DE2927943A1

DE2927943A1 - Empfangseinrichtung

Info

Publication number: DE2927943A1
Application number: DE19792927943
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Ing Langewellpott; Dietrich Dr Ing Rother; Hugo Dipl Ing Tschiesche
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1979-07-11
Filing date: 1979-07-11
Publication date: 1981-01-29
Also published as: DE2927943C2

Description

Empfangseinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Empfangseinrichtung für SSMA-Signale mit einer Costas-Regelschleife zur Trägerrückgewinnung in der zwischenfrequenten Lage und mit einer bandpaßkorrelierten Verzögerungsregelschleife (Delay-Locked-Loop, DLL) zur Komprimierung der empfangenen Signale in der Basisbandlage auf die ursprüngliche Bandbreite, wobei die Verzögerungsregelschleife (DLL) folgende Teile enthält: einen Taktgenerator, der einen Codegenerator mit zwei Ausgängen an dem die Code folge jeweils um einen halben Takt verschoben auftritt, steuert, zwei mit den Ausgängen des Codegenerators verbundene Multiplizierer, auf die außerdem das in die Basisbandlage umgesetzte Empfangssignal gelangt, je ein den Multiplizierern nachgeschaltetes Filter, eine diesen nachgeschaltete Einrichtung zur Gewinnung der Daten und - über ein Schleifenfilter -der Regelspannung für den Taktgenerator.
Stand der Technik In dem Aufsatz "Spread-spectrum principles and possible application to spectrum utilization and allocation" von W.F.Utlaut in der Zeitschrift Telecommunication Journal, Vol.45 - 1/1978, Seiten 20 ff. ist die SSMA-Technik (Spread Spectrum Multiple Access) ausführlich erläutert.
Es handelt sich hierbei um ein Ubertragungsverfahren, bei dem die Information künstlich im Frequenzband z.B.
mit Hilfe eines pseudozufälligen Codes gespreizt wird.
Das Frequenzband wird gleichzeitig vor vielen Stationen zu übertragungszwecken benutzt. Der Code dient beim Empfang dazu, einen ganz bestimmten Sender auszusieben und die Spreizung wieder aufzuheben.
In der Empfangseinrichtung wird eine Costas-Regelschleife zur Trägerrückgewinnung und eine Delay-Locked-Loop (DLL) -zur Komprimierung der Information auf die ursprüngliche Bandbreite verwendet. Eine bandpaßkorrelierte DLL ist aus dem Aufsatz "Die Diskriminator-Kennlinie des bandpaßkorrelierten Delay-Locked-Loop bei Mehrwegempfang", AEÜ-, Bd. 30, Jan.76, H.1, Seiten 1 bis 8 bekannt. In dieser DLL werden die beiden jeweils um den halben Takt verschobenen Signale des Codegenerators direkt an die Multiplizierer- angelegt und an die Tiefpässe schließen sich je ein Quadrierer an. Ein Differenzbildner faßt die Signale zusammen und steuert über das nachfolgende Schleifenfilter den Taktgenerator.
Aufgabe Ausgehend vom Stand der Technik gemäß AEU liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Empfangseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die einen gegen Störungen unempfindlichen Betrieb bei einem geringen Aufwand zeigt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln.
Vorteile Die erfindungsgemäße Empfangseinrichtung weist auch bei Störungen im empfangenen Frequenzbereich eine hohe Stabilität bei der Rückgewinnung der übertragenen Information auf. Der dafür zusätzlich erforderliche Aufwand in Form einer Additions- und einer Subtraktionsstufe ist sehr gering. Durch den stabilen Betrieb ergibt sich, daß die Empfangseinrichtung noch bei einem kleineren Eingangssignal als üblich oder bei einer höheren Belegung des benutzten Frequenzbereiches arbeiten kann.
Beschreibung Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Die einzige Figur zeigt das Blockschaltbild einer Empfangseinrichtung für SSMA-Signale.
Das von einer Antenne 1 gespeiste HF-Teil 2 setzt die empfangenen Signale in bekannter Weise in die zwischenfrequente Lage um. Die Signale sollen folgende Form aufweisen: e(t) = LAD(t).c(t)+n(t)3 cos(0t+t)) wobei gilt: A = Amplitude D(t) = Datenfolge c(t) = Codefolge n(t) = Störungen, Gauß'sches Rauschen wo = Trägerfrequenz (?(t) = Phasenverschiebung Dieses ZF-Signal wird zwei Mischern 3 und 4 zugeführt.
An den Ausgang des Mischers 3 ist eine Costas-Regelschleife 5 angeschlossen, mit der in bekannter Weise die Trägerrückgewinnung durchgeführt wird. Der zweite Eingang des Mischers 3 erhält das Signal c(t) eines Codegenerators, was später noch erläutert wird.
De-r Mischer 4 erhält an seinem zweiten Eingang die Trägerfrequenz cos w t aus der Costas-Regelschleife 5 0 und sein Ausgang ist mit einer Delay-Locked-Loop (DLL) 6 verbunden und führt ihr das empfangene Signal in der Basisbandlage zu.
In der DLL 6 ist ein Taktgenerator =7 vorhanden, dessen Signal einem Codegenerator 8 zugeführt wird. Dieser Codegenerator 8 kann z.B. aus einem rückgekoppelten Schieberegister bestehen und er- erzeugt diejenige Codefolge c(t), mit der der zu empfangende Sender die Spreizung der zu übertragenden Information vorgenommen hat. Die Codefolge c(t) ist prinzipiell als statistische Folge aufzufassen, wobei bestimmte Anforderungen an Autokorrelation und Kreuzkorrelation gegenüber anderen Ccdefolgen gestellt werden. In der Realisierung geht man häufig auf periodische Funktionen zurück, da diese über ein Schieberegister m-it definierter Rückkopplung leicht erzeugt werden können. Der Taktgenerator 7 ist in seiner Phase steuerbar, so daß die erzeugte Codefolge mit der empfangenen Codefolge synchronisiert werden kann.
Der Codegenerator 8 weist zwei Ausgänge E und L auf.
Am Ausgang E (Early) steht die Code folge des Codegenerators um den halben Takt zeitlich nach früher verschoben und am Ausgang L (Late) steht die Codefolge um den halben Takt zeitlich nach später verschoben an.
Das E- und das L-Siernal des Codegenerators 8 werden einmal summiert und einmal subtoahiert. Hierzu ist eine Additions- 9 und eine Subtraktionsstufe 10 dem Codegenerator 8 nachgeschaltet. Das Summensignal £E/L wird einem Multiplizierer 11 und das Differenzsignal A E/L wird einem weiteren Multiplizierer 12 zugeführt.
Die Multiplizierer 11 und 12 sind gleichzeitig mit dem Ausgang des Mischers 4 verbunden. Die Multiplizierer 11 und 12 können beispielsweise aus Ringmischern bestehen.
Die Ausgangssignale der Multiplizierer 11, 12 werden je über einen als Integrator wirkenden Tiefpaß 13 bzw.
14 geführt; am Ausgang des Tiefpasses 13 können die wiedergewonnenen Daten abgenommen werden. Die Grenzfrequenz der Tiefpässe soll der Grenzfrequenz der Datenfolge entsprechen, damit die bei der Autokorrelation auch entstehenden Oberschwingungen eliminiert werden.
Die Daten am Ausgang des Tiefpasses 13 werden einer nicht dargestellten Verarbeitungseinheit zugeführt.
Zur Gewinnung eines von den Daten befreiten, zum Nachstellen des Taktgenerators 7 geeigneten Steuersignals werden die Signale an den Ausgängen der Tiefpässe 13 und 14 einem weiteren Multiplizierer 15 zugeführt. Das sich einstellende Steuersignal wird dann dem Taktgenerator 7 über ein Schleifenfilter 16 zugeführt.
Am Codegenerator 8 können Zeitmarken abgenommen werden, da die erzeugte Codefolge c(t) pseudozufällig ist und daher eine wiederkehrende Folge darstellt. Je nach Anschaltung an das rückgekoppelte Schieberegister im Codegenerator 8 ist eine Zeitmarke am Anfang, am Ende oder an einer beliebigen Stelle der sich wiederholenden Codefolge erhältlich. Diese Zeitmarken werden gebraucht, wenn die beschriebene Empfangseinrichtung Teil eines Entfernungsmeßgerätes mit Datenübertragung ist und sie werden in einer nicht dargestellten Einrichtung weiterverarbeitet.
Leerseite

Claims

Patentanspruch Empfangseinrichtung für SSMA-Signalemit einer Costas-Regelschleife zur Trägerrückgewinnung in der zwischenfrequenten Lage und mit einer bandpaßkorrelierten -Verzögerungsregelschleife (Delay-Locked-Loop, DLL) zur Komprimierung der empfangenen Signalen der Basisbandlage auf die ursprüngliche Bandbreite, wobei die Verzögerungsregelschleife (DLL) folgende Teile enthält: einen Taktgenerator, der einen Codegenerator mit zwei Ausgängen an dem die Codefolge jeweils um einen halben Takt verschoben auftritt, steuert, zwei mit den Ausgängen des Codegenerators verbundene Multiplizierer, auf die außerdem das in die Basisbandlage ungesetzte Empfangssignal gelangt, je ein den Multiplizierern nachgeschaltetes Filter, eine diesen nachgeschaltete Einrichtung zur Gewinnung der Daten und - über ein Schleifenfilter - der Regelspannung für den Taktgenerator, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Codegenerator (8) und dem einen Multiplizierer (11) eine Additionsstufe (9) und zwischen dem Codegenerator (8) und dem anderen Multiplizierer (12) eine Subtraktionsstufe (10) angeordnet ist, und daß auf beide Stufen (9, 10) die beiden um den halben Takt verschobenen Codefolgen gelangen, derart, daß die Daten am Ausgang des Filters (13) im Zweig mit -der Additionsstufe (9) zur Verfügung stehen und daß an die Filter (13, 14) ein weiterer Multiplizierer (15) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem Schleifenfilter (17) verbunden ist.