャンセラに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信線を用いて通信を行う有線通信装置が広く用いられている。一般に、有線通信装置は、ハイブリッド等の結合器によって通信線に接続された送信装置および受信装置を備えている。送信装置は結合器を介して通信線に信号を送信し、受信装置は通信線から結合器を介して信号を受信する。送信装置から送信された信号の一部は、結合器を介して受信装置にエコーとして回り込み、受信信号に重畳されることがある。また、エコーは、通信の相手方から送信された信号に含まれることもある。この場合、通信相手の装置で受信された信号が、通信相手の装置の結合器等を介してエコーとして通信相手の装置から送信される。エコーは、受信装置の性能に影響を及ぼす。
【０００３】
そこで、有線通信装置には、受信信号に含まれるエコーを抑制するエコーキャンセラが用いられる。エコーキャンセラは、送信信号に基づいてエコーのレプリカを生成し、受信信号からレプリカを減算する。以下の特許文献１には、エコーキャンセラが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−６３６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、エコーキャンセラは、サンプリングされた送信信号および受信信号に対して処理を実行する。送信信号と受信信号とが同期していない場合には、各信号のサンプリングタイミングのズレによって、受信信号に含まれるエコーが確実に抑制されないことがある。
【０００６】
本発明は、有線通信装置の受信信号に含まれるエコーを確実に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ディジタル送信信号をアナログ信号に変換して通信線に送信し、前記通信線からアナログ信号を受信する有線通信装置に備えられるエコーキャンセラにおいて、前記有線通信装置で受信されたアナログ信号を前記ディジタル送信信号に基づく送信タイミングに従ってサンプリングして、ディジタル受信信号を生成するＡ／Ｄ変換部と、前記ディジタル受信信号に含まれるエコーを、前記Ａ／Ｄ変換部によるサンプリングタイミングに従って抑制するエコー抑制部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
望ましくは、前記エコー抑制部は、前記ディジタル送信信号に基づいてエコーのレプリカを生成するレプリカ生成部と、前記Ａ／Ｄ変換部によるサンプリングタイミングに従って１サンプルごとに、前記ディジタル受信信号から前記レプリカを減算する減算器と、を備える。
【０００９】
また、本発明は、ディジタル送信信号をアナログ信号に変換し、通信線に送信する送信装置と共に用いられ、前記通信線からアナログ信号を受信する受信装置において、  前記受信装置で受信された信号に含まれるエコーを抑制するエコーキャンセラと、前記エコーキャンセラによって得られたエコー抑制後信号から受信データを抽出する受信処理部と、を備え、前記エコーキャンセラは、前記受信装置で受信されたアナログ信号を前記ディジタル送信信号に基づく送信タイミングに従ってサンプリングして、ディジタル受信信号を生成するＡ／Ｄ変換部と、前記ディジタル受信信号に含まれるエコーを、前記Ａ／Ｄ変換部によるサンプリングタイミングに従って抑制するエコー抑制部と、を備え、前記受信処理部は、前記エコー抑制後信号に対して補間フィルタ処理を施すフィルタを備え、前記補間フィルタ処理後の信号から前記受信データを抽出することを特徴とする。
【００１０】
望ましくは、前記受信処理部は、前記補間フィルタ処理後の信号に基づいて、前記ディジタル受信信号の受信タイミングを再生する受信タイミング再生部を備え、前記フィルタは、前記送信タイミングと前記受信タイミングとの差異に応じたフィルタ係数を用いて、前記補間フィルタ処理を実行する。
【００１１】
望ましくは、前記受信処理部は、前記送信タイミングに応じて所定の数値範囲でカウント値を巡回的に変化させるカウンタと、前記受信タイミングに応じたタイミングで、前記カウンタによるカウント値であって、前記送信タイミングと前記受信タイミングとの差異を表すカウント値を保持するカウント保持部と、前記カウント保持部によって保持されたカウント値に基づいて、複数のフィルタ係数のうち、前記補間フィルタ処理に用いられるフィルタ係数を選択する係数選択部と、を備える。
【００１２】
望ましくは、前記受信処理部は、前記エコー抑制後信号に対して０値を補間する補間部と、０値が補間された前記エコー抑制後信号に対して補間フィルタ処理を施すフィルタと、前記補間フィルタ処理後の信号に基づいて、前記ディジタル受信信号の受信タイミングを再生する受信タイミング再生部と、前記受信タイミングに応じて前記補間フィルタ処理後の信号から前記受信データを抽出するデータ抽出部と、を備える。
【００１３】
望ましくは、前記エコー抑制部は、前記ディジタル送信信号に基づいてエコーのレプリカを生成するレプリカ生成部と、前記Ａ／Ｄ変換部によるサンプリングタイミングに従って１サンプルごとに、前記ディジタル受信信号から前記レプリカを減算する減算器と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、有線通信装置の受信信号に含まれるエコーを確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る有線通信装置を示す図である。
【図２】補間フィルタ処理の原理を説明する図である。
【図３】補間フィルタ処理の原理を説明する図である。
【図４】簡略化補間フィルタ処理を実行するタイミング調整部の構成を示す図である。
【図５】タイミング調整部の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１には、本発明の実施形態に係る有線通信装置が示されている。有線通信装置は、送信部１０、ハイブリッド２０、および受信部１２を備えている。送信部１０および受信部１２はハイブリッド２０に接続され、ハイブリッド２０は通信線２２に接続されている。通信線２２は、例えば、一対のメタルケーブルである。送信装置としての送信部１０はハイブリッド２０を介して通信線２２に信号を送信し、受信装置としての受信部１２はハイブリッド２０を介して通信線２２から信号を受信する。
【００１７】
送信部１０は、送信タイミング生成部１４、送信信号生成部１６、およびＤ／Ａ変換部１８を備えている。送信部１０の構成要素は、アナログ信号処理を実行する部分を除き、プログラムに従って信号処理を実行するプロセッサによって構成してもよい。また、各構成要素をハードウエアによって個別に構成してもよい。
【００１８】
送信信号生成部１６には、送信対象のデータとして送信データが入力される。送信タイミング生成部１４は、送信タイミング信号を生成し、送信信号生成部１６、エコーキャンセラ２４および受信処理部４０に出力する。送信タイミング信号は、信号レベルを表す所定桁数のディジタルデータを１サンプルとして、送信部１０が１サンプルを送信する周期（サンプリング周期Δ）でパルス波形を示す。
【００１９】
送信信号生成部１６は、送信タイミング信号に従うタイミングで送信データからディジタル送信信号を生成し、Ｄ／Ａ変換部１８およびエコーキャンセラ２４に出力する。
【００２０】
Ｄ／Ａ変換部１８は、ディジタル送信信号をアナログ送信信号に変換してハイブリッド２０に出力する。ハイブリッド２０はアナログ送信信号を通信線２２へと導く。通信線２２の先方には、通信の相手方となる第２の有線通信装置が接続されており、アナログ送信信号は、第２の有線通信装置で受信される。また、第２の有線通信装置は、有線通信装置に向けて通信線２２に信号を送信する。ハイブリッド２０は、通信線２２から有線通信装置に到来した信号を受信し、受信部１２へと導く。
【００２１】
受信部１２は、エコーキャンセラ２４および受信処理部４０を備えている。受信部１２の各構成要素は、アナログ信号処理を実行する部分を除き、プログラムに従って信号処理を実行するプロセッサによって構成してもよい。また、各構成要素をハードウエアによって個別に構成してもよい。
【００２２】
エコーキャンセラ２４は、受信信号に含まれるエコーと同等の信号であるレプリカをディジタル送信信号に基づいて生成し、受信信号からレプリカを減算する。これによって、エコーキャンセラ２４は受信信号に含まれるエコーを抑制する。受信処理部４０は、エコーが抑制された受信信号から受信データを抽出する。以下、エコーキャンセラ２４および受信処理部４０の具体的な構成について説明する。  
【００２３】
エコーキャンセラ２４は、Ａ／Ｄ変換部２６、レプリカ生成部２８および減算器３０を備えている。Ａ／Ｄ変換部２６は、送信タイミング信号がパルス波形を示すタイミングに従って、ハイブリッド２０で受信されたアナログ信号をサンプリングしてディジタル受信信号を生成し、減算器３０に出力する。
【００２４】
レプリカ生成部２８および減算器３０は、ディジタル受信信号に含まれるエコーを、Ａ／Ｄ変換部２６によるサンプリングタイミングに従って抑制するエコー抑制部として動作する。
【００２５】
レプリカ生成部２８は、送信タイミング信号がパルス波形を示すごとに、送信ディジタル信号から１サンプルのレプリカを生成する。具体的には、レプリカ生成部２８は以下の（数１）に従い、ディジタル送信信号にフィルタ処理を施すことでレプリカを生成し、レプリカを減算器３０に出力する。減算器３０は、１サンプルごとにディジタル受信信号からレプリカを減算して、エコー抑制後信号を生成する。
【００２６】
【数１】
2018121158.tif 000003
【００２７】
ｊは、離散的な時間を表す整数である。整数ｊおよびサンプリング周期Δを用いて時間はｔ＝ｊΔで表される。Ｒ（ｔ）＝Ｒ（ｊΔ）は時間ｔに生成されるレプリカの値である。ｇ０〜ｇｍ−１はレプリカ生成用フィルタ係数である。Ｔｊ−ｋはフィルタ処理が施されるディジタル送信信号のサンプル値である。
【００２８】
なお、レプリカ生成用フィルタ係数は、通常の通信を実行する前に予め初期シーケンスを実行することで求められる。初期シーケンスでは、上述の第２の有線通信装置から信号が送信されない状態となる。送信信号生成部１６にはトレーニングデータが入力され、送信部１０はトレーニングデータを含む送信信号をハイブリッド２０に出力する。これによって受信部１２では送信信号に基づくエコーが受信され、エコーキャンセラ２４のＡ／Ｄ変換部２６は、エコーを示すディジタル受信信号を減算器３０に出力する。
【００２９】
レプリカ生成部２８は、予め定められた初期シーケンス用フィルタ係数を用いて、ディジタル送信信号から暫定的なレプリカを生成する。減算器３０は、エコーを示すディジタル受信信号から暫定的なレプリカを減算して誤差を求める。レプリカ生成部２８は、誤差が減少するように初期シーケンス用フィルタ係数を修正し、修正後の初期シーケンス用フィルタ係数によって暫定的なレプリカを生成する。レプリカ生成部２８は、このような処理を繰り返し、誤差が所定値未満になったときの初期シーケンス用フィルタ係数を、通常の通信時のレプリカ生成用フィルタ係数として決定する。
【００３０】
通常の通信時において、レプリカ生成部２８は（数１）に示されているように、ディジタル送信信号の時間ｔ＝ｊΔにおけるサンプル値Ｔｊを含んで過去に遡ってｍ個のサンプル値Ｔｊ〜Ｔｊ−（ｍ−１）に対してそれぞれ、レプリカ生成用フィルタ係数ｇ０〜ｇｍ−１を乗じ、乗算結果を加算合計した値を時間ｔ＝ｊΔにおけるレプリカとする。
【００３１】
減算器３０は、ディジタル受信信号からレプリカを減算し、受信処理部４０に出力する。これによってエコーキャンセラ２４は、１サンプル値ごとにエコーが抑制されたディジタル受信信号（エコー抑制後信号）のサンプル値をサンプリング周期Δで受信処理部４０に出力する。
【００３２】
このように、本発明の実施形態に係る有線通信装置では、ディジタル送信信号のサンプリングタイミングである送信タイミングに従って受信信号に含まれるエコーが抑制される。エコーは送信信号に基づいて生じるため、受信信号に含まれるエコーを抑制するタイミングを送信タイミングに一致させることで、受信信号に含まれるエコーが確実に抑制される。
【００３３】
次に、受信処理部４０の構成について説明する。受信処理部４０は、エコー抑制後信号のタイミングを調整するタイミング調整部３２、およびタイミングが調整されたエコー抑制後信号から受信データを抽出するデータ処理部３４を備える。
【００３４】
送信タイミング信号が示す送信タイミングは、通信の相手方である第２の有線通信装置におけるサンプリングタイミング（送信元サンプリングタイミング）と同期していない。そのため、送信タイミング信号が示す送信タイミングは、受信信号における送信元サンプリングタイミングとも同期していない。したがって、送信タイミング信号に従って処理が施されたエコー抑制後信号のサンプリングタイミングもまた、送信元サンプリングタイミングと同期していない。これによって、エコー抑制後信号からそのまま受信データを抽出する処理は困難となる。
【００３５】
そこで、タイミング調整部３２は、補間フィルタ処理によってエコー抑制後信号のタイミングを調整し、第２の有線通信装置と同期を確立しつつデータを抽出するための同期受信信号を生成する。同期受信信号は、第２の有線通信装置における送信元サンプリングタイミングと同期した信号である。
【００３６】
タイミング調整部３２は、同期受信信号をデータ処理部３４に出力する。データ処理部３４は、エコー抑制後信号から送信元サンプリングタイミング（ディジタル受信信号の受信タイミング）を再生する受信タイミング再生部３６と、送信元サンプリングタイミングに従ってエコー抑制後信号から受信データを抽出するデータ抽出部３８を備えている。
【００３７】
データ処理部３４は、同期受信信号から受信タイミング信号を抽出し、タイミング調整部３２にフィードバックする。受信タイミング信号は、送信元サンプリングタイミングと同期したタイミングでパルス波形を示す。データ処理部３４は、受信タイミングに従って同期受信信号から受信データを抽出する。タイミング調整部３２は、受信タイミングに従って、以下に説明する補間フィルタ処理を実行する。
【００３８】
図２および図３は、タイミング調整部３２が実行する補間フィルタ処理の原理を説明する図である。上述のように、エコーキャンセラ２４は、送信タイミング信号が示すタイミングに従い、サンプリング周期Δでエコー抑制後信号のサンプル値を離散的に出力する。図２（ａ）には、エコーキャンセラ２４が出力するエコー抑制後信号のサンプル値が白丸によって示されている。破線で示された時間波形は、エコー抑制後信号を補間した場合に得られる時間波形を仮想的に示したものである。
【００３９】
タイミング調整部３２は、図２（ｂ）に示されているように、エコー抑制後信号に対し補間時間間隔δで０値を補間する。この図に示されている例では、補間時間間隔δはサンプリング周期Δの１／８であり、時間軸上にサンプリング周期Δで配置されているサンプル値の間に、補間時間間隔δで７個の０値が配置されている。
【００４０】
タイミング調整部３２は、０値補間後のエコー抑制後信号に対し、（数２）に従ってフィルタ処理を施し、同期受信信号Ｆ（ｉΔ）を生成する。
【００４１】
【数２】
2018121158.tif 000004
【００４２】
Ｆ（ｔｊ）は、受信タイミングを表す時間ｔｊに生成される同期受信信号のサンプル値である。受信タイミングは、データ処理部３４からフィードバックされた受信タイミング信号に基づいてタイミング調整部３２が認識する。受信タイミングを表す時間ｔ＝ｔｊが、エコー抑制後信号のサンプリングタイミングｔ＝ｊΔ（送信タイミング）に比べて補間時間間隔δのＬ倍だけ遅れている場合、ｔｊ＝ｊΔ＋Ｌδの関係が成立する。ただし、Ｌは０〜７のうちいずれかの整数である。ｃ０〜ｃｎ−１は補間フィルタ係数である。Ｄβ＋Ｌ−ｋは０値補間後のエコー抑制後信号のサンプル値である。ｔ＝ｊΔのタイミングでエコーキャンセラ２４から出力されるサンプル値はＤ０であり、添字の整数が１増加するごとに補間時間間隔δだけ後のサンプル値を示す。βは、０値補間後のエコー抑制後信号のサンプル値のうち、補間フィルタ処理に寄与させるものを定める整数である。
【００４３】
タイミング調整部３２は（数２）に従い、エコー抑制後信号のサンプル値Ｄβ＋Ｌを含んで過去に遡ってｎ個のサンプル値Ｄβ＋Ｌ〜Ｄβ＋Ｌ−（ｎ−１）に対してそれぞれ、補間フィルタ係数ｃ０〜ｃｎ−１を乗じて乗算結果を加算合計した値を、時間ｔ＝ｔｊにおける同期受信信号Ｆ（ｔｊ）として求める。
【００４４】
図３（ａ）、（ｂ）および（ｃ）には、それぞれ、Ｌ＝０、Ｌ＝３およびＬ＝５の場合について、補間フィルタ処理の原理が示されている。各図においてはβ＝８であり、時間ｔ＝ｊΔのタイミングでエコーキャンセラ２４から出力されるサンプル値をＤ０として、補間時間間隔δでサンプル値Ｄ−１６〜Ｄ８が示されている。
【００４５】
タイミング調整部３２は、ｃ０〜ｃ２３の２４個の補間フィルタ係数によって補間フィルタ処理を実行する。すなわち、タイミング調整部３２は、時間軸の下に示されている補間フィルタ係数ｃ０〜ｃ２３を、それぞれの時間軸上の位置におけるエコー抑制後信号のサンプル値に乗ずる。サンプル値Ｓは、これらの乗算結果を加算合計した値であり、タイミング調整部３２は、このサンプル値Ｓを時間ｔ＝ｔｊにおける同期受信信号Ｆ（ｔｊ）として求める。以下、図３（ａ）〜（ｃ）を参照して具体的に説明する。
【００４６】
図３（ａ）には、受信タイミングが送信タイミングと一致している場合が示されている。タイミング調整部３２は、ｔ＝ｊΔ＋（β＋Ｌ）δ＝ｊΔ＋８δにおけるサンプル値Ｄ８を含んで過去に遡って２４個のサンプル値に、最新のサンプル値から順に補間フィルタ係数ｃ０，ｃ１，ｃ２，・・・・・およびｃ２３を乗じ、乗算結果を加算合計した値をｔ＝ｊΔにおける同期受信信号のサンプル値Ｓとする。
【００４７】
図３（ｂ）には、受信タイミングが送信タイミングよりも３δだけ遅れている場合が示されている。タイミング調整部３２は、ｔ＝ｊΔ＋（β＋Ｌ）δ＝ｊΔ＋１１δのサンプル値Ｄ１１を含んで過去に遡って２４個のサンプル値に、最新のサンプル値から順に補間フィルタ係数ｃ０，ｃ１，ｃ２，・・・・・およびｃ２３を乗じ、乗算結果を加算合計した値をｔ＝ｊΔ＋３δにおける同期受信信号のサンプル値Ｓとする。
【００４８】
図３（ｃ）には、受信タイミングが送信タイミングよりも５δだけ遅れている場合が示されている。タイミング調整部３２は、ｔ＝ｊΔ＋（β＋Ｌ）δ＝ｊΔ＋１３δの最新のサンプル値Ｄ１３を含んで過去に遡って２４個のサンプル値に、最新のサンプル値から順に補間フィルタ係数ｃ０，ｃ１，ｃ２，・・・・・およびｃ２３を乗じ、乗算結果を加算合計した値をｔ＝ｊΔ＋５δにおける同期受信信号のサンプル値とする。
【００４９】
ここでは、２４個の補間フィルタ係数ｃ０〜ｃ２３があり、エコー抑制後信号のサンプル値の間に補間時間間隔δで７個の０値が補間され、β＝８とした場合について説明した。この条件は、説明の便宜上のために補間フィルタ係数の個数を少なくしたものであり、補間フィルタ係数の個数は２４個よりも多くてもよい。また、サンプル値の間に補間される０値の数も任意である。
【００５０】
タイミング調整部３２は、上述のような補間フィルタ処理を実行する代わりに、簡略化補間フィルタ処理を実行してもよい。簡略化補間フィルタ処理は、（数２）に示される演算のうち、エコー抑制後信号のサンプル値が０である項の演算を実行しない処理である。図３に示される例では、・・・・・Ｄ−１５〜Ｄ−９，Ｄ−７〜Ｄ−１，Ｄ１〜Ｄ７・・・・・は０であり、これらの値に掛け合わされるはずであった各補間フィルタ係数については、演算が実行されない。
【００５１】
例えば、図３（ｂ）に示される処理では、補間フィルタ係数ｃ３，ｃ１１およびｃ１９を除く各補間フィルタ係数に対応するサンプル値は０であるため、タイミング調整部３２は、補間フィルタ係数ｃ３，ｃ１１およびｃ１９についてのみ乗算を実行する。また、図３（ｃ）に示される処理では、補間フィルタ係数ｃ５，ｃ１３およびｃ２１を除く各補間フィルタ係数に対応するサンプル値は０であるため、タイミング調整部３２は、補間フィルタ係数ｃ５，ｃ１３およびｃ２１についてのみ乗算を実行する。
【００５２】
すなわち、受信タイミングが送信タイミングに対してＬδだけ遅れている場合には、タイミング調整部３２は、補間フィルタ係数ｃＬ，ｃ８＋Ｌおよびｃ１６＋Ｌについてのみ乗算を実行する。
【００５３】
なお、受信タイミングが送信タイミングに等しいときは、乗算を行わずにサンプル値Ｄ０をそのまま簡略化補間フィルタ処理後の値としてもよい。
さらに、受信タイミングが送信タイミングに対してＫδだけ進んでいる場合には、タイミング調整部３２は、受信タイミングが送信タイミングに対して（８−Ｋ）δだけ遅れているものとして処理を実行する。ここで、Ｋは１から７のうちいずれかの整数である。
【００５４】
このような原理に基づき、タイミング調整部３２は、次の（数４）に従って受信タイミングｔ＝ｔｊ＝ｊΔ＋Ｌδにおける同期受信信号の値を求める。
【００５５】
【数３】
2018121158.tif 000005
【００５６】
一般に、ｎ個の補間フィルタ係数ｃ０〜ｃｎ−１があり、エコー抑制後信号のサンプル値の間に補間時間間隔δで７個の０値が配置されている場合、受信タイミングｔ＝ｔｊにおける同期受信信号の値は、次の（数４）によって求められる。ただし、Ｌは正の整数であり、記号［ｘ］はｘを超えない最大の整数である。
【００５７】
【数４】
2018121158.tif 000006
【００５８】
ｎ＝２４，β＝８を（数４）に代入することで（数３）が得られる。また、エコー抑制後信号のサンプル値の間に、補間時間間隔δでｑ−１個の０値が配置されている場合には、（数４）はさらに一般化されて（数５）のようになる。
【００５９】
【数５】
2018121158.tif 000007
【００６０】
図４には、簡略化補間フィルタ処理を実行するタイミング調整部３２の構成が示されている。タイミング調整部３２は、カウンタ４２、カウント保持部４４、係数選択部４６、信号バッファ４８、および適応フィルタ５０を備えている。ここでは、エコー抑制後信号のサンプル値の間に、補間時間間隔δで７個の０値が補間され、β＝８である例について説明する。また、図５はタイミング調整部３２の各構成部の動作を説明するための図である。ここでは、図４および図５を適宜参照してタイミング調整部３２が実行する簡略化補間フィルタ処理について説明する。
【００６１】
図５（ａ）には、送信タイミング信号の時間波形が示されている。また、図５（ｂ）には、カウンタ４２が出力するカウント値が示されている。カウンタ４２は周期δでカウント値を１ずつ増加させる。カウンタ４２には送信タイミング信号が入力される。カウンタ４２は、送信タイミング信号がサンプリング周期Δでパルス波形を示すごとに、その立ち下がりでカウント値を０にリセットする。これによってカウンタ４２は、０、１、２、・・・・７、０、１、２、・・・・７、０、・・・のようにカウント値を巡回させ、カウント値をカウント保持部４４に出力する。
【００６２】
カウント保持部４４には、カウント値に加えて受信タイミング信号が入力される。カウント保持部４４は、受信タイミング信号がパルス波形を示したときには、その立ち下がり時におけるカウント値を係数選択部４６に出力する。このカウント値は、送信タイミングと受信タイミングとの差異を表し、送信タイミングに対する受信タイミングの遅れをＬδとしたときの遅延整数Ｌに相当する。カウント保持部４４は、受信タイミング信号が次にパルス波形を示し、そのパルス波形が立ち下がるまでの間、そのカウント値Ｌを係数選択部４６に出力する状態を保持する。図５（ｃ）には受信タイミング信号の時間波形が示されている。図５（ｄ）には、カウント保持部４４が出力するカウント値Ｌが示されている。
【００６３】
信号バッファ４８は、時間ｔ＝（ｊ＋１）Δにおいて、（ｊ−１）Δ，ｊΔ，および（ｊ＋１）Δのタイミングでエコーキャンセラ２４からそれぞれ出力されたサンプル値、ｄｊ−１，ｄｊおよびｄｊ＋１を適応フィルタ５０に出力する。これらのサンプル値については、図３でｄｊ−１＝Ｄ−８，ｄｊ＝Ｄ０，ｄｊ＋１＝Ｄ８と例示されている。
【００６４】
係数選択部４６は、補間フィルタ係数ｃ０〜ｃ２３を予め記憶している。係数選択部４６は、カウント保持部４４から出力されたカウント値Ｌに基づいて、補間フィルタ係数ｃ０〜ｃ２３から補間フィルタ係数ｃＬ，ｃ８＋Ｌおよびｃ１６＋Ｌを選択し、適応フィルタ５０に出力する。
【００６５】
適応フィルタ５０は、ｔ＝ｊΔにエコーキャンセラ２４から出力されるエコー抑制後信号のサンプル値をｄｊとして（数４）を一般化した（数６）に従って、同期受信信号のサンプル値を図１のデータ処理部３４に出力する。
【００６６】
【数６】
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【００６７】
データ処理部３４は、同期受信信号から受信タイミング信号を抽出し、タイミング調整部３２にフィードバックすると共に、受信タイミングに従って同期受信信号から受信データを抽出する。
【００６８】
受信タイミングはｊが増加するごとに変化することがある。このような受信タイミングの変化によって、送信タイミングと受信タイミングとの差異が変化し、遅延整数Ｌ（カウント値Ｌ）の値が変化する。適応フィルタ５０は、（数６）に従う演算を実行することで、送信タイミングと受信タイミングとの差異が変化し、遅延整数Ｌの値が変化した場合であっても、適切な同期受信信号のサンプル値を求める。
【００６９】
図５（ｄ）には、エコー抑制後信号のサンプル値ｄｊ−２〜ｄｊ＋２、および同期受信信号のサンプル値Ｆ（ｔｊ−２）〜Ｆ（ｔｊ＋１）が示されている。タイミング調整部３２が同期受信信号のサンプルのサンプル値を求める処理には遅延があるため、図５（ｄ）の時間軸ｔＡが表す時間は、図５（ａ）〜（ｄ）の時間軸ｔＢが表す時間に対して遅れている。
【００７０】
このような簡略化補間フィルタ処理によれば、０値補間がされていないエコー抑制後信号によって、０値補間がされた場合と同様の同期受信信号が得られる。これによって、タイミング調整部３２が実行する処理が簡単となる。
【００７１】
ここでは、２４個の補間フィルタ係数ｃ０〜ｃ２３があり、エコー抑制後信号のサンプル値の間に補間時間間隔δで７個の０値が補間され、β＝８とした場合について説明した。ｎ個の補間フィルタ係数ｃ０〜ｃｎ−１があり、エコー抑制後信号のサンプル値の間に補間時間間隔δでｑ−１個の０値が補間される一般的な場合、タイミング調整部３２は、（数６）を・・・・・ｄｊ−２＝Ｄ−１６，ｄｊ−１＝Ｄ−８，ｄｊ＝Ｄ０，ｄｊ＋１＝Ｄ８，ｄｊ＋２＝Ｄ１６・・・・・として一般化した（数７）に従って簡略化補間フィルタ処理を実行してもよい。
【００７２】
【数７】
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【符号の説明】
【００７３】
１０  送信部、１２  受信部、１４  送信タイミング生成部、１６  送信信号生成部、１８  Ｄ／Ａ変換部、２０  ハイブリッド、２２  通信線、２４  エコーキャンセラ、２６  Ａ／Ｄ変換部、２８  レプリカ生成部、３０  減算器、３２  タイミング調整部、３４  データ処理部、３６  受信タイミング再生部、３８  データ抽出部、４０  受信処理部、４２  カウンタ、４４  カウント保持部、４６  係数選択部、４８  信号バッファ、５０  適応フィルタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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