DE2952158C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Funk-Nachrichtenübertragungs­ verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange­ gebenen Art.

Ein solches System zur drahtlosen Übermittlung von Nach­ richten wird insbesondere dort benötigt, wo die Nachrich­ tenübertragung sich in so kurzer Zeit abspielen soll, daß beliebige Empfangsstationen die Nachricht zumindest mit großer Wahrscheinlichkeit nicht auffassen können. Die Nachricht besteht dabei aus einigen binären Telegraphie­ zeichen, und vor der Nachricht wird zum Zwecke der Vor­ einstellung der Auswerteeinrichtung ein Vorsignal gesen­ det.

Ein solches System ist beispielsweise bekannt aus der DE-PS 9 78 062.

Um sicherzugehen, daß nicht irgendwelche Störsignale das Auswertegerät auslösen können, wird bei dem bekannten System unter anderem geprüft, ob innerhalb eines gegen­ über der Regelzeitkonstanten des Empfängers kleinen Zeit­ bereichs, dessen zeitliche Lage vom Beginn der Übertra­ gung der Nachricht und der Solldauer der Nachricht ab­ hängt, im Empfangskanal eine gegenüber einem Sollwert größere Pegelverringerung auftritt. Beim Auftritt einer solchen größeren Pegelverringerung wird geprüft, ob die Dauer der empfangenen Nachricht, d. h., die Zeit vom Be­ ginn der Nachricht bis zum Pegelsprung, der vorbestimmten Solldauer entspricht. Ist dies der Fall, so wird die empfangene Nachricht in einer Auswerteeinrichtung ausge­ wertet; ist dies nicht der Fall, so wird die empfangene Nachricht entweder verworfen oder nach Auswertung durch die genannte Einrichtung mit einer speziellen Kennung, z. B. Rotdruck, ausgegeben.

Nachteilig an diesem bekannten System ist, daß die Detek­ tion des Pegelsprungs bei Störungen des Übertragungska­ nals, insbesondere z. B. bei Selektivschwund am Ende der übertragenen Nachricht unter Umständen nicht erfolgt, was in der Praxis den Verlust von Nachrichten bedeutet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein demgegen­ über verbessertes Nachrichtenübertragungssystem anzugeben, welches eine zuverlässige Erkennung von für die Empfangs­ station bestimmten Nachrichten auch bei relativ ungünsti­ gen Übertragungsverhältnissen ermöglicht und darüber hinaus noch vorteilhaft geeignet ist zur verbesserten Entzerrung von gestörten Signalen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ver­ fahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Die verwendeten Testfolgen sind aus einer Reihe von Tele­ graphieschritten aufgebaut und sind in ihrer Länge und der einzelnen Bitfolge auf optimale Korrelierbarkeit und Störsicherheit abzustimmen.

Durch das erfindungsgemäße Übertragungsverfahren wird die Auslösung der empfangsseitigen Auswerteeinrichtung durch nicht für die Empfangsstation bestimmte Übertragungen oder durch Störsignale nahezu ausgeschlossen, da einer­ seits das Ansprechen der Korrelationseinrichtung auf HF- Signale, die nicht der Bitfolge der Testfolgen entsprechen, und andererseits das zweimalige Ansprechen der Korrela­ tionseinrichtung in einem mit der Solldauer der Nachricht übereinstimmenden zeitlichen Abstand äußerst unwahrschein­ lich ist. Des weiteren bewirkt das zusätzliche Abstrahlen der Testfolgen in der erfindungsgemäßen Weise und die empfangsseitige Korrelation eine qualitative Selektion der einfallenden Signale. Wenn die Übertragungsqualität des Kanals so stark vermindert ist, daß bei einer für die Empfangsstation bestimmten Übertragung empfangsseitig die Testfolgen nicht erkannt werden können, wäre bei der Aus­ wertung der zwischen den Testfolgen übertragenen Nachricht auch die Gefahr der Falschauswertung vorhanden. Da in einem solchen Fall durch die starke Störung auch die Test­ folgen nicht erkannt werden, kommt die Nachricht nicht zur Auswertung und wird verworfen. Zur Voreinstellung der empfangsseitigen Einrichtung wird vor der erstenTestfolge zweckmäßigerweise ein Vorsignal, wie auch bei dem bekannten Verfahren, abgestrahlt.

Es ist prinzipiell möglich, die Testfolgen vor und nach der Nachricht unterschiedlich aufzubauen, womit Testfolgen vor und nach einer Nachricht unterschieden werden können. Da jedoch, wie oben erwähnt, die Wahrscheinlichkeit für das Erkennen zweier Testfolgen in genau dem vorbestimmten zeitlichen Abstand äußerst unwahrscheinlich ist, ist es hinsichtlich des wesentlich einfacheren Aufbaus auf der Sende- und Empfangsseite bedeutend günstiger, die Testfolgen gleich zu gestalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels und mit Hilfe der Abbildungen noch näher er­ läutert. Dabei zeigt

Fig. 1 die für das Verständnis der Erfindung not­ wendigen grundsätzlichen funktionellen Bauteile auf der Empfangsseite,

Fig. 2 eine vorteilhafte Ausführung einer Korre­ lationseinrichtung zur Erkennung der Testfolgen.

Die von der Antenne aufgenommenen Schwingungen werden auf den Eingangsteil der empfangsseitigen Einrichtungen ge­ leitet, wo sie beispielsweise verstärkt, gefiltert und in der Frequenz umgesetzt werden (Fig. 1). Die derart vor­ verarbeiteten Signale werden zum einen auf eine Korrela­ tionseinrichtung K und zum andern auf eine Auswerteein­ richtung A weitergeleitet. In der Korrelationseinrichtung K wird geprüft, ob innerhalb der empfangenen Bitserie eine mit der erwarteten Testfolge übereinstimmende Folge ent­ halten ist. Wird eine solche Testfolge erkannt, so gibt die Korrelationseinrichtung K einen Impuls auf den nach­ geschalteten Zeitkomparator Z und löst damit beispiels­ weise einen auf die vorbestimmte Solldauer der Nachricht abgestimmten Zeitkreis aus. In der Auswerteeinrichtung A werden zwischenzeitlich die gesamten empfangenen Signale zwischengespeichert. Wenn mit Ablauf der vorbestimmten Solldauer der Nachricht ein zweiter, die Erkennung einer Testfolge signalisierender Impuls durch die Korrelations­ einrichtung gegeben wird, startet seinerseits der Zeitkomparator Z die Auswerteeinrichtung, welche nunmehr die zwischengespeicherten Signale in vorgegebener Weise auswertet und an eine Auswerteeinheit, beispielsweise einen Drucker, weiterleitet. Gelang nach Ablauf der durch den Aufbau des Zeitkreises festgelegten Solldauer der Nachricht kein zweiter Impuls von der Korrelationsein­ richtung zum Zeitkomparator, so werden die in der Aus­ werteeinrichtung zwischengespeicherten Informationen nicht ausgewertet und verworfen.

Fig. 2 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für eine vorstehend erwähnte Korrelationseinrichtung. Die vom Eingangsteil der Empfangseinrichtungen abgegebenen Signale gelangen nun hierbei auf einen Quadraturdemodulator Q, der die Signale in bekannter Weise auf einen Sinuskanal und eine Cosinuskanal aufteilt. Diesen Kanälen werden unter Beachtung des Abtasttheorems in regelmäßigen Zeit­ abständen Sample-Proben entnommen und auf ein jedem Kanal für sich zugeordnetes getaktetes Schieberegister gegeben. Die Anzahl der Zellen des Schieberegisters ist dabei der Länge der Testfolge entsprechend oder größer zu wählen, um eine optimale Korrelation zu erreichen. Jedem der Aus­ gänge der Schieberegister ist jeweils ein bewertendes Glied B zugeordnet. Diese bewertenden Glieder B gewichten den Inhalt des Schieberegisters für die nachfolgende Summation im Summierglied S so, daß beim Vorliegen einer Testfolge ein optimal komprimierter Impuls am Ausgang des Summierglieds abgenommen werden kann. Die derart aufge­ bauten Kompressionsfilter KF sind im Sinuskanal und im Cosinuskanal gleich. Die Abtastung zur Gewinnung der Sample-Werte erfolgt vorteilhafterweise im Basisband. Es ist grundsätzlich auch möglich, die beiden Schieberegister zu einem Register zusammenzufassen. Um die gleichen Korre­ lationsmöglichkeiten zu haben, muß dieses dann jedoch die doppelte Länge aufweisen, was einen erheblichen Mehraufwand bedeutet.

Die komprimierten Impulse werden durch einen Multiplexer MUX auf einen Multiplizierer M zum Quadrieren der einzel­ nen Werte weitergeleitet. Von hier gelangen die quadrier­ ten Werte auf ein weiteres getaktetes Schieberegister SR. Die Ausgänge der Zellen dieses Schieberegisters sind mit lauter gleichen Gewichten versehen und in einem weiteren Summierglied Σ zusammengefaßt. Die Zahl der Zellen die­ ses weiteren Schieberegisters SR ist so groß zu wählen, daß mindestens die der Länge eines Telegraphieschrittes entsprechenden komprimierten Impulse zusammengefaßt wer­ den. Die am Ausgang des Summiergliedes Σ anliegende Qua­ dratsumme wird in einem Amplitudenkomparator AK mit der mittleren Signalamplitude verglichen. Übersteigt die Quadratsumme die mittlere Amplitude, so wird dies als Vorliegen von einer Testfolge entsprechenden Abtastwerten in den Kompressionsfiltern gewertet und der Amplituden­ komparator gibt einen Impuls an den Zeitkomparator. Die spezielle Gewinnung der mittleren Signalamplitude ist in diesem Zusammenhang von untergeordneter Bedeutung und daher nicht näher ausgeführt.

Eine den vorstehend beschriebenen Kompressionsfiltern ähnlich aufgebaute Schaltung zur Erkennung von Testfolgen ist bekannt aus der DE-OS 26 55 598. Daraus und aus der DE-OS 26 53 970 ist bekannt, solche Testfolgen bei der Telegraphieübertragung zur Ermittlung der aktuellen Impuls­ antwort des Übertragungskanals heranzuziehen und damit eine Adaption der Entzerrer-Filterparameter in der Aus­ werteeinrichtung an diese Impulsantwort vorzunehmen. Dieses Vorgehen ist nun vorteilhafterweise mit den bei dem erfindungsgemäßen Übertragungsverfahren empfangenen Testfolgen gleichermaßen möglich. Die Einrichtungen hier­ für können in der Korrelationseinrichtung K oder der Aus­ werteeinrichtung A integriert sein.

Claims (8)

1. Funk-Nachrichtenübertragungsverfahren mit begrenzten, ins­ besondere sehr kurzen Sendezeiten, bei dem sendeseitig ein Vor­ signal und eine Nachricht vorbestimmter Dauer abgestrahlt werden und bei dem empfangsseitig die Zeitdauer empfangener Signale ermittelt und mit einer Solldauer verglichen wird, dadurch ge­ kennzeichnet,

• a) daß senderseitig direkt vor und nach der Nachricht je eine Testfolge abgestrahlt wird,
• b) daß empfangsseitig die Testfolgen komprimiert werden und
• c) daß der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgend empfangenen Testfolgen mit der Solldauer verglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Testfolgen gleich sind.

3. Empfänger zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Korrelationseinrichtung (K) zum Erkennen der Testfolgen mit mindestens einem auf die zu erkennende Testfolge abgestimmten Kompressionsfilter (KF)
einen Zeitkomparator (Z), der die Zeit zwischen zwei Testfolgen mit der Solldauer der Nachricht vergleicht, und
eine Auswerteeinrichtung (A) zur Verarbeitung der übertragenen Nachricht.

4. Empfänger nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Quadraturdemodulator (Q), der das Signal in einen Sinus- und einen Cosinuskanal aufteilt, und durch je ein Kompressionsfilter in den beiden Kanälen, wobei die beidenKompressionsfilter gleich aufgebaut sind.

5. Empfänger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompressionsfilter als getaktetes Schieberegister mit einer der Länge der Testfolge entsprechenden Anzahl von Zellen, deren Ausgänge über der Testfolge angepaßte bewertende Glieder (B) in einem Summierglied (S) zusammengefaßt werden, ausgebildet ist.

6. Empfänger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelationseinrichtung Mittel enthält, welche die Quadrat­ summe aus mehreren aufeinanderfolgenden komprimierten Impulsen bilden.

7. Empfänger nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Amplitudenkomparator (AK), der dann, wenn die Quadratsumme die mittlere Signalamplitude übersteigt, einen Impuls an den Zeit­ komparator (Z) abgibt.

8. Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelationseinrichtung ein in Echtzeit arbeitendes Rechenwerk ist.