DE10162324B4

DE10162324B4 - Radio channel measurement system and use of the radio channel measurement system

Info

Publication number: DE10162324B4
Application number: DE10162324A
Authority: DE
Inventors: Alexander Dipl.-Ing. Steingaß
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2021-12-19
Also published as: CH693658A5; DE10162324A1

Abstract

Funkkanalmeßsystem, das auf der einen Seite einer Funkübertragungsstrecke (11) einen von einem hochgenauen Frequenznormal (14) mit einer Referenzfrequenz getakteten Sender (10), der mit einer Meßfrequenz ein periodisches Testsignal ausstrahlt, und auf der anderen Seite der Funkübertragungsstrecke einen ebenfalls von einem hochgenauen Frequenznormal (16) mit der Referenzfrequenz getakteten Empfänger (12) enthält, in dem die zeitvariante Impulsantwort des Funkkanals in Realzeit bestimmt wird, mit einer Einrichtung zum Aufzeichnen der Funkkanal-Meßwerte im Takt des Frequenznormals des Empfängers und zum Einfügen von in externen Sensoren gewonnenen Zusatzinformationen wie Position und Zeit des Empfängers in den zur Aufzeichnung vorgesehenen Meßdatenstrom des Empfängers, dadurch gekennzeichnet, daß als externer Sensor zur Erfassung der Empfängerumgebung eine Videokamera (19) beim Empfänger (12) vorgesehen ist, daß der Videokamera 19 zur Aufzeichnung der von ihr erzeugten Videobilder ein Videorecorder (20) nachgeschaltet ist und daß zur Synchronisierung der Videoaufzeichnung mit der Kanalmessung die Bildfrequenz der Videokamera aus dem den Empfänger taktenden Frequenznormal (16) abgeleitet ist, so daß die Videokamera eine Videosequenz für den Videorecorder liefert, deren Bildfrequenz durch das Frequenznormal des Empfängers synchronisiert ist und in Synchronität mit der Meßfrequenz verläuft.Radio channel measuring system which on one side of a radio transmission link (11) has a transmitter (10) which is clocked by a highly precise frequency standard (14) with a reference frequency and which emits a periodic test signal at a measuring frequency, and on the other side of the radio transmission link also has a highly accurate one Contains frequency standard (16) with the reference frequency clocked receiver (12), in which the time-variant impulse response of the radio channel is determined in real time, with a device for recording the radio channel measured values in time with the frequency standard of the receiver and for inserting additional information obtained in external sensors like position and time of the receiver in the measurement data stream of the receiver intended for recording, characterized in that a video camera (19) is provided at the receiver (12) as external sensor for detecting the receiver environment, that the video camera 19 for recording the vid generated by it eobilder a video recorder (20) is connected downstream and that in order to synchronize the video recording with the channel measurement, the image frequency of the video camera is derived from the frequency standard (16) clocking the receiver, so that the video camera supplies a video sequence for the video recorder, the image frequency of which is determined by the frequency standard of Receiver is synchronized and runs in synchronism with the measuring frequency.

Description

Die Erfindung betrifft ein Funkkanalmeßsystem, das auf der einen Seite einer Funkübertragungsstrecke einen von einem hochgenauen Frequenznormal mit einer Referenzfrequenz getakteten Sender, der mit einer Meßfrequenz ein periodisches Testsignal ausstrahlt, und auf der anderen Seite der Funkübertragungsstrecke einen ebenfalls von einem hochgenauen Frequenznormal mit der Referenzfrequenz getakteten Empfänger enthält, in dem die zeitvariante Impulsantwort des Funkkanals in Realzeit bestimmt wird, mit einer Einrichtung zum Aufzeichnen der Funkkanal-Meßwerte im Takt des Frequenznormals des Empfängers und zum Einfügen von in externen Sensoren gewonnenen Zusatzinformationen wie Position und Zeit des Empfängers in den zur Aufzeichnung vorgesehenen Meßdatenstrom des Empfängers.The invention relates to a radio channel measuring system, that on one side of a radio transmission link one of a highly accurate frequency standard clocked with a reference frequency Transmitter operating at a measuring frequency emits a periodic test signal, and on the other side of the radiotransmission line one too from a highly precise frequency standard clocked with the reference frequency receiver contains in which the time-variant impulse response of the radio channel in real time is determined with a device for recording the radio channel measured values in the Clock of the frequency standard of the receiver and for inserting additional information obtained in external sensors such as position and time of the recipient into the receiver's measurement data stream intended for recording.

Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines Funkkanalmeßsystems.The invention also relates to the use of a radio channel measurement system.

Insbesondere für den Entwurf von flächendeckenden Kommunikationssystemen und hierbei vor allem zur Gewinnung aussagekräftiger Daten für die Netzplanung sind Ausbreitungsmessungen im Funkfeld unverzichtbar. Im Falle zeitvarianter Mehrwegeausbreitungen, Abschattungen und Dopplerverschiebungen, die im digitalen Mobilfunk, z.B. im GSM- oder UMTS-System, das Übertragungsverhalten bestimmen, stellt die Kanalimpulsantwort eine anschauliche und aussagekräftige Beschreibungsform für die Ausbreitungseigenschaften dar. Ein hierfür geeignetes, Meßsystem wird als "Channel Sounder" bezeichnet. Especially for the design of area-wide Communication systems and above all forrecovery meaningful Data for network planning, propagation measurements in the radio field are indispensable. In the case of time-variant multipath propagation, shadowing and Doppler shifts that occur in digital mobile radio, e.g. in GSM or UMTS system, the transmission behavior determine, the channel impulse response provides a descriptive and meaningful form of description for the Propagation properties. A suitable measuring system for this is known as a "Channel Sounder".

In bekannten Kanalmeßsystemen werden zwei extrem exakt arbeitende Frequenznormale, in der Regel Atomuhren, als Zeitreferenz verwendet. Das Frequenznormal auf der Sendeseite taktet dabei den Sender auf der einen Seite einer Funkmeßstrecke und das Frequenznormal auf der Empfangsseite den Empfänger am anderen Ende der Funkmeßstrecke. Somit zeichnet der Empfänger Meßwerte im Takt des Empfängerfrequenznormals auf. Ein solches Meßsystem zur Untersuchung von Mobilfunkkanälen ist aus DE 42 33 222 C1 bekannt.In known channel measuring systems, two extremely precisely working frequency standards, usually atomic clocks, are used as time references. The frequency standard on the transmission side clocks the transmitter on one side of a radio measurement section and the frequency standard on the reception side clocks the receiver on the other end of the radio measurement section. The receiver thus records measured values in time with the receiver frequency standard. Such a measuring system for examining mobile radio channels is out DE 42 33 222 C1 known.

Bei den Messungen ist es von hoher Bedeutung, daß die geographische Position des Empfängers und die jeweilige Uhrzeit des Meßvorgangs festgehalten werden. Deswegen werden häufig die augenblickliche Position des Empfängers und der dazugehörige Meßzeitpunkt aus einem GPS-Empfänger ausgelesen, der dem Empfänger als externer Sensor beigeordnet ist. Diese Positions- und Uhrzeitwerte werden dann in den die Funkkanalverhältnisse betreffenden Meßdatenstrom eingefügt. Die Kanalmeßdaten lassen sich somit dem betreffenden Ort des Empfängers und der betreffenden Meßzeit zuordnen.It is of a high level in the measurements Meaning that the geographicalphic position of the receiver and the respective time of the measuring process be held. That is why the current position is often Recipient and the associated one measuring time read out from a GPS receiver, of the recipient is assigned as an external sensor. These position and time values are then in the radio channel relationships relevant data stream inserted. The channel measurement data can thus be the relevant location of the recipient and the relevant measuring time assign.

In vielen Fällen ist jedoch die Angabe nur der Position des Empfängers mit den GPS-Daten unbefriedigend, da sich mit den GPS-Daten keine ausreichenden Rückschlüsse auf die jeweilige Topographie des Meßterrains ziehen lassen.In many cases, however, the information is only the position of the recipient unsatisfactory with the GPS data, since there is none with the GPS data sufficient conclusions allow the respective topography of the measuring terrain to be drawn.

Gewöhnlich werden die Impulsantworten eines Channel Sounders direkt im Monitorbetrieb dargestellt, so daß eine sofortige Beurteilung der Meßergebnisse möglich ist. In vielen Fällen ist es aber auch wichtig, die Meßergebnisse aufzuzeichnen, so daß sie zusammen mit den zugehörigen Positions- und Zeitdaten jederzeit danach wiedergegeben und beurteilt werden können.Usually the impulse responses of a channel sounder displayed directly in monitor mode, see above that a immediate assessment of the measurement results possible is. In many cases it is also important to record the measurement results, so that you along with the related Position and time data are then reproduced and assessed at any time can be.

Aus DE 44 28 729 C2 ist eine Anordnung zum Vermessen von Funkkanälen bekannt, die außer der Signalmeßeinrichtung auf einem Fahrzeug eine Videokamera aufweist, welche auf die Umgebung dieses Fahrzeuges gerichtet ist. Die Signale der Videokamera werden von einem Videorecorder aufgezeichnet, so daß bei einer späteren Wiedergabe der Videoaufnahmen zusammen mit den Meßwerten wichtige Erkenntnisse über Ursachen von Störungen, wie beispielsweise Feldstärkeeinbrüchen oder Mehrwege-Empfang, gewonnen werden können. Um eine Zuordnung zwischen dem jeweiligen Bild und den aufgezeichneten Meßwerten bei der späteren Auswertung treffen zu können, ist zwischen die Videokamera und den Videorecorder eine Einblendschaltung eingefügt, welche von einem Computer gesteuert Zeitinformationen einblendet. Bei diesem bekannten Meßsystem erfolgt eine Zuordnung zwischen Meßwerten und Bildern somit durch die Zeiteinblendung, was allerdings ziemlich umständlich und unübersichtlich ist.Out DE 44 28 729 C2 is an arrangement for measuring of radio channels known who except the signal measuring device has a video camera on a vehicle, which shows the surroundings this vehicle is directed. The signals from the video camera are recorded by a video recorder, so that the later Video recordings together with the measured values provide important knowledge about causes of disorders like for example drops in field strength or Multi-way reception, can be obtained. To make an association between the respective image and the recorded measured values during later evaluation to be able to meet a fade-in circuit is inserted between the video camera and the video recorder, which time information controlled by a computer. With this known measuring system there is an assignment between measured values and images theTime display, which is pretty laborious and confusing is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Meßsystem zur Untersuchung von Funkkanälen zu schaffen, das zum einen klare, anschauliche Rückschlüsse auf die jeweilige Topographie des Meßterrains zuläßt und es zum anderen ermöglicht, die Meßergebnisse aufzuzeichnen, so daß sie zusammen mit den zugehörigen Positions- und Zeitdaten in optisch gut wahrnehmbarer Weise jederzeit danach wiedergegeben und beurteilt werden können. Ferner soll eine Verwendungsmöglichkeit des Funkkanalmeßsystems angegeben werden.The invention is based on the object Basically, a measuring system for the investigation of radio channels create, on the one hand, clear, descriptive conclusions about the respective topography the Messterrains admits and it on the other hand enables the Measurement results record so that they along with the related Position and time data in a visually perceptible way at any time can then be reproduced and assessed. Furthermore, one possible use of the radio channel measuring system can be specified.

Gemäß der Erfindung, die sich auf ein Funkkanalmeßsystem der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als externer Sensor zur Erfassung der Empfängerumgebung eine Videokamera beim Empfänger vorgesehen ist, daß der Videokamera zur Aufzeichnung der von ihr erzeugten Videobilder ein Videorecorder nachgeschaltet ist und daß zur Synchronisierung der Videoaufzeichnung mit der Kanalmessung die Bildfrequenz der Videokamera aus dem den Empfänger taktenden Frequenznormal abgeleitet ist, so daß die Videokamera eine Videosequenz für den Videorecorder liefert, deren Bildfrequenz durch das Frequenznormal des Empfängers synchronisiert ist und in Synchronität mit der Meßfrequenz verläuft. Eine Verwendung des Funkkanalmeßsystems ist in Anspruch 8 zu finden. According to the invention, which relates to a radio channel measuring system of the type mentioned, this object is achieved in that a video camera is provided at the receiver as an external sensor for detecting the receiver environment, that a video recorder is connected downstream of the video camera for recording the video images generated by it and that for the synchronization of the video recording with the channel measurement, the frame rate of the video camera is derived from the frequency clocking the receiver, so that the video camera has a video sequence for the video recorder which delivers, the image frequency is synchronized by the frequency standard of the receiver and runs in synchronism with the measuring frequency. Use of the radio channel measuring system can be found in claim 8.

Das gemäß der Erfindung ausgebildete Funkkanalmeßsystem erreicht im Ergebnis, daß die Meßfrequenz der periodischen Kanalmessungen mit der Bildfrequenz der aufeinanderfolgenden Videobilder der Videokamera synchron ist, so daß sich diese in synchroner Weise in einem Videorecorder aufzeichnen las sen, wobei zur Sichtbarmachung der Kanal-Meßwerte eine Umformung in ein Graphikformat durchgeführt werden kann.The radio channel measuring system designed according to the invention The result is that the measuring frequency the periodic channel measurements with the frame rate of the successive video images the video camera is in sync so that it is in sync Way in a VCR let sen, with the visualization the channel measured values can be converted into a graphic format.

Durch das gemäß der Erfindung ausgeführte Funkkanalmeßsystem wird ein räumlich-visueller Eindruck der Umgebung erzielt.By the radio channel measuring system designed according to the invention becomes a spatial-visual impression achieved in the area.

Die hochgenauen Frequenznormale des Senders und des Empfängers werden in vorteilhafter Weise jeweils durch eine Atomuhr gebildet.The high-precision frequency standards of the transmitter and the recipient are each advantageously formed by an atomic clock.

Eine vorteilhafte Ausführung des Funkmeßsystems nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzfrequenz des Frequenznormals des Empfängers einem sogenannten "Black Burst"-Synchronimpulsgenerator zugeführt wird, der die Bildfrequenz der von der Videokamera gelieferten Bildsequenz extern mit dem Frequenznormal des Empfängers synchronisiert.An advantageous embodiment of the Funkmeßsystems according to the invention is characterized in that the reference frequency the frequency standard of the receiver a so-called "black burst" sync pulse generator is supplied, which is the frame rate of the image sequence provided by the video camera externally synchronized with the frequency standard of the receiver.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist beim Empfänger als weiterer externer Sensor zur Ermittlung von Positions-, Zeit- und/oder anderen Werten ein GPS-Empfänger oder ein anderes Meßgerät vorgesehen, wobei auch diese Werte in den zur Aufzeichnung vorgesehenen Meßdatenstrom des Empfängers eingefügt werden. Mittels eines Video-Time-Code-Generators wird dabei die Zeitinformation dem erzeugten Video-Kamerabild aufgeprägt und das mit der Zeitinformation verknüpfte Bild der Videokamera in den Videorecorder zur Aufzeichnung übertragen.According to an advantageous development the invention is at the receiver as another external sensor for determining position, time and / or other values, a GPS receiver or another measuring device is provided, these values also being included in the measurement data stream provided for recording Recipient added become. Using a video time code generator, the Time information is imprinted on the generated video camera image and that linked to the time information Transfer the image from the video camera to the VCR for recording.

Die Zeitinformation kann in zweckmäßiger Weise auch getrennt über eine LTC(Longitudinal Time and Control Code)-Verbindung oder eine andere Schnittstellenverbindung in den Videorecorder zur Aufzeichnung übertragen werden. Eine vorteilhafte Übertragungsmöglichkeit läuft beispielsweise über eine standardisierte serielle Schnittstelle RS 232 oder RS 422.The time information can be expediently also separated over an LTC (Longitudinal Time and Control Code) connection or other interface connection in the video recorder for recording become. An advantageous transmission option runs for example over a standardized serial interface RS 232 or RS 422.

Der Sender kann auf der einen Seite der Funkübertragungsstrecke beispielsweise in einem Hubschrauber, Flugzeug oder an einem anderem hohen Objekt untergebracht sein und der Empfänger einschließlich der Video-Aufzeichnungsvorrichtung mit Videokamera auf der anderen Seite der Funkübertragungsstrecke stationär oder in einem Fahrzeug mobil am Boden angeordnet werden.The transmitter can on one side the radio transmission link for example in a helicopter, airplane or another high object and the receiver including the Video recording device with video camera on the other side the radio transmission link stationary or be placed mobile in a vehicle on the ground.

Die Videokamera kann zur Erfassung eines umfangreichen Gebietes im Bild als Objektiv vorteilhaft ein sogenanntes Fisheye-Objektiv, also ein extrem weitwinkliges Objektiv, aufweisen.The video camera can be used for capturing of a large area in the picture as a lens advantageous so-called fisheye lens, an extremely wide-angle lens.

Beim Meßsystem nach der Erfindung wird zum Ermöglichen einer späteren Synchronisierung der Videobilder mit den Meßdaten die Referenzfrequenz des dem Empfänger zugeordneten Frequenznormals verwendet, um in vorteilhafter Weise z.B. mittels des "Black Burst"-Generators Videobilder mit schwarzem Bildinhalt zu erzeugen. Diese Videobilder sind frequenzsynchron zu dem dem Empfänger zugeordneten Frequenznormal. Dieses Frequenznormal wird dazu verwendet, um die Videokamera extern zu synchronisieren. Die Videokamera liefert dann die Videosequenz, deren Bildfrequenz auf das dem Empfänger zugeordnete Frequenznormal synchronisiert ist. Dem Videokamerabild kann mittels eines Video-Time-Code-Generators noch die GPS-Zeit aufgeprägt werden. Der Empfänger, der die Funkkanal-Meßwerte im Takt des ihm zugeordneten Frequenznormals aufzeichnet, liest Position und Zeit aus einem GPS-Empfänger aus und fügt diese Werte in den Datenstrom ein.In the measuring system according to the invention becomes possible a later one Synchronization of the video images with the measurement data the reference frequency of the recipient assigned frequency standard used to advantageously e.g. by means of the "Black Burst" generator video images with black To generate image content. These video images are frequency synchronous to the recipient assigned frequency standard. This frequency standard is used to to synchronize the video camera externally. The video camera then delivers the video sequence, the frame rate of which is assigned to the receiver Frequency is synchronized. The video camera image can be created using of a video time code generator, the GPS time can also be impressed. The recipient, which is the radio channel measurement values records, reads in time with the frequency standard assigned to it Position and time from a GPS receiver and adds them Values in the data stream.

Die den jeweiligen Funkkanal betreffenden Meßwerte können somit Ort und Zeit zugeordnet werden. Das Videokamerabild, das eine im Vergleich zur GPS-Ortsinformation gute Erfassung der räumlichen Umgebung des Empfängers beinhaltet, kann somit zusammen mit einer Zeitangabe der Aufnahme in einem Videorecorder aufgezeichnet werden, wobei die Zeit entweder sichtbar im Bild selbst oder über eine andere Schnittstelle, beispielsweise eine LTC(Longitudinal Time and Control Code)-Schnittstelle, also als Time-Code, der als Audiosignal auf eine longitudinale Audiospur eines MAZ-Bandes aufgezeichnet wird, übertragen wird.The measured values relating to the respective radio channel can thus Place and time can be assigned. The video camera image, the one in the Compared to GPS location information, good coverage of the spatial environment Recipient includes, together with a time of the recording be recorded in a VCR, time being either visible in the picture itself or above another interface, for example an LTC (Longitudinal Time and Control Code) interface, i.e. as a time code, which as Audio signal recorded on a longitudinal audio track of a MAZ tape being transferred becomes.

Die Bedingungen für eine Synchronisierung einer Videoaufzeichnung mit einer Messung des Funkkanalzustandes werden durch die Erfindung erfüllt, da die Bildfrequenz der Aufzeichnung und die Meßfrequenz in einem festen Verhältnis stehen und der jeweilige Anfangszeitpunkt sowohl bei der periodischen Funkkanalmessung als auch bei der Videoaufzeichnung feststellbar sind.The conditions for a synchronization Video recording with a measurement of the radio channel state fulfilled by the invention, since the frame rate of the recording and the measuring frequency are in a fixed relationship and the respective start time for both the periodic radio channel measurement as well as during video recording.

Weitere vorteilhafte Ausgestalltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous configurations the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:The invention and further details are described below with reference to exemplary embodiments shown in the drawings explained. Show it:

1 das Blockschaltbild eines bekannten Funkkanalmeßsystems, 1 the block diagram of a known radio channel measuring system,

2 das Blockschaltbild eines Funkkanalmeßsystems nach der Erfindung, 2 the block diagram of a radio channel measuring system according to the invention,

3 den zeitlichen Verlauf einer aufgezeichneten Bildfolge und einer Meßwertfolge ohne gegenseitige Synchronisierung, 3 the temporal course of a recorded image sequence and a measured value sequence without mutual synchronization,

4 den exakt synchronen zeitlichen Verlauf einer aufgezeichneten Bildfolge und einer Meßwertfolge nach der Erfindung, 4 the exactly synchronous time course of a recorded image sequence and a measurement value sequence according to the invention,

5 eine mögliche Anzeigevorrichtung der aufgezeichneten Meßwerte und des zugehörigen Videobildes für ein Funkkanalmeßsystem nach der Erfindung, und 5 a possible display device of the recorded measured values and the associated video image for a radio channel measuring system according to the invention, and

6 das Blockschaltbild einer Aufbereitungsschaltung zur gemeinsamen Aufzeichnung der Funkkanal-Meßdaten und des zugeordneten Videobildes in einem Videorecorder. 6 theBlock diagram of a processing circuit tojoint recording of the radio channel measurement data and of the assigned video image in a video recorder.

Das in 1 in einem Blockschaltbild dargestellte bekannte Funkkanalmeßsystem besteht aus einem Sender 1 am einen Ende einer Funkübertragungsstrecke 2 und einem Empfänger 3 am anderen Ende dieser Funkübertragungsstrecke 2. Im Sender 1 wird ein breitbandiges Testsignal, z.B. ein Stoßimpuls oder ein Impulswort, erzeugt, das über eine Sendeantenne 4 auf die Funkübertragungstrecke 2 geschickt wird. Ein hochgenaues Frequenznormal 5, z.B. eine Cäsium- oder Rubidium-Atomuhr, dient zur Erzeugung der genauen Frequenz des Testsignalgenerators und gegebenenfalls des Systemtakts im Wortgenerator.This in 1 in known radio channel measuring system shown in a block diagram consists of a transmitter 1 at one end of a radio transmission link 2 and a recipient 3 at the other end of this radio transmission link 2 , In the transmitter 1 a broadband test signal, e.g. on shock pulse or an impulse word, which is generated via a transmitting antenna 4 on the radio transmission link 2 cleverly becomes. A highly accurate frequency standard 5 , e.g. a cesium or Rubidium atomic clock, is used to generate the exact frequency of the test signal generatorors and possibly the system clock in the word generator.

Der Empfänger 3 empfängt über seine Empfangsantenne 6 das ausgesendete Testsignal. Die Impulsantwort wird im Empfänger 3 mittels einer umfangreichen Signalverarbeitung gewöhnlich mittels schneller DSP-Prozessoren berechnet und dann auf einem schnellen Massenspeicher aufgezeichnet. Eine direkte graphische Darstellung auf einem Monitor erlaubt eine sofortige Beurteilung der ermittelten Meßdaten 8.The recipient 3 receives about his receiving antenna 6 the transmitted test signal. The impulse response will be in the receiver 3 by means of extensive signal processing usually by means of faster DSP processors calculated and then on a fast mass storage recorded. A direct graphic representation on a monitor allows an immediate assessment of the measured data 8th ,

Zur Taktung und Frequenzerzeugung des Empfängers 3 ist auch hier ein hochgenaues Frequenznormal 7, z.B, eine Cäsium- oder Rubidium-Atomuhr, vorgesehen. Die Meßdaten 8 sind mit Zusatzinformationen wie z.B. Weg, Zeit und Position ergänzt, die aus externen Sensoren wie beispielsweise einem GPS-Empfänger 9 gewonnen werden. Ein solches Funkkanalmeßsystem ist z.B. aus dem bereits erwähnten deutschen Patent DE 42 33 222 C2 , insbesondere 8 und 9, bekannt.For clocking and frequency generation of the receiver 3 is also a highly accurate frequency standard here 7 , for example, a cesium or rubidium atomic clock. The measurement data 8th are supplemented with additional information such as distance, time and position, which are from external sensors such as a GPS receiver 9 be won. Such a radio channel measuring system is, for example, from the already mentioned German patent DE 42 33 222 C2 , in particular 8th and 9 , known.

In 2 ist in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel eines Funkkanalmeßsystems nach der Erfindung dargestellt, das zum Teil demjenigen nach 1 gleicht. Es besteht ebenfalls aus einem Sender 10 am einen Ende einer Funkübertragungsstrecke 11 und einem Empfänger 12 am anderen Ende dieser Funkübertragungsstrecke 11. Im Sender 10 wird ebenso ein breitbandiges Testsignal, z.B. ein Stoßimpuls oder ein Pulswort, erzeugt, das über eine Sendeantenne 13 auf die Funkübertragungstrecke 11 geschickt wird. Ein hochgenaues Frequenznormal 14, z.B. eine Cäsium- oder Rubidium-Atomuhr, sorgt für die Erzeugung der genauen Frequenz des Testsignalgenerators und gegebenenfalls des Systemtakts im Wortgenerator.In 2 is an Au in a block diagramsführungsbeispiel a radio channel measurement system shown according to the invention, which in part after that 1 like. It also exists from a transmitter 10 at one end of a radio transmission link 11 and a recipient 12 at the other end of this radio transmission link 11 , In the transmitter 10 also becomes a broadband test signal, e.g. a shock pulse or a pulse word that is generated via a transmitting antenna 13 on the radio transmission link 11 cleverly becomes. A highly accurate frequency standard 14 , e.g. a cesium or Rubidium atomic clock, ensures the generation of the exact frequency of the test signal generator and possibly the system clock in the word generator.

Der Sender 10, ist mit seiner Sendeantenne 13 und seinem Frequenznormal 14 z.B. in einem Hubschrauber, Flugzeug oder an einem anderen Objekt in der Höhe angeordnet. Der Empfänger 12 empfängt über seine Empfangsantenne 15 das ausgesendete Testsignal. Im Empfänger 12 wird die Impulsantwort mittels einer umfangreichen Signalverarbeitung gewöhnlich mittels schneller DSP-Prozessoren berechnet. Auch hier ist zur Taktung und Frequenzerzeugung des Empfängers 12 ein hochgenaues Frequenznormal 16, z.B. eine Cäsium- oder Rubidium-Atomuhr, vorgesehen.The transmitter 10 , is with its transmitting antenna 13 and its frequency standard 14 eg arranged in height in a helicopter, airplane or on another object. The recipient 12 receives via its receiving antenna 15 the transmitted test signal. In the receiver 12 the impulse response is usually calculated using extensive signal processing using fast DSP processors. Here too is for clocking and frequency generation of the receiver 12 a highly accurate frequency standard 16 , for example a cesium or rubidium atomic clock.

Die am Empfänger 12 entnommenen, auf den Impulsantworten beruhenden Funkkanal-Meßdaten 17 sind mit Zusatzinformationen wie z.B. Zeit und Position ergänzt, die aus externen Sensoren wie im dargestellten Beispiel einem GPS-Empfänger 18 gewonnen werden. Mit einer Videokamera 19, die beim Empfänger 12 angeordnet ist und mit diesem z.B. in einem Fahrzeug mitgeführt wird, wird die räumliche Umgebung des Empfängers 12 erfaßt, so daß sich ein räumlich-visueller Eindruck der Gegend ergibt, in der sich der Empfänger 12 zum jeweiligen Zeitpunkt befindet. Als Objektiv der Videokamera 19 eignet sich für diesen Zweck besonders ein sogenanntes Fisheye-Objektiv, also ein extrem weitwinkliges Objektiv. Die von der Videokamera 19 aufgenommenen Videobilder sollen in einem Videorecorder 20 fortlaufend aufgezeichnet werden, so daß sie dann später jederzeit wiedergegeben werden und beurteilt werden können.The one at the receiver 12 taken, radio channel measurement data based on the impulse responses 17 are with Additional information such as time and position added, those from external sensors like a GPS receiver in the example shown 18 won become. With a video camera 19 that at the recipient 12 disposed and with this e.g. is carried in a vehicle, the spatial Environment of the receiver 12 detected so that a spatially-visual Impression of the areain which the recipient 12 to the current time. As the lens of the video camera 19 is up for this Purpose especially a so-called fisheye lens, so an extreme wide-angle lens. The one from the video camera 19 recorded Video images are said to be in a VCR 20 ongoing be recorded so that they then later can be reproduced and assessed at any time.

Um eine spätere Synchronisierung der im Videorecorder 20 aufgezeichneten Videobilder mit den Meßdaten 17 des Empfängers 12 zu ermöglichen, wird die Referenzfrequenz des dem Empfänger 12 zugeordneten Frequenznormals 16 verwendet. Dazu werden im Ausführungsbeispiel mittels der Synchronimpulse eines sogenannten "Black Burst"-Generators 21 schwarze Videobilder erzeugt, die frequenzsynchron zum entsprechend heruntergetakteten Takt des Frequenznormals 16 des Empfängers 12 sind und zur externen Bild-Synchronisierung der Videokamera 19 dienen. Zur Erzeugung der Synchronimpulse für die Videokamera 19 läßt sich auch ein anders gearteter Synchrongenerator einsetzen.To synchronize later in the VCR 20 recorded video images with the measurement data 17 Recipient 12 to enable the reference frequency of the receiver 12 assigned frequency standard 16 used. For this purpose, black video images are generated in the exemplary embodiment by means of the synchronizing pulses of a so-called "black burst" generator 21, which are frequency-synchronous with the clocked-down clock of the frequency standard 16 Recipient 12 are and for external image synchronization of the video camera 19 serve. To generate the sync pulses for the video camera 19 a different kind of synchronous generator can also be used.

Die Videokamera 19 liefert dann eine Videobildsequenz, deren Bildfrequenz auf das dem Empfänger 12 beigeordnete Frequenznormal 16 synchronisiert ist. Dem Videokamerabild wird im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines Video-Time-Code-Generators 22 die im GPS-Empfänger 18 ermittelte GPS-Zeit aufgeprägt. Die Videobilder werden dann mit dem sichtbaren Time-Code im Videorecorder 20 aufgezeichnet oder es erfolgt eine besondere Übertragung des Time-Codes über eine andere Schnittstelle, z.B. eine LTC-Schnittstelle, zum Videorecorder 21.The video camera 19 then delivers a video image sequence, the frame rate of which to the receiver 12 associated frequency standard 16 is synchronized. In the exemplary embodiment shown, the video camera image is generated by means of a video time code generator 22 those in the GPS receiver 18 determined GPS time stamped. The video images are then displayed with the visible time code in the video recorder 20 recorded or there is a special transmission of the time code via another interface, for example an LTC interface, to the video recorder 21 ,

Das in 2 dargestellte Schaltungsbeispiel erfüllt die Bedingungen für eine Synchronisierung der jeweiligen Meßdaten mit dem zugehörigen Kamerabild, da die Bildfrequenz der Aufzeichnung und die Meßfrequenz, mit der sich die Meßdatenerfassung im Empfänger 12 wiederholt, in einem festen Verhältnis zueinander stehen und die jeweiligen Anfangszeitpunkte sowohl bei der Messung als auch bei der Videoaufzeichnung eindeutig feststellbar sind.This in 2 Circuit example shown fulfills the conditions for a synchronization of the respective measurement data with the associated camera image, since the image frequency of the recording and the measurement frequency with which the measurement data acquisition in the receiver 12 repeated, in a fixed relationship to each other and the respective starting times can be clearly determined both during the measurement and during the video recording.

In 3 sind untereinander in gegenseitiger zeitlicher Zuordnung die zeitlichen Verläufe einer aufgezeichneten Bildfolge (obere Zeile) und einer Meßwertfolge (untere Zeile) ohne gegenseitige Synchronisierung dargestellt. Es läßt sich daraus erkennen, daß die zur Darstellung kommenden Meßwerte der Bildfolge nicht korrekt zugeordnet sind und Fehler bei der Zuordnung Meßwerte/Bild entstehen.In 3 the temporal courses of a recorded image sequence (upper line) and a measured value sequence (lower line) are shown without mutual synchronization. It can be seen from this that the measured values to be displayed are not correctly assigned to the image sequence and errors occur in the assignment of measured values / image.

In 4 sind untereinander die exakt synchronen zeitlichen Verläufe einer aufgezeichneten Bildfolge (obere Zeile) und einer Meßwertfolge (untere Zeile), wie sie durch das Funkkanalmeßsystem nach der Erfindung erreicht werden, dargestellt.In 4 the exactly synchronous temporal courses of a recorded image sequence (upper line) and a measured value sequence (lower line), as they are achieved by the radio channel measuring system according to the invention, are shown with one another.

In 5 ist ein mögliches Beispiel einer Anzeigevorrichtung 23 der aufgezeichneten Meßwerte und des zugehörigen Videobildes für ein synchron arbeitendes Funkkanalmeßsystem nach der Erfindung dargestellt. Im rechten Teil der Anzeigevorrichtung 23 wird ein im Videorecorder aufgezeichnetes Bild 24 der Videokamera dargestellt. Im linken Teil der Anzeigevorrichtung 23 wird oben die im Zustand des betreffenden aufgezeichneten Bildes 24 erhaltene Kanalimpulsantwort in einer Graphikdarstellung 25 und unten ebenfalls in einer Graphikdarstellung 26 das dazugehörige Doppler-Spektrum abgebildet.In 5 is a possible example of a display device 23 the recorded measured values and the associated video image for a synchronously operating radio channel measuring system according to the invention. In the right part of the display device 23 an image 24 of the video camera recorded in the video recorder is displayed. In the left part of the display device 23 the channel impulse response obtained in the state of the relevant recorded image 24 is shown in a graphic representation 25 and also below in a graphic representation 26 the associated Doppler spectrum is shown.

Im aufgezeichneten Bild 24 kann eine Zeitangabe 27 eingeblendet werden, die auf der GPS-Zeit beruht. Außerdem kann noch eine auf dem Ergebnis eines GPS-Empfängers beruhende Positionsangabe 28 vorgesehen werden, die dem Meßdatenstrom eingefügt ist und damit dem Zeitpunkt der Messung entspricht. Das Bild 24 vermittelt einen räumlich-visuellen Eindruck der Umgebung des messenden Empfängers zum Zeitpunkt der betreffenden Funkkanal-Messung.In the recorded image 24, a time can be specified 27 based on GPS time. In addition, a position indication based on the result of a GPS receiver can also 28 be provided, which is inserted into the measurement data stream and thus corresponds to the time of the measurement. The image 24 gives a spatial-visual impression of the surroundings of the measuring receiver at the time of the radio channel measurement in question.

In 6 ist als Beispiel das Blockschaltbild einer Aufbereitungsschaltung zur gemeinsamen Aufzeichnung der Funkkanal-Meßdaten 29 und des zugeordneten, in einem ersten Videorecorder 30 gespeicherten Videobildes in einem zweiten Videorecorder 31 dargestellt. Die Meßdaten 29 werden in einer Vorverarbeitungseinrichtung 32 in ein Graphikdateiformat, z.B. in das .tiff-Format, transformiert, so daß sich die Daten dann in einem Schnitt- und Misch-PC 33 mit den aus dem ersten Videorecorder 30 kommenden Videobilddaten zu einem einzigen Bild zusammenfassen lassen, das im zweiten Videorecorder 31 endgespeichert und dann in der Wiedergabefunktion einer Darstellung, wie sie beispielsweise in 5 dargestellt ist, zugeführt werden kann. Selbstverständlich sind auch Lösungen möglich, die mit nur einem einzigen Videorecorder auskommen, was aber aus Gründen der besseren Verständlichkeit hier nicht eigens dargestellt ist.In 6 is an example of the block diagram of a processing circuit for joint recording of the radio channel measurement data 29 and the associated, in a first video recorder 30 stored video image in a second video recorder 31 shown. The measurement data 29 are in a preprocessing facility 32 transformed into a graphic file format, for example in the .tiff format, so that the data can then be processed in a editing and mixing PC 33 with those from the first video recorder 30 let incoming video image data be combined into a single image, that in the second video recorder 31 saved and then in the playback function of a representation, as for example in 5 is shown, can be supplied. Of course, solutions are also possible that only need a single video recorder, but this is not shown here for reasons of clarity.

11: SenderChannel
22: FunkübertragungsstreckeRadio transmission link
33: Empfängerreceiver
44: Sendeantennetransmitting antenna
55: Frequenznormalfrequency standard
66: Empfangsantennereceiving antenna
77: Frequenznormalfrequency standard
88th: Meßdatenmeasurement data
99: GPS-EmpfängerGPS receiver
1010: SenderChannel
1111: FunkübertragungsstreckeRadio transmission link
1212: Empfängerreceiver
1313: Sendeantennetransmitting antenna
1414: Frequenznormalfrequency standard
1515: Empfangsantennereceiving antenna
1616: Frequenznormalfrequency standard
1717: Meßdatenmeasurement data
1818: GPS-EmpfängerGPS receiver
1919: Videokameravideo camera
2020: Videorecordervideo recorder
2121: "Black Burst"-Generator"Black Burst "generator
2222: Video-Time-Code-GeneratorVideo time code generator
2323: Anzeigevorrichtungdisplay device
2424: Bildimage
25, 2625 26: Graphikdarstellunggraphic representation
2727: Zeitangabetime indication
2828: Positionsangabeposition specification
2929: Funkkanal-MeßdatenRadio channel measurement data
30, 3130 31: Videorecordervideo recorder
3232: Vorverarbeitungsschaltungpreprocessing
3333: Misch- und Schnitt-PCmixing and editing pc

Claims

Radio channel measuring system, which on one side of a radio transmission link ( 11 ) one of a highly accurate frequency standard ( 14 ) with a reference frequency clocked transmitter ( 10 ), which emits a periodic test signal with a measuring frequency, and on the other side of the radio transmission link also a highly precise frequency standard ( 16 ) with the reference frequency clocked receiver ( 12 ), in which the time-variant impulse response of the radio channel is determined in real time, with a device for recording the radio channel measured values in time with the frequency standard of the receiver and for inserting additional information obtained in external sensors, such as the position and time of the receiver, in the recording Measurement data stream of the receiver, characterized in that a video camera ( 19 ) at the recipient ( 12 ) is provided that the video camera 19 a video recorder to record the video images it generates ( 20 ) is connected downstream and that for the synchronization of the Video recording with the channel measurement the frame rate of the video camera from the frequency standard clocking the receiver ( 16 ) is derived, so that the video camera delivers a video sequence for the video recorder, the frame frequency of which is synchronized by the frequency standard of the receiver and runs in synchronism with the measuring frequency.

Radio channel measuring system according to claim 1, characterized in that the reference frequency of the frequency standard ( 16 ) Recipient ( 12 ) is fed to a "black burst" sync pulse generator (21) which measures the frame rate of the video camera ( 19 ) supplied image sequence synchronized externally with the frequency standard of the receiver.

Radio channel measuring system according to claim 1 or 2, characterized in that the receiver ( 12 ) as a further external sensor for determining position and time values, a GPS receiver ( 18 ) it is provided that these values are also included in the measurement data stream intended for recording ( 17 ) of the receiver that are inserted using a video time code generator ( 22 ) the GPS time information is impressed on the generated video camera image and that the image of the video camera linked to the GPS time information ( 19 ) in the video recorder ( 20 ) is transferred for recording.

Radio channel measuring system according to claim 1 or 2, characterized in that position and / or time values and / or other values of an additional, at the receiver ( 12 ) arranged measuring device can be inserted into the measurement data stream of the receiver intended for recording, by means of a video time code generator ( 22 ) the time information is impressed on the generated video camera image and that the image of the video camera linked to the time information ( 19 ) in the video recorder ( 20 ) is transferred for recording.

Radio channel measuring system according to claim 3 or 4, characterized in that the time information separated via an LTC (Longitudinal Time and Control Code) connection and / or another interface connection in the video recorder ( 20 ) is transferred for recording.

Radio channel measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that the high-precision frequency standards ( 14 . 16 ) of the transmitter ( 10 ) and the recipient ( 12 ) are each formed by an atomic clock.

Funkkanalmeßsystem according to claim 1, characterized in that the video camera ( 19 ) a so-called lens Fisheye lens, thus has an extremely wide-angle lens.

Use of a radio channel measuring system according to one of the preceding claims for the measurement of mobile radio channels and the simultaneous mapping of the local topographical conditions by means of the recording in the video recorder ( 20 ), the transmitter ( 10 ) on one side of the radio transmission link ( 11 ) is housed in a helicopter, airplane or other high object and the recipient ( 17 ) including a video recorder with a video camera ( 19 ) is stationary on the other side of the radio transmission link or in a vehicle on the ground.