DE3902795A1 - Verfahren zur rueckgewinnung der datenbits aus frequenzumgetasteten signalen zur datenuebertragung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Datenbits aus frequenzumgetasteten Signalen zur Datenüber­ tragung laut Oberbegriff der Patentansprüche.

Ein Verfahren dieser Art ist bekannt (Clubzeitschrift des DARC, Fachorgan für den Amateurfunkdienst, cq-DL Heft 12/88, Seiten 749 bis 751). Dabei wird ein getastetes Signal mit Hilfe geeigneter Bandfilter derart aus den es oft umgebenden Störsignalen herausgefiltert, daß es über einfache Verglei­ cherschaltungen digitalisiert werden kann. Dieses nun digita­ lisierte Signal wird in ein Schieberegister übernommen, wel­ ches mit einem Vielfachen der zu erwartenden Signalfrequenz schiebegetaktet wird. Das Schieberegister stellt die dem Vielfachen entsprechende Anzahl von n Ausgängen als Adreß­ leitungen für ein Speicherbauelement parallel zur Verfügung. ln einem geeignet programmierten Speicherbauelement sind bei allen im Fall eines anliegenden Nutzsignals sich ergebenden Adressen die entscheidenden Zellen auf "JA" oder "wahr" ge­ setzt, während alle restlichen Zellen auf "NEIN" verbleiben. Mit diesem bekannten Verfahren wird also durch Selektion und Umwandlung in entsprechende Bitmuster ein Vergleich mit den bekannten Bitmustern durchgeführt und für den Fall, daß das anliegende Signal ein Nutzsignal ist, die übereinstim­ mung durch ein logisches Signal angezeigt.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist, daß keine Sig­ nale mit entsprechend geringer Differenz zwischen den ein­ zelnen Frequenzen, die äquivalent zu den logischen Zuständen der zu übertragenden Datenbits gewählt werden können, rück­ gewonnen werden können. Damit muß entweder das Selektions­ mittel Bandpaßfilter extrem schmalbandig auszulegen sein und auf die Auswertung nur einer einzigen Frequenz be­ schränkt werden. Diese Beschränkung führt häufig zur Störan­ fälligkeit der Datenübertragung.

Es ist wünschenswert, daß die Frequenzdifferenz frequenzum­ tastender Datenübertragungsverfahren erheblich reduziert werden kann, ohne dabei Einschränkungen z.B. bei der Datenü­ bertragungsrate hinnehmen zu müssen oder der damit verbunde­ ne Mehraufwand besonders steigt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren dieser Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß es einerseits mehrere Frequenzen auszuwerten zuläßt und andererseits die für eine sichere Datenübertragung minimal nötigen Frequenzunterschie­ de bei nur unwesentlich steigendem Schaltungsaufwand redu­ ziert werden können.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren laut Ober­ begriff der Patentansprüche durch deren kennzeichnende Merk­ male gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Bandpaßfilter so breit dimensioniert, daß alle für die jeweilige Datenü­ bertragung verwendeten Signalfrequenzen praktisch ungedämpft passieren können. Die im Speicherbauelement als für ein Nutzsignal relevant markierten Bitmuster werden entsprechend der Anzahl der verschiedenen Signalfrequenzen auf diese zu­ geteilt. Das Speicherbauelment muß also stets über n Adres­ sen und mindestens so viele Ausgänge verfügen, wie verschie­ dene Signalfrequenzen durch das Bandpaßfilter gelangen. Da unterschiedliche Frequenzen zu unterschiedlichen Bitmus­ tern im Schieberegister und somit unterschiedlichen Adressen am Speicherbauelement führen, kann also nach der Erfindung aus diesen Bitmustern unter Verwendung einfacher kombinatori­ scher Logikschaltungen und bistabilen Kippstufen eine ein­ deutige Beziehung zwischen frequenzumgetasteten Signalen ei­ ner Datenübertragung und den daraus rückgewonnenen Datenbits hergeleitet werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt das Prinzipschaltbild eines erfindungsge­ mäßen Verfahrens zur Rückgewinnung von Datenbits aus einem Datenübertragungssignal mit Frequenzumtastung zwischen zwei Frequenzen. In Fig. 2 ist qualitativ die relative Frequenz­ lage der beiden Signalfrequenzen fu und fo in Bezug auf den Durchlaßbereich des Bandpaßfilters 1 aus Fig. 1 dargestellt. Ein frequenzumgetastetes (FSK) Eingangssignal gelangt an den Eingang 10 des Bandpasses 1 und eventuell vorhandene Stör­ signale außerhalb des Durchlaßbereichs einer in Fig. 2 dar­ gestellten typischen Filterkurve P über der Frequenz f wer­ den dementsprechend gedämpft. Das Nutzsignal wird an eine Vergleicherschaltung 2 geführt, deren Ausgang je nach Ver­ gleichsergebnis digital logisch "0" oder "1" ist. Das Schie­ beregister 3 übernimmt das Ausgangssignal von 2 in seine er­ ste von insgesamt n Stufen, wobei hier n=8 eine typische Größe ist. Ein Taktgenerator 5 erzeugt den Schiebetakt auf einer Frequenz, welche n mal der theoretischen Mittenfre­ quenz gebildet aus fu und fo ist und der Mittenfrequenz des Bandpaßfilters 1 gleichzusetzen ist. Die Ausgänge der n Stufen des Schiebergisters 3 dienen als Adreßbits für das Speicherbauteil 4 mit im vorliegenden Fall 2 exp. n = 256 mö­ glichen Speicherplätzen und davon 24 für Nutzsignale belegte Bitmuster. Der Ausgang 11 signalisiert das Anliegen eines Signals am Eingang 10, welches innerhalb des Durchlaßbe­ reichs von 1 liegt.

Aufgrund stets zu berücksichtigender Quantisierungsfehler bei der Abtastung des Signals von 2 durch das Schieberegi­ ster 3 ergeben sich drei mögliche Kombinationen für die im vorliegenden Beispiel 2 Ausgänge des Speichers 4. Die kombi­ natorische Logik 6 sowie ein Flip Flop 7 stellen hier die Entscheider-Schaltung dar und trennen in die beiden benötig­ ten Zustände, sodaß an den Ausgängen 8 und 9 eindeutige logische Signale auf die Frequenzlage des Eingangssignals an 10 hinweisen.

Claims (2)

1. Verfahren zur Rückgewinnung der Datenbits aus frequenzumge­ tasteten Signalen zur Datenübertragung mit Digitalisierung und Abtastung durch ein Schieberegister und Vergleich der sich ergebenden Bitmuster mit den für ein Nutzsignal identi­ schen Bitmustern in einem Speicherelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitmuster den verschiedenen Signalfrequenzen zugeordnet werden können und verbleibende Mehrdeutigkeiten anhand einer Entscheider-Scha­ ltung eindeutig aufgelöst werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein digitaler Frequenzdiskriminator entsteht bei Zusammenfassung der Bitmuster der verschiedenen Signalfrequenzen in zwei Gruppen.