DE3329506A1

DE3329506A1 - Receiver in a system operating with band spreading (spread-spectrum)

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Publication number: DE3329506A1
Application number: DE19833329506
Authority: DE
Inventors: Paul Walter Prof. Dr.-Ing. 6750 Kaiserslautern Baier; Jürgen Dipl.-Ing. 6792 Ramstein-Miesenbach Meyer; Hans Dipl.-Ing. 6661 Reifenberg Waibel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-08-16
Filing date: 1983-08-16
Publication date: 1985-03-07
Also published as: DE3329506C2

Abstract

In a spread-spectrum system, in which two or more mutually orthogonal spread-spectrum signal shapes are used for transmission, for receiver synchronisation the output signals, rectified in envelope detectors, of filters (1) signal-adapted to these signal shapes are compared individually with thresholds and the output signals of the threshold circuits (12) are further processed in an OR gate (13), the output signal of which is used as synchronisation signal. The circuit according to the invention is easier to implement, in particular in the case of signals of great band width, than the known, technically equivalent circuit for determining the respective maximum value of the envelopes of the filter output signals and its switching-through to the threshold. The receiver according to the invention can be used in the case of interference-resistant spread-spectrum message handling systems, in particular in the case of those for handling messages which in each case comprise a fixed number of successive signal shapes with agreed timing pattern. <IMAGE>

Description

Empfänger in einem mit Bandspreizung arbeitendenReceiver in a spread spectrum

(Spread-Spectrum) System Die Erfindung bezieht sich auf einen in einem mit Bandspreizung arbeitenden System (Spread-Spectrum-System) für digitale Nachrichtenübertragung vorgesehene Empfänger, bei dem die Verarbeitung der Nachrichtenübertragungssignale, die aus zwei oder mehr zueinander orthogonalen und für das jeweilige System vereinbarten Spread-Spektrum Signalformen 'zusammengesetzt werden, mittels parallel zueinander angeordneter, signalangepaßter Filter erfolgt, die jeweils einer der systemmäßig vereinbarten Signalformen angepaßt sind und deren jeweils in einem Hüllkurvendetektor gleichgerichtete Ausgangssignale in einer Synchronisationseinrichtung verknüpft werden, die stets dann ein Alarmsignal abgibt, wenn eine der systemmäßig vereinbarten Signalfo'rmen empfangen wurde.(Spread-Spectrum) System The invention relates to one in one Spread spectrum system for digital message transmission intended recipient, in which the processing of the message transmission signals, those made up of two or more mutually orthogonal and agreed for the respective system Spread spectrum waveforms' are composed by means of parallel to each other arranged, signal-matched filter takes place, each one of the system-wise agreed signal shapes are adapted and each in an envelope detector rectified output signals linked in a synchronization device which always emits an alarm signal if one of the systematically agreed Signal form was received.

Es. wird im folgenden ein Spread-Spectrum-System zugrunde gelegt, bei dem die Nachrichtenübermittlung durch die Ubertragung einzelner Signalformen s. (t) erfolgt, die entsprechend.der zu übertragenden Nachricht aus dem zwischen Sender und Empfänger des Systems verein.barten Signalformsatz Lsi (t) ausgewählt werden. Im folgenden wird vorausgesetzt, da , da dieser Signalformsatz aus insgesamt m zueinander orthogonalen Spread-Spectrum-Signalformen s. (t) besteht, die alle die gleiche Signalformdauer T und während dieser Signalformdauer die gleiche konstante Amplitude A haben.It. In the following, a spread spectrum system is used as a basis, in which the message transmission through the transmission of individual signal forms s. (t) takes place, corresponding to the message to be transmitted from the between The sender and receiver of the system selected the agreed signal form set Lsi (t) will. In the following it is assumed that this waveform set consists of a total of m mutually orthogonal spread spectrum waveforms s. (t) consists, all of which the same waveform duration T and the same constant during this waveform duration Have amplitude A.

Ein solcher Signalformsatz kann zum Beispiel näherungsweise mit pseudozufällig phasenumgetasteten (PN-PSK) Signalformen der Form si (t) = A.Pi (t) @ cos (2 #fot) gebildet werden, wenn die jeweiligen Pseudozufallsfunktionen pi (t.), i = 1,..., m geeignet gewählt werden, siehe z.B. den Aufsatz vonR.Gold: "Optimal Binary Sequeces for Spread Spectrum Multiplexing" aus der Zeitschrift IEEE Trans.Inform.Theory IT-13 (1967), Seiten 619-621. Die Mittenfrequenz f kann dann für alle si (t) gleich sein. Außerdem wird vorausgesetzt, daß jede der m Signalformen mit gleicher Wahrscheinlichkeit auftritt. Die Nachrichtendetektion im.Empfänger eines solchen Spread-Spectrum-Systems muß 'n denjenigen Zeitpunkten durchgeführt werden, in denen Signalformen aus dem vereinbarten Signalformsatz am Empfänger eintreffen. Da diese Zeitpunkte im Empfänger von vornherein nicht b.ekannt sind, wird eine Synch-ronisationseinrichtung benötigt, welche diese Zeitpunkte aus dem empfangenen Signal selbst bestimmen kann und mit einem Alarm markiert. Die Aufgabe der Synchronisationseinrichtung wird in der Regel dadurch erschwert, daß die Nullphasenwinkel der Trägerschwingung von empfangenen Signalformen nicht bekannt sind, sondern als von Signalform zu Signalform voneinander unabhängige, und im Intervall 0,2i7 gleichverteilte Zufallsvariablen betrachtet werden müssen, und daß den empfangenen Signalformen ein zusätzliches Störsignal überlagert ist. Im folgenden wird angenommen, daß dieses Störsignal ein additives Gaußrauschen isty dessen einseitige spektrale Leistungsdichte innerhalb des von den Signalformenbelegten Frequenzbanaes den konstanten Wert No hat.Such a waveform set can, for example, be approximately pseudo-random phase shift keyed (PN-PSK) signal forms of the form si (t) = A.Pi (t) @ cos (2 #fot) are formed if the respective pseudo-random functions pi (t.), i = 1, ..., m can be chosen appropriately, see e.g. the article by R. Gold: "Optimal Binary Sequeces for Spread Spectrum Multiplexing "from the journal IEEE Trans.Inform.Theory IT-13 (1967), pp. 619-621. The center frequency f can then be the same for all si (t). It is also assumed that each of the m waveforms has the same probability occurs. The message detection in the receiver of such a spread spectrum system must be carried out at those times in which signal forms from the agreed signal form set arrive at the receiver. Since these points in time in the recipient are not known from the outset, a synchronization device is required, which can determine these times from the received signal itself and with marked with an alarm. The task of the synchronization device is usually made difficult by the fact that the zero phase angle of the carrier wave received Waveforms are not known, but rather differ from waveform to waveform from one another independent, and in the interval 0.2i7 uniformly distributed random variables considered must be, and that the received waveforms an additional interference signal is superimposed. In the following it is assumed that this interference signal is an additive Gaussian noise is its one-sided power spectral density within the the frequency band occupied by the waveforms has the constant value No.

Bei Berücksichtung der genannten Voraussetzungen kann die Schaltungsstruktur einer optimalen Synchronisatior,seinrichtung mit Hilfe des.sogenannten Likelihood-T'est-Verfahrens, siehe z.B. das Buch von A.D.Whalen: 1'Detection of Signals in Noise", Academic Press, New York, 1971, Seiten 196-237, gefunden werden. In einem Beispiel zur Anwendung dieses Verfahrens wird auf Seite 217 dieses Buches eine optimale Schaltungsstruktur hergeleitet für den Fall-, daß entschieden werden soll, ob eine erwartete .Signalform endlicher Dauer mit konstanter, aber unbekannter Mittenfrequenz am Empfänger eingetroffen ist oder nicht. Das Übertragen der dabei gefundenen Lösung auf.die hier interessierende Problemstellung führt auf die Schaltungsstruktur einer optimalen Synchronisationseinrichtung nach Fig.1. In dieser Schaltungsstruktur wird für jede der m möglichen Signalformen ein signalangepaßtes Filter 1 verwendet. Den an die Antenne 2 angeschalteten signalangepaßten Filtern 1 ist -jeweils ein Hüllkurvendetektor 3 nachgeschaltet, dessen Ausgangssignal mit dem Faktor 2 A/No in einem Mischer 4 multipliziert wird. Die- da-bei entstehenden Produkte werden jeweils auf eine Funktionseinheit 5 geführt, deren Ausgangssignal in jedem Zeitpunkt gleich der modifizierten Besselfunktion nullter Ordnung angewendet auf das momentane Eingangssignal ist. Diese Operation wird in Fig.. 1 durch die Schreibweise 10 () gekennzeichnet. Nach Addition der Ausgangssignale dieser Funktionseinheiten.5 in einer Summierschaltung 6 erhält man eine sogenannte Testvariable R (t), die auf einen S.chwellenwertschalter 7 mit der Schwellenhöhe b geführt wird. Ist die Testvariable R (t) größer als die Schwellenhöhe b, so wird-ein Alarmsignal am Ausgang 8 abgegeben. Bei Sprea-d-Spectrum-Systemen, bei welchen die einzelnen, aufeinanderfolgenden Signalformen nicht in eine Telegrammstruktur. mit festem-Zeitraster eingeordnet sind, wird .der Auftrittsz-eitpunkt eines solchen Alarmsignals'unmittelbar als Eintreffzeitpunkt einer erwarteten Signal form interpretiert. Bei Spred-Spectrum-Systemen, bei denen man eine feste-Anzahl von aufeinanderfolgenden Signalformen zu einem Telegramm mit vereinbartem Zeitraster, dem sogenännten- Staggermuster, zusammenfaßt, kann ein solches Alarmsignal in das bin.äre Staggerre-gister eines nachgeschalteten .Staggerfilters eingelesen werden.If the above requirements are taken into account, the circuit structure an optimal synchronizer with the help of the so-called likelihood test method, see e.g. the book by A.D.Whalen: 1'Detection of Signals in Noise ", Academic Press, New York, 1971, pp. 196-237. In an example for the application of this procedure, on page 217 of this book, an optimal circuit structure is found derived for the case that a decision is to be made as to whether an expected .Signalform of a finite duration with a constant but unknown center frequency arrived at the receiver is or not. Transferring the solution found to the one of interest here The problem leads to the circuit structure of an optimal synchronization device according to Fig.1. In this circuit structure, for each of the m possible waveforms a matched filter 1 is used. The signal matched to the antenna 2 connected Filter 1 is followed by an envelope detector 3, the output signal of which is multiplied by the factor 2 A / No in a mixer 4. The resulting Products are each fed to a functional unit 5, the output signal of which applied equal to the modified Bessel function of the zeroth order at every point in time is on the current input signal. This operation is illustrated in FIG. 1 by the Notation 10 (). After adding the output signals of these functional units. 5 A so-called test variable R (t) is obtained in a summing circuit 6, which is based on a threshold value switch 7 with the threshold level b is performed. Is the test variable R (t) greater than the threshold level b, an alarm signal is emitted at output 8. In spread-d-spectrum systems, in which the individual, consecutive signal forms not in a telegram structure. are classified with a fixed time grid, will The time of occurrence of such an alarm signal immediately as the time of arrival interpreted from an expected signal form. In Spred-Spectrum systems where a fixed number of consecutive signal forms to form a telegram with an agreed time grid, the so-called Stagger pattern, can be such alarm signal in the binary stagger register of a downstream stagger filter can be read.

Das Staggerfilter führt dann eine Nachintegration über die gesamte Telegrammdauer durch, was zu einer erheblichen Verbesserung des Synchronisationsverhaltens führen kann.The stagger filter then carries out a post-integration over the entire Telegram duration, which leads to a considerable improvement in the synchronization behavior can lead.

Die Funktionsweise eines Staggerfilters wird im Zusammenhang mit der Beschreibung eines gesamten Empfängers. später noch anhand der Fig.4 beschrieben.The functionality of a stagger filter is discussed in connection with the Description of an entire recipient. will be described later with reference to FIG.

Die.Schaltungsstruktur der optimalen Synchronisationseinrichtung. nach Fig.1 ist für einen praktischen Einsatz nicht besonders gut geeigtet,.da in jedem Zeitpunkt Funktionswerte der relativ komplizierten modifizierten Besselfunktion.-IO entweder berechnet oder mit Hilfe einer Wertetabelle bestimmt werden müssen. Daher wird in dem vorher bereits angegebenen Buch von A.D. Whalen auf zwei mögliche Schaltungsstrukturen für suboptimale Synchronisationseinrichtungen hingewiesen. Es hat sich herausgestellt, daß eine der b-eiden Schaltungsstrukturen aus diesem Buch das beste Verhalten aufweist. Diese Schaltungsstruktur ist in Fig. 2 dargestellt. Sie verwendet wiederum die m an die Antenne 2 angeschalteten, parallel zueinander angeordneten signal angepaßten Filter 1 mit den nachgeschalteten Hüll--kurvendetektoren 3 der Schaltungsstruktur der optimalen Synchronisationseinrichtung nach Fig. 1. Die Ausgänge der Hüllkurvendetektoren 3 sind bei der Schaltung nach- Fig. 2 Jedoch mit den Eingängen einer Einrichtung 9 verbunden, die in jedem Zeitpunkt das momentan größte Eingangssignal auf ihren Ausgang 10 durchschaltet. Das Ausgangssignal dieser Einrichtung 9 ist nun die Testvariable R'(t)-, die wiederum auf einen Schwellenwertschalter 11 mit der Schwellenhöhe b'geführt wird. Bei der Schaltungsstruktur nach Fig. 2 wird der Nachteil einer aufwendigen Funktionswertebestimmung der Schaltungsstruktur nach Fig. 1 vermieden. Dies wird jedoch damit erkauft, daß die Realisierung der jetzt benötigten Einrichtung 9 zum Durchschalten des größten Eingangssignals insbesondere bei relativ großen Bandbreiten der verwendeten Signalformen sehr problematisch ist.The circuit structure of the optimal synchronization device. according to Figure 1 is not particularly well suited for practical use, .da in function values of the relatively complicated modified Bessel function at any point in time - IO must either be calculated or determined using a table of values. Therefore is in the previously mentioned book by A.D. Whalen on two possible circuit structures pointed out for suboptimal synchronization facilities. It turned out that one of the two circuit structures from this book performed the best. This circuit structure is shown in FIG. She in turn uses the m matched to the antenna 2 connected, parallel to each other arranged signal Filter 1 with the downstream envelope curve detectors 3 of the circuit structure the optimal synchronization device according to FIG. 1. The outputs of the envelope curve detectors 3 are in the circuit according to FIG. 2, however, with the inputs of a device 9 connected, which is the currently largest input signal at any point in time on their output 10 switches through. The output signal of this device 9 is now the test variable R '(t) -, which in turn switches to a threshold value switch 11 with the Threshold height b 'is guided. In the circuit structure of Fig. 2, the disadvantage becomes a complex function value determination of the circuit structure according to FIG. 1 avoided. However, this is bought at the expense of the implementation of the facility now required 9 for switching through the largest input signal, especially with relatively large ones Bandwidths of the waveforms used is very problematic.

Aufgabe der Erfindung ist -es, eine Schaltungsstruktur fir eine suboptimale Empfängersynchronisation in Spread-Spectrum-Systemen zu schaffen, die bei vollkommen äquivalentem Synchronisationsverhalten eine wesentlich einfachere technische Realisierung als die zuletzt beschriebene suboptimale Synchronisationseinrichtung erlaubt.The object of the invention is to provide a circuit structure for a suboptimal one To create receiver synchronization in spread spectrum systems, which is perfectly possible equivalent synchronization behavior a much simpler technical implementation allowed than the last-described sub-optimal synchronization device.

Gemäß der Erfindung, die sich auf einen Empfänger der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Synchronisationseinrichtung die Ausgangssignale der signalangepaßten Filter jeweils einem Schwellenwertschalter zugeführt werden. und daß die Ausgänge der Schwellenwertschalter, an denen dann ein Signal auftritt, wenn das dem jeweiligen Schwellenwertschalter vom zugeordneten signalangepaßten Filter zugeführte Signal die jeweils eingestellte Schwellenhöhe überschreitet, mit den Eingängen eines ODER-Gatters verbunden sind, an dessen Ausgang das Alarmsignal ansteht. Anstelle des Ermittelns des Größtwerts und dessen Durchschalten auf d-ie Schwelle werden somit nach der Erfindung die Filterausgangssignale einzeln mit Schwellen verglichen und die Ausgangssignale der Schwellenwertschaltungen im ODER'Gatter weiterverarbeitet. Die entsprechende Schaltung ist einfacher zu verwirklichen als die Schaltung zum Ermitteln und Durchschalten des Größtwerts. Vom Verhalten her sind beide Schaltungen äquivalent.According to the invention, which relates to a recipient of the aforementioned Art relates, this object is achieved in that in the synchronization device the output signals of the matched filters each to a threshold switch are fed. and that the outputs of the threshold value switch, at which then a signal occurs when the associated with the respective threshold switch signal-matched filter fed to the respectively set threshold level exceeds, are connected to the inputs of an OR gate at its output the alarm signal is present. Instead of determining the maximum value and switching it through According to the invention, the filter output signals are thus individually on the threshold compared with thresholds and the output signals of the threshold circuits further processed in the OR gate. The corresponding circuit is easier to implement as the circuit for determining and switching through the maximum value. From behavior both circuits are equivalent.

Die Erfi.ndung wird im folgenden anhand der Figur 3 beschrieben.The invention is described below with reference to FIG.

Die Schaltung nach Fig.3 stimmt bezüglich der an die Antenne 2 angeschalteten signalangepaßten Filter 1 und der Hüllkurvendetektoren 3 mit der Schaltungsstruktur nach Fig.2 überein. Die schwer realisierbare Einrichtung 9 zur Durchschaltung de.s größten Eingangssignals und der nachgeschaltete Schwellenwertschalter 11 in der Schaltungss-truktur nach Fig.2 sind in der Schaltungsstruktur nach-Fig. 3 durch m Schwellenwertschalter 12 ersetzt, deren Ausgangssignale mit einem ODER-Gatter 13 zusammengefaßt werden.The circuit according to FIG. 3 is correct with respect to the one connected to the antenna 2 matched filter 1 and the envelope detector 3 with the circuit structure according to Fig.2. The difficult to implement device 9 for switching de.s largest input signal and the downstream threshold switch 11 in the The circuit structure according to FIG. 2 are shown in the circuit structure according to FIG. 3 through m threshold switch 12 replaced, the output signals with an OR gate 13 can be summarized.

Sind nun die- Schwellenhöhe aller m Schwellenwertschalter 12 in der Schaltungsstruktur nach Fig.3 auf den gleichen Wert eingestellt und ist dieser Wert gleich der Schwellenhöhe b'des Schwellenwertschalters 11 in der Schaltungsstruktur nach Fig.2, dann kann bei gegebenem Eingangssignal am Ausgang 14 der Schaltungsstruktur nach Fig.3 immer nur dann ein Alarmsignal auftreten, wenn das gleiche Eingangssignal auch am Ausgang der Schaltungsstruktur nach Fig. 2 das Auftreten eines Alarmsignals bewirken würde. Dies bedeutet, daß das Synchronisationsverhalten der Schaltungsstrukturen nach Fig.2 und Fig.3 vollkommen äquivalent ist. Die Schaltungsstruktur nach Fig.3 ist jedoch im Vergleich zur Schaltungsstruktur nach Fig.2 wesentlich einfacher zu realisieren, da zum praktischen Aufbau- der Schwellenwertschalter 12 und des ODER-Gatters 13 übliche integrierte Schaltkreise herangezogen werden können. Verwendet man dabei Bauelemente in ECL-Technik, dann kann eine Synchronisationseinrichtung mit der Schaltungsstruktur nach Fig. 3 in Empfängern von Spread-Spectrum-Systemen eingesetzt werden, welche Signalformen mit Bandbreiten bis weit über 100 MHz übertragen.Are now the threshold height of all m threshold switches 12 in the Circuit structure according to Figure 3 is set to the same value and this value is equal to the threshold level b 'of the threshold switch 11 in the circuit structure according to FIG. 2, with a given input signal at the output 14 of the circuit structure According to FIG. 3, an alarm signal only ever occurs when the same input signal also at the output of the circuit structure according to FIG. 2 the occurrence of an alarm signal would effect. This means that the synchronization behavior of the circuit structures according to Fig.2 and Fig.3 is completely equivalent. The circuit structure according to Fig.3 however, compared to the circuit structure according to FIG. 2, it is much easier to use Realize, since for the practical construction of the threshold value switch 12 and the OR gate 13 common integrated circuits can be used can. If components in ECL technology are used, a synchronization device can be used with the circuit structure of FIG. 3 in receivers of spread spectrum systems which transmit signal forms with bandwidths well over 100 MHz.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß es die Schaltungsstruktur nach Fig.3 ermöglicht, die Schwellenhöhen der m Schwellenwertschalter 12 unterschiedlich einzustellen.It should be noted that it is the circuit structure according to 3 enables the threshold heights of the m threshold value switches 12 to be different to adjust.

Dies kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn mit dem Einwirken von bestimmten anderen Störsignaltypen als dem bisher angenommenen Gaußrauschen gerechnet werden muß. -Fig. 4 zeigt das -Schaltbild eines Ausführungsbeispiels für einen Empfänger in einem Spread-Spectrum-System für digitale NachrichtenÜbertragung , wobei zur- Übertragung zwei orthogonale Spread-Spectrum-Signalformen verwendet werden.This can be advantageous, for example, if with the action of certain types of interfering signals other than the previously assumed Gaussian noise must be expected. -Fig. 4 shows the circuit diagram of an exemplary embodiment for a receiver in a spread spectrum system for digital messaging , two orthogonal spread spectrum waveforms being used for transmission will.

Die Empfängersynchronisation erfolgt hierbei mittels einer Einrichtung nach der Erfindung. Der dargestellte Empfänger soll zur Auswertung von Nachrichtentelegrammen dienen. Es handelt sich somit hierbei um ein Spread-Spectrum-System, bei dem man eine feste Anzahl von aufeinanderfolgenden Signalformen eines aus zwei Signalformen bestehenden Signalformsatzes zu einem Telegramm mit vereinbartem Zeitraster, dem sogenann-ten Staggermuster, zusammenfaßt.The receiver synchronization takes place here by means of a device according to the invention. The receiver shown is intended to evaluate message telegrams to serve. It is thus a spread spectrum system in which one a fixed number of consecutive waveforms one of two waveforms existing signal form set to a telegram with an agreed time grid, the so-called Stagger pattern.

Das am Empfängereingang nach der -Antenne 2 auftretende Nutzsignal besteht aus einzelnen Bursts (Telegrammen), die jeweils w Nachrichtenbits enthalten. Die Telegramme haben die Form w z L(t ~ T) f Formt 5 (t) = a(t - r) + bVSH (t - T». The useful signal occurring at the receiver input after the antenna 2 consists of individual bursts (telegrams), each of which contains w message bits. Have the telegrams the form wz L (t ~ T) f forms 5 (t) = a (t - r) + bVSH (t - T ».

sL(t) und sH(t) sind den logischen Werten L bzw. H zugeordnete Spread-Spectrum-Signalformen, hier speziell 0/180°-PN-PSK-Signalformen mit binären Pseudozufallsfunktionen p (t) bzw. pH(t) der Chipfrequenz c und der Dauer T. pL(t) bzw. pH(t) sollen die Bed'ingung erfüllen (Orthogonalität). Die Werte der Koeffizienten und bs sind gemäß der nachfolgenden Tabelle durch die Nachricht bestimmt. fr-tes Nachrichtenbit L 1 0 H 0 Die Eintreffzeitpunkte T der einzelnen Signalformen eines Telegramms sind im Empfänger a priori nicht bekannt. Bekannt sind lediglich die Zeitdifferenzen T#= T#+1 T#, #= 1 ,.., (w-1); die zur Erleichterung der Empfängersynchronisation nicht alle gleich gewählt werden (Staggering). Dem aus den Telegrammen sw(t) bestehenden empfangenen Nutzsignal ist das Störsignal n(t) überlagert.sL (t) and sH (t) are spread spectrum signal forms assigned to the logic values L and H, respectively, here specifically 0/180 ° PN-PSK signal forms with binary pseudo-random functions p (t) and pH (t) of the Chip frequency c and duration T. pL (t) or pH (t) should be the condition fulfill (orthogonality). The values of the coefficients and bs are determined by the message according to the table below. fr-th message bit L 1 0 H 0 The arrival times T of the individual signal forms of a telegram are not known a priori in the receiver. Only the time differences T # = T # + 1 T #, # = 1, .., (w-1); which are not all selected equally to facilitate receiver synchronization (staggering). The interference signal n (t) is superimposed on the received useful signal consisting of the telegrams sw (t).

in Empfänger für die Telegramme der beschriebenen Art wird mit signalangepaßten Filtern 1 realisiert. Hierbei führt man das Empfangssignal gleichzeitig einem an sL(t) und einem an sH(t) angepaßten Filter zu. Im Auswerteteil 15 richtet man in zwei Detektoren 16 die Filter ausgangssignale gleich und vergleicht sie in einem Vergleicher 17. zu den Zeitpunkten TS,.zu denen man jeweils an einem der beiden Filterausgänge eine vom Nutzsignal bewirkte Korrelationsspitze erwartet. Ist zu einem solchen Vergleichszeitpunkt das Ausgangssignal des L-Kanals größer als das des H-Kanals, entscheidet man sich bei dem betreffenden Nachrichtenbit für logisch L, andernfalls für logisch H. Da die Vergleichszeitpunkte Twim Empfänger a priori nicht bekannt sind, müssen sie mit einem Synchronisationssystem 18 ermittelt werden.in the receiver for the telegrams of the type described is matched with the signal Filter 1 implemented. Here one leads the received signal to one at the same time sL (t) and a filter adapted to sH (t). In the evaluation part 15 one sets up in two detectors 16 the filter output signals the same and compares them in one Comparator 17. at the times TS, at which one of the two Filter outputs a correlation peak caused by the useful signal expected. Is to such Comparison time the output signal of the L channel larger than that of the H channel, the decision is made with the relevant message bit for logical L, otherwise for logical H. Since the comparison times Twim receiver are not known a priori, they must be determined with a synchronization system 18 will.

Fig. 4 zeigt die Grundstruktur eines Empfängers einschließlich Synchronisationssystem, das bis zum ODER-Gatter 13 demjenigen nach Fig. 3 entspricht und deswegen bis zu dieser Stelle nicht noch einmal -beschrieben ist.Fig. 4 shows the basic structure of a receiver including the synchronization system, which corresponds to that of FIG. 3 up to the OR gate 13 and therefore up to this point is not described again.

Bei gestörtem Empfangssignal können die Ausgangssignale 5mL (t) bzw. 5mH (t) der signalangepaßten Filter 1 als stochastische Signale betrachtet werden. Beim Synchronisationssystem 18 nutzt man die Tatsache, daß zu den Zeitpunkten TVam Ausgang jeweils eines der beiden signalangepaßten Filter 1 eine Nutzsignalspitze zu erwarten ist.If the received signal is disturbed, the output signals can be 5mL (t) or 5mH (t) of the matched filter 1 can be regarded as stochastic signals. The synchronization system 18 takes advantage of the fact that at the times TVam Output of one of the two matched filters 1 a useful signal peak is to be expected.

Man verknüpft die beiden Kilterausgangssignale smL(t) und 5mH (t) zu einer sog. Testvariablen R", deren Erwartungswert zu den Zeitpunkten T>groß und sonst klein ist. Die Testvariable R" führt man einem Filter 19 zu, dem sogenannten Staggerfilter, das an den beim Empfang eines Tele- -gramms zu erwartenden Testvariablenverlauf angepaßt ist.The two filter output signals smL (t) and 5mH (t) are linked to a so-called test variable R ″, the expected value of which at times T> large and otherwise is small. The test variable R ″ is fed to a filter 19, the so-called filter Stagger filter that is applied to the test variable curve to be expected when a telegram is received is adapted.

Am Ausgang des Staggerfilters 19 ist somit immer dann eine Signalspitze zu erwarten, wenn ein Telegramm empfangen wurde. Zum Erzeugen von Telegrammalarmen führt man das Ausgangssignal des Staggerfilters 19 einer Schwellenwertschaltung 20 zu. Mit deren Ausgangssignal, das bei Übersteigen einer Schwellenhöhe c'auftritt, wird ein Taktgenerator 21 für den Bittakt, d.h. für ein durch die Differenzen ATw festgelegtes Taktmuster, getriggert, in dessen Rhythmus das Ausgangssignal'des Vergleichers 17 mittels einer Abtasteinrichtung 22 abgefragt wird. B-edingt durch die beschriebene Struktur des Synchronisationssytems 18 treten die Telegrammalarme erst dann auf, wenn jeweils das gesamte Telegramm empfangen wurde. Erst dann steht der Bittakt zur Verfügung. Damit das dem Bittakt zuzuordnende Vergleicherausgangssignal dann ebenfalls noch zur Verfügung steht, muß dieses, bevor es der Abtasteinrichtung 22 zugeführt wird, in einer Verzögerungseinrichtung 23 verzögert werden. Die Verzögerungszeit Tv hat die Größenordnung einer Telegrammdauer, d.h. Tv # Tw - T1. Die Einstellung der Schwellenhöhen b und c'richtet sich in zweckmäßiger Weise nach der Falschalarmwahrscheinlichkeit und der Entdeckungswah-rscheinlichkeit der einzelnen Telegrammschritte bzw.eires gesamten Telegramms.A signal peak is therefore always present at the output of the stagger filter 19 to be expected when a telegram has been received. For generating telegram alarms the output signal of the stagger filter 19 is fed to a threshold value circuit 20 to. With their output signal, which occurs when a threshold level c 'is exceeded, becomes a clock generator 21 for the bit clock, i.e. for a through the differences ATw fixed clock pattern, triggered, in the rhythm of which the output signal of the comparator 17 is queried by means of a scanning device 22. Caused by the described Structure of the synchronization system 18, the telegram alarms only occur if each the entire telegram has been received. Only then does it stand the bit clock available. So that the comparator output signal to be assigned to the bit clock is then also still available, this must be done before the scanning device 22 is supplied, are delayed in a delay device 23. The delay time Tv has the order of magnitude of a telegram duration, i.e. Tv # Tw - T1. The setting the threshold heights b and c 'is expediently based on the false alarm probability and the probability of detection of the individual telegram steps or eires entire telegram.

3 Patentansprüche 4 Figuren - Leerseite -3 claims 4 figures - blank page -

Claims

Claims: In a spread spectrum system (Spread Spectrum System) intended recipients for digital message transmission, in which the processing of the messages is transmission signals; d.ie from two or more mutually orthogonal Spre.ad spectrum signal forms agreed for the respective system be put together, by means of mutually parallel, matched signals Filter is done that. adapted in each case to one of the signal forms agreed in the system and their output signals rectified in an envelope detector be linked in a synchronization device, which then always sends an alarm signal emits when one of the system-agreed signal forms has been received, d a it is indicated that in the synchronization device the Output signals of the matched filters (1) each to a threshold switch (12) are supplied and that the outputs of the threshold value switch (12) at which then a signal occurs when the assigned to the respective threshold value switch signal-matched filter fed to the respectively set threshold level (b ') exceeds, are connected to the inputs of an OR gate (13) the output (14) of which the alarm signal is present.

2. Receiver according to claim 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t that the threshold level (b) of all threshold value switches (12) is the same.

3. Device according to claim 1, d a d u r c h g ek e n'n z e i c h'n e t that the threshold levels of the threshold value switch (12) are set differently are.