DE102011076143B4 - Device, communication system and method - Google Patents

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DE102011076143B4 DE102011076143.8A DE102011076143A DE102011076143B4 DE 102011076143 B4 DE102011076143 B4 DE 102011076143B4 DE 102011076143 A DE102011076143 A DE 102011076143A DE 102011076143 B4 DE102011076143 B4 DE 102011076143B4
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Abstract

Vorrichtung (100) die ausgebildet ist, um eine Signaleigenschaft eines empfangenen Signal zu bestimmen, und um ein Alarmsignal auszugeben, falls die Signaleigenschaft des Signals nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Signaleigenschaften gehört, wobei die Signaleigenschaft eine oder eine Kombination der Folgenden ist: Modulationsart, Symbolrate, zyklostationäres Muster; wobei die Vorrichtung eine Datenbank aufweist, in der die Menge zulässiger Signaleigenschaften gespeichert ist; und wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um an eine Umgebung, in der sie eingesetzt wird, angelernt zu werden, um die in der Umgebung auftretenden Signaleigenschaften, welche nicht von Störern ausgehen, sondern erwünscht sind, in der Datenbank abzulegen.Apparatus (100) adapted to determine a signal property of a received signal and to output an alarm signal if the signal characteristic of the signal does not belong to a set of one or more allowable signal characteristics, the signal property being one or a combination of the following: Modulation type, symbol rate, cyclostationary pattern; the device having a database storing the set of permitted signal properties; and wherein the device is designed to be taught to an environment in which it is used in order to store in the database the signal properties which occur in the environment and which are not caused by interferers, but are desired.

Description

Technisches GebietTechnical area

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen Vorrichtungen, Kommunikationssysteme und Verfahren, wie sie zur Sicherung der Zuverlässigkeit und des Zeitverhaltens von Kommunikationen, beispielsweise in der industriellen Automatisierungstechnik oder Medizintechnik, Verwendung finden können.Embodiments of the present invention provide devices, communication systems, and methods that can be used to secure the reliability and timing of communications, such as in industrial automation or medical technology.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die funkbasierte Kommunikation wird zunehmend auch in der industriellen Automatisierungstechnik eingesetzt und ermöglicht kostengünstigere und flexiblere Fertigungsprozesse sowie die Umsetzung neuer Automatisierungskonzepte. Die Anforderungen an die funkbasierte Kommunikation, besonders an Zuverlässigkeit und Zeitverhalten (Echtzeitfähigkeit), sind für diesen Anwendungsfall bedeutend höher als beispielsweise für den Heim- und Bürobereich. Analoges gilt für die Nutzung der funkbasierten Kommunikation in der Medizintechnik.Radio-based communication is also increasingly used in industrial automation technology, enabling more cost-effective and flexible manufacturing processes and the implementation of new automation concepts. The requirements for radio-based communication, in particular reliability and time behavior (real-time capability), are significantly higher for this application than, for example, for the home and office sector. The same applies to the use of radio-based communication in medical technology.

Als problematisch erweist sich bei der Erfüllung dieser Anforderung die Tatsache, dass alle funkbasierten Kommunikationssysteme die begrenzte Ressource Funkspektrum gemeinsam nutzen und darum konkurrieren. Die Konkurrenz ist speziell in den ISM-Bändern (Frequenzbereiche die ohne Zuteilung durch Regulierungsbehörden in Industrie, Wissenschaft, Medizin, in häuslichen und ähnlichen Bereichen genutzt werden können) groß. Da rüber hinaus treten hochfrequente sowie niederfrequente Störungen durch beispielsweise Mikrowellensysteme oder Lichtbogenschweißen bzw. durch Transformatoren oder Motoren auf. Hierbei ist zu beachten, dass die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen nicht örtlich begrenzt ist.The fact that all radio-based communication systems share and compete for the limited resource radio spectrum proves to be problematic in meeting this requirement. The competition is particularly large in the ISM bands (frequency ranges that can be used without being allocated by regulatory authorities in industry, science, medicine, domestic and similar fields). In addition, high-frequency and low-frequency disturbances occur through, for example, microwave systems or arc welding or through transformers or motors. It should be noted that the propagation of electromagnetic waves is not localized.

Durch das sogenannte Frequenzmanagement bzw. Koexistenzmanagement, welches durch die VDI/VDE-Richtlinie 2185 definiert ist, kann die Koexistenz von Funkanwendungen hergestellt und gewährleistet werden, welche die Grundvoraussetzung für die Erfüllung der Anforderungen ist. Das Problem dabei ist, dass das Frequenzmanagement nur Koexistenz zwischen erfassten Systemen gewährleisten kann. Fremdsysteme (z. B. Mobiltelefone mit WLAN, Bluetooth, etc.) und Störungen, können die funkbasierte Kommunikation stören und damit ihre Zuverlässigkeit und Zeitverhalten negativ beeinflussen.Through the so-called frequency management or coexistence management, which is defined by the VDI / VDE guideline 2185, the coexistence of radio applications can be established and guaranteed, which is the basic requirement for the fulfillment of the requirements. The problem with this is that frequency management can only guarantee coexistence between detected systems. Third-party systems (eg mobile phones with WLAN, Bluetooth, etc.) and interference can disrupt the radio-based communication and thus adversely affect their reliability and timing.

Aber auch Veränderung der Umgebung können beispielsweise mit dem einhergehenden Verlust der Sichtverbindung (LOS) zwischen zwei Funksystemen oder destruktive Interferenzen des Signals durch Mehrwegeausbreitungen zu einer Senkung der Zuverlässigkeit und des Zeitverhaltens führen.However, even changes in the environment can lead to a reduction in reliability and timing, for example, with the concomitant loss of line of sight (LOS) between two radio systems or destructive interference of the signal due to multipath propagation.

In „Verein Deutscher Ingenieure e. V.,” Funkgestützte Kommunikation in der Automatisierungstechnik: Koexistenz von Funklösungen, ”VDI/VDE 2185 Blatt 2, 2008” wird beschrieben, dass die Vorgaben des Frequenzmanagements z. B. durch „... ein automatisches System zur permanenten Überwachung des Funkspektrums installiert werden, das gegebenenfalls Unregelmäßigkeiten bereits feststellen kann, auch wenn diese noch keine Auswirkung auf den Anlagenbetrieb haben.”In "Verein Deutscher Ingenieure e. V., "Radio-based communication in automation technology: coexistence of wireless solutions," VDI / VDE 2185 Part 2, 2008 "is described that the specifications of the frequency management z. B. by "... an automatic system for permanent monitoring of the radio spectrum to be installed, which may already detect irregularities, even if they have no effect on the plant operation."

Bei bereits existierenden automatischen Systemen zur permanenten Überwachung des Funkspektrums wird das Spektrum (Leistung über der Frequenz) im 2,4 GHz-ISM-Band gemessen und mit den in einer Lernphase bestimmten typischen Umgebungsbedingungen (Maske) verglichen. Überschreitet das gemessene Leistungsdichtespektrum den Referenzwert um einen einstellbaren Schwellwert so löst das System Alarm über eine oder mehrere Schnittstellen aus.In existing automatic systems for permanent monitoring of the radio spectrum, the spectrum (power over frequency) in the 2.4 GHz ISM band is measured and compared with the typical environmental conditions (mask) determined in a learning phase. If the measured power density spectrum exceeds the reference value by an adjustable threshold value, the system triggers an alarm via one or more interfaces.

Da Fremdsysteme oder Störer auch mit einer Leistung unterhalb des Referenzwertes auftreten können und Kollisionen von Systemen mit gleichen Grenzfrequenzen sich auf Basis der Spektralanalyse nicht detektieren lassen, ist diese Form der Realisierung prinzipiell zur Sicherung der Koexistenz und damit der Verfügbarkeit und des Zeitverhaltens begrenzt.Since foreign systems or interferers can also occur with a power below the reference value and collisions of systems with equal cutoff frequencies can not be detected on the basis of the spectral analysis, this form of realization is limited in principle to ensure coexistence and thus the availability and the time response.

Eine weitere Möglichkeit wird in DE 10200705478 beschrieben. Dabei wird auf die beispielsweise von Bluetooth-Systemen genutzte Liste der aufgrund von Störungen nicht zu verwendenden Frequenzen (Blacklist) zurückgegriffen. Mit dieser Information werden Störquellen anhand von Kanalmuster, Verlauf der Störung und Bandbreite der Störung erkannt.Another option will be in DE 10200705478 described. It is used on the example of Bluetooth systems used list of frequencies not to be used due to interference (blacklist). This information is used to detect sources of interference based on channel patterns, the course of the fault and the bandwidth of the fault.

Die US 6 690 746 B1 zeigt einen Signalerkenner für Kommunikationssignale, welcher einen Signalklassifizierer aufweist, der wiederum eine Mehrzahl von Modulen aufweist, welche einen oder mehrere verschiedene Signaltypen detektieren können.The US Pat. No. 6,690,746 B1 shows a signal detector for communication signals, which has a signal classifier, which in turn has a plurality of modules, which can detect one or more different signal types.

Die DE 10 2004 025 056 A1 zeigt Verfahren und Vorrichtung zur Gewährleistung eines Zugriffsschutzes in einem „Shared-Medium”-Netz.The DE 10 2004 025 056 A1 shows method and apparatus for ensuring access protection in a shared medium network.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Konzept zu schaffen, welches es ermöglicht, Interferenzen bei Kommunikationssystemen frühzeitig zu erkennen und somit die Zuverlässigkeit und das Zeitverhalten der Kommunikation zu sichern bzw. deren Ausfallzeit zu minimieren.It is an object of the present invention to provide a concept which makes it possible to detect interference in communication systems early and thus the reliability and the To secure the time behavior of the communication or to minimize its downtime.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1, ein Kommunikationssystem gemäß dem Anspruch 13, ein Verfahren gemäß dem Anspruch 14 und ein Computerprogramm gemäß dem Anspruch 15.This object is achieved by a device according to claim 1, a communication system according to claim 13, a method according to claim 14 and a computer program according to claim 15.

Einige Ausführungsbeispiele schaffen eine Vorrichtung die ausgebildet ist, um eine Signaleigenschaft eines empfangenen Signal zu bestimmen, und um ein Alarmsignal auszugeben, falls die Signaleigenschaft des Signals nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Signaleigenschaften gehört, wobei die Signaleigenschaft eine oder eine Kombination der Folgenden ist: Modulationsart, Symbolrate, zyklostationäres MusterSome embodiments provide a device configured to determine a signal characteristic of a received signal and to output an alarm signal if the signal characteristic of the signal does not belong to a set of one or more allowable signal characteristics, the signal characteristic being one or a combination of the following : Modulation type, symbol rate, cyclostationary pattern

Es wurde herausgefunden, dass um eine Zuverlässigkeit einer Kommunikation zu sichern, die Analyse des Spektrums typischerweise nicht ausreicht, um alle möglichen auftretenden Interferenzen zu erkennen. Insbesondere in Fällen, in denen eine Leistung der Interferenz, unter einem zulässigen, beispielsweise in einer Spektrumsmaske definierten, Grenzbereich liegt, kann diese Interferenz durch eine reine Spektrumsanalyse nicht erkannt werden. Ferner wurde erkannt, dass typischerweise in Kommunikationssystemen, eine oder mehrere Modulationsarten von den Teilnehmern des Kommunikationssystems verwendet werden.It has been found that in order to ensure reliability of communication, spectrum analysis is typically insufficient to detect all possible interferences. In particular, in cases in which a performance of the interference is below a permissible limit, for example defined in a spectrum mask, this interference can not be detected by a pure spectrum analysis. Furthermore, it has been recognized that typically in communication systems, one or more types of modulation are used by the participants of the communication system.

Es ist eine Idee von Ausführungsbeispielen, dass anstatt der Energiedetektion oder zusätzlich zu dieser, in dem Kommunikationssystem vorhandene Signale hinsichtlich ihrer Signaleigenschaften, wie Modulationsart, Symbolrate und/oder zyklostationäres Muster analysiert werden, um falls nicht zulässige Signaleigenschaften und damit nicht zulässige Signale entdeckt werden, ein Alarmsignal auszulösen.It is an idea of embodiments that, instead of the energy detection or in addition to this, signals present in the communication system are analyzed with regard to their signal properties, such as modulation mode, symbol rate and / or cyclostationary pattern, in order to detect unauthorized signal properties and thus unauthorized signals, to trigger an alarm signal.

Diese Analyse der empfangenen Signale hinsichtlich der oben genannten Signaleigenschaften hat gegenüber der reinen Energiedetektion den Vorteil, dass auch Interferenzen oder Störer erkannt werden, deren Leistung geringer ist, als in einer Spektrumsmaske angegeben.This analysis of the received signals with regard to the above-mentioned signal properties has the advantage over pure energy detection that interferences or interferers whose power is lower than those specified in a spectrum mask are also recognized.

So lassen sich auch Störer und Fremdsysteme unterhalb der typischen Sendeleistung detektieren, um beispielsweise ansprechend auf das ausgelöste Alarmsignal entsprechende Maßnahmen zur Behebung des Problems der Störer und Fremdsysteme einzuleiten.Thus, interferers and third-party systems below the typical transmission power can be detected, for example, in response to the triggered alarm signal appropriate measures to resolve the problem of interferers and third-party systems.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung das empfangene Signal einer zyklostationären Signalanalyse unterziehen, um die Signaleigenschaft des empfangenen Signals zu bestimmen. Beispielsweise kann die Vorrichtung ein zyklisches Leistungsdichtespektrum des empfangenen Signals bestimmen (solche zyklischen Leistungsdichtespektren sind typischerweise verschieden für verschiedene Modulationsarten und Symbolraten) und aus diesem die Modulationsart und/oder die Symbolrate des empfangenen Signals bestimmen.In some embodiments, the device may be cycled to receive the received signal to determine the signal property of the received signal. For example, the device may determine a cyclic power density spectrum of the received signal (such cyclic power density spectra are typically different for different types of modulation and symbol rates) and determine therefrom the modulation type and / or the symbol rate of the received signal.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung eine Datenbank aufweisen, in der die Menge zulässiger Signaleigenschaften (wie beispielsweise eine Menge zulässiger Modulationsarten, eine Menge zulässiger Symbolraten und/oder eine Menge zulässiger zyklostationärer Muster) gespeichert ist. Beispielsweise können in dieser Datenbank sämtliche Modulationsarten, Symbolraten und/oder zyklostationäre Muster, welche in dem Kommunikationssystem typischerweise auftreten (außer unerwünschte Störungen und Interferenzen) gespeichert sein. Beispielsweise kann die Vorrichtung an eine Umgebung, in der sie eingesetzt wird, angelernt werden, um die in der Umgebung auftretenden Signaleigenschaften, welche nicht von Störern ausgehen, sondern erwünscht sind, in der Datenbank abzulegen.In other embodiments, the apparatus may include a database storing the set of allowable signal characteristics (such as an amount of allowed modulation types, an amount of allowed symbol rates, and / or an amount of allowable cyclostationary pattern). For example, all types of modulation, symbol rates, and / or cyclo-stationary patterns that typically occur in the communication system (other than unwanted noise and interference) may be stored in this database. For example, the device can be taught to an environment in which it is used in order to store in the database the signal properties which occur in the environment and which do not originate from interferers but are desired.

Ausführungsbeispiele ermöglichen damit eine Erkennung von Störern oder Fremdsystemen in einem Kommunikationssystem, deren Leistung unterhalb einer Grenzleistung, beispielsweise wie sie von einer Spektrumsmaske vorgegeben wird, liegen, anhand der Analyse der Signaleigenschaften der von diesen Fremdsystemen gesendeten Signalen.Embodiments thus enable the detection of interferers or foreign systems in a communication system whose power is below a limit power, for example as defined by a spectrum mask, based on the analysis of the signal characteristics of the signals transmitted by these third-party systems.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung ausgebildet sein, um als Signaleigenschaft des empfangenen Signals sowohl eine Modulationsart, als auch eine Symbolrate des empfangenen Signals zu bestimmen. So können auch Störer erkannt werden, die die gleiche Modulationsart wie erwünschte Systeme verwenden (beispielsweise eine Modulationsart aus der, in der Datenbank gespeicherten Menge zulässiger Modulationsarten) aber eine andere Symbolrate wie die erwünschten Systeme verwenden (welche nicht in der Datenbank als eine zulässige Symbolrate gespeichert ist). Umgekehrt gilt dies auch wenn ein Störsystem eine zulässige Symbolrate aber eine unzulässige Modulationsart verwendet.According to further embodiments, the device may be designed to determine both a modulation type and a symbol rate of the received signal as the signal property of the received signal. Thus, interferers that use the same modulation type as desired systems (eg, a modulation type from the set of allowed modulation types stored in the database) but may use a different symbol rate than the desired systems (which are not stored in the database as an allowable symbol rate is). Conversely, this applies even if a faulty system uses an admissible symbol rate but an impermissible modulation type.

Weitere Ausführungsbeispiele schaffen eine Vorrichtung die ausgebildet ist, um ein empfangenes Signal zu demodulieren, um eine Adresse eines Absenders des empfangenen Signals zu erhalten, und um ein Alarmsignal auszugeben, falls die Adresse des Absenders nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Adressen gehört.Further embodiments provide a device adapted to demodulate a received signal to obtain an address of a sender of the received signal and to issue an alarm signal if the address of the sender does not belong to a set of one or more allowable addresses.

Es wurde herausgefunden, dass mit einer reinen Energiedetektion sich Störsignale nicht von gewünschten Signalen unterscheiden lassen, wenn diese Störsignale den gleichen Frequenzbereich wie die gewünschten Signale und beispielsweise sogar die gleiche Modulationsart wie die gewünschten Signale aufweisen.It has been found that with pure energy detection, noise is not from distinguish desired signals when these interfering signals have the same frequency range as the desired signals and, for example, even the same modulation as the desired signals.

Es ist ein weiterer Kerngedanke von Ausführungsbeispielen, dass durch die Demodulation der empfangenen Signale, um die Adresse der Absender der empfangenen Signale zu erhalten, auch Störsignale von gewünschten Signalen unterschieden werden können, obwohl die Störsignale den gleichen Frequenzbereich und/oder die gleiche Modulationsart wie die gewünschten Signale aufweisen. So sind die in einem Kommunikationssystem vorhandenen verschiedenen Systeme typischerweise bekannt und deren Adressen können in der Vorrichtung als die Menge der zulässigen Adressen gespeichert werden, so dass die Vorrichtung bei Erkennen einer ihr unbekannten (nicht zulässigen) Absenderadresse das Alarmsignal auslösen kann.It is a further central idea of embodiments that, by demodulating the received signals to obtain the address of the sender of the received signals, it is also possible to distinguish interference signals from desired signals, although the interference signals have the same frequency range and / or modulation type as the have desired signals. Thus, the various systems present in a communication system are typically known and their addresses can be stored in the device as the set of allowed addresses so that the device can trigger the alarm signal upon detection of a sender address unknown to it (not allowed).

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung ausgebildet sein, um Nutzdaten des demodulierten empfangenen Signals zu verwerfen. So kann beispielsweise die Vorrichtung lediglich ausgebildet sein, um einen sog. Header (Kopfteil) des empfangenen Signals auszuwerten, um die Adresse des Absenders des empfangenen Signals zu erhalten, während die Nutzdaten für die Vorrichtung irrelevant sind.According to further embodiments, the device may be configured to discard payload data of the demodulated received signal. For example, the device may only be designed to evaluate a so-called header of the received signal in order to obtain the address of the sender of the received signal, while the useful data for the device is irrelevant.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen können die von der Vorrichtung empfangenen Signale an einen Empfänger in einem Kommunikationssystem adressiert sein, welcher verschieden zu der Vorrichtung ist. Mit anderen Worten kann die Vorrichtung ausgebildet sein, um Signale zu empfangen und zu analysieren bzw. zu demodulieren, unabhängig davon, ob die Signale an die Vorrichtung adressiert sind oder nicht. Vorrichtungen gemäß Ausführungsbeispielen können daher ausgebildet sein, um ihre Umgebung kontinuierlich nach Signalen „abzuhorchen”, um ein Alarmsignal auszugeben, falls eine Adresse eines Absenders des empfangenen Signals und/oder eine Modulationsart des empfangenen Signals nicht einer zulässigen Adresse und/oder einer zulässigen Modulationsart entspricht.According to further embodiments, the signals received by the device may be addressed to a receiver in a communication system which is different from the device. In other words, the device may be configured to receive and analyze or demodulate signals, irrespective of whether the signals are addressed to the device or not. Devices according to embodiments can therefore be designed to "listen" to their environment continuously for signals to output an alarm signal, if an address of a sender of the received signal and / or a modulation type of the received signal does not correspond to a valid address and / or a permissible modulation ,

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann eine Vorrichtung sowohl ausgebildet sein, um ein empfangenes Signal hinsichtlich seiner Modulationsart zu analysieren, um falls die Modulationsart nicht zu der Menge der zulässigen Modulationsarten gehört, ein Alarmsignal auszulösen und um weiterhin das empfangene Signal zu demodulieren, um eine Adresse des empfangenen Signals zu erhalten und um das Alarmsignal oder um ein weiteres Alarmsignal auszulösen, falls die Adresse des empfangenen Signals nicht zu der Menge zulässiger Adressen gehört.According to further embodiments, a device may be configured both to analyze a received signal in terms of its modulation type, to trigger an alarm signal if the modulation type does not belong to the set of permissible types of modulation, and to further demodulate the received signal to obtain an address of the received signal Receive signals and to trigger the alarm signal or another alarm signal, if the address of the received signal does not belong to the set of permissible addresses.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann eine Vorrichtung ausgebildet sein, um ein empfangenes Signal zu demodulieren, um eine Paketfehlerrate in dem empfangenen Signal zu erhalten und um das Alarmsignal oder ein weiteres Alarmsignal auszugeben, falls die Paketfehlerrate einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Dies ermöglicht nicht nur das Erkennen von Störern oder Fremdsystemen, sondern darüber hinaus auch ein Erkennen einer fehlerhaften Funktion oder eines Ausfalls von bekannten Funksystemen.According to further embodiments, an apparatus may be configured to demodulate a received signal to obtain a packet error rate in the received signal and to output the alarm signal or another alarm signal if the packet error rate exceeds a predetermined threshold. This not only allows the recognition of interferers or third-party systems, but also a detection of a malfunction or failure of known radio systems.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden anhand der beiliegenden Figuren im Folgenden detailliert beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a block diagram of a device according to an embodiment of the present invention;

2 ein Prinzipschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a schematic diagram of a device according to an embodiment of the present invention;

3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a flowchart of a method according to another embodiment of the present invention;

4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 4 a flowchart of a method according to another embodiment of the present invention; and

5a5c Beispiele für zyklische Spektren von Signalen für verschiedene Modulationsarten und Signalraten. 5a - 5c Examples of cyclic spectra of signals for different types of modulation and signal rates.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of embodiments

1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 10 ist ausgebildet, um eine Signaleigenschaft eines empfangenen Signals 11 zu bestimmen, und um ein Alarmsignal 13 auszugeben, falls die Signaleigenschaft des Signals 11 nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Signaleigenschaften gehört, wobei die Signaleigenschaft eine oder eine Kombination der Folgenden ist: Modulationsart, Symbolrate, zyklostationäres Muster 1 shows a block diagram of a device 10 according to an embodiment of the present invention. The device 10 is configured to receive a signal property of a received signal 11 to determine, and to an alarm signal 13 if the signal property of the signal 11 is not associated with a set of one or more allowable signal properties, the signal property being one or a combination of the following: modulation type, symbol rate, cyclostationary pattern

Durch die Bestimmung der Signaleigenschaft des Signals als Modulationsart, Symbolrate, zyklostationäres Muster oder eine Kombination dieser können, wie eingangs erwähnt, mit der Vorrichtung 10, Störer ermittelt werden deren Leistung geringer ist, als in einer Spektrumsmaske angegeben.By determining the signal property of the signal as a modulation type, symbol rate, cyclostationary pattern or a combination of these, as mentioned above, with the device 10 , Interferers whose performance is less than that specified in a spectrum mask.

5a zeigt beispielhaft das zyklische Spektrum (bzw. zyklostationäre Muster) eines Signals (auch als spectral correlation density (SCD) oder spectral coherence function (SCF) bezeichnet), wie es von der Vorrichtung 10 (beispielsweise mit einer zyklostationären Signalanalyse) bestimmt werden kann, um die Signaleigenschaft des empfangenen Signals 11 zu bestimmen. Das in 5a gezeigte zyklische Spektrum gilt für BPSK (binary Phase shift keying – binäre Phasemodulation) mit einer Symbolrate von der Hälfte der Samplingrate (Abtastrate). 5a shows by way of example the cyclic spectrum (or cyclostationary patterns) of a signal (also referred to as spectral correlation density (SCD) or spectral coherence function (SCF)), as determined by the device 10 (for example, with a cyclostationary signal analysis) can be determined to the signal property of the received signal 11 to determine. This in 5a The cyclic spectrum shown applies to BPSK (binary phase shift keying) with a symbol rate of half the sampling rate (sampling rate).

5b zeigt beispielhaft das zyklische Spektrum (bzw. zyklostationäre Muster) eines Signals für BPSK mit einer Symbolrate von einem Viertel der Samplingrate. 5b shows by way of example the cyclic spectrum (or cyclostationary patterns) of a signal for BPSK with a symbol rate of one quarter of the sampling rate.

5c zeigt beispielhaft das zyklische Spektrum (bzw. zyklostationäre Muster) eines Signals für QPSK (Quadraturphasenumtastung) mit einer Symbolrate von der Hälfte der Samplingrate. 5c shows by way of example the cyclic spectrum (or cyclostationary patterns) of a signal for QPSK (quadrature phase shift keying) with a symbol rate of half of the sampling rate.

Ein Schnitt durch die zyklischen Spektren bei α = 0 entspricht dem Leistungsdichtespektrum des Signals. Aus dem Vergleich der 5a5c wird deutlich, dass sich die zyklischen Spektren bzw. zyklischen Muster bei verschiedenen Modulationsarten, sowie bei verschiedenen Symbolraten unterscheiden.A section through the cyclic spectra at α = 0 corresponds to the power density spectrum of the signal. From the comparison of 5a - 5c It becomes clear that the cyclic spectra or cyclic patterns differ for different types of modulation as well as for different symbol rates.

2 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Vorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 100 ist ein mögliches Beispiel für eine konkrete Ausbildung der in 1 gezeigten Vorrichtung 10. 2 shows a schematic diagram of a device 100 according to an embodiment of the present invention. The device 100 is a possible example of a concrete education in 1 shown device 10 ,

Wie aus dem in 2 gezeigten Prinzipschaltbild hervorgeht, ist die Vorrichtung 100 ein mehrstufiges System. So weist die Vorrichtung 100 eine Antenne 101, eine Vorverarbeitungsstufe 103, eine Verarbeitungsstufe 105, eine Störer- und Fremdsystemdetektionsstufe 107a (im Folgenden auch kurz als Störerdetektionsstufe bezeichnet), eine Fehlerdetektionsstufe 107b sowie eine Vorschlagsstufe 108a und eine Alarmierungsstufe 108b.As from the in 2 shown schematic diagram, the device is 100 a multi-level system. So does the device 100 an antenna 101 , a preprocessing stage 103 , a processing stage 105 , an interferer and foreign system detection stage 107a (hereinafter also referred to as a disturbance detection stage for short), an error detection stage 107b and a suggestion level 108a and an alert level 108b ,

Bei der in 2 gezeigten Vorrichtung 100 werden mit der Antenne 101 elektromagnetische Wellen empfangen. Durch eine anschließende Vorverarbeitung mit der Vorverarbeitungsstufe 103 (beispielsweise Bandpassfilterung, Frequenzumsetzung, etc.) kann sichergestellt werden, dass nur Signale des zu beobachtenden Frequenzbandes (wie beispielsweise des 2,4 GHz ISM-Bandes) untersucht werden. Die Vorrichtung 100 kann daher ausgebildet sein, um eine Mehrzahl von Signalen zu empfangen, und um mit der Vorverarbeitungsstufe 103 die Signale herauszufiltern, welche nicht in einem zu beobachtenden Frequenzbereich der Vorrichtung 100 liegen. Daher können in dem anschließenden Schritt der Verarbeitung mit der Verarbeitungsstufe 105 nur die Signale verarbeitet werden, die in den vorgegebenen Frequenzbereich liegen.At the in 2 shown device 100 be with the antenna 101 receive electromagnetic waves. Through a subsequent preprocessing with the preprocessing stage 103 (For example, bandpass filtering, frequency conversion, etc.) can be ensured that only signals of the frequency band to be observed (such as the 2.4 GHz ISM band) are examined. The device 100 Therefore, it may be configured to receive a plurality of signals and to deal with the preprocessing stage 103 to filter out the signals which are not in a frequency range of the device to be observed 100 lie. Therefore, in the subsequent step of processing with the processing stage 105 only the signals are processed, which are within the specified frequency range.

Falls beispielsweise eine Funkkommunikation im 2,4 GHz-Bereich mit der Vorrichtung 100 überwacht wird, so kann die Vorrichtung 100 Kommunikationen außerhalb dieses Frequenzbereiches ausblenden, da diese nicht mit den Kommunikationen im 2,4 GHz-Frequenzbereich interferieren.For example, if radio communication in the 2.4 GHz range with the device 100 is monitored, the device can 100 Hide communications outside this frequency range as they will not interfere with the 2.4 GHz frequency domain communications.

Indem auf die Vorverarbeitung folgenden Verarbeitungsschritt der empfangenen Signale werden die Signale für die Detektionsstufen 107a, 107b statistisch und nachrichtentechnisch aufbereitet.By processing the received signals following the preprocessing, the signals for the detection stages 107a . 107b processed statistically and with regard to telecommunications.

Dazu weist die Verarbeitungsstufe 105 eine Einheit 109 zur Energiedetektion, eine Einheit 111 zur zyklostationären Signalanalyse der empfangenen (und vorverarbeiteten) Signale sowie eine Einheit 113 zur Demodulation der empfangenen (und vorverarbeiteten) Signale auf.This is indicated by the processing stage 105 one unity 109 for energy detection, one unit 111 for cyclostationary signal analysis of the received (and preprocessed) signals and a unit 113 for demodulating the received (and preprocessed) signals.

Mit anderen Worten umfasst die statistische und nachrichtentechnische Aufbereitung eine Energiedetektion, eine zyklostationäre Signalanalyse der empfangenen (und vorverarbeiteten) Signale sowie eine Demodulation der empfangenen (und vorverarbeiteten) Signale.In other words, the statistical and telecommunications processing includes energy detection, cyclostationary signal analysis of the received (and preprocessed) signals and demodulation of the received (and preprocessed) signals.

Bei der Energiedetektion (durchgeführt von der Einheit 109) kann das Spektrum (Leistung über Frequenz) aller vorhandenen Signale in der Umgebung der Antenne 101 der Vorrichtung 100 ermittelt werden. Durch die Vorverarbeitung der empfangenen Signale (durch die Vorverarbeitungsstufe 103) und damit die Limitierung auf einen vorgegebenen Frequenzbereich kann auch die Energiedetektion nur in einem bestimmten Frequenzbereich durchgeführt werden, wodurch sich der Rechenaufwand zur Bestimmung des Spektrums reduziert.At energy detection (performed by the unit 109 ) can measure the spectrum (power over frequency) of all existing signals in the environment of the antenna 101 the device 100 be determined. By the preprocessing of the received signals (by the preprocessing stage 103 ) and thus the limitation to a predetermined frequency range, the energy detection can be carried out only in a certain frequency range, which reduces the computational effort to determine the spectrum.

Durch die zyklostationäre Signalanalyse (durchgeführt von der Einheit 111) können die Modulationsarten, Signalraten und/oder zyklostationären Muster der empfangenen Signale (in dem vorgegebenen Frequenzbereich) ermittelt werden.Through the cyclostationary signal analysis (performed by the unit 111 ), the types of modulation, signal rates and / or cyclo-stationary pattern of the received signals (in the predetermined frequency range) can be determined.

Die zyklostationäre Signalanalyse beruht auf der Ausnutzung von Periodizität, die jedes modulierte Signal aufweist. Solche Signale werden auch zyklostationär genannt, d. h. deren Momente erster Ordnung (Mittelwert mx(t)) und zweiter Ordnung (Autokorrelationsfunktion-RXX(t1, t2)) weisen Periodizität auf: mx(t) = mx(t + k·T), RXX(t1, t2) = RXX(t1 + k·T, t2 + k·T). The cyclostationary signal analysis relies on the exploitation of periodicity exhibited by each modulated signal. Such signals are also called cyclostationary, ie their first order moments (mean m x (t)) and second order (autocorrelation function R XX (t 1 , t 2 )) have periodicity: m x (t) = m × (t + k × T), R XX (t 1 , t 2 ) = R XX (t 1 + k × T, t 2 + k × T).

Ein Signal kann beispielsweise durch die Spektrale Korrelation, auch bekannt als Cyclic Periodogram, auf Zyklostationärität untersucht werden. Mit der CFD lässt sich die Modulationsart bestimmen, da verschieden modulierte Signale (BPSK, AM, FSK, MSK, QPSK, PAM) zwar nahezu gleiche Leistungsdichtespektren aber signifikant verschiedene zyklische Leistungsdichtespektren aufweisen. Stationäres Rauschen besitzt hingegen keine spektrale Korrelation und kann somit gut von Signalen unterschieden werden. For example, a signal may be evaluated for cyclostationarity by spectral correlation, also known as a cyclic periodogram. The modulation type can be determined with the CFD since differently modulated signals (BPSK, AM, FSK, MSK, QPSK, PAM) have almost identical power density spectra but significantly different cyclic power density spectra. Stationary noise, on the other hand, has no spectral correlation and can therefore be easily distinguished from signals.

Mit anderen Worten kann die Vorrichtung 100 ausgebildet sein, um ein zyklisches Leistungsdichtespektrum eines empfangenen Signals zu ermitteln, um basierend auf dem zyklischen Leistungsdichtespektrum (beispielsweise erhalten von einem Schnitt durch das zyklostationäre Muster des Signals) die Modulationsart und/die Symbolrate des empfangenen Signals zu erhalten.In other words, the device can 100 be configured to determine a cyclic power density spectrum of a received signal to obtain the modulation type and / or the symbol rate of the received signal based on the cyclic power density spectrum (for example, obtained from a section through the cyclostationary pattern of the signal).

Die Demodulation der empfangenen Signale (durchgeführt durch die Einheit 113) dient dazu, um die im Signal enthaltenen Daten den Detektionsstufen 107a, 107b bereitzustellen.The demodulation of the received signals (performed by the unit 113 ) serves to provide the data contained in the signal to the detection stages 107a . 107b provide.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 100 ausgebildet sein, um nur empfangene Signale zu demodulieren, deren zyklostationäres Muster, Modulationsart und/oder Symbolrate zu der Menge zugehöriger zyklostationärer Muster, Modulationsarten und/oder Symbolraten gehört.According to some embodiments, the device may 100 be designed to demodulate only received signals whose cyclo-stationary pattern, modulation type and / or symbol rate belongs to the set of associated cyclostationary patterns, modulation types and / or symbol rates.

Die anschließende Detektion mit den Detektoren 107a, 107b greift auf die in der Verarbeitung gewonnenen Daten zurück. Die Störerdetektionstufe dient zur Detektion von Störern und Fremdsystemen und hat zur Aufgabe, die Sicherheit und Zuverlässigkeit zu steigern. Dazu kann sie die statistisch und nachrichtentechnisch gewonnenen Daten (das Spektrum, die Modulationsarten sowie Adressen) mit Werten aus einer ersten Datenbank 115 vergleichen.The subsequent detection with the detectors 107a . 107b uses the data obtained during processing. The Störerdetektionstufe used for the detection of interferers and third-party systems and has the task to increase safety and reliability. For this purpose, it can use statistical and telecommunication-derived data (the spectrum, the modulation types and addresses) with values from a first database 115 to compare.

In dieser ersten Datenbank 115 können alle registrierten Systeme (beispielsweise alle erwünschten Sender im Umfeld der Vorrichtung 100) mit zugehörigem zyklostationärem Muster, zugehöriger Modulationsart, Symbolrate, Frequenzbereich, Sendeleistung und/oder Adresse (beispielsweise MAC-Adresse) hinterlegt sein.In this first database 115 All registered systems (for example, all desired transmitters in the environment of the device 100 ) with associated zyklostationärem pattern, associated modulation, symbol rate, frequency range, transmit power and / or address (for example, MAC address) be deposited.

Die Störerdetektionsstufe 107a kann eine Einheit 115 zum Vergleich des ermittelten Spektrums mit Muster aus der ersten Datenbank 115 aufweisen. Dadurch wird ermöglicht, dass ein Fremdsystem durch einen einfachen Vergleich des Spektrums mit den in der ersten Datenbank 115 gespeicherten Muster verglichen wird.The jammer detection stage 107a can be a unit 115 to compare the determined spectrum with patterns from the first database 115 exhibit. This will allow a third-party system by simply comparing the spectrum with those in the first database 115 stored pattern is compared.

Ferner umfasst die Störerdetektionsstufe 107a eine Einheit 117 zum Vergleich der Signaleigenschaften der empfangenen Signale (die mit der zyklostationären Signalanalyse bestimmt wurden) mit der Menge zulässiger Signaleigenschaften aus der ersten Datenbank 115. So können Fremdsysteme weiterhin durch die in der zyklostationären Signalanalyse gewonnen Modulationsarten aufgespürt werden.Further, the jammer detection stage includes 107a one unity 117 for comparing the signal characteristics of the received signals (determined by the cyclo-stationary signal analysis) with the set of permitted signal characteristics from the first database 115 , Thus, foreign systems can still be detected by the modulation types obtained in the cyclostationary signal analysis.

Sollten Fremdsysteme die gleichen zyklostationären Muster, Modulationsarten, und/oder Symbolraten wie die eingesetzten (erwünschten Funksysteme) verwenden, so können diese eventuell von den beiden Detektoren bzw. Einheiten 115, 117 nicht erkannt werden Dazu umfasst die Störerdetektionsstufe 107a eine Einheit 119 zum Vergleich der durch die Modulation gewonnenen Adressen der Absender der empfangenen Signale mit zulässigen Adressen (beispielsweise MAC-Adressen) aus der ersten Datenbank 115. Das Auslesen der Adressen aus dem demodulierten Datenstrom und der Vergleich mit den (in der ersten Datenbank 115 gespeicherten) registrierten Systemen löst das Problem der Fremdsysteme mit den gleichen Modulationsarten wie die der erwünschten Funksysteme.If third-party systems use the same cyclostationary patterns, modulation types, and / or symbol rates as the (desired radio systems) used, they may possibly be from the two detectors or units 115 . 117 can not be detected This includes the fault detection stage 107a one unity 119 for comparison of the addresses obtained by the modulation of the sender of the received signals with allowable addresses (for example MAC addresses) from the first database 115 , The reading of the addresses from the demodulated data stream and the comparison with the (in the first database 115 stored) solves the problem of foreign systems with the same modulation types as the desired radio systems.

Die Störerdetektionsstufe 107a ermöglicht daher eine Detektion von Fremdsystemen, durch einen einfachen Vergleich des Spektrums, einer bestimmten Signaleigenschaft (wie beispielsweise zyklostationäres Muster, Modulationsart, Symbolrate oder eine Kombination dieser)„ sowie der Adressen mit in der ersten Datenbank 115 gespeicherten zulässigen Vorgaben für das Spektrum, die bestimmte Signaleigenschaft und Adressen.The jammer detection stage 107a therefore allows detection of extraneous systems, by a simple comparison of the spectrum, of a particular signal property (such as cyclostationary pattern, modulation type, symbol rate, or a combination thereof) as well as the addresses in the first database 115 stored specifications for the spectrum, the specific signal property and addresses.

Die Detektoren 115, 117, 119 zum Erkennen von Störern und Fremdsystemen steigern damit sowohl die Sicherheit und die Zuverlässigkeit eines Kommunikationssystems, indem die Vorrichtung 100 eingesetzt wird.The detectors 115 . 117 . 119 to detect interferers and third-party systems thus enhance both the security and reliability of a communication system by the device 100 is used.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Datenbank 115 auch aufgeteilt werden, so kann beispielsweise eine eigene Datenbank für die Vorgaben für das Spektrum, eine eigene Datenbank für die zulässigen Signaleigenschaften sowie eine eigene Datenbank für die zulässigen Adressen in der Vorrichtung 100 existieren, wobei jeder Detektor bzw. jede Einheit 115, 117, 119 der Störerdetektionsstufe 107a mit der jeweiligen ihr zugeordneten Datenbank verbunden ist.According to further embodiments, the database 115 can also be divided, so for example, a separate database for the specifications for the spectrum, a separate database for the permissible signal properties and a separate database for the permissible addresses in the device 100 exist, each detector or unit 115 . 117 . 119 the jammer detection stage 107a is associated with the respective database associated with it.

Wie bereits erwähnt, können in einem Kommunikationssystem, indem die Vorrichtung 100 eingesetzt wird, erwünschte Systeme existieren, deren verwendete Signaleigenschaften für deren Signale sowie Adressen in der ersten Datenbank 115 gespeichert sind, und die Vorrichtung 100 kann dazu genutzt werden, um Fremdsysteme zu ermitteln, welche in dem Kommunikationssystem nicht erwünscht sind.As mentioned earlier, in a communication system, by the device 100 Wanted systems exist, the signal properties used for their signals and addresses in the first database 115 are stored, and the device 100 can do this be used to determine foreign systems, which are not desirable in the communication system.

Dieses Ermitteln der Fremdsysteme kann die Vorrichtung 100 u. a. durch die Erkennung der Modulationsart der von diesen Fremdsystemen ausgesendeten Signale als auch der Erkennung der Adressen der Absender dieser Signale durchführen. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 100 auch ausgebildet sein, um nur die Adressen der Absender mit den zulässigen Adressen zu vergleichen, deren empfangene Signale eine zulässige Signaleigenschaft (beispielsweise eine zulässige Modulationsart, ein zulässige Symbolrate, und oder ein zulässiges zyklostationäres Muster) aufweisen, so kann beispielsweise verhindert werden, dass das Alarmsignal bereits aufgrund einer unzulässigen Signaleigenschaft ausgelöst wurde und anschließend ein weiteres Alarmsignal oder das gleiche Alarmsignal erneut ausgelöst wird, aufgrund einer unzulässigen Adresse des Absenders des empfangenen Signals. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 100 ausgebildet sein, um auch die Demodulation empfangener Signale nur durchzuführen, wenn deren bestimmte Signaleigenschaft zu der Menge zulässiger Signaleigenschaften gehört.This determination of the foreign systems may be the device 100 Among other things, by detecting the modulation of the signals emitted by these third-party systems as well as the recognition of the addresses of the sender of these signals. According to some embodiments, the device may 100 also be designed to compare only the addresses of the sender with the allowable addresses whose received signals have a permissible signal property (for example, a permissible modulation type, a permissible symbol rate, and / or a permissible cyclostationary pattern), it can be prevented, for example Alarm signal has already been triggered due to an illegal signal property and then another alarm signal or the same alarm signal is triggered again due to an invalid address of the sender of the received signal. According to further embodiments, the device 100 be designed to also perform the demodulation of received signals only if their particular signal property belongs to the set of permissible signal properties.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Menge der zulässigen Signaleigenschaft variieren. So kann beispielsweise die Vorrichtung 100 ausgebildet sein, um neue Modulationsarten, Symbolraten und/oder zyklostationäre Muster zu der Menge zulässiger Modulationsarten, Symbolraten und/oder zyklostationäre Muster hinzuzufügen (beispielsweise wenn ein neues erwünschtes System dem Kommunikationssystem hinzugefügt wird) oder um Modulationsarten, Symbolraten und/oder zyklostationäre Muster aus der Menge zulässiger Modulationsarten, Symbolraten und/oder zyklostationärer Muster zu entfernen (beispielsweise wenn eines oder mehrere gewünschte Systeme aus dem Kommunikationssystem entfernt werden).According to further embodiments, the amount of permissible signal characteristic may vary. For example, the device 100 be adapted to add new types of modulation, symbol rates and / or cyclostationary patterns to the set of allowed modulation types, symbol rates and / or cyclostationary patterns (for example, when a new desired system is added to the communication system) or modulation types, symbol rates and / or cyclo-stationary patterns from Remove amount of allowed modulation types, symbol rates, and / or cyclostationary pattern (for example, if one or more desired systems are removed from the communication system).

Dies gilt analog auch für die Menge zulässiger Adressen, d. h. die Vorrichtung 100 kann ausgebildet sein, um neue Adressen der Menge zulässiger Adressen hinzuzufügen (beispielsweise wenn neue erwünschte Systeme den Kommunikationssystemen zugefügt werden) oder um Adressen aus der Menge zulässiger Adressen zu entfernen (beispielsweise wenn erwünschte Systeme aus dem Kommunikationssystem entfernt werden).This also applies analogously to the quantity of permissible addresses, ie the device 100 may be configured to add new addresses to the set of allowed addresses (for example, when new desired systems are added to the communication systems) or to remove addresses from the set of allowed addresses (for example, when desired systems are removed from the communication system).

Eine Anzahl der zulässigen Modulationsarten, Symbolraten und/oder zyklostationären Muster muss nicht zwangsläufig mit einer Anzahl zulässiger Adressen korrelieren, da mehrere Systeme (mit verschiedenen Adressen) typischerweise dieselbe Modulationsart, Symbolrate und/oder das dasselbe zyklostationäre Muster verwenden können.A number of the allowed modulation types, symbol rates, and / or cyclo-stationary patterns need not necessarily correlate with a number of allowed addresses, since several systems (with different addresses) can typically use the same modulation type, symbol rate, and / or the same cyclostationary pattern.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 100 ausgebildet sein, um Nutzdaten eines empfangenen Signals, nach der Demodulation, zu verwerfen, da diese Nutzdaten für die Vorrichtung 100 typischerweise nicht relevant sind bzw. nicht für die Vorrichtung 100 bestimmt sind.According to further embodiments, the device 100 be formed to discard payload data of a received signal, after demodulation, as this payload for the device 100 are typically not relevant or not for the device 100 are determined.

Ferner weist die Vorrichtung 100 die Fehlerdetektionsstufe 107b auf. Die Fehlerdetektionsstufe 107b weist eine Einheit 121 zum CRC-Check bzw. CRC-Prüfung (CRC-cyclic redundancy check, zyklische Redundanzprüfung) auf. Weiterhin weist die Fehlerdetektionsstufe 107b eine Einheit 123 zur Bestimmung der Paketwiederholrate auf.Furthermore, the device 100 the fault detection stage 107b on. The error detection stage 107b has a unit 121 for CRC check or CRC check (CRC-cyclic redundancy check, cyclic redundancy check). Furthermore, the fault detection stage 107b one unity 123 for determining the packet repetition rate.

Diese zwei Einheiten bzw. Detektoren 121, 123 dienen zum Erkennen von fehlerhaft arbeitenden bzw. ausgefallenen (erwünschten) Systemen. So kann beispielsweise die Einheit 121 einen Prüfsummenscheck an dem demodulierten Datenstrom ausführen und die hierbei gewonnenen Paketfehlerraten mit einem Schwellwert vergleichen. Falls dieser Schwellwert überschritten wird, so kann durch die Alarmierungsstufe 108b ein Alarmsignal ausgegeben werden.These two units or detectors 121 . 123 serve to detect faulty-working or failed (desired) systems. For example, the unit 121 perform a checksum check on the demodulated data stream and compare the packet error rates gained thereby with a threshold. If this threshold is exceeded, so can by the alarm level 108b an alarm signal is output.

Weiterhin lassen sich mit dem Detektor bzw. der Einheit 123 durch Auslesen der Paketnummer im Header des Datenstroms (eines empfangenen Signals) Paketwiederholungen registrieren, welche bei einer sehr großen Anzahl auf ein ausgefallenes oder fehlerhaftes System hinweisen. Überschreitet beispielsweise die Paketwiederholrate einen bestimmten Schwellwert, so kann die Alarmierungsstufe 108b ein Alarmsignal aussenden.Furthermore, can be with the detector or the unit 123 by retrieving the packet number in the header of the data stream (a received signal) to register packet retries which, in the case of a very large number, indicate a failed or faulty system. If, for example, the packet repetition rate exceeds a certain threshold value, then the alarm level can 108b send an alarm signal.

Die Einheiten 115, 117, 119, 121, 123 können beispielsweise parallel ihre Detektionsschritte an dem empfangenen Signal durchführen. Sollte in einem dieser parallel ablaufenden Detektionschritte ein Schwellwert (beispielsweise im Spektrum, bei der Paketfehlerrate oder bei der Paketwiederholrate) überschritten werden bzw. eine Modulationsart oder eine Adresse nicht registriert sein, so kann die Vorrichtung 100 Alarm schlagen, beispielsweise kann von der Alarmierungsstufe 108b das Alarmsignal ausgegeben werden. Eine solche Alarmierung kann akustisch oder visuell stattfinden. Mit anderen Worten kann die Vorrichtung 100 ausgebildet sein, das Alarmsignal visuell oder akustisch ausgegeben.The units 115 . 117 . 119 . 121 . 123 For example, they may perform their detection steps on the received signal in parallel. If a threshold value (for example in the spectrum, at the packet error rate or at the packet repetition rate) is exceeded or a modulation type or an address is not registered in one of these parallel detection steps, the device may 100 Alarm can sound, for example, from the alert level 108b the alarm signal is output. Such alerting may be audible or visual. In other words, the device can 100 be formed, the alarm signal issued visually or audibly.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 100 ausgebildet sein, um das Alarmsignal in (elektronischer) Nachrichtenform, beispielsweise in Form einer E-Mail oder Kurznachricht (sog. SMS) auszugeben.According to further embodiments, the device 100 be configured to output the alarm signal in (electronic) message form, for example in the form of an e-mail or short message (so-called SMS).

Neben der Alarmierung können von der Vorschlagstufe 108a zudem Informationen über die Art des Fehlers und Schritte zum Beheben dieses bereitgestellt werden. Diese Daten kann die Vorschlagsstufe 108a beispielsweise aus einer Wissensbasis, wie beispielsweise einer zweiten Datenbank 125 beziehen.In addition to alerting, the proposal level 108a Also, information about the nature of the error and steps to fix it to be provided. This data can be the suggestion level 108a for example, from a knowledge base, such as a second database 125 Respectively.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Alarmierungsstufe 118b ausgebildet sein, um in Abhängigkeit des aufgetretenen Fehlers (beispielsweise in Abhängigkeit davon, welche der Einheiten 115, 117, 119, 121, 123 ein Alarmsignal ausgelöst) verschiedene Alarmsignale generieren.According to further embodiments, the alarm level 118b be formed depending on the error occurred (for example, depending on which of the units 115 . 117 . 119 . 121 . 123 an alarm signal is triggered) generate various alarm signals.

Ferner kann die Vorschlagstufe 108a zusätzlich zur Ausgabe des Alarmsignals Informationen zur Behebung des, das Alarmsignal auslösenden Fehlers bereitstellen (in Abhängigkeit davon, von welcher der Einheiten 115, 117, 119, 121, 123 das Alarmsignal ausgelöst wurde).Furthermore, the proposal level 108a in addition to the output of the alarm signal, provide information for remedying the error causing the alarm signal (depending on which of the units 115 . 117 . 119 . 121 . 123 the alarm signal was triggered).

Zusammenfassend baut die in 2 gezeigte Vorrichtung 100 auf möglicherweise bereits bekannte Überwachungsalarmierungssysteme auf, welche lediglich eine Energiedetektion durchführen. Durch geeignete Erweiterungen (wie beispielsweise der zyklostatioären Signalanalyse und der Demodulation) werden die im Eingangsteil dieser Anmeldung beschriebenen Einschränkungen beseitigt. Damit ist die Detektion von:

  • • Störern und Fremdsystemen unterhalb der typischen Sendeleistung,
  • • fehlerhaft konfigurierten Funksystemen (z. B. falsche MAC-Adresse),
  • • fehlerhaften/ausgefallenen Funksystemen,
  • • und destruktiven Veränderungen der Umgebung (Funkkanal) möglich.
In summary, the builds in 2 shown device 100 to possibly already known monitoring alarm systems, which perform only an energy detection. Suitable extensions (such as cyclo-steady state signal analysis and demodulation) eliminate the limitations described in the introductory part of this application. This is the detection of:
  • • interferers and third-party systems below the typical transmission power,
  • • faulty configured radio systems (eg wrong MAC address),
  • • faulty / failed radio systems,
  • • and destructive changes of the environment (radio channel) possible.

Ferner werden neben einer reinen Alarmierung Anweisungen entsprechend der Unregelmäßigkeit bereitgestellt, damit geeignete Maßnahmen ohne Zeitverzug und auch von nicht spezialisiertem Personal eingeleitet werden können. Die Lokalisierung von Störern und Fremdsystemen garantiert darüber hinaus ein schnelles Auffinden dieser.Furthermore, in addition to a mere alert, instructions are provided in accordance with the irregularity so that appropriate action can be taken without delay and also by non-specialized personnel. The localization of interferers and third-party systems also guarantees a quick location of these.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 100 auch dazu dienen, eine Lokalisation von Störern und Fremdsystemen ermöglichen.According to further embodiments, the device 100 also serve to allow a localization of interferers and third-party systems.

In einem einfachen Ausführungsbeispiel, indem beispielsweise nur Störer mit falschen Modulationsarten detektiert werden sollen, können in der Vorrichtung 100, bis auf die Einheit 111 zur zyklostationären Signalanalyse, die Einheit 117 zum Vergleich mit den zulässigen Signaleigenschaften und die Einheit 108b zur Alarmierung, alle anderen Einheiten weggelassen werden (die zulässigen Signaleigenschaften können beispielsweise direkt in der Einheit 117 gespeichert werden). Solch eine Vorrichtung kann daher ausgebildet sein, um eine Signaleigenschaft des empfangenen Signals zu bestimmen, beispielsweise um das empfangene Signal daraufhin zu analysieren, welche Modulationsart, Symbolrate und/oder welches zyklostationäre Muster dasselbe aufweist, und um ein Alarmsignal auszugeben, falls die Signaleigenschaft des Signals nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Signaleigenschaften gehört. Bereits in diesem einfachsten Ausführungsbeispiel wird gegenüber der reinen Energiedetektion auch eine Detektion von Störern und Fremdsystemen unterhalb der typischen Sendeleistung erreicht.In a simple embodiment, for example, in that only disturbers with false modulation types are to be detected, in the device 100 , except for the unit 111 for cyclostationary signal analysis, the unit 117 for comparison with the permissible signal properties and the unit 108b for alarming, all other units are omitted (the permissible signal properties can be, for example, directly in the unit 117 get saved). Such a device may therefore be arranged to determine a signal characteristic of the received signal, for example to analyze the received signal to determine which modulation type, symbol rate and / or which cyclostate pattern it has and to output an alarm signal if the signal property of the signal not belong to a set of one or more allowable signal properties. Already in this simplest embodiment, a detection of interferers and foreign systems below the typical transmission power is achieved compared to the pure energy detection.

Ferner können Anwendungsfälle existieren, in denen lediglich Fremdsysteme oder Störer detektiert werden sollen, die Signale aussenden deren Signaleigenschaften möglicherweise dieselben Signaleigenschaften wie die Signale erwünschter Systeme haben.Furthermore, there may be applications in which only third-party systems or interferers are to be detected which emit signals whose signal properties may have the same signal properties as the signals of desired systems.

In einem anderen einfachen Ausführungsbeispiel können, bis auf die Einheit 113 zur Demodulation, die Einheit 119 zum Vergleich der Adressen sowie die Einheit 108b zum Aussenden des Alarmsignals, alle anderen Einheiten weggelassen werden (die zulässigen Adressen können in der Einheit 119 gespeichert sein). Eine solche Vorrichtung kann daher ausgebildet sein, um ein empfangenes Signal zu demodulieren, um eine Adresse eines Absenders des empfangenen Signals zu erhalten, und um ein Alarmsignal auszugeben, falls die Adresse des Absenders nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Adressen gehört. In diesem weiteren einfachen Ausführungsbeispiel wird damit ein Detektion von Fremdsystemen und Störern ermöglicht, deren Sendeleistung unter einer vorgegebenen Grenze liegt und deren Modulationsart einer zulässigen Modulationsart entspricht.In another simple embodiment, except for the unit 113 for demodulation, unity 119 to compare the addresses as well as the unit 108b to send out the alarm signal, all other units are omitted (the allowed addresses can be in the unit 119 be saved). Such a device may therefore be arranged to demodulate a received signal to obtain an address of a sender of the received signal and to issue an alarm signal if the address of the sender does not belong to a set of one or more allowable addresses. In this further simple embodiment, a detection of foreign systems and interferers is thus possible, the transmission power is below a predetermined limit and whose modulation type corresponds to a permissible modulation.

Ferner sind in 2 schematisch ein Sender 130 und ein Empfänger 132 gezeigt. Der Sender 130 kann beispielsweise ein Signal an den Empfänger 132 senden. Dieses Signal wird ferner von der Vorrichtung 100 empfangen, welche entsprechend den Erläuterungen im Vorherigen, das Signal analysieren kann, um ein Alarmsignal auszugeben, falls der Sender nicht zu einer Gruppe erwünschter Sender gehört.Furthermore, in 2 schematically a transmitter 130 and a receiver 132 shown. The transmitter 130 For example, a signal can be sent to the receiver 132 send. This signal is further from the device 100 which, as explained above, may analyze the signal to output an alarm signal if the transmitter does not belong to a group of desired transmitters.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen daher ein Kommunikationssystem mit einer Vorrichtung, die ausgebildet ist, um eine Signaleigenschaft eines empfangenen Signal zu bestimmen, und um ein Alarmsignal auszugeben, falls die Signaleigenschaft des Signals nicht zu einer Menge einer, in einer Datenbank 115 gespeicherten Menger einer oder mehrerer zulässiger Signaleigenschaften gehört, wobei die Signaleigenschaft eine oder eine Kombination der Folgenden ist: Modulationsart, Symbolrate, zyklostationäres Muster. Ferner weist die Vorrichtung den Sender 130 auf, der ausgebildet ist um, ein Signal mit einer bestimmten Signaleigenschaft auszusenden, wobei die bestimmte Signaleigenschaft des Signals in der Datenbank 115 als zulässige Signaleigenschaft gespeichert ist.Embodiments of the present invention therefore provide a communication system having a device configured to determine a signal characteristic of a received signal and to output an alarm signal if the signal characteristic of the signal does not amount to one in a database 115 stored one or more permissible signal properties, the signal property being one or a combination of the following: modulation type, symbol rate, cyclostationary pattern. Furthermore, the device has the transmitter 130 on, the trained is to transmit a signal having a certain signal property, the particular signal property of the signal in the database 115 stored as a permissible signal property.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel schafft ein Kommunikationssystem mit einer Vorrichtung die ausgebildet ist, um ein empfangenes Signal zu demodulieren, um eine Adresse des Absenders des empfangenen Signals zu erhalten, und um ein Alarmsignal auszugeben, falls die Adresse des Absenders nicht zu einer, in einer Datenbank gespeicherten Menge einer oder mehrerer zulässiger Adressen gehört. Ferner weist das System den Sender 130 auf, der ausgebildet ist, um ein Signal aufweisend eine Adresse des Senders auszusenden, wobei die Adresse des Senders in der Datenbank gespeichert ist.Another embodiment provides a communication system having means adapted to demodulate a received signal to obtain an address of the sender of the received signal and to issue an alarm signal if the sender's address does not reach a database stored in a database Quantity of one or more allowed addresses belongs. Furthermore, the system has the transmitter 130 configured to transmit a signal having an address of the transmitter, wherein the address of the transmitter is stored in the database.

Diese beiden Systeme können ferner um die in 2 gezeigten zusätzlichen Einheiten der Vorrichtung 100 erweitert werden.These two systems can also be used in the 2 shown additional units of the device 100 be extended.

Gemein haben diese beiden Systeme, dass der Sender 130 typischerweise die Daten an den Empfänger 132 adressiert und nicht an die Vorrichtung, welche das empfangene Signal analysiert bzw. demoduliert. Das von der Vorrichtung empfangene Signal ist daher typischerweise an den Empfänger 132 adressiert, welcher verschieden zu der Vorrichtung 100 (beispielsweise in einem von der Vorrichtung getrennten Gehäuse) angeordnet ist. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Sender 130 lediglich die Adresse des Empfängers 132, aber nicht die Adresse der Vorrichtung zur Demodulation bzw. Analyse des empfangenen Signals erkennen. Beispielsweise muss die Vorrichtung 100 nicht zwangsläufig eine Adresse in dem System aufweisen.Commonly, these two systems have that transmitter 130 typically the data to the receiver 132 addressed and not to the device which analyzes or demodulates the received signal. The signal received by the device is therefore typically to the receiver 132 addressed, which is different to the device 100 (For example, in a separate housing of the device) is arranged. According to further embodiments, the transmitter 130 only the address of the recipient 132 but not recognize the address of the device for demodulating or analyzing the received signal. For example, the device needs 100 not necessarily have an address in the system.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung ausgebildet sein, um keine Signale in dem von ihr beobachteten Frequenzbereich auszusenden, sondern lediglich Signale diesem Frequenzbereich zu empfangen.According to further embodiments, the device may be configured to transmit no signals in the frequency range observed by it, but only to receive signals in this frequency range.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen können die beschriebenen Kommunikationssystemsysteme auch eine Mehrzahl von Sendern aufweisen, wobei deren verwendeten Modulationsarten und/oder Adressen in der oder den Datenbanken der verwendeten Vorrichtungen zum Vergleich gespeichert sind.According to further embodiments, the described communication system systems may also comprise a plurality of transmitters, the modulation types and / or addresses used being stored in the database (s) of the devices used for comparison.

Zusammenfassend ermöglichen Ausführungsbeispiele ein automatisch arbeitendes Überwachungsalarmierungssystems, welches ermöglicht, Interferenzen durch Störungen oder Fremdsysteme, Änderungen des Funkkanals und Fehlfunktionen/Ausfall einzelner Funksysteme frühzeitig zu erkennen und somit die Zuverlässigkeit und das Zeitverhalten der funkbasierten Kommunikation zu sichern bzw. deren Ausfallzeiten zu minimieren.In summary, embodiments enable an automatically operating monitoring alarm system, which makes it possible to detect interferences by interference or foreign systems, changes in the radio channel and malfunction / failure of individual radio systems early and thus to ensure the reliability and timing of the radio-based communication or minimize their downtime.

Obwohl im Vorherigen die Vorrichtung 100 beispielhaft genutzt wird, um eine Kommunikationssicherheit in einem funkbasierten Kommunikationssystem zu erhöhen, so können Systeme und Vorrichtungen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen auch in kabelgebundene Kommunikationssystemen eingesetzt werden.Although in the foregoing the device 100 is used as an example to increase communication security in a radio-based communication system, systems and devices according to further embodiments can also be used in wired communication systems.

3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3 shows a flowchart of a method 200 according to an embodiment of the present invention.

Das Verfahren 200 umfasst einen Schritt 201 des Bestimmens einer Signaleigenschaft eines empfangenen Signals.The procedure 200 includes a step 201 determining a signal property of a received signal.

Ferner umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 203 des Ausgebens eines Alarmsignals, falls die Signaleigenschaft des empfangenen Signals nicht zu einer Gruppe einer oder mehrerer zulässiger Signaleigenschaften gehört.Furthermore, the method comprises 200 one step 203 outputting an alarm signal if the signal characteristic of the received signal does not belong to a group of one or more permissible signal properties.

Die Signaleigenschaft die bestimmt wird ist dabei eine oder eine Kombination der Folgenden: Modulationsart, Symbolrate, zyklostationäres Muster. Das Verfahren 200 kann beispielsweise von der Vorrichtung 100 mit der Einheit 111 zur zyklusstationären Signalanalyse, der Einheit 117 zum Vergleich der Signaleigenschaft des empfangenen Signals mit den zulässigen Signaleigenschaften und der Einheit 108b zur Generierung des Alarmsignals ausgeführt werden.The signal property that is determined is one or a combination of the following: modulation type, symbol rate, cyclostationary pattern. The procedure 200 For example, from the device 100 with the unit 111 to the cycle-stationary signal analysis, the unit 117 for comparing the signal property of the received signal with the allowable signal characteristics and the unit 108b be executed to generate the alarm signal.

Weiterhin zeigt 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.Further shows 4 a flowchart of a method 300 according to a further embodiment.

Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 301 des Demodulierens eines empfangenen Signals, um eine Adresse des Absenders des empfangenen Signals zu erhalten.The procedure 300 includes a step 301 demodulating a received signal to obtain an address of the sender of the received signal.

Ferner umfasst das Verfahren 300 einen Schritt 303 des Ausgebens eines Alarmsignals, falls die Adresse des Absenders des empfangenen Signals nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Modulationsarten gehört.Furthermore, the method comprises 300 one step 303 issuing an alarm signal if the address of the sender of the received signal does not belong to a set of one or more permissible types of modulation.

Das Verfahren 300 kann beispielsweise von der Vorrichtung 100 mit der Einheit 113 zur Demodulation, der Einheit 119 zum Vergleich der Adressen sowie der Einheit 108b zur Generierung des Alarmsignals ausgeführt werden.The procedure 300 For example, from the device 100 with the unit 113 for demodulation, of unity 119 to compare the addresses and the unit 108b be executed to generate the alarm signal.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.

Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen, elektronischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.Depending on particular implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk Electronic or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable. Thus, some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer ablauft. Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.In general, embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is operable to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer. The program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.

Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.Other embodiments include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium.

Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.In other words, an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer. A further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.A further embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals, which represent the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.In some embodiments, a programmable logic device (eg, a field programmable gate array, an FPGA) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, in some embodiments, the methods are performed by any hardware device. This may be a universal hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the process, such as an ASIC.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims and not by the specific details presented in the description and explanation of the embodiments herein.

Claims (15)

Vorrichtung (100) die ausgebildet ist, um eine Signaleigenschaft eines empfangenen Signal zu bestimmen, und um ein Alarmsignal auszugeben, falls die Signaleigenschaft des Signals nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Signaleigenschaften gehört, wobei die Signaleigenschaft eine oder eine Kombination der Folgenden ist: Modulationsart, Symbolrate, zyklostationäres Muster; wobei die Vorrichtung eine Datenbank aufweist, in der die Menge zulässiger Signaleigenschaften gespeichert ist; und wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um an eine Umgebung, in der sie eingesetzt wird, angelernt zu werden, um die in der Umgebung auftretenden Signaleigenschaften, welche nicht von Störern ausgehen, sondern erwünscht sind, in der Datenbank abzulegen.Contraption ( 100 ) configured to determine a signal property of a received signal and to output an alarm signal if the signal characteristic of the signal does not belong to a set of one or more allowable signal characteristics, the signal property being one or more of a combination of the following is: modulation type, symbol rate, cyclostationary pattern; the device having a database storing the set of permitted signal properties; and wherein the device is designed to be taught to an environment in which it is used in order to store in the database the signal properties which occur in the environment and which are not caused by interferers, but are desired. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, die ausgebildet ist, um das empfangene Signal einer zyklostationären Signalanalyse zu unterziehen, um als Ergebnis der zyklostationären Signalanalyse die Signaleigenschaft des empfangenen Signals zu erhalten.Contraption ( 100 ) according to claim 1, which is adapted to subject the received signal to a cyclostationary signal analysis in order to obtain the signal characteristic of the received signal as a result of the cyclostationary signal analysis. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, die ausgebildet ist, um ein zyklisches Leistungsdichtespektrum des empfangenen Signals zu bestimmen, um basierend auf dem zyklischen Leistungsdichtespektrum die Modulationsart oder die Symbolrate des empfangenen Signals zu erhalten.Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 or 2, configured to determine a cyclic power density spectrum of the received signal to obtain, based on the cyclic power density spectrum, the modulation type or the symbol rate of the received signal. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die ausgebildet ist, um das empfangene Signal daraufhin zu analysieren, welche Modulationsart dasselbe aufweist, und um das Alarmsignal auszugeben, falls die Modulationsart des Signals nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Modulationsarten gehört.Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 to 3, which is arranged to analyze the received signal to determine which type of modulation it has and to output the alarm signal if the modulation type of the signal does not belong to a set of one or more permissible types of modulation. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner ausgebildet ist, um das empfangene Signal zu demodulieren, um eine Adresse eines Absenders des empfangenen Signals zu erhalten, und um das Alarmsignal oder ein weiteres Alarmsignal auszugeben, falls die Adresse des Absenders des Signals nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Adressen gehört.Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 to 4, further adapted to demodulate the received signal to obtain an address of a sender of the received signal, and to output the alarm signal or another alarm signal if the address of the sender of the signal is not belongs to a set of one or more allowed addresses. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die ausgebildet ist, um das empfangene Signal nur zu demodulieren, falls die Signaleigenschaft des empfangenen Signals zu der Menge zulässiger Signaleigenschaften gehört, um eine Adresse eines Absenders des empfangenen Signals zu erhalten, und um das Alarmsignal oder ein weiteres Alarmsignal auszugeben, falls die Adresse des Absenders des Signals nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Adressen gehört.Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 to 4, which is adapted to demodulate the received signal only if the signal characteristic of the received signal belongs to the set of permissible signal characteristics, to obtain an address of a sender of the received signal, and to the alarm signal or to issue another alarm signal if the address of the sender of the signal does not belong to a set of one or more allowable addresses. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, die ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von Signalen zu empfangen, und um diese Mehrzahl von Signalen einer Vorverarbeitung zu unterziehen, derart, das von der Vorrichtung (100) die Signaleigenschaft nur von Signalen aus der Mehrzahl von Signalen bestimmt wird, die innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs liegen oder derart, dass von der Vorrichtung (100) nur die Signale aus der Mehrzahl von Signalen, die innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs liegen, demoduliert werden.Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 to 6, which is adapted to receive a plurality of signals and to subject these plurality of signals to preprocessing, such as that of the device ( 100 ) the signal property is determined only by signals from the plurality of signals that are within a predetermined frequency range or such that the device ( 100 ) only the signals from the plurality of signals lying within a predetermined frequency range are demodulated. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, die ausgebildet ist, um das Alarmsignal visuell oder akustisch auszugeben.Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 to 7, which is designed to output the alarm signal visually or acoustically. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die ausgebildet ist, zusätzlich zur Ausgabe des Alarmsignals Informationen des, das Alarmsignal auslösenden Fehlers, bereitzustellen.Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 to 8, which is arranged to provide, in addition to the output of the alarm signal, information of the alarm signal triggering error. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die ausgebildet ist, um das empfangene Signal zu demodulieren, um eine Paketfehlerrate in dem empfangenen Signal zu erhalten und um das Alarmsignal oder ein weiteres Alarmsignal auszugeben, falls die Paketfehlerrate einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 to 9, arranged to demodulate the received signal to obtain a packet error rate in the received signal and to output the alarm signal or another alarm signal if the packet error rate exceeds a predetermined threshold. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, die ausgebildet ist, um das empfangene Signal zu demodulieren, und um Nutzdaten des empfangenen Signals zu verwerfen.Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 to 10, which is designed to demodulate the received signal and to discard user data of the received signal. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, die ausgebildet ist, um ein Signalspektrum zu bestimmen, und das Alarmsignal oder ein weiteres Alarmsignal auszugeben, falls mindestens ein Anteil des bestimmten Signalspektrums einen vorbestimmten Grenzwert für diesen Anteil überschreitet.Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 to 11, which is designed to determine a signal spectrum and to output the alarm signal or a further alarm signal if at least a portion of the determined signal spectrum exceeds a predetermined limit value for this component. Kommunikationssystem mit: einer Vorrichtung (100), die ausgebildet ist, um eine Signaleigenschaft eines empfangenen Signal zu bestimmen, und um ein Alarmsignal auszugeben, falls die Signaleigenschaft des Signals nicht zu einer Menge einer, in einer Datenbank (115) gespeicherten Menge einer oder mehrerer zulässiger Signaleigenschaften gehört, wobei die Signaleigenschaft eine oder eine Kombination der Folgenden ist: Modulationsart, Symbolrate, zyklostationäres Muster, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um an eine Umgebung, in der sie eingesetzt wird, angelernt zu werden, um die in der Umgebung auftretenden Signaleigenschaften, welche nicht von Störern ausgehen, sondern erwünscht sind, in der Datenbank abzulegen; und einem Sender (130), der ausgebildet ist, um ein Signal mit einer bestimmten Signaleigenschaft auszusenden; und wobei die bestimmte Signaleigenschaft des Signals in der Datenbank (115) als zulässige Signaleigenschaft gespeichert ist.Communication system comprising: a device ( 100 ) configured to determine a signal characteristic of a received signal and to output an alarm signal if the signal property of the signal does not amount to one in a database ( 115 The signal property is one or a combination of the following: modulation type, symbol rate, cyclostationary pattern, the device being designed to be taught to an environment in which it is used the signal characteristics occurring in the environment, which do not emanate from interferers, but are desired to store in the database; and a transmitter ( 130 ) configured to transmit a signal having a particular signal property; and wherein the particular signal property of the signal in the database ( 115 ) is stored as a permissible signal property. Verfahren (200) mit den folgenden Schritten: Bestimmen (201) einer Signaleigenschaft eines empfangenen Signals; und Ausgeben (203) eines Alarmsignals, falls die Signaleigenschaft des empfangenen Signals nicht zu einer Menge einer oder mehrerer zulässiger Signaleigenschaften gehört; wobei die Signaleigenschaft eine oder eine Kombination der Folgenden ist: Modulationsart, Symbolrate, zyklostationäres Muster; und wobei die Menge zulässiger Signaleigenschaften in einer Datenbank gespeichert sind; wobei das Verfahren ferner einen Schritt des Anlernens umfasst, um die in einer Umgebung in der das Verfahren eingesetzt wird auftretenden Signaleigenschaften, welche nicht von Störern ausgehen, sondern erwünscht sind, in der Datenbank abzulegen.Procedure ( 200 ) with the following steps: determining ( 201 ) a signal property of a received signal; and Output ( 203 ) an alarm signal if the signal property of the received signal does not belong to a set of one or more allowable signal characteristics; wherein the signal property is one or a combination of the following: modulation type, symbol rate, cyclostationary pattern; and wherein the set of permitted signal properties are stored in a database; the method further comprising a step of learning to store in the database the signal characteristics which occur in an environment in which the method is used which are not emanating from interferers but are desired to be stored in the database. Computerprogramm zum Ausführen eines der Verfahren gemäß Anspruch 14, wenn das Computerprogramm auf einem Prozessor ausgeführt wird.A computer program for performing one of the methods of claim 14 when the computer program is run on a processor.
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