DE3152181T1 - Technique for high rate digital transmission over a dynamic dispersive channel - Google Patents

Description

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P 31 52 181.9
PCT/US81/00834
Harris, Corporation
DEA-25678

ÜBERSETZUNG

Technik zur schnellen Digitalübertragung über einen dyna-

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf digitale Nachrichtensysteme und insbesondere auf Verbesserungen an derartigen Nachrichtensystemen, wobei eine Entzerrung für die Übertragungsfunktion durch eine selbsteinstellende Transversalfilter-Technik zur Verarbeitung der über einen dynamischen dispergierenden Kanal übertragenen empfangenen Signale vorgesehen ist.

• Hintergrund der Erfindung

Es gibt eine Reihe von Nachrichtenverbindungen, wie etwa HF-übertragungswege, die die über die Verbindung übertragenen Nachrichten mit Verzerrungen oder Verunreinigungen beaufschlagen und daher eine treue Wiedergabe der ursprünglichen Nachricht am Empfänger schwierig machen. Übertragungsverzerrungen können auf allen möglichen Effekten be- ruhen, etwa einem Mehrweg-Empfang, einer Gruppenlaufzeit-Verzerrung, einer Rauschamplituden-Verzerrung, einer Interferenz, einem Streuschwund oder generell einer zeitlichen Ausbreitung des Zeitverhaltens der gesamten Nachrichtenverbindung. Infolge dieser nachteiligen Einflüsse sind die aus dem Übertragungsmedium empfangenen Daten selten die gleichen wie die ursprüngliche Nachricht, so daß es erforderlich ist, in der Signalverarbeitungseinrichtung am . Empfänger mit irgendeinem Verzerrungs-KompensatiOnsschema zu arbeiten.

~^~7 315 i 181

Eine Möglichkeit besteht in der Verwendung von selbsteinstellenden Entzerrern oder Rekursivfiltern, mittels derer die Eigenschaften des Kanals abgeschätzt und die Daten bei Empfang einer auf dem beobachteten Einfluß des Kanals auf die Signale beruhenden Vorverzerrungs-Filterfunktion unterworfen werden. Um einen Überblick über die verschiedenen Vorschläge zu vermitteln, die sich mit Rekursivfilter-VEntzerrungs-Ausgestaltungen befassen, wird auf die Beschreibung der verschiedenen in der USA-Patentschrift Nr. 4 038 536 (Feintuch) angegebenen Techniken hingewiesen. Diese Systeme suchen zwar, sich selbst an die in die Daten eingebrachten Verzerrungen anzupassen; sie bauen jedoch auf unbekannten Eingangssignalen auf und leiden bis zu einem gewissen Grad unter einem Schätzfehler bzw. einer Ungenauigkeit, die die Datengeschwindigkeit, bei der sie angewendet werden können, begrenzt.

Ein weiteres, in der USA-Patentschrift Nr. 4 058 713 (DiToro) beschriebenen Schema sucht eine selbsteinstellende Entzerrung zu vermitteln, um die Verzerrung aufgrund zeitlicher und frequenzmäßiger Ausbreitung zu kompensieren, und arbeitet zu diesem Zweck mit einem bekannten Signal, das am Sender mit Segmenten oder Abschnitten der ursprünglichen Nachricht verschachtelt wird, wodurch in zeitlichem Abstand abwechselnde Impulse der unbekannten Daten und des bekannten Signals erzeugt und an den Empfänger gesendet werden. Anstelle des Versuchs einer zeitlichen Entzerrung setzt dabei am Empfänger die Entzerrungs-Kompensationseinrichtung das empfangene Nachrichtensignal sowie ein bekanntes Prüfsignal zur Verarbeitung in den Bereich der Frequenz um, um eine Abschätzung der Übertragungsfunktion der Nachrichten zu erhalten, die dann zur Wiedergewinnung des ursprünglich übertragenen Nachrichtensignals verwendet werden kann. Leider besteht bei diesem Lösungsversuch eine Lücke oder ein Verzögerungsfaktor im Aufbau der übertragenen Nachricht, was nicht nur die Datengeschwindigkeit begrenzt sondern infolge von Änderungen im Übertragungskanal auch.Fehler bei der Signalwiedergewinnung verursachen kann.

Abriß der Erfindung

Die vorliegende Erfindung vermittelt eine Signalübertragungsund patenwiedergewinnungsteähnik; die die oben erörterten Signalverzerrungs-Eigenschaften einer Nachrichtenverbindung, wie etwa eines HF-Kanals durch die Kombination einer vorgeschriebenen Übertragungsausstattung und eines selbsteinstellenden Filtervorgangs, der Datengeschwindigkeiten von 8 kbps oder höher handhaben kann, vermeidet. Daher gestattet das System eine treue übertragung digital kodierter Sprache unter Verwendung unaufwendiger Einrichtungen, wie etwa CVSD-Einrichtungen, die gegenüber HF-Stoßrauschen unempfindlicher sind, jedoch einen Modem erfordern, der bei einer wesentlich höheren Datengeschwindigkeit arbeitet als gegenwärtig verfügbare 4,8 kbps-HF-Modems, die eine Datengeschwindigkeit von 2,4 kbps leisten können, wie sie für lineare Voraussage-Kodierung erforderlich ist. ; ■...-

Nach dem erfindungsgemäß angewandten neuartigen Schema ist die übertragene Nachricht derart zusammengesetzt, daß sie abwechselnd bekannte und unbekannte Mehrheiten von Datensymbolen enthält. Senderseitig können die bekannten Datensymbole von einem Sequenzgenerator erzeugt werden, wobei empfärigerseitig ein identischer Generator vorgesehen ist, der zur Ermöglichung der gewünschten Datenwiedergewinnung die bekannten Symbolfrequenzen reproduziert. In der Empfangssignal-Verarbeitungseinrichtung wird die empfangene Nachricht einem vorgeschriebenen Datenwiedergewinnungs-Algorithmüs unterworfen-, der eine Transversalfilterfunktion sowie ein Datenabschätzungs-Verfeinerurigs-_ schema enthält, das die vorherige Kenntnis der Datensymbole derjenigen Abschnitte der übertragenen Nachricht ausnützt, zwischen denen sich die unbekannten Datensymbole befinden. Eine übertragene Nachricht kann dabei als eine Vielzahl aufeinanderfolgender Nachrichteneinheiten ("Bilder") enthaltend aufgefaßt werden, wobei jede Einheit N ^:

bekannte Datensymbole sowie im A.nschluß daran M unbekannte Datensymbole oder umgekehrt enthält. Vor und nach jeder Gruppe von M unbekannten Datensymbolen ist also jeweils

--*- 'S- 315^181

eine Gruppe von N bekannten Datensymbolen vorhanden, die es ermöglichen, die Eigenschaften der Transversalfilterfunktion und damit die Datenschätzwerte der unbekannten Symbole zu aktualisieren und in selbsteinstellender Weise zu verfeinern. Eine Synchronisierung des örtlichen empfänger seitigen PN-Sequenzgenerators mit der PN-Sequenz, aus der die aufeinanderfolgenden Gruppen von N bekannten Datensymbolen in der übertragenen Nachricht aufgebaut sind, wird durch ein vorgeschriebenes einleitendes Tonsequenz-Schema erreicht, dem nachfolgend die unbekannten Daten übertragen und am Empfänger entsprechend dem Datenwiedergewinnung s-Algorithmus verarbeitet werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Figur 1 veranschaulicht die Symbolinhalte aufeinanderfolgender Nachrichteneinheiten; ·

Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Senders zum Zusammenstellen und Übertragen der in Figur 1 gezeigten Nachrichteneinheiten;

Figur 3 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Figur 2 gezeigten Senderaufbaus; Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Empfangseinrichtung zur Verarbeitung und Wiedergewinnung der aufeinanderfolgenden Nachrichteneinheiten der in Figur 1 dargestellten übertragenen Daten;

Figur 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Entzerrers; Figur 6 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung einer einleitenden oder Initialisierungssequenz, wie sie erfindungsgemäß vor der Übertragung und Datenwiedergewinnung verwendet wird;

Figur 7 veranschaulicht ein Datensignal-Beispiel, das an zwei Abtastzeitpunkten abgegriffen wird;

Figuren 8A und 8B zeigen ein F.lußdiagramm der Verarbeitungsoperationen, die der Symbolprozessor der in Figur 4 gezeigten Empfangseinrichtung durchführt; und Figur 9 ist ein Phasenknotendiagramm für Achter-PSK-Signale.

Detailierte Beschreibung

Figur 1 veranschaulicht das erfindungsgemäße Format einer zu übertragenden Nachricht. Wie oben erläutert, soll eine Nachricht aus einer Folge von Nachrichteneinheiten bestehen, deren jede N bekannte Symbole und darauffolgend M unbekannte Symbole (oder umgekehrt) enthält. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung sei angenommen, daß die Daten im Binärformat kodiert sind, wobei die N bekannten Symbole einer Nachrichteneinheit den Datenbits entsprechen, die Teil einer Pseudo-Rauschfrequenz bildenj während die M unbekannten Datensymbole einer Nachrichteneinheit digitale Wiedergaben der eigentlich interessierenden Informationssignale darstellen. Die letzteren können mittels eines im Handel erhältlichen Sprach-A/D-Umsetzers, wie etwa eines CVSD-Gerätes, erzeugt werden. In jeder Nachrichteneinheit F. ist somit die übertragene Nachricht formatmäßig derart aufgebaut, daß sie N bekannte digitale PN.-Symbole.'t/. bis t_N und im Anschluß daran M unbekannte digitalisierte Sprachsymbole t_N+1 bis t_N+M enthält. Anhand von Figur 2 soll erläutert werden, wie eine Nachricht zu-.

sammengesetzt und gesendet wird. '

Figur 2 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau des Sendeteils des erfindungsgemäßen Nachrichtensystems, der die in Figur 2 gezeigt Folge von Nachrichteneinheiten erzeugt und einem HF-Sender zur Übertragung über den HF-Kanal zuführt. Eine Nachrichtenquelle 11, etwa ein CVSD-Gerät, leitet Ausgangssignale, die die über den HF-Kanal zu befördernden unbekannten Informationssignale darstellen, an ein Paar von Symbolspeichern 14 und 15 mit wahlfreiem Zugriff. Zeitsteuersignale für den Betrieb der Schaltungs- elemente nach Figur 1 werden einem Zeitsteuersignal- oder Synchronsignal-Generator 13 entnommen. Die Signalleitungen für diese Signale sind mit SYNC-Ziffer-Bezeichnungen SYNC bis SYNC 7 versehen. Wie gezeigt, werden diese Zeitsteuersignale den Symbolspeichern 14 und 15, einem Tongerierator .21, einem Multiplexer 12 und einem PN-Sequenzgeneratör 17 zugeführt, um die Arbeitsweise dieser Schaltungseinheiten zu steuern, wie dies im einzelnen nachstehend erläutert

"■■ 3182181

werden soll.

Der Sendeteil umfaßt ferner einen Trägergenerator 16, der ein lokal erzeugtes Trägersignal einem Modulator 18 zuführt, dessen Ausgang einen HF-Sender 19 zur Aussendung der zusammengesetzten Informationssignale mittels einer Antenne 20 über den HF-Kanal speist. Das den Träger modulierende Eingangssignal des Modulators 18 wird entweder dem RAM 14 (RAM = Speicher mit wahlfreiem Zugriff) oder dem RAM 15 oder dem PN-Sequenzgenerator 17 entnommen, wie dies im folg'enden erläutert wird.

Wie oben ausgeführt, erzeugt die Quelle 11 Nachrichtensignale, wobei es sich um jede beliebige analoge oder digitale Nachrichtenquelle,(beispielsweise Telefonsignale) handeln kann, und stellt die Nachricht in Form eines sich

•J5 ändernden elektrischen Signals zur Verfügung. Im Falle einer analogen Quelle, beispielsweise Sprachsignalen, ist als Teil der Nachrichtenquelle 11 ein A/D-Umsetzer, wie etwa ein CVSD-Gerät eingebaut, so daß sein Ausgangssignal im Impulsformat, vorzugsweise im Binär-Impulsformat kodiert ist. Zum Verständnis der Art und Weise, auf die der in Figur 2 gezeigte Senderaufbau die in Figur 1 gezeigte Signalsequenz erzeugt, wird auf Figur 3 verwiesen, die eine typische Synchron- oder Zeitsteuer-Signalfolge zeigt, mit der der Sender nach Figur 2 arbeitet.

Die oberste Linie der Figur 3 veranschaulicht einen zum Zeitpunkt t_o beginnenden ununterbrochenen Digital-Nachrichtenausgang der Nachrichtenquelle 11. Die SYNC-Signallinien SYNC 1 bis SYNC 5 veranschaulichen Zeitsteuersignalausgänge, die vom Generator 15 dem PN-Sequenzgenerator 17 und den RAMs 14 und 15 zugeführt werden, um die dem Modulator 18 zuzuleitende, in Figur 1 gezeigte Signalsequenz zu erzeugen. Das Signal SYNC 1 liegt dabei am PN-Sequenzgenerator 17, der dementsprechend während eines ersten Ausleseintervalls (das entsprechend dem Auslesen von Signalen aus dem PN-Sequenzgenerator 17 mit READ 17 bezeichnet ist) eine Folge von bekannten Signalen erzeugt. Der PN-Sequenzgenerator 17 kann einen Lesespeicher umfassen, der so programmiert ist, daß er eine PN-Sequenz maximaler

Länge erzeugt, wobei diese maximale Länge beträchtlich länger ist als die Anzahl von Symbolen pro Nachrichteneinheit. Gleichzeitig mit dem Auslesen eines Teils der von dem PN-Sequenzgenerator 17 erzeugten PN-Sequenz werden die Ausgangsdaten der Nachrichtenquelle 11 in einen der Speicher 14 und 15 in Abhängigkeit davon eingeschrieben, welches des Signale SYNC 4 und SYNC 5 zu diesem Zeitpunkt erzeugt wird. Wie in Figur 3 gezeigt, wird zum Zeitpunkt t_Q SYNC 4 gleichzeitig mit SYNC 1 erzeugt, so daß während der Zeit-

-jO spanne t» bis t_? der Ausgang der Nachrichtenquelle 11 in den Speicher 14 eingeschrieben wird. Anschließend wird zum Zeitpunkt t„ der Ausgang der Nachrichtenquelle 11 in den Speicher 15 eingeschrieben, während SYNC 5 am Schreib-Aufsteuereingang des Speichers 15 liegt und gleichzeitig das nächste Signal SYNC 1 erzeugt wird. Durch diese abwechselnde Erzeugung der Zeitsteuersignale SYNC 4 und SYNC 5 wer-* _; den aufeinanderfolgende Teile des Ausgangs der Nachrichtenquelle 11 abwechselnd in die Speicher 14 und 15 einge-

. '. speichert. .■ ^: .. ■ ■ . .'..·. ν .■·-;■-■■.':. \ ' .Um den Inhalt der einzelnen Speicher auszulesen und diese zum Empfang und zur Einspeicherung neuer abwechselnder aufeinanderfolgender Teile der ununterbrochenen Nachricht vorzubereiten, erzeugt der Zeitsteuersignälgenerator 13 Auslese-Steuersignale SYNC 2 und SYNC . 3. Nach Eeendigung des Auslesens aus dem PN-Sequenzgenerators 17 zum Zeitpunkt t₁ leitet der Zeitsteuersignalgenerator 13 dem Speicher 15 ein Lese-Aufsteuersignal SYNC 2 zu, um den Inhalt des Speichers 15 während der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t.. und t_ auszulesen. Anschließend wird zum Zeitpunkt t-> das Auslesesignal SYNC 3 dem Speicher 14 zugeführt, um dessen Inhalt auszulesen. Während des oben beschriebenen abwechselnden Einschreibens und Auslesens in die Speicher 14 und 15 bzw. aus ihnen, werden die gesamten in der ununterbrochenen Nachricht am Ausgang der Nachrichtenquelle 11 enthaltenen Daten in V(Srschachtelter Weise mit dem Ausgang des PN-Sequenzgenerators 17 dem Modulator 18 zugeführt. Dabei ist zu beachten, daß während des Auslesens die Daten in den Speichern 14 und 15 mit einer Ge-

Cf. 315:

schwindigkeit ausgelesen werden, die höher ist als die Geschwindigkeit, mit der sie in den Speicher eingeschrieben werden, so daß sie relativ zu der Geschwindigkeit, mit der sie gespeichert werden, kombiniert werden. Dies bedeutet, daß die Daten, die in den Speicher 14 mit einer verhältnismäßig niedrigen ersten Geschwindigkeit während des Intervalls t_o bis t_? ^Angeschrieben worden sind, mit einer (im Vergleich zur Einspeicherungsgeschwindigkeit) verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit während eines kürzeren Zeit-Intervalls t₃ bis t, ausgelesen werden. In ähnlicher Weise werden die Daten, die während des Zeitintervall t- bis t. in den Speicher 15 eingeschrieben worden sind, während des Zeitintervalle t- bis t_fi mit einer höheren Geschwindigkeit ausgelesen. Da die Technik der Datenkompression an sich herkömmlich ist, soll hier keine weitere Beschreibung gegeben werden. Am Modulationseingang des Modulators 18 werden somit die Ausgänge der Speicher 14 und 15 und des PN-Sequenzgerierators 17 unter Steuerung der SYNC-Signale SYNC 1 bis SYNC 5 zu der in Figur 1 gezeigten Nachrichtensequenz kombiniert. Dieses Signal wird auf den Ausgang des Trägergenerators 16 aufmoduliert und über den HF-Kanal an die Empfangsstation übertragen. Der Zeitsteuersignalgenerator erzeugt ein weiteres Paar von Synchron- oder Zeitsteuersignalen SYNC 6 und SYNC 7 zur Steuerung des Formates des Beginns einer Nachrichtenübertragung. Diese Zeitsteuersignale werden einem Tongenerator 21 zugeführt, dessen Ausgang direkt sowie über einen Inverter 22 invertiert den jeweiligen Eingängen eines Multiplexers.12 zugeführt. Der

Ausgang des Multiplexers 12 ist mit dem Modulator 18 gekoppelt. Ferner wird das Zeitsteuersignal SYNC 7 vom Ausgang des Generators 13 während eines Teils des Beginns einer Übertragung zur Betätigung des PN-Sequenzgenerators 17 auf diesem gekoppelt, wie dies anschließend erläutert werden soll.

5 In Figur 4 ist ein Blockschaltbild des Empfängers gezeigt, der einen Hochfrequenzteil 33 enthält, auf den ein einpfangenes Signal über eine Antenne 3 2 gekoppelt wird. In dent HF-TgII 3 3 wird der ankommende Trüger abgebrennt, und

■/If'·' 315.

das resultierende ZF-Signal wird einem Demodulator 34 zugeführt, dessen Ausgang einem ein selbsteinstellendes Rekursivfilter simulierenden Symbolprozessor 37 zugeführt wird. Der Ausgang des Demodulators 34 entspricht den dem senderseitigen Modulator 18 zugeführten ursprünglichen, jedoch dem Einfluß des HF-Übertragungskanals unterworfenen Daten, so daß die am Prozessor 37 liegenden Signalwerte möglicherweise - und höchstwahrscheinlich - nicht den vom Sender ausgesandten Signalwerten entsprechen. Als Teil des Empfängers wird ferner ein Zeitsteuersignal oder Synchrongenerator 36 verwendet, dessen Ausgang dem Prozessor 37 zugeführt wird. Der Zeitsteuersignalgenerator enthält eine stabile Taktwelle, unter deren Steuerung die von dem Prozessor 37 auszuführenden, unten erörterten verschiedenen Operationen ausgeführt werden. Wie im einzelnen weiter unten erläutert, bearbeitet der Prozessor die von dem Demodulator 34 erzeugten Daten entsprechend einem Datenwiedergewinnungsalgorithmus, der ein selbsteinstellendes transversales Filter wirkungsmäßig simuliert, dessen Funktionsparämeter unter Verwendung der vorherigen Kenntnis des bekannten Satzes von Symbolen für benachbarte Signaleinheiten dynamisch aktualisiert, um den Einfluß des HF-Kanals auf die unbekannten Datensymbole vorherzusagen. Der Ausgang des Prozessors 37 stellt die wiedergewonnenen Daten dar, die von den durch den dispergierenden HF-Kanal verursachten Verzerrungen frei sind. Dieser Ausgang wird beispielsweise auf ein Ausgangs-Nachrichtengerät, etwa.ein GVSD-Gerät 38 gekoppelt, um ein Analogsignal zu .erzeugen, das der am Sender ursprünglich eingegebenen Nachricht (z.

B. Sprache) entspricht. Der Symbolprozessor 37 besteht vorzugsweise vornehmlich aus einem Paar won Prozessor-Untersystemen, die in Figur 4 als schneller Matrixprozessor (FAP = Fast Array Processor) 37A und als Unterstützungsprozessor (SUPP .= Support Processor) 37B dargestellt sind und im folgenden vollständiger erörtert werden. Diese Prozessoren bearbeiten die demodulierten empfangenen Signalsymbole entsprechend einem vorgeschriebenen Algor ithmus-Aufbau und führen somit zu einer Wiedergewinnung der ur-

- 4-θ—

sprünglichön Daten. In der Konfiguration den Unlerstutzungsprozessor-Untersystems 37B ist auch ein lokaler PN-Sequenzgenerator vorgesehen, der mit dem senderseitig verwendeten identisch ist und die aufeinanderfolgenden Gruppen von N bekannten Datensymbolen. während der Durchführung des Datenwiedergewinnungsalgorithmus bei dem aufeinanderfolgen-. de Signaleinheiten(jeweils bestehend aus N bekannten und M unbekannten Symbolen) verarbeitet werden, vermittelt. Um eine volle Würdigung und ein volles Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, sollen die einzelnen mit dem Prozessor 37 durchgeführten Funktionen einzeln erläutert werden, woraufhin die gesamten, während einer Nachrichtenübertragung durchgeführten Schritte: Sendung - Empfang - Synchronisation - Datenwiedergewinnung beschrieben werden sollen.

Dekodier-Algorithmus

Wie oben erläutert, wird eine zusammengestellte und· von der Sendestation übertragene Informationseinheit in ein Format gebracht, das N aufeinanderfolgende Symbole, wie sie von einer bekannten Symbolsequenz (hier einer PN-Kode-Sequenz) abgeleitet werden können, und anschließend M aufeinanderfolgende unbekannte Datensymbole enthält. Um das Verständnis des erfindungsgemäß angewandten Dekodier-Algorithmus zu erleichtern, kann davon ausgegangen werden, daß die nacheinander abgetasteten, aus dem dynamischen dispergierenden HF-Kanal empfangenen Werte von dem in Figur 5 dargestellten Transversalfilter erzeugt worden sind. Gemäß der Darstellung umfaßt das Transversalfilter ein Daten- Speicherregister 41 der Länge N mit einer Vielzahl von Spei-

— 1
cherstufen Z (von denen in Figur 5 nur die erste Stufe und die letzte Stufe 47 gezeigt sind).. Jede Stufe speichert einen entsprechenden der aufeinanderfolgenden Datensymbol^- Abtastwerte. Der Inhalt jeder Stufe des Datenspeicherre-5 gisters 41 wird einem entsprechenden Gewichts-Multiplikator zugeführt, wobei nur der erste Multiplikator 4 2 und der letzte Multiplikator 43 dargestellt sind. Diese Multiplikatoren juultixj.l. i.'/.ioren die; Inhalt.·.« dos Hey .Ls tor a 41 mit den

~ΛΙ; 31.5.2.1 β 1

von einem Gewichtskoeffizientengenerator 45 zugeführten Gewichtskoeffizienten. Die Ausgänge der Multiplikatoren 42... 43 werden zur Erzeugung eines Datensymbols in einem Addierer 44 aufsummiert. Der Gewichtskoeffizientengenerator 45 arbeitet nach einer vorgeschriebenen Meß/Auswert-Funktion und modifiziert oder aktualisiert in selektiver Weise die von den Gewichtskoeffizienten-Multiplikatoren 42...43 zugeführten Gewichtsmultiplikatorwerte, um die Verzerrungscharakteristiken des Kanals zu simulieren '■.' Der erfindungsgemäß angewandte Datenwiedergewinnungs- ... algorithmus ist zwar nicht so einfach wie im Falle einer herkömmlichen Transversalfilter-Verarbeitungsfunktion, wie sie oben kurz erörtert wurde; dennoch wird hier auf die Transversalfilterfunktion Bezug genommen, damit der im folgenden beschriebene Signalanalyse- und Verzerrungskompehsationsalgorithrcus anhand einer analogen Transversalfilter-Näherung leichter verständlich wird.

Bei dem interessierenden Signalübertragungsschema sind die ausgesendeten und empfangenen Signalwerte komplex. Die Kanal-Gewichtsfaktoren für die in Figur 5 gezeigte Transversalfilterfunktion sind sowohl komplex als auch dynamisch. Um den im einzelnen weiter unten beschriebenen Algorithmus' auszuführen, sei zunächst angenommen, daß die Kanal-gewichtsfaktoren W₁ bis W„ bekannt sind und die ausgesendeten Signale sich als Satz von zu den SymbolIntervallen Ts ausgesendeten diskreten komplexen Zahlen darstellen lassen; Dabei wird angenommen, daß das Kanalrauschen additiv und von Tastwert zu Tastwert unabhängig ist. _; . In Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäß angewandten Algorithmus werden die ausgesendeten Datensymbole zeitlich in eine Sequenz von bekannten Datensymbolen und daran anschließend eine Sequenz von unbekannten Datensymbolen unterteilt, wobei das Paar von Sequenzen eine Nachrichteneinheit von ausgesendeten Informationssignalen bildet, wie dies anhand von Figur 1 oben beschrieben wurde, wobei auf N bekannte Symbole M unbekannte Datensymbole folgen. Ist die Speicherbreite des Kanals nicht größer als N+T Symbole, so werden sämtliche empfangenen Tastwerte von Symbolen nur

einer Nachrichteneinheit beeinflußt. Sind die empfangenen Werte z. und die gesendeten Werte t. aufeinanderfolgend
gemäß Figur 1 angeordnet, so läßt sich die folgende Gleichung (1) schreiben:

N+l

(D

wobei W. das jste Gewicht und

η das vom Kanal erzeugte Rauschen ist. (Man beachte die Annahme, daß der Kanal N+1 Tastwerte faßt).
Betrachtet man r.. bis ^_n, so läßt sich folgende

Gleichung (2) schreiben:

R = WT + N ; (2)

wobei R ein Spaltenvektor mit R₁ bis R „ als Komponenten, ·

T ein Spaltenvektor mit t,. bis t_2NM als Komponenten,

N ein Spaltenvektor mit n.. bis n„ _M als Komponenten, und

W eine Matrix mit N+M χ 2N+M Gliedern der folgenden Form ist

N+l

■2 N+M-0

N+l¹

W₁W₂

N+M

- 43*-

Gleichung (2) umfaßt 2N bekannte gesendete Symbole (des bekannten PN-Kode), M unbekannte Symbole (Sprachdaten) und N+1 bekannte (angenommene) Gewichtswerte.

Der erfindungsgemäß angewandte Dekodier-Algorithmus bewirkt eine Lösung für diejenigen Werte der M unbekannten Symbole, bei denen die Summe der Quadrate der Größe der N+M hypothetischen Rauschwerte ein Minimum wird, wobei die N+M Werte gegeben seien, die möglichen gesendeten Werten im allgemeinen nicht entsprechen. Um diese Ungenauigkeit zu beseitigen, besteht der nächste Schritt darin, diejenigen diskreten möglichen gesendeten Werte auszuwählen, die den jeweils berechneten Werten am nächsten kommen.

. Um diesen Vorgang der Auswahl dieses "nächsten Wertes" auszuführen, läßt sich die Gleichung (2) folgendermaßen umschreiben:

N = W₁A + W₂ B - R ; (³>

worin N und R Spaltenvektoren sind, die die oben angegebenen Rausch- und Empfangswerte darstellen. In Gleichung (3) ist der Spaltenvektor T in zwei Vektoren A und B derart verlegt worden, daß der Α-Vektor die bekannten Sendesymbole und der B-Vektor die unbekannten Sendesymbole enthält; so daß sich eine Tabelle 1 folgendermaßen schreiben läßt:

— 1 Λ ■

Ά 5

Tabelle 1

Komponenten des gesendeten Entsprechende Komponenten in Vektors T den Vektoren A und B

N bekannte
Werte

M unbekannte
Werte

N bekannte
Werte

*N ⁺¹ "N + M

^:N + M + 1

2N + M

a« b.

¹N + 1 ¹ZN

Aus Tabelle 1 geht hervor, daß der Α-Vektor 2N Komponenten (a., bis a_2N) enthält, während der B-Vektor M Komponenten (b₁ bis b_M) enthält.

Die Matritzen W und W₂ bilden die jeweiligen Teile der W-Matrix in der Weise, daß

WT = W A + W₀B ; (4)

Aus dem obigen ist ersichtlich, daß die Matrix W₁ eine Matrix mit 2Nx (N+M) Gliedern ist und aus einer Verschmelzung der ersten N Spalten der letzten N Spalten der W-Matrix besteht, während W₂ eine Matrix mit Mx (N+M) Gliedern ist, die aus Spalten N+1 bis N+M der W-Matrix besteht.

Mit der so formulierten Definition kann die Lösung für die "berechneten Sendewerte" fortschreiten. Dazu läßt sich eine skalare Größe S, die die Summe der Quadrate der Größen der Rauschkomponenten darstellt, folgendermaßen schreiben:

S = nA = (W₁A + W₂B - R)^(W₁A + W₂B - R) (5)

τ ■■■■■■

wobei X die Transponierte des X-Vektors und

X den Vektor mit Komponenten darstellt, die die Konjugierten der Komponenten von X sind. Um die Summe der Quadrate zu minimieren, wird die partielle Ableitung von S bezüglich jeder der Komponenten des B-Vektors gleich Null gesetzt. Dieser Vorgang ergibt M Gleichungen mit den M berechneten Werten von B, B ,was sich folgendermaßen ausdrücken läßt:

V = 0 = W₂^W₁A + W₂*^TW₂B - W₂V¹R; (6)

wobei V ein Vektor mit Komponenten 3s/3b.. , 3s/3b ,

'. '■■■■.■ . ""A ■·■■■■■ '· · ■ ■ . ■ ■' ' .' . -^z ■ · ■. ■-:. ■ 3s/3B_M, und B die berechneten oder geschätzten Werte von B bezeichnet.

Durch Auflösung nach B ergibt sich

B = (W₂*^TW₂)"¹|ii₂*^T (R - W₁A)]; -.., ^:, ti)

Die M Komponenten der B Matrix stellen die "berechneten Sendewerte" dar. Sind diese Werte vorhanden, so werden die ■tatsächlich gesendeten Werte dadurch ausgewählt, daß für jeden dieser berechneten Werte der nächstmögliche Sendewert

gewählt wird. - .

Nach dem grundsätzlichen Vorgang der Abschätzung und Auswahl der Sendesxgnalwerte wird es möglich, die letztenendes ausgewählten Datenwerte weiter zu verfeinern. Die Grundlage für diesen Verfeinerungsvorgang wird verständlich, wenn man einen Vektor E betrachtet, der aus den Fehlern in jedem der berechneten Sendewerte besteht:

E = B-B - (8)

Es läßt sich zeigen, daß ;

Exp (EE*^T)= o²(W₂*^TW₂)~¹ (9)

wobei Exp den Erwartungswert und σ die Streuung der

additiven Rauschglieder n₁ bis η bezeichnet. Gleichung (9) gibt an, daß die Streuung der Fehler für die einzelnen Schätzwerte b. proportional den Diagonal-Komponenten der

T¹ -1
Matrix (W₀* W₀) ist. Bezeichnet man mit σ. die Standardabweichung des Fehlers:

e.j = b_± - h_± (10)

so ist die Wahrscheinlichkeit, daß bei einer Entscheidung ein Fehler gemacht worden ist, direkt auf (|b.- b.|/σ). bezogen, falls die Rauschdichte eingipfelig ist. b. ist zwar nicht bekannt, wohl aber sind die Werte b., b.,, bezüglich denen entschieden worden ist, und die Schätzwerte b. bekannt. Die Verfeinerung des grundsätzlichen Algorithmus läßt sich dadurch realisieren, daß derjenige Wert (|b·^ b.|/a.) berechnet wird, der am kleinsten ist, und eine Entscheidung nur für diesen Wert b. getroffen wird. Auf diese Weise wird es möglich, den Wert b. als bekannten Wert zu betrachten. Infolgedessen läßt sich Gleichung (8) auf der Grundlage der 2N + 1 "bekannten" Werte und M-1 bekannten Werte umrechnen. Der nächste am wahrscheinlichsten richtige Wert von b. kann nun bestimmt werden, und der Vorgang wird wiederholt, bis für sämtliche M unbekannten Sendewerte eine Entscheidung getroffen worden ist.

Ein etwas einfacheres Verfahren, das gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird, besteht darin, daß die Entscheidungen für die unbekannten Sendewerte wiederholt werden. Nach dieser Technik wird bestimmt, welcher der beiden "Endwerte" (b., oder b ,) von b., am wahrscheinlichsten richtig ist. Dieser

nd id · ■ ³

"am wahrscheinlichsten richtige" Wert wird ausgewählt, und das Verfahren wird wiederholt, um die Trennung zwischen den "bekannten" Endwerten zu komprimieren, wie dies oben beschrieben worden ist, mit der Ausnahme, daß die Suche nach der am wahrscheinlichsten richtigen Entscheidung je-5 desmal auf einen "Endwert" beschränkt wird. Diese vorzugsweise! NHhtsruny vereinfacht clun Rechonvorcjang beträchtlich. Wenn auch die Verringerung der nach diesem Verfahren vorweggenommenen Fehlerrate kleiner sein dürfte als die nach

dem komplizierteren Iterationsverfahren, kann angenommen werden, daß der Verlust generell nicht gravierend ist, da festzustellen ist, daß die Fehlerstreüungen der "Endwerte" generell kleiner sind als die den inneren Werten entsprechenden. Die Entscheidungen bezüglich der Endglieder sind insgesamt mit geringerer Wahrscheinlichkeit fehlerhaft als die inneren Entscheidungen.

Nachf Uhr-Algorithmus

Wie vorher erläutert, müssen Mittel zur Bestimmung der Kanalgewichte vorgesehen sein, um den Entscheidungsalgorithmus auszuführen. Um die dynamischen Schwankungen zu erfassen, die in dem HF-Kanal zu erwarten sind, muß der gewählte Lösungsweg in der Lage sein, GewichtsSchwankungen im Frequenzbereich von 1Hz zu folgen. Da ferner das Kanalsignal bei der Übertragung über verhältnismäßig lange Perioden schwinden kann und der Empfänger, eine Wiedergewinnung gestatten muß, ohne eine Nacheinstellung zu erfordern (da der Schwund empfängerseitig möglicherweise nicht bemerkt wird), muß das gewählte Schema in der Lage sein, die Kanalgewichte ohne die Verwendung eines anfänglichen Einstellmodus zu bestimmen.

Erfindungsgemäß werden diese Erfordernisse dadurch erfüllt, daß die Kanalgewichte für jede Dateneinheit (N bekannte und M unbekannte Datensymbole) auf der Grundlage der Entscheidungen und der abgeschätzten Gewichte der vorhergehenden Dateneinheit neu geschätzt werden. Nimmt man ursprünglich an, daß die Gewichte für die vorhergehende Nachrichteneinheit bestimmt worden sind, so besteht der erste Schritt darin, unter Verwendung dieser Gewichte in dem oben beschriebenen. Algor ithmus einen Sai:z von Entscheidungen zu treffen. Aufgrund dieser Entscheidungen, der zwei N bekannten Sendewerte und der Gewichte der vorhergehenden Nachrichteneinheit lassen sich die N + M Empfangswerte vorhersagen und die N + M Fehler zwischen der Vorhersage und den beobachteten Empfangswerten berechnen. Diese Fehler werden dann mit den N + M angenommenen Sendewerten entsprechend den einzelnen Kanalgewichten in den Vorhersagen korreliert (multipliziert und gemittelt). Die Kanalgewichte werden

"' ~ in.miS." ■ ■' ■ ■

um einen Bruchteil der Korrelation aktualisiert; der Wert dieses Bruchteils bildet die Schleifenverstärkung und wird als Kompromiß zwischen der Nachführgeschwindigkeit und dem Rauschverhalten gewählt.

Nach der erneuten Abschätzung der Gewichte kann der Entscheidungsalgorithmus unter Verwendung dieser Gewichte erneut angewandt werden, und unter Verwendung der Entscheidungen aus dem Algorithmus kann ein neuer Satz von Gewichten abgeschätzt werden. Dieser Vorgang wird über mehrere Nachrichteneinheiten wiederholt, woraufhin die Entscheidungen genauer werden und das Verfahren konvergiert.

Synchronisation

Wie oben erläutert, muß der Empfänger zur Ausführung des Entscheidungsalgorithmus mit einer Kenntnis der während jeder Nachrichteneinheit übertragenen M bekannten Symbolen versehen werden. Dieses Erfordernis wird durch die Verwendung eines lokalen PN-Generators innerhalb des Stützprozessors erfüllt, der die gleiche PN-Sequenz erzeugt, wie sie für jede Dateneinheit gesendet wird. Damit der empfängerseitige PN-Sequenzgenerator seine PN-Sequenz synchron mit der tatsächlich gesendeten PN-Sequenz erzeugt, ist es anfangs erforderlich, einen Synchronisationskode oder eine Synchronisations-Signalsequenz zu übertragen, die vom Empfänger als Beginn einer Übertragung erkannt wird und durch die der Empfänger seinen PN-Generator derart einschaltet, daß er mit den ankommenden Daten synchronisiert ist. .

Bei Leitung.s-Modems besteht der herkömmliche Weg, einen lokalen PN-Generator zu synchronisieren, in der Aussendung einer Einstellsequenz, die ein als Startsignal für den lokalen PN-Generator erkennbares Signal enthält. Bei einem Modem für hohe Datengeschwindigkeit besteht der Vorgang in einem Trägerimpuls mit nachfolgender Phasenumkehr. Der Empfänger identifiziert die Anwesenheit des Trägers und prüft dann auf Phasenumkehr. Nach Identifizierung der Phasenumkehr wartet der Empfänger eine vorgeschriebene Anzahl von Symbolintervallen, bevor er den örtlichen PN-Generator startet. Bei einem Leitungs-Modem ist der Telefon-

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kanal derartig beschaffen, daß die Schwankung in der identifizierten Phasenumkehr-Empfangszeit nur wenige Symbole Dauer beträgt und die Arbeitsspanne des Entzerrers ausreicht, um die Schwankung ohne Leistungsverlust aufzunehmen.

Zusätzlich zu dem oben angegebenen Schema der Verwendung eines Einzeltons(mit Phasenumkehr) zur Synchronisation ist erfindungsgemäß auch an die Verwendung mehr als eines Tones gedacht. Die Verwendung von zwei oder mehreren Tönen kann unter solchen Umständen von.Vorteil sein, bei denen die Häufigkeit des Auftretens von Spektralschwund im Kanal dazu führt, daß die Identifizierung eines Einzeltons wahrscheinlich unzuverlässig wird. Diese Schwierigkeit läßt ■ sich durch zwei oder mehrere Töne umgehen, die alle in ihrer Phase umgekehrt sind, um den Startzeitpunkt für den lokalen PN-Generator anzuzeigen. Eine weitere Überlegung, die zur Wahl von zwei oder mehreren Tönen führen kann, besteht darin, daß die Zeit für die Identifizierung der Phasenumkehr am Empfänger in ungewisser Weise der Speicher-* breite des Kanals gleich ist, was dann die Anzahl der erforderlichen Gewichte sowie den erforderlichen Wert von N in dem Dekodieralgor ithmus verdoppeln würde. ; '

Das erfindungsgemäße Mehrton-Schema arbeitet mit der Übertragung einer Einstellsequenz, die aus zwei oder mehreren Tönen besteht, die ungefähr eine Sekunde lang dauern, woraufhin für den Bruchteil einer Sekunde eine Phasenumkehr erfolgt. Darauf folgen über mehrere Sekunden bekannte Daten. Der Empfänger enthält eine Detektorschaltung zur Erkennung der Anwesenheit mindestens eines dieser Töne sowie zur Ermittlung des Auftretens der Phasenumkehr in dem Ton mit der größten Amplitude. Dieses Detektorereignis leitet einen Vorgang ein, bei dem ein Satz von Gewichten eingestellt wird, wobei dieser Satz doppelt so lang ist, wie der Satz von Gewichten, die während des Sendens von Daten:(2N + 2 Gewichte) in dem Dekodieralgorithmus verwendet werden. Wie unten beschrieben werden soll, folgt der Vorgang der Gewichtseinstellung dem Vorgang, der dem Dekodieralgorithmus entspricht, mit der Ausnahme, daß anstelle der Entscheidun-

gen nur die vom empfängerseitigen lokalen PN-Generator erzeugten bekannten Sendewerte verwendet werden und die Nachrichteneinheiten doppelte Länge aufweisen, um die Berechnung von doppelt so vielen Gewichten zu gestatten. An jeder Gewichtsstelle wird die Größe des größten Wertes für dasjenige Gewicht gespeichert, das während der Einstellperiode aufgetreten ist. Nach Beendigung der Einstellperiode werden N + 1 aufeinanderfolgende Gewichtsstellen ausgewählt, und die Gruppierung der Empfangswerte wird justiert, um die Gewichte ordnungsgemäßt auszurichten. Aus den 2N + 2 verfügbaren Gewichtsstellen können N + 1 Gewichte folgendermaßen ausgewählt werden: 1) die N + 1 aufeinanderfolgenden Stellen mit dem größten Summenquadrat-Gewichtswert, 2) die N■ + 1 aufeinanderfolgenden Stellen, für die die größte nichteingeschlossene Gewichtsgröße minimal wird, oder 3) die N + 1 aufeinanderfolgenden Stellen, die symmetrisch zum Schwerpunkt der Gewichtswerte liegen.

Es ist zu beachten, daß die Gesamtlaufzeit in dem Hochfrequenzkanal während einer übertragung erwartungsgemäß verhältnismäßig konstant bleibt, auch wenn zu erwarten ist, daß einzelne Gewichte beträchtlich nach oben und unten schwanken. Sobald der lokale PN-Generator im empfängerseitigen Prozessor anfänglich synchronisiert worden ist, sollte daher die Synchronisierung während der Übertragung unter der Annahme einer geeigneten Symbol-Zeitsteuerung beibehalten bleiben. Zur Vermittlung einer geeigneten Symbol-Zeitsteuerung und eines Demodulationsträgers ist ein sehr stabiler Takt vorgesehen, wobei der Gewichts-Nachführalgorhythmus dazu dient, Phasen- und Zeitschwankungen aufgrund von Unterschieden zwischen dem Sende- und dem Empfangstakt nachzuführen. Um Verluste infolge ungeeigneter Abtastzeit während einer Symbolzeit zu verringern, können zwei Tastwerte pro Symbol verwendet werden, wenn auch der Algorhythmus geeignet ist, eine Berechnung zu gestatten, wenn nur eine Entscheidung pro zwei Tastwerten erfolgt. Der Algorhythmus kann zwei mal pro Nachrichteneinheit bei jeder der beiden Symbol-Abtastwertphasen angewandt werden. Es ist auch möglich, beide Tastwerte pro Symbol gleich-

zeitig auf den Algorithmus anzuwenden. Wenn auch diese gleichzeitige Anwendung die Größe der Matrix ändert, kann sie in Wirklichkeit die Rechenzeit verkürzen.

Nachdem nun die Bestandteile des erfindungsgemäß auszuführenden Übertragungsschemas beschrieben worden sind, sollen die folgenden Erläuterungen auf die Art und Weise gerichtet werden,, auf die die Erfindung durchgeführt wird, und zwar insbesondere auf den empfängerseitigen Symbolprozessor 37 in dem System nach Figur 4 und das Muster an Operationen, die zur Erkennung und Dekodierung einer ankommenden Nachricht unter Verwendung des.oben beschriebenen Algorithmus eingesetzt werden. Wegen derart der beim Dekodieren der Daten zu lösenden Rechenfunktionen besteht der Prozessor 37 vorteilhafterweise aus einem Paar von Prozessoren - einem Stützprozessor (SUPP) und einem schnellen Matrixprozessor (FAP), wobei diese beiden Prozessoren bei der Bearbeitung der ankommenden Nachrichten wechselweise Schnittstellen bilden und zusammenarbeiten. Die Verwendung von zwei Datenprozessoren anstelle einer einzelnen Einheit richtet sich nach der Art der an den ankommenden Nachrichten auszuführenden Berechnung^- und Entscheidungsaufgaben.

Wie'oben beschrieben, erfordert der in dem erfind dungsgemäßen Übertragungsschema vorgesehene Algorhythmus eine ziemlich große Anzahl von Berechnungen zwischen umfangreichen Matritzen und komplexen Zahlen. Um die mit diesen Berechnungen verbundenen Datenverarbeitungsfunktionen zu vereinfachen, ist ein Prozessor (der schnelle Matrixprözessor) dafür vorgesehen, Berechnungsaufgaben mit hoher Dichte und hoher Geschwindigkeit durchzuführen, wobei die Zuführung von Daten an diesen Prozessor und die Entnahme von Daten aus diesem Prozessor über den zweiten Prozessor (den Stützprozessor) erfolgt, der außerdem so programmiert ist, daß er die verschiedenen im einzelnen 5 weiter unten erläuterten Kontroll- und Steuerfunktionen versieht. Der schnelle Matrixprozessor kann einen iVweiunddreißig-Bit-Komplexzahlen-Multiplikator enthalten, der von zwei Speicherbänken gespeist wird. Die Adressen für

die Speicherbank können von einer Steuerschaltung erzeugt werden, die mit einem Bit-Slice-Prozessor ausgerüstet ist. Der Stützprozessor kann einen Zwölf-Bit-Slice-Prozessor umfassen, der mit dem schnellen Matrixprozessor über eine Vielbit-Übertragungssammelleitung in Verbindung steht, wie dies in der Datenübertragungstechnik üblich ist. Da die Einzelheiten der einzelnen Prozessoren nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, und eine Erläuterung der Schaltungsweise und der Verbindungen dieser Prozessoren zum Verständnis das hier angewandten Übertragungsschemas entbehrlich sind, sollen derartige Einzelheiten hier nicht beschrieben werden. Um die Erläuterung des Übertragungsschemas zu vereinfachen und es somit für den Fachmann leichter zu machen, die Erfindung in der Praxis auszuführen, soll sich die Beschreibung stattdessen auf diejenigen funktioneilen Aufgaben-konzentrieren, die von den einzelnen Prozessoren in Verbindung mit den übrigen Schaltungselementen des Systems auszuführen sind, sowie auf die Abfolge von Ereignissen, durch die das erfindungsgemäße Übertragungsschema ausgeführt wird, Anstelle eines detailierten Schaltbildes mit zugehöriger Beschreibung soll daher die Erfindung unter Bezugnahme und Erläuterung des in Figur 8A und 8B veranschaulichten Arbeits-Flußdiagramms beschrieben werden, indem auf die von dem schnellen Matrixteil und dem Stützteil des Symbolprozessors während der Erfassung und Dekodierung einer Nachricht durchzuführenden Rechen- und Steuerfunktionen Bezug genommen wird. Im Zuge der Beschreibung soll die Art und Weise, auf die die Bestandteile des erfindungsgemäßen Übertragungsschemas miteinander integriert sind, im einzelnen erläutert werden, um ein vollständiges Verständnis und eine Würdigung des neuartigen Übertragungsschemas zu gewährleisten.

Initialisierung der Übertragung

Wie vorher erläutert, muß der Empfänger, bevor mit

einer Nachführung der ankommenden Nachricht begonnen werden kann, mit der in der Nachricht enthaltenen Einheitensequenz synchronisiert werden und es muß ein Einstellmodus zur Errichtung der Gew.ichtskoeffizienton ausgeführt werden.

Um kurz zu wiederholen, enthält jede Nachrichteneinheit eine Vielzahl von N bekannten Symbolen und daran anschliessend eine Vielzahl von M unbekannten Symbolen (d.h. von wieder zu gewinnenden tatsächlichen Daten). Soll nun von der Senderseite zur Empfängerseite eine Nachricht gesandt werden, so wird gemäßi Figur 8A und 8B eine empfängerseitige Tonsignal-Generatoreinrichtung aktiviert, die eine Gruppe von modulierten Tönen endlicher Dauer (z.B. eine Sekunde) erzeugt, worauf eine Phasenumkehr der Töne über eine viel : kürzere Periode (z.B. 40 msec gemäß Figur 6) folgt. Unter erneuter Bezugnahme auf Figur 2 werden zu diesem Zweck während der Initialisierungssequenz zwei oder mehrere Töne jeweils unterschiedlicher Frequenzen aus dem Tongenerator 21 direkt sowie über einen Inverter 22 auf einen Multi-.

plexer 23 gekoppelt, dessen Ausgang am Modulator 18 liegt (Figur 2). Der Tongenerator 21 und der Multiplexer 23 werden durch Zeitsteuersignale SYNC 6 und SYNC 7 derart ge>steuert, daß der nicht-invertierte Ausgang des Tongenera- ; tors 21 über die Dauer von beispielsweise .1 see mit dem .;..

Modulator 18 gekoppelt wird, worauf eine Tonphasenumkehr Γ über den Inverter 22 über die kürzere Dauer von 40 msec folgt. Diese einleitende Tonsignalsequenz wird dem HF-Sender 19 zugeführt und an die EmpfeLngisstation gesendet. In der in Figur 4 gezeigten Empfangsstation Wirddie den Prozessor 37 zugeführte demodul.i. er te Tonsequenz durch den Stützprozessor erfaßt, um die dc-is Signalwiedergewinnungsschema bildenden nachfolgenden Ereignisse einzuleiten. Genauer gesagt, werden in dem Stützprozessor die vom Demodulator 34 empfangenen, die Bezugstöne darstellenden.

nacheinander zugeführten Digitalwörter erkannt, und der Stützprozessor beginnt nun, auf die Phasenumkehr zu prüfen. Gleichzeitig überträgt der Stützprozessor über die Prozessor-Verbindungssammelleitung an den schnellen Matrix-. prozessor eine Nachricht/die bewirbt, daß der Mätrixpro- - zessor in einen Einstellmodus gelangt, d.h. sich selbst auf den Empfang der lokal erzeugten bekannten Datensymbo.le, und die empfangenen bekannten Daten Symbole vorzubereiten, durch die die Gewichte der Matrixberechnungen anfänglich

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eingestellt werden.

Erfolgt nun die Phasenumkehr eines eintreffenden Tones, so läuft der Stützprozessor über eine endliche Zeitspanne , die dem vorher bekannten Übertragungsintervall der Tonphasenumkehr entspricht, zeitlich aus und beginnt dann, dem schnellen Matrixprozessor zur Berechnung der Symbolgewichte einen lokalen PN-Kode zuzuführen. Genauer gesagt, muß der erfindungsgeinäß angewendete Signalverarbeitungsalgorithmus wie oben erläutert, bezüglich der Kanalgewichte initialisiert werden, bevor unbekannte Daten rekonstruiert werden können. Für eine Symbolbreite von M = 20 Symbolen pro Dateneinheit sind vor Empfang der tatsächlichen unbekannten Daten zwanzig Gewichte anfänglich einzustellen oder abzuschätzen. Leader kann wegen der unbekannten Laufzeiteigenschäften des Hochfrequenzkanals der Zeitpunkt, zu dem die Tonphasenumkfihr durch den Stützprozessor erfaßt worden ist, bezüglich der Dauer von 40 msec, an deren Ende das bekannte PN-Kode-Einsi.ellsignal erwartet wird, nach- oder voreilen. Um diese Möglichkeit und praktische Wahrscheinlichkeit zuzulassen, wird die Symbolspanne innerhalb der die Algorithmusgewichte eingestellt werden, derart ausgedehnt, daß sie vor und nach der interessierenden Symbolspanne (d.h. zwanzig Symbole) eine Untereinheit über insgesamt sechzig Symbole überdeckt.

Wie oben erläutert, wird zum Zwecke der Initialisierung oder Einstellung des schnellen Matrixrechners vor Empfang unbekannter Daten eine bekannte (PN-kodierte) Datenoder Symbolfrequenz im Anschluß an die Tonphasenumkehr über eine endliche Zeitspanne über den HF-Kanal übertragen. Dies ist in Figur 6 gezeigt, wobei zu einem Zeitpunkt von 40 msec nach dem Zeitpunkt , zu dem die Tonumkehr auftrat, der Synchronsignalgenerator 13 ein mit SYNC 7 bezeichnetes Zeitsteuersignal dem PN-Sequenzgenerator 17 zuführt, so daß von der Senderseite an die Empfängerseite über die Initialisierungsperiode von 8 Sekunden eine einstellende PN-Sequenz übertragen wird.

In dem ompfUngersoitigon Symbolprozussor 37 beginnt der schnelle Matrixprozessor mit der Berechnung der Kanalgewichte für die Sechzig-Symbol-Entzerrungsfunktionsbreite,

in dem die erfaßten PN-Symbole vom Demodulator 34 und die entsprechende bekannte PN-Sequenz vom Stützprozessor dem schnellen Matrixprozessor zugeführt werden. Indem von dem schnellen Matrixprozessor die Symbolgewichte über die Breite von sechzig Symbolen entsprechend dem oben im einzelnen angegebenen Dekodieralgorithmus berechnet werden, werden über die Entzerrerbreite Symbölgewichtswerte W^ bis W_ßo erzeugt. Nach dem erfindungsgemäß angewandten Initialisierungsschema beobachtet der Stützprozessor die Werte der einzelnen Symbolgewichte, die während des von dem schnellen Matrixrechner ausgeführten Dekodiervorgang schwanken, und speichert für jedes Symbol innerhalb der Breite von sechzig Symbolen das höchste beobachtete Gewicht. Am Ende des Einstellintervalls.bezeichnet der Stützprozessor diejenigen N + 1 (21) aufeinanderfolgönden Symbole innerhalb der Breite oder Spanne von sechzig Symbolen, deren Gewichtswerte eines der oben beschriebenen Kriterien für das Einstellintervall erfüllen, d.h. 1) die N+ T aufeinanderfolgenden Stellen mit dem höchsten Summenquadrat-Gewichtswert, 2) die N + 1 aufeinanderfolgönden. Stellen, bei denen die höchste nicht enthaltene Gewichtsgröße ein Minimum wird, oder 3) die N +1 aufeinanderfolgenden Stellen, die zum Schwerpunkt der Gewichtswerte symmetrisch liegen. Diese ausgewählten N +1 (einundzwanzig) Symbole werden als Symbolstellen für den Algorithmus zum Dekodieren der Entzerrungsfunktion gewählt. Der durchgeführte Vorgang ist also demjenigen äquivalent, der beim Einstellen eines adaptiven (selbst-einstellenden) Entzerrers durchgeführt wird, wobei die zeitliche Synchroni- sation des lokalen PN-Generators im Empfänger die Stelle eines Gewichtsmüsters in dem Entzerrer darstellt. Ein, Fehler beim Einstellen der Startzeit des örtlichen;PN-Gencrators (im vorliegenden Falle <les PN-Generators innerhalb des Stützprozessors) verschiebt einfach das Gewichts- muster in dem Entzerrer. Glücklicherweise ist be,i einer Entzerrer-Funktionsbreite von sechsig Symbolen ausreichend Platz für einen beträchtlichen Zeitfehler beim Starten des PN-Generators im Anschluß an die Erfassung der Phasenumkehr.

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Am Ende der Einstellperiode sind N + 1 (21) aufeinanderfolgende Gewichtsstellen innerhalb der sechzig Gewichtsstellen durch den Stützprozessor identifiziert, wie dies oben erläutert worden ist, und die Einheiten-Unterteilung aufeinanderfolgend empfangener Datenwerte wird nun so eingestellt, daß diese Gewichte ordnungsgemäß ausgerichtet sind. .

Datenübertragungsmodus

Unter erneuter Bezugnahme des in Figur 6 gezeigten Datenübertragungs-Zeitdiagramm wird nach Beendigung der Einstellsequenz mit der übertragung aufeinanderfolgener Symboleinheiten (N bekannte Symbole mit nachfolgend M unbekannten Symbolen) begonnen. Für das vorliegende Ausführungsbeispiel werden bei einer Entzerrer-Symbolbreite von 21 Symbolen sowohl M als auch N gleich zwanzig gemacht, so daß für jede Dateneinheit zwanzig von dem PN-Sequenzgenerator erzeugte bekannte Symbole und im Anschluß daran zwanzig unbekannte Datensymbole vorhanden sind.

Betrachtet man nun die Arbeitsweise des Empfängers während des Empfangs und der Wiedergewinnung der Daten, so werden die aufeinanderfolgenden empfangenen Symbolwerte vom Demodulator 34 auf den Symbolprozessor 37 gegeben. Wie oben erläutert, vermittelt der Demodulator für jede Symbolzeit ein Paar von Symbolwert-Kodes, wie sie während diskreter Abtastzeitpunkte innerhalb eines Symbolintervalls gemessen werden. Genauer gesagt, sind - wie in Figur 7 gezeigt- die Eigenschaften eines empfangenen Symbols der Verzerrung durch den HF-Kanal unterworfen und werden daher nicht als "reine" Signale angenommen, so daß der Zeitpunkt, zu dem ein Signal zur Erzielung eines dem Symbolprozessor zuzuführenden Digital-Ausgangskodes abgetastet wird, zur Genauigkeit oder Ungenauigkeit des in dem Symbolprozessor ausgeführten Signalverarbeitungsschemas beitragen kann. Diese Signalwertdifferenz ist in Figur veranschaulicht, wo ein demodulierter PAM Abtastsignalwert zu den Zeitpunkten T¹ und T" jeweils unterschied-

^: SS

liehe Amplitudenwerte aufweist. Aus diesem Grund tastet

315 2

der Analog-Digital-Umsetzer innerhalb des Demodulators 34 jedes demodulierte Symbol während jedes Symbol int e.rva 1-1 s T zweimal ab, etwa an den in Figur 7 gezeigten Zeitpunkten

T¹ und T" , und führt diese beiden Werte dem Stützprozessor(SUPP) 37A innerhalb des Symbolprozessors 37 zu. Die getrennten Zeitpunkte, zu denen die demodulierten Signalwerte abgetastet werden, können als getrennten Signalkanälen entsprechend aufgefaßt werden, so daß der Demodulator 34 Digitalkode für aufeinanderfolgend empfangene Symbole über bei- spielsweise ein Paar von Kanälen 1 und 2 bereitstellt.

Innerhalb des Stützprozessors 37A werden die Ausgangs-Symbolkode vom Demodulator 34 in einem Paar von Speichern gemäß ihrem Empfang zwischengespeichert. Hat der Stützprozessor 37A eine volle Symboleinheit (zwanzig bekannte PN-Sequenz-Symbole und im Anschluß daran zwanzig unbekannte Datensymbole) empfangen, so führt er diese vierzig empfangenen Symbolwerte für den Kanal 1 sowie die von dem lokalen PN-Kodegenerator zur Verfügung gestellten zwanzig Werte,: Von denen bekannt ist, daß sie ausgesendet worden sind, dem schnellen Matrixrechner (FAP) 37B zu. Der schnelle Matrixrechner 37B führt nun die oben beschriebenen Dekodieralgorhythmus-Matrixrechnungen durch und erzeugt einen Satz von zwanzig Schätzwerten der Sendewerte für die zwanzig unbekannten Symbole der Tastwerte des Kanals 1. Dieser Satz von zwanzig Schätzwerten wird in dem Stützprozessor 37A gespeichert, während die vierzig empfangenen Tastwertkode für den Kanal 2 sowie die Kode für die zwanzig bekannten PN-Sequenz'symbole vom SUPP 37A zur Verarbeitung dem FAP 37B zugeführt werden. ;

Während des Intervalls, in dem der FAP 37B die Deko-> dieralgorithmus— Matrixrechnungen an den Tastwerten .des . Kanals 2 ausführt, prüft der SUPP 37A die gespeicherten Schätzwerte des Kanals 1 und vergleicht diese Kode mit denjenigen, die den übertragbaren Kodewerten entsprechen. Für beispielsweise ein achtwertiges PAM-Signal (das sich ursprünglich in drei Binärstellen kodieren, läßt) vergleicht der SUPP 37A die Schätzwerte des Kanals 1 mit den acht Amplitudenwerten, von denen er weiß, daß sie übertragen

worden sein können, und speichert denjenigen der acht Werte, der dem Symbolschätzwert am nächsten kommt oder die geringste abweichende Trennung von diesem aufweist. Um ein weiteres Beispiel zu geben, würde bei einem Achter-PSK-Übertragungsschema dieses darin bestehen, daß derjenige Phasenknotenpunkt aasgewählt wird, der demjenigen am nächsten ist, der von dem durch den FAP 37B bereitgestellten Symbolschätzwert dargestellt wird. Figur 9 veranschaulicht die Wirkung des soweit beschriebenen Entscheidungsvorgangs bei Anwendung auf ein Achter-PSK-übertragungsschema. Die Punkte X der Übertragungsphasen-Darstellung geben mögliche Übertragungsknotenwerte für die Nachrichtensymbole wieder. Die Stelle A stellt den vom Demodulator 34 dem Prozessor 37 zugeführten Tastwert für den Kanal 1 dar. Wie aus Figur 9 hervor- geht, wäre, falls einfach der dem Punkt A nächstmögliche Knotenpunkt ohne Kanalverzerrung zu wählen wäre, der Knoten tt/4 (Kodeweri 001) auszuwählen. Durch die mittels des FAP 37B durchgeführten Matrixrechnungen, durch die ein Schätzwert an der Stelle B erhalten wird, ist der nächste Knotenpunkt π/2 bzw. der Kodewert 010.

Sobald der FAP 37B seine Matrixrechnungen mit den Tastwerten des Kanals 2 beendet hat, um einen neuen Satz von Datenschätzwerten bereitzustellen, sendet er diese Schätzwerte an den SUPP 37A ebenso wie im Falle der Berechnungen für den Kanal 1. Der SUPP 37A sendet seinerseits als nächstes die Entscheidungen, die er an den Schätzwerten des Kanals 1 getroffen hat, d.h. die möglichen Sendesymbolwerte für den Kanal 1, an den FAP 37B zur Aktualisierung der Kanalgewichte entsprechend dem oben beschriebenen Gewichtsaktualisierungsalgorlthmus. .. Während der FAP 37B die Gewichts-Aktualisierungsrechnungen aufgrund der Entscheidungen für den Kanal 1 durchführt, trifft der SUPP 37A Entscheidungen bezüglich der möglichen Sendewerte für die Schätzwerte des Kanals 2 und macht außerdem den PN-Generator be-5 reit für einen neuen Satz von vom Demodulator 34 zuzuführenden Datensymbol-Tastwertkode. Nachdem der SUPP 37A den Entscheidungsvorgang für die Schätzwerte des Kanals 2 abgeschlossen hat, sendet er die Entscheidungen für den Ka-

. . ■ L· J

nal 2 an den FAP 37B zur Aktualisierung der Gewiehtskoeffizienten des Kanals 2. Die oben beschriebene Folge von Ereignissen bildet einen vollständigen Zyklus des Symbolberechnungsvorgangs, wie er für jede Einheit von empfangenen Symbolen ausgeführt werden kann. Vorteilhafterweisö Wird der Zyklus des Datendeködieralgorithmus, der Symbolschätzung und -korrelation mehrmals für jede Nachrichteneinheit durchgeführt, um die Symbolentscheidungen für die beiden Kanäle zu verfeinern.

Genauer gesagt, werden, sobald die Kanal-Gewichtskoeffizienten durch den Korrelationsteil des Algorithmus aktualisiert worden sind, die anfänglichen Entscheidungen dem FAP 37B zugeführt, als ob es sich dabei um unbekannte Symbole handelte, und die Matrixrechnungen werden erneut durchgeführt, woraufhin der Entscheidungsvorgang durch den SUPP. 37A und die durch den FAP 37B durchgeführten Korrelationsschritte für die Gewichtskoeffizienten folgen. Wie sich herausgestellt hat, ermöglicht es dieses Wiederholüngsverfahren, genauere Schätzwerte für die gesendeten .Symbole und ein genaueres Aktualisieren:der Kanalgewichte zu erreichen, und es wird für die Schätzwertberechnungen und Entscheidungen durch den FAP 37B bzw. den SUPP 37A_; ein, ;-drittes Mal wiederholt. Dies bildet ein besonders vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung, da es tatsäch- lieh die Möglichkeit darstellt, daß sich der Datendeködieralgorithmus an seinem eigenen Vorlaufprogramm "hochzieht". Ohne Beschränkungen hinsichtlich der Verarbeitungszeit ist die Zykluszahl der oben beschriebenen Folge von Ereignissen, die durchgeführt werden kann, unendlich. Für prakti-

3Ö sehe Zwecke unter Anwendung häufiger Verarbeitungsgeschwindigkeiten und dennoch einer Bereitstellung eines brauchbar genauen Satzes von dekodierten Symbolen hat sich jedoch gezeigt, daß der Zyklus anderthalb Mal wiederholt werden kann. Dies bedeutet, daß der Korrelationsvorgang zum Aktualisieren der Kanalgewichte beim dritten Zyklus weggelassen wird. Am Ende des Symboldekodier-Verfeinerungsvorgangs geht der SUPP 37A, der nun zweimal verfeinerte Entscheidungen für die zwanzig unbekannten Symbole

—· ■ JO¹'"—

31521Θ1

jedes der Kanäle 1 und 2 gespeichert hält, dazu über, die Genauigkeit der für die jeweiligen Kanäle erhaltenen Entscheidungen unter Verwendung des Streuungsteils des oben beschriebenen Algorithmus auszuwerten und wählt die Ent-Scheidungen für denjenigen Kanal, bei dem die für ein Endsymbol gemessene Streuung am kleinsten ist. Genauer gesagt, kann, wie oben in Verbindung mit der Erläuterung des Dekodieralgorithmus anhand der Gleichungen (9) und (10) beschrieben worden ist, die Verfeinerung des grundsätzlichen Algorithmus dadurch realisiert werden, daß der Wert von (|b._d - b.j/σ.), der am kleinsten ist, berechnet und eine Entscheidung nur bezüglich dieses b, getroffen wird. Dies gestattet es dann, daß der Prozessor den Wert b. als bekannten Wert betrachtet. Dieser bekannte Wert kann dann in einem Wiederholungsvorgang verwendet werden, der wiederholt wird, bis bezüglich sämtlicher M unbekannter Sendewerte entschieden ist. Während dieser Weg bei niedrigeren Geschwindigkeiten befriedigend ist, gestattet es die dafür erforderliche Verarbeitungszeit be höheren Geschwindigkeiten nicht, den Verfeinerungsvorgang bei den interessierenden Datengeschwindigkeiten durchzuführen. Diese Be rechnung des Verhältnisses von Fehlerdifferential zu Streuung.kann jedoch als Ausgangspunkt für den weiteren Verfeinerungsschritt verwendet werden, der mit den"End"-Werten des Satzes von zwanzig unbekannten Symbolentscheidungen beginnt.

Genauer gesagt, wird für jeden der berechneten Endsymbolwerte für jeden Kanal, d.h. b. _Λ, b. _nr. und b_ _Λ,

ι — ι ι — zu ζ—ι

b„_„_o, der Wert von (|b._d - b,|/σ.) dem Stützprozessor zugeführt. Der SUPP 37A wählt sodann denjenigen Kanal aus, bei dem ein Endwert das ,niedrigste berechnete Verhältnis ergiebt und legt außerdem die diesem Endwert mit dem niedrigsten berechneten Verhältnis entsprechende Entscheidung als vorher bekanntes Sendesymbol fest. Der Grund für die Auswahl eines Endwertes als bekanntem Wert besteht darin, daß Schwankungen innerhalb der Symbolbreite in der Mitte dieser Breite odor Spanne stärker auftreten, während die Schätzwerte an den Enden nur kleineren Störungen unter-

worfen sind.

Innerhalb des nun in dem Stützrechner gespeicherten Satzes von zwanzig Entscheidungen ist also ein SymBolwert als bekannt festgelegt worden, während nur noch neunzehn Symbole unbekannt sind. Die jetzt dem schnellen.Matrixrechner zur Verfügung stehende Information umfaßt neunzehn unbekannte Symbolentscheidungen und eine festgelegte Entscheidung unter den zwanzig Datensymbolen, für die Ent-Scheidungen zu treffen sind. Der FAP 37B fährt mit dem Kodieralgorhythmus fort und vermittelt Datenschätzwerte lediglich für die beiden Endwerte der neunzehn Unbekannten. Der SUPP 37A wählt denjenigen aus diesen neuen.Endwerten, der das niedrigste Fehlerverhältnis aufweist, als neuen bekannten Wert, wie oben erläutert, und der Vorgang wird wiederholt, wobei nun achtzehn Unbekannte und zwei Bekannte verwendet werden. Für jeden nachfolgenden Rechenschritt erhöht sich die Anzahl der Bekannten, während die Anzahl der Unbekannten abnimmt. Dieses Iterationsverfahren wird insgesamt N- oder zwanzigmal ausgeführt, bis das zuletzt entschiedene Sendesymboi unter den zwanzig Unbekannten für die interessierende Nachrichteneinheit erhalten ist. Diese zwanzig Symbole werden nun aus dem Stützprozessor 37B mit

. einer Geschwindigkeit ausgelesen, die zu der ursprünglichen senderseitigen Kompressionsrate komplentär ist, und einem Nachrichtenausgabegerät, etwa dem in Figur 4 gezeigten CVSD-Gerät 38, zugeführt, woraufhin der Symbolprozcssor dazu übergeht, die nächste Einheit der vom Demodulator bereitgestellten Symboltastwerte zu verarbeiten. Die Signalverarbeitungszeit der Stütz- und Matrixrechner ist so gewählt, daß dann, wenn das letzte Symbol aus dem vorhergehenden Satz von Datenschätzwerten mit einer Auslese-Expandiergeschwindigkeit aus dem Prozessor 37 ausgelesen und auf das CVSD-Gerät gekoppelt wird, das erste Symbol der nachfolgenden Nachrichteneinheit (bei dem es sich um ein Endsymbol handelt) zum Auslesen bereitsteht.

Wie der obigen Beschreibung zu entnehmen sein dürfte, wird bei dem erfindungsgemäßen neuartigen Schema der Kanalverzerrungs-Kompensation und Datenwiedergewinnung die Trenn-

.33. 31 b*l1 Qi

barkeit von Techniken der Signalverarbeitung mit variabler Geschwindigkeit ausgenützt, um einen selbsteinstellenden Eiltervorgang durchzuführen, der die Verarbeitung von Daten sehr hoher Geschwindigkeit gestattet. Infolgedessen ist das System in der Lage, digital kodierte Sprache unter Verwendung unaufwendiger Kodier- und Dekodiergeräte treu zu übertragen, während gleichzeitig Datengeschwindigkeiten von 8 kbps oder mehr erreicht wird.

Während wir mehrere Ausführungsbeispiele entsprechend d^er vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben haben, versteht es sich, daß sich die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern zahlreicher Änderungen und Varianten fähig ist, wie sie dem Fachmann bekannt sind; wir wünschen daher nicht auf die hier gezeigten und beschriebenen Einzelheiten beschränkt zu werden, sondern beabsichtigen, alle diese Änderungen und Varianten abzudecken, wie sie für den Fachmann offensichtlich sind.

Claims (1)

1. ■1ν. Nachrichtensystem zur übertragung von Informatiönssignalen von einer Sendestation auf eine Empfangstation über ein dispergierendes Medium, umfassend, einen an der Sendestation angeordneten Sendeapparat zum Senden von mit bekannten Signalen verschachtelten Informationssignalen; und

   einen an der Empfangstation angeordneten Empfangsapparat zum Empfangen der dem Einfluß des dispergierenden Mediums unterworfenen gesendeten Signale und zur Bereitstellung von Schätzwerten der ursprünglich gesendeten Informationssignale, wobei; der Empfangsapparat umfaßt: eine Einrichtung zur Erzeugung eines Abbildes der bekannten Signale, ■

   eine Zeitbereichs-Verarbeitungseinriohtung, die die Auswirkung des dispergierenden Mediums auf die durch das Medium übertragenen Signale simuliert, in dom sie vorgeschriebene Eigenschaften des. Mediums bestimmt, und die Schätzwerte der Informationssignale entsprechend einer vorgewählten Beziehung zwischen den vorgeschriebenen Eigenschaften der simulierten Auswirkung und den empfangenen Signalen erzeugt,

   eine an die Verarbeitungseinrichtung angeschlossene Ausgangs-Umsetzeinrichtung zum Umsetzen der Schätzwerte der Informationssignale in die ursprünglichen Informations signale an der Sendestation wiedergebende Ausgangssignale.

   2. Nachrichtensystem nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitung seinrichtung eine Einrichtung enthält, die die Auswirkung des dispergierenden Mediums uurch eine Entzerrerfunktion simuliert, durch die dispergierende Eigenschaften des Mediums definiert sind, und die als Schätzwerte der •Informationssignale diejenigen sendefähigen Informationssignale erzeugt, die den Informationssignalen am nächsten sind, .

   wo Werte die Summe des Quadrates aus der Größe aufeinanderfolgender Gruppen von entsprechend den empfangenden Informations- und bekannten Signalen in Übereinstimmung mit dem vorgeschriebenen Verhältnis berechneten Rauschsignalen minimieren.

   3. Nachrichtensystem nach Anspruch 2, wobei die Informationssignale und die bekannten Signale in Signalgruppen zur Bildung aufeinanderfolgender Einheiten von gesendeten Signalen mit einander verschachtelt sind, wobei jede Einheit N bekannte Signale und dem Anschluß daran M unbekannte Signale umfaßt, wobei die Entzerrerfunktion so definiert ist, daß jeder empfangene Signalwert r. definiert werden kann durch

   N+1

   i ) ^ "j-i+j-

   i / 3 x+D-1 x'

   worin W. der j-ste Gewichtskoeffizient der Entzerrerfunktion, t. der Wert des j-sten gesendeten Signals, n. das von dem dispergierenden Medium erzeugte Rauschen ist und die Symbolbreite der Entzerrerfunktion N+1 Symbole beträgt.

   4. Nachrichtensystem nach Anspruch 3, wobei der Empfangsapparat ferner eine Einrichtung zum mehrfachen Abtasten

   31 5 ί

   empfangener Signale pro Signalintervall umfaßt und die Verarbeitungseihrichtung eine Einrichtung zur Verarbeitung jedes der Signaltastwerte enthält, um als Schätzwerte diejenigen gewählten Informationssignale ableitet, deren Tastwerte zu einem Minimum der Summe des Quadrates der Größe aufeinanderfolgender Mehrheiten von den Tastwerten der empfangenen Informations- und bekannten Signale entsprechenden Rauschsignalen führt.

   .5. Nachrichtensystem nach Anspruch 1, wobei die Informationssignale und. die bekannten Signale zur Bildung aufeinanderfolgender Einheiten von gesendeten Signalen in aufeinanderfolgenden Mehrheiten von Informations- und bekannten Signalen miteinander verschachtelt sind, wobei jede Einheit eine erste Mehrheit von N bekannten Signalen und.eine zweite Mehrheit von M Informationssignalen enthält, wobei eine der ersten und zweiten Signalmehrheiten der anderen der ersten und zweiten Sighalmehrheiten unmittelbar folgt, so daß dazwischen keine Lücke besteht.

   6. Nachrichtensystem nach Anspruch 5, wobei die bekannten Signale eine pseudo-Rauschsignalsequenz umfassen.

   7. Nachrichtensystem nach Anspruch T, wobei die Verafbeitungseinrichtung eine Einrichtung zur Synchronisation des Abbildes der von der Erzeugungseinrichtung erzeugten be* ' karinten Signale mit den in den gesendeten Signalen enthaltenen bekannten Signalen, wie sie vojv dem Empfangsgerät empfangen werden, umfaßt. ,

   8. Nachrichtensystem nach Anspruch 7, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung umfaßt, die die Auswirkung des dispergierenden Mediums simuliert, in dem sie eine . Entzerrerfunktion erzeugt, durch die dispergierende Eigenschaften des Mediums definiert sind, wobei die Symbolbreite ' der Entzerrerfunktion ursprünglich größer ist als die .Speicherbreite des dispergierenden Mediums, und wobei die

   Synchronisiereinrichtung eine Einrichtung enthält, die bewirkt, daß die Entzerrerfunktion über eine der Speicherbreite des dispergierenden Mediums nähekommenden Symboibreite eingerichtet wird, für die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion bei Empfang einer Sequenz von bekannten, von dem Sendegerät über eine vorgeschriebene Zeitspanne gesendeten Signalen eine vorgeschriebene Einstellung erfahren.

   9. Nachrichtensystem nach Anspruch 8, wobei

   das Sendegerät ferner eine Einrichtung zum Senden mindestens einer vorgeschriebenen Frequenz über eine erste vorgewählte Zeitspanne und im Anschluß daran eine Phasenumkehr mindestens eines Tones über eine zweite vorgewählte Zeitspanne enthält, wobei die Ausaendung. der vorgeschriebenen Sequenz von bekannten Signalen dem Ende der Phasenumkehr des besagten mindestens eines Tones am Ende der zweiten vorgewählten Zeitspanne folgt, und

   an der Empfangsstation die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung enthält, die den besagten mindestens einen Ton einschließlich der damit verbundenen Phasenumkehr erfaßt und die Einstellung der Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion bei Beendigung einer der zweiten vorgewählten Zeitspanne entsprechenden Zeitspanne im Anschluß an die Erfassung der Phasenumkehr des besagten mindestens einen Tones beginnt.

   10. Nachrichtensystem nach Anspruch 9, wobei in der Verarbeitungseinrichtung während der Synchronisation die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion derart justiert werden, daß die Summe des Quadrates der Größe von mehreren mit den mehreren Signalen in dem Abbild der bekannten Signale verknüpften Rauschsignalwerte, deren Anzahl der Zahl von Signalen in aufeinanderfolgenden Einheiten von gesendeten Signalen entspricht, ein Minimum wird.

   11. Nachrichtensystem nach Anspruch 10, wobei in der Verarbeitungseinrichtung während der Synchronisation die Entzerrerfunktion derart definiert ist, daß jeder empfangene

   Signalwert r. entsprechend einem bekannten Signal innerhalb des Abbildes von bekannten Signalen durch die Beziehung definiert werden kann:

   _2N+2

   wobei W. der j-ste Gewichtskoeffizient der Entzerrerfunktion, t. der Wert des j-sten gesendeten Signals, n. das von dem dispergierenden Medium erzeugte Rauschen ist und die Symbolbreite der Entzerrerfunktion 2N+2 Symbole in der Länge beträgt.

   12. Nachrichtensystem nach Anspruch 8, wobei die Informationssignale und die bekannten Signale zur Bildung aufeinanderfolgender Einheiten von gesendeten Signalen in aufeinanderfolgenden Mehrheiten von Informations- und ,-„.,... bekannten Signalen miteinander verschachtelt sind, wobei jede Einheit eine erste Mehrheit von N bekannten Signalen und eine zweite Mehrheit von M Informationssignalen enthält, wobei eine der ersten und zweiten Signalmehrheiten der anderen der ersten und zweiten Signaimehrheiten unmittelbar folgt, so daß dazwischen keine Lücke besteht.

   13. Nachrichtensystem nach Anspruch 12, wobei die Symbolbreite der Entzerrerfunktion denjenigen N+1 aufeinanderfolgenden Symbolplätzen innerhalb der ursprünglichen Symbolbreite zugeordnet ist, bei denen die Summe d,er Quadrate der Gewichtskoeffizienten den größten Wert ergibt.

   14. Nachrichtensystem nach Anspruch· 12, wobei die Symbolbreite der Entzerrerfunktion N+1 aufeinanderfolgenden Symbolplätzen innerhalb der ursprünglichen Symbolbreite derart zugeordnet ist, daß die größte nicht enthaltene Gewichtskoeffiziehtengröße ein Minimum wird. ^;

   15. Nachrichtensystem nach Anspruch 12, wobei die Symbol-

   breite der Entzerrerfunktion denjenigen N+1 aufeinanderfolgenden Symbolplätzen innerhalb der ursprünglichen Symbolbreite zugeordnet ist, die den Schwerpunkt der Werte der Gewichtskoeffizienten symmetrisch umgeben.

   16. Nachrichtensystem nach Anspruch 3, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung enthält, die die gesendeten Werte der M Inüormationssignale jeder Einheit dadurch berechnet, daß
   eine erste Vektorgleichung erstellt wird:

   R = WT + N,

   wobei R ein Spaltenvektor mit empfangenen Signalwerten r. bis r _M als Elementen, T ein Spaltenvektor mit gesendeten

   Signalwerten t. bis t„ _M mit Rauschwerten n

   als Elementen, N ein Spaltenvektor

   bis n_{N M} als Elementen und W eine

   Gewichtskoeffizientenmatrix mit N+M . . 2N+M der Form

   • 2N+M

   W₁W₂-

   -W

   N+1

   0-0-

   -0 -0

   0 0 0-

   -W₁W₂-

   -W W

   N+M

   mit N+1 bekannten Gewichtskoeffizienten ist, aus der ersten Vektorgleichung eine zweite Vektorgleichung

   errichtet wird,

   - R,

   wobei N und R Spaltenvektoren sind, die die besagten Rauschund empfangenen Signalwerte darstellen, die Vektoren A

   31/5:2:

   und B jeweils denjenigen Teilen des T Vektors der die gesendeten bekannten Signale und die gesendeten Informationssigrtale enthaltenden ersten Gleichungen sind und die Matrizen W.. und W^ durch eine dritte Vektorgleichung WT = W₁A +W₃B definiert sind,

   eine skalare Größe nach folgender Definition gebildet .

   S = N & ^TN 3 (W₁A + W_B - R)ä ^T (W..A + W B - R), wobei & die transponierte der konjugierten des Vektors darstellt, und

   die partielle Ableitung der skalaren Größe S bezüglich jedes der Elemente des B-Vektors gleich 0 gesetzt wird, so daß die Beziehung erhalten wird

   τ T^ τ
   W₀ * W₁A + W₀* B - W₀* R,

   ■/*» ■ ■ . ■ ' ' ■
   wobei B die berechneten Werte von B bezeichnet, wie sie

   durch die Gleichung definiert sind,

   ■ . .'■ .-.-/■· s·. ■ ;. '■ '■■■" ■ . - ■■ .-■■-.-. wobei M Komponenten von B den Informationssignalen entsprechen, deren Werte die Summe des Quadrates der Größe aufeinanderfolgender Gruppen von Rauschsignalen entsprechend den empfangenen Informations- und bekannten Signalen minimieren.

   17. Nachrichtensystem nach Anspruch 46, wobei das Empfangsgerät ferner eine Einrichtung enthält, die die empfangenen Signale mehrfach pro Signalintervall abtastet, um mehrere Kanäle von empfangenen Signalwerten zu erhalten, und die Signalverarbeitung durch die' Verarbeitungseinrichtung für jeden der Kanäle ausgeführt wird, und wobei die Verarbeitungseinrichtung ferner eine Einrichtung enthält, die ein; Schätzwert eines Informationssignali; dadurch erzeugt, daß dasjenige sendefähige Informationssignal ausgewählt wird, das einem Endwert der b. bis b Werte von B für denjenigen

   ■ ■ . ■ . ■ . ■■ 1 · m . , /s ■ ; -y .-,.■;

   Kanal am nächsten ist, für den -(Jb. , - b. |/σ.) am kleinsten

   ist, so daß es dem Endwert entspricht, und daß die B definierende Gleichung für nur dieson Kanal ncicheinander wiederholt wird, wobei die so entschiedenen Endwerte von

   B als bekannte Werte betrachtet werden, bis die gesendeten Informationssignale für jedes der besagten M Informationssignale pro Einheit gewählt sind:

   18. Nachrichtensystem nach Anspruch 16, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung enthält, die als Schätzwerte der Informationssignale diejenigen sendefähigen Informationssignale erzeugt, für die das Verhältnis (|b., - b.J/σ.) am kleinsten ist, wobei b. ein jeweiliger der berechneten Werte von B ist, b., ein dem berechneten Wert b. entsprechender gewählter Informationssignalwert, und σ. die Standardabweichung des Fehlers e.=b.=b., wobei

   r\ 1 111

   σ die Streuung der additiven Rauschglieder n. bis ^_n ist, und wobei die B definierende Gleichung nacheinander wiederholt wird, wobei neue Werte von b. als bekannte Werte betrachtet werden, bis die gesendeten Informationssignale für jedes der M Informationssignale pro Einheit gewählt sind.

   19. Nachrichtensystem nach Anspruch 16, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung enthält, die Schätzwerte eines Informationssignals durch Wahl desjenigen sendefähigen Informationssignals erzeugt, das einem End-

   wert der b₁ bis b Werte von B erzeugt, für das (|b., - b.|/σ.) am kleinsten ist, so daß es dem Endwert enspricht, und daß die B definierende Gleichung nacheinander wiederholt wird, wobei neu entschiedene Endwerte von

   B als bekannte Werte betrachtet werden, bis die gesendeten Informationssignale für jedes der M Informationssignale pro Einheit gewählt sind.

   20. Nachrichtensystem nach Anspruch 3, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung enthält, die die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion für jede Einheit von

   3152111

   empfangenen Signalen auf Grund der gewählten M Informationssignale und der geschätzten Gewichtskoeffizienten einer vorhergehenden Einheit modifiziert.

   21. Nachrichtensystem nach Anspruch 20, wobei die Einrichtung zum Modifizieren der Gewichtskoeffizienten eine Einrichtung enthält, die die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion um einen Bruchteil der Korrelation der Fehler zwischen

   den empfangenen Signalwerten und den berechneten Signalwerten auf Grund der gewählten M gesendeten Informationssignale, der zwei N bekannten Werte für die interessierende Einheit und die vorhergehende Einheit sowie der Gewichtskoeffizienten der vorhergehenden Einheit aktualisiert.

   22. Nachrichtensystem nach Anspruch 16, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung enthält, die die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion für jede Einheit von empfangenen Signalen auf Grund der gewählten M Informationssignale und der geschätzten Gewichtskoeffizienten einer vorhergehenden Einheit modifiziert.

   ! 23. Nachrichtensystem nach Anspruch 22, wobei- die Ein-

   ■ richtung zum Modifizieren der Gawichi;skoeffizionten eine

   Einrichtung enthält, die die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion um einen Bruchteil der Korrelation der Fehler zwischen den empfangenen Signalwerten und den berechneten Signalwerten auf Grund der gewählten M gesendeten Informationssignale, der zwei N bekannten Werte für die interessierende Einheit und die vorhergehende Einheit sowie der Gewichtskoeffizienten der vorhergehenden Einheit aktualisiert.

   24. Nachrichtensystem nach Anspruch 22, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung zur Synchronisation des Abbildes der von der Erzeugungseinrichtung erzeugten bekannten Signale mit den in den gesendeten Signalen enthaltenen bekannten Signalen, wie sie von dem Empfangs-

   gerät empfangen werden, umfaßt.

   25. Nachrichtensystem nach Anspruch 24, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung umfaßt, die die Auswirkung des dispergierenden Mediums simuliert, in dem sie eine Entzerrerfunktion erzeugt, durch die dispergierende Eigenschaften des Mediums definiert sind, wobei die Symbolbreite, der Entzerrerfunktion ursprünglich größer ist als die Speicherbreite des dispergierenden Mediums, und wobei die Synchronisiereinrichtung eine Einrichtung enthält, die bewirkt, daß die Entzerrerfunktion über eine der Speicherbreite des dispergierenden Mediums nahekommenden Symbolbreite eingerichtet wird, für die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion bei Empfang einer Sequenz von bekannten, vom dem Sendegerät über eine vorgeschriebene Zeitspanne gesendeten Signalen eine vorgeschriebenen Einstellung erfahren.

   26. Nachrichtensystem nach Anspruch 25, wobei die Informationssignale und die bekannten Signale zur Bildung aufeinanderfolgender Einheiten von gesendeten Signalen in aufeinanderfolgenden Mehrheiten von Informations- und bekannten Signalen miteinander verschachtelt sind, wobei jede Einheit eine erste Mehrheit von N bekannten Signalen und eine zweite Mehrheit von M Informationssignalen enthält, wobei eine der ersten und zweiten Signalmehrheiten der anderen der ersten und zweiten Signalmehrheiten unmittelbar folgt, so daß dazwischen keine Lücke besteht.

   27. Nachrichtenschema zur übertragung von Informationssymbolen von einer Sendestation an eine Empfangstation, wobei die Informationssymbole an der Empfangstation über ein dispergierendes Medium, wobei die Informationssymbole an der .Empfangsstation ursprünglich unbekannt sind, umfassend die folgenden Schritte:

   Aussenden der mit zusätzlichen Symbolen verschachtelten Informationssymbolen von der Sendestation, wobei die zu-

   3152111

   sätzlichen Symbole an der Empfangstation bekannt: sind; Empfangen der von der Sendestation über das dispergierende Medium gesendeten miteinander verschachtelten bekannten und unbekannten Symbole an der Empfangstation; Erzeugen eines Abbildes der bekannten Symbole an der Empfangstation; und

   Verarbeiten der an der Empfangstation empfangenen Symbolwerte durch Simulieren der Auswirkung des dispergierenden Mediums dadurch, daß eine die dispergierenden Eigenschaften des Mediums definierende Entzerrerfunktion gebildet und als Schätzwerte der Informationssyinbole diejenigen sendefähigen Informationssymbole erzeugt werden, die den Informationssymbolen am nächsten kommen, deren Werte die Summe des Quadrates der Größe aufeinanderfolgender Mehrheiten von entsprechend den empfangenen Informations- und bekannten Symbolen in Übereinstimmung mit der vorgeschriebenen Beziehung zwischen der simulierten Auswirkung und den empfangenen Symbolwerten berechneten Rauschsignalen minimieren.

   28. Nachrichtenschema nach Anspruch 27, wobei die Informations- und bekannten Symbole in aufeinanderfolgenden Mehrheiten von Informations- und bekannten Symbolen zu aufeinanderfolgenden Einheiten von gesendeten Symbolen miteinander verschachtelt sind, wobei jede Einheit eine erste Mehrheit von N bekannten Symbolen und eine zweite Mehrheit von M Informationssymbolen enthält, und wobei eine der ersten und zweiten Symbolmehrheiten der anderen unmittelbar folgt und nachfolgende Symboleinheitnn unmittelbar aufeinander folgen.

   29. Nachrichtenschema nach Anspruch 27, wobei die Informations- und die bekannten Symbole jeweils in Mehrheiten von M bzw. N Symbolen angeordnet sind, um somit Symboleinheiten zu bilden, wobei aufeinanderfolgende Einheiten gesendet v/erden, und wobei die Entzerrerfunktion derart definiert wird, daß jeder empfangene Symbolwert r. durch

   3157181

   die Beziehung definiert werden kann:
   N+1

   worin W. der j-ste Gewichtskoeffizient der Entzerrerfunktion, t. der Wert des j-sten gesendeten Symbols, n. das von dem dispergierenden Medium erzeugte Rauschen ist und die Symbolbreitö der Entzerrerfunktion N+1 Symbole in der Länge beträgt.

   30. Nachrichtenschema nach Anspruch 29, wobei die bekannten Symbole von einer pseudo-Rauschsymbolsequenz abgeleitet sind.

   31. Nachrichtenschema nach Anspruch 29, ferner enthaltend den Schritt.dos Synchronisierens der Erzeugung des Abbildes der bekannten Symbole an der Empfangstation mit den in den gesendeten Symbolen enthaltenen bekannten Symbolen, wie sie an der Empfangstation empfangen v/erden.

   32. Nachrichtenschema nach Anspruch 31, wobei der Synchronisierungsschritt die folgenden Schritte enthält: Aussenden einer vorgeschriebenen Sequenz von bekannten Symbolen während einer vorgegebenen Zeitspanne von der Sendestation, wobei die vorgeschriebene Sequenz an der Empfangstation bekannt ist;

   Erzeugen der Entzerrerfunktion über eine Symbolbreite, die größer ist als die Speicherbreite des dispergierenden Mediums;

   Empfangen der vorgeschriebenen Sequenz von bekannten Symbolen an der Empfangstation und Unterwerfen der empfangenen Sequenz der Entzerrerfunktion, wobei die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion entsprechend der empfangenen Frequenz eingestellt werden, und

   Einstellen der Symbolbreite der Entzerrerfunktion über eine Speicherbreite, die derjenigen des dispergierenden

   315211

   Mediums nahekommt, für die die Gewichtskoeffizienten einer vorgeschriebenen Einstellung unterzogen worden sind, am Ende der Aussendüng der vorgeschriebenen Sequenz von bekannten Symbolen.

   33. Nachrichtenschema nach Anspruch 32, wobei die Symbolbreite der Entzerrerfunktion denjenigen N+1 aufeinanderfolgenden Symbolplätzen innerhalb der ursprünglichen Symbolbreite zugeordnet ist, bei denen die Summe des. Quadrates der Gewichtskoeffizienten den größten Wert ergibt. - :_:

   34. Nachrichtensphema nach Anspruch 32, wobei die Symbolbreite der Entzerrerfunktion den N+1 aufeinanderfolgenden Symbolplätzen innerhalb der ursprünglichen Symbolbreite derart zugeordnet ist/daß die größte nicht enthaltene Gewichtskoeffizientengröße ein Minimum wird. .

   35. Nachrichtenschema nach Anspruch 32, wobei die Symbolbreite der Entzerrerfunktion denjenigen N+i aufeinanderfolgenden Plätzen innerhalb der ursprünglichen Symbol-^ breite zugeordnet ist, die den Schwerpunkt der Werte der Gewichtskoeffizienten symmetrisch umgeben. :

   36. Nachrichtenschema nach Anspruch 32, wobei die vorgeschriebene Sequenz bekannter Symbole eine pseudo-Zufalls-Symbolsequenz umfaßt.

   37. Nachrichtenschema nach Anspruch 29, wobei der Verarbeitungsschritt folgende Schritte enthält, gemäß denen

   -η-

   eine erste Vektorgleichung erstellt wird:

   R «= VJT + N,

   wobei R ein Spaltenvektor mit empfangenen Symbolwerten r. bis r als Elementen, T ein Spaltenvektor mit gesendeten

   bis

   Symbolwerten t^ mit Rauschwerten η Gewichtskoeffizientenmatrix mit N+M

   ^{als E}l^ementen» ^{N ein} Spaltenvektor

   ., bis n._T,.. als Elementen und W eine

   1 N+M ■ ■ . .

   2N+M der Form

   •2N+M

   -W

   N+l

   0-0-

   0 0 C)-

   -W₁W₂-

   -.0 -0

   -W W

   N+1

   N+M

   mit N+1 bekannten Gewichtskoeffizienten ist, aus der ersten Vektorgleichung eine zweite Vektorgleichung

   errichtet wird,

   N =

   - R,

   wobei N und R Spaltenvektoren sind, die die besagten Rauschund empfangenen Symbolwerte darstellen, die Vektoren A und B jeweils denjenigen Teilen des T Vektors der die gesendeten bekannten Symbole und die gesendeten Informations-Symbole enthaltenden ersten Gleichungen sind und die Matrizen W₁ und W„ durch eine dritte Vektorgleichung WT = W-A + W^B definiert sind,

   eine skalare Größe nach folgender Definition gebildet wird:

   S = N * ^ΤΝ 3 (W₁A + W_B - R)ä ^Τ (W A + WB - R) , wobei *. die transponierte der konjugierten des Vektors darstellt, und die partielle Ableitung der skalaren Größe S bezüglich jedes der Elemente des B-Vektors gleich 0 gesetzt wird, so daß die Beziehung erhalten wird . ■ ■

   wobei B die berechneten Werte von B bezeichnet, wie sie durch die Gleichung definiert sind,

   λ rn _1 r T ~\

   B = (W_* W«) LW^* (R - W₁A)J,

   I 2 *- 2 I

   wobei M Komponenten von B den Informationssignalen entsprechen, deren Werte die Summe des Quadrates der Größe aufeinanderfolgender Gruppen von Rauschsignalen entsprechend den empfangenen Informations- und bekannten Symbolen minimieren.

   38. Nachrichtenschema nach Anspruch 37, wobei der Verarbeitungsschritt weiterhin den Schritt umfaßt, der als Schätzwerte der Informationssymbole diejenigen sendefähigen Informationssymbole erzeugt, für die das Verhältnis ; (|b.£ - b.I/σ.) am kleinsten ist, wobei b. ein jeweiliger der berechneten Werte von B ist, b,, ein dem berechneten Wert b. entsprechender gewählter Informationssymbolwert,

   und σ. die Standardabweichung des Fehlers e.=b.=b., wobei 2 ι ii ι

   σ die Streuung der additiven Rauschglieder n. bis ⁿ _N+M ist, und wobei die B definierende Gleichung nacheinander wiederholt wird, wobei neue Werte von b. als bekannte : Werte betrachtet werden, bis die gesendeten Informationssymbole für jedes der M Informationssymbole pro Einheit qewählt sind.

   39. Nachrichtenschema nach Anspruch 29, wobei der Verarbeitungsschritt ferner den Schritt umfaßt, der

   die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion für jede Einheit von empfangenen Symbolen auf Grund der gewählten M Informationssymbole und der geschätzten Gewichtskoeffizienten einer vorhergehenden Einheit modifiziert.

   40. Nachrichtenschema nach Anspruch 39, wobei der Modifizierungsschritt den Schritt umfaßt, der die Gewichtsköeffizienten der Entzerrerfunktion um einen Bruchteil der Korrelation der Fehler zwischen den empfangenen Symbolwerten und den berechneten Symbolwerten auf Grund der gewählten M gesendeten Informationssymbole, der zwei N bekannten Werte für die interessierende Einheit und die vorhergehende Einheit sowie der Gewichtskoeffizienten der vorhergehenden Einheit aktualisiert.

   41. Nachrichtenschema nach Anspruch 37, wobei der Verarbeitungsschritt ferner den Schritt umfaßt, der die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion für jede Einheit von empfangenen Symbolen auf Grund der gewählten M Informationssymbole und der geschätzten Gewichtskoeffizienten einer vorhergehenden Einheit modifiziert.

   42. Kachrichtenschema nach Anspruch 41, wobei der Modifizierungsschritt den Schritt umfaßt, der die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion um einen Bruchteil der Korrelation der Fehler zwischen den empfangenen Symbolwerten und den berechneten Symbolwerten auf Grund der gewählten M gesendeten Informationssymbole, der zwei N bekannten Werte für die interessierende Einheit und die vorhergehende Einheit sowie der Gewichtskoeffizienten der vorhergehenden Einheit aktualisiert.

   43. Nachrichtenschema nach Anspruch 37, wobei der

   Synchronisierungsschritt die folgenden Schritte enthält: [■

   ·■ ' ■ . ' · ■ ■ ■ ■ .·'■■■ i

   Aussenden einer vorgeschriebenen Sequenz'von bekannten Symbolen während einer vorgegebenen Zeitspanne von der Sendestation, wobei die vorgeschriebene Sequenz an der Empfangstation bekannt ist;

   Erzeugen der Entzerrerfunktion über eine Symbolbreite, die ■ größer ist als die Speicherbreite des dispergierenden

   Mediums; ■ ·

   Empfangen der vorgeschriebenen Sequenz von bekannten Sym- ; bolen an der Empfangstation und Unterwerfen der empfangenen Sequenz der Entzerrerfünktion, wobei die Gewichtskoeffα— zienten der Entzerrerfunktion entsprechend der empfangenen Frequenz eingestellt werden, und ..■...', Einstellen der Symbolbreite der Entzerrerfunktion über eine Speicherbreite, die derjenigen des dispergierenden Mediums nahekommt/ für die die Gewichtskoeffizienten einer vorgeschriebenen Einstellung unterzogen worden sind, am Ende der Aussendung der vorgeschriebenen Sequenz von

   bekannten Symbolen. _:\

   44. Nachrichtenschema nach Anspruch 43, wobei der : Synchronisierungsschritt ferner folgende Schritte umfaßt:: Aussenden mindestens einer vorgeschriebenen Frequenz über eine erste vorgewählte Zeitspanne und anschließend daran einer Phasenumkehr des besagten mindestens einen Tones -für eine zweite vorgewählte Zeitspanne an der Sendestation, wobei die Aussendung der vorgeschriebenen Sequenz von bekannten Signalen der Beendigung der Phasenumkehr des besagten mindestens einen Tones am Ende der zweiten vorgewählten Zeitspanne folgt, und

   Erfassen des besagten mindestens einen Tones einschließlich der zugehörigen Phasenumkehr an der Empfangstation und Beginnen der Einstellung der Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion am Ende einer Zeitspanne, die der auf die Erfassung der Phasenumkehr des besagten mindestens einenj Tones folgenden zweiten vorgewählten Zeitspanne entspricht.

   ;" 31521S1

   '45,; Nachrichtenschema nach Anspruch 44, wobei während des Synchronisationsschrittes die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion derart eingestellt werden, daß sie die Summe des Quadrates der Größe der Mehrzahl von der Mehrzahl an Symbolen der vorgeschriebenen Frequenz zugeordneten Rauschsignalwerten minimieren, wobei die Anzahl an Symbolen in der vorgeschriebenen Sequenz der Anzahl an Symbolen in aufeinanderfolgenden Einheiten von gesendeten Symbolen entspricht.

   46. Nachrichtenschema nach Anspruch 45, wobei während des Synchronisationsschrittes die Entzerrerfunktion so definiert ist, daß jeder empfangene Symbolwert r. entsprechend einem bekannten Symbol innerhalb des Abbildes von bekannten Symbolen durch die Beziehung definiert werden kann:

   2N+2

   wobei W. der j-ste Gewichtskoeffizient der Entzerrerfunktion, t. der Wert des j-sten gesendeten Symbols, n. das von dem dispergierenden Medium erzeugte Rauschen ist und die Symbolbreite der Entzerrerfunktion 2N+2 Symbole in der Länge beträgt.

   47. Nachrichtenschema nach Anspruch 27, ferner enthaltend den Schritt, bei dem die empfangenen Symbole an der Empfangstation mehrfach pro Symbolintervall abgetastet werden, und wobei der Verarbeitungsschritt den Schritt enthält, bei dem jedes der Symbolwertabtastungen verarbeitet wird, um als Schätzwerte diejenigen gewählten Informationssymbole abzuleiten, deren Tastwerte die Summe des Quadrates der Größe der aufeinanderfolgenden Mehrheiten von den abgetasteten Werten der empgangenen Informationsund bekannten Symbole entsprechenden Rauschsignalen zu einem Minimum machen.

   "^xSJ\ 3152111

   48. Nachrichtenschema nach Anspruch 37, ferner enthaltend den Schritt, der die empfangenen ' Symbole mehrfach pro Symbolinterval! abtastet, um mehrere Kanäle von empfangenen Symbolwerten zu erhalten, und die Symbolverarbeitung durch die Verarbeitungseinrichtung für jeden der Kanäle ausgeführt wird, und wobei die Verarbei-: tungseinrichtung ferner eine Einrichtung enthält, die ein Schätzwert eines Informationsymbols dadurch erzeugt, daß dasjenige sendefähige Informationssymbol ausgewählt wird, das einem Endwert der b ' bis b, Werte von B für denjenigen Kanal am nächsten ist, für den (|b., - b |/σ.) am kleinsten ist, so daß es dem Endwert entspricht, und daß die B definierende Gleichung für nur diesen Kanal nacheinander wiederholt wird, wobei die so entschiedenen Endwerte von B als bekannte Werte betrachtet werden, bis die gesendeten Informationssignale für jedes der besagten M Informations-Symbole pro Einheit gewählt sind.

   49.,Nachrichtenschema nach Anspruch 37, wobei der Verarbeitungsschritt ferner den Schritt enthält, der Schätzwerte eines Informationssymbois durch Wahl desjenigen : sendefähigen informationssymbois erzeugt, das einem Endwert der b₁ bis b Werte von B erzeugt, für das r, (|b., - b.|/σ.) am kleinsten ist, so daß es dem Endwert enspricht, und daß die B definierende Gleichung nacheinander wiederholt wird, wobei neu entschiedene Endwerte von B als bekannte Werte betrachtet werden, bis die gesendeten Informationssymboie für jedes der'M Införmätionssymbole pro Einheit gewählt sind. ^: '■".

   50. Empfangsgerät zur Verwendung in einem Nachrichtensystem, in dem.mit bekannten Signalen verschachtelte Informationssignale von einer Sendestation über ein dispergierendes Medium übertragen werden, zum Empfang der ausgesendeten und dem Einfluß des dispergierenden Mediums ausgesetzten Signale und zur Bereitstellung von Schätzwerten der ursprünglich ausgesendeten■·Informationssignale, enthaltend:

   eine Einrichtung zur Erzeugung eines Abbildes der bekannten Signale,

   eine Zeitbereichs-Verarbeitungseinrichtung zum Simulieren der Zeitbereichs-Auswirkung des dispergierenden Mediums auf die hindurch übertragenen Signale durch Ableitung vorgeschriebener Charakteristiken des Mediums, und zur Erzeugung von Schätzwerten der Informationssignale entsprechend einer vorgewählten Beziehung zwischen den vorgeschriebenen Eigenschaften der simulierten Auswirkung und der bekannten und empfangenen Signale und

   eine mit der Verarbeitungseinrichtung gekoppelte Ausgangs-Umsetzereinrichtung zum Umsetzen der Schätzwerte der Informationssignale in die ursprünglich ausgesendeten Informationssignale wiedergebende Ausgangssignale.

   51. Empfangsgerät nach Anspruch 50, wobei die Verarbeitungs-.einrichtung eine Einrichtung enthält, die die Auswirkung des dispergierenden Mediums durch eine Entzerrerfunktion simuliert, durch die dispergierende Eigenschaften des Mediums definiert sind, und als Schätzwerte der Informationssignale diejenigen erzeugt, die den Informationssignalen am nächsten kommen, deren Werte die Summe der Quadrate der Größen aufeinanderfolgender Gruppen von entsprechend den empfangenen Informations- und bekannten Signalen in Übereinstimmung mit der vorgeschriebenen Beziehung berechneten Rauschsignalen minimieren.

   52. Empgangsgerät nach Anspruch 51, wobei die Informationssignale und die bekannten Signale in Signalgruppen zur Bildung aufeinanderfolgender Einheiten von gesendeten Signalen mit einander verschachtelt sind, wobei jede.Einheit N bekannte Signale und dem Anschluß daran M unbekannte Signale umfaßt, wobei die Entzerrerfunktion so definiert ist, daß jeder empfangene Signalwert r. definiert werden kann durch

   N+1 . '

   315*181

   worin W. der j-ste Gewichtskoeffizient der Entzerrerfunktion,

   J ' ■ ■■.'■.·.,■■■·

   t. der Wert des j-sten gesendeten Signals, i^ das von dem dispergierenden Medium erzeugte Rauschen ist und die Symbolbreite der Entzerrerfunktion N + 1 Symbole beträgt.

   53. Empfangsgerät nach Anspruch 52, das ferner eine

   Einrichtung zum mehrfachen Abtasten empfangener Signale pro Signalintervall umfaßt und die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung zur Verarbeitung jedes der Signaltastwerte enthält, um als Schätzwerte diejenigen gewählten Informationssignalö ableitet, deren Tastwerte zu einem Minimum der Summe des Quadrates der Größe aufeinanderfolgender Mehrheiten von den Tastwerten der empfangenen Informations- und bekannten Signale entsprechenden Rauschsignalen führt.

   54. Empfangsgerät nach Anspruch 50, wobei die Informationssignale und die bekannten Signale in aufeinanderfolgenden Mehrheiten von Informations- und bekannten Signalen zu aufeinanderfolgenden Einheiten von durch das Empfangsgerät empfangenen gesendeten Signalen verschachtelt sind, wobei jede Einheit eine erste Mehrheit yon N bekannten Signalen und eine zweite Mehrheit von M Informationssignalen 'enthält, wobei eine der ersten und zweiten Signalmehrheiten der. anderen der ersten und zweiten Signalmehrheiten unmittelbar folgt, so daß dazwischen keine Lücke besteht.

   55. Empfangsgerät nach Anspruch 54, wobei die bekannten Signale eine pseudo-Rauschsignalfrequenz umfassen.

   56. Empfangsgerät nach Anspruch 55, wobei die Verärbeitungseinrichtung eine Einrichtung zur Synchronisation des Abbildes der von der Erzeugungsoinrichtung erzeugten bekannten Signale mit den in den empfangenen Signalen enthaltenen bekannten Signalen umfaßt.

   57. Empfangsgerät nach Anspruch 56, wobei die Verarbei-

   tungseinrichtung eine Einrichtung umfaßt, die die Auswirkung des dispergierenden Mediums simuliert, in dem sie eine Entzerrerfunktion erzeugt, durch die dispergierende Eigenschaften des Mediums definiert sind, wobei die Symbolbreite der Entzerrerfunktion ursprünglich größer ist als die Speicherbreite des dispergierenden Mediums, und wobei die Synchronisiereinrichtung eine Einrichtung enthält, die bewirkt, daß die Entzerrerfunktion über eine der Speicherbreite des dispergierenden Mediums nahekommenden Symbolbreite eingerichtet wird, für die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion bei Empfang einer Sequenz von bekannten, von dem Sendegerät über eine vorgeschriebene Zeitspanne gesendeten Signalen eine vorgeschriebene Einstellung erfahren.

   58. Nachrichtensystem nach Anspruch 57, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung enthält, die mindestens einen Ton einschließlich einer darauffolgenden Phasenumkehr erfaßt, und die Einstellung der Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion bei Beendigung der Phasenumkehr des besagten mindestens einen Tones beginnt.

   59. Empfangsgerät nach Anspruch 59, wobei in der Verarbeitungseinrichtung während der Synchronisation die' Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion derart justiert werden, daß die Summe des Quadrates der Größe von mehreren mit den mehreren Signalen in dem Abbild der bekannten Signale verknüpften Rauschsignalwerte_r deren Anzahl der Zahl von Signalen in aufeinanderfolgenden Einheiten von gesendeten Signalen entspricht, ein Minimum wird.

   60. Empfangsgerät nach Anspruch 59, wobei in der Verarbeitungseinrichtung während der Synchronisation die Entzerrerfunktion derart definiert ist, daß jeder empfangene Signalwert r. entsprechend einem bekannten Signal innerhalb des Abbildes von bekannten Signalen durch die Beziehung definiert werden kann:

   2N+2

   wobei W. der j-ste Gewichtskoeffizient der Entzerrerfunktion, t, der Wert des j-sten gesendeten Signals, n. das von dem dispergierenden.Medium erzeugte Rauschen ist und die Symbolbreite der Entzerrerfunktion 2N+2 Symbole in der Lange beträgt.

   61. Empfangsgerät nach Anspruch 57, wobei die Informationssignale und die bekannten Signale zur Bildung aufeinanderfolgender Einheiten von gesendeten Signalen in aufeinanderfolgenden Mehrheiten von Informations- und bekannten Signalen miteinander verschachtelt sind, wobei jede Einheit eine erste Mehrheit von N bekannten Signalen und eine zweite Mehrheit von M Informationssignalen enthält, wobei eine der ersten und zweiten Signalmehrheiten der anderen/ der ersten und: zweiten Signalmehrheiten unmittelbar folgt, so daß dazwischen keine Lücke besteht.

   62. Empfangsgerät nach Anspruch 61, wobei die Symbolbreite der Entzerrerfunktion denjenigen N+1 aufeinanderfolgenden Symbolplätzen innerhalb der ursprünglichen , Symbolbreite zugeordnet ist, bei denen die Summe der Quadrate der Gewichtskoeffizienten den größten Wert ergibt.

   63. Empfangsgerät nach Anspruch 61 ί wobei die'Symbolbreite der Entzerrerfunktion N+1 aufeinanderfolgenden Symbolplätzen innerhalb der ursprünglichen Symbolbreite derart zugeordnet ist/ daß die größte nicht enthaltene Gewichtskoeffizientengröße ein Minimum wird.

   64. Empfangsgerät nach Anspruch 61, wobei die Symbolbreite der Entzerrerfunktion denjenigen N+1 aufeinanderfolgenden Symbolplätzen innerhalb der ursprünglichen Symbolbreite zugeordnet ist, die den Schwerpunkt der Werte der Gewichtskoeffizienten symmetrisch umgeben.

   65. Empfangsgerät nach Anspruch 52, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung enthält, die die gesendeten Werte der M Informationssignale jeder Einheit dadurch berechnet, daß
   eine erste Vektorgleichung erstellt wird:

   R = WT + N,

   wobei R ein Spaltenvektor mit empfangenen Signalwerten r

   bis r als Elementen, T ein Spaltenvektor mit gesendeten

   Signalwerten t bis

   „_{w M}

   als Elementen, N ein Spaltenvektor

   mit Rauschwerten n« bis η _M als Elementen und W eine Gewichtskoeffizientenmatrix mit N+M . 2N+M der Form

   ■ 2N+M

   W =

   -W

   N+l

   0-0-

   -.0 -0

   ooo-

   -W₁W₂-

   VJ ^W

   N+1

   N+M

   mit N+1 bekannten Gewichtskoeffizienten ist, aus der ersten Vektorgleichung eine zweite Vektorgleichung

   errichtet wird,

   N =

   + W₂B - R,

   wobei N und R Spaltenvektoren sind, die die besagten Rauschund empfangenen Signalwerte darstellen, die Vektoren A

   und B jeweils demjenigen "Teilen des; ¹X¹ Viktors Üv-i Clio gesendeten bekannten Signale und die gesendeten Informationssignale enthaltenden ersten Gleichungen sind und die Matrizen W und W durch eine dritte Vektorgleichung WT .= W₁A + W₃B definiert sind,

   eine skalare Größe nach folgender Definition gebildet wird: , ' ' .

   S = N * ^TN 3 (W₁A + W„B - R)* ^T (W A + WB - R) , wobei £ die transponierte der konjugierten des Vektors darstellt, und ' . ■■

   die partielle Ableitung der skalaren Größe S bezüglich •jcc'loi; dar. Klernontra da« B-~Ve.ktors gleich 0 genetzt wird, e;o daß die Beziehung erhalten wird

   ..■ /*> . . . ■
   wobei B die berechneten Werte von B bezeichnet, wie sie durch die Gleichung definiert sind, , ;

   B = (W₂* W_) LW₂* <^R ~ ^wi^j

   wobei M Komponenten von B den Informationssignalen entsprechen, deren Werte; die Summe des Quadrates der Größe aufeinanderfolgender Gruppen von Rauschsignalen entsprechend den einp-*· fangenen Informations- und bekannten Signalen minimieren■*,

   66. Empfangsgerät nach Anspruch 52, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung enthält, die die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion für jede Einheit von empfangenen Signalen auf Grund der gewählten M Informationssignale und der geschätzten Gewichtskoeffizienten einer vorhergehenden Einheit modifiziert.

   •67. Empfangsgerät nach Anspruch 66, wobei die Einrichtung

   zum Modifizieren der Gewichb.akoefflatenten eine Einrichtung enthält, die die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion um einen Bruchteil der Korrelation der Fehler zwischen den empfangenen Signalwerten und den berechneten Signalwerten auf Grund der gewählten M gesendeten Informationssignale, der zwei N bekannten Werte für die interessierende Einheit und die vorhergehende Einheit sowie der Gewichtskoeffizienten der vorhergehenden Einheit aktualisiert.

   68. Empfangsgerät nach Anspruch 65, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung enthält, die die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion für jede Einheit von empfangenen Signalen auf Grund der gewählten M Informationssignale und der geschätzten Gewichtskoeffizienten einer vorhergehenden Einheit modifiziert.

   69. Empfangsgerät nach Anspruch 58, wobei die Einrichtung zum Modifizieren der Gewichtskocffizienton eine Einrichtung enthält, die die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion um einen Bruchteil der Korrelation der Fehler zwischen den empfangenen Signalwerten und den berechneten Signalwerten auf Grund der gewählten M gesendeten Informationssignale, der zwei N bekannten Werte für die interessierende Einheit und die vorhergehende Einheit sowie der Gewichtskoeffizienten der vorhergehenden Einheit aktualisiert.

   70. Verfahren zur Verwendung in einem Nachrichtenschema, bei dem Informationssymbole, die an einer Empfangsstation ursprünglich unbekannt und mit an der Empfangsstation bekannten zusätzlichen Signalen verschachtelt sind, von einer Sendestation über ein dispergierendes Medium übertragen werden, zum Ableiten der Informationssignale an der Empfangstation, umfassend die folgenden Schritte: Empfangen der über das dispergierende Medium übertragenen miteinander verschachtelten bekannten und unbekannten Symbole;

   Erzeugen eines Abbildes der bekannten Symbole an der

   " J Cf < ^:.31'52H1

   Empfangstation; und

   Verarbeiten der an der Empfangstation empfangenen Symbol^ werte durch Simulieren der Auswirkung des dispergierenden Mediums dadurch, daß eine die dispergierenden Eigenschaften des Mediums definierende Entzerrerfunktion gebildet und als Schätzwerte der InformationssymboIe diejenigen sendefähigen Informationssymbole erzeugt werden, die den Informationssymbolen am nächsten kommen, deren Werte die -Summe der Quadrate der Größen aufeinanderfolgender Mehrheiten von entsprechend den empfangenen Informations- und bekannten Symbolen in Übereinstimmung mit der vorgeschriebenen . Beziehung zwischen der simulierten Auswirkung und den empfangenen Symbolwerten berechneten Rauschsignalen minimieren.

   71. Verfahren nach Anspruch 70,'wobei die Informations- und " bekannten Symbolen in aufeinanderfolgenden Mehrheiten von Informations- und bekannten Symbolen zu aufeinanderfolgenden Symboleinheiten verschachtelt werden, wobei jede Einheit eine erste Mehrheit von N bekannten Symbolen und eine zweite Mehrheit von M Informationssymbolen enthält,und wobei eine der ersten und beiden Symbolmehrheiten der anderen unmittelbar folgt und nachfolgende Symboleinheiten unmittelbar aufeinander folgen. '

   72. Verfahren nach Anspruch 70, wobei die Informations- und bekannten Symbolen jeweils in Mehrheiten von M bzw. N Symbolen, angeordnet sind, um somit Symboleinheiten zu bilden, wobei aufeinanderfolgende.Einheiten empfangen werden, und wobei die Entzerrerfunktion derart definiert wird, daß jeder empfangene Symbolwert r. durch die Beziehung definiert werden kann:

   N+1

   worin W. der j-ste Gewichtskoeffizient der Entzerrerfunktion, t. der Wert des j-sten gesendeten Symbols, n. das von dem dispergierenden Medium erzeugte ·. Rauschen ist und die Symbolbreite der Entzerrerfunktion N+1 Symbole in der ' Länge beträgt. .

   73. Verfahren nach Anspruch 72, wobei die bekannten Symbole von einer pseudo-Rauschsymbolfrequenz abgeleitet werden.

   74. Verfahrennach Anspruch 72, ferner enthaltend den

   ■ Schritt .des Synchronisierens der Erzeugung .des Abbildes der. bekannten Symbole an der Empfangstation mit den in den empfangenen Symbolen enthaltenen bekannten Symbolen.

   75. Verfahren nach Anspruch 72, wobei der Verarbeitungsschritt folgende.Schritte enthält, gemäß.denen eine erste Vektorgleichung erstellt wird:

   R = WT + ν, ;

   wobei R ein Spaltenvektor mit empfangenen Symbolwerten r, bis r als Elementen, T ein Spaltenvektor mit gesendeten Symbolwerten t. bis t_2N+M als Elementen, N ein Spaltenvektor mit Rauschwerten n. bis n._T... als Elementen und W eine

   1 N+M

   Gewichtskoeffizientenmatrix mit N+~M . 2N+M der Form

   -2N+M

   -W

   q W₁

   -.0

   0 0 0

   -WW

   N+M

   mit N+1 bekannten Gewichtskoeffizienten ist, aus der ersten Vektorgleichung eine zweite Vektorgleichung errichtet wird,

   N= W₁A + W₂B - R,

   wobei N und R Spaltenvektoren sind/ die die besagten Rauschund empfangenen Symbolwerte darstellen, die Vektoren A und B jeweils denjenigen Teilen des T Vektors der die gesendeten bekannten Symbole und die gesendeten Informations-Symbole enthaltenden ersten Gleichungen sind und die . Matrizen W. und W₃ durch eine dritte Vektorgleichung WT = W^A +W₃B definiert sind,

   eine skalare Größe nach folgender Definition gebildet wird: . . ,

   ■ S ■= N jfc ^TN 3 (W₁A + W₀B -R)* ^T (W₁A + ■ W_B -R), ■■■■■.■ m : I ^ ' , I- *· : ■;■..·■

   wobei * die transponierte der konjugierten des Vektors darstellt, und ·;' . ■. '; ■ \ :

   die partielle Ableitung der Skalaren Größe Sbezüglich jedes der Elemente des B-Vektors gleich 0 gesetzt wird, so daß die Beziehung erhalten wird ^:

   W₂ * ^W₁A + W₂*^TB -■ W₂*^TR,'.■·.■■ .■"... ■.'.■■:.■■.■..■■■■■■■

   .. . /·* . ■ ..· ■ ■ , . ■ ■ ■ ' . ■ ■ ■ ·.■ ■■ ■■ ■ - ■■ ■■■' ■ wobei B die berechneten Werte von B bezeichnet, wie sie

   durch die Gleichung definiert sind, ;

   B = (W₂A₂)"¹ [w₂*^T (R- W₁-A)],

   wobei M Komponenten von B den Informationssignalen entsprechen, deren Werte die. Summe des Quadrates der Größe aufeinander-, folgender Gruppen von Rauschsignalen entsprechend den empfangenen Informations- und bekannten Symbolen minimieren.

   76. Verfahren nach Anspruch 72, wobei der Verarbeitungsschritt ferner den Schritt umfaßt, der die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion für jede Einheit von empfangenen Symbolen auf Grund der gewählten M Informationssymbole und der geschätzten Gewichtskoeffizienten einer vorhergehenden Einheit modifiziert.

   77. Verfahren nach Anspruch 76, wobei der Modifizierungsschritt den Schritt umfaßt, der die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion um einen Bruchteil der Korrelation der Fehler zwischen den empfangenen Symbolwerten und den berechneten Symbolwerten auf Grund der gewählten M gesendeten Informationssymbole, der zwei N bekannten Werte für die interessierende Einheit und die vorhergehende Einheit sowie der Gewichtskoeffizienten der vorhergehenden Einheit aktualisiert.

   78. Verfahren nach Anspruch 75, wobei der Verarbeitungsschritt ferner den Schritt umfaßt, der die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion für jede Einheit von empfangenen Symbolen auf Grund der gewählten M Informationssymbole und der geschätzten Gewichtakoeffizienten einer vorhergehenden Einheit modifiziert.

   79. Verfahren nach Anspruch 78, wobei der Modifizierungsschritt den Schritt umfaßt, der die Gewichtskoeffizienten der Entzerrerfunktion um einen Bruchteil der Korrelation der Fehler zwischen den empfangenen Symbolwerten und den berechneten Symbolwerten auf Grund der gewählten M gesendeten Informationssymbole, der zwei N bekannten Werte für die interessierende Einheit und die vorhergehende Einheit sowie der Gewichtskoeffizienten der vorhergehenden Einheit aktualisiert.

   80. Verfahren nach Anspruch 70, ferner enthaltend ■ den Schritt, bei dem die empfangenen Symbole an der Empfangstation mehrfach pro Symbolintervall abgetastet werden, und wobei der Verarbeitungsschritt den Schritt enthalt, bei dem jedes der Symbolwertabtastungen verarbeitet wird, um als Schätzwerte diejenigen gewählten .Informationssymbole abzuleiten, deren Tastwerte die Summe des Quadrates der Größe der aufeinanderfolgenden Mehrheiten von den abgetasteten Vierten der empgangenen Informatiöns- und bekannten Symbole entsprechenden Rauschsignalen zu einem Minimum machen.

   81. Verfahren nach Anspruch 75, ferner enthaltend den Schritt, der die empfangenen ■ .

   Symbole mehrfach pro Symbolintervall abtastet, um mehrere Kanäle von empfangenen Symbolwerten zu erhalten, und die Symbolverarbeitung durch die Verarbeitungseinrichtung für ■ jeden der Kanäle ausgeführt wird,.und wobei die Verarbeitungseinrichtung ferner eine Einrichtung enthält, die ein Schätzwert eines Informationsymbols dadurch erzeugt, daß dasjenige sendefähige Informationssymbol ausgewählt wird, das einem Endwert der b. bis b Werte von B für denjenigen

   Kanal am nächsten ist, für den (|b.·, - b.|/o.) am kleinsten

   ist, so daß es dem'Endwert entspricht, und daß die B definierende Gleichung für nur diesen Kanal nacheinander wiederholt wird, wobei die so entschiedenen Endwerte von

   B als bekannte Werte betrachtet werden, bis die gesendeten Informationssignale für jedes der "besagten M Informations-. Symbole pro Einheit gewählt sind. .

   82. Verfahren nach Anspruch 75, wobei der Ver-

   arbeitungsschritt ferner den Schritt enthält, der Schätzwerte eines Informationssymbols durch Wahl desjenigen sendefähigen Informationssymbols erzeugt, das einem Endwert der b-i bis b Werte von B erzeugt, für das (|b., - b.I/σ.) am kleinsten ist, so daß es dem Endwert enspricht, und daß die B definierende. Gleichung nacheinander wiederholt wird, wobei'neu entschiedene Endwerte von B als bekannte Werte betrachtet werden, bis die gesendeten Informationssymbo-le für jedes der M Informationssymbole pro Einheit gewählt sind.