DE602005004922T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Schwellwerts in einem Empfänger für digitalen Nachrichtensignalen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Schwellwerts in einem Empfänger für digitalen Nachrichtensignalen Download PDF

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Description

  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Telekommunikation, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Schwellwerts in einem Empfänger für digitale Nachrichtensignale.
  • Hintergrund der Erfindung
  • In Telekommunikationsnetzwerken unterliegen digitale Signale aufgrund von Dispersion und anderen physikalischen Effekten auf ihrem Weg durch das Netzwerk einer Signalverzerrung. Auf Empfängerseite müssen die empfangenen digitalen Signale regeneriert werden, um das ursprüngliche Signal wiederherzustellen. Diese Regeneration beinhaltet einen Entscheidungsschritt, in dem das empfangene „analoge" Signal nach O/E-Umwandlung, Vorfilterung und/oder gegebenenfalls erforderlicher Dispersionskompensation in regelmäßigen Abständen, die dem Datentakt des empfangenen Signals entsprechen, mit einem Schwellwert verglichen wird, um die jeweiligen Bitwerte des entsprechenden Signalbits zu bestimmen.
  • Dieser Vergleich erfordert eine exakt eingestellte Entscheidungsschwelle. Je mehr Rauschen das empfangene Signal beinhaltet, desto genauer muss der Schwellwert eingestellt sein, um korrekte Entscheidungen mit ausreichend niedriger Bitfehlerrate zu erreichen.
  • Entscheidungsschwelle und Entscheidungsphase sind jedoch stark signalabhängig. Diese Parameter müssen automatisch angepasst werden, um „gute" Entscheidungen für alle relevanten Signal-Wellenformen zu erhalten.
  • Im Artikel „Decision-point steering in optical Fibre communication systems: theory" von M. Sherif et al., IEE Proceedings, Vol. 136, Pt. J, Nr. 3, Juni 1989, wird ein Regenerationsverstärker mit Pseudofehler-Monitor beschrieben, der einen phasenverschobenen Schwellwert aufweist und der zur Erzeugung eines Pseudofehlersignals dient, das den Schwellwert einer Entscheidungsschaltung steuert. Wird das Pseudofehlersignal als Feedback-Signal verwendet, wird der Schwellwert dynamisch optimiert.
  • Diese Optimierung erfordert „plausible" Startwerte, insbesondere bei optischen Signalen, die einer erheblichen Signaldispersion unterliegen. Feste Startwerte können verwendet werden, dies ist jedoch nicht sehr flexibel und kann nur für eingeschränkte Wellenformen eingesetzt werden. Alternativ dazu wäre es möglich, Informationen über die Signalqualität, d.h. die Bitfehlerrate, aus anderen, externen Quellen zu nutzen, um den Schwellwert anhand dieser Informationen anfangs zu steuern und/oder zu verschieben. Eine externe Quelle können z.B. der Vorwärts-Fehlerkorrektur-Code (FEC) oder andere Protokolle höherer Ebenen sein. In Abhängigkeit von der Systemarchitektur stehen solche externe Quellen jedoch nicht immer zur Verfügung und verursachen zusätzliche Kosten aufgrund der für diese Vorrichtungen erforderlichen Schnittstellen.
  • Im Patent US 5.896.392 wird eine Entscheidungsschaltung mit automatischer Steuerung des Schwellwerts beschrieben. Die Entscheidungsschaltung verfügt über eine Haupt-Entscheidungseinheit, eine Unter-Entscheidungseinheit und einen Controller, der anhand eines Vergleichs der Entscheidungen beider Entscheidungseinheiten eine Bitfehlerrate berechnet. Der Controller berechnet den optimalen Schwellwert auf der Basis der Beziehung zwischen den Schwellwerten der beiden Entscheidungseinheiten und der Bitfehlerrate. In dem Dokument wird jedoch nicht erläutert, wie gute Startwerte für das beschriebene Optimierungsverfahren gewonnen werden könnten.
  • Im Patent EP 0 455 910 A2 wird ein Verfahren zur Verzerrungskompensation durch die adaptive Einstellung des Schwellwerts auf der Basis mindestens einer vorher getroffenen Entscheidung beschrieben. In anderen Worten werden vorherige Entscheidungen als Feedback-Signal verwendet, um den Schwellwert für die nachfolgenden Bits anzupassen. Dies ähnelt dem Funktionsprinzip eines Fehlererkennungs-Ausgleichers.
  • Im Patent EP 0 923 204 B1 wird ein Pseudofehler-Monitor verwendet, um die Parameter eines Vorfilters in einem optischen Empfänger zu steuern.
  • Das von der vorliegenden Erfindung zu lösende Problem besteht daher darin, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Bestimmung „plausibler" Startwerte für einen Schwellwert und/oder die Entscheidungsphase zu liefern, für die vorab keine Informationen über Signaloffset, Rauschen und/oder sonstige Signalverzerrungen erforderlich sind.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Dieser und weitere Gegenstände, die im Folgenden erläutert werden, werden anhand einer statistischen Analyse des empfangenen Signals und durch Einstellung der Entscheidungsschwelle erreicht, so dass die Verteilung der logischen „0" und der logischen „1" in dem ermittelten Signal der erwarteten Verteilung, d.h. in der Regel 50%/50%, entspricht.
  • Insbesondere weist ein Empfänger für digitale Nachrichtensignale eine erste Entscheidungsschaltung, die über eine erste Entscheidungsschwelle zur Ausgabe eines ersten Entscheidungssignals verfügt, eine zweite Entscheidungsschaltung, die über eine zweite Entscheidungschwelle zur Ausgabe eines zweiten Entscheidungssignals verfügt, einen Zähler zum Zählen von Ereignissen, wobei das erste und das zweite Entscheidungssignal der ersten und der zweiten Entscheidungsschaltung voneinander abweichen, und einen Controller auf, der in der Lage ist, die Entscheidungsschwellen der genannten ersten und zweiten Entscheidungsschaltung in Übereinstimmung mit den Zählwerten, die von dem genannten Zähler geliefert werden, zu steuern. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Controller entsprechend programmiert, um eine anfängliche Entscheidungsschwelle festzulegen, indem ein erster Schwellwert auf einen maximalen Schwellwert eingestellt wird, indem sich ein erstes Entscheidungssignal für jedes Bit im Empfangssignal im L-Zustand befindet, bzw. auf einen minimalen Schwellwert eingestellt wird, wobei sich ein erstes Entscheidungssignal für jedes Bit im Empfangssignal im H-Zustand befindet, wobei der Zähler für festgelegte Zeitintervalle bei unterschiedlichen Werten für die zweite Entscheidungsschwelle verwendet wird, um einen ersten gemessenen Schwellwert zu ermitteln, wobei sich der entsprechende Zählwert pro Zeitintervall einem ersten vorab definierten Wert und einem zweiten gemessenen Schwellwert nähert, wobei sich der entsprechende Zählwert pro Zeitintervall einem zweiten vorab definierten Schwellwert nähert, und indem die anfänglichen Schwellwerte als Mittelwert zwischen dem ersten und zweiten gemessenen Schwellwert ermittelt werden.
  • Bei dieser auf diese Weise ermittelte Entscheidungsschwelle sind die Entscheidungsfehler bereits sehr gering. Der Algorithmus gemäß der Erfindung ist für Signale mit geringem Rauschen sowie mit hohem Rauschen geeignet und er ist zudem unanfällig gegenüber Abweichungen der 0-1-Wahrscheinlichkeit des übertragenen Signals (z.B. wenn 51% der übertragenen Bits „0" sind).
  • Die Erfindung funktioniert ebenso bei stark gestörten Signalen wie bei nicht gestörten Signalen (innerhalb eines bestimmten Bereichs), sie ist unanfällig gegen Abweichungen innerhalb der Signalstatistik. Der Toleranzbereich ist einstellbar. Die Erfindung ist einfach, flexibel und erfordert keine zusätzlichen externen Vorrichtungen.
  • Der Algorithmus gemäß der Erfindung wird vorzugsweise als Software implementiert, er kann jedoch auch in Form von Hardware implementiert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Eine bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung wird im Folgenden in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei
  • 1 ein Blockschaltbild eines Empfängers gemäß der Erfindung darstellt;
  • 2 ein Augendiagramm mit einem richtig eingestellten Schwellwert für ein gestörtes Signal darstellt;
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines Algorithmus zur Ermittlung eines anfänglichen Schwellwerts gemäß der Erfindung darstellt; und
  • 4 ein zweites Ablaufdiagramm mit einer Verbesserung des Algorithmus aus 3 darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • In 1 ist ein Empfänger für ein digitales Nachrichtensignal dargestellt. Bei dem Nachrichtensignal kann es sich beispielsweise um ein Datensignal handeln, das nach der Übertragung über eine Glasfaser mit Hilfe einer Fotodiode aus einem optischen Signal umgewandelt wurde. Das Nachrichtensignal wird parallel an zwei Entscheidungsschaltungen DGa und DGb übertragen. Jede Entscheidungsschaltung DGa und DGb verfügt über eine Entscheidungsschwelle und eine Entscheidungsphase, die über einen Steuerkreis PROC eingestellt werden können. Der Steuerkreis PROC kann beispielsweise anhand eines programmierbaren Prozessors und entsprechender Steuersoftware implementiert werden.
  • Die Entscheidungssignale aus den beiden Entscheidungsschaltungen DGa, DGb werden an eine XOR-Schaltung XOR übertragen, die mit einem Zähler CNT verbunden ist. Der Zähler wird vom Steuerkreis PROC zurückgesetzt und ausgelesen. In Abhängigkeit von den Zählwerten passt der Steuerkreis PROC die Entscheidungsschwelle und vorzugsweise auch die Entscheidungsphase zumindest der Entscheidungsschaltung DGa an, deren Ausgang auch als regeneriertes Signal verwendet wird. Die zweite Entscheidungsschaltung DGb dient während des Normalbetriebs als Pseudofehler-Monitor.
  • Wie oben erläutert, sind Pseudofehler-Monitore an sich bekannt und dienen dazu, ein Pseudofehlersignal zu erzeugen, indem sie eine verstimmte Entscheidungsschwelle verwenden, um das Empfangssignal zu ermitteln. Dieses Pseudofehlersignal dient dazu, den Schwellwert der Entscheidungsschaltung DGa einzustellen. Wie in Bezug auf 2 erläutert wird, erfordert diese dynamische Anpassung jedoch „plausible" Startwerte. Daher besteht die grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung darin, die bestehende Entscheidungsschaltung DGb des Pseudofehler-Monitors zusammen mit der Entscheidungsschaltung DGa erneut zu nutzen, um eine statistische Analyse des empfangenen Signals durchzuführen.
  • 2 stellt ein Augendiagramm eines Empfangssignals dar, das aufgrund von chromatischer Dispersion im optischen Bereich stark gestört ist. Das abgebildete Augendiagramm zeigt ein Signal nach 89 km Einmodenfaser (SMF) ohne Dispersionskompensation. Ein Augendiagramm ist eine visuelle Darstellung des empfangenen Signals, das typischerweise mit einem Oszilloskop beobachtet werden kann. Es besteht aus einer zeitlichen Überlappung aller gestörten Wellenformen, die in Abhängigkeit von dem Bitwert des vorhergehenden bzw. noch früherer Bits voneinander abweichen.
  • Der Schwellwert, der aus der Entscheidungsschwelle DTH und der Entscheidungsphase DPH besteht, muss so eingestellt werden, dass er innerhalb der Augenöffnung des Augendiagramms liegt. Aufgrund der Dispersion können jedoch mehrere mehr oder weniger eindeutig definierte Augenöffnungen vorliegen. Bei der Augenöffnung 1 handelt es sich beispielsweise um eine falsche Augenöffnung, da sie zu wenige Entscheidungen für den Bitwert „1" aufweist, und bei der Augenöffnung 3 handelt es sich ebenfalls um eine falsche Augenöffnung, da sie zu wenige Entscheidungen für den Bitwert „0" aufweist. Die korrekte Augenöffnung in diesem Fall ist Augenöffnung 1. Daher müssen die Entscheidungsschwelle DTH und die Entscheidungsphase DPH so eingestellt werden, dass die Entscheidung in Augenöffnung 1 getroffen wird.
  • Für die Entscheidungsphase kann eine plausible Annahme getroffen oder es können verschiedene Messungen in verschiedenen Entscheidungsphasen vorgenommen werden, um einen guten Startwert zu ermitteln. Im Allgemeinen beinhalten Kommunikationssysteme eine Taktrückgewinnungsschaltung, die so ausgelegt werden kann, dass sich die Standardphase in einer guten Position befindet. Der kritischere Wert ist die Entscheidungsschwelle, die sehr genau eingestellt werden muss, um eine niedrige Bitfehlerrate zu erreichen. Dieser Startwert für die Entscheidungsschwelle wird mit Hilfe des in 3 dargestellten Algorithmus festgelegt.
  • Für den Algorithmus werden die folgenden Parameter definiert:
    mtime: Messdauer des Fehlerzählers
    nerr: nach XOR gezählte „1"
    ncor: nach EXOR gezählte „0"
    ntot = nerr + ncor
    th_min: minimaler Schwellwert
    th_max: maximaler Schwellwert
    ph_min: minimaler Phasenwert
    ph_max: maximaler Phasenwert
    dth: Entscheidungsschwelle, die auf die Entscheidungsschaltung in Pfad A angewandt wird
    mth: Entscheidungsschwelle, die auf die Entscheidungsschaltung in Pfad B angewandt wird
    dph: Phasenwert, der auf die Entscheidungsschaltung in Pfad A angewandt wird
    mph: Phasenwert, der auf die Entscheidungsschaltung im Pfad angewandt wird
    xm, xd, xd1, ym, yd, nref, n, ref1, ref2, dir: variable Zwischenparameter für die Algorithmus-Schritte α, β
  • Des Weiteren werden die folgenden Routinen definiert:
    set_dth(x): Einstellung der Entscheidungsschwelle in der Entscheidungsschaltung A auf Wert x
    set_mth(x): Einstellung der Entscheidungsschwelle in der Entscheidungsschaltung B auf Wert x
    set_dpy(y): Einstellung der Entscheidungsphase in der Entscheidungsschaltung A auf Wert y
    set_mph(y): Einstellung der Entscheidungsphase in der Entscheidungsschaltung B auf Wert y
    do_measurement(): Einstellung des Zählers auf 0; Start der Pseudofehler-Messung; Anhalten des Zählers nach der Messdauer „mtime"
    get_nerr(): Auslesen der Anzahl an Pseudofehlern; Rückmeldung: gezählte Anzahl an Pseudofehlern
  • Der Algorithmus beginnt mit einem ersten Schritt 30 zur Zuordnung des Maximalwertes th_max für den Schwellwert xm der Pseudofehler-Monitorschaltung DGb und der Minimalwerte th_min für den Schwellwert xd der Entscheidungsschaltung DGa. Diese Werte werden so gewählt, dass keine Nullbit-Werte des Empfangssignals (siehe 2) unter dem Minimalwert th_min liegen, und dass keine Nullbit-Werte über dem Maximalwert th_max liegen. In Schritt 31 werden die Schwellwerte mit Hilfe der Befehle set_dth(xd) und set_mth(xm) tatsächlich eingestellt.
  • Im nächsten Schritt 32 wird das Messverfahren do_measurement() ausgeführt und der Zählerwert des Zählers CNT wird mit Hilfe des Befehls get_err() ausgelesen und der Variablen nref zugeordnet. Das Verfahren do_measurement() zählt die Ausgabe der XOR-Schaltung XOR über ein vorab definiertes Zeitintervall. Da alle Bitwerte zwischen den Entscheidungsschwellen xm und xd der Entscheidungsschaltungen DGa und DGb liegen, werden alle Bits gezählt. Das Zählergebnis in der Variablen nef entspricht daher der Bitrate über den gesamten Messzeitraum mtime.
  • In Schritt 33 werden nun mit Hilfe des Wertes aus nref die beiden Referenzwerte ref1 und ref2 als ref1 = α·nref und ref2 = β·nref ermittelt, wobei α und β in der bevorzugten Ausführungsvariante den Prozentwerten 45% bzw. 55% entsprechen. Es ist darauf hinzuweisen, dass α und β auch andere Werte aufweisen können. Für ein Signal mit einer statistischen Verteilung der logischen „1" von r0% und einer statistischen Verteilung der logischen „0" (100 – r0%), muss die folgende Bedingung erfüllt werden: α < r0 < β.
  • Anschließend wird die Entscheidungsschwelle xd in Schritt 34 um die Schritte des Inkrementwertes inkrementiert und in der Entscheidungsschaltung DGa eingestellt. In Schritt 25 wird eine neue Messung mit Hilfe des Verfahrens do_measurement() durchgeführt und der Zählwert aus dem Zähler CNT wird in der Variablen n gespeichert. In Schritt 36 wird der zuvor gemessene Zählwert n mit dem unteren Referenzwert nref1 verglichen. Die Schritte 34 bis 36 werden wiederholt, bis der Zählwert unter dem Referenzwert nref1 liegt. Überschreitet n den Wert nref1, wird der entsprechende Schwellwert xd der Entscheidungsschaltung DGA in der Variablen xd1 gespeichert.
  • In einer zweiten Schleife werden die Schritte 38 bis 310, die den Schritten 34 bis 36 gleichen, so lange wiederholt, bis der Zählwert n den zweiten Referenzwert nref2 übersteigt. Aus dem so ermittelten Schwellwert xd, der nref2 entspricht, und dem zuvor gespeicherten Schwellwert, der nref1 entspricht, wird nun der Mittelwert berechnet und in Schritt 311 als neuer Wert in xd gespeichert und als neuer Schwellwert in der Entscheidungsschaltung DGa eingestellt. Der Algorithmus endet dann mit dem Ergebnis xd als Anfangswert für die Entscheidungsschwelle.
  • Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das Grundprinzip des oben beschriebenen Algorithmus darin besteht, eine Entscheidungsschwelle th1 zu ermitteln, so dass der Zähler nach der Entscheidungsschaltung DGa α% „1" erfasst, sowie eine Entscheidungsschwelle th2 zu ermitteln, so dass der Zähler nach der Entscheidungsschaltung DGa β% „1" erfasst. Anschließend wird die Entscheidungsschwelle als Mittelwert aus th1 und th2 ermittelt.
  • Ein Algorithmus, der eine Verbesserung der Erfindung bietet, ist in 4 dargestellt. Dieser zweite Algorithmus sucht nach dem lokalen Minimum der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion der Signalamplitude. Der Ausgangspunkt für diese weitere Optimierung ist der Schwellwert xd, der vom Algorithmus in 3 ermittelt wurde.
  • In Schritt 40 und 41 wird der Schwellwert der Monitorschaltung DGb möglichst nahe am Wert für die Entscheidungsschwelle xd eingestellt. Anschließend wird in Schritt 42 eine Messung durchgeführt und der Zählwert in der Variablen nref1 gespeichert. Beide Schwellwerte xd und sm werden anschließend in einem zweiten Inkrementschritt 2 inkrementiert und in Schritt 43 in die Entscheidungsschaltungen DGa bzw. DGb eingestellt. Anschließend wird eine neue Messung durchgeführt und der Zählwert in der Variablen nref2 gespeichert. (Es ist darauf hinzuweisen, dass nref1 und nref2 nur Variablen sind und nicht den gleichen Wert aufweisen wie in der ersten Ausführungsvariante.)
  • Wenn sich bei dem Vergleich in Schritt 45 ergibt, dass nref2 größer ist als nref1, wird die Inkrementierung umgekehrt und die Werte von nref1 und nref2 mit Hilfe einer Scheinvariablen in Schritt 46 vertauscht. Die Entscheidungsschwelle xd wird dann mit dem Inkrement step2 inkrementiert (Schritt 48), wobei es sich aufgrund der Umkehr eigentlich um ein Dekrement handelt. In Schritt 49 wird eine neue Messung durchgeführt und der Wert in nref2 gespeichert. Wenn sich bei dem Vergleich ergibt, dass nref2 kleiner ist als nref1, wird nref1 auf nref2 eingestellt und die Schritte 47 bis 49 werden wiederholt, bis nref2 größer ist als nref1. Dieses Verfahren sucht nach einem lokalen Minimum, bis der Zählwert erneut ansteigt und das Minimum somit überschritten wird. Der neue anfängliche Schwellwert wird dann als Mittelwert zwischen xd und xm berechnet und in Schritt 411 in DGa eingestellt. Der Algorithmus endet daher mit einem Ergebnis xd, bei dem es sich um das lokale Minimum des Augendiagramms handelt.
  • Anstatt die beschriebenen Algorithmen aus 3 und 4 im Bereich des Schwellwerts anzuwenden, können diese auch im Bereich der Phase angewandt werden, wodurch sich ein Wert für die Einschaltphase ergibt.
  • Die Suche nach einer Entscheidungsschwelle mit Hilfe der Erfindung impliziert, dass bereits eine „plausible" Entscheidungsphase eingestellt wurde. Die Suche nach einer Entscheidungsphase mit Hilfe der Erfindung impliziert dagegen, dass bereits eine „plausible" Entscheidungsschwelle eingestellt wurde. Die Messdauer sollte lang genug sein, um statistische Abweichungen zu minimieren. Die Verbesserung aus 4 kann mehrmals wiederholt werden.
  • Wenn vorher weder die Entscheidungsphase noch die Entscheidungsschwelle bekannt ist, ergibt das folgende Verfahren Einschaltwerte für die Phase und die Schwelle:
    • a) Ermittlung einer Gruppe S möglicher Werte für die Entscheidungsphase. Dabei ist s_i das i. Mitglied der Gruppe S;
    • b) Einstellung der Entscheidungsphase auf den Wert s_I;
    • c) Anwendung des ersten Algorithmus aus 3 und der nachfolgenden Verbesserung aus 4 im Schwellwert-Bereich;
    • d) Speicherung der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion (z.B. der Anzahl an erfassten Pseudofehlerereignissen), die der ermittelten Entscheidungsschwelle und der Entscheidungsphase entsprechen;
    • e) Speicherung des Schwellwerts, der als Einschaltgrenzwert für die Entscheidungsphase s_i ermittelt wurde; dieser Schwellwert wird als d_i bezeichnet;
    • f) Wiederholung von a) bis e) für alle Mitglieder von S;
    • g) Ermittlung des Index „r", der die minimale Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion für die Phase s_r und den Schwellwert t_r ergibt;
    • h) Daraus folgt, dass s_r die Einschaltphase und t_r der Einschaltschwellwert ist.
  • Im Allgemeinen können anstelle der minimalen Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion auch andere Kriterien abgeleitet werden, um die beste Phaseneinstellung zu ermitteln, z.B. die Augenöffnung.
  • In Experimenten hat sich der beschriebene Algorithmus als für jede Bitfehlerrate BER < 5 × 10–3 mit unkompensierter chromatischer Dispersion realisierbar erwiesen. Dies wurde für Faserlängen von 0 km, 38 km, 78 km und 89 km überprüft.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die beschriebenen Algorithmen nur bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung ohne einschränkenden Charakter darstellen, und dass für den Fachmann, der die Konzepte der Erfindung durchgelesen und verstanden hat, zahlreiche Modifikationen möglich sind.
  • So versteht sich beispielsweise von selbst, dass das Verfahren anstelle der Einstellung des Schwellwerts GDa auf den minimalen Schwellwert und Einstellung von GDb auf den maximalen Schwellwert und die schrittweise Erhöhung von GDa auch auf umgekehrte Weise durchgeführt werden kann, d.h. durch Einstellung des Schwellwerts GDa auf den maximalen Wert und die Einstellung von GDb auf den minimalen Wert und anschließend schrittweise Verringerung von GDa. Außerdem versteht es sich von selbst, dass die Werte von 45% und 55% als maximaler und minimaler Grenzwert nur Beispiele ohne Einschränkungen darstellen, die in der bevorzugten Ausführungsvariante verwendet werden, und dass auch andere geeignete Werte verwendet werden können. Legende zu den Abbildungen:
    yes – ja
    no – nein
    steps – Schritte
    dummy – Scheinvariable
    init threshold for path A = xd – Initialisierung Schwellwert für Pfad A = xd

Claims (7)

  1. Ein Empfänger für ein digitales Nachrichtensignal, der Folgendes umfasst: – eine erste Entscheidungsschaltung (DGa) mit einer ersten Entscheidungsschwelle (xd) zur Ausgabe eines ersten Entscheidungssignals; – eine zweite Entscheidungsschaltung (DGb) mit einer zweiten Entscheidungsschwelle (xm) zur Ausgabe eines zweiten Entscheidungssignals; – einen Zähler (CNT) zum Zählen von Ereignissen, wobei das genannte erste und zweite Entscheidungssignal der genannten ersten und zweiten Entscheidungsschaltung (DGa, DGb) voneinander abweichen; und – einen Controller (PROC), der in der Lage ist, die Entscheidungsschwellen (xd, xm) der genannten ersten und zweiten Entscheidungsschaltung (DGa, DGb) in Übereinstimmung mit den von dem genannten Zähler (CNT) gelieferten Zählwerten zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Controller (PROC) in der Lage ist, einen anfänglichen Wert für die Entscheidungsschwelle zu ermitteln, durch – Einstellung einer ersten Entscheidungsschwelle (xd) auf einen maximalen Schwellwert (th_max), wobei sich das erste Entscheidungssignal für jedes Bit in dem genannten Empfangssignal im L-Zustand befindet, oder auf einen minimalen Schwellwert (th_min), wobei sich das erste Entscheidungssignal für jedes Bit in dem genannten Empfangssignal im H-Zustand befindet, – Durchführung von Zählungen mit Hilfe des genannten Zählers (CNT) über festgelegte Zeitintervalle bei unterschiedlichen Werten für die genannte zweite Entscheidungsschwelle (xm), um einen ersten gemessenen Schwellwert zu ermitteln, wobei sich der entsprechende Zählwert pro Zeitintervall einem ersten vorab definierten Wert (nref1) nähert, und einen zweiten gemessenen Schwellwert zu ermitteln, wobei sich der entsprechende Zählwert pro Zeitintervall einem zweiten vorab definierten Wert (nref2) nähert; und – Ermittlung des genannten anfänglichen Schwellwerts als Mittelwert des genannten ersten und zweiten gemessenen Schwellwerts.
  2. Ein Empfänger gemäß Anspruch 1, wobei der genannte Controller (PROC) entsprechend programmiert ist, um die genannte erste Entscheidungsschwelle (xd) auf einen minimalen Schwellwert (th_min) einzustellen, wobei sich das erste Entscheidungssignal für jedes Bit in dem genannten Empfangssignal im H-Zustand befindet, um die genannte zweite Entscheidungsschwelle (xm) auf einen maximalen Schwellwert (th_max) einzustellen, wobei sich das Entscheidungssignal für jedes Bit in dem genannten Empfangssignal im L-Zustand befindet, und um die erste Entscheidungsschwelle bei jedem Zählerzyklus zu inkrementieren.
  3. Ein Empfänger gemäß Anspruch 1, wobei der genannte Controller (PROC) in der Lage ist, mit einem weiteren Algorithmus ein lokales Minimum zu suchen, indem die genannte erste und zweite Entscheidungsschwelle (xd, xm) nahe beieinander eingestellt werden und indem mindestens eine davon so lange verändert wird, bis die Zählung einen minimalen Zählwert pro Zeitintervall ergibt.
  4. Ein Empfänger gemäß Anspruch 1, wobei der genannte minimale Schwellwert (th_min) und der genannte maximale Schwellwert (th_max) bei 45% bzw. 55% der Gesamtanzahl an Bits pro Zeitintervall in dem genannten Empfangssignal gewählt werden.
  5. Ein Empfänger gemäß Anspruch 1, wobei der genannte Controller (PROC) in der Lage ist, die genannten Schritte zu wiederholen, um einen anfänglichen Schwellwert für unterschiedliche Werte der Entscheidungsphase zu ermitteln.
  6. Ein Empfänger gemäß Anspruch 1, wobei der genannte Controller (PROC) in der Lage ist, Werte für die Entscheidungsphase anstelle von Werten für die Entscheidungsschwelle zu verwenden und die genannten Ermittlungsschritte auszuführen, um einen anfänglichen Wert im Bereich der Phase zu ermitteln, anstatt im Bereich des Schwellwerts, wodurch ein anfänglicher Wert für die Entscheidungsphase resultiert.
  7. Ein Verfahren zur Ermittlung einer anfänglichen Entscheidungsschwelle für eine Entscheidungsschaltung eines Empfängers für digitale Nachrichtensignale, wobei der genannte Empfänger Folgendes umfasst: – eine erste Entscheidungsschaltung mit einer ersten Entscheidungsschwelle zur Ausgabe eines ersten Entscheidungssignals; – eine zweite Entscheidungsschaltung mit einer zweiten Entscheidungsschwelle zur Ausgabe eines zweiten Entscheidungssignals; – einen Zähler zur Zählung von Ereignissen, wobei das genannte erste und zweite Entscheidungssignal der genannten ersten und zweiten Entscheidungsschaltung voneinander abweichen; und dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Einstellung einer ersten Entscheidungsschwelle auf einen maximalen Schwellwert, wobei sich das erste Entscheidungssignal für jedes Bit in dem genannten Empfangssignal im L-Zustand befindet, oder auf einen minimalen Schwellwert, wobei sich das erste Entscheidungssignal für jedes Bit in dem genannten Empfangssignal im H-Zustand befindet, – Durchführung von Zählungen mit Hilfe des genannten Zählers über festgelegte Zeitintervalle bei unterschiedlichen Werten der genannten zweiten Entscheidungsschwelle, um einen ersten gemessenen Schwellwert zu ermitteln, wobei sich der entsprechende Zählwert pro Zeitintervall einem ersten vorab definierten Wert nähert, und einen zweiten gemessenen Schwellwert zu ermitteln, wobei sich der entsprechende Zählwert pro Zeitintervall einem zweiten vorab definierten Wert nähert; und – Ermittlung des genannten anfänglichen Schwellwerts als Mittelwert zwischen dem genannten ersten und zweiten gemessenen Schwellwert.
DE602005004922T 2005-10-21 2005-10-21 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Schwellwerts in einem Empfänger für digitalen Nachrichtensignalen Active DE602005004922T2 (de)

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