CH683307A5 - A method for transmitting digital data. - Google Patents

A method for transmitting digital data. Download PDF

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CH683307A5
CH683307A5 CH326091A CH326091A CH683307A5 CH 683307 A5 CH683307 A5 CH 683307A5 CH 326091 A CH326091 A CH 326091A CH 326091 A CH326091 A CH 326091A CH 683307 A5 CH683307 A5 CH 683307A5
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received signal
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symbols
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Application number
CH326091A
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German (de)
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Armin Dr Wittneben
Weilin Dr Liu
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Ascom Radiocom Ag
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03012Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain
    • H04L25/03019Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception
    • H04L25/03057Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception with a recursive structure
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/033Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
    • H04L7/0334Processing of samples having at least three levels, e.g. soft decisions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

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CH 683 307 A5 CH 683 307 A5

Beschreibung description

Technisches Gebiet Technical field

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung digitaler Daten über einen schwundbehafteten Kanal, bei welchem Verfahren a) die in Form von mindestens vierstufigen Symbolen mit einer gegebenen Symbolrate 1/Ts vorliegenden Daten mit einem Pulsformer in ein Basisbandsignal umgewandelt werden, The invention relates to a method for the transmission of digital data over a fading channel, in which method a) the data present in the form of at least four-stage symbols with a given symbol rate 1 / Ts are converted into a baseband signal with a pulse shaper,

b) das Basisbandsignal mittels eines FM-Verfahrens über den schwundbehafteten Kanal übertragen wird, b) the baseband signal is transmitted via the fading channel using an FM method,

c) ein das übertragene Basisbandsignal beinhaltendes Empfangssignal mit einer bestimmten Abtastrate Ta abgetastet wird und d) aus dem abgetasteten Empfangssignal geschätzte Symbole ermittelt werden. c) a received signal containing the transmitted baseband signal is sampled at a specific sampling rate Ta and d) symbols estimated from the sampled received signal are determined.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Senderschaltkrßis und einen Empfängerschaltkreis zum Senden resp. Empfangen von Signalen der genannten Art. The invention also relates to a device for carrying out the method mentioned. In particular, the invention relates to a transmitter circuit and a receiver circuit for transmitting and. Receiving signals of the type mentioned.

Stand der Technik State of the art

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist z.B. aus dem Artikel «The Feasibility Study of the Ny-quist Baseband Filtred 4-Level FM for Digital Mobile Communications», K. Kage, Y. Sasaki, M. Ichihara, T. Sato, Globecom'85, Conference Record, pp. 200-204, 1985, bekannt. Beim dort beschriebenen System wird ein zweistufiges Eingangssignal in ein vierstufiges Signal umgewandelt und durch ein Prämodulationsfilter bandbegrenzt. Die Ubertragungsfunktion dieses Filters entspricht der Wurzel eines sog. «Raised-Cosine Roll-off Nyquist»-Filters. Das bandbegrenzte Basisbandsignal wird mit einem Modulator in ein kontinuierliches FM-Signal transformiert. Auf der Empfängerseite wird das FM-Signal demoduliert und durch ein Bandbegrenzungsfilter, das dem oben genannten Wurzel-Nyquist-Filter entspricht, gefiltert. Schliesslich wird ein Clock-Signal extrahiert und eine 4-Stufen-Symboldetektion sowie die Reduktion auf ein binäres Signal durchgeführt. Um die Drift der Mittenfrequenz abzugleichen, wird eine ent-scheidungsgestützte automatische Kontrolle des DC-Offsets und der Amplitude vorgeschlagen. A method of the type mentioned at the outset is e.g. from the article "The Feasibility Study of the Ny-quist Baseband Filtred 4-Level FM for Digital Mobile Communications", K. Kage, Y. Sasaki, M. Ichihara, T. Sato, Globecom'85, Conference Record, pp. 200-204, 1985. In the system described there, a two-stage input signal is converted into a four-stage signal and band-limited by a premodulation filter. The transfer function of this filter corresponds to the root of a so-called raised-cosine roll-off Nyquist filter. The band-limited baseband signal is transformed with a modulator into a continuous FM signal. The FM signal is demodulated on the receiver side and filtered by a band limiting filter which corresponds to the above-mentioned root Nyquist filter. Finally, a clock signal is extracted and 4-step symbol detection and reduction to a binary signal are carried out. In order to adjust the drift of the center frequency, a decision-based automatic control of the DC offset and the amplitude is proposed.

Der Vorteil dieses bekannten Systems liegt in der hohen Bandbreiteneffizienz. Allerdings ist die qua-ternäre FM viel empfindlicher gegenüber schaltungstechnischen Imperfektionen als die binäre. Entsprechend gibt es bestimmte Betriebsmodi mit grossen Übertragungsverlusten. Aus der allgemeinen Studie von K. Kage et. al. ist aber nicht zu entnehmen, wie die negativen Auswirkungen der technischen Imperfektionen vermieden werden können. The advantage of this known system is the high bandwidth efficiency. However, the quaternary FM is much more sensitive to circuit imperfections than the binary one. Accordingly, there are certain operating modes with large transmission losses. From the general study by K. Kage et. al. it is not clear how the negative effects of technical imperfections can be avoided.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das die beim Stand der Technik vorhandenen Unzulänglichkeiten vermeidet und insbesondere zur Realisierung in einem Modem geeignet ist, welches sich z.B. an ein Sprechfunkgerät anschliessen lässt. The object of the invention is to provide a method of the type mentioned at the outset which avoids the shortcomings present in the prior art and is particularly suitable for implementation in a modem which can be used e.g. can be connected to a walkie-talkie.

Gemäss der Erfindung besteht die Lösung darin, dass bei einem Verfahren der eingangs genannten Art senderseitig das Basisbandsignal durch ein Hochpassfilter zumindest von seinem DC-Anteil befreit wird und die geschätzten Symbole unter Verwendung eines eine vorhandene Intersymbolinterferenz (ISI) zumindest weitgehend kompensierenden DFE-Decoders ermittelt werden. According to the invention, the solution is that in a method of the type mentioned at the transmitter, the baseband signal is at least freed of its DC component by a high-pass filter and the estimated symbols are determined using a DFE decoder which at least largely compensates for an existing intersymbol interference (ISI) will.

Durch die Hochpassfilterung werden die im untersten Frequenzbereich liegenden Signalanteile eliminiert. Dies wirkt sich "positiv auf die im Empfänger durchzuführende Parameterschätzung des DC-Offsets und der Signalamplitude aus. Signalbedingte Störeinflüsse auf die Parameterschätzung bleiben aus. Infolgedessen wird die Parameterschätzung robuster. Mit dem Décision Feedback Equalizer (DFE) kann mit relativ geringem Aufwand die ISI, die durch den Hochpass eingeführt worden ist, wieder entfernt werden. The high-pass filtering eliminates the signal components in the lowest frequency range. This has a "positive effect on the parameter estimation of the DC offset and the signal amplitude to be carried out in the receiver. Signal-related interference on the parameter estimation does not occur. As a result, the parameter estimation becomes more robust. With the Décision Feedback Equalizer (DFE), the ISI, that were introduced by the high pass are removed.

Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Symbole in voneinander unabhängigen Blöcken einer bestimmten Blocklänge übertragen. Die blockweise Übertragung ermöglicht den Betrieb im Zeit-Multiplex. Die zwar innerhalb eines Blocks als konstant anzunehmenden Parameter unterscheiden sich allerdings stark von Block zu Block. Sie werden deshalb gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf digitaler Ebene mit einer rückkopplungsfreien Parameterschätzung ermittelt. According to a particularly preferred embodiment, the symbols are transmitted in mutually independent blocks of a certain block length. Block-by-block transmission enables operation in time multiplex. The parameters to be assumed to be constant within a block differ greatly from block to block. According to a preferred embodiment of the invention, they are therefore determined on a digital level with a feedback-free parameter estimation.

Die sog. Open-Loop-Parameterschätzung, die sich nicht auf die geschätzten Symbole stützt, hat im allgemeinen eine kürzere Einschwingzeit als ein entscheidungsgestütztes Verfahren. Wenn die Symbole in voneinander unabhängigen Blöcken (burst-Betrieb) übertragen werden, ist eine kurze Einschwingzeit des Parameterschätzers sehr wichtig. Während die Intersymbolinterferenz durch DC-Entkopplung das Einschwingen des Parameterschätzers mit Entscheidungsrückkopplung erheblich erschwert, profitiert das Open-Loop-Verfahren von der Entfernung der DC-Komponenten im Sender. Im übrigen hat die The so-called open loop parameter estimation, which is not based on the estimated symbols, generally has a shorter settling time than a decision-based method. If the symbols are transmitted in mutually independent blocks (burst operation), a short settling time of the parameter estimator is very important. While the intersymbol interference due to DC decoupling considerably complicates the settling of the parameter estimator with decision feedback, the open loop method benefits from the removal of the DC components in the transmitter. For the rest, the

2 2nd

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rückkopplungsfreie Parameterschätzung den Vorteil eines unbegrenzten Schätzungsbereiches. Schliesslich kann sich eine solche Parameterschätzung auch nicht an einem falschen Wert «aufhängen». feedback-free parameter estimation has the advantage of an unlimited estimation range. After all, such a parameter estimate cannot “hang up” with an incorrect value.

Mit Vorteil hat das Hochpassfilter eine Grenzfrequenz von mindestens 20 und höchstens 300 Hz. Besonders bevorzugt ist eine Grenzfrequenz von 50 bis 200 Hz, insbesondere von 50 bis 100 Hz. Im Hinblick auf eine gute Parameterschätzung für den DC-Anteil ist eine hohe Grenzfrequenz von Vorteil. Je höher aber die Grenzfrequenz ist, desto mehr wird die Symbolschätzung beeinträchtigt. The high-pass filter advantageously has a cut-off frequency of at least 20 and at most 300 Hz. A cut-off frequency of 50 to 200 Hz, in particular 50 to 100 Hz, is particularly preferred. A high cut-off frequency is advantageous with regard to a good parameter estimate for the DC component . However, the higher the cutoff frequency, the more the symbol estimate is impaired.

In der Regel ist am Eingang eines Sprechfunkgeräts bereits ein Hochpass implementiert. Damit die Qualität der Datenübertragung unabhängig vom verwendeten Funkgerät ist, ist es von Vorteil, wenn am Ausgang des Senderschaltkreises des Modems ein Hochpass mit einer relativ hohen Grenzfrequenz vorgesehen wird. Die Grenzfrequenz des Hochpasses des Modems ist z.B. fünfmal grösser als diejenige des Funkgeräts. As a rule, a high pass is already implemented at the input of a two-way radio. So that the quality of the data transmission is independent of the radio device used, it is advantageous if a high pass with a relatively high cutoff frequency is provided at the output of the transmitter circuit of the modem. The cut-off frequency of the modem's high pass is e.g. five times larger than that of the radio.

Da die ISI-Energie bei gegebenem Amplitudengang stark vom Phasengang des Hochpassfilters abhängig ist, wird als Hochpassfilter mit Vorteil ein Filter erster Ordnung eingesetzt. Since the ISI energy for a given amplitude response is strongly dependent on the phase response of the high-pass filter, a first-order filter is advantageously used as the high-pass filter.

Mit Vorteil ist dem DFE-Decoder ein Blockegalisator vorgeschaltet, der gezielt die durch benachbarte Blöcke hervorgerufene Intersymbolinterferenz abgleicht. Der DFE-Decoder selbst kompensiert nur die blockinterne ISI. Auf diese Weise kann das Einschwingen des DFE-Decoders insbesondere beim Zeit-Multiplex-Betrieb massgeblich verbessert werden. A block equalizer is advantageously connected upstream of the DFE decoder, which specifically compares the intersymbol interference caused by adjacent blocks. The DFE decoder itself only compensates for the block-internal ISI. In this way, the settling of the DFE decoder can be significantly improved, particularly in time-division multiplexing.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Empfangssignal mit einem freilaufenden Oszillator mit einer Abtastrate 1/Ta abgetastet, die grösser als die Symbolrate 1/Ts ist. Mit einer Taktphasenschätzung wird der Taktphasenfehler ermittelt, entsprechend welchem das überabgetastete Empfangssignal einmal pro Symbolintervall interpoliert wird. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass eine Rückkopplung vom Digital- zum Analogteil vermieden wird. Zudem können die Abtastwerte blockweise mit einem digitalen Signalprozessor (DSP) im time sharing-Betrieb verarbeitet werden. According to a preferred embodiment of the invention, the received signal is sampled with a free-running oscillator with a sampling rate 1 / Ta which is greater than the symbol rate 1 / Ts. The clock phase error is determined with a clock phase estimate, according to which the oversampled received signal is interpolated once per symbol interval. The advantage of this embodiment is that feedback from the digital to the analog part is avoided. In addition, the samples can be processed in blocks with a digital signal processor (DSP) in time sharing mode.

Bei der Interpolation werden gemäss einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung taktpha-senfehlerabhängige Koeffizienten zur Gewichtung des abgetasteten Empfangssignals verwendet, die den Fehler zwischen dem interpolierten und dem idealen Signalwert im gesuchten Abtastzeitpunkt unter Berücksichtigung der gesamten Übertragungsstrecke nach dem MMSE-Kriterium optimieren. Dadurch, dass die Interpolation nicht nur die Abtastwerte als solche, sondern das ganze Übertragungssystem berücksichtigt, kann sie mit einer sehr geringen Anzahl von Taps auskommen. Es hat sich gezeigt, dass bei einer Abtastrate, die viermal grösser ist als die Symbolrate, und einer Interpolation, die mindestens zwei und höchstens drei Werte des abgetasteten Empfangssignals berücksichtigt, trotz des implementa-tionsmässig sehr geringen Aufwands eine qualitativ hochstehende Signaldetektion realisiert werden kann. In accordance with a particularly preferred embodiment of the invention, clock phase error-dependent coefficients are used for the interpolation to weight the sampled received signal, which optimize the error between the interpolated and the ideal signal value at the sought sampling time, taking into account the entire transmission path according to the MMSE criterion. Because the interpolation takes into account not only the sample values as such, but the entire transmission system, it can manage with a very small number of taps. It has been shown that, with a sampling rate that is four times greater than the symbol rate, and an interpolation that takes into account at least two and at most three values of the sampled received signal, high-quality signal detection can be achieved despite the very low implementation effort.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der Taktphasenschätzung die Werte des überabgetasteten Empfangssignals mit einem FIR-Vorfilter gefiltert werden, dessen Stützstellen entsprechend der Abtastrate Ta beabstandet sind und dessen Koeffizienten zumindest näherungsweise gemäss cos (9k/2) g(dTA) (I) It is particularly advantageous if, in the clock phase estimation, the values of the oversampled received signal are filtered with an FIR pre-filter, the support points of which are spaced apart according to the sampling rate Ta and whose coefficients are at least approximately according to cos (9k / 2) g (dTA) (I)

bemessen sind, wobei g(.) die Übertragungsfunktion des Gesamtsystems ist. Auch ein solches Vorfilter zeichnet sich durch eine besonders geringe Tapzahl aus. are dimensioned, where g (.) is the transfer function of the overall system. Such a pre-filter is also characterized by a particularly low number of tapes.

Zur Reduktion des Aufwandes bei der Implementation des Vorfilters wird die optimale Impulsantwort gemäss dem LSE-Prinzip approximiert. Ein solches Vorfilter liefert bereits bei 3-5 Taps sehr befriedigende Resultate. Es ist dabei herauszustreichen, dass ein solches Vorfilter bei der Taktphasenschätzung auch bei Systemen angewendet werden kann, die sich nicht durch senderseitige Hochpassfilterung, empfängerseitige DFE-Decodierung oder Blockegalisation auszeichnen. To reduce the effort involved in implementing the pre-filter, the optimal impulse response is approximated according to the LSE principle. Such a pre-filter delivers very satisfactory results with just 3-5 taps. It should be emphasized that such a pre-filter can also be used for clock phase estimation in systems that are not characterized by high-pass filtering on the transmitter side, DFE decoding on the receiver side or block equalization.

Ein Senderschaltkreis, der sich insbesondere für die Verwendung in einem Modem eignet, das an ein FM-Sprechfunkgerät anschliessbar ist, zeichnet sich durch einen Pulsformer zum Umwandeln von mindestens vierstufigen Symbolen in ein Basisbandsignal, einen Signalausgang zum Anschliessen des Senderschaltkreises an das FM-Sprechfunkgerät und ein Hochpassfilter mit einer Grenzfrequenz von mindestens 50 Hz und höchstens 200 Hz zwischen Pulsformer und Signalausgang aus. A transmitter circuit, which is particularly suitable for use in a modem that can be connected to an FM radio, is characterized by a pulse shaper for converting at least four-level symbols into a baseband signal, a signal output for connecting the transmitter circuit to the FM radio, and a high-pass filter with a cut-off frequency of at least 50 Hz and at most 200 Hz between the pulse shaper and the signal output.

Ein Empfängerschaltkreis, der sich zum Durchführen des empfängerseitigen Teils des Verfahrens eignet, weist einen Signaleingang zum Anschliessen des Empfängerschaltkreises an ein FM-Funkgerät, eine Abtastschaltung zum Abtasten des Empfangssignals mit einer gegebenen Abtastrate Ta und einen Symboldetektor zum Ermitteln geschätzter Symbole aus dem abgetasteten Empfangssignal auf. Gemäss der Erfindung zeichnet sich ein solcher Schaltkreis dadurch aus, dass der Symboldetektor einen DFE-Decoder umfasst, der ejne ISI zumindest weitgehend, wenn nicht vollständig kompensiert. A receiver circuit suitable for performing the part of the method on the receiver side has a signal input for connecting the receiver circuit to an FM radio, a sampling circuit for sampling the received signal at a given sampling rate Ta and a symbol detector for determining estimated symbols from the sampled received signal . According to the invention, such a circuit is characterized in that the symbol detector comprises a DFE decoder which at least largely, if not completely, compensates for an ISI.

Ein erfindungsgemässes Übertragungssystem umfasst somit auch FM-Sprechfunkgeräte, die mit Anschlüssen für ein erfindungsgemässes Modem ausgerüstet sind, wobei das Modem die oben genannten erfindungsgemässen Sender- und Empfängerschaltkreise aufweist. Damit mehrere Modems gleichzeitig Daten austauschen können, laufen die Modems im Zeit-Multiplex-Betrieb. A transmission system according to the invention thus also includes FM radio devices which are equipped with connections for a modem according to the invention, the modem having the transmitter and receiver circuits mentioned above according to the invention. So that several modems can exchange data at the same time, the modems run in time multiplex mode.

Aus der Gesamtheit der abhängigen Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. Further advantageous embodiments of the invention result from the totality of the dependent claims.

3 3rd

CH 683 307 A5 CH 683 307 A5

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and in connection with the drawings. Show it:

5 5

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild des erfindungsgemässen Gesamtsystems; 1 shows a schematic block diagram of the overall system according to the invention;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines Symboldetektors gemäss der Erfindung; 2 shows a schematic block diagram of a symbol detector according to the invention;

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild eines DFE-Decoders; 3 shows a schematic block diagram of a DFE decoder;

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Wirkung der Blockegalisation; 10 Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild einer Synchronisationsschaltung; 4 shows a schematic block diagram to illustrate the effect of block equalization; 5 shows a schematic block diagram of a synchronization circuit;

Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Wahl der optimalen Interpolator-koeffizienten; und 6 shows a schematic block diagram to illustrate the selection of the optimal interpolator coefficients; and

Fig. 7 eine Darstellung der aequivalenten Impulsantwort eines Interpolators mit drei Stützstellen. 15 In den verschiedenen Figuren sind grundsätzlich gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wege zur Ausführung der Erfindung 7 shows a representation of the equivalent impulse response of an interpolator with three interpolation points. 15 In the different figures, the same parts are basically provided with the same reference numerals. Ways of Carrying Out the Invention

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Datenübertragungssystems. Ein erstes Mo-20 dem 6.1 ist an ein erstes Sprechfunkgerät 7.1 angeschlossen. Mit diesen beiden Geräten werden Daten über einen schwundbehafteten Kanal 3 an ein zweites Sprechfunkgerät 7.2 und ein daran angeschlossenes zweites Modem 6.2 übermittelt. 1 shows a block diagram of a data transmission system according to the invention. A first Mo-20 6.1 is connected to a first two-way radio 7.1. With these two devices, data is transmitted via a channel 3 with a loss of signal to a second radio device 7.2 and a second modem 6.2 connected to it.

Das Modem 6.1 weist einen Senderschaltkreis 1.1 auf, der ein Basisbandsignal erzeugt, das mit einem Senderschaltkreis 2.1 des Sprechfunkgeräts 7.1 in ein FM-moduliertes Hochfrequenzsignal mit z.B. 25 einigen hundert MHz Trägerfrequenz umgesetzt wird. Im zweiten Sprechfunkgerät 7.2 demoduiiert ein Empfängerschaltkreis 4.1 das schwundbehaftete und verrauschte HF-Signal und gibt ein Empfangssignal im Frequenzbasisband an den Empfängerschaltkreis 5.1 des zweiten Modems 6.2 ab. Dieser ermittelt aus dem Empfangssignal die übertragenen Symbole. The modem 6.1 has a transmitter circuit 1.1 which generates a baseband signal which, with a transmitter circuit 2.1 of the walkie-talkie 7.1, is converted into an FM-modulated high-frequency signal with e.g. 25 several hundred MHz carrier frequency is implemented. In the second walkie-talkie 7.2, a receiver circuit 4.1 demodulates the fuzzy and noisy HF signal and emits a reception signal in the frequency baseband to the receiver circuit 5.1 of the second modem 6.2. This determines the symbols transmitted from the received signal.

Um eine Zweiweg-Kommunikation zu ermöglichen, hat das erste Modem 6.1 neben dem Sender-30 schaltkreis 1.1 auch einen Empfängerschaltkreis 5.2, der gleich ausgebildet ist, wie der Empfängerschaltkreis 5.1 des zweiten Modems 6.2. Auch das Sprechfunkgerät 7.1 verfügt über einen Empfängerschaltkreis 4.2, der gleich wie der Schaltkreis 4.1 ausgeführt ist. Das gleiche gilt sinngemäss für das Modem 6.2 (Senderschaltkreis 1.2) und das Sprechfunkgerät 7.2 (Senderschaltkreis 2.2). In order to enable two-way communication, in addition to the transmitter circuit 1.1, the first modem 6.1 also has a receiver circuit 5.2, which is of the same design as the receiver circuit 5.1 of the second modem 6.2. The walkie-talkie 7.1 also has a receiver circuit 4.2, which is designed in the same way as the circuit 4.1. The same applies mutatis mutandis to the modem 6.2 (transmitter circuit 1.2) and the walkie-talkie 7.2 (transmitter circuit 2.2).

Am Eingang des Modems liegen typischerweise binäre digitale Daten vor. Diese werden mit einem 35 Coder 8 in an sich bekannter Weise in vierstufige Symbole umgewandelt. Diese Symbole an haben eine bestimmte Symboldauer Ts (Symbolrate 1/Ts) und werden nun gemäss einer bevorzugten Ausführungsform in voneinander unabhängigen Blöcken einer bestimmten Blocklänge (von z.B. 100 Symbolen) übertragen. Binary digital data is typically available at the input of the modem. These are converted into four-stage symbols using a 35 coder 8 in a manner known per se. These symbols on have a certain symbol duration Ts (symbol rate 1 / Ts) and, according to a preferred embodiment, are now transmitted in mutually independent blocks of a certain block length (of e.g. 100 symbols).

Ein Pulsformer 9, dessen Stossantwort zumindest näherungsweise ein Wurzel-Nyquist-Puls ist, wan-40 delt die Symbolfolge {an} in ein geeignetes Basisbandsignal um. Vorzugsweise ist die Übertragungsfunktion des Pulsformers 9 eine Wurzel-Raised-Cosine-Funktion, wie sie z.B. aus der eingangs zitierten Veröffentlichung von K. Kage et al. bekannt ist. Der Roll-off-Faktor der Raised-Cosine-Funktion im Frequenzbereich ist z.B. 0,2. Aus praktischen Gründen (insbesondere zur Minimierung des Speicherbedarfs) wird dieser Puls gefiltert mit einem im Zeitbereich definierten Raised-Cosine-Fenster, welches 45 z.B. einen Roll-off-Faktor von 1 und einen Exponenten von 1 hat. Durch das Abschneiden ist der Puls breitbandiger geworden und entspricht nicht mehr exakt einem Wurzel-Nyquist-Puls. A pulse shaper 9, the impact response of which is at least approximately a root Nyquist pulse, converts the symbol sequence into a suitable baseband signal. The transfer function of the pulse shaper 9 is preferably a root-raised-cosine function, as it is e.g. from the publication by K. Kage et al. is known. The roll-off factor of the raised cosine function in the frequency domain is e.g. 0.2. For practical reasons (in particular to minimize the memory requirement), this pulse is filtered with a raised cosine window defined in the time domain, which 45 e.g. has a roll-off factor of 1 and an exponent of 1. By cutting off the pulse has become broadband and no longer corresponds exactly to a root Nyquist pulse.

Wie bereits erwähnt, zeichnet sich die Erfindung senderseitig durch mindestens ein Hochpassfilter aus, das die DC-Komponente im Basisbandsignal entfernt. In der Regel wird dieses Hochpassfilter im Sprechfunkgerät 7.1 und zwar unmittelbar an seinem Signaleingang vorgesehen (vgl. Hochpassfilter 50 11). Gemäss der Erfindung hat dieses eine Grenzfrequenz von 20 Hz oder mehr. Um die Detektions-qualität nicht allzu stark zu beeinträchtigen, sollte sie aber 300 Hz nicht überschreiten. As already mentioned, the invention is characterized on the transmitter side by at least one high-pass filter which removes the DC component in the baseband signal. As a rule, this high-pass filter is provided in the walkie-talkie 7.1 and directly at its signal input (cf. high-pass filter 50 11). According to the invention, this has a cut-off frequency of 20 Hz or more. In order not to impair the detection quality too much, however, it should not exceed 300 Hz.

Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können aber auch zwei Hochpassfilter 10 und 11 vorgesehen sein. Die Grenzfrequenzen sollten sich dann aber stark unterscheiden, dass sich im wesentlichen nur das erfindungsgemässe am Modemausgang angeordnete Hochpassfilter 55 10 bemerkbar macht. Es ist dann dieses Hochpassfilter 10, dessen Grenzfrequenz im Bereich von 20 bis 300 Hz liegen sollte. Das Hochpassfilter 11 kann dann auch eine viel niedrigere Grenzfrequenz von z.B. 10 Hz haben. Damit nur das im Modem angeordnete Hochpassfilter 10 relevant ist, sollte dessen Grenzfrequenz ein Mehrfaches (z.B. Fünffaches) derjenigen des Hochpassfilters 11 sein. According to a particularly preferred embodiment of the invention, however, two high-pass filters 10 and 11 can also be provided. The cut-off frequencies should then differ greatly, however, in that only the high-pass filter 55 10 arranged according to the invention at the modem output is noticeable. It is then this high-pass filter 10 whose cut-off frequency should be in the range from 20 to 300 Hz. The high pass filter 11 can then also have a much lower cut-off frequency of e.g. Have 10 Hz. So that only the high-pass filter 10 arranged in the modem is relevant, its cut-off frequency should be a multiple (e.g. five times) that of the high-pass filter 11.

Es sei nochmals betont, dass im Prinzip ein einziger Hochpass völlig ausreichend ist. Die Grenzfre-60 quenz liegt dann vorzugsweise in einem Bereich zwischen 50 und 100 Hz. Wenn es aber geht, das erfindungsgemässe Modem an ein bereits bestehendes Sprechfunkgerät anzuschliessen, dessen Ein-gangshochpass nicht mehr verändert werden kann, dann mit einem zweiten im Modem selbst angeordneten Hochpass (bei geeignetem Abstand der Grenzfrequenz) ein gewünschtes, vom Sprechfunkgerät unabhängiges Übertragungsverhalten erzwungen werden. It should be emphasized again that in principle a single high pass is completely sufficient. The cut-off frequency is then preferably in a range between 50 and 100 Hz. If, however, the modem according to the invention is to be connected to an already existing radio device whose input high pass cannot be changed, then a second one is arranged in the modem itself High pass (at a suitable distance of the cutoff frequency) a desired transmission behavior independent of the radio set.

65 Die Sprechfunkgeräte 7.1 und 7.2 sind handelsübliche FM-Geräte. Sie weisen also senderseitig eine 65 The two-way radios 7.1 and 7.2 are commercially available FM devices. So you have a transmitter

4 4th

5 5

10 10th

15 15

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25 25th

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65 65

CH 683 307 A5 CH 683 307 A5

FM-Modulator 12 und einen daran angeschlossenen Mikrophonschaltkreis 13 und empfängerseitig einen FM-Demulator 14 und einen daran angeschlossenen Lautsprecherschaltkreis 15 auf. Mikrophonschaltkreis 13 und Lautsprecherschalkreis 15 dienen in an sich bekannter Weise zur Übertragung von Sprachsignalen. FM modulator 12 and a microphone circuit 13 connected to it and an FM demulator 14 and a loudspeaker circuit 15 connected to it on the receiver side. Microphone circuit 13 and loudspeaker circuit 15 are used in a manner known per se for the transmission of voice signals.

Am Signalausgang des Empfängerschaltkreises 4.1 wird ein dem Sendesignal entsprechendes Empfangssignal im Frequenzbasisband an den Empfängerschaltkreis 5.1 des Modems 6.2 abgegeben. At the signal output of the receiver circuit 4.1, a received signal corresponding to the transmission signal is emitted in the frequency baseband to the receiver circuit 5.1 of the modem 6.2.

Das Empfangssignal wird zunächst mit einem Matched-Filter 16 gefiltert. Dieses Filter ist an den Pulsformer 9 angepasst. Seine Übertragungsfunktion entspricht damit ebenfalls einer Wurzel-Raised-Co-sine-Funktion. Das gefilterte Empfangssignal wird sodann mit einem Abtaster 17 abgetastet. Die Abtastrate 1/Ta ist dabei vorzugsweise mindestens viermal grösser als die Symbolrate 1/Ts- Die Abtastung erfolgt mit einem freilaufenden Oszillator. Dies bedeutet, dass aus den Abtastwerten der Phasenfehler der Abtastung ermittelt und ein phasenrichtiger Signalwert geschätzt werden muss. Diese beiden Funktionen werden von der Synchronisationsschaltung 18 wahrgenommen. Aus den z.B. vier Abtastwerten pro Symbolintervall wird ein Signalwert (pro Symbolintervall) ermittelt. Der nachfolgende Symboldetektor 19 ermittelt geschätzte Symbole ccn. Schliesslich werden die Symbole ccn mit einem Decoder 20, dessen Funktion invers zum Coder 8 ist, in binäre Daten umgewandelt. The received signal is first filtered using a matched filter 16. This filter is adapted to the pulse shaper 9. Its transfer function thus also corresponds to a root-raised co-sine function. The filtered received signal is then sampled with a scanner 17. The sampling rate 1 / Ta is preferably at least four times greater than the symbol rate 1 / Ts. The sampling is carried out with a free-running oscillator. This means that the phase errors of the sampling must be determined from the sampled values and an in-phase signal value must be estimated. These two functions are performed by the synchronization circuit 18. From e.g. A signal value (per symbol interval) is determined four sample values per symbol interval. The subsequent symbol detector 19 determines estimated symbols ccn. Finally, the symbols ccn are converted into binary data using a decoder 20, the function of which is inverse to the coder 8.

Damit ist der grobe Verlauf der Datenübertragung beschrieben. Im folgenden geht es nun darum, die empfängerseitigen Einzelheiten des Verfahrens im einzelnen zu erläutern. This describes the rough course of the data transmission. The following is about explaining the details of the method on the recipient side in detail.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemässen Symboldetektors 19. Das zentrale Element ist der DFE-Decoder 21. Er eliminiert im Prinzip die ISI,- die durch die Hochpassfilterung auf der Senderseite eingeführt worden ist. Infolge der Hochpassfilterung hat nämlich die Impulsantwort des Gesamtsystems einen relativ hohen Hauptimpulswert und langsam abklingende Nachläufe. Mit wachsender Grenzfrequenz des Hochpassfilters verschiebt sich immer mehr Energie auf die Impulsnachläufe. Es hat sich nun gezeigt, dass der einfache Schwellenwertentscheider trotz unendlichem Störabstand bereits bei kleiner Grenzfrequenz des Hochpassfilters nicht mehr vernünftig arbeitet und hohe Fehlerraten produziert. 2 shows a block diagram of the symbol detector 19 according to the invention. The central element is the DFE decoder 21. In principle, it eliminates the ISI, which was introduced by the high-pass filtering on the transmitter side. As a result of the high-pass filtering, the impulse response of the overall system has a relatively high main impulse value and slowly decaying after-runs. As the cut-off frequency of the high-pass filter increases, more and more energy is shifted to the pulse wake. It has now been shown that, despite the infinite signal-to-noise ratio, the simple threshold value decoder no longer works properly even at a low cut-off frequency of the high-pass filter and produces high error rates.

Bei der bevorzugten blockweisen Übertragung kann die ISI aufgeteilt werden in einen blockintern und einen blockextern bedingten Anteil. Die blockexterne ISI wird ausschliesslich durch Symbole erzeugt, die in anderen Blöcken übertragen werden. Zu ihrer Eliminierung ist ein Blockegalisator 22 vorgesehen. Für eine korrekte Schätzung im DFE-Decoder 21 müssen im Prinzip die Parameter des Signals, nämlich der DC-Offset und die Amplitude, bekannt sein. Diese Parameter sind aber nicht im voraus bekannt, weil sie sich schaltungsbedingt langsam verändern, und müssen deshalb im Empfänger mit dem Parameter-Estimator 23 geschätzt werden. Durch den Temperatureinfluss und die Exemplarstreuung entsteht zwischen dem Sender und dem lokalen Oszillator des Empfängers ein Frequenzversatz, der einen datenunabhängigen DC-Anteil hinter dem Frequenzdiskriminator verursacht. Dieser DC-Offset kann im extremen Fall ca. 30% der Augenöffnung des Übertragungssignals betragen. Im übrigen führt auch die Schwankung der Modulatorkonstante (± 5%) resp. der Demodulatorkonstante (± 40%) zu einer Fluktuation der Signalamplitude des Basisbandsignals im Empfänger. Die zeitliche Änderung des Frequenzoffsets und der Modulator- resp. Demodulatorkonstante ist im Vergleich zur Symboldauer Ts jedoch sehr langsam. Innerhalb eines Blocks können deshalb die genannten Parameter als konstant angenommen werden. Im Zeit-Multiplex-Betrieb schwanken sie allerdings stark von Block zu Block. Der Parameter-Estimator 23 schätzt also den DC-Offset und die Amplitude blockweise und gibt diese Werte an den DFE-Decoder 21 weiter. In the preferred block-wise transmission, the ISI can be divided into an intra-block and a non-block-related part. The block-external ISI is generated exclusively by symbols that are transmitted in other blocks. A block equalizer 22 is provided for their elimination. In principle, the parameters of the signal, namely the DC offset and the amplitude, must be known for a correct estimate in the DFE decoder 21. However, these parameters are not known in advance because they change slowly due to the circuit and must therefore be estimated in the receiver using the parameter estimator 23. Due to the influence of temperature and the scatter of specimens, a frequency offset occurs between the transmitter and the local oscillator of the receiver, which causes a data-independent DC component behind the frequency discriminator. In extreme cases, this DC offset can amount to approximately 30% of the eye opening of the transmission signal. Otherwise, the fluctuation in the modulator constant (± 5%) or. the demodulator constant (± 40%) to a fluctuation in the signal amplitude of the baseband signal in the receiver. The temporal change of the frequency offset and the modulator resp. However, the demodulator constant is very slow compared to the symbol duration Ts. The parameters mentioned can therefore be assumed to be constant within a block. In time-division multiplexing, however, they fluctuate greatly from block to block. The parameter estimator 23 thus estimates the DC offset and the amplitude in blocks and forwards these values to the DFE decoder 21.

Fig. 3 zeigt nun ein Blockschaltbild des erfindungsgemässen DFE-Decoders 21. Wie aus der Figur zu entnehmen ist, wird aus den bisher entschiedenen Symbolen ân-i, ân-2,... ân- k ein Schätzwert sn gemäss n 3 now shows a block diagram of the DFE decoder 21 according to the invention. As can be seen from the figure, the previously decided symbols ân-i, ân-2, ... ân- become an estimated value sn according to n

K * K *

= S an_± gj i=1 = S an_ ± gj i = 1

(II) (II)

des ISI-Einflusses der vorangegangenen Impulse auf den aktuellen Abtastwert rn am Ausgang des Empfangsfilters generiert und von rn abgezogen. K ist dabei der Grad der Entscheidungsrückkopplung, gi bezeichnet die zeitdiskrete Stossantwort des Übertragungssystems bestehend aus Pulsformer 9, Matched-Filter 16 und Hochpassfilter 10. Für das kompensierte Signal rn rn = Tri — Sn (III) the ISI influence of the previous pulses on the current sample rn generated at the output of the reception filter and subtracted from rn. K is the degree of decision feedback, gi denotes the time-discrete shock response of the transmission system consisting of pulse shaper 9, matched filter 16 and high-pass filter 10. For the compensated signal rn rn = Tri - Sn (III)

(ermittelt durch das Summierglied 26) wird anschliessend eine einfache Schwellenwertdetektion (Schwellenwertentscheider 27) durchgeführt. Die Prädiktion des ISI-Einflusses wird also mit einem Ts-beabstandeten FIR-Filter (Verzögerungsglieder 24.1, ... 24.K, Summierglied 25) mit K-Koeffizienten (gi ... gx) realisiert. _ (determined by the summing element 26), a simple threshold value detection (threshold value decider 27) is then carried out. The prediction of the ISI influence is therefore realized with a Ts-spaced FIR filter (delay elements 24.1, ... 24.K, summing element 25) with K coefficients (gi ... gx). _

Beim Einschalten des DFE-Decoders 21 ist kein Kompensationssignal sn verfügbar. In den meisten When the DFE decoder 21 is switched on, no compensation signal sn is available. In most

5 5

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

CH 683 307 A5 CH 683 307 A5

Fällen schwingt der DFE-Decoder 21 nach ein paar richtigen Entscheidungen relativ schnell ein. Bei ungünstiger ISI-Störung ist es jedoch möglich, dass durch häufige Fehlentscheidungen und entsprechend falsche Kompensation lange «Fehlerbursts» auftreten. Im Blockbetrieb kann deshalb ein ganzer Block verloren gehen. In some cases, the DFE decoder 21 settles in relatively quickly after a few correct decisions. In the event of an unfavorable ISI disturbance, however, it is possible that long «error bursts» occur due to frequent wrong decisions and correspondingly incorrect compensation. An entire block can therefore be lost in block operation.

Die Impulsantwort des Systems ist abhängig von der Grenzfrequenz und der Ordnung des Hochpassfilters. Es hat sich nun gezeigt, dass die Ordnung des Hochpassfilters ein viel kritischerer Parameter als die Grenzfrequenz ist. The impulse response of the system depends on the cutoff frequency and the order of the high pass filter. It has now been shown that the order of the high-pass filter is a much more critical parameter than the cut-off frequency.

Schliesslich wurde gefunden, dass die ISI-Energie bei gleicher Grenzfrequenz mit steigender Ordnung des Hochpassfilters stark anwächst und damit die Detektionsperformance des DFE-Decoders drastisch verschlechtert. Aus diesen Gründen sollte bei der Realisierung des Systems darauf geachtet werden, dass die Ordnung des Hochpassfilters möglichst klein ist. Finally, it was found that the ISI energy increases strongly with increasing order of the high-pass filter at the same cut-off frequency and thus drastically deteriorates the detection performance of the DFE decoder. For these reasons, when implementing the system, care should be taken that the order of the high-pass filter is as small as possible.

Bei der Decodierung müssen aus einem Block möglichst viele (im Idealfall alle) Symbole extrahiert werden, ohne dass auf eine Zustandsinformation zurückgegriffen werden könnte. Beim DFE-Decoder wird man das Zustandsregister, welches die vergangenen Symbolentscheidungen enthält, zur Initialisierung typischerweise auf Null setzen. Die ersten Symbole eines Blocks sind dann der vollen ISI ausgesetzt, und die Fehlerwahrscheinlichkeit ist entsprechend hoch. Tiefer im Block stehen verlässlichere Symbolentscheidungen zur Verfügung. During decoding, as many (ideally all) symbols as possible have to be extracted from a block without being able to access state information. With the DFE decoder, the status register containing the past symbol decisions will typically be set to zero for initialization. The first symbols of a block are then exposed to the full ISI and the probability of errors is correspondingly high. More reliable symbol decisions are available deeper in the block.

Zur Verbesserung des Einschwingverhaltens dient nun der Blockegalisator 22, der im Prinzip ein zeit-variantes Vorfilter für die DFE-Decodierung darstellt. Dieses Vorfilter macht eine Minimum Mean Square Error-Entzerrung (MMSE) des jeweiligen Abtastwertes. Dabei wird aber nicht das Sendesymbol an als Zielgrösse angenommen, sondern der Amplitudenwert, den man erhielte, wenn nur Interferenz von Symbolen innerhalb des Blocks auftreten würde. Die Auflösung der verbliebenen Innerblock-ISI wird in der oben beschriebenen Art vom DFE-Decoder 21 vorgenommen. Wenn die Blocklänge grösser ist als die Länge der Gesamtimpulsantwort, dann werden bei dieser Methode die letzten Abtastwerte eines Blocks vom Vorfilter überhaupt nicht geändert. Der erste Abtastwert wird immer im konventionellen Sinn (Minimierung der Gesamt-ISI) entzerrt. The block equalizer 22 now serves to improve the transient response, which in principle represents a time-variant pre-filter for the DFE decoding. This pre-filter makes a minimum mean square error equalization (MMSE) of the respective sample value. However, it is not the transmission symbol that is assumed as the target variable, but the amplitude value that would be obtained if only interference of symbols within the block would occur. The remaining inner block ISI is resolved by the DFE decoder 21 in the manner described above. If the block length is greater than the length of the total impulse response, then with this method the last samples of a block are not changed at all by the prefilter. The first sample value is always equalized in the conventional sense (minimizing the overall ISI).

Fig. 4 veranschaulicht das Prinzip der Blockegalisation. aact bezeichnet die Symbolfolge im aktuellen Block. Entsprechend bezeichnet spast die Symbolfolge im vergangenen Block. Gi und G2 sind Matrizen, die aufgrund der Impulsantwort festgelegt sind und den Einfluss der entsprechenden Symbole auf das Empfangssignal beschreiben, n beschreibt die additive Störung. Das Empfangssignal £ lässt sich durch folgende Gleichung beschreiben: Fig. 4 illustrates the principle of block equalization. aact denotes the symbol sequence in the current block. Correspondingly labeled spast the symbol sequence in the last block. Gi and G2 are matrices that are defined on the basis of the impulse response and describe the influence of the corresponding symbols on the received signal, n describes the additive disturbance. The received signal £ can be described by the following equation:

£ = £1 + £2 + n (IV) £ = £ 1 + £ 2 + n (IV)

Der Blockegalisator, der sich in der vorliegenden Fig. 4 in der Matrix G manifestiert, ist so bemessen, dass die Wirkung von §2 auf £ im Sinne des MMSE-Prinzips minimiert wird: The block equalizer, which manifests itself in matrix G in the present FIG. 4, is dimensioned such that the effect of §2 on £ is minimized in the sense of the MMSE principle:

E {.} bezeichnet dabei den Erwartungswert des angegebenen Arguments. (Die Berechnung der Koeffizienten der Matrix G aufgrund des angegebenen Optimierungskriteriums ist für den Fachmann eine Routinearbeit.) E {.} Denotes the expected value of the given argument. (The calculation of the coefficients of the matrix G based on the specified optimization criterion is routine work for the person skilled in the art.)

Im folgenden wird nun die erfindungsgemässe Open-Loop-Parameterschätzung beschrieben. Im n-ten Intervall ist das abgetastete Empfangssignal rn gegeben durch The open loop parameter estimation according to the invention will now be described below. In the nth interval, the sampled received signal rn is given by

Dabei bezeichnen A0 und d0 die unbekannte, aber konstante Signalamplitude und den DC-Offset. Der Gauss'sche Störprozess mit der Variablen nn ist mittelwertfrei und hat die Varianz an2. Die Sequenz {«n} besteht aus vierstufigen, gleich wahrscheinlichen Symbolen an, die unkorreliert und mittelwertfrei sind: A0 and d0 denote the unknown but constant signal amplitude and the DC offset. The Gaussian disturbance process with the variable nn is free of mean values and has the variance an2. The sequence {«n} consists of four-stage, equally probable symbols that are uncorrelated and mean-free:

E {£T(£1 - a) } = 0 (V) E {£ T (£ 1 - a)} = 0 (V)

00 00

rn = Ao < * an-i gi + do> + nn i=0 rn = Ao <* an-i gi + do> + nn i = 0

(VI) (VI)

(VII) (VII)

6 6

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

CH 683 307 A5 CH 683 307 A5

Gemäss der Erfindung werden der Schätzwert der Amplitude  und des DC-Offsets d wie folgt gebildet: According to the invention, the estimated value of the amplitude  and the DC offset d are formed as follows:

A = A =

°r ° r

-[Z * (VIII) - [Z * (VIII)

Hfo92i a r an , °° Hfo92i a r an, °°

a = -S—!-— I s i\ (ix) a = -S -! -— I s i \ (ix)

ar li=0 ar li = 0

In der Praxis werden die Erwartungswerte rn und ar2 durch zeitliche Mittelung des Empfangssignals rn resp. des quadrierten Empfangssignals rn2 über L aufeinanderfolgende Symbolintervalle (d.h. über ein Estimationsfenster LTs) approximiert: In practice, the expected values rn and ar2 are obtained by averaging the received signal rn and. of the squared received signal rn2 approximated over L successive symbol intervals (i.e. over an estimation window LTs):

1 L-1 1 L-1

= r", -2Q r-i <X) = r ", -2Q r-i <X)

L 1 = 0 L 1 = 0

2 ^ -2 'r = " ,2„ (rn-i - — rn 2 ^ -2 'r = ", 2" (rn-i - - rn

|L 1=0 L-1 | L 1 = 0 L-1

) (XI) ) (XI)

Die Mittelwertbildung nach Gleichung X und XI entspricht einer Tiefpassmittelung des Empfangssignals mit der Bandbreite 1/(LT). Da das Rauschleitungsspektrum nach dem FM-Demodulator quadratisch mit der Frequenz steigt, wird die Störleistung weitgehend unterdrückt durch diese Tiefpassfilterung. Die Wahl eines breiten Estimationsfensters (LT) ist daher ein sehr wirksames Mittel zur Jitter-Unterdrük-kung. Im Hinblick auf den burst-Betrieb darf L jedoch nicht zu gross sein, da ja in diesem Fall ein schnelles Folgen des aktuellen Signalparameters beim burst-Wechsel erforderlich ist. Die Fensterbreite liegt in der Grössenordnung von 100 Symbolintervallen. The averaging according to equations X and XI corresponds to a low pass averaging of the received signal with the bandwidth 1 / (LT). Since the noise line spectrum after the FM demodulator increases quadratically with the frequency, the interference power is largely suppressed by this low-pass filtering. Choosing a wide estimation window (LT) is therefore a very effective means of suppressing jitter. With regard to the burst operation, however, L must not be too large, since in this case the current signal parameter must be followed quickly when the burst changes. The window width is in the order of 100 symbol intervals.

Bei einer Fensterbreite LT ist ein restlicher datenabhängiger DC-Anteil vorhanden, der die Schätzung des eigentlichen DC-Offsets (d0) beeinflusst. Durch die AC-Kopplung ist dieser datenabhängige DC-Anteil jedoch bereits im Sender schon entfernt worden. Deshalb wird insbesondere die DC-Schätzung sehr robust. Je höher die Grenzfrequenz des Hochpassfilters ist, desto zuverlässiger dürften die Parameter-Schätzwerte sein. With a window width LT there is a residual data-dependent DC component which influences the estimate of the actual DC offset (d0). Due to the AC coupling, this data-dependent DC component has already been removed in the transmitter. This is why the DC estimation in particular becomes very robust. The higher the cut-off frequency of the high-pass filter, the more reliable the parameter estimates are likely to be.

Nach Gleichung VI ist das Empfangssignal proportional zur Signalamplitude A0, und damit sind auch der Mittelwert rn und die Streuung or proportional zu A0. Daraus folgt, dass der Amplitudenschätzwert  gemäss Formel VIII proportional zu A0 und der DC-Schätzwert d gemäss Formel IX unabhängig von A0 ist. Die Performance der Open-Loop-Parameterschätzung wird deshalb von der tatsächlichen Höhe der Signalamplitude nicht beeinträchtigt. Abgesehen von der verminderten Empfangsnutzenergie und dem entsprechend verminderten Signalrauschverhältnis, was durch die ZF-Filterung infolge eines Frequenzversatzes zwischen dem Sender und dem Empfänger bedingt ist, gilt dieselbe Aussage auch bzgl. der Höhe des DC-Offsets. According to equation VI, the received signal is proportional to the signal amplitude A0, and thus the mean rn and the scatter or are also proportional to A0. It follows that the amplitude estimate ätz according to Formula VIII is proportional to A0 and the DC estimate d according to Formula IX is independent of A0. The performance of the open loop parameter estimation is therefore not affected by the actual level of the signal amplitude. Apart from the reduced reception useful energy and the correspondingly reduced signal-to-noise ratio, which is due to the IF filtering as a result of a frequency offset between the transmitter and the receiver, the same statement applies to the level of the DC offset.

Die wichtigsten Aspekte der Symboldetektion sind nun ausreichend erläutert worden. Im folgenden wird noch auf ein spezifisches Synchronisationsverfahren eingegangen. The most important aspects of symbol detection have now been sufficiently explained. A specific synchronization method is discussed below.

Gemäss der Erfindung werden die Berechnungen zur Bestimmung der Taktphase mit einem DSP (Digitaler Signal Prozessor), d.h. also in der digitalen Ebene, ausgeführt. Die Taktsynchronisation ist aber nur eine der Aufgaben des DSP. Die entsprechenden Berechnungen werden dann im time-sharing-Betrieb durchgeführt. Es wird also ein ganzer Block von Abtastwerten zwischengespeichert, bevor die Bearbeitung des Blocks beginnt. Die dadurch bedingte Verzögerung macht eine Nachführung des Abtasttaktes problematisch. Deshalb wird gemäss der Erfindung eine freilaufende Abtastung durchgeführt, was zur Folge hat, dass zwischen Abtast- und Symboltakt ein Offset e entsteht. According to the invention, the calculations for determining the clock phase are carried out with a DSP (digital signal processor), i.e. that is, on the digital level. Clock synchronization is only one of the tasks of the DSP. The corresponding calculations are then carried out in time sharing mode. An entire block of samples is therefore buffered before processing of the block begins. The resulting delay makes tracking the sampling clock problematic. Therefore, in accordance with the invention, a free-running scan is carried out, with the result that an offset e arises between the scan and symbol clock.

7 7

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

CH 683 307 A5 CH 683 307 A5

Da der digitalen Synchronisationsschaltung nur Abtastwerte des Empfangssignals zur Verfügung stehen, muss sie zunächst eine Taktphasenschätzung und dann eine entsprechende Interpolation durchführen. Since only digital values of the received signal are available to the digital synchronization circuit, it must first carry out a clock phase estimation and then a corresponding interpolation.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild der Synchronisationsschaltung. Die vom Abtaster 17 gelieferten Werte werden einerseits einem Vorfilter 28 und andererseits einem Interpolator 32 zugeführt. Nach dem Vorfilter 28 folgt ein Quadrierer 29, ein DFT-Rechner 33 (DFT = Diskrete Fourier Transformation), ein Mittelwertbildner 30 und ein Phasenextraktor 31. Am Ausgang des Phasenextraktors 31 liegt ein geschätzter Wert è für den Phasenfehler vor, welcher bei der Interpolation Verwendung findet. Fig. 5 shows a block diagram of the synchronization circuit. The values supplied by the scanner 17 are supplied on the one hand to a pre-filter 28 and on the other hand to an interpolator 32. After the pre-filter 28 is followed by a squarer 29, a DFT calculator 33 (DFT = Discrete Fourier Transformation), an averager 30 and a phase extractor 31. At the output of the phase extractor 31 there is an estimated value è for the phase error, which is used in the interpolation finds.

Die Besonderheiten der erfindungsgemässen Synchronisationsschaltung 18 liegen einerseits im Vorfilter 28 und andererseits im Interpolator 32. The special features of the synchronization circuit 18 according to the invention lie on the one hand in the prefilter 28 and on the other hand in the interpolator 32.

Das optimale Vorfilter ist zeitvariant, wenn der Empfänger einen Ausschnitt des Empfangssignals beobachtet. Durch dieses Vorfilter wird das Eigenrauschen (self noise) unterdrückt. Aus Komplexitätsgründen wird aber ein zeitinvariantes Vorfilter verwendet. Zur Vermeidung von Eigenrauschen muss dieses Filters Ts periodische Nullstellen in der Impulsantwort des Gesamtsystems, das durch Sendefilter HF(f), Matched-Filter Hs*(f) und Vorfilter HE(f) gebildet ist, erzwingen. Dazu muss das resultierende Spektrum The optimal pre-filter is time-variant when the receiver observes a section of the received signal. The self-noise is suppressed by this pre-filter. For reasons of complexity, however, a time-invariant prefilter is used. To avoid intrinsic noise, this filter Ts has to force periodic zeros in the impulse response of the overall system, which is formed by transmission filter HF (f), matched filter Hs * (f) and pre-filter HE (f). To do this, the resulting spectrum

Hs(f) = |Hs(f) I2 • HE(f), fs = 1/Ts (XII) Hs (f) = | Hs (f) I2 • HE (f), fs = 1 / Ts (XII)

die Bedingung exp(— jo) Hg (fs/2+ Af) = exp (jo) Hg* (fs/2- Af) (Af) <fs/2 (XIII) the condition exp (- jo) Hg (fs / 2 + Af) = exp (jo) Hg * (fs / 2- Af) (Af) <fs / 2 (XIII)

für wenigstens einen Wert von ® erfüllen. Dabei wurde vorausgesetzt, dass HG(f) auf |f| < fs bandbegrenzt ist. Die oben genannte Symetriebedingung ergibt keine eindeutige Lösung für HE(f). Gemäss der Erfindung wird deshalb He(0 wie folgt festgelegt: for at least a value of ®. It was assumed that HG (f) on | f | <fs is band limited. The symmetry condition mentioned above does not provide a clear solution for HE (f). According to the invention, He (0) is therefore defined as follows:

HE(f) = [Hs(f-fs) ]2 + [Hs(f+fs)J2 (XIV) HE (f) = [Hs (f-fs)] 2 + [Hs (f + fs) J2 (XIV)

Das oben definierte Filter hat einen bzgl. f = fs unsymetrischen Bandpassfrequenzgang. Deshalb kann eine Realisierung als FIR-Filter nicht mit Ts beabstandeten Stützstellen bei reellen Koeffizienten erfolgen. The filter defined above has an asymmetrical bandpass frequency response with respect to f = fs. For this reason, it cannot be implemented as an FIR filter with support points spaced apart by Ts with real coefficients.

Gemäss der Erfindung wird nun dem Vorfilter die Abtastrate 1/Ta (z.B. 4/Ts) zu Grunde gelegt. Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung werden die Koeffizienten Iie(9) wie folgt: According to the invention, the pre-filter is now based on the sampling rate 1 / Ta (e.g. 4 / Ts). According to one embodiment of the invention, the coefficients Iie (9) are as follows:

hE(9) = cos(3it/2) g(9TA) (XV) he (9) = cos (3it / 2) g (9TA) (XV)

g(3TA) sind dabei die Koeffizienten der Impulsantwort der oben genannten Reihenschaltung (vgl. Formel XII). g (3TA) are the coefficients of the impulse response of the series connection mentioned above (see formula XII).

Vorzugsweise wird die Komplexität dieses Filters durch eine LSE-Approximation (LSE = Least Square Error) reduziert. Die gesuchte Approximation gE(9) wird so gewählt, dass die Energie des Fehlersignals The complexity of this filter is preferably reduced by an LSE approximation (LSE = Least Square Error). The searched approximation gE (9) is chosen so that the energy of the error signal

2 e2 = E {gE(<5) - gE(0)}2 (XVI) 2 e2 = E {gE (<5) - gE (0)} 2 (XVI)

0 Ö 0 Ö

minimal wird. Durch Ableiten nach den Entzerrerkoeffizienten g e (9) und Null setzen ergibt sich ein lineares Gleichungssystem, mit welchem die Vorfilterkoeffizienten bestimmt werden können. becomes minimal. Deriving the equalizer coefficients g e (9) and setting zero results in a linear system of equations with which the pre-filter coefficients can be determined.

Der Interpolator 32 ermittelt aus den z.B. 4 innerhalb eines Symbolintervalls Ts liegenden Abtastwerten einen phasenmässig berichtigten, geschätzten Abtastwert. Gemäss der Erfindung wird dabei das Interpolationsproblem nicht unabhängig vom Übertragungssystem betrachtet. The interpolator 32 determines from e.g. 4 samples lying within a symbol interval Ts an estimated sample corrected in phase. According to the invention, the interpolation problem is not considered independently of the transmission system.

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der optimalen Interpolar-Koeffizienten. Die Symbolfolge a wird vom Sendefilter hs(t) pulsamplitudenmoduliert und bei der Übertragung von Weissem Gauss'schem Rauschen gestört. Nach der Empfangsfilterung hr(t) erfolgt eine Abtastung. Dies führt zum diskreten Empfangsvektor i. Ein Segment, beginnend beim unteren Index Nu und endend beim oberen Index N0 mit infolgedessen N0-Nu+1 Koeffizienten, wird an den (optimalen) Interpolator g0 weitergegeben. Der MMSE-Schätzwert 09 des Sendesymbols ad ist eine Linearkombination der Elemente von ib. Da das Nutzsignal zyklostationär ist, hängt a0 bei entsprechender Verschiebung des Beobachtungsfensters (Nu: N0) nicht vom Index 3 ab. Selbstverständlich hängt g0 vom Abtastoffset e ab. Gemäss der Erfindung wird also g0 so gewählt, dass der Fehler e0 zwischen dem tatsächlich gesendeten Symbol ad und dem geschätzten Symbol ad gemittelt minimal ist. Mit dem Ortogonalitätsteoren erhält man somit die Interpolatorkoeffizienten (Vektorschreibweise). 6 shows a block diagram to illustrate the optimal interpolar coefficients. The symbol sequence a is pulse-amplitude modulated by the transmission filter hs (t) and is disturbed during the transmission of white Gaussian noise. After the reception filtering hr (t) there is a sampling. This leads to the discrete reception vector i. A segment, starting at the lower index Nu and ending at the upper index N0 with consequently N0-Nu + 1 coefficients, is passed on to the (optimal) interpolator g0. The MMSE estimate 09 of the transmission symbol ad is a linear combination of the elements of ib. Since the useful signal is cyclostationary, a0 does not depend on index 3 if the observation window (Nu: N0) is shifted accordingly. Of course, g0 depends on the waste set e. According to the invention, g0 is therefore chosen such that the error e0 between the symbol ad actually sent and the estimated symbol ad is minimal. With the orthogonality tore you get the interpolator coefficients (vector notation).

8 8th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

CH 683 307 A5 CH 683 307 A5

-1 -1

So = b A (XVII> So = b A (XVII>

rBrB rBrB

(XVIII) (XVIII)

Dabei bezeichnet A rßrß die Autokorrelationsmatrix des Empfangsvektors tb: A rßrß denotes the autocorrelation matrix of the reception vector tb:

ArBrB (0,U) = Rmm E (J-p.)TÄ] ArBrB (0, U) = Rmm E (J-p.) TÄ]

OO OO

+ E h(^TA + £ + kTg) h (]JLTA + s + kTg) + E h (^ TA + £ + kTg) h (] JLTA + s + kTg)

ct=-°° ct = - °°

Rmm^) = No/2 (hr(t)*hr(t)]t = z (XIX) Rmm ^) = No / 2 (hr (t) * hr (t)] t = z (XIX)

Rmm bezeichnet die Autokorrelationsfunktion des gefilterten Geräusches m(t). Schliesslich bezeichnet h(t) die Faltung der Stossantworten von Sende- und Empfangsfilter: Rmm denotes the autocorrelation function of the filtered noise m (t). Finally, h (t) denotes the convolution of the shock responses of the send and receive filters:

h(t) = hs(t)*hr(t) (XX) h (t) = hs (t) * hr (t) (XX)

b(9) = h (9Ta + e) (XXI) b (9) = h (9Ta + e) (XXI)

Der oben beschriebenen Interpolatoroperation kann ein aequivalentes Filter zugeordnet werden. Dieses Filter hat eine zeitkontinuierliche Impulsantwort g0(t). Wenn die Abtastwerte mit diesem Filter gefiltert werden, entsteht das optimal interpolierte zeitkontinuierliche Empfangssignal. An equivalent filter can be assigned to the interpolator operation described above. This filter has a continuous impulse response g0 (t). If the samples are filtered with this filter, the optimally interpolated continuous-time received signal is produced.

Fig. 7 zeigt die Stossantwort des aequivalenten Filters bei einer Interpolation mit 3 Stützstellen. Das Maximum liegt bei t = 0. Bei t = -Ta und t = +Ta hat das Filter einen Nulldurchgang. Bei t = +/-0,5Ta hat die Impulsantwort einen Sprung. Es ist zu beachten, dass der Phasenfehler e stets kleiner als Ta/2 ist. 7 shows the impact response of the equivalent filter in an interpolation with 3 interpolation points. The maximum is t = 0. At t = -Ta and t = + Ta the filter has a zero crossing. At t = +/- 0.5Ta the impulse response has a jump. It should be noted that the phase error e is always smaller than Ta / 2.

Zu einem gegebenen Phasenfehler e werden die Interpolatorkoeffizienten aus der Fig. 7 so gewonnen, dass die Werte bei e, e-Ta und b+Ta abgelesen werden. Aus den Abtastwerten des Empfangssignals werden dann stets die drei dem zu interpolierenden Phastentakt am nächsten liegenden Werte herangezogen und entsprechend den Koeffizienten gewichtet summiert. For a given phase error e, the interpolator coefficients from FIG. 7 are obtained in such a way that the values at e, e-Ta and b + Ta are read off. The three values closest to the phase clock to be interpolated are then always taken from the sampled values of the received signal and weighted according to the coefficients.

Es hat sich gezeigt, dass bei einer Interpolation mit nur zwei Koeffizienten die lineare Interpolation in guter Näherung optimal ist. It has been shown that with an interpolation with only two coefficients, the linear interpolation is optimal in a good approximation.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass durch die Erfindung unter Beachtung relevanter praktischer Imperfektionen ein Modem konzipiert werden kann, welches gegenüber einem herkömmlichen binären FM-Modem nahezu die doppelte Bandbreiteneffizienz aufweist. So wird z.B. eine 8 kb/s Übertragung in 12,5 kHz-Kanalraster bei 60 dB Nachbarkanaldämpfung ermöglicht. Ferner ermöglicht die Erfindung eine AC-Kopplung mit mehr als 100 Hz. Variationen der Modular- und Demodulatorkon-stanten und des DC-Offsets werden nahezu perfekt ausgeregelt, wenn sie über nur ca. 100 Symbole mehr oder weniger konstant sind. Die Taktrückgewinnung erfordert sehr wenig Taps sowohl für die Vor-filter-Realisierung als auch für den Interpolator. Schliesslich wird durch die Erfindung das Einschwingverhalten des DFE-Decoders wesentlich verbessert. In summary, it can be stated that the invention, taking into account relevant practical imperfections, allows a modem to be designed which has almost twice the bandwidth efficiency compared to a conventional binary FM modem. For example, 8 kb / s transmission in 12.5 kHz channel grid with 60 dB adjacent channel attenuation. Furthermore, the invention enables AC coupling with more than 100 Hz. Variations in the modular and demodulator constants and the DC offset are almost perfectly compensated if they are more or less constant over only about 100 symbols. The clock recovery requires very little taps both for the pre-filter implementation and for the interpolator. Finally, the transient response of the DFE decoder is significantly improved by the invention.

Claims (14)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Übertragung digitaler Daten über einen schwundbehafteten Kanal, bei welchem Verfahren a) die in Form von mindestens vierstufigen Symbolen mit einer Symbolrate 1/Ts vorliegenden Daten mit einem Pulsformer (9) in ein Basisbandsignal umgewandelt werden,1. Method for the transmission of digital data via a channel with loss, in which method a) the data present in the form of at least four-stage symbols with a symbol rate 1 / Ts are converted into a baseband signal with a pulse shaper (9), b) das Basisbandsignal mittels eines FM-Verfahrens (12, 14) über den schwundbehafteten Kanal (3) übertragen wird,b) the baseband signal is transmitted by means of an FM method (12, 14) over the fading channel (3), c) ein das übertragene Basisbandsignal beinhaltendes Empfangssignal mit einer bestimmten Abtastrate Ta abgetastet (17) wird undc) a received signal including the transmitted baseband signal is sampled (17) at a specific sampling rate Ta and 99 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 CH 683 307 A5CH 683 307 A5 d) aus dem abgetasteten Empfangssignal geschätzte Symbole ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass e) senderseitig das Basisbandsignal durch ein Hochpassfilter (10) zumindest von seinem DC-Anteil befreit wird und f) die geschätzten Symbole unter Verwendung eines eine vorhandene Intersymbolinterferenz zumindest teilweise kompensierenden DFE-Decoders (21) ermittelt werden.d) symbols estimated from the sampled received signal are determined, characterized in that e) at the transmitter end the baseband signal is at least freed from its DC component by a high-pass filter (10) and f) the estimated symbols are used using a DFE which at least partially compensates for an existing intersymbol interference -Decoders (21) can be determined. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Symbole in voneinander unabhängigen Blöcken einer bestimmten Blocklänge übertragen werden und dass empfängerseitig auf digitaler Ebene Parameter wie Signalamplitude und DC-Offset mit einer rückkoppiungsfreien Parameterschätzung (23) ermittelt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the symbols are transmitted in mutually independent blocks of a certain block length and that parameters such as signal amplitude and DC offset are determined on the receiver side with a feedback-free parameter estimate (23). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochpassfilter (10) eine Grenzfrequenz von mindestens 20 Hz und höchstens 300 Hz, insbesondere von 50 bis 100 Hz hat.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the high-pass filter (10) has a cutoff frequency of at least 20 Hz and at most 300 Hz, in particular from 50 to 100 Hz. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochpassfilter (10) ein Filter erster Ordnung ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the high-pass filter (10) is a first order filter. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung des Einschwingverhaltens des DFE-Decoders (21) mit einem dem DFE-Decoder (21) vorgeschalteten Blockegalisator (22) gezielt die durch benachbarte Blöcke hervorgerufene Intersymbolinterferenz abgeglichen wird und dass mit dem DFE-Decoder (21) nur die blockinterne Intersymbolinterferenz kompensiert wird.5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that in order to improve the transient response of the DFE decoder (21) with a block equalizer (22) upstream of the DFE decoder (21), the intersymbol interference caused by adjacent blocks is specifically compared and that only the intra-block inter-symbol interference is compensated with the DFE decoder (21). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Empfangssignal mit einem freilaufenden Oszillator mit einer Abtastrate 1/Ta, die grösser als die Symbolrate 1/Ts ist, überabgetastet wird, dass b) eine Taktphasenschätzung (18) zur Ermittlung des Taktphasenfehlers durchgeführt wird und c) dass das überabgetastete Empfangssignal entsprechend dem ermittelten Taktphasenfehler einmal pro Symbolintervall Ts interpoliert wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a) the received signal is oversampled with a free-running oscillator with a sampling rate 1 / Ta, which is greater than the symbol rate 1 / Ts, that b) a clock phase estimate (18 ) is carried out to determine the clock phase error and c) that the oversampled received signal is interpolated once per symbol interval Ts in accordance with the clock phase error determined. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Interpolation taktphasenfehlerab-hängige Koeffizienten zur Gewichtung des abgetasteten Empfangssignals verwendet werden, die den Fehler zwischen dem interpolierten und dem idealen Signalwert im gesuchten Abtastzeitpunkt unter Berücksichtigung der gesamten Übertragungsstrecke nach dem MMSE-Kriterium optimieren.7. The method according to claim 6, characterized in that clock phase error-dependent coefficients for weighting the sampled received signal are used for interpolation, which optimize the error between the interpolated and the ideal signal value at the searched sampling time, taking into account the entire transmission path according to the MMSE criterion. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastrate 1/Ta viermal grösser ist als die Symbolrate 1/Ts und dass zur Interpolation mindestens zwei und höchstens drei Werte des abgetasteten Empfangssignals herangezogen werden.8. The method according to claim 7, characterized in that the sampling rate 1 / Ta is four times greater than the symbol rate 1 / Ts and that at least two and at most three values of the sampled received signal are used for interpolation. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beginn der Taktphasenschätzung die Werte des überabgetasteten Empfangssignals mittels eines Vorfilters (28) gefiltert werden, dessen Stützstellen entsprechend der Abtastrate beabstandet sind und dessen Koeffizienten zumindest näherungsweise gemäss cos (cht/2) g(9TA)9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that at the start of the clock phase estimate, the values of the oversampled received signal are filtered by means of a pre-filter (28), the support points of which are spaced apart according to the sampling rate and whose coefficients are at least approximately according to cos (cht / 2) g (9TA) bemessen werden, wobei g(.) die Übertragungsfunktion des Gesamtsystems ist.be dimensioned, where g (.) is the transfer function of the overall system. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Koeffizienten des Vorfilters (28) die optimale Impulsantwort gemäss dem LSE-Prinzip approximieren.10. The method according to claim 9, characterized in that the coefficients of the pre-filter (28) approximate the optimal impulse response according to the LSE principle. 11. Senderschaltkreis zum Senden von digitalen Daten gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1 mit einem Pulsformer (9) zum Umwandeln von mindestens vierstufigen Symbolen in ein Basisbandsignal und einen Signalausgang zum Anschliessen des Senderschaltkreises an ein FM-Funkgerät (7.1 resp. 7.2), dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochpassfilter (10) mit einer Grenzfrequenz von mindestens 50 Hz und höchstens 200 Hz zwischen Pulsformer (9) und Signalausgang vorgesehen ist.11. transmitter circuit for sending digital data according to the method of claim 1 with a pulse shaper (9) for converting at least four-stage symbols into a baseband signal and a signal output for connecting the transmitter circuit to an FM radio (7.1 or 7.2), characterized that a high-pass filter (10) with a cut-off frequency of at least 50 Hz and at most 200 Hz is provided between the pulse shaper (9) and the signal output. 12. Empfängerschaltkreis zum Empfangen von digitalen Daten in Form von Empfangssignalen gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1, mit einem Signaleingang zum Anschliessen des Empfängerschaltkreises an ein FM-Funkgerät (7.2 resp. 7.1), einer Abtastschaltung (17) zum Abtasten des Empfangssignals mit einer gegebenen Abtastrate (Ta) und einem Symboldetektor (19) zum Ermitteln geschätzter Symbole aus dem abgetasteten Empfangssignal, dadurch gekennzeichnet, dass der Symboldetektor (19) einen DFE-Decoder (21) umfasst, der eine Intersymbolinterferenz zumindest teilweise kompensiert.12. Receiver circuit for receiving digital data in the form of received signals according to the method of claim 1, with a signal input for connecting the receiver circuit to an FM radio (7.2 or 7.1), a sampling circuit (17) for sampling the received signal with a given Sampling rate (Ta) and a symbol detector (19) for determining estimated symbols from the sampled received signal, characterized in that the symbol detector (19) comprises a DFE decoder (21) which at least partially compensates for intersymbol interference. 13. Modem gekennzeichnet durch einen Senderschaltkreis (1.1) gemäss Anspruch 11 und einem Empfängerschaltkreis (4.1) gemäss Anspruch 12.13. Modem characterized by a transmitter circuit (1.1) according to claim 11 and a receiver circuit (4.1) according to claim 12. 14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch mindestens zwei Modems gemäss Anspruch 13 und mindestens zwei Funkübertragungsgeräte (7.1, 7.2) zur Übertragung von Sprachsignalen, wobei die Modems an die Funkübertragungsgeräte (7.1, 7.2) an-schliessbar sind.14. Device for carrying out the method according to claim i, characterized by at least two modems according to claim 13 and at least two radio transmission devices (7.1, 7.2) for transmitting voice signals, the modems being connectable to the radio transmission devices (7.1, 7.2). 1010th
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