DE10051889A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Datenpakets in einem Datenstrom - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Datenpakets in einem DatenstromInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines Datenpakets in einem Datenstrom, bei dem mittels einer Gleichspannungsanteil-Ermittlungsschaltung (30) der Gleichspannungsanteil (dc) für ein demoduliertes, digitales Eingangssignal (S¶in¶) berechnet wird, bei dem dem Eingangssignal (S¶in¶) ein k-Bit-Wort zugeordnet wird, indem von einer Dekodierschaltung (37) für jedes einem Bit entsprechende Symbol des Eingangssignals (S¶in¶) ein Bitwert (1 oder 0) in Abhängigkeit vom Gleichspannungsanteil (dc) bestimmt wird, bei dem das dem Eingangssignal (S¶in¶) entsprechende k-Bit-Wort von einer Vergleichs- und Korrelationsberechnungsschaltung (41) mit einem erwarteten k-Bit-Synchronisationswort verglichen wird, um einen Korrelationswert (c¶v¶) zu bestimmen, und bei dem ein Paketerkennungssignal (p¶d¶) von einer Korrelationswertvergleichsschaltung (43) erzeugt wird, wenn der Korrelationswert (c¶v¶) größer als ein Korrelationsschwellenwert (c¶th¶) ist. Die Berechnung des Gleichspannungsanteils (dc) wird dabei zumindest solange fortlaufend wiederholt, bis ein Paketerkennungssignal (p¶d¶) anzeigt, daß ein Datenpaket empfangen wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen
eines Datenpakets in einem Datenstrom.
Bei digitalen Kommunikationssystemen, die auf dem TDMA (time division
multiple access; Vielfachzugriff im Zeitmultiplex) basieren, wie beispiels
weise Systemen, die nach dem sogenannten Bluetooth-Standard arbeiten,
müssen Sender und Empfänger synchronisiert sein, bevor Daten übertra
gen werden können. Ein herkömmliches Synchronisationsverfahren
besteht darin, daß der Sender eine digitale Sequenz also eine Sequenz von
einzelnen Bits entsprechenden Symbolen sendet, die dem Empfänger
bekannt ist. Der Empfänger muß nun nach dieser Sequenz suchen, und
wenn er die Sequenz zeitlich und mit ihrer genauen Lage im Frequenzband
feststellt, ist die Synchronisation erfolgreich abgeschlossen.
Auf der Empfängerseite muß hierzu zunächst festgestellt werden, ob ein
Datenpaket vorliegt oder nicht, und wenn ein Datenpaket erkannt wurde,
muß der Daten- oder Symboltakt wiedergewonnen werden. Beim Erkennen
des Datenpakets, das mit hoher Genauigkeit erfolgt, wird jedoch der
Datentakt oder das Timing nur grob abgeschätzt. Auf der anderen Seite
erfolgt die Wiedergewinnung des Daten- oder Symboltaktes zwar mit hoher
Präzision für gültige Datenpakete, setzt aber voraus, daß das Datenpaket
bereits erfolgreich detektiert wurde.
Für ein digitales Kommunikationssystem, das nach dem Bluetooth-Stan
dard arbeitet und bei dem eine binäre, gaußförmige Frequenzmodulation
mit niedrigem Modulationsindex (Schmalbandfrequenzmodulation) be
nutzt wird, bestünde ein optimaler Datenpaketdetektor aus einem Korre
lator, der die Wellenform eines empfangenen, demodulierten, digitalen
Eingangssignals mit einer erwarteten Wellenform vergleicht und einen
entsprechenden Korrelationswert berechnet. Der berechnete Korrela
tionswert entspräche dann dem Grad der Ähnlichkeit zwischen der emp
fangenen und der erwarteten Wellenform. Abgesehen davon, daß ein der
artiger Korrelator nur mit hohem Kosten- und Schaltungsaufwand zu rea
lisieren wäre, besteht das Hauptproblem darin, daß die erwartete Wellenform
nicht hinreichend definiert werden kann, da sie aufgrund von
Schaltungstoleranzen von Sender zu Sender und von Empfänger zu
Empfänger variiert. Daneben treten auch bei einem Sender und einem
Empfänger Wellenformänderungen auf, die sich durch Störungen bei der
Übertragung ergeben. Eine zuverlässige Korrelation von empfangener
Wellenform mit einer erwarteten Wellenform ist somit praktisch nicht
möglich.
Während die erwartete Wellenform praktisch nicht zu definieren ist, ist die
erwartete Bitfolge im Empfänger vollständig bekannt.
Bei einer bekannten Senderempfängervorrichtung (WO 00/18150) für ein
digitales Kommunikationssystem wird daher ein von einer Antenne
empfangenes Funksignal im Empfängerkreis demoduliert, um ein digita
les Eingangssignal zu erzeugen. Dieses digitale Eingangssignal wird einem
Synchronisationskreis zugeführt, der das Eingangssignal gleitend mit ei
nem erwarteten Zugriffscode vergleicht, um das Datenpaket zu akzeptie
ren wenn der empfangene Zugriffscode gleich dem erwarteten Zugriffscode
ist. Ansonsten wird das empfangene Eingangssignal abgewiesen.
Um einen Bit für Bit Vergleich zwischen einem digitalen Eingangssignal
und einem erwarteten Zugriffscode oder Synchronisationswort zu ermög
lichen, wird bei einem herkömmlichen Verfahren jedem einem Bit entspre
chenden Symbol im Eingangssignal der entsprechende Bitwert dadurch
zugeordnet, daß die Signalhöhe des Eingangssignals für jedes Symbol mit
einem Schwellenwert verglichen wird, der einem geschätzten oder voraus
sichtlichem Gleichspannungsanteil entspricht. Aufgrund von Systempa
rameterschwankungen, wie Trägerfrequenzabweichung und Demodula
tormittenfrequenzabweichung weist das resultierende demodulierte
Signal eine große unbekannte Gleichspannungsanteilüberlagerung auf,
die zu berücksichtigen ist.
Da der tatsächliche Gleichspannungsanteil für jedes Datenpaket unter
schiedlich ist, kann eine genaue Gleichspannungsanteilabschätzung erst
begonnen werden, wenn der Empfänger beginnt ein gewünschtes Daten
paket tatsächlich zu empfangen. Daher weisen Datenpakete, die in digita
len Kommunikationssystemen verwendet werden, die nach dem DECT-
Standard für digitale Nabenstellenanlagen oder dem IEEE 820.11-Stan
dard für drahtlose lokale Netzwerke arbeiten, eine lange Anfangssequenz
auf, die keinen eigenen Gleichspannungsanteil besitzt, bei denen also die
übertragenen Symbole eine ausgeglichene Polarität aufweisen. Eine der
artige Sequenz kann beispielsweise abwechselnd aus 0 und 1 bestehen.
Somit läßt sich eine genaue Gleichspannungsanteilabschätzung durch
einfache Tiefpaßfilterung des demodulierten Eingangssignals durchfüh
ren.
Bei Standards, die nur eine kurze Anfangssequenz mit ausgeglichener
Polarität fordern, wie beispielsweise der Bluetooth-Standard, bei dem nur
garantiert wird, daß die ersten vier Symbole Gleichspannungsanteilfrei
sind, läßt sich eine derartige Gleichspannungsanteilabschätzung mittels
einfacher Tiefpaßfilterung nicht durchführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrich
tung zum Erkennen eines Datenpakets in einem Datenstrom bereitzustel
len, das bzw. die selbst dann eine zuverlässige Datenpaketerkennung
ermöglicht, wenn die Anfangssequenz eines Datenpakets ohne eigenen
Gleichspannungsanteil nur wenige Symbole umfaßt.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Vorrich
tung nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter
bildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen
beschrieben.
Zum Erkennen eines Datenpakets in einem Datenstrom ist also vorgese
hen, daß der Gleichspannungsanteil für ein demoduliertes, digitales Ein
gangssignal berechnet wird, daß dem Eingangssignal ein k-Bit-Wort zuge
ordnet wird, indem für jedes einem Bit entsprechende Symbol des Ein
gangssignals ein Bitwert 1 oder 0 in Abhängigkeit vom Gleichspannungsanteil
bestimmt wird, daß das dem Eingangssignal entsprechende k-Bit-
Wort mit einem erwarteten k-Bit-Synchronisationswort verglichen wird,
um einen Korrelationswert zu bestimmen, und daß ein Paketerkennungs
signal erzeugt wird, wenn der Korrelationswert größer als ein Korrela
tionsschwellenwert ist.
Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es also, daß jedesmal,
wenn dem Eingangssignal ein k-Bit-Wort zugeordnet wird, angenommen
wird, daß das erwartete k-Bit-Synchronisationswort bereits vollständig
empfangenen wurde, selbst wenn dies noch nicht der Fall sein kann, so
daß für die Berechnung des Gleichspannungsanteils geeignete Bereiche
aus der erwarteten Symbolfolge, also aus dem erwarteten Synchronisa
tionswort ausgewählt werden können, um für die Berechnung des Gleich
spannungsanteils verwendet zu werden. Hierfür wird die empfangene de
modulierte Wellenform des Eingangssignals in Form ihrer Abtastwerte in
einer Verzögerungsleitung mit niedriger Überabtastungsrate und geringer
Auflösung gespeichert. Die zeitliche Länge der Verzögerungsleitung ist da
bei so, daß die gesamte Symbolfolge, die für die Datenpaketerkennung
benutzt wird, darin gespeichert werden kann. Die Verzögerungsleitung ist
also in der Lage, das gesamte erwartete Bitsynchronisationswort zu spei
chern.
Die Bewertung der Symbole, also die Zuordnung der Bitwerte 1 oder 0 zu
einem Symbol, wird dabei ebenso wie die Berechnung des Gleichspan
nungsanteils fortlaufend für die gesamte als Wellenform gespeicherte
Symbolsequenz wiederholt, wobei jeweils der aktuell berechnete Gleich
spannungsanteil berücksichtigt wird. Nur wenn die gewünschte Symbol-
oder Bitfolge tatsächlich vollständig in der Verzögerungsleitung gespei
chert ist, stimmt der berechnete Gleichspannungsanteil genau mit der tat
sächlichen Gleichspannungsüberlagerung des Eingangssignals überein,
so daß als Folge hiervon den gespeicherten Symbolen genau die Bitwerte
zugeordnet werden, die ursprünglich gesendet wurden. Das dem Ein
gangssignal zugeordnete k-Bit-Wort stimmt dann praktisch vollständig
mit dem k-Bit-Synchronisationswort überein, so daß der Empfang eines
Datenpakets zuverlässig erkannt wird und der Gleichspannungsanteil für
die Bewertung der Symbole genau ermittelt ist.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß
durch die Wahl eines geeigneten Korrelationsschwellenwertes gezielt er
reicht werden kann, daß sowohl die Anzahl von tatsächlich übertragenen,
aber zurückgewiesenen Datenpaketen (FRR: = frame rejection rate) als
auch die Anzahl von vermeintlich empfangenen Datenpaketen (FAR fal
se alarm rate) klein gehalten werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß das Ein
gangssignal abgetastet wird, um eine dem Eingangssignal entsprechende
Folge von Abtastwerten zu erzeugen, und daß aus einer ausgewählten An
zahl von Abtastwerten der Gleichstromanteil des Eingangssignals berech
net wird, wobei der Gleichspannungsanteil des Eingangssignals nach je
der Abtastung des Eingangssignals zumindest solange neu berechnet
wird, bis der durch Vergleich des dem Eingangssignal entsprechenden k-
Bit-Worts mit einem erwarteten k-Bit-Synchronisationswort ermittelte
Korrelationswert größer als ein Korrelationsschwellenwert ist. Hierdurch
wird es ermöglicht, das erfindungsgemäße Verfahren auf besonders effi
ziente Weise in einem Kommunikationssystem zu implementieren.
Um zu verhindern, daß eine hohe Nebenmodulation, die ein Überschreiten
der Korrelationsschwelle bewirkt, zum vorzeitigen Erzeugen eines Paket
erkennungssignals und damit zu einem fehlerhaften Erkennen eines Da
tenpakets führt, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen, daß nach dem Erzeugen eines Paketerkennungssignals der
entsprechende Korrelationswert gespeichert und die Abtastung des Ein
gangssignals, die Berechnung des Gleichspannungsanteils sowie der Ver
gleich des dem Eingangssignal entsprechenden k-Bit-Worts mit einem er
warteten k-Bit-Synchronisationswort zum Ermitteln des Korrelationswert
noch für eine vorgebbare Zeitdauer fortgesetzt wird, und daß nochmals ein
Paketerkennungssignal erzeugt wird, wenn ein erneut ermittelter Korrela
tionswert größer als der Korrelationsschwellenwert und größer als der zuvor
ermittelte, gespeicherte Korrelationswert ist.
Auf diese Weise wird die zuverlässige Datenpaketerkennung sicherge
stellt, da nach einem ersten Erkennen eines Datenpakets noch für eine ge
wisse Zeit überprüft wird, ob nicht doch noch eine bessere Korrelation zwi
schen dem dem Eingangssignal entsprechenden k-Bit-Wort und dem Syn
chronisationswort auftritt, die dann als zutreffende Datenpaketerken
nung gewertet wird. Wird erneut ein Paketerkennungssignal erzeugt, so
wird auch der zu diesem Zeitpunkt vorliegende Wert des Gleichspan
nungsanteils übernommen, während der vorherige Wert dafür verworfen
wird. Die vorgebbare Zeitdauer kann dabei entsprechend den jeweiligen
Anforderungen an die Zuverlässigkeit, die Datenübertragungsgeschwin
digkeit und den Implementierungsaufwand programmiert werden.
Bei einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgese
hen, daß zum Bestimmen des dem Eingangssignal entsprechenden k-Bit-
Worts, das Eingangssignal abgetastet wird, um eine dem Eingangssignal
entsprechende Folge von Abtastwerten zu erzeugen, und daß jedem Ab
tastwert einer ausgewählten Vielzahl von Abtastwerten in Abhängigkeit
vom Gleichspannungsanteil des Eingangssignals ein Bitwert 1 oder 0 zu
geordnet wird.
Grundsätzlich ist es denkbar, daß Eingangssignal so abzutasten, daß für
jedes Symbol des Eingangssignals, also für jeden einem Bit entsprechen
den Abschnitt des Eingangssignals im Durchschnitt nur z. B. 1,5 oder 1,7
Abtastwerte vorliegen. Dies hat jedoch zur Folge, daß für einige Symbole
zwei Abtastwerte vorliegen, während für andere Symbole nur ein Abtast
wert ermittelt wird. Hierdurch kann es jedoch häufiger zu Fehlern bei der
Zuordnung des Bitwertes 1 oder 0 zu einem Symbol kommen, insbesonde
re wenn ein für die Zuordnung verwendeter Abtastwert im Übergangsbe
reich zwischen zwei Symbolen liegt. Um hier die Zuverlässigkeit des erfin
dungsgemäßen Verfahrens zu erhöhen, ist nach einer vorteilhaften Wei
terbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Eingangssignal mit einer
Frequenz fsample abgetastet wird, die so gewählt ist, daß die Abtastrate
wenigstens gleich dem Zweifachen der Symbolfrequenz fsymb ist, daß also
für jedes Symbol wenigstens zwei Abtastwerte ermittelt werden, und daß
zum Bilden des dem Eingangssignal entsprechenden k-Bit-Worts jeweils
nur ein Abtastwert pro Symbol ausgewählt wird.
Dabei ist es zweckmäßig, die Abtastwerte zum Bilden des dem Eingangs
signal entsprechenden k-Bit-Worts so aus der Folge von Abtastwerten
auszuwählen, daß die ausgewählten Abtastwerte innerhalb der Folge je
weils im wesentlichen den gleichen Abstand voneinander haben.
Durch den im wesentlichen gleichen Abstand der Abtastwerte innerhalb
der gespeicherten Folge von Abtastwerten wird erreicht, daß immer wieder
Abtastwerte für die Bestimmung des Bitwertes des Symbols verwendet
werden, die dem zentralen Bereich des Symbol zugeordnet sind, so daß ei
ne zuverlässige Datenpaketerkennung sichergestellt ist. Wenn also
beispielsweise zu einem Zeitpunkt zur Zuordnung des k-Bit-Wortes zum
Eingangssignal Abtastwerte verwendet werden, die im Randbereich der
Symbole liegen, so werden, je nach Größe der Abtastrate, bei der nächsten
oder übernächsten Zuordnung des k-Bit-Wortes zum Eingangssignal
Abtastwerte verwendet, die den zeitlich mittleren Bereichen der Symbole
entsprechen sind.
Bei einer anderen Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Anzahl von Abtastwerten zum Berechnen des Gleichspannungsanteils
des Eingangssignals so gewählt wird, daß die Abtastwerte Bereichen im er
warteten k-Bit-Synchronisationswort entsprechen, die im wesentlichen
die gleiche Anzahl von Bits mit dem Wert "0" wie von Bits mit dem Wert "1"
aufweisen, und daß der Gleichspannungsanteil als Mittelwert der Abtast
werte berechnet werden kann, wobei die Anzahl von Abtastwerten zum Be
rechnen des Gleichspannungsanteils aus zumindest einer Gruppe von un
mittelbar aufeinander folgenden Abtastwerten besteht, die mehreren auf
einander folgenden Symbolen entsprechen.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Anzahl von Abtastwerten
zum Berechnen des Gleichspannungsanteils aus zwei Gruppen von Ab
tastwerten besteht, die durch eine Vielzahl von Abtastwerten von einander
getrennt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen von Datenpaketen in
einem Datenstrom läßt sich besonders vorteilhaft mit einer Vorrichtung
ausführen, die eine Verzögerungsleitung mit einer Anzahl von Speicher
plätzen, in denen Abtastwerte eines demodulierten digitalen Eingangs
signals seriell gespeichert werden; eine Gleichspannungsanteil-Ermitt
lungsschaltung, die mit der Verzögerungsleitung verbunden ist, um einen
Gleichsspannungsanteil des Eingangssignals als Mittelwert einer ausge
wählten Anzahl von Abtastwerten zu berechnen; eine mit der Verzöge
rungsleitung und der eine Gleichspannungsanteil-Ermittlungsschaltung
verbundene Dekodierschaltung, die eine Vielzahl von Abtastwerten mit
dem Gleichspannungsanteil vergleicht, um jedem Abtastwert einen Bit
wert 0 oder 1 zuzuordnen und so ein dem Eingangssignal entsprechendes
k-Bit-Wort zu bilden; eine Vergleichs- und Korrelationsberechnungschal
tung, die das dem Eingangssignal entsprechende k-Bit-Wort mit einem er
warteten k-Bit-Synchronisationswort vergleicht und einen Korrelations
wert für das dem Eingangssignal entsprechende k-Bit-Wort berechnet,
und eine Korrelationswertvergleichsschaltung aufweist, die den von der
Vergleichs- und Korrelationsberechnungschaltung gelieferten Korrela
tionswert mit einem Korrelationsschwellenwert vergleicht, um ein Paket
erkennungssignal zu liefern, wenn der Korrelationswert größer oder gleich
dem Korrelationsschwellenwert ist.
Zweckmäßigerweise entspricht dabei die Anzahl von Speicherplätzen der
Tiefe y der Verzögerungsleitung der Anzahl von Bits im Synchronisations
wort multipliziert mit der Überabtastrate, also mit der Anzahl der Abtast
werte je Symbol. Jeder Speicherplatz der Verzögerungsleitung kann also y
Bits und damit ein y-Bit-Wort speichern, das einem digitalisierten Abtast
wert eines Symbols entspricht.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Dekodierschaltung eine Vielzahl von
Vergleichskreisen umfaßt, an die jeweils der Gleichspannungsanteil ange
legt ist und von denen jeder mit einem dem Speicherplätze der Verzöge
rungsleitung verbunden ist, um den jeweiligen Abtastwert mit dem Gleich
spannungsanteil zu vergleichen und einen Bitwert 1 oder 0 zu ermitteln, so
daß am Ausgang der Dekodierschaltung das dem Eingangssignal entspre
chende k-Bit-Wort anliegt.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Gleichspannungsanteil-
Ermittlungsschaltung zumindest einen Addierkreis und eine über ein
Halteglied mit dem Ausgang des Addierkreises verbundene Dividierschal
tung aufweist, wobei ein Eingang des Addierkreises mit einem ersten Spei
cherplatz der Verzögerungsleitung und ein anderer Eingang mit einem
zweiten Speicherplatz der Verzögerungsleitung verbunden ist, der durch
eine Vielzahl von Speicherplätzen vom ersten Speicherplatz getrennt ist,
wobei der Eingang, der mit dem zweiten Speicherplatz verbunden ist, ne
giert oder invertiert ist, und der Ausgang des Addierkreises über das Halte
glied an einen dritten Eingang zurückgeführt ist, so daß bei jeder Addition
das Ergebnis der vorhergehenden Addition mit addiert wird, wobei die
vom Haltekreis gelieferte Summe in der Dividierschaltung durch einen
dem Abstand der beiden Speicherplätze entsprechende Wert geteilt wird,
um den Gleichspannungsanteil zu berechnen, und wobei vorzugsweise
zwei mit Speicherplätzen der Verzögerungsleitung verbundene Addier
kreise vorgesehen sind, deren Ausgangssignale über einen weiteren Ad
dierkreis an die Dividierschaltung geliefert werden. Der erste Speicher
platz braucht dabei nicht notwendigerweise der erste Speicherplatz der
Verzögerungsleitung zu sein.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die mit der Dekodierschaltung und einem
das erwartete k-Bit-Synchronisationswort speichernden Register verbun
dene Vergleichs- und Korrelationsberechnungschaltung neben einer Viel
zahl von Vergleichskreisen zum Vergleichen des von der Dekodierschal
tung gelieferten, dem Eingangssignal entsprechenden k-Bit-Wort mit dem
k-Bit-Synchronisationswort ein Korrelationsglied aufweist, das für jedes
übereinstimmende Bit-Paar eine Eins aufaddiert, um den Korrelations
wert zu berechnen.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines digitalen Kommunikationssy
stems mit einer Hauptstation und zumindest einer Neben- oder unterge
ordneten Station,
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer empfangsseitigen
Eingangsschaltung einer Station des digitalen Kommunikationssystems,
Fig. 3 ein schematisches vereinfachtes Blockschaltbild einer Gleichspan
nungsanteil-Ermittlungsschaltung für eine erfindungsgemäße Vorrich
tung zum Erkennen von Datenpaketen in einem Datenstrom,
Fig. 4 ein schematisches vereinfachtes Blockschaltbild einer Korrelations
berechnungsanordnung für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Erkennen von Datenpaketen in einem Datenempfangsstrom und
Fig. 5 ein vereinfachtes schematisches Blockschaltbild einer Korrela
tionswertvergleichsschaltung für eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Erkennen von Datenpaketen in einem Datenempfangsstrom.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende
Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie in Fig. 1 rein schematisch angedeutet ist, besteht ein digitales
Kommunikationssystem beispielsweise aus einer Haupt- oder Basissta
tion 10 und zumindest einer Unter- oder Nebenstation 11. Die Hauptsta
tion 10 und die Nebenstation stehen über Übertragungskanäle 12, 13 mit
einander in Verbindung, um miteinander Daten auszutauschen. Die
Hauptstation 10 kann dabei beispielsweise ein zentrales Steuersystem
sein, das mit einem oder mehreren Peripheriegeräten, die die Unter- oder
Nebenstationen 11 darstellen, über diese Kanäle 12, 13 kommuniziert, um
die Peripheriegeräte zu steuern und/oder mit diesen Daten auszutau
schen. Zum Beispiel kann als zentrales Steuergerät oder -system ein Mo
biltelefon vorgesehen sein, daß über Funkkanäle mit einer Mikrofon-Laut
sprechereinheit in Verbindung steht. Ferner kann als Hauptstation auch
ein PC (Personal Computer) dienen, der über Funkkanäle 12, 13 mit Peri
pheriegeräten, wie Drucker, Scanner und gegebenenfalls auch mit einer
Tastatur und einer Maus Daten austauscht, so daß auf störende Kabel
weitgehend verzichtet werden kann.
Empfangsseitig weisen sowohl die Haupt- als auch die Nebenstation 10, 11
- wie in Fig. 2 gezeigt ist - einen Empfangs- und Demodulationskreis 14
auf, der das von einer Antenne 15 empfangene Signal demoduliert und ein
digitales, demoduliertes Eingangssignal Sin für eine Empfangsschaltung
16 liefert, die das Eingangssignal Sin in eine einem empfangenen Datenpa
ket entsprechende Bitfolge umsetzt. Um der Empfangsschaltung 16 anzu
zeigen, ob ein empfangenes Signal einem Datenpaket für die entsprechen
de Station entspricht oder nicht, ist eine Vorrichtung 17 zum Erkennen
von Datenpaketen in einem Datenempfangsstrom vorgesehen, die im fol
genden der Einfachheit halber kurz als Paketdetektor 17 bezeichnet wird,
vorgesehen. Der Paketdetektor 17 empfängt an seinem Eingang 18 das
Eingangssignal Sin und liefert ein Paketerkennungssignal pd an die Emp
fangsschaltung 16.
Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, weist der Paketdetektor 17 einen
Eingangskreis 19 auf, mit dessen Hilfe die Datenwortlänge x im Eingangs
signal Sin an eine erwartete Datenwortlänge y und die Abtastrate angepaßt
werden. Ein Ausgang 20 des Eingangskreises 19 ist mit einem Eingang 21
einer Verzögerungsleitung 22 verbunden. Von einer Abtastsignalleitung
23 wird über Zweigleitungen 23', 23" ein Abtastsignal mit einer Abtastfre
quenz fsample an einen Takteingang 24 der Verzögerungsleitung 22 und
an einen Abtastschalter 25 des Eingangskreises 19 geführt, um das
Eingangssignal Sin mit der vorgesehenen Abtastfrequenz fsample abzutasten
und die abgetasteten Signalwerte als Abtastwerte hi in die Verzöge
rungsleitung 22 zu übernehmen.
Die Verzögerungsleitung 22 weist n Speicherplätze 22.i mit der Tiefe y auf.
Die Anzahl n der Speicherplätze 22.i entspricht dabei der Anzahl k der Bits
eines erwarteten Synchronwortes multipliziert mit einer Überabtastrate
sr, die die durchschnittliche Anzahl von Abtastwerten hi pro Symbol des
Eingangssignals Sin angibt.
Um den Gleichspannungsanteil dc des Eingangssignals Sin ermitteln zu
können, ist - wie in Fig. 3 gezeigt ist - eine Gleichspannungsanteil-Er
mittlungsschaltung 30 vorgesehen, die zumindest eine, vorzugsweise je
doch zwei Addierschaltungen 31, 32 zur Berechnung einer ersten und ei
ner zweiten Fenstersumme aufweist. Unter Fenstersumme wird hier die
Summe aller Abtastwerte hi verstanden, die in den Speicherplätzen 22.m1
bis 22.(m2-1) bzw. 22.m3 bis 22.(m4-1) gespeichert sind. Da mit jedem Ab
tasttakt ein neuer Abtastwert h0 in den ersten Speicherplatz 22.0 der Ver
zögerungsleitung 22 übernommen wird, während alle anderen Abtastwer
te hi jeweils um einen Speicherplatz weiter geschoben werden, ändert sich
die Fenstersumme bei mit jedem Abtasttakt, entsprechend den jeweils ge
speicherten Werten. Hierbei ist zu beachten, daß der erste Speicherplatz
22.m1 nicht notwendigerweise der erste Speicherplatz der Verzögerungs
leitung 22 sein muß.
Um die beiden Fenstersummen zu berechnen, weist jede der beiden
Addierschaltungen 31, 32 einen Addierkreis 33 auf, dessen erster Eingang
mit einem ersten Speicherplatz 22.m1 bzw. 22.m3 verbunden ist. Ein
zweiter, negierter oder invertierter Eingang ist mit dem zweiten, den Fen
sterbereich begrenzenden Speicherplatz 22.m2 bzw. 22.m4 verbunden.
Der Ausgang des Addierkreises 33 ist an ein Halteglied 34 geführt, dessen
Ausgang einerseits an einen dritten Eingang des zugeordneten Addierkrei
ses 33 zurückgekoppelt und gleichzeitig an einen Eingang eines weiteren
Addierkreises 35 angelegt ist, an dessen anderem Eingang der Ausgang
des Haltegliedes 34 der anderen Addierschaltung angelegt ist. Der Addierkreis
35, der die Summe der beiden Fenstersummen berechnet, ist an eine
Dividierschaltung 36 geführt, die die anliegende Summe der beiden Fen
stersummen durch die Anzahl der in den beiden Fenstern aufsummierten
Abtastwerte, also durch (m2 - m1 + m4 - m3) dividiert, um den den Gleich
spannungsanteil der berücksichtigten Eingangssignalabschnitte darstel
lenden Mittelwerte der Abtastwerte zu berechnen und ein eintsprechendes
Ausgangssignal an eine Dekodierschaltung 37 (siehe Fig. 4) zu liefern, die
eine Vielzahl von gespeicherten Abtastwerten hi mit dem Gleichspan
nungsanteil dc vergleicht, um jedem der Abtastwerte eine Bitwert 0 oder 1
zuzuordnen und so ein dem Eingangssignal Sin entsprechendes Bitwort zu
bilden.
Für die Berechnung des Gleichspannungsanteils dc kann auch jede ande
re geeignete Schaltungsanordnung benutzt werden, die es ermöglicht, den
Mittelwert einer Vielzahl von Abtastwerten innerhalb eines ausgewählten
Fensterbereichs fortlaufend zu berechnen, durch den die Abtastwertfolge
kontinuierlich hindurch geschoben wird, so daß der Berechnungsbereich
für die Mittelwertbildung über die Abtastwertfolge gleitet. Insbesondere
kann auch eine Kammfilterschaltung verwendet werden.
Die beiden Fensterbereiche, also die Speicherplätze 22.m1 bis 22.(m2-1)
und 22.m3 bis 22.(m4-1) für die der Mittelwert der Abtastwerte hi berech
net wird, werden dabei vorteilhafterweise in Abhängigkeit von dem zu er
wartenden Synchronisationswort so gelegt, daß sie mit Synchronisations
wortbereichen zusammenfallen, deren Symbole eine ausgeglichene Polari
tät besitzen, so daß der Mittelwert als Gleichspannungsanteil angesehen
werden kann.
Beispielsweise wird nach dem Bluetooth-Standard eine Datenpaketerken
nung auf der Basis eines 64-Bit-Synchronisationswortes durchgeführt,
dem noch vier Bit einer Preambel hinzugefügt werden. Diese 4-Bit-Pream
bel und ein sogenannter Barker Code am Ende des Synchronisationswor
tes weisen gemäß dem Bluetooth-Standard eine garantiert ausgeglichene
Polarität auf, erzeugen also keinen eigenen Gleichspannungsanteil in Folge
einer Überzahl von Einsen oder Nullen, so daß der Mittelwert der ent
sprechenden Abtastwerte den Gleichspannungsanteil in dem Moment, in
dem das Synchronisationswort und gegebenenfalls die 4-Bit Preambel in
der erwarteten Weise vollständig in der Verzögerungsleitung 22 gespei
chert sind, sehr genau wiedergibt.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt der Paketdetektor 17 neben der Gleich
spannungsanteil-Ermittlungsschaltung 30 (siehe Fig. 3) eine Korrela
tionsberechnungsanordnung 40 die neben der Dekodierschaltung 37 eine
Vergleichs- und Korrelationsberechnungsschaltung 41 aufweist.
Die Dekodierschaltung 37 umfaßt in nicht näher dargestellter Weise eine
Vielzahl k von Subtrahierkreisen an die der Gleichspannungsanteil dc als
zu subtrahierdendes Signal angelegt wird, während die anderen Eingänge
der Subtrahierkreise jeweils mit einem der Speicherplätze 22.i der Verzö
gerungsleitung 22 verbunden sind, so daß als Eingangssignale in(i) der
Subtrahierkreise die jeweiligen Abtastwert hi von den entsprechenden
Speicherplätzen 22.i anliegen. Jeder der Subtrahierkreise liefert ein Aus
gangssignal out(i), das in Abhängigkeit vom Vorzeichen der Differenz
(in(i) - dc) 1 oder 0 ist.
Von den Speicherplätzen 22.i der Verzögerungsleitung 22 werden k Spei
cherplätzen 22.j dabei so ausgewählt, daß jedes Symbol im Eingangssignal
Sin durch einen einzelnen Abtastwert hj repräsentiert wird. Mit Hilfe der
Subtrahierkreise wird also für jedes Symbol im Eingangssignal Sin ein Ab
tastwert hj mit dem Gleichspannungsanteil dc verglichen, um dem Symbol
je nach dem, ob der Abtastwert größer oder kleiner als der Gleichspan
nungsanteil dc ist, also je nach dem, ob die Differenz (in(i) - dc) positiv oder
negativ ist, den Bitwert 1 oder 0 zuzuordnen. Auf diese Weise wird also ent
schieden, ob ein Symbol im Eingangssignal Sin ein Bit mit dem Wert 1 oder
0 darstellt.
Anstelle der beschriebenen Subtrahierkreise, die als Vergleichskreise die
nen, können auch Komperatoren eingesetzt werden, die ein Ausgangssignal
1 liefern, wenn der Abtastwert hi und damit das Eingangssignal in(i)
größer als der Gleichspannungsanteil dc ist und die ein Ausgangssignal 0
für den Fall liefern, daß der Abtastwert hi kleiner als der Gleichspan
nungsanteil dc ist.
Die Ausgangssignale out(i) der Vergleichs- oder Subtrahierkreise der De
kodierschaltung 37 werden an eine Vielzahl von ersten Eingängen in1(i)
der Vergleichs- und Korrelationsberechnungsschaltung 41 angelegt. Eine
Anzahl k von zweiten Eingängen in2(i) ist mit zugeordneten Speicherplät
zen eines Registers 42 verbunden, in dem das erwartete k-Bit-Synchroni
sationswort gespeichert ist. In der Vergleichs- und Korrelationsberech
nungsschaltung 41 werden jeweils die einander zugeordneten ersten und
zweiten Eingängen in1(i) und in2(i) miteinander verglichen, um den Wert 1
zu liefern, wenn an beiden einander zugeordneten Eingängen jeweils eine 0
oder eine 1 anliegt. Stimmen die beiden Bitwerte an den einander zugeord
neten Eingängen nicht überein, so wird der Wert 0 geliefert. Die von ent
sprechenden Vergleichskreisen für jedes der k Eingangspaare gelieferten
Werte 1 oder 0 werden aufsummiert und als Korrelationswert cv an eine in
Fig. 5 dargestellte Korrelationswertvergleichsschaltung 43 geführt, die
den Korrelationswert cv mit einem Korrelationsschwellenwert cth ver
gleicht und die ein Paketerkennungssignal pd liefert, wenn der Korrela
tionswert cv größer als der Korrelationsschwellenwert cth ist. Das Paket
erkennungssignal pd wird an die Empfangsschaltung 16 geliefert, um die
ser anzuzeigen, daß ein für die jeweilige Empfangsstation bestimmtes Da
tenpaket empfangen wird.
Während der normalen Empfangsbereitschaft arbeitet der erfindungsge
mäße Paketdetektor 17 wie folgt.
Sobald die Eingangsschaltung auf Empfang geschaltet wird, wird das am
Eingangskreis 19 anliegende Eingangssignal Sin mit einer Abtastfrequenz
fsample abgetastet, um für jedes Symbol im Eingangssignal Sin eine Mehr
zahl von Abtastwerten hi zu erzeugen. Obwohl es denkbar ist, daß im
Durchschnitt jedes Symbol mit einer nicht ganzzahligen Überabtastrate
kleiner als zwei abgetastet wird, ist es zweckmäßig, wenn jedes Symbol mit
einer ganzzahligen Überabtastrate größer oder gleich zwei abgetastet
wird, so daß für jedes Symbol wenigstens zwei Abtastwerte hi ermittelt
werden. In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird davon
ausgegangen, daß für jedes Symbol im Eingangssignal 3 Abtastwerte er
faßt und gespeichert werden. Die Verzögerungsleitung 22 umfaßt somit
unter der Voraussetzung, daß beispielsweise nach dem Bluetooth Stan
dard ein 64-Bit-Synchronisationswort mit einer zusätzlichen 4-Bit-Pre
ambel überwacht werden soll n = 204 Speicherplätze 22.0 bis 22.203.
Gleichzeitig mit dem Beginn der Abtastung des Eingangssignals Sin wird
von der Gleichspannungsanteil-Ermittlungsschaltung 30 ein Gleichspan
nungsanteil dc aus den Abtastwerten hi berechnet, wobei zu jedem Zeit
punkt angenommen wird, daß bereits das vollständige Synchronisations
wort empfangen wurde, selbst wenn dies noch nicht der Fall sein kann.
Aufgrund des berechneten Gleichspannungsanteils dc wird der in der Ver
zögerungsleitung 22 gespeicherten Wellenform des Eingangssignals Sin
ein k-Bit-Wort, also beispielsweise ein 64-Bit-Wort zugeordnet, das in der
beschriebenen Weise mit dem im Register 42 von der Vergleichs- und Kor
relationsberechnungsschaltung 41 gespeicherten 64-Bit-Synchronisa
tionswort verglichen wird, um einen Korrelationswert cv zu berechnen.
Durch eine geeignete Auswahl der mit der Dekodierschaltung verbunde
nen Speicherplätze 22.i lassen sich für die Korrelationsberechnung nur
solche Abtastwerte berücksichtigen, die den Symbolen des mit dem 64-
Bit-Synchronisationswort zuvergleichenden 64-Bit-Worts entsprechen.
Für die Gleichspannungsanteilberechnung können jedoch auch Abtast
werte von vor und nach dem 64-Bit-Synchronisationswort empfangenen
Symbolen, also insbesondere Abtastwerte der vier Symbole der Preambel
berücksichtigt werden.
Dieser Vorgang wird kontinuierlich nach jeder Abtastung zumindest so
lange wiederholt, bis der Korrelationswert cv größer als ein Korrelations
schwellenwert cth ist. Dies ist dann der Fall, wenn das erwartete Synchronisationswort
vollständig empfangen wurde. In diesem Fall stimmt auch
der ermittelte Gleichspannungsanteil dc mit dem dem Eingangssignal in
Folge von Störeinflüssen oder Toleranzabweichungen überlagerte Gleich
spannungsanteil genau überein, so daß eine zuverlässige Zuordnung der
Bits zu den Symbolen des Eingangssignals Sin erfolgen kann.
Nach dem ersten Erzeugen eines Paketerkennungssignals werden der ent
sprechende Korrelationswert cv gespeichert und die Abtastung des Ein
gangssignals Sin, die Berechnung des Gleichspannungsanteils dc sowie
der Vergleich des dem Eingangssignal entsprechenden k-Bit-Worts mit
dem erwarteten Synchronisationswort noch für eine gewisse Zeit für den
Fall fortgesetzt, daß eine hohe Nebenmodulation ein vorzeitiges Über
schreiten der Korrelationsschwelle zur Folge hat. Tritt während einer vor
gebbaren Zeitdauer, die programmierbar ist, ein Korrelationswert cv auf,
der nicht nur den Korrelationsschwellenwert cth sondern auch den vorhe
rigen, gespeicherten Korrelationswert cv übersteigt, so wird erneut ein Pa
keterkennungsignal erzeugt und der dazu gehörige Gleichspannungswert
dc wird für die weitere Verarbeitung des Eingangssignals Sin übernom
men, während die vorherigen Werte verworfen werden.
Claims (16)
1. Verfahren zum Erkennen eines Datenpakets in einem Datenstrom,
bei dem
der Gleichspannungsanteil (dc) für ein demoduliertes, digitales Ein gangssignal (Sin) berechnet wird,
dem Eingangssignal (Sin) ein k-Bit-Wort zugeordnet wird, indem für jedes einem Bit entsprechende Symbol des Eingangssignals (Sin) ein Bit wert (1 oder 0) in Abhängigkeit vom Gleichspannungsanteil (dc) bestimmt wird,
das dem Eingangssignal (Sin) entsprechende k-Bit-Wort mit einem erwarteten k-Bit-Synchronisationswort verglichen wird, um einen Korre lationswert (cv) zu bestimmen, und
ein Paketerkennungssignal (pd) erzeugt wird, wenn der Korrelations wert (cv) größer als ein Korrelationsschwellenwert (cth) ist.
der Gleichspannungsanteil (dc) für ein demoduliertes, digitales Ein gangssignal (Sin) berechnet wird,
dem Eingangssignal (Sin) ein k-Bit-Wort zugeordnet wird, indem für jedes einem Bit entsprechende Symbol des Eingangssignals (Sin) ein Bit wert (1 oder 0) in Abhängigkeit vom Gleichspannungsanteil (dc) bestimmt wird,
das dem Eingangssignal (Sin) entsprechende k-Bit-Wort mit einem erwarteten k-Bit-Synchronisationswort verglichen wird, um einen Korre lationswert (cv) zu bestimmen, und
ein Paketerkennungssignal (pd) erzeugt wird, wenn der Korrelations wert (cv) größer als ein Korrelationsschwellenwert (cth) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Be
rechnung des Gleichspannungsanteils (dc)
das Eingangssignal (Sin) abgetastet wird, um eine dem Eingangs signal (Sin) entsprechende Folge von Abtastwerten (hi) zu erzeugen, und
aus einer ausgewählten Anzahl (1) von Abtastwerten (hi) der Gleich spannungsanteil (dc) des Eingangssignals (Sin) berechnet wird.
das Eingangssignal (Sin) abgetastet wird, um eine dem Eingangs signal (Sin) entsprechende Folge von Abtastwerten (hi) zu erzeugen, und
aus einer ausgewählten Anzahl (1) von Abtastwerten (hi) der Gleich spannungsanteil (dc) des Eingangssignals (Sin) berechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gleichspannungsanteil (dc) des Eingangssignals (Sin) nach jeder Abta
stung des Eingangssignals (Sin) zumindest solange neu berechnet wird,
bis der durch Vergleich des dem Eingangssignal (Sin) entsprechenden k-
Bit-Worts mit einem erwarteten k-Bit-Synchronisationswort ermittelte
Korrelationswert (cv) größer als der Korrelationsschwellenwert (cth) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Erzeugen eines Paketerkennungssignals (pd) der entspre chende Korrelationswert (cv) gespeichert und die Abtastung des Eingangs signals (Sin), die Berechnung des Gleichspannungsanteils (dc) sowie der Vergleich des dem Eingangssignal (Sin) entsprechenden k-Bit-Worts mit einem erwarteten k-Bit-Synchronisationswort zum Ermitteln des Korrelationswert (cv) noch für eine vorgebbare Zeitdauer fortgesetzt wird, und
nochmals ein Paketerkennungssignal (pd) erzeugt wird, wenn ein er neut ermittelter Korrelationswert (cv) größer als der Korrelationsschwel lenwert (cth) und größer als der zuvor ermittelte, gespeicherte Korrela tionswert (cv) ist.
nach dem Erzeugen eines Paketerkennungssignals (pd) der entspre chende Korrelationswert (cv) gespeichert und die Abtastung des Eingangs signals (Sin), die Berechnung des Gleichspannungsanteils (dc) sowie der Vergleich des dem Eingangssignal (Sin) entsprechenden k-Bit-Worts mit einem erwarteten k-Bit-Synchronisationswort zum Ermitteln des Korrelationswert (cv) noch für eine vorgebbare Zeitdauer fortgesetzt wird, und
nochmals ein Paketerkennungssignal (pd) erzeugt wird, wenn ein er neut ermittelter Korrelationswert (cv) größer als der Korrelationsschwel lenwert (cth) und größer als der zuvor ermittelte, gespeicherte Korrela tionswert (cv) ist.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß zum Bestimmen des dem Eingangssignal (Sin) entspre
chenden k-Bit-Worts
das Eingangssignal (Sin) abgetastet wird, um eine dem Eingangs signal (Sin) entsprechende Folge von Abtastwerten (hi) zu erzeugen, und
jedem Abtastwert (hi) einer ausgewählten Vielzahl (k) von Abtastwer ten (hi) in Abhängigkeit vom Gleichspannungsanteil (dc) des Eingangs signals (Sin) ein Bitwert (1 oder 0) zugeordnet wird.
das Eingangssignal (Sin) abgetastet wird, um eine dem Eingangs signal (Sin) entsprechende Folge von Abtastwerten (hi) zu erzeugen, und
jedem Abtastwert (hi) einer ausgewählten Vielzahl (k) von Abtastwer ten (hi) in Abhängigkeit vom Gleichspannungsanteil (dc) des Eingangs signals (Sin) ein Bitwert (1 oder 0) zugeordnet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß
das Eingangssignal (Sin) mit einer Frequenz (fsample) abgetastet wird, die so gewählt ist, daß die Überabtastrate (sr) wenigstens gleich zwei ist (sr ≧ 2), daß also für jedes Symbol wenigstens zwei Abtastwerte (hi) er mittelt werden, und
zum Bilden des dem Eingangssignal (Sin) entsprechenden k-Bit- Worts jeweils nur ein Abtastwert (hi) pro Symbol ausgewählt wird.
das Eingangssignal (Sin) mit einer Frequenz (fsample) abgetastet wird, die so gewählt ist, daß die Überabtastrate (sr) wenigstens gleich zwei ist (sr ≧ 2), daß also für jedes Symbol wenigstens zwei Abtastwerte (hi) er mittelt werden, und
zum Bilden des dem Eingangssignal (Sin) entsprechenden k-Bit- Worts jeweils nur ein Abtastwert (hi) pro Symbol ausgewählt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vielzahl (k) von Abtastwerten (hi) zum Bilden des dem Eingangssignal (Sin)
entsprechenden k-Bit-Worts so aus der Folge von Abtastwerten (hi) auge
wählt wird, daß die ausgewählten Abtastwerte (hi) innerhalb der Folge je
weils im wesentlichen den gleichen Abstand voneinander haben.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Anzahl (1) von Abtastwerten (hi) zum Berechnen des Gleichspan nungsanteils (dc) des Eingangssignals (Sin) so gewählt wird, daß die Abtastwerte (hi) Bereichen im erwarteten k-Bit-Synchronisationswort entsprechen, die im wesentlichen die gleiche Anzahl von Bits mit dem Wert "0" und Bits mit dem Wert "1" aufweisen, und
der Gleichspannungsanteil (dc) als Mittelwert der Abtastwerte (hi) berechnet wird.
die Anzahl (1) von Abtastwerten (hi) zum Berechnen des Gleichspan nungsanteils (dc) des Eingangssignals (Sin) so gewählt wird, daß die Abtastwerte (hi) Bereichen im erwarteten k-Bit-Synchronisationswort entsprechen, die im wesentlichen die gleiche Anzahl von Bits mit dem Wert "0" und Bits mit dem Wert "1" aufweisen, und
der Gleichspannungsanteil (dc) als Mittelwert der Abtastwerte (hi) berechnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anzahl (1) von Abtastwerten (hi) zum Berechnen des Gleichspannungsan
teils (dc) aus zumindest einer Gruppe von unmittelbar aufeinander folgen
den Abtastwerten (hi) besteht, die mehreren aufeinander folgenden Sym
bolen entsprechen.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anzahl (1) von Abtastwerten (hi) zum Berechnen des Gleichspannungsan
teils (dc) aus zwei Gruppen von Abtastwerten (hi) besteht, die durch eine
Vielzahl von Abtastwerten (hi) von einander getrennt ist.
11. Vorrichtung zum Erkennen von Datenpaketen in einem Datenemp
fangsstrom mit:
einer Verzögerungsleitung (22), die eine Anzahl (n) von Speicherplät zen (22.i) aufweist, in denen Abtastwerte (hi) eines demodulierten digita len Eingangssignals (Sin) seriell gespeichert werden,
einer Gleichspannungsanteil-Ermittlungsschaltung (30), die mit der Verzögerungsleitung (22) verbunden ist, um einen Gleichsspannungsan teil (dc) des Eingangssignals (Sin) als Mittelwert einer ausgewählten An zahl (1) von Abtastwerten (hi) zu berechnen,
einer mit der Verzögerungsleitung (22) und der Gleichspannungsan teil-Ermittlungsschaltung (30) verbundenen Dekodierschaltung (37), die eine Vielzahl (k) von Abtastwerten (hi) mit dem Gleichspannungsanteil (dc) vergleicht, um jedem Abtastwert (hi) einen Bitwert (0 oder 1) zuzuordnen und so ein dem Eingangssignal (Sin) entsprechendes k-Bit-Wort zu bil den,
einer Vergleichs- und Korrelationsberechnungschaltung (41), die das dem Eingangssignal (Sin) entsprechende k-Bit-Wort mit einem erwarteten k-Bit-Synchronisationswort vergleicht und einen Korrelationswert (cv) für das dem Eingangssignal (Sin) entsprechende k-Bit-Wort berech net, und
einer Korrelationswertvergleichsschaltung (43), die den von der Ver gleichs- und Korrelationsberechnungschaltung (41) gelieferten Korrela tionswert (cv) mit einem Korrelationsschwellenwert (cth) vergleicht, um ein Paketerkennungssignal (pd) zu liefern, wenn der Korrelationswert (cv) größer oder gleich dem Korrelationsschwellenwert (cth) ist.
einer Verzögerungsleitung (22), die eine Anzahl (n) von Speicherplät zen (22.i) aufweist, in denen Abtastwerte (hi) eines demodulierten digita len Eingangssignals (Sin) seriell gespeichert werden,
einer Gleichspannungsanteil-Ermittlungsschaltung (30), die mit der Verzögerungsleitung (22) verbunden ist, um einen Gleichsspannungsan teil (dc) des Eingangssignals (Sin) als Mittelwert einer ausgewählten An zahl (1) von Abtastwerten (hi) zu berechnen,
einer mit der Verzögerungsleitung (22) und der Gleichspannungsan teil-Ermittlungsschaltung (30) verbundenen Dekodierschaltung (37), die eine Vielzahl (k) von Abtastwerten (hi) mit dem Gleichspannungsanteil (dc) vergleicht, um jedem Abtastwert (hi) einen Bitwert (0 oder 1) zuzuordnen und so ein dem Eingangssignal (Sin) entsprechendes k-Bit-Wort zu bil den,
einer Vergleichs- und Korrelationsberechnungschaltung (41), die das dem Eingangssignal (Sin) entsprechende k-Bit-Wort mit einem erwarteten k-Bit-Synchronisationswort vergleicht und einen Korrelationswert (cv) für das dem Eingangssignal (Sin) entsprechende k-Bit-Wort berech net, und
einer Korrelationswertvergleichsschaltung (43), die den von der Ver gleichs- und Korrelationsberechnungschaltung (41) gelieferten Korrela tionswert (cv) mit einem Korrelationsschwellenwert (cth) vergleicht, um ein Paketerkennungssignal (pd) zu liefern, wenn der Korrelationswert (cv) größer oder gleich dem Korrelationsschwellenwert (cth) ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anzahl (n) von Speicherplätzen (22.i) der Verzögerungsleitung (22), der
Anzahl (k) von Bits im k-Bit-Synchronisationswort multipliziert mit der
Überabtastrate (sr), also mit der Anzahl von Abtastwerten (hi) pro Symbol,
entspricht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dekodierschaltung (37) eine Vielzahl (k) von Vergleichskreisen
umfaßt, an die jeweils der Gleichspannungsanteil (dc) angelegt ist und von
denen jeder mit einem der Speicherplätze (22.i) der Verzögerungsleitung
(22) verbunden ist, um den jeweiligen Abtastwert (hi) mit dem Gleichspan
nungsanteil (dc) zu vergleichen und einen Bitwert (1 oder 0) zu ermitteln,
so daß an Ausgängen (out(i)) der Dekodierschaltung das dem Eingangs
signal (Sin) entsprechende k-Bit-Wort anliegt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeich
net, daß die Gleichspannungsanteil-Ermittlungsschaltung (30) zumin
dest einen Addierkreis (33) und eine über ein Halteglied (34) mit dem Aus
gang des Addierkreises (33) verbundene Dividierschaltung (36) aufweist,
wobei
ein Eingang des Addierkreises (33) mit einem ersten Speicherplatz (22.m1, 22.m3) der Verzögerungsleitung (22) und ein anderer Eingang mit einem zweiten Speicherplatz (22.m2, 22.m4) der Verzögerungsleitung (22) verbunden ist, der durch eine Vielzahl von Speicherplätzen (22.i) vom er sten Speicherplatz (22.m1, 22.m3) getrennt ist,
der Eingang, der mit dem zweiten Speicherplatz (22.m2, 22.m4) ver bunden ist, negiert ist, und
der Ausgang des Addierkreises (33) über das Halteglied (34) an einen dritten Eingang zurückgeführt ist, so daß bei jeder Addition das Ergebnis der vorhergehenden Addition mit addiert wird, und wobei
die vom Haltekreis (34) gelieferte Summe in der Dividierschaltung durch einen dem Abstand der Speicherplätze (22.m1, 22.m3; 22.m2, 22.m4) entsprechende Wert (m1 - m2; m3 - m4) geteilt wird, um den Gleichspannungsanteil (dc) zu berechnen.
ein Eingang des Addierkreises (33) mit einem ersten Speicherplatz (22.m1, 22.m3) der Verzögerungsleitung (22) und ein anderer Eingang mit einem zweiten Speicherplatz (22.m2, 22.m4) der Verzögerungsleitung (22) verbunden ist, der durch eine Vielzahl von Speicherplätzen (22.i) vom er sten Speicherplatz (22.m1, 22.m3) getrennt ist,
der Eingang, der mit dem zweiten Speicherplatz (22.m2, 22.m4) ver bunden ist, negiert ist, und
der Ausgang des Addierkreises (33) über das Halteglied (34) an einen dritten Eingang zurückgeführt ist, so daß bei jeder Addition das Ergebnis der vorhergehenden Addition mit addiert wird, und wobei
die vom Haltekreis (34) gelieferte Summe in der Dividierschaltung durch einen dem Abstand der Speicherplätze (22.m1, 22.m3; 22.m2, 22.m4) entsprechende Wert (m1 - m2; m3 - m4) geteilt wird, um den Gleichspannungsanteil (dc) zu berechnen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
mit Speichplätzen (22.m1, 22.m3; 22.m2, 22.m4) der Verzögerungslei
tung (22) verbundene Addierkreise (33) vorgesehen sind, deren Ausgangs
signale über einen weiteren Addierkreis (35) an die Dividierschaltung (36)
geliefert werden.
16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die mit der Dekodierschaltung (37) und einem das er
wartete k-Bit-Synchronisationswort speichernden Register (42) verbun
dene Vergleichs- und Korrelationsberechnungschaltung (41) neben einer
Vielzahl (k) von Vergleichskreisen zum Vergleichen des von der Dekodier
schaltung (37) gelieferten, dem Eingangssignal entsprechenden k-Bit-
Wort mit dem k-Bit-Synchronisationswort ein Korrelationsglied aufweist,
das für jedes übereinstimmende Bit-Paar eine Eins aufaddiert, um den
Korrelationswert (cv) zu berechnen.
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