DE2534888A1

DE2534888A1 - Antennendiversity mit speicherung von signalpegeln

Info

Publication number: DE2534888A1
Application number: DE19752534888
Authority: DE
Inventors: Armin Dipl Ing Bergander
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1975-08-05
Filing date: 1975-08-05
Publication date: 1977-02-17
Also published as: DE2534888C2

Description

"Antennendiversity mit Speicherung von Signalpegeln" Die Erfindung betrifft e in ein Antennendiversityverfahren.
ei den Diversitvverfahren unterscheidet man zwischen Empfängerdiversity, bei welchem im Falle von Empfangsstörungen eine Umschaltung von einem auf einen anderen von mehreren Inipfängern mit jeweils separater, fest angeschalteter Antenne vorgenommen wird, und Antennendiversity, bei dem zu einem Empfänger mehrere Antennen gehören in der Weise, daß der Empfängereingang jeweils dann, wenn die Antennenspannung einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, auf eine Antenne mit ausreichender Antennenspannung weitergeschaltet wird. Die Schwankungen der Antennenspannungen sind auf ausbreitungsbedingte Schwunderscheinungen bei den elektromagnetischen Wellen zurückzuführen. Von Bedeutung sind hier insbesondere die tiefen Schwundeinbrüche, die jeweils in einem Zeitabstand von Sekunden auftreten. Bei Verwendung von Antennen, die unterschiedlich polarisiert, verschieden orientiert oder hinreichend weit voneinander aufgestellt sind, sind die Schwundeinbrüche der einzelnen Antennen seitlich nicht korreliert, so daß i. a. bereits die nächste umgeschaltete Antenne einen besseren Empfang ermöglicht als die gerade vom Schwund betroffene Antenne. Das bekannte Antennendiversityverfahren hat jedoch den Nachteil, daß alle Antennen möglichst dieselbe mittlere Ausgangsspannung liefern müssen. Wird nämlich beispielsweise wegen eines Schwundeinbruchs von einer Antenne mit hohem Gewinn auf eine Antenne mit kleinem Gewinn - und somit mit kleiner Ausgangsspannung - umgeschaltet, so ist es durchaus möglich, daß die Ausgangsspannung der Antenne mit kleinem Gewinn den vorgegebenen Schwellenwert nicht erreicht, so daß also sofort auf eine dritte Antenne weitergeschaltet wird, obwohl das Signal-/Rausch-Verhältnis der Antenne mit dem kleinen Gewinn u. IJ. das beste aller verwendeten Antennen ist.
Der naheliegende Gedanke, als Kriterium für die Weiterschaltung den Signal-/R»usch-Abstand zu verwenden, ist nicht realisierbar, weil für eine Bestilllmung des Signal-/Rauschverhältnisses nicht genügend et zur Verfügung steht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antennendiversityverfahren zu schaffen, bei dem auch Antennen mit unterschiedlichem Gewinn verwendet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Empfang mittels einer jeden der vorgesehenen Antennen jeweils der Mittelwert der zugehörigen Antennenspannung oder einer entsprechenden Spannung bestimmt und in einer dafür vorgesehenen Speichereinrichtung zumindest bis zum nächsten Anschalten der betreffenden Antenne an den Empfänger gespeichert wird und daß der gespeicherte Mittelwert der Antennenspannung der gerade an den Empfänger angeschlossenen Antenne mit der augenblicklichen Antennenspannung verglichen wird zur Beurteilung des augenblicklichen Signal-/Rauschverhältnisses der Antenne.
Vorteilhafterweise werden die zu speichernden Mittelwerte durch Mittelung der Amplitude der nicht oder nur sehr langsam in der Amplitude geregelten Zwischenfrequenzspannung des verwendeten Empfängers gebildet.
Es ist günstig, d der gespeicherte Mittelwert bei jedem erneuten Anschalten der zugehörigen Antenne an den Empfänger jeweils automatisch auf den neuesten Stand gebracht, d. h.
korrigiert wird.
Zweckmäßigerweise dient als Weiterschaltkriterium für die einzelnen Antennen das Unterschreiten einer vorgegebenen, jeweils auf den gespeicherten Mittelwert bezogenen Spannungsschwelle.
Die Wahl der mittelwertbezogenen Spannungsschwelle wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform jeweils vom gemessenen .Signal-/Rausch-Verhältnis der jeweiligen Antenne mitbestimmt.
Bei einer weiteren Ausgestaltungsform ist vorgesehen, daß im Falle, daß noch keine Mittelwerte für einen Sender gespeichert sind, bei Beginn der Sendung dieses Senders alle Mittelwerte gleich groß gewählt werden.
15 ist von Vorteil, zu Beginn einer neu aufzunehmenden Sendung zunächst verhältnismäßig kurze Integrationszeiten für die Mittelwertbildung zu wählen und erst später zu längeren Integrationszeiten überzugehen.
Gemäß einer günstigen Rusführungsform sind zur Ausschaltung von <irungen bei der Mittelwertbildung Einrichtungen zur Unterdrückung von Stärspannungen vorgesehen.
Zur Speicherung der Mittelwerte werden vorzugsweise digitale Speichereinrichtungen verwendet.
ei einer vorteilhaften Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß vor dem Empfängereingang ein oder mehrere Verstärkungs- bzw. Dämpfungsglieder als Regelglieder vorgesehen sind zur Einstellung der Verstärkung nach Maßgabe des gespeicherten Mittelwertes.
Zllr Verstärkungseinstellung nach dem gespeicherten Mittelwert der Antennenspannung sind vorzugsweise innerhalb des Empfängers angeordnete Regelglieder vorgesehen.
Die Regelglieder sind insbesondere auch für die ohne Antennendiversity arbeitende Verstärkungsregelung des Empfängers verwendbar .
Der Regelzustand der Regelglieder ist vorzugsweise digital einstelbar und abfragbar.
Eine günstige Ausgestaltungsform sieht vor, daß die Verstärkung des Empfängers oder der gesamten Empfangsanordnung in der Weise eingestellt wird in bezug auf den Mittelwert der jeweiligen Antennenspannung, daß die Mittelwerte für alle verwendeten Antennen gleich und unabhängig von ihrer Gewinn sind.
Zweckmäßigerweise wird eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der jeweils an den Empfänger angeschlossenen Antene sowie zur Anzeige der häufigkeit des Anschlusses der jeweiligen Antenne an den Empfänger im Vergleich zu den anderen Antennen vorgesehen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestcllt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die Figur zeigt drei Antennen 1 bis 3, die über Einrichtungen beim Großpegeßangleich 4 bis 6 mit einer Antennen-Umschalteinrichtung 7 verbunden sind. I)ic Antennen-Umschalteinrichtung schaltet die jeweils aktuelle Antenue an den Eingang des Empfängers 8 durch, an dessen Ausgang 9 das empfangene Signal zur Verführung steht. Die Weiterschaltung auf die jeweils nächste Antenne wird von einer Ablaufsteuerung 10 veranlaßt. Der Mittelert der der jeweiligen Antennenspannung entsprechenden und am Empfängerausgang 11 zur Verfügung stehenden Zwischenfrequenzspannung wird in einer Einrichtung zur Mittelwertbestimmung 12 bestimmt und in einer Speichreinrichtung 13 für jede Antenne getrennt gespeichert. Die aktuelle Grüße der Zwischenfrequenz- .;pannung tics Empfängers wird in der Vergleichseinrichtung i4 mit dem gespeicherten Mittelwert der entsprechenden Antenne verglichen. Die Vergleichseinrichtung 14 meldet das Über- oder Unterschreiten eines dem gespeicherten Mittelwert entsprechenden SchweLlwertes der Ablaufsteuerung 10. Die Ablaufsteuerung 10 sorgt über eine entsprechende Verbindung mit der Speichereinrichtung 13 aucll dafür, daß der Vergleichseinrichtung 14 der gespeicherte Mittelwert der jeweils aktuellen Antenne zugeführt wird. An die ablaufsteuerung 10 ist noch eine Anzeigevorrichtung 15 zur Anzeige der jeweils an den Empfänger angeschlossenen Antenne sowie zur Anzeige der Häufigkeit des Anschlusses der jeweiligen Antenne an den Empfänger im Verhältnis zu den übrigen Antennen angeschlossen.

Claims

P a t e n t n n ; p p r ii c Ii c

1. Antennendiversityverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß beim Empfang mittels einer jeden der vorgesehenen Antennen jeweils der Mittelwert der zugehörigen Antennenspannung oder einer entsprechenden Spannung bestimmt und in einer dafür vorgesehenen Speichereinrichtung zumindest bis zum nächsten Anschalten der betreffenden Antenne an den Empfänger gespeichert wird und daß der gespeicherte Mittelwert der Antennenspannung der gerade an den Empfänger angeschlossenen Antenne mit der augenblicklichen Antennenspannung verglichen wird zur Beurteilung des augenglicklichen Signal-/Rauschverhältnisses der Antenne.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu speichernden Mittelwerte durch Mittelung der Amplitude der nicht oder nur sehr langsam in der Amplitude geregelten Zwischenfrequenzspannung des verwendeten Empfängers gebildet werden.

j. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gespeicherte Mittelwert bei jedenl erneuten Anschalten der zugehörigen Antenne an den Empfänger jewei 1. automatisch auf den nellesten Stand gebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1is 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Weiterschaltkriterium für die einzelnen Antennen das Unterschreiten einer jeweils auf den gespeicherten Mittelwert bezogenen vorgebbaren Spannungsschwelle dient.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der jeweils auf den zugehörigen Mittelwert bezogenen Spannungsschwellen vom gemessenen Signal-/Rauschverhältnis der betreffenden Antenne mitbeeinflußt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle, daß keine Mittelwerte von einer früheren wendung eines Senders vorhanden sind, bei Beginn einer Sendung dieses Senders alle Mittelwerte gleich groß gewählt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 6, dadurch gekennzeichnet, dalS zu Beginn einer neu aufzunehmenden Sendung zunächst relativ kutze Integrationszeiten für die Mittelwertbildung g£wiihit werden rnd daß erst im weiteren Verlauf einer Sendung zu längeren Integrationszeiten übergegangen wird.

8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausschaltung von Störungen bei der Mittelwertbildung Einrichtungen zur Unterdrückung von Störspannungen vorgesehen sind.

9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem rier Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung der Mittelwerte vorzugsweise digitale Speichereinrichtungen vorgesehen sind.

1(). Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Anspriiche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Empfangereingang ein oder mehrere Verstärkungs- bzw. Dämpfungsglieder als Regeiglieder vorgesehen sind zur Einstellung der Verstörkung nach Nafgabe durch den gespeicherten Mittelwert.

1. Allol-dnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche l bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärhung.seinstellung nach dem gespeichern Mittelwert der Antennenspannung vorzugsweise innerhalb des Empfängers angeordnete Regelglieder vorgesehen sind.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelglieder auch für die ohne Antennendiversity arbeitende Verstärkungsregelung des Empfängers verwendbar sind.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelzustand der Regelglieder vorzugsweise digital einstellbar und abfragbar ist.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Verstärkung beim Empfänger oder bei der gesamten Empfangsanordnung in bezug auf den gespeicherten Mittelwert der Antennenspannung in der Weise durchgeführt wird, daß der mittlere Betrag der Spannung, die der den Mittelwert bildenden Einrichtung zugeführt wird, unabhängig von der jeweils verwendeten Antenne ist.

15. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 oder nach einem der Ansprüche 8 bis i4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist zur Anzeige der jeweils an den Empfänger angeschlossenen Antenne sowie zur Anzeige der Häufigkeit des Anschlusses der jeweiligen Antenne an den Empfänger in Verhältnis zu den übrigen Antennen.

16. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche l bis 7 oder nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Grob-Pegelangleich der Antennensapnnungen Einrichtungen zur Amplitudenbeeinflussung mit zeitlich konstanten, aber im allgemeinen frequenzabhängigen Eigenschaften vorgesehen sind.