DE102007018095B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation, die jeweils zu einer Sequenz von aufeinander folgenden zu dezimierenden Signalabtastwerten in einer Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Signalabtastwerten einer bezüglich der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) um einen frei wählbaren Dezimationsfaktor (down) dezimierten Folge von Signalabtastwerten gehören, mit einer Vorverarbeitungseinheit (6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''') zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (SX1, ..., SXN–1) für jede um jeweils einen Signalabtastwert zueinander verschobenen Sequenz von aufeinander folgenden Signalabtastwerten in der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) mit einer dem Dezimationsfaktor (down) entsprechenden vollständigen Sequenzlänge und/oder mit einer gegenüber der vollständigen Sequenzlänge reduzierten Sequenzlänge und einer ersten Selektionseinheit (8) zur Selektion von statistischen Kenngrößen (ZWX1, ..., ZWXN–1) aus allen von der Vorverarbeitungseinheit (6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''') ermittelten statistischen Kenngrößen (SX1, ...,...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten sowie eine aus mehreren parallel geschalteten Vorrichtungen zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten bestehende, kombinierte Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten.
  • Die Dezimierung einer zeitdiskreten Signalfolge mit einer bestimmten Abtastrate in eine Signalfolge mit einer dazu reduzierten Abtastrate ist eine gängige digitale Signalverarbeitungsfunktion. Neben der konventionellen Dezimierung von zeitdiskreten Signalfolgen um einen fixen Dezimationsfaktor ergeben sich immer mehr Anwendungen, die eine Dezimierung einer zeitdiskreten Signalfolge um einen variablen Dezimationsfaktor erfordern.
  • Aus der US 6,859,813 B2 geht eine System und ein Schaltkreis zur Dezimierung einer Eingangsdatenfolge mit einem variablen Dezimationsfaktor hervor. Die Dezimierung der Eingangsdatenfolge erfolgt hierbei über insgesamt N zum Eingangsdatenbus parallel geschaltete N-zu-1 Multiplexer. Die Selektion der jeweils zeitlich korrekten Abtastwerte am Eingangsdatenbus durch den jeweiligen Multiplexer erfolgt durch Ansteuersignale, die von einer Schaltung zum Zählen der Abtastwerte in Abhängigkeit des frei wählbaren Dezimationsfaktors erzeugt werden.
  • Die DE 101 02 166 A1 offenbart einen Resampler, der eine Dezimierung einer Eingangssignalfolge mit einer Eingangs abtastrate in eine Ausgangssignalfolge mit einer Ausgangsabtastrate durchführt, wobei der Dezimationsfaktor zwischen Eingangsabtastrate und Ausgangsabtastrate veränderbar ist. Derartige Dezimatoren sind mit digitalen Filtern realisiert, die entweder als Transversalfilter oder als Polyphasenfilter ausgeführt sind. Im wesentlichen werden hierbei diejenigen Abtastwerte der Eingangssignalfolge ausgeblendet, die entsprechend dem gewählten Dezimationsfaktor und gewählten Polyphasenfaktor in der Ausgangssignalfolge nicht mehr auftreten.
  • Nachteilig an diesem Ansatz der Dezimierung ist der Verlust an Signalinformation des zu dezimierenden Signals aufgrund der strikten Ausblendung von Abtastwerten der Eingangssignalfolge und der fehlenden Berücksichtigung der ausgeblendeten Abtastwerte in der Ausgangssignalfolge. Bei einer Eingangssignalfolge, deren Abtastwerte innerhalb des Dezimationsintervalls beispielsweise sehr stark schwanken, erhält man durch die Dezimierung aufgrund der Stochastik des Signals Abtastwerte der Ausgangssignalfolge, die das zu dezimierende Signal innerhalb des jeweiligen Dezimationsintervalls u. U. vergleichsweise gering repräsentieren.
  • Auch die US 2004/0024548 A1 , die im Rahmen einer Messung einer Signalform eines Messsignals eine Dezimierung der Abtastwerte des Messsignals über ein bestimmtes Zeitintervall und parallel dazu über dasselbe Zeitintervall eine Ermittlung von statistischen Kenngrößen des Messsignals, beispielsweise maximaler oder minimaler Abtastwert des Messsignals, offenbart, bietet hierzu keine technische Lösung an.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Dezimierung mit variablen Dezimationsfaktor derart weiterzuentwickeln, dass Signalinformationen in den einzelnen Dezimationsintervallen zwischen den dezimierten Abtastwerten bei der Erzeugung der Ausgangssignalfolge nicht unberücksichtigt bleiben und eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren abzugeben.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine erfindungsgemäße, aus parallel geschalteten Vorrichtungen zur Dezimierung einer Folge von Datenworten kombinierte Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
  • Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist in eine Vorverarbeitung und in eine erste Selektierung aufgeteilt. In der Vorverarbeitung wird die Folge von zu dezimierenden Datenworten blockweise mit jedem Taktzyklus in die insgesamt N Eingänge der Vorverarbeitungseinheit eingelesen und für jede Sequenz aus aufeinander folgenden Datenworten jeweils eine die Sequenz kennzeichnende statistische Kenngröße ermittelt.
  • Da die einzelnen Sequenzen um jeweils ein Datenwort zueinander verschoben sind, beziehen sich die ermittelten statistischen Kenngrößen noch nicht auf die um den variabel einstellbaren Dezimationsfaktor dezimierten Sequenzen. In der ersten Selektierung wird eine statistische Kenngröße selektiert, die zu einer Folge von Signalabtastwerten gehört, die gegenüber einer in der Vorverarbeitungseinheit ermittelten und um jeweils ein Datenwort zueinander verschobenen Sequenz jeweils um einen Dezimationsfaktor dezimiert ist.
  • Die Vorverarbeitung ist vorzugsweise in die zweite Selektierung zur Selektierung der um jeweils ein Datenwort zueinander verschobenen Sequenzen von aufeinander folgenden Datenworten an den N Eingängen der Vorverarbeitungseinheit und in die Ermittlung der zu den einzelnen in der zweiten Selektierung jeweils selektierten Sequenzen mit vollständiger Sequenzlänge gehörigen statistischen Kenngrößen unterteilt.
  • Die erste und zweite Selektierung erfolgt vorzugsweise jeweils über geeignet verschaltete Multiplexer, die jeweils über in Abhängigkeit des variabel einstellbaren Dezimationsfaktors aktivierte Ansteuerparameter angesteuert werden.
  • Die zu ermittelnde statistische Kenngröße kann z. B. der Mittelwert, der Maximalwert oder der Minimalwert aller Datenworte in den einzelnen den Dezimationsintervallen entsprechenden Sequenzen von aufeinander folgenden Datenworten sein. Für die Ermittlung der jeweiligen statistischen Kenngröße wird eine dafür jeweils geeignete erste Ermittlungseinheit – Addierer zur Ermittlung des Mittelwerts, Maximalwertbildner zur Ermittlung des Maximalwerts, Minimalwertbildner zur Ermittlung des Minimalwert – eingesetzt. Alternativ können auch andere statistische Kenngrößen – beispielsweise die Varianz – oder andere Auswertungsgrößen bzw. -bedingungen – beispielsweise das in einem bestimmten Bereich liegende und im Dezimationsintervall zuerst selektierte Datenwort – und dafür geeignete Ermittlungseinheiten hierfür herangezogen werden.
  • Erstreckt sich das Dezimationsintervall und damit die zugehörige Sequenz von aufeinander folgenden Datenworten aufgrund des Dezimationsfaktor in Relation zur Anzahl N der Eingänge der Vorverarbeitungseinheit über mehrere Taktzyklen, so ist vorzugsweise eine der Vorverarbeitung und der ersten Selektion nachgeschaltete Nachverarbeitung in einer Nachverarbeitungseinheit erforderlich.
  • Ist der Dezimationsfaktor größer als die Anzahl N der Eingänge der Vorverarbeitungseinheit, so ergibt sich vorzugsweise die zum Dezimationsfaktor gehörige Sequenz aus aufeinander folgenden Datenworten sowie deren statistische Kenngröße aus in mehreren Taktzyklen jeweils selektierten Sequenzen und deren statistischen Kenngrößen. Die sukzessive Ermittlung der zu einer derartigen Sequenz gehörigen statistischen Kenngröße aus den statistischen Kenngrößen, die zu den in den einzelnen Taktzyklen jeweils selektierten Sequenzen jeweils gehören, erfolgt durch sukzessive Ermittlung der statistischen Kenngröße in einer zweiten Ermittlungseinheit der Nachverarbeitungseinheit aus der für die im aktuellen Taktzyklus selektierte Sequenz jeweils ermittelte statistische Kenngröße und der im vorherigen Taktzyklus in der zweiten Ermittlungseinheit ermittelten und anschließend in einem Akkumulator der Nachverarbeitungseinheit für einen Taktzyklus zwischengespeicherten statistischen Kenngröße. Die sukzessive Ermittlung der statistischen Kenngröße erfolgt für jeden Taktzyklus, indem eine weitere zur Sequenz mit vollständiger Sequenzlänge gehörige Sequenz mit reduzierter Sequenzlänge an den N Eingängen der Vorverarbeitungseinheit eingelesen wird.
  • Ist die Anzahl N der Eingänge der Vorverarbeitungseinheit kein ganzzahliges Vielfaches des Dezimationsfaktor, so werden vorzugsweise in der zweiten Selektionseinheit aus den insgesamt N eingelesenen Datenworten nicht nur Sequenzen mit einer vollständigen Sequenzlänge aus einer dem Dezimationsfaktor entsprechenden Anzahl von Datenworten selektiert, sondern aus den zuletzt eingelesenen Datenworten Sequenzen mit einer gegenüber der vollständigen Sequenzlänge reduzierten Sequenzlänge. Diejenige Sequenz mit einer reduzierten Sequenzlänge, die im letzten Taktzyklus die maximale Anzahl von zuletzt eingelesenen Datenworten aufweist, wird mit einer Sequenz mit reduzierter Sequenzlänge aus im aktuellen Taktzyklus zuerst eingelesenen Datenworten kombiniert, die die noch fehlende Anzahl von Datenworten zur Bildung einer Sequenz mit einer vollständigen Sequenzlänge aufweist.
  • Hierzu wird in der Vorverarbeitungseinheit vorzugsweise im aktuellen Taktzyklus eine Sequenz mit der noch fehlenden Anzahl von Datenworten gebildet und die zugehörige statistische Kenngröße ermittelt. Um im aktuellen Taktzyklus die statistischen Kenngrößen von selektierten Sequenzen zu ermitteln, die sich hinsichtlich ihrer Datenworte an die Datenworte der im vorherigen Taktzyklus selektierten Sequenzen lückenlos und überlappungsfrei im Sinne einer lückenlosen und überlappungsfreien Folge der einzelnen Dezimationsintervalle anschließen, wird in der zweiten Selektionseinheit der Vorverarbeitungseinheit eine Sequenz mit aufeinander folgenden Datenworten gebildet, die auf die zuerst eingelesenen Datenworten der Sequenz mit reduzierter Sequenzlänge lückenlos und überlappungsfrei folgen. Die auf diese Sequenz folgenden Sequenzen werden von der zweiten Selektionseinheit aus Datenworten gebildet, die jeweils wieder um ein Datenwort zueinander verschoben sind.
  • In der Nachverarbeitungseinheit wird daraufhin vorzugsweise in einer dem Akkumulator und der zweiten Ermittlungseinheit vorgeschalteten dritten Ermittlungseinheit die statistische Kenngröße aus den im letzten Taktzyklus zuletzt eingelesenen Datenworten der Sequenz mit maximaler reduzierter Sequenzlänge, die in einer Verzögerungseinheit um jeweils einen Taktzyklus zwischengespeichert werden, und der zur Sequenz mit reduzierter Sequenzlänge von im aktuellen Taktzyklus zuerst eingelesenen Datenworten gehörigen statistischen Kenngröße gebildet und im Falle eines gegenüber der Anzahl N der Eingänge der Vorverarbeitungseinheit größeren Dezimationsfaktors in den Akkumulator abgelegt.
  • In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung werden bei N Eingängen der Vorverarbeitungseinheit lediglich M Eingänge zum Einlesen der Datenworte benutzt. Hierzu werden von einer modifizierten zweiten Selektionseinheit der Vorverarbeitungseinheit bei insgesamt M eingelesenen Datenworten neben den um jeweils ein Datenwort zueinander verschobenen Sequenzen aus aufeinander folgenden Datenworten mit einer vollständigen Sequenzlänge auch eine Sequenz aus zuletzt eingelesenen Datenworten mit einer gegenüber der vollständigen Sequenzlänge reduzierten Sequenzlänge selektiert und die zugehörige statistische Kenngröße ermittelt.
  • In einer modifizierten Nachverarbeitungseinheit der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird in einem Taktzyklus in Abhängigkeit der benutzten Anzahl M von Eingängen der Vorverarbeitungseinheit die zugehörige statistische Kenngröße der zur Anzahl M gehörigen Sequenz aus zuletzt eingelesenen Datenworten mit reduzierter Sequenzlänge über einen Multiplexer ausgewählt und einer Verzögerungseinheit zur Verzögerung um einen Taktzyklus zugeführt, um sie anschließend zusammen mit der im nächsten Taktzyklus für die Sequenz aus zuerst eingelesenen Datenworten ermittelten statistischen Kenngröße der zweiten Ermittlungseinheit zuzuführen.
  • Zur Erhöhung des Datendurchsatzes sind in einer erfindungsgemäß kombinierten Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten parallel geschaltet. Die Folge von Datenworten wird am Beginn von einem Deinterleaver in eine der Anzahl von parallel geschalteten Vorrichtungen entsprechende Anzahl von Folgen von Datenworten aufgeteilt, wobei jedes Datenwort der ursprünglichen Folge von Datenworten zyklisch einer der zu jeweils einer parallel geschalteten Vorrichtung gehörigen Folgen von Datenworten zugewiesen wird. Die von den einzelnen parallel geschalteten Vorrichtungen erzeugten Folgen von Datenworten, die jeweils um einen zum frei wählbaren Dezimationsfaktor und zur Anzahl parallel geschalteter Vorrichtungen passenden Dezimationsfaktor gegenüber der am Eingang der jeweiligen parallel geschalteten Vorrichtung zur Dezimierung anliegenden Folge von Datenworten dezimiert ist, werden in einem anschliessenden Interleaver zu einer einzigen dezimierten Folge von Datenworten zusammengefasst und in einer weiteren Vorrichtung um einen der Anzahl von parallel geschalteten Vorrichtungen entsprechenden Dezimationsfaktor dezimiert.
  • Die einzelnen Vorverarbeitungseinheiten und ersten Selektionseinheiten der erfindungsgemäß kombinierten Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße einer dezimierten Folge von Signalabtastwerten werden vorzugsweise von einem einzigen Ansteuerparameter-Generator mit zugehörigen Ansteuerparametern versorgt. Um in jeder parallel geschalteten Vorrichtung einen ganzzahligen Dezimationsfaktor zu realisieren, der um einen der Anzahl von parallel geschalteten Vorrichtungen entsprechenden Faktor gegenüber dem frei wählbaren Dezimationsfaktor reduziert ist, werden in einem dem Ansteuerparameter-Generator vorgelagerten Dezimationsfaktor-Generator für die jeweilige parallel geschaltete Vorrichtung gehörigen Paare von alternierenden Dezimationsfaktoren und deren Ansteuerbitfolge erzeugt.
  • Die beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten, die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten und die Ausführungsform der erfindungsgemäßen, aus parallel geschalteten Vorrichtungen kombinierte Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten werden im folgenden anhand der Zeichnung im Detail beschrieben. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 2 ein Blockschaltbild einer ersten Untervariante einer ersten Ausführungsform der Vorverarbeitungseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Untervariante einer ersten Ausführungsform der Vorverarbeitungseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 4 ein Blockschaltbild einer dritten Untervariante einer ersten Ausführungsform der Vorverarbeitungseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 5 eine Tabelle zur Veranschaulichung der Funktionsweise einer ersten Ausführungsform einer Vorverarbeitungseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 6 ein Blockschaltbild einer ersten Selektionseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 7 eine Tabelle zur Veranschaulichung der Funktionsweise einer ersten Selektionseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 8 ein Blockschaltbild einer ersten Untervariante einer ersten Ausführungsform einer Nachverarbeitungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 9 ein Blockschaltbild einer zweiten Untervariante einer ersten Ausführungsform einer Nachverarbeitungseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 10 ein Blockschaltbild einer dritten Untervariante einer ersten Ausführungsform einer Nachverarbeitungseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 11 eine Tabelle zur Veranschaulichung der Funktionsweise einer ersten Ausführungsform einer Nachverarbeitungseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 12 ein Flussdiagramm einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 13 ein Blockdiagramm einer ersten Untervariante einer zweiten Ausführungsform einer Vorverarbeitungseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 14 ein Blockschaltbild einer ersten Untervariante einer zweiten Ausführungsform einer Nachverarbeitungseinheit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 15 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen, aus mehreren parallel geschalteten erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten bestehenden kombinierten Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten,
  • 16 eine Tabelle zur Veranschaulichung der Funktionsweise einer erfindungsgemäßen aus zwei parallel geschalteten erfindungsgemäßen Vorrichtungen bestehenden kombinierten Vorrichtung und
  • 17 eine Tabelle zur Veranschaulichung der Funktionsweise einer erfindungsgemäßen aus vier parallel geschalteten erfindungsgemäßen Vorrichtungen bestehenden kombinierten Vorrichtung.
  • Bevor die einzelnen Untervarianten der einzelnen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten im folgenden anhand der einzelnen Figuren erläutert werden, werden vorab die mathematischen Beziehungen für die einzelnen statistischen Kenngrößen vorgestellt:
    Die Berechnung der Folge SMeanlin(k) von linearen Mittelwerten am Ausgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung über die Folge x(i) von Datenworten jeweils eines Dezimationsintervalls am Eingang der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich gemäß Gleichung (1).
  • Figure 00120001
  • Die Berechnung der Folge von quadratischen Mittelwerten SMeanquad(k) am Ausgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung über die Folge x(i) von Datenworten jeweils eines Dezimationsintervalls am Eingang der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird entsprechend Gleichung (2) durchgeführt, wobei mit dem Phasenfaktor νsh if t eine Phasenverschiebung um eine gewisse Anzahl von Datenworten zwischen der Folge x(i) von Datenworten am Eingang der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der dezimierten und quadratisch gemittelten Folge SMeanquad(k) von Datenworten am Ausgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung einstellbar ist.
  • Figure 00120002
  • Die Folge YMax(k) von Maximalwerten am Ausgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung über die Folge x(i) von Datenworten jeweils eines Dezimationsintervalls am Eingang der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich gemäß Gleichung (3). SMax(k) = max[x(down·k – i), ..., x(down·k)] (3)
  • Analog ergibt sich die Folge SMin(k) von Minimalwerten am Ausgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung über die Folge x(i) von Datenworten jeweils eines Dezimationsintervalls am Eingang der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend Gleichung (4). SMin(k) = min[x(down·k – i), ..., x(down·k)] (4)
  • Für die schaltungstechnische Realisierung einer Dezimierung einer Folge x(i) von Datenworten um den Dezimationsfaktor down, bei der erfindungsgemäß die Datenworte der Folge x(i) innerhalb jeweils eines Dezimationsintervalls einer statistischen Berechnung gemäß der Gleichungen (1) bis (4) unterzogen werden, ergibt sich die in 1 dargestellte übergeordnete und allen Untervarianten und Ausführungsformen gemeinsame Vorrichtungsstruktur 100:
    Einer Anpassungseinheit 1, in der anwendungsspezifische und/oder von der jeweils zu berechnenden statistischen Kenngröße abhängige Vorverarbeitungsfunktionen jeweils optional durchgeführt werden, wird eine Folge x(i) von Datenworten zugeführt.
  • Der Positionskorrektor 2, der nur im Fall der Berechnung des quadratischen Mittelwerts über Abtastwerte der Eingangsfolge x(i) innerhalb der einzelnen Dezimationsintervalle gemäß Gleichung (2) zum Einsatz kommt, führt in Abhängigkeit des eingestellten Phasenfaktors νshif t eine Phasenkorrektur um jeweils νshif t Datenworte der Eingangsfolge durch.
  • Ein nachfolgender Dipher 3 führt mit Hilfe eines Diphergenerators eine Dipherung an der Eingangsfolge x(i) zur Verbesserung des Quantisierungsrauschens durch.
  • Um eine einheitliche Genauigkeit bei jedem Datenwort der Eingangsfolge x(i) im Anschluss an die Dipherung zu erzielen, erfolgt in einem anschließenden Runder 4 eine Rundung jedes Datenworts auf eine bestimmte für die Dezimierung erforderliche Bitanzahl.
  • Schließlich wird in der letzten Verarbeitungseinheit der ersten Anpassungseinheit 1 für den Fall der quadratischen Mittelung gemäß Gleichung (2) in einem Quadrierer 5 eine Quadrierung jedes Datenworts der Eingangsfolge x(i) durchgeführt.
  • In einer anschließenden Vorverarbeitungseinheit 6 werden aus den an den N Eingängen der Vorverarbeitungseinheit 6 in einem Taktzyklus jeweils eingelesenen Datenworten Sequenzen aus aufeinander folgenden Datenworten selektiert, die jeweils um ein Datenwort zueinander verschoben sind. Die Sequenzlänge der einzelnen Sequenzen entspricht von Ausnahmen abgesehen, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird, einer dem gewählten Dezimationsfaktor down entsprechenden vollständigen Sequenzlänge und somit der Anzahl von Datenworten innerhalb eines Dezimationsintervalls. Die Selektion der einzelnen Sequenzen innerhalb eines Taktzykluses erfolgt über die in einem Ansteuerparameter-Generator 7 aus dem gewählten Dezimationsfaktor down für jeden Taktzyklus jeweils ermittelten Ansteuerparameter m. In der Vorverarbeitungseinheit 6 erfolgt nach der Selektion der einzelnen Sequenzen in jedem einzelnen Taktzyklus für jede Sequenz mit einer dem Dezimationsfaktor down entsprechenden vollständigen Sequenzlänge in Abhängigkeit der gewählten Untervariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Ermittlung der statistischen Kenngröße SMeanlin, SMeanquad, SMax oder SMin – linearer oder quadratischer Mittelwert, Maximal- oder Minimalwert – nach einer der Gleichungen (1) bis (4).
  • In einer der Vorverarbeitungseinheit 6 folgenden ersten Selektionseinheit 8 werden jeweils diejenigen in der Vorverarbeitungseinheit 6 in jedem Taktzyklus ermittelten statistischen Kenngrößen ZW selektiert, die zu Sequenzen gehören, die durch Dezimierung um den Dezimationsfaktor down aus allen um jeweils ein Datenwort zueinander ver schobenen Sequenzen hervorgehen. Die Selektion der einzelnen statistischen Kenngrößen erfolgt über die in einem Ansteuerparameter-Generator 7 aus dem gewählten Dezimationsfaktor down in jeden Taktzyklus jeweils ermittelten Ansteuerparameter u.
  • In einer Nachverarbeitungseinheit 9, die der ersten Selektionseinheit 8 folgt, werden die statistischen Kenngrößen von Sequenzen ermittelt, die sich aus Sequenzen bestehend aus in mehreren Taktzyklen jeweils eingelesenen Datenworten zusammensetzen. Hierzu wird die in einem Taktzyklus ermittelte statistische Kenngröße ZW von durch Dezimierung um den Dezimationsfaktor down selektierten Sequenzen mit vollständiger oder reduzierter Sequenzlänge mit der jeweils im vorherigen Taktzyklus ermittelten statistischen Kenngrößen ZW in einer Ermittlungseinheit der Nachverarbeitungseinheit 9 zur Ermittlung einer neuen statistischen Kenngröße mathematisch verknüpft und die so ermittelten statistischen Kenngröße in einem Akkumulator der Nachverarbeitungseinheit 9 um einen weiteren Taktzyklus zwischengepuffert.
  • Eine statistische Kenngröße S -Meanlin, S -Meanquad, S -Max oder S -Min zu einer Sequenz mit in einem aktuellen Taktzyklus zuletzt eingelesenen Datenworten mit maximaler reduzierter Sequenzlänge wird in einer zweiten Ermittlungseinheit 15 der Nachverarbeitungseinheit 9 mit der statistischen Kenngröße ZW0 einer Sequenz von im nächsten Taktzyklus zuerst eingelesenen Datenworten mit einer Sequenzlänge, die der Differenz zwischen dem Dezimationsfaktor down und der maximalen reduzierten Sequenzlänge der Sequenz mit in einem aktuellen Taktzyklus zuletzt eingelesenen Datenworten entspricht, zur Ermittelung der statistischen Kenngröße der daraus entwickelten Sequenz mit vollständiger Sequenzlänge mathematisch verknüpft.
  • Die auf diese Weise ermittelte statistische Kenngröße wird am Ausgang Y0 der Nachverarbeitungseinheit 9 ausgegeben. An den übrigen N–1 Ausgängen Y1, ..., YN–1 der Nachverarbei tungseinheit 9 werden die statistischen Kenngrößen ZW1, ..., ZWN–1 zu den übrigen N–1 um den Dezimationsfaktor down gegenüber den um jeweils ein Datenwort zueinander verschobenen Sequenzen in der ersten Selektionseinheit 8 dezimierten Sequenzen an den jeweils korrespondierenden Ausgängen Y1, ..., YN–1 der Nachverarbeitungseinheit 9 ausgegeben.
  • Die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten wird im folgenden anhand der 2 bis 11 der Zeichnung erläutert.
  • Im folgenden wird die erste Untervariante 6' der Vorverarbeitungseinheit der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben, die als statistische Kenngröße den linearen oder quadratischen Mittelwert SMeanlin und SMeanquad der Abtastwerte der Eingangsfolge x(i) innerhalb der einzelnen um jeweils ein Datenwort zueinander verschobenen Sequenzen aus aufeinander folgenden Datenworten ermittelt, die den einzelnen Dezimationsintervallen der durchzuführenden Dezimation entspricht.
  • An den N Eingängen der ersten Untervariante 6' der Vorverarbeitungseinheit liegen in jedem Taktzyklus die eingelesenen Datenworte XMean0, XMean1, ..., XMeanN–1 – stehen repräsentativ für XMeanlin0, XMeanlin1 , ..., XMeanlinN–1 und XMeanquad0, XMeanquad1 , ..., XMeanquadN–1 – der Folge von Datenworten an, die gleichzeitig auch an die dazu korrespondierenden N–1 Ausgänge der ersten Untervariante 6' der Vorverarbeitungseinheit geführt sind.
  • Diese N eingelesenen Datenworte XMean0, XMean1, ..., XMeanN–1 werden jeweils an einen ersten Eingang der insgesamt N Multiplexer 101 , 102 , 103 , ..., 10N–2 , 10N–1 der zweiten Selektionseinheit 11 geführt. An den zweiten Eingang der Multiplexer 101 , 102 , 103 , ..., 10N–2 , 10N–1 werden jeweils die Ausgangssignale der insgesamt N Addierer 121 , 122 , 123 , 124 , ..., 12N–1 der ersten Ermittlungseinheit 13 geführt. Ein dritter Eingang des Multiplexers 10N–1 wird mit einem Null-Signal versorgt.
  • Die beiden Eingänge der insgesamt N–2 Addierer 122 , 123 , 124, ..., 12N–1 werden jeweils mit den N–2 zuletzt eingelesenen Datenworten XMean2, XMean3, ..., XMeanN–1 und den Ausgängen der insgesamt N–2 Multiplexer 101 , 102 , 103 , ..., 10N–2 versorgt. Die beiden Eingänge des Addierers 121 werden von den zuerst eingelesenen Datenworten XMean0 und XMean1 versorgt.
  • Die insgesamt N Multiplexer 101 , 102 , 103 , ..., 10N–2 werden jeweils von den N Ansteuerparameter m1, m2, ..., mN–1, die der Ansteuerparameter-Generator 7 aus dem gewählten Dezimationsfaktor down ermittelt, in den einzelnen Taktzyklen entsprechend der Belegung in der Tabelle der 5 angesteuert. Über die einzelnen Multiplexer 101 , 102 , 103 , ..., 10N–2 werden folglich an den nachfolgenden Addierer 122 , 123 , 124 , ..., 12N–1 bei Anliegen des jeweiligen Ansteuerparameters m1 = m2 = ... = mN–1 = 1 das am ersten Eingang des jeweiligen Multiplexers 101 , 102 , 103 , ..., 10N–2 jeweils anliegende Datenwort XMean1, XMean2, ..., XMeanN–2 und bei Anliegen des jeweiligen Ansteuerparameters m1 = m2 = ... = mN–1 = 0 die in den jeweiligen Addierern 121 , 122 , 123 , 124 , ..., 12N–1 ermittelten Summen der Datenworte XMean0, XMean1, ..., XMeanN–1 übermittelt. Somit kann durch Belegung des zum jeweiligen Multiplexer 101 , 102 , 103 , ..., 10N–2 jeweils gehörigen Ansteuerparameter m1, m2, ..., mN_2 mit dem Wert ”1” die an den jeweiligen Ausgängen der Addierer 122 , 123 , 124 , ..., 12N–1 jeweils anliegenden Summen aus den einzelnen Datenworten XMean0, XMean1, ..., XMeanN–1 auf das im mit dem Wert „1” angesteuerten Multiplexer jeweils eingelesene Datenwort XMean0, XMean1, ..., XMeanN–2 in der sukzessiven Summation begrenzt werden.
  • Auf diese Weise werden die im linken und mittleren Drittel der Tabelle von 5 bei gegebenen Dezimationsfaktor down und jeweiligen Taktzyklus jeweils zu bildenden sta tistischen Kenngrößen SMean0, SMean1, ..., SMeanN–1 der um jeweils ein Datenwort XMean0, XMean1, ..., XMeanN–1 zueinander verschobenen Sequenzen aus den an den insgesamt N Eingängen der Vorverarbeitungseinheit 6 anliegenden Datenworten XMean0, XMean1, ..., XMeanN–1 bei Belegung der einzelnen Ansteuerparameter m1, m2, ..., mM–1. entsprechend dem rechten Drittel der Tabelle von 5 gebildet.
  • Die Struktur der zweiten Untervariante 6' der Vorverarbeitungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit der für jede in der zweiten Selektionseinheit 11 selektierte und um jeweils ein Datenwort XMean0, XMean1, ..., XMeanN–1 zueinander verschobenen Sequenzen aus aufeinander folgenden Datenworten XMean0, XMean1, ..., XMeanN–1 jeweils den Maximalwert der darin jeweils enthaltenen Datenworte XMean0, XMean1, ..., XMeanN–1 ermittelt wird, ist in 3 dargestellt und enthält in der ersten Ermittlungseinheit 13 anstelle der Addierer 121 , 122 , 123 , 124 , ..., 12N–1 der ersten Untervariante 6 die zur Ermittelung des jeweiligen Maximalwerts dienende Maximalwertbildner 121', 122', ..., 12N–1
  • Analog enthält die Struktur der Untervariante 6'' der Vorverarbeitungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit der der Minimalwert der in den einzelnen in der zweiten Selektionseinheit 11 selektierten und um jeweils ein Datenwort XMean0, XMean1, ..., XMeanN–1 zueinander verschobenen Sequenzen jeweils enthaltenen Datenworte XMean0, XMean1, ..., XMeanN–1 ermittelt wird, in der ersten Ermittlungseinheit 13 anstelle der Addierer 121 , 122 , 123 , 124 , ..., 12N–1 der ersten Untervariante 6 die zur Ermittlung des jeweiligen Minimalwert dienenden Minimalwertbildner 121'', 122'', ..., 12N–1'', wie aus 4 hervorgeht.
  • Die erste Selektionseinheit 8, die allen Untervarianten 6, 6' und 6'' der Vorverarbeitungseinheit nachfolgen kann, ist in 6 dargestellt. In den einzelnen Multiplexern 140 , 141 , 142 , ..., 14N–1 werden aus den jeweils anliegenden statistischen Kennzahlen SX0, SX1, ..., SXN–1 der einzelnen um jeweils ein Datenwort XX0, XX1, ..., XXN–1 zueinander verscho benen Sequenzen und den einzelnen Datenworten XX0, XX1, ..., XXN–1 – der Index X bei den einzelnen statistischen Kennzahlen steht alternativ für Meanlin, Meanquad, Max oder Min – jeweils eine statistische Kenngröße ZW0, ZW1, ..., ZWN–1 zu einer um den Dezimationsfaktor down gegenüber den um jeweils ein Datenwort XX0, XX1, ..., XXN–1 zueinander verschobenen Sequenzen dezimierten Sequenz gebildet. Die einzelnen statistischen Kenngrößen ZWX0, ZWX1, ..., ZWXN–1 repräsentieren die statistischen Kenngrößen über die Datenworte XX0, XX1, ..., XXN–1 der im jeweiligen Taktzyklus gebildeten ersten, zweiten, dritten..., N–1-ten Sequenz mit jeweils nicht überlappenden und lückenfreien Datenworten XX0, XX1, ..., XXN–1.
  • Für die der Dezimierung der Sequenzen entsprechenden Selektion der einzelnen statistischen Kenngrößen werden die einzelnen Multiplexer 140 , 141 , 142 , ..., 14N–1 jeweils von einem Ansteuerparameter u0, u1, u2, ..., uN–1 angesteuert, der vom Ansteuerparameter-Generator 7 in Abhängigkeit des Dezimationsfaktor down erzeugt wird. Die Belegung der Ansteuerparameter u0, u1, u2, ..., uN–1 für die einzelnen Multiplexer 140 , 141 , 142 , ..., 14N–1 in den einzelnen Taktzyklen in Abhängigkeit des Dezimationsfaktors down zur Selektion der zu den einzelnen selektierten Sequenzen jeweils gehörigen statistischen Kenngrößen XX0, XX1, ..., XXN–1, SX1, ..., SXN–1, im linken und mittlere Drittel der Tabelle in 7 kann dem rechten Drittel der Tabelle in 7 entnommen werden. Bei allen Multiplexern 140 , 141 , 142 , ..., 14N–1 werden jeweils nur 2N–1 benutzt (Eingang 2N–1 ist mit 0 belegt, da die statistische Kenngröße SX0 nicht existiert).
  • Die erste Untervariante 9 der Nachverarbeitungseinheit ist in 8 dargestellt:
    An den ersten Eingang der als Addierer realisierten zweiten Ermittlungseinheit 15 ist die vom Multiplexer 140 der ersten Selektierungseinheit 8 selektierte statistische Kenngröße ZWMean0 für die im jeweiligen Taktzyklus aus zuerst eingelesenen Datenworten gebildete Sequenz geführt.
  • Bei dieser Sequenz kann es sich um eine Sequenz mit einer vollständigen oder einer reduzierten Sequenzlänge handeln. An den zweiten Eingang der als Addierer realisierten zweiten Ermittlungseinheit 15 wird die von einer Verzögerungseinheit 16 um jeweils einen Taktzyklus verzögerte statistische Kenngröße SMean der aus im vorherigen Taktzyklus zuletzt eingelesenen Datenworten bestehende Sequenz mit reduzierter Sequenzlänge geführt. Am Ausgang des als Addierer realisierten zweiten Ermittlungseinheit 15 liegt die statistische Kenngröße einer Sequenz mit vollständiger Sequenzlängen, die aus den beiden statistischen Kenngrößen von zwei in aufeinander folgenden Taktzyklen gebildeten Sequenzen mit jeweils reduzierter Sequenzlänge kombiniert ist.
  • Diese Kombination einer Sequenz mit vollständiger Sequenzlänge aus zwei in aufeinander folgenden mit Taktzyklen gebildeten Sequenzen mit jeweils reduzierter Sequenzlänge ist im linken Drittel der Tabelle in 5 und 7 durch einen Pfeil gekennzeichnet. Ist das in einem Taktzyklus zuletzt eingelesene Datenwort das letzte Datenwort einer Sequenz mit vollständiger Sequenzlänge und ist damit keine Sequenz über zwei aufeinander folgende Taktzyklen zu bilden, so wird die statistische Kenngröße am Ausgang des Multiplexers 10N_1 der zweiten Selektionseinheit 11 der ersten Untervariante 6 der Vorverarbeitungseinheit mit dem Wert 0 belegt.
  • In einem der zweiten Ermittlungseinheit 15 nachfolgenden als Addierer realisierten dritten Ermittlungseinheit 17 wird zum Ausgangssignal der zweiten Ermittlungseinheit 15, das die statistische Kenngröße einer Sequenz mit vollständiger Sequenzlänge darstellt, mit einer im vorherigen Taktzyklus in einem Akkumulator 18 zwischengespeicherten statistischen Kenngröße additiv verknüpft, die sich aus der statistische Kenngröße einer oder mehrerer Sequenzen mit einer der Anzahl N von Eingängen der ersten Untervariante 6 der Vorverarbeitungseinheit entsprechenden Anzahl von Datenworten ergibt. Auf diese Weise wird die statistische Kenngröße einer Sequenz mit einer Anzahl von Datenworten ermittelt, die größer als die Anzahl N von Eingängen der ersten Untervariante 6 der Vorverarbeitungseinheit ist. Die Zwischenspeicherung der am Ausgang der dritten Ermittlungseinheit 17 anliegenden statistischen Kenngröße einer oder mehrerer in jeweils aufeinander folgenden Taktzyklen gebildeten Sequenzen, die in Kombination eine Sequenz mit einer gegenüber der Anzahl N von Eingängen größeren Anzahl von Datenworten bildet, – Kennzeichen A in der linken Hälfte der Tabelle in 11 – erfolgt mit aktivierten Steuersignal Akku_On am Akkumulator 18 entsprechend der in der rechten Hälfte der Tabelle in 11 dargestellten Belegung des Steuersignal Akku_On. Das Löschen des Speicherinhalt des Akkumulator 18 am Ende des über ein oder mehrere Taktzyklen sich erstreckenden Zwischenspeichervorgangs erfolgt mit aktivierten Steuersignal Akku_Res am Akkumulator 18 in dem Taktzyklus, der auf den Taktzyklus des letzten Zwischenspeicherzykluses folgt.
  • Im Anschluss an die als Addierer realisierte dritte Ermittlungseinheit 17 folgt ein Normierer 190, der die für die Bildung des linearen oder quadratischen Mittelwerts erforderliche Division der in der ersten Untervariante 6 und 9 der Vorverarbeitungseinheit und Nachverarbeitungseinheit ermittelten Summe um den Dezimationsfaktor down entsprechend Gleichung (1) oder (2) durchführt.
  • Schließlich wird der lineare oder quadratische Mittelwert am Ausgang des Normierer 190 in einem nachfolgenden Dipher 200 der zweiten Anpassungseinheit 21 mit Hilfe eines Diphergenerators gediphert und in einem anschließenden Runder 220 der zweiten Anpassungseinheit 21 auf ein den linearen oder quadratischen Mittelwert repräsentierendes Ausgangssignal YMean0 mit einer bestimmten Bitbreite gerundet.
  • Die restlichen von den übrigen Multiplexern 141 , 142 , ..., 14N–1 der ersten Selektierungseinheit 8 selektierten sta tistischen Kenngrößen ZWMean0, ZWMean1, ..., ZWMeanN–1 der im jeweiligen Taktzyklus auf die erste Sequenz folgenden Sequenzen werden jeweils Normierern 191 , ..., 19N–1 zur Division der in der ersten Untervariante 6 und 9 der Vorverarbeitungseinheit und der Nachverarbeitungseinheit ermittelten Summen um den Dezimationsfaktor down zur Bildung des linearen oder quadratischen Mittelwerts entsprechend Gleichung (1) der (2) zugeführt.
  • Die somit ermittelten linearen und quadratischen Mittelwerte an den Ausgängen der Normierer 191 , ..., 19N–1 werden in einer zweiten Anpassungseinheit 21 jeweils Diphern 201 , ..., 20N–1 zur Dipherung mit Hilfe jeweils eines Diphergenerators und Rundern 221 , ..., 22N–1 zur Bildung von Ausgangssignalen ich YMean1, ..., YMeanN–1 mit einer vorgebbaren bestimmten Bitbreite zugeführt.
  • In der zweiten Untervariante 9' der Nachverarbeitungseinheit in 10 werden die Addierer der zweiten und dritten Ermittlungseinheit 12 und 13 der ersten Untervariante 9 der Nachverarbeitungseinheit in 9 durch Maximalwertbildner 15' und 17' ersetzt. Aufgrund fehlender Normierung bei der Maximalwertbildung sind in der zweiten Untervariante 9' der Nachverarbeitungseinheit keine Normierer 190 , 191 , ..., 19N–1 erforderlich.
  • Analog werden in der dritten Untervariante 9'' der Nachverarbeitungseinheit in 10 die Addierer der zweiten und dritten Ermittlungseinheit 12 und 13 der ersten Untervariante 9 der Nachverarbeitungseinheit in 9 durch Minimalwertbildner 15'' und 17'' ersetzt. Aufgrund fehlender Normierung bei der Minimalwertbildung sind in der dritten Untervariante 9'' der Nachverarbeitungseinheit keine Normierer 190 , 191 , ..., 19N–1 erforderlich.
  • Die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten wird im folgenden anhand der 13 und 14 der Zeichnung erläutert:
    In der ersten Untervariante 6''' der Vorverarbeitungseinheit der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in 13 werden bei Benutzung einer frei wählbaren Anzahl M der insgesamt N Eingänge der Vorverarbeitungseinheit die zu jedem Wert der gewählten Anzahl M von Eingängen jeweils gehörige statistische Kenngröße der Sequenz mit zuletzt eingelesen Datenworten mit maximaler reduzierter Sequenzlänge SMean1, SMean2, ..., SMeanN–1 am Ausgang der Vorverarbeitungseinheit zusätzlich ausgegeben.
  • Die Multiplexer 101 , 102 , ..., 10N–2 der zweiten Selektionseinheit 11 der ersten Untervariante 6 der Vorverarbeitungseinheit der ersten Ausführungsform in 2 werden hierzu in der zweiten Selektionseinheit 11' der ersten Untervariante 6' der Vorverarbeitungseinheit der zweiten Ausführungsform in 13 jeweils in Anlehnung an den Multiplexer 10N_1 der zweiten Selektionseinheit 11 der ersten Untervariante 6 der Vorverarbeitungseinheit in der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in 2 durch jeweils einen Multiplexer 101', 102', ..., 10N–1' mit drei Eingängen ersetzt. Die zur gewählten Anzahl M von Eingängen jeweils gehörigen statistischen Kenngrößen SMean1, SMean2, ..., SMeanN–1 der Sequenz mit zuletzt eingelesen Datenworten mit maximaler reduzierter Sequenzlänge liegen an den jeweiligen Ausgängen der Multiplexer 101', 102', ..., 10N–2 an. Ist das im jeweiligen Taktzyklus zuletzt eingelesene Datenwort das letzte Datenwort einer Sequenz mit vollständiger Sequenzlänge – liegt folglich keine Sequenz von zuletzt eingelesenen Datenworten mit reduzierter Sequenzlänge vor – so wird durch Belegung des jeweiligen Ansteuerparameter m1, m2, ..., mN–1 mit dem Wert ”2” der Wert ”0” an den Ausgang des jeweiligen Multiplexers 101', 102', ..., 10N–2' gelegt.
  • In der zweiten und dritten Untervariante 6'''' und 6''''' der Vorverarbeitungseinheit der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden in Analogie zur zweiten und dritten Untervariante 6' und 6'' der Vorverarbeitungseinheit der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der ersten Ermittlungseinheit 13 anstelle von Addierern Maximalwertbilder bzw. Minimalwertbildner eingesetzt.
  • Die erste Selektionseinheit der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht der ersten Selektionseinheit 8 der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in 6.
  • Die erste Untervariante 9''' der Nachverarbeitungseinheit der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in 14 ergibt sich aus der ersten Untervariante 9 der Nachverarbeitungseinheit der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in 8, indem an den Eingang der Verzögerungseinheit 16 anstelle der statistischen Kenngröße SMean der Sequenz aus zuletzt eingelesenen Datenworten mit maximaler reduzierter Sequenzlänge bei allen N benutzten Eingängen der Vorverarbeitungseinheit über einen Multiplexer 23, der über den Ansteuerparameter M entsprechend der Anzahl M von benutzten Eingängen der Vorverarbeitungseinheit angesteuert wird und jeweils die zur Anzahl M von benutzten Eingängen der Vorverarbeitungseinheit gehörige statistische Kenngröße SMean1, SMean2, ..., SMeanN–1 der Sequenz von zuletzt eingelesenen Datenworten mit maximaler reduzierter Sequenzlänge vom jeweiligen Eingang an den Ausgang des Multiplexers 23 gelegt wird.
  • In der zweiten und dritten Untervariante 9'''' und 9''''' der Nachverarbeitungseinheit der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden in Analogie zur zweiten und dritten Untervariante 9' und 9'' der Vorverarbeitungseinheit der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der zweiten und dritten Ermittlungseinheit 15 und 17 anstelle von Addierern Maximalwertbildner bzw. Minimalwertbildner eingesetzt.
  • Von der Erfindung ist schließlich auch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgedeckt, die von insgesamt N Eingängen der Vorverarbeitungseinheit lediglich M Eingänge entsprechend einem ganz zahligen Vielfachen des frei wählbaren Dezimationsfaktor down benutzt. In diesem Fall entspricht das in einem Taktzyklus zuletzt eingelesene Datenwort dem letzten Datenwort einer Sequenz von zuletzt eingelesenen Datenworten mit vollständiger Sequenzlänge. Eine Kombination einer Sequenz mit vollständiger Sequenzlänge aus einer Sequenz von zuletzt eingelesen Datenworten mit maximaler reduzierter Sequenzlänge in einem vorherigen Taktzyklus und einer Sequenz von zuerst eingelesen Datenworten mit reduzierter Sequenzlänge in einem darauf folgenden Taktzyklus existiert in diesem Fall nicht. Die Sequenz aus zuerst eingelesen Datenworten weist in jedem Taktzyklus eine vollständige Sequenzlänge auf. Die einzelnen Untervarianten der Vorarbeitungseinheit und der Nachverarbeitungseinheit der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist folglich die für eine Kombination einer Sequenz mit vollständiger Sequenzlänge aus in zwei aufeinander folgenden Taktzyklen ermittelten Sequenzen mit reduzierter Sequenzlänge in der ersten und zweiten Ausführungsform erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht auf.
  • Im folgenden wird an Hand von 12 das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten beschrieben, das in allen Untervarianten und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten zum Einsatz kommt.
  • Im ersten Verfahrensschritt S10 wird aus der Folge von Datenworten eine bestimmte Anzahl von Datenworten in die Eingänge der Vorverarbeitungseinheit 6, 6', 6'', 6''', 6'''' und 6''''' in jedem Taktzyklus sukzessive eingelesen. Hierbei können entweder in sämtlichen N Eingängen insgesamt N Datenworte oder bei Benutzung einer gegenüber der Gesamtanzahl von N Eingängen reduzierten Anzahl M von Eingängen insgesamt M Datenworte eingelesen werden.
  • Im nächsten Verfahrensschritt S20 werden in der zweiten Selektionseinheit 11 oder 11 der Vorverarbeitungseinheit 6, 6', 6'', 6''', 6'''' und 6''''' aus den jeweils in einem Taktzyklus eingelesen Datenworten Sequenzen aus aufeinander folgenden Datenworten selektiert, die um jeweils ein Datenwort zueinander verschoben sind. Die Sequenzlänge der einzelnen Sequenzen kann entweder eine vollständige Sequenzlänge mit einer den Dezimationsfaktor down entsprechenden Anzahl von Datenworten oder eine gegenüber der vollständigen Sequenzlänge reduzierte Sequenzlänge sein.
  • Im darauf folgenden Verfahrensschritt S30 wird für jede der in Verfahrensschritt S20 selektierten Sequenzen die jeweils ausgewählte statistische Kenngröße – linearer oder quadratischer Mittelwert oder Maximalwert oder Minimalwert entsprechend der Gleichungen (1) bis (4) – in der ersten Ermittlungseinheit 13 der Vorverarbeitungseinheit 6, 6', 6'', 6''', 6'''' und 6''''' ermittelt.
  • Der nächste Verfahrenschritt S40 beinhaltet in der ersten Selektionseinheit 8 die Selektierung derjenigen statistischen Kenngröße, die zu der um den Dezimationsfaktor down gegenüber allen selektierten Sequenzen dezimierten Sequenz gehört.
  • Im darauf folgenden Verfahrenschritt S50 werden in der Nachverarbeitungseinheit 9, 9', 9'', 9''', 9'''' und 9''''' für Sequenzen, die sich über mehrere Taktzyklen erstrecken, die zugehörigen statistischen Kenngrößen in einer zweiten und dritten Ermittlungseinheit 15, 15', 15'', 15''', 15'''' und 15''''' bzw. 17, 17', 17'', 17''', 17'''' und 17''''' ermittelt. Hierbei kann es sich um Sequenzen mit Sequenzlängen handeln, die größer als die Anzahl N der Eingänge der Vorverarbeitungseinheit 6, 6', 6'', 6''', 6'''' und 6''''' ist, oder um Sequenzen mit vollständiger Sequenzlänge, die sich aus Sequenzen mit im vorherigen Taktzyklus mit zuletzt eingelesen Datenworten mit maximaler reduzierter Sequenzlänge und aus Sequenzen im dazu nachfolgenden Taktzyklus mit zuerst eingelesenen Datenworten mit reduzierter Sequenzlänge zusammensetzen. Die Zwischenspeicherung der in den einzelnen Taktzyklen ermittelten statistischen Kenngrößen zu Sequenzen mit reduzierter Sequenzlänge erfolgt in einem zur Nachverarbeitungseinheit 9, 9', 9'', 9''', 9'''' und 9''''' gehörigen Akkumulator 18.
  • Im abschließenden Verfahrensschritt S60 werden in der jeweiligen Nachverarbeitungseinheit 9, 9', 9'', 9''', 9'''' und 9''''' die statistische Kenngröße ZW0 einer Sequenz aus zuerst eingelesenen Datenworten zuzüglich einer im vorherigen Taktzyklus evtl. ermittelten statistischen Kenngröße SX einer Sequenz aus zuletzt eingelesenen Datenworten mit maximaler reduzierter Sequenzlänge zuzüglich weiterer statistischer Kenngrößen zu in vorherigen Taktzyklen selektierten Sequenzen – bei Kombination einer Sequenz aus in mehreren Taktzyklen ermittelten Teilsequenzen – an den Ausgang YX0 ausgegeben. Analog werden die statistischen Kenngrößen ZW1, ..., ZWN–1 von dezimierten Sequenzen an die Ausgänge Y1, ..., YN–1 ausgegeben.
  • Im folgenden wird die erfindungsgemäße, aus mehreren parallel geschalteten erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten kombinierte Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten beispielhaft anhand von zwei parallel geschalteten erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten entsprechend 15 im Detail erklärt.
  • Die Folge x von Datenworten wird einem Deinterleaver 25 zugeführt, der zwei Folgen x 1 und x 2 von Datenworten für jeweils eine der beiden parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 und 1002 zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten erzeugt. Hierbei werden die Datenworte der Folge x alternierend den beiden Folgen x 1 und x 2 von Datenworten zugeführt. Im Fall von insgesamt N parallel geschalteten Vorrichtungen zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten werden die Datenworte der Folge x zyklisch auf die von den N parallel geschalteten Vorrichtungen zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten zu verarbeitenden Folgen x 1, x 2, ..., x N aufgeteilt.
  • Die beiden parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 und 1002 zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten entsprechen in ihrer Struktur der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten gemäß 1. In den beiden parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 und 1002 zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten werden die Eingangsfolgen x 1 und x 2 von Datenworten jeweils mit einem Dezimationsfaktor down' dezimiert, der um den Faktor 2 gegenüber dem frei wählbaren Dezimationsfaktor down reduziert ist. Bei insgesamt N parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 , 1002 , ..., 100N zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten werden die zugehörigen Eingangsfolgen x 1, x 2, ..., x N gemäß Gleichung (5) um einen Dezimationsfaktor down' dezimiert, der um den Faktor N gegenüber dem frei wählbaren Dezimationsfaktor down reduziert ist.
  • Figure 00290001
  • Die von den beiden parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 und 1002 zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten erzeugten und um den reduzierten Dezimationsfaktor down' gegenüber der jeweiligen Eingangsfolge x 1 und x 2 dezimierten Ausgangsfolgen y 1 und y 2 werden in einem nachfolgenden Interleaver 26 zu einer kombinierten Folge y k von Datenworten zusammengefügt.
  • Da diese kombinierte Ausgangsfolge y k von Datenworten gegenüber einer von einer der parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 und 1002 zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten erzeugten Ausgangsfolge y 1 und y 2 um den Faktor 2 erhöht ist – bei insgesamt N parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 , 1002 , ..., 100N zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten ist die kombinierte Ausgangsfolge y k von Datenworten um den Faktor N höher als die von einer einzigen Vorrichtung 1001 , 1002 , ..., 100N zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten jeweils erzeugte Folge y 1, y 2, ..., y N von Datenworten – muss die kombinierte Ausgangsfolge y k von Datenworten in einer nachfolgenden Vorrichtung 100k zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten um den Dezimationsfaktor 2 – bei insgesamt N parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 , 1002 , ..., 100N um den Dezimationsfaktor N – dezimiert werden.
  • Ergibt sich bei einem frei wählbaren Dezimationsfaktor down und bei einer bestimmten Anzahl N von parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 , 1002 , ..., 100N zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten ein nicht ganzzahliger reduzierter Dezimationsfaktor down', so ist die Eingangsfolge x i von Datenworten mit jeweils zwei alternierenden Dezimationsfaktoren down1 und down2 zu dezimieren, die im zeitlichen Mittel einer Dezimierung der Eingangsfolge x i von Datenworten um den nicht ganz zahligen Dezimationsfaktor down' entspricht. Bei einem Dezimationsfaktor down = 3 und zwei parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 und 1002 zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten sind zur Realisierung eines reduzierten Dezimationsfaktor down' = 1,5 zwei alternierende Dezimationsfaktor down1 = 1 und down2 = 2 bzw. down1 = 2 und down2 = 1 zu verwenden.
  • Die zeitliche Steuerung der alternierend durchzuführenden Dezimierungen mit den Dezimationsfaktoren down1 und down2 in Abhängigkeit des frei wählbaren Dezimationsfaktor down für die beiden Vorrichtungen 1001 und 1002 zur Dezimierung einer Folge von Datenworten erfolgt in einem dem Ansteuerparameter-Generator 9' vorgeschalteten Dezimationsfaktor-Generator 27. Der Dezimationsfaktor-Generator erzeugt für jede parallel geschaltete Vorrichtung 1001 , 1002 , ..., 100N zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten jeweils eine Ansteuerbitfolge D1, D2, ...., DN, deren einzelne Bits dx den Dezimationsfaktor für die Dezimierung der Eingangsfolgen x 1, x 2, ..., x N jeweils zwischen dem Dezimationsfaktor down1 = 2 oder down2 = 1 und dem jeweils anderen Dezimationsfaktor down2 = 1 oder down1 = 2 umschaltet. Hierzu dient für jede parallel geschaltete Vorrichtung 1001 , 1002 , ..., 100N zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten jeweils ein Schieberegister, dessen Ausgang an seinen Eingang rückgekoppelt ist und das mit einer zur Sequenz der Dezimationsfaktoren down1 und down2 des gewählten Dezimationsfaktor down gehörigen Ansteuerbitfolge D1, D2 ....., DN initialisiert wird. Hierbei bedeutet eine Belegung des jeweiligen Bits dx = 1 der Ansteuerbitfolge D1, D2, ...., DN eine Umschaltung auf den Dezimationsfaktor down1 und eine Belegung des jeweiligen Bits dx = 0 der Ansteuerbitfolge D1, D2, ...., DN eine Umschaltung auf Dezimationsfaktor down2. Die jeweilige Ansteuerbitfolge D1, D2, ...., DN wird im jeweilige Schieberegister nach Durchführung einer Dezimierung einer Sequenz von Datenworten der Eingangsfolgen x1, x2, ..., xN mit einem Dezimationsfaktor down1 oder down2 um ein Bit dx nach rechts geschoben, so dass ein neues Bit dx für die Dezimierung der jeweiligen Eingangsfolge x1, x2, ..., xN mit einem neuen Dezimationsfaktor down2 oder down1 dem Ansteuerparameter-Generator 7' übergeben wird.
  • Der Ansteuerparameter-Generator 7' erzeugt in Abhängigkeit des frei wählbaren Dezimationsfaktor down und der anliegenden Ansteuerbitfolge D1 und D2 bei Vorliegen eines nicht ganz zahligen reduzierten Dezimationsfaktor down' die Ansteuerparameter m1, m2, mk und u1, u2, uk für die einzelnen Vorverarbeitungseinheiten 6, 6', 6'', 6''', 6'''' und 6''''' und für die erste Selektionseinheit 8 der parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 und 1002 und der nachgeschalteten Vorrichtung 100k zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten.
  • In der Tabelle von 16 sind für zwei parallel geschaltete Vorrichtungen 1001 und 1002 und für Dezimationsfaktoren down = 1, 2, 3 und 4 die jeweiligen Eingangsfolgen x1 und x2 von Datenworten – in Kästchen eingetragene Reihenfolgenummer der einzelnen Datenworte aus der Folge x von Datenworten –, die Ansteuerbits dx zur Umschaltung zwischen den beiden Dezimationsfaktor down1 = 2 und down2 = 1, die Ansteuerparameter mx für die einzelnen zweiten Selek tionseinheiten 11 zur Bildung von um jeweils ein Datenwort zueinander verschobenen Sequenzen aus aufeinander folgenden Datenworten mit einer dem jeweiligen Dezimationsfaktor down1 bzw. down2 entsprechenden Sequenzlänge, die Ansteuerparameter ux für die einzelnen ersten Selektionseinheiten 8 zur Selektion der statistischen Kenngrößen zu den um den jeweiligen Dezimationsfaktor down1 bzw. down2 gegenüber den um jeweils ein Datenwort zueinander verschobenen Sequenzen dezimierten Sequenzen und die jeweils ermittelten und selektierten statistischen Kenngrößen sx dargestellt.
  • Zu erkennen ist aus der Tabelle von 16, dass bei einem Dezimationsfaktor down = 3 die Folge von Dezimationsfaktoren down1 = 2 und down2 = 1 in den beiden Vorrichtungen 1001 und 1002 zur Dezimierung einer Folge von Datenworten in jeweils zueinander komplementärer Reihenfolge ausgewählt werden. Außerdem wird die Folge von Dezimationsfaktoren down1 und down2 über die einzelnen Taktzyklen beibehalten, so dass bei einem Dezimationsfaktor down1 = 2 mit einem einzigen zur Sequenz gehörigen Datenwort am Ende eines Taktzykluses das weitere zur Sequenz gehörigen Datenwort im nächsten Taktzyklus zur Sequenz hinzugefügt wird.
  • In der Tabelle von 17 sind für jeweils vier parallel geschaltete Vorrichtungen 1001 , 1002 , 1003 und 1004 und für die Dezimationsfaktoren down = 5 und down = 7 und für die einzelnen Taktzyklen die jeweiligen Eingangsfolgen x1, x2, x3 und x4 von Datenworten – in Kästchen eingetragene Reihenfolgenummer der einzelnen Datenworte aus der Folge x von Datenworten –, und die Ansteuerbits dx zur Umschaltung zwischen den beiden Dezimationsfaktor down1 = 2 und down2 = 1 dargestellt.
  • Wie aus der Tabelle von 17 zu erkennen ist, werden bei einem Dezimationsfaktor down = 5 die Datenworte jeder Eingangsfolge x1, x2, x3 und x4 in einem Zyklus jeweils einmal mit dem Dezimationsfaktor down1 = 2 und dreimal mit dem Dezimationsfaktor down2 = 1 dezimiert, wobei die Dezimation mit dem Dezimationsfaktor down1 = 2 in einem Zyklus jedes Mal bei einer anderen der vier Eingangsfolgen x1, x2, x3 und x4 von Datenworten erfolgt. Bei einem Dezimationsfaktor down = 7 werden die Datenworte der vier Eingangsfolgen x1, x2, x3 und x4 in einem Zyklus jeweils dreimal mit dem Dezimationsfaktor down1 = 2 und einmal mit dem Dezimationsfaktor down2 = 1 dezimiert, wobei die Dezimation mit dem Dezimationsfaktor down2 = 1 in einem Zyklus jedes Mal bei einer anderen der vier Eingangsfolgen x1, x2, x3 und x4 von Datenworten erfolgt.
  • Für andere Werte des frei wählbaren Dezimationsfaktors down und für eine andere Anzahl N von parallel geschalteten Vorrichtungen 1001 , 1002 , ..., 100N zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße als zusätzliche Signalinformation zur Dezimierung einer Folge von Signalabtastwerten und somit für einen anderen Wert des zur jeweiligen parallel geschalteten Vorrichtung 1001 , 1002 , ..., 100N gehörigen Dezimationsfaktors down' können sich andere Werte für die Dezimationsfaktoren down1 und down2 als die bisher benutzten Werte „1” und „2” ergeben.

Claims (17)

  1. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation, die jeweils zu einer Sequenz von aufeinander folgenden zu dezimierenden Signalabtastwerten in einer Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Signalabtastwerten einer bezüglich der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) um einen frei wählbaren Dezimationsfaktor (down) dezimierten Folge von Signalabtastwerten gehören, mit einer Vorverarbeitungseinheit (6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''') zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (SX1, ..., SXN–1) für jede um jeweils einen Signalabtastwert zueinander verschobenen Sequenz von aufeinander folgenden Signalabtastwerten in der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) mit einer dem Dezimationsfaktor (down) entsprechenden vollständigen Sequenzlänge und/oder mit einer gegenüber der vollständigen Sequenzlänge reduzierten Sequenzlänge und einer ersten Selektionseinheit (8) zur Selektion von statistischen Kenngrößen (ZWX1, ..., ZWXN–1) aus allen von der Vorverarbeitungseinheit (6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''') ermittelten statistischen Kenngrößen (SX1, ..., SXN–1), die zu den Sequenzen gehören, deren Signalabtastwerte jeweils in der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Datenworten einer bezüglich der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) um einen frei wählbaren Dezimationsfaktor (down) dezimierten Folge von Signalabtastwerten angeordnet sind.
  2. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorverarbeitungseinheit (6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''') insgesamt N Eingänge zum sukzessiven Einlesen von jeweils N Signalabtastwerten aus der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1, ...) mit jedem Taktzyklus aufweist.
  3. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorverarbeitungseinheit (6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''') eine zweite Selektionseinheit (11) zur Selektion von jeweils um ein Signalabtastwert zueinander verschobenen Sequenzen aus aufeinander folgenden Signalabtastwerten, die jeweils entweder eine vollständige Sequenzlänge oder eine gegenüber der vollständigen Sequenzlänge reduzierte Sequenzlänge aufweisen, und eine erste Ermittlungseinheit (13, 13', 13'') zur Ermittlung der zu einer Sequenz mit vollständiger Sequenzlänge gehörigen statistischen Kenngröße (SX1, ..., SXN–1) umfasst.
  4. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aus im aktuellen Taktzyklus zuerst eingelesenen Signalabtastwerten bestehende und selektierte Sequenz eine reduzierte Sequenzlänge mit einer Anzahl von Signalabtastwerten aufweist, die gegenüber dem Dezimationsfaktor (down) um die Anzahl von Signalabtastwerten aus im vorherigen Taktzyklus zuletzt eingelesenen Signalabtastwerten bestehenden Sequenz mit maximaler reduzierter Sequenzlänge reduziert ist, falls ein im vorherigen Taktzyklus zuletzt eingelesenes Signalabtastwert nicht das letzte in eine Sequenz mit vollständiger Sequenzlänge selektierte Signalabtastwert darstellt.
  5. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die erste und zweite Selektionseinheit (11, 8) jeweils ein Satz von Multiplexern (101 , 102 , 103 , ..., 10N–1 , 140 , 141 , 142 , ..., 14N–1 ) vorgesehen ist, der jeweils von einem Satz von vom Dezimationsfaktor (down) abhängigen und in einem Ansteuerparameter-Generator (7) erzeugten Ansteuerparametern (m1, m2, ..., mN–1, u0, u1, u2, ..., uN–1) ansteuerbar ist.
  6. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorverarbeitungseinheit (6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''') und der ersten Selektionseinheit (8) eine Nachverarbeitungseinheit (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 9''''') zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße für eine Sequenz mit einer vollständiger Sequenzlänge nachgeschaltet ist, die sich aus in mehreren Taktzyklen selektierten Sequenzen mit jeweils vollständiger und/oder reduzierter Sequenzlänge ergibt, und zur Ausgabe der in der Nachverarbeitungseinheit (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 9''''') ermittelten statistischen Kenngröße und der in der ersten Selektionseinheit (8) zu dezimierten Sequenzen gehörigen statistischen Kenngrößen (ZWX1, ..., ZWXN–1) in jedem Taktzyklus an den N Ausgängen (Y0, Y1, ..., YN–1) der Nachverarbeitungseinheit (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 9''''') zur sukzessiven Generierung einer um den Dezimationsfaktor (down) gegenüber der eingelesenen Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (X0, XX1, ..., XXN–1, ....) dezimierten Folge von Signalabtastwerten.
  7. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nachverarbeitungseinheit (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 9''''') eine zur statistischen Kenngröße gehörige zweite Ermittlungseinheit (15, 15', 15) zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße aus der in einer Verzögerungseinheit (16) um einen Taktzyklus verzögerten statistischen Kenngröße (SMean, SMax, SMin) zu der aus im vorherigen Taktzyklus zuletzt eingelesenen Signalabtastwerten bestehenden Sequenz mit maximaler reduzierter Sequenzlänge und der statistischen Kenngröße (ZWMean0, ZWMax0, ZWMin0) zu der im aktuellen Taktzyklus aus zuerst eingelesenen Signalabtastwerten bestehenden Sequenz vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für einen gegenüber der Anzahl (N) von Eingängen der Vorverarbeitungseinheit (6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''') größeren Dezimationsfaktor (down) der zweiten Ermittlungseinheit (15, 15', 15'') eine zur statistischen Kenngröße gehörige dritte Ermittlungseinheit (17, 17', 17'') zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße aus der im aktuellen Taktzyklus aus zuerst eingelesenen Signalabtastwerten bestehenden und selektierten Sequenz und einer im vorherigen Taktzyklus von der dritten Ermittlungseinheit (17, 17', 17) ermittelten und in einem mit der dritten Ermittlungseinheit (17, 17, 17'') zusammenwirkenden Akkumulator (18) zwischengespeicherten statistischen Kenngröße für jeden Taktzyklus nachgeschaltet ist, wobei eine weitere zur Sequenz mit vollständiger Sequenzlänge gehörige Sequenz mit reduzierter Sequenzlänge an den N Eingängen der Vorverarbeitungseinheit (6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''') eingelesen wird.
  9. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die statistische Kenngröße (SX1, ..., SXN–1) der Mittelwert (SMean1, ..., SMeanN–1) der in der jeweiligen Sequenz enthaltenen Signalabtastwerten ist und die zugehörige erste, zweite und dritte Ermittlungseinheit (13, 13', 13'', 15, 15', 15'', 17, 17', 17'') aus mindestens einem Addierer besteht.
  10. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die statistische Kenngröße (SX1, ..., SXN–1) der Maximalwert (SMin1, ..., SMinN–1) der in der jeweiligen Sequenz enthaltenen Signalabtastwerten ist und die zugehörige erste, zweite und dritte Ermittlungseinheit (13, 13', 13'', 15, 15', 15'', 17, 17', 17'') aus mindestens einem Maximalwertbildner besteht.
  11. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die statistische Kenngröße (SX1, ..., SXN–1) der Minimalwert (SMin1, ..., SMinN–1) der in der jeweiligen Sequenz enthaltenen Signalabtastwerten ist und die zugehörige erste, zweite und dritte Ermittlungseinheit (13, 13', 13'', 15, 15', 15'', 17, 17', 17'') aus mindestens einem Minimalwertbildner besteht.
  12. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Benutzung einer gegenüber der Gesamtanzahl N kleineren Anzahl M von Eingängen der Vorverarbeitungs einheit die Vorverarbeitungseinheit (6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''') eine modifizierte zweite Selektionseinheit (11') zur Selektion von jeweils um einen Signalabtastwert zueinander verschobenen Sequenzen aus aufeinander folgenden Signalabtastwerten mit vollständiger Sequenzlänge und gleichzeitig zur Selektion einer Sequenz aus zuletzt eingelesenen Signalabtastwerten mit einer gegenüber der vollständigen Sequenzlänge reduzierten Sequenzlänge aufweist.
  13. Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einer modifizierten Nachverarbeitungseinheit (9''', 9'''', 9''''') bei Benutzung einer gegenüber der Gesamtanzahl N kleineren Anzahl M von Eingängen der Vorverarbeitungseinheit (6, 6', 6'', 6''', 6'''', 6''''') vor die Verzögerungseinheit (16) ein Multiplexer (101', 102', 103', 10N–1') zur Selektion der statistischen Kenngröße (SX1, ..., SXN–1) zu der im vorherigen Taktzyklus aus zuletzt eingelesenen Signalabtastwerten bestehenden Sequenz mit maximaler reduzierter Sequenzlänge geschaltet ist.
  14. Kombinierte Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation, die jeweils zu einer Sequenz von aufeinander folgenden zu dezimierenden Signalabtastwerten in einer Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Signalabtastwerten einer bezüglich der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) um einen frei wählbaren Dezimationsfaktor (down) dezimierten Folge von Signalabtastwerten gehören, mit mehreren parallel geschalteten Vorrichtungen (1001 , 1002 , ..., 100N ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einem den parallel geschalteten Vorrichtungen (1001 , 1002 , ..., 100N ) vorgelagerten Deinterleaver (26) zur Aufteilung der Folge von Signalabtastwerten auf jeden der parallel geschalteten Vorrichtungen (1001 , 1002 , ..., 100N ), mit einem den parallel geschalteten Vorrichtungen (1001 , 1002 , ..., 100N ) nachgelagerten Interleaver (26) zum Zusammenfassen der von jeder der parallel geschalteten Vorrichtung (1001 , 1002 , ..., 100N ) ermittelten statistischen Kennzahlen (ZWX1, ..., ZWXN–1) und mit einer dem Interleaver (26) nachgeschalteten Vorrichtung (100k ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Ermittlung einer einzigen statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) aus den zusammengefasten statischen Kennzahlen (ZWX1, ..., ZWXN–1).
  15. Kombinierte Vorrichtung zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Ansteuerparameter-Generator (7') zur Erzeugung der Ansteuerparameter (m1, m2, ..., mN–1, mk, u0, u1, u2, ..., uN–1, uk) für die einzelnen Vorrichtungen (1001 , 1002, ..., 100N , 100k ) ein Dezimationsfaktor-Generator (27) zur Erzeugung einer periodischen Folge aus den Dezimationsfaktoren (down1, down2) für die parallel geschalteten Vorrichtungen (1001 , 1002 , ..., 100N ) aus dem frei wählbaren Dezimationsfaktor (down).
  16. Verfahren zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation, die jeweils zu einer Sequenz von aufeinander folgenden zu dezimierenden Signalabtastwerten in einer Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Signalabtastwerten einer bezüglich der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten um einen frei wählbaren Dezimationsfaktor (down) dezimierten Folge von Signalabtastwerten gehören, mit folgenden Verfahrensschritten: • sukzessives Einlesen von jeweils (N) zu dezimierenden Signalabtastwerten aus der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ...) mit jedem Taktzyklus, • Selektieren von jeweils um einen Signalabtastwert zueinander verschobenen Sequenzen von aufeinander folgenden Signalabtastwerten mit einer dem Dezimationsfaktor (down) entsprechenden vollständigen Sequenzlänge und/oder mit einer gegenüber der vollständigen Sequenzlänge reduzierten Sequenzlänge, • Ermitteln der zu jeder Sequenz gehörigen statistischen Kenngröße (SX1, ..., SXN–1) und • Selektieren der statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) aus allen ermittelten statistischen Kenngrößen die zu den Sequenzen gehören, deren Signalabtastwerte jeweils in der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Signalabtastwerten einer bezüglich der Folge von zu dezimierenden Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) um einen frei wählbaren Dezimationsfaktor (down) dezimierten Folge von Signalabtastwerten angeordnet sind.
  17. Verfahren zur Ermittlung einer statistischen Kenngröße (ZWX1, ..., ZWXN–1) als zusätzliche Signalinformation nach Anspruch 16 mit folgenden weiteren Verfahrensschritten: • Ermitteln einer statistischen Kenngröße für eine Sequenz mit einer Sequenzlänge, die sich aus in mehreren Taktzyklen selektierten Sequenzen ergibt und • Ausgabe von bis zu N in jedem Taktzyklus jeweils ermittelten und selektierten statistischen Kenngrößen zur Erzeugung einer gegenüber der eingelesenen Folge von zu dezimierenden_Signalabtastwerten (XX0, XX1, ..., XXN–1) um den Dezimationsfaktor (down) dezimierten Folge von Signalabtastwerten.
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