DE2750480C2

DE2750480C2 - Nachrichtenübertragungssystem

Info

Publication number: DE2750480C2
Application number: DE19772750480
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Böhm
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1982-12-16
Also published as: DE2750480A1

Description

entspricht Die Spektrallinien erhalten also folgende relativen Amplituden

Nummer der Spektral linie	Relative Amplitude
1	2
2	2
3	3
4	4
5	5
6	6
7	7
8	6
9	6
10	2

10

15

20

Im vorliegenden Fall ist die Kapazität der Übertragung 9,99 · ?0⁹. Führt man zusätzlich eine Phasenmodulation durch (in der F i g. 2 in Klammern angedeutet), dann erhöht sich die Gesamtkapazität — vorausgesetzt, man nimmt jeweils zwei mögliche Phasenzustände an — auf beispielsweise angenähert 10¹².

Zur Erhöhung des Datenstroms kann es vorteilhaft sein, das Gesamtspektrum in Teilspektren zu zerlegen und diese getrennt gleichphasig oder phasenverschoben zu modulieren. Dies ist in dem Diagramm der Fig.3 angegeben. Zur Erhöhung der Störsicherheit ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Differenz zwischen zwei Teilspektren als Informationsträger verwendet wird.

Nachfolgend werden anhand der F i g. 4 und 5 das Prinzip der Sendestation bzw. der Empfangsstation beschrieben. Es werden hierbei nur die erfindungswesentlichen Teile erläutert, und es wird dabei angenommen, daß digitale Signale — z. B. auch digitalisierte Sprache — übertragen werden. .

In einem allgemein bekannten Frequenzsynthesizer 6 werden so viele HF-Frequenzen erzeugt, wie Signale abgestrahlt werden sollen.

Durch Verwendung eines Frequenzsynthesizers für alle Signale anstatt eines Frequenzsynthesizers oder eines Oszillators für jedes Signal erhält man auf einfache Weise phasenkohärente Signale, die notwendig sind, wenn eine Phasenauswertung erwünscht ist; sonst würde man hierzu aufwendige Regeleinrichtungen benötigen. Die Ausgangssignale des Frequenzsynthesizers werden jeweils einer Phasensteuereinrichtung 5 und einer Amplitudensteuereinrichtung 4 zugeführt Die Phasen- bzw. Amplitudensteuereinrichtungsn werden von einem Mikroprozessor 7 entsprechend der zu übertragenden Nachricht gesteuert. Diese Nachricht wird in den Mikroprozessor 7, der die entsprechenden Modulationssignale erzeugt, eingegeben. In dem Ausführunssbeispiel hat der Mikroprozessor 7 für jede Steuereinrichtung einen Ausgang. Der Mikroprozessor kann aber auch nur einen Ausgang für die Phasen (5) und einen für die Amplitudensteuereinrichtung (4) haben. Es müssen dann geeignete Datenbus- oder Verzögerungsleitungen vorgesehen sein. Dies ist dem Fachmann bekannt Um die Modulation zum richtigen Zeitpunkt durchführen zu können, erhält der Mikroprozessor 7 vom Frequenzsynthesizer 6 ein Taktsignal. Die Ausgangssignale der Amplitudeneinrichtung werden in eineut Summiernetzwerk 3 zusammengefaßt in einem Leistungsbreitbandverstärker 2 verstärkt und von einer Antenne 1 abgestrahlt. Anstatt alle Signale gleichzeitig abzustrahlen können die Signale auch nacheinander abgestrahlt werden.

Die aus den Spektrallinien bestehenden abgestrahlten Signale werden von einer Antenne 11 der Empfangsstation (F i g. 5) empfangen und in einem Breitbandempfänger 12 in an sich bekannter Weise verarbeitet. Das in die ZF-Lage umgesetzte Signal wird einer Filterbank 13 zugeführt, die die einzelnen Spektrallinien ausfiltriert. Diese einzelnen Signale werden von einem Leistungsteiler 16 einerseits einem Phasendemodulator 15 und andererseits einem Amplitudenmodulator 17 zugeführt. Der Phasendemodulator 15, der beispielsweise einen matrixförmigen Aufbau hat (man kann auch so viele Phasenmodulatoren vorsehen wie Spektrallinien vorhanden sind), erhält noch die Ausgangssignale eines Frequenzsynthesizers 14, der so viele Referenzsignale erzeugt wieder Phasendemodulator 15 Eingangssignale vom Leistungsteiler 16 erhält. Die Frequenzen von einander zugeordneten Referenzsignalen und Eingangssignalen sind gleich. Zur Gewährleistung der Phasenkohärenz wird der Frequenzsynthesizer durch ein vom Breitbandempfänger abgeleitetes Signal getriggert.

In einer Amplitudenauswerteeinrichtung 18 werden die relativen Amplituden der Ausgangssignale des Amplitudendemodulators 17 ausgewertet.

Die relativen Amplitudenwerte aus der Amplitudenauswerteeinrichtung 18 und die relativen Phasenwerte aus dem Phasendemodulator 15 werden einem Mikroprozessor 19 zugeführt, der aus all diesen Werten und ihren Zuordnungen zu den jeweiligen Spektrallinien die Nachricht auswertet und ausgibt. Die Auswertung kann gegebenenfalls im Zusammenwirken mit einem Speicher 20 erfolgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Nachrichtenübertragungssystem, bei dem die Nachricht mittels elektromagnetischer Wellen übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zu übertragende Nachricht aufgeteilt ist in mehrere Nachrichtenteile, daß zur Übertragung der Nachrichtenteile mehrere schmalbandige Signale vorgesehen sind, die nacheinander oder gleichzeitig abgestrahlt werden, und daß der Frequenzabstand dieser Signale groß ist gegenüber ihrer Bandbreite.

2. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zur gleichzeitigen Übertragung von mehreren Nachrichten jeweils einige dieser Signale zu Gruppen (Fig.3), die jeweils die zu übertragenden Nachrichten enthalten, zusammengefaßt sind.

3. Nachrichtenübertragungssystem n?ch Anspruch ί oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale phasenkohärent sind.

4. Nachrichtenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen und die Bandbreiten der Signale so gewählt sind, daß sie in die Lücken des Kanalschemas (Fig. 1) eines bekannten Nachrichtenübertragungssystems oder Funknavigationssystems passen.

30

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Nachrichtenübertragungssystem, bei dem die Nachricht mittels elektromagnetischer Wellen übertragen wird. Solche Nachrichtensysterne sind allgemein bekannt und in der Literatur ausführlich beschrieben.

Die Frequenzen, auf denen die Nachrichtensysteme arbeiten, sind in Frequenzbereiche und die Frequenzbereiche in Kanäle eingeteilt. Diese Einteilung überdeckt den größten Bereich der wirtschaftlich nutzbaren Frequenzen. Für neue Dienste bleibt deshalb nahezu kein Raum mehr.

Aus der DE-OS 15 16 052 ist ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Signalen, insbesondere von Fernsehsignalen, im Gigahertzbereich bekannt, bei dem zusätzlich zu dem Träger des Fernsehsignals, das in einem bestimmten Kanal eines vorgegebenen Frequenzbereichs übertragen wird, ein Hilfsträger abgestrahlt wird. Dieser Hilfsträger wird in einer Kanallücke übertragen und im Fernsehgeräteempfänger als Mischsignal verwendet.

Aufgabe

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung zur Nachrichtenübertragung anzugeben, die gegen äußere Störungen unempfindlich ist.

Lösung

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Vorteile

Bei dem neuen Nachrichtenübertragungssystem werden die Vorteile der Breitbandigkeit mit denen der Schmalbandigkeit eines Signals verknüpft. Es ergibt sich eine große Störsicherheit. Gemäß einer Weiterbildung sind die Frequenzen und Bandbreiten der Signale so gewählt, daß sie in die Lücken des Kanalschemas eines bekannten Nachrichtenübertragungssystems oder Funknavigationssystems passen. Dadurch können in einem gegebenen Frequenzbereich weitere Informationen übertragen werden, ohne daß hierdurch vorhandene Dienste gestört werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Frequenzspektrum, in das ein bekanntes Kanalraster und die neuen Signale eingezeichnet sind,

F i g. 2 eine mögliche Zuordnung der zu übertragenden Nachricht zu den neuen Signalen, F i g. 3 eine weitere Zuordnungsmöglichkeit,

F i g. 4 eine Sendestation zur Abstrahlung der neuen Signale,

F i g. 5 eine Empfangsstation zum Empfang der neuen Signale.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, bei dem die Signale in Signallücken eines anderen Systems liegen, beschrieben.

In dem Frequenzdiagramm der F i g. 1 ist qualitativ dargestellt, wie ein Frequenzbereich eines bekannten Nachrichtenübertragungssystems oder Funknavigationssystems (die angegebenen Frequenzen beziehen sich auf das TACAN-System) in bestimmte Frequenzkanäle eingeteilt ist. Die Frequenzkanäle überdecken den Frequenzbereich üblicherweise kontinuierlich. Es muß jedoch gewährleistet werden, daß eine Übertragung in einem bestimmten Kanal nicht durch eine Übertragung im Nachbarkanal gestört wird. Deshalb und wegen den Eigenschaften der verfügbaren Bauelemente haben die nutzbaren Bereiche der einzelnen Kanäle keinen (idealen) rechteckigen, sondern den in F i g. 1 dargestellten Verlauf. Die einzelnen Durchlaßbereiche können auch so zusammengeschoben sein, daß sich ihre Flanken überschneiden. Im realen Fall erfolgt also an den Kanalgrenzen, d. h. zwischen benachbarten Kanälen und in unmittelbarer Nachbarschaft hiervon keine oder nur eine sehr kleine Signalabstrahlung.

Bei dem Ausführungsbeispiel werden in diesen Lücken Spektrallinien hoher Stabilität übertragen. Diese neuen Signale sind von den in den einzelnen Kanälen möglicherweise vorhandenen Signalen völlig entkoppelt. Die aus den Spektrallinien bestehenden Signale werden in einem bestimmten Rhythmus gleichzeitig oder phasenverschoben in Amplitude und/oder Phase so verändert, daß die Einhüllende des gesamten Amplituden- und/oder Phasenspektrums der zu übertragenden Information entspricht, vorzugsweise einem digitalen Wert oder einem bestimmten zeitlichen Signalverlauf.

Um die gewünschte Entkopplung zwischen einer einzelnen Spektrallinie und ihren beiden Nachbarkanälen sicherzustellen, dürfen die Spektrallinien nur mit niedrigen Frequenzen moduliert werden, damit das resultierende Spektrum nicht in die Nachbarkanäle fällt.

Anhand der Fig.2 wird für einen einfachen Fa!! erläutert, wie die zu übertragende Nachricht den einzelnen Spektrallinien zugeordnet werden kann.

Die zu übertragende Nachricht sei die Zahl 2667654322. Zur Übertragung sind zehn Spektrallinien vorgesehen, wobei die Numerierung in dem Diagramm rechts beginnt. Es wird zur Vereinfachung weiterhin angenommen, daß nur eine Amplitudenmodulation (und keine Phasenmodulation) erfolgt. Die einzelnen Spektrallinien werden so moduliert, daß ihre relative Amplitude dem jeweils zu übertragenden Wert