DE19617141C1 - Verfahren zur digitalen Phasenschritt-Modulation und System zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur digitalen Phasenschritt-Modulation und System zur Durchführung des Verfahrens

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur digitalen Phasenschritt-Modulation nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 und ein System zu dessen Durchführung.
Es sind digitale Phasenumtast-Modulationen bekannt, bei­ spielsweise in Form einer digitalen Phasenumtastung (PSK = Phase Shift Keying). Bei der digitaler Phasenumtastung (PSK) handelt es sich um eine Modulation eines Trägers, bei wel­ cher bei konstant gehaltener Amplitude und Frequenz des Modu­ lationsträgers jedem Kennzustand eines diskreten Signals eine bestimmte Phasenlage des Modulationsträgers entspricht. Der Übergang von einer Phasenlage zur anderen kann eine konti­ nuierliche oder diskontinuierliche Änderung sein. Ferner ist die MSK-Modulation (Minimum Shift Keying) bekannt, die eine spezielle Form der CPFSK-Modulation (Continuous Phase Fre­ quency Shift Keying) ist. Bei der CPFSK-Modulation handelt es sich um eine FSK-(Frequenzumtast-)-Modulation mit phasenkon­ tinuierlichem Übergang zwischen den Frequenzen.
Die MSK-Modulation ist eine CPFSK-Modulation mit einem Modu­ lationsindex von 0,5, die bei orthogonalen Signalen und mini­ malem Frequenzhub einen Kompromiß zwischen Störfestigkeit und Bandbreitenbedarf ergibt. Die MSK-Modulation erfordert aller­ dings eine manchmal nicht annehmbar hohe Übertragungsband­ breite oder ergibt eine zu geringe Datenübertragungsrate, was auch durch die geglättete Variante z. B. der bekannten GMSK-Modulation (Gaussian Minimum Shift Keying) oft nicht in aus­ reichendem Maße verbessert werden kann.
Die GMSK-Modulation wird beispielsweise in Mobilfunksystemen eingesetzt. Ein solches Mobilfunksystem ist das aus M. Mouly, M.-B. Pautet, "The GSM System for Mobile Communications", 1992, insbesondere S. 249-259, bekannte GSM-Mobilfunksystem.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes digitales Pha­ senschritt-Modulationsverfahren zu schaffen, das gegenüber bekannten derartigen Modulationsformen mit einer deutlich verringerten Übertragungsbandbreite des modulierten Trägers auskommt, eine erhöhte Datenübertragungsrate zuläßt oder aber ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis zeigt. Außerdem soll ein System zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Er­ findung geschaffen werden.
Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale in dessen kennzeichnenden Teil gelöst. Vorteilhafte und zweckmä­ ßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Anspruch 17 angegeben. Die folgenden Ansprüche enthal­ ten zweckmäßige Weiterbildungen und Ausführungsmöglichkeiten dieses Systems auf der Sende- bzw. der Empfangsseite.
Nachfolgend werden das Verfahren und ein System gemäß der Er­ findung durch Ausführungsbeispiele anhand von drei Tabellen und einer Figur erläutert. Es zeigen:
Tabelle 1 Phasenschritte beispielsweise bei 4-wertigen Sym­ bolen unter Berücksichtigung eines zurückliegen­ den Symbols,
Tabelle 2 Phasenschritte bei der bekannten MSK-Modulation und bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten MSK-Modulation,
Tabelle 3 Bit-Folgen mit den geringsten Abständen, und
die Figur über einem Bittakt zwei Phasenschrittverläufe zum Vergleich zwischen der bekannten MSK-Modulation und einer nach der Erfindung arbeitenden modifi­ zierten MSK-Modulation.
Bei der digitalen Phasenschritt-Modulation gemäß der Erfin­ dung wird für jedes Symbol eines zu übertragenden Signals ein diskreter Phasenschritt bei einem Modulationsträger durchge­ führt. Ferner sind die Phasenschritte jeweils von dem aktuell zu übertragenden Symbol und von einem oder mehreren der vor­ her übertragenen Symbole abhängig.
Vorteilhafterweise werden die diskreten Phasenschritte an ih­ ren Übergängen einer Filterung bzw. einer Pulsformung unter­ worfen, bevor die tatsächliche Phasenmodulation des Modulati­ onsträgers durchgeführt wird. Bevorzugt wird dabei eine gauß- bzw. sinusförmige Form des Phasenübergangs verwendet. Hierbei wird die Amplitude des Modulationsträgers konstant gehalten.
Neben der Form, die gauß- oder sinusförmig, aber auch nach einer Potenzfunktion oder linear ausgebildet sein kann, läßt sich auch die Steilheit eines Phasenübergangs wählen. Deswei­ teren kann die Übergangszeit für alle Phasenübergänge so ge­ wählt werden, daß sie konstant ist. Die maximale Steigung des Phasenübergangs läßt sich so wählen, daß sie konstant ist. In Abhängigkeit vom aktuellen Phasenschritt ergeben sich dann unterschiedliche Übergangszeiten, jedoch gleiche maximale Mo­ mentanfrequenzen.
Im einfachsten Fall bestehen die Symbole aus einzelnen zu übertragenden Bits; für höherstufige Modulationen bestehen sie hingegen aus zwei oder mehr zu übertragenden Bits. Die Berücksichtigungstiefe zeitlich zurückliegender Symbole kann dabei unterschiedlich gewählt werden. Als eine Weiterbildung können die durchzuführenden Phasenschritte zusätzlich von der aktuellen Symbolposition in einem Datensignalstrom abhängig gemacht werden. Durch eine geeignete Wahl der vorstehend be­ schriebenen Parameter lassen sich deutliche Verbesserungen gegenüber bekannten digitalen Phasenschritt-Modulationsver­ fahren erzielen. Daher sind Verbesserungen durch einen redu­ zierten Bandbreitenbedarf des modulierten Trägers oder ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis von besonderem Interes­ se.
Derartige Modulationen lassen sich durch Tabellen für die aktuellen Phasenschritte und Phasenwerte darstellen und auch realisieren, welche für ein zu übertragendes Symbol eines Si­ gnals in Abhängigkeit von den zeitlich bereits vorher über­ tragenen Symbolen verwendet werden. In Tabelle 1 ist ein Bei­ spiel für 4-wertige Symbole unter Berücksichtigung eines vor­ hergehenden Symbols dargestellt. In dem im Beispiel angenom­ menen Fall enthält die Phasenschritt-Tabelle 1 also 16 Werte. In Tabelle 1 sind die Symbole mit S0 bis S15 und die mögli­ chen Phasenschritte mit P0 bis P15 bezeichnet.
Wenn mehr als ein zurückliegendes Symbol berücksichtigt wer­ den soll, ergibt sich eine entsprechende Erhöhung der Anzahl an möglichen Phasenschritten. Prinzipiell können die Phasen­ schritte beliebig gewählt werden. Um aber bestimmte ge­ wünschte Effekte zu erzielen, sind nur wenige unterschiedli­ che Phasenschritte notwendig bzw. die Phasenschritte können einfachen Gesetzmäßigkeiten folgen.
Im folgenden wird ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbei­ spiel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten, digitalen Pha­ senschritt-Modulationsform im Vergleich zur bekannten MSK-Modulation beschrieben. Bei der bekannten MSK-Modulationsform werden die beiden Phasenschritte +90° und -90° verwendet, und es werden die zurückliegenden Symbole nicht berücksichtigt. Die einzelnen Phasenschritte sind linear gefiltert, d. h. alle Übergänge von einem Phasenzustand zu einem anderen erfolgen linear innerhalb einer Bitdauer. Die ebenfalls bekannte GMSK-Modula­ tionsform geht aus dieser Modulation hervor, wenn die linea­ ren Übergänge der MSK-Modulation durch gaußgefilterte Über­ gänge ersetzt werden.
In Tabelle 2 sind die Phasenschritte bei der bekannten MSK-Modulation und bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten MSK-Modulationsform, die im folgenden als modifizierte MSK-Modulation bezeichnet wird, unter Berücksichtigung eines zu­ rückliegenden Bits auf der Basis einer digitalen Phasen­ schritt-Modulation gegenübergestellt. Die modifizierte Modu­ lation weist einen deutlich reduzierten Bandbreitenbedarf des modulierten Trägers auf.
Als wesentlicher Unterschied ist in Tabelle 2 zu erkennen, daß nunmehr neben den beiden bei der bekannten MSK-Modulation bereits vorhandenen Phasenschritten von +90° und -90° ein weiterer Phasenschritt von 0° vorgesehen ist.
Der Phasenschritt von 0° wird immer dann verwendet, wenn das aktuell zu übertragende und das unmittelbar vorher gesendete Bit unterschiedlich sind, d. h. Bitfolgen 0-1 oder 1-0 vorlie­ gen. Sind die beiden aufeinanderfolgenden Bits jedoch gleich, d. h. liegen Bitfolgen 0-0 oder 1-1 vor, dann werden die glei­ chen Phasenschritte wie bei der bekannten MSK-Modulation ver­ wendet.
Zwischen den anhand von Tabelle 2 verglichenen Modulationen bestehen folgende Unterschiede: Für reine 0-Folgen oder reine 1-Folgen bestehen keinerlei Unterschiede zwischen den beiden Modulationsarten. Bei der Übertragung von 0-1-Folgen hingegen erfolgt bei der bekannten MSK-Modulation ein ständiger Wech­ sel des Vorzeichens des Phasenschritts. Bei der so bezeichne­ ten modifizierten MSK-Modulation, d. h. bei dem erfindungsge­ mäßen Modulationsverfahren, ändert sich die Phase hingegen nicht.
Das bedeutet, daß für den Fall, bei welchem bei der bekannten MSK-Modulation die höchste Modulationsfrequenz und damit die größte Frequenzband-Verbreiterung des modulierten Trägers auftritt, bei der modifizierten MSK-Modulationsform effektiv überhaupt keine Modulation des Trägers erfolgt. Bei der An­ wendung der erfindungsgemäßen modifizierten MSK-Modulation ergibt sich daher eine deutliche Reduktion der Breite des durch die Modulation belegten Frequenzspektrums.
Im folgenden wird zur Abschätzung dieser Reduzierung der spektralen Breite eines modulierten Signals die höchste ef­ fektive Modulationsfrequenz in beiden Fällen betrachtet. Bei der bekannten MSK-Modulation tritt diese mit der halben Bit-Frequenz und zwar dreieckförmig mit einem maximalen Phasenhub von ±45° auf. Bei der gemäß der Erfindung modifizierten MSK-Modulation entsteht die höchste Modulationsfrequenz bei 0-0-1-1-Bit-Folgen. Die höchste Modulationsfrequenz beträgt daher nur ein Viertel der Bit-Frequenz. Der maximale Phasen­ hub beträgt ebenfalls ±45°. Die Modulation erfolgt ferner mit einem trapezförmigen Modulationssignal, welches erheblich we­ niger Oberwellen ist als ein zum Vergleich herangezogenes Dreieckssignal der MSK-Modulation aufweist.
Eine Modulation gemäß der Erfindung führt also zu einer be­ trächtlichen Reduzierung des Modulations-Bandbreitenbedarfs. Bei der modifizierten MSK-Modulation gemäß der Erfindung er­ folgen Richtungsänderungen in der Phase stets über einen Mo­ dulationsschritt mit konstanter Phase. Diese Codierung stellt somit eine gewisse Vorfilterung des Modulationssignals dar. Da die GMSK-Modulation, die beispielsweise im GSM (Global Sy­ stem for Mobile Communication) -Mobilfunksystem verwendet wird, aus der bekannten MSK-Modulation durch eine Gauß-Fil­ terung hervorgeht, gelten die vorstehenden Ausführungen na­ türlich auch für eine gemäß der Erfindung modifizierte GMSK-Modulation.
Aus dem in der Figur dargestellten Beispiel von zwei über ei­ nem Bit-Takt-Verlauf aufgezeichneten Phasenschritt-Verläufen für das gleiche zu übertragende Signal ist zu erkennen, daß die resultierende mittlere Phasenmodulation der bekannten MSK-Modulation (siehe den in der Figur oben dargestellten Verlauf) und der gemäß der Erfindung modifizierten MSK-Modu­ lation (siehe den in der Mitte der Figur dargestellten Ver­ lauf) ähnlich sind. Der Unterschied besteht jedoch darin, daß bei der modifizierten MSK-Modulation langsamere Richtungsän­ derungen auftreten als bei der bekannten MSK-Modulation. Dies bedeutet, daß bei der gemäß der Erfindung modifizierten MSK-Modulation die hochfrequenten Modulationsanteile im Vergleich zur bekannten MSK-Modulation erheblich reduziert sind. Bei beiden in der Figur dargestellten Modulationsverläufen ergibt sich nach einer weiteren Gauß-Filterung ein erheblich glatte­ rer Verlauf der effektiven Phase eines modulierten Trägers als im Falle der GMSK-Modulation, worin sich der reduzierte spektrale Bandbreitenbedarf widerspiegelt.
Die Einführung eines dritten Phasenschrittes führt nicht zu einem schlechteren Verhalten der gemäß der Erfindung modifi­ zierten MSK-Modulation in Bezug auf Störungen, obwohl drei mögliche Endzustände der Phase auftreten können und sich da­ durch eine Verringerung der Euklidischen Distanz zeigt. In der Realität muß stets nur zwischen zwei Zuständen unter­ schieden werden, da nie ein unmittelbarer Wechsel von +90° auf -90° oder umgekehrt auftreten kann.
Darüber hinaus sind durch die Modulationsvorschrift aufeinan­ derfolgende Phasenschritte miteinander verknüpft. Hierdurch ist das Erkennen und die Korrektur von falschen Einzelent­ scheidungen ermöglicht, d. h. eine Trellis-Decodierung ergibt für diese Modulation ein erheblich besseres Verhalten als ei­ ne Einzelbit-Decodierung.
Für die bekannte MSK-Modulation und die gemäß der Erfindung modifizierte MSK-Modulation sind in Tabelle 3 auf der Basis einer Trellis-Decodierung die Folgen mit den geringsten Ab­ ständen dargestellt. Die Folgenlänge ist für die gemäß der Erfindung modifizierte MSK-Modulation um ein Bit größer als die Folgenlänge für die bekannte MSK-Modulation. Wenn Fehler vorkommen, treten sie nach Tabelle 3 in beiden Fällen als Doppelfehler in benachbarten Bits auf.
Bei einer effektiven Detektion auf der Empfangsseite ist also die Modulationsgesetzmäßigkeit mit in Betracht zu ziehen. Al­ lein auf der Basis von Einzelbit-Entscheidungen würde sich eine erhöhte Bitfehler-Wahrscheinlichkeit ergeben. Auf der Basis einer "Maximum-Likelihood"-Detektion erlaubt das Modu­ lationsverfahren nach der Erfindung jedoch eine nennenswerte Reduktion des spektralen Bandbreitenbedarfs eines Signals und damit eine Reduzierung der Bandbreite eines Übertragungska­ nals bzw. eine Erhöhung der Datenrate bei gleicher Bandbreite des Übertragungskanals.
Lediglich wegen der verhältnismäßig einfachen Darstellung ist vorstehend die MSK-Modulation als Beispiel ausgewählt worden. Die Verhältnisse gelten völlig analog auch für die GMSK-Modu­ lation, wie sie beispielsweise im GSM-Mobilfunksystem einge­ setzt wird. Da Mobilfunksysteme praktisch immer spektral be­ grenzt sind, kommt einer effektiven Modulation eine erheb­ liche Bedeutung zu. Der GMSK-Modulation kommt daher wegen ih­ rer zusätzlichen spektralen Filterung eine erheblich größere Bedeutung zu als der MSK-Modulation, die nur dann sinnvoll eingesetzt werden kann, wenn mäßige Anforderungen an die spektrale Effizienz gestellt werden.
Die Realisierung des erfindungsgemäßen Phasenschritt-Modula­ tionsverfahrens in einem System läßt sich sendeseitig ähnlich wie in derzeit bekannten Systemen durchführen. Hierzu werden zweckmäßigerweise die Verläufe der Phase bzw. der beiden Qua­ draturkomponenten, d. h. des I-Anteils und des Q-Anteils, in einer Tabelle abgelegt. Die Adresse für diese Tabelle wird durch die bisher gesendeten Bits und mit den Ausgängen eines mit einem Vielfachen des Bittaktes betriebenen Zählers gebil­ det. Damit ist der Feinverlauf der Phase festgelegt. Die Grundphase wird dann üblicherweise aus den bisherigen Phasen­ schritten abgeleitet und dazu addiert.
Die vorstehend beschriebene, gemäß der Erfindung modifizierte MSK- bzw. GMSK-Modulation stellt einen relativ einfachen Fall einer digitalen Phasenschritt-Modulation dar, da lediglich ein zurückliegendes Bit berücksichtigt wird. Es lassen sich mittels des erfindungsgemäßen Phasenschritt-Modulationsver­ fahrens generell, wie am Beispiel aufgezeigt, der spektrale Bandbreitenbedarf reduzieren und die Länge der Minimal folgen erhöhen. Ein Einsatz des erfindungsgemäßen Phasenschritt-Modulationsverfahrens ist besonderes vorteilhaft in Mobil­ funksystemen, wie dem GSM-Mobilfunksystem.
Für Funksysteme sind insbesondere auch höherstufige, nach dem Erfindungsprinzip arbeitende Modulationen von Interesse, bei denen zwei oder mehr Bits ein Symbol des über den Träger zu übertragenden Signals bilden, um höherratige Signalübertra­ gungen zu ermöglichen.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems zur Realisierung eine Mobilfunksystems wird eine zu übertragende Datenrate von 16 kbit/s unter Verwendung einer Faltungs­ codierung der Rate 1/2 für den sogenannten "Full-Rate"-Kanal und eine Datenrate von 8 kbit/s für den sogenannten "Half-Rate"-Kanal des Mobilfunksystems vorgeschlagen. In diesem Zu­ sammenhang wird eine Erhöhung der "Constraint-Length" der Faltungscodierung gegenüber dem bisher eingeführten GSM-System vorgeschlagen.
Die gemäß der Erfindung ausgebildete Phasenschrittmodulation und die beschriebenen Weiterbildungen erlauben Datenübertra­ gungen mit einer Rate von 14,4 und 16 kbit/s, was gegenüber der bisher bei GSM maximal erreichbaren Rate von 9,6 kbit/s eine erhebliche Verbesserung darstellt. Für Sprachübertra­ gungen auf "Half-Rate"-Kanälen läßt sich mit 8 kbit/s eine wesentlich bessere Qualität als mit teilgeschützten 6,5 kbit/s beim jetzigen GSM-Mobilfunksystem erzielen.
Der zuletzt erwähnte Sachverhalt ist insbesondere deswegen von Interesse, weil ein großer Bedarf an der Einführung von "Half-Rate"-Sprachcodierern mit einer Datenrate von 8 kbit/s und einer Rahmenzeit von 10 ms besteht, durch die sich die effektive Netzkapazität etwa verdoppelt würde. Darüber hinaus ließe sich die bisher beim GSM-System auftretende Verzöge­ rungszeit von ca. 90 ms mit einem derartigen Sprachcodierer reduzieren.

Claims (27)

1. Verfahren zur digitalen Phasenschritt-Modulation eines Modulationsträgers, bei dem für jedes zu übertragende digita­ le Symbol eines Signals ein diskreter Phasenschritt bei kon­ stant gehaltener Amplitude durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzunehmenden Phasenschritte des Modulationsträgers jeweils sowohl vom aktuell zu übertra­ genden Symbol als auch von einem oder mehreren der davor übertragenen Symbole abhängig sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die diskreten Phasenschritte an ihren Übergängen einer Filterung bzw. einer Pulsformung unterworfen werden, bevor die tatsächliche Phasenmodulation des Modulationsträ­ gers erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine gauß- oder sinusförmige Filterungsform an den Phasen­ übergängen des Modulationsträgers.
4. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Filterungsform an den Phasenübergängen des Modulations­ trägers entsprechend einer Potenzfunktion.
5. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine lineare Filterungsform an den Phasenübergängen des Modu­ lationsträgers.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine bestimmte Steilheit der Pha­ senübergänge des Modulationsträgers gewählt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangszeit für alle Phasen-Übergänge des Modulationsträgers konstant ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Steigung der Phasen­ übergänge des Modulationsträgers konstant ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Berücksichtigungstiefe zuvor übertragener Symbole wählbar ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenschritte zusätzlich von der aktuellen Symbolposition in einem Daten­ strom abhängig sind.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wahl der Phasen­ schritt- und Übergangsparameter im Hinblick auf einen redu­ zierten Bandbreitenbedarf des modulierten Trägers getroffen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wahl der Phasenschritt- und Übergangsparameter im Hinblick auf ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis getroffen wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine tabellarische Darstellung der aktuellen Phasenschritte und Phasenwerte, welche für ein zu übertragendes Symbol in Abhängigkeit von den bereits über­ tragenen Symbolen verwendet werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche in An­ wendung bei aus einem Bit (0 oder 1) bestehenden Symbolen und unter Berücksichtigung nur des aktuellen und des diesem Bit unmittelbar vorausgehenden Bits bei der Bildung des Phasen­ schritts, dadurch gekennzeichnet, daß immer dann, wenn das aktuell zu übertragende Bit und das unmittelbar da­ vor übertragene Bit unterschiedlich sind (= Bitfolge 0-1 oder 1-0), ein Phasenschritt von 0° verwendet wird, daß immer dann, wenn das aktuell zu übertragende Bit und das unmittel­ bar davor übertragene Bit den logischen Zustand 0 aufweisen (= Bitfolge 0-0), ein Phasenschritt von -90° verwendet wird, und daß immer dann, wenn das aktuell zu übertragende Bit und das unmittelbar davor übertragene Bit den logischen Zustand 1 aufweisen (= Bitfolge 1-1), ein Phasenschritt von +90° ver­ wendet wird (modifizierte MSK-Modulation).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in Anwendung bei aus einem Bit (0 oder 1) bestehenden Symbolen und unter Berücksichtigung nur des aktuellen und des diesem Bit unmit­ telbar vorausgehenden Bits bei der Bildung des Phasen­ schritts, dadurch gekennzeichnet, daß immer dann, wenn das aktuell zu übertragende Bit und das unmittelbar davor über­ tragene Bit unterschiedlich sind (= Bitfolge 0-1 oder 1-0), ein Phasenschritt von 0° verwendet wird, daß immer dann, wenn das aktuell zu übertragende Bit und das unmittelbar davor übertragene Bit den logischen Zustand 0 aufweisen (= Bitfolge 0-0), ein Phasenschritt von +90° verwendet wird, und daß im­ mer dann, wenn das aktuell zu übertragende Bit und das unmit­ telbar davor übertragene Bit den logischen Zustand 1 aufwei­ sen (= Bitfolge 1-1), ein Phasenschritt von -90° verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der empfangsseiti­ gen Detektion aufgrund der durch die Modulationsgesetzmäßig­ keit gegebenen Verknüpfung aufeinanderfolgender Phasenschrit­ te falsche Einzelbit-Entscheidungen erkannt und korrigiert werden.
17. System zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendeseite zur Modulation eines Modulationsträgers ein Phasenschritt-Modulator vorgesehen ist, der für jedes zu übertragende digi­ tale Symbol eines Signals einen diskreten Phasenschritt bei konstant gehaltener Amplitude vornimmt, wobei diese Phasen­ schritte jeweils sowohl vom aktuell zu übertragenden Symbol als auch von einem oder mehreren der unmittelbar vorher über­ tragenen Symbole abhängig sind.
18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß im Phasenschritt-Modulator die diskreten Phasenschritte an ihren Übergängen einer Filterung bzw. einer Pulsformung unterworfen werden, bevor die tatsächliche Phasenmodulation des Modulationsträgers erfolgt.
19. System nach einem der Ansprüche 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendeseite in einer Tabel­ le die Verläufe der Phasenschritte bzw. der beiden Quadratur­ komponenten (I- und Q-Anteile) abgelegt sind, daß die Adresse für diese Tabelle durch die bisher gesendeten Bits und die Ausgänge eines mit einem Vielfachen des Bittaktes betriebenen Zählers gebildet wird, so daß daraus der Feinverlauf einer Phase bestimmt ist, und daß die Grundphase aus den bisherigen Phasenschritten abgeleitet und dazu addiert wird.
20. System nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite eine Detek­ tionseinrichtung vorgesehen ist, in der zur Symboldetektion auf der Basis einer "Maximum-Likelihood"-Detektion zusätzlich zu Einzelbitentscheidungen auch die vorgegebenen Modulations­ gesetzmäßigkeiten herangezogen werden.
21. System nach einem der Ansprüche 17 bis 20, das als Mo­ bilfunksystem ausgeprägt ist.
22. System nach Anspruch 21, das als GSM- oder GSM ähnliches Mobilfunksystem ausgeprägt ist.
23. System nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterung gauß-, sinusförmig, linear oder einer Potenzfunktion folgend ausgeprägt ist bzw. bei der Pulsformung eine bestimmte Steilheit der Phasen­ übergänge des Modulationsträgers gewählt wird.
24. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich­ net, daß die maximale Steigung der Phasenübergänge des Mo­ dulationsträgers als konstant gewählt wird.
25. System nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei der empfangsseitigen Detektion aufgrund der durch die Modulationsgesetzmäßigkeit gegebenen Verknüpfung aufeinanderfolgender Phasenschritte falsche Ein­ zelbit-Entscheidungen erkannt und korrigiert werden.
26. System nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß für den sogenannten "Full-Rate"-Kanal eine Datenrate von 16 kbits/s unter Verwendung einer Faltungscodierung der Rate 1/2 und für den sogenannten "Half-Rate"-Kanal eine Datenrate von 8 kbits/s vorgesehen ist.
27. System nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, eine Erhöhung der sogenannten "Con­ straint Length" der Faltungscodierung gegenüber dem GSM-Mobilfunksystem vorgesehen ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI104773B (fi) * 1998-04-17 2000-03-31 Nokia Networks Oy Menetelmä ja järjestely signaalin moduloimiseksi
FI980911A (fi) 1998-04-24 1999-10-25 Nokia Networks Oy Resonaattorirakenne
FR2961988B1 (fr) 2010-06-25 2012-07-27 Commissariat Energie Atomique Procede de modulation de phase d'un signal de porteuse d'un emetteur vers un transpondeur sans contact et dispositif pour sa mise en oeuvre

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAMMEYER, Karl Dirk: Nachrichtenübertragung. Stuttgart: Teubner, 1992, S.369-407 *
MOULY, Michel, PAUTET, Marie-Bernadette: The GSM-System for Mobile Commuinications. Palaiseau (Frankreich): Selbstverlag, 1992, S.248-259 *

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