DE2529995B2 - Synchronisierverfahren für die Anwendung eines Burstes in einem TDMA-Nachrichtenübertragungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Synchronisierverfahren für die Anwendung eines Burstes in einem TDMA-Nachrichtenübertragungssystem, insbesondere einem TDMA - Satelliten-Nachrichtenübertragungssystem, in welchem Burstsignale von mehreren Stationen in einem Rahmen an bestimmten Plätzen untergebracht sind.

Der Erstzugriff zum TDMA-System ist ein Prozeß, bei dem in einem Satelliten ein Burstsignal einer Erdefunkstelle, die eine Verbindung herstellt (nachfolgend als verbindungssuchende Station bezeichnet), in einer von mehreren Zeitlücken bestimmter Länge, die zuvor in einem Rahmen vorgesehen sind, untergebracht wird, wodurch eine Synchronisation des Kommunikationsbursts der verbindungssuchenden Station mit dem einer anderen Station hergestellt wird, die bereits mit dem Satelliten in Verbindung steht. Um das Burstsignal im Erstzugriff in einer bestimmten Zeitlücke unterzubringen, ist es nötig, einen bestimmten Zeitpunkt zu bestimmen, bei dem der Burst von der Station ausgesendet werden soll. Hierfür wird in einem bisher bekannten System die Messung der Laufzeit von der Erdefunkstelle zum Satelliten erforderlich. In der Praxis ist die Messung der Laufzeit jedoch äußerst mühsam. Da nämlich Erdefunkstellen an geografisch verschiedenen Punkten angesiedelt sind, sind die Abstände zwischen ihnen und dem Satelliten, das heißt die Laufzeit der elektrischen Wellen dazwischen, untereinander nicht gleich, und daß außerdem auch die sogenannten Synchronsatelliten, die also scheinbar einen festen Platz einnehmen, sich geringfügig bewegen, schwankt in jedem Augenblick auch die Laufzeit; darüber hinaus wird dann von Entfernungsinformationen Gebrauch gemacht, die gesondert hergestellt we:rden, was außerdem groß ange-

legte Anlagen erforderlich macht. Mit anderen Worten, es sind komplizierte und zeitraubende Vorgänge vonnöten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein System zu schaffen, mit dem der Aussendezeitpunkt für ein Burst bestimmt werden kann, um auf diese Weise eine einfache, schnelle und genaue Bestimmung des Aussendezeitpunkts für die Erdefunkstelle festlegen zu können, ohne daß beim Erstzugriff die Laufzeit festgestellt v/erden muß.

Um die Erfindung einfacher erläutern zu können, wird zunächst eine kurze Beschreibung der sogenannten Niedrigpegelmethode gebracht, die eine der üblichen Erstzugriffsmethoden ist und die eine gewisse Verbindung mit der Erfindung hat.

In dieser Niedrigpegelmethode wird ein Erstzugriffssignal, durch das ein spezieller Punkt eines Burstsignals, z. B. die Anstiegsstelle des Burstsignals, markiert ist, mit einem Pegel ausgesandt, der niedrig genug ist, ein Kommunikationsburstsignal einer anderen Station, die bereits in Verbindung ist, merklich zu stören, und ein Kommunikationsburstsignal wird statt des Erstzugriffssignals im Sendezeita>;genblick übertragen, wenn die markierte Stelle des Erstzugriffssignals in eine bestimmte Zettlücke aufgenommen wurde.

Die Wellenform des verwendeten Erstzugriffssignals ist ein Impuls, eine kontinuierliche Welle (Sinuswelle oder Rechteckwelle), ein PN-Code oder dergleichen, die gewöhnlich in einer modulierten Wellenform übertragen werden. Da das Erstzugriffssignal mit äußerst niedrigem Pegel im Vergleich zu den Kommunikationssignalen übertragen wird, wie bereits beschrieben, werden die folgenden zwei Methoden angewendet, um den markierten Punkt mit der benötigten Genauigkeit zu ermitteln. In der einen Methode wird, da die Zeitlücke, in die das Burstsignal untergebracht werden soll, leer ist, so daß angenommen werden kann, daß ein ausgezeichnetes S/N-Verhältnis vorhanden ist, die Feststellung des markierten Punktes des Erstzugriffssignals nur in dieser Leerlaufzeitlücke zustande gebracht. Bei der anderen Methode wird das S/N-Verhältnis mit Hilfe des Schmalbandfilterns verbessert, unabhängig davon, ob das Erstzugriffssignal sich mit den Kommunikationsburstsignalen anderer Stationen überlappen oder nicht, und dann wird der markierte Punkt des Erstzugriffssignals festgestellt. Die Erfindung benutzt die erstere Methode.

Die herkömmliche Art eines Transponders auf einem Satelliten ist breitbandig und von ausgezeichneter Linearität für die gesamte Verstärkung vieler Träger, um Querrrodulationen zu verhindern. Deshalb wurde die letztere Art der beiden genannten Methoden, die nicht zeitaufwendig und einfach im Betrieb ist, bisher ebenfalls dazu benutzt, den markierten Punkt festzustellen. Zukünftig jedoch und speziell dann, wenn das TDMA-System in den praktischen Gebrauch eingeführt ist, wird erwartet, daß der Satellit eine Trägerwelle mit einem Transponder verstärkt und im Hinblick auf eine effiziente Leistungsausnutzung im nichtlinearen Bereich arbeitet. Somit führt der Transponder einen nichtlinearen Betrieb durch, wenn ein Kommunikationsburst da ist, und es ist zu befürchten, daß der nichtlineare Betrieb eine große Phasen-Schwankung des Erstzugriffssignals von niedrigem Pegel hervorruft, die dem Burstsignal überlagert ist. Diese Phasenschwankung erzeugt eine Differenz in der Phase des Erstzugriffssignals, das den Satellitentransponder durchläuft zwischen dem Teil des Signals, der sich mit dem Kommunikationssignal überlappt, und dem nichtüberlappenden Teil, Daraus folgt dann, > daß der markierte Punkt des empfangenen Erstzugriffssignals die obengenannte Phasenschwankung aufweist, was einen ernsthaften Fehler in sich birgt. In Anbetracht des Vorstehenden ist die Erfindung so ausgelegt, daß ein besonderes Erstzugriffssignal

^|n zum Satelliten gesendet wird, und auf der Empfangsseite wird das Erstzugriffssignal in der Zeitlücke festgestellt, die der verbindungssuchenden Station zugeordnet ist; und abhängig von diesem festgestellten Ergebnis wird dann die Ubertragungszeitsteuerung

i> für das Burst der Erdefunkstelle bestimmt.

Die Erfindung wird nun anhnd der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 ein das Prinzip der Erfindung zeigendes Diagramm eines Signalaufbaus,

μ Fig. 2 ein weiteres Diagramm eines Signalaufbaus zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips,

Fig. 3 A und 3B Blockschaltbilder, die die Sendeseite und die Empfangsseite eines Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellen,

Fig. 4 das Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Empfängerseite gemäß der Erfindung.

Das Grundlegende der Erfindung wird in Verbindung mit Fig. 1 dargestellt In der Fig. 1 bezeichnet

jo F die einzelnen Impulsrahmen, und mit den Indizes ist ihre jeweilige Zahl angegeben. Im ersten Rahmen F₀ wird ein Signal vom Zustand »1« fortwährend gesendet. Im folgenden Rahmen F₁ besteht das Signal zum überwiegenden Teil aus dem Signalzustand »0«,

r> in das ein Signal des Zustandes »1« von der Signalbreite τ (dieses Signal wird! nachfolgend der Einfachheit halber als τ-Signal bezeichnet) eingebettet ist. Die Stellung des τ-Signals verschiebt sich innerhalb des Impulsrahmens um jeweils, den Betrag Δ. Zum Bci-

4» spiel ist dann die Stellung des r-Signals im Impuisrahmen F_{n + (} um η ■ Δ gegen die Stellung im ersten Impulsrahmen verschoben. Diese Verschiebung setzt sich im wesentlichen über die gesamte Impulsrahmenlänge fort, bis das r-Signal die Stellung rechts von der

■»-> im Impulsrahmen F₁ gezeichneten Stellung einnimmt, so daß es unmittelbar vor dem nächsten Rahmen steht, woraufhin es dann wieder in die im Rahmen F₁ gezeigte Stellung übergeht. Eiin derartiges Erstzugriffssignal, das senderseitig erzeugt und vom Sender aus-

Vi gesendet wird, wird während der Laufzeit verzögert jedoch in genau derselben Form, in der es ausgesendet worden ist, empfargen. Wenn nun ein Öffnungsgate G_a von geeigneter Breite, das in der Zeitlücke, d<e der verbindungssuchenden Station zugeordnet ist, un-

>i tergel rächt ist, in eine solche Position eingesetzt ist, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, dann werden die Signale der Zustände »1«, «0« und »1« in dem Öffnungsgate G₁ im Rahmen F₀ festgestellt und so auch in den Rahmen F₁, F₂, F, bis F_{n +} ,. Somit ist die An-

M) zahl der Rahmen vom Zustand »1« im Rahmen F₀ bis zum Zustand »1« im Rahmen F ₊ , gleich n, und die Ubertragungszeitsteucrung in dem Fall, in dem das τ-Signal im Öffnungsgate G₁, empfangen wi/d, wird um η · Δ relativ zur Rahmenzeitsteuerung des Rah-

h-> mens F₀ verschoben. Folglich werden Kommunikationsbursts, die mit dieser Zeitsteuerung ausgesendet werden, in vorbestimmten Zeitlücken untergebracht.

Wenn ein C/N-Verhältnis des empfangenen Signais

hinreichend hoch ist, da die Signalauffindungswahrscheinlichkeit voll gegeben und die Wahrscheinlichkeit eitler Falschauffindung hinreichend klein ist, so kann die Feststellung des Zustandes in »1« ohne Fehler erzielt werden.

Demnach kann das prinzipielle Diagramm der Fig. 1 in der dargestellten Form verwendet werden. Dei der praktischen Satellitenübertragung ist es, da das C/N-Verhältnis des empfangenen Signals niedrig ul, besser, eine Mittelwertbildung einzuschalten, um genau den Zustand »1« aufzufinden, in dem die Wahrscheinlichkeit der Signalauffindung und die einer Falschermittlung verbessert werden. Zu dem Zweck werden vorzugsweise mehrere Rahmen F_n, in denen der Zustand »1« fortgesetzt vorkommt, verwendet und wird vorzugsweise für die Feststellung des impulsförmigen Signals vom Zustand »1« die Breite r des impulsförmigen Signals so gewählt, daß das Öffnunggate G. zum Zwecke einer Mittelwertbildung mit diesem Signal um ein Mehrfaches überlappt. Natürlich wird, um eine Mittelwertbildung zu erzielen, die Anzahl der Rahmen für die Mittelwertbildung zu der Zahl der gezählten Rahmen hinzuaddiert, so daß es nötig ist, zuvor einen Ausgleich für die hinzugefügten Rahmen zu schaffen. Außerdem wird in Fig. 1 das Signal des Zustandes »1« als Signal r benutzt. Wenn jedoch dieser Signalteil durch das Signal vom Zustand »0« ersetzt wird und der andere Signalteil aus dem Signal vom Zustand »1« zusammengesetzt wird, während die Anzahl der Rahmen von der ersten Feststellung des Zustandes »1« bis zur nächsten Feststellung des Zustandes »0« auf der Empfängerseite gezählt wird, sind die Ergebnisse von den an obiger Stelle beschriebenen ohne Abweichung.

Nachdem das Signal vom Zustand »1« über einen Rahmen fortgesetzt wurde, wird der Zustand »1« oder »0«, der als Signal r verwendet wurde, verschoben (die Verschieberichtung kann auch nach links sein) in den Zustand »0« oder »1«, und die Breite des Signals τ wird konstant gehalten. Auch ist es bei einer derartigen Methode, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, möglich, exakt dieselben Ergebnisse zu erhalten, wie sie bei der oben beschriebenen Methode erzielt werden. Die Bezugsziffern und Buchstaben in Fig. 2 sind genau dieselben wie die in Fig. 1. Der Unterschied gegenüber Fig. 1 besteht nur darin, da die Dauer des Signals τ um den Faktor Δ je Rahmen im Vergleich zum obengenannten Fall verlängert ist. Wenn das Signal vom Zustand »0« als Signal τ statt eines Signals vom Zustand »1« verwendet wird, lassen sich dieselben Ergebnisse erzielen.

Fi g. 3 zeigt-Jm Ausführursgsbeispie! der Erfindung, das nach dem anhand der Fig. 1 beschriebenen Prinzip aufgebaut ist. Die Fig. 3 A und 3B zeigen die Sende- bzw. Empfangsfunkstelle. In beiden Figuren ist mit α, die Eingangsklemme für ein Erstzugriffsstartsignal bezeichnet, das ein Signal für das Aussenden eines Erstzugriffssignals zum Beginnen des Erstzugriffs ist, welches üblicherweise in einer Befehlssteuereinheit eines TDM Α-Terminals erzeugt wird. a₂ bezeichnet eine Eingangsklemme für Rahmenimpulse (Folgedauer beispielsweise 125 Mikrosekunden), die zur Schaffung der Positions- und Wiederholungszeitsteuemng eines Burstsignals eingesetzt werden, welche in der TDMA-Übertragung benutzt werden und die überall in TDMA-Terminals Einsatz finden. a_} bezeichnet den Eingang für Kommunikationssymboltaktimpulse (z. B. 40 Nanosekunden), die nötig sind, um eine Übertragungsgeschwindigkeit der Information im Sendeabschnitt zu erzeugen. Der Anschluß a₄ dient zum Aussenden eines Erstzugriffssignals des Zwischenfrequenzbandes. Über die Klemme α, wird das Erstzugriffssignal der Zwischenfrequenz empfangen, a, bestimmt eine Rahmenimpulseingangsklemme gleich dem Eingang a₂ ■ α, ist ein Ausgang, über der Impulse ausgesendet werden, welche über die Anzahl der gezählten Rahmen Aufschluß geben. Schließlich ist mit α, ein Eingang für ein Öffnunggate bezeichnet, was ein Fenster zum Einfangen eines einzigen Wortes ist, das in einem Burst im wesentlichen an dessen Anfang untergebracht ist und dessen Breite im Erstzugriff ein wenig vergrößert ist. Die weiteren Schaltungselemente sind: 1 ein Gatter; 2 ein Signalgcnerator zur Erzeugungeines Signals vom Zustand »I« wahrend einer bestimmten Anzahl von Rhamen; 3 ein Zählet zum Zählen der Anzahl von Rahmen; 4 ein Verzögcrungszähler, der beispielsweise einen Maßstab von /₂, (125/0,04) + 10 hat, um das Signal τ mm eine £eit ι je Raiimen zu verschieben; 5 ein monostabiler Multivibrator, der mit Überlaufträgerimpiilsen auf der Verzögerungszähler 4 einwirkt, um Impulse einet Breite τ zu erzeugen; 6 ein Gatterkreis; 7 ein Trägcrgcncrator; 8 ein Zwischenfrequenzverstärker; SW₁ ein Schalter. In Fig. 3B werden mit folgenden Bezugszeichen gekennzeichnet: 9 ein Zwischenfrequenzverstärker einschließlich Filterkreis; 10 eir Hüllkijrvcndctcktor; 11 ein Vergleichsentscheidungskreis, der den Ausgang des Hüllkurve ndetektor« 10 mit einem bestimmten Bezugswert vergleicht, um dann zu entscheiden, ob ein Signal im Öffnungsgate vorhanden ist oder nicht, wobei dieser Kreis aus einei Kombination beispielsweise eines Differentialverstärkers mit konstantem Bezugseingang und einem UND-Kreis aufgebaut ist; 12 ein Digitalintegrator-Detektor zum digitalen Integrieren des Ausgangs de Vergleichs-Entscheidungskreises 11, um Anwesenheit oder Fehlen eines Signals durch die Entscheidung mit einer Majoritätslogik festzustellen; 13 ein Rahmenzähier; 14 ein Steuerkreis, der beispielsweise au; einem Zähler und einem Gatter zusammengesetzt isi und bei jeder Aufnahme eines Impulses, der anzeigt daß der Digitalintegrator-Detektor 12 die Anwesenheit eines Signals festgestellt hat, eintn Löschimpuh erzeugt, wodurch der Digitalintegrator-Detekior 12 und der Rahmenzähler 13 gesteuert werden. Aus derr vorstehend genannten Aufbau der Schaltungsanordnungen nach den Fig. 3 A ur?d "^B geht hervor, daC diese so gestaltet sind, daß eine Unterscheidung zwischen Zustand »1« und »0« geschaffen wird in Forrr von Vorhandensein oder Fehlen eines Signals ir Fig. 1. Außerdem werden der Rahmenimpuk ur?d da; Öffnungsgate in einem nicht dargestellten TDMA Satellitenübertragungssystem gebildet.

Die Arbeitsweise des vorstehend beschriebener Ausführungsbeispiels soll nun erläutert werden. Wem das Erstzugriffsstartsignal von der Klemme β, kommt leitet der Gatterkreis 1 einen von der Eingangs klemme a₂ kommenden Rahmenimpuls dem Signa! generator 2 und dem Zähler 3 zu. Unter dem steuern den Einfluß des Zählers 3 erzeugt der Signalgenera tor 2 fortwährend das Signa! vom Zustand »1 < während einer bestimmten Anzahl von Impulsrahmei vom ersten Impulsrahmen an. Der Schalter SW₁ wire zuerst mit der Seite verbunden, die in der Zeichnunj als geschlossen dargestellt ist, so daß der Ausgang von Signalgeneratorkreis 2 den Gatterkreis 6 über der

Schalter 5Jf₁ öffnet, um damit den Ausgang des Trägergenerators 7 auf den Zwischenfrequenzverstärker 8 zu geben, dessen Ausgang wiederum über die Klemme a_A vn ein Hochfrequenzübertragungssystem (nicht gezeigt) weitergeleitet wird. Wenn der Zähler 3 eine bestimmte Anzahl von Rahmen gezählt hat, schaltet der Trägerimpuls des Zählers 3 den Ausg3"gszustand des Signalgenerators 1 auf »0« und löscht den Verzögerungszähler 4, und gleichzeitig schaltet der Schalter SW₁ auf die andere Seite über. Durch das Löschen des VerzögerunRszählers 4 wird ein Impuls auf den monostabilcn Multivibrator 5 in diesem Augenblick gegeben, von dem ein Impuls vom Zustand »1« und mit der Dauer r auf den Gatterkreis 6 über den Schalter .VH', abgegeben wird, wodurch ein Ausgangswert des Tragergenerators 7 für die Zeit r hervorgerufen wird. Dieser Zustand entspricht gerade dem Rahmen F₁ in Fig. 1. Nach dem Loschen des Verzögerungszählers 4 /iihlt dieser die Ubertragungssymboltaktimpulse. die \<in der Klemme 3 für jede Dauer eines Rahmens F plus einer Zeit τ zugeführt werden, und gibt seine Triigerimpulsc an den monostabilen Multivibrator 5 ab, wodurch erzielt wird, daß der Ausgang des Trägergeneratorkreises 7 für jede Zeitdauer r um die Zeit Δ je Rahmen verschoben wird, wie dies für die Rahmen F\ bis F_n gezeigt ist.

Das Erstzugriffssignal. das von der Klemme 4 ausgesendet wird, wird in ein Signa! von Radiofrequenz umgewandelt und dann verstärkt und schließlich über die Antenne zum Satelliten hin ausgesendet. Das Lrstzugriffssignal. das über den Satellitentransponder zur F.rde zurückkommt, wird von der Antenne aufgefangen und dann verstärkt und anschließend in ein Signal eines Zwischenfrequenzbandes umgewandelt, wonach es dann auf die Klemme 5 des Empfängerteils gelangt.

Das aufgefangene F.rstzugriffssignal wird im Zwischenfrequenzverstärker 9 mit anschließendem Filterkreis verstärkt und in seiner Bandbreite beschnitten und danach im Hüllkurvendetektor 10 nach seiner Hüllkurve bestimmt. Der Ausgang wird mit bestimmten Bezugswerten im Vergleichs-Entscheidungskreis 11 verglichen, und wenn der festgestellte Ausgangswert einen Bezugswert überschreitet, wird entschieden, daß ein Signa! vorliegt, während dann, wenn der Bezugswert nicht erreicht wird, entschieden wird, daß kein Signal vorhanden ist. Diese Entscheidung wird in bezug auf die Dauer des Öffnungsgates gemacht, das von der Klemme 8 zugeleitet wird. Da das CN-Verhältnis des Erstzugriffssignais. das vom Satelliten empfangen wird, im allgemeinen niedrig ist, wie bereits erwähnt, kann die Entscheidung, ob ein Signal vorhanden ist oder nicht, bei einem einzigen Entscheidungsvorgang leicht zu einer Fehlentscheidung führen. Um derartige Fehlentscheidungen soweit wie möglich auszuschließen, wird der Ausgang des Vergleichs-Entscheidungskreises 11 auf einen Digitalintegrator-Detektor 12 gegeben, der diese Entscheidung nach einer Majoritätslogik trifft, so daß, wenn bei η von m Rahmen ein Ausgangswert des Vergleichs-Entscheidungskreises 11 festgestellt wird, das tatsächliche Vorhandensein eines empfangenen Signals festgelegt wird, wenn η größer V₂ m ist. In diesem Fall ist es auch möglich, eine derartige Feststellmethode anzuwenden, daß, wenn ein Pegel nach Integrationsimpulsen in einer analogen Weise einen bestimmten Bezugswert übersteigt, das Vorhandensein des Signals als festgestellt gilt. Der Digitalintegrator-Detektor 12 stellt also die Anwesenheit eines Signals zweimal fest, wie beschrieben (siehe F₀ und F_{n +} , in Fig. 1), so daß, wenn Anwesenheit des Signals das erstemal festgestellt wurde, der festgestellte Impuls dem Steuerkreis 14 zugeleitet wird, um das Gate des Rahmenzählers 13 zu öffnen und um gleichzeitig den Digitalintegrator-Detektor 12 zu löschen, um ihn für die nächste Signalfeststellung bereitzuschalten. Wenn im Digitalintegrator-Detektor 12 die zweite Feststel lung aufgenommen wurde, daß ein Signal angekommen ist, wird das Zählen des Rahmcnzahlers 13 gestoppt, so daß die Anzahl der zwischen der ersten und der zweiten Feststellung auftretenden Rahmen an der Klemme a₇ ansteht. Die Zahl der gezählten Rahmen kommt dann zu einer Befehlssteuereinheit des TDMA-Übertragungssystems, was hier nicht gezeigt ist. Wenn angenommen wird, daß die gezählte Zahl der Rahmen beispielsweise in ist, dann werden die Kommunikationsbursts in einem Zeiiaugenniick atisgesandt, wenn die Rahmenimpulse, die der Ausgangsklemme a, zugeführt werden, um m Δ verschoben sind, und dann ist die Synchronisationsbeziehung gegenüber den Bursts anderer Stationen hergestellt.

Bei obigem Beispiel wird die Entscheidung, ob ein empfangenes Signal vorliegt oder nicht, lediglich mit Hilfe des Öffnungsgates von relativ geringer Breite getroffen. Bei der Entscheidung über das Signal τ wird vorgezogen, daß das Öffnungsgate geringe Breite hat. damit die Lage des Anwesenheitssignals genau ausfindig gemacht werden kann. Bei der Feststellung, ob das Signal vorhanden ist, für eine bestimmte Zahl von auf den ersten Rahmen folgenden weiteren Rahmen kann das Öffnungsgate irgendwo im Rahmen sein, so daß es wirksamer ist, das Signal während einer bestimmten Zeitlückc festzustellen. Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung (und hier nur die Empfängerseite), das derart gestaltet ist, daß ein enges Offnungsgate und ein weites Öffnungsgate für die Entscheidung, ob ein empfangenes Signal für eine bestimmte Anzahl von Rahmen vorhanden ist oder nicht, und für die Entscheidung, ob das Signal τ vorhanden ist oder nicht, eingesetzt werden. In Fi^,. 4 sind dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Fig. .1, sofern sie die gleichen Elemente bezeichnen. Die Be-/iigsziffer IS bezeichne- einen Integrations-Vorgleichsentschcidungskrcis, und mit 16 ist ein zweiter Digitalintegrator-Detektor gekennzeichnet, der sich von dem Digitalintcgrator-Detektor 12 unterscheidet. Ferner ist ein Eingang a_v für ein weites Offnungsgate vorhanden sowie ein Scnaiier SW₂. Der Aufbau der Scndefunkstcllc entspricht dem in der Fig. 3 A gezeigten Aufbau, wobei lediglich der vom Zähler 3 gezählte Wert kleiner wird. Aus der folgenden Beschreibung anhand der Fig. 4 wird dies verständlich.

Wie für den Fall der Fi g. 3 A und 3 B wird das empfangene Erstzugriffssignal des Zwischenfrequenzbandes von der Eingangsklemme a_s dem Zwischenfrequenzverstärker a₉ mit zugehörigem Filterkreis zugeführt, und danach wird vom Hüllkurvendetektor 10 seine Hüllkurve festgestellt. Der Schalter 5W₂ steht zuerst auf der in der Zeichnung dargestellten Seite, so daß der Ausgang über die festgestellte Hüllkurve auf den Integrations-Vergleichs-Entscheidungskreis 15 gegeben wird, in dem das Eingangssignal mit dem weiten Öffnungsgatesignal, das von der Klemme a₉ zugeleitet wird, festgestellt und dann in analoger Weise integriert wird. Durch diese Integra-

tion wird das C/N-Verhältnis des Eingangssignals, äquivalent verbessert, und eine Entscheidung durch Vergleich mit einem bestimmten Bezugswert wird mit: hoher Genauigkeit durchgeführt gegenüber dem Fall des schmalen Öffnungsgate.

Damit wird die Anzahl der Mittelwertbildungen de« entschiedenen Etgebnisses vermindert. Namentlich der zweite Digitalintegratordetektor 16 erhält die Entscheidung duich Majoritätlogikoperation, indem: er die Feststellung von Vorhandensein oder Nichtvor-· handensein mit einer kleineren Anzahl von Operationen trifft als im Falle des Digitalintegrator-Detektors 12, und wird ein Signal festgestellt, dann wird die Information auf den Rahmenzähler 13 gegeben, so daft dieser das Zählen der Rahmenimpulse vom Eingang a₆ beginnt. Wenn ein Ausgang vom zweiten Digitalintegrator-Detektor 16 erzeugt wurde, wird der Schalter SW₂ in die zweite Stellung umgeschaltet, so daß er das nächste Signal τ feststellt, und das Signal τ wird genauso festgestellt w;c bei dem Bc;sp;e! "ach der: Fig. 3. Es genügt, daß der Digitalintegrator-Detektor 12 die Tatsache der Signalfeststellung nur einmal erhält, anders ais im Faiie des Beispiels nach Fig. 3, so daß ein Kontrollkreis wie in Fig. 3 nicht nötig ist. Auch wird im Falle der Fig. 4 das gezählte Ergebnis durch den Rahmenzähler 13 und der Klemme O₇ au¹: der Befehlssteuereinheit des (nicht gezeigten) TDMA-Systems gegeben, wo es weiterverarbeitet wird.

Die voranstehende Beschreibung wurde zwar in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen gebracht, die die Prinzipien der Erfindung, die in Fig. 1 dargelegt sind, verwirklichen, doch versteht es sich, daß auch Ausführungsbeispiele, die die Prinzipien gemäß Fig. 2 ausnützen, in gleicher Weise gebaut werden können. Außerdem sind die Zustände »1« und »0« der Fig. 1 bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 als Vorhandensein oder NichtVorhandensein eines Signals beschrieben. Dem Fachmann ist es jedoch klar, daß die Erfindung auch in der Weise verwirklicht wenden kann, daß z. B. unter Anwendung des FSK-Systems die Zustände »1« oder »0« in Form zweier unterschiedlicher Frequenzen oder bei einem PSK-System in Form unterschiedlicher Phasenlagen verwirklicht werden können.

Wie im einzelnen in der vorstehenden Beschreibung erläutert wurde, werden zwei verschiedene Zustände »0« und »1« in den Begriffen einer Digitalkodierung, »/,« und »/₂« in den Begriffen der Frequenzkodierung und »Phase 0« und »Phase π« in den Begriffen der Phasenkodierung definiert und stellen einen »ersten Zustand« und »zweiten Zustand« dar. Auf der Senderseite wird ein Signal, in dem ein Rahmen (wenn nötig mehrere Rahmen) zur Gänze aus dem »ersten Zustand« besteht, zuerst ausgesendet und dann Signale, in denen ein Rahmen aus dem »ersten Zustand« und »zweiten Zustand« bestehen, anschließend gesendet, wobei Lage oder Dauer des »er-5t£!T Z'JEtarides* in einem R->hrnen »eändert wird. Auf der Empfängerseite wird die Anzahl der Rahmen in dem Intervall zwischen dem Empfang des Signals, in welcl'iem ein Rahmen zur Gänze aus dem »ersten Zustand« besteht, bis ein Signal aufgefangen wird, das aus dem »ersten Zustand« oder »zweiten Zustand« besteht, gezählt in der Zeitlücke eines Rahmens, der derselben Station zugeordnet ist. Unter Verwendung des Zählwertes kann die Sendezeitsteuerung des Übertragungsbursts leicht bestimmt werden. Auch wenn ein nichtlinearcr Verstärker im Satellitentransponder eingesetzt ist, kann sehr schneller Erstzugriff erreicht werden, ohne daß der Verstärker darauf einen Einfluß hat. Außerdem dient das System nach der Erfindung dazu, das Erstzugriffssignal in der zugeordneten Zeitlücke im Rahmen festzustellen und ist deshalb anwendbar für den Erstzugriff in TDMA-Ubertragungssystemen, die die Satellitenschalttechnik verwenden, bei welcher der Rahmen in einem Satelliten unterteilt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Synchronisierverfahren für die Anwendung eines Burstes in einem TDMA-Nachrichtenühiertragungssystem, insbesondere einem TDMA-Satelliten-Nachrichtenübertragungssystem, in welchem Burstsignale von mehreren Stationen in einem Rahmen an bestimmten Plätzen untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet,daß auf der Senderseite ein erstes Signal (F₀) ausgesendet wird, das aus einem ersten Signalzsutand über e ine gesamte Rahmenlänge (F) besteht, die durch die Senderahmenzeitsteuerung vorgegeben ist, mnd dann ein zweites, drittes, viertes... Signal (F₁, F₂, F_i...F_ll) ausgesendet wird, die sämtich aus dem ersten Signalzustand und einem zweiten, davon verschiedenen Signalzustand bestehen, während Lage und Dauer des ersten Signalzustandes in einem Rahmen um einen bestimmten Betrag (Δ) verschoben werden, und daß auf der Empfängerseite die Anzahl der Rahmen der übertragenen Burstsignale während der Dauer von der Feststellung des ersten Signals bis zur Feststellung des nächsten ersten oder zweiten Zustandes bei einer bestimmten Zeitlücke in einem Rahmen der Burstsignale gezählt wird und die Senderzeitsteuerung derselben Station, die auf der Senderahmenzeitsteuerung beruht, anhand der gezählten Zahl von Rahmen (M) und des bestimmten Betrages (Δ) bestimmt wird.

2. Einrieb f'ing zur Durchführung des Verfiihrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig ein erstes UND-Gatter (1) zur Erzeugung eines UND-Aiisgan^s aus einem Startsignal (α,) und den Rahmeninvulsen (o₂) vorgesehen ist, daß ein Signalgenerator (2) mit dem Ausgang des ersten UND-Gatters (1) verbunden ist zur Erzeugung eines Signals vom ersten Zustand abhängig vom Ausgang des UND-Gatters, daß ein erster Zähler (3) zum Zählen der Riiihmenimpulse am Ausgang des ersten UND-Gatters vorgesehen ist, um das Signal des ersten Zustandes durch Steuern des Signalgenerators abhängig von dessen Trägerimuls zu beenden, daß ein zweiter Zähler (4) zum Zählen von Symbolimpulsen (a_}) vorgesehen ist, die dazu dienen, auf der Sendurseite eine Kommunikationsgeschwindigkeit nach dem Trägerimpuls des ersten Zählers (3) zu erzeugen, um eine Dauer der einen Rahmenlänge (F) plus dem bestimmten Betrag (Δ) durch Intervalle der Trägerimpulse desselben Zählers (4) zu bestimmen, daß ein monostabiler Multivibrator (5) mit einer Zeitkonstante (Δ) vorgesehen ist, der durch die Trägerimpulse des zweiten Zählers <4) gesteuert wird, daß ein Schalter (S W.) vorgesehen ist, der anfänglich den Ausgang des Signalgeneirators (1) auswählt und anschließend den Ausging des monostabilen Multivibrators (5) anwählt, nachdem der Trägerimpuls des ersten Zählers (3) aufgetreten ist, und daß ein Trägergenerator (7) und ein zweites UND-Gatter (6) vorgesehen simd, um einen UND-Ausgang aus den Ausgangswerien des Schalters (SW_x) und des Trägergenerators (7) zu bilden (Fig. 3A).

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängerseite eine Schwellwerteinrich-

tung (11) enthält zum Auffinden der übertragenen Burstsignale unter Verwendung eines schmalen Öffnungsgateimpulses (a₈), der die vorbestimmte Zeitlücke definiert, daß ferner ein Digitalintegrator (12) vorgesehen ist, der mit dem Ausgang der Schwellwerteinrichtung (11) verbunden ist, um den ersten Zustand festzustellen, und daß ein dritter Zähler (13) vorgesehen ist, der die Rahmenimpulse (o₆) vom ersten Feststellaugenblick des ersten Zustandes bis zum zweiten Festellaugenblick des ersten Zustandes zählt, um die Anzahl (m) von Rahmen zu erhalten (Fig. 3B).

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zweite Schwellwerteinrichtung (15) zum Auffinden der übertragenen Burstsignale unter Verwendung eines verhältnismäßig breiten Öffnungsgateimpulses (a₉) verglichen mit den engen Offnungsgateimpulsen (a₈), durch einen zweiten Digitalintegrator (16), der mit dem Ausgang der zweiten Schwellwerteinrichtung (15) verbunden ist, um den ersten Zustand festzustellen, und durch einen zweiten Schalter (STK₂) zum Schalten der übertragenen Burstsignale von der zweiten Schwellwerteinrichtung (15) zur ersten Schwellwerteinrichtung (11) abhängig vom A.usgang des zweiten Digitalintegrators (16) (Fig. 4).