DE19854252A1

DE19854252A1 - Transmitting a frame synchronization word comprises occupying different half of bandwidth with signal during each half of frame synchronization time during which other half has no signal

Info

Publication number: DE19854252A1
Application number: DE19854252A
Authority: DE
Inventors: Markus Radimirsch; Karsten Brueninghaus
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2000-05-31

Abstract

The method involves occupying half the bandwidth (1) with a signal during half the frame synchronization time (2), during which the other half of the bandwidth has no signal, and occupying the other half of the bandwidth during the second half of the frame synchronization time and applying no signal to the first half of the bandwidth. The transmitted power is identical in the two halves. An Independent claim is also included for an arrangement for evaluating a frame synchronization word.

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung eines Rahmensynchronisationswortes nach der Gattung des Hauptanspruchs. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Auswertung des Rahmensynchronisationswortes.The invention relates to a method for transmitting a Frame synchronization word according to the genus of Main claim. The invention further relates to a Device for evaluating the Frame synchronization word.

Bereits implementierte digitale Datenübertragungsverfahren, wie DAB (Digital Audio Broadcasting) oder DVB (Digital Video Broadcasting), basieren auf einer OFDM-Modulation. OFDM-Modulationsverfahren sind generell bekannt und beispielsweise in IEEE Transactions on Broadcasting, Vol. 41, Nr. 1, März 1995 Seite 1 bis 7 näher beschrieben. OFDM- Übertragungsverfahren haben die Eigenschaft, daß auf einer vorgegebenen Bandbreite eine Vielzahl von Trägern vorhanden sind, auf denen jeweils getrennt voneinander digitale Informationen übertragen werden. Bei solchen digitalen Übertragungsverfahren ist es notwendig, eine Rahmensynchronisation vorzunehmen. Hierbei werden vom Sender vorgegebene Markierungen in den Datenstrom eingebaut, die vom Empfänger gesucht werden. Aufgrund dieser Rahmensynchronisation ist es dann möglich, daß sich der Empfänger auf den Datenstrom synchronisiert und gleichzeitig erkennt, wann ein bestimmter Rahmen beginnt. Bei DAB-Signalen wird zur Detektion des Übertragungsrahmens ein sogenanntes Null-Symbol verwendet, d. h. es wird keine oder nur eine sehr geringe Leistung auf allen Frequenzen ausgesandt. Bei Broadcastingsystemen ist das Null-Symbol einmalig und dient daher sehr gut zur Detektion des Rahmens im Empfänger. Bei GSM-Systemen wird beispielsweise zur Rahmensynchronisation und gleichzeitiger Frequenzsynchronisation ein unmodelierter Träger übertragen. In der DE 198 14 530.6 ist desweiteren vorgeschlagen, als Rahmensynchronisationssignal eine Belegung wenigstens eines Teilbereichs der Bandbreite mit Sendesignalen und eine Nichtbelegung wenigstens eines komplementären Teilbereichs der Bandbreite vorgeschlagen worden.Digital data transmission procedures already implemented, like DAB (Digital Audio Broadcasting) or DVB (Digital Video broadcasting), are based on OFDM modulation. OFDM modulation methods are generally known and for example in IEEE Transactions on Broadcasting, Vol. 41, No. 1, March 1995 page 1 to 7 described in more detail. OFDM- Transmission methods have the property that on a given a wide range of carriers are digital, on which each separately Information is transmitted. With such digital Transfer procedure, it is necessary to To carry out frame synchronization. Here are from Sender specified markings in the data stream built-in, which are searched for by the receiver. Because of this frame synchronization, it is then possible that the receiver is synchronized to the data stream and at the same time recognizes when a certain frame begins. DAB signals are used to detect the transmission frame uses a so-called zero symbol, d. H. it won't or just a very low power on all frequencies sent out. In broadcasting systems, the zero symbol unique and therefore serves very well for the detection of the frame in the receiver. In GSM systems, for example Frame synchronization and simultaneous Frequency synchronization an unmodulated carrier transfer. In DE 198 14 530.6 is also proposed as a frame synchronization signal Allocation of at least a portion of the bandwidth with Transmission signals and a non-assignment of at least one complementary portion of the bandwidth proposed been.

Advantages of the invention

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Übertragung eines Rahmensynchronisationswortes ergibt sich demgegenüber der Vorteil, daß das Rahmensynchronisationswort auch bei einem Kommunikationssystem eindeutig ist, d. h. wenn nicht nur ein Sender ausstrahlt und viele Empfänger empfangen, sondern wenn Sendeempfänger untereinander Nachrichten austauschen. In diesem Fall ist allgemein davon auszugehen, daß zumindest für die Anmeldung von Geräten ein Kanal vorgesehen ist, auf den die Geräte per wahlfreien Zugriff zugreifen. Dies bringt es mit sich, daß in Fällen, wo kein Gerät in dem Kanal mit wahlfreiem Zugriff sendet, das Nullsymbol nicht mehr eindeutig als Synchronisationssymbol erkennbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch in einem solchen Kommunikationssystem eindeutig, wodurch eine Fehlsynchronisation erheblich reduziert wird. Da zudem das gesamte Frequenzband genutzt wird, ist es im Gegensatz zur Verwendung eines unmodelierten Trägers auch unempfindlicher gegenüber Frequenzselektivem Fading. Als weiterer Vorteil ist der geringe Implementierungsaufwand zur Detektion des Rahmensynchronisationswortes anzusehen. Da das Rahmensynchronisationswort relativ einfach aufgebaut ist, können zu seiner Auswertung einfache Schaltungen verwendet werden, was den Energieverbrauch insbesondere batteriebetriebener Geräte deutlich reduziert.In the inventive method for transmitting a In contrast, the frame synchronization word results in the Advantage that the frame synchronization word even with one Communication system is unique, d. H. if not just one Transmitter and many receivers but receive when transceivers exchange messages with each other. In this case it can generally be assumed that at least for the registration of devices a channel is provided, to which the devices have random access access. This means that in cases where there is no Device on the random access channel that sends Null symbol no longer unique as a synchronization symbol is recognizable. The method according to the invention is also in such a communication system, which means that a Mismatch is significantly reduced. Since also that entire frequency band is used, it is in contrast to Use of an unmodulated carrier is also less sensitive versus frequency selective fading. Another advantage is the low implementation effort for the detection of the Frame synchronization word to look at. Since that Frame synchronization word is relatively simple, simple circuits can be used for its evaluation be what energy consumption in particular battery-operated devices significantly reduced.

Weitere Vorteile und Verbesserungen ergeben sich durch die Maßnahmen der Unteransprüche. Besonders vorteilhaft ist es, die ausgestrahlte Leistung in der ersten Hälfte der Zeit gleich der ausgestrahlten Leistung in der zweiten Hälfte zu machen. Dadurch, daß in beiden Zeithälften mit der gleichen Sendeenergie gearbeitet wird, ergibt sich ein größtmöglicher Unterschied an Leistung zur Detektion des Rahmensynchronisationswortes, ohne daß es zu einer Übersteuerung des Empfängers kommt. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Hälften der Zeit einander gleich zu machen. Auch diese Maßnahme dient dazu, eine möglichst hohe Sicherheit zur Erkennung des Rahmensynchronisationswortes herzustellen, da nunmehr Störungen auf der Übertragungsstrecke einen geringen Einfluß auf die Übertragungssicherheit nehmen. Schließlich ist es auch vorteilhaft, die zur Verfügung stehende Bandbreite so aufzuteilen, daß die Hälfte der Bandbreiten einander gleich ist. Auch dies dient dazu, eine möglichst hohe Auswertesicherheit sicherzustellen, da dadurch erreicht wird, daß eventuell vorhandene Frequenzabweichungen nur einen geringen Einfluß auf die Detektionssicherheit nehmen. Das Übertragungsverfahren ist insbesondere vorteilhaft bei OFDM-Verfahren anzuwenden. Jedoch sind auch andere Verfahren, wie Einträger-Modulationsverfahren vorteilhaft geeignet, das erfindungsgemäße Rahmensynchronisationswort zu verwenden.Further advantages and improvements result from the Measures of subclaims. It is particularly advantageous the power emitted in the first half of the time equal to the power emitted in the second half do. The fact that in both halves with the same Transmitting energy is worked, results in a greatest possible difference in performance for the detection of the Frame synchronization word without it Overloading of the receiver comes. Furthermore it is advantageous, the halves of the time equal to each other do. This measure also serves to achieve the highest possible Security for recognizing the frame synchronization word produce, since now malfunctions on the Transmission link has a minor impact on the Take transmission security. After all, it is advantageous, the available bandwidth so split that half of the bandwidths equal to each other is. This also serves to ensure the highest possible Ensure evaluation security, as it achieves this is that any frequency deviations that may exist only have a minor impact on detection reliability. The transmission method is particularly advantageous for Apply OFDM method. However, there are others Methods such as single-carrier modulation methods are advantageous suitable, the frame synchronization word according to the invention to use.

Aufgrund der Ausgestaltung des Rahmensynchronisationswortes gemäß Anspruch 1 läßt sich die Vorrichtung zur Auswertung des Rahmensynchronisationswortes besonders einfach ausgestalten. Im einfachsten Fall genügen zwei Filter, die einmal die eine Hälfte der Bandbreite und das andere Mal die andere Hälfte der Bandbreite detektieren. Aufgrund der Abweichungen der einen Hälfte von der anderen Hälfte und aufgrund des Wechsels der Energiebelegung in den Bandbreitenhälften während des Rahmensynchronisationswortes ermöglicht eine einfache Auswertung in einer Bewertungsschaltung, die im einfachsten Fall als Vergleicher ausgebildet sein kann.Due to the design of the frame synchronization word According to claim 1, the device for evaluation of the frame synchronization word is particularly simple design. In the simplest case, two filters are sufficient, the one half of the bandwidth and the other time detect the other half of the bandwidth. Due to the Deviations of one half from the other half and due to the change in energy allocation in the Bandwidth halves during the frame synchronization word enables easy evaluation in one Evaluation circuit, which in the simplest case as Comparator can be formed.

Weiterhin ist es vorteilhaft, den Filtern Quadrierer nachzuschalten. Durch die Verwendung der Quadrierer ergibt sich der Vorteil, daß das Signal, das nicht zwangsläufig im Basisband, sondern in einer Zwischenfrequenz vorliegt, ins Basisband gemischt wird und gleichzeitig am Ausgang die Leistung des Signals vorliegt.It is also advantageous to squarer the filters to connect. By using the squarer results the advantage that the signal that is not necessarily in the Baseband, but in an intermediate frequency, ins Baseband is mixed and at the same time at the exit Power of the signal is present.

Günstig ist es auch, den Filtern oder Quadrieren Tiefpaßfilter nachzuschalten. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß eine Integration des Signals stattfindet. Auf diese Weise wird das Signal über der Zeit gemittelt und die Auswirkung schneller Fluktuationen des Signals gemildert.It is also convenient to use the filters or squares To connect low-pass filters. This results in the Advantage that the signal is integrated. On in this way the signal is averaged over time and the The effect of rapid fluctuations in the signal is mitigated.

Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß in der Auswerteschaltung das Ausgangssignal des Pfades mit den Filtern und das Ausgangssignals des Pfades mit dem anderen Filter sowohl bezüglich der ersten Hälfte der Zeit als auch bezüglich der zweiten Hälfte der Zeit addiert und das Ergebnis mit einem Referenzwert verglichen wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß ein sehr hoher Signalrauschabstand erzielt wird, d. h. es ist relativ leicht festzustellen, ob das Rahmensynchronisationswort empfangen wurde oder nicht. Weiterhin ist es vorteilhaft, den Referenzwert aus den zweiten zeitlichen Hälften der Ausgangssignale der Filter durch Addition zu gewinnen, und dem Addierer einen Teiler nachzuschalten. In diesem Fall wird das Empfangssignal dahingehend gewichtet, daß sich die Schwelle des Komparatorsignales in Abhängigkeit von der Qualität des empfangenen Signals verschiebt, so daß eine empfangsindividuelle Anpassung des Referenzsignals möglich ist. Schließlich ist vorteilhaft, einen Teil jedes Teilers einstellbar auszubilden. Hierdurch ist eine Feinabstimmung des Teilerverhältnisses möglich, um eventuell den Einfluß von Störungen wie Rauschen zu reduzieren.Another advantage is that in the Evaluation circuit the output signal of the path with the Filter and the output signal of the path with the other Filters both regarding the first half of the time as well added to the second half of the time and that Result is compared with a reference value. By this measure is achieved at a very high level Signal-to-noise ratio is achieved, d. H. it is relative easily determine whether the frame synchronization word was received or not. It is also advantageous the reference value from the second time halves of the To obtain output signals of the filters by addition, and to add a divider after the adder. In this case the received signal is weighted so that the Threshold of the comparator signal depending on the Quality of the received signal shifts so that a individual reception of the reference signal possible is. Finally, it is advantageous to have a part of each divider training adjustable. This is a fine-tuning of the divider ratio possible to possibly influence to reduce interference such as noise.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 ein Rahmensynchronisationswort gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Empfangsverrichtung zum Auswerten des Rahmensynchronisationswortes und Fig. 3 Details der Auswerteschaltung für das Rahmensynchronisationswort.Embodiments of the invention are shown in the drawing and described in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 is a frame synchronization word according to the invention, Fig. 2 is a reception for evaluating performing the frame synchronization word, and Fig. 3 Details of the evaluation circuit for the frame synchronization word.

Description of the embodiment

Fig. 1 zeigt den Aufbau des Rahmensynchronisationswortes gemäß der Erfindung. Hierbei ist in der Abszisse die Zeit und in der Ordinate die Frequenz aufgetragen. Erfolgt die Übertragung mittels OFDM, so werden durch die Vielzahl der Sendefrequenzen eine bestimmte Bandbreite belegt, die in Fig. 1 mit 1 bezeichnet ist. Das Rahmensynchronisationswort wird dann mit einer Zeit übertragen, die mit 2 näher gekennzeichnet ist. Die Dauer des Rahmensynchronisationswortes ist erst einmal beliebig und ist abhängig von der Anwendung. Erfindungsgemäß wird nun während der ersten Hälfte der Zeit 2 einmal im unteren Frequenzbereich des Frequenzbereiches 1 die Frequenzen mit voller Leistung übertragen, was durch den ausgefüllten Block 4a gekennzeichnet wird. Im oberen Frequenzbereich wird dabei während der ersten Hälfte der Zeitspanne 2 keine Signale übertragen, was mit 3a in der Fig. 1 bezeichnet ist. Nach der Hälfte der Zeit wird im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 umgeschaltet. Im oberen Frequenzbereich werden während der zweiten Hälfte der Zeit Signale übertragen, was in der Figur mit 4b bezeichnet ist, während in der unteren Hälfte der Frequenz während der zweiten Hälfte der Zeit kein Signal übertragen wird, was in Fig. 1 mit 3b bezeichnet ist. Es ist dabei vorteilhaft, die Leistung in den Zeit- und Frequenzhälften so einzustellen, daß die Gesamtenergie des Rahmensymbols der Gesamtenergie eines herkömmlichen Sendesignals entspricht. Zweckmäßigerweise wird sowohl der Frequenzbereich als auch der Zeitbereich bei der Übertragung halbiert, so daß am Rahmensynchronisationswort die untere Hälfte der Frequenz genau zu 50% mit Sendeenergie versehen wird, während die übrigen 50% der Dauer des Rahmensynchronisationswortes kein Signal ausgestrahlt wird. Beim oberen Frequenzbereich ist dies genau umgekehrt. Entspricht beispielsweise das Rahmensynchronisationswort beim OFDM-Sendeverfahren der Dauer von 2 OFDM Symbolen, so kann die gewünschte spektrale Leistungsteilung sehr einfach dadurch erzeugt werden, indem in zwei aufeinander OFDM-Symbolen abwechselnd die N/2 oberen und die N/2 unteren Subträger belegt werden, wobei N die Zahl der Subträger ist. Ist die Rahmensymboldauer kleiner, so können die vorgegebenen spektralen Eigenschaften durch Verwendung entsprechend kürzerer Fast- Fourier-Transformations-Längen erzeugt werden. Fig. 1 shows the structure of the frame synchronization word according to the invention. Time is plotted on the abscissa and frequency on the ordinate. If the transmission takes place by means of OFDM, a certain bandwidth, which is denoted by 1 in FIG. 1 , is occupied by the multiplicity of transmission frequencies. The frame synchronization word is then transmitted at a time which is identified in more detail by 2 . The duration of the frame synchronization word is initially arbitrary and depends on the application. According to the invention, the frequencies are now transmitted at full power once in the lower frequency range of frequency range 1 during the first half of time 2 , which is indicated by the filled block 4 a. No signals are transmitted in the upper frequency range during the first half of the time period 2 , which is denoted by 3 a in FIG. 1. After half of the time, switching takes place in the exemplary embodiment according to FIG. 1. In the upper frequency range, signals are transmitted during the second half of the time, which is denoted by 4 b in the figure, while in the lower half of the frequency no signal is transmitted during the second half of the time, which is denoted by 3 b in FIG. 1 is. It is advantageous to adjust the power in the time and frequency halves so that the total energy of the frame symbol corresponds to the total energy of a conventional transmission signal. Both the frequency range and the time range are expediently halved during transmission, so that exactly 50% of the lower half of the frequency is provided with transmission energy on the frame synchronization word, while no signal is emitted for the remaining 50% of the duration of the frame synchronization word. In the upper frequency range, this is exactly the opposite. If, for example, the frame synchronization word in the OFDM transmission method corresponds to the duration of 2 OFDM symbols, the desired spectral power division can be generated very simply by alternately occupying the N / 2 upper and N / 2 lower subcarriers in two successive OFDM symbols. where N is the number of subcarriers. If the frame symbol duration is shorter, the specified spectral properties can be generated by using correspondingly shorter Fast Fourier transform lengths.

Grundsätzlich ist es auch möglich, das Verfahren in anderen Systemen einzusetzen, die kein OFDM-Modulationsverfahren verwenden, indem das entsprechende Rahmensymbol in einem Speicher abgelegt und von dort ausgelesen wird.Basically, it is also possible to use the procedure in others Systems that do not use an OFDM modulation method use the corresponding frame symbol in a Memory is stored and read from there.

Die notwendige Detektion basiert auf der Korrelation des Empfangsenergiemusters, d. h. der zeitlichen und spektralen Verteilung der Empfangsenergie mit den möglichen Energiemustern eines Daten- oder Null-Symbols und eines Rahmensynchronisationswortes. Ein Rahmensynchronisationswort wird genau dann detektiert, wenn das Verhältnis der ermittelten Korrelationskoeffizienten eine optimierte Schwelle über- bzw. unterscheidet. Eine Detektion des Rahmensynchronisationswortes ist daher mit wesentlich geringerer Komplexität möglich und auch mit analogen Bauelementen zu realisieren.The necessary detection is based on the correlation of the Receive energy pattern, d. H. the temporal and spectral Distribution of the received energy with the possible Energy patterns of a data or zero symbol and one Frame synchronization word. On Frame synchronization word is detected if and only if the ratio of the determined correlation coefficients over or distinguishes an optimized threshold. A Detection of the frame synchronization word is therefore with much less complexity possible and also with to implement analog components.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Detektion eines Rahmensynchronisationswortes, das gemäß Fig. 1 ausgestrahlt wurde. Dies soll anhand des OFDM-Systems näher erläutert werden. Wie bereits erwähnt, kann das Rahmensynchronisationswort in einem OFDM-System sehr einfach dadurch erzeugt werden, wenn von dem N zur Verfügung stehenden Subrägern die oberen und die unteren N/2-Subträgeramplituden in zwei aufeinanderfblgenden OFDM- Symbolen abwechselnd auf Null gesetzt werden. Die Phase und Amplitude der belegten N/2-Subträger wird so gewählt, daß einerseits die Energie möglichst gleichmäßig über alle Subträger verteilt wird, um die Empfindlichkeit gegenüber frequenzselektiven Störungen im Funkkanal zu minimieren und andererseits das resultierende Zeitsignal eine möglichst konstante Einhüllende aufweist, um Probleme mit nichtlinearen Sendeverstärkern zu vermeiden. Die Dauer des Rahmensynchronisationswortes kann jedoch im großen Umfang beliebig festgelegt werden. FIG. 2 shows an exemplary embodiment for the detection of a frame synchronization word which was broadcast according to FIG. 1. This will be explained in more detail using the OFDM system. As already mentioned, the frame synchronization word in an OFDM system can be generated very simply if the upper and lower N / 2 subcarrier amplitudes of the N available subcarriers are alternately set to zero in two successive OFDM symbols. The phase and amplitude of the occupied N / 2 subcarriers is chosen so that on the one hand the energy is distributed as evenly as possible over all subcarriers in order to minimize the sensitivity to frequency-selective interference in the radio channel and on the other hand the resulting time signal has an envelope that is as constant as possible to avoid problems to be avoided with non-linear transmit amplifiers. The duration of the frame synchronization word can, however, be set arbitrarily to a large extent.

Zur Detektion des Rahmensymbolwortes sind nun folgende Verarbeitungsschritte notwendig, die in der praktischen Ausführung entweder analog oder digital vorgenommen werden können. Das Ausführungsbeispiel in Fig. 2 zeigt eine analoge Anordnung. Am Eingang 12 der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 liegt das auf die Zwischenfrequenz heruntergemischte und gegebenenfalls verstärkte Empfangssignal an. Mittels der Bandpaßfilter 11 und 14 wird das Signalspektral in das obere und untere Frequenzband getrennt, wobei das Filter 11 für das obere Frequenzband und das Filter 14 für das untere Frequenzband zuständig ist. Das Ausgangssignal des Filters 11 wird dem Quadrierer 12 und das Ausgangssignal des Filters 14 wird dem Quadrierer 15 zugeführt. Der Quadrierer, der auch durch einen Betragsbildner ersetzt werden kann, hat die Aufgabe, das Ausgangssignal des Bandpasses 11 gleichzurichten. Dieses Ausgangssignal wird dann in dem dem Quadrierer 12 nachgeschalteten Tiefpaß 13 bzw. dem dem Quadrierer 15 nachgeschalteten Tiefpaß 16 geglättet. Am Ausgang des Tiefpasses 13 liegt nun ein Signal 18 an, das der Empfangsenergie des oberen Frequenzbandes entspricht, während am Ausgang des Tiefpasses 16 ein Signal 19 anliegt, das der Empfangsenergie des unteren Frequenzbandes 1 entspricht. Die Auswerteschaltung 17 kann im einfachsten Fall so ausgebildet sein, daß das Signal 18 dem Signal 19 addiert wird und in dieses Signal mit einem Referenzwert verglichen wird, was wiederum im einfachsten Fall mit einem Komparator geschieht. Am Ausgang 20 der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 ist nun ein Signal abgreifbar, das anzeigt, ob ein Rahmensynchronisationswort vorgelegen hat oder nicht. To detect the frame symbol word, the following processing steps are now necessary, which can be carried out in a practical manner either analog or digital. The embodiment in Fig. 2 shows an analog arrangement. The received signal mixed down to the intermediate frequency and possibly amplified is present at input 12 of the circuit arrangement according to FIG. 2. The signal spectral is separated into the upper and lower frequency bands by means of the bandpass filters 11 and 14 , the filter 11 being responsible for the upper frequency band and the filter 14 for the lower frequency band. The output signal of the filter 11 is fed to the squarer 12 and the output signal of the filter 14 is fed to the squarer 15 . The squarer, which can also be replaced by an absolute value generator, has the task of rectifying the output signal of the bandpass filter 11 . This output signal is then smoothed in the low-pass filter 13 downstream of the squarer 12 or in the low-pass filter 16 downstream of the squarer 15 . At the output of the low pass 13 there is now a signal 18 which corresponds to the reception energy of the upper frequency band, while at the output of the low pass 16 there is a signal 19 which corresponds to the reception energy of the lower frequency band 1 . In the simplest case, the evaluation circuit 17 can be designed such that the signal 18 is added to the signal 19 and is compared in this signal with a reference value, which in turn is done in the simplest case with a comparator. A signal can now be tapped at the output 20 of the circuit arrangement according to FIG. 2, which indicates whether a frame synchronization word has been present or not.

Eine verbesserte Auswerteschaltung ist in Fig. 3 dargestellt. Die Signale 18 und 19 werden in dieser Auswerteschaltung jeweils einem Addierer 23 und 24 zugeführt. Weiterhin wird das Signal an der Leitung 18 einem Verzögerungsglied 25 zugeführt. Das Verzögerungsglied 25 hat eine Verzögerungszeit T, die der Hälfte der Zeitspanne 2 gemäß Fig. 1 entspricht. Das so zeitverzögerte Signal wird nun einerseits dem Addierer 23 hinzugefügt und andererseits zum Addierer 24 gesandt, dem außerdem das Ausgangssignal 19 zugeführt wird. Vom Ausgangssignal 19 wird außerdem noch ein Signal abgegriffen, das einem Zeitglied 26 zugeführt ist, das ebenfalls eine Zeitverzögerung hat, die der Hälfte der Zeitspanne 2 gemäß Fig. 1 entspricht. Dieses Ausgangssignal wird dem Addierer 23 zugeführt. Desweiteren wird ein unverzögertes Signal 19 dem Addierer 23 gebracht. Der Ausgang des Addierers 23 steht mit dem negativen Eingang eines Komparators 30 in Verbindung. Der Ausgang des Addierers 24 wird über einen Widerstand 27 dem positiven Eingang eines Komparators 30 zugeführt. Zwischen dem Widerstand 27 und dem Eingang des Komparators 30 ist des weiteren ein Transistor 28 geschaltet, an dessen Gate eine einstellbare Gleichspannung 29 zuführbar ist. Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 ist wie folgt. Ein Rahmensynchronisationswort, wie dies in Fig. 1 dargestellt worden ist, hat nunmehr während der Zeitspanne 2 über den Frequenzbereich 1 vier Zustände, nämlich die Zustände 3a und 3b sowie 4a und 4b. Während die Zustände 3a und 3b extreme Werte annehmen, ist dies auch bezüglich der Zustände 4a und 4b der Fall. Werden Daten oder Null-Symbole übertragen, so werden definitionsgemäß die Empfangsenergiegehalte in den Quadranten 3a, 3b, 4a, 4b in etwa gleich sein, da aufgrund der statistischen Verteilung der Daten von etwa gleichen Energiegehalten ausgegangen werden kann. Bei Null-Symbolen ist der Energiegehalt überall Null, so daß auch hier eine gleichmäßige Verteilung der Empfangsenergie gegeben ist. Addiert man nun im Addierer 23 die Empfangsenergien einmal sofort und einmal zeitverzögert, so wird man am Ausgang des Addierers 23 eine Empfangsenergie von 4 messen können, wenn man unterstellt, daß die Empfangsenergie in jedem der Quadranten gemäß Fig. 1 2 ist. Am Ausgang des Addierers 24 wird der Wert 0 zu erwarten sein, wenn ein Rahmensymbolwort übertragen wird, da die Energien der beiden nichtbelegten Signalhälften aufaddiert werden. Die Werte am Ausgang der Addierer 23 und 24 werden durch die Eigenschaften des Funkkanals wie Mehrwegeausbreitung und Rauschen beeinflußt, was dazu führen kann, daß am Ausgang des Addierers 23 nicht exakt 4 und am Ausgang des Addierers 24 nicht exakt 0 anliegen.An improved evaluation circuit is shown in FIG. 3. The signals 18 and 19 are each fed to an adder 23 and 24 in this evaluation circuit. Furthermore, the signal on line 18 is fed to a delay element 25 . The delay element 25 has a delay time T which corresponds to half of the time period 2 according to FIG. 1. The signal thus delayed is now added to adder 23 on the one hand and sent to adder 24 on the other hand, to which output signal 19 is also fed. A signal is also tapped from the output signal 19 , which is fed to a timing element 26 , which also has a time delay which corresponds to half of the time period 2 according to FIG. 1. This output signal is fed to the adder 23 . Furthermore, an undelayed signal 19 is brought to the adder 23 . The output of the adder 23 is connected to the negative input of a comparator 30 . The output of the adder 24 is fed via a resistor 27 to the positive input of a comparator 30 . A transistor 28 is also connected between the resistor 27 and the input of the comparator 30 , and an adjustable DC voltage 29 can be fed to its gate. The operation of the circuit arrangement according to FIG. 3 is as follows. A frame synchronization word, as has been shown in FIG. 1, now has four states during the period 2 over the frequency range 1 , namely the states 3 a and 3 b and 4 a and 4 b. While states 3 a and 3 b assume extreme values, this is also the case with states 4 a and 4 b. If data or zero symbols are transmitted, the received energy contents in quadrants 3 a, 3 b, 4 a, 4 b will by definition be approximately the same, since approximately equal energy contents can be assumed on the basis of the statistical distribution of the data. With zero symbols, the energy content is zero everywhere, so that here too there is a uniform distribution of the received energy. If one now adds the reception energies in the adder 23 immediately and once with a time delay, then one will be able to measure a reception energy of 4 at the output of the adder 23 if it is assumed that the reception energy in each of the quadrants according to FIG. 1 is 2. At the output of the adder 24 , the value 0 is to be expected if a frame symbol word is transmitted, since the energies of the two signal halves not used are added up. The values at the output of adders 23 and 24 are influenced by the properties of the radio channel, such as multipath propagation and noise, which can result in the output of adder 23 not being exactly 4 and the output of adder 24 not being exactly 0.

Demgegenüber wird man den Wert 4 am Ausgang des Addierers 24 erwarten können, wenn ein Datensymbol übertragen wurde, da in diesem Fall die auch die im Falle des Rahmensymbols nichtbelegten Signalhälften belegt sind. Das Ausgangssignal des Addierers 24 wird nun einem Spannungsteiler mit dem Widerstand 27 und mit dem Transistor 28 zugeführt, der zweckmäßigerweise als Feldeffekttransistor ausgeführt ist und dessen Widerstand durch die Spannung 29 veränderlich ist. Um den Einfluß von Störung, insbesondere von Rauschen, zu reduzieren, kann nun über den steuerbaren Spannungsteiler die Ansprechstelle des Komparators 30 individuell eingestellt werden. Am Ausgang 31 liegt nun eine Entscheidung darüber vor, ob das Rahmensynchronwort empfangen wurde oder nicht.In contrast, the value 4 at the output of the adder 24 can be expected if a data symbol has been transmitted, since in this case the signal halves that are not occupied in the case of the frame symbol are also occupied. The output signal of the adder 24 is now fed to a voltage divider with the resistor 27 and with the transistor 28 , which is expediently designed as a field effect transistor and the resistance of which can be varied by the voltage 29 . In order to reduce the influence of interference, in particular noise, the response point of the comparator 30 can now be set individually via the controllable voltage divider. At output 31 there is now a decision as to whether the frame sync word has been received or not.

Das Rahmendetektionsverfahren kann ebenso digital durchgeführt werden. Die Vorgehensweise in dem Fall, daß sich das Rahmensynchronisationswort über zwei OFDM-Symbole erstreckt, ist hierbei wie folgt. Das Empfangssignal, das am Eingang 10 anliegt, wird abgetastet und Fouriertransformiert prozessiert, wobei ein Fouriertransformationsfenster verwendet wird, das kleiner ist als die FFT-Länge N. Eine vorteilhafte Größe für das Fouriertransformationsfenster ist die halbe Symbollänge. Hierdurch wird garantiert, daß pro übertragenem OFDM-Symbol mindestens ein Signalausschnitt frei von Interblock- Interferenzen ist. Damit das Betragsspektrum des Rahmensynchronisationswortes auch unabhängig von der Lage des Zeitfensters liegt, wird nur jeder zweite Subträger innerhalb des Frequenzbereiches 1 belegt. Ein Rahmensynchronisationswort wird detektiert, indem jeweils die obere und untere Hälfte ausgewertet und auf ähnliche Weise wie bei der oben beschriebenen analogen Detektionsmethode teilweise zeitverschoben aufaddiert und miteinander verglichen werden. Dieser Vergleich kann beispielsweise durch eine Division stattfinden. Auch hier muß eine Schwelle eingeführt werden, oberhalb derer die Detektion des Rahmensymbols angenommen wird.The frame detection method can also be carried out digitally. The procedure in the event that the frame synchronization word extends over two OFDM symbols is as follows. The received signal, which is present at input 10 , is sampled and processed in a Fourier transform, using a Fourier transform window that is smaller than the FFT length N. An advantageous size for the Fourier transform window is half the symbol length. This guarantees that at least one signal section per OFDM symbol transmitted is free from inter-block interference. So that the magnitude spectrum of the frame synchronization word is also independent of the position of the time window, only every second subcarrier within frequency range 1 is occupied. A frame synchronization word is detected by evaluating the upper and lower halves in each case and adding them up in a time-shifted manner and comparing them with one another in a manner similar to the analog detection method described above. This comparison can take place, for example, by division. A threshold must also be introduced here, above which the detection of the frame symbol is assumed.

In bestimmten Fällen kann es günstig sein, das beschriebene Rahmensynchronisationswort zur Übertragung einer 1-bit Information zu verwenden. In diesem Fall ist die Information in der Reihenfolge der belegten Frequenzen enthalten. So kann beispielsweise eine 0 übertragen werden, wenn erst die obere Hälfte und anschließend die untere Hälfte des Frequenzbands belegt sind, während eine 1 dann übertragen wird, wenn erst die untere und dann die obere Hälfte des Frequenzbandes 1 belegt sind. Eine mögliche Realisierung ist die doppelte Ausführung der Auswerteschaltung nach Fig. 3, wobei bei der zweiten Auswerteschaltung die Signale 18 und 19 vertauscht werden.In certain cases it can be advantageous to use the frame synchronization word described for the transmission of 1-bit information. In this case, the information is contained in the order of the occupied frequencies. For example, a 0 can be transmitted if only the upper half and then the lower half of the frequency band are occupied, while a 1 is transmitted if only the lower and then the upper half of the frequency band 1 are occupied. A possible realization is the double execution of the evaluation circuit according to FIG. 3, the signals 18 and 19 being interchanged in the second evaluation circuit.

Claims

1. A method for transmitting a frame synchronization word in a digital transmission method in which information is transmitted from a transmitter to a receiver within a defined bandwidth ( 1 ) of a channel, the receiver having to be synchronized, characterized in that in a first half of the time ( 2 ) for frame synchronization, half of the bandwidth ( 1 ) is occupied by a signal ( 4 ) and the other half of the bandwidth is not occupied by a signal ( 3 ) and that in a second half of time ( 2 ) the other half the bandwidth with a signal ( 4 ) and half with no signal ( 3 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the power emitted in the first half of the time equal to the power emitted in the second half the time is.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the halves of time each other are the same.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the halves of the bandwidth are equal to each other.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that as a transmission method OFDM methods, such as digital audio broadcasting, use finds.

6. The method according to any one of claims 1-4, characterized characterized in that a TDMA Methods such as GSM are used.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the assignment of signals ( 4 ) and no signals ( 3 ) is interchanged for the transmission of additional information.

8. A device for evaluating a frame synchronization word, which was transmitted according to one of the preceding claims, characterized in that the input signal ( 10 ) at the receiver after a possible amplification and / or mixing process in each case a filter ( 11 , 14 ) is supplied that the a filter ( 11 ) is tuned to one half of the bandwidth and the other filter ( 14 ) to the other half of the bandwidth, and that the output signals of the filters ( 11 , 14 ) are fed to an evaluation circuit ( 17 ), at the output ( 20 ) the synchronization signal can be tapped.

9. The device according to claim 8, characterized in that the filters ( 11 , 14 ) non-linear components ( 12 , 15 ) are connected downstream.

10. Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the filters ( 11 , 14 ) or the non-linear components ( 12 , 15 ) low-pass filter ( 13 , 16 ) are connected downstream.

11. Device according to one of claims 8-10, characterized in that the evaluation circuit ( 17 ) the output signal ( 18 ) of the path with the filter ( 11 ) and the output signal of the path with the other filter ( 14 ) both with respect to the first half the time as well as with respect to the second half of the time and comparing the result with a reference value.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the reference value from the two temporal halves of the output signals of the filters ( 11 , 14 ) is obtained by addition ( 24 ), in which a signal is transmitted, and that the adder ( 24 ) one Divider ( 27 , 28 ) is connected downstream.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that a partial member ( 28 ) of the divider is adjustable.