DE102012016087B4 - Method for synchronizing a message receiver with a message sender and synchronization device - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Synchronisation eines Nachrichtenempfängers mit einem Nachrichtensender,wobei zu einer von dem Nachrichtensender ausgesendeten Nachricht im Nachrichtenempfänger ein Eingangssignal (3) mit einer Folge von Symbolen (5, 6, 11) empfangen wird,wobei zur Synchronisation ein Nachrichtenanfang in der Folge gesucht wird,dadurch gekennzeichnet,dass wiederkehrend eine betragsmäßige Differenz (13) des Eingangssignals (3) mit einem um eine Zeitdauer zeitversetzten Eingangssignal (8) gebildet wird,und dass der Nachrichtenanfang detektiert wird,wenn die gebildete betragsmäßige Differenz (13) einen Detektions-Schwellwert (27) erreicht oder unterschreitet.Method for synchronizing a message receiver with a message sender, with an input signal (3) with a sequence of symbols (5, 6, 11) being received in the message receiver for a message sent by the message sender, with a message beginning in the sequence being searched for for synchronization, characterized in that a recurring amount difference (13) of the input signal (3) is formed with an input signal (8) offset by a period of time, and that the beginning of the message is detected when the difference (13) formed has a detection threshold value (27 ) reached or falls below.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisation eines Nachrichtenempfängers mit einem Nachrichtensender und eine Synchronisationseinrichtung.The invention relates to a method for synchronizing a message receiver with a message sender and a synchronization device.
Es ist bekannt, den Beginn einer gesendeten Nachricht dadurch zu erkennen, dass am Anfang der Nachricht ein Synchronisationssignal gesendet wird. Dieses Synchronisationssignal ist oft aus wenigstens zwei aufeinander folgenden, identischen Symbolen zusammengesetzt. Zur Erkennung des Nachrichtenanfangs wird in dem empfangenen Signal das Synchronisationssignal gesucht, indem das Eingangssignal mit einem um einen vorbekannten Wert zeitverschobenen Duplikat verglichen wird. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der
Das Synchronisationssignal kann auch dadurch erkannt werden, dass das Quadrat der Differenz des empfangenen Signals oder Eingangssignals mit dem zeitlich versetzten Signal überwacht wird. Die Identität ergibt sich dann, wenn dieses Quadrat gleich Null ist.The synchronization signal can also be recognized by monitoring the square of the difference between the received signal or input signal and the time-shifted signal. The identity results when this square is equal to zero.
Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den rechentechnischen Aufwand zur Erkennung eines Nachrichtenanfangs zu reduzieren.The invention is based on the object of reducing the computational effort required to recognize the start of a message.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren zur Synchronisation eines Nachrichtenempfängers mit einem Nachrichtensender die Merkmale des Anspruchs 1 oder 4 und bei der Erfindung einer Synchronisationseinrichtung die Merkmale des Anspruchs 10 vorgesehen.To achieve this object, the features of
Wichtige Merkmale der Erfindung eines Verfahrens zur Synchronisation eines Nachrichtenempfängers mit einem Nachrichtensender, wobei zu einer von dem Nachrichtensender ausgesendeten Nachricht im Nachrichtenempfänger ein Eingangssignal mit einer Folge von Symbolen empfangen wird, wobei zur Synchronisation ein Nachrichtenanfang in der Folge gesucht wird, sind, dass wiederkehrend eine betragsmäßige Differenz des Eingangssignals mit einem um eine Zeitdauer zeitversetzten Eingangssignal gebildet wird und dass der Nachrichtenanfang detektiert wird, wenn die gebildete betragsmäßige Differenz einen Detektions-Schwellwert vorzugsweise von oben erreicht oder unterschreitet. Von Vorteil ist dabei, dass zur Auswertung keine Multiplikationen erforderlich sind. Dies vermindert den rechentechnischen Aufwand beträchtlich. Die Erfindung macht sich somit die Erkenntnis zunutze, dass eine Abfolge von identischen Symbolen durch wiederkehrende, also sukzessive, Differenzbildung des aktuellen Eingangssignals mit einer zeitversetzten Kopie des Eingangssignals erkennbar ist. Denn die gebildete Differenz ist beispielsweise dann klein, wenn die Zeitdauer des Zeitversatzes gleich dem Abstand zwischen den identischen Symbolen gewählt ist.Important features of the invention of a method for synchronizing a message receiver with a message sender, with an input signal with a sequence of symbols being received in the message receiver for a message sent by the message sender, with a message beginning being sought in the sequence for synchronization, are that recurring one The difference in magnitude of the input signal is formed with an input signal that is time-shifted by a period of time and that the beginning of the message is detected when the difference in magnitude that is formed reaches or falls below a detection threshold value, preferably from above. The advantage here is that no multiplications are required for the evaluation. This considerably reduces the computational effort. The invention thus makes use of the knowledge that a sequence of identical symbols can be recognized by recurring, ie successive, subtraction of the current input signal with a time-shifted copy of the input signal. This is because the difference formed is small, for example, if the duration of the time offset is selected to be equal to the distance between the identical symbols.
Die wiederkehrende Ausführung der Differenzbildung kann beispielsweise durch eine Programmschleife und/oder eine Abbruchbedingung eingerichtet sein und durchgeführt werden.The recurring execution of the difference formation can be set up and carried out, for example, by a program loop and / or an abort condition.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die gesendete Nachricht am Nachrichtenanfang in einem Synchronisationsabschnitt wenigstens zwei identische Symbole, die um die Zeitdauer zueinander zeitversetzt angeordnet sind, aufweist. Vorzugsweise weist die Nachricht in dem Synchronisationsabschnitt zwei in der Folge unmittelbar aufeinander folgende identische Symbole auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine Übereinstimmung des Eingangssignals mit einem zeitversetzten Eingangssignal einfach erkennbar ist.In an advantageous embodiment, it can be provided that the sent message has at least two identical symbols at the beginning of the message in a synchronization section, which are arranged offset in time with respect to one another by the time period. The message in the synchronization section preferably has two identical symbols which immediately follow one another in a sequence. The advantage here is that a match between the input signal and a time-shifted input signal can be easily identified.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Detektion des Nachrichtenanfangs wiederkehrend eine betragsmäßige Summe des Eingangssignals und eines um die oder eine weitere Zeitdauer zeitversetzten Eingangssignals gebildet wird, wobei der Nachrichtenanfang erst dann detektiert wird, wenn zuvor oder zeitgleich die gebildete vorzugsweise betragsmäßige Summe einen Freigabe-Schwellwert vorzugsweise von unten erreicht oder überschreitet. Von Vorteil ist dabei, dass Fehldetektionen, die beispielsweise durch ein identisch verschwindendes Nachrichtensignal auslösbar sind, vermeidbar sind. Der Freigabe-Schwellwert ist vorzugsweise so gewählt, dass er sicher die Anwesenheit irgendeines Eingangssignals anzeigt.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that, for the detection of the message start, a recurring amount sum of the input signal and an input signal delayed by the or a further period of time is formed, the message start being detected only if previously or at the same time the amount formed, preferably in terms of amount Sum preferably reaches or exceeds a release threshold value from below. The advantage here is that incorrect detections, which can be triggered, for example, by an identically disappearing message signal, can be avoided. The release threshold value is preferably selected such that it reliably indicates the presence of any input signal.
Bevorzugt werden die Differenz und die Summe parallel oder zeitgleich aus dem Eingangssignal gebildet. Von Vorteil ist dabei, dass die Überwachung des Detektions-Schwellwertes und des Freigabe-Schwellwertes simultan ausführbar sind.The difference and the sum are preferably formed from the input signal in parallel or at the same time. The advantage here is that the detection threshold value and the release threshold value can be monitored simultaneously.
Allgemein wird unter einer betragsmäßigen Differenz eine Differenz verstanden, zu welcher anschließend der Absolutwert berechnet wird, um das Vorzeichen zu eliminieren. Ebenso wird unter einer betragsmäßigen Summe eine Summe verstanden, die durch Absolutwertbildung von dem Vorzeichen befreit ist.In general, a difference in amount is understood to mean a difference to which then the absolute value is calculated in order to eliminate the sign. Likewise, a sum in terms of amount is understood to mean a sum which is freed from the sign by forming the absolute value.
Die beschriebene Verwendung der betragsmäßigen Summe bildet somit ein Freigabesignal für die Detektion des Nachrichtenanfangs. Wenn diese Detektion nicht freigegeben ist, weil die betragsmäßige Summe noch nicht die genannte Bedingung erfüllt hat, so kann vorgesehen sein, dass das Erreichen oder Unterschreiten des Detektions-Schwellwerts durch die Differenz keine Detektion des Nachrichtenanfangs auslöst.The described use of the absolute sum thus forms a release signal for the detection of the start of the message. If this detection is not released because the sum in terms of amount has not yet met the stated condition, it can be provided that reaching or falling below the detection threshold value due to the difference does not trigger detection of the start of the message.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Detektions-Schwellwert als ein Bruchteil der aktuell gebildeten Summe festgelegt wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine adaptive Bedingung festgelegt ist, welche sich an den Übertragungseigenschaften zwischen Nachrichtensender und Nachrichtenempfänger ausrichten kann.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the detection threshold value is established as a fraction of the currently formed sum. The advantage here is that an adaptive condition is defined, which can be based on the transmission properties between the message sender and message recipient.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Differenz und/oder die Summe mit einer Abtastrate gebildet wird/werden, die kürzere Zeitabstände als eine Länge der Symbole auflöst. Von Vorteil ist dabei, dass eine quasi-kontinuierliche oder kontinuierliche Berechnung der Differenz und/oder der Summe ermöglicht ist, so dass ein Nachrichtenanfang detektierbar ist, ohne dass ein vollständiges Symbol empfangen werden muss.In an advantageous embodiment, it can be provided that the difference and / or the sum is / are formed with a sampling rate which resolves time intervals shorter than a length of the symbols. The advantage here is that a quasi-continuous or continuous calculation of the difference and / or the sum is made possible, so that the beginning of a message can be detected without a complete symbol having to be received.
Wichtige Merkmale der Erfindung eines Verfahrens zur Synchronisation eines Nachrichtenempfängers mit einem Nachrichtensender sind alternativ, dass zu einer von dem Nachrichtensender ausgesendeten Nachricht im Nachrichtenempfänger ein Eingangssignal mit einer Folge von Symbolen empfangen wird, wobei zur Synchronisation in der Folge ein Nachrichtenanfang gesucht wird, dass die gesendete Nachricht am Nachrichtenanfang einen Synchronisationsabschnitt mit drei Symbolen aufweist, wobei zwei aufeinanderfolgende Symbole der drei Symbole des Synchronisationsabschnitts zueinander identisch ausgebildet sind und zwei aufeinander folgende Symbole der drei Symbole zueinander invertiert sind, und dass der Nachrichtenanfang detektiert wird, wenn in einem Abschnitt das Eingangssignal mit einem um eine Zeitdauer zeitversetzten Eingangssignal übereinstimmt. Von Vorteil ist dabei, dass durch die beschriebene Ausbildung des Synchronisationsabschnitts eine Folge von Symbolen definiert ist, die einerseits eine einfache Detektion des Nachrichtenanfangs durch Suche nach übereinstimmenden Symbolen ermöglicht und die andererseits Fehldetektionen aufgrund von Störungen reduziert. Es hat sich herausgestellt, dass derartige Störungen häufig mit höheren Frequenzen auftreten, so dass derartige Störungen in der Regel nicht einen Synchronisationsabschnitt bilden, der dann fehlerhaft erkannt werden würde. Bevorzugt sind der Abschnitt und der Synchronisationsabschnitt gleich lang gewählt.As an alternative, important features of the invention of a method for synchronizing a message receiver with a message sender are that an input signal with a sequence of symbols is received in the message receiver for a message sent by the message sender Message at the beginning of the message has a synchronization section with three symbols, with two consecutive symbols of the three symbols of the synchronization section being identical to one another and two consecutive symbols of the three symbols being inverted to one another, and that the beginning of the message is detected if the input signal in a section with a coincides with an input signal that is time-shifted by a period of time. The advantage here is that the described configuration of the synchronization section defines a sequence of symbols which, on the one hand, enables simple detection of the beginning of the message by searching for matching symbols and, on the other hand, reduces false detections due to interference. It has been found that such interferences often occur at higher frequencies, so that such interferences generally do not form a synchronization section which would then be incorrectly recognized. The section and the synchronization section are preferably selected to be of equal length.
Bei der alternativen erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in einem ersten Schritt der Detektion des Nachrichtenanfangs wiederkehrend für das Eingangssignal geprüft wird, ob die vorzugsweise betragsmäßige Summe des Eingangssignals und eines zu dem Eingangssignal um eine Zeitdauer zeitversetzten Eingangssignals den oder einen Freigabe-Schwellwert vorzugsweise von unten erreicht oder übersteigt. Von Vorteil ist dabei, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Bedingung definierbar ist, mit welcher die eigentliche Detektion des Nachrichtenanfangs startbar oder auslösbar ist.In the alternative embodiment according to the invention it is provided that in a first step of the detection of the beginning of the message it is repeatedly checked for the input signal whether the preferably absolute sum of the input signal and an input signal offset by a period of time from the input signal is the or a release threshold value, preferably from below reached or exceeded. The advantage here is that, in the method according to the invention, a condition can be defined with which the actual detection of the beginning of the message can be started or triggered.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in einem zweiten Schritt der Detektion des Nachrichtenanfangs wiederkehrend geprüft wird, ob die oder eine vorzugsweise betragsmäßige Differenz des Eingangssignals zu einem zu dem Eingangssignal um eine Zeitdauer zeitversetzten Eingangssignal den oder einen Detektions-Schwellwert vorzugsweise von oben erreicht oder unterschreitet. Von Vorteil ist dabei, dass die bereits beschriebene Erkennung des Nachrichtenanfangs rechentechnisch einfach implementierbar ist. Ein Nachrichtenanfang, welcher durch eine Anzahl von zueinander identischen Symbolen gekennzeichnet ist, ist somit auf einfache Weise durch Überwachung der Differenz des Signals mit seiner zeitversetzten Kopie detektierbar.In an advantageous embodiment of the invention it can be provided that in a second step of the detection of the beginning of the message it is repeatedly checked whether the or a preferably absolute difference between the input signal and an input signal offset by a period of time is the or a detection threshold value, preferably of reached above or below. The advantage here is that the already described recognition of the beginning of the message can be implemented in a computationally simple manner. The start of a message, which is characterized by a number of symbols that are identical to one another, can thus be detected in a simple manner by monitoring the difference in the signal with its time-shifted copy.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in einem dritten Schritt der Detektion des Nachrichtenanfangs geprüft wird, ob die vorzugsweise betragsmäßige Summe des Eingangssignals und eines zu dem Eingangssignal einen oder den Bestätigungs-Schwellwert vorzugsweise von unten erreicht oder überschreitet. Von Vorteil ist dabei, dass Fehldetektionen reduzierbar sind, indem eine Bestätigungsbedingung definiert und prüfbar ist.In an advantageous embodiment it can be provided that in a third step of the detection of the beginning of the message it is checked whether the preferably absolute sum of the input signal and one of the input signal reaches or exceeds one or the confirmation threshold value, preferably from below. The advantage here is that incorrect detections can be reduced by defining and verifying a confirmation condition.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Detektions-Schwellwert durch einen Bruchteil der vorzugsweise betragsmäßigen Summe des Eingangssignals und eines zu dem Eingangssignal um eine Zeitdauer zeitversetzten Eingangssignals definiert ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine adaptive Bedienung festgelegt ist, welche sich nach der Signalstärke selbsttätig anpasst.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the detection threshold value is defined by a fraction of the preferably absolute sum of the input signal and an input signal that is offset in time with respect to the input signal by a period of time. The advantage here is that an adaptive operation is defined, which automatically adapts to the signal strength.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Schritt ausgeführt wird, wenn im dritten Schritt das Ergebnis der Prüfung negativ ist. Von Vorteil ist dabei, dass Erkennung der Nachrichtendetektion abgebrochen wird, wenn die Bestätigung im dritten Schritt ausbleibt und somit keine vollständige Detektion durchgeführt wurde.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the first step is carried out if the result is obtained in the third step the test is negative. The advantage here is that the detection of the message detection is aborted if the confirmation in the third step is missing and therefore no complete detection has been carried out.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der detektierte Nachrichtenanfang bestätigt wird, wenn die Prüfung im dritten Schritt positiv ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine zusätzliche Sicherheit zur Vermeidung von Fehldetektionen, beispielsweise aufgrund von externen Störsignalen, geschaffen ist.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the detected beginning of the message is confirmed if the test in the third step is positive. The advantage here is that additional security is created to avoid false detections, for example due to external interference signals.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Bestätigungs-Schwellwert durch einen Bruchteil der betragsmäßigen Differenz des Eingangssignals zu einem zu dem Eingangssignal um eine Zeitdauer zeitversetzten Eingangssignal definiert ist. Von Vorteil ist dabei, dass für den dritten Schritt eine adaptive Bedingung formuliert ist, die sich nach der Signalstärke des Eingangssignals und somit nach den Übertragungseigenschaften zwischen Nachrichtensender und Nachrichtenempfänger selbsttätig anpassen kann.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the confirmation threshold value is defined by a fraction of the difference in absolute value between the input signal and an input signal that is offset in time with respect to the input signal by a period of time. The advantage here is that an adaptive condition is formulated for the third step, which can automatically adapt to the signal strength of the input signal and thus to the transmission properties between the message sender and message receiver.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zeitdauer wenigstens gleich einer Länge eines Symbols ist. Besonders günstig ist es, wenn die Zeitdauer für den Versatz zwischen dem Eingangssignal und einer Kopie des Eingangssignals gleich der Länge des Symbols ist. Von Vorteil ist dabei, dass auf einfache Weise eine Folge von identischen Symbolen erkennbar ist, da das zeitversetzte Eingangssignal zu jedem Zeitpunkt einen Wert annimmt, der zu einem benachbarten Symbol in Bezug auf das aktuelle Symbol des unversetzten Eingangssignals gehört.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the duration is at least equal to a length of a symbol. It is particularly favorable if the time period for the offset between the input signal and a copy of the input signal is equal to the length of the symbol. The advantage here is that a sequence of identical symbols can be identified in a simple manner, since the time-shifted input signal assumes a value at any point in time which belongs to an adjacent symbol with respect to the current symbol of the unmoved input signal.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Differenz und/oder die Summe als gleitende Mittelwerte, vorzugsweise über die Zeitdauer, gebildet werden. Von Vorteil ist dabei, dass der Einfluss von Störungen vermindert wird.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the difference and / or the sum are formed as sliding mean values, preferably over the period of time. The advantage here is that the influence of interference is reduced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Eingangssignal ein FDM- oder OFDM-Signal ist. Von Vorteil ist dabei, dass sinusförmige Symbole verwendbar sind, welche sich induktiv besser übertragen lassen als Rechteckpulse.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the input signal is an FDM or OFDM signal. The advantage here is that sinusoidal symbols can be used, which can be transmitted inductively better than square-wave pulses.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei einer Synchronisationseinrichtung zur Synchronisation eines Nachrichtenempfängers mit einem Nachrichtensender, mit einem Signaleingang für ein Eingangssignal mit einer aus einer Folge von Symbolen zusammengesetzten Nachricht, und einer Vergleichseinheit zur Signalisierung eines Nachrichtenanfangs, sind, dass ein Differenzglied zur Bildung und Bereitstellung einer betragsmäßigen Differenz des Eingangssignals mit einem um eine Zeitdauer zeitversetzten Eingangssignal als ein Ausgangssignal des Differenzglieds eingerichtet ist und dass die Vergleichseinheit zur Signalisierung des Nachrichtenanfangs, wenn das Ausgangssignal des Differenzglieds einen Detektions-Schwellwert vorzugsweise von oben erreicht oder unterschreitet, eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine mit vergleichsweise geringem schaltungstechnischen Aufwand realisierbare Synchronisationseinrichtung geschaffen ist, mit welcher ein Nachrichtenanfang in einem Eingangssignal erkennbar ist.Important features of the invention in a synchronization device for synchronizing a message receiver with a message sender, with a signal input for an input signal with a message composed of a sequence of symbols, and a comparison unit for signaling the beginning of a message, are that a differential element for forming and providing an absolute value Difference of the input signal with an input signal offset by a period of time is set up as an output signal of the difference element and that the comparison unit is set up to signal the start of the message when the output signal of the difference element reaches or falls below a detection threshold value, preferably from above. The advantage here is that a synchronization device that can be implemented with comparatively little circuitry complexity and with which the beginning of a message can be recognized in an input signal is created.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Summenglied einen Betragsbilder umfasst, welcher zur Bildung eines Absolutwerts eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass auf einfache Weise erreichbar ist, dass Symbole und invertierte Symbole gleichberechtigt behandelt werden.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the summation element comprises an absolute value diagram which is set up to form an absolute value. The advantage here is that it can be easily achieved that symbols and inverted symbols are treated equally.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Differenzglied einen Differenzbilder umfasst, welcher zur Bildung einer Differenz des Eingangssignals zu dem zeitversetztem Eingangssignal eingerichtet ist. Beispielsweise kann der Differenzbilder durch einen Addierer oder Summenbilder realisiert sein, an dessen einem Eingang ein Invertierer vorgeschaltet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die betragsmäßige Differenz kontinuierlich oder zumindest mit einer Abtastrate bildbar ist, mit welcher Zeitabstände auflösbar sind, die kleiner als eine Symboldauer, insbesondere kleiner als eine halbe Symboldauer oder kleiner als ein Viertel der Symboldauer oder kleiner als ein Zehntel der Symboldauer oder kleiner als ein Hundertstel der Symboldauer, sind. Somit ist eine Synchronisationseinrichtung geschaffen, mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist, ohne das vollständige Symbole in Form von Blöcken eingelesen werden müssen.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the difference element comprises a difference former, which is set up to form a difference between the input signal and the time-shifted input signal. For example, the difference generator can be implemented by an adder or sum generator, at one input of which an inverter is connected upstream. The advantage here is that the difference in amount can be formed continuously or at least at a sampling rate with which time intervals can be resolved that are less than a symbol duration, in particular less than half a symbol duration or less than a quarter of the symbol duration or less than a tenth of the symbol duration or less than a hundredth of the symbol duration. A synchronization device is thus created with which the method according to the invention can be carried out without having to read in complete symbols in the form of blocks.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Signaleingang auf zwei Zweige geführt ist, wobei in einem Zweig der zwei Zweige ein Zeitverzögerungsglied angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass auf einfache Weise eine Zeitversetzung des Eingangssignals gegenüber einer Kopie des Eingangssignals zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens realisierbar ist. Vorteilhaft weist die Synchronisationseinrichtung hierzu eine Verzweigung auf, um den Signaleingang auf die zwei Zweige zu führen.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the signal input is routed to two branches, a time delay element being arranged in one branch of the two branches. The advantage here is that a time shift of the input signal with respect to a copy of the input signal for carrying out the method according to the invention can be implemented in a simple manner. For this purpose, the synchronization device advantageously has a branch in order to route the signal input to the two branches.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Summenglied zur Bildung und Bereitstellung einer betragsmäßigen Summe des Eingangssignals mit dem oder einem um die oder eine Zeitdauer zeitversetzten Eingangssignal als Ausgangssignal des Summenglieds eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Synchronisationseinrichtung zur Prüfung einrichtbar ist, ob die betragsmäßige Summe des Eingangssignals und des zeitversetzten Eingangssignals einen Freigabe-Schwellwert vorzugsweise von unten erreicht oder überschreitet. Somit ist eine Freigabe der Prüfung, ob die betragsmäßige Differenz den Detektions-Schwellwert vorzugsweise von oben erreicht oder unterschreitet, auslösbar.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that a summation element for forming and providing a Sum of the input signal in terms of amount is set up with the input signal or an input signal offset in time by the or a period of time as the output signal of the summing element. The advantage here is that the synchronization device can be set up to check whether the absolute sum of the input signal and the time-shifted input signal reaches or exceeds a release threshold value, preferably from below. It is thus possible to release the test as to whether the difference in amount preferably reaches or falls below the detection threshold value from above.
Generell kann gesagt werden, dass es günstig ist, wenn der Freigabe-Schwellwert größer als der Detektions-Schwellwert ist.In general, it can be said that it is beneficial if the release threshold value is greater than the detection threshold value.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Summenglied einen Betragsbilder umfasst, welcher zur Bildung und Bereitstellung eines Absolutwerts als Ausgangssignal des Summenglieds eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Eingangssignal und dessen Invertierung gleichbehandelbar sind.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the summing element comprises an amount generator which is set up to form and provide an absolute value as the output signal of the summing element. The advantage here is that the input signal and its inversion can be treated in the same way.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die zwei Zweige zu dem Differenzglied und/oder zu dem Summenglied geführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass das in den Zweigen jeweils erzeugte oder übertragene Eingangssignal bzw. zeitversetzte Eingangssignal zur Weiterverarbeitung bereitstellbar ist.In an advantageous embodiment, it can be provided that the two branches are routed to the difference element and / or to the sum element. The advantage here is that the input signal or time-shifted input signal generated or transmitted in the branches can be made available for further processing.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die oder eine weitere Vergleichseinheit zur Prüfung des oder eines Ausgangssignals des Summenglieds auf Erreichen oder Überschreiten eines Freigabe-Schwellwerts eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Freigabe der Überprüfung der Differenz, um einen Nachrichtenanfang zu detektieren, auslösbar ist, wenn der zweite Schwellwert vorzugsweise von unten erreicht oder überschritten ist.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the or a further comparison unit is set up to check the or an output signal of the summing element for reaching or exceeding a release threshold value. The advantage here is that a release of the checking of the difference in order to detect the beginning of a message can be triggered if the second threshold value is preferably reached or exceeded from below.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Freigabeeinrichtung zur Freigabe der Signalisierung, wenn das Ausgangssignal des Summenglieds einen Freigabe-Schwellwert vorzugsweise von unten erreicht oder überschreitet, eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine automatisierte Freigabe realisierbar ist.In an advantageous embodiment of the invention, provision can be made for a release device to be set up to release the signaling when the output signal of the summing element reaches or exceeds a release threshold value, preferably from below. The advantage here is that an automated release can be implemented.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Mittelwertbilder zur Bildung eines gleitenden Mittelwerts des Ausgangssignals des Differenzglieds und/oder der Ausgangssignals des Summenglieds eingerichtet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die weiterzuverarbeitenden Signale geglättet werden können, um Störungen zu vermindern.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that mean value images are set up to form a sliding mean value of the output signal of the difference element and / or the output signal of the summation element. The advantage here is that the signals to be processed can be smoothed in order to reduce interference.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages result from the subclaims. For the person skilled in the art, there are further sensible possible combinations of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or the figures, in particular from the task and / or the task posed by comparison with the prior art.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels.The invention will now be described in more detail using an exemplary embodiment, but is not limited to this exemplary embodiment. Further exemplary embodiments result from the combination of the features of individual or several protection claims with one another and / or with individual or several features of the exemplary embodiment.
Es zeigt:
-
1 : ein Datenflussdiagramm eines Verfahrens nach dem Stand der Technik, -
2 : eine Prinzipskizze zur Erläuterung des Datenflusses gemäß1 , -
3 : eine stark vereinfachte Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Synchronisationseinrichtung und -
4 : eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise der Synchronisationseinrichtung gemäß3 und des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 : a data flow diagram of a method according to the prior art, -
2 : a schematic diagram to explain the data flow according to1 , -
3 : a greatly simplified schematic diagram of a synchronization device according to the invention and -
4th : a schematic representation to explain the functioning of the synchronization device according to FIG3 and the method according to the invention.
An der Synchronisationseinrichtung
Das Eingangssignal
In der bekannten Synchronisationseinrichtung
Aus dem Eingangssignal
Der Nachrichtenanfang wird bei dem bekannten Verfahren gemäß
In diesem Fall ist der Nachrichtenanfang, welcher durch zwei identische Symbole
Der erforderliche Datenflussplan in
Die Erfindung reduziert den Rechenaufwand drastisch.The invention drastically reduces the computational effort.
Die erfindungsgemäße Synchronisationseinrichtung
In
Das Eingangssignal
Das Eingangssignal
Der Synchronisationsabschnitt
In der Synchronisationseinrichtung
Das zeitverzögerte Eingangssignal
Das Eingangssignal
Hierzu weist das Differenzglied
Hierzu weist das Differenzglied
Der Differenzbilder
In
Die Synchronisationseinrichtung
Das Summenglied
Der Betragsbilder
Die bereits erwähnten Zweige
In
Die betragsmäßige Summe
In einer nicht weiter dargestellten Vergleichseinheit kann geprüft werden, ob das Ausgangssignal
In der Synchronisationseinrichtung läuft das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt ab:
Die Ausgangssignale 22 ,24 werden inder Synchronisationseinrichtung 1 kontinuierlich oder nahezu kontinuierlich, jedenfalls mit einer Abtastrate, die eine Auflösung von Zeitabständen erlaubt, die deutlich kürzer als dieLänge 9 der Symbole ist,aus dem Eingangssignal 3 gebildet.
- The output signals
22nd ,24 are in thesynchronization facility 1 continuously or almost continuously, at least with a sampling rate that allows a resolution of time intervals that are significantly shorter than thelength 9 of symbols is from theinput signal 3 educated.
In einem ersten Schritt wird wiederkehrend, das heißt zeitlich beispielsweise in einer Schleife aufeinander folgend, geprüft, ob das Ausgangssignal
Dies ist in
Zu diesem Zeitpunkt erkennt die Synchronisationseinrichtung
Bis zu dem Zeitpunkt
Nach Erreichen des Freigabe-Schwellwerts
Nach der Freigabe wird in der Synchronisationseinrichtung
In der Darstellung gemäß
Zu diesem Zeitpunkt erhält das Ausgangssignal
Allgemein kann gesagt werden, dass der Detektions-Schwellwert
Beispielsweise kann der Detektions-Schwellwert
Sobald der Detektions-Schwellwert
In einem dritten Schritt wird nun wieder das Ausgangssignal
Dieser Bestätigungs-Schwellwert
Wird der Bestätigungs-Schwellwert
Die Signalisierung des Nachrichtenanfangs wird daher erst bestätigt, wenn das Ausgangssignal
Bei den Symbolen
Aus
Bei der Synchronisationseinrichtung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- SynchronisationseinrichtungSynchronization device
- 22
- SignaleingangSignal input
- 33
- EingangssignalInput signal
- 44th
- SynchronisationsabschnittSynchronization section
- 5, 65, 6
- Symbolsymbol
- 77th
- ZeitverzögerungsgliedTime delay element
- 88th
- zeitversetztes Eingangssignaltime-shifted input signal
- 99
- Länge eines SymbolsLength of a symbol
- 1010
- Analog-Digital-WandlerAnalog-to-digital converter
- 1111th
- Symbolsymbol
- 1212th
- DifferenzgliedDifferential term
- 1313th
- betragsmäßige Differenzdifference in amount
- 1414th
- BetragsbilderAmount images
- 1515th
- DifferenzbilderDifference images
- 16, 1716, 17
- Zweigbranch
- 1818th
- SummengliedSum term
- 1919th
- betragsmäßige Summeamount in terms of amount
- 2020th
- SummenbilderSum images
- 2121
- BetragsbilderAmount images
- 2222nd
- AusgangssignalOutput signal
- 2323
- Ausgangexit
- 2424
- AusgangssignalOutput signal
- 2525th
- Ausgangexit
- 2626th
- Freigabe-SchwellwertRelease threshold
- 2727
- Detektions-SchwellwertDetection threshold
- 2828
- Bestätigungs-SchwellwertConfirmation threshold
- I, II, IIII, II, III
- ZeitpunktePoints in time
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012016087.9A DE102012016087B4 (en) | 2012-08-14 | 2012-08-14 | Method for synchronizing a message receiver with a message sender and synchronization device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012016087.9A DE102012016087B4 (en) | 2012-08-14 | 2012-08-14 | Method for synchronizing a message receiver with a message sender and synchronization device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012016087A1 DE102012016087A1 (en) | 2014-02-20 |
DE102012016087B4 true DE102012016087B4 (en) | 2021-11-18 |
Family
ID=50029383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102012016087.9A Active DE102012016087B4 (en) | 2012-08-14 | 2012-08-14 | Method for synchronizing a message receiver with a message sender and synchronization device |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102012016087B4 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040005018A1 (en) | 2002-07-03 | 2004-01-08 | Oki Techno Centre (Singapore) Pte Ltd | Receiver and method for WLAN burst type signals |
US20080165909A1 (en) | 2007-01-10 | 2008-07-10 | Amanullah Abu S | Frame synchronization |
US20110051855A1 (en) | 2008-07-31 | 2011-03-03 | Icom Incorporated | Frame sync detecting circuit and fsk receiver using the same |
-
2012
- 2012-08-14 DE DE102012016087.9A patent/DE102012016087B4/en active Active
Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
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US20080165909A1 (en) | 2007-01-10 | 2008-07-10 | Amanullah Abu S | Frame synchronization |
US20110051855A1 (en) | 2008-07-31 | 2011-03-03 | Icom Incorporated | Frame sync detecting circuit and fsk receiver using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102012016087A1 (en) | 2014-02-20 |
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