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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Demodulation
sich gegenseitig störender (H und V) Funksignale, in welchem ein
Demodulator, eine Unterdrückungsschaltung, ein Entzerrer, eine
Trägerrückgewinnungsschaltung und eine Entscheidungsschaltung in
jeder Polarisationsrichtung verwendet werden.
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Jm besonderen betrifft die Erfindung ein System zur Demodulation
sich gegenseitig störender Signale bei digitalen
Funkübertragungen mit Frequenzwiederverwendung.
Stand der Technik
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Bei der digitalen Datenübertragung über
Mikrowellen-Funkverbindungen besteht ein Bedarf nach einer so weit als möglichen
Erhöhung der pro belegtem Band übertragenen Informationsmenge.
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Die Mikrowellenübertragung wird typischerweise durch Übertragung
zweier unterschiedlicher Signale in zwei zueinander
"rechtwinkligen" Polarisationsrichtungen des elektromagnetischen Feldes
ausgeführt, hiernach mith und V bezeichnet.
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Wegen des nicht idealen Verhaltens der Hardware und des
Übertragungsmediums neigen die Signale H und V dazu, sich
gegenseitig beträchtlich zu stören.
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Es gibt zwei konventionelle Verfahren, um die Auswirkungen
solcher Störungen auf ein vernachlässigbares Maß zu verringern.
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Das erste Verfahren besteht darin, die Signal H und V auf
Frequenzbändern zu übertragen, die sich nur teilweise überlappen,
wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
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Auf diese Weise ist der Teil (z.B.) des Signals H, der sich
tatsächlich mit V überlagert, klein und die Störung kann toleriert
werden. Die Störungszonen liegen zwischen den Punkten I1 bis I2,
I3 bis I4 usw.
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Das wirksamere zweite Verfahren besteht in der sogenannten
Wiederverwendung der Frequenz. In diesem Fall kann die
Kanalbelegung der Signale H und V so dargestellt werden, wie es Fig. 2
zeigt, aus welcher ersichtlich wird, daß die
Übertragungskapazität bezüglich Fig 1 doppelt so groß ist, jedoch beeinflussen
sich die beiden überlappenden Spektren (z.B. H1 und V1, H2 und
V2, usw.) vollständig.
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In diesem Fall ist die Störeinwirkung von (z.B.) H auf V viel
deutlicher erkennbar, und ihr wird durch eine geeignete
Unterdrückungsschaltung entgegengewirkt, welche die Unterdrückung der
Störung selbst ermöglicht.
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Die Arbeitsweise der Unterdrückungsschalüung, z.B. die
Unterdrückung der Störungen von H auf V, ist wohlbekannt: Der
Empfänger des V-Signals hat ebenfalls das H-Signal empfangen; die
Unterdrückungsschaltung verarbeitet das H-Signal auf eine solche
Weise, daß sie eine Kopie Hr erhält, welche der auf V liegenden
Störung von H so gut wie möglich gleicht.
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Der Unterdrückungseffekt wird dadurch erhalten, daß die Kopie Hr
(die von der Unterdrückungsschaltung verarbeitet wird) von dem
Signal V abgezogen wird. Die offenlegungsschrift DE-A-3 406 621
offenbart ein solches Verfahren.
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Der üblichen Hardwarerealisierung dieses Systems liegt der
Gedanke zugrunde, daß der Empfänger des V-Signals an der
Unterdrückungsstelle das empfangene H-Signal vom H-Demodulator selbst
erhält.
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Was bisher beschrieben wurde, ist ebenfalls gültig, wenn V durch
H und H durch V ersetzt wird.
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Einer der Nachteile, der sich aus der Verwendung eines solchen
Systems ergibt, besteht darin, daß, wenn einer der beiden
Demodulatären nicht korrekt arbeitet (wegen eines Fehlers, widriger
Ausbreitungsbedingungen oder aus einem beliebigen anderen
Grund), der andere Empfänger das notwendige Signal zur
Unterdrückung nicht mehr verfügbar hat und damit einer merklichen,
nicht länger unterdrückbaren Störung ausgesetzt ist. Anders
ausgedrückt, wenn einer der Demodulatoren einen Fehler hat,
verliert er nicht nur sein Nutzsignal (z.B. H) sondern verhindert,
was noch schlimmer ist, auch noch die Möglichkeit der Arbeit des
zweiten Demodulators (z.B. V). Nachfolgend erhält man den
vollständigen Verlust.von sowohl H als auch V, d.h. der gesamten
Übertragungen auf jenem Träger.
Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eih System zur
Synchronisation der empfangenen Signale H und V auf solch eine
Weise bereitzustellen, die eine korrekte Arbeit der
Unterdrükkungsschaltung erlaubt, unabhängig von der Arbeit des
Demodulators, welcher das Signal mit der anderen Polarisation
verarbeitet.
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Mittels des erfindungsgemäßen Systems gefährdet die Fehlfunktion
eines der beiden Demodulatoren nicht die Arbeitsweise der
Unterdrückungsschaltung des anderen Demodulators.
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Das erfindungsgemäße System ist dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Paar Demodulatoren auf jeder Polarisationsrichtung
vorhanden sind, wobei ein erstes Paar so betrieben wird, daß es
unter Verwendung der Trägerrückgewinnungsschaltung, die von
einem
der beiden Signale (z.B. V) angesteuert wird, im Basisband
sowohl das H- als auch das V-Signal wandelt, wobei ein zweites
Paar so betrieben wird, daß es ebenfalls im Basisband sowohl das
H- als auch das V-Signal wandelt, aber unter Verwendung der
Trägerrückgewinnungsschaltung, die jetzt von dem anderen der beiden
Signale (z.B. H) angesteuert wird.
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Weitere bemerkenswerte Merkmale der Erfindung werden in dem
abhängigen Anspruch dargelegt.
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In jedem Fall werden die verschiedenen Aspekte und Vorteile der
Erfindung aus der Beschreibung der allgemeinen Lösung
inverbindung mit einer bevorzugten, aber nicht einschränkenden
Ausführungsform (Fig. 3) klarer werden.
Allgemeine Lösung
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Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Verwendung einer
kritischen Kombination von Demodulatoren (z.B. vier anstatt zwei),
so daß man unter Beibehaltung aller anderen Funktionen (z.B.
einer einzigen Trägerrückgewinnungsschaltung, einer einzigen
adaptiven Entzerrerschaltung, einer einzigen
Unterdrückungsschaltung für das Störsignal, einer einzigen
Entscheidungsschaltung für die Daten usw.) erfolgreich eine vollständige
Unabhängigkeit der Funktion der Unterdrückungsschaltung (z.B. der
Unterdrückungsschaltung von V) bezüglich der anderen
Unterdrückungsschaltung (z.B. der von H) realisieren kann, wenn eine
der beiden eine Beschädigung oder einen Fehler aufweist.
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Gemäß eines vorteilhaften Aspektes der Erfindung werden die
beiden Signale V und H jetzt unter Verwendung eines einzigen
lokalen Oszillators von der Hochfrequenz HF in die Zwischenfrequenz
ZF gewandelt. Die beiden ZF-Signale werden an die
Demodulatorpaare der kritischen Kombination angelegt, welche im bevorzugten
Fall gerade zwei sind (welches einer Gesamtzahl von vier
Demodulatoren entspricht).
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Das erste Paar Demodulatoren führt eine Basisbandwandlung der
beiden Signale H und V unter Verwendung der
Trägerrückgewinnungsschaltung, die von den Daten eines der beiden Signal, z.B.
V, angesteuert wird, aus.
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Das zweite Paar Demodulatoren funktioniert nach demselben
Prinzip, wird jedoch durch die Daten des anderen Signals, z.B. H,
angesteuert.
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Die beiden Demodulatoren, die z.B. von der
Trägerrückgewinnungsschaltung angesteuert werden, die wiederum von den V-Daten
angesteuert wird, stellen zwei Basisbandsignale V und H bereit,
welche nachfolgend, wie es zuvor beschrieben wurde, verarbeitet
werden, soweit die Unterdrückung der von H auf V hervorgerufenen
Störung erreicht wird.
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Auf diese Weise beeinflußt der Verlust von H-Daten (z.B. bei
ungünstigen Ausbreitungsbedingungen) in keiner Weise die
Eigenschaften des Empfängers der V-Daten, weil der Demodulator des H-
Signals, der für die Unterdrückung der Störung von H auf V
verwendet wird, durch die V-Daten angesteuert wird.
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Dasselbe gilt für den Empfänger, der durch die H-Daten
angesteuert wird.
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Das Blockschaltbild des vollständigen Empfängers einer
bevorzugten, aber nicht einschränkenden Ausführungsform ist in Fig. 3
dargestellt.
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Darin werden die beiden Signale H und V, die von der Antenne 1
in zwei rechtwinkligen Polarisationsrichtungen empfangen werden,
über die Leitungen 2, 2' an die HF/ZF-Einheiten angelegt, die
durch die Referenznummern 3, 3' gekennzeichnet sind.
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Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung werden solche HF/ZF-
Einheiten durch einen einzelnen lokalen HF-Oszillator über die
Leitungen 5, 5' angesteuert.
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Das Signal am Ausgang der Einheit 3 wird über die Leitungen 6
und 6' und die Leitungen 7 und 9' übertragen und von den
Demodulatoren 8 und 8' demoduliert, während das Signal am Ausgang der
Einheit 3' über die Leitungen 6 und 6' und die Leitungen 9 und
7' übertragen und von den Demodulatoren 10 und 10' demoduliert
wird.
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Das Ausgangssignal des Denodulators 8 wird über die Leitung 11
an den Entzerrer 12 angelegt, während das Ausgangssignal des
Demodulators 8' über die Leitung 11' an die
Unterdrückungsschaltung 12' angelegt wird.
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Genauso wird das Ausgangsignal des Demodulators 10 über die
Leitung 13 an den Entzerrer 14 angelegt, während das Ausgangssignal
des Demodulators 10' über die Leitung 13' an die
Unterdrückungsschaltung 14' angelegt wird.
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Die Ausgangssignale des Entzerrers 12 und der
Unterdrückungsschaltung 12' werden über die Leitungen 15 beziehungsweise 15'
an den Summationsknoten 17 angelegt, dessen Ausgangssignal über
die Leitung 18 an die Entscheidungsschaltung 19 für die V-Daten
angelegt wird.
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Genauso werden die Ausgangssignale des Entzerrers 14 und der
Unterdrückungsschaltung 14' über die Leitungen 16
beziehungsweise 16' an den Summationsknoten 17' angelegt, dessen
Ausgangssignal über die Leitung 18' an die Entscheidungsschaltung 19'
für die H-Daten angelegt wird.
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Die von der Entscheidungsschaltung 19 ausgewählten Daten werden
über die Leitung 20 an die V-Trägerrückgewinnungsschaltung 21
angelegt, welche über die Leitungen 22 und nachfolgend 23
beziehungsweise 23' die Demodulatoren 8 beziehungsweise 8' ansteuert.
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Genauso werden die von der Entscheidungsschaltung 19' ausgewähl
ten Daten über die Leitung 20' an die
H-Trägerrückgewinnungsschaltung 21' angelegt, welche über die Leitungen 22' und
nachfolgend 24 beziehungsweise 24' die Demodulatoren 10
beziehungsweise 10' ansteuert.
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Die Erfindung kann bei allen Übertragungen angewandt werden, bei
denen eine Überlagerungsstörung auftritt, und es sind
Modifikationen, Veränderungen, Ersetzungen und dergleichen möglich, die
in das Gebiet der anhängenden Ansprüche fallen.