DE2432634A1

DE2432634A1 - Noise elimination method from signal frequencies - is based on auto-correlation principle, with cyclic scanning of received signal polarity

Info

Publication number: DE2432634A1
Application number: DE2432634A
Authority: DE
Inventors: Leopold Dipl Ing Faltin; Martin Dr Ing Krohne
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1974-07-06
Filing date: 1974-07-06
Publication date: 1976-01-15

Abstract

The signal is converted in a series of binary signals (S), and the non-delayed signal series is multiplied in an AND gate (5), by a binary signal series (S') which is derived from the first series of signals. It is delayed in a shift register; one of the binary signal series is negated and binary signals delivered by the gate are added in a reversible counter with its reading limited at the lower end by the value zero. The counter is interrogated with a threshold. The scanning frequency is at least twice as high as the highest transmitted frequency and it can be varied during operation.

Description

Verfahren zur Befreiung elektrischer Signalfrequenzen von überlagertem Rauschen nach dem Prinzip der Autokorrelation Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befreiung elektrischer Signalfrequenzen vom Rauschen bzw. zur Entdeckung von Signalen die von einem starken Rauschen überlagert sind.Method for the liberation of electrical signal frequencies from superimposed Noise according to the principle of autocorrelation The invention relates to a method to free electrical signal frequencies from noise or to detect Signals that are superimposed by a strong noise.

Zur Verminderung des Rauschens bzw. zur Heraushebung von Signalfrequenzen aus dem Rauschen sind verschiedene hithoden bekannt, und zwar die Verwendung linearer Filter und die Anwendung von Korrelationsverfahren. To reduce the noise or to emphasize signal frequencies Various hithodes are known from noise, namely the use of linear ones Filters and the application of correlation methods.

Bei der Verwendung herkömmlicher linearer Filter erfolgt eine Befreiung vom Rauschen nur außerhalb der gegebenen Signalbandbreite. Innerhalb dieser Bandbreite wird das Rauschen ungeschwächt übertragen. Die linearen Filter weisen neben dem Nachteil, daß sie nur eine begrenzte Rauschbefreiung ermöglichen, auch einen weiteren Nachteil auf, der in ihrem Einschwingverhalten liegt. Sie benötigen eine nicht vernachläßigbare Zeitdauer bis sie ihren eingeschwungenen Zustand erreicht haben. Die Einschwingzeit beträgt immer mehrere Periodendauern.Außerdem ist je nach der zu berücksichtigenden Signalbandbreite und der geforderten Güte des Filters ein komplizierter und aufwendiger Filteraufbau nötig. There is an exemption when using conventional linear filters from noise only outside the given signal bandwidth. Within this range the noise is transmitted unattenuated. The linear filters show next to the Disadvantage that they allow only a limited amount of noise reduction, and another Disadvantage, which lies in their transient behavior. You need a non-negligible one Time until they have reached their steady state. The settling time is always several period lengths. In addition, depending on the Signal bandwidth and the required quality of the filter are more complicated and expensive Filter construction necessary.

Bei den herkömmlichen Korrelationsverfahren wird in irgend einer Weise immer die Korrelationsfunktion im bekannten, streng mathematischen Sinn gebildet und zur Auswertung herangezogen. In the conventional correlation methods, in any one Way, the correlation function is always formed in the known, strictly mathematical sense and used for evaluation.

hierbei erreicht man eine Befreiung des Signals vom Rauschen auch innerhalb eines gegebenen Durchiaßbereichs des Ubertragungskanals.this also frees the signal from noise within a given passage area of the transmission channel.

Die Korrelationsverfahren sind im Prinzip frequenzunabhängig. Sie bedingen allgemein einen sehr großen technischen Aufwand. Der Grund dafür liegt darin, daß bei diesen Verfahren die volle Information, die im Signal steckt, zur Signalverarbeitung herangezogen wird. Unter voller Information des Signals ist dabei der zeitliche Verlauf des Nutzsignals zu verstehen. Praktisch ist es oft erforderlich, lineare Filter mit Korrelationsverfahren gemeinsam zu verwenden. Durch diese Kombination erreicht man wnhl eine weitgehende Befreiung vom Rauschen bei Erhalt der vollen Information muß aber auch die Nachteile beider Verfahren, nämlich im wesentlichen ungünstiges Einschwingverhalten und hohen technischen Aufwand in Kauf nehmen.In principle, the correlation methods are frequency-independent. she generally require a great deal of technical effort. The reason for this lies in that with this method the full information contained in the signal to Signal processing is used. With full information of the signal is included to understand the time course of the useful signal. In practice it is often necessary to use linear filters together with correlation methods. Through this combination one can achieve an extensive elimination of the noise while retaining the full Information must also address the disadvantages of both methods, namely essentially Accept unfavorable transient behavior and high technical effort.

In der Praxis genügt es häufig z. B. nur eine Entscheidung darüber zu treffen, ob ein Signal von einer bestimmten Frequenz vorhanden ist oder nicht Der Erfindung lag daher in erster Linie die Auf gabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen-, mit dessen Hilfe das Vorhandensein oder Fehlen einer bestimmten Signalfrequenz auch bei sehr ungünstigen Verhältnissen von Nutzsignal zu Rauschpegel festgestellt werden kann und dabei die oben erwähnten Nachteile linearer Filter oder der bekannten aufwendigen gorrelationsverfahren. vermAeden werden. In practice it is often sufficient, for. B. only one decision about it to determine whether a signal of a certain frequency is present or not The invention was therefore primarily based on the task of showing a method, with the help of which the presence or absence of a certain signal frequency also can be determined in the case of very unfavorable ratios of useful signal to noise level can and thereby incur the above-mentioned disadvantages of linear filters or the known ones correlation method. be avoided.

Von der Lösung dieser grundsätzlichen Aufgabe ausgehend sollte dann als nachfolgendes, weitergestecktes Ziel ein Verfahren gefunden werden, das es ermöglicht, aus dem Rauschen einen Teil der vollen Signalinformation zurückzugewinnen und auch kompliziertere Signalstrukturen zu detektieren. Bei diesen komplizierten Signalstrukturen kann es sich beispielsweise um codierte Signale handeln.The solution to this fundamental problem should then be the starting point as a subsequent, broader objective, a procedure must be found that makes it possible to recover part of the full signal information from the noise and also to detect more complicated signal structures. With these complicated signal structures it can be, for example, coded signals.

Die Grundaufgabe wird erfindungsgemäß nach dem Prinzip der Autokorrelation gelöst durch taktweise Vorzeichenabtastung des empfangenen Signals und seine Umsetzung in eine Kette von Binärsignalen mit anschließender Multiplikation der unverzögerten Binärsignalkette mit einer davon abgeleiteten und durch ein Schieberegister zeitlich verzögerten Binärsignalkette durch ein UND-Gatter, wobei eine der beiden Binärsignalketten negiert wird, und durch Aufsummierung der am Gatterausgang erhaltenen Binärsignale in einem Vorwärts -RUckwärts -Zähler , dessen Zäh lerstand einseitig begrenzt ist. Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach unten hin auf den Wert Null begrenzt. Vorteilhafterweise wird am Vorwärts -Rückwärts -Zähler eine Schwellwertabfrage durchgeführt. Das Verfahren ermöglicht bei sehr geringem schaltungstechnischem Aufwand eine einwandfreie Erkennung auch stark gestörter Signalfrequenzen. Die Schaltungsanordnungen zur Durchführung des Verfahrens haben die Eigenschaften eines Filters mit Tiefpaßverhalten. Dabei ist die Grenzfrequenz des Filters leicht beeinflußbar. Das kann z. B. auch während des Betriebes durch Veränderung der Taktfrequenz für den Abtastvorgang erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, wahlweise ein Schieberegister mit anderer Verzögerungszeit einzusetzen. Der besondere Vorteil der Erfindung liegt neben dem einfachen Aufbau darin, daß die Einschwingzeit nur etwa gleich der Summe der Verzögerungszeiten ist und auch Signale von kurzer Dauer und/bzw. oder von schnell sich ändernder Frequenz einwandfrei erkennbar sind. According to the invention, the basic task is based on the principle of autocorrelation solved by clockwise sign scanning of the received signal and its implementation into a chain of binary signals with subsequent multiplication of the undelayed Binary signal chain with one derived therefrom and timed by a shift register delayed binary signal chain by an AND gate, whereby one of the two binary signal chains is negated, and by adding up the binary signals obtained at the gate output in a forward-backward counter, the counter reading of which is limited on one side. According to a further development of the invention, the up / down counter is down limited to the value zero. Advantageously, the up-down counter a threshold value query is carried out. The procedure allows for very little circuitry effort a perfect detection of even strongly disturbed signal frequencies. The circuit arrangements for carrying out the method have the properties a filter with low-pass behavior. The cutoff frequency of the filter is easy influenceable. This can be B. also during operation by changing the clock frequency for the scanning process. Another option is optional a Use shift registers with a different delay time. Of the A particular advantage of the invention is, in addition to the simple structure, that the Settling time is only roughly equal to the sum of the delay times and also signals of short duration and / or. or clearly recognizable from rapidly changing frequency are.

Darüberhinaus ist das Verfahren unempfindlich gegenüber starken Pege Ischwankungen.In addition, the process is insensitive to strong maintenance Fluctuations.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. An embodiment of the invention is given below with reference to the Drawing explained.

Es zeigen: Fig. 1 die Grundschaltung zur Durchführung des Verfahrens, Fig. 2a und 2b graphische Aufzeichnungen von Meßergebnissen, Fig. 3 eine Kennlinie des Filterverhaltens und Fig. 4 und 5 Weiterbildungen der Fig. 1.1 shows the basic circuit for carrying out the method, 2a and 2b show graphical recordings of measurement results, and FIG. 3 shows a characteristic curve of the filter behavior and FIGS. 4 and 5 further developments of FIG. 1.

Das Prinzip des Verfahrens sei an Hand der Fig. 1 erläutert. The principle of the method is explained with reference to FIG. 1.

Das empfangene Signal E wird in üblicher Weise in einem Verstärker 1 verstärkt und über einen Amplitudenschwellwert-Diskriminator 2 geleitet. Anschließend wird das Signal mit Hilfe der Abtastvorrichtung 3 im Rhythmus einer entsprechend festgelegten Taktfrequenz fT nach seine Vorzeichen abgetastet und in eine Kette von Binärsignalen umgesetzt. Einem positiven Vorzeichen des ursprünglichen Signals wird dabei der eine logische Zustand, einem negativen Vorzeichen der andere logische Zustand zugeordnet. Die Taktfrequenz fT sollte mindestens doppelt so groß sein wie die höchste im Übertragungskanal vorkommende Frequenz. Diese Folge von logischen Signalen, im folgenden Bit-Kettensignal genannt, wird einmal als Signalkette S direkt an den einen Eingang eines UND-Gatters 5 gegeben. Außerden werden die Bit-Kettensignals einem Schieberegister 4 zugeleitet und dort im Takt der Taktfrequenz fT zeitlich verzögert. Die verzögerten Signale der Signalkette S' werden an den anderen Eingang des UND-Gatters 5 gelegt. Beide Signalketten werden im UNDGatter miteinander multipliziert. Ein Gattereingang ist dabei negiert Mit dem Produkt am Ausgang des UND-Gatters 5 wird ein VorwArts-RUckwkrts Zffihler 6 angesteuert, dessen Zählerstand in einer Richtung begrenzt ist z. B. nach unten hin auf den Wert Null. Dabei werden die Binärzeichen, die einem positiven Vorzeichen des Empfangssignals entsprechen, positiv gezählt.The received signal E is in the usual way in an amplifier 1 amplified and passed through an amplitude threshold value discriminator 2. Afterward is the signal with the help of the scanning device 3 in the rhythm of a corresponding fixed clock frequency fT scanned according to its sign and in a chain implemented by binary signals. A positive sign of the original signal becomes one logical state, a negative sign the other logical State assigned. The clock frequency fT should be at least twice as large as the highest frequency occurring in the transmission channel. This sequence of logical Signals, in the following called bit string signal, is called a signal string S direct to one input of an AND gate 5 given. Also be the bit string signal is fed to a shift register 4 and there at the rate of the clock frequency fT time delayed. The delayed signals of the signal chain S 'are sent to the other input of the AND gate 5 placed. Both signal chains are in the AND gate multiplied with each other. A gate input is negated with the product on The output of the AND gate 5 is a forward-backward counter 6, whose Counter reading is limited in one direction z. B. down to the value zero. In doing so, the binary characters that have a positive sign of the received signal are counted positively.

Überschreitet der Zählerstand einen bestimmten Schwellwert, so bedeutet das mit einer vom Störabstand abhängigen Sicherheit das Auftreten der zu erkennenden Signalfrequenz. Es ist daher am Zähler vorteilhafterweise eine Schwellwertabfrage A vorgesehen.If the counter reading exceeds a certain threshold value, then means the occurrence of the to be detected with a certainty that depends on the signal-to-noise ratio Signal frequency. A threshold value query is therefore advantageously carried out on the counter A provided.

Zur Steuerung der Schaltung werden Taktimpulse mit einer Taktfrequenz fT benötigt. Durch die Totzeit (d.h. Bit-Zahl s des Schieberegisters : Taktfrequenz fT) wird die Grenzfrequenz fg = 1/2 # der Schaltung festgelegt. Durch Änderung der Taktfrequenz fT oder Verwendung eines Schieberegisters mit anderer Totzeit 2- , d.h. mit anderer Bit-Zahl s, läßt sich die Grenzfrequenz fg des Filters je nach Bedarf einstellen. Clock pulses with a clock frequency are used to control the circuit fT needed. Due to the dead time (i.e. the number of bits s of the shift register: clock frequency fT) the cutoff frequency fg = 1/2 # of the circuit is set. By changing the Clock frequency fT or use of a shift register with a different dead time 2-, i.e. with a different bit number s, the cutoff frequency fg of the filter can be determined depending on Adjust as needed.

Bei Ansteuerung der Schaltung mit einem ungestörten sinusförmigen Signal tritt am Ausgang des Vorwärts -Rückwärts -Zählers 6 ein Dreiecks-Signal des Zählerstandes auf, dessen ansteigende Flanken positiven Halbwellen und dessen fallende Flanken negativen Halbwellen des Sinus-Signals entsprechen. Diese Verhältnisse sind im Diagramm der Fig. 2a stark vereiniacilt dargestellt. hier ist auBgetragen der Zählerstand Z über der Zeit t. Als maximal möglicher Zählerstand ist die Bit-Zahl s des Schieberegisters aufgetragen. Als Beispiel für eine praktisch durchgeführte Das sung ist eine Signalfrequenz von 1 kllz bei einem Signal/Storverhältnis S/N w 12 dg angenommen. Die Zeit t ist in ms aufgetragen. When controlling the circuit with an undisturbed sinusoidal Signal occurs at the output of the up-down counter 6 a triangle signal of the Counter reading, its rising edges positive half-waves and its falling Edges correspond to negative half-waves of the sine signal. These ratios are Shown in the diagram of Fig. 2a in a strongly unified way. here is Plotted the counter reading Z over the time t. As the maximum possible counter reading the bit number s of the shift register is plotted. As an example of a practical The solution carried out is a signal frequency of 1 kHz with a signal / interference ratio S / N w 12 dg accepted. The time t is plotted in ms.

Ale Taktfrequenz fT sind 1 MHz angenommen. Der maximale Zählerstand betrage 500. Es sind daher im Diagramm die einzelnen Stufen des Zählerstandes nicht mehr voneinander unterscheidbar. Das reine Rauschen zu Beginn und die Dreiecks-Signale der auszufilternden Signalfrequenzen von 1 kIIz sind deutlich zu unterscheiden.All clock frequencies fT are assumed to be 1 MHz. The maximum count amount to 500. Therefore, the individual steps of the counter reading are not shown in the diagram more distinguishable from each other. The pure noise at the beginning and the triangle signals the signal frequencies of 1 kIIz to be filtered out can be clearly distinguished.

Fig. 2b zeigt bei sonst gleich gebliebenen Bedingungen den zeitlichen Verlauf des Zählerstandes für ein SignalÄ%'tör-Verhältnis S/N = O dB. Es zeigt sich hier, daß bei schlechterem Signal-Störabstand die Dreiecke mehr und mehr in sich zusammenbrechen. Fig. 2b shows the time with otherwise unchanged conditions Course of the counter reading for a signal% to ratio S / N = O dB. It appears here that with a poor signal-to-noise ratio the triangles become more and more in itself to collapse.

Es bleiben aber immer noch Maxima des Zählerstandes zu erkennen, die sich vom Zählerstand bei Ansteuerung mit reinem Rauschen eindeutig unterscheiden. Bei entsprechend niederer Schwellsvertabfrage am Vorwärts -Rickwärts-Zzler G ist also trotz der starken Störungen des aufgenommenen Signals immer noch ein einwandfreies Erkennen des Signals möglich. Das bedeutet, daß bei diesem Verfahren zwar die Information im ursprünglich definierten Sinn größtenteils verlorengeht, jedoch eine sichere Entscheidung über Vorhandensein und Fehlen einer Signalfrequenz möglich wird. Der gesamte Aufwand für diese Art von Korrelationsverfahren beschränkt sich somit auf ein Schieberegister, ein Gatter und einen Zähler.But there are still maxima of the counter reading to be recognized clearly differ from the counter reading when controlled with pure noise. With a correspondingly lower threshold value query on the forward-reverse counter G is So despite the strong interference in the recorded signal, it is still a flawless one Detection of the signal possible. This means that with this method, although the information is largely lost in the originally defined sense, but a certain one Decision about the presence and absence of a signal frequency becomes possible. Of the The entire effort for this type of correlation method is thus limited to a shift register, a gate and a counter.

Der Aufwand ist also wesentlich geringer als bei den bisher bekanten Korrelationsverfahren.The effort is therefore much less than with the previously known Correlation method.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Kennlinie des Filterverhaltens. Die Kennlinie gibt über eine Anzahl von Versuchen gemittelt die maximal erreichten Zählerstände als Funktion des Signal-Stör-Verhältnisses S/N für die Grundschaltung der Fig. 1 wieder. Man erkennt, daß bis etwa - G dB sich der Zählerstand Z über den Grenzwert für reines Rauschen, d.h. S/N gegen -oo , deutlich abhebt. Bis zu diesem Wert läßt sich also die Grundschaltung als Signaldetektor einsetzen. 3 shows schematically a characteristic curve of the filter behavior. the The characteristic curve gives the maximum counter readings averaged over a number of attempts as a function of the signal-to-noise ratio S / N for the basic circuit of FIG. 1 again. It can be seen that up to about - G dB the counter reading Z is above the limit value for pure noise, i.e. S / N against -oo, clearly stands out. Lets up to this value So use the basic circuit as a signal detector.

Durch Kombination mehrerer auf die gezeigte Art verzögerter Binärsignalketten lassen sich gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung mit der Grundschaltung digitale Filter mit verschiedenem Verhalten herstellen. Mit steigendem Umfang der Schaltung wird im Prinzip ein immer größerer Anteil der ursprünglich vorhandenen Information wieder zurückgewonnen* Andererseits läßt sich aber auch durch eine geeignete Dimensionierung der einzelnen Verzögerungszeiten, die nicht notwendigerweise alle gleich groß sein müssen, auch eine Defekt ion komplizierter Signalstrukturen durchführen. By combining several binary signal chains delayed in the manner shown can be digital according to a further embodiment of the invention with the basic circuit Make filters with different behaviors. With increasing scope of the circuit In principle, an ever larger share of the information originally available becomes recovered again * On the other hand, it can also be through a suitable dimensioning of the individual delay times, which are not necessarily all of the same size must also perform a defect in complicated signal structures.

Auch dabei erfolgt eine weitgehende Befreiung vom Rauschen bzw.Here, too, there is an extensive exemption from noise or noise.

von nicht korrelierten Störungen.of uncorrelated disorders.

Prinzipiell setzen sich auch die kompliziertesten Filter immer us der Grundschaltung, bestehend aus Verzögerungsglied, Gatter und einem gemeinsamen Zähler, zusammen. erden die VerzOgerungszeiten bei mehrfacher Korrelation gleich groß gewählt, so eignet sich das damit aufgebaute Filter besonders zur Störabstandverbesserung periodischer, insbesondere auch sinusförmiger Signale. In principle, even the most complicated filters always settle in the basic circuit, consisting of delay element, gate and a common one Counter, together. the delay times ground the same for multiple correlations If selected to be large, the filter built up with it is particularly suitable for improving the signal-to-noise ratio periodic, especially sinusoidal signals.

Wählt man jedoch die Verzögerungszeiten verschieden groß, so eignet sich das Filter besonders zur Regenerierung von Signalen mit unterschiedlich lang dauernden positiven und negativen Halbwellen, also auch für codierte Signale.However, if the delay times are selected to be of different sizes, then it is suitable the filter is especially useful for regenerating signals with different long permanent positive and negative half-waves, also for coded signals.

In Fig. 4 ist eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Schaltung mit zwei Schieberegistern 41 und 42 mit den Totzeiten #1 und #2 dargestellt. Über die Steuerleitungen W1, W2 und W3 lassen sich wahlweise eines der beiden Schieberegister oder beide Schieberegister gemeinsam einschalten. Es werden dabei in Abhängigkeit von den Steuerleitungen W1, W2 und W3 je nach Bedarf die UND-Gatter 51, 52 oder 53 einzeln oder in Kombination wirksam. bber on-Gatter 5' findet die endgültige Verknüpfung statt. Es sind daher die drei verschiedenen Verzögerungszeiten #1 oder #2 oder #1+ #2 einstellbar. In Fig. 4 is a compared to FIG. 1 modified circuit with two Shift registers 41 and 42 are shown with dead times # 1 and # 2. Via the control lines W1, W2 and W3 can be either one of the two shift registers or both Switch on the shift register together. It will depend on the control lines W1, W2 and W3, the AND gates 51, 52 or 53 individually or in combination, as required effective. The final link takes place via on gate 5 '. There are therefore the three different delay times # 1 or # 2 or # 1 + # 2 can be set.

In der Fig. 5 ist als verallgemeinertes Beispiel eine Schaltung mit drei Schieberegistern 41, 42 und 43 dargestellt, die sich zur Regenerierung von Signalen nach der unten in Fig. 5 skizzierten Art eignen. Man erkennt, daß die Verzögerungszeit 1 des Schieberegisters 41 der entsprechenden kurzen Halbwelle dieses angenommenen Signalzuges entspricht. Die Verzögerungszeit C2 des Schieberegisters 42 entspricht der Länge der negativen IIalbwelle und die Verzögerungszeit #3 des Schieberegisters 43 der Länge der positiven Halbwelle, die zu Beginn des Signals auftritt. Die Punkte in der Schaltung deuten an, in welcher Weise die Filterstruktur erweitert werden kann. Durch Steuerung der Verknüpfungsgatter ist mit ein und derselben Grundkonfiguration die Realisierung einer größeren Anzahl einfacherer Filterstrukturen durch einfache Umschaltung möglich. So können z. B. einzelne Verzögerungsglieder völlig übersprungen werden. In FIG. 5, a circuit with is shown as a generalized example three shift registers 41, 42 and 43 shown, which are used to regenerate Signals of the type outlined below in FIG. 5 are suitable. It can be seen that the delay time 1 of the shift register 41 of the corresponding short half-wave of this assumed Corresponds to the signal train. The delay time C2 of the shift register 42 corresponds the length of the negative half-wave and the delay time # 3 of the shift register 43 the length of the positive half-wave that occurs at the beginning of the signal. The points in the circuit indicate the way in which the filter structure is expanded can. By controlling the logic gates is one and the same basic configuration the implementation of a larger number of simpler filter structures through simple Switching possible. So z. B. individual delay elements are completely skipped will.

Eine weitere Abänderung der Filtereigenschaften ist auch dadurch möglich, daß man - wie oben bereits erwähnt - die Taktfrequenz der Schaltung, die ja nur einen unteren Grenzwert besitzt, umschaltet oder zeitlich verändert und damit die Grenzfrequenz des Filters praktisch beliebig verschieben und auch beliebig schnell verschieben kann. This also changes the filter properties further possible that - as already mentioned above - the clock frequency of the circuit that yes only has a lower limit value, switches or changes over time and thus Move the cut-off frequency of the filter practically at will and also at any speed can move.

Grundsätzlich besitzen alle nach dem hier gezeigten Prinzip aufgebauten Filterschaltungen Tiefpaßverhalten. Ein wesentlicher Unterschied gegenüber Tiefpässen, die nach dem Prinzip der linearen Filterung realisiert werden, besteht jedoch darin, daß hier die Einschwingzeiten wesentlich geringer sind. Die Einschwingzeit ist nur etwa gleich der Summe aller vorkommenden Verzögerungszeiten. Basically, they all have a structure based on the principle shown here Filter circuits low-pass behavior. A major difference compared to low passes, which are implemented according to the principle of linear filtering, however, consists in that the settling times are much shorter here. The settling time is only approximately equal to the sum of all occurring delay times.

Die Schaltungen zur Durchführung des Verfahrens sind - wie gezeigt wurde - von ganz einfachem Aufbau. Filter kleinen Filtergrades, d.. Filter mit einer geringen Anzahl von Verzögelunfsgliedern oder Schieberegistern eignen sich besonders zur Schwellwert-Detektion. Filter hohen Filtergrades, d.h. Filter mit größerer Anzahl von Verzögerungsgliedern und Gattern eignen sich besonders zur Signalregenerierung und Detektion komplizierter Signalstrukturen. Die Filter kleiner Filtergrade weisen den Vorteil hoher Stabilität auf, denn sie laufen von selbst wieder in ihren Ruhezustand zurück. Die Grenzstabilität liegt bei Filtergrad 3, d.h. bei einem Filter mit drei verschiedenen Schieberegistern. The circuits for performing the method are as shown was - of a very simple structure. Filter with a small degree of filtration, d .. filter with a a small number of delay elements or shift registers are particularly suitable for threshold value detection. Filters with a high degree of filtration, i.e. filters with a larger number of delay elements and gates are particularly suitable for signal regeneration and detection of complex signal structures. The filters have a lower degree of filtering the advantage of high stability, because they automatically return to their idle state return. The limit stability is at filter degree 3, i.e. with a filter with three different shift registers.

Der Vorwärts -Rückwärts-Zäh 1er muß dann entweder gegen Über lauf geschützt werden oder durch einen Modulo-Zähler mit einer besonderen Auswerteschaltung ersetzt werden. Die Grundschaltung mit einfachem Filtergrad ermöglicht eine sichere Signalerkennung bei Störabständen von 0 dB und weniger bis herab zu - 6 dB. Das heißt, daß sich das Auftreten einer bestimmten Signalfrequenz auch dann erkennen läßt, wenn die Rauschamplitude wesentlich über der Signalamplitude liegt. Mit wachsendem Filtergrad verschiebt sic die Grenze zu kleineren Werten.The forward-backward counter 1 must then either run against over protected or by a modulo counter with a special evaluation circuit be replaced. The basic circuit with allows a simple degree of filtering reliable signal detection at signal-to-noise ratios of 0 dB and less down to - 6 dB. This means that the occurrence of a certain signal frequency also occurs can be seen when the noise amplitude is significantly above the signal amplitude. As the degree of filtering increases, it shifts the limit to smaller values.

Claims

Patent claims:

. Method for the liberation of electrical signal frequencies from superimposed Noise according to the principle of autocorrelation, characterized by clockwise sign sampling (3 in Fig. 1) of the received signal (E) and its conversion into a chain of Binary signals with subsequent multiplication of the undelayed binary signal chain (S) with one derived therefrom and timed by a shift register (4 in Fig. 1) delayed binary signal chain (S ') by an AND gate (5 in Fig. 1), where a of the two binary signal chains is negated, and by adding up the at the gate output received binary signals in a forward-backward counter (6 in Fig. 1), whose Counter reading is limited on one side.

2. The method according to claim 1, characterized by a limitation of the up / down counter down to the value zero.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized by a threshold value query of the up / down counter.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized by Use a clock frequency for the sampling process that is at least twice as high is like the highest frequency occurring in the transmission channel.

5. The method according to claim 4, characterized in that the clock frequency can be changed during operation.

G. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that optionally shift registers with different delay times can be switched on are.

7. The method according to claim 6, characterized by a combination of the same or different shift registers that can be switched on one after the other.