DE102021209433A1

DE102021209433A1 - Signalempfänger, der Digitalbildsignaltrennung umfasst

Info

Publication number: DE102021209433A1
Application number: DE102021209433.3A
Authority: DE
Inventors: Koji Harada; Daiki Maehara
Original assignee: Keysight Technologies Inc
Current assignee: Keysight Technologies Inc
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2021-08-27
Publication date: 2022-03-03
Also published as: US20220069852A1; US11855664B2

Abstract

Ein Verfahren zur Frequenzumwandlung eines empfangenen Hochfrequenz(HF)-Signals umfasst Frequenzmischen eines empfangenen HF-Signals mit einem ersten Lokaloszillator(LO)-Signal, um ein erstes Zwischenfrequenz(ZF)-Signal zu erzeugen, wobei das erste ZF-Signal ein gemischtes Signal aus einem gewünschten Signal und einem Bildsignal ist. Das Verfahren umfasst ferner Frequenzmischen des HF-Signals mit einem zweiten LO-Signal, um ein zweites ZF-Signal zu erzeugen, wobei das zweite LO-Signal eine gleiche Frequenz aufweist wie das erste LO-Signal und das zweite LO-Signal relativ zu dem ersten LO-Signal eine 90-Grad-Phasenverschiebung aufweist. Das Verfahren umfasst ferner Analog/Digital-Wandeln des ersten ZF-Signals in ein erstes Digitalsignal und des zweiten ZF-Signals in ein zweites Digitalsignal, Heruntermischen des ersten Digitalsignals in ein erstes digitales Basisbandsignal und des zweiten Digitalsignals in ein zweites digitales Basisbandsignal, Kalibrieren des ersten und zweiten digitalen Basisbandsignals für die 90-Grad-Phasenverschiebung, und Trennen des kalibrierten ersten und zweiten digitalen Basisbandsignals, um das gewünschte Signal und das Bildsignal zu erhalten.

Description

Superheterodynempfänger verwenden einen Frequenzmischer, der durch einen Lokaloszillator (LO) angetrieben wird, um ein ankommendes Hochfrequenz(HF)-Signal in Zwischenfrequenz(ZF)-Signal mit niedriger Frequenz umzuwandeln. Die Bildantwort solcher Empfänger ist eine Störantwort, die durch die Tatsache verursacht wird, dass bei der LO-Signalfrequenz eine Empfindlichkeit gegenüber zwei unterschiedlichen Eingangsfrequenzen aufweist, die zu der gleichen Ausgangsfrequenz führen. Anders ausgedrückt, wenn ein Signal an dem Ausgang des Mischers beobachtet wird, gibt es eine Ungewissheit bezüglich der Eingangssignalfrequenz, da es zwei Möglichkeiten gibt. Eine sogenannte Bildunterdrückung wird benötigt, um die Unsicherheit zu lösen.
Allgemein gesagt bezieht sich Bildunterdrückung auf das Filtern von Antworten, die sich von HF-Signalen mit einer Frequenz ergeben, die von der gewünschten HF-Trägerfrequenz um einen Betrag gleich zweimal der ZF des Superheterodynempfängers abweicht. Falls beispielsweise das HF-Signal bei 100 Megahertz (MHz) ist und die Empfänger-ZF 4 MHz beträgt, könnte der Empfänger-LO auf 96 MHz abgestimmt sein. Wie es für Fachleute auf diesem Gebiet bekannt ist, zeigt der Empfänger jedoch auch bei einer Frequenz 4 MHz unter der LO-Frequenz, in diesem Fall 92 MHz, eine Antwort auf unerwünschte HF-Signale (die als Bildsignale bezeichnet werden). Die Antwort des Empfängers auf das 92 MHz-Signal wird als die Bildantwort bezeichnet, da das Bildsignal sich bei einer Frequenz befindet, die der LO-Frequenz von dem gewünschten HF-Träger entgegengesetzt ist und von der LO-Frequenz um den Betrag der ZF abweicht. Ein ähnliches Bildsignal erscheint auf der Hochfrequenzseite, wenn die LO-Frequenz größer ist als der gewünschte ZF-Träger und die Bildfrequenz größer ist als die LO-Frequenz. Bildunterdrückung wird erreicht, indem nur ein Signal weitergeleitet wird und das andere gedämpft wird unter Verwendung eines Breitband-Bandpassfilters mit variabler Frequenz. Solche Implementierungen sind jedoch häufig nicht in der Lage, die Anforderungen moderner Breitbandkommunikations-, Radar -und Satelliten-Systeme zu erfüllen. Beispielsweise wird der YIG-Resonator (YIG = Yttrium Iron Garnet = Yttriumeisengranat) üblicherweise verwendet, um einen großen Frequenzbereich abzudecken, aber die Signalbandbreite ist weit geringer als von modernen Systemen gefordert. Außerdem ist das YIG-basierte Bandpassfilter sehr kostspielig und aufgrund von Entwurfsschwierigkeiten nicht in der Lage, die sich ständig ändernden Breitbandanforderungen aktueller komplexer Systeme zu bewältigen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Frequenzumwandlung eines empfangenen Hochfrequenz(HF)-Signals sowie Hochfrequenz(HF-)-Signalempfänger mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie HF-Signalempfänger gemäß Anspruch 6 und 9.
Gemäß einem Aspekt der erfindungsgemäßen Konzepte wird ein Verfahren zur Frequenzumwandlung eines empfangenen Hochfrequenz(HF)-Signals bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Frequenzmischen eines empfangenen HF-Signals mit einem ersten Lokaloszillator(LO)-Signal, um ein erstes Zwischenfrequenz(ZF)-Signal zu erzeugen, wobei das erste ZF-Signal ein gemischtes Signal aus einem gewünschten Signal und einem Bildsignal ist. Das Verfahren umfasst ferner das Frequenzmischen des HF-Signals mit einem zweiten LO-Signal, um ein zweites ZF-Signal zu erzeugen, wobei das zweite LO-Signal eine gleiche Frequenz aufweist wie das erste LO-Signal und das zweite LO-Signal relativ zu dem ersten LO-Signal eine 90-Grad-Phasenverschiebung aufweist. Das Verfahren umfasst ferner Analog/Digital-Wandeln des ersten ZF-Signals in ein erstes Digitalsignal und des zweiten ZF-Signals in ein zweites Digitalsignal, Heruntermischen des ersten Digitalsignals in ein erstes digitales Basisbandsignal und des zweiten Digitalsignals in ein zweites digitales Basisbandsignal, Kalibrieren des ersten und zweiten digitalen Basisbandsignals für die 90-Grad-Phasenverschiebung und Trennen des kalibrierten ersten und zweiten digitalen Basisbandsignals, um das gewünschte Signal und das Bildsignal zu erhalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Konzepte ist ein Hochfrequenz(HF)-Signalempfänger vorgesehen, der einen ersten Mischer umfasst, der konfiguriert ist, ein empfangenes HF-Signal und ein erstes Lokaloszillator(LO)-Signal zu mischen, um ein erstes Zwischenfrequenz(ZF)-Signal zu erzeugen, wobei das erste ZF-Signal ein gemischtes Signal aus einem gewünschten Signal und einem Bildsignal ist. Der HF-Signalempfänger umfasst ferner einen zweiten Mischer, der konfiguriert ist, das Hochfrequenz(HF)-Signal und ein zweites Lokaloszillator(LO)-Signal zu mischen, um ein zweites Zwischenfrequenz(ZF)-Signal zu erzeugen, wobei das zweite LO-Signal eine gleiche Frequenz aufweist wie das erste LO-Signal und das zweite LO-Signal relativ zu dem ersten LO-Signal eine 90-Grad-Phasenverschiebung aufweist. Der HF-Signalempfänger umfasst ferner einen ersten Analog/Digital-Wandler (ADC), der konfiguriert ist, das erste ZF-Signal in ein erstes Digitalsignal umzuwandeln, einen zweiten Analog/Digital-Wandler (ADC), der konfiguriert ist, das zweite ZF-Signal in ein zweites Digitalsignal umzuwandeln und einen Digitalsignalprozessor (DSP), der konfiguriert ist, das erste Digitalsignal in ein erstes digitales Basisbandsignal und das zweite Digitalsignal in ein zweites digitales Basisbandsignal herunterzumischen, das erste und das zweite digitale Basisbandsignal für die 90-Grad-Phasenverschiebung zu kalibrieren und das erste und zweite Basisbandsignal zu trennen, um das gewünschte Signal und das Bildsignal zu erhalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Konzepte ist ein Hochfrequenz(HF)-Signalempfänger vorgesehen, der einen Mischer umfasst, der konfiguriert ist, während eines ersten zeitverschachtelten Intervalls ein Hochfrequenz (HF)-Signal und ein erstes Lokaloszillator(LO)-Signal zu mischen, um ein erstes zeitverschachteltes Zwischenfrequenz(ZF)-Signal zu erzeugen, wobei das erste ZF-Signal ein gemischtes Signal aus einem gewünschten Signal und einem Bildsignal ist. Der Mischer ist ferner konfiguriert, während eines zweiten zeitverschachtelten Intervalls das HF-Signal und ein zweites lokales LO-Signal zu mischen, um ein zweites zeitverschachteltes Zwischenfrequenz(ZF)-Signal zu erzeugen, wobei das zweite LO-Signal eine gleiche Frequenz aufweist wie das erste LO-Signal und das zweite LO-Signal relativ zu dem ersten LO-Signal eine 90-Grad-Phasenverschiebung aufweist. Der HF-Signalempfänger umfasst ferner einen Analog/Digital-Wandler (ADC), der konfiguriert ist, das erste zeitverschachtelte ZF-Signal in ein erstes zeitverschachteltes Digitalsignal umzuwandeln und das zweite zeitverschachtelte ZF-Signal in ein zweites zeitverschachteltes Digitalsignal umzuwandeln. Der HF-Signalempfänger umfasst ferner einen Digitalsignalprozessor (DSP), der konfiguriert ist, das erste zeitverschachtelte Digitalsignal in ein erstes zeitverschachteltes Basisbandsignal und das zweite zeitverschachtelte Digitalsignal in ein zweites zeitverschachteltes Basisbandsignal herunterzumischen, das erste und zweite zeitverschachtelte digitale Basisbandsignal für die 90-Grad-Phasenverschiebung zu kalibrieren und das kalibrierte erste und zweite zeitverschachtelte Basisbandsignal zu trennen, um das gewünschte Signal und das Bildsignal zu erhalten.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf beiliegende Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Blockschaltbild eines Hochfrequenz(HF)-Empfängers gemäß einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konzepte;
2 ein Blockschaltbild eines HF-Empfängers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konzepte;
3A, 3B und 3C gemessene Spektren eines zusammengesetzten, gewünschten, be-ziehungsweise Bild-Signals;
4A und 4B Trennergebnisse bei unterschiedlichen Lokaloszillator(LO)- Phasenverschiebungen;
5A und 5B Trennergebnisse bei unterschiedlichen Lokaloszillator(LO)- Phasenverschiebungen nach einer Kompensation;
6 ein Blockschaltbild eines HF-Empfängers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konzepte;
7 ein Blockschaltbild eines HF-Empfängers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konzepte; und
8 ein Blockschaltbild eines HF-Empfängers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konzepte.

In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zu Erläuterungs- und nicht zu Beschränkungszwecken darstellende Ausführungsbeispiele beschrieben, die spezifische Einzelheiten offenbaren, um ein gründliches Verständnis eines Ausführungsbeispiels gemäß den vorliegenden Lehren bereitzustellen. Beschreibungen bekannter Systeme, Vorrichtungen, Materialien, Betriebsverfahren und Herstellungsverfahren können ausgelassen werden, um das Behindern der Beschreibung der darstellenden Ausführungsbeispiele zu vermeiden. Trotzdem liegen Systeme, Vorrichtungen, Materialien und Verfahren, die innerhalb des Fachwissens eines Durchschnittsfachmanns auf diesem Gebiet liegen, innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Lehren und können gemäß darstellenden Ausführungsbeispielen verwendet werden. Es ist klar, dass die hierin verwendete Terminologie nur dem Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsbeispiele dient und nicht beschränkend sein soll. Die definierten Begriffe sind zusätzlich zu den technischen und wissenschaftlichen Bedeutungen der definierten Begriffe, wie sie üblicherweise verstanden werden und auf dem technischen Gebiet der vorliegenden Lehren anerkannt sind.
Obwohl die Begriffe erste/r, zweite/r, dritte/r, etc. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente oder Komponenten zu beschreiben, ist klar, dass diese Elemente oder Komponenten nicht durch diese Begriffe begrenzt werden sollten. Die Begriffe werden lediglich verwendet, um ein Element oder eine Komponente von einem anderen Element oder einer anderen Komponente zu unterscheiden. Somit könnte ein erstes Element oder eine erste Komponente, die nachfolgend erörtert werden, als ein zweites Element oder eine zweite Komponente bezeichnet werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Die hierin verwendete Terminologie dient dem Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsbeispiele und soll nicht beschränkend sein. Wie sie hierin in der Beschreibung und den angehängten Ansprüchen verwendet werden, sollen die Singularformen von Begriffen „ein“, „eine“ und „der, die das“ sowohl Singular- als auch Pluralformen umfassen, es sei denn, der Kontext gibt dies eindeutig anderweitig vor. Außerdem spezifizieren die Begriffe „weist auf“ und/oder „aufweisend“ und/oder ähnliche Begriffe, die in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorliegen der aufgeführten Merkmale, Elemente und/oder Komponenten, aber schließen das Vorliegen oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Elemente, Komponenten oder Gruppen derselben nicht aus. Wie er hierin verwendet wird, umfasst der Begriff „und/oder“ jede und alle Komponenten von einem oder mehreren der zugeordneten aufgelisteten Elemente.
Sofern nicht anderweitig angemerkt, wenn ein Element oder eine Komponente als „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ oder „benachbart zu“ einem anderen Element oder einer anderen Komponente bezeichnet wird, ist klar, dass das Element oder die Komponente mit dem anderen Element oder der anderen Komponente direkt verbunden oder gekoppelt sein kann oder dazwischenliegende Elemente oder Komponenten vorliegen können. Das heißt, diese und ähnliche Begriffe umfassen Fälle, wo ein oder mehrere Zwischenelemente oder Zwischenkomponenten verbindet werden können, um zwei Elemente oder Komponenten zu verbinden. Wenn jedoch ein Element oder eine Komponente als „direkt verbunden“ mit einem anderen Element oder Komponente bezeichnet wird, umfasst dies nur Fälle, wo die zwei Elemente oder Komponenten ohne dazwischenliegende oder dazwischen angeordnete Elemente oder Komponenten verbunden sind.
Die vorliegende Offenbarung soll somit durch einen oder mehrere ihrer verschiedenen Aspekte, Ausführungsbeispiele und/oder spezifischen Merkmale oder Teilkomponenten einen oder mehrere der Vorteile hervorbringen, die nachfolgend speziell aufgeführt sind. Zu Erläuterungs- und nicht zu Beschränkungszwecken werden beispielhafte Ausführungsbeispiele beschrieben, die spezifische Einzelheiten offenbaren, um ein gründliches Verständnis eines Ausführungsbeispiels gemäß den vorliegenden Lehren bereitzustellen. Andere Ausführungsbeispiele, die mit der vorliegenden Offenbarung übereinstimmen, die von spezifischen hierin offenbarten Einzelheiten abweichen, bleiben jedoch innerhalb des Schutzbereichs der angehenden Ansprüche. Darüber hinaus können Beschreibungen von gut bekannten Vorrichtungen und Verfahren ausgelassen werden, um die Beschreibung der beispielhaften Ausführungsbeispiele nicht zu behindern. Solche Verfahren und Vorrichtungen liegen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung.
Wie es nachfolgend beschrieben ist, präsentieren Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Konzepts ein Bildtrennungsschema, das im digitalen Bereich funktioniert. Die Ausführungsbeispiele bieten Flexibilität, um einen breiten Frequenzbereich, eine breite Bandbreite, hervorragende Bildunterdrückungsleistung und einen breiten Dynamikbereich zu erreichen. Außerdem können Kalibrierungsbemühungen minimiert werden.
1 ist ein Blockschaltbild eines Hochfrequenz(HF)-Signalempfängers gemäß einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konzepte.
Wie es gezeigt ist, ist der HF-Signalempfänger 1000 dieses Beispiels eine Zweikanalkonfiguration, die einen ersten Frequenzmischer (MIX1) 101a, einen zweiten Frequenzmischer (MIX2) 101b, einen ersten Analog/Digital-Wandler (ADC1) 102a, einen zweiten Analog/Digital-Wandler (ADC2) 102b und zumindest einen Digitalsignalprozessor DSP 103 umfasst. Der DSP 103 dieses Beispiels umfasst ein Digitales-Heruntermischen(DDC)-zu-Basisband(BB)-Modul 104 und ein Trennungsmodul 105.
Beim Betrieb wird ein Eingangshochfrequenz(HF)-Signal an den ersten und zweiten Frequenzmischer 101a und 101b angelegt. Der erste Frequenzmischer 101a mischt das Eingangs-HF-Signal und ein erstes Lokaloszillator(LO1)-Signal, um das Eingangs-HF-Signal in ein erstes Zwischenfrequenz ZF1-Signal herunterzumischen und der zweite Frequenzmischer 101b mischt das Eingangs-HF-Signal und ein zweites Lokaloszillator(LO2)-Signal, um das Eingangs-HF-Signal in ein zweites Zwischenfrequenz(ZF2)-Signal herunterzumischen. Bei dem Beispiel des aktuellen Ausführungsbeispiels ist eine Frequenz des LO1-Signals die gleiche wie eine Frequenz des L02-Signals, während eine Phase des LO1-Signals relativ zu der Phase des L02-Signals um 90 Grad beabstandet ist. Als ein Beispiel kann das LO1-Signal eine Cosinuswelle (cos()) sein, und das L02-Signal kann eine entsprechende negative Sinuswelle (-sin()) der gleichen Frequenz sein.
Die erste Zwischenfrequenz (ZF1) wird abgetastet und durch den ersten Analog/DigitalWandler (ADC1) 102a in ein digitales ZF1-Signal d1 umgewandelt. Gleichermaßen wird die zweite Zwischenfrequenz (ZF2) abgetastet und durch den zweiten Analog/Digital-Wandler (ADC2) 102b in ein digitales ZF2-Signal d2 umgewandelt. Hier kann der Rest des Vorgangs im digitalen Bereich stattfinden.
Das DDC-zu-BB-Modul 104 des Digitalsignalprozessors (DSP) 103 mischt das digitale ZF1-Signal d1 digital herunter in ein entsprechendes digitales Basisband(BB)-Signal x1. Ferner mischt das DDC-zu-BB-Modul 104 des Digitalsignalprozessors (DSP) 103 das digitale ZF2-Signal d2 digital herunter in ein entsprechendes digitales Basisband(BB)-Signal x2. Hier kann der Digitales-Heruntermischen(DCC)-Prozess des DDC-zu-BB-Moduls 104 idealerweise wie folgt gekennzeichnet werden: $x 1 = exp (- j 2 π f_{ZF} t_{n}) d 1$
$x 2 = exp (- j 2 π f_{ZF} t_{n}) d 2$
Bei der oben dargestellten Gleichung bezeichnet f_ZF die Zwischenfrequenz und t_n bezeichnet ein(e) Abtastperiode oder -intervall.
Das Trennungsmodul 105 des Digitalsignalprozessors (DSP) 103 erzeugt dann durch digitales Verarbeiten der Basisbandsignale x1 und x2 ein getrenntes gewünschtes Signal (y1) und Bildsignal (y2). Hier können die Trennungsprozesse des Trennungsmoduls 105 idealerweise wie folgt gekennzeichnet werden: $y 1 = x 1 + jx 2$
$y 2 = x 1 - jx 2$
Zusammengefasst wird in der Zweikanalkonfiguration von 1 das Eingangssignal (HF) durch LO1 bzw. LO2 heruntergemischt in ZF1 und ZF2. Die Frequenz von LO1 und LO2 sind gleich, aber ihre jeweiligen Phasen sind um 90 Grad beabstandet. Nach dem digitalen Heruntermischen in das Basisband werden das gewünschte und das Bildsignal (y1 und y2) gemäß den oben dargestellten Gleichungen digital getrennt. In der Praxis können Kalibrierungsdaten zum digitalen Beibehalten der 90-Grad-Phasenbeziehung und Zeitgebung auch durch das Trennungsmodul angelegt werden. Kalibrierung kann bei dem Zweikanalsystem des aktuellen Ausführungsbeispiels besonders wünschenswert sein.
Bei dem oben beschriebenen Beispiel bezeichnet y1 das gewünschte Signal und y2 bezeichnet das Bildsignal. Bei einigen Anwendungen kann jedoch y1 stattdessen das Bildsignal bezeichnen und y2 kann stattdessen das gewünschte Signal bezeichnen. Gleichermaßen ist bei dem oben gegebenen Beispiel die Phase des LO1-Signals relativ zu derjenigen des LO2-Signals um 90 Grad verschoben. Bei einigen Anwendungen kann jedoch die Phase des LO2-Signals relativ zu derjenigen des L01-Signals um 90 Grad verschoben sein.
2 ist ein Blockschaltbild eines HF-Signalempfängers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konzepte.
Wie es gezeigt ist, ist der HF-Signalempfänger 2000 dieses Beispiels eine Einzelkanalkonfiguration. Die Einzelkanalkonfiguration, die an ein Eingangs-HF-Signal anwendbar ist, ist wiederholbar, wie zum Beispiel ein 5G NR Signal (5G NR = Fifth Generation New Radio = neuer Funkstandard der 5. Generation). Hier arbeitet der eine Kanal durch zwei zeitverschachtelte Erfassungen des Eingangs-HF-Signals virtuell als ein Zweikanalsystem.
Mit Bezugnahme auf 2 umfasst der HF-Signalempfänger 2000 einen Frequenzmischer (MIX) 201, einen Analog/Digital-Wandler (ADC 202) und zumindest einen Digitalsignalprozessor (DSP 203). Der DSP 203 dieses Beispiels umfasst ein Digitales-Heruntermischen(DDC)-zu-Basisband(DB)-Modul 204 und ein Trennungsmodul 205.
Beim Betrieb wird ein Eingangs-HF-Signal an den Frequenzmischer 201 angelegt. Bei einer ersten zeitverschachtelten Erfassung des Eingangs-HF-Signals mischt der Frequenzmischer 201 das Eingangs-HF-Signal und ein erstes Lokaloszillator(LO1)-Signal, um das Eingangs-HF-Signal in ein erstes Zwischenfrequenzsignal herunterzumischen. Bei einer zweiten zeitverschachtelten Erfassung des Eingangs-HF-Signals mischt der Frequenzmischer 102 das Eingangs-HF-Signal und ein zweites Lokaloszillator(LO1)-Signal, um das Eingangs-HF-Signal auf ein zweites Zwischenfrequenzsignal herunterzumischen. Auf diese Weise werden resultierende zeitverschachtelte Zwischenfrequenzsignale ZF1/ZF2 erzeugt. Wie bei dem Beispiel des vorhergehenden Ausführungsbeispiels ist eine Frequenz des LO1-Signals die gleiche wie eine Frequenz des LO2-Signals, während eine Phase des LO1-Signals relativ zu der Phase des LO2-Signals um 90 Grad beabstandet ist. Als ein Beispiel kann das LO1-Signal eine Cosinuswelle (cos()) sein und das L02-Signal kann eine entsprechende negative Sinuswelle (-sin()) der gleichen Frequenz sein.
Die zeitverschachtelten Zwischenfrequenzsignale ZF1/ZF2 werden abgetastet und durch den Analog/Digital-Wandler (ADC) 202 in zeitverschachtelte digitale ZF-Signale d1/d2 umgewandelt. Hier kann der Rest des Vorgangs im digitalen Bereich stattfinden.
Das DDC-zu-BB-Modul 204 des Digitalsignalprozessors (DSP) 203 mischt die zeitverschachtelten digitalen ZF-Signale d1/d2 digital herunter in entsprechende zeitverschachtelte digitale Basisband(BB)-Signale x1/x2. Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel können die digitalen Heruntermisch(DCC)-Prozesse des DDC-zu-BB-Moduls 204 idealerweise wie folgt gekennzeichnet werden: $x 1 = exp (- j 2 π f_{ZF} t_{n}) d 1$
$x 2 = exp (- j 2 π f_{ZF} t_{n}) d 2$
Das Trennungsmodul 205 des Digitalsignalprozessors (DSP) 103 erzeugt dann ein getrenntes zeitverschachteltes gewünschtes Signal (y1) und Bildsignal (y2) y1/y2 durch digitales Verarbeiten der zeitverschachtelten Basisband(BB)-Signale x1/x2. Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel können die Trennprozesse des Trennungsmoduls 205 wieder idealerweise wie folgt gekennzeichnet werden: $y 1 = x 1 + jx 2$
$y 2 = x 1 - jx 2$
Wie oben beschrieben wird bei der Einzelkanalkonfiguration von 1 das Eingangssignal (HF) durch LO1 beziehungsweise LO2 heruntergemischt in zeitverschachtelte Zwischenfrequenzsignale ZF1/ZF2. Die Frequenzen von L01 und LO2 sind die gleichen, aber ihre jeweiligen Phasen sind um 90 Grad beabstandet. Nach dem digitalen Heruntermischen in das Basisband werden das gewünschte und das Bildsignal (y1 und y2) gemäß den oben aufgeführten Gleichungen digital getrennt. In der Praxis können Kalibrierungsdaten zum digitalen Beibehalten der 90-Grad-Phasenverschiebung und Zeitgebung auch durch das Trennungsmodul angewendet werden. Im Vergleich zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel von 1 wird die Phasenkalibrierung durch die Einzelkanalkonfiguration von 2 vereinfacht, da der der gleiche Pfad für beide Erfassungen verwendet wird, obwohl ein genauer externer Auslöser notwendig sein kann, um eine Zeitgebungsausrichtung der verschalteten virtuellen Kanäle sicherzustellen.
Bei dem oben beschriebenen Beispiel bezeichnet y1 das gewünschte Signal und y2 bezeichnet das Bildsignal. Erneut kann jedoch bei einigen Anwendungen y1 stattdessen das Bildsignal bezeichnen und y1 kann stattdessen das gewünschte Signal bezeichnen. Gleichermaßen wird bei dem oben gegebenen Beispiel die Phase des LO1-Signals relativ zu derjenigen des LO2-Signals um 90 Grad verschoben. Bei einigen Anwendungen kann die Phase des LO2-Signals jedoch relativ zu derjenigen des L01-Signals um 90 Grad verschoben werden.
Das Ausführungsbeispiel von 2 wurde als Prototyp entwickelt und unter Verwendung reeller Signale ausgewertet. Die Auswertungsergebnisse werden nachfolgend mit Bezugnahme auf 3A bis 5B beschrieben.
Zunächst wird die Aufmerksamkeit auf 3A bis 3C gerichtet. Zwei Signalgeneratoren (MXGs) erzeugen das gewünschte und das Bildsignal SG1 und SG2 bei unterschiedlichen HF-Frequenzen. Die gemessenen Basisbandsignale sind in 3A bis 3C gezeigt. In 3A sind sowohl SG1 als auch SG2 eingeschaltet und überlappen in der Frequenz. In 3B ist nur das gewünschte Signal SG1 eingeschaltet und in 3C ist nur das Bildsignal SG2 eingeschaltet. Bei dem gemischten Signal SG1+SG2 ist das Prototypausführungsbeispiel konfiguriert, die beiden zu trennen, um das SG1-Signal und das SG2-Signal so weit wie möglich wiederherzustellen.
Das gemischte Signal hat den Digitalbildtrennungs(DIS)-Prozess durchlaufen, der oben beschrieben ist, und die Trennungsergebnisse sind in 4A und 4B gezeigt. Der Fall wird berücksichtigt, bei dem die 90-Grad-Verschiebung in dem LO nicht ideal ist, so dass die Kalibrierung auch gezeigt werden kann. Wenn in diesen Figuren der Phasenfehler von 90 Grad 0 Grad beträgt (blaue Spuren) wird beobachtet, dass das gewünschte Signal und das Bildsignal sehr gut getrennt sind. Wenn der Phasenfehler größer ist (30 oder 60 Grad) wird beobachtet, dass nur eine begrenzte Trennung erreicht werden kann (rote und gelbe Spur).
Nachdem eine geeignete Kompensation digital angelegt wurde, zeigt sie jedoch andererseits, dass die Trennung auch erreicht werden kann, wenn der Phasenfehler groß ist. Dies ist in 5A gezeigt (das gewünschte Signal) und in 5B (das Bildsignal). Von diesen Figuren ist ersichtlich, dass das Ausführungsbeispiel mit Kompensation tolerant ist gegenüber einem Phasenfehler zwischen den beiden LO.
6 ist ein Blockschaltbild eines HF-Signalempfängers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konzepte.
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wurde die Phasenverschiebung durch die Verwendung von zwei Lokaloszillatoren (LO1 und LO2) mit der gleichen Frequenz, aber um 90 Grad unterschiedlichen Phasen erreicht. 6 stellt ein alternatives Ausführungsbeispiel dar, bei dem die Phasenverschiebung durch Anlegen des Eingangs-HF-Signals an einen Phasenschieber 300 eingeführt wird.
Wie es in 6 gezeigt ist, ist der HF-Signalempfänger 3000 dieses Beispiels eine Zweikanalkonfiguration, die einen Phasenschieber 300, einen ersten Frequenzmischer (MIX1) 301a, einen zweiten Frequenzmischer (MIX2) 301b, einen ersten Analog/Digital-Wandler (ADC1) 302a, einen zweiten Analog/Digital-Wandler (ADC2) 302b und zumindest einen Digitalsignalprozessor (DSP) 303 umfasst. Der DSP 303 dieses Beispiels umfasst ein Digitales-Heruntermischen(DDC)-zu-Basisband(BB)-Modul 304 und ein Trennungsmodul 305.
Beim Betrieb wird ein Eingangs-Hochfrequenz(HF)-Signal HF1 an den Phasenschieber 300 angelegt, um ein phasenverschobenes HF-Signal HF2 zu erzeugen, das sich in der Phase (Δphi) von dem HF-Signal RF1 um ±90 Grad unterscheidet. Das HF-Signal HF1 wird an den ersten Frequenzmischer 301a angelegt, während das phasenverschobene HF-Signal HF2 an den zweiten Frequenzmischer 301b angelegt wird. Der erste Frequenzmischer 301a mischt das Eingangs-HF-Signal HF1 und ein erstes Lokaloszillator(LO1)-Signal, um das Eingangs-HF-Signal in ein erstes Zwischenfrequenz(ZF1)-Signal herunterzumischen und der zweite Frequenzmischer 301b mischt das phasenverschobene HF-Signal HF2 und ein zweites Lokaloszillator(LO2)-Signal, um das Eingangs-HF-Signal in ein zweites Zwischenfrequenz(ZF2)-Signal herunterzumischen. Bei dem Beispiel des aktuellen Ausführungsbeispiels ist eine Frequenz des LO1-Signals die gleiche wie eine Frequenz des LO2-Signals und eine Phase des LO1-Signals ist die gleiche wie eine Phase des LO2-Signals.
Der Rest des Ausführungsbeispiels von 6 arbeitet auf gleiche oder ähnliche Weise wie diejenige, die in Verbindung mit 1 beschrieben ist. Das heißt, das erste Zwischenfrequenz(ZF1)-Signal wird abgetastet und durch den ersten Analog/Digital-Wandler (ADC1) 302a in ein digitales ZF1-Signal d1 umgewandelt. Gleichermaßen wird das zweite Zwischenfrequenz(ZF2)-Signal abgetastet und durch den zweiten Analog/Digital-Wandler (ADC2) 302b in ein digitales ZF2-Signal d2 umgewandelt. Hier kann der Rest des Vorgangs in dem digitalen Bereich stattfinden.
Das DDC-zu-BB-Modul 304 des Digitalsignalprozessors (DSP) 303 mischt das digitale ZF1-Signal d1 digital herunter in ein entsprechendes digitales Basisband(BB)-Signal x1. Ferner mischt das DDC-zu-BB-Modul 304 des Digitalsignalprozessors (DSP) 301 das digitale ZF2-Signal d2 digital herunter in ein entsprechendes digitales Basisband(BB)-Signal x3, wie es oben in Verbindung mit 1 beschrieben ist.
Das Trennungsmodul 105 des Digitalsignalprozessors (DSP) 303 kalibriert die digitalen Basisbandsignale und erzeugt das getrennte gewünschte Signal (y1) und Bildsignal (y2) durch digitales Verarbeiten der digitalen Basisbandsignale x1 und x2, wie es oben in Verbindung mit 1 beschrieben ist.
7 ist ein Blockschaltbild eines HF-Signalempfängers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konzepte.
Wie es oben beschrieben ist, präsentieren Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Konzepte ein Bildunterdrückungsschema, das in dem digitalen Bereich funktioniert. Zu diesem Zweck verwendeten die vorhergehenden Ausführungsbeispiele einen oder mehrere Digitalsignalprozessoren (DSP), um in das Basisband herunterzumischen und um die heruntergemischten Signale zu kalibrieren und zu trennen. 7 stellt eine Alternative dar, bei der das Heruntermischen in das Basisband in dem analogen Bereich ausgeführt wird.
Wie es in 7 gezeigt ist, umfasst der HF-Signalempfänger 4000 dieses Beispiels einen Frequenzmischer (MIX) 401, eine Analoges-Heruntermischen-zu-Basisband(BB)-Schaltung 402, einen Analog/Digital-Wandler (ADC) 403 und zumindest einen Digitalsignalprozessor (DSP) 404. Der DSP 404 dieses Beispiels umfasst ein Trennungsmodul 405.
Beim Betrieb wird ein Eingangs-HF-Signal an den Frequenzmischer 401 angelegt. Bei einer ersten zeitverschachtelten Erfassung des Eingangs-HF-Signals mischt der Frequenzmischer 201 das Eingangs-HF-Signal und ein erstes Lokaloszillator(LO1)-Signal, um das Eingangs-HF-Signal in ein erstes Zwischenfrequenzsignal herunterzumischen. Bei einer zweiten zeitverschachtelten Erfassung des Eingangs-HF-Signals mischt der Frequenzmischer 102 das Eingangs-HF-Signal und ein zweites Lokaloszillator(LO2)-Signal, um das Eingangs-HF-Signal in ein zweites Zwischenfrequenzsignal herunterzumischen. Auf diese Weise werden resultierende zeitverschachtelte Zwischenfrequenzsignale ZF1/ZF2 erzeugt. Wie bei vorhergehenden Beispielen ist eine Frequenz des LO1-Signals die gleiche wie eine Frequenz des L02-Signals, während eine Phase des LO1-Signals relativ zu der Phase des LO2-Signals um 90 Grad beabstandet ist. Als ein Beispiel kann das LO1-Signal eine Cosinuswelle (cos()) sein und das LO2-Signal kann eine entsprechende negative Sinuswelle (- sin()) der gleichen Frequenz sein.
Die zeitverschachtelten Zwischenfrequenzsignale ZF1/ZF2 werden in das Basisband heruntergemischt durch die Analoges-Heruntermischen-zu-BB-Schaltung 402. Als Folge werden zeitverschachtelte heruntergemischte analoge Basisbandsignale A1/A2 erzeugt.
Die heruntergemischten analogen Basisbandsignale A1/A2 werden abgetastet und durch den Analog/Digital-Wandler (ADC) 403 in zeitverschachtelte digitale Basisbandsignale x1/x2 umgewandelt. Hier kann der Rest des Vorgangs im digitalen Bereich stattfinden.
Das Trennungsmodul 405 des Digitalsignalprozessors (DSP) 404 erzeugt dann ein getrenntes zeitverschachteltes gewünschtes Signal (y1)- und Bildsignal (y2) y1/y2 durch digitales Verarbeiten der zeitverschachtelten Basisband(BB)-Signale x1/x2 wie oben beschrieben.
Bei den oben beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispielen sind Beispiele dargestellt, bei denen es zwei (2) Empfangswege (verschachtelt oder über getrennte Kanäle) zu dem Digitalsignalprozessor (DSP) gibt. Die erfindungsgemäßen Konzepte sind jedoch nicht auf diese Weise begrenzt und stattdessen können drei oder mehr Empfangswege zu dem DSP vorgesehen sein. Beispielsweise stellt 8 eine Variation von 6 dar, bei der ein Dreikanalsystem implementiert ist, das mehrere Phasenverschieber 300a und 301b umfasst, was zu zwei Signalen HF2 und HF3 führt. In 8 ist die Phasenverschiebung des Phasenverschiebers 300a als Δphi1 bezeichnet und die Phasenverschiebung des Phasenverschiebers 300b ist als Δphi2 bezeichnet. Hier wird angemerkt, dass die Phasenverschiebung Δphi1 gleich wie oder anders als die Phasenverschiebung Δphi2 sein kann. Wie die zwei Kanäle von 6 umfasst der dritte Kanal einen Mischer (MIX3) 301c, der ein drittes Zwischensignal ZF ausgibt, und einen Analog/Digital-Wandler (ADC3) 302c, der ein drittes Digitalsignal d3 ausgibt. Wie es gezeigt ist, sind das erste bis dritte Digitalsignal d1, d2 und d3 heruntergemischt in das Basisband, um Basisbandsignale x1, x2 und x3 zu erhalten, die digital getrennt sind in das gewünschte Signal (y1) und das Bildsignal (y2).
Außerdem wird bei dem oben beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel ein einzelnes HF-Signal verarbeitet. Erneut sind jedoch die erfindungsgemäßen Konzepte nicht auf diese Weise beschränkt und stattdessen können mehrere HF-Signale durch unterschiedliche Wege (oder Kanäle) verarbeitet werden. Gleichartig dazu können mehrere ZF-Signale durch unterschiedliche LO-Phasen an dem ZF verarbeitet werden. Außerdem können mehrere Basisband(BB)-Signale durch unterschiedliche LO-Phasen an dem ZF verarbeitet werden.
Obwohl die Erfindung im Einzelnen in den Zeichnungen und der vorhergehenden Beschreibung näher dargestellt und beschrieben wurden, sind solche Darstellungen und Beschreibungen daher als darstellend oder beispielhaft und nicht beschränkend anzusehen; die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt. Andere Variationen der offenbarten Ausführungsbeispiele sind für Fachleute auf diesem Gebiet klar und können beim Anwenden der beanspruchten Erfindung von einer Studie der Zeichnungen der Offenbarung und der angehängten Ansprüche ausgeführt werden. Obwohl darstellende Ausführungsbeispiele hierin offenbart sind, erkennt ein Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet, dass viele Variationen gemäß den vorliegenden Lehren möglich sind und innerhalb des Schutzbereichs des angehängten Anspruchssatzes bleiben. Die Erfindung ist daher nicht begrenzt, außer innerhalb des Schutzbereichs der angehängten Ansprüche.

Claims

Verfahren zur Frequenzumwandlung eines empfangenen Hochfrequenz(HF)-Signals, das folgende Schritte aufweist: Frequenzmischen des empfangenen HF-Signals mit einem ersten Lokaloszillator(LO)-Signal, um ein erstes Zwischenfrequenz(ZF)-Signal zu erzeugen, wobei das erste ZF-Signal ein gemischtes Signal aus einem gewünschten Signal und einem Bildsignal ist; Frequenzmischen des HF-Signals mit einem zweiten LO-Signal, um ein zweites ZF-Signal zu erzeugen, wobei das zweite LO-Signal eine gleiche Frequenz aufweist wie das erste LO-Signal und das zweite LO-Signal relativ zu dem ersten LO-Signal eine 90-Grad-Phasenverschiebung aufweist; Analog/Digital-Wandeln des ersten ZF-Signals in ein erstes Digitalsignal und des zweiten ZF-Signals in ein zweites Digitalsignal; Heruntermischen des ersten Digitalsignals in ein erstes digitales Basisbandsignal und des zweiten Digitalsignals in ein zweites digitales Basisbandsignal; und Kalibrieren des ersten und zweiten digitalen Basisbandsignals für die 90-Grad-Phasenverschiebung und Trennen des kalibrierten ersten und zweiten digitalen Basisbandsignals, um das gewünschte Signal und das Bildsignal zu erhalten.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das ZF-Signal in eine Zweikanalkonfiguration eingegeben wird, wobei ein erster Mischer (101a) und ein erster Analog/Digital-Wandler (ADC (102a)) eines ersten Kanals das erste ZF-Signal beziehungsweise das erste Digitalsignal erzeugen und wobei ein zweiter Mischer (101b) und ein zweiter ADC (102b) eines zweiten Kanals das zweite ZF-Signal beziehungsweise das zweite Digitalsignal erzeugen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das ZF-Signal in eine Einzelkanalkonfiguration eingegeben wird, wobei ein Mischer und ein Analog/Digital-Wandler (ADC) der Einzelkanalkonfiguration zeitverschachtelt sind, um das erste ZF-Signal und das erste Digitalsignal und das zweite ZF-Signal und das zweite Digitalsignal zu erzeugen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Heruntermischen gekennzeichnet ist durch: $x 1 = exp (- j 2 π f_{ZF} t_{n}) d 1$
$x 2 = exp (- j 2 π f_{ZF} t_{n}) d 2$
wobei x1 das erste Basisbandsignal bezeichnet, x2 das zweite Basisbandsignal bezeichnet, d1 das erste Digitalsignal bezeichnet, d2 das zweite Digitalsignal bezeichnet, f_ZF die Frequenz des ersten und zweiten ZF-Signals bezeichnet und t_n ein Zeitintervall bezeichnet.
Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem das Trennen gekennzeichnet ist durch: $y 1 = x 1 + jx 2$
$y 2 = x 1 - jx 2$
wobei y1 das eine des gewünschten Signals und des Bildsignals ist und y2 das andere des gewünschten Signals und des Bildsignals bezeichnet.
Hochfrequenz(HF)-Signalempfänger, der folgende Merkmale aufweist: einen ersten Mischer (101a), der konfiguriert ist, ein Hochfrequenz(HF)-Signal und ein erstes Lokaloszillator(LO)-Signal zu mischen, um ein erstes Zwischenfrequenz(ZF)-Signal zu erzeugen, wobei das erste ZF-Signal ein gemischtes Signal aus einem gewünschten Signal und einem Bildsignal ist; einen zweiten Mischer (101b), der konfiguriert ist, das Hochfrequenz(HF)-Signal und ein zweites Lokaloszillator(LO)-Signal zu mischen, um ein zweites Zwischenfrequenz(ZF)-Signal zu erzeugen, wobei das zweite LO-Signal eine gleiche Frequenz aufweist wie das erste LO-Signal und das zweite LO-Signal relativ zu dem ersten LO-Signal eine 90-Grad-Phasenverschiebung aufweist; einen ersten Analog/Digital-Wandler (ADC (102a)), der konfiguriert ist, das erste ZF-Signal in ein erstes Digitalsignal umzuwandeln; einen zweiten Analog/Digital-Wandler (ADC (102b)), der konfiguriert ist, das zweite ZF-Signal in ein zweites Digitalsignal umzuwandeln; einen Digitalsignalprozessor (DSP (103)), der konfiguriert ist, das erste Digitalsignal in ein erstes digitales Basisbandsignal und das zweite Digitalsignal in ein zweites digitales Basisbandsignal herunterzumischen, das erste und zweite digitale Basisbandsignal für die 90-Grad-Phasenverschiebung zu kalibrieren und das erste und zweite Basisbandsignal zu trennen, um das gewünschte Signal und das Bildsignal zu erhalten.
HF-Signalempfänger (1000) gemäß Anspruch 6, bei dem das Abwärtswandeln gekennzeichnet ist durch: $x 1 = exp (- j 2 π f_{ZF} t_{n}) d 1$
$x 2 = exp (- j 2 π f_{ZF} t_{n}) d 2$
wobei x1 das erste Basisbandsignal bezeichnet, x2 das zweite Basisbandsignal bezeichnet, d1 das erste Digitalsignal bezeichnet, d2 das zweite Digitalsignal bezeichnet, f_ZF die Frequenz des ersten und zweiten ZF-Signals bezeichnet und t_n ein Zeitintervall bezeichnet.
HF-Signalempfänger (1000) gemäß Anspruch 7, bei dem das Trennen gekennzeichnet ist durch: $y 1 = x 1 + jx 2$
$y 2 = x 1 - jx 2$
wobei y1 das eine des gewünschten Signals und des Bildsignals ist und y2 das andere des gewünschten Signals und des Bildsignals bezeichnet.
Hochfrequenz(HF)-Signalempfänger, der folgende Merkmale aufweist: einen Mischer, der konfiguriert ist, während eines ersten zeitverschachtelten Intervalls ein Hochfrequenz(HF)-Signal und ein erstes Lokaloszillator(LO)-Signal zu mischen, um ein erstes zeitverschachteltes Zwischenfrequenz(ZF)-Signal zu erzeugen, wobei das erste ZF-Signal ein gemischtes Signal aus einem gewünschten Signal und einem Bildsignal ist; wobei der Mischer ferner konfiguriert ist, während eines zweiten Zeitverschachtelungsintervalls das HF-Signal und ein zweites lokales LO-Signal zu mischen, um ein zweites zeitverschachteltes Zwischenfrequenz(ZF)-Signal zu erzeugen, wobei das zweite LO-Signal eine gleiche Frequenz aufweist wie das erste LO-Signal und das zweite LO-Signal relativ zu dem ersten LO-Signal eine 90-Grad-Phasenverschiebung aufweist; einen Analog/Digital-Wandler (ADC), der konfiguriert ist, das erste zeitverschachtelte ZF-Signal in ein erstes zeitverschachteltes Digitalsignal umzuwandeln, das zweite zeitverschachtelte ZF-Signal in ein zweites zeitverschachteltes Digitalsignal umzuwandeln; einen Digitalsignalprozessor (DSP (103)), der konfiguriert ist, das erste zeitverschachtelte Digitalsignal in ein erstes zeitverschachteltes Basisbandsignal und das zweite zeitverschachtelte Digitalsignal in ein zweites zeitverschachteltes Basisbandsignal herunterzumischen, das erste und zweite zeitverschachtelte digitale Basisbandsignal für die 90-Grad-Phasenverschiebung zu kalibrieren und das kalibrierte erste und zweite zeitverschachtelte Basisbandsignal zu trennen, um das gewünschte Signal und das Bildsignal zu erhalten.
HF-Signalempfänger (1000) gemäß Anspruch 9, bei dem das Heruntermischen gekennzeichnet ist durch: $x 1 = exp (- j 2 π f_{ZF} t_{n}) d 1$
$x 2 = exp (- j 2 π f_{ZF} t_{n}) d 2$
wobei x1 das erste zeitverschachtelte Basisbandsignal bezeichnet, x2 das zweite zeitverschachtelte Basisbandsignal bezeichnet, d1 das erste Digitalsignal bezeichnet, d2 das zweite Digitalsignal bezeichnet, f_ZF die Frequenz des ersten und zweiten zeitverschachtelten ZF-Signals bezeichnet und t_n ein Zeitintervall bezeichnet.