DE2635856A1

DE2635856A1 - Verfahren und schaltungsanordnungen zur traegererkennung

Info

Publication number: DE2635856A1
Application number: DE19762635856
Authority: DE
Inventors: Dominique Noel Godard; Andrzej Tadeusz Milewski
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1975-11-28
Filing date: 1976-08-10
Publication date: 1977-06-02
Also published as: JPS5816656B2; FR2333393B1; FR2333393A1; US4088833A; GB1529269A; JPS5267555A

Description

Aktenzeichen der Anmelderin; FR 975 019

Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Trägererkennung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trägererkennung ent- ! sprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs I sowie Schaltungsanordnungen zur Durchführung dieses Verfahrens.

Das beschriebene Verfahren bietet eine Möglichkeit zur Erkennung eines empfangenen Trägers in Datenübertragungsanlagen und dergl, und insbesondere zur Unterscheidung eines empfangenen Trägers I yon Rauschen oder Störungen,

in der Regel mindestens zwei

I Datenstationen

mit einer Datenübertragungsleitung über

Modeias yerhnnrign. sind.» Die Aufgabe der Modems ist die Umwandlung zugefxibxfcer Bn^nale in Signale _r die den Eigenschaften der tfbextxagnngaleiti 11 ig ,„mwj ι μη Pt sind, wobei die tfbertragungs-

anöere» Seite wandelt ein

übermittelbar sindί

iim Modem die empfangenen Analogsignale in Binärdateneignale zu-'rück. In allen Modems müssen Vorkehrungen vorgesehen aeln zur Vermeidung, daß Rauschen oder Störungen irrtümlich den EmpfAnger !einschalten könnten, wenn gar keine Informationen übertragen wer*

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den. Wenn ein Rauschimpuls z.B. den Empfänger einschalten würde, träte ein Empfang ohne Informationen auf und wäre somit bedeutungslos für die angeschlossenen Endeinrichtungen; zu vermeiden ist insbesondere, daß die angeschlossenen Endeinrichtungen daraufhin eine Sendeanforderung geben könnten, ähnliches könnte in der Gegenstation auftreten und somit auf beiden Seiten Sendeanforderungen gegeben werden, obwohl nur Rauschen oder Störungen auf der Leitung anstehen. Die in der Erfindung beschriebene Trägererkennung ist eine Möglichkeit zur Bestimmung, ob es sich bei einem über die übertragungsleitung empfangenen Signal um ein Datensignal oder nur um Störungen oder Rauschen handelt.

Die Trägererkennung ist insbesondere im Zuge der Entwicklung von Hochleistungs-Mehrpunktanlagen wichtig geworden. In solchen Anlagen ist eine Vielzahl von Datenstationen über ebenfalls eine Vielzahl von Modems mit einer gemeinsamen übertragungsleitung verbunden. Nicht alle vorgesehenen Stationen verfügen dabei über denselben Intelligenzgrad; im allgemeinen leitet eine von ihnen, üblicherweise ein Computer, die gesamte Anlage, wobei Daten zwischen dem Computer und den einzelnen Außenstationen ausgetauscht werden. Das zum Computer gehörende Modem wird im allgemeinen als Leitmodem bezeichnet, wohingegen die anderen Modems als Außenmodems bezeichnet werden, Bevor irgendwelche Daten übertragen Werden, sendet z,B, am frühen Morgen das Leitmodem Verkehrsbeginnsignale über die gemeinsame übertragungsleitung, womit es den Außenmodems ermöglicht wird, ihre Empfänger darauf einzustellen, Daten zu empfangen. Es kann jedoch gelegentlich vorkommen, daß ein Außenmodem bei der übertragung der Verkehrsbeginnsignale hoch nicht eingeschaltet ist. Wenn dieses Außenmodem dann später feingeschaltet wird, benutzt es zwischen dem Computer und einer anderen Außenstation übermittelte Datensignale dazu, seinen Empfang ger bereitzumachen. Das Außenmodem muß daher im Stande sein zu j entscheiden, ob es sich bei den über die Leitung anstehenden j Signalen um wirkliche Datensignale handelt. Diese Entscheidung wird mittels der erfindungsgemäßen Trägererkennung durchführbar.

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Entsprechend dem Stande der Technik sind zwei hauptsächliche Verfahren zur Trägererkennung bekannt. Beim ersten Verfahren erkennt
eine Schaltungseinrichtung den AmplitudenZuwachs des empfangenen
Signalpegels, wobei dann ein solcher Zuwachs als Beginn eines
Datensignals gewertet wird. Dieses Verfahren ist sehr einfach, hat
jedoch zahlreiche Nachteile; eine ausreichende empfangene Rauschamplitude kann dazu genügen, irrtümlich eine Einschaltung zu bewirken. Wenn andererseits eine so arbeitende Außenstation während
der Übertragung von Datensignalen erst zugeschaltet wird, kann
sie den Träger nicht erkennen, da die Erkennungskreise nur auf
den Übergang von Ruhe zu Daten ansprechen, - Beim zweiten Verfahren wird der zum Empfänger des Modems gehörende Entzerrer dazu
verwendet festzustellen, ob ein Datensignal empfangsseitig anstehti, Der Entzerrer wird auf Anpassungsbetrieb gestellt _f sobald das. . Modem eingeschaltet wird, und das empfangene Signal wird als j Datensignal erkannt _r wenn der Entzerrer konvergiert. Auch dieses Verfahren weist einige Nachteile auf, Wenn nur Rauschen Ί empfangen wird, geht der veränderbare Entzerrerverstärker auf
hohe Verstärkung, und wenn Datensignale empfangen werden, stimmt | daijn die Entzerrereinstellung nicht mehr. Im übrigen muß die Ein- ; stellung des Entzerrers in periodischen Intervallen zurückgestellt j werden, so daß dann der Entzerrer bei einem ankommenden wirklichen!

Datensignal ordentlich eingestellt werden kann, ι

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Angabe eines Ver- ; fahrens, das die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und eine
Möglichkeit festzustellen anbietet, ob es sich beim über die '■ übertragungsleitung empfangenen Signal tatsächlich um ein Daten- j signal handelt und zwar unabhängig von dessen Amplitude, ^!

1 i

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet, I Vorteilhafte Ausgestaltungen und Schaltungsanordnungen zur Durchführung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild zur Trägererkennung entsprechend der vorliegenden Erfindung,

Fign« 2A bis C das Frequenzspektrum des empfangenen und ausgewerteten Signals an verschiedenen Stellen der Trägererkennungsanordnung,

Fign. 3A bis C das Ausführungsbeispiel der Entscheidungslogik

innerhalb der Fig. 1 und

Fig, 4 das Ausführungsbeispiel eines Digitalfilters

gemäß Fig, 1,

Zur Förderung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung erscheint es dienlich, die allgemeinen Gesichtspunkte synchroner Datenübertragungsanlagen_f in denen Daten unter Modulation eines Trägers übertragen werden, kurz zu umreißen. In solchen Anlagen wird die Folge der zu übertragenden Bits zuerst im Sender des sendenden Modems in eine Symbolfolge umgewandelt, deren einzelne Symbole jeweils einen von 2ⁿ diskreten Werten annehmen können, piese Symbole werden dann zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten jnit Abständen T übertragen, wobei sich eine Übertragungsfolgefrequenz 1/T ergibt. Dabei werden jeweils ein oder auch mehrere Parameter eines sinusoidalen Trägers der Frequenz f diskret variiert. In Ansehung der Tatsache, daß übertragungsleitungen begrenzte Bandbreiten aufweisen, werden den einzelnen izu übermittelnden Symbolen Signalelemente zugeordnet, deren Frequenzspektrum zwischen 0 und 1/2T liegt. Das Spektrum eines ^o modulierten Trägers, das über die übertragungsleitung übermittelt wird, ist durch die Frequenzen f^f^i/21 und f₂=f_c+1/2T begrenzt. Im Empfänger des empfangenden Modems wird der Symbol-

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wert aus den Parametern des empfangenen Signals zu den einzelnen übertragungsZeitpunkten wiedergewonnen. Für weitere Einzel-

hexten möge auf "Principles of Data Communication" von Lucky_f \ Salz und Weldon im Verlag McGraw-Hill, New York 1968 hingewiesen werden, um die einlaufenden Signale korrekt im Empfänger auswerten zu können, muß der Empfangstaktgeber genau mit dem Taktgeber des Senders synchronisiert werden. Dazu sind zahlreiche Verfahren bereits beschrieben worden. Eines davon ist Gegenstand der französischen Patentanmeldung 75 14020, die die Synchronisierung eines Empfangstaktgebers betrifft. Dabei werden aus dem empfangenen Signal die Frequenzkomponenten f-=f -1/2T und f ==f +1/2T abgeleitet und die Phase des örtlichen Empfangstaktgebers in Übereinstimmung mit dem Wert der Differenz zwischen den Phasen φ1 und φ2 dieser beiden Frequenzkomponenten gebracht, Der Takt ; im Empfänger ist hinreichend mit dem Takt des Senders im Gleichlauf, wenn φ1 = φ2 ist. Die vorliegende Erfindung nützt diesen Umstand bei der Bestimmung, ob das empfangene Signal ein Datensignal ist. Wenn ein Datensignal einläuft und der Empfangstaktgeber mit dem des Senders synchron läuft, sind die Phasen φ1 und φ2 der Frequenzkomponenten f.. und f₂ gleich. Jede der beiden Komponenten möge als ein Vektor dargestellt werden, dessen Amplitude der der Komponenten entspricht und dessen Phase in Bezug auf eine feste Bezugsphase der Phase der darzustellenden Kom-i ponente entspricht, Wenn die Phasen φ1 und φ2 der Frequenzkomponen-j ten f.j und f₂ gleich sind, dann erreicht die Vektorsumme der bei- ^: den die Komponenten darstellenden Vektoren ein Maximum,

Wenn die Phase des Empfangstaktgebers abweicht, dann bleiben \ die Phasen φ1 und φ2 der Frequenzkomponenten f- und f, nicht

mehr gleich und die Summe der beiden Komponenten variiert bis ! zu einem Minimum bei φ1 = -φ 2, Die Summe der beiden Frequenzkom- !

ponenten eines empfangenen Datensignals variiert also, wenn j

die Phase des Empfangstaktgebers verändert wird, Andererseits ;

bleibt beim Empfang von Rauschen die Durchschnittsenergie der ΐ beiden Komponenten konstant. Um entsprechend der vorliegenden

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Erfindung zu bestimmen, ob das empfangene ein Datensignal ist, werden die Freguenzkomponenten f₁ und f₂ vom empfangenen Signal abgeleitet und miteinander addiert, ihre Summe N mal mit der Signalfolgefrequenz bei N verschiedenen Phasen abgetastet, die Energie der N abgetasteten Summen gemessen und das empfangene Signal als Datensignal erkannt, wenn die größte der N gemessenen Energien wesentlich von der kleinsten abweicht.

JNun soll anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeipiel zur Durch-

'führung der vorliegenden Erfindung beschrieben werden,

JFig, 1 stellt ein digitales Ausführungsbeispiel einer Trägererkennungsanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung dar. 'Das über die tibertragungsleitung 1 empfangene Signal wird einer als Schalter dargestellten Abtasteinrichtung 2 zugeführt. Der !Ausgang der Abtasteinrichtung 2 ist mit dem Eingang eines herkömmlichen Analog-Digitalkonverters 3 verbunden, dessen Ausgang parallel mit den Eingängen zweier digitaler Schmalbandfilter 4 ;und 5 verbunden ist; ein Ausführungsbeispiel davon ist in Fig. |dargestellt. Die Ausgänge der Filter 4 und 5 sind mit den Eingängen eines binären Addierers 6 verbunden, dessen Ausgang zum Eingang einer angezapften Verzögerungsleitung 7 führt, Diese (Verzögerungsleitung 7 weist sechs Abgriffe 8 bis 13 mit zeitlichen Abständen τ = T/6 Sekunden auf. Praktisch kann diese Verzögerungsleitung aus einem fünfstufigen digitalen Schieberegister Destehen. Die Abgriffe 8 bis 13 sind mit den Eingängen von sechs Abtasteinrichtungen 14 bis 19 verbunden. Die Ausgänge dieser Einrichtungen 14 bis 19 führen zu je zwei Eingängen von sechs Binärjtiultiplizierern 20 bis 25, deren Ausgänge mit den Eingängen von sechs Digitalintegratoren 26 bis 31 verbunden sind. Einer dieser Integratoren, der Integrator 26, ist in Einzelheiten dargestellt; !Sämtliche weiteren Integratoren sind identisch mit ihm aufgebaut. Der Integrator 26 enthält in herkömmlicher Weise einen Binäraddierer 32 _f dessen ein Eingang mit dem Ausgang des Multiplizierers

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¹20 verbunden ist. Der Ausgang des Addierers 32 führt zu einem !Verzögerungsglied 33 mit einer Verzögerung von T Sekunden. Das 'Ausgangssignal des Verzögerungsglieds 33 wird mit einer Inte- ί grationskonstante k in einem Binärmultiplizierer 34 multipliziert; der Ausgang des BinärmultipIizierers führt zum zweiten Eingang des Addierers 32. Das Ausgangssignal des Integrators 26 ist am Ausgang des Addierers 32 verfügbar. Die Ausgänge der Integratoren 26 bis 31 sind über Leitungen 35 bis 40 mit den Eingängen einer Entschei-^! idungslogik 41 verbunden, deren Ausgang den Ausgang der Gesamtan- i Ordnung zur Trägererkennung bildet, ;

Das über die übertragungsleitung empfangene Signal, dessen Spektrum in Fig, 2A dargestellt ist, wird mittels der Abtasteinrichtung 2 abgetastet und zwar mit einer Frequenz _f die größer ist als die Signalfolgefrequenz 1/T_f um eine Faltung des Spektrums des abgetasteten Signals um die Frequenzen f-=f -1/2T und f_o=f +1/2T ίherum zu vermeiden. Eine Abtastfrequenz, die ein Vielfaches m/T j der Signalfolgefrequenz ist, sollte verwendet werden. Für das _; dargestellte Beispiel gemäß Fig» 1 ist eine Abtastfrequenz 6/T < gewählt. Das abgetastete Signal wird mittels des Analog-Digital- < konverters 3 in ein digitales Signal umgewandelt, das daraufhin , !parallel den Eingängen der beiden digitalen Schmalbandfilter 4 und; 5 zugeführt wird, deren Mittenfrequenzen f₁=f -1/2T und f,=f +1/2T sind. Das Filter 4 gibt die Frequenzkomponente f.. des empfangenen Signals ab_f das in Fig. 2B als S1 dargestellt ist; das Filter 5 gibt entsprechend die Frequenzkomponente f- ab, die in Fig, 2B mit S2 bezeichnet ist. Der Addierer 6, dem die Ausgangssignale der beiden Filter 4 und 5 zugeführt werden, gibt ein Signal ab, dessen! jSpektrum die als S1 und S2 bezeichneten Frequenzkomponenten f.. und fj enthält. Zur Addition der beiden Komponenten f.. und f„ ist ihre !Übersetzung in einen gemeinsamen Frequenzbereich erforderlich. Dies) geschieht durch Abtastung des Ausgangssignals des Addierers 6 j

mit einer Abtastfrequenz 1/T, was einer Faltung des Spektrums um die beiden Frequenzen f^ und f₂ herum entspricht, wobei fi⁼f_c" und f₂=f_c+1/2T sind. Eine solche Faltung des Spektrums des Ausgangs !signals des Addierers 6 ist in Fig, 2C dargestellt. Entsprechend

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dem bereits umrissenen Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich erkennen, daß die Summe der Frequenzkomponenten f.. und f_ des empfangenen Signals unter Verwendung des Addierers 6 hinter_; den Ausgängen der Filter 4 und 5 greifbar ist. Dahinter wird eine Abtastung mit der Signalfolgefrequenz durchgeführt. Die Summe der beiden Frequenzkomponenten wird N mal mit der Folgefrequenz 1/T, jedoch zu N verschiedenen Phasen, abgetastet. Die Abtastung eines Signals zu N verschiedenen Phasen mit einer gegebenen Abtastfrequenz ist gleichbedeutend mit der Abtastung des betrachteten Signals zu N verschiedenen Phasenlagen mit der gewählten Abtastfrequenz, Dieser Umstand wird in der Anordnung gemäß Fig, 1 zugrundegelegt.

^jBei der Einrichtung gemäß Fig. 1 ist N=6 gewählt. Das Ausgangssignal des Addierers 6 wird dem Eingang der Verzögerungsleitung 7 zugeführt _f deren sechs Abgriffe einen Abstand τ = T/6 Sekunden aufweisen. Die an den Abgriffen 8 bis 13 verfügbaren Signale geben sechs verschiedene Phasen des Ausgangssignals des Addierers 6 wieder Diese sechs Signale werden gleichzeitig mit der Folgefrequenz 1/T durch die Äbtasteinrichtungen 14 bis 19 abgetastet. Deren Ausgangsr signale stellen die Summe der Frequenzkomponenten f₁ und f_ des empfangenen Signals dar, wobei die Summe zu sechs verschiedenen Phasenlagen mit der Signalfolgefrequenz abgetastet wird. Die Kombination der Addierers 6, der Verzögerungsleitung 7 und der sechs Abtasteinrichtungen 14 bis 19 stellen somit eine Möglichkeit zur Abtastung der Summe der beiden Frequenzkomponenten mit der Folgefrequenz 1/T zu sechs verschiedenen Phasenlagen dar. Die Energie jedes der sechs Ausgangssignale der Abtasteinrichtungen 14 bis 19 wird auf herkömmliche Weise gemessen und zwar unter Verwendung der Multiplizierer 20 bis 25 und der Digitalintegratoren 26 bis 31. Die sechs Energien E₁ bis E_g an den Ausgängen der Integratoren 26 ibis 31 werden über die Leitungen 35 bis 40 den Eingängen der Entscheidungslogik 41 zugeleitet. Die Aufgabe dieser Entscheidungslogik 41, deren ein Ausführungsbeispiel anhand der Fign, 3A bis 3C beschrieben wird, ist der Vergleich der sechs einzelnen Ener- j gien El bis E6 und die Abgabe eines Ausgangssignals zur Kennzeichnung, daß ein Datensignal empfangen wird, wenn die größte der Ener-·

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gien E _ax wesentlich von der kleinsten Energie E. verschieden
i ist. Die Entscheidungslogik 41 gibt ein Ausgangssignal ab, wenn
' ^Emax ^{> Ύ E}min ^ist' wobei γ einen Wichtungsfaktor bedeutet. Es

hat sich gezeigt, daß γ=4 ausreichend bei der übertragung über

Telephonleitungen ist.

i ι

j Nun soll ein Ausführungsbeispiel der Entscheidungslogik 41 anhand
I der Fign. 3A bis C beschrieben werden. Die Entscheidungslogik 41,
; gemäß Fig. 3A besteht im wesentlichen aus fünf Maximumvergleichern ΐ 42 bis 46 und fünf Minimumvergleichern 47 bis 51. Das Ausführungsjbeispiel eines Maximumvergleichers ist in Fig. 3B und das eines
Minimumvergleichers in Fig. 3C dargestellt. Die Aufgabe eines
IMaximumvergleichers ist der Vergleich zweier Werte, die seinen
Eingängen zugeleitet werden, und die Ausgabe des größeren dieser
beiden Werte über seinen Ausgang, Sinngemäß gibt ein Minimuraver-'
gleicher die kleinere zweier zugeführter Größen über seinen Ausgan ab. In Fig, 3A stehen die Energien E- und E₂ über die Leitungen
35 und 36 an den Eingängen des Maximumvergleichers 42 an_r dessen
Ausgang mit dem einen der Eingänge des Maximumvergleichers 43
verbunden ist, dessen anderem Eingang wiederum die Energie E- übe die Leitung 37 zugeführt wird. Der Ausgang des Maximumvergleichers 43 ist in ähnlicher Weise mit dem einen Eingang des Maximumverglei chers 44 verbunden, dessen anderem Eingang die Energie E₄ über die ;Leitung 38 zugeleitet wird. Der Ausgang des Maximumvergleichers 44 führt wiederum zum einen Eingang des Maximumvergleichers 45, αβββ anderem Eingang die Energie E₅ über die Leitung 39 zugeführt wird, |Der Ausgang des Maximumvergleichers 45 führt zum einen Eingang des iMaximumvergleichers 46, dessen anderer Eingang mit der Energie E-

über die Leitung 40 gespeist wird. Somit gibt der Maximumvergleich 46 an seinem Ausgang die größte der Energien von E₁ bis E-, nämlich die Energie &_max ab.

Andererseits werden die Energien E- und E₂ den Eingängen des
'Minimumvergleichers 47 zugeführt, dessen Ausgang mit dem einen
'Eingang des Minimumvergleichers 48 verbunden ist_y dessen
!anderer Eingang wiederum die Energie E₃ über die Leitung 37 auf-

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nimmt. Der Ausgang des Minimumvergleichers 48 führt zum einen :Eingang des Minimumvergleichers 49, dessen anderer Eingang mit der Energie E₄ über die Leitung 38 gespeist wird. Der Ausgang • des Minimumvergleichers 49 ist mit dem einen Eingang des Minimumvergleichers 50 verbunden, dessen anderem Eingang die Energie Er ;über die Leitung 39 zugeleitet wird. Der Ausgang des Minimumvergleichers 50 führt zum einen Eingang des Minimumvergleichers 51, dessen anderer Eingang die Energie E_ß über die Leitung 40 zugeführt erhält. Der Minimumvergleicher 5,1 gibt somit an seinem Ausgang die kleinste der Energien von E₁ bis E_g, nämlich die Energie E . ab. Diese Energie E . wird darauf mit dem Wichtungsfaktor γ im Multiplizierer 52 multipliziert. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 52 wird dem Minuseingang eines Binärsubtrahierers 53 zugeführt_f dessen Pluseingang mit dem Ausgang des Maximalvergleichers 46 verbunden ist, Der Addierer 53 ermittelt dabei die Differenz ^E _max~Y^E a · ^Er gibt ein positives Signal ab, wenn das Vorzeichen dieser Differenz positiv ist, d.h., wenn Y^Emin -*-^st· °i^es zeigt einen empfangenen Träger an.

Fig, 3B stellt das Ausführungsbeispiel eines Maximalvergleichers dar. Die zu vergleichenden Größen E₁ und E₂ werden dem Plus- und dem Minuseingang eines Binärsubtrahierers 54 zugeleitet» Der Ausgang dieses Subtrahierers 54 ist mit einem der Eingänge eines ;UND-Glieds 55 verbunden, dessen anderer Eingang die Energie ΕΙ zugeführt erhält. Der Ausgang des Subtrahierers 54 ist des wei- !teren über einen Inverter 56 mit dem einen Eingang eines weiteren !UND-Glieds 57 verbunden _r dessen anderer Eingang die Energie E₂ !zugeführt bekommt. Die Ausgänge der beiden UND-Glieder 55 und ■sind mit den Eingängen eines ODER-Glieds 58 verbunden, dessen Ausgang den Ausgang des Vergleichers bildet. Wenn im Betrieb die Energie E₁ > E₃ ist, dann gibt der Ausgang des Subtrahierers 54 ein positives Signal ab, womit das UND-Glied 55 vorbereitet 'wird und das UND-Glied 57 gesperrt wird. Die Energie E₁ gelangt über das UND-Glied 55 und das ODER-Glied 58 zum Vergleicherausgang. Wenn E₂> E₁ ist, wird das UND-Glied 55 gesperrt und die Energie

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E₂ über das mittels des Inverters 56 geöffnete UND-Glied 57 und das ODER-Glied 58 zum Ausgang des Vergleichers durchgegeben.

Fig. 3C stellt das Beispiel eines Minimumvergleichers dar. Der Vergleicher ist ähnlich dem gemäß Fig, 3B aufgebaut, mit der Ausnahme jedoch, daß der Ausgang des Subtrahierers 54 direkt mit dem einen Eingang des UND-Glieds 57 und über den Inverter 59 mit dem einen Eingang des anderen UND-Glieds 55 verbunden ist. Dabei gibt dieser Minimumvergleicher über seinen Ausgang den kleineren der beiden den Eingängen zugeführten Energiewerte ab.

In der Fig, 4 ist das Ausführungsbeispiel eines digitalen Schmalbandfilters dargestellt, das als Filter 4 oder 5 gemäß Fig. 1 verwendbar ist.

In herkömmlicher Weise besteht dieses Filter aus einem rekursiven Digitalfilter, dessen übertragungsgang H(z) wie folgt definierbar ist:

HCz) = LJL^ _

1 + az ^J + bz"^z

Darin sind;

a = 2μ cos 2-n-fτ

c — μ cos

μ ist eine Konstante angenähert 1, f ist die Mittenfrequenz des Filters,

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist eine herkömmliche Ausführung, die direkt vom Ausdruck der übertragungsfunktion H(z) abgeleitet ist. Das zu filternde Signal wird dem Pluseingang eines Binäraddierer-Subtrahierers 60 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Anfang einer Verzögerungsleitung verbunden ist, die drei Abgriffe und zwei Verzögerungsglieder 61 und 62 mit je der Verzögerungszeit von τ Sekunden aufweist. Die Verzögerungsleitung kann wiederum als

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; Schieberegister mit zwei Stufen ausgebildet werden. Der erste : Abgriff am Eingang der Verzögerungsleitung ist mit dem einen : Eingang eines Binäraddierers 63 verbunden, dessen Ausgang den Ausgang des Filters bildet. Der zweite Abgriff ist mit dem Eingang eines Binärmultiplizierers 64 verbunden, dessen anderem Eingang ein Koeffizient c zugeführtj^uer Ausgang des Multiplizierers 64 ist mit dem zweiten Eingang des Addierers 63 verbunden. Der zweite Abgriff der Verzögerungsleitung führt des weiteren zu einem Eingang eines Binärmultiplizierers 65, dessen anderem Eingang der Koeffizient a zugeführt wird. Der Ausgang des MultipIizierers führt zu einem Minuseingang des Addierer-Subtrahierers 60, Der dritte Abgriff der Verzögerungsleitung führt zu einem Eingang eines Binärmultiplizierers 66, dessen anderer Eingang mit dem Koeffizienten b gespeist wird, Der Ausgang dieses Multiplizierers 66 führt zu einem weiteren Minuseingang des Addierer-Subtrahierers 60,

Es ist zu bemerken, daß entsprechend der Fig, 1 sechs Multiplizierer 20 bis 25 mit den Ausgängen der Abtasteinrichtungen 14 bis 19 verbunden sind. Es ist wohl leicht einzusehen, daß praktisch auch ein einziger Multiplizierer zwischen dem Ausgang des Addierers 6 und dem Anfang der Verzögerungsleitung 7 angeordnet werden kann_f um damit die sechs einzelnen Multiplizierer 20 bis 25 zu ersetzen.

Die vorgeschriebene Anordnung zur Trägererkennung wurde mit fol-Igenden Werten ausgeprüft;

^fc	= 1800 Hz;	^f1	= 1000	Hz;	^f2	= 2600	Hz;
T	= 1/1600 sek,;		= 6/T;		Y	— ά ·
μ	= 0,99

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-ft"

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Trägererkennung, mit dessen Hilfe feststellbar ist, ob es sich bei einem Empfänger innerhalb einer Datenübertragungsanlage zugeführten Signal um einen Träger oder um Rauschen oder Störungen handelt, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a) Ableitung der beiden Frequenzkomponenten f- und f₂ aus dem empfangenen Signal, wobei

f- = f -1/2T und

f₂ = f_c+1/2T,

f_c die Trägerfrequenz und

T die Signalfolgeperiode ist,

b) Addition der beiden Frequenzkomponenten zueinander,

c) Zu N Zeiten Abtastung der so gebildeten Summe mit der Abtastfolgefrequenz 1/T zu N verschiedenen Phasen,

d) Ermittlung der Energien der N abgetasteten Summen,

e) Vergleich der N Energien untereinander und Feststellung, daß ein empfangene* Träger ansteht, wenn die größte der N Energien wesentlich von der kleinsten Energie verschieden ist,

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Abtastung zu N Zeiten mit der Abtastfolgefrequenz 1/T die Summe von f, und f_o bei N verschiedenen Phasen gleichzeitig mit der Abtastfrequenz 1/T abgetastet wird,

3, Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Ableitung der beiden Frequenzkomponenten f, und f₂ das empfangene Signal mit der Abtastfolgefrequenz m/T abgetastet wird, wobei m > 1,

4, Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

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a) Filter (4,5) zur Ableitung der beiden Frequenzkomponenten f₁ und f_ aus dem empfangenen Signal.

b) Abtasteinrichtungen (14 bis 19) zur N-fachen Abtastung der Summe der beiden Frequenzkomponenten,

c) Schaltkreise (20 bis 25 und 26 bis 31) zur Ermittlung der Energien (E. bis E,) der N abgetasteten Summen,

d) Vergleicher (41; 42 bis 46, 47 bis 51) zum Vergleich der N abgetasteten Energien untereinander und Abgabe eines einen empfangenen Träger anzeigenden(positiven) Signals, wenn die größte der ermittelten Energiewesentlich von deren kleinster abweicht.

j 5, Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet_f daß den Abtasteinrichtungen (14 bis 19) eine über einen Addierer (.6) zur Summierung der beiden Frequenzkomponenten fL und f₂ gespeiste Verzögerungsleitung vorgeschaltet ist mit N Abgriffen _r die einen zeitlichen Signalabstand T/N aufweisen»

6, Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtanordnung eine Abtasteinrichtung (2) vorgeschaltet ist_f mit deren Hilfe das empfangene Signal mit der Abtastfolgefrequenz m/T abgetastet wird, wobei m > 1,

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