Echo Cancellation，即回波消除技术。最初应用在语音通话领域，回波消除是一个在语音通话中消除回波（AEC, Acoustic Echo Cancellation）以提高通话质量的过程。本文简单介绍其原理，并说明如何通过该技术实现全双工通信。

原理

图1示意通过回波消除技术实现全双工通信的原理。在通信节点两端内部都包括发射机（TR）和接收机（REC），混合器（Hybrid）是用来提供节点间4线制的虚拟连接通道。回波消除器（EC, Echo Canceler），是可以根据混合器响应而动态调整的自适应横向滤波器（Adaptive Transversal Filter），它可以产生混合器响应的复制波形。接收机在混合器的输出中减去此复制波形，即可得到没有回波的接收信号。

图1. 回波消除实现全双工通信的原理

回波消除器的概念如下图2表示。本地发射机 A 在发送信号 y(t) 时，会产生干扰的回波 r(t) ，回波在混合器 D 内部与通信远端的有效数据信号 x(t) 叠加在一起送到接收机。回波消除器利用已知发射信号的特点，产生该信号的复制波形 r^(t) 。在混合器输出中减去 r^(t) ，接收机即可得到纯粹的远端有效信号。回波消除器的设计与本地发射机和接收机的设计密切相关。

图2. 回波消除器原理

应用

在传统的车载网络如CAN, LIN, FlexRay, MOST等的应用中，同时刻只允许有一个设备在发送消息，带宽是所有设备共享的带宽。而对于车载以太 BroadR-Reach，则允许发送和接收同时进行，也就是说，BroadR-Reach标称数据速率 100 Mbps（单向），但实际上节点间的总的数据率为200 Mbps（双向）。图3为车载以太连接示意图，设备通过同一对双绞线同时发送和接收信息。

图3. 车载以太BroadR-Reach连接示意图

BroadR-Reach即是利用回波消除技术实现全双工通信的。由于信号线上 TX/RX 是叠加在一起的，因此无法通过示波器测出有效信号——只有发射机自己知道如何解析接收的信号（减去自己嘛！）。如果要测试物理层信号，可以通过设置 PHY 进入特定的测试模式进行。

参考资料

1. Echo Cancellation - John Barry, Digital Communication, Third Edition

2. Automotive Ethernet: The Definitive Guide -Charles M. Kozierok

3. Echo suppression and cancellation -Wikipedia