DE4400193C2 - Verfahren zum Erkennen von einem in einem vorgegebenen Zeitraster sich wiederholenden Bursttyp - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen von einem in einem vorgegebenen Zeitraster sich wiederholenden Bursttyp im Datenstrom eines zeitgemultiplexten Systems unter Verwendung einer Detektorschaltung.

In einem zeitgemultiplexten System zeichnet sich einer von mehreren im Zeitabstand T gesendeten Datenbursttypen beson­ ders aus. Dieser wiederholt sich in einem Rahmen von N Bursts S mal mit einem festen Zeitabstand Tsb. Eine Detektorschal­ tung ermöglicht es, diesen speziellen Bursttyp mit einer Feh­ lerwahrscheinlichkeit, die durch Störungen der Übertragung gegeben ist, zu erkennen.

Das Problem einer fehlerhaften Erkennung wurde bisher dadurch umgangen, daß die Ansprechschwelle des Detektors in kleinen Schritten heruntergefahren wurde. Dadurch wurde die Wahr­ scheinlichkeit eines Fehlers beim ersten Ansprechen redu­ ziert. In der Praxis hat sich aber gezeigt, daß dies eine langwierige und störanfällige Methode ist, da die Störein­ flüsse auf das Signal zeitlich nicht konstant sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu­ geben, mit dem die Wahrscheinlichkeit einer Fehlerkennung dieses Bursttyps möglichst gering gehalten wird. Die zeitli­ che Position soll zudem möglichst genau bestimmt werden. Fer­ ner soll sicher erkannt werden, ob dieser Bursttyp tatsäch­ lich in dem empfangenen Datenstrom enthalten ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß das empfangene Datensignal der Detektorschaltung zuge­ führt wird, die ausgangsseitig mit dem Speicher eines ersten Zählers, der mod N im Zeitabstand T erhöht wird, und einem nachfolgenden Speicher eines zweiten Zählers für M Aufzeich­ nungen entsprechend dem M-maligen Ansprechen der Detektor­ schaltung bei einem speziellen Bursttyp, durch den der Zeit­ abstand T in K Unterabschnitte unterteilt wird, verbunden ist, in welchen Speichern bei Meldung des gesuchten Bursttyps durch den Detektor die aktuellen Zählerstände der beiden Zäh­ ler aufgezeichnet werden, daß in einem dem zweiten Zähler nachgeschalteten Differenzglied durch die Bildung des Betra­ ges von Differenzen |Bi - Bk| die Anzahl mehrerer in jeweils benachbarten Positionen auftretenden Burstmeldungen ermittelt und daraus über einen Vergleicher mit vorgebbarer Schwelle ein nachfolgender dritter Zähler erhöht wird bis zu einem Ma­ ximum, der bei Überschreiten einer von der Zahl der Auf­ zeichnungen im Zähler abhängigen Schwelle die wahrscheinlich­ ste Position des gesuchten Bursttyps ergibt und daß vom maxi­ malen Zählerstand ausgehend über weitere Aufzeichnungen eine Mittelwertbildung erfolgt, bei der die Differenz Bik max = |Bi - Bk max| minimale Werte annimmt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfin­ dungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens im Blockschaltbild und

Fig. 2 einen Rahmen, in dem der erste Zähler zählt, und einen in Unterabschnitte unterteilten Rahmenteil, in dem der zweite Zähler zählt.

Im Empfangsweg des Signals ist ein Detektor 1 eingeschaltet, an den ausgangsseitig der Speicher 3 eines ersten Zählers 2 (Zähler A) und nachfolgend der Speicher 5 eines zweiten Zäh­ lers 4 (Zähler B) nachgeschaltet sind. Beide Zähler werden vom Takt einer Takteinheit 6 angesteuert. Der erste Zähler 2, ein Systemzähler, der mod N im Zeitabstand T erhöht wird, bil­ det die Basis für die Burststruktur. Der Zeitabstand T wird zusätzlich durch den zweiten Zähler 4 (Zähler B) in K Unter­ abschnitte unterteilt. Der Zähler B wird mod K erhöht. Meldet der Detektor 1 den gesuchten Bursttyp, werden die aktuellen Zählerstände A und B aufgezeichnet. Die Aufzeichnung wird ab­ gebrochen, wenn M Werte vorhanden sind. Falls der Detektor 1 nach der Zeit von Tsb nicht anspricht, wird die Ansprech­ schwelle successive erniedrigt.

Der weitere, nachfolgend beschriebene Schaltungsteil dient der Auswertung der von den Zählern registrierten Werte. Dabei ist ein Schaltungsteil in einem strichliert umrandeten Käst­ chen 13 eingezeichnet. Dieser Teil ist als weitere Variante eines Ausführungsbeispiels anzusehen, bei der die Ausgänge der Speicher beider Zähler für die Auswertung miteinander verknüpft werden. Es wird zunächst der Schaltungsteil im Aus­ gangskreis des Speichers 5 des Zählers 4 beschrieben, der ein Differenzglied 8 und einen nachfolgenden Vergleicher 11 ent­ hält. Für k = 0 . . . M-1 und für i = 0 . . . M-1 mit i!=k wird im Differenzglied 8 der Betrag der Differenz Δ Bik = |Bi - Bk| ge­ bildet. (Entsprechendes gilt für Δ Aik = |Ai - Ak| im Zweig des Zählers A). Damit wird die Anzahl mehrerer in jeweils benach­ barten Positionen auftretenden Burstmeldungen ermittelt. Es wird hierzu auf den unteren Teil von Fig. 2 hingewiesen, in dem aus dem Gesamtrahmen ein Rahmenfenster B darstellt ist, der in K Unterabschnitte unterteilt ist. In dem Rahmenfenster sind zwei Burstmeldungen B₀ und B₁ im linken Bereich sowie drei Burstmeldungen B₂, B₃ und B₄ im rechten Bereich einge­ zeichnet. Durch die Differenzbildung wird ermittelt, wie viele solcher Burstmeldungen in verschiedenen Bereichen zu­ einander benachbart vorhanden sind. Aus der Häufigkeit be­ nachbart auftretender Burstmeldungen wird die wahrschein­ lichste Position des gesuchten Bursttyps ermittelt. Dies erfolgt in dem dem Differenzglied 8 nachgeschalteten Verglei­ cher 11 und dem nachfolgenden Zähler 14, der dann erhöht wird, wenn im Vergleicher die Bedingung Δ Bik < Schwelle B erfüllt ist. In der dem Zähler 14 nachgeschalteten Einheit 15 wird von den M Zählern der Zähler k max bestimmt, der den maximalen Zählerstand hat. k max sei die Aufzeichnung, bei der der Zählerstand k maximal ist. Ist der Zählerstand k max < einer vorgebbaren Schwelle, was in einem Vergleicher 16 festgestellt wird, kann davon ausgegangen werden, daß in den empfangenen Daten dieser Bursttyp nicht existiert. Die Schwelle hängt dabei von der Zahl der Aufzeichnungen M ab.

Wird diese Schwelle im Vergleicher 16 überschritten, wird das Verfahren in folgender Weise weitergeführt: die zum Zähler 14 (count k max) gehörenden Zählerstände Ak max und Bk max erge­ ben die wahrscheinlichste Position des gesuchten Bursttyps; auf den Zählerstand Ak max wird später noch näher eingegangen bei der Erläuterung des strichliert umrandeten Schaltungs­ teils 13. Der folgende Verfahrensablauf ist jedoch identisch für beide Ausführungsformen, so daß die Verfahrensbeschrei­ bung hier zunächst weitergeführt wird. Da der Zeitpunkt der Registrierung wegen der Störeinflüsse auf dem Übertragungsweg statistisch schwankt, werden von k max ausgehend weitere Auf­ zeichnungen herangezogen, um die Genauigkeit der Position B durch Mittelwertbildung zu erhöhen. Es werden L weitere Werte Bi bestimmt, (Mittelwertbildung in der Baueinheit 18), wobei Δ Bik max = |Bi - Bk max| minimale Werte annimmt. Die Diffe­ renzbildung erfolgt in der der Einheit 18 vorangeschalteten Einheit 17, die mit dem Ausgang des Vergleichers 16 einer­ seits und mit dem Ausgang des Speichers 5 des zweiten Zählers 4 verbunden ist. Der Vergleicher liefert dabei die Informa­ tion, ob etwas gefunden wurde, der Speicher des Zählers B gibt die genaue Position eines aus einem Bündel gefundenen Wertes. Aus den Aufzeichnungen der Zählerstände von Zähler A und Zähler B in deren Speichern erhält man dabei für den gesuchten Bursttyp nach dessen Identifizierung die genauen Positionen A und B.

Der strichliert umrandete Schaltungsteil enthält ein Diffe­ renzglied 7 zur Bildung der Differenz Δ Aik = |Ai - Ak|; die­ ses Differenzglied ist eingangsseitig mit dem Ausgang des Speicher 3 des ersten Zählers 2 und ausgangsseitig jeweils mit dem Eingang von zwei Vergleichern 9 und 10 verbunden. Die Ausgänge der beiden Vergleicher 9 und 10 sowie des Verglei­ chers 11 im Ausgangsweg des Speichers 5 des zweiten Zählers 4 sind über ein UND-Gatter 12 miteinander verknüpft, dessen Ausgang an den Zähler 14 angeschlossen ist. Der weitere Auf­ bau der Schaltung und deren Funktion wurden bereits beschrie­ ben. Der Zähler 14 wird in diesem Fall dann erhöht, wenn zu der bereits erwähnten Bedingung des Vergleichers 11 für die beiden Vergleicher 9 und 10 folgende Bedingungen erfüllt sind: für ein bestimmtes t aus 0 . . . S-1 gilt Δ Aik < t_*Asb + Schwelle A und Δ Aik < t_*Asb - Schwelle A (mit Asb = Tsb/T). Werden alle Schwellwertbedingungen der drei Vergleicher 9, 10, 11 erfüllt, so wird das UND-Gatter 12 durchgeschaltet und im Zähler erfolgen entsprechende Aufzeichnungen, die in der bereits erwähnten Weise ausgewertet werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, daß feh­ lerhafte Registrierungen aus der Berechnung der genauen Posi­ tion des speziellen Bursttyps mit hoher Sicherheit ausge­ schlossen werden. Die Position kann auch bei starken Störein­ flüssen noch hinreichend genau bestimmt werden. Die Zahl der Aufzeichnungen M, die Zahl der Werte L für die Mittelwertbil­ dung von B, die Schwellen für A und B und die Schwelle für den Zähler 14 (count k) sind den aktuellen Bedürfnissen nach Genauigkeit von D, Sicherheit der Erkennung und Laufzeit der Aufzeichnungs- und Auswertungsphase anzupassen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Erkennen von einem in einem vorgegebenen Zeitraster sich wiederholenden Bursttyp im Datenstrom eines zeitgemultiplexten Systems unter Verwendung einer Detektor­ schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß das empfangene Datensignal der Detektorschaltung zuge­ führt wird, die ausgangsseitig mit dem Speicher eines ersten Zählers, der mod N im Zeitabstand T erhöht wird und einem nachfolgenden Speicher eines zweiten Zählers für M Aufzeich­ nungen entsprechend dem M-maligen Ansprechen der Detektor­ schaltung bei einem speziellen Bursttyp, durch den der Zeit­ abstand T in K Unterabschnitte unterteilt wird, verbunden ist, in welchen Speichern bei Meldung des gesuchten Bursttyps durch den Detektor die aktuellen Zählerstände der beiden Zäh­ ler aufgezeichnet werden, daß in einem dem zweiten Zähler nachgeschalteten Differenzglied durch die Bildung des Betra­ ges von Differenzen Bi - Bk die Anzahl mehrerer in jeweils be­ nachbarten Positionen auftretenden Burstmeldungen ermittelt und daraus über einen Vergleicher mit vorgebbarer Schwelle ein nachfolgender dritter Zähler erhöht wird bis zu einem Ma­ ximum, der bei Überschreiten einer von der Zahl der Auf­ zeichnungen im Zähler abhängigen Schwelle die wahrscheinlich­ ste Position des gesuchten Bursttyps ergibt und daß vom maxi­ malen Zählerstand ausgehend über weitere Aufzeichnungen eine Mittelwertbildung erfolgt, bei der die Differenz Bik max = |Bi - Bk max| minimale Werte annimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählerauswertung des zweiten Zählers mit der des ersten Zählers verknüpft ist, derart, daß nach einer Bildung des Betrages von Differenzen |Ai - Ak| und |Bi - Bk| der in beiden Zählern registrierten möglichen Burst-Positionen die Ausgangswerte für den ersten Zähler zwei Vergleichern zuge­ führt werden mit einer Schwelle ΔAik < t_*Asb + Schwelle A bzw. ΔAik < t_*Asb - Schwelle A (mit Asb = Zeitabstand Tsb/T) und für den zweiten Zähler einem Vergleicher mit der Schwelle ΔBik < Schwelle B und das Ergebnis aller Vergleicher einem UND-Gatter zugeführt wird, dessen Ausgang mit dem dritten Zähler verbunden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung in den Speicher abgebrochen wird, wenn M Werte vorhanden sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechschwelle successive erniedrigt wird, wenn der Detektor nach der Zeit Tsb nicht anspricht, wobei Tsb ein fester Zeitabstand ist, in dem sich der Bursttyp in einem Rahmen von N Burts S mal wiederholt.