DE3914214C1 - Vorrichtung zur Erzeugung eines Pseudozufalls-Rauschsignals - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sämtliche Kommunikationssysteme, sowohl zivile als auch militärische, müssen in der Lage sein, in einer "über­ füllten" elektromagnetischen Umgebung arbeiten zu kön­ nen, welche aus der Übertragung von anderen Strahlungen, sowohl im Eigenband des momentanen Senders als auch von außerhalb des Bandes liegenden Übertragungen stammt. Die Kommunikationsverbindung muß so ausgelegt sein, daß derartige unerwünschte Einstrahlungen zurückgehalten werden und die Wahrscheinlichkeit minimiert wird, daß die eigene Übertragung Störungen in anderen Benutzern des Spektrums verursacht. Militärische Kommunikationseinrichtungen müssen jedoch darüber hinaus noch in einer feindlichen Umgebung betrieben werden, wo sie einer genau überlegten Störung unterworfen werden können, die darauf abzielt, den Betrieb zu verschlechtern oder zu stören. Die ver­ schiedensten Verfahren zur Störung auf elektronischem Wege von Kommunikationssignalen sind unter dem Kürzel ECM (electronic countermeasures = elektronische Gegen­ maßnahmen) bekannt. Ein aktives ECM wird manchmal auch als Jamming oder Störsender bezeichnet. Verfahren, die entwickelt wurden ECM zu bekämpfen, sind wiederum unter dem Kürzel ECCM (electronic counter-countermeasures = elektronische Gegen-Gegenmaßnahmen) bekannt.

Das Stören umfaßt beispielsweise Trägerwellenstörung, Breitbandstörung, mittleres und schnelles Wobbelstören (sweep jamming), Impulsstören und Kurzimpulsstören. Entsprechende ECCM-Verfahren wurden entwickelt, um jede dieser genannten Störtechniken bekämpfen zu können.

Kommunikationssender, -empfänger und -prozessoren sind häufig so ausgelegt, daß das empfangene Signal von dem Störsignal unterschieden werden kann. Derartige Un­ terscheidungen zwischen empfangenen Signalen und emp­ fangenen Störsignalen können von bekannten ECCM-Techni­ ken durch den Aufbau des Senders, der Antenne, des Empfängers und/oder des Datenprozessors durchgeführt werden. Techniken wie ein mittels direktsequentiellem Pseudorauschen gespreiztes Spektrum (DSPN), Frequenz­ sprünge, Impulskompression, Seitenkeulenausblendung und dergl. werden häufig verwendet, um empfangene Signale von einem oder mehreren Arten von ECM-Störungen unter­ scheiden zu können.

In den sich kontinuierlich entwickelnden und gegenseitig bekämpfenden Gebieten von ECM und ECCM kann angenommen werden, daß, wenn der Gegner bereit ist, den sich erge­ benden Preis zu bezahlen, ein ausreichendes ECM geschaf­ fen werden kann, das gegen jede einzelne Kommunika­ tionsverbindung eingesetzt werden kann, um deren Wirk­ samkeit ganz erheblich zu verringern. Ein Ziel von ECCM ist es daher, nicht zu versuchen, die Wirksamkeit eines Kommunikationssystems in jeglicher Umgebung sicherzu­ stellen, sondern die Kosten von ECM selbst derart hoch­ zutreiben, daß dieses sich praktisch selbst verbietet. Es ist beabsichtigt, daß ECCM-Techniken in der Lage sind, verläßliche Kommunikationsverbindungen zu ermög­ lichen trotz irgendeiner Beeinflussung durch feindliches ECM. Eine genauere Diskussion hinsichtlich des Betriebs von ECM und ECCM erfolgt durch Robert C. Dixon in "Spread Spectrum Systems", J. Wiley and Sons.

In Gegensatz zu der breiten Klasse von ECCM-Systemen ist die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines neuen Typs von Kommunikationssignal, das übertra­ gen werden soll, gerichtet, welches die genaue Erfassung eines ECM-Signals von dem übertragenen Kommu­ nikationssignal durch den Empfänger erleichtert. Wie im folgenden noch näher erläutert werden wird, sind her­ kömmliche Kommunikationssignale mit mittels direktem sequentiellem Pseudorauschen gespreiztem Spektrum gekennzeichnet durch ein gezacktes Lei­ stungsspektrum mit einer gesonderten Hauptkeule und Seitenkeulen. Dieses gezackte Leistungsspektrum ist Faktoren zuzu­ schreiben, welche unter anderem die absichtliche Zufäl­ ligkeit des Pseudorauschen-Spreizstromes beinhaltet (oft auch als Schlüsselstrom bezeichnet), der das übertragene Kommunikationssignal erzeugt. Das gezackte Lei­ stungsspektrum des Kommunikationssignals erleich­ tert eine ECM-Störung, d. h. sie kompliziert jeden Ver­ such, durch einen Empfänger die Spektralcharakteristik eines Störsignals, welches das empfangene Kommunika­ tionssignal begleitet, feststellen zu können. Diese Schwierigkeit ist insbesondere dann akut, wenn das ECM-Signal ein engbandiges Störsignal ist, welches in­ nerhalb des Frequenzbandes des Kommunikationssignales liegt. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten des Pseudo­ zufalls-Datensignals, um ein Kommunikationssignal zu erzeugen, welches durch ein im wesentlichen konstant verlaufendes Leistungsspektrum über die Signalbandbreite hinweg gekennzeichnet ist, so daß ECM-Signale von den Kommunikationssignalen leichter identifiziert und isoliert werden können. Die vorliegende Erfindung ist betreibbar zusammen mit be­ reits bestehenden Signalprozeß-Geräten und anderen be­ kannten ECCM-Techniken.

Aus der Druckschrift Siemens Forschungs- und Entwicklungsbe­ richte, 1975, Nr. 2, Seiten 61 bis 67, ist ein Nachrichten­ übertragunssystem bekannt, bei dem die Bandbreite eines zu übertragenden Nachrichtensignals gespreizt und aus dem Nach­ richtensignal ein Pseudozufallssignal mit im wesentlichen konstantem Leistungsspektrum erzeugt wird. Dazu wird in einem ersten Schritt das Nachrichtensi­ gnal einer Frequenzmodulationsschaltung zugeführt, welche bereits eine gewisse Spreizung der Bandbreite bewirkt. Die eigentliche Bandspreizung erfolgt in einer der Frequenzmodu­ lationsschaltung nachgeschalteten Stufe, die einen Phasenumtaster und einen Pseudozufallsgenerator aufweist. Der Druckschrift ist jedoch nicht zu entnehmen, welche konstruktionstechnischen Maßnahmen nötig sind, wenn es sich bei dem zu übertragenden Nachrichtensignal um ein Pseudozu­ falls-Datensignal handelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Umwandeln von Pseudozufalls-Datensignalen in Kommunikationssignale derart zu schaffen, daß Störsignale von den Kommunikations­ signalen leichter identifiziert und erfaßt werden können.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Die vorliegende Erfindung schlägt demnach eine Vorrichtung vor, die eine Frequenzmodulations- Schaltungen zur Entwicklung eines ersten Analogsignals aus einem digitalen Kodiersignal umfaßt. Das erste Analogsi­ gnal, das von einem spannungsgesteuerten Oszillator ausgegeben wird, wird so generiert, daß es eine im we­ sentlichen konstante Amplitude und eine Frequenz hat, die sich als Antwort auf die Amplitude des digitalen Kodiersignales verändert. Mit dem Frequenzmodulations- Schaltkreis ist ein Schaltkreis zur Fourier-Transforma­ tion verbunden, mittels dem aus dem ersten Analogsignal ein zweites Analogsignal entwickelt wird. Das sich er­ gebende zweite Analogsignal, d. h. das übertragene Signal ist die Fourier-Transformation des ersten Analogsignales mit einem im wesentlichen konstanten Leistungsspektrum über die Bandbreite des zweiten Analogsignals hinweg mit einer Amplitude, welche sich in Antwort auf die Amplitude des digitalen Kodiersignales verändert.

Das zweite Analogsignal hat rauschartige Amplitudencha­ rakteristiken, welche einem Beobachter als thermisches Rauschen erscheinen. Das im wesentlichen konstante Lei­ stungsspektrum des zweiten Analogsignales macht es weiterhin sehr schwer, dieses Signal durch einen Beob­ achter ermitteln zu lassen. Das Kodiersignal ist vor­ zugsweise ein digitales Kodiersignal mit einer Amplitu­ de, welche sich zwischen zwei Amplitudengrenzen ändert und welches im wesentlichen gleich zwischen den beiden Amplitudengrenzen verteilt ist. Die Frequenzcharakteri­ stik des ersten Analogsignales ist auf ähnliche Weise gleichmäßig derart verteilt, daß sich die Frequenz zwi­ schen zwei Frequenzgrenzen variiert und hierbei im we­ sentlichen gleich zwischen diesen Grenzen verteilt ist. Der Schaltkreis zur Fourier-Transformation wird betrie­ ben, um die Frequenzkomponenten seiner Eingangssignale um Zeiten zu verzögern, welche den Momentanfrequenzen des Erstanalogsignals entsprechen. Somit erzeugt die im wesentlichen gleiche Frequenzverteilung des ersten Ana­ logsignales ein zweites Analogsignal mit Amplitudencha­ rakteristiken, die statistisch stationär sind und Ähn­ lichkeiten zu thermischem Rauschen haben.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine graphische Darstellung des Verlaufs des Leistungsspek­ trums eines herkömmlichen DSPN-gespreizten Spektrumsignals über der Bandbreite des Si­ gnals;

Fig. 2 eine Blockdiagrammdarstellung einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit den entsprechenden Eingangs- und Ausgangs­ signalen;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit den zugehö­ rigen Schaltkreisen zur Erzeugung eines geeig­ neten Eingangssignals; und

Fig. 4a bis 4f Signalverläufe zur Darstellung von Si­ gnalen und Signalkomponenten an verschiedenen Meßpunkten innerhalb des Schaltkreises gemäß Fig. 3.

Herkömmliche frequenzspringende Direktsequenz-Pseudo­ rauschsysteme (FH-DSPN = frequency-hopped, direct se­ quence pseudonoise systems) können eine hohe Bandbreite, Frequenzagilität und spektrale Abschirmung des DSPN-Si­ gnals erzielen. Sie stellen jedoch eine Mehrzahl von Anforderungen an die Signalsynthese. Die spektrale Ab­ schirmung bei bekannten Systemen wird typischerweise durch die Verwendung von komplexen Frequenzsynthesizern realisiert, deren Einsatzmöglichkeiten und Flexibilität begrenzt sind. Weiterhin erzeugen derartige herkömmliche Systeme DSPN-Signale, die ein gezacktes Leistungsspek­ trum haben, welches aus der Zufäl­ ligkeit des Pseudorauschen-Datenstroms resultiert. Fig. 1 der Zeichnung zeigt das Leistungsspektrum bei der Grundbandbreite eines endlichen Musters eines her­ kömmlichen 32 Chip PN-Signals. Aus Fig. 1 ergibt sich der gezackte Verlauf des Leistungsspektrums völlig klar. Jeder engbandige ECM-Störer auch schwacher Leistung kann Signale erzeugen, welche leicht mit einer der Spitzen des Signalspektrum des übertragenen Signals verwechsel­ bar sind. Es ist somit wünschenswert, ein Signal zu er­ zeugen, das sich durch ein gleichmäßigeres Leistungs­ spektrum über das Signalband auszeichnet, so daß schmal­ bandige ECM-Störsignale viel leichter identifiziert werden können und von den empfangenen Kommunikationssi­ gnalen entfernt werden können.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm zur allgemeinen Darstellung der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer verallge­ meinerten Darstellung von Eingangs- und Ausgangssigna­ len. Ein Schaltkreis 21 beinhaltet eine Chirp-Fourier- Transformationsschaltung 23, die gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert ist und nachfolgend als Transformer bezeichnet wird. Ein Eingang 25 zu dem Fourier-Trans­ former 23 ist mit S(u) bezeichnet und stellt eine sich zeitlich variierende Wellenform dar, welche durch eine Pseudo-Zufalls-Variationsfrequenz charakterisiert ist, deren Amplitude innerhalb einer Hüllkurve konstant bleibt. Ein Ausgang 27 des Fourier-Transformers 23 ist mit S(t) bezeichnet, und ist ebenfalls eine sich zeit­ lich ändernde Funktion. S(t) wird durch eine Aufwärskon­ vertierungs-Einheit 29 geführt und über eine Antenne 40 abgestrahlt.

Um eine korrekte Beschreibung des Betriebes des Schalt­ kreises von Fig. 2 zu geben, ist es nötig, daß "Zeit" am Eingang des Fourier-Transformers 23 unterschiedlich be­ nannt wird zu der "Zeit" an diesem Ausgang. Zeit am Eingang des Fourier-Transformers 23 sei mit "u" be­ zeichnet, wohingegen Zeit an dessen Ausgang mit "t" be­ zeichnet ist. Aufgrund der allgemein bekannten Fourier- Transformationsbeziehung verhält sich die Variable u wie eine Frequenz, solange die Zeitfunktion am Ausgang des Fouriertransformers 23 betroffen ist. "u" sei somit als "Pseudofrequenz" bezeichnet.

Das Signal S(u) kann als ein Signal mit konstanter Am­ plitude bezeichnet werden, dessen Frequenz zwischen zwei gesetzten Eckfrequenzen gleichmäßig verteilt ist. Wie noch im Detail erläutert werden wird, kann das Signal S(u) durch einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO = voltage controlled oscillator) erzeugt werden und die beiden Eckfrequenzwerte können mittels herkömmlicher Schaltkreise realisiert werden. Frequenzänderungen rea­ gieren auf einen Pseudozufalls-Schlüsselstrom, der als Kodiersignal wirkt. Der Fourier-Transformer 23 wird be­ trieben, um vorhersagbar die Frequenzänderungen im Ein­ gangssignal S(u) in Variationen der Amplitude des Aus­ gangssignals S(t) zu "übersetzen". Die gleichmäßige Verteilung der Frequenz des Eingangssignals S(u) zwi­ schen den beiden Grenzwerten erzeugt ein Ausgangssignal S(t), welches über seinen Zeitverlauf im wesentlichen konstante Mittelausgangssignalstärke hat mit Spitzenam­ plitudencharakteristiken, die dem thermischen Rauschen ähnlich sind. Genauer gesagt, der Bereich der Variablen (u) kann als eine Mehrzahl von Signalspektralkomponenten betrachtet werden, welche entlang der Horizontalachse angeordnet sind, wobei jede hiervon gekennzeichnet ist durch eine im wesentlichen konstante Größe von S(u) und der Frequenz von S(u). Die charakteristische Arbeits­ weise des Fourier-Transformers 23 ist, jede der Spek­ tralkomponenten (u) um eine Zeit zu verzögern, die pro­ portional zur Frequenz von S(u) an dem zugeordneten Wert (u) ist.

Die Spektralkomponente der Pseudozufallsfrequenz u wird um ei­ nen Betrag verzögert, der proportional zur Ausgangsfre­ quenz des VCOs ist an dem Wert von u dadurch, daß S(u) einer Fourier-Transformation unterworfen wird. Es sei nun angenommen, daß diese Ausgangsfrequenzen gleichmäßig zwischen zwei Frequenzgrenzen verteilt sind und die Spektralkomponenten, die durch die Werte von u dargestellt werden, zeitlich im Ausgangssignal des Fou­ rier-Transformers gleichmäßig verteilt sind, so daß ein im wesentlichen konstantes Ausgangssignal erzeugt wird, dessen Amplitudenvariation ähnlich dem thermischen Rauschen ist. Eine weitere sinnvolle und nutzenswerte Charakteristik des Chirp-Fourier-Transfor­ mers 23 ist, daß, wenn die Größe des Eingangssignals konstant bleibt, das Leistungsspektrum des Aus­ gangs im wesentlichen konstant über die Bandbreite des Ausgangssignals ist. Diese Charakteristik wird verwen­ det, um das gewünschte Leistungsspektrum des Aus­ gangssignals zu erhalten, wobei die Frequenzmodulation S(u) vorhanden bleibt, um in S(t) Pseudozufalls-Ampli­ tudencharakteristiken zu erzeugen. Aufgrund der bekann­ ten Eigenschaften einer Fourier-Transformation wird die Bandbreite des Ausgangssignals S(t) durch die Dauer der Pulse S(u) bestimmt.

Das Ausgangssignal S(t) ist eine Kombination von Inpha­ se- und Quadratursignalkomponenten, wobei das zusam­ mengesetzte Signal eine Amplitude hat, die sich derart ändert, daß es für einen Beobachter wie thermisches Rauschen aussieht. Der konstante Verlauf des Leistungsspektrums des Ausgangssignals S(t) macht es weiterhin schwierig, das Vorhandensein des übertragenen Signals S(t) zu erkennen. Solange der Empfänger nicht synchron mit der Pulsrate des S(u) ist und einen Schlüsselstrom konform mit dem Schlüsselstrom erzeugen kann, der verwendet wird, die Frequenz von S(u) zu er­ zeugen, ist Empfang und Interpretation des übertragenen Signales äußerst schwer. Feindliche Störeinwirkungen werden somit erschwert.

In der Praxis kann das Signal S(u) als Pseudozufalls- FM-Signal innerhalb einer konstanten Hüllkurve betrach­ tet werden.

Ein Schaltkreis, der zur Erzeugung eines derartigen Si­ gnals geeignet ist, ist in der US-PS 4,697,157 beschrie­ ben. Eine andere Möglichkeit zur Signalerzeugung ist in der US-PS 4,644,299 beschrieben. Der Chirp- Fourier-Transformer 23 kann ebenfalls bekannten Aufbau haben.

Der Chirp-Fourier-Transformer 23 kann in Form eines herkömmlichen Gerätes realisiert werden, wie beispiels­ weise die SAW-Implementation des Chirp-Z-Transformers, der in der Lage ist, die Änderungsrate der Phase eines Eingangssignals in eine entsprechende Zeitverzögerung des Ausgangssignals umzusetzen.

Eine konstante mittlere Signalleistung am Ausgang des Fourier-Transformers 23 kann festgestellt werden bei einem Eingangssignal mit einer Pseudozufalls-Frequenz­ charakteristik mit gleichmäßiger Verteilung innerhalb der Maximal- und Minimalfrequenzgrenze. Aufbau und Ar­ beitsweise eines derartigen Gerätes ist beispielsweise von Rabiner et al. in "The Chirp z-Transform Algorithm", IEEE Transactions on Audio and Electro Acoustics, Vol. 17, Nr. 2, Juni 1969, Seiten 86 bis 92, und von L. B. Milstein, P. K., in "An Analysis of a Real-Time Transform Domain Filtering Digital Communication System-Part I: Narrow-Band Interference Rejection," IEEE Transactions an Communications, Vol. COM-28, Nr. 6, Seiten 816 bis 824 vom Juni 1980 beschrieben. Ein Merkmal der vorlie­ genden Erfindung ist die Verwendung eines derartigen Chirp-Fourier-Transformers in Kombination mit dem Pseu­ dorauschen-Strom, um die gewünschte Kombinationssi­ gnal-Charakteristik zu haben, d. h., konstante spektrale Leistungsdichte und rauschartige Amplitude des übertra­ genen Signales. Derartige Charakteristiken machen das übertragene Signal weniger angreifbar und weniger stör­ bar, wie bereits beschrieben. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß die In-Phase- und Quadraturkompo­ nenten des übertragenen Signals S(t) dazu neigen, Gauss'sche Formgebung zu habend, um somit noch wider­ standsfähiger gegenüber Störung in Form von "electronic support measures = ESM" zu sein.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß das Ausgangssignal S(t) eine größere Bandbreite hat, als normalerweise aus der gleichen Größe der Pulsdauer zu erwarten wäre. Die niedrigpegelige Amplitude und die große Bandbreite machen es sehr schwer, das übertragene Signal mittels einer Störausrüstung zu erkennen. Der konstante Verlauf des Leistungsspektrums erleichtert auch die Unterscheidung von jeglichem Störsignal, wie bereits beschrieben wurde. Die momentane Bandbreite des übertragenen Signales kann abhängig von anderen her­ kömmlichen Techniken modifiziert werden, um die Störan­ fälligkeit des übertragenen Signals mittels ECM-Störung weiter zu verringern. Die Vorverzerrung zur Entzerrung beim Vorhandensein bekannter ECM-Störung ist ebenfalls von Vorteil. Die Frequenzagilität und Spektralformung des Ausgangssignales kann durch eine gespeicherte Funktion bewerkstelligt werden, welche die durchzuführende Spek­ tralformung als Multiplizierer von S(u) vertritt. Dies kann verwendet werden, um die Wirksamkeit eines bekann­ ten Störers zu reduzieren. Somit schafft die Transformations­ bereichs-Synthese eine einsatzfähige und flexible Mög­ lichkeit, Wellenformen mit verteilten Spektren zu er­ zeugen, die gegenüber ECM-Störung resistent sind.

Fig. 3 zeigt in Blockdiagrammdarstellung die vorliegende Erfindung, wobei im größeren Detail die Struktur und das Verfahren dargestellt sind, die zur Realisierung der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines herkömm­ lichen binären PN-Stroms als Pseudozufälligkeits-Quelle anwendbar ist. Gemäß Fig. 3 ist das Eingangssignal in den Chirp-Fourier-Transformer 37 mit S(u) bezeichnet und hat eine interessierende Komponente, die in Antwort auf die Amplitude des Signals F(u) variabel ist. Das Signal F(u) wird aus dem Betrieb eines Integrators 31 und eines Schwellenwert- und Inverterschaltkreises 33 gewonnen. Die Implementation des Integrators 31 und des Schwellen­ wert- und Inverterschaltkreises 33 ist allgemein bekannt und somit auch für den vorliegenden interessierenden Fall für den Durchschnittsfachmann ohne Problem. Geeig­ nete Komponenten zur Durchführung von Funktion des In­ tegrators 31 und Schaltkreises 33, sowie eines span­ nungsgesteuerten Oszillators (VCO) 35 sind in der be­ reits erwähnten US-PS 4,697,157 dargelegt.

Das Ausgangssignal des VCO 35 ist eine Sinuswelle mit konstan­ ter Amplitude und variabler Frequenz unter Steuerung des Einganges des VCOs. Die Eingangsfrequenz des VCO sei mit F(u) bezeichnet. Aufgrund einer allgemein hinlänglich bekannten Fourier-Transformations-Beziehung ist das Auftreten einer jeglichen Zeitverzögerung T am Ausgang des Chirp-Transformers 37 entsprechend dem Auftreten eines Multiplikationsfaktors exp(-2 juT) am Eingang des Chirp-Transformers 37. Der Faktor exp(-2 juT) ent­ spricht einfach einem Sinus in der Pseudofrequenz-Va­ riablen u, wobei der Sinus eine Frequenz hat, die nume­ risch gleich T ist. Somit vertritt die Frequenzvariable F(u) numerisch die Zeitverzögerung am Ausgang des Chirp-Transformers 37.

Demzufolge ist in Fig. 4b die vertikale Achse in Zeit­ einheiten dimensioniert und zeigt die Frequenz F(u) am Ausgang des VCO. Um das Verständnis von Fig. 4b zu er­ leichtern, sei hier festgehalten, daß die Horizontalli­ nie bei F(u) = .500 den Zufallssägezahn F(u) bei einer Anzahl von Werten von u schneidet. Diese Werte vertreten die Ansammlung von Signalspektralkomponenten, die am Ausgang des Chirp-Transformers zum Zeitpunkt t = 0,50 auftreten.

Fig. 4 veranschaulicht auf graphischem Wege typische Wellenformen, die an unterschiedlichen Meßpunkten inner­ halb des Schaltkreises gemäß Fig. 3 vorliegen, so daß die Diagramme gemäß Fig. 4 zusammen mit Fig. 3 betrach­ tet werden sollten, um die dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besser verstehen zu können. Fig. 4a zeigt einen exemplarischen PN-Datenstrom, der in den Schaltkreis gemäß Fig. 3 eingegeben wird. Fig. 4b zeigt die frequenzvariable Funktion F(u), welche aus dem PN-Eingangssignal erhalten wird.

Fig. 4c zeigt die momentane Phase des Ausgangssignals von dem VCO 35, welches dem Chirp-Fourier-Transformer 37 eingegeben wird.

Fig. 4d und 4e zeigen die In-Phase- bzw. Quadraturkom­ ponenten, die von dem Chirp-Fourier-Transformer 37 aus­ gegeben werden. Fig. 4f zeigt die zusammengesetzte Hüllkurve des Signales S(t) gebildet aus den In-Phasen- und Quadratursignalen gemäß den Fig. 4d und 4e.

Fig. 4f zeigt die thermischem Rauschen ähnliche Ampli­ tudencharakteristik des Ausgangssignals, das gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltbar ist.

Es stellt sich für den Durchschnittsfachmann als selbstverständlich dar, daß dann, wenn die VCO-Ausgangsfre­ quenz pseudo-zufällig mit gleichmäßiger statistischer Verteilung ist, das Ausgangssignal des Chirp-Fourier- Transformers 37 pseudo-zufällig mit gleichmäßiger Zeit­ verteilung ist. Die Momentanfrequenz und Spannungspegel T und -T entsprechen den Grenzen der gleichmäßigen sta­ tistischen Verteilung von S(t).

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Erzeugung eines Pseudozufalls-Rauschsignals mit einem eine im wesentlichen konstante Amplitude aufweisenden Leistungsspektrum mit Frequenzmodulations­ schaltkreisen (31, 33, 35) zur Erzeugung eines ersten Analog­ signals (S(u)) aus einem digitalen Modulationssignal (PN), dadurch gekennzeichnet, daß

• a) das digitale Eingangssignal (PN) eine Amplitude hat, welche sich pseudozufallsartig zwischen zwei Amplitudenwerten ändert
• b) das erste Analogsignal eine im wesentlichen konstante Amplitude hat und seine Frequenz sich in Abhängigkeit von der Amplitude des digitalen Eingangssignals (PN) ändert,
• c) den Frequenzmodulationsschaltkreisen (31, 33, 35) ein Fourier-Transformationsschaltkreis (37) nachgeschaltet ist, der aus dem ersten Analogsignal (S(u)) durch Fourier-Trans­ formation ein zweites Analogsignal (S(t)) erzeugt, das ein im wesentlichen konstantes Leistungsspektrum hat und dessen Amplitude sich in Abhängigkeit von der Amplitude des digitalen Ein­ gangssignals (PN) ändert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des ersten Analogsignals (S(u)) sich zwischen zwei Frequenzgrenzen ändert und im wesent­ lichen gleichmäßig zwischen den beiden Frequenz­ grenzen verteilt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Amplitude des zweiten Analogsignals (S(t)) sich als Antwort auf Änderungen in der Fre­ quenz des ersten Analogsignals (S(u)) verändert.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das zweite Analogsignal (S(t)) rauschartige Amplitudencharakteristiken hat.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste Analogsignal (S(u)) eine Mehrzahl von Signalkomponenten umfaßt, wobei der Fourier-Transformationsschaltkreis (37) die Signalkomponenten zeitmäßig um einen Betrag entsprechend der Frequenz der Signalkomponenten verzögert.