DE3044859C1 - Entstoeranordnung fuer ein empfangenes Signal - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entstöranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Entstöranordnung ist aus "The Rejection of Large CW Interferers in Spread Spectrum Systems" von M. J. Bouvier, jr., in IEEE Transactions, No. 2, Februar 1978, Seiten 254 bis 256, bekannt. Bei dieser bekannten Entstöranordnung wird aus dem empfangenen Signal eine Nachbildung dieses Signals über einen phasenstarr geregelten Oszillator abgeleitet. Da­ bei wird aus diesem abgeleiteten Signal und dem empfangenen Signal durch Korrelation die Amplitude des Störsignals ge­ schätzt, und aus dem Schätzwert wird die Amplitude eines Korrektursignals gesteuert, das vom empfangenen Signal abge­ zogen werden soll. Die aus dem empfangenen Signal abgelei­ tete Signalnachbildung ist bei der bekannten Anordnung nur dann eine getreue Anordnung, wenn der im empfangenen Signal dominierende Signalanteil nur eine sich langsam ändernde Phase hat. In der bekannten Anordnung ist keine geschlossene Regelschleife enthalten, über die die Amplitude des Korrek­ tursignals geregelt werden könnte. Die offene Regelschleife führt zu Problemen beim praktischen Aufbau der bekannten Anordnung, da keine Rückkopplung vom Ausgang her vorhanden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entstöranord­ nung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der eine Unterdrückung des Störsignals auch dann erreicht wird, wenn das im empfangenen Signal dominierende Störsignal rasche Phasenänderungen zeigt, also einer hochfrequenten Phasen­ modulation unterworfen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst. In der erfindungsgemäßen Anordnung wird das Ausgangssignal in einer geschlossenen Regelschleife zur Unterdrückung des Störsi­ gnals herangezogen, so daß die Störsignalamplitude tatsäch­ lich aufgrund der Rückkopplung auf Null geregelt werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Entstöran­ ordnung,

Fig. 2a und 2b Signaldiagramme mit einem Signalspektrum vor und nach der Entstörung und

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer Entstöran­ ordnung nach der Erfindung bei der Anwendung in einer mit gedehntem Spektrum arbeitenden Nachrich­ tenübertragungsanordnung.

Nach Fig. 1 enthält die Entstöranordnung eine Eingangsklemme 1, der ein empfangenes Signal zugeführt wird; das empfangene Signal besteht aus einem Nutzsignal F1 und einem vorherr­ schenden unerwünschten Störsignal F2, das um xdB größer als das Nutzsignal F1 ist. Das empfangene Signal wird einem Begren­ zer 2 zugeführt, der im vorliegenden Beispiel zwei Dioden 3a und 3b enthält, die mit entgegengesetzten Durchlaßrichtungen an den Signalweg 4 angeschlossen sind, wobei die Dioden über einen Widerstand 5 gespeist werden. Dieser Begrenzer hat die Wirkung, alle von der Eingangsklemme 1 zugeführten Signale auf die Durchlaßspannung der Dioden, d.h. auf etwa ±1/2 V zu begrenzen. Am Signalweg 4 aus dem Begrenzer 2 auftretende Ausgangssignale werden einem Bandfilter 6a zugeführt, damit Harmonische entfernt werden; es kann gezeigt werden, daß mit dieser Anordnung die Amplitudendifferenz zwischen dem Nutz­ signal F1 und dem Störsignal F2 noch weiter vergrößert werden kann, wie die Frequenzspektrumdiagramme 7a und 7b zeigen, in denen das am Eingang des Begrenzers bzw. am Ausgang des Be­ grenzers vorhandene Signal dargestellt ist. Dies ist auf den Fangeffekt des Begrenzers zurückzuführen. Ausgangssignale aus dem auf den Begrenzer folgenden Bandfilter 6a werden einem Verstärker 6b, der einen phasenempfindlichen Detektor 8 speist, sowie einem spannungsgesteuerten Dämpfungsglied 9 zu­ geführt.

Der phasenempfindliche Detektor 8 und das spannungsgesteuerte Dämpfungsglied sind so verbunden, daß sie eine Rückkopplungs­ schleife bilden, die einen Integrator 10 enthält. Das span­ nungsgesteuerte Dämpfungsglied 9 speist über eine Leitung eine Signalkombinationsvorrichtung 12, die auch das an die Eingangsklemme 1 angelegte empfangene Signal empfängt. Die Kombinationsvorrichtung 12 liefert ein Ausgangssignal an eine Ausgangsklemme 13; ein Teil des Ausgangssignals wird über eine Leitung 14 zum phasenempfindlichen Detektor 8 zurück­ übertragen. Es ist dafür gesorgt, daß die Phase des der Kom­ binationsvorrichtung 12 über die Leitung 11 zugeführten Signals entgegengesetzt zur Phase des an die Eingangsklemme angelegten empfangenen Signals ist. Es ist zu erkennen, daß die Rückkopplungsschleife mit dem phasenempfindlichen Detektor 8, dem spannungsgesteuerten Dämpfungsglied 9 und dem Integra­ tor 10 so arbeitet, daß an einer Leitung 15 ein Steuer­ signal für das spannungsgesteuerte Dämpfungsglied 9 erzeugt wird, das die Amplitude des der Kombinationsvorrichtung 12 über die Leitung 11 zugeführten Signals so steuert, daß in der Kombinationsvorrichtung eine Löschung des Störsignals F2 bewirkt wird, wobei die Schleife die Amplitude des Stör­ signals F2 an der Ausgangsklemme 13 auf ein Minimum herab­ setzt. Es kann gezeigt werden, daß der Entstöreffekt mit dem Grad der Vorherrschaft des Störsignals zunimmt, so daß also die Entstöranordnung mit einer Vergrößerung der Verarbei­ tungsverstärkung noch besser wird.

Das in Fig. 2a dargestellte Diagramm zeigt das an der Ein­ gangsklemme 1 vorhandene Signalspektrum, das ein Nutz-Träger­ signal mit dem Pegel xdB und ein frequenzmoduliertes Stör- Trägersignal mit einem um 6 dB größeren Pegel enthält. Es ist zu erkennen, daß das Nutz-Trägersignal vom Stör-Trägersignal überdeckt wird, das ein von 90 bis 100 MHz reichendes Spek­ trum hat.

Aufgrund der Wirkung der Entstöranordnung von Fig. 1 er­ scheint an der Ausgangsklemme 13 ein Ausgangssignal gemäß Fig. 2b, bei dem das angehobene Nutz-Trägersignal auf die Frequenz 100 MHz zentriert ist und eine viel größere Ampli­ tude als das Stör-Trägersignal aufweist. Im dargestellten Beispiel beträgt das Verhältnis X von Störsignal zu Nutz­ signal 18 dB. Bei diesem Verhältnis von Störsignal zu Nutz­ signal arbeitet die Entstörschleife mit den Baueinheiten 8, 9 und 10 ziemlich gut, und es wird eine gute Entstörung zur Anhebung des Nutzsignals erzielt, wie Fig. 2b zeigt, bei der das Nutzsignal wenigstens 6 dB größer als das Störsignal ist.

Wenn die Entstörung nicht vollkommen ist, gelangt natürlich ein gewisser Anteil des Störsignals zur Ausgangsklemme 13. Bei Bedingungen, bei denen die relativen Amplituden des Nutzsignals und des Störsignals nahezu gleich sind,erschei­ nen an der Ausgangsklemme 13 zusätzliche Frequenzkomponenten, beispielsweise die Komponenten (3F2-2F1), (2F1-F2) und (3F1-2F2). Die beschriebene Anordnung kann im Rahmen der Erfindung in verschiedener Weise modifiziert werden; bei­ spielsweise kann die Kombinationsvorrichtung 12 die Form einer Brückenschaltung haben, wobei die Brücke so abgegli­ chen ist, daß das Bandfilter 6a nicht unbedingt erforderlich ist. Es ist zwar ein Diodenbegrenzer 2 dargestellt, doch können auch andere Arten von Begrenzungsvorrichtungen ver­ wendet werden, die dem Fachmann bekannt sind.

Die hier beschriebene Entstöranordnung kann in einer mit gedehntem Spektrum arbeitenden Nachrichtenübertragungsan­ ordnung gemäß Fig. 3 angewendet werden. Eine solche Anord­ nung enthält einen Sender, dessen Ausgangssignal über eine Leitung 17 einer Spektrumsdehnungsvorrichtung mit einem multiplikativen Mischer 18 zugeführt wird, an den ein Signal zur Aussendung angelegt wird; ferner enthält die Spektrums­ dehnungsvorrichtung einen Binärsignal-Codegenerator 19. Das gedehnte Signal, das vom Mischer 18 geliefert wird, wird einer Sendeantenne 20 zugeführt. Die Signale mit gedehntem Spektrum werden von der Empfangsantenne 21 eines zugehörigen Empfängers empfangen und dann über eine nach der Erfindung ausgebildete Entstöranordnung 22 einer Kompressionsvorrich­ tung mit einer Multipliziereinheit 23 und einem Codegenera­ tor 24 zugeführt. Die Arbeitsweise einer solchen mit gedehntem Spektrum arbeitenden Nachrichtenübertragungsanordnung ist be­ kannt, wobei bemerkt sei, daß die Codegeneratoren 19 und 24 synchron arbeiten müssen, damit ein identischer Code erzeugt wird, durch den das Komprimieren des ausgesendeten Signals im Empfänger erleichtert wird, damit an der Ausgangsleitung 25 des Empfängers ein Ausgangssignal erzeugt wird, das dem Eingangssignal an der Leitung 17 im Sender entspricht.

Durch die Verwendung einer Entstöranordnung nach der Erfin­ dung in einer mit gedehntem Spektrum arbeitenden Nachrich­ tenübertragungsanordnung wird ein System geschaffen, das in Anwesenheit starker Störsignale, die sonst nicht tragbar wären, zufriedenstellend arbeitet.

Claims (4)

1. Entstöranordnung für ein empfangenes Signal, das neben einem Nutzsignal ein vorherrschendes Störsignal enthält, mit einer Summiereinrichtung, der das empfangene Signal und ein davon abgeleitetes Signal gegenphasig zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das an die Summiereinrichtung (12) gegenphasig angelegte Signal aus dem empfangenen Signal über einen Signalweg abgeleitet wird, der eine den Amplitu­ denunterschied zwischen dem Nutzsignal und dem Störsignal vergrößernde Amplitudenbegrenzungsvorrichtung (2) sowie ein steuerbares Dämpfungsglied (9) enthält, und daß ein phasen­ empfindlicher Detektor (8) vorgesehen ist, der in Abhängig­ keit von dem von der Summiereinrichtung (12) gelieferten Ausgangssignal der Entstöranordnung und von dem von der Amplitudenbegrenzungsvorrichtung (2) gelieferten Signal ein Steuersignal für das steuerbare Dämpfungsglied (8) liefert, das dieses so steuert, daß die Amplitude des im Ausgangs­ signal der Entstöranordnung enthaltenen Störsignals gegen Null geht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den phasenempfindlichen Detektor und das ge­ steuerte Dämpfungsglied ein Integrator eingefügt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Amplitudenbegrenzungsvorrichtung und den phasenempfindlichen Detektor sowie das gesteuerte Dämpfungs­ glied ein Bandfilter eingefügt ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Signalkombinationsvorrichtung eine Brückenschaltung enthält, die zusätzliche, in der Anord­ nung erzeugte Frequenzen beseitigt.