DE2927943C2

DE2927943C2 -

Info

Publication number: DE2927943C2
Application number: DE19792927943
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dr.-Ing. 7000 Stuttgart De Rother; Hugo Dipl.-Ing. 7253 Renningen De Tschiesche; Ulrich Dr.-Ing. 7300 Esslingen De Langewellpott
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1979-07-11
Filing date: 1979-07-11
Publication date: 1987-12-03
Also published as: DE2927943A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Empfangseinrichtung für Spread Spectrum Multiple Access (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 Band breite, 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 umgesetzte Empfangssignal gelangt, je ein den Multiplizierern nach geschaltetes 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 Übertragungsverfahren, bei dem die Information künstlich im Frequenzband z. B. mit Hilfe eines pseudozufälligen Codes gespreizt wird. Das Frequenzband wird gleichzeitig von 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 bandpaß korrelierten Delay-Locked-Loop bei Mehrwegempfang", AEÜ, Bd. 30, Jan. 1976, 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 Multilplizierer angelegt und an die Tiefpässe schließen sich je ein Quadrierer an. Ein Differenz bildner faßt die Signale zusammen und steuert über das nachfolgende Schleifenfilter den Taktgenerator.

Aufgabe

Ausgehend vom Stand der Technik gemäß AEÜ liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Empfangsein richtung 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 Subtraktions stufe 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 Frequenzbereichs arbeiten kann.

Beschreibung

Die Erfindung wird nun an Hand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Die einzige Figur zeigt das Blockschalt bild einer Empfangseinrichtung für SSMA-Silgnale.

Das von einer Antenne 1 gespeiste HF-Teil 2 setzt die empfangenen Signale in bekannter Weise in die zwischen frequente Lage um. Die Signale sollen folgende Form auf weisen:

e(t) = [A · D(t) · c(t) + n(t) ] cos ( ω₀t + ϕ (t))

wobei gilt:

A= AmplitudeD(t)= Datenfolgec(t)= Codefolgen(t)= Störungen, Gauß'sches Rauschenω₀= Trägerfrequenz ϕ (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 Träger rückgewinnung durchgeführt wird. Der zweite Eingang des Mischers 3 erhält das Signal c(t) eines Codegenerators, was später noch erläutert wird.

Der Mischer 4 erhält an seinem zweiten Eingang die Trägerfrequenz cos ω₀t aus der Costas-Regelschleife 5 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 Signale 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 Codefolgen gestellt werden. In der Realisierung geht man häufig auf periodische Funktionen zurück, da diese über ein Schieberegister mit 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 Codefolge 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-Signal des Codegenerators 8 werden einmal summiert und einmal subtrahiert. Hierzu ist eine Additions- 9 und eine Subtraktionsstufe 10 dem Codegenerator 8 nachgeschaltet. Das Summensignal ΣE/L wird einem Multiplizierer 11 und das Differenzsignal Δ 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 abtgenommen werden. Die Grenz frequenz 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 Steuer signals 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 wieder holenden 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.

Claims

Empfangseinrichtung für Spread Spectrum Multiple Access (SSMA)-Signale mit einer Costas- Regelschleife zur Trägerrückgewinnung in der zwischen frequenten Lage und mit einer bandpaßkorrelierten Verzögerungs regelschleife (Delay-Locked-Loop, DLL) zur Komprimierung der empfangenen Signale in der Basisbandlage auf die ur sprüngliche 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, 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 Sukbtraktionsstufe (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 (16) verbunden ist.