DE69414647T2

DE69414647T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von gesendeten Daten in einer elektrischen Energieverteilungsanlage

Info

Publication number: DE69414647T2
Application number: DE69414647T
Authority: DE
Inventors: Kari-Pekka Sf-90140 Oulu Estola; Kari Sf-90580 Oulu Jyrkka
Original assignee: Enermet Oy
Current assignee: Landis and Gyr Oy
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1999-04-08
Anticipated expiration: 2014-07-01
Also published as: EP0633669A1; FI100042B; ATE173573T1; DE69414647D1; EP0633669B1; FI933081A0; FI933081A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung von gesendeten Daten in einer elektrischen Energieverteilungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Erfassung von Daten in einer elektrischen Energieverteilungsanlage.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der EP-A-0 254 846 bekannt. Elektrische Energieverteilungsanlagen werden heute bei der Übertragung von Daten eingesetzt, die zur Steuerung und Überwachung der Funktion der Anlage dienen. Die Datenübertragung erfolgt heute typischerweise über serielle phasenmodolierte Kanäle mit einer Trägerfrequenz von beispielsweise 3025 Hz. Entsprechend ist die Datenübertragungsrate in solchen Systemen typischerweise 12,5 bit/s oder 50 bit/s ist bewirkt eine Dauer der einzelnen Symbolübertragungen von 80 oder 20 msec.
Eine Übertragung mit einer Datenübertragungsrate von beispielsweise 50 bit/s in einem 50-Hz-Energiesystem fallen die harmonischen Energiesystem-Grund-frequenz mit der Haupt-Strahlungskeule des Datensignal-Energiespektrums zusammen, was eine signifikante Beeinträchtigung der Bitfehlerrate bewirkt. Es ist offensichtlich, daß das gleiche Problem in einem 60-Hz-Energiesystem auftritt, wenn eine Datenübertragungsrate von 60 bit/s benötigt wird. Mit der Erhöhung der Datenübertragungsrate wächst auch die Bandbreite der Signalhaupt-Strahlungskeule im Energiesignalspektrum; die höhere Datenübertragungsrate erhöht auch die Zahl der Harmonischen der Energiesystem- Grund-frequenz, die mit der Hauptkeule des Energiesignalspektrums zusammenfallen, was noch größere Störprobleme bei höheren Datenübertragungsraten bewirkt.
Darüber hinaus bedingen Rauschen und eine DC-Komponente im detektierenden Signal Fehler bei der Bestimmung der Symbolwerte aus dem erfaßten Signal.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine vollständig neue Art eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Erfassung von Daten in einer elektrischen Energieverteilungsanlage zu schaffen.
Die Erfindung beruht auf der Ausführung der Erfassung eines Digitalsignals, das aus N-Symbolen besteht darin, daß angenommen wird, daß das erste Symbol (oder erste Symbole) einer Datenfolge a priori bekannt ist (sind) und dann die Symbole über eine Periodendauer der Harmonischen Störkomponenten oder eines Vielfachen hiervon integriert werden und schließlich das neue Symbol auf der Basis des Integrationsergebnisses und des (der) a priori bekannten Symbols (bekannten Symbole) bestimmt wird. Die Integration wird n-j mal für die Datenfrequenz von n-Symbolen ausgeführt, wobei j die Zahl der a priori bekannten Symbole ist. Demgemäß werden entsprechend der Definition der Erfindung die abrioriebekannten Symbole in die Länge der Datensequenz eingeschlossen. Zusätzlich wird das erfaßte Signal analysiert, um mögliches Rauschen im Eingangssignal zu erfassen. Diese Information wird zur Bestimmung der Symbolwerte herangezogen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung beruht dementsprechend auf Einrichtungen zur Ausführung der genannten Integration und eines entscheidungskontrollierten Feedbacks.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird genauer durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 charakterisiert.
Weiter wird die erfindungsgemäße Vorrichtung durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 4 definiert.
Die Erfindung zeigt überragende Vorteile.
Die Ausgestaltung nach der Erfindung erreicht eine wesentlich verbesserte Datenübertragung, da die durch Harmonische der Energiesystem-Grundfrequenz bewirkte Störung effektiv eliminiert werden kann. Eine weitere Verbesserung der Fehlerkorrektur wird durch die Erfassung des Rauschens erreicht. Die reduzierte Bitfehlerrate beschleunigt den Datenübertragungsdurchsatz, da die Notwendigkeit zur Datenrückübertragung aufgrund der erfindungsgemäßen Verbesserungen reduziert wird.
Im folgenden wird die Erfindung genauer unter Bezug auf beispielhafte Ausgestaltungen anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1a ein frequenzdomänen Energiespektrum eines typischen Signals, das Störungen durch hoinzidierende harmonische der Energiesystem-Grundfrequenz ausgesetzt ist,
Fig. 1b eine Spektraldarstellung des Signals der Fig. 1 nach Demodulation zum Grundband;
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Realisierung der Erfindung;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Detektion;
Fig. 4 eine Diagrammdarstellung zur Abschätzung der Detektionsschwelle für Daten mit einer Länge von 6 bit und
Fig. 5 eine Diagrammdarstellung der Wellenform, die bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel auftritt.
Im folgenden wird die Erfindung in einer Umgebung beschrieben, die im wesentlichen durch eine BPSK-Modulation (Binary Phaseshift Keing Modulation; auch 2PSK-Modulation) bestimmt ist, bei der ein Datenbit einem Symbol entspricht. Die Erfindung ist jedoch nicht durch die Modulationsmethode eingeschränkt und kann dementsprechend auch in Verbindung mit beispielsweise einer QPSK-Modulation (Quadrature Phaseshift Keing Modulation) eingesetzt werden, bei der ein Symbol zwei Datenbits umfaßt.
In der Fig. 1a wird das Energiespektrum eines in Frequenzdarstellung dargestellten Digitalsignals mit einer Haupt-Strahlungskeule 1 mit einer Mittenfrequenz Fc und mit Seitenkeulen 3 auf beiden Seiten der Hauptkeule 1 dargestellt. Der Energieinhalt der Keulen ist desto geringer, je weiter weg sie von der Hauptkeule-Mittenfrequenz Fc entfernt sind. Demgemäß liegt der wesentliche Energieinhalt des Signals in der Hauptkeule 1. Die Störfrequenzkomponenten Fh sind ganzzahlige Harmonische der 50-Hz- Energiesystem-Grundfrequenz und liegen demgemäß bei 50-Hz-Abständen zur Hauptfrequenz also bei Frequenzen von beispielsweise 3000, 3050, 3100 Hz etc. Die Hauptkeulen-Mittenfrequenz Fc, die tatsächlich die Trägerfrequenz ist, ist aus praktischen Gründen exakt auf die Störfrequenzkomponenten Fh gesetzt, oder liegt alternativ hierzu genau zwischen zwei solchen Störfrequenzkomponenten. Bei dieser Ausgestaltung wird die letztgenannte Alternative gewählt und demgemäß wird eine typische Mittenfrequenz von 3025 Hz verwendet. Die Bandbreite W der Hauptkeule 1 wird durch die Datenübertragungsrate des Signals bestimmt, so daß bei höherer Datenrate die Bandbreite des Bergs breiter ist. Wenn die 2PSK-Modulation verwendet wird, beträgt die Bandbreite W der Hauptkeule 1 in der Frequenzdomäne das 2-fache der Datenübertragungsrate F des Signals. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß zwei Harmonische Störfrequenzkomponenten Fh (3000 und 3050 hz) der 50-Hz Energiesystem-Grundfrequenz bei der Datenübertragungsrate von 50 bit/s in die Hauptkeule 1 fallen, Die Eliminierung solcher Störharmonischer mittels herkömmlicher Filtermethoden würde eine übermäßige Reduktion der Hauptsignalenergie im Hinblick auf den durch eine solche Filterung erzielten Gewinn bedingen.
In der Fig. 1b ist das Signal auf eine Grundbandfrequenz Fc' konvertiert. Die Signalmittenfrequenz liegt in diesem beispielhaften Fall bei 0 Hz und dementsprechend sind die dominierenden Störfrequenten der Energiesystem- Frequenz zu Frequenzen von -25 Hz und +25 Hz verschoben. Demgemäß ist die Differenzfrequenz δ zwischen der Mittenfrequenz Fc und der Störfrequenzkomponente Fh 25 Hz. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß die Übertragungsrate so gewählt ist, daß die Dauer von zwei oder mehr Symbolen gleich oder ein Vielfaches der Periodendauer der niederstfrequenten Harmonischen Fh (25 Hz) der Energiesystem-Grundfrequenz nach Umwandlung zur Grundbandfrequenz und Demodulation ist. In diesem Fall ist die Datenübertragungsrate 50 bit/s.
Dann bewirkt die Integration über die Periodendauer (oder eines Vielfachen hiervon) der niederstfrequenten Harmonischen Fh (25 Hz) der Energiesystem-Grundfrequenz nach Umwandlung zur Grundbandfrequenz und Demodulation die Eliminierung der Störharmonischen der Energiesystem- Grundfrequenz.
Die Erfindung ist dadurch charakterisiert, daß die Summe der Symboldauern λD gleich der Periodendauer der niederstfrequenten Harmonischen Fh der Energiesystem-Grundfrequenz mal Konversion ins Grundband durch Demodulation oder einem Vielfachen hiervon ist. Bei einer Datenübertragungsrate von 50 bit/s schließt die Periodendauer zwei Symbole ein. Bei einer Rate von 75 bit/s schließt die Periodendauer drei Symbole und bei einer Rate von 100 bit/s vier Symbole ein.
Eine Empfangseinrichtung gemäß der Fig. 2, die die Energieverteilungsanlage als Kanalmedium der Datenübertragung verwendet, weist einen Kopplungskreis 11 auf, der geeignet ist, den Empfänger mit der elektrischen Energieverteilungsanlage 10 zu verbinden. Die Energieverteilungsanlage 10 ist typischerweise eine Mittelspannungsanlage. Dem Kopplungskreis 11 folgt ein Filterblock 12 zur Unterdrückung von Radiofrequenzreferenzen, der Energiesystemfrequenz und Harmonischer derselben. Mit dem Filterblock 12 ist ein A/D-Wandler 13 verbunden, der die Wandlung des Analogsignals in Digitalform bewirkt. Der serielle digitalisierte Datenstrom wird in einem Synchronisierblock 14 zur nachfolgenden Erfassung in einem Detektorblock 15 synchronisiert. Der Ausgang des Detektorblocks 15 ist ein Bitstrom im seriellen Format.
Nach der Fig. 3 hat der erfindungsgemäße Detektor als erste Stufe ein Integrierglied 21, in welchem das Signal in Folgen eines Einzelsymbols integriert wird. Mit Hilfe eines Schalters 23 werden die Integrationsergebnisse für ein Addierfilter 25 quantifiziert, der letztere als Summierer zweier Integrationsergebnisse dient. Dementsprechend wird die Einheit aus Integrator 21, Schalter 23 und Filter 25 als Integrator, der über die Periode zweier Symbole integriert und kontinuierlich an seinem Ausgang (25) das Integral ausgibt, das über die beiden letzten Symbole berechnet wurde.
Da die Symboldauer 20 ms beträgt, wird die Integration über die Periodendauer der niederstfrequenten harmonischen Fh (25 Hz) der Energiesystem-Grundfrequenz nach Demodulation zum Grundband ausgeführt. Die Integrations ergebnisse werden einem Addierer 31 zugeführt, dem ebenfalls ein von einer Berechnungseinheit 29 erhaltenes Signal zugeführt wird. Die Berechnungseinheit 29 selbst erhält ihre Anfangsinformation zur Berechnung von einem Addierer 35, der eine Summierung der Ausgangssignale eines Verzögerungskreises 27 durchführt. Der Verzögerungskreis 27 bewirkt eine Verzögerung des vom Filter 25 erhaltenen Ausgangssignals für eine Zeitdauer (20 ms) eines einzigen Symbols, um so das Eingangssignal zum Addierer 35 zu synchronisieren. Dem Addierer 35 wird auch das von einem Erweiterungskreis 41 erhaltene Feedback- Signal eines Vergleichs mit einem Referenzniveau zugeführt. Der Addierer 31 eliminiert die Wirkung des Rauschens, d. h. einer dem Signal aufgeprägten DC-Verschiebung. Ein Entscheidungsblock 36 vergleicht das korrigierte Integrationsergebnis mit den Daten des vorangehenden Signals über einen Block 39. Auf der Basis dieses Vergleichs wird eine Entscheidung über den Wert des letzten Symbols des Integrationsschritts durchgeführt. Demgemäß ist der Block 36 in der vorstehend beschriebenen Weise im Feedback verbunden mit den Blöcken 39 und 41. Schließlich werden die Signale in einem Block 41 skaliert, um geeignete Niveaus für den Vergleich am Punkt 35 zu erhalten. Der Block 39, der als Speicherregister wirkt, speichert die letzte durch den Entscheidungsblock 36 durchgeführte Entscheidung zur Verwendung bei der nächsten Symbolwertentscheidung. Da die Datenfolge erfindungsgemäß mit wenigstens einem a priori bekannten Symbol starten muß, um die oben beschriebene feedback-bestimmte Entscheidungsfindung durchzuführen, kann eine Identifikationsfolge am Anfang der Übersendung einer Nachricht gesendet werden, um so die Korrektheit eines solchen a priori bekannten Symbols sicherzustellen. Alternativ kann am Ende einer Datensequenz der Inhalt des Speicherregisters 39 auf einen gewünschten Wert gesetzt werden, der einen a priori bekannten Anfangssymbolwert repräsentiert.
Wenn in einer Datenrate von 50 bit/s mit einer 50 Hz- Energiesystem-Grundfrequenz übertragen wird, wird dementsprechend die Integration vorteilhafterweise über die Periode zweier Symbole ausgeführt, um so Störsignale zu unterdrücken, die durch die Energiesystem-Frequenz und ihrer harmonischen in dem Falle bewirkt werden, daß die Träger-Mittenfrequenz Fc in der oben beschriebenen Weise auf die Mitte der Störsignalkomponente gesetzt wird. Daher muß das erste Symbol der Datensequenz a priori bekannt sein oder alternativ muß sein Wert in anderer Weise auf einen korrekten Wert gesetzt werden. Das zweite (unbekannte) der Integration ausgesetzte Symbol kann dann im Entscheidungsblock 37 der Fig. 2 beispielsweise gemäß der folgenden Tabelle bestimmt werden:
Im Erfassungsprozeß der obigen Tabelle ist das DC-Niveau des Signals Null und die Entscheidungsschwellen liegen bei A und -A.
In Abhängigkeit von der verwendeten Entscheidungstechnik müssen Abschätzungen der verschiedenen Entscheidungsschwellen folgen. Bei einer Datenrate von 12,5 bit/s wird die Entscheidung auf der Basis der Detektionsergebnisse nach Integration über die Periode eines Datenbits getroffen. Dann wird die Entscheidungsschwelle auf der Basis der Integrationsergebnisse der Datenbits Eins und Null geschätzt. Bei einer Datenrate von 50 bit/s ist die Situation komplizierter, da die Integration immer über eine Periode von zwei Datenbits ausgeführt wird. Hier muß die Entscheidungsschwelle nach beiden Seiten hin auf "Null- Niveau" bestimmt werden (d. h. dem mittleren Integrationsergebnis jedes Symbols 1-0 oder 0-1). Auf der Basis dieser beiden Entscheidungsschwellen erfolgt die Lösung dahingehend, welche der vier möglichen Sequenzkombinationen der beiden Symbole empfangen wurde.
Die Entscheidungsschwellen können geschätzt werden, beispielsweise durch Berechnung eines Mittelwertes wie des arimethischen Mittels oder des Mediums (die eine Schätzung für das "1"-Symbol darstellen) für die Samplewerte, die das Null-Niveau überschreiten und entsprechend eines Mittelwertes (der eine Schätzung für das "Null-Symbol" darstellt) für die Samplewerte, die unter dem Null- Niveau bleiben. Dieses Verfahren ist aber unwirksam hinsichtlich weißen Rauschens oder wenn ein Störsignal bei der Trägerfrequenz dem erhaltenen Signal überlagert ist.
Ein vorteilhaftes Ergebnis wird nach Fig. 4 erzielt, in dem die im a priori bekannten Symbol enthaltene Information verwendet wird, so daß das Integrationsergebnis auf der Basis des a priori bekannten Symbols bei der Mittel wertberechnung des "Null-Symbols" und des "Eins-Symbols" sortiert wird. Fig. 4 illustriert ein Beispiel für die Abschätzung der Entscheidungsschwelle für eine 6-Bit- Datensequenz, die a priori bekannte Datenbits B&sub1;- B&sub6; verwendet.
Wie das Diagramm zeigt, werden für eine Datenrate von 12,5 bit/s (bei Ausführung einer Integration über die Periode eines Datenbits) die Entscheidungsschwellen geschätzt, beispielsweise unter Verwendung der folgenden Mittelwerte:
gemitteltes Integrationsergebnis für Symbole, die "ein"-Bits entsprechen = YIK = (A+A+A)/3 = A
gemitteltes Integrationsergebnis für Symbole, die "Null"-Bits entsprechen = NIK = (-A-A-A)/3 = -A
Entscheidungsschwelle = (YIK + NIK)/2 = (A)+(-A)/2 = 0
Bei einer Datenrate von 50 bit/s werden die Entscheidungsschwellen im Diagramm wie folgt bestimmt:
oberes Signalniveau = Summe von 11 Symbolen = 2A = 2A
unteres Signalniveau = Summe von 0-0 Symbolen = -2A = -2A
Null-Niveau 1 = 1. Schätzung des Null-Niveaus als Mittel der Symbole 1-0 und 0-1 = (0+0+0)/3 = 0
Null-Niveau 2 = 2. Schätzung des Null-Niveaus = (oberes Signalniveau + unteres Signalniveau)/2 = 0 Null-Niveau = Mittel der ersten und zweiten Schätzung = (Null-Niveau 1 + Null-Niveau 2)/2 = 0
obere Entscheidungsschwelle = Null-Niveau + (oberes Singalniveau - unteres Signalniveau)/4 = 0 + (2A)- (2A)/4 = A
untere Entscheidungsschwelle = Null-Niveau - (oberes Signalniveau - unteres Signalniveau)/4 = 0 - (2A)- (2A) /4 = -A
Im obigen Beispiel ist das DC-Niveau des erhaltenen Signals 0. Für den Fall eines DC-Niveaus ungleich 0 werden andere Integrationsergebnisse erzielt. Beispielsweise ist bei einem oberen Signalniveau von 3A, einem unteren Signalniveau von -A und einem Null-Niveau von A die Entscheidungsschwelle:
obere Entscheidungsschwelle = A + (3A) - (-A)/4 = 2A und
untere Entscheidungsschwelle = A + (3A) - (-A)/4 = 0
Bei einer Datenübertragungsrate von 50 bit/s ist die Datenfolge 1 0 1 0 1 0 problematisch, da keine 1-1- oder 0-0-Symbole existieren. Die Schätzung der Entscheidungsschwelle für solche Datenfolgen kann in der gleichen Weise wie die für eine Datenrate von 12,5 bit/s durchgeführt werden, nämlich durch folgende Zuordnung: kleinste Datenfolgen-Integrationsergebnis = unteres Signalniveau und größtes Datenfolgen-Integrationsergebnis = oberes Signalniveau.
Bei der Datenrate von 12,5 bit/s wird die Erfassung in üblicher Weise auf der Basis der Erfassungsergebnisse integriert über ein Datenbit unter Vergleich der Integrationsergebnisse mit der geschätzten Detektionsschwelle durchgeführt.
Bei einer Datenrate von 50 bit/s werden die Integrationsergebnisse über zwei Datenbits berechnet, wobei eine feedbackbestimmte Entscheidungsfindung notwendig ist. Die Filteroperationen wandeln das weiße Rauschen in farbiges Rauschen. Wenn die Integration über zwei Datenbits durchgeführt wird, wird das farbige Rauschen vorzugsweise vor Detektion geschätzt und eliminiert.
Eine Erfassung mit feedbackbestimmter Entscheidungsfindung erfordert eine Information über das vorangehende Datenbit-Entscheidungsergebnis, um so die Trennung der 1- 0 und 0-1-Symbole voneinander zu erlauben. Eine Korrektur des durch das Rauschen bewirkte DC-Niveaus erfordert eine Information über die zwei vorangehenden Datenbit-Detektionsentscheidungen, um so die Messung der DC-Trift vorangehenden Symbole zu erlauben.
Ein einfacher Modelalgorithmus arbeitet wie folgt (für eine Entscheidungsfindung) beispielsweise über das dritte Symbol wobei im vorliegenden Fall (2 PSK) ein Symbol durch ein einzelnes Datenbit repräsentiert wird und, unter der Annahme, daß das erste und das zweite Symbol bekannt sind:
1. die erforderliche DC-Niveau-Korrektur wird berechnet unter Verwendung der Variablen:
Niveau = geschätztes unteres Signalniveau, ge schätztes oberes Signalniveau und Null-Niveau (auf der Basis des ersten und des zweiten a priori bekannten Symbols ausgewählt)
Verstärkungsfaktor = Konstante, die die Verstärkung der DC-Niveau-Korrektur angibt (Verwendung eines größeren Wertes für den Verstärkungsfaktor vergrößert den Effekt der DC-Niveau-Korrektur). Wenn der Wert des Verstärkungsfaktors nahe Null angepaßt wird, erfolgt keine Korrektur und der Algorithmus wirkt als ein einfacher feedbackbestimmter Entscheidungsfindungs-Detektor
I1 = Ergebnis des Integrationsschrittes 1 über die Dauer des ersten und des zweiten Symbols (= Datenbits)
und einsetzen in die Gleichung
Korrektur = (Niveau - I1) · Verstärkungsfaktor
2. Das zu erfassende Symbol wird vor der Erfassung korrigiert
I2 = Ergebnis des Integrationsschrittes 2 über die Dauer des zweiten und des dritten Symbols
I2 = I2 + Korrektur
3. Feedbackbestimmte Entscheidungsfindungs-Erfassung wird durchgeführt
wenn I2 > obere Entscheidungsschwelle, dann wird die 1-1-Folge als drittes Symbol gelöst = 1 wenn I2 < untere Entscheidungsschwelle, dann wird die 0-0-Folge als drittes Symbol gelöst = 0
wenn die untere Entscheidungsschwelle < = I2 < = obere Entscheidungsschwelle, dann wird die 1-0- oder entsprechend die 0-1-Folge gelöst als
wenn zweites Symbol = 1, dann drittes Symbol = 0
wenn zweites Symbol = 0, dann drittes Symbol = 1
4. Die Bestimmung des vierten Symbols wird wie unter Punkt 1 beschrieben begonnen.
Fig. 5 zeigt, daß die grundsätzliche Vorbedingung zur Implementierung der Erfindung ist, daß die Datenübertragungsrate in einer solchen Weise gewählt wird, daß die Periodendauer λa oder ein Vielfaches hiervon der niederstfrequenten Fh (25 Hz) der Energiesystem- Grundfrequenz nach Demodulation zum Grundband ein ganzzahliges Vielfaches der einzelnen Symboldauer λD ist. Im Diagramm represäntiert die oberste Darstellung die Harmonische der Energiesystem-Grundfrequenz, während die darunterfolgende Darstellung die Datenübertragung bei einer Datenrate (50 bit/s) entsprechend dem zweifachen der harmonischen Frequenz der Energiesystem-Grundfrequenz illustriert, wobei die Symboldauer λD die Hälfte der Priodendauer λh der harmonischen Frequenz Fh' der Energiesystem-Grundfrequenz ist. Dementsprechend erfüllt die Darstellung die Bedingung N · λD = λh', wobei N N = 2. Die nächste, darunter befindliche Darstellung repräsentiert eine Datenübertragung bei 25 bit/s und dementsprechend ist der Wert der Konstanten N in diesem Falle 3. Schließlich repräsentiert die unterste Darstellung eine Datenübertragung mit einer Datenrate von 100 bit/s, wobei N = 4. Alle ganzzahligen Werte, die mit 1 für die Konstante N beginnen, sind im Rahmen der Erfindung geeignete.
Wenn die oben erwähnten höheren Datenübertragungsraten (75 bit/s und 100 bit/s) verwendet werden, muß die Integration über die volle Periodendauer der Störfrequenzkomponenten durchgeführt werden. Um daher das letzte Symbol bei einer Datenrate von 25 bit/s aufzulösen, müssen die zwei ersten Symbole der Integrationsfolge a priori bekannt sein und dementsprechend müssen bei einer Datenrate von 100 bit/s die drei ersten Symbole a priori bekannt sein, um das letzte Symbol aufzulösen.
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, wächst die Zahl der Entscheidungsschwellen, wenn die Integration über die Dauer von zwei Symbolen statt von einem Symbol durchgeführt wird. Ein entsprechendes Anwachsen ergibt sich, wenn die Zahl der zu integrierenden Symbole weiter erhöht wird, beispielsweise auf drei oder vier, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.

Claims

1. Verfahren zur Erfassung von gesendeten Daten in einer elektrischen Energieverteilungsanlage, die mit einer Energiesystemgrundfrequenz FE und einer zugehörigen Periodendauer λE betrieben wird,

- wobei die Daten als Symbole übertragen werden, deren jedes eine Dauer von λD hat,

- wobei, wenn notwendig, die Daten in Digitalwerte zur Erfassung in ein serielles Format umgewandelt werden,

- wobei die harmonische Störkomponente Fh der Energiesystem-Grundfrequenz in eine Störsignalkomponente Fh' mit einer Periodendauer von λh' umgewandelt wird und die Daten im seriellen Format eine Folge von n zeitlich aufeinander folgenden Symbolen B&sub1;-Bn aufweist und

- die Symboldauer λD in einer solchen Weise gewählt wird, daß die Einzelperiodendauer λh der Störsignalkomponente Fh' im Grundband mit der niedrigsten Frequenz gleich einem ganzzahligen Vielfachen fachen N der Einzelsignaldauer λD ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

- wenigstens der Wert des ersten Symbols (B&sub1;) in der Datenfolge a priori bestimmt wird,

- nachfolgend rekursive Integrationsschritte über die Dauer der nachfolgenden Symbole Bi, Bi+1 der in mindestens einer Periodendauer λh' enthaltenen Datensequenz der Grundbandstörsignalkomponente durchgeführt werden, so daß jedes unbekannte Symbol B&sub2;-Bn der Datensequenz das letzte Symbol Bi+1 des Integrationsschrittes wird und

- auf der Basis des Ergebnisses der Integrationsschritte und dem Wert von wenigstens einem zeitlich vorangehenden Symbol Bi der Wert jedes diesem folgenden Symbols B&sub2;-Bn bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach den Integrationsschritten das im Signal enthaltene farbige Rauschen bestimmt wird und vor dem Auflösen des Symbolwerts eine Korrektur des durch das Rauschen bewirkten Fehlers erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Langzeitfluktuation des Signals bestimmt wird.

4. Vorrichtung zur Erfassung von gesendeten Daten in einer elektrischen Energieverteilungsanlage, die mit einer Energiesystem-Funtamentalfrequenz FE und einer zugehörigen Periodendauer λe betrieben wird, mit

- Umwandlungseinrichtungen zum Umwandeln des aus der Energieverteilungsanlage empfangenen Signals zu einer Grundbandfrequenz Fc und

- Integriereinrichtungen (21) zum Integrieren des Signals über die Einzelperiodendauer λh' der niederstfrequenten ins Grundband konvertierten Störsignalkomponenten Fh' oder eines ganzzeiligen Vielfachens derselben derart, daß die Symboldauer λD in einer solchen Weise gewählt ist, daß die Einzelperiodendauer λh' der niederstfrequenten Störsignalkomponente Fh' im Grundband gleich einem ganzzahligen Vielfachen (N) der Einzelsymboldauer λD ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß Feedback-Entscheidungseinrichtungen (36, 39) zur Bestimmung des letzten Symbols Bj+1 des integrierten Signals auf der Basis wenigstens eines a priori bestimmten Symbols Bi vorhanden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter Korrektureinrichtungen (41, 35, 31, 29, 27) zur Erfassung des farbigen Rauschens und Eliminierung desselben aufweist.