DE3873820T2

DE3873820T2 - Verfahren zur demodulation von digital modulierten signalen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.

Info

Publication number: DE3873820T2
Application number: DE8888108043T
Authority: DE
Inventors: Patrice Birot; Sylvain Fontanes; Andre Marguinaud; Thierry Quignon; Brigitte Romann
Original assignee: Alcatel Espace Industries SA
Current assignee: Alcatel Espace Industries SA
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1993-02-04
Anticipated expiration: 2008-05-20
Also published as: EP0291979A1; CA1298627C; DE3873820D1; FR2615675B1; US4885756A; FR2615675A1; EP0291979B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein digitales Verfahren zum Demodulieren von Signalen, die digital mit Daten oder digitalisierten Sprachsignalen moduliert sind. Sie erlaubt es, nach einer Tastung und Digitalisierung der Signale ohne jedes analoge Organ die modulierenden Signale, den Träger und den Takt wiederherzustellen.
Eine umfangreiche Literatur wurde auf dem Gebiet der Signaldemodulation veröffentlicht, und zahlreiche Produkte existieren in Studie und im Handel, die einen Datendurchsatz von einigen zehn Bits/s (Telegraphiesignale) bis zu einigen hundert Mbit/s bieten (digitale Kabelverbindung zur Übertragung von digitalen Multiplexpaketen von Telephonkanälen bis zu 140, ja sogar 560 Mbit/s - TDMA-Verbindung (zeitverteilter Vielfachzugriff) über Satelliten mit 120 Mbit/s: Intelsat und Eutelsat Systeme).
Diese verschiedenen Produkte verwenden alle Schaltkreise, die an die durchzuführenden Funktionen angepaßt sind (Trägerwiederherstellung, Taktwiederherstellung, Entscheidungskreis nach der Erfassung und Filterung ...). Diese Ausführungsformen in analoger Form oder in Form einer Transposition üblicher analoger Konzepte verwenden alle das Prinzip der Echtzeitverarbeitung, das darin besteht, nur die Ergebnisse der Verarbeitung zu speichern. Nur die Differentialdemodulation speichert das Ursprungssignal, aber unterwirft es lediglich einer festen Verzögerung.
Dieses Verarbeitungsprinzip hat nachteilige Folgen für die Leistungsdaten und die Komplexität.
Die Leistung bleibt beschränkt, da bei diesem Prinzip keine optimale Anpassung an die Veränderbarkeit der Parameter erfolgt, so daß sich eine große Empfindlichkeit gegenüber Störsignalen (Rauschen, Störstrahlen) ergibt, die sich dem zu messenden Signal überlagern.
Die Komplexität ist groß, da es bei Verwendung dieses Prinzips sehr schwierig ist, in jeder durchzuführenden Verfahrensstufe eine optimale Anpassung und damit das gewünschte Ziel zu erreichen. Insbesondere erfordern die Verfahrensstufen der Akquisition und Verfolgung entweder unterschiedliche Vorrichtungen oder an jede der Verfahrensstufen angepaßte Kennwerte der Analogkreise, und es ist sehr schwierig, die Meßvorrichtung jeder der Verfahrensschritte anzupassen und zu betreiben, ohne diese eingesetzten Vorrichtungen zu verkompli zieren.
In Bezug auf die Demodulation erfordert die Akquisition der Phasenkennwerte des Trägers und des Taktes wesentlich mehr Berechnungen als deren Verfolgung und die Demodulation des Signals. Eine klassische Lösung ermöglicht es nicht, das Verarbeitungsorgan an die verschiedenen Gegebenheiten optimal anzupassen.
Die üblichen Verfahren zur Demodulation verwenden sowohl für die Wiederherstellung des Trägers als auch für die des Takts verschiedenen Phasennachregelverfahren (Phasenverriegelungsschleife nach Quadrierung - Costa-Schleife ...), wobei die Digitalisierung nur im Rahmen besonderer technologischer Realisierungen oder durch lineare Annäherungen erfolgt, die viele Rechenvorgänge erfordern.
Eine zum Stand der Technik gehörende Druckschrift, FR- A-2 572 603, beschreibt einen Differentialdemodulator für elektrische Signale mit mehreren Amplituden- und Phasenzuständen für Datenübertragungsgeräte, mit Tastmitteln, Mitteln zur Berechnung der augenblicklichen Phasen und Amplituden der Signale, Mitteln zur Berechnung des Sprungs der augenblicklichen Phase der Signale, Mitteln zur statistischen Filterung, Mitteln zur zeitlichen Filterung, Mitteln zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens eines Phasensprungs und der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens eines Amplitudensprungs sowie mit Entscheidungsmitteln, um abhängig von den von den Wahrscheinlichkeitsberechnungsmitteln gelieferten Ergebnissen die wahrscheinlichsten Phasen- und Amplitudensprünge zu bestimmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet weitgehend die adressierbaren digitalen Speicher und die Programmierung, so daß alle oben erwähnten Schwierigkeiten beseitigt werden und ein globaler Algorithmus zur Verfügung gestellt wird sowie annähernd optimale Leistungsdaten (angepaßte Filter) mit einem Minimum an Rechenaufwand näherungsweise erreicht werden.
Die Erfindung hat also zum Gegenstand ein digitales Verfahren zum Demodulieren von digital mittels Phasenveränderung modulierten Signalen, mit einem Verfahrensschritt zur Akquisition der getasteten und digitalisierten Signale gefolgt von einem Verfahrensschritt zur Berechnung der Phasentastproben, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren nacheinander umfaßt:
- den Verfahrensschritt der Akquisition der getasteten und digitalisierten Signale,
- den Verfahrensschritt der Berechnung und Speicherung der Phasentastproben,
- einen Verfahrensschritt, in dem Hypothesen der Taktphase erarbeitet werden,
- einen Verfahrensschritt zur Berechnung der Trägerphase und der Taktphase über n Symbole,
- einen Verfahrensschritt zur eigentlichen Demodulation durch Vergleichen der Signalphase während des betrachteten Symbols und der Trägerphase,
und daß in dem Verfahrensschritt der Berechnung der Trägerphase und der Taktphase über n Symbole, ausgehend von Symboltaktphasenhypothesen auf der Basis von Modulo ±X-Operationen, die für jeden Winkel Φ zwischen -∞ und +∞ durch einen Winkel φ zwischen -X und +X gegeben sind, derart, daß, wenn Φ zwischen (2n-1)X und (2n+1)X liegt, man X/(Φ-φ) = 1/2n erhält, wobei n eine ganze Zahl ist, und durch Benutzen des zylindrischen Schwerpunkts, der so bestimmt ist, daß man für 1 Phasen Φ1, Φ2, ... Φ1, die über das Intervall -X≤Φi< +X definiert sind, nach einer getrennten Berechnung der Schwerpunkte der positiven Phasen Φ&spplus; und der negativen Phasen Φ&supmin;, durch Rückführen des Ursprungspunkts nach Φ&supmin; und Benutzen der jeweiligen Gewichtungen 1&spplus; und 1&supmin;, den Schwerpunkt Φ = [(1&spplus;/1)/Φ&sub0;+Φ&supmin;] Modulo ±X mit Φ&sub0;= (Φ&spplus;-Φ&supmin;) Modulo ±X erhält, die Modulation beseitigt, um während jedes der Symbole die Trägerphase zu ermitteln, um eine Abschätzung der Trägerphase über S Symbole durchzuführen, wobei S in Abhängigkeit von der Unsicherheit über den Takt und über den Träger gewählt wird und wobei die Kenntnis des Phasentakts, ausgehend von der Trägerphase, durch Maximieren eines Parameters H gewonnen wird, der von der so erhaltenen Phase und den Kennwerten der Phasenübergänge zwischen Symbolen abhängt.
Die Erfindung hat auch zum Gegenstand eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Digitalverarbeitungsgerät, das am Eingang das zu analysierende Signal nach Durchlauf durch ein Digitalisierglied empfäng, an das eine stabile Pilotsteuerung angeschlossen ist. Insbesondere enthält dieses Verarbeitungsgerät:
- eine gemeinsame Speicherschaltung,
- eine Schaltung zur Realisierung von Phasentastproben,
- eine Schaltung zur Erarbeitung von Taktphasenhypothesen,
- eine Schaltung zur Berechnung der Trägerphase (beispielsweise 5 Symbole),
- eine Schaltung zum Auswählen der Taktphasenhypothese,
- eine Schaltung zur Berechnung der Phase des Signals (beispielsweise ein Symbol),
- eine Demodulationsschaltung,
- eine Schnittstellensteuerungsschaltung für die Schnittstelle zum Demodulator,
- eine Schnittstellenschaltung für die demodulierten Signale, wobei alle diese Schaltungen über Zweirichtungsverbindungen an einen gemeinsamen Bus angeschlossen sind und die beiden letztgenannten Schaltungen durch eine Zweirichtungsverbindung miteinander verbunden sind,
- eine Schaltung zur Akquisition der digitalisierten Tastproben am Eingang, die an die gemeinsame Speicherschaltung über eine unidirektionale Verbindung angeschlossen ist;
wobei die Schnittstellenschaltung für die demodulierten Signale zwei Ausgänge besitzt, nämlich
- einen Ausgang für die demodulierten Signale und
- einen Signalqualitätsausgang, die die Ausgänge des Verarbeitungsgeräts bilden.
Vorzugsweise können die verschiedenen Rechenaufgaben in Rechenorganen durchgeführt werden, die von Programmen gesteuert werden, wobei jedes Organ von den anderen Organen unabhängig ist und sich an Speicher wenden kann, um aus diesen ein beliebiges Rechenergebnis der anderen Organe oder die ursprünglich abgespeicherten Signaltastproben sowie seine eigenen Rechenergebnisse auszulesen oder um in einer Speicherzone, die nur diesem Organ zugeordnet ist, seine eigenen Rechenergebnisse abzuspeichern, wobei diese Speicher entweder allgemeine Speicher oder vernetzte Speicherstrukturen sind.
Die Erfindung kann insbesondere auf ein Signal angewendet werden, das nach dem Prinzip "PSK" mit einer oder mehreren Niveaus moduliert ist, und zwar mit kohärenter oder Differentialmodulation auf ein abgeleitetes Signal wie z.B. Offset QPSK, oder auf jegliches Modulationsverfahren, bei dem ein Signal mit konstanter Amplitude erhalten wird (MSK - kohärente Phasenmodulation), auf ein moduliertes Signal vom Typ "PSK" mit Amplitudensprüngen, wobei die Amplitude durch bekannte Verfahren bearbeitet wird, oder auf ein moduliertes Signal vom Typ "FSK", wobei der durchgeführte Hypothesentest mehrere Modulationsfrequenzen berücksichtigt.
Die Kennwerte und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die ein nicht beschränkend zu verstehendes Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Figuren darstellt.
Figur 1A und 1B stellen ein Flußdiagramm dar, das das erfindungsgemäße Verfahren illustriert.
Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen schematische Skizzen zur Illustrierung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 5 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Erfindung bezieht sich auf die Demodulation von Signalen, die von einem geostationären Satelliten unter kritischen Bedingungen von Eb/No (Energie pro Bit/Rauschen pro Hertz) empfangen werden, wobei der Taktrhythmus und der Trägerrhythmus schlecht bekannt sind.
Das vorgeschlagene Verfahren erlaubt eine Annäherung an die Leistungsmerkmale eines angepaßten Filters durch Verwendung von linearen Schätzgliedern, die auf die Phase des empfangenen Signals ansprechen.
Das Verfahren kann auf die folgenden verwendeten Modulationstypen angewandt werden:
- bei Nachrichtensatelliten, und zwar sowohl, wenn die Demodulationsorgane in der Bodenstation, als auch, wenn die Demodulationsorgane in der Satellitennutzlast liegen: Modulation "BPSK" (Binary Phase Shift Keying) oder "QPSK" (Quaternary Phase Shift Keying) mit TDMA (Time Division Multiple Access) oder FDMA (Frequency Division Multiple Access) mit einem oder mehreren Kanal pro Träger;
- in erdgebundenen Netzen, ob es sich um Kabel oder Lichtleitfasern (Basisbandsignale) oder um Richtfunkstrecken, oder sogar um im Telephonfrequenzband modulierte Signale handelt;
- in Verteilungsnetzen, beim Kunden, für Mehrwertnutzer (am Eingang einer Datenbasis, eines Rechners oder eines Nachrichtenzentrums) oder in einem Telefonamt;
- bei allen Systemen, die modulierte Signale verwenden (Fernsteuerung, Fernmessung, Telefonsignale, Entfernungsmessung ...).
Andere Anwendungen können auch entwickelt werden, insbesondere was die Ausschaltung bekannter Signale aus einem zu demodulierenden Signal (Echoannulierung) und die Entschlüsselung von modulierten Datensignalen angeht.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf einem globalen Demodulationsalgorithmus, der sich auf einen Test von Hypothesen über die Phase des Symboltakts des modulierten Signals stützt.
Um die Abfolge der durchgeführten Operationen besser zu verstehen, bezieht man sich auf ein Empfangssignal, für das der Symboltakt einen bekannten, nur mit einer Unsicherheit, die auf 1% begrenzt bleibt, behafteten Wert besitzt, während die Phase dieses Takts nicht bekannt ist. Im übrigen ist das Empfangssignal per Phasensprung moduliert, derart, daß während einer Periode des Symboltakts das Signal aus einer sinusförmigen Trägerschwingung einer gegebenen Frequenz und konstanter Phase gebildet wird.
Das zu lösende Problem besteht also darin, die Symbol- Taktphase zu erkennen (d.h. die Zeitpunkte des Beginns und des Endes eines Symbols zu bestimmen), die Phase des Trägers aufzufinden, indem die Modulation unterdrückt wird, deren Kennwerte als bekannt vorausgesetzt werden, dann daraus die Signalphase während jeder der Takte abzuleiten, die für ein bestimmtes Symbol kennzeichnend ist, um so den Wert dieses Symbols wiederherzustellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren enthält nacheinander:
- einen Verfahrensschritt der Akquisition der getasteten und digitalisierten Signale,
- einen Verfahrensschritt der Berechnung und der Speicherung der Phasentastproben, wobei die Demodulation auf der Akquisition der getasteten und digitalisierten Signale beruht; ausgehend von den so gespeicherten Tastproben konstruiert man das zugeordnete analytische Signal und die entwickelte Phase dieses Signals; man besitzt damit eine Darstellung des Empfangssignals durch Phasentastproben, denen der Amplitudenwert zugeordnet werden kann;
- einen Verfahrensschritt zur Erarbeitung von Taktphasenhypothesen, wobei man aufgrund der gespeicherten Tastproben verschiedene Phasenhypothesen des Symboltakts erarbeitet;
- einen Verfahrensschritt der Berechnung der Trägerphase und der Taktphase über n Symbole; ausgehend von jeder der vorgenannten Hypothesen auf der Basis von modulo ±X-Operationen und unter Verwendung des später zu erläuternden "zylindrischen Schwerpunkts" wird die Modulation unterdrückt, um die Trägerphase während jedes der Symbole zu ermitteln, um eine Abschätzung der Trägerphase über S Symbole durchzuführen, wobei S abhängig von der Unsicherheit über dem Takt und den Träger gewählt wird. Die Kenntnis der Taktphase ausgehend von der Trägerphase ergibt sich durch Maximierung eines Parameters H, der von der so erhaltenen Phase und den Kennwerten der Phasenübergänge zwischen den Symbolen abhängt;
- einen Verfahrensschritt der eigentlichen Demodulation durch Vergleichen der Signalphase während des betrachteten Symbols und der Trägerphase, wobei der Vergleich zwischen der Signalphase während des betrachteten Symbols und der Phase φ des Trägers in der Tat eine Demodulation des Signals (Verarbeitung des Vorzeichens von DK) für jedes der Symbole erlaubt.
Es kann auf das Flußdiagramm von Figur 1 Bezug genommen werden, um die logische Folge der verschiedenen Verfahrensschritte zu erkennen, insbesondere betreffend die Berechnung
- der Trägerphase ΦHy, wobei jedes Symbol von Sp bis Sq geht und n die Ordnungszahl des Symbols (p ≤ n ≤ q) für die betrachtete Hypothese Hy ist;
- des Parameters H =
wobei Ψs und Ψ's die Phase vor bzw. nach dem Übergang ist;
- des Höchstwerts HM des Parameters H, aus dem die Trägerphase φ bezüglich ΦHy der verwendeten Hypothese und die entsprechende Taktphase abgeleitet werden können.
Das zu demodulierende Signal besitzt die Kennwerte, die in Figur 2 dargestellt sind, auf der während einer Taktperiode T ein sinusförmiges Signal fester Phase dargestellt ist, wobei das Signal während der vorhergehenden Symboldauer und der nachfolgenden Symboldauer eine andere Phase haben kann. Man kann das Signal also folgendermaßen beschreiben:
x(t) = A sin (ωt + 4φ) + n(t)
Hierbei bedeutet A die Spitzenamplitude, ω die Trägerkreisfrequenz und φ die Phase während des Symbols Sn.
Oben in der Figur ist weiter der Bezugsträger angegeben.
Der erste Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Umwandlung des Signals in digitalisierte Tastproben.
Eine Konstruktion des analytischen Signals, gefolgt von der entwickelten Phase, wie sie in der am gleichen Tag hinterlegten Patentanmeldung mit dem Titel "Procédé dsävaluation numsärique de la fréquence et de la phase de signaux et dispositif de mise en oeuvre d'un tel procédé" beschrieben ist, ergibt somit Tastproben, die für die Signalphase in digitaler Form repräsentativ sind und auf denen alle Algorithmen beruhen.
Figur 3 zeigt das Signal für eine Folge von Symbolen und die Lage der dieses Signal repräsentierenden Phasentastproben, mit Phasenübergängen 10 am Beginn und am Ende eines Symbols und der zeitlichen Lage 11 der Signalphasen-Tastproben.
Die Tastfrequenz wird so gewählt, daß zwei aufeinanderfolgende Tastproben sich gerade nicht mehr beeinflussen.
Aufgrund der Tatsache, daß die Tastfrequenz und der Takt nicht kohärent sind, muß die Tastfrequenzwahl Rücksicht nehmen auf
- den Symboltakt und die entsprechende Unsicherheit
- die Unsicherheit über die Trägerfrequenz.
Diese Tastfrequenz muß also unter Berücksichtigung dieser Aspekte eine Anzahl von Tastproben pro Symbol zur Verfügung stellen, die die Berechnung der Trägerphase für jedes Symbol mit der für die Demodulationsqualität erforderlichen Genauigkeit ermöglichen.
Da der Takt bekannt ist bei der Erarbeitung der Taktphasenhypothese, geht es darum, die Phasenübergänge 10 an der richtigen zeitlichen Stelle anzuordnen. Da eine Periode ebenso lang wie ein Symbol dauert und beliebig bezüglich der Phasentastproben liegt (T und te verschieben sich gegeneinander), teilt man dieses Zeitintervall in n gleiche Teilintervalle und betrachtet nacheinander die Wahrscheinlichkeit, die Signalphasenübergänge in jedem der Teilintervalle von T zu finden.
Unter Berücksichtigung dieser Hypothesen wird die gewählte Taktphase abhängig von einem definierten und nach den nachfolgend beschriebenen Prinzipien berechneten Kriterium bestimmt.
Man unterwirft die Phasentastproben modulo ±x den folgenden Operationen:
Die Darstellung der Phasenwinkel modulo ±x wird von der Zahlendarstellung modulo N abgeleitet wie bei der Numerierung verwendet (binär, dezimal, hexadezimal ...). Für jeden Winkel Φ zwischen -∞ und +∞ ergibt sich die Darstellung modulo ±x durch einen Winkel φ zwischen -x und +x derart, daß sich für (2n-1)x < Φ < (2n+1)x ergibt
wobei n eine ganze Zahl und -x < φ < +x ist.
In gleicher Weise wird von der Operation γ' = α+ß und der oben beschriebenen modulo-Transformation eine Operation γ = α+ß modulo ±x bestimmt, was auf folgende Aussagen hinausläuft:
- wenn -x ≤ γ' < +x, dann γ = γ'
- wenn γ' ≤ +x, dann wird γ (γ - 2x)
Dieser Test wird wiederholt, bis sich ergibt -x ≤ γ' < +x
- wenn γ' < -x, dann setzt man γ' (γ' + 2x) und man wiederholt den Test, bis sich ergibt -x ≤ γ' < +x.
In dem besonderen Fall, in dem x = π/N ist (N ist eine ganze Zahl), ergibt sich eine Überlappung aller Sektoren der Abmessungen 2x zwischen (2k-1)x und (2k+1)x mit dem Sektor ±x, wobei k eine ganze Zahl ist.
Wenn x = π gilt, dann besitzt die Äquivalenzklasse die Abmessung 2π.
Der Begriff "zylindrischer Schwerpunkt" wird von dem klassischen Schwerpunktbegriff abgeleitet und an die zylindrische Konfiguration angepaßt, dergemäß die Winkel zeitlich dargestellt werden können. Dieser Begriff des zylindrischen Schwerpunkts modulo ±x beruht auf der Tatsache, daß der Schwerpunkt der Winkel, die in einem Amplitudenbereich kleiner x liegen, durch eine gleichmäßige Gewichtung berechnet werden kann. Für die Berechnung des Schwerpunkts von 1 Phasen Φ&sub1;, Φ&sub2;, ... Φ&sub1; die im Intervall -x ≤ Φi < +x definiert sind, berechnet man somit getrennt die Schwerpunkte der positiven Phasen Φ&spplus; und der negativen Phasen Φ&supmin;, wissend, daß unter Berücksichtigung der modulo-Regel gilt Φ = -x, wenn Φ = (2k+1)x, insbesondere für k = 0.
Wenn sich die Phasen also entwickeln, dann gelangt man unmittelbar von Φ = +x zu Φ = -x.
Weiter gilt:
Legt man den Ursprung auf Φ&supmin;, ergibt sich
Nimmt man den zylindrischen Schwerpunkt modulo ±x von Φ&spplus; und Φ&supmin; mit ihrer Gewichtung 1&spplus; bzw. 1&supmin;, um dann wieder zum eigentlichen Ursprung zurückzukommen, dann erhält man den Schwerpunkt modulo ±x folgendermaßen: modulo ±x
Man kann nachweisen, daß für (Φ&spplus;-Φ&supmin;)< x das erfindungsgemäße Verfahren darauf hinausläuft, den Mittelwert aller Phasen im Intervall -x, +x zu verwenden. Wenn dagegen (Φ&spplus;-Φ&supmin;)> x ist, dann muß man im Intervall -2x und Null arbeiten, um das Ergebnis zu erhalten.
Die beschriebene Konstruktion des zylindrischen Schwerpunkts wie beschrieben ermöglicht die Bildung des Mittelwerts der Phase unter Berücksichtigung der der Auswertung dieses Mittelwerts inhärenten Unsicherheiten (Auswertung der Phase in Intervallen der Größenordnung 2π oder Untervielfachen davon) oder die Faltung dieser Intervalle (Unterdrückung der Modulation) oder auch die Bisektorbildung mehrerer Phasenwinkel.
Die für die Amplitude des Signals repräsentativen Tastproben können vorzugsweise eingeführt werden, um jede der entsprechenden Phasen zu gewichten und somit die vom Rauschen abhängige Ungewißheit zu berücksichtigen.
Figur 4 zeigt die Konstruktion des zylindrischen Schwerpunkts. Es gilt: . die Anzahl von dann wenn dann wenn
Da die Taktphase (Symboltakt) als durch die betrachtete Hypothese definiert gilt, verwendet man für jedes der Symbole die Phasentastproben, die in der entsprechenden Periode enthalten sind.
Unter Verwendung der Methode des zylindrischen Schwerpunkts über die Dauer des Symbols bestimmt man die Phase Θs des Signals für das betrachtete Symbol.
Die Anzahl der berücksichtigten Tastproben (Verhältnis T/te) hängt von den verschiedenen Unsicherheiten ab (Träger und Takt). Wenn Träger und Takt vollständig stabil sind, kann eine Phasentastprobe pro Symbol als ausreichend betrachtet werden.
Eliminiert man die Modulation, indem man eine modulo- Regel anwendet, die an die Modulationsart angepaßt ist, und verwendet man den zylindrischen Schwerpunkt für die größte Anzahl von mit den Instabilitäten von Träger und Symboltakt kompatiblen Symbolen, dann erhält man die Trägerphase mit einer Modulo-Ungenauigkeit, die vom Modulationstyp abhängt und leicht durch die Kontinuität der aufeinanderfolgenden Abschätzungen beseitigt werden kann.
Man wiederholt alle oben beschriebenen Operationen für jede der Phasenhypothesen. Wenn man für jede Hypothese in einen aus S Symbolen zusammengesetzten Fenster
- die Trägerphase,
- die Kennwerte der Phasenübergänge zwischen zwei Symbolen kennt, nämlich
Ψs Phase vor dem Übergang
Ψs Phase nach dem Übergang,
dann berechnet man den Parameter H über alle S Symbole gemäß folgender Formel: und man wählt die Phasenhypothese, die dem Höchstwert dieses Parameters entspricht.
Davon wird bis auf 1/n die entsprechende Taktphase und Trägerphase abgeleitet.
Somit hat man alle Elemente zur Verfügung, die die Demodulation erlauben, nämlich Θs auf das betrachtete Symbol bezogene Phase Θ Trägerphase.
Für jedes der Symbole liegt die Information im Winkelwert (Θs-Φ).
Die Entscheidung erfolgt aufgrund eines von diesem Wert und vom betrachteten Modulationstyp abhängigen Kriterium.
Die beiden Anwendungsbeispiele (zweiphasig L und differentielle BPSK) erlauben eine Erläuterung der Demodulationsmethode. Man kann das erfindungsgemäße Verfahren auf die Zweiphasen-L-Modulation anwenden, die Phasensprüngen (±φ) zugeordnet ist.
Bei dieser Modulation ordnet man jedem Binärsymbol die Trägerphasen zu, die in der Tabelle I am Ende der Beschreibung angegeben sind.
Man kann also sagen, daß der Wert (0 oder 1) des Bits durch die Richtung des in der Mitte des Symbols stattfindenden Phasensprungs dargestellt wird.
Um sich gegen die Ungewißheiten der Taktfrequenz zu schützen, wird das Signal mehrfach abgetastet, indem man 2n Tastproben pro Symbol verwendet (n Tastproben für jedes halbe Symbol).
Es sei weiter angenommen, daß der Tastrhythmus kein Vielfaches des Symboltakts ist. Um die Trägerphase abzuschätzen ausgehend von den durch Berechnung des analytischen Signals
Φ = Arc tg q/r
erhaltenen Phasentastproben
wie bereits bei der Darstellung der Konstruktion der entwickelten Phase in der am gleichen Tag eingereichten oben erwähnten Patentanmeldung beschrieben, ergeben sich 2n Phasentastproben pro Symbol des Signals, das demoduliert werden soll.
Die Frequenz des Trägers ist bekannt, und zwar
- entweder von einem Vorspann, dessen Länge ausreicht, um die gewünschte Abschätzung zu erhalten (Übertragung auf der Basis von Bursts, SARSAT-Nachrichten - TDMA-System),
- oder aufgrund einer vorherigen Kenntnis des Trägers bis auf eine Approximation.
Es ist also möglich, aus den Phasentastproben des Signals die bekannte Approximation der Phasendrehung modulo ±π abzuleiten.
Für jede der Taktphasenhypothesen betrachtet man eine Folge von S Symbolen (Dauer ST), wobei die Zahl S so gewählt ist, daß SΔT (ΔT bedeutet die Unsicherheit des Symboltakts) gegenüber T vernachlässigbar wird und die geschätzte Phasenvarianz der Frequenz gegenüber der Trägerperiode vernachlässigbar wird.
Alle nachfolgenden Überlegungen und Berechnungen gelten für jede der Taktphasenhypothesen.
Jedes Symbol enthält 2n Phasentastproben, nämlich
Φ&sub1; Φ&sub2; Φ&sub3; ... Φ2n.
Um die Lage des Phasenübergangs im Zentrum des Symbols zu berücksichtigen,
- berechnet man den zylindrischen Schwerpunkt der Tastproben
Φ&sub1; Φ&sub2; ... Φn modulo ±π
- berechnet man den zylindrischen Schwerpunkt der Tastproben
Φn+1, Φn+2 ... Φ2n modulo ±π
- nimmt man den zylindrischen Schwerpunkt modulo ±π/2 der beiden vorhergehenden Schwerpunkte.
Um die Standardabweichung der Schätzung der Trägerphase zu verringern, verwendet man den zylindrischen Schwerpunkt der bezüglich S Symbolen erhaltenen Ergebnisse und kommt so zu einer phasenabweichung vom geschätzten Träger auf ±π/2 mit einer Varianz, die gegeben ist durch
Um die Mehrdeutigkeit zu beheben, verwendet man die Tatsache, daß die Trägerphase zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abschätzungen sich um weniger als π/2 geändert hat.
In Kenntnis der Phase Φt modulo ±π der vorhergehenden Schätzung und der Phase Φ't, die gerade modulo ±π/2 berechnet wurde, werden folgende Berechnungen durchgeführt:
Φ't - Φt und:
wenn -π/2 ≤ (Φ't-Φt) < +π/2, dann wird Φ't nicht verändert
wenn (Φ't-Φt)< -π/2, dann wird Φ't ersetzt durch (Φ't+π)modulo ±π
wenn (Φ't-Φt)≥ π/2, dann wird Φ't ersetzt durch (Φ't-π)modulo ±π
Man verfügt somit über die Bezugsphase des Trägers, wobei die Abweichung (Φ't-Φt) zur Korrektur der bekannten Frequenzabschätzung verwendet werden kann.
Um die Phase des Symboltakts abzuschätzen sucht man die Phasentastproben zu bestimmen, in deren Nähe sich Beginn und Ende jedes Symbols befinden. Man verfügt hierzu über 4n Phasenhypothesen, nämlich 2n in Phase mit der Tastprobe und 2n zwischen den Tastproben.
Für jede der Hypothesen berechnet man über eine Sequenz von S Symbolen im Zentrum dieser Sequenz die Phase φ des Trägers und über jedes der Symbole der Sequenz den zylindrischen Schwerpunkt Ψs modulo ±π der n ersten Tastproben und den zylindrischen Schwerpunkt Ψ's modulo ±π der n letzten Tastproben. Wenn die Tastproben in der Mitte gleichzeitig mit dem Phasenübergang auftreten sollten, dann berechnet man Ψs über Φ&sub1; bis Φn-r und Ψ's über Φn+r+1 bis Φ2n, wobei r für die Dauer des Phasenübergangs charakteristisch ist.
Die Amplitude des Phasensprungs bezüglich des Trägers wird also Kriterium für die Wahl der besten Hypothese verwendet. Die gewählte Hypothese ist diejenige, die den größten Wert der Größe H ergibt
Die oben beschriebene Operation bezieht sich auf die Akquisition des Symboltakts. Der so erhaltene Takt kann zur Demodulation von K Bits verwendet werden, die sich im Zentrum des Schätzbereichs von S Bits befindet.
Für die nächstfolgenden Abschätzungen kann die Anzahl der Hypothesen auf diejenigen reduziert werden, die sich zu beiden Seiten des Ergebnisses der vorhergehenden Abschätzung befinden.
Während der Nachrichtensynchronisationsperioden, für die die Binärfolge bekannt ist, kann schließlich ein wirkungsvollerer Test erhalten werden, wenn man sich in weniger als einem Symbol positioniert.
Für die Demodulation zieht man in Betracht, daß die Trägerphase und die Symboltaktphase, die über S Symbole abgeschätzt wurden, zur Demodulation von k Symbolen (k < S) dienen, die auf die Bereichsmitte zentriert sind.
Der Wert des Bits für die k betrachteten Symbole wird also durch das Vorzeichen des folaenden Ausdrucks bestimmt:
Dieser Ausdruck kann auch unmittelbar verwendet werden, wenn man N die gleiche Information enthaltende Nachrichten übereinanderlagert zur Verbesserung der Fehlerrate (niedriger Quotient C/N), indem man eine gewichtete Dekodierung oder eine Überlagerung Symbol auf Symbol durchführt.
Man kann das erfindungsgemäße Verfahren auch auf die Phasensprungmodulation anwenden.
Nachfolgend wird der einfachste Anwendungsfall beschrieben, nämlich die BPSK-Modulation auf ±π/2 gemäß dem Modulationsschema der Tabelle II am Ende der Beschreibung; danach erfolgt eine Verallgemeinerung auf Phasenmodulationen mit M Niveaus (2k-1)π/M, wobei k eine ganze Zahl ≤ (M-1) ist.
In der nachfolgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, daß der Tastrhythmus kein Vielfaches des Symboltakts ist. Eine einzige Phasenprobe während des stabilen Teils der Taktphase, gerade noch für das Rauschen der vorhergehenden Tastprobe dekorreliert, reicht also aus, die Phase während des Symbols zu definieren.
Die Verfahren zur Erarbeitung dieser Tastprobe für die verschiedenen betrachteten Hypothesen des Symboltakts beruhen auf Verfahren der Digitalisierung, der Konstruktion des analytischen Signals, der digitalen Filterung und der Konstruktion der entwickelten Phase, die in der oben erwähnten, am gleichen Tag hinterlegten Patentanmeldung beschrieben sind. Die Wahl der Phasentastprobe geht natürlich davon aus, daß die fraglichen Schaltkreise angepaßt sind, insbesondere was die Filterung der Signale angeht, um das gewünschte Resultat zu erzielen.
Alle nachfolgenden Berechnungen werden für jede der betrachteten Hypothesen der Symbolphase durchgeführt, um nach einem Test der Hypothesen zur Definition der Symbolphase, dann zu ihrer Verfolgung und zur Signaldemodulation zu gelangen.
Um die Trägerphase ausgehend von einer Phasentastprobe Ψs pro Symbol abzuschätzen, wird die Phasendrehung entsprechend der Kenntnis der Trägerphase abgezogen. Man erhält so eine Folge von Phasentastproben Φt modulo ±π, die in Tastproben φt durch eine modulo-Operation ±π/2 umgewandelt werden, um wie unten angegeben die Demodulation zu entfernen.
Wenn -π/2 ≤ Φt < +π/2, dann ist φt = Φt
Wenn Φt < -π/2, dann ist φt = Φt +π
Wenn Φt > -π/2, dann ist φt = Φt -π
Man berechnet dann den zylindrischen Schwerpunkt modulo ±π/2 über eine so große Anzahl von Symbolen S, wie sie mit der Stabilität der Trägerfrequenz und der Kenntnis der Symbolphase gemäß der oben erwähnten Methode kompatibel ist. Hierzu berechnet man getrennt die zylindrischen Schwerpunkte der positiven Phasen φ&spplus; und der negativen Phasen φ&supmin;, indem man schreibt dann wenn und schließlich
Man gelangt somit zu einem Phasenwert, dem π/2 modulo ±π/2 zugefügt wird, um die geschätzte Phase Ψ't des Trägers zu erhalten, der über die S betrachteten Symbole berechnet wurde und im Intervall ±π/2 definiert ist.
Da die Phasenverschiebung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abschätzungen stets kleiner als π/2 ist, behebt man die Zweideutigkeit, indem man die Kontinuität der Phasenentwicklung zwischen der vorhergehenden Abschätzung αt (Intervall ±π und φ't (Intervall ±π/2) auswertet, um α't zu erhalten, indem gesetzt wird:
Man verfügt somit über die Trägerphase a für jede der betrachteten Hypothesen des Symboltakts, wobei die quadratische Abweichung der Abschätzung sich ergibt aus
Hierbei bedeutet S die Anzahl der betrachteten Symbole und das Verhältnis S/B einschließlich des Phasenrauschens und der Trägerinstabilitäten.
Um die Symboltaktphase abzuschätzen und zum Testen der Symbolphasenhypothesen sucht man Paare von Tastproben im Basisband, die den Beginn (oder das Ende) von Symbolen einrahmen. Für das i-te Symbol seien diese Werte βs und β's. Die zu berücksichtigende Hypothese ist die, die den größtmöglichen Wert für H gemäß der Formel
hat.
Nach diesem Test verfügt man über
a) die dem Höchstwert vom H zugeordnete Taktphase
b) und die entsprechende Trägerphase.
Die Verfolgung der Taktphase erfolgt dann mit den drei Hypothesen, die die vorhergehende Phase einrahmen.
Die Demodulation erfolgt direkt am Phasenwert, der aus der Operation Ψs - Φ gemäß der Tabelle III am Ende der Beschreibung resultiert, wobei
Ψs die für jedes der Symbole modulo ±π berechnete Signalphase und Φ die Trägerphase ist, die aus der oben beschriebenen Abschätzung resultiert. Ψs und Φ stammen aus der gewählten Taktphasenhypothese.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann verallgemeinert auf PSK-Modulationen mit M Niveaus (M> 2) und auf FSK-Modulationen angewandt werden.
Alle beschriebenen Operationen bleiben für eine PSK- Modulation mit M Niveaus unverändert, außer:
- daß die Berechnung der Trägerphase erfolgt, indem durch eine Operation modulo ±π/M (anstatt ±π/2) begonnen wird und dann der zylindrische Schwerpunkt modulo ±π/M (anstatt ±π/2) berechnet wird,
- die Demodulation unter Verwendung der dem Typ der verwendeten Modulation angepaßten Phasentabelle erfolgt.
Bei einer FSK-Modulation muß man mehrere Frequenzen berücksichtigen. Die Anwendung des Verfahrens läuft also darauf hinaus, einen Test von Hypothesen durchzuführen, in denen mehrere Frequenzen jedem der betrachteten Symbole zugewiesen sind.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindüngsgemäßen Verfahrens enthält ein Digitalverarbeitungsgerät 20, dem das zu analysierende Signal SA nach Digitalisierung in einem Digitalisierglied 21 zugeführt wird, wobei an das Digitalisierglied eine stabile Pilotsteuerung 22 angeschlossen ist.
Dieses Verarbeitungsgerät 20 enthält
- eine gemeinsame Speicherschaltung 23,
- eine Schaltung 24 zur Realisierung von Phasentastproben,
- eine Schaltung 25 zur Erarbeitung von Taktphasenhypothesen,
- eine Schaltung 26 zur Berechnung der Trägerphase (beispielsweise fünf Symbole),
- eine Schaltung 27 zum Auswählen der Taktphasenhypothese,
- eine Schaltung 28 zur Berechnung der Phase des Signals (beispielsweise ein Symbol),
- eine Demodulationsschaltung 29,
- eine Schnittstellensteuerungsschaltung 30 für die Schnittstelle zum Demodulator,
- eine Schnittstellenschaltung 31 für die demodulierten Signale,
wobei diese Schaltungen mit einem Verbindungsbus 32 über Zweirichtungsverbindungen und die beiden letztgenannten Schaltungen durch eine Zweirichtungsverbindung miteinander verbunden sind,
- eine Schaltung 33 zur Akquisition der digitalisierten Tastproben am Eingang, die an die gemeinsame Speicherschaltung 23 über eine unidirektionale Verbindung angeschlossen ist.
Die Schnittstellenschaltung für die demodulierten Signale besitzt zwei Ausgänge, nämlich
- einen Ausgang SS1 für die demodulierten Signale und
- einen Signalqualitätsausgang SS2,
die die Ausgänge des Verarbeitungsgeräts 20 bilden.
Eine solche Einrichtung ist unabhängig vom Typ der gewählten Modulation verwendbar.
In dieser Architektur finden sich alle für die Erarbeitung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlichen Schaltungen, wobei einzelne an einen besonderen Modulationstyp angepaßt sind.
Wenn die Trägerfrequenz nur mit einer Unsicherheit bekannt ist, die die Akquisition und die Verfolgung des Werts der Trägerfrequenz erforderlich macht, um die gewünschten Demodulationsqualitäten zu erzielen, dann stützt man sich für die Ermittlung der Frequenz auf das in der am gleichen Tag hinterlegten obengenannten Patentanmeldung beschriebene Verfahren. Die beschriebene Architektur geht aus von
- einer vorherigen Kenntnis der Trägerfrequenz, die mit der Anzahl S der für die Trägerphasenabschätzung berücksichtigten Symbole kompatibel ist,
- der vorherigen Kenntnis des Symboltakts mit einer Unsicherheit, die unter 1/10 der Verschiebung zwischen zwei Hypothesen über eine Dauer gleich S Symbole ist.
Diese Architektur erlaubt
- die Akquisition und Speicherung des zu demodulierenden Signals in Form von unbehandelten digitalen Tastproben, die aus einem Digitalisierglied stammen, das im Tastrhythmus die Amplitude des zu demodulierenden Signals liefert,
- die Umwandlung der Amplitudentastproben in Phasentastproben einschließlich einer Filterung der Tastproben, einer Umwandlung des Signals in seine beiden Komponenten (reelle und Quadraturkomponente), um die getastete Phase zu erhalten,
- die Erarbeitung von Taktphasenhypothesen, aus denen sich eine zeitliche Zerlegung des Signals in Abschnitte einer Dauer T ergibt (1/T = Symboltakt), wobei diese Abschnitte den verschiedenen Demodulationsschritten angepaßt sind (Akquisition und Verfolgung). Im Fall der Verfolgung ist die Anzahl der zu berücksichtigenden Hypothesen auf ein Mindestmaß beschränkt,
- die Berechnung der Trägerphase über ein Symbol für jede Taktphasenhypothese und dann die Abschätzung der Trägerphase über S Symbole durch Elimination der Modulation,
- den Vergleich zwischen der Symbolphase und der Trägerphase, wodurch es möglich wird, das demodulierte Signal herauszuziehen (wobei die Bedeutung des Symbols durch die Signalphase ausgedrückt wird) sowie die Qualität des modulierten Signals während jedes Symbols und die Qualität der Demodulation abzuschätzen.
Die materielle Architektur, die für die Konstruktion eines das erfindungsgemäße Verfahren anwendenden Demodulators benötigt wird, beruht auf folgenden Prinzipien:
- Aufteilung der Aufgaben zwischen verschiedenen Rechenorganen, die unabhängig voneinander arbeiten;
- unabhängiger Zugriff jedes beliebigen Rechenorgans auf alle Ergebnisse der von den anderen Organen durchgeführten Aufgaben. Die Verwendung von adressierbaren Speichern, die über einen gemeinsamen Bus oder "Multiport" zugänglich sind oder in einem vermaschten Netz organisiert sind, das die verschiedenen Organe verbindet, ist eingeschlossen;
- ausschließliches Einschreiben durch ein vorher bestimmtes Rechenorgan in jede der begrenzten Zonen des Speichers oder der Speicher.
Die Beschreibung stützt sich hauptsächlich auf zwei Modulationstypen: Zweiphasenmodulation L in Verbindung mit einer Phasenmodulation ±φ, und BPSK-Differentialmodulation.
Die verschiedenen Rechenaufgaben, die für die Demodulation benötigt werden, können in von Software gesteuerter Hardware durchgeführt werden, wobei jedes Organ unabhängig von den anderen Organen ist und sich an Speicher wenden kann, um ein beliebiges Ergebnis der anderen Organe oder auch die ursprünglich eingeschriebenen Signaltastproben sowie seine eigenen Rechenergebnisse auszulesen oder um in eine ihm allein zugeordnete Zone seine eigenen Rechenergebnisse einzuschreiben, wobei diese Speicher entweder gemeinsame Speicher sind oder als vermaschte Netze ausgebildet sind. TABELLE I 1/2 Symbol TABELLE II Phase bezüglich des Trägers TABELLE III Wert von (Ψs - Φ) modulo ±π Wert des Bits

Claims

1. Digitales Verfahren zum Demodulieren von digital mittels Phasenveränderung modulierten Signalen, mit einem Verfahrensschritt zur Akquisition der getasteten und digitalisierten Signale gefolgt von einem Verfahrensschritt zur Berechnung der Phasentastproben, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiter nacheinander umfaßt:

- einen Verfahrensschritt zum Speichern der Phasentastproben,

- einen Verfahrensschritt, in dem Hypothesen der Taktphase erarbeitet werden,

- einen Verfahrensschritt zur Berechnung der Trägerphase und der Taktphase über n Symbole,

- einen Verfahrensschritt zur eigentlichen Demodulation durch Vergleichen der Signalphase während des betrachteten Symbols und der Trägerphase,

und daß in dem Verfahrensschritt der Berechnung der Trägerphase und der Taktphase über n Symbole, ausgehend von Symboltaktphasenhypothesen auf Basis von Modulo ±X-Operationen, die für jeden Winkel Φ zwischen -∞ und +∞ durch einen Winkel φ zwischen -X und +X gegeben sind, derart, daß, wenn Φ zwischen (2n-1)X und (2n+1)X liegt, man X/(Φ-φ) = 1/2n erhält, wobei n eine ganze Zahl ist, und durch Benutzen des zylindrischen Schwerpunkts, der so bestimmt ist, daß man für 1 Phasen Φ1, Φ2, ... Φ1, die über das Intervall -X≤Φi< +X definiert sind, nach einer getrennten Berechnung der Schwerezentren der positiven Phasen Φ&spplus; und der negativen Phasen Φ&supmin;, durch Rückführen des Ursprungspunkts nach Φ&supmin; und Benutzen der jeweiligen Gewichtungen 1&spplus; und 1&supmin;, man den Schwerpunkt Φ = 1&spplus;/1 (Φ&sub0;+Φ&supmin;) Modulo ±X mit Φ&sub0;= (Φ&spplus;-Φ&supmin;) Modulo ±X erhält, man die Modulation beseitigt, um während jedes der Symbole die Trägerphase zu ermitteln, um eine Abschätzung der Trägerphase über S Symbole durchzuführen, wobei S in Abhängigkeit von der Unsicherheit über den Takt und über den Träger gewählt wird, und wobei die Kenntnis des Phasentakts, ausgehend von der Trägerphase, durch Maximieren eines Parameters H gewonnen wird, der von der so erhaltenen Phase und den Kennwerten der Phasenübergänge zwischen den Symbolen abhängt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Demodulation auf der Akquisition der getasteten und digitalisierten Signale beruht, daß man das zugehörige analytische Signal und die entwickelte Phase des Signals aus den so gespeicherten Tastproben konstruiert und daß man damit über eine Darstellung des empfangenen Signals in Form von Phasentastproben verfügt, denen man den Amplitudenwert zuordnen kann.

3. Verfahren nach einem beliebigen vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangstastproben in einem Speicher abgelegt sind, aus dem sie so oft wie nötig zum Zweck der gemäß einem einzigen, auf mehrere Phasentakthypothesen angewandten Algorithmus durchzuführenden Berechnungen entnommen werden, woraus sich gemäß einem an den Phasenmodulationstyp angepaßten Kriterium die Trägerphase ergibt, was es ermöglicht, die demodulierten Informationen einfach abzugreifen und die Qualität des modulierten Signals und der Demodulationsoperation zu bewerten.

4. Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Digitalverarbeitungsgerät (20), das am Eingang das zu analysierende Signal (SA) nach Durchlauf durch ein Digitalisierglied (21) empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß eine stabile Pilotsteuerung (22) an das Digitalisierglied (21) angeschlossen ist, und daß das Verarbeitungsgerät aufweist:

- eine gemeinsame Speicherschaltung (23),

- eine Schaltung (24) zur Realisierung von Phasentastproben,

- eine Schaltung (25) zur Erarbeitung von Taktphasenhypothesen,

- eine Schaltung (26) zur Berechnung der Trägerphase,

- eine Schaltung (27) zum Auswählen der Taktphasenhypothese,

- eine Schaltung (28) zur Berechnung der Phase des Signals,

- eine Demodulationsschaltung (29),

- eine Schnittstellensteuerungsschaltung (30) für die Schnittstelle zum Demodulator,

- eine Schnittstellenschaltung (31) für die demodulierten Signale, wobei alle diese Schaltungen über Zweirichtungsverbindungen an einen gemeinsamen Bus (32) angeschlossen sind und die beiden letztgenannten Schaltungen durch eine Zweirichtungsverbindung miteinander verbunden sind, und

- eine Schaltung (33) zur Akquisition der digitalisierten Tastproben am Eingang, die an die gemeinsame Speicherschaltung (23) über eine unidirektionale Verbindung angeschlossen ist, wobei die Schnittstellenschaltung für die demodulierten Signale zwei Ausgänge besitzt, nämlich

- einen Ausgang (SS1) für die demodulierten Signale und

- einen Signalqualitätsausgang (SS2), die die Ausgänge des Verarbeitungsgeräts (20) bilden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das modulierte Signal ein Signal vom Typ "PSK" mit einem oder mehreren Pegeln ist und kohärent oder differenziell auf ein abgeleitetes Signal wie etwa ein nach dem Offset-QPSK-Verfahren oder jedem Modulationsverfahren abgeleiteten Signal moduliert wird, das die Gewinnung eines Signals mit konstanter Amplitude ermöglicht (MSK-kohärente Phasenmodulation).

6. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das modulierte Signal ein Signal vom Typ "PSK" mit Amplitudensprüngen ist, wobei die Amplitude durch bekannte Verfahren bearbeitet ist.

7. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das modulierte Signal ein Signal vom Typ "FSK" ist, wobei die durchgeführten Hypothesentests mehrere Modulationsfrequenzen berücksichtigen.