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Die Erfindung umfaßt ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens welches zur Bewertung von Pulsstörungen gegenüber digitalen Funksystemen dient. Die Anordnung dient zur Bewertung von Pulsstörungen und erlaubt es gegenüber dem Stand der Technik die Messung für stationäre Störer und Störungen mit höherer Pulswiederholrate zu beschleunigen.
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Nach dem Stand der Technik wird in der Patentschrift
DE 3525 472 C2 eine Anordnung zum Detektieren einer impulsartigen Störung beschrieben, welche aus einer Anordnung paralleler Module besteht, wobei das Ausgangssignal beider Module mittels eines Komperators verglichen wird.
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Nach dem Stand der Technik, wie z. B. in der Patentschrift
DE 10126830 B4 wird ein Bewertungsgleichrichter zum Bewerten von Pulsstörungen bezüglich des Einflusses auf digitale Funksysteme beschrieben, welcher aus einer kaskadierten Struktur von Effektivwert und Mittelwertdetektor besteht. Dabei erfolgt zunächst die Bestimmung des Effektivwerts über eine bestimmte Integrationszeit. Anschließend erfolgt eine Mittelung der Effektivwerte mittels eines Mittelwertdetektors. Die Anordnung erlaubt es mit einer bestimmten Messunsicherheit die Bewertungskurven gemäß der
Norm CISPR 16-1-1 zu erhalten. Der Detektor wird in der
Norm CISPR 16-1-1 als RMS-Average Detektor bezeichnet.
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Ein Nachteil der Anordnung in
DE 10126830 B4 ist, dass auch bei hohen Pulswiederholraten des Eingangssignals das Signal über die gesamte Integrationszeit des Effektivwert und Mittelwertdetektors ausgewertet werden muss. Die Zeitkonstante des Mittelwertdetektors beträgt 160 ms oder 100 ms um ein analoges Zeigerinstrument zu simulieren. Um eine Messung mit einer ausreichenden Messgenauigkeit zu erhalten ist es nötig, dass der Detektor eingeschwungen ist. Aus diesem Grund ist es nötig eine Messzeit deutlich größer als die Zeitkonstante des simulierten Zeigerinstrumentes zu wählen.
DE 10126830 B4 lehrt zwar, dass eine Beschleunigung der Messung durch eine Reduktion der Zeitkonstante des Mittelwertdetektors erreicht werden kann, jedoch genügt ein derartig modifizierter Detektor nicht mehr den Anforderungen der
Norm CISPR 16-1-1. Für eine sequentielle Messung an mehreren tausend Frequenzpunkten ergeben sich hierdurch Messzeiten von mehreren Stunden.
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Ein weiterer Nachteil der Anordnung in
DE 10126830B4 ist die Kombination mit einem Empfänger, welcher eine Auswertung an nur einem Frequenzpunkt erlaubt. Sollen an mehreren Frequenzpunkten eine Messung durchgeführt werden, ist eine zeitaufwendige sequentielle Messung durchzuführen.
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In
DE 10392151.6 wird ein Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben, wobei eine Messung des Störsignals im Zeitbereich erfolgt und mittels einer Transformation in ein spektrales Signal gewandelt wird, wobei ein Dektormodell verwendet wird um mehrere Spektren zu überlagern.
DE 10392151.6 lehrt, dass eine Auswertung an mehreren Frequenzen gleichzeitig erfolgt und die Messung um mehrere Größenordnungen beschleunigt wird.
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In der Offenlegungsschrift
DE 10 2006 005 595 wird ein Verfahren und Anordnung zur Messung von Störemissionen in Realzeit beschrieben. Durch die Anwendung Kurzzeit-Fourier Transformation und die Simulation des Quasispitzenwert- und Effektivwertdetektors an mehreren tausend Frequenzpunkten gleichzeitig wird eine Beschleunigung der Messung erreicht. Quasispitzenwert sowie Effektivwertdetektor werden digital ausgeführt.
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Die Norm CISPR 16-1-1 definiert für den rms-average Detektor, dass oberhalb einer bestimmten Pulswiederholrate sich der Detektor wie ein Effektivwertdetektor verhält, und unterhalb dieser Pulswiederholrate wie ein Mittelwertdetektor mit simulierter Zeitkonstante für ein Zeigerinstrument. Prüflinge welche eine Pulswiederholrate haben, die größer ist als die Knickfrequenz können deshalb direkt mit dem Effektivwertdetektor gemessen werden. Da der Effektivwertdetektor eine geringere Zeitkonstante als das Zeigerinstrument aufweist, ist es möglich, auch mit einer kürzeren Messzeit ein korrektes Messergebnis mit ausreichender Genauigkeit zu erhalten.
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Aus dem Stand der Technik ist ein Quasispitzenwertdetektor bekannt, welcher über eine Ladekonstante τc, sowie eine Entladekonstante τd sowie über eine mechanische Zeitkonstante für ein Zeigerinstrument τm definiiert ist. Das Verhalten für unterschiedliche Zeitkonstanten des Quasispitzenwertdetektors ist in der Norm CISPR 16-1-1 beschrieben. Durch Simulation oder experimentell können die Zeitkonstanten τc und τd derart angepasst werden, dass unterhalb der Knickfrequenz die Anzeige dem rms-average Detektors innerhalb einer definierten Abweichung entspricht.
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Es wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Bewertung mittels einer parallelen Anordnung von Quasispitzenwertdetektor mit modifizierten Zeitkonstanten (τc und τd) und Effektivwertdetektor und einer nachgeschalteten Auswerteeinheit durchzuführen, um eine Beschleunigung der Messung für Prüflinge mit höherer Pulswiederholrate gegenüber dem Stand der Technik zu erhalten. Vorzugsweise werden die Zeitkonstanten des Quasispitzenwertdetektors derart gewählt, dass die Anzeige dem in der Norm CISPR 16-1-1 beschriebenen Verhalten des rms-average Detektors für Pulswiederholraten unterhalb der Knickfrequenz entspricht. Vorzugsweise werden die Detektoren für die Bänder A (9 kHz–150 kHz), B (150 kHz–30 MHz), CD (30 MHz–1 GHz) und E (1 GHz–18 GHz) derart angepasst, dass sich für Pulswiederholfrequenzen unterhalb der Knickfrequenz Bewertungen gemäß den Anforderungen der CISPR 16-1-1 ergeben.
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Vorzugsweise besteht die Auswerteeinheit aus einem Modul, welches den Wert des Quasispitzenwertdetektors und Effektivwertdetektors vergleicht und den kleineren Wert ausgibt.
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Die Anordnung ist insbesondere mit dem Vorteil verbunden, dass zu jedem Zeitpunkt die Werte des Effektivwertes ausgelesen werden können. Bei Pulswiederholfrequenzen oberhalb der Knickfrequenz kann dadurch das Ergebnis auch bei nichteingeschwungenem Zeigerinstrument ausgegeben werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Messzeit für Störer mit hohen Pulswiederholraten zu verkürzen und dadurch die Messung zu beschleunigen.
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Wird die Messzeit kürzer als die Einschwingzeit des Zeigerinstruments gewählt, so ist stets das Ergebnis des Effektivwertdetektors höher als der des Quasispitzenwertdetektors. Ist hingegen die Messzeit größer als die Zeitkonstante des Zeigerinstruments, so ist unterhalb der Knickfrequenz der Anzeigewert des Quasispitzenwertdetektors kleiner als der des Effektivwertdetektors. Oberhalb der Knickfrequenz ist die Anzeige des Zeigerinstruments des Quasispitzenwerts größer als die des Effektivwertdetektors.
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Es wird deshalb in einer vorteilhaften Weiterentwicklung bei einer Messzeit, welche geringer ist als die Zeitkonstante des Zeigerinstruments, durch die digitale Auswerteeinheit stets der größere Wert nach dem Vergleich von Quasispitzenwert und Effektivwert ausgegeben. Ist die gewählte Messzeit deutlich größer als die Zeitkonstante des Zeigerinstruments so wird nach dem Vergleich von Quasispitzenwert und Effektivwert der kleinere Wert ausgegeben.
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Eine vorteilhafte Weiterentwicklung beschreibt eine Anordnung, die ein Modul verwendet, welches die Emission im Zeitbereich mißt. Ein kaskadiertes Module führt eine Transformation in den Frequenzbereich durch. Ein weiteres kaskadiertes Modul wendet das Dektormodell des rms-average Detektors an. Hierdurch erfolgt eine Bewertung an mehreren Frequenzpunkten gleichzeitig.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterentwicklung verwendet die in
DE 10 2006 005 595 beschriebene Anordnung wobei der Effektivwert und Quasispitzenwert an mehreren Frequenzpunkten berechnet wird, und der Quasispitzenwertdetektor mit modifizierten Zeitkonstanten realisiert ist. Nachgeschaltet ist eine Auswerteschaltung, welche die Werte des Quasispitzenwert- und Effektivwertdetektor derart überlagert, dass oberhalb einer Pulswiederholfrequenz eine Bewertung mit dem Effektivwertdetektor erfolgt und unterhalb dieses Wertes eine Bewertung mit dem Quasispitzenwertdetektor erfolgt.
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Im Folgenden sind einzelne Ausführungsbeispiele in Figuren dargestellt
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Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist in 1 dargestellt.
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Das Eingangssignal wird mittels des modifizierten Quasispitzenwertdetektors 1 und Effektivwertdetektors 2 bewertet. Die Ausgangssignale der Detektoren 1 und 2 werden mittels einer digitalen Auswerteeinheit 3 derart überlagert, dass sich der Messwert eines rms-average Detektors gemäß der Norm CISPR 16-1-1 ergibt.
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Die Simulation der erfindungsgemäßen Anordnung ist in 2 dargestellt.
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In 2 sind die Bewertungskurven eines rms-average Detektors nach der Norm CISPR 16-1-1 für die Bänder A–E dargestellt. Dabei sind die Punkte welche der Definition aus der Norm CISPR 16-1-1 entsprechen dargestellt. Das Verhalten der erfindungsgemäßen Anordnung ist als Linie dargestellt. Das Verhalten liegt innerhalb der Toleranzgrenzen der CISPR 16-1-1.
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In 3 ist eine Simulation des modifzierten Quasispitzenwertdetektors sowie des Effektivwertdetektors dargestellt. Die Messzeit beträgt 2 s und ist damit deutlich größer als die Zeitkonstante der Zeigerinstruments.
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In 4 ist die Überlagerung der Werte für den Fall dargestellt, dass die Messzeit deutlich größer als die Zeitkonstante des Zeigerinstrumentes ist. Die Messzeit beträgt 2 s. Es ist zu sehen, dass für alle Pulswiederholfrequenzen eine Anzeige gemäß der Norm CISPR 16-1-1 erfolgt
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In 5 ist eine Simulation des modifzierten Quasispitzenwertdetektors sowie des Effektivwertdetektors dargestellt. Die Messzeit beträgt 100 ms und ist damit geringer als die Zeitkonstante der Zeigerinstruments. Es ist zu erkennen, dass der Pegel des Effektivwertdetektors oberhalb der Knickfrequenz der Anzeige gemäß der Norm CISPR 16-1-1 genügt.
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In 6 ist die Überlagerung der Werte für den Fall, dass die Messzeit geringer als die Zeitkonstante des Zeigerinstrumentes ist. Die Messzeit beträgt 50 ms. Es ist zu sehen, dass für alle Pulswiederholfrequenzen eine Anzeige gemäß der Norm CISPR 16-1-1 erfolgt sofern die Pulswiederholfrequenz größer der Knickfrequenz von 100 Hz ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3525472 C2 [0002]
- DE 10126830 B4 [0003, 0004, 0004, 0005]
- DE 10392151 [0006, 0006]
- DE 102006005595 A [0007]
- DE 102006005595 [0016]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Norm CISPR 16-1-1 [0003]
- Norm CISPR 16-1-1 [0003]
- Norm CISPR 16-1-1 [0004]
- Norm CISPR 16-1-1 [0008]
- Norm CISPR 16-1-1 [0009]
- Norm CISPR 16-1-1 [0010]
- CISPR 16-1-1 [0010]
- Norm CISPR 16-1-1 [0019]
- Norm CISPR 16-1-1 [0021]
- Norm CISPR 16-1-1 [0021]
- CISPR 16-1-1 [0021]
- Norm CISPR 16-1-1 [0023]
- Norm CISPR 16-1-1 [0024]
- Norm CISPR 16-1-1 [0025]
