DE69422178T2 - Verfahren zur demodulation von digital modulierten signalen und demodulator - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Quadraturdemodulation eines digital modulierten Signals. Bei dem Verfahren ist ein zu empfangendes Signal im wesentlichen auf Quadratur bezogene I- und Q-Basisbandsignale gemischt. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Demodulator, der eine Mischeinrichtung zum Mischen eines zu empfangenden Signals in I- und Q-Signale enthält, die im wesentlichen in Quadratur zueinander stehen bzw. um 90º phasenverschoben sind.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich am besten für Modulationen mit konstanter Amplitude, z. B. für FSK (Frequency Shift Keying bzw. Frequenzmodulation mit Frequenzumtastung) Signale sowie MSK (Minimum Shift Keying bzw. Minimal-Phasenlagenmodulation) Signale, jedoch kann das Prinzip gleichfalls auch auf Modulationen mit nicht konstanter Amplitude angewandt werden.
• Ein Quadraturdemodulator wird typischerweise beispielsweise in Verbindung mit QAM (Quadrature Amplitude Modulation bzw. Quadraturamplitudenmodulation), PSK (Phase Shift Keying bzw. Phasenumtastungsmodulation) und CPM (Continuous Phase Modulation bzw. kontinuierliche Phasenmodulation) verwendet. Fig. 1 zeigt einen typischen Demodulator, der zur Demodulation eines digital modulierten Signals Quadraturdemodulation verwendet. Der Eingang eines Empfängers weist einen Leistungstrenner 11 auf, der ein Hochfrequenz- bzw. HF- oder Zwischenfrequenzsignal S. das in Phase zu empfangen ist, auf den Signaleingang eines Mischers 12 des Zweigs I und auf den Signaleingang eines Mischers 13 des Zweigs Q trennt. Über einen zweiten Leistungstrenner 14 wird ein lokales Oszillatorsignal LO in Phase an den Eingang für den lokalen Oszillator des Mischers 12 des Zweigs I angelegt, und um 90º phasenverschoben, an den Eingang für den lokalen Oszillator des Mischers 13 des Zweigs Q. Die an den Ausgängen der Mischer erhaltenen Basisbandsignale I und Q werden jeweils über einen gewidmeten Basisbandverstärker 15 und 16 einer Verarbeitungseinheit 17 zugeführt, in der eine Abtastung und Entscheidungsfindung durchgeführt werden. Die Basisbandverstärker umfassen möglicherweise auch Tiefpassfilter und Equalizer bzw. Entzerrer.
• Der Inhalt der Verarbeitungseinheit 17 hängt davon ab, welches Modulationsverfahren jeweils verwendet wird. Beispielsweise umfaßt die Verarbeitungseinheit im Fall eines QPSK (Quadratur-Phasenumtasung) Signals entscheidungsfindende Vergleicher (die vergleichen, ob das Signal positiv oder negative ist, das heißt, ob eine logische Eins oder eine logische Null empfangen wurde) als auch Takt- und Trägersignalregenerationsschaltungen. Die Taktregenerationsschaltungen setzen eine korrekten Abtastzeitpunkt und die Trägersignalregenerationsschaltungen halten das lokale Oszillatorsignal LO mit Bezug auf ein eintreffendes Signal phasenverriegelt.
• Bei Einsatz der Quadraturdemodulation gemäß dem vorstehend beschriebenen treten in der Praxis verschiedenste Probleme auf, die nachstehend beschrieben sind.
• (A) Eine erste Gruppe von Problemen besteht im von lokalen Oszillatoren stammenden Phasenrauschen und in Phasensprüngen des lokalen Oszillatorsignals LO, wobei die Sprünge durch mechanische und elektrische Gründe bedingt sind und Drehungen eines Zeigerdiagramms als auch Synchronisationsstörungen bedingen.
• (B) Eine zweite Gruppe von Problemen besteht in einem Versatz (von Spannungspegeln), die in der Ausgangsspannung der Mischer (12 und 13) und in den nachfolgenden Verstärkern (15 und 16) auftreten, und zu einer Verschiebung der Entscheidungsfindungsgrenzwerte führen.
• (C) Falls der vorhergehende Nachteil durch Wechselspannungskoppeln der Basisbandverstärker korrigiert wurde, wird eine Signalverzerrung erzeugt, da die niedrigsten Frequenzen des Signals abgetrennt sind. Dies tritt insbesondere als Verzerrung in langen Ketten von Einsen und Nullen auf.
• (D) Eine vierte Gruppe von Problemen besteht in der mechanischen Empfindlichkeit (Mikrofoneffekt bzw. Klingneigung) der Quadraturmischer (12 und 13), was Interferenzspannungen in Basisbandsignalen bedingt. Diese sind insbesondere nachteilig bei sogenanntem Direktempfang (eingehendes Signal ist ein HF-Signal), da die Verstärkung der Basisbandverstärker hoch sein sollte.
• (E) Eine fünfte Gruppe von Problemen betrifft insbesondere den Direktempfang, wo ein breites Frequenzband zu den Mischern (12 und 13) gelangt. Dadurch bedingen selbst Signale, die weit von der Empfangsfrequenz entfernt und sich ändernde Amplituden haben eine Gleichrichtung in den Mischern. Dies tritt in einem Basisbandsignal als eine Interferenzspannung auf, die Amplitudenänderungen entspricht. Alternativ kann das Zusammenmischen zweier Interferenzsignale mit nahe beieinander liegenden Frequenzen Interferenzen in einem Basisbandsignal bedingen.
• Alle vorstehend erwähnten Phänomene bedingen Fehler beim Empfang.
• Bereits zuvor wurden Versuche unternommen, um die vorstehend genannten Problemen mittels folgender Mittel zu lösen.
• (A) Der Einfluß von auf eine Signalphasebezogener Interferenz wurde in einigen Fällen unter Verwendung von differentieller Erfassung gedämpft bzw. verringert. Dies wurde derart implementiert, daß die Phase eines Bezugsträgersignals, das von einem separaten Oszillator erzeugt wurde und (in einem schmalen Band) mit dem Signal phasenverriegelt ist, nicht als der Phasenbezug für die Erfassung verwendet wird, sondern die Phase eines Symbols (von Symbolen), das (die) dem Moment der Entscheidungsfindung voran geht (gehen), statt dessen verwendet wird. Der Einfluß niederfrequenter Phasenänderungen verringert sich dann beträchtlich, jedoch gibt es einen geringen Verlust an Empfindlichkeit bei dem Empfang.
• (B) und (C) Der Einfluß von Basisband-Versatzspannungen bzw. Offsetspannungen kann durch wechselspannungsmäßiges Koppeln der Basisbandverstärker korrigiert werden, vergleiche z. B. die Europäische Patentanmeldung Nr. EP 0 333 266. Dies bedingt eine Verzerrung in einem Signal, und daher sollte die untere Grenzfrequenz der Verstärker sehr niedrig gemacht werden oder eine Rückkopplung sollte bei der Entscheidungsfindungsstufe erzeugt werden, wobei die Rückkopplung dazu neigt, die niederfrequenten Signalkomponenten zu regenerieren, die in den Verstärkern verloren gingen. Diese Rückkopplungsschleife muß relativ langsam sein, damit nicht zu viele Störsignale rückgekoppelt werden. Mit diesen Rückkopplungsschleifen ist es möglich, lediglich relativ langsame Effekte aus der Basisbandfrequenz zu beseitigen.
• (D) Hinsichtlich niedriger Frequenzen kann der Klingeffekt bzw. Mikrofonismus wie in Abschnitten (B) und (C) verringert werden, jedoch erreicht das Spektrum einer durch den Mikrofonismus der Mischer bedingten Interferenz herkömmlicherweise Frequenzen, die so hoch sind, daß die obigen Mittel nicht zur vollständigen Beseitigung dieses Effekts ausreichend sind.
• (E) Abhängig von der Rate der Amplitudenänderungen in nicht konstanten Amplitudeninterferenzsignalen und von dem Frequenzunterschied zwischen sich miteinander vermischenden Interferenzsignalen liegt eine Interferenzkomponente in der Basisbandfrequenz vor, für deren Beseitigung derzeit kein Verfahren bekannt ist.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend beschriebenen Probleme zu verringern und ein neues differentiales Demodulationsverfahren sowie einen Demodulator anzugeben. Dies wird mittels des Verfahrens gemäß der Erfindung erreicht, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß von den Basisbandsignalen Differenzen zwischen Richtungswinkeln aufeinanderfolgender Verschiebungen eines Signalpunktes in der I/Q Ebene gemessen werden, und die Differenz zur Entscheidungsfindung hinsichtlich eines empfangenen Symbols verwendet wird. Der erfindungsgemäße Demodulator ist wiederum dadurch gekennzeichnet, daß er Einrichtungen zur Messung von Differenzen zwischen Richtungswinkeln aufeinanderfolgender Signalpunktversetzungen aufweist, die in der I/Q Ebene auftreten.
• Die Idee der Erfindung beruht in der Verwendung der differentialen Erfassung, indem Differenzen zwischen Richtungswinkeln von Signalpunkt- (Konstellationspunkt- bzw. Zeigerdiagrammpunkt-) Verschiebungen, die in einer I/Q Ebene aufgetreten sind, gemessen werden, und eine Entscheidung be züglich der empfangenen Symbole entweder lediglich auf der Grundlage dieser Differenzen oder auf der Grundlage dieser Differenzen und den Längen der in der I/Q Ebene aufgetretenen Verschiebungen getroffen wird (wobei jedesmal Entscheidungsfindungsgrenzwerte abhängig von dem verwendeten Modulationsverfahren verwendet werden).
• Im Gegensatz zu den früheren Lösungen besteht die Intention der differentiellen Erfassung gemäß der Erfindung folglich nicht in der Messung von Winkeln von Konstellationspunkten bzw. Zeigerdiagrammpunkten mit Bezug auf den Ursprung, von denen eine Differenz dann berechnet werden könnte. Statt dessen ist es die Intention der vorliegenden Erfindung, den Winkel zwischen den Richtungen sequentieller Verschiebungen in der I/Q Ebene zu messen.
• Ein Demodulator gemäß der Erfindung ist sehr widerstandsfähig gegen Phasensynchronisationsstörungen (Problem (A)), da die ziemlich langsame Phasenänderung, die das Problem darstellt, nicht sehr viel Zeit hat, um während eines Überwachungsintervalls (zwei Abtastintervallen) Einfluß zu nehmen. Dies ist typisch für differentielle Demodulationsverfahren, wenn das überwachte Intervall nicht sehr lang ist.
• Ein neues Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Demodulator gemäß der Erfindung sehr widerstandsfähig gegenüber Verschiebungen von I und Q Kanälen ist (Verschiebungen des Gleichspannungspegels) als auch gegenüber niederfrequenten und selbst gegenüber ziemlich hochfrequenten Interferenzspannungen in einem Basisbandsignal. Die Intensität von Phasensynchronisationsstörungen als auch der Basisbandinterferenz wird um etwa 20 dB/Dekade verringert, wobei die Frequenz des Interferenzsignals unterhalb von 1/(2 · π · T) ist, wobei T die Abtastperiode darstellt.
• Die Basisbandverstärker können folglich einfache wechselspannungsgekoppelte Verstärker sein, deren untere Grenzfrequenz relativ hoch ist. Der Demodulator ist gleichfalls äußerst widerstandsfähig hinsichtlich des Mikrofonismus der Mischer und der AM-Erfassung von Interferenzen, wenn diese Effekte lediglich auf Frequenzen begrenzt sind, die etwa 1,5 bis 2 Dekaden niedriger als die Abtastfrequenz sind. Und dies ist normalerweise der Fall.
• Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher mit Bezug auf die Beispiele der Fig. 2 bis 5 in der beigefügten Zeichnung beschrieben, in der
• Fig. 1 einen Empfänger unter Verwendung einer typischen Quadraturerfassung zeigt,
• Fig. 2 das Prinzip der Erfindung darstellt,
• Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Detektors gemäß der Erfindung zeigt,
• Fig. 4 eine Implementierung des erfindungsgemäßen Detektors ausführlicher darstellt, und
• Fig. 5 eine alternative Implementierung der in Fig. 4 gezeigten Implementierung darstellt.
• Fig. 2 stellt das Prinzip der Demodulation gemäß der Erfindung dar, indem drei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten entsprechende Konstellationspunkte bzw. Zeigerdiagrammpunkte (Signalpunkte) P1 bis P3 in einer I/Q Ebene dargestellt sind. Bezugszahl 21 bezeichnet eine Kurve, die eine Verschiebung eines Konstellationspunktes darstellt. Bei bekannten Verfahren, (vgl. z. B. die internationale Anmeldung WO 91/02421, werden Winkel δ1 bis δ3 der Konstellationspunkte beim Empfang mit Bezug auf den Ursprung gemessen und die empfangenen Bits werden auf der Grundlage der Absolutwerte der Winkel entschieden, indem möglicherweise ebenfalls Signalamplitudendaten (Koherenzerfassung) verwendet werden, oder auf der Grundlage der Differenzen zwischen diesen Winkeln (differentielle Erfassung). Gemäß der Erfindung ist es beabsichtigt, nicht diese Winkel zu messen, sondern den Winkel zwischen den Richtungen aufeinanderfolgender Verschiebungen zu messen, die in der I/Q Ebene auftreten, d. h. Differenzen zwischen den Richtungswinkeln der sequentiellen Verschiebungen. Ein derartiger Winkle ist in der Figur durch Bezugszeichen α bezeichnet. Ein Richtungswinkel β entspricht einer Verschiebung von Punkt P1 zu Punkt P2 und ein Richtungswinkel γ entspricht einer Verschiebung von Punkt P2 zu Punkt P3. Der Winkel α zwischen den Richtungen der Verschiebungen entspricht der Differenz zwischen den Richtungswinkeln der Verschiebungen, d. h. α = γ - β (Winkel β ist negativ).
• In der Praxis können die Verschiebungen beispielsweise als eine Differenz zwischen den Orten (P1, P2, P3) des Signalpunkts zu den Abtastmomenten bestimmt werden. Ein zweites Verfahren besteht darin, zuerst I und Q Signale abzuleiten und die Werte der Ableitung im wesentlichen in der Mitte einer Verschiebung zu messen. Jedoch ist diese zweite Art und Weise schlechter, da sie lediglich einen Näherungswert des gewünschten Ergebnisses liefert.
• Ein Blockschaltbild eines Demodulators gemäß der Erfindung ist im Prinzip in Fig. 3 dargestellt. Die verwendeten Bezugszahlen sind identisch mit jenen für identische Teile in Fig. 1 verwendeten. Die eingangsseitige Struktur des Demodulators entspricht der bekannten Struktur, die in Fig. 1 gezeigt ist, bis hin zu den Basisbandverstärkern, und ist daher in diesem Zusammenhang nicht erneut beschrieben.
• Essentiell für die Erfindung sind ΔU/ΔT Blöcke 37 und 38, die in jedem Empfangszweig nach einem Basisbandverstärker angeschlossen sind. In diesem Blöcken wird von den Signalen der I und Q Kanäle entweder eine Verschiebung nach Abtastung (Änderung des Signalwerts in der Richtung jeder Achse zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastmomenten) oder die Ableitung vor Abtastung berechnet. Die gestrichelte Linie in der Figur bezeichnet ein Taktsignal der Abtastung. In einigen Ausführungsbeispielen können die Blöcke 37 und 38 sogar kombinierte Strukturen aufweisen und sie können ebenfalls auf alternative Weisen implementiert sein, was nachstehend beschrieben wird.
• Nach der Berechnung der Signalverschiebungen werden die Richtungswinkel der Verschiebungen und die Differenz zwischen diesen in einer Verarbeitungseinheit 39 berechnet. Zu diesem Zweck stehen genaue Verfahren und Näherungsverfahren zur Verfügung, die in diesem Zusammenhang jedoch nicht beschrieben sind, da sie nicht zur tatsächlichen erfinderischen Idee gehören. Das Wesentliche besteht darin, daß verwendbare Berechnungsverfahren für die Berechnung von Richtungswinkeln leicht zu finden sind. Der Wert eines empfangenen Symbols wird beruhend auf dem Winkel α zwischen den Richtungen der Verschiebungen (beruhend auf der Differenz zwischen den Richtungswinkeln) entschieden. In der Verarbeitungseinheit ist es ebenfalls möglich, die Längen der in der I/Q Ebene aufgetretenen Verschiebungen zu bestimmen, und zusätzlich kann die Länge der Verschiebung bei der Entscheidungsfindung berücksichtigt werden, was nachstehend beschrieben wird.
• Die Einzelheiten des Demodulatorimplementierungsverfahrens unter Verwendung des Verfahrens der Erfindung hängt von der zu verwendenden Modulation ab.
• Wenn beispielsweise 2-FSK (Frequency Shift Keying bzw. Frequenzmodulation mit Frequenzumtastung) Modulation betroffen ist und der Modulationsindex beispielsweise h = 1 beträgt, beträgt die Abtastfrequenz typischerweise das zweifache der Bitfrequenz (um es zu ermöglichen, die Drehrichtung eines Signalvektors herauszufinden). Wenn der Winkel α positiv ist, wurde beispielsweise eine höhere Frequenz übertragen, d. h., eine logische Eins bei diesem Beispiel, und wenn der Winkel α negativ ist, wurde eine geringere Frequenz übertragen, d. h., eine logische Null bei diesem Beispiel.
• Falls MSK-Modulation oder 2-FSK-Modulation betroffen ist, wo der Modulationsindex h = 0,5 beträgt, ist die Abtastfrequenz typischerweise gleich der Bitfrequenz. Da eine Änderung in der Signalphase zwischen zwei aufeinanderfolgenden bzw. sequentiellen Abtastzeitpunkten lediglich ±90º im Fall einer MSK-Modulation betragen kann, sind die Entscheidungsfindungsgrenzwerte wie folgt, wenn das Verfahren gemäß der Erfindung verwendet wird. Wenn der Winkel α zwischen 0 und 135º liegt, wurde eine höhere Frequenz (z. B. eine logische Eins) empfangen. Wenn andererseits der Winkel α zwischen 0 und -135º liegt, wurde eine niedrigere Frequenz (z. B. eine logische Null) empfangen. Wenn der Winkel α zwischen ± 135 und 180º liegt, wurde eine von der vorhergehenden unterschiedliche Frequenz (Bit) empfangen.
• Durch Verändern der Abtastfrequenz und der Entscheidungsfindungsgrenzwerte stehen geeignete Demodulatoren für unterschiedliche Modulationen, auch auf verschiedenen Pegeln bzw. Niveaus und für unterschiedliche Modlulationsindizes zur Verfügung. Jedoch sind die obigen Beispiele dahingehend vorteilhaft, daß sie es ermöglichen, die Vorrichtung (Modulator und Demodulator) auf eine relativ einfache Art und Weise zu implementieren.
• Fig. 4 stellt Einzelheiten eines möglichen Ausführungsbeispiels des Demodulators dar. Verwendete Bezugszahlen sind weiterhin die gleichen wie jene für identische Teile in Fig. 1 verwendeten. Nach den Basisbandverstärkern 15 und 16 (die möglicherweise benötigte Tiefpassfilter und Equalizer enthalten können), werden Abtastwerte von einem Signal genommen und mittels A/D Wandlern 41 und 42 in eine numerische Form umgewandelt. Dann wird das Signal jedes Zweigs jeweils zu einer gewidmeten Subtraktionseinheit A (Zweig I) bzw. B (Zweig Q) zugeführt. In jedem Zweig umfaßt die Subtraktionseinheit eine Speichereinrichtung 43 bzw. 44 als auch eine Subtraktionsschaltung 45 bzw. 46. Der Ausgang des A/D Wandlers ist an beide, die Speichereinrichtung und die Subtraktionsschaltung angeschlossen, und der Ausgang der Speichereinrichtung ist an die Subtraktionsschaltung angeschlossen. Jede Speichereinrichtung arbeitet als ein Register, das den durch den A/D Wandler bei dem vorherigen Abtastzeitpunkt erzeugten Wert in seinem Speicher hält. Die Subtraktionsschaltung berechnet die Größe einer Verschiebung in der Richtung der entsprechenden Achse (1 oder Q) mittels einer digitalen Subtraktion. Eine Information bezüglich der Größe der Verschiebung wird von den Subtraktionsschaltungen zu einer Speicherschaltung 47, z. B. einer PROM Schaltung zugeführt, in der eine programmierbare Wandlungstabelle zwischen I/Q Koordinaten und Polarkoordinaten gespeichert ist. Unter Verwendung dieser Tabelle erfolgt eine Wandlung von den I/Q Koordinaten zu den Polarkoordinaten in der Speicherschaltung, d. h., eine Wandlung von den berechneten Verschiebungen in eine Winkelform. Die Größeninformation ist nicht notwendig, wenn die Länge der Verschiebungen in dem Modulationsverfahren konstant ist. Wenn die Länge der Verschiebungen nicht konstant ist (z. B. 4- FSK), kann die Längeninformation zusammen mit der Änderung im Richtungswinkel zur Entscheidungsfindung herangezogen werden.
• Hinsichtlich jeder Verschiebung wird eine Information bezüglich der Größe von deren Richtungswinkel und möglicher weise auch von deren Länge in der I/Q Ebene von den Ausgaben der Speicherschaltung erhalten. Die Längendaten LD werden direkt zu einer Entscheidungsfindungsschaltung 50 zugeführt, um zur Entscheidungsfindung verwendet zu werden.
• Anstatt der Verwendung einer bereits vorbereiteten Tabelle kann die Wandlung auch mittels kombinatorischer Logik oder anhand von Software berechnet werden, wenn die zu überwachenden Verschiebungen langsam genug auftreten.
• Die Werte der Richtungswinkel werden einer der Speicherschaltung nachfolgenden Subtraktionseinheit C zugeführt, wobei deren Implementierung der der Subtraktionseinheiten A und B entspricht, wobei diese Einheit eine Speichereinrichtung 48 zur Speicherung des vorhergehenden Werts des Richtungswinkels und eine Subtraktionsschaltung 49 zur Berechnung der Differenz (Winkel α) zwischen den aufeinanderfolgenden Richtungswinkeln mittels einer digitalen Subtraktion aufweist.
• Danach ist es leicht, eine Entscheidung bezüglich des empfangenen Bits in der Entscheidungsfindungsschaltung 50 zu treffen, z. B. auf der Grundlage der obigen Kriterien. Wie vorstehend erwähnt, werden die Entscheidungsfindungskriterien entsprechend dem verwendeten Modulationsverfahren unterschiedlich sein.
• Eine wie vorstehend beschriebene physikalische Implementierung ist einfach und in einem großen Ausmaß digital, wodurch ein unter verschiedenen Bedingungen zuverlässig arbeitendes Gerät erhalten wird.
• Fig. 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel für das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel. Dieses alternative Ausführungsbeispiel entspricht der vorstehend be schriebenen Weise des zunächst erfolgenden Ableitens der I und Q Signale und Messens der Werte der Ableitung im wesentlichen in der Mitte der Verschiebung. Zu diesem Zweck sind Ableitungsschaltungen 51 bzw. 52 hinter den Basisbandverstärkern angeschlossen, die analoge I und Q Signale mit Bezug auf die Zeit ableiten. Ein abgeleitetes Signal wird von A/D Wandlern 41 bzw. 42 in eine numerische Form (in diskrete Abtastwerte) umgewandelt und der wie vorstehend beschrieben arbeitenden Speicherschaltung 47 zugeführt. Im Prinzip liegt der einzige Unterschied zwischen den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 4 und 5 in der Reihenfolge der Implementierung, d. h., in welcher Stufe ein Wechsel von der Verarbeitung eines kontinuierlichen Signals zu der Verarbeitung eines diskreten Signals auftritt.
• Obwohl die Erfindung vorstehend mit Bezug auf die Beispiele gemäß der beigefügten Zeichnung beschrieben wurde, ist es klar, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern innerhalb des Umfangs der erfinderischen Idee, wie sie vorstehend erläutert und in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist, verändert werden kann. Wie vorstehend bereits dargelegt, verändern sich Einzelheiten der Implementierung des Demodulators jedesmal entsprechend des verwendeten Modulationsverfahrens. Wie aus dem vorstehenden ebenfalls klar wird, ist das Prinzip der Erfindung für alle derartigen Modulationsverfahren geeignet, in denen eine Nullverschiebung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten nicht möglich ist (ein Richtungswinkel kann nicht von einer Nullverschiebung ausgehend bestimmt werden).

Claims (13)

1. Verfahren zur Demodulation eines digital modulierten Signals, wobei gemäß dem Verfahren ein zu empfangendes Signal (S) im wesentlichen in in einer 90º phasenverschobenen Beziehung zueinander stehende I und Q Basisbandsignale gemischt ist, dadurch gekennzeichnet, daß von den Basisbandsignalen Differenzen (α) zwischen Richtungswinkeln (β, γ) von aufeinanderfolgenden Verschiebungen eines Signalpunkts in der I/Q Ebene gemessen werden und die Differenz zur Entscheidungsfindung hinsichtlich eines empfangenen Symbols verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidung bezüglich des empfangenen Symbols lediglich auf der Grundlage der Differenz (α) getroffen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidung bezüglich des empfangenen Symbols auf der Grundlage der Differenz (α) und der Länge der Verschiebung getroffen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Messen des Richtungswinkels (β, γ) die Größen der in der Richtung von sowohl der I als auch der Q Achse auftretenden Verschiebungen als eine Differenz zwischen den Orten (P1, P2, P3) des Signalpunkts zu den Abtastzeitpunkten bestimmt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Messen des Richtungswinkels (β, γ) die Größen der in der Richtung von sowohl I als auch Q Achsen auftretenden Verschiebungen mittels der Ableitung bestimmt werden, indem zuerst die I und Q Signale abgeleitet werden (51; 52), und durch darauffolgendes Messen (41; 42) der Werte der Ableitung im wesentlichen in der Mitte der Verschiebung.

6. Demodulator zur Demodulation eines digital modulierten Signals, wobei der Demodulator Mischeinrichtungen (12, 13, 14) zum Mischen eines zu empfangenden Signals (S) in I und Q Signale aufweist, die im wesentlichen in einer 90º phasenverschobenen Beziehung zueinander stehen, dadurch gekennzeichnet, daß er Einrichtungen (37, 38, 39) zur Messung von Differenzen (α) zwischen Richtungswinkeln (β, γ) von in der I/Q Ebene aufgetretenen aufeinanderfolgenden Signalpunktverschiebungen aufweist.

7. Demodulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen Recheneinrichtungen (A; B) zur Berechnung der Größe einer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten aufgetretenen Verschiebung sowohl in der Richtung der I-Achse als auch in der Richtung der Q-Achse aufweisen.

8. Demodulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtungen sowohl für das I als auch das Q Signal eine Subtraktionseinheit (A; B) aufweisen, die eine Speichereinrichtung (43; 46) und eine Subtraktionseinrichtung (45; 46) zur Berechnung der Größe einer in der Richtung der Achse aufgetretenen Verschiebung umfaßt.

9. Demodulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen eine Ableitungseinrichtung (51; 52) zur Bestimmung der Ableitung sowohl des I Signals als auch der des Q Signals aufweisen.

10. Demodulator nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zudem eine Speicherschaltung aufweisen, vorzugsweise eine PROM Schaltung (47), zur Bestimmung von zumindest den Richtungswinkeln (β, γ) im Ansprechen auf die von der Berechnungseinrichtung gegebene Information.

11. Demodulator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zudem eine dritte Subtraktionseinheit (C) aufweisen, welche eine Speichereinrichtung (48) und eine Subtraktionseinrichtung (49) umfaßt, wobei die Einheit auf die Speicherschaltung (47) zur Bestimmung der Differenzen (α) zwischen den Richtungswinkeln auf der Grundlage der Information der von der Speicherschaltung gelieferten Richtungswinkel ansprechend ist.

12. Demodulator nach Anspruch 6 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zudem eine Längenbestimmungseinrichtung (47) zur Bestimmung der Länge einer in der I/Q Ebene aufgetretenen Verschiebung aufweisen.

13. Demodulator nach Anspruch 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenbestimmungseinrichtung in der Speicherschaltung (47) enthalten ist.