DE2921089A1 - Verfahren zum erzeugen eines pseudofehlersignals in einer fehlerrate- ueberwachungseinheit und schaltung zur ausfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum erzeugen eines pseudofehlersignals in einer fehlerrate- ueberwachungseinheit und schaltung zur ausfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Verfahren zum Erzeugen eines Pseudofehlersignals
in einer-Fehlerrate-Üherwachungseinheit und
Schaltung zur Ausführung des Verfahrens
Priorität: 23. Mai 1978 Japan 61835/78
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Pseudofehlersignals in einer Fehlerrateüberwachung
s einheit , die in einem Trägerwellen-Digitalmodulationssystem
und insbesondere in einer Empfangseinheit in einem m-Phasen-PSK-Übertragungssystem oder
in einer Empfangseinheit in einem Mehrpegel-QAM-Übertragungssystem
verwendet wird.
Die Schaltungsqualität eines PCM-Übertragungssystems wird durch eine Fehlerrate einer Reihe von Signalimpulsen
abgeschätzt. Diese Fehlerrate kann erhalten werden, indem eine Anzahl von Fehlerbits, die innerhalb ,einer
vorbestimmten Zeit erzeugt werden, durch die Gesamtzahl der ausgesandten Signalimpulse dividiert wird. Wenn diese
Fehlerrate überwacht wird, kann die Wartung des Schaltungszustands sehr wirksam ausgeführt werden.
In einer Vorrichtung zum Überwachen der Fehlerrate sind
die folgenden Bedingungen notwendig.
(i) Die Fehlerrate, die in der Fehlerrate-Uberwachungsvorrichtung gemessen wird, muß genau einer tatsächlichen
Fehlerrate in einem Verkehrsweg entsprechen.
(ii) Die Messung der Fehlerrate muß den Fehlerweg nicht beeinträchtigen.
(iii) Die Messung der Fehlerrate muß schnell ausgeführt werden.
(iv) Die Messung der Fehlerrate muß ohne Änderung von Daten, die in dem System übertragen werden, ausgeführt werden.
(iv) Die Messung der Fehlerrate muß ohne Änderung von Daten, die in dem System übertragen werden, ausgeführt werden.
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(ν) Der Aufbau der Überwachungsvorrichtung muß einfach
sein und die Kosten der Herstellung der Vorrichtung müssen niedrig sein.
Von den vorstehenden Bedingungen ist die Bedingung (iii) sehr wichtig. Da der Wert der Fehlerrate in der Schaltung
üblicherweise sehr klein ist, würde normalerweise eine lange Periode erforderlich sein, um eine genaue Fehlerrate
mit wenigen Fehlerbits zu erhalten. Deshalb wird tatsächlich eine Pseudofehlerrate gemessen, indem die
Zahl der Fehlerbits künstlich erhöht wird. Die tatsächlichen Fehlerbits werden durch Messen der Pseudofehlerrate
bestimmt, so daß die für die Messung der Fehlerrate erforderliche Zeit verringert wird.
Bekannte Verfahren zum Erzeugen eines Pseudofehlersignals
sind beschrieben von M. Keelty in "Pseudo-Error Detection Theory and Applications in QPSK 1.5 Mbps Data above
FDM Voice Systems", NTC'77, Seiten 43:4-1 bis 6, und von
CR. Hogge in "Performance Monitoring of a Digital Radio by Pseudo-Error Detection", NTC'77, Seiten 43:3-1 bis 3.
Dieser Stand der Technik kann in folgender Weise zusammengefaßt werden:
(a) Ein Pseudofehlerbereich wird in einer Phasenfläche eines Signalvektors vorgesehen. Wenn ein empfangenes
Signal in den Pseudofehlerbereich aufgrund von Rauschen eintritt, wird das in dem Pseudofehlerbereich
eingetretene Signal als Pseudofehler behandelt.
(b) Eine Phase von Augenmusterdiskriminier-Taktimpulsen
wird aus einem optimalen Punkt verschoben und ein Diskip'iminier-Regenerierimpuls mit einer vergrößerten
Fehlerrate wird erhalten. Dieser regenerierte Diskriminierimpuls mit einer vergrößerten Fehlerrate
wird mit dem regenerierten Diskriminierimpuls verglichen, der unter Verwendung eines Diskriminiertaktimpulses
erhalten wird, der an dem optimalen Punkt positioniert ist. Wenn die Polaritäten der beiden
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regenerierten Diskriminierimpulse nicht übereinstimmen, werden die Impulse als Pseudofehler behandelt.
(c) Ein Pegel eines Augenmusterdiskriminier-Schwellwerts
wird von einem optimalen Pegel verschoben und ein Diskriminier-Regenerierimpuls mit einer vergrößerten
Fehlerrate wird erhalten. Dieser regenerierte Diskriminierimpuls mit einer vergrößerten Fehlerrate
wird mit dem regenerierten Diskriminierimpuls verglichen, der unter Verwendung eines Diskriminierschwellwerts
erhalten wird, der an dem optimalen Punkt angeordnet ist. Wenn die Polaritäten der beiden
regenerierten Diskriminierimpulse nicht übereinstimmen, werden die Impulse als Pseudofehler behandelt.
(d) Demodulierte Ausgangsdaten, die unter Verwendung eines Empfangsfilters mit einer sehr geringen Bandbreite
erhalten werden, um die minimale Fehlerrate zu erhalten, werden mit anderen Demodulatorausgangsdaten
verglichen, die unter Verwendung eines Empfangsfilters
mit großer Bandbreite zum Zwecke der Vergrößerung des thermischen Rauschens erhalten werden. Wenn die
Polaritäten der beiden Demodulatorausgangsdaten nicht übereinstimmen, werden die Impulse als Pseudofehler
behandelt.
Wenn der Phasenfehler des Bezugsträgers ansteigt, steigt bei den oben erwähnten Verfahren (a), (b) und (c) die
Fehlerrate des Systems zum Extrahieren des Pseudofehlers
mehr als die Fehlerrate (tatsächliche Fehlerrate) in dem System, das die Information überträgt, an. Die entsprechende
Beziehung zwischen der Pseudofehlerrate und der tatsächlichen
Fehlerrate wird deshalb verfälscht und die tatsächliche Fehlerrate""kann nicht genau aus der Pseudofehlerrate
abgeschätzt werden. Bei dem Verfahren (d) besteht dieser Nachteil nicht. Da das Empfangsfilter jedoch
eine große Bandbreite hat, wird der Interferenzeffekt
zwischen Kanälen erhöht, so daß eine genaue Bestimmung
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der tatsächlichen Fehlerrate nicht erhalten werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Pseudofehlersignals
zu schaffen, bei dem (der) die entsprechende Beziehung zwischen der tatsächlichen Fehlerrate und der
Pseudofehlerrate auf Parameter des Demodulators, wie
eines Phasenfehlers des Bezugsträgers, unempfindlich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen eines Pseudofehlersignals mit folgenden
Schritten vor: Regenerieren erster digitaler Daten durch Diskriminieren eines Basisbandsignals, das durch
Demodulieren eines Eingangssignals regeneriert wird; Extrahieren einer Rauschkomponente aus dem Eingangssignal;
Addieren der Rauschkomponente und des Basisbandsignals und dadurch Erzeugen von zwei digitalen Signalen durch
Diskriminieren des addierten Signals und Erkennen, ob die ersten digitalen Daten mit den zweiten digitalen
Daten übereinstimmen, so daß ein Pseudofehlersignal erzeugt wird.
Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung hat die Schaltung zur Erzeugung eines Pseudofehlersignals folgende Teile:
einen Demodulatorkreis zum Demodulieren eines Eingangssignals, einen ersten Diskriminierkreis zum Regenerieren
erster digitaler Daten durch Diskriminieren des Ausgangssignals des Demodulatorkreises, eine Rauschextrahiereinrichtung
zum Extrahieren einer dem Eingangssignal entsprechenden Rauschkomponente aus dem Eingangssignal>
einen Addierkreis zum Addieren des Ausgangssignals der Rauschextrahiereinrichtung und des Ausgangssignals des
Demodulatorkreises, einen zweiten Diskriminierkreis zum Regenerieren zweiter digitaler Daten durch Diskriminieren
des Ausgangssignals des Addierkreises und einen Exklusiv-ODER-Kreis
zum Erkennen, ob die ersten digitalen Daten mit den zweiten digitalen Daten übereinstimmen oder nicht.
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Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung
beschrieben, in der sind
Fig. 1A und B Blockschaltbilder von Grundschaltungen zum
Erzeugen eines Pseudofehlersignals nach der Erfindung,
Fig. 2A bis G Darstellungen von Signalwellenformen, die
in Teilen der in Fig. 1A dargestellten Grundschaltung
erhalten werden,
Fig. 3 Kennlinien der Fehlerrate-Meßkreise zum Erzeugen
eines Pseudofehlersignals nach dem Stand der
Technik und der Erfindung,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung,
Fig. 5 Vektordiagramme von Signalen in der Schaltung in
in Fig. 4,
Fig. 6 Spektren von Signalen in der Schaltung in Fig. 4, Fig. 7 ein Diagramm zum Erläutern der Pseudofehlerkurven
und der Kurven des tatsächlichen Fehlers der Schaltung in Fig. 4,
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform
der Schaltung nach der Erfindung, Fig. 9 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform
der Schaltung nach der Erfindung,
Fig.10 ein Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform
der Schaltung nach der Erfindung und Fig.11 ein Blockschaltbild einer fünften Ausführungsform
der Schaltung nach der Erfindung.
Gemäß Fig. 1A wird ein empfangenes Signal (a) einem Demodulator
1 zugeführt und das Ausgangssignal (c) des Demodulators
1 wird einem Diskriminator 2 zugeführt. Ein Signal (b), das von dem empfangenen Signal (a)
abgezweigt wird, wird andererseits an einen Rauschextrahierkreis 3 gegeben, während das Ausgangssignal (d) des
Rauschextrahierkreises 3 an einen Kombinator 4 gegeben wird, in dem das Ausgangssignal (d) des Kreises 3
das Ausgangssignal (c) des Demodulators 1 addiert
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werden. Das addierte Ausgangssignal (e) wird einem Diskriminator
5 zugeführt. Das Ausgangssignal (f) des Diskriminators
2 wird als Datenimpuls empfangen. Andererseits werden das Ausgangssignal (f) des Diskriminators 2
und das Ausgangssignal (g) des Diskriminators 5 in einem
Exklusiv-ODER-Kreis 6 verglichen, so daß ein Pseudofehlersignal erhalten wird.
Fig. 2A zeigt das empfangene Eingangssignal (a) und das von dem Eingangssignal (a) abgezweigte Signal (b). Fig. 2B
zeigt ein Basisbandsignal nach der Demodulation. Fig. 2C zeigt das Ausgangssignal (d) des Rauschextrahierkreises 3»
d.h. das Rauschsignal, das aus dem empfangenen Signal extrahiert und verstärkt ist. Fig. 2D zeigt das addierte
Signal (e) des Ausgangssignals (c) des Demodulators 1
und des Rauschsignals (d). Wenn das Ausgangssignal (c)
des Demodulators 1 durch den Diskriminator 2 diskriminiert wird, wird ein Datenimpuls (f) erhalten, siehe Fig. 2E.
Wenn das Ausgangssignal (e) des Kombinators 4 durch den Diskriminator 5 diskriminiert wird, wird der Datenimpuls (g)
erhalten, siehe Fig. 2F. Wenn die Datenimpulse (f) und (g) in dem Exklusiv-ODER-Kreis 6 verglichen werden, kann
ein Pseudofehlersignal (h) erhalten werden, siehe Fig. 2G.
In Fig. 3 zeigt eine Kurve A die tatsächliche Fehlerrate
und eine Kurve B die Pseudofehlerrate, die unter Verwendung
der Schaltung in Fig. 1A erhalten wird. Die Kurve B entspricht in ihrer Form genau der Kurve A. Eine Kurve C
zeigt die Pseudofehlerrate, wenn angenommen wird, daß
der dem Kombinator 4- zugeführte Rauschpegel konstant ist. Die Kurve C ändert und sättigt sich in Übereinstimmung
mit dem Signal-Rausch-Verhältnis S/N. Dies bedeutet, daß das Signal-Rausch-Verhältnis des Demodulatoreingangssignals
nicht proportional zum Eingangssignal des Kombinators 4- ist, da die zu dem Demodulatorausgangssignal
addierte RauBchleistung konstant ist. Aus Fig. 3 ergeben
sich die charakteristischen Merkmale der Erfindung.
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In der Schaltung der Fig. 1B werden ein Ausgangssignal (e) des Kombinators 4 und ein Ausgangssignal (c) des Demodulators
1 in dem Exklusiv-ODER-Kreis 6 verglichen, woraufhin ein Ausgangssignal des Exklusiv-ODER-Kreises
einem Diskriminator 5 zugeführt wird.
Bei der Ausführungsform in Fig. 4 wird eine Vierphasen-PSK-Welle verwendet und der Pseudofehlersignal-Erzeugungskreis
ist in dem Demodulationssystem des m-Phasen-PSK-Übertragungssystems enthalten. Der Figurenteil mit den
Bezugszeichen 11 bis 20 ist ein Hauptpaßdemodulator, der Figurenteil mit den Bezugszeichen 21 bis 24 ist
ein Trägerwellenregenerierkreis zum Erzeugen einer Bezugsträgerwelle und der Figurenteil mit den Bezugszeichen
25 bis 32 ist eine Schaltung zum Erzeugen eines Pseudofehlersignals nach der Erfindung.
Die Bandbreite der empfangenen Vierphasen-PSK-Welle (a) wird durch ein Bandpaßfilter 11 gefiltert und das Ausgangssignal
des Bandpaßfilters wird einem Richtungskoppler zugeführt. Ein Ausgangssignal des Richtungskopplers 12
wird durch einen Hybridkreis 13 abgezweigt. Die Ausgangssignale des Hybridkreises 13 werden durch Phasendetektoren
14 und 15 demoduliert, so daß zwei Folgen
von Basisbandsignalen von den Ausgängen der Phasendetektoren 14 und 15 zugeführt werden. Diese beiden Basisbandsignale
werden jeweils über Tiefpaßfilter 17 und 18 an Diskriminierkreise 19 und 20 angelegt und die Ausgangssignale
der Diskriminierkreise werden als Datenausgangssignale I und Q erhalten.
Ein Teil der Vierphasen-PSK-Welle (a), der durch den Richtungskoppler 12 abgezweigt ist, wird andererseits
viermal durch den Multiplizierkreis 21 multipliziert und das Ausgangssignal des Multiplizierkreises 21 wird
einem Schmalbandpaßfilter 22 zugeführt, in dem eine Rauschkomponente des Eingangssignal entfernt wird. Das
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JO
Ausgangssignal des Schmalbandpaßfilters 22 wird über einen Begrenzer 23 einem Demultiplizierkreis 24 zugeführt,
in dem die Frequenz des Signals durch, vier dividiert wird, so daß eine regenerierte Trägerwelle mit einem Mono-Spektrum
erhalten wird. Die Trägerwelle wird den Phasendetektoren 14 und 15 als Bezugsträgerwelle zugeführt.
In dem Pseudofehlersignal-Erzeugungskreis gemäß der Erfindung werden die Rauschkomponente, die aus dem Ausgangssignal
des Multiplizierkreises 21 extrahiert wird, und das demodulierte Basisbandsignal ausgenutzt.
Das Extrahieren der Rauschkomponente gemäß der Erfindung kann leicht unter Verwendung eines Teils des Trägerwellenregenerierkreises
ausgeführt werden. Ein Teil der Vierphasen-PSK-Welle
(a), die von dem Richtungskoppler 12 extrahiert worden ist, wird durch den Multiplizierkreis
multipliziert und es wird eine multiplizierte Trägerwelle erhalten. Diese multiplizierte Trägerwelle enthält
eine Komponente, die der Rauschkomponente des Eingangssignals proportional ist. Die Phasen jedes Signalvektors
der Vierphasen-PSK-Welle werden mit Phasendifferenzen
von 90° angeordnet, siehe Fig. 5(a),und durch viermaliges Multiplizieren der Frequenz der Trägerwelle werden die
multiplizierten Trägerwellen mit denselben Phasen, wie in Fig. 5 gezeigt, erhalten. Das Spektrum der multiplizierten
Trägerwelle hat eine Rauschkomponente, die eine im wesentlichen symmetrische Verteilung mit einem
Mittelpunkt der multiplizierten Trägerwelle 4fc aufweist. Wenn sich die Rauschkomponente der Eingangs-Vierphasen-PSK-Trägerwelle
ändert, ändert sich auch die Rauschkomponente der multiplizierten Trägerwelle. In der Rauschkomponente
ist die Komponente aufgrund des Musterjitters enthalten. Die Rauschkomponente aufgrund des Muster-Ritters
beeinflußt jedoch ^^^ ^en Kreis zum Erlangen
der Pseudofehlerrate.
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Bei der Schaltung nach der Erfindung wird die multiplizierte Welle einschließlich der Rauschkomponente einem
9O°-Phasenschieber 25 und über ein Schmalbandfilter 22
auch einem Begrenzer 23 zugeführt. Das Ausgangssignal
des Begrenzers 23 ohne Rauschkomponente und das Ausgangssignal des 9O°-Phasenschiebers 25 werden einem
Phasendetektor 26 zugeführt, in dem die Signale synchron bestimmt werden. Das Ausgangssignal des Synchrondetektors
wird über einen Kondensator 27, ein Filter 28 und ein Dämpfungsglied 29 einem Addierkreis 30 zugeführt. Das
Eingangssignal des Addierkreises ist nur die Rauschkomponente (d) und enthält keine Trägerwellenkomponente,
siehe Fig. 2G. Der Kondensator 27 wird zum Entfernen einer Leck-Gleichstromkomponente der Trägerwelle verwendet und
das Tiefpaßfilter wird zum Entfernen einer unerwünschten Welle verwendet, wie einer höheren harmonischen Komponente,
die nach der Phasenfeststellung der Trägerwelle erzeugt wird, wie einer Zeitgeberkomponente und einer
Phasenjitterkomponente.
Die Rauschkomponente (d) und das demodulierte Basisbandsignal (c) werden in dem Addierkreis 30 addiert und das
Basisbandsignal (e) einschließlich der Rauschkomponente, siehe Fig. 2D, werden am Ausgang des Addierkreises 30
erhalten. Die Rauschkomponente (d) und das demodulierte Basisbandsignal (b) können addiert werden, um das Basisbandsignal
einschließlich der Rauschkomponente zu erhalten. Das Basisbandsignal (e) wird durch einen Diskriminator
. diskriminiert und regeneriert, siehe Fig. 2F. Die Fehlerrate in dem diskriminierte Impulssignal (g) hat einen
hohen Wert. Dieses diskriminierte Impulssignal (g) und das Ausgangssignal (i) des Diskriminators 20 werden in
dem Exklusiv-ODER-Kreis 32 verglichen und es wird ein
Pseudofehlersignal (h) erhalten.
Wenn das Pseudofehlersignal (h) in ein RZ-Kodesignal
umgesetzt wird und das umgesetzte RZ-Kodesignal einem
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-X-
Zähler zugeführt wird, wird die Pseudofehlerrate
erhalten.
In Fig. 7 bezeichnet die Ordinate die Fehlerrate, die Abszisse das Träger-Rausch-Verhältnis, Pe die Bitfehlerrate
der Daten I und Q, die unter Verwendung des Fehlerratenprüfkreises
gemessen werden, und Pp die Bitfehlerrate des Pseudofehlerimpulssignals (b), die unter Verwendung
der Schaltung nach der Erfindung gemessen wird. In Fig. 7 bezeichnet "o" den Wert, bei dem die Phase der
Bezugsträgerwellen nicht verschoben wird, und bezeichnet "x" den Wert, bei dem die Phase der Bezugsträgerwelle
um +5° verschoben wird.
1 4 Gemäß Fig. 7 wird die Pseudofehlerrate Pp um 10 bis 10
in bezug auf die tatsächliche Fehlerrate Pe der in Rede stehenden Schaltung vergrößert und die große Pseudofehlerrate
Pp wird auch erhalten, wenn die tatsächliche Fehlerrate Pe klein ist. Deshalb kann eine Messung in
kurzer Zeit ausgeführt werden. Der Vergrößerungsfaktor der Fehlerrate kann durch Ändern des Wert des variablen
Dämpfungsglieds 29 geändert werden.
Die Pseudofehlerrate Pp entspricht bei der Erfindung des weiteren genau der tatsächlichen Fehlerrate in der in
Rede stehenden Schaltung. Wenn deshalb eine Tabelle vorgesehen wird, welche die Beziehung zwischen der Pseudofehlerrate
Pp und der tatsächlichen Fehlerrate Pe in der Jeweiligen Schaltung zeigt, kann die tatsächliche
Fehlerrate Pe aus der Tabelle bestimmt werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 wird die Rauschkomponente unter Verwendung eines Trägerwellenregenerierkreises
mit einem automatischen Frequenzsteuerkreis extrahiert. Eine Vierphasen-PSK-Signalwelle wird durch einen Multiplizierkreis
41 multipliziert und die multiplizierte Signalwelle wird in einem
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Mischkreis 42 in eine Frequenz umgesetzt, die mit einer Mittelfrequenz des Schmalbandfilters 43 übereinstimmt.
Als nächstes wird das Ausgangssignal des Mischkreises über einen Begrenzer 44 und einen Demultiplizierkreis
einem Mischkreis 46 zugeführt und das Ausgangssignal
ohne Sauschkomponente wird am Ausgang dss Hischkreises erhalten.
Eine automatische Frequenzsteuerschleife enthält einen
90° -Phas ens chi eb er 47 s, einen Phasendstektor 48, ein
Tiefpaßfilter 49, einen spammagsgesteuerten Oszillator
50, einen Kristalloszillator 52, einen Mischkreis 5Ί
und einen Mültiplisierkreis 55° Wenn sich die Frequenz
der Vierphasen-PSK-Trägerwelle ändert und die umgesetzte
Frequenz von der Mittelfrequenz des Schmalbandpaßfilters verschoben wird,, stellt die automatische Frequenzsteuerschleife
die Differenz zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal des Schmalbandpaßfilters fest und di©
Frequenzsteuerschleife steuert den spannungsgesteuerten
Oszillator 50, so daß die umgesetzte Frequenz immer mit
der Mittelfrequenz des Schmalbandpaßfilters übereinstimmfc.
Unter Yerwendung der automatischen Frequenzsteuerschleifekann eine regenerierte Trägerwelle mit konstanter Phase
erhalten werden»
Gemäß der Erfindung wird die Bauschkomponente über den Kondensator 5^ und das Tiefpaßfilter 55 aus dem automatischen
Frequenzsteuersignal am Ausgang des Phasendetektors 48 erhalten« Der Kreis zum Erzeugen des Pseudof ehler™
signals ist deshalb einfach aufgebaut»
In der vorangehenden Beschreibung ist eine Schaltung zum
Erseugen des Pseudofehlersignals in einem Yierphasen-PSK-System
beschrieben. Die Schaltung gemäß der Erfindung
kann aber auch bei einem- m-Phasen-PSK-System angewendet
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In der Schaltung der Fig. 9 wird die Phase der vierphasen-PSK-modulierten
Welle, die über die Leitung 61 empfangen wird, durch einen Vier-jzi-Phasendetektor 62 bestimmt und
Basisbandsignale werden den Verkehrssammelschienen 63 und 64 zugeführt. Biese Basisbandsignale werden jeweils
durch. Diskriminatoren 65 und 66 diskriminiert und digitale Daten werden auf Ausgangsleitungen 69 und 70
erhalten. Taktimpulssignale werden über Leitungen 67 und 68 den Diskriminatoren 65 und 66 zugeführt.
10
Gemäß Fig. 9 enthält ein Trägerwellenregenerierkreis
einen Segelkreis 72, ein Schleifeafilt^r 71S- und einen
spannungsgesfceuerten Oszillator 78- Biß modulierte Welle
wird von der Eingangsleitung 61 erhalten. Eine Trägerwelle
mit derselben Frequenz wie die modulierte Welle wird regeneriert und die regenerierte Trägerwelle wird dem
Vier-^-Phasendetektor 62 zugeführt. Der Steuerkreis 72
erzeugt eine Signalspannung, die der Phasendifferenz zwischen der empfangenen Trägerwelle und der regenerierten
Trägerwelle oder sin© proportional ist, wobei 0 die Phasendifferenz ist. Der Steuerkreis 72 wird beispielsweise
durch einen Umkehrmodulationskreis, einen Remodulationskreis, einen Entscheidungsrückkopplungskreis oder
einen COSTAS-Ereis gebildet. Die in dem Steuerkreis 72
erzeugte Fehlerspannung wird dem spannungsgesteuerten
Oszillator 78 als Steuerspannung zugeführt, nachdem das
Rauschen der Fehlerspannung dxjrch das Schleifenfilter 74-entfernt
worden ist, so daß der spannungsgesteuerte
Oszillator eine Trägerwelle mit einer Frequenz erzeugt, die der Steuerspannung entspricht.
Der Verstärker 75 verstärkt die an der Ausgangsleitung
des Steuarkreises 72 auftretende Rauschkomponente. Die
an dem Ausgang des Verstärkers 75 auftretende ßauschkomponente wird einem Eingang eines Addierkreises 77
zugeführt und das an der Verkehrssammelscliiene 64- auftretende
Basisbandsignal wird einem anderen Eingang des
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is
Addierkreises 77 zugeführt. Das Ausgangssignal des Addierkreises
77i d.h.. das Basisbandsignal, das zu der Rauschkomponente
addiert werden soll, wird durch einen Diskriminator 79 diskriminiert. Ein Taktimpulssignal wird
über eine Leitung 82 dem Diskriminator 79 zugeführt.
In der Schaltung der Fig. 9 sind die Ausgangsdaten des
Diskriminators 66 und die Ausgangsdaten des Diskriminators 67 die gleichen, wenn nicht eine Rauschkomponente
addiert wird. Da jedoch das Rauschsignal von dem Verstärker 75 über den Addierkreis 77 an den Diskriminator
gegeben wird, ist die Fehlerrate der Ausgangsdaten des Diskriminators 79 größer als die Fehlerrate der Ausgangsdaten
des Diskriminators 66. Die beiden Ausgangssignale der Diskriminatoren 66 und 79 werden den beiden
Eingängen eines Exklusiv-ODER-Kreises 80 zugeführt. Wenn
die beiden Ausgangssignale nicht übereinstimmen, wird ein
Ausgangssignal auf einer Leitung 81 erhalten.
Wie bereits erwähnt wurde, erzeugt der Steuerkreis 72 in
dem Trägerwellenregenerierkreis auf der Ausgangsleitung das Signal, das der Phasendifferenz zwischen der modulierten
Welle auf der Leitung 61 und der Trägerwelle an dem spannungsgesteuerten Oszillator 78 entspricht.
Das Signal auf der Ausgangsleitung 73 enthält deshalb eine Gleichstromkomponente entsprechend der oben erwähnten
Phasendifferenz und eine Rauschkomponente, die einem Rauschen oder einer in der Trägerwelle auf der Eingangsleitung 61 enthaltenen Verzerrung proportional ist. Die
durch den spannungsgesteuerten Oszillator regenerierte Trägerwelle enthält weder Rauschen noch Verzerrung.
Das Eingangssignal des Diskriminators 79 enthält deshalb ein Basisbandsignal und eine Rauschkomponente proportional
dem Rauschen und der Verzerrung auf der Eingangsleitung
Die Fehlerrate der Ausgangsdaten des Diskriminators 79 steigt deshalb an, wenn das Hauschen und die Verzerrung
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ί(β
des Signals auf der Eingangsleitung 61 ansteigen» Die
Pelilerrate der Ausgangsdaten des Diskriminator 66
steigt des weiteren auch an, wenn das Rauschen und die Verzerrung des Signals auf der Leitung 61 ansteigen.
Die Fehlerraten der Ausgangsdaten der Diskriminatoren 66 und 79 stehen deshalb in entsprechenden Beziehungen
zueinander.
Wenn ein Fehler in dem Datenimpuls erzeugt wird, ist das Ausgangssignal des Exklusiv-ODER-Kreises 80 der binäre
Wert "1". Dieser Wert wird durch einen (nicht dargestellten) Zähler innerhalb einer vorbestimmten Zeit gezählt und
der gezählte Wert wird in einem (nicht dargestellten) Festwertspeicher gespeichert. Da der Festwertspeicher
die tatsächliche Fehlerrate entsprechend dem gezahlten Wert speichert, kann die tatsächliche Fehlerrate aus
dem gezählten Wert erhalten werden.
In Fig. 10 bezeichnen 61 bis 70, 75 bis 77 und 79 bis
dieselben Teile wie in Fig. 9· 83 ist ein Trägerwellenregenerierkreis
mit demselben Aufbau wie in Fig. 9· 85 bezeichnet einen Zeitgabeextrahierkreis zum Extrahieren
von Zeitgabebits aus der modulierten Eingangswelle. Die extrahierte Bitzeitgabekomponente wird über
einen Verbindungskreis 86, der die Funktion eines Filters hat, der Leitung 84 als Zeitgabesignal zugeführt.
Das Zeitgabesignal wird an einen Frequenzdiskriminator angelegt, in dem die Jitterkomponente festgestellt
wird. Die festgestellte Jitterkomponente wird durch einen Verstärker 75 verstärkt und einem Eingang des
Addierkreises 77 zugeführt.
Die Jitterkomponente des Zeitgabesignals, die aus der modulierten Eingangswelle extrahiert wird, steigt an,
wenn das Eingangsrauschen zunimmt. Die Jitterkomponente kann deshalb anstelle der Rauschkomponente bei der
Ausführungsform in Fig. 9 verwendet werden«
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In Fig. 11 bezeichnen 61 bis 70, 75 bis 77 und 79 bis
dieselben Teile wie in Fig. 10. Gemäß Fig. 11 wird eine Bitzeitgabe, die durch den Zeitgabekreis 85 extrahiert
wird, einem Zeitgabesignal-Regenerierkreis zugeführt, der einen Phasendetektor 88, ein Schleifenfilter 89 und
einen spannungsgesteuerten Oszillator 90 enthält. Ein Phasendifferenzsignal, d.h. das Ausgangssignal des
Phasendetektors 88, enthält eine Rauschkomponente, die . in der Zeitgabekomponente enthalten ist, die von dem
Zeitgabekreis 85 zugeführt wird, zusätzlich zu einer Gleichstromkomponente entsprechend der Phasendifferenz.
Das in dem spannungsgesteuerten Oszillator regenerierte Zeitgabesignal enthält keine Rauschkomponente. Die Rauschkomponente
im Ausgangssignal des Phasendetektors 88 wird über einen Verstärker 75 einem Addierkreis 77 zugeführt.
Danach wird derselbe Vorgang ausgeführt, wie er oben beschrieben wurde, und ein Pseudofehlersignal wird
auf der Ausgangsleitung 81 erhalten.
Mit der .Schaltung zum Erzeugen eines Pseudofehlersignals
nach der Erfindung ändert sich die relative Beziehung
zwischen der tatsächlichen Fehlerrate und der Pseudofehlerrate nicht, auch wenn sich die Parameter des
Demodulators ändern.
Der Wert der Pseudofehlerrate kann des weiteren erhöht
werden, so daß die Zeit zum Messen der Pseudofehlerrate wesentlich verringert werden kann. Deshalb ist die
Erfindung sehr wirksam, wenn sie in einem Zeitteil-MultiplexnachriGhtensystem
verwendet wird, das eine geringe Bitrate aufweist oder das kurze ^Baten als Burstsignale
aussendet und empfängt.
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Claims (1)
- EiNLANDEPATENTANWÄLTEOrthstraße 12 D-8000 MünchenEtJJISSU LIMITED
1015s Kas&kodanaka, Kawasaki-sM EAIAGAWA 211, JapanPatentansprüche1o Verfahren sum Erzeugen eines Pseudofehlersignals, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingangssignal durch einen Demodulator demodulisrt tjird, daß eine Sausch= komponente aus dem Eingangssignal extrahiert wird, daß die Rauschkomponent© und das Aus gangs signal yöu d©a Demodulator addiert x-ierdea und daß festgestellt wird0 ob das Ausgangssignal v©a dsm Demodulator mit dem addierten Signal übereinstimmt oder nicht.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschkomponente aus einem Trägerregenerierkreis zum Regenerieren einer Trägerwelle zur Demodulation desEingangssignals erhalten wird.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschkomponente aus einem Zeitgabeextrahierkreis zum Extrahieren einer Zeitgabekomponente aus dem Eingangssignal erhalten wird.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschkomponente verstärkt oder gedämpft wird und daß die verstärkte oder gedämpfte Rauschkomponente zu einemBasisbandsignal addiert wird.909848/09082S21083gskeasssieiaaet ά-arcli öiüsa BsEöäalator ztaa. Demodulieren eia©s EingangssigEals9 dixreli eins ilauscliextrahiereinrichtuag sum Extrahieren sines HansoiikGaipoaente aus dem Eingangssignal, durch einen iidclierkreis zum Addieren des Ausgangs signale des? Eaiisc!iexorahi©r-3inriehtung und des Ausgaugssignals des Demodulators und durch, einen E2dslusiv-0BER-»Er-eIs zxm. Er-ksaaeac, ob das Ausgangssignal &©s Addierkrsisss mit dea Ausga'agssignal des Demodulators übereinstism^ oder nichtoSo Schaltung nacii Anspr-ucli 5? geicsaaseislinet durch eine Einrichtung sam Verstärken oder Dämpfen der Hauschkom-7» Schaltung mach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die RauschextrahiereeinriehtuBg einen Multiplizierkreis svsM. Multiplizieren der Frequenz einer empfangenen m-phasendemodulierten Welle mit μεμ, ein Schmalbandfilter zum Entfernen der Rauschkomponente aus dem Ausgangssignal des Multiplizierkreises und einen Synchrondetektor zum synchronen Feststellen des Ausgangssignals des Schmalbandfilters und des Ausgangssignals des Hultiplizierkreises, dessen Phase um 90° verschoben ist, enthält.8. Schaltung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschkomponente eine Phasenfehlerspannung ist, die proportional zu einer Phasendifferenz zwischen einer empfangenen Trägerwelle und einer regenerierten Trägerwelle ist.9. Schaltung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschkomponente eine Jitterkomponente eines Zeitgabesignals ist, das aus dem Eingangssignal extrahiert ist.909848/0908
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