DE3707762A1 - Frequenzdetektor - Google Patents
FrequenzdetektorInfo
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/227—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
- H04L27/2271—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals
- H04L27/2273—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals associated with quadrature demodulation, e.g. Costas loop
Landscapes
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Frequenzdetektor gemäß Oberbegriff
der Ansprüche 1 oder 2.
Solche Frequenzdetektoren (Fig. 1) sind bekannt, beispielsweise durch die
weiter unten zitierten drei Aufsätze.
Bei der Trägersynchronisation mittels einer Phasenregelschleife (PLL) ist
die Akquisition ein herausragendes Problem. Normalerweise ist die
Bandbreite der Phasenregelschleife klein. Die Akquisition der Phasenregel
schleife ist deshalb ohne weitere Hilfsmittel nur möglich, wenn die Fre
quenz des spannungsgesteuerten Oszillators VCO in der Phasenregelschleife
sehr nahe bei der Trägerfrequenz liegt. Ist die Trägerfrequenz bekannt, so
läßt sich diese Forderung erfüllen. Bei Mobilfunk-Übertragungen kann je
doch infolge des Dopplereffekts ein großer Trägerfrequenz-Offset, d. h. eine
große Abweichung der Trägerfrequenz von der VCO-Frequenz auftreten. Ei
ne Möglichkeit, auch dann die Regelschleife zu synchronisieren, besteht
darin, zusätzlich zur Phasenregelschleife eine Frequenzregelschleife zu ver
wenden.
Ein solches Verfahren ist beschrieben im Aufsatz von Messerschmitt "Fre
quency Detectors for PLL Acquisition in Timing and Carrier Recovery",
IEEE Com-27, Nr. 9, Sept. 1979, Seiten 1288-1295 und
im Aufsatz von Chan "Improving Frequency Acquisition of a Costas Loop",
IEEE Com-25, Nr. 12, Dez. 1977, Seiten 1453-1459.
Messerschmitt gibt in seinem Aufsatz zwei Typen von Frequenzdetektoren
an.
Der erste Typ ist der sogenannte Quadrikorrelator, dessen Eigenschaften
und Varianten ausführlich im Aufsatz von Natali "AFC Tracking Algo
rithms", IEEE Com-32, Nr. 8, Aug. 1984, Seiten 935-947, beschrieben
sind.
Der zweite Typ wird von Messerschmitt als "rotational" Frequenzdetektor
bezeichnet, welcher sich nur für digitale Systeme und bei kleinem Fre
quenzoffset eignet.
Der Quadrikorrelator eignet sich primär nur für binäre
Phase-Shift-Keying-(BPSK-)Signale. Bei QPSK-Signalen ist seinem Ausgangs
signal, dessen Mittelwert ein Maß für die Frequenzabweichung ist, jedoch
ein beträchtlicher Patternjitter überlagert. Natali beschreibt Maßnahmen zur
Reduktion des Patternjitters, die z. B. darin bestehen, daß durch eine Pha
sen-Vervierfachungsschaltung die Pattern-Abhängigkeit reduziert wird. Diese
Schaltung ist jedoch aufwendig, und außerdem wird durch die Ver
vierfachung das Rauschen am Ausgang des Quadrikorrelators stark erhöht.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Frequenzdetek
tor der eingangs genannten Art anzugeben, welcher auch bei großem Trä
gerfrequenzoffset in der Lage ist, eine Trägersynchronisation zu ermögli
chen und welcher auf aufwandsarme Weise realisierbar ist.
Diese Aufgabe wurde gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 2.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch die Merkmale der Unteran
sprüche.
Der erfindungsgemäße Frequenzdetektor ermöglicht eine Synchronisation
auch bei sehr großem Frequenzoffset und ist in aufwandsarmer Weise reali
siert. In einer Weiterbildung der Erfindung wird durch geeignete Vorentzer
rung erreicht, daß bei jeder Art von mehrphasiger PSK-Modulation bzw.
mehrstufiger Quadratur-Ampliduten-Modulation (M-QAM) der Patternjitter
vollständig unterdrückt wird.
Es folgt nun die Beschreibung der Erfindung anhand der Figuren.
Die Fig. 1 zeigt das Prinzip einer Frequenzregelschleife, wie sie beispiels
weise durch Natali beschrieben ist.
In Fig. 2 ist das Prinzip des erfindungsgemäßen Frequenzdetektors wieder
gegeben, die Fig. 2a zeigt eine Einzelheit des erfindungsgemäßen Fre
quenzdetektors, und die Fig. 2b zeigt die spektrale Lage der im erfin
dungsgemäßen Frequenzdetektor benutzten beiden komplexen Bandpässe.
In Fig. 3 ist das Blockschaltbild eines gegenüber demjenigen in Fig. 2
noch aufwandsärmeren Frequenzdetektors gezeichnet, und in Fig. 3a ist eine
Einzelheit dieses Detektors wiedergegeben.
Die Fig. 4 und 5 zeigen jeweils einen noch weiter verbesserten
Frequenzdetektor, der Patternjitter total unterdrückt.
Die Fig. 6a zeigt den Dämpfungsverlauf des demodulierten Signals vor den
Vorentzerrern, und
Fig. 6b zeigt einige Dämpfungsverläufe des demodulierten Signals nach der
Vorentzerrung im Bereich der negativen bzw. positiven Nquistfrequenz.
In den Fig. 7a, b und c sind die Dämpfungsverläufe des demodulierten
Signals vor der Vorentzerrung, des Vorentzerrers und schließlich der gesamte
Dämpfungsverlauf nach der Entzerrung angegeben im Bereich der positiven
und negativen Nyquistflanke.
Fig. 8a, b und c zeigen Dämpfungsverläufe des demodulierten Signals vor
der Vorentzerrung, eines Vorentzerrers, der durch Tiefpaß-Bandpaß-Trans
formation aus einem Nyquist-Impulsformer hervorgeht und schließlich den
gesamten Dämpfungsverlauf nach der Vorentzerrung im Bereich der positi
ven und negativen Nyquistflanke.
In Fig. 9 ist das Blockschaltbild eines Frequenzdetektors mit komplexen
Vorentzerrern und
in Fig. 10 eines Frequenzdetektors mit integrierten bzw. kombinierten
Vorentzerrern und Bandpässen wiedergegeben.
Die Fig. 11a, b und c zeigen Realisierungen von Bandpässen mit reellen
oder komplexen Vorentzerrern jeweils durch ein einziges Filter.
In Fig. 12 ist das Einschwing-Zeitdiagramm eines Quadrikorrelators gemäß
Stand der Technik und in Fig. 13 eines erfindungsgemäßen Frequenzdetektors
gezeichnet.
In Fig. 1 ist das Prinzip einer Frequenzregelschleife gezeichnet. Das Aus
gangssignal eines spannungsgesteuerten Oszillators VCO wird mit dem ein
gangsseitigen Empfangssignal s(t) einmal direkt und zum andern um π/2
phasenverschoben multipliziert, über Tiefpässe TP gefiltert, wobei die Pro
duktanteile mit der Summenfrequenz unterdrückt und die gefilterten Signale
x(t) und y(t) einem Frequenzdetektor FD eingegeben werden, welcher eine
Steuerspannung u f zur Ansteuerung des VCO über ein Schleifenfilter SF er
zeugt. Die Steuerspannung u f ist ein Maß für den Frequenzoffset, wel
cher mittels dieser Regelschleife auf Null geregelt werden soll.
In Fig. 2 ist das Prinzip des erfindungsgemäßen Frequenzdetektors FD wie
dergegeben. Realteil x und Imaginärteil y des demodulierten Empfangssi
gnals z(t)=x+jy gelangen jeweils auf einen komplexen Bandpaß BP+ mit
der Mittenfrequenz f M gleich der Nyquistfrequenz f Nyq und auf einen kom
plexen Bandpaß BP- mit der Mittenfrequenz f M =-f Nyq . Die Nyquistfre
quenz f Nyq ist der halbe Kehrwert der Schrittdauer T S der Sendesymbole.
Die komplexen Ausgangssignale der Bandpässe mit den Realteilen r+ und r-
und den Imaginärteilen i+ bzw. i- werden in einem Verknüpfungsbaustein V 1
zum Steuersignal u f verknüpft. Diese Verknüpfung ist in Fig. 2a verdeut
licht, sie erfolgt nach der Beziehung
u f = (r +² + i+²) - (r -² + i-²).
In Fig. 2b ist die spektrale Lage der komplexen Bandpässe BP+ bzw. BP-
gezeichnet. Die Bandbreite B F ihres Durchlaßbereiches liegt in der Größen
ordnung der Breite B Nyq der Nyquistflanke. Die durchgezogene Kurve Φ z (f)
ist das Leistungsdichtespektrum des demodulierten Signals z(t)=x+jy für
Frequenzoffset gleich Null.
Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild eines gegenüber demjenigen von Fig. 2
aufwandsärmeren Frequenzdetektors FD 2. Realteil x und Imaginärteil y des
demodulierten Signals gelangen jeweils an den Eingang eines komplexen
Bandpasses BP+ mit der Mittenfrequenz f M =f Nyq . Der Bandpaß BP+ hat
dieselben Eigenschaften wir in Fig. 2 beschrieben. Die komplexen Aus
gangssignale mit den Realteilen r x und r y und mit den Imaginärteilen i x
und i y der beiden Bandpässe werden in dem Verknüpfungsbaustein V 2 zu u f
verknüpft nach der Beziehung
u f = r y · i x - r x · i y .
Diese Verknüpfung, welche gegenüber der Verknüpfung V 1 nach Fig. 2a
vereinfacht ist, wird in Fig. 3a wiedergegeben. Die weitere Vereinfachung
gegenüber dem Frequenzdetektor nach Fig. 2 ist, daß die komplexen Band
pässe BP+ jeweils nur ein einziges Eingangssignal aufweisen, nämlich entwe
der nur den Realteil x oder nur den Imaginärteil y des demodulierten
Signals. Dadurch reduziert sich der Schaltungsaufwand zur Durchführung der
komplexen Filterung nochmals beträchtlich.
Die beschriebenen Frequenzdetektoren FD 1 und FD 2 sind jitterfrei für
BPSK-Signale. Bei mehrstufigen PSK- bzw. M-QAM-Signalen weist die Aus
gangsgröße u f der Frequenzdetektoren FD 1, FD 2 neben dem gewünschten
zur Frequenzabweichung proportionalen Gleichanteil einen vom Zeichenmu
ster (Pattern) abhängigen variablen Störanteil, den sogenannten Patternjitter,
auf. Dieser Patternjitter kann durch geeignete Vorentzerrung gemäß
Patentanspruch 3, 4 oder folgender vollständig unterdrückt werden.
Die Fig. 4 und 5 zeigen jeweils einen total patternjitterfreien Frequenz
detektor. Dieser ergibt sich in Fig. 4 aus FD 1 nach Fig. 2, wobei der
Realteil x und der Imaginärteil y des demodulierten Eingangssignals jeweils
in einem reellen Vorfilter, dem Vorentzerrer VE, entzerrt werden, bevor sie
in die Bandpässe BP+ bzw. BP- Eingang finden. Die weitere Verarbeitung
der Vorentzerrer-Ausgangssignale erfolgt in der gleichen Weise wie bei
FD 1.
In entsprechender Weise ergibt sich der Frequenzdetektor FD 4 gemäß
Fig. 5 aus dem Frequenzdetektor FD 2 gemäß Fig. 3 durch Vorentzerrung
des Realteils x und des Imaginärteils y des demodulierten Eingangssignals
jeweils in einem reellen Vorentzerrerfilter VE. Die weitere Verarbeitung
der Vorentzerrer-Ausgangssignale erfolgt ebenfalls in der gleichen Weise
wie bei dem Frequenzdetektor FD 2 gemäß Fig. 3 und Fig. 3a.
An Hand der Fig. 6a und 6b werden nun die Eigenschaften des
Vorentzerrers VE näher erläutert. Die Fig. 6a enthält die Dämpfung a z
des Spektrums des demodulierten Signals z(t)=x+jy für einen Frequenz
offset von Null. Bei verzerrungsfreiem Kanal ergibt sich der Dämpfungsver
lauf durch die Impulsformerfilter im Sender und/oder im Empfänger des
Übertragungssystems. Die Nyquistflanke hat die Breite B Nyq , wobei wie in
Fig. 2b beschrieben B F ≲B Nyq gilt. Die erforderliche Eigenschaft des
Vorentzerrers VE ist nun derart, daß er das demodulierte Signal z(t) für
einen Frequenzoffset von Null für den oberen Nyquistbereich und für den
unteren Nyquistbereich jeweils identisch gleich entzerren muß, d. h. der
Dämpfungsverlauf a des Spektrums des entzerrten Signals im unteren Ny
quistbereich -f Nyq ±Δ f muß bei Verschiebung um +2f Nyq deckungsgleich
werden mit dem Dämpfungsverlauf a im oberen Nyquistbereich f Nyq ±Δ f.
Es gilt also die Beziehung
Δα (f Nyq ±Δ f) = Δ a(-f Nyq ±Δ f)
für Δ f ≲ |B F /2|.
Beispiele für einige zulässige Dämpfungsverläufe Δ a des entzerrten Signals
im interessierenden Frequenzbereich der Nyquistflanke zeigen die Kurven 1
bis 5 in Fig. 6b. Die Qualität der Entzerrung, d. h. die Entzerrungsband
breite sowie die Abweichung vom idealen Verlauf, ist eine Frage des Schal
tungsaufwands im Entzerrer VE. Mit abnehmender Qualität der Entzerrung
nimmt der Patternjitter im Ausgangssignal u f des Frequenzdetektors zu. Simulationen
haben jedoch gezeigt, daß schon eine sehr grobe Entzerrung gute
Ergebnisse liefert; z. B. reicht bei digitaler Realisierung oftmals ein Trans
versalfilter mit 2 bis 3 Koeffizienten.
Die Fig. 4 und 5 geben die Strukturen von Frequenzdetektoren mit reel-
len Vorentzerrern VE an. Mit reellen Vorentzerrern sind von den in
Fig. 6b gezeigten Dämpfungsverläufen Δ a nur die Kurven 2, 3 und 5, also
die zur Nyquistflanke symmetrisch verlaufenden Dämpfungskurven, möglich.
In Fig. 7 ist ein Beispiel für eine ideale Vorentzerrung angegeben.
In Fig. 7a ist der Dämpfungsverlauf a z des Spektrums des demodulierten
Signals z(t) angegeben.
Fig. 7b zeigt den Dämpfungsverlauf a VE eines reellen Vorentzerrers mit
a VE (-f)=a VE (+f), also mit symmetrischem Verhalten zu f=0.
In Fig. 7c ist der gesamte Dämpfungsverlauf Δ a nach der Entzerrung in
den interessierenden Frequenzbereichen um die positive bzw. negative Ny
quistfrequenz aufgezeichnet. Es ergibt sich ein Dämpfungsverlauf von
a gleich nahezu konstant über den gesamten Bereich der Nyquistflanke etwa
entsprechend Kurve 2 von Fig. 6b.
In Fig. 8 ist eine Möglichkeit angegeben, wie auf relativ einfache Weise
ein Verlauf von a entsprechend Kurve 3 von Fig. 6b mit reellen Vorent
zerrern erreicht werden kann. Geht man davon aus, daß a z in Fig. 8a im
wesentlichen dem Dämpfungsverlauf des Nyquistfilter-Impulsformers ent
spricht, so erhält man den Dämpfungsverlauf Δ a des entzerrten Signals nach
Fig. 8c, indem man den Impulsformer-Tiefpaß in einen reellen Bandpaß
mit der Mittenfequenz gleich der doppelten Nyquistfrequenz transformiert.
Fig. 8b zeigt den Dämpfungsverlauf dieses so entstandenen Vorentzerrers.
Diese Variante ist besonders bei zeitdiskreter Realisierung des Frequenzde
detektors in den Fällen interessant, wenn die Abtastfrequenz ein Vielfaches
der Nyquistfrequenz ist. Dies ist jedoch meistens der Fall, und es lassen
sich dann deutliche Vereinfachungen bei der Realisierung der zeitdiskreten
Filter erzielen.
Anstelle der reellen Vorentzerrer der Frequenzdetektoren gemäß Fig. 4
oder 5 lassen sich auch komplexe Vorentzerrer verwenden. Geht man z. B.
von dem Frequenzdetektor FD 4 in Fig. 5 aus, so ergibt sich bei Ersetzen
der reellen Vorentzerrer durch komplexe Vorentzerrer VEK µ und VEK l der
in Fig. 9 angegebene Frequenzdetektor FD 5. Selbstverständlich läßt sich
auch beim Frequenzdetektor FD 3 gemäß Fig. 4 der reelle Vorentzerrer
durch einen komplexen ersetzen und zwar in entsprechender Weise.
Die Vorschrift für die komplexen Vorentzerrer VEK µ und VEK l ist derart.
daß in ensprechender Weise wie für die reellen Vorentzerrer gemäß
Fig. 6b nach der Entzerrung ein Dämpfungsverlauf Δ a zu entstehen hat
nach der Beziehung
Δ a(f Nyq ±Δ f) = Δ a(-f Nyq ±Δ f)
für Δ f ≲ |B F /2|.
Eine komplexe Vorentzerrung ist allerdings etwas aufwendiger. Für den Be
reich um die positive Nyquistfrequenz ist der Vorentzerrer VEK µ und für
den Bereich um die negative Nyquistfrequenz ist VEK l zuständig. Gegenüber
einer Realisierung mit reeller Vorentzerrung, bei der zwei gleiche Vorent
zerrer benötigt werden, liegt hier der Nachteil vor, daß zwei verschiedene
komplexe Vorentzerrer benötigt werden. Der Vorteil dieser Struktur ist
jedoch, daß auch Dämpfungsverläufe von Δ a gemäß den Kurven 1 und 4, d. h.
zur Nyquistfrequenz unsymmetrische Verläufe erzeugt werden können. Insbe
sondere dann, wenn infolge von Kanalverzerrungen die Symmetrie des
Dämpfungsverlaufs a z gestört ist, gelingt für den allgemeinen Fall die
erforderliche Vorentzerrung nur mit Hilfe komplexer Vorentzerrer. In
solchen Fällen ist eine Patternjitterfreiheit lediglich mittels eines Frequenz
detektors FD 5 gemäß Fig. 9 möglich.
Die Fig. 10 zeigt eine naheliegende Variante, wobei die Reihenschaltung
von Vorentzerrer und Bandpaß durch ein einziges komplexes Filter realisiert
wird. Dies ist sowohl bei reeller als auch bei komplexer Vorentzerrung
möglich. Die Möglichkeiten der Zusammenfassung bei reeller Vorentzerrung
geht aus Fig. 11a nochmals hervor, wobei der reelle Vorentzerrer VE und
der Bandpaß BP+ zu den beiden komplexen Bandpaßfiltern BP µ und BP l inte
griert werden. Die Zusammenfassung bei komplexer Vorentzerrung geben die
Fig. 11b und 11c wieder, wobei der komplexe Vorentzerrer VEK µ und
der Bandpaß BP+ zum komplexen Bandpaßfilter BP µ und der komplexe Vor
entzerrer VEK l und der Bandpaß BP+ zum komplexen Bandpaßfilter BP l zu
sammengefaßt werden.
Die Fig. 12 und 13 zeigen die Qualitätsvorteile des erfindungsgemäßen
Frequenzdetektors gegenüber dem Frequenzdetektor nach dem Stande der
Technik. Beide Figuren zeigen das Einschwingen des Frequenzregelkreises
über die Zeit.
Die Fig. 12 gibt den sehr großen Patternjitter bei Verwendung eines Qua
drikorrelators wieder. Hierbei ist zu beachten, daß kein Rauschen eingekop
pelt ist.
Demgegenüber zeigt Fig. 13 das Einschwingergebnis mit einem erfindungs
gemäßen Frequenzdetektor nach der Ausführung FD 4 z. B. gemäß Fig. 5
ebenfalls ohne Rauschen. Deutlich erkennbar ist, daß kein Patternjitter vor
handen ist. Gleichzeitig ist die Einschwingzeit nach Fig. 13 etwa 160 T S ,
die Einschwingzeit nach Fig. 12 jedoch 400 T S , obwohl der Frequenzoffset
im Zeitpunkt t=0 gemäß Fig. 13 1200 Hz, gemäß Fig. 12 jedoch nur
600 Hz ist. Das bedeutet, daß die automatische Frequenzregelung (AFC)
beim erfindungsgemäßen Frequenzdetektor FD 4 ca. viermal schneller ist.
Würde man umgekehrt bei dem Quadrikorrelator gemäß Fig. 12 die auto
matische Frequenzregelung genauso schnell machen wie diejenigen des erfin
dungsgemäßen Frequenzdetektors FD 4 gemäß Fig. 5 bzw. 13, so würde der
Patternjitter des Quadrikorrelators nochmals um den Faktor 4 größer wer
den.
Claims (7)
1. Frequenzdetektor zur Trägerfrequenzsynchronisation in Empfängern für
digitale Datenübertragung, wobei dem Frequenzdetektor In-Phase-Kompo
nente und Quadratur-Komponente des demodulierten Empfangssignals ein
gegeben wird, in welchem die Signalterme der doppelten Frequenz unter
drückt sind und welche aus dem Produkt des Empfangssignals mit dem
Signal des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) der Frequenzregel
schleife entstanden sind und wobei das Ausgangssignal des Frequenzdetektors
als Steuersignal u f für den VCO verwendet wird, dadurch
gekennzeichnet,
daß zwei komplexe Bandpässe (BP+, BP-) mit der Mittenfrequenz f M =±f Nyq vorgesehen sind mit der Nyquistfrequenz wobei T S die Schrittdauer der Sendesymbole ist, wobei diese Bandpässe jeweils mit dem demodulierten Empfangssignal z(t)=x(t)+jy(t) beaufschlagt werden,
daß eine Verknüpfungsschaltung (V 1) vorgesehen ist, durch welche die beiden bandpaßgefilterten Signalpaare r+, i+, r-, i- zum Steuersignal u f miteinander verknüpft werden nach der Beziehungu f = (r+² + i+²) - (r-² + i-²),(Fig. 2, 2a, 2b).
daß zwei komplexe Bandpässe (BP+, BP-) mit der Mittenfrequenz f M =±f Nyq vorgesehen sind mit der Nyquistfrequenz wobei T S die Schrittdauer der Sendesymbole ist, wobei diese Bandpässe jeweils mit dem demodulierten Empfangssignal z(t)=x(t)+jy(t) beaufschlagt werden,
daß eine Verknüpfungsschaltung (V 1) vorgesehen ist, durch welche die beiden bandpaßgefilterten Signalpaare r+, i+, r-, i- zum Steuersignal u f miteinander verknüpft werden nach der Beziehungu f = (r+² + i+²) - (r-² + i-²),(Fig. 2, 2a, 2b).
2. Frequenzdetektor zur Trägerfrequenzsynchronisation in Empfängern für
digitale Datenübertragung, wobei dem Frequenzdetektor In-Phase-Kompo
nente und Quadratur-Komponente des demodulierten Empfangssignals ein
gegeben wird, in welchem die Signalterme der doppelten Frequenz unter
drückt sind und welche aus dem Produkt des Empfangssignals mit dem
Signal des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) der Frequenzregel
schleife entstanden sind und wobei das Ausgangssignal des Frequenzde
tektors als Steuersignal u f für den VCO verwendet wird, dadurch
gekennzeichnet,
daß zwei komplexe Bandpässe (BP+) mit der Mittenfrequenz f M gleich der Nyquistfrequenz f Nyq vorgesehen sind,
daß der eine Bandpaß als Eingangssignal den Realteil x des demodulier ten Signals aufweist und als Ausgangssignal das komplexe Signal r x und i x liefert und der andere Bandpaß als Eingangssignal den Imaginärteil y des demodulierten Signals aufweist und als Ausgangssignal das komplexe Signal ry und iy liefert und
daß eine Verknüpfungsschaltung (V 2) vorgesehen ist, durch welche die beiden komplexen Bandpaß-Ausgangssignale zum Steuersignal u f miteinan der verknüpft werden nach der Beziehung u f = ix · ry - rx · iy,(Fig. 3, 3a).
daß zwei komplexe Bandpässe (BP+) mit der Mittenfrequenz f M gleich der Nyquistfrequenz f Nyq vorgesehen sind,
daß der eine Bandpaß als Eingangssignal den Realteil x des demodulier ten Signals aufweist und als Ausgangssignal das komplexe Signal r x und i x liefert und der andere Bandpaß als Eingangssignal den Imaginärteil y des demodulierten Signals aufweist und als Ausgangssignal das komplexe Signal ry und iy liefert und
daß eine Verknüpfungsschaltung (V 2) vorgesehen ist, durch welche die beiden komplexen Bandpaß-Ausgangssignale zum Steuersignal u f miteinan der verknüpft werden nach der Beziehung u f = ix · ry - rx · iy,(Fig. 3, 3a).
3. Frequenzdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei reelle Vorentzerrer (VE) vorgesehen sind, durch welche der
Realteil x und der Imaginärteil y des demodulierten Eingangssignals je
weils vor der Bandpaßfilterung vorentzerrt werden (Fig. 4 und 5).
4. Frequenzdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei komplexe Vorentzerrer (VE) vorgesehen sind, durch welche der
Realteil x und der Imaginärteil y des demodulierten Eingangssignals
jeweils vor der Bandpaßfilterung vorentzerrt werden (Fig. 9).
5. Frequenzdetektor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reihenschaltungen aus Vorentzerrer (VE) und nachfolgenden
Bandpässen (BP+; BP+, BP-) jeweils durch ein einziges komplexes Filter
realisiert sind (Fig. 11a, b, c).
6. Frequenzdetektor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dämpfungsverläufe des Signals nach der Vorentzerrung im Be
reich der Nyquistflanken B Nyq , der größer oder gleich der Durchlaß
Bandbreite B F der Bandpässe (BP) ist, gleich oder nahezu gleich sind
nach der Beziehung
Δα (f Nyq ±Δ f) = Δ a(-f Nyq ±Δ f)
für |Δ f |≲B F /2, (Fig. 6a, b).
7. Frequenzdetektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorentzerrer sich ergibt aus einem in einen Bandpaß mit der
Mittenfrequenz 2f Nyq transformierten Nyquist-Tiefpaß und sich so sym
metrische Dämpfungsverläufe nach der Vorentzerrung ergeben (Fig. 8).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873707762 DE3707762A1 (de) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | Frequenzdetektor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873707762 DE3707762A1 (de) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | Frequenzdetektor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3707762A1 true DE3707762A1 (de) | 1988-09-29 |
DE3707762C2 DE3707762C2 (de) | 1989-03-23 |
Family
ID=6322750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873707762 Granted DE3707762A1 (de) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | Frequenzdetektor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3707762A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5031197A (en) * | 1987-03-11 | 1991-07-09 | Ant Nachrichtentechnik Gmbh | Timing error detector |
EP0649233A1 (de) * | 1993-10-14 | 1995-04-19 | Siemens Telecomunicazioni S.P.A. | Verfahren zur Rückgewinnung der Zeichensynchronisation in Empfängern digital modulierter Signale und Schaltung dazu |
DE4445986C1 (de) * | 1994-12-22 | 1996-06-13 | Ant Nachrichtentech | Frequenzdetektor zur Trägerfrequenzsynchronisation |
WO1997030536A1 (de) * | 1996-02-16 | 1997-08-21 | Robert Bosch Gmbh | Frequenzfehlerdetektor |
DE19930229C1 (de) * | 1999-06-30 | 2001-07-05 | Infineon Technologies Ag | Quadricorrelator für einen Demodulator für frequenzmodulierte Signale |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4410608C1 (de) * | 1994-03-26 | 1995-03-30 | Ant Nachrichtentech | Anordnung zum Ermitteln des Frequenzversatzes in einem Demodulator für zweidimensional modulierte Signale |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2613432C2 (de) * | 1975-04-25 | 1986-04-17 | International Business Machines Corp., Armonk, N.Y. | Schaltungsanordnung zum Nachstellen der Phase von Abtastimpulsen |
-
1987
- 1987-03-11 DE DE19873707762 patent/DE3707762A1/de active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2613432C2 (de) * | 1975-04-25 | 1986-04-17 | International Business Machines Corp., Armonk, N.Y. | Schaltungsanordnung zum Nachstellen der Phase von Abtastimpulsen |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
CAHN, Charles R.: Improving Frequency Aquisition of a Costas Loop. In: IEEE Trans- actions on Communications, Vol. COM-25, No.12, Dez.1977, S.1453-1459 * |
MESSERSCHMITT, David G.: Frequency Detectors for PLL Acquisition in Timing and Carrier Recovery. In: IEEE Transactions on Communica- tions, Vol. COM-27, No.9, Sept.1979, S.1288-1295 * |
NATALI, Francis D.: AFC Tracking Algorithms. In: IEEE Transactions on Communications, Vol. COM-32, Nr. 8, August 1984, S. 935-947 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5031197A (en) * | 1987-03-11 | 1991-07-09 | Ant Nachrichtentechnik Gmbh | Timing error detector |
EP0649233A1 (de) * | 1993-10-14 | 1995-04-19 | Siemens Telecomunicazioni S.P.A. | Verfahren zur Rückgewinnung der Zeichensynchronisation in Empfängern digital modulierter Signale und Schaltung dazu |
DE4445986C1 (de) * | 1994-12-22 | 1996-06-13 | Ant Nachrichtentech | Frequenzdetektor zur Trägerfrequenzsynchronisation |
EP0719015A2 (de) | 1994-12-22 | 1996-06-26 | Robert Bosch Gmbh | Frequenzdetektor zur Trägerfrequenzsynchronisation |
US5642385A (en) * | 1994-12-22 | 1997-06-24 | Alberty; Thomas | Frequency detector for carrier frequency synchronization |
EP0719015A3 (de) * | 1994-12-22 | 1999-12-01 | Robert Bosch Gmbh | Frequenzdetektor zur Trägerfrequenzsynchronisation |
WO1997030536A1 (de) * | 1996-02-16 | 1997-08-21 | Robert Bosch Gmbh | Frequenzfehlerdetektor |
DE19930229C1 (de) * | 1999-06-30 | 2001-07-05 | Infineon Technologies Ag | Quadricorrelator für einen Demodulator für frequenzmodulierte Signale |
US6738433B1 (en) | 1999-06-30 | 2004-05-18 | Infineon Technologies Ag | Quadricorrelator for a demodulator for frequency-modulated signals |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3707762C2 (de) | 1989-03-23 |
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