DE4343510C2

DE4343510C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen des Basisbandsignals eines mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Signals

Info

Publication number: DE4343510C2
Application number: DE4343510A
Authority: DE
Inventors: Il-Keun Park
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2013-12-21
Also published as: FR2709629A1; JPH07107133A; US5459749A; KR950007344A; DE4343510A1; JP3283989B2; GB2281483B; FR2709629B1; GB9325552D0; GB2281483A; KR100311072B1

Description

Priorität: 31. August 1993 - Republik Korea - Nr. 93-17530.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein digitales Datenübertragungssystem, welches auf Kommunikationssysteme, wie über Satellit, bodengestützte Netze, Mobil- und Kabelkommunika tion, anwendbar ist, und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen des Basisbandsignals für ein mehr stufiges überlagertes amplitudenmoduliertes Signal, bei denen ein NRZ-(non-return-to-zero)Datenstrom empfangen und ein Ausgangs signal erzeugt wird, das auch in einem nicht-linearen Kanal eine schmale Frequenzbandbreite und kleine Seitenzipfel hat.

Digitale Kommunikationsverfahren haben verglichen mit den bestehenden analogen Kommunikationsverfahren hohe Zuverlässigkeit und ermöglichen die Übertragung von Information hoher Qualität. Digitale Kommunikationsverfahren liegen daher im Haupttrend moderner Informationskommunikation, und ihr Einsatz nimmt daher stetig zu. Die Trägerwellenparameter, beispielsweise Phase und Amplitude, werden in Übereinstimmung mit der zu übertragenden Information moduliert und übertragen. Die übertragenen Parameter werden dann im Empfänger demoduliert, wodurch die Daten wie derhergestellt werden.

Bei einem digitalen Modulator, der die digitalen Daten in eine durch den ausgewählten Übertragungskanal übertragbare Form umwandelt, wird die Leistung des Modulators durch die Charak teristika der Bandbreitenleistungsfähigkeit und der Leistungs fähigkeit bezüglich der elektrischen Energie bewertet.

Der Bedarf nach bandbreiten effizienten digitalen Modula tionsverfahren nimmt zu, damit größere Informationsmengen in einer beschränkten Frequenzresourcen-Umwelt verarbeitet können, in der benachbarte Träger in dicht benutzten Übertragungskanälen miteinander interferieren.

Wenn reine Digitaldaten ohne jede Änderung übertragen werden, ist die Bandbreite groß. Daher werden im allgemeinen die eingegebenen Daten moduliert und übertragen, nachdem die Bandbreite über eine Filterung oder andere Mittel beschränkt worden ist.

Hinzu kommt, daß eine gute Bandbreitenleistungsfähigkeit erzielt werden kann, indem eine Anzahl von Eingangsdaten-Bits zu einer Zeit in einer aus den Symbolen eines Mudulationssignals ausgewählten einzelnen Symboleinheit gesammelt und übertragen werden. D. h., ein einzelnes Symbol wird gebildet, indem die Eingangsdaten in Bit-Gruppen unterteilt werden, die aus k Bits bestehen. Wenn die aus k Bits bestehenden Daten so modulilert werden, daß die Amplitude oder der Phasenänderungsgrad im Verhältnis zu 2^k, was die Anzahl von Fällen ist, die k-Bit-Daten ausdrücken können, ist, läßt sich eine große Datenmenge auch ohne Ausweitung der Bandbreite auf dem Leistungsdichte-Spektrum übertragen. Der Grund hierfür ist der, daß die Bandbreite proportional zur Symbolübertragungsgeschwindigkeit, d. h. dem Reziproken des Datensymbolzykluses, ist und durch Änderungen der Amplitude oder Phase unberührt bleibt. Dies wird Mehrstufen- Modulation (multi-level modulation) genannt.

Die Erfindung zielt auf die Gewinnung eines bandbreiten effizienten Modulationssignals in einem digitalen Übertragungs system, und insbesondere auf die Schaffung der Funktion der Erzeugung eines gefilterten mehrstufen-modulierten Basisbandsi gnals ab.

Gemäß einem weithin verwendeten Modulationsschema für digitale Datenübertragungssysteme modulieren die Phasenumtastung (phase shift keying; PSK) und Pulsamplitudenmodulation (PAM) die Phase bzw. Amplitude einer Trägerwelle in Übereinstimmung mit den Eingangsdaten eines Binärcodes. Wenn ein einzelnes Eingangs datum eines Binärcodes moduliert wird, indem es einer einzelnen Phase zugeordnet wird, wird dies binäre Phasenumtastung (BPSK) genannt.

Ferner wird ein Modulationsverfahren, bei welchem zwei Signale durch die BPSK-Modulation für eine Unterteilung in eine In-Phase und Quadratur-Phase auf dem Signalraum eingerichtet werden, Quadratur-Phasenumtastung (quadrature-phase-shift-keying; QPSK) genannt. Die Eingangsdaten, die einer Phase einer einzelnen Trägerwelle entsprechen, sind dabei Zwei-Bit-Daten.

Dementsprechend ist bei Übertragung der gleichen Datenmenge die Bandbreite auf dem Leistungsdichte-Spektrum, die durch das QPSK-Signal eingenommen wird, halb so groß wie die des BPSK- Signals. Anders ausgedrückt heißt dies, daß das QPSK-Verfahren zweimal die Information des BPSK-Verfahrens in der gleichen Bandbreite übertragen kann. Damit wird ein bandbreiteneffizientes Modulationsverfahren, beispielsweise 8-PSK oder 16-PSK einge führt.

In PAM liegt ein Symbolpunkt zur Darstellung der Mehrstufen amplitude von Eingangsymbolen, wie oben beschrieben, auf dem Signalraum. Das Mehrstufen-Quadraturamplitudenmodulations- (QAM-)Signal wird dann durch Zuordnen des Symbolpunktes zu den Mehrbit-Eingangsdaten gewonnen.

Wie oben beschrieben nimmt die durch ein Symbol im Einzel signalraum übertragene Information in dem Maße zu, wie der Grad der Mehrstufigkeit höher wird, was zu einem bandbreiteneffizien teren Modulationsverfahren führt.

Wenn die Eingangsdaten aus den oben beschriebenen Modula tionsverfahren moduliert und übertragen werden, nimmt jedoch das Modulationssignal eine sehr große Bandbreite ein. Vor der Übertragung wird daher die Bandbreite des Modulationsignals begrenzt, um eine hohe Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten.

Hierbei wird im allgemeinen ein Verfahren, welches unter Verwendung eines angehobenen Kosinusfilters, das die Nyquist- Theorie erfüllt, ein bandbreitenbegrenztes Signal formt und dann überträgt, verwendet. Wenn jedoch ein Hochleistungsverstärker in einem nicht-linearen Bereich, d. h. in Sättigung, zur leistungs effizienteren Übertragung betrieben wird, breiten sich die Seitenzipfel aus, was, wie weithin bekannt ist, zu einer ernsthaften Störung benachbarter Kanäle führt.

Außerdem nimmt Jitter, d. h. eine Zeitdifferenz, die erzeugt wird, wenn das Signal den Null-Pegel durchquert, mit Beschränkung der Bandbreite zu, wodurch Schwierigkeiten bei der Wiederher stellung der Zeitlage des Symbols in einem Demodulator verursacht werden.

Leistungs- und bandbreiteneffiziente Digitalsignal-Über tragungssyssteme zur Vermeidung der obigen Erscheinung sind in US-PS 4 339 724 und US-PS 4 644 565 beschrieben.

Nach den obigen Patenten erzeugte Signale produzieren zwei Pulsformen, die einem Einzelbit des Eingangsdatenstroms, der ein NRZ-geformter Binärcode ist, entsprechen. Die Signale der produzierten Pulsformen, d. h. eine Doppelintervall-Angehoben kosinus-Puls und ein gewöhnlicher Angehobenkosinus-Puls werden gemäß dem Überlagerungsverhälnis (Signal "A" der Fig. 1) überlagert und dann über einen Ausgang ausgegeben. Damit wird ein Überlagerungsmodulationsbasisbandsignal erzeugt, welches eine Amplitudenfluktuation minimiert.

Demenstsprechend tritt nur ein leichtes Wiederanwachsen der Seitenzipfel auf, und die Fehlermöglichkeit ist auch dann niedrig, wenn das überlagerte Modulationssignal, bei dem das überlagerte Modulationsbasisbandsignal, d. h. der modulierte Träger, der unter Verwendung des obigen überlagerten Modulations basisbandsignals gewonnen ist, verwendet wird, über einen nicht linearen Verstärker verstärkt und über einen Kommunikationskanal übertragen wird. Es läßt sich daher ein bandbreiteneffizientes und leistungseffizientes Modulationssignal gewinnen, während die Inter-Symbol-Interferenz (ISI) zwischen den Jitter und dem Code des übertragenen Anschlusses nicht auftritt.

Insbesondere in der US-PS 4 644 565 lassen sich die Hauptzipfelbandbreite und die Seitenzipfelamplitute im Leistungs dichte-Spektrum durch Steuerung der Überlagerung (A) steuern, was heißt, daß eine geeignet gesteuerte Bandbreite für ein digitales Übertagungssystem möglich ist. Auch ist, wenn die Überlagerung (A) gleich eins ist, das modulierte Ausgangssignal identisch mit dem der US-PS 4 339 724.

Das technische Gebiet und die Charakteristika der obigen beiden Patente sind ähnlich. Daher werden die mit den obigen Patenten erzeugten Signale "überlagerte amplitudenmodulierte Basisbandsignale" genannt.

Zum Unterschied von einem herkömmlichen Filter, welches einen Widerstand, eine Induktionsspule, einen Kondensator und einen Operationsverstärker nach den Charakteristika des über lagerten amplitudenmodulierten Basisbandsignals enthält, verwenden die Vorrichtungen gemäß der beiden Patente zur Erzeugung der überlagerten amplitudenmodulierten Basisbandsignale eine nicht-lineare Methode zur Gewinnung des gefilterten und modulierten Signals. D. h., die Vorrichtungen gemäß den beiden Patenten erzeugen eine Vielfachheit von bandbreitenbegrenzten Pulswellenformen, die einem Ausgangssignal des überlagerten amplitudenmodulierten Basisbandsignals entsprechen. Dann wird die Pulswellenform, die unter den gemäß dem Muster von Eingangsdaten erzeugten Wellenformen ausgewählt worden ist, ausgegeben, um so ein gefiltertes und moduliertes Signal zu gewinnen.

Auch erzeugen die Methoden der obigen Patente ein modulier tes Signal aus einem einzelnen Strom von Eingangsdaten und stellen keine Mehrstufen-Amplitudenmodulationsmethoden dar.

Die Puls-Antwortscharakteristik y(t) ist theroretisch so erforderlich, daß das mehrstufige überlagerte amplitudenmodulier te Basisbandsignal folgendermaßen gewonnen wird

Hierbei ist a_n die Amplitude des Mehrstufensignalraums, ausgedrückt durch die Eingangsdaten zu einem Zeitpunkt n und entspricht einem Element der Menge bestehend aus ± 1, ± 3, ± 5, . . . ± (√M - 1), wenn die Überlagerungzahl M ist. Außerdem ist s(t) eine Basisbandsignal-Pulsantwort zu dem überlagerten amplitudenmodulierte Basissignal, welche folgender maßen ausgedrückt wird.

wobei A ein Überlagerungsgrad und Ts eine Symboldauer ist.

Zur Gewinnung des Basisbandsignals der Mehrstufenüber lagerungs-Amplitudenmodulation wird das Element, das die Basis bandwellenform bildet, wenn das Überlagerungs-Amplitudenmodulationssignal mehrstufenüberlagerungsamplitudenmoduliert wird, in der Vorrichtung erzeugt. Dann wird eine ausgewählte Form der Pulswellenformen, die gemäß der Eingangsdatenform erzeugt worden sind, ausgegeben.

Mit Zunahme der Anzahl der Mehrstufen nimmt auch die Anzahl von Pulswellenformen geometrisch zu, und der Vorgang des Auswählens und Ausgebens einer Pulswellenform von den Puls wellenformen wird komplizierter, wodurch die Komplexität der Vorrichtung zunimmt.

Ein weiteres herkömmliches Verfahren zur Gewinnung des Mehrstufenüberlagerungs-Amplitudenmodulationssignals ist ein Verfahren, bei welchem die Pulsantwort des Mehrstufen-Amplituden modulations-Basisbandsignals abgetastet und ein Digitalfilter, welches den Wert des abgetasteten Signals als seinen Koeffizien ten hat, verwendet wird. Dieses Verfahren erfordert, daß in dem Maße, wie die Anzahl der Mehrstufen zunimmt, verschiedene Digitalfilter parallel in Korrelation zur Mehrstufenzunahme hinzugefügt werden. Dies hat zur Folge, daß der Aufbau und die Komplexität der Schaltung zunimmt.

Alle herkömmlichen Verfahren zur Erzeugung eines mehr stufigen überlagerten amplitutenmodulierten Basisbandsignals erzeugen ein überlagertes amplitutenmoduliertes Signal, welches eine bestimmte Anzahl von Mehrstufen hat. Wenn daher die Anzahl der Mehrstufen im Hinblick auf Flexibilität des Übertragungs systems geändert werden sollte, sollten einige der erzeugten Pulswellenformen je nach Änderung eingeschlossen oder weggelassen werden.

Da im schlimmsten Fall alle Schaltkreiselemente, wie etwa Digitalfilter, entsprechend der Änderung der Zahl von Mehrstufen geändert werden müssen, verkompliziert bei der Durchführung einer solchen Aufgabe das herkömmliche Verfahren die Änderung der Anzahl der Mehrstufen übermäßig, weshalb es nicht flexibel ist.

Ein weiteres Verfahren zur Änderung der Anzahl an Mehrstufen bei dem herkömmlichen Verfahren zur Erzeugung eines mehrstufigen überlagerten amplitutenmodulierten Basisbandsignals besteht darin, daß die für die Anzahl der Mehrstufen relevanten Puls signale in der Vorrichtung zuerst vorgesehen werden und das Puls signal entsprechend der Anzahl der benötigten Mehrstufen ausgewählt und verwendet wird. Dieses Verfahren hat ebenfalls eine umfangreiche und komplizierte Schaltung im Gefolge.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen des Basisbandsignals eines mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Signals zu schaffen, die die Bandbreiten und Leistungseffizienz, das heißt die Grundcharakteristik des mehrstufigen überlagerten amplituden modulierten Signals mit einem einfachen Aufbau aufrechterhalten, wobei ein Basisbandimpuls in der Minimalüberlagerungsamplituden modulations verwendet wird, womit die Nachteile des herkömmlichen Verfahrens beseitigt sind, welches alle Impulswellenformen erfordert, die den einzelnen mehrstufigen überlagerten modulier ten Ausgangssignalen entsprechen.

Ferner schafft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen des Basisbandsignals eines mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Signals, die ein mehrstufiges überlagertes amplitudenmoduliertes Basisbandsignal entsprechend der Anzahl seiner Mehrstufen durch eine einfache Änderung der Vorrichtung liefern können, wenn für eine bessere Systemflexibi lität eine Änderung der Anzahl der Mehrstufen gewünscht wird.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen des Basisbandsignals für ein mehr stufiges überlagertes amplitudenmoduliertes Signal zu schaffen, die durch einfache Änderung der Vorrichtung anwendbar sind, wenn der Benutzer die Übertragungsgeschwindigkeit der Eingangsdaten und das Maß an Überlagerung A zur Systemflexibilität im Lei stungsdichtespektrum ändern möchte.

Dazu liefert die Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen des Basisbandsignals eines mehrstufigen überlagerten amplitudenmodu lierten Signals, welche Datenverzögerungseinrichtungen zum parallelen Eingeben von Daten mit k Bit, wobei k eine bestimmte Zahl ist, zum Verzögern der k Bit Daten um einen bestimmten Symbolzyklus und zum Ausgeben der verzögerten k Bit Daten, Signalstufenumwandlungseinrichtungen zum Umwandeln der k Bit Daten und verzögerten k Bit Daten in einen Amplitudenwert, der aus einer Amplitudenwertemenge gewählt ist, deren Mächtigkeit in einem bestimmten Signalraum gleich 2^k ist, und zum Ausgeben des resultierenden Amplitudenwertes, Operatoreinrichtungen zum Ausführen einer Operation an den umgewandelten k Bit Daten und den verzögerten k Bit Daten, um ein bestimmtes Steuersignal zu erzeugen, einen ersten Impulsgenerator zum für den Symbolzyklus wiederholten Erzeugen eines Impulses cos (πt/T) mit Kosinuswel lenform, der mit dem Basissymboltakt des Eingangsdatenstroms synchronisiert ist, einen zweiten Impulsgenerator zum für den Symbolsyklus wiederholten Erzeugen eines Impulses -K(1 - A)cos(2πt/T) mit Kosinuswellenform, der mit dem Basissymboltakt des Eingangsdatenstromes synchronisiert ist und ein bestimmtes Maß A an Überlagerung und eine Konstante K hat, und eine Signalsyntheseeinrichtung zum Erzeugen eines bestimmten Basissig nals aus dem Impuls cos (πt/T) mit Kosinuswellenform und dem Impuls -K(1 - A)cos(πt/T) mit Kosinuswellenform, die von dem ersten und dem zweiten Impulsgenerator erzeugt werden, mittels des bestimmten Steuersignals, das von der Operatoreinrichtung kommt, aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen des Basisband signals eines mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Signals umfaßt die Schritte (a) des parallelen Eingebens von k Bit Daten, der Verzögerung der k Bit Daten um einen bestimmten Symbolzyklus und der Ausgabe der verzögerten k Bit Daten, (b) der Umwandlung der k Bit Daten und der verzögerten k Bit Daten in einen Amplitudenwert, der aus einer Amplitudenwertemenge gewählt ist, deren Mächtigkeit in einem bestimmten Signalraum gleich 2^k ist, und des Ausgebens des resultierenden Amplitudenwertes, (c) der Ausführung einer Operation an den k Bit Daten, die im Schritt (b) umgewandelt wurden, und den verzögerten k Bit Daten und der Erzeugung eines bestimmten Steuersignals, (d) der für den Symbolzyklus wiederholten Erzeugung eines ersten Impulses cos(πt/T) mit Kosinuswellenform, der mit dem Basissymboltakt des Eingangsdatenstromes synchronisiert ist, (e) der für den Symbolzyklus wiederholten Erzeugung eines zweiten Impulses -K(1 - A)cos(2πt/T) mit Kosinuswellenform, der mit dem Basissymboltakt des Eingangsdatenstromes synchronisiert ist und ein bestimmtes Maß A an Überlagerung und eine Konstante K hat, und (f) der Erzeugung eines bestimmten Basisbandsignals aus dem ersten und dem zweiten Impuls mit Kosinuswellenform mittels des bestimmten Steuersignals, das durch die Operation erzeugt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Aus führungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen

Fig. 1 in einem Blockschaltbild den Aufbau eines Aus führungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen des Basisbandsignals eines mehrstufigen überlagerten amplituden modulierten Signals zeigt,

Fig. 2 in einer linearen graphischen Darstellung die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zeigt, wobei vier Amplituden durch ein Symbol ausgedrückt (vorausgesetzt, daß die Anzahl der Stufen gleich 4 ist) und in dem Signalraum angeordnet sind,

Fig. 3 eine Tabelle zur Erläuterung des Falles zeigt, in dem die Anzahl der Stufen gleich 4 ist, wobei die Arbeitsweise der in den Fig. 1 und 6 dargestellten Vorrichtung wiedergegeben ist,

Fig. 4 ein Augenmusterdiagramm zeigt, das das mehrstufige überlagert amplitudenmodulierte Basisbandsignal wiedergibt, das von der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ausgegeben wird, und zwar für den Fall, daß die Anzahl der Stufen gleich 4 ist und das Maß an Überlagerung gleich 0,8 ist,

Fig. 5 ein Leistungsspektumdiagramm des mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Basisbandsignals zeigt, das von der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ausgegeben wird, und zwar für den Fall, daß die Anzahl der Stufen gleich 4 ist und das Maß an Überlagerung gleich 0,8 ist,

Fig. 6 in einem Blockschaltbild eine Vorrichtung zum Erzeugen des Basisbandsignals eines mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Signals gemäß eines weiteren Ausführungs beispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, und

Fig. 7 eine lineare graphische Darstellung der Arbeitsweise der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung zeigt, wobei vier Amplituden und Raumzahlen durch ein Symbol ausgedrückt (vor ausgesetzt, daß die Anzahl der Stufen gleich 4 ist) und im Signalraum angeordnet sind.

Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau einer Vorrichtung zum Erzeugen des Basisbandsignals eines mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Signals gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung umfaßt einen Signalstufenwandler oder Signalpegelwandler 1, einen Datenverzögerer 2, eine Operations vorrichtung oder Rechenvorrichtung 3, einen ersten Pulsgenerator 4, einen ersten Inverter 5, einen ersten Selektor 6, einen ersten Verstärker 7, einen ersten Addierer 8, einen zweiten Puls generator 9, einen zweiten Inverter 10, einen zweiten Selektor 11, einen zweiten Verstärker 12 und einen zweiten Addierer 13.

Zu übertragende NRZ-Daten S1 bestehen aus k Bits und werden auf den Eingang des Signalstufenumwandlers 1 und den Eingang des Datenverzögerers 2 gegeben. Dabei wird der auf den Datenver zögerer 2 gegebene Datenstrom um einen Symbolzyklus verzögert und dann, nach Umwandlung in ein Verzögerungssignal S2, auf einen weiteren Eingang des Signalstufenumwandler 1 gegeben.

Die auf den Signalstufenumwandler 1 gegebenen beiden Gruppen von Daten S1 und S2 werden zur Ausgabe in die entsprechende Amplitudenwerte S3 und S4 im Signalraum umgewandelt. Die beiden Ausgangswerte S3 und S4 werden auf die beiden Eingänge der Rechenvorrichtung 3 gegeben.

Die der Rechenvorrichtung 3 eingegebenen zwei Spannungswerte ergeben die verschiedenen Signalkomponenten, die für jedes Funktionselement erforderlich sind. Im einzelnen wird das Ausgangssignal B auf den Verstärkungssteueranschluß des ersten Verstärkers 7, das Ausgangssignal C auf den Steueranschluß des ersten Selektors 6, das Ausgangssignal D auf einen Eingang des ersten Addierers 8, das Ausgangssignal E auf den Verstärkungs steueranschluß des zweiten Verstärkers 12 und das Ausgangssignal F auf den Steueranschluß des zweiten Selektors 11 gegeben.

Ein Eingangsdaten-Basissymboltakt S5 wird in zwei Pfade zerteilt, von denen einer mit dem Eingang des ersten Puls generators 4 und der andere mit einem Eingang des zweiten Pulsgenerators 9 verbunden ist.

Der erste und zweite Pulsgenerator 4 und 9 erzeugen die Kosinuswellenformen-Pulse cos (πt/T) und 0,5(1 - A)(1 - cos2πt/T) welche mit Symboltakten S5 synchronisiert sind. Diese Ein richtungen können durch Verwendung entweder eines Speicher elements oder eines Bandpaß-Filters strukturiert sein. Hierbei entspricht ersteres der Methode, das gewünschte Signal als eines auszugeben, welches mit einem Symboltakt, der von einem Speicher zum Speichern der nach den obigen Ausdrücken berechneten Abtastwerte ausgegeben wird, synchronisiert ist, und letzteres dem Verfahren, das gewünschte Signal auszugeben, indem Elemente des Symbolsignals über Bandpaßfilterung extrahiert werden.

Das Ausgangssignal S6 wird erneut in zwei Pfade unterteilt, von denen einer mit einem Eingang des ersten Selektors 6 und der andere über den ersten Inverter 5 invertiert und mit dem anderen Eingang des ersten Selektors 6 verbunden wird.

Gemäß dem von der Rechenvorrichtung 3 gelieferten C-Signal wählt der erste Selektor 6 eines von den beiden Eingangssignalen aus und gibt es aus. Das ausgewählte Ausgangssignal wird dann dem Eingang des ersten Verstärkers 7 zugeführt.

Der erste Verstärker 7 verstärkt das Eingangssignal gemäß dem Ausgangssignal B, welches eine von der Rechenvorrichtung 3 gelieferte Verstärkungssteuerspannung ist. Das verstärkte Eingangssignal wird einem Eingang des ersten Addierers 8 zugeführt.

Der erste Addierer 8 summiert die Ausgabe des ersten Verstärkers 7 und das von der Rechenvorrichtung 3 gelieferte Ausgangssignal D und liefert das Ergebnis auf einen Eingang des zweiten Addieres 13.

Das Ausgangssignal S8 des zweiten Pulsgenerators 9 wird auch in zwei Pfade unterteilt, von denen eine Seite mit einem Eingang des zweiten Selektors 11 und die andere Seite durch den zweiten Inverter 10 invertiert und mit dem anderen Eingang des zweiten Selektors 11 verbunden wird.

Der zweite Selektor 11 wählt eines von den beiden Eingangs signalen abhängig von dem von der Rechenvorrichtung 3 gelieferten Ausgangssignal F aus, und das Ausgangssignal wird auf den Eingang des zweiten Verstärkers 12 gegeben.

Der zweite Verstärker 12 verstärkt das Eingangssignal abhängig vom Ausgangssignal E, d. h. einer Verstärkungssteuer spannung, die durch die Rechenvorrichtung 3 geliefert wird, und das verstärkte Ausgangssignal wird dem anderen Eingang des zweiten Addieres 13 zugeführt.

Der zweite Addierer 13 summiert die Ausgaben des zweiten Verstärkers 12 und des ersten Addierers 8 und gibt das ab schließende Ausgangssignal S10 aus.

Der Signalprozessor wird nun hinsichtlich seines Arbeitens in größeren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 3 beschrieben.

Zur Erleichterung des Verständnisses wird als Beispiel der Fall beschrieben, daß das Basisbandsignal erzeugt wird, das für ein vier-Stufen-(2-Bit-) überlagertes Modulationssignal erforder lich ist. Die beiden Bits werden dabei als NRZ-Daten S1 während eines Symbolzykluses eingeben, und die mehrstufigen amplitutenmo dulierten Basisbandsignale, die den vier Symbolen im Signalraum entsprechen, ausgegeben.

In dem Beispiel ist der erste Selektor 6 so ausgelegt, daß er, wenn der Wert des Ausgangssignals C der Rechenvorrichtung 3 größer als null ist, das Ausgangssignal S7 des ersten Inverters 5 auswählt und ausgibt, und andernfalls (C < 0) das Ausgangssignal S6 des ersten Pulsgenerators 4 auswählt und ausgibt. Ferner ist der zweite Selektor 11 so ausgelegt, daß er, wenn der Wert des Ausgangssignals F der Rechenvorrichtung 3 größer als null ist, das Ausgangssignal S9 des zweiten Inverters 10 auswählt und ausgibt, und andernfalls (F < 0) das Ausgangssignal S8 des zweiten Pulsgenerators 9. Ferner werden die Verstärkungsfaktoren des ersten und zweiten Verstärkers 7 und 12 so ausgelegt, daß sie den Spannungswerten von Signalen B bzw. E entsprechen. Dement sprechend verstärken dann, wenn die Werte der Ausgangssignale B und E eins bzw. drei sind, der erste und zweite Verstärker 7 und 12 die Eingangssignale mit einem Faktor 1 bzw. 3.

Fig. 2 veranschaulicht das Arbeiten der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung. Hierbei werden die vier Amplituden im Signalraum angeordnet, wenn die Anzahl der Mehrstufen (M) gleich 4 ist. Die Anordnung und obigen Annahmen dienen nur der Erläuterung und können vom Entwerfer abhängig von den Systemerfordernissen geändert werden.

Fig. 3 zeigt Wellenformen eines jeden Teils der Vorrichtung für den Fall, daß der Eingangs-NRZ-Datenstrom in der Reihenfolge 00, 01, 00, 00, 11, 10, 10, 01, 11, 00, 01 eingegeben wird.

Wie in obigem Beispiel gezeigt, werden die durch zwei Bits pro Symbolperiode eingegebenen NRZ-Daten S1 und die verzögerten Daten S2, bei welchen die NRZ-Daten um einen Symbolzyklus durch den Datenverzögerer 2 verzögert sind, dem Signalstufenumwandler 1 eingegeben. Der Signalstufenumwandler 1 gibt dann die auf die für die Rechenvorrichtung 3 benötigten Signalstufen umgewandelten Signale S3 und S4 aus.

Die Stufen bzw. Werte der Signale S3 und S4 sind dabei gleich den Amplituden, die den NRZ-Daten im Signalraum ent sprechen.

Dementsprechend ist, wie in Fig. 3 angegeben, das Ausgangs signal S4 identisch mit dem Ausgangssignal S3 für den vorherge henden Symbolzyklus.

Die Ausgangssignale S3 und S4 werden der Rechenvorrichtung 3 zugeführt und nach den folgenden Ausdrücken (3) bis (7) verrechnet. Damit läßt sich das Steuersignal und die Steuer spannung, die für jeden Teil des Prozessors erforderlich sind, gewinnen.

Für die Zahl 1, wie sie auf der Zeitachse der Fig. 3 markiert ist, d. h., wenn die vorhergehenden Eingangsdaten "00" und die aktuellen Eingangsdaten "01" sind, sind die Ausgangs signale S3 und S4 -1 bzw. -3. Daher sind die Ausgaben der Rechenvorrichtung 3 die folgenden:

Dementsprechend erhält der erste Selektor 6 das Ausgangs signal C als Steuersignal und wählt -cos(πt/T), d. h., das Ausgangssignal S7 des ersten Inverters 5 (per obiger Annahme) aus, da der Wert des C-Signals größer als null ist. Das ausge wählte -cos(πt/T) wird auf den ersten Verstärker 7 ausgegeben.

Im ersten Verstärker 7 wird, da der Wert des Ausgangssignals B, welches ein Verstärkungssteuersignal ist, eins ist, das Eingangssignal mit dem Faktor eins verstärkt, was bedeutet, daß das Eingangssignal direkt auf den ersten Addierer 8 übertragen wird.

Im ersten Addierer 8 werden das Ausgangssignal des ersten Verstärkers 7 und das Ausgangssignal D, das von der Rechenvor richtung 3 geliefert wird, summiert. Hierbei ist mit einem Wert des Ausgangssignals D von minus zwei das Summationsergebnis das Signal S7 verschoben auf einen Spannungswert von minus zwei.

Der zweite Selektor 11 erhält das Ausgangssignal F als ein Steuersignal. Da jedoch der Wert des Ausgangssignals F kleiner als null ist, wird das Ausgangssignal S8, welches sich als 0,5(1 - A)(1 - cos(2πt/T)) ausdrückt, ausgewählt und auf den zweiten Verstärker 12 ausgegeben (per obiger Annahme).

Da der Wert des Ausgangssignals E, welches ein Verstärkungs steuersignal ist, vier ist, wird das Eingangssignal mit einem Faktor vier verstärkt und auf den zweiten Addierer 13 übertragen.

Im zweiten Addierer 13 wird das Ausgangssignal des Addierers 8, welches die Summation des Ausgangssignals des ersten ersten Verstärkers 7 und des Steuersignals D ist, einem positiven Eingang zugeführt, während ein negativer Eingang des zweiten Addierers die Ausgabe des zweiten Verstärkers 12 erhält. Die beiden Eingaben werden summiert, so daß die Ausgabe des zweiten Verstärkers vom Ausgangssignal des ersten Addierers subtrahiert wird, und dann wird das vierstufige überlagerte amplutidenmodu lierte Basisbandsignal, d. h. S10, ausgegeben.

Das vierstufige überlagerte amplitudenmodulierte Basisband signal, das als S10 in Fig. 3 gezeigt ist, wird für die folgenden Symbolzyklen mit dem gleichen Vorgang wie oben ausgegeben.

Wenn die Mehrstufenanzahl geändert werden muß, wird die Anzahl (k) von Bits, die ein Symbol von Daten bilden, ebenfalls geändert. Die Amplitudenstufe des mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Basisband-Ausgangssignals bildet sich also unter 2^k Amplitudenstufen, womit die einfache Generierung des mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Basisbandsignals auf der gewünschten Stufe möglich wird.

Das mit dem gegenständlichen Prozessor erzeugte Signal wird anstelle des Ausgangssignals des Bandbreitenbegrenzungsfilters verwendet, das im Inphasen-Kanal und dem Quadraturphasen-Kanal des nach der Offset-Quadratur-Amplitudenmodulations- (OQAM-)Methode arbeitenden Vorrichtung existiert. Als Ergebnis wird das 16-stufige überlagerte Quadratur-Amplitudenmodulations- (16-SQAM-)Signal erzeugt.

Fig. 4 ist ein Augenmusterdiagramm des vierstufigen überlagertigen amplitudenmodulierten Basisbandsignals, das ausgegeben wird, wenn die Anzahl (M) der Mehrstufen vier und der Grad (A) der Überlagerung 0,8 ist, wie in Fig. 1 gezeigt. Fig. 4 entspricht korrekt der Charakteristik des mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Basisbandsignals, wie es sich aus theoretischem Beweis ergibt.

Fig. 5 zeigt den Vergleich zwischen anderen Modulationsver fahren und dem gegenständlichen Verfahren im Hinblick auf das normierte Leistungsdichtespektrum, wenn das mehrstufige über lagerte Quadratur-Amplitudenmodulationssignal, das unter Verwendung des mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Basisbandsignals erhalten worden ist, mit einem Verstärker verstärkt wird, der im nicht-linearen Bereich arbeitet. Außerdem sind die Bedingungen eines jeden in Fig. 5 gezeigten Spektrums die folgenden:

a) 16-SQAM mit A = 0,5 (nicht-linearer Kanal)
b) 16-SQAM mit A = 0,8 (nicht-linearer Kanal)
c) 16-SQAM mit A = 1,0 (nicht-linearer Kanal)
d) 16-SQAN mit A = 0,8 (linearer Kanal)
e) 16-QAM mit α = 0,5 (nicht-linearer Kanal)
f) MSK (nicht-linearer Kanal).

Hierbei ist α der Roll-off-Faktor eines Filters vom angehobenen Kosinus-Typ.

Ferner ist f die Frequenz des modulierten Signals, während f_c eine Trägerfrequenz und T_b eine Bit-Dauer ist.

Wie in Fig. 5 veranschaulicht, hat das normierte Leistungs dichtespektrum gemäß der Erfindung eine gute Charakteristik, wo die Bandbreite enger ist, und das Wiederanwachs-Phänomen der Seitenzipfel tritt weniger auf verglichen mit dem Minimumumtast- (MSK-)Verfahren oder mit dem Merhstufen-Quadratur-Amplitudenmodu lations-(M-QAM-)Verfahren mit Filter mit angehobenem Kosinus.

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, welches eine Vorrichtung zum Erzeugen des Basisbandsignals für ein mehrstufiges über lagertes amplitudenmoduliertes Signal gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Der Aufbau dieser Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert.

NRZ-Daten S1, die aus zu übertragenden k Bits gebildet sind, werden den Eingängen des Signalstufenumwandlers 1 und Verzögerers 2 über betreffende Übertragungspfade zugeführt. Der dem Ver zögerer 2 eingegebene Datenstrom wird um einen Symbolzyklus verzögert und bildet ein Ausgangssignal S2, welches auf einen Eingang des Signalstufenumwandlers 1 gegeben wird.

Die beiden dem Signalstufenumwandler 1 eingegebenen Gruppen von Daten S1 und S2 werden in Ausgangssignale S11 bzw. S12 umgewandelt, die den Amplitudenwerten im relevanten Signalraum entsprechen, und werden ausgegeben, und die beiden Ausgangs signale S11 und S12 werden auf die beiden Eingänge der Rechenvor richtung 3 gegeben.

Die der Rechenvorrichtung eingegebenen zwei Ausgangssignale S11 und S12 ergeben die Signalkomponenten, die für jedes Element des gegenständlichen Prozessors erforderlich sind. In einem ersten Subtrahierer 20 werden die beiden Ausgangssignale S11 und S12 erhalten, und der Differenzwert B' (S11 - S12) zwischen den beiden Ausgangssignalen wird ausgegeben und auf einen ersten Eingang eines ersten Multiplizierers 24 geliefert. In einem dritten Addierer 21 wird die Summe der beiden Eingangssignale, d. h. das Ausgangssignal S13 (S11 + S12) für einen Eingang eines zweiten Subtrahierers 22 geschaffen. Ein extern bereitgestellter M + 1 Wert (wobei M die Mehrstufenanzahl ist) wird einem weiteren Eingang des zweiten Subtrahierers 22 zugeführt. Der Differenzwert D' zwischen den beiden Eingangssignalen, d. h. S13 - (M + 1) wird ausgegeben und auf die Eingänge eines vierten Addierers 25 und eines zweiten Multiplizierers 27 gegeben.

Der eingegebene Datenbasissymboltakt S5 wird in zwei Pfade aufgeteilt, von denen einer mit einem Eingang eines dritten Pulsgenerators 23 und der andere mit einem Eingang eines vierten Pulsgenerators 26 verbunden ist.

Der Ausgang des dritten Pulsgenerators 23 ist mit einem Eingang des ersten Multiplizierers 24 verbunden, wo das Ausgangs signal B' des ersten Subtrahierers 20 und die Ausgabe des dritten Pulsgenerators 23 multipliziert werden. Das resultierende Produkt wird einem Eingang eines vierten Addierers 25 zugeführt.

Im vierten Addierer 25 wird das durch den ersten Multipli zierer 24 bereitgestellte Signal dem einen Eingang und das Ausgangssignal D' des zweiten Subtrahierers 22 dem anderen Eingang eingegeben. Der Summenwert der beiden Eingaben wird dann ausgegeben und einem Eingang eines fünften Addierers 28 zu geführt.

Der Ausgang eines vierten Pulsgenerators 26 wird auf einen Eingang des zweiten Multiplizierers 27 gegeben, wo das Ausgangssignal D' des zweiten Subtrahierers 22 und die Ausgabe des vierten Pulsgenerators 26 multipliziert werden. Das resultierende Produkt wird auf einen Eingang des fünften Addierers 28 gegeben.

Im fünften Addierer 28 wird das vom zweiten Multiplizierer 27 gelieferte Signal auf einen Eingang und das Ausgangssignal des vierten Addierers 25 auf den anderen Eingang gegeben, um so den Summenwert der beiden Eingaben auszugeben. Als Ergebnis wird das endgültige Ausgangssignal S10, d. h., das mehrstufige überlagerte modulierte Basisbandsignal ausgegeben. Die strukturelle Eigenart einer Ausführungsform der Erfindung liegt darin, daß, wie in Fig. 7 gezeigt, wenn der Amplitudenwert, der dem dem Signalstufen umwandler 1 eingegebenen Symbol entspricht, im Signalstufen umwandler 1 berechnet wird, die Raumnummern, die den Amplituden im Signalraum entsprechen, in der Reihenfolge des oder in der umgekehrten Reihenfolge des Amplitudenwerts numeriert werden, anstelle des Amplitudenwerts in dem in Fig. 2 gezeigten Signal raum, um zu verhindern, daß der Rechenumfang der Rechenvor richtung 3 erhöht wird, und die Raumnummern ausgegeben werden.

Daher kann der Divisionsvorgang, der erforderlich ist, wenn die Ausgangssignale B, C und D mit mit der Rechenvorrichtung 3 generiert werden, weggelassen werden, wodurch der Rechenumfang vermindert und die Schaltung vereinfacht wird.

Eine weitere strukturelle Eigenheit einer Ausführungsform der Erfindung liegt darin, daß der erste Inverter 5, erste Selektor 6 und erste Verstärker 7, die in Fig. 1 gezeigt sind, durch einen einzigen ersten Multiplizierer 24 mit zwei Eingängen ersetzt werden können. Der Ausgang des dritten Pulsgenerators 23 wird dabei mit einem Eingang des ersten Multiplizierers 24 verbunden, und das Ausgangssignal B' wird dessen anderem Eingang zugeführt, und die beiden Eingangssignale werden multipliziert.

Unter Anwendung des gleichen Prinzips können der zweite Inverter 10, zweite Selektor 11 und zweite Verstärker 12, die in Fig. 1 gezeigt sind, durch einen zweiten Multiplizierer 27 ersetzt werden. Der Ausgang des vierten Pulsgenerator 26 wird mit einem Eingang des zweiten Multiplizierers 27 verbunden, und das für das Ausgangssignal E relevante Ausgangssignal D' wird dessen anderem Eingang zugeführt, wo die beiden Eingangssignale multipliziert werden. Dementsprechend ersetzen der erste und zweite Multiplizierer der Fig. 6 die entsprechenden Bestandteile der Fig. 1, was die Notwendigkeit für Ausgangssignale C und E beseitigt.

Eine weitere strukturelle Eigenheit einer Ausführungsform der Erfindung liegt darin, daß -(1 - A)(1 - cos2πt/T) anstelle von 0,5(1 - A)(1 - cos2πt/T) als ein Signal verwendet wird, das im vierten Pulsgenerator 26 erzeugt wird, der als zweiter Puls generator 9 der Fig. 1 wirkt. Infolgedessen kann der Multiplika tionswert des Ausgangssignals E, das ursprünglich als Ver stärkungssteuersignal dem Verstärker 12, der dem zweiten Multiplizierer 27 der Fig. 6 entspricht, zugeführt wurde, durch das Ausgangssignal D' ersetzt werden, wodurch die Schaltungskom plexität vermindert wird. Dies geht auf den folgenden verein fachten Ausdruck zurück

E = 2 × D (8)

Die Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden in größeren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Fig. 3, 6 und 7, die oben beschriebene Struktur berücksichtigend, erläutert.

Zur Erleichterung des Verständnisses wird als Beispiel der Fall der Erzeugung des Basisbandsignals, das für das vierstufige überlagerte modulierte Signal, wo die Anzahl der Mehrstufen vier ist, erforderlich ist, erläutert.

Fig. 7 zeigt einen linearen Graphen zur Darstellung des Arbeitens des in Fig. 6 gezeigten Prozessors, wobei vier Amplituden und Raumnummern durch das Symbol ausgedrückt werden, wenn die Anzahl (M) der Mehrstufen vier ist. Die für diese Ausführungsform besonders relevanten Abschnitte sind mit B' und D' markiert, die in Fig. 3 enthalten sind.

Die mit zwei Bits pro einer Symbolperiode eingegebenen NRZ- Daten S1 und die verzögerten Daten S2, welche die durch den Datenverzögerer 2 um einen Symbolzyklus verzögerten NRZ-Daten sind, werden dem Signalstufenumwandler 1 eingegeben. Der Signalstufenumwandler 1 gibt dann die Signale S11 und S12 aus, die auf die von der Rechenvorrichtung 3 benötigten Signalstufen umgewandelt sind.

Die Werte der Signale S11 und S12 sind dabei gleich den Raumnummern, die den NRZ-Daten im Signalraum entsprechen. D. h., die Werte der Signale S11 und S12 sind, wie in Fig. 7 gezeigt, "1", "2", "3" und "4" und entsprechen jeweils den NRZ-Daten "00", "01", "10" und "11".

Die Ausgangssignale S11 und S12 werden der Rechenvorrichtung 3 zugeführt, so daß Ausgangssignale B' und D' erzeugt werden. Wenn die aktuellen Eingangsdaten "11" und die vorhergehenden Symboleingangsdaten "01" sind, was auf der Zeitachse der Fig. 3 bei 8 zutrifft, dann sind die Werte der Ausgangssignale S11 und S12 = "4" bzw. "2". Die B'- und D'-Ausgaben der Rechenvorrichtung sind "2" (4 - 2) bzw. "1" (4 + 2 - (4 + 1)).

Die Raumnummern werden hierbei als Eingaben des obigen Vorgangs benutzt. Die Ausgangswerte von B' und D' sind jedoch die Amplitudenwerte im Signalraum.

Dementsprechend wird im ersten Multiplizierer 24, da die Ausgabe des dritten Pulsgenerators 23 mit zwei, d. h. dem aktuellen B'-Wert, multipliziert wird, der Wert von zwei Mal cos(πt/T) ausgegeben und auf den vierten Addierer 25 übertragen.

Im vierten Addierer 25 werden das Ausgangssignal des ersten Multiplizierers 24 und das Ausgangssignal D', das von der Rechenvorrichtung 3 geliefert wird, summiert. Da der Wert von D' ein ist, wird die Amplitude des Ausgangssignals des zweiten Multiplizierers 27 um eine Spannungsstufe verschoben.

Im zweiten Multiplizierer 27 wird die Ausgabe des vierten Pulsgenerators 26 mit eins, d. h. dem aktuellen Wert von D, multipliziert. Daher wird das Signal -(1 - A)cos(1 - 2πt/T) ausgege ben und auf den fünften Addierer 28 übertragen.

Im fünften Addierer 28 werden die Ausgangssignale des zweiten Multiplizierers 27 und vierten Addierers 25 summiert, um so das mehrstufige überlagerte amplitudenmodulierte Basisbandsi gnal S10, d. h., das schließliche Ausgangssignal, das im Rahmen der Erfindung wesentlich ist, auszugeben.

Durch obigen Vorgang wird das vierstufige überlagerte amplitudenmodulierte Basisbandsignal, das als S10 in Fig. 3 gezeigt ist, auch im nächsten Symbolzyklus ausgegeben.

Wie oben beschrieben schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen des Basisbandsignals für ein mehrstufiges überlagertes amplitudenmoduliertes Signal, welches die Bandbreiten- und Leistungseffizienz, d. h., die Grundcharakteristika des mehrstufigen überlagerten amplitudenmo dulierten Signals, durch einen einfachen Aufbau beibehält, in dem ein Basisbandpuls in der minimalen überlagerten Amplitudenmodula tion verwendet wird, wobei der Nachteil des herkömmlichen Verfahrens, welches alle Pulswellenformen, die einen jedem mehrstufigen überlagerten modulierten Ausgangssignal entsprechen, erfordert, beseitigt ist.

Darüber hinaus schafft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen des Basisbandsignals für ein mehr stufiges überlagertes amplitudenmoduliertes Signal, der ein mehrstufiges überlagertes amplitudenmoduliertes Basisbandsignal, welches der Anzahl seiner Mehrstufen entspricht, durch eine einfache Änderung der Vorrichtung liefern kann, wenn eine Änderung der Mehrstufenanzahl im Hinblick auf eine bessere Systemflexibilität gewünscht wird.

Das Leistungspektrum ist nomiert, wenn das Merhstufenüber lagerungs-Quadratur-Amplitudenmodulationssignal, das durch Verwendung des Mehrstufenüberlagerungs-Amplitudenmodulations- Basisbandsignals gewonnen ist, durch einen Verstärker verstärkt wird, der in einem nicht-linearen Bereich arbeitet. Das normierte Leistungsspektrum hat gute Charakteristika hinsichtlich einer engeren Bandbreite, und das Wiederanwachs-Phänomen der Seiten zipfel tritt weniger auf im Vergleich zum Minimalumtast- (MSK-)Verfahren oder dem Mehrstufen-Quadratur-Amplitudenmodula tions-(M-QAM-)Verfahren mit angehobenem Kosinusfilter.

Claims

1. Vorrichtung zum Erzeugen des Basisbandsignals eines mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Signals mit
Datenverzögerungseinrichtungen zum parallelen Eingeben digitaler Daten mit k Bit, wobei k eine bestimmte Zahl ist, zum Verzögern der k Bit Daten um einen bestimmten Symbolzyklus und zum Ausgeben der verzögerten k Bit Daten,
Signalstufenumwandlungseinrichtungen zum Umwandeln der k Bit Daten und der verzögerten k Bit Daten in einen Amplitudenwert, der aus einer Amplitudenwertmenge gewählt wird, deren Mächtigkeit in einem bestimmten Signalraum gleich 2^k ist, und zum Ausgeben des daraus resultierenden Amplitudenwertes,
Operatoreinrichtungen zum Ausführen einer Operation an den umgewandelten k Bit Daten und den verzögerten k Bit Daten, um ein bestimmtes Steuersignal zu erzeugen,
einem ersten Impulsgenerator zum für den Symbolzyklus wie derholten Erzeugen eines Impulses cos(πt/T) mit Kosinuswellen form, der mit dem Basissymboltakt des Eingangsdatenstroms syn chronisiert ist,
einem zweiten Impulsgenerator, zum für den Symbolzyklus wiederholten Erzeugen eines Impulses -K(1 - A)cos(2πt/T) mit Kosinuswellenform, der mit dem Basissymboltakt des Eingangsda tenstromes synchronisiert ist und ein bestimmtes Maß (A) an Überlagerung und eine Konstante K hat, und
einer Signalsyntheseeinrichtung zum Erzeugen eines bestimm ten Basisbandsignals aus dem Impuls cos(πt/T) mit Kosinuswellen form und dem Impuls -K(1 - A)cos(2πt/T) mit Kosinuswellenform, die vom ersten und zweiten Impulsgenerator erzeugt werden, und zwar mittels des bestimmten Steuersignals, das von der Operator einrichtung kommt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Operatorein richtung Steuersignale B, C, D, E und F erzeugt, die dann, wenn die k Bit Daten, die durch die Signalstufenumwandlungeinrichtung umgewandelt worden sind, und die verzögerten k Bit Daten mit S3 und S4 bezeichnet werden, jeweils durch die folgenden Operationen bestimmt sind:

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Signalsyn etheseeinrichtung
eine erste Wähleinrichtung zum Wählen eines Ausgangssignals des ersten Impulsgenerators oder einer Umkehr des Ausgangssignals der ersten Impulsgenerators mittels des Steuersignals der Operatoreinrichtung und
eine zweite Wähleinrichtung zum Wählen eines Ausgangssignals des zweiten Impulsgenerators oder einer Umkehr des Ausgangs signals des zweiten Impulsgenerators mittels des Steuersignals der Operatoreinrichtung umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Operatorein richtung Steuersignale B' und D' erzeugt, die dann, wenn die k Bit Daten, die durch die Signalstufenumwandlungseinrichtung umgewan delt sind, und die verzögerten k Bit Daten mit S11 und S12 je weils bezeichnet werden, gegeben sind als:
B' = S11 - S12
D' = S11 + S12 - (M + 1)
wobei M die Anzahl der Stufen ist.

5. Verfahren zum Erzeugen des Basisbandsignals eines mehrstufigen überlagerten amplitudenmodulierten Signals, bei dem

a) digitale Daten mit einer bestimmten Anzahl von Bit (k Bit Daten) parallel eingegeben werden, die k Bit Daten um einen bestimmten Symbolzyklus verzögert werden und die verzögerten k Bit Daten ausgegeben werden,
b) die k Bit Daten und die verzögerten k Bit Daten in einen Amplitudenwert umgewandelt werden, der aus einer Amplitu denwertemenge gewählt wird, deren Mächtigkeit in einem bestimmten Signalraum gleich 2^k ist, und der daraus resultierende Am plitudenwert ausgegeben wird,
c) eine Operation bezüglich der im Schritt (b) umgewan delten k Bit Daten und bezüglich der verzögerten k Bit Daten ausgeführt wird, um ein bestimmtes Steuersignal zu erzeugen,
d) wiederholt für den Symbolzyklus ein erster Impuls cos (πt/T) mit Kosinuswellenform erzeugt wird, der mit dem Basissym boltakt des Eingangsdatenstromes synchronisiert ist,
e) wiederholt für den Symbolzyklus ein zweiter Impuls - K(1 - A)cos(2πt/T) mit Kosinuswellenform erzeugt wird, der mit dem Basissymboltakt des Eingangsdatenstromes synchronisiert ist und ein bestimmtes Maß (A) an Überlagerung und eine Konstante K hat, und
f) ein bestimmtes Basisbandsignal aus dem ersten und dem zweiten Impuls mit Kosinuswellenform mittels des bestimmten Steuersignals erzeugt wird, das durch die Operation erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem Steuersignale B, C, D, E und F erzeugt werden, die dann, wenn die k Bit Daten, die im Schritt (b) umgewandelt wurden, und die verzögerten k Bit Daten mit S3 und S4 jeweils bezeichnet werden, durch die folgen den Operationen bestimmt sind:

7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem im Schritt (f)
ein erster Impuls mit Kosinuswellenform oder eine Umkehr des ersten Impulses mit Kosinuswellenform mittels des Steuersignals gewählt wird, und
ein zweiter Impuls mit Kosinuswellenform oder eine Umkehr des zweiten Impulses mit Kosinuswellenform durch das Steuersignal gewählt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem Steuersignale B' und D' erzeugt werden, die dann, wenn die k Bit Daten, die im Schritt (b) umgewandelt wurden, und die verzögerten k Bit Daten mit S11 und S12 jeweils bezeichnet werden, durch die folgenden Operatio nen bestimmt sind:
B' = S11 - S12
D' = S11 + S12 - (M + 1)
wobei M die Anzahl der Stufen ist.