[发明专利]用于测量电话线路上回波参数的方法和设备

说明书

本发明涉及测量电话线上回波参数的问题。回波现象，尤其对说话者的回波，可以发生在例如当连接两个用户的电话线超过一定长度的时候。这种现象导致了通信质量的降低，这种降低随着回波的返回时间和电平的增加变得越来越难以忍受。由于这个原因，数年来，回波抑制器的使用，尤其在卫星连接方面的使用，逐渐变得普及起来，并且，最后国际标准化组织对它作了规定。为了正确地工作，这些回波抑制器必须知道待对照的负面现象的特性参数，并且回波特性的测量越精确和越准确，这种抑制作用就越有效。

为此目的，在现有技术中，测量注入到线路中的测试信号的往返传播时间和残余电平是众所周知的。

如果发射信道是理想的，即具有无限宽频带和没有噪声，那么，从被接收回波中辨认要提取的最重要信息-例如回波与发送到线路上的测试信号(或激励信号)之间的时间间隔-的问题将容易得到解决。实际上，在这样的情况下，所有需要做的事情是确定被接收回波相对于发送到线路上的激励信号到达其峰值的时刻。无限宽频带，或至少非常宽频带的可用性也将允许赋予(confer to)测试信号以脉冲(impulsive)信号的特性，具有非常陡的波前，及随之而来的以高精度测量基本上相同的返回信号的到达时刻的可能性。

在电话信道(即其频带大体上限制在从300至3400Hz的信道)上工作的需要使测量变得更加关键，并且考虑到线路受噪声的影响这一事实，致使经常发生回波和高电平背景噪声同时出现。

经常被采用来测量电话线路上的回波参数的解决方案是使用在一定时间间隔注入列线路中然后停止的正弦波信号作为测试信号，然后，将回波的测量结果与测试信号停止那一时刻与在线路上检测到的相应返回信号停止那一时刻之间所经历的时间间隔的持续时间的测量结果相比较。

由于下列几方面原因，这种解决方案发现是不能令人满意的。

首先，前面所述的时间间隔的持续时间不但由回波现象来确定，而且由信号沿着线路的传播效应引起的测试信号的畸变(从持续时间的延长这个意义上来说，是由于处理窄的带宽的信道)来确定。

在这样的解决方案中使用的测试信号可以看作是正弦波和其持续时间与测试信号开始被注入到线路之中的时刻与该信号中断的时刻之间的时间间隔相等的矩形窗的乘积。

为了限制源自信号波前的谐波成分，该窗的宽度最好必须是正弦波的半周期的倍数，并且与正弦波保持同相。真实电话信道对这样的激励信号的响应包括一串由信道效应引起畸变的、并且以一种偏置(接收信号相对于理想垂直幅值大小的偏移)的形式出现的正弦波。这种可以归因于电话信道上典型的、频率低于大约300Hz的低频截止的现象使得正确地检测返回信号的跃变(transition)变得甚至更为关键。前述的现象可以得到恢复，但是，相关的恢复时间常数相对于所要求的正常测量时间太长以致难以进行有效的干预。在这一点上，值得提醒的是，对于地面电话连接来说，传播延迟(事实上，这是识别回波现象的量值)通常不超过30ms，但如果连接包含了卫星链路，那么为大约260ms(单向延迟，因此，信号的往返传播延迟为大约520ms)。

因此，考虑到如下的要求，需要提供允许以精确和准确的方式测量出现在电话线路上的回波的解决方案：

-为了避免上面提及的信号变动现象，测试信号必须具有与电话信道的模板(template)相适应的有限频带占用；

-为了即使是用测试信号和返回信号之间没有重叠的减小的持续时间也能识别回波时间，测试信号必须具有有限的持续时间；

-必须获得可接收幅度的回波信号，以便能由此测量其电平(指测试信号的电平，它最好应该出现一个最大值电平)，以便清楚地识别噪声电平之上的回波信号。

本发明的目的是提供能够以良好的方式满足上面提及的要求，尤其满足上面所述的前面两点的要求的解决方案，事实上这两点是相互对照的。

根据本发明，由于具有在其后的权利要求书中所述的特征的方法，这样的目的是能达到的。本发明还涉及相关的设备。

以下，将结合附图，通过非限定性实例对本发明进行描述，其中附图包括：

图1示意性显示了根据用来测量电话线路上回波参数的本发明的设备的可能连接布局；

图2显示了根据本发明的可使用测试信号的典型波形图；

图3和图4以方块图的形式显示了根据本发明的设备的各个组成部分；知

图5显示了在图4所示的设备部分中产生的一些信号的典型波形图，图5包括两个分别由5A和5B表示的重叠图。