DE4132738A1

DE4132738A1 - Digital communications system using digital linear modulation - transmits training sequence in middle of each time slot for initiating channel pulse response

Info

Publication number: DE4132738A1
Application number: DE19914132738
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Reiner
Original assignee: AEG Mobile Communication GmbH
Current assignee: AEG Mobile Communication GmbH
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1993-04-08

Abstract

The digital communications system has a training sequence transmitted alongside the information, used at the reception side for transmission of a channel pulse response. The channel pulse responses for a number of different measuring times, appear as a sequence of values at discrete support points, at each of which a corresp. time function is provided, using a function with one or more free parameters, determined by the channel pulse responses. Pref. the individual time functions are provided as summation functions with each of the summated functions having a weighting factor as the free parameter. USE/ADVANTAGE - For binary digital linear modulation transmission system. Reliable demodulation of received signal even when channel pulse response variation changes in time. Low symbol fault rate.

Description

Die Erfindung betrifft ein digitales Nachrichtenübertra gungssystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange gebenen Art.The invention relates to a digital message transmission system in the preamble of claim 1 given type.

Bei digitalen Nachrichtenübertragungsverfahren werden die Nachrichten als Folge von reellen oder komplexen Symbol werten codiert. Im folgenden sind komplexe Größen nicht gesondert gekennzeichnet. Die auftretenden Werte können sowohl reell als auch komplexwertig sein. Für die üblichen digitalen linearen Modulationsverfahren (z. B. Phase Shift Keying, PSK, Minimum Shift Keying USK, etc.) und einen li nearen Übertragungskanal kann das Empfangssignal y (t) be kannterweise durch Faltung einer Kanalimpulsantwort p (t,τ) mit der gesendeten Symbolfolge a₁ beschrieben werden alsIn digital message transmission methods, the messages are encoded as a sequence of real or complex symbol values. In the following complex sizes are not marked separately. The values that occur can be real as well as complex. For the usual digital linear modulation methods (e.g. phase shift keying, PSK, minimum shift keying USK, etc.) and a linear transmission channel, the received signal y (t) can be known by convolving a channel impulse response p (t, τ) the transmitted symbol sequence a _{1 are} described as

wobei δ das Dirac-Funktionssymbol und W die Symboldauer ist.where δ is the Dirac function symbol and W is the symbol duration is.

Die Kanalimpulsantwort gibt sowohl die Eigenschaften der Modulation wie des Funkkanales wieder (Mehrwegeausbrei tung). Sie beschreibt die Antwort der Übertragungsstrecke zum Zeitpunkt t auf dem Dirac-Stoß als Eingangssignal in Abhängigkeit der Verzögerung τ. Es wird angenommen, daß das Empfangssignal bandbegrenzt ist und daher abgetastet werden kann. Die Abtastrate f_a soll n mal die Symbolrate betragen. Das abgetastete Empfangssignal kann dann durch die diskrete Faltung der Symbole mit der abgetasteten Ka nalimpulsantwort beschrieben werden:The channel impulse response reflects both the properties of the modulation and the radio channel (multipath expansion). It describes the response of the transmission link at time t on the Dirac burst as an input signal depending on the delay τ. It is believed that the received signal is band limited and can therefore be sampled. The sampling rate f _a should be n times the symbol rate. The sampled received signal can then be described by the discrete convolution of the symbols with the sampled channel impulse response:

k = 0, . . ., n-1k = 0. . ., n-1

Y _ni+k sind die empfangenen komplexen Abtastwerte, p_t,n1+k ist die Kanalimpulsantwort zur Zeit t in Abhängigkeit der Verzögerung τ = (nl+k)/f_a und die a_i sind die gesendeten komplexen (z. B. 4 oder 8PSK) oder reellen Symbole (z. B. 2PSK oder MSK). Y _{ni + k} are the received complex samples, p _{t, n1 + k} is the channel impulse response at time t as a function of the delay τ = (nl + k) / f _a and the a _i are the sent complex (e.g. 4 or 8PSK) or real symbols (e.g. 2PSK or MSK).

Bei bekannter Kanalimpulsantwort p kann die gesendete Sym bolfolge aus dem Empfangssignal, z. B. mit Hilfe eines Ka nal-Matched-Filters rekonstruiert werden. Die Kanalim pulsantwort ist aber a priori unbekannt. Durch Übertragung von Trainingssequenzen, z. B. sogenannten Pseudo-Rausch- Folgen mit empfängerseitig bekannter Symbolfolge kann in einem ersten Schritt die Kanalimpulsantwort ermittelt und danach unter Zugrundelegung der ermittelten Kanalim pulsantwort im Demodulator die Sendefolge rekonstruiert werden.If the channel impulse response p is known, the transmitted sym bolsequence from the received signal, e.g. B. with the help of a Ka nal-matched filters can be reconstructed. The Kanalim pulse response is unknown a priori. By transmission of training sequences, e.g. B. so-called pseudo-noise Sequences with a symbol sequence known to the recipient can be found in a first step determines the channel impulse response and then based on the determined channel pulse response in the demodulator reconstructs the transmission sequence will.

Im allgemeinen Fall ist die Kanalimpulsantwort aber auch noch zeitveränderlich, z. B. infolge von Bewegungen des Senders und/oder Empfängers, so daß die mit Hilfe einer Trainingssequenz ermittelte Kanalimpulsantwort nur näherungsweise für die übertragenen Nachrichten gilt.In the general case, the channel impulse response is also still changing, e.g. B. due to movements of the Sender and / or receiver, so that with the help of a Training sequence determined channel impulse response only applies approximately to the transmitted messages.

Wird die Kanalimpulsantwort in einem bestimmten Bereich in der Umgebung einer Trainingssequenz als konstant angenom men, so ergibt sich je nach Veränderung der Kanalim pulsantwort und zeitlichem Abstand der Nachrichtensymbole von der Trainingssequenz ein u. U. unzulässig hohe Symbol fehlerrate bei der Demodulation.If the channel impulse response is in a certain range the environment of a training sequence as constantly accepted depending on the change in the channel pulse response and time interval of the message symbols from the training sequence u. U. impermissibly high symbol error rate in demodulation.

Um die Zeitveränderung der Kanalimpulsantwort zu berück sichtigen kann diese kontinuierlich nachgeführt werden. Hierzu wird ausgehend von einer mit Hilfe einer Trainings sequenz ermittelten Kanalimpulsantwort ein unbekanntes Nachrichtensymbol geschätzt und dann wird mit Hilfe dieses Symbols (Entscheidungsrückführung) eine neue Kanalimpulsantwort geschätzt usw. Dies kann z. B. mit Hilfe eines Kalmanfilters erfolgen. Solche Verfahren mit Ent scheidungsrückführung reagieren im allgemeinen sehr emp findlich auf Symbolfehler, d. h. falsch geschätzte Symbole. Bei langsamer Zeitveränderung und hohen Störpegeln zeigen diese Verfahren zudem eine deutliche Degradation der Emp findlichkeit gegenüber einem einfachen Empfänger mit in der Umgebung einer Trainingssequenz als konstant ange nommener Kanalimpulsantwort.To account for the time change in the channel impulse response this can be continuously updated. This is done on the basis of a training course channel impulse response determined an unknown Message icon is estimated and then using this Symbols (decision feedback) a new one Channel impulse response estimated etc. This can e.g. B. with help a Kalman filter. Such procedures with Ent Divorce proceedings generally respond very emp sensitive to symbol errors, d. H. misjudged symbols. Show with slow time change and high noise levels these processes also cause a significant degradation of the emp sensitivity to a simple receiver with in the environment of a training sequence as constant taken channel impulse response.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein digitales Nachrichtenübertragungssystem anzugeben, das bei unterschiedlicher, insbesondere auch wechselnder zeitli cher Variation der Kanalimpulsantwort eine zuverlässige Demodulation der Empfangssignale ermöglicht.The present invention is based on the object digital messaging system to specify that at different, in particular also changing times A reliable variation of the channel impulse response Demodulation of the received signals enables.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Un teransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.The invention is described in claim 1. The Un Claims include advantageous refinements and Developments of the invention.

Die Erfindung ermöglicht eine geringe Symbolfehlerrate auch bei hoher Frequenz und schneller zeitlicher Variation der Kanaleigenschaften, z. B. durch hohe Geschwindigkeit von Sender und/oder Empfänger in Systemen mit mobilen Teilnehmern. Dies gilt sowohl für die Restfehlerrate (Sym bolfehler ohne sonstige Störungen) als auch für die Lei stungsfähigkeit des Empfängers bei Störungen (z. B. Rau schen oder Gleichkanalstörungen). Auch eine Entzerrung der Empfangssignale bei Intersymbolinterferenz ist mit bekann ten Mitteln (z. B. Viterbi-Entzerrer) problemlos möglich.The invention enables a low symbol error rate even at high frequencies and rapid variation over time the channel properties, e.g. B. by high speed of sender and / or receiver in systems with mobile Participants. This applies to both the residual error rate (Sym bole errors without other disturbances) as well as for the lei capability of the receiver in the event of faults (e.g. Rau or co-channel interference). Also an equalization of the Received signals with intersymbol interference are known th means (e.g. Viterbi equalizer) without any problems.

Die Bildung von Zeitfunktionen aus mehreren Einzelwerten ist mit geringem Aufwand möglich und bietet eine Grundlage zur Ableitung einer zu einem beliebigen Zeitpunkt gültigen Kanalimpulsantwort. Die erforderliche Zwischenspeicherung von Abtastwerten und Zwischenwerten ist offensichtlich und dem Fachmann geläufig, so daß darauf nicht näher eingegan gen zu werden braucht.The formation of time functions from several individual values is possible with little effort and provides a basis to derive a valid one at any time Channel impulse response. The required caching of samples and intermediate values is obvious and familiar to the expert, so that it is not discussed in more detail needs to be.

Ein bevorzugtes Beispiel nutzt die Erkenntnis aus, daß die zeitliche Veränderung der Kanalimpulsantwort auch bei re lativ schneller Änderung, z. B. durch hohe Geschwindigkeit von Sender und/oder Empfänger wesentlich schmalbandiger ist als die Signalbandbreite, und gibt einen bandbegrenz ten nichtlinearen Funktionstyp in Form einer hierfür be sonders geeigneten Funktionssumme von (sinx)/x-Funktionen mit Summengewichtsfaktoren als freien Parametern vor. Die Bestimmung der Gewichtsfaktoren kann dabei besonders ein fach als Lösung eines linearen Gleichungssystems gestaltet werden.A preferred example takes advantage of the knowledge that the temporal change in the channel impulse response even with re relatively quick change, e.g. B. by high speed of sender and / or receiver much narrower is the signal bandwidth, and gives a band limit th non-linear function type in the form of a particularly suitable sum of functions of (sinx) / x functions with sum weight factors as free parameters. The Determination of the weighting factors can be particularly important designed as a solution to a linear system of equations will.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend erläutert. Dabei zeigt:The invention is based on examples below Reference to the pictures explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine Zeitabschnitteinteilung eines Signalblocks, Fig. 1 is a time division section of a signal block,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines digitalen Demodulators. Fig. 2 is a flow chart of a digital demodulator.

Zugrunde gelegt wird ein lineares digitales Modulations verfahren und ein linearer analoger Empfänger, dessen Emp fangssignale mit dem n-fachen der Symbolrate abgetastet werden. Die Bandbegrenzung der Zeitfunktion der Kanalim pulsantwort, also deren schnellste zu berücksichtigende zeitliche Variation sei bekannt, z. B. über die maximale Geschwindigkeit der Teilnehmer. Die Bandbreite der Zeitfunktion, die auch als maximale Dopplerfrequenz des Empfangssignals betrachtet werden kann, sei wesentlich kleiner als die Signalbandbreite.Linear digital modulation is used as a basis process and a linear analog receiver, the Emp catch signals sampled at n times the symbol rate will. The band limitation of the time function of the Kanalim pulse response, that is, its fastest to be considered temporal variation is known, e.g. B. about the maximum Speed of participants. The range of Time function, also called the maximum Doppler frequency of the Received signal can be viewed is essential smaller than the signal bandwidth.

Die übertragenen Daten seien beispielsweise in Zeitschlit zen eines TDMA-Übertragungssystems gruppiert mit einer in der Mitte des Zeitschlitzes übertragenen Trainingssequenz sowie vor und nach dieser übertragenen Nachrichtensymbolen (Fig. 1).The transmitted data are grouped, for example, in time slots of a TDMA transmission system with a training sequence transmitted in the middle of the time slot and message symbols transmitted before and after this ( FIG. 1).

Die Kanalimpulsantwort kann im Bereich der Trainingsse quenz als konstant angenommen und in an sich bekannter Weise, z. B. durch Korrelation des Empfangssignals mit der empfängerseitig bekannten Symbolfolge der Trainingssequenz ermittelt werden. Mit der so ermittelten Kanalimpulsant wort, die näherungsweise auch noch in der Umgebung der Trainingssequenz gilt, kann in dieser Umgebung, z. B. mit Hilfe eines Kanal-Matched-Filters in einem Vorab-Demodula tions-Schritt eine Symbolschätzung vorgenommen werden. Durch eine Harddecision des Ausgangs des Kanal-Matched- Filters lassen sich die Symbole in der Umgebung der Trai ningssequenz rekonstruieren.The channel impulse response can be in the training area quenz assumed to be constant and known per se Way, e.g. B. by correlating the received signal with the symbol sequence of the training sequence known to the receiver be determined. With the channel impulse determined in this way word, which also approximately in the vicinity of the Training sequence applies, can in this environment, e.g. B. with Using a channel-matched filter in a pre-demodula symbol step. By harddecision of the output of the channel matched Filters the symbols around the trai reconstruct the sequence.

Die zum Zeitpunkt der Trainingssequenz ermittelte Kana limpulsantwort liegt als Folge von einzelnen i.a. komple xen Abtastwerten an diskreten Stützstellen der Verzöge rungsvariablen τ = (nl + k)/ f_avor.The channel limp pulse response determined at the time of the training sequence is available as a result of individual ia complex sampling values at discrete support points of the delay variables τ = (nl + k) / f _a .

Durch die angenommene Bandbegrenzung der Zeitvariation der Kanalimpulsantwort kann für jeden Stützstellenwert (nl+k) auf der Verzögerungsachse der Kanalimpulsantwort eine bandbegrenzte Zeitfunktion P_t,nl+k zugrunde gelegt werden, die als eine Summe von Einzelfunktionen des Typs si = sin(x)/x dargestellt werden kann, wobei die Zeitabhängig keit durch x als Zeitfunktion x(t) gegeben ist undDue to the assumed band limitation of the time variation of the channel impulse response, a band-limited time function P _{t, nl + k} on the delay axis of the channel impulse response can be used for each reference point value (nl + k), which as a sum of individual functions of the type si = sin (x) / x can be represented, the time dependency being given by x as the time function x (t) and

Dabei ist T die bei der angenommenen Bandbegrenzung nach dem Abtasttheorem maximal zulässige Abtastperiode für die Zeitfunktionen P_t,nl+k und der Summenindex i läuft von -∞ bis + ∞. Mit P_i,nl+k sind die Summengewichtsfaktoren der einzelnen Summenglieder bezeichnet. Die Funktionssumme mit unendlich vielen Summengliedern kann im Realfall, für be traglich große i durch eine Sinusfunktion dividiert durch eine Konstante sehr gut angenähert werden, so daß sich die Anzahl der Summenglieder auf 2m+1 reduziert und die Zeit funktionen darstellbar sind alsT is the maximum permissible sampling period for the time functions P _{t, nl + k} and the sum index i runs from -∞ to + ∞ given the band limitation according to the sampling theorem. P _{i, nl + k} denote the sum weight factors of the individual sum elements. The functional sum with an infinite number of sum elements can in real case, for be large i by a sine function divided by a constant, be approximated very well, so that the number of sum elements is reduced to 2m + 1 and the time functions can be represented as

mitWith

Insbesondere bei Beschränkung auf einen Bereich zwischen t = -0,5 T und t = +0,5 T kann m = 1 als ausreichende Näherung angenommen werden und man erhält eine Summe mit nur drei Gliedern. Unter Umständen ist der Gewichtsfaktor des sin-Funktions-Summengliedes auch noch vernachlässig bar, so daß lediglich zwei Summenglieder verbleiben.Especially if you are restricted to a range between t = -0.5 T and t = +0.5 T, m = 1 as sufficient Approximation can be accepted and you get a sum with only three links. It may be the weight factor of the sin-function sum element is also negligible bar, so that only two sum elements remain.

Bei 2m + 1 Summengliedern werden nach der Vorabdemodula tion unter Heranziehung der in der Umgebung der Trainings sequenz rekonstruierten Nachrichtensymbole zeitlich vor und nach der Trainingssequenz insgesamt 2m Bereiche defi niert, deren Symbole bekannt sind. Diese Bereiche werden im folgenden Ersatzpräambeln genannt. Mit Hilfe der be kannten Symbole wird nun an diesen Stellen erneut die Ka nalimpulsantwort geschätzt. Es gibt nun 2m+1 Zeitpunkte t an denen für alle Verzögerungen des Funkkanales die Kana limpulsantwort P_t,nl+k bekannt ist. Damit lassen sich mit Hilfe eines linearen Gleichungssystemes die Koeffizienten der obigen vereinfachten Summe von si Funktionen berechnen (P _i,nl+k,i = 1 -m,..., und P _∞ _,nl+k). Es muß also für jede Verzögerung nl+k des Funkkanales getrennt ein lineares Gleichungssystem mit 2m+1 Variablen gelöst werden. Falls das Glied P_∞ _,nl+k vernachlässigt wird, ist die Anzahl der Variablen und der benötigten Gleichungen 2m. Mit der obi gen Näherung für die Berechnung von P_t,nl+k können nun alle Abtastwerte der Kanalimpulsantwort zu allen Zeitpunk ten zwischen t= -0,5T und t = 0,5T berechnet werden.In the case of 2m + 1 sum elements, a total of 2m areas whose symbols are known are defined after the preliminary demodulation using the message symbols reconstructed in the vicinity of the training sequence before and after the training sequence. These areas are called replacement preambles below. With the help of the known symbols, the channel impulse response is now estimated again at these points. There are now 2m + 1 times t at which the channel pulse response P _{t, nl + k is} known for all delays in the radio channel. With the help of a linear system of equations, the coefficients of the above simplified sum of si functions can be calculated ( P _{i, nl + k,} i = 1 -m, ..., and P _∞ _{, nl + k} ). A linear equation system with 2m + 1 variables must therefore be solved separately for each delay nl + k of the radio channel. If the term P _∞ _{, nl + k is} neglected, the number of variables and the required equations is 2m. With the above approximation for the calculation of P _{t, nl + k} , all samples of the channel impulse response can now be calculated at all times between t = -0.5T and t = 0.5T.

Die endgültige Demodulation kann nun mit Hilfe eines digi talen Matched Filters (an die gemessene Kanalimpulsantwort angepaßt) erfolgen. Hierbei kann zu jedem Zeitpunkt die ex akt berechnete Kanalimpulsantwort verwendet werden. Es ist aber auch möglich die Kanalimpulsantwort abschnittsweise als konstant zu betrachten und entsprechend zu berechnen. Zur Korrektur der Intersymbolinterferenz können bekannte Standardverfahren angewendet werden (z. B. Viterbi-Entzer rer). Die Autokorrelationsfunktion der Kanalimpulsantwort muß hierzu zu jedem Zeitpunkt oder abschnittsweise berech net werden. The final demodulation can now be done with the help of a digi matched filters (to the measured channel impulse response adapted). The ex currently calculated channel impulse response can be used. It is but the channel impulse response is also possible in sections to be regarded as constant and to be calculated accordingly. Known ones can be used to correct the intersymbol interference Standard procedures are used (e.g. Viterbi-Entzer rer). The autocorrelation function of the channel impulse response must do this at any time or in sections be net.

Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines vollständigen Demo dulators, wobei Speicherglieder nicht mit eingezeichnet sind. Aus dem Eingangssignal y_i wird mit Hilfe der Trai ningssequenz eine Kanalimpulsantwort p(to) geschätzt, die dann zur Vorabdemodulation der Signale in einem Umgebungs bereich der Trainingssequenz mit Rekonstruktion von Nach richtensymbolen a_v dient. Die Nachrichtensymbole a_v aus der Vorabdemodulation werden zur Bildung von Ersatzpräam beln herangezogen, mit deren Hilfe weitere Kanalimpulsant worten zu Meßzeitpunkten t′ geschätzt werden. Die mehreren Kanalimpulsantworten werden zur Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Kanalimpulsantwort in der beschriebenen Weise verknüpft und so eine für beliebige Zeitpunkte t und Ver zögerungen τ gültige Kanalimpulsantwort beschrieben, mit deren Hilfe die endgültige Demodulation zur Rekonstruktion der Nachrichtensymbole innerhalb des gesamten Zeitschlit zes durchgeführt wird. Fig. 2 shows a flow diagram of a complete demo modulator, memory elements are not shown. Using the training sequence, a channel impulse response p (to) is estimated from the input signal y _i , which then serves to pre-demodulate the signals in a surrounding area of the training sequence with reconstruction of message symbols a _v . The message symbols a _v from the preliminary demodulation are used to form replacement preambles, with the help of which further channel impulse words are estimated at measurement times t '. The multiple channel impulse responses are linked in order to calculate the time course of the channel impulse response in the manner described, and thus a channel impulse response valid for arbitrary times t and delays τ is described, with the aid of which the final demodulation for the reconstruction of the message symbols is carried out within the entire time slot.

Wird die Kanalimpulsantwort nur in einem kleinen Bereich um t = 0 benötigt (z. B. bei Zeitschlitzen die nur ca. 0,5 T lang sind) können die si Funktionen im Falle m = 1 in der Summe für die Kanalimpulsantwort durch Geraden appro ximiert werden:The channel impulse response is only in a small range by t = 0 (e.g. for time slots which are only approx. 0.5 T are long), the si functions in the case m = 1 in the sum for the channel impulse response by straight lines appro be maximized:

p _t,nl+k = p _0,nl+k(si(0,5π) - 4t/(πT)) + p _1,nl+k(si(0,5π) + 4t/(πT)) + p _∞ _,nl+k p _{t, nl + k} = p _{0, nl + k} (si (0.5π) - 4t / (πT)) + p _{1, nl + k} (si (0.5π) + 4t / (πT)) + p _∞ _{, nl + k}

mitWith

Es ergibt sich nun die folgende Gleichung:The following equation now results:

p _t,nl+k = p _I,nl+kt/T + p _II,nl+k p _{t, nl + k} = p _{I, nl + k} t / T + p _{II, nl + k}

mitWith

p _I,nl+k = (4/π)(p _1,nl+k - p _0,nl+k) p _{I, nl + k} = (4 / π) ( p _{1, nl + k} - p _{0, nl + k} )

undand

p _II,nl+k = si(0,5π)(p _1,nl+k + p _0,nl+k) + p _∞ _t,nl+k p _{II, nl + k} = si (0.5π) ( p _{1, nl + k} + p _{0, nl + k} ) + p _∞ _{t, nl + k}

P _I,nl+k und P_II,nl+k können nun jeweils aus zwei mit Hilfe von Ersatzpräambeln gemessenen Abtastwerten berechnet wer den. Danach kann die Kanalimpulsantwort für jeden beliebi gen anderen Zeitpunkt nach obiger Gleichung berechnet wer den. Liegen mehr als zwei verschiedene mit Ersatzpräambel gemessene Stützstellen der Kanalimpulsantwort vor, so kön nen die beiden Koeffizienten der obigen Gleichung auch z. B. mit dem Prinzip des kleinsten quadratischen Abstandes berechnet werden. Ist die Qualität (Signal Rausch Verhält nis) der verschiedenen gemessenen Kanalimpulsantworten un terschiedlich, so kann dies bei der Interpolation berück sichtigt werden und die Meßwerte der Kanalimpulsantwort können unterschiedlich stark gewichtet werden. Ist zum Beispiel in der obigen Geradengleichung P _II,nl+k durch die Messung der Kanalimpulsantwort mit der Trainingssequenz ge geben, kann die Steigung P _I,nl+k mit Hilfe der Kanalim pulsantwort an der Stelle einer Ersatzpräambel bestimmt werden. Bei geringer Qualität dieser Messung kann dann die Steigung P _I,nl+k entsprechend verkleinert und damit der Einfluß der entsprechenden Messung mit geringer Qualität verringert werden. P _{I, nl + k} and P _{II, nl + k} can now each be calculated from two sample values measured with the help of replacement preambles. Then the channel impulse response can be calculated for any other time according to the equation above. If there are more than two different points of the channel impulse response measured with replacement preamble, then the two coefficients of the above equation can also be used, for B. can be calculated with the principle of the smallest square distance. If the quality (signal-to-noise ratio) of the different measured channel impulse responses is different, this can be taken into account in the interpolation and the measured values of the channel impulse response can be weighted differently. For example, in the straight line equation P _{II, nl + k given} by measuring the channel impulse response with the training sequence, the slope P _{I, nl + k can be determined} using the channel impulse response at the point of a replacement preamble. If the quality of this measurement is poor, the slope P _{I, nl + k} can then be reduced accordingly, and the influence of the corresponding measurement can therefore be reduced with low quality.

Die Vorabdemodulation kann, insbesondere wenn der Bereich in dem demoduliert wird relativ lang ist, eine große Feh lerrate aufweisen. In diesem Falle ist auch die Schätzung der Kanalimpulsantwort mit Hilfe der Ersatzpräambeln sehr ungenau. Es besteht dann die Möglichkeit, die Vorabdemodu lation ein oder mehrfach zu wiederholen und jeweils die Kanalimpulsantwort neu zu berechnen. Die Lage der Ersatz präambeln kann dabei jeweils unterschiedlich gewählt wer den. Es ist z. B. sinnvoll, die erste Vorabdemodulation nur in einem Bereich dicht an der Trainingssequenz durchzufüh ren und die Lage der Ersatzpräambeln entsprechend zu defi nieren. Im nächsten Schritt können die Ersatzpräambeln dann von der Trainingssequenz weiter entfernt liegen, da nun bereits Information über den zeitlichen Verlauf der Kanalimpulsantwort vorliegt.The pre-demodulation can, especially if the area in which demodulation is relatively long, a big mistake exhibit rate. In this case there is also the estimate the channel impulse response very much with the help of the preambles inaccurate. There is then the possibility of pre-demodulation lation to be repeated one or more times and the Recalculate channel impulse response. The location of the replacement preambles can be chosen differently the. It is Z. B. useful, the first pre-demodulation only in an area close to the training sequence and to define the position of the replacement preambles accordingly kidneys. In the next step you can use the replacement preambles then further away from the training sequence because now already information about the time course of the Channel impulse response is present.

Im folgenden werden einige Simulationsergebnisse als Bei spiel für einen Empfänger nach dem erfindungsgemäßen Sy stem gegeben. Es wird ein binäres digitales lineares Modu lationsverfahren und ein TDMA System vorausgesetzt. Die Zeitschlitzlänge beträgt ca. 0,5ms und die Trägerfrequenz beträgt 1800 MHz. In der Mitte eines jeden Zeitschlitzes befindet sich eine Trainingssequenz. Die si Funktionen sind entsprechend obiger Beschreibung linearisiert und es werden drei Vorabdemodulationen hintereinandergeschaltet. Zum Vergleich werden Ergebnisse für einen konventionellen Empfänger dargestellt. Als Ausbreitungsmodell wird das so genannte "Typical Urban" Profil nach dem COST 207 Spezifi kationen verwendet. Dieses Profil ist im GSM System eines der Referenzprofile zur Spezifikation der erlaubten Bit fehlerraten. Angegeben wird im folgenden die Bitfehler wahrscheinlichkeit des Demodulators bei Empfang eines Si gnales mit dem obigen Mehrwegeprofil in Abhängigkeit des Signal-Rausch-Verhältnisses E_b/N_o:In the following, some simulation results are given as an example for a receiver according to the system according to the invention. A binary digital linear modulation process and a TDMA system are required. The time slot length is approximately 0.5 ms and the carrier frequency is 1800 MHz. A training sequence is located in the middle of each time slot. The si functions are linearized as described above and three pre-demodulations are connected in series. Results for a conventional receiver are shown for comparison. The so-called "Typical Urban" profile according to the COST 207 specifications is used as a model for the distribution. This profile is one of the reference profiles in the GSM system for specifying the permitted bit error rates. The bit error probability of the demodulator when receiving a signal with the above multipath profile as a function of the signal-to-noise ratio E _b / N _{o is given} below:

Die Verbesserung durch die Erfindung ist deutlich zu se hen.The improvement by the invention is clear to see hen.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft in TDMA-Systemen mit schnell bewegten Teilnehmern, sie ist aber auch in Sy stemen mit kontinuierlicher Übertragung mit zwischenge schaltetem Trainingssequenzen oder in Systemen mit gerin ger Geschwindigkeit der Teilnehmer in gleicher Weise ge eignet.The invention is particularly advantageous in TDMA systems with fast moving participants, but it is also in Sy systems with continuous transmission with intermediate switched training sequences or in systems with low speed of the participants in the same way is suitable.

Claims

1.Digital message transmission system in which, in addition to the messages, a training sequence with a symbol sequence known on the receiver side is transmitted and a channel pulse response is determined with the aid of the received training sequence, characterized in that a channel limpulse response is determined at several different measuring times, these channel pulse words each As a sequence of values at discrete support points, a time function is formed for each support point from the values of the channel impulse responses determined at the different measurement times and that a channel impulse response valid at that time is generated from the totality of the time functions thus formed at any time within a limited time interval is conductive.

2. System according to claim 1, characterized in that a function with a for the formation of the time functions or is based on several free parameters and the parameters by means of the different measuring time determined channel impulse responses the.

3. System according to claim 1 or claim 2, characterized ge indicates that band-limited for the time functions Functions can be selected.

4. System according to claim 3, characterized in that for the time functions the function type si = (sinx) / x ge is selected, where again x is a time function x (t).

5. System according to claim 4, characterized in that the individual time functions sum functions from several Individual functions si each with a weight factor as are free parameters.

6. System according to claim 5, characterized in that the number of individual functions si equal to the number of linked channel impulse responses.

7. System according to claim 3, characterized in that a time-linear course was chosen for the time functions becomes.

8. System according to claim 7, characterized in that only two channel impulse responses can be linked.

9. System according to claim 7, characterized in that more than two channel impulse responses each linked the and the time-linear function curves due to errors minimization can be adjusted.

10. System according to claim 9, characterized in that the individual channel impulse responses at the error minimum weighted differently.

11. System according to any one of the preceding claims characterized by being one of the most time-forming functions linked channel impulse responses with the help of received training sequence and further channel impulsant words with the help of symbol sequences that reconstructed Message symbols included can be determined.

12. System according to claim 11, characterized in that the symbol sequences mentioned on both sides symmetrical to the Training sequence.

13. System according to claim 11, characterized in that the reconstructed message symbols around the Training sequence and in a pre-demodulation Step using the training sequence determined channel impulse response can be obtained.

14. System according to claim 13, characterized by a multiple cascaded pre-demodulation for reconstruction more message symbols.