DE102008032913A1

DE102008032913A1 - Verfahren zur Kompensation von durch Ausblendung pulsförmiger Störeinflüsse erzeugten Informationsverlusten in einem Kommunikationssignal

Info

Publication number: DE102008032913A1
Application number: DE102008032913A
Authority: DE
Inventors: Michael Schnell; Sinja Brandes
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2008-07-12
Filing date: 2008-07-12
Publication date: 2010-03-25
Also published as: US20100008454A1; ATE523997T1; US8379780B2; EP2144414A1; EP2144414B1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Kompensation von durch Ausblendung pulsförmiger Störeinflüsse erzeugten Informationsverlusten in einem von einem Empfänger empfangenen Kommunikationssignal empfängt der Empfänger ein moduliertes OFDM-basiertes Signal, das eine Überlagerung aus einer Sequenz aus einer vorgegebenen Anzahl von Trägerfrequenzsignalen, deren Frequenzen sich um einen konstanten Betrag voneinander unterscheiden und die bei den Frequenzen der jeweils anderen Trägerfrequenzsignalen im Wesentlichen keine Signalanteile aufweisen, mit pulsförmigen Störsignalen aufweist. Die pulsförmigen Störsignale werden durch eine Pulsausblendung eliminiert, indem die Störimpulse zunächst detektiert werden und anschließend das modulierte Signal im Empfänger an den von der pulsförmigen Interferenz betroffenen Stellung zu Null gesetzt wird. Das so erhaltene Signal, im Frequenzbereich dargestellt, zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Signalanteile bei jeder Trägerfrequenz aus einer Überlagerung von bestimmbaren Singnalanteilen jeweils sämtlicher anderer Trägerfrequenzsignale ergeben. Von dem jeweiligen Signalanteil werden bei einer Trägerfrequenz diejenigen bestimmbaren Signalanteile subtrahiert, die sich aus den Trägerfrequenzsignalen sämtlicher anderer Trägerfrequenzen ergeben, und damit die durch die Ausblendung der pulsförmigen Störeinflüsse erzeugten Informationsverluste kompensiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation von durch Ausblendung pulsförmiger Störeinflüsse erzeugten Informationsverlusten in einem von einem Empfänger empfangenen Kommunikationssignal. Insbesondere betrifft die Erfindung die Anwendung dieses Kompensationsverfahrens bei Kommunikationssignalen in der Luftfahrt, und zwar bei OFDM-basierten Systemen.
Die Anzahl der für die aeronautische Kommunikation zur Verfügung stehenden Frequenzbänder ist nur begrenzt nutzbar, so dass mit steigendem Kommunikationsaufkommen nach neuen Lösungen gesucht werden muss. Eine mögliche Lösung wird darin gesehen, den Bereich der Frequenzbänder zu benutzen, in dem unter anderem bodengestützte Systeme zur Entfernungs- und/oder Positionsbestimmung von Luftfahrzeugen, z. B. das so genannte ”Distance Measuring Equipment” (DME) bzw. das auch militärisch genutzte ”Tactical Air Navigation” (TACAN) System, betrieben werden. Diese Systeme verwenden den aeronautischen Bereich des L-Bandes zwischen etwa 960 und 1.215 MHz, der in 1 MHz breite Frequenzkanäle unterteilt ist, auf denen jeweils amplitudenstarke impulsförmige Signale gesendet werden. In diesem Frequenzbereich werden auch militärische Datenfunksysteme, wie z. B. das so genannte ”Joint Tactical Information Distribution System” (JTIDS) bzw. das ”Multifunctional Information Distribution System” (MIDS) betrieben. Diese Systeme verwenden jeweils 3 MHz breite Frequenzkanäle im Frequenzsprungverfahren und erzeugen somit auf jedem Kanal ebenfalls kurze impulsförmige Signale.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, in dem Frequenzbereich, in dem bereits DME- und andere Systeme betrieben werden, nun parallel zu den Impulssignalen Kommunikationssignale zu übertragen, die Mittenfrequenzen mit keinem oder nur geringem Frequenzabstand zu den Mittenfrequenzen der Impulssignale verwenden. Dabei sollen für die Kommunikation sogenannte OFDM-basierte Signale eingesetzt werden (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing). Derartige Signale sind grundsätzlich bekannt und zeichnen sich durch eine Sequenz von Trägersignalen aus, deren Frequenzen sich um einen konstanten Betrag voneinander unterscheiden, wobei jedes Trägersignal bei den Frequenzen der anderen Trägersignale im wesentlichen keine Signalanteile aufweisen (also im wesentlichen keine Inter-Carrier-Interferenzen auftreten), siehe auch [1].
Problematisch bei dem erfindungsgemäßen Ansatz ist allerdings, dass das Nutzsignal, also das Kommunikationssignal, durch pulsförmige Störsignale (nämlich die DME-Signale) stark beeinträchtigt wird, da der Pegel des OFDM-basierten Kommunikationssignals wesentlich kleiner als der Pegel der DME-Signale ist.
Das zuvor beschriebene Problem kann allgemein dahingehend formuliert werden, dass je nachdem, in welchem Frequenzband das OFDM-basierte System betrieben wird, am Empfänger pulsförmige Interferenzen von anderen Systemen auftreten, die in demselben oder dem benachbarten Frequenzband betrieben werden. Diese Interferenzen sind zwar nur sehr kurz und beeinträchtigen das OFDM-Signal somit nur für kurze Zeit, haben aber meist eine sehr hohe Leistung, so dass sie einen signifikanten Einfluss auf das OFDM-System haben.
Aufgrund der hohen Leistung sind die Störpulse bzw. die von der Interferenz betroffenen Abtastwerte einfach zu detektieren. Liegt die detektierte Leistung auf einem Abtastwert oberhalb eines bestimmten Schwellwertes, wird der entsprechende Abtastwert zu Null gesetzt oder seine Amplitude auf den Schwellwert reduziert. Diese bekannten Verfahren werden als Pulsausblendung (”pulse blanking”) bzw. Amplitudenbegrenzung (”clipping”) bezeichnet.
Der Stand der Technik umfasst Techniken, die Pulsstörer in Kommunikations- oder Navigationssystemen abschwächen. Dazu werden im Wesentlichen die Techniken Pulsausblendung (”pulse blanking”) und Amplitudenbegrenzung (”clipping”) bzw. Kombinationen aus beiden Techniken verwendet (siehe z. B. [2] und [3]).
Sowohl beim ”pulse blanking” als auch beim ”clipping” wird der Einfluss der pulsförmigen Interferenz erheblich reduziert, so dass sich die Leistungsfähigkeit des OFDM-Systems insgesamt verbessert. Es wird allerdings nicht nur das Interferenzsignal, sondern auch das gewünschte OFDM-Signal beeinflusst, was mit Einbußen in der Leistungsfähigkeit verbunden ist, die den Gewinn durch ”pulse blanking” oder ”clipping” deutlich reduzieren.
In der Literatur ist bereits in [4] für impulsartiges Rauschen untersucht worden, wie sich das ”pulse blanking” auf die Leistungsfähigkeit von OFDM-Empfängern auswirkt und wie der Einfluss durch Optimierung des Schwellwertes für die Pulsausblendung im OFDM-Empfänger reduziert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, die durch die Ausblendung pulsförmiger Störeinflüsse erzeugten Informationsverluste in einem von einem Empfänger empfangenen Kommunikationssignal zu kompensieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Verfahren zur Kompensation von durch Ausblendung pulsförmiger Störeinflüsse erzeugten Informationsverlusten in einem von einem Empfänger empfangenen Kommunikationssignal vorgeschlagen, wobei bei dem Verfahren

– der Empfänger ein moduliertes OFDM-basiertes Signal empfängt, das eine Überlagerung aus einer Sequenz aus einer vorgegebenen Anzahl von Trägerfrequenzsignalen, deren Frequenzen sich um einen konstanten Betrag voneinander unterscheiden und die bei den Frequenzen der jeweils anderen Trägerfrequenzsignale im wesentlichen keine Signalanteile aufweisen, mit pulsförmigen Störsignalen (Störimpulse) aufweist,
– die pulsförmigen Störsignale durch eine Pulsausblendung eliminiert werden, indem die Störimpulse zunächst detektiert werden und anschließend das modulierte Signal im Empfänger an den von der pulsförmigen Interferenz betroffenen Stellen zu null gesetzt wird,
– das so erhaltene Signal, im Frequenzbereich dargestellt, sich dadurch auszeichnet, dass sich die Signalanteile bei jeder Trägerfrequenz aus einer Überlagerung von bestimmbaren Signalanteilen jeweils sämtlicher anderer Trägerfrequenzsignale ergeben, und
– von dem jeweiligen Signalanteil bei einer Trägerfrequenz diejenigen bestimmbaren Signalanteile subtrahiert werden, die sich aus den Trägerfrequenzsignalen sämtlicher anderer Trägerfrequenzen ergeben, und damit die durch die Ausblendung der pulsförmigen Störeinflüsse erzeugten Informationsverluste kompensiert werden (und gegebenenfalls das kompensierte Signal im Empfänger detektiert und dekodiert wird).

Mit der Erfindung wird also vorgeschlagen, die pulsförmigen Störeinflüsse in einem OFDM-basierten Kommunikationssignal durch Pulsausblendung zu eliminieren. Bei der Untersuchung des so geänderten OFDM-basierten Signals durch Fensterung kann die Pulsausblendung als ein Rechteckfenster mit Einkerbungen aufgefasst werden. Ein sich aus einer derartigen Fensterung ergebendes Signal zeichnet sich dann (bei Darstellung im Frequenzbereich) dadurch aus, dass sich die Signalanteile bei jeder Trägerfrequenz aus einer Überlagerung von bestimmbaren Signalanteilen jeweils sämtlicher anderer Trägerfrequenzsignale ergeben. Diese Signalanteile sind deshalb bestimmbar, weil die Inter-Carrier-Interferenzen eines OFDM-Signals im Vorhinein bestimmbar sind. Somit kann man die Einflüsse entsprechend kompensieren, womit aber dann gleichzeitig auch die mit der Pulsausblendung einhergehenden Informationsverluste im Kommunikationssignal kompensiert werden können.
Bei OFDM-basierten Signalen wird ein Datensymbol durch die (Daten-)Sequenz der einzelnen Trägerfrequenzsignale (Unterträger) übertragen. Für die Kompensation des Einflusses jeweils sämtlicher anderer Unterträger auf die mit einem Unterträger übertragenen Daten ist es grundsätzlich erforderlich, dass auf jeden Unterträger übertragene Datensymbol zu kennen. Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag zur Implementierung des Verfahrens ist vorgesehen, die übertragene, das Datensymbol bildende Sequenz von Daten auf den Trägerfrequenzsignalen im Empfänger iterativ zu bestimmen, indem die Sequenz der empfangenen Daten zunächst detektiert und dekodiert wird und anschließend wieder kodiert und als Schätzwerte für das Datensymbol auf die Trägerfrequenzsignale aufmoduliert wird, wobei diese Schätzwerte bei der Kompensation des Einflusses der Ausblendung der pulsförmigen Störeinflüsse verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für die aeronautische Kommunikation, wenn diese OFDM-basiert ist und beispielsweise von bodengestützten Systemen zur Entfernungs- und/oder Positionsbestimmung eines Luftfahrzeuges überlagert ist. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die OFDM-basierten Kommunikationssignale zwischen die Mittenfrequenzen benachbarter Frequenzkanäle des Systems zur Entfernungs- und/oder Positionsbestimmung des Luftfahrzeuges gelegt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen dabei:
1 eine Darstellung einer Pulsausblendungsoperation durch ein Rechteckfenster mit Einkerbungen,
2 eine graphische Darstellung des Betrags der auf allen Unterträgern (Trägerfrequenzsignalen) empfangenen Datensymbole mit und ohne Pulsausblendung (bei einem System mit 64 Unterträgern),
3 ein Diagramm, in dem die Bitfehlerrate BER über Signal-zu-Rauschleistungsverhältnis (SNR) nach der Pulsausblendung mit unterschiedlicher Anzahl und Länge von zu null gesetzten Abschnitten gezeigt ist,
4 ein vereinfachtes Blockschaltbild des OFDM-Empfängers mit Kompensation der Pulsausblendung,
5 ein Diagramm, in dem die Bitfehlerrate BER über SNR nach Kompensation des Einflusses der Pulsausblendung aufgetragen ist,
6 ein Beispiel für ein im Zeitbereich dargestelltes OFDM-Signal mit 64 Unterträgern, wobei der Realteil der Signale auf dem 6. bis 8. Unterträger im Zeitbereich und ohne Pulsausblendung dargestellt ist,
7 der Realteil der Signale auf dem 6. bis 8. Unterträger im Zeitbereich sowie mit Pulsausblendung (B = 1, z₀ = 10),
8 die Spektren der Unterträger 6 bis 8 ohne Pulsausblendung und
9 die Spektren der Unterträger 6 bis 8 nach Pulsausblendung (B = 1, z₀ = 10).
Es wird ein einfaches OFDM-System mit N Unterträgern betrachtet. Am Empfänger überlagern sich das gewünschte OFDM-Signal und ein pulsförmiges Störsignal. Nach der Störunterdrückung mittels ”pulse blanking” treten im OFDM-Signal B < N – 1 Abschnitte auf, an denen das Empfangssignal zu Null gesetzt worden ist. Im ersten Abschnitt wurden z₀ Abtastwerte, im zweiten z₁ und im letzten z_B-1 Abtastwerte zu Null gesetzt. Insgesamt sind
von N Abtastwerten zu Null gesetzt worden. ”Pulse blanking” kann als Fensterung mit einem Rechteckfenster mit Einkerbungen an den entsprechenden Stellen dargestellt werden. Die resultierende Fensterfunktion ist in 1 dargestellt. Wird das so gefensterte OFDM-Signal im OFDM-Empfänger mit der N-Punkt DFT bzw. FFT in den Frequenzbereich transformiert, weicht das Spektrum erheblich vom Spektrum der ursprünglich übertragenen Sequenz ab. Dies ist in 2 für ein einfaches Beispiel dargestellt. Es wird eine zufällige BPSK (Binary Phase Shift Keying)-Sequenz mit N = 64 Werten erzeugt. Ohne vorheriges ”pulse blanking” ist der Betrag dieser Sequenz konstant 1 auf allen N Unterträgern. Werden z = 5 bzw. z = 10 aufeinander folgende Abtastwerte im Zeitbereichssignal an einer beliebigen Stelle zu Null gesetzt, erhält man nach der Transformation in den Frequenzbereich den ebenfalls in 2 dargestellten Betrag dieser modifizierten Sequenzen. Die deutlichen Abweichungen zwischen der ursprünglichen und der Sequenz nach Anwendung von ”pulse blanking” erschweren die Detektion und Decodierung der übertragenen Daten und erhöhen die Bitfehlerrate (BER) erheblich.
Bei der Simulation des Einflusses von ”pulse blanking” auf die Leistungsfähigkeit des betrachteten OFDM-Systems wurde fiktiv eine bestimmte Anzahl von Abschnitten mit bestimmter Länge zu Null gesetzt, während die eigentliche Interferenz außer Acht gelassen wurde. Die in 3 dargestellte Bitfehlerrate für uncodierte Übertragung über einen AWGN (additives weißes Gaußsches Rauschen)-Kanal zeigt deutlich den starken Einfluss des ”pulse blanking” auf die Leistungsfähigkeit des OFDM-Systems.
Der Einfluss des ”pulse blanking” auf das OFDM-System lässt sich erklären, wenn ”pulse blanking” als Fensterung mit einem Rechteckfenster mit Einkerbungen an den entsprechenden Stellen betrachtet wird. Für B Abschnitte, in denen das Empfangssignal zu Null gesetzt wird, kann die Fensterfunktion (1) dargestellt werden als
wobei k = 0, ..., N – 1 die diskrete Zeitvariable und B_lb bzw. B_ub die Position des letzten bzw. ersten nicht zu Null gesetzten Abtastwertes vor bzw. nach der bten Einkerbung bezeichnen. Beim ”pulse blanking” wird das empfangene Signal
im Zeitbereich gefenstert, wobei Ω_ν = 2πν/N die normierte diskrete Trägerfrequenz des νten Unterträgers und d_ν das auf dem νten Unterträger übertragene komplexe Datensymbol bezeichnet. n[k] repräsentiert additives weißes Gaußsches Rauschen (AWGN); andere Einflüsse des Übertragungskanals werden der Einfachheit halber außer Acht gelassen. Nach dem „pulse blanking” ergibt sich y'[k] = w[k]·y[k], k = 0, ..., N – 1.
Die effektiv verkürzte Dauer des Rechteckfensters führt zu einer Verbreiterung der Spektren der einzelnen Unterträger. Damit sind die Unterträger nach dem „pulse blanking” nicht mehr orthogonal zueinander, was zu Inter-Carrier Interferenz (ICI) führt. Auf jedem Unterträger wird also eine Überlagerung aller Unterträger empfangen, die einfach bestimmt werden kann, wenn das modifizierte Zeitbereichssignal y'[k] in den Frequenzbereich transformiert wird
wobei Ω = 2πn/N und n = 0, ..., N – 1. S(Ω – Ω_ν) bezeichnet das Spektrum des νten Unterträgers. N[n] ist die äquivalente Darstellung des AWGN im Frequenzbereich.
Da der Einfluss jedes einzelnen Unterträgers bekannt ist, kann auf dem nten Unterträger der Einfluss aller anderen Unterträger (ν ≠ n) durch eine einfache Subtraktion kompensiert werden, so dass sich für den nten Unterträger
ergibt. Für die Kompensation des Einflusses aller anderen Unterträger ist es erforderlich, das auf jedem Unterträger übertragene Datensymbol d_ν zu kennen. Die übertragene Datensequenz wird im Empfänger iterativ bestimmt, indem die Empfangssequenz Y'[n] zunächst detektiert und decodiert wird und anschließend wieder codiert und auf komplexe Symbole moduliert wird. Diese Schätzwerte der übertragenen komplexen Symbole d ^_ν werden bei der Kompensation des Einflusses des ”pulse blankings” verwendet. Anschließend wird das kompensierte Signal Y^comp[n] wie gewohnt im Empfänger detektiert und decodiert. Um genauere Schätzwerte der übertragenen komplexen Symbole zu bekommen und damit eine verbesserte Kompensation zu erhalten, können mehrere Iterationen durchgeführt werden. Ein vereinfachtes Blockschaltbild eines OFDM-Empfängers, in dem der Einfluss des ”pulse blanking” kompensiert wird, ist in 4 dargestellt.
Bei idealer Kenntnis der übertragenen Daten kann der Verlust durch ”pulse blanking” auf einen kleinen SNR-Verlust reduziert werden, der exakt zum Verlust an Signalenergie durch das Auslöschen einer bestimmten Anzahl von Abtastwerten korrespondiert, d. h. SNRloss = 10·log10((N – z)/N).
Die Leistungsfähigkeit des vorgeschlagenen Kompensationsalgorithmus wird anhand eines einfachen Beispiels demonstriert. Betrachtet wird ein einfaches OFDM-System mit N = 64 Unterträgern. Auf jedem Unterträger werden uncodierte QPSK (Quaternary Phase-Shift Keying)-Symbole über einen AWGN- Kanal übertragen. Beim ”pulse blanking” werden z = 6 Abtastwerte zu Null gesetzt. Dabei werden die beiden Fälle B = 1, z₀ = 6 und B = 2 und z₀ = 3, z₁ = 3 unterschieden. In 5 ist zu erkennen, dass der Einfluss des ”pulse blanking” durch die Kompensation fast vollständig reduziert werden kann. Bei idealer Kenntnis der übertragenen Symbole bleibt lediglich der erwartete SNR-Verlust übrig. In diesem Beispiel reduziert sich das SNR entsprechend der 6 zu Null gesetzten Abtastwerte um 0,43 dB. Auch bei nicht-idealer Kenntnis der übertragenen Symbole können mit nur zwei Iterationen aus Detektion, Decodierung, Codierung und Modulation Schätzwerte der übertragenen Datensequenz gebildet werden, die eine nur geringfügig schlechtere Kompensation ermöglichen.
Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung wird nachfolgend auf die 6 bis 9 Bezug genommen, die ein OFDM-Signal mit bzw. ohne Pulsausblendung im Zeit- und im Frequenzbereich zeigen.
Es wird wieder ein OFDM-System mit N = 64 Unterträgern betrachtet. Der Übersichtlichkeit halber sind nur die Realteile der Signale auf den Unterträgern 6 bis 8 dargestellt. Außerdem sind alle Unterträger mit ,+1' moduliert.
In 6 ist ein OFDM-Signalverlauf ohne Pulsausblendung im Zeitbereich dargestellt. In 7 wurde bei der Fensterung des Empfangssignals statt des gewöhnlichen Rechteckfensters ein Rechteckfenster mit einer Einkerbung mit einer Länge von 10 Abtastwerten verwendet, d. h. B = 1, z₀ = 10.
8 und 9 zeigen die äquivalenten Darstellungen des obigen Beispiels gemäß 6 und 7 im Frequenzbereich.
In 8 ist als Referenz der Fall ohne Pulsausblendung im Frequenzbereich dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die benachbarten Unterträger aufgrund der Orthogonalität keinen Einfluss auf den betrachteten 6. Unterträger haben.
In 9 sind die Spektren der einzelnen Unterträger nach Ausblendung von 10 Abtastwerten, d. h. B = 1, z₀ = 10, dargestellt. Betrachtet man wieder den 6. Unterträger, so ist erstens zu erkennen, dass die Leistung des Empfangssymbols reduziert ist, da bei der Ausblendung die Leistung des gesamten OFDM-Signals reduziert wird. Zweitens ist der Einfluss der benachbarten Unterträger 7 und 8 zu erkennen, der damit zu begründen ist, dass der Unterträgerabstand Δf gleich bleibt, sich die Form der Unterträgerspektren jedoch ändert. Auf dem 6. Unterträger wird also eine Überlagerung der Signale aller Unterträger empfangen.
Der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber wurden für dieses Beispiel alle Unterträger mit ,+1' moduliert. In diesem günstigen Fall sind die Amplituden aller Unterträger nach der Puls-Ausblendung gleichmäßig reduziert. Die Amplitude der Abtastwerte des Summensignals über alle Unterträgerspektren ist in diesem Fall an den Positionen der einzelnen Unterträger gleich und entsprechend auf einen Wert kleiner 1 reduziert. Für eine beliebige Symbolfolge – im Fall von BPSK bestehend aus ,+1 und ,–1' – erhält man die in 2 dargestellte Amplitude der Abtastwerte des Summensignals an den Positionen der einzelnen Unterträger.
Die Erfindung, wie sie vorstehend erläutert ist, zeichnet sich durch die Kompensation des Einflusses, der durch Pulsausblendung verursacht wird, in der Anwendung auf OFDM-basierte Systeme aus. Mit der Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, das in der Lage ist, den Einfluss von ”pulse blanking” in OFDM-basierten Kommunikationssystemen rückgängig zu machen. Da bei diesem Verfahren spezielle charakteristische Eigenschaften von OFDM-Signalen ausgenutzt werden, ist eine solche Kompensation nur in OFDM-basierten Kommunikationssystemen möglich und dieses Verfahren nur in OFDM-basierten Kommunikationssystemen anwendbar.
Die Erfindung lässt sich im Mobilfunk und in der aeronautischen Kommunikation einsetzen. Aktuelle Erweiterungen des Mobilfunkstandards (3GPP/LTE) und aktuelle und geplante Techniken für drahtgebundene und drahtlose Netze (WiFi, WiMAX, Weiterentwicklungen davon) sehen die OFDM-Technik vor. Mit der Erfindung können solche Systeme robust gegenüber pulsförmigen Störern gemacht werden. Im Bereich der Luftfahrtkommunikation wird aktuell ein neues Kommunikationssystem definiert, das im L-Band arbeiten soll. Ein Systemvorschlag basiert auf OFDM; nachdem im L-Band starke Interferenzen durch Pulsstörer vorliegen, bietet sich hier der Einsatz der Erfindung besonders an (siehe auch die eingangs der Beschreibung dargestellte, zukünftig zu erwartende Problematik in der aeronautischen Kommunikation).
Literaturverzeichnis

[1] Richard van Nee, Ramjee Prasad, "OFDM for Wireless Multimedia Communications", Artech House Publishers, 2000, Chap. 2, pp. 33-51.
[2] Sergey V. Zhidkov, "Analysis and Comparison of Several Simple Impulsive Noise Mitigation Schemes for OFDM Receivers," IEEE Transactions of Communications, vol. 56, no. 1, pp. 5-9, January 2008.
[3] Grace Xingxin Gao, "DME/TACAN Interference and its Mitigation in L5/E5 Bands," in ION Institute of Navigation Global Navigation Satellite Systems Conference, 2007.
[4] Sergey V. Zhidkov, "Performance Analysis and Optimization of OFDM Receiver With Blanking Nonlinearity in Impulsive Noise Environment", IEE Transactions an Vehicular Technology, vol. 55, No. 1, January 2006.

Claims

Verfahren zur Kompensation von durch Ausblendung pulsförmiger Störeinflüsse erzeugten Informationsverlusten in einem von einem Empfänger empfangenen Kommunikationssignal, wobei bei dem Verfahren – der Empfänger ein moduliertes OFDM-basiertes Signal empfängt, das eine Überlagerung aus einer Sequenz aus einer vorgegebenen Anzahl von Trägerfrequenzsignalen, deren Frequenzen sich um einen konstanten Betrag voneinander unterscheiden und die bei den Frequenzen der jeweils anderen Trägerfrequenzsignale im wesentlichen keine Signalanteile aufweisen, mit pulsförmigen Störsignalen aufweist, – die pulsförmigen Störsignale durch eine Pulsausblendung eliminiert werden, indem die Störimpulse zunächst detektiert werden und anschließend das modulierte Signal im Empfänger an den von der pulsförmigen Interferenz betroffenen Stellen zu null gesetzt wird, – das so erhaltene Signal, im Frequenzbereich dargestellt, sich dadurch auszeichnet, dass sich die Signalanteile bei jeder Trägerfrequenz aus einer Überlagerung von bestimmbaren Signalanteilen jeweils sämtlicher anderer Trägerfrequenzsignale ergeben, und – von dem jeweiligen Signalanteil bei einer Trägerfrequenz diejenigen bestimmbaren Signalanteile subtrahiert werden, die sich aus den Trägerfrequenzsignalen sämtlicher anderer Trägerfrequenzen ergeben, und damit die durch die Ausblendung der pulsförmigen Störeinflüsse erzeugten Informationsverluste kompensiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Trägerfrequenzsignalen ein Datensymbol aufmoduliert ist, wobei die übertragene, das Datensymbol bildende Sequenz von Daten auf den Trägerfrequenzsignalen im Empfänger iterativ bestimmt wird, indem die Sequenz der empfangenen Daten zunächst detektiert und dekodiert wird und anschließend wieder kodiert und als Schätzwerte für das Datensymbol auf die Trägerfrequenzsignale aufmoduliert wird, wobei diese Schätzwerte bei der Kompensation des Einflusses der Ausblendung der pulsförmigen Störeinflüsse verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das empfangene Kommunikationssignal eine Überlagerung aus einem pulsförmigen Signal eines insbesondere bodengestützten Systems zur Entfernungs- und/oder Positionsbestimmung eines Luftfahrzeuges bzw. eines insbesondere militärischen Datenfunksystems einerseits und einem OFDM-basierten Signal andererseits darstellt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal des bodengestützten Systems zur Entfernungs- und/oder Positionsbestimmung eines Luftfahrzeuges ein DME- bzw. TACAN-Signal oder ein JTIDS/MIDS-Signal mit einer Vielzahl von Frequenzkanälen ist, wobei das OFDM-basierte Signal zwischen die Mittenfrequenzen benachbarter Frequenzkanäle oder auf die Mittenfrequenzen des DME- bzw. JTIDS/MIDS-Signals positioniert wird.