DE2524034A1 - CODE WORD RECEPTION PROCEDURE - Google Patents

CODE WORD RECEPTION PROCEDURE

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DE2524034A1 DE19752524034 DE2524034A DE2524034A1 DE 2524034 A1 DE2524034 A1 DE 2524034A1 DE 19752524034 DE19752524034 DE 19752524034 DE 2524034 A DE2524034 A DE 2524034A DE 2524034 A1 DE2524034 A1 DE 2524034A1
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/233Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation
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Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PT-BK/Wgr/joLicentia Patent-Verwaltungs-GmbH PT-BK / Wgr / jo

BK 75/21BK 75/21

CodewortempfangsverfahrenCode word reception method

In Datenübertragungssystemen müssen meist zusätzlich zu den zu übertragenden Nutzinformationen bestimmte Codewörter (unique words) mit festgelegtem Inhalt und vereinbarter Bedeutung, z.B. zum Festlegen bestimmter Zeitpunkte zur Kennzeichnung des Beginns einer längeren Folge von Signalen oder als Adresse übertragen werden.In data transmission systems, in addition to the useful information to be transmitted, certain code words usually have to be used (unique words) with defined content and agreed meaning, e.g. to define certain points in time to identify the beginning of a longer sequence of signals or to be transmitted as an address.

Die bestimmten Codewörter sollen auf der Empfangsseite mit größtmöglicher Sicherheit erkannt werden können. Dies wird erschwert durch den Signalen überlagertes Rauschen und über· lagerte Störsignale, insbesondere beim Übertragen mit Mehrphasenmodulation. Bei einer Zweiphasenmodulation dagegen können bestimmte Codewörter sicherer festgestellt werden.The specific code words should be able to be recognized on the receiving side with the greatest possible certainty. this will makes the noise and interfering signals superimposed by the signals more difficult, in particular when transmitting with multiphase modulation. In the case of two-phase modulation, on the other hand, certain code words can be determined more reliably.

In dem von Ogawa, A. und Ohkawa, M. unter dem Titel: NAIn that by Ogawa, A. and Ohkawa, M. under the title: N A

609849/0575 " 2 "609849/0575 " 2 "

New Eight-Phase Modem System for TDMA" als Beitrag Dk im Tagungsbericht der Second International Conference on Digital Satellite Communication, Paris, Nov. 1972, beschriebenen System werden daher die bestimmten Codewörter mit Zweiphasenmodulation übertragen. Zum Empfangen der bestimmten Codewörter ist ein besonderer Zweiphasendemodulator vorgesehen, der mit seinem Eingang dem Eingang des Mehrphasendemodulators parallel geschaltet ist. Der Aufwand hierfür ist auf der Sendeseite gering, erscheint jedoch auf der Empfangsseite zu hoch.New Eight-Phase Modem System for TDMA "as contribution Dk in the conference report of the Second International Conference on Digital Satellite Communication, Paris, Nov. 1972, the specific code words are therefore transmitted with two-phase modulation. A special two-phase demodulator is provided for receiving the specific code words , the input of which is connected in parallel to the input of the polyphase demodulator.The effort for this is low on the transmitting side, but appears too high on the receiving side.

Bei einer B-Phasenmodulation, wobei m im allgemeinen eine Potenz von 2 ist, werden eine dem Zweierlogarithmus ld m gleiche Anzahl von aufeinanderfolgenden Bitstellen der zu übertragenden Daten zu einem Codewort zusammengefaßt, und bein Übertragen jedes der m möglichen Codewörter durch eine ihm zugeordnete Phasenlage einer Trägerfrequenz gegenüber einer Bezugsfrequenz gekennzeichnet. Die Phasenwinkel der modulierten Signale können geradzahlige oder, wie meist, ungeradzahlige Vielfache des Winkels π/m sein. Auf der Empfangsseite kann der Schrittakt sicherer aus Signalen mit ungeradzahligen Vielfachen des Winkels π/m wiedergewonnen werden. Es ist bekannt und üblich, die ungeradzahligen aus den geradzahligen Vielfachen des Winkels x/m durch eine Achsentransformation zu gewinnen.In a B-phase modulation, where m is generally a power of 2, a number of successive bit positions of the data to be transmitted which is equal to the logarithm of two ld m are combined to form a code word, and when each of the m possible code words is transmitted by a phase position assigned to it Carrier frequency marked against a reference frequency. The phase angles of the modulated signals can be even-numbered or, as is usually the case, odd-numbered multiples of the angle π / m. On the receiving side, the step rate can be recovered more reliably from signals with odd multiples of the angle π / m. It is known and customary to obtain the odd-numbered multiples from the even-numbered multiples of the angle x / m by means of an axis transformation.

Zweiphasensignale für das bestimmte Codewort ergeben sich,Two-phase signals for the specific code word result

BK 75/21 809849/0575 - 3 -BK 75/21 809849/0575 - 3 -

wenn dieses so aufgebaut ist, daß beim Zusammenfassen von Id m Bitstellen nur zwei vorgebbare Codewörter entstehen, im einfachsten Falle, wenn im bestimmten Codewort ein ganzzahliges Vielfaches von Id m aufeinanderfolgenden Bitstellen untereinander gleich sind, oder anders ausgedrückt, wenn der Schrittakt für das bestimmte Codewort Id m-mal langer ist als der Schrittakt der zu übertragenden Daten.if this is structured in such a way that when combining Id m bit positions, only two predeterminable code words are created, in the simplest case, if in the specific code word an integer multiple of Id m successive bit positions are equal to one another, or in other words, if the step act for the specific code word Id m times is longer than the step rate of the data to be transferred.

Die zu der Erfindung führende Aufgabe war es, ein Verfahren anzugeben, durch das in einfacher Weise aus den Vieroder Mehrphasensignalen die darin enthaltenen, durch zweiphasige Signale übertragenen bestimmten Codewörter mit kleinster Fehlerwahrscheinlichkeit ermittelt werden können.The object leading to the invention was to provide a method by which, in a simple manner, the code words contained therein and transmitted by two-phase signals from the four-phase or multi-phase signals smallest error probability can be determined.

Bei den bekannten Verfahren zur m-Phasendemodulation hat der dazu notwendige Bezugsträger gegenüber dem empfangenen Träger eine beliebige von m möglichen Phasenlagen. Es ist jedoch kein Verfahren bekannt, durch das in einfacher Weise der Bezugsträger in die bestimmte, zur Demodulation der Zweiphasensignale notwendige Phasenlage zwingt.In the known method for m-phase demodulation the reference carrier required for this has any one of m possible phase positions with respect to the received carrier. It however, no method is known by which the reference carrier is simply converted into the specific, for demodulation the two-phase signals forces the necessary phase position.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung der Aufgabe ist in Anspruch 1 beschrieben. Es setzt voraus, daß keiner der Koordinatenwerte den Wert Null einnimmt, d.h. daß die emp- -fangenen Signale gegenüber dem Bezugsträger Phasenwinkel etwa gleich den ungeradzahligen Vielfachen des Winkels %/m The method according to the invention for achieving the object is described in claim 1. It assumes that none of the coordinate values takes on the value zero, ie that the received signals with respect to the reference carrier phase angle approximately equal to the odd multiples of the angle % / m

BK 75/21 - % -BK 75/21 -% -

- 609849/0575- 609849/0575

haben oder, vie erläutert, zuvor auf solche Winkel transformiert werden.have or, as explained, previously transformed to such angles.

Nach dem Verfahren ergeben sich aus den die Koordinaten des Signals im Phasenstern kennzeichnenden Wert bei nur zwei möglichen Phasenlagen unabhängig von deren tatsächlichen Phasenlagen immer nur einer von zwei Werten mit gleichem Betrag und unterschiedlichen Vorzeichen. Es läßt sich nachweisen, daß bei Anwendung des Verfahrens sich der Rauschabstand für den neu gewonnenen Wert um mindestens 3 db (bei m a 4, steigend mit m) verbessert. Das festzustellende bestimmte Codewort kann daher bei verrauschten EmpfangsSignalen sicherer erkannt werden.According to the method, the values characterizing the coordinates of the signal in the phase star result at only two possible phase positions, regardless of their actual phase positions, only ever with one of two values same amount and different signs. It can be shown that when using the method the signal-to-noise ratio for the newly obtained value improved by at least 3 db (at m a 4, increasing with m). That The specific code word to be determined can therefore be recognized more reliably in the case of noisy reception signals.

Die Figur zeigt in einem vereinfachten Übersichtsschaltplan die wichtigsten, zum Verständnis wesentlichen Baugruppen des Empfangsteiles eines üblichen Mehrphasenmodems und darin in einem strichpunktierten Rahmen eine beispielhafte Anordnung zum Durchführen des beschriebenen Verfahrens.The figure shows, in a simplified overview circuit diagram, the most important assemblies of the receiving part of a conventional multiphase modem, which are essential for understanding, and therein in a dash-dotted frame a exemplary arrangement for performing the method described.

Die über den Eingang E einlaufenden phasenmodulierten Signale werden durch die von der Trägerfrequenz F mit um 90 Phasenverschiebung gesteuerten Demodulatoren Dl bzw. D2 demoduliert und ergeben dabei die Koordinatenwerte χ und y. Der anschließende Datenempfänger DE gewinnt ausThe phase-modulated signals arriving via the input E are replaced by the signals from the carrier frequency F. 90 phase shift controlled demodulators Dl resp. D2 demodulates and results in the coordinate values χ and y. The subsequent data receiver DE wins from

BK 75/21 - 5 -BK 75/21 - 5 -

60984 9/057560984 9/0575

den Werten χ und y die ursprünglichen Nutzinformationen zurück, gibt diese über den Ausgang A ab, und liefert ferner einen aus den empfangenen Signalen abgeleiteten Takt T. Die Figur zeigt weiterhin die zum Feststellen eines bestimmten Codewortes in einer Signalfolge ebenfalls bekannten Baugruppen Bewerter B, den vom Takt T gesteuerten Abtastschalter AS und den Korrelator K, der nach dem Feststellen des bestimmten Codewortes ein Signal, z.B. als Startzeichen an den Datenempfänger DE liefert.returns the original useful information for the values χ and y, outputs this via output A, and also supplies a clock derived from the received signals T. The figure also shows the assemblies evaluator B, which are also known for determining a certain code word in a signal sequence, the sampling switch AS controlled by the clock T and the correlator K which, after the certain code word has been determined, generates a signal, e.g. as Supplies the start character to the data receiver DE.

Da die Bezeichnungen χ und y den Koordinatenwerten willkürlich zugeordnet sind, sind sie in der gegebenen Vorschrift und im Schaltungsbeispiel untereinander vertauschbar.Since the designations χ and y are arbitrarily assigned to the coordinate values, they can be interchanged in the given specification and in the circuit example.

Zum Durchführen des beschriebenen Verfahrens können an sich bekannte Baugruppen der Analog-Rechner-Technik verwendet werden. Die im strichpunktierten Rahmen der Figur gezeigte Anordnung besteht aus einem Dividierer Q, einem Multiplizierer H und einem Summierer S, jeweils mit zwei Eingängen und einem Integrierglied I. Ein erster der zwei Koordinatenwerte wird erstens einem ersten, dem Dividenden-Eingang des Dividierers und zweitens einem ersten Eingang des Multiplizierers und der zweite Koordinatenwert erstens dem zweiten, dem Divisor-Eingang des Dividierers und zweitens einem ersten Eingang des Summierers zugeführt. DemAssemblies known per se from analog computer technology can be used to carry out the described method will. The arrangement shown in the dash-dotted frame of the figure consists of a divider Q, a multiplier H and a summer S, each with two inputs and an integrator I. A first of the two coordinate values is first a first, the dividend input of the divider and secondly one first entrance of the multiplier and the second coordinate value is fed firstly to the second, the divisor input of the divider and secondly to a first input of the adder. To the

BK 75/21 - 6 -BK 75/21 - 6 -

609849/0575609849/0575

Ausgang des Dividierers ist das Integrierglied, beispielsweise ein einfacher Tiefpaß nachgeschaltet, der Quotientenwerte aus mehreren vorhergehenden Taktzeiten integriert.The output of the divider is the integrating element, for example a simple low-pass filter connected downstream of the quotient values integrated from several previous cycle times.

Der Ausgang des Integriergliedes ist verbunden mit dem zweiten Eingang des Multiplizierers und der Ausgang des Multiplizierers mit dem zweiten Eingang des Summierers. Am Ausgang des Summierers ist die zu bewertende Größe des Zweiphasensignals abnehmbar.The output of the integrator is connected to the second input of the multiplier and the output of the multiplier with the second input of the adder. The value of the two-phase signal to be evaluated is at the output of the adder detachable.

Entscheidend für die Bewertung der durch die beschriebene Anordnung gewonnenen Werte ist allein deren Vorzeichen. Hierfür geeignete Verfahren und Anordnungen sind bekannt. Die Figur zeigt als Bewerter B ein Signumelement, das ohne Berücksichtigung des ihm zugeführten Betrages allein abhängig vom Vorzeichen des ihm zugeführten Wertes +1 bzw. -1 Werte abgibt.The only decisive factor for evaluating the values obtained by the described arrangement is their sign. Methods and arrangements suitable for this are known. The figure shows as evaluator B a sign element without Consideration of the amount added to him solely depending on the sign of the value +1 or -1 returns values.

Die Ausgangssignale des Bewerters werden durch einen vom Takt T gesteuerten Abtastschalter AS in vorgegebenen Abständen abgefragt und zum Korrelator K gegeben, der beim Empfang eines mit ausweichender Wahrscheinlichkeit als richtig anzusehenden bestimmten Codewortes ein Signal z. B. als Startsignal dem Datenempfänger DE zuführt.The output signals of the evaluator are queried by a sampling switch AS controlled by the clock T and sent to the correlator K, which upon receipt of a certain code word that is to be regarded as correct with an evasive probability sends a signal z. B. supplies the data receiver DE as a start signal.

BK 75/21 - 7 -BK 75/21 - 7 -

609849/0575609849/0575

Claims (2)

- 7 Patentansprüche - 7 claims (1·/ Verfahren zum Feststellen eines bestimmten Codewortes (unique word) in den Empfangssignalen eines mit Vieroder Mehrphasen- oder Vier- oder Mehrphasendifferenz-Modulation und kohärenter Demodulation arbeitenden Übertragungssystems, wobei die Zeichen des bestimmten Codewortes mit nur zwei, um l8O gegeneinander verschobenen Phasenlagen übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus den bei der Demodulation zunächst gewonnenen, die Koordinaten eines empfangenen Signals im Phasenstern nach Größe und Vorzeichen wiedergebenden zwei Spannungswerten χ und y eine einzige, nach ihren Vorzeichen zu bewertende Größe des Zweiphasensignals dadurch gebildet wird, daß ein erster der zwei Koordinatenwerte, multipliziert mit dem während mehr es-rer Taktzeiten integrierten Verhältnis des ersten zum zweiten Koordinatenwert, zum zweiten Koordinatenwert addiert wird.(1 · / Method for determining a specific code word (unique word) in the received signals of a working with four or multi-phase or four or multi-phase difference modulation and coherent demodulation Transmission system, the characters of the specific code word being transmitted with only two phase positions shifted by 180 relative to one another, characterized in that from the demodulation initially obtained, the coordinates of a received signal in the phase star according to size and sign reproducing two voltage values χ and y a single one, according to The magnitude of the two-phase signal whose sign is to be assessed is formed by the fact that a first of the two Coordinate values, multiplied by the ratio of the first to the second coordinate value, is added to the second coordinate value. 2. Schaltung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch . 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den zwei Koordinatenwerten durch einen Dividierer (Q) ein erster in das Verhältnis zum zweiten gesetzt wird, daß der gewonnene Quotient durch einen Multiplizierer (M) mit dem ersten2. Circuit for performing the method according to claim. 1, characterized in that a first of the two coordinate values is converted into the Relation to the second is set that the quotient obtained by a multiplier (M) with the first BK 75/21 - 8 -BK 75/21 - 8 - 609849/0575609849/0575 Koordinatenirert multipliziert wird, daß zu dem Produkt durch einen Summierer (S) der zweite Koordinatenwert addiert wird, und daß daa Ausgangssignal des Summierers die zu bewertende Größe des Zweiphasensignalee darstellt.Coordinate value is multiplied so that the second coordinate value is added to the product by a summer (S) is added, and that the output signal of the adder is the value of the two-phase signal to be assessed represents. BK 75/21BK 75/21 609849/0575609849/0575
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Date Code Title Description
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8327 Change in the person/name/address of the patent owner

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