回波，是指通過不同於正常路徑的其他途徑而到達給定點上的信號。回波產生是由於信號經反射物反射後，被反射物吸收一部分能量，產生了具有衰減延遲的原信號，疊加上原信號形成。
基本介紹
- 中文名：回波
- 外文名：echo
- 所屬類別：物理學
- 含義：通過其他途逕到達給定點上的信號
- 特性：有足夠的大小和時延
定義,產生原因,感知條件,回波消除器,回波處理,
定義
回波，是指通過不同於正常路徑的其他途徑而到達給定點上的信號。在該點上，此信號有足夠的大小和時延，以致可覺察出它與由正常路徑傳送來的信號有區別。
產生原因
在目前幾乎所有的通信網路中，信號的傳遞都是採用4線傳輸，也就是在接收和傳送兩個方向上，各使用兩條線傳輸信號，其中一條是參考地，另一條是信號線。而普通PSTN電話用戶使用的話機都是通過2線傳輸的方式接入本地交換機，一條線是參考地，另一條信號線上同時傳輸收發雙向的信號。於是，就在本地交換機中採用2/4線轉換(hybrid)實現這兩種傳輸方式之間的轉換。
由於實際使用的2/4線變換器中混合線圈不可能做到理想狀況，總是存在一定的阻抗不匹配，不能做到將傳送端和接收端完全隔離，所以從4線一側接收的信號總有一部分沒有完全轉換到2線一側，部分泄露到了4線一側的傳送端，因此產生回波（紅色示意），如下圖所示。這種類型的回波稱為電學回波，是回波的主要來源，一般的回波抵消器主要用來消除電學回波。
感知條件
通信網中的回波主要是由於電學回波導致的，由回聲產生的原理可以知道回聲在電話網中總是存在的，但需要滿足以下條件電話用戶才能感受到回波：
回波通路延時足夠長
從發話者發出聲音，到回波返回發話者，所經過的時間叫做回波通路延時。如果回波通路延時很小，回波和用戶發出的聲音重疊在了一起，人是感覺不到回聲的。對於大多數電話用戶來說，如果回波通路延時時間：
(1)小於30ms，不易察覺；
(2)大於30ms，容易察覺，並影響聽話效果；
(3)大於50ms，非常嚴重。
註：ITU-TG.111（A.4.4.1Note3）指出：時延達到24ms，就會有感覺，需要加以控制；ITU-TG.131（RuleM）建議，當環程時延超過25ms時，需要採用回聲消除器。 在通信網路中，延時有以下幾個原因：
(1)無線鏈路、衛星中繼傳輸的延時
(2)A； TM或IP網路傳輸時延；
(3)長途電路傳輸時延；
(4)為實現可靠傳輸採用的信道編碼產生的時延；
(5)為了實現話音壓縮編碼而產生的延時。
返回的回波信號足夠強
即返回到講話人一方的回音信號幅度足以形成干擾。
回波消除器
目前解決回波的辦法就是在話路中插入回波抵消設備（也稱回聲抑制器，本文不加區分）。回波消除器監測接收路徑上從遠端(farend)來的話音，計算出回波的估值，然後在傳送路徑上減去這個估值。於是，回波被去除了，只有近端(nearend)的話音被傳送到遠端。如果一次通話的主被叫用戶都是PSTN用戶，由於兩側的2/4線轉換都會產生回聲，因此一次通話需要兩個回聲抑制器，分別是：
去話EC：去話EC是抑制、抵消主叫產生的回聲，有利於被叫方。一般來說，去話EC應儘量靠近主叫，這樣源和回聲間的時差較小，對硬體要求也相應較小。
來話EC：來話EC是抑制、抵消被叫產生的回聲，有利於主叫方。一般來說，來話EC應儘量靠近被叫這樣源和回聲間的時差較小，對硬體要求也相應較小。
回波抵消器的工作原理決定了，回波通路時延越大，設備成本越高。例如由Tellabs公司提供的CEC128回波抵消晶片，可以同時處理32個回波通路時延小於64ms的話路，如果回波通路時延為128ms，則同樣的晶片就只可以處理16個話路。回波抵消設備所能支持的最大回波通路時延（有時也稱最大尾端返回時延）就成了回波抵消設備最重要的一項指標。
因為上述原因，在安裝回波抵消器的時候，要儘可能把回波抵消器安裝在靠近2/4線變換器的位置上。對於用戶來說，回波通路時延沒有改變，可對於回波抵消器來說，時延變小了。如下圖所示：
對於上圖中的回波抵消器1來說，用戶1是它的近端（尾端），用戶2是它的遠端，它的任務是消除近端產生的回波，也就是圖中2/4線變換器1所產生的回波，保證用戶2聽不到回聲。這時，用戶2看到的回波通路時延是從用戶2到2/4線變換器1，再返回用戶2所用的時間，這個時延決定了是否安裝回波抵消；而回波抵消器1看到的回波通路時延，只是從2/4線變換器1到回波抵消器1的時延。於是，回波抵消器1所要支持的最大返回時延就可以小很多，成本也就大大降低。可以看出，在這種典型組網中，回波抵消器只是單向工作的，受益的是遠端用戶。這樣如果雙方的2/4線轉換性能均比較差，則回波抵消器必須安裝兩個，分別用於保護參與通話的兩個用戶。從最佳化網路結構和降低回聲抑制器成本的角度來說，去話回聲抑制器應該儘量靠近主叫，而來話回聲抑制器應該儘量靠近被叫，這樣回聲抑制器靠近回聲源，對回聲抑制器的硬體要求較低，抑止效果也最佳。
回波處理
回波處理是提高太赫茲時域光譜系統頻譜解析度的重要方法。為了研究樣品存在非線性吸收情況下的回波濾除方法，在解卷積算法的基礎上考慮介質對太赫茲脈衝的吸收情況和群延遲效應，將已有算法所需的四個參數縮減為與樣品種類、厚度無關的兩個參數，進一步提高了太赫茲光譜恢復的準確度。經實驗驗證，該方法可有效濾除太赫茲時域光譜系統中的GaAs天線基底以及ZnTe探測晶體產生的回波,將時間窗寬度增加一倍，使系統頻譜解析度提高到20 GHz。
