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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Feld der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich allgemein
auf Kommunikationsgeräte
und -Verfahren, und insbesondere auf Kombinationsantennendiversitäts-Techniken,
speziell in drahtlosen LAN (Local Area Networks, WLAN) -Systemen.
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2. Beschreibung des zugehörigen Fachgebiets
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In einem mobilen Funkkanal hängt der
Signalpegel, der an einer Antenne empfangen wird, stark von dem
Standort des Empfangspunktes ab. Es können große Änderungen in dem Signalpegel über vergleichsweise
kurze Entfernungen auftreten. Diese Signaländerungen können zu Situationen führen, in denen
ein Empfänger
mit einer einzigen Antenne kein ausreichend starkes Signal empfangen
kann, um eine annehmbare Leistungsfähigkeit zu erreichen. Andererseits
ist, wenn mehr als eine Antenne verwendet wird, die Chance erhöht, dass
zumindest eine Antenne ein ausreichend starkes Signal empfängt. Die
Vorgehensweise, mehrere Antennen zu verwenden, die räumlich getrennt
angeordnet sind, nennt man Raum- oder Antennendiversität. Gegenwärtig wurden
verschiedene Techniken entwickelt, um Antennendiversität in einem
drahtlosen Kommunikationsempfänger
durchzuführen.
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Wenn eine Vielzahl von Antennen dazu
verwendet wird, ein Funksignal aufzufangen, erhebt sich die Frage,
wie die Signale kombiniert werden sollen, die an den Antennenelementen
ankommen. Die am meisten verbreiteten Techniken sind das sogenannte selektive
Kombinieren (selective combining, 1), das
Kombinieren mit maximalem Verhältnis
(maximal ratio combining, 2),
das Kombinieren mit gleicher Verstärkung (equal gain combining, 3) und die geschalteten
Kombinationstechniken (switched combining).
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Das Prinzip des selektiven Kombinierens
ist in 1 gezeigt. Ein
Auswahlkombinierer wählt
das Signal, welches den höchsten
momentanen Signalstörabstand
hat, so dass der Ausgabesignalstörabstand
gleich dem des besten eintreffenden Signals ist. Infolge der Tatsache,
dass Systeme nicht gleichzeitig Signale von verschiedenen Antennen
empfangen können,
müssen
jedoch die internen Zeitkonstanten beträchtlich kürzer als die Schwundperioden sein,
damit das System effizient arbeitet. Darüber hinaus ist die Messung
des Signalstörabstandes
eines jeden Zweigs mit einer vermehrten Systemkomplexität verbunden.
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2 zeigt
eine weitere konventionelle Technik, die sogenannte Maximalverhältniskombination
(maximal ratio combining), bei der sowohl die Größe wie auch die Phase von gewichteten
Größen in dem
Kombinationsnetzwerk angepasst werden, um den Signalstörabstand
am Ausgang des Kombinierers zu maximieren. Ein Maximal-Ratio-Kombinationssystem
könnte
als adaptives Array implementiert werden, dessen Antennenelemente
weit voneinander getrennt sind.
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In einer interferenzfreien Umgebung
könnte ein
Maximal-Ratio-Kombinationsarray auch als ein adaptives Array implementiert
werden, ohne die Rückkopplung
vom Arrayausgang zu verwenden, um die Amplitudengewichtung eines
jeden Zweigs anzupassen. In einer solchen Maximal-Ratio-Kombinationsimplementierung
werden die Signale einer jeden Antenne proportional zu ihren Signalrauschleistungsverhältnissen
gewichtet und dann summiert. Während
ein Maximal-Ratio-Kombinationsarray optimale Leistungsfähigkeit
in Gegenwart von Rauschen erreichen kann, hat es nicht die Fähigkeit,
Interferenzen zurückzuweisen.
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Kombination mit gleicher Verstärkung (equal gain
combining) ist, wie in 3 gezeigt,
eine Diversitätstechnik,
bei der die gewünschten
Signale, die an jedem Antennenelement vorhanden sind, in Phase gebracht
werden und dann addiert werden. Es gibt keinen Versuch, die Signale
vor der Addition zu gewichten. Die mögliche Trennung der Antennen
variiert mit der Antennenhöhe
und mit der Frequenz. Je höher
die Frequenz ist, desto näher
können
die Antennen beieinander angeordnet werden.
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Diese Antennendiversitätstechniken
sind nachteilig, weil sie getrennte Empfänger REC benötigen, von
denen jeder eine Funkfrequenz und einen Basisbandteil in jedem Zweig
einschließt.
Dies ist eine Anforderung, die zu beträchtlich erhöhten Systemkosten führt.
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Um die Systemkomplexität zu vermeiden, die
damit verbunden ist, dass der Signalstörabstand eines jeden Zweiges
unter Verwendung getrennter Schaltungen abgeschätzt wird, wurde die sogenannte
geschaltete Kombinationstechnik (switched combining) ent wickelt,
die nur den Signalstörabstand
des gegenwärtig
gewählten
Zweiges aufzeichnet und dann die Zweige, wie in 4 gezeigt, schaltet.
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Geschaltete Kombinationssysteme können jedoch
unannehmbar lange Zeit für
die Detektion benötigen,
wenn der Signalstörabstand
unter die akzeptable Schwelle fällt.
Dies reduziert die Zeit, die für die
Synchronisation, die Entzerrung und dergleichen zur Verfügung steht
und kann daher die Signalqualität
verringern oder sogar zu Datenverlusten führen.
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Die
JP 08107380 A offenbart einen Antennendiversitätsempfänger für eine Spread-Spectrum-Kommunikation
zum Auswählen
einer Antenne, von der ein korrektes Signal mit höchstmöglicher
Intensität
empfangen wird. Der Empfänger
umfasst eine AGC-Schaltung,
die ein AGC-Signal erzeugt, das zum Steuern der AGC und zum Erzeugen
digitalisierter AGC-Daten, die in einen Vergleicher eingespeist
werden, verwendet wird. Innerhalb dieses Vergleichers werden die
AGC-Daten für
jede der Antennen miteinander verglichen. Der Empfänger schaltet die
Antennen
1 und
2 nacheinander und wählt die
Antenne, in der das korrekte Signal mit der höchstmöglichen Intensität empfangen
wird.
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Die deutsche Offenlegungsschrift
DE 4231198 A1 zeigt
einen Empfänger,
der eine Vielzahl von Antennen, eine Auswahlschalteinheit zum wahlweisen
Schalten zwischen der Vielzahl von Antennen, um eines der jeweiligen
Ausgangssignale der Vielzahl von Antennen mit der größten induzierten Spannung
auszugeben, und eine Einheit zum Umwandeln des ausgewählten einen
Antennenausgangssignals in ein Audiosignal, um es als Ausgangssignal
des Empfängers
auszugeben, einschließt.
Der Empfänger
umfasst weiterhin eine Stummschaltungssteuerungseinheit zum Erfassen der
Höhe der
induzierten Spannung des ausgewählten
Antennenausgangssignals, um ein Stummschaltungssteuerungssignal
auszugeben, wenn die erfasste Höhe
der induzierten Spannung geringer wird als ein vorbestimmter Wert.
Eine Stummschaltungseinheit ist vorgesehen, um das Audiosignal für eine vorbestimmte
Zeit auf der Basis des Stummschaltungssteuerungssignals stumm zu
schalten. Die Auswahlschalteinheit führt den Antennenschaltvorgang auf
der Basis des Stummschaltungssteuerungssignals durch.
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Aus der
DE 69128673 T2 schließlich ist
die Verwendung einer Antennendiversität innerhalb eines drahtlosen
lokalen Netzwerkes bekannt. Dieses Dokument zeigt die Standar dantennendiversität, bei welcher
der Signalausgang der AGC verwendet wird, um die Antenne zu bestimmen,
die von der Antennenschaltsteuerung ausgewählt werden soll.
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Ein Verfahren zum Auswählen einer
von mindestens zwei Antennen einer Kommunikationsvorrichtung und
eine entsprechende Kommunikationsvorrichtung und ein drahtloser
LAN-Empfänger
werden offenbart, die eine verbesserte Antennendiversität mit geringer
Komplexität,
hoher Leistungsfähigkeit und
kurzer Einschwingzeit bieten können.
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In einer Ausführungsform wird ein Antennendiversitätsverfahren
angegeben, bei dem die Kommunikationsvorrichtung eine AGC (Automatic
Gain Control, automatische Verstärkungssteuerung)-Einheit
zur Steuerung einer Verstärkung
beim Verarbeiten von Signalen, die von einer ausgewählten Antenne
empfangen werden, aufweist. In dem Verfahren wird ein periodischer
Schaltvorgang zwischen mindestens zwei Antennen durchgeführt. Während dieses
periodischen Schaltvorgangs werden Signale von jeder der Antennen
im Wechsel empfangen und die empfangenen Signale werden mittels
der AGC-Einheit verarbeitet. Die Verstärkung, die durch die Verarbeitung
jedes empfangenen Signals mittels der AGC-Einheit erreicht wird,
wird aufgezeichnet und die erreichte Verstärkung wird mit einem vorbestimmten
Schwellenwert verglichen. Wenn für
eine der mindestens zwei Antennen die Verstärkung unterhalb des vorbestimmten
Schwellenwerts liegt, wird der periodische Schaltvorgang angehalten
und die Antenne, die zu der Zeit verwendet wurde, als der periodische
Schaltvorgang angehalten wurde, wird gewählt.
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In einer anderen Ausführungsform
umfasst eine Kommunikationsvorrichtung mindestens zwei Antennen,
einen Antennenschalter zum Schalten zwischen den mindestens zwei
Antennen, eine AGC-Einheit zum Steuern einer Verstärkung und eine
Diversitätssteuerung
zum Steuem des Antennenschalters, um eine der mindestens zwei Antennen
auszuwählen.
Die Diversitätssteuerung
ist mit einem Ausgang der AGC-Einheit zum Empfangen eines Verstärkungssignals,
das einen Verstärkungswert
angibt, und mit einem Steuerungseingang des Antennenschalters zum
Steuern der Betriebsweise des Antennenschalters verbunden und umfasst
einen Schwellenwertdetektor zum Bestimmen, ob der Verstärkungswert,
der durch das empfangene Verstärkungssignal
angegeben wird, unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt.
Weiterhin ist die Diversitätssteuerung
so ausgeführt,
dass sie einen periodischen Schaltvorgang beginnt, bestimmt, ob der
Verstärkungswert
für eine
der mindestens zwei Antennen unterhalb des vorbestimmten Schwellenwerts
liegt, und wenn ja, den periodischen Schaltvorgang anhält.
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In einer weiteren Ausführungsform
kann ein drahtloser LAN-Empfänger
angegeben werden, der mindestens zwei Antennen, einen Antennenschalter zum
Schalten zwischen den mindestens zwei Antennen, eine AGC-Einheit
zum Steuern einer Verstärkung
und eine Diversitätssteuerung
zum Steuern des Antennenschalters zum Auswählen einer der mindestens zwei
Antennen umfasst. Die Diversitätssteuerung
ist mit einem Ausgang der AGC-Einheit zum Empfangen eines Verstärkungssignals,
das einen Verstärkungswert
angibt, und mit einem Steuerungseingang des Antennenschalters zur
Steuerung der Betriebsweise des Antennenschalters verbunden und
umfasst einen Schwellenwertdetektor zum Bestimmen, ob der Verstärkungswert,
der von dem empfangenen Verstärkungssignal
angegeben wird, unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt. Weiterhin
ist die Diversitätssteuerung
so ausgeführt, dass
sie einen periodischen Schaltvorgang beginnt, bestimmt, ob der Verstärkungswert
für eine
der mindestens zwei Antennen unterhalb des vorbestimmten Schwellenwerts
liegt und, wenn ja, den periodischen Schaltvorgang anhält.
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Die begleitenden Zeichnungen sind
in die Beschreibung eingebettet und bilden einen Teil derselben,
um die Prinzipien der Erfindung zu erklären. Die Zeichnungen sollen
aber die Erfindung nicht nur auf die dargestellten und beschriebenen
Beispiele, wie die Erfindung gemacht und benützt werden kann, beschränken. Weitere
Merkmale und Vorteile werden deutlich aus der folgenden und detaillierteren
Beschreibung der Erfindung und sind in den begleitenden Zeichnungen
illustriert, wobei:
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1 ein
schematisches Diagramm ist, das eine selektive Kombinationsantennendiverstitäts-Technik
zeigt;
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2 ein
schematisches Diagramm ist, das die Maximal-Ratio-Kombinationsantennendiversitäts-Technik
zeigt;
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3 ein
schematisches Diagramm ist, das die Equal-Gain-Kombinationsantennendiversitäts-Technik
zeigt;
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4 die
geschaltete Kombinationsantennendiverstitäts-Technik zeigt;
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5 ein
Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zeigt, eine von zwei Antennen
einer Kommunikationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
zu wählen;
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6 ein
Zeitablaufdiagramm eines Datenkommunikationskodierungsformats ist;
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7 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens ist, eine von zwei Antennen einer
Kommunikationsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform
zu wählen;
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8 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens ist, eine von zwei Antennen einer
Kommunikationsvorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform
zu wählen;
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9 ein
Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung nach einer Ausführungsform
ist;
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10 ein
Blockdiagramm einer Präambel-Detektionsvorrichtung
der Vorrichtung ist, die in 9 gezeigt
ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die veranschaulichten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Abbildungen beschrieben,
wobei ähnliche
Elemente und Strukturen mit ähnlichen
Bezugszeichen bezeichnet werden.
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Mit Bezug auf die Zeichnungen und
insbesondere auf 5,
die ein Flussdiagramm eines Antennendiversitätsverfahrens zur Auswahl einer
von mindestens zwei Antennen einer Kommunikationsvorrichtung ist,
ermöglicht
der Prozess, der hierin gezeigt ist, einer Kommunikationsvorrichtung,
eine passende Antenne innerhalb einer Zeitspanne zu wählen, die
vorzugsweise kürzer
ist als die Länge
einer Präambel
in einem Signalrahmen. Präambeln
werden nun mit Bezug auf 6 beschrieben.
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Wie in 6 gezeigt,
worin ein Zeitablaufdiagramm eines Datenkommunikationskodierungsformats
gezeigt ist, beginnt jeder Signalrahmen 608 mit einer Präambel 602,
die ein Bitmuster umfasst, das eine Dauer von beispielsweise 72
Mikrosekunden für eine
kurze Präambel
oder 144 Mikrosekunden für eine
lange Präambel
aufweisen kann. Die Präambel 602 kann
ein SYNC-Feld von 56 oder 128 Mikrosekunden umfassen und einen 16
Mikrosekunden-SDF (start of frame delimiter, Abgrenzer für den Start
des Rahmens) und kann von einem Header 604 gefolgt sein.
Der Header 604 ist von der nachfolgenden Information 606 dieses
speziellen Signalrahmens 608 gefolgt und kann eine Länge von
24 oder 48 Mikrosekunden haben. Zwischen den Rahmen ist eine Pause 610 von
beispielsweise 10 Mikrosekunden oder mehr vorgesehen.
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Betrachtet man nun wieder 5, so wird in Schritt 504
die maximale Verstärkung
für die AGC-Einheit
gesetzt. Zu diesem Zweck führt
die AGC-Einheit eine Leistungsmessung, eine Maximalwertmessung oder
dergleichen durch und passt die AGC-Verstärkung entsprechend an. Zwischen
den Rahmen, d. h. während
der Pause 610 wird normalerweise nur thermisches Rauschen
empfangen. Daher wird nur ein geringes Signal erfasst und der AGC wird
auf den maximalen Wert eingestellt. Die AGC-Einheit arbeitet an
der RF-Eingangsseite und ist unabhängig von dem Basisband. Das
Basisband kann einen Reset oder ein Halten an die AGC-Einheit ausgeben.
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Ein periodischer Schaltvorgang zwischen den
zwei Antennen wird in Schritt 506 durchgeführt, wobei eine Zykluszeit
von etwa von 5 Mikrosekunden verwendet wird. Andere Zykluszeitenwerte
können natürlich auch
gewählt
werden. Dieser periodische Schaltvorgang wird auch während der
Pausen 610 zwischen zwei Rahmen durchgeführt. Die
resultierende AGC-Verstärkung
wird in Schritt 508 aufgezeichnet.
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Allgemein kann, wenn die Verstärkung der AGC-Einheit
hoch ist, dies auf ein unbefriedigendes Signal an der aktuellen
Antenne zurückzuführen sein.
Nur wenn die Verstärkung
niedrig ist, kann das Signal an der aktuellen Antenne als ausreichend hoch
betrachtet werden. Daher wird in Schritt 510 entschieden, ob die
Verstärkung
unter einen bestimmten Schwellenwert gefallen ist, d.h., ob die
Signalstärke
mit der gegenwärtig
eingeschalteten Antenne über
einer bestimmten Schwelle liegt. Wenn diese Bedingung erfüllt ist,
wird der periodische Schaltvorgang in Schritt 512 angehalten und
die aktuelle Antenne wird für
den gesamten Signalrahmen in Schritt 514 gewählt.
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Wie in den Schritten 516 und 518
gezeigt, kann entschieden werden, ob innerhalb einer vorbestimmten
Zeitdauer, die kürzer
ist als die Länge
der Präambel,
eine Präambel
erfasst wurde. Wenn nicht, könnte
die Antenne infolge eines Rauschsignals gewählt worden sein, beispielsweise
eines Mikrowellensignals. In diesem Falle kehrt der Prozess zu Schritt 506,
dem Starten des periodischen Schaltvorgangs, zurück. Ganz allgemein ist der
periodische Schaltvorgang immer aktiv, außer wenn ein Rahmen verarbeitet
wird,
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In 7 ist
ein Flussdiagramm eines Antennenauswahlprozesses gemäß einer
weiteren Ausführungsform
gezeigt. Der Prozess beginnt wieder mit der Einstellung der Verstärkung der
AGC-Einheit; in der Regel auf einen maximalen Wert, in Schritt 704.
Im Schritt 706 wird ein periodischer Schaltvorgang zwischen den
beiden Antennen begonnen. Die Verstärkung der AGC-Einheit wird
in Schritt 708 aufgezeichnet und in Schritt 710 wird entschieden,
ob diese Verstärkung
unter einen vorbestimmten Schwellenwert gefallen ist.
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Wenn das der Fall ist, wird der periodische Schaltvorgang
angehalten (Schritt 712) und die aktuelle Antenne wird gewählt (Schritt
714), ganz in ähnlicher
Weise wie in der Ausführungsform,
die in 5 gezeigt ist.
In dem Fall jedoch, in dem die Verstärkung der AGC-Einheit auf einem
höheren
Wert als der vorbestimmte Schwellenwert bleibt, wird gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
entschieden, ob ein Demodulatorausgang über einem vorbestimmten zweiten
Schwellenwert liegt (Schritt 716). In dem Fall, dass der Demodulatorausgang
den zweiten Schwellenwert nicht erreicht hat, wird der Schhritt 708 des Aufzeichnens
der Verstärkung
der AGC-Einheit wieder durchgeführt.
In dem Fall jedoch, in dem der Demodulatorausgang den zweiten Schwellenwert
erreicht hat, wird in Schritt 718 der periodische Schaltvorgang
angehalten und für
jede Antenne wird ein Demodulatorausgang in Schritt 720 gemessen.
Entsprechend wird diejenige Antenne, die den höchsten Demodulatorausgang hat,
gewählt,
um den Rest des Signalrahmens in Schritt 722 zu empfangen.
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Selbstverständlich können zusätzliche Schritte entsprechend
den Schritten 516 und 518, die in 5 gezeigt
sind, ebenfalls nach den Schritten 714 und/oder 722 aufgenommen
werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
kann der Prozess sofort zu Schritt 712 zurückkehren, wenn während der
Ausführung
des Schrittes 720 die AGC-Verstärkung unter
den ersten vorbestimmten Schwellenwert fällt.
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In 8 beginnt
ein Flussdiagramm eines Antennenauswahlprozesses gemäß einer
weiteren Ausführungsform
mit dem Einstellen der AGC-Verstärkung,
vorzugsweise auf ihren maximalen Wert, in Schritt 804. Ein periodischer
Schaltvorgang zwischen den zwei Antennen wird in Schritt 806 gestartet
und die Verstärkung
der AGC-Einheit wird in Schritt 808 aufgezeichnet. In Schritt 810
wird entschieden, ob die AGC-Verstärkung unter einen vorbestimmten Schwellenwert
gefallen ist. Wenn dies der Fall ist, wird der periodische Schaltvorgang
in Schritt 812 angehalten und die aktuelle Antenne wird ausgewählt, um
den Rest des Signalrahmens in Schritt 814 zu empfangen. Wiederum
können
Schritte entsprechend den Schritten 516 und 518, die in 5 gezeigt sind, nach Schritt
814 aufgenommen werden.
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Wenn jedoch in Schritt 810 die AGC-Verstärkung nicht
unter den vorbestimmten Schwellenwert gefallen ist, wird in Schritt
816 entschieden, ob ein Demodulatorausgang einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert
erreicht hat. Falls nicht, wird der Schritt 808 des Aufzeichnens
der AGC-Verstärkung wiederum
durchgeführt.
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Wenn jedoch der Demodulatorausgang
den zweiten Schwellenwert in Schritt 816 erreicht hat, wird der
periodische Schaltvorgang in Schritt 818 angehalten. In Schritt
820 wird der Demodulatorausgang für jede Antenne gemessen und
in Schritt 822 wird die AGC-Verstärkung wiederum aufgezeichnet. In
dem Fall, dass in Schritt 824 die AGC-Verstärkung unter den vorbestimmten
ersten Schwellenwert gefallen ist, wird der Schritt 814 der Auswahl
der aktuellen Antenne durchgeführt.
Wenn jedoch in Schritt 824 entschieden wird, dass die AGC-Verstärkung nicht unter
den ersten Schwellenwert gefallen ist, wird in Schritt 826 die Antenne
gewählt,
die den höchsten Demodulatorausgang
hat. Eine noch schnellere Antennenauswahl kann erreicht werden,
indem die Schritte 824 und 820 parallel durchgeführt werden. Wenn in Schritt
824 eine positive Antwort erkannt wird, schreitet der Prozess sofort
zu Schritt 814 weiter, ohne den Schritt 820 zu vollenden. Die vollständige Abarbeitung
von Schritt 820 kann beispielsweise 10 Mikrosekunden in Anspruch
nehmen.
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Wie oben beschrieben, sind einige
verschiedene Ausführungsformen
möglich.
Während
des periodischen Schaltvorganges kann eine separate Erfassung stattfinden,
ob ein zweiter Schwellenwert eines Demodulatorausgangs erreicht
wurde oder nicht. Wenn dies der Fall ist, kann der periodische Schaltvorgang
unterbrochen werden. Es ist zu bemerken, dass die Erfassung, ob
der Demodulatorausgang den zweiten Schwellenwert erreicht hat, immer
dann durchgeführt
werden kann, wenn in dem Vergleich festgestellt wurde, dass die
Verstärkung
für jede
der mindestens zwei Antennen über
dem vorbestimmten Schwellwert liegt. In einer anderen Ausführungsform kann
die Erfassung unabhängig
von dem Vergleich der erreichten Verstärkung mit dem vorbestimmten Schwellenwert
durchgeführt
werden.
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In einer wiederum anderen Ausführungsform kann,
wenn der periodische Schaltvorgang angehalten wird, ein Ausgangssignal
des Demodulators für jede
der mindestens zwei Antennen bestimmt werden, die bestimmten Ausgangssignale
können
verglichen werden und die Antenne kann gewählt werden in Antwort auf den
Vergleich der Ausgangssignale des Demodulators. Diese Antennenwahl
in Antwort auf den Vergleich der Ausgangssignale des Demodulators
kann eine Auswahl derjenigen Antenne umfassen, die den höchsten Wert
des Ausgangssignals des Demodulators hat. Alternativ oder zusätzlich zu dem
oben gewählten
Antennenauswahlprinzip kann eine Fehlerrate in Bezug auf jedes der
bestimmten Ausgangssignale erfasst werden. Die erfassten Fehlersignale
können
miteinander verglichen werden und diejenige Antenne, welche die
niedrigste Fehlerrate aufweist, kann ausgewählt werden.
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Gemäß einer weiteren Vorgehensweise kann
die Antennenauswahl in Antwort auf den Vergleich der Ausgangssignale
des Demodulators das Empfangen von Signalen von jeder Antenne, das Verarbeiten
der empfangenen Signale durch die AGC-Einheit, das Aufzeichnen der
Verstärkung,
die durch die Verarbeitung jedes empfangenen Signals mittels der
AGC-Einheit erreicht wird, das Vergleichen der erreichten Verstärkung mit
dem vorbestimmten Schwellenwert und, wenn für mindestens eine der Antennen
die Verstärkung
unter dem Schwellenwert liegt, das Auswählen derjenigen Antenne, für welche
die Verstärkung
niedriger ist als für die
andere Antenne, umfassen. In einer Ausführungsform wird die Antenne,
die den höchsten
Wert des Ausgangssignals des Demodulators aufweist, gewählt, wenn
für keine
der mindestens zwei Antennen die Verstärkung unterhalb des vorbestimmten Schwellwerts
liegt. In einer weiteren Ausführungsform
wird, wenn für
keine der mindestens zwei Antennen die Verstärkung unterhalb des vorbestimmten Schwellwerts
liegt, eine Fehlerrate bezüglich
jeder der erfassten Ausgangssignale bestimmt, die bestimmten Fehlerraten
bezüglich
der erfassten Ausgangssignale werden miteinander verglichen und
die Antenne, welche die niedrigste Fehlerrate aufweist, wird ausgewählt.
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Es ist zu bemerken, dass der Demodulator, dessen
Ausgang in Schritt 820 gemessen wird, ein DBPSK- (Differential Binary
Phase Shift Keying, Differential-Zweiphasenumtastungs-)
Demodulator sein kann, der hinter einem Barker-Matched-Filter angeordnet
ist. Beide Blöcke
gehören
zu einem Präambeldetektor,
wie unten noch detaillierter mit Bezug auf die 9 und 10 beschrieben
wird.
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Zunächst mit Bezug auf 9 umfasst ein elektrisches
Blockschaltbild einer Kommunikationsvorrichtung 100, die
einen geschalteten Diversitätsempfang
gemäß einer
Ausführungsform,
die hier beschrieben ist, aufweist, mindestens eine erste und eine
zweite Antenne 102, 104. Die ersten und zweiten
Antennen 102, 104 sind mit einem Antennenschalter 106 zum
Schalten zwischen der ersten und zweiten Antenne 102, 104 als
Schwelleneingang für eine
AGC- (Automatic Gain Control) Vorrichtung 108 verbunden.
Ein A/D (Analog/Digital) -Wandler 110 wandelt das Signal,
das von der AGC-Einheit 108 empfangen wird, in digitale
Daten um, die von dem PDT-(Präambel-Detektions)-Schaltkreis 112 verarbeitet
werden können.
Ein Ausgang des PDT 112 ist mit dem DSP-(Digital-Signal-Prozessierungs)-Schaltkreis 114 verbunden.
Ein anderer Ausgang des PDT 112 ist mit einer Diversitätssteuerungseinheit 116 verbunden.
Die Diversitätssteuerungseinheit 116 steuert
die Funktion des Antennenschalters 106 in Abhängigkeit
von einem Steuerungssignal, das in die Diversitätssteuerungseinheit 116 von
der AGC-Einheit 108 eingegeben
wird.
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Wie in 10 gezeigt,
kann ein Präambeldetektionsschaltkreis 112 ein
Barker-Matched-Filter 118 umfassen,
welches das Signal von dem A/D-Wandler 110 empfängt und
mit dem Differential-Zweiphasenumtastungsdemodulator 120 verbunden
ist. Der Präambeldetektionsschaltkreis
umfasst weiterhin eine Schwellendetektionseinheit 122,
die mit der Diversitätssteuerungseinheit 116 und
mit dem Ausgang eines Integrators 124, der den Ausgang
des Differential-Zweiphasenumtastungsdemodulators 120 empfängt, verbunden
ist.
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Verschiedene Ausführungsformen, wie oben beschrieben,
können
ein einfaches Verfahren zur Auswahl einer von mindestens zwei Antennen
einer Kommunikationsvorrichtung mit hoher Leistungsfähigkeit
und kurzer Einschwingzeit ermöglichen.
Die Anordnung der 9 und 10 kann den Vorteil bieten, dass
sie eine geringe Komplexität
besitzt und bereits vorhandene Komponenten wieder verwendet. Durch die
Auswahl der besten Antenne, d.h. der Antenne mit einer geringen
Fehlerrate für
den aktuellen Rahmen, kann ein reduzierter Signalstörabstand
erreicht werden, wie er für
eine bestimmte Fehlerrate benötigt wird.
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Dies sichert eine ausreichende Zeit
für andere
Vorgänge,
wie die Synchronisation, wie Entzerrung oder dergleichen vor der
eigentlichen Information des Rahmens oder Pakets. Die Diversitätssteuerungseinheit
gemäß den Ausführungsformen,
die oben beschrieben sind, kann aus lediglich einer Zustandsmaschine
bestehen und eine komplizierte Signalverarbeitung kann selbst dann
vermieden werden, wenn konventionelle Techniken in den Blöcken verwendet
werden. Der Antennenauswahlvorgang gemäß den Ausführungsformen, die oben gezeigt
sind, ist sehr schnell, wenn die empfangene Signalstärke an einer
Antenne oder an beiden Antennen über
einem bestimmten Schwellenwert liegt. In diesem Falle sind zeitaufwändige Messungen
mit den mindestens zwei Antennen nicht erforderlich.
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Während
die Erfindung mit Bezug auf die physikalischen Ausführungsformen,
die gemäß der Erfindung
hergestellt wurden, beschrieben wurde, wird es für den Fachmann klar sein, dass
verschiedene Modifikationen, Abwandlungen und Verbesserungen der
vorliegenden Erfindung im Licht der obigen Lehre und innerhalb des
Umfangs der folgenden Ansprüche
gemacht werden können,
ohne vom Grundgedanken und beabsichtigten Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Beispielsweise ist zu bemerken, dass,
während
in 5, 7 und 8 Prozesse
als Abfolgen von Verfahrensschritten beschrieben wurden, auch andere
Abfolgen verwendet wenden können.
Beispielsweise kann, obwohl die beschriebenen Prozesse zeigen, dass
die maximale Verstärkung
in den Schritten 504, 704 und 804, nachdem der Beginn der Präambel detektiert
wurde, eingestellt wird, die Einstellung der Verstärkung auch
vorher durchgeführt
werden. Weitere Modifikationen der Verfahrensschrittabfolgen sind
offensichllich für
Fachleute mit gewöhnlichem
Können.