DE1200348B - Verfahren und Anordnung zur Pruefung von Datenuebertragungen auf Stoerungsfreiheit - Google Patents

Description

• Verfahren und Anordnung zur Prüfung von Datenübertragungen auf Störungsfreiheit Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung von Datenübertragungen auf Störungsfreiheit in einem Übertragungssystem mit Phasenumtastung eines Trägers. -Auf Übertragungskanälen treten additive Störungen und multiplikative Störungen in Form von Pegelschwankungen statistisch verteilt auf. Werden diese Kanäle zur Datenübertragung verwendet, dann verursachen die Störungen Übertragungsfehler. Ist eine sehr kleine Fehlerwahrscheinlichkeit gefordert, dann müssen technische Mittel vorgesehen werden, die diese Fehler erkennen und eventuell korrigieren. Zu diesem Zweck setzt man die bekannten fehlererkennenden oder korrigierenden Code ein.
• Diese Code können aber nur bestimmte Fehlerkonfigurationen erkennen und verlieren schnell ihre Wirksamkeit, sobald eine bestimmte Anzahl von Fehlern in einer vorgegebenen Informationsmenge überschritten wird. Es ist bekannt, in diesem Fall am Empfangsort eine Erkennung der Störungen durchzuführen und bei Auftreten einer Störung die Wiederholung der Information zu fordern, die in der gestörten Zeit am Empfangsort eintraf; dies kann beispielsweise geschehen, indem die empfangenen Signale mit zwei Schwellwerten verglichen werden, bei deren Unter- bzw. Überschreiten eine Störungsanzeige ausgelöst und damit eine Wiederholung der Information herbeigeführt wird.
• Ersolgt eine Nachrichtenübertragung mittels einer Phasenumtastung eines Trägers, so wird das Empfangssignal entsprechend F i g. 1 zweckmäßigerweise als Vektor m in der Phasenebene dargestellt. Der Betrag des Vektors 1 m 1 kennzeichnet die Amplitude des Empfangssignals. Zur Informationsübertragung wird dabei nur die Phase 9p des Signals ausgenutzt. Die F i g. 1 zeigt den Fall der quaternären Phasenumtastung, also eines Übertragungssystems mit vier möglichen Phasenlagen 1 bis 4. Die Spitzen der Empfangsvektoren m liegen immer dann nicht auf den Soll-Punkten 1 bis 4, sobald auf dem übertragungskanal Störungen auftreten. Erfolgt bei dieser Modulationsart eine Störerkennung in der beschriebenen Weise durch Vergleich der Amplitude des Spannungsvektors 1 m 1 mit zwei Schwellen, dann bilden die Schwellen in der Phasenebene einen Ring, der in der F i g. 2 schraffiert dargestellt ist. Liegt die Spitze des Empfangsvektors m außerhalb dieses Ringes, so erfolgt eine Störanzeige.
• Zur Bestimmung der Information (p wird der Vektor m mittels eines Demodulators in die Komponenten x und y zerlegt. Bildet man durch Gleichrichtung dieser Signale deren absolute Beträge I x i und j y 1, durch einen Differenzverstärker und nochmalige Gleichrichtung die absolute Differenz 1 x!-IYI und vergleicht man dieses Signal wiederum mit zwei Schwellen, dann entstehen Entscheidungsgrenzen entsprechend der F i g. 3. Ebenso läßt sich mit entsprechend größerem elektronischem Aufwand auch der Quotient .' bilden. Ein Vergleich dieses Signals mit zwei Schwellen liefert Entscheidungsgrenzen entsprechend der F i g. 4.
• Eine Störung überlagert sich dem ungestörten Soll-Vektor m ebenfalls vektoriell, z. B. als Störvektor e in F i g. 4. Fällt nun der resultierende Vektor m in einen der schraffierten Bereiche, so erfolgt keine Störanzeige, und damit wird das empfangene Signal falsch interpretiert. Die Wahrscheinlichkeit für diesen Fall ist bei den oben beschriebenen und in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Möglichkeiten der Störerkennung recht groß. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein für den Fall einer Nachrichtenübertragung mittels Phasenumtastung eines Trägers besonders sicheres und dabei möglichst einfaches Verfahren zur Störerkennung anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Phasenebene um die Soll-Punkte geschlossene, voneinander getrennte Entscheidungsbereiche gelegt werden und daß beim Auftreten von außerhalb der Entscheidungsbereiche liegenden Empfangssignalen ein Störsignal gebildet wird.
• Dabei erfolgt die Störerkennung in günstiger Weise nur innerhalb bestimmter Zeitintervalle, und zwar vornehmlich synchron zu den Signalimpulsen. Treten auf dem übertragungskanal starke Pegelschwankungen auf, so können die Entscheidungsbereichsgrenzen mittels eines Reglers automatisch an den mittleren Empfangspegel angepaßt werden. Die Spitze des Empfangsvektors fällt nur selten direkt mit dem Soll-Punkt zusammen. Dies erfolgt auch dann, wenn keine Störungen auftreten; allgemein liegt die Spitze des Empfangsvektors infolge der linearen Verzerrungen in einem Streukreis um den jeweiligen Soll-Punkt entsprechend F i g. 5. Die linearen Verzerrungen verursachen keine Fehler und dürfen daher auch nicht als Störungen angezeigt werden. Damit ist die minimale Ausdehnung der in F i g. 5 als Rechtecke dargestellten erfindungsgemäß geschlossenen und voneinander getrennten Entscheidungsbereiche festgelegt. In F i g. 5 liegt die Spitze des resultierenden Vektors der Summe des Soll-Vektors m und des Störvektors e außerhalb der Entscheidungsbereiche. Es erfolgt daher eine Störanzeige. Diese erfindungsgemäß geschlossenen, voneinander getrennten Entscheidungsbereiche können beispielsweise durch Kombination der Entscheidungsbereiche entsprechend F i g. 2 und 3 durch Kombination der Entscheidungsbereiche entsprechend F i g. 2 und 4 vorgegeben werden. In F i g. 6 ist eine besonders günstige Anordnung eines Stördetektors zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für den Fall angegeben, daß die Nachrichtenübertragung mittels einer quaternären Umtastung durchgeführt wird, die sich in zwei binäre Umtastungen aufspalten läßt. Das ist beispielsweise bei der in den F i g. 1 bis 5 dargestellten quaternären Phasenumtastung der Fall, wenn die Signale auf den Winkelhalbierenden der Koordinatenachsen liegen. Das Empfangssignal E wird in dem Demodulator 1 in seine beiden Komponenten x und y zerlegt. Diese gelangen jeweils auf den Eingang von Betragsschaltungen 2 und 4, die in einfacher Weise durch eine Doppelweggleichung realisiert werden können. Die dadurch gebildeten Signale 1 x 1 und 1 y 1 werden in den folgenden Schwellenschaltungen 3 und 5 jeweils mit zwei einstellbaren Schwellen verglichen. Dieser Vergleich erfolgt mittels eines vom Demodulator gelieferten Synchrontaktes T nur zu bestimmten Zeiten. Eine Störanzeige W erfolgt immer dann, wenn x oder y oder beide nicht zwischen den vorgegebenen Schwellen liegen. Die zugehörigen Entscheidungsbereiche entsprechen dabei denen der F i g. 5. Die vier verwendeten Schwellen können unabhängig voneinander variiert werden, so daß man die günstigsten Bereiche für die Störerkennung einstellen kann.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Prüfung von Datenübertragungen auf Störungsfreiheit in einem übertragungssystem mit Phasenumtastung eines Trägers, dadurch gekennzeichnet, daß in der Phasenebene um die Soll-Punkte geschlossene, voneinander getrennte Entscheidungsbereiche gelegt werden und daß beim Auftreten von außerhalb der Entscheidungsbereiche liegenden Empfangssignalen ein Störsignal gebildet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Störerkennung nur innerhalb bestimmter Zeitintervalle erfolgt.
3. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 für quaternäre Umtastung, die sich in zwei binäre Umtastungen aufspalten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Betragsschaltungen vorgesehen sind (2, 4), an deren Eingängen die beiden Komponenten des empfangenen Signals liegen und deren Ausgänge jeweils mit den Eingängen zweier Schwellenschaltungen (3, 5) verbunden sind, an deren Ausgängen bei über- oder Unterschreiten einer oberen oder unteren Schwelle das Störsignal abgreifbar ist.