DE69717412T2

DE69717412T2 - Übertragungssystem mit verbesserter verriegelungserkennung

Info

Publication number: DE69717412T2
Application number: DE69717412T
Authority: DE
Inventors: Jan De Bart; Anthony Steenhof
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1996-09-17
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 2003-07-17
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: DE69717412D1; WO1998012818A1; JP2000501271A; KR19990067611A; EP0861524B1; US6088828A; EP0861524A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungssystem mit einem Sender zum Senden von digitalen Symbolen über ein Übertragungsmedium an einen Empfänger, wobei der genannte Empfänger mit einem Decoder ausgestattet ist, um decodierte Symbole von einem Eingangssignal des Empfängers abzuleiten, das eine vorgegebene Signaleigenschaft aus einer Vielzahl von möglichen Signaleigenschaften aufweist, wobei der genannte Empfänger Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft umfasst, um die genannte vorgegebene Signaleigenschaft von dem empfangenen Signal zu bestimmen, indem die Zuverlässigkeit der decodierten Symbole bestimmt wird, wobei die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft weiterhin vorgesehen sind, um mindestens eine erste Folge von decodierten digitalen Symbolen unter der Annnahme einer ersten Signaleigenschaft und eine zweite Folge von decodierten digitalen Symbolen unter der Annahme einer zweiten Signaleigenschaft abzuleiten.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Übertragungsverfahren und einen Empfänger zum Empfangen eines Signals mit einer vorgegebenen Signaleigenschaft von einer Vielzahl möglicher Signaleigenschaften.
Ein Übertragungssystem gemäß der Einleitung ist aus der Abhandlung mit dem Titel "Syndrome-based Viterbi decoder Node Synchronisation and Out-of lock Detection" von M. Moeneclay und P. Sanders bekannt, die in den Konferenzberichten von GLO- BECOM '90, Band 1, S. 604-608, veröffentlicht wurde.
DVB (Digital Video Broadcast) ist der neue europäische Standard für Übertragung digitaler Videosignale. Dieser Standard schreibt das Quellen-Codierschema und das Kanal-Codierschema vor. Für die Übertragung auf Satellitenbasis (DVB-S) umfasst die Quellen-Codierung ein verkettetes Codierungsschema, bei dem ein Reed-Solomon- Code als äußerer Code und eine Faltungscode mit einer Rate von 1/2 und k = 7 als innerer Code verwendet wird. Die Rate des genannten Faltungscodes kann durch Punktierung erhöht werden. Zwischen den RS-Codierer und den Faltungscodierer wird ein Interleaver (Verschachtelungselement) eingefügt, um Burstfehler auf verschiedene Reed-Solomon- Codewörter zu verteilen.
Da ein DVB-Signal verschiedene Arten von Video- und Audiosignalen transportieren kann, kann ein derartiges DVB-Signal über eine größere Anzahl von Signaleigenschaften verfügen. Diese Signaleigenschaften sind nicht im vorhinein beim Empfänger bekannt. Signaleigenschaften sind z. B. eine Referenzphase der Trägerphase im Fall einer QPSK-Modulation, die tatsächliche Rate des benutzten Faltungscodes und die Startposition der Punktierungskarte. Im Fall eines Nicht-DVB-Systems, bei dem ein Blockcode als innerer Code verwendet wird, stellt die Position der Grenze zwischen zwei Codewörtern eine weitere Signaleigenschaft dar. Um die tatsächlichen Signaleigenschaften des empfangenen Signals zu bestimmen, umfasst der Empfänger Eigenschaftenbestimmungsmittel zum Bestimmen der genannten Signaleigenschaften von dem empfangenen Signal.
Um die verwendeten Signaleigenschaften herauszufinden, werden alle Möglichkeiten ausprobiert, bis die korrekte Signaleigenschaft gefunden ist. Es gibt verschiedene bekannte Möglichkeiten zum Herausfinden, ob eine gerade ausprobierte Signaleigenschaft die korrekte Eigenschaft ist.
Eine erste Möglichkeit zum Bestimmen, ob eine gerade ausprobierte Signaleigenschaft die korrekte ist, besteht darin, die decodierten Signale entsprechend der angenommenen Signaleigenschaft erneut zu codieren und die Eingangssymbole mit dem Ergebnis der erneuten Codierung zu vergleichen. Wenn die Symbol-Fehlerrate gering ist, ist es wahrscheinlich, dass die gewählte Eigenschaft korrekt ist. Ist die Fehlerrate hoch, so ist die gewählte Eigenschaft nicht korrekt und die nächste Eigenschaft muss ausprobiert werden. Ein Nachteil der beschriebenen Vorgehensweise besteht darin, dass für die erneute Codierung eine zusätzliche komplexe Implementierung erforderlich ist.
Eine zweite Möglichkeit zum Bestimmen, ob eine gerade ausprobierte Signaleigenschaft die korrekte ist, besteht darin, ein Zuverlässigkeitsmaß für die decodierten digitalen Symbole zu benutzen, wobei dieses Zuverlässigkeitsmaß oft bereits innerhalb des Empfängers verfügbar ist. Bei dem in der obengenannten Konferenzabhandlung beschriebenen Übertragungssystem besteht das verwendete Zuverlässigkeitsmaß in der Pfadmetrik- Zunahme im Viterbi-Decoder zum Decodieren des inneren Codes. Bei dem genannten Übertragungssystem wird eine erste Signaleigenschaft ausprobiert, und das Zuverlässigkeitsmaß wird mit einem Schwellwert verglichen. Anschließend wird eine zweite Signaleigenschaft ausprobiert und ebenfalls mit dem Zuverlässigkeitsmaß verglichen. Wenn das Zuverlässigkeitsmaß in beiden Fällen den Schwellwert überschreitet, wird entschieden, dass beide Signaleigenschaften nicht korrekt sind.
Ein Problem bei dem obengenannten Übertragungssystem besteht darin, dass das Zuverlässigkeitsmaß in Abhängigkeit von der Signaleigenschaft des übertragenen Signals variiert. Das Zuverlässigkeitsmaß variiert stark mit der Rate des inneren Codes. Simulationen haben gezeigt, dass das Zuverlässigkeitsmaß für einen Decoder, der unkorrekterweise eine Rate von 3/8 annimmt, eine höhere Zuverlässigkeit vermuten lässt als das Zuverlässigkeitsmaß für einen Decoder, der korrekterweise eine Rate von 1/2 annimmt. Außerdem wird das Zuverlässigkeitsmaß auch durch den Störabstand beeinflusst. Dies alles erfordert, dass die Schwellwertpegel auf Werte eingestellt werden, die von der Rate des inneren Codes, dem Störabstand usw. abhängen.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein Übertragungssystem gemäß der einleitenden Beschreibung zu schaffen, bei dem konstante Schwellwertpegel benutzt werden können.
Um diese Aufgabe zu erfüllen, ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft vorgesehen sind, um die Signaleigenschaft, die der Folge von decodierten Symbolen mit der höchsten Zuverlässigkeit entspricht, als die korrekte Signaleigenschaft anzugeben, wenn ein relatives Differenzmaß der Zuverlässigkeitsmaße der ersten und der zweiten Folge von decodierten Symbolen einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Durch den Vergleich eines relativen Differenzwertes der Zuverlässigkeitsmaße mit einem Schwellwert statt die Zuverlässigkeitsmaße selbst mit einem Schwellwert zu vergleichen, wird erreicht, dass nur die relative Differenz bei der Entscheidung, ob die betreffenden Signaleigenschaften korrekt sind oder nicht, eine Rolle spielt. Diese relative Differenz ist unabhängig vom Störabstand und von der gerade angenommenen Rate. Daher kann ein fester Wert für den Schwellwert gewählt werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sender einen Codierer zum Codieren digitaler Symbole entsprechend einem von einer Vielzahl von Codes umfasst; dass die Signaleigenschaft mindestens den vom Codierer verwendeten Code und eine weitere Eigenschaft umfasst; und dass die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft vorgesehen sind, um mindestens die erste und zweite Folge von Symbolen abzuleiten, indem die Verwendung des gleichen Codes angenommen wird, wobei jedoch mindestens eine weitere Eigenschaft unterschiedlich ist.
Durch das Vergleichen von nur denjenigen Situationen, in denen die Rate des Codes die gleiche ist, wird vermieden, dass die Ratenabhängigkeit des Zuverlässigkeitsmaßes dazu führt, dass die relativen Differenzmaße fälschlicherweise den Schwellwert überschreiten.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zuverlässigkeitsmaß proportional zu der Zeit ist, die benötigt wird, um einen vorgegebenen Anstieg einer Pfadmetrik zu erreichen, die zu der entsprechenden Folge von digitalen Symbolen gehört.
Durch Bestimmen der Zeit, die für das Erreichen eines vorgegebenen Anstiegs einer Pfadmetrik benötigt wird, erhält man auf schnellste Weise ein Zuverlässigkeitsmaß für ein decodiertes Signals. Die Genauigkeit des Zuverlässigkeitsmaßes hängt von dem erforderlichen Anstieg der Pfadmetrik ab. Wenn der erforderliche Anstieg der Pfadmetrik festliegt, wird eine bestimmte Genauigkeit garantiert. Wächst die Pfadmetrik schnell an, erhält man den vorgegebenen Anstieg und damit das Zuverlässigkeitsmaß sehr schnell.
Eine Möglichkeit zum Implementieren dieser Vorgehensweise zur Bestimmung des Zuverlässigkeitsmaßes besteht im Zählen der Anzahl von Symbolperioden, die erforderlich sind, um eine feste Anzahl von Überläufen des Registers zu erhalten, in dem die Pfadmetrik gespeichert ist.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Übertragungssystems, in dem ein Paritätsprüfungscode verwendet wird;
Fig. 2 einen Sender 2 zur Verwendung in einem Übertragungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, in der ein verkettetes Codierschema benutzt wird;
Fig. 3 einen Empfänger 6 zur Verwendung in einem Übertragungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, in der ein verkettetes Codierschema benutzt wird;
Fig. 4 eine Ausführungsform der Mittel zur Bestimmung der Eigenschaft, die in dem Empfängersystem aus Fig. 3 verwendet werden; und
Fig. 5 einen Ablaufplan, in dem die Funktion der Zustandsmaschine 52 aus Fig. 4 erläutert wird.
In dem Übertragungssystem aus Fig. 1 werden die Eingangssymbole einem Paritätscodierer 4 in einem Sender 2 zugeführt. Der Ausgang des Senders 2 ist über das Übertragungsmedium 5 mit dem Empfänger 8 verbunden.
Der Eingang des Empfängers 8 ist mit dem Eingang eines Paritätsdecoders 16 und mit einem Eingang einer Taktrückgewinnungsschaltung 10 verbunden. An einem ersten Ausgang des Paritätsdecoders 16 stehen die decodierten Ausgangssymbole zur Vertilgung. Ein zweiter Ausgang des Paritätsdecoders 16, an dem ein Signal zur Angabe der Paritätsfehler ausgegeben wird, ist mit einem Fehlerzähler 15 verbunden. Der Ausgang des Fehlerzählers 15 ist mit einem Eingang der Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft 14 verbunden.
Ein Ausgang der Taktrückgewinnungsschaltung 10 ist mit einem Eingang eines 7/8/9-Frequenzteilers 12 verbunden. Ein erster Ausgang der Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft 14 ist mit einem Steuereingang des 7/8/9-Frequenzteilers 12 verbunden. Ein Ausgang des Frequenzteilers 12 ist mit einem Rücksetzeingang des Paritätsdecoders 16 verbunden.
In dem Übertragungssystem aus Fig. 1 werden die Quellensymbole am Eingang durch den Paritätscodierer 4 mit Hilfe eines Paritätscodes mit einem Paritätsbit und 7 Datenbits codiert. Diese codierten Bits werden vom Sender 2 an den Empfänger 8 übertragen. Die durch den Empfänger zu bestimmende Signaleigenschaft ist hier die Grenze zwischen zwei Codewörtern. Der Decodierer 16 nimmt eine willkürliche Position der genannten Grenze an. Der Paritätsdecodierer 16 wird durch einen Impuls vom 71819- Frequenzteiler 12 nach jeder Gruppe von 8 Bits rückgesetzt, um mit der Decodierung eines neuen Codewortes zu beginnen. Der 7/8/9-Frequenzteiler 12 empfängt einen Bittakt von der Taktrückgewinnungsschaltung 10. Jedes Mal, wenn ein Paritätsfehler auftritt, wird dies dem Fehlerzähler 15 gemeldet, der die Anzahl der Paritätsfehler zählt. Die Anzahl der durch den Fehlerzähler 15 gezählten Paritätsfehler ist hier das Zuverlässigkeitsmaß entsprechend dem neuen Konzept der vorliegenden Erfindung. Die Mittel zum Bestimmen der Signaleigenschaft 14 lesen nach einer vorgegebenen Zeitspanne die Anzahl der aufgetretenen Fehler und speichern diese Zahl in einem Pufferspeicher. Anschließend geben die Mittel zum Bestimmen der Signaleigenschaft 14 ein Steuersignal an den Frequenzteiler 12 aus, um diesen zu veranlassen, nicht durch 8, sondern durch 7 zu teilen. Dies bewirkt, dass der Paritätsdecoder 16 einen Taktimpuls früher rückgesetzt wird, was zu einer Verschiebung der Wortgrenze um ein Bit führt. Danach wird die Anzahl der vom Fehlerzähler 15 in der vorgegebenen Zeitspanne gezählten Paritätsfehler von den Mitteln zur Bestimmung der Eigenschaft 14 gelesen.
Die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft 14 berechnen ein relatives Differenzmaß A für den gerade gezählten Wert und den zuvor gespeicherten Wert. Diese Berechnung kann gemäß der folgenden Formel erfolgen:
in der Formel (1) ist COUNT&sub1; der gespeicherte gezählte Wert und COUNT&sub2; ist der gerade gezählte Wert. ABS steht für den Absolutwert seines Arguments und MIN für den Minimumwert seiner Argumente. Wenn Δ kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert, wird davon ausgegangen, dass die ausprobierten Wortgrenzen nicht die korrekten sind, und anschließend wird erneut für eine Verschiebung der Wortgrenze gesorgt und die Anzahl der Fehler wird erneut gezählt. Wenn Δ kleiner als der genannte vorgegebene Schwellwert ist, wird entsprechend dem Konzept der vorliegenden Erfindung davon ausgegangen, dass die Wortgrenze, die der kleinsten Fehlerzahl entspricht, die korrekte ist. Wenn der gespeicherte Wert der kleinste ist, wird der Teiler so gesteuert, dass er durch 9 teilt, um die Wortgrenze zu der vorhergehenden Position zurück zu verschieben. Die Mittel zum Ableiten der Signaleigenschaft melden am Ausgang des Empfängers auch, dass die korrekte Wortgrenze gefunden wurde.
In dem Sender 2 aus Fig. 2 werden die Quellensymbole einem Reed- Solomon-Codierer 20 zugeführt. Der Ausgang des Reed-Solomon-Codierers ist mit einem Eingang eines Interleavers (Verschachtelungselement) 22 verbunden. Der Ausgang des Interleavers 22 ist mit einem Eingang eines Faltungscodierers 24 verbunden. Der Ausgang des Faltungscodierers 24 ist mit einem Eingang eines QPSK-Modulators 26 verbunden. Am Ausgang des QPSK-Modulators 26 steht das Ausgangssignal des Senders zur Verfügung.
In dem Sender 2 aus Fig. 2 wird ein sogenanntes verkettetes Codierschema angewendet. Der Vorteil eines derartigen Schemas besteht in der erheblich höheren Steigung der BER-Kurve als Funktion des Verhältnisses Eb/N0 zwischen der Energie pro Bit und der Rauschdichte, was zu sehr geringen Fehlerwahrscheinlichkeiten bei geringem Eb/N0 führt. In dem Sender aus Fig. 2 werden die Quellensymbole mit einem Reed- Solomon-Code codiert. Für die Funkübertragung von digitalen Videosignalen ist ein geeigneter Code ein Reed-Solomon-Code RS(204, 188, T = 8), d. h. ein Reed-Solomon-Code mit 204 Symbolen, von denen 188 Datensymbole sind. Die Anzahl der korrigierbaren Symbolfehler T mit einer unbekannten Position beträgt 8. Der Code RS(204, 188, T = 0) kann abgeleitet werden, indem man einen RS(255, 239, T = 8) Reed-Solomon-Code verkürzt, indem 51 Bytes addiert werden, die alle auf Null gestellt sind, bevor die zu codierenden Symbole einem RS(255, 239) Codierer zugeführt werden.
Die RS-codierten Symbole werden durch den Interleaver 22 verschachtelt, um Burstfehler über mehr als 1 RS-Codewort zu streuen und so die Anzahl der unkorrigierbaren Codeworte zu verringern. Anschließend werden die verschachtelten Symbole durch einen Faltungscodierer 24 codiert.
Der Faltungscodierer ist vorgesehen, um die verschachtelten Symbole entsprechend einem Faltungscode mit einer Rate von 1/2, k = 7 zu codieren, dessen Rate durch Punktierung erhöht werden kann. Die möglichen Raten sind 1/2, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6 und 7/8 (im Allgemeinen N/N + 1). Codierer für punktierte Faltungscodes sind dem Fachkundigen bekannt. Die Funktion eines Faltungscodierers wird in dem Datenblatt für den Q1650 k = 7, Multi-Code Rate Viterbi Decoder, Seite 6-9, Qualcomm Inc., erläutert. Das Thema wird auch in zahlreichen Lehrbüchern behandelt.
Die codierten Symbole am Ausgang des Faltungscodierers 24 werden entsprechend dem QPSK-Modulationsschema moduliert, um übertragen zu werden.
In dem Empfänger 6 aus Fig. 3 wird das Eingangssignal einem Demodulator 30 zugeführt. Ein Ausgang des Demodulators 30 ist mit einer Depunktierer 32 verbunden. Der Ausgang des Depunktierers 32 ist mit einem Viterbi-Decoder 34 verbunden. Ein erster Ausgang des Viterbi-Decoders 34 ist mit einem Eingang eines Deinterleavers 36 verbunden. Der Ausgang des Deinterleavers 36 ist mit einem Eingang eines Reed- Solomon-Decoders 38 verbunden. Am Ausgang des Reed-Solomon-Decoders 38 stehen die decodierten Symbole zur Verfügung.
Ein zweiter Ausgang des Viterbi-Decoders 34, der ein Signal ausgibt, welches Überläufe des Pufferspeichers angibt, in dem eine der Pfadmetriken im Viterbi- Decoder gespeichert ist, ist mit einem Überlaufzähler 42 verbunden. Ein Ausgang des Überlauf-Zählers 42 ist mit einem Eingang der Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft 44 verbunden. Ein erster Ausgang der Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft 44, der ein Signal INV führt, ist mit einem ersten Eingang des Demodulators 30 verbunden. Ein zweiter Ausgang der Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft 44, der ein Signal SH führt, ist mit einem zweiten Eingang des Demodulators 30 verbunden. Ein dritter Ausgang der Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft 44 ist mit einem Steuereingang eines 2N-2/2N-1/2N- Frequenzteilers 40 verbunden, dessen Ausgang mit einem Rücksetzeingang des Depunktierers 32 verbunden ist.
In dem Empfänger 6 aus Fig. 3 wird das empfangene Signal durch den Demodulator 30 demoduliert. Das demodulierte Signal wird über den Depunktierer 32 an den Viterbi-Decoder 34 weitergeleitet. Da der Viterbi-Decoder Soft-Decodierinformationen verwendet, wird das Signal des Demodulators nicht aufgeteilt, sondern mit einer Genauigkeit von wenigen Bits (3-4) dargestellt. Der Depunktierer 32 fügt die Symbole hinzu, die durch den Punktierer im Faltungscodierer 24 gelöscht werden, um erneut einen Code mit einer Rate von 1/2 zu erhalten. Da die einzufügenden Symbole unbekannt sind, wird der Wert dieser Symbole auf einen Pegel eingestellt, der zwischen dem Pegel, der einer logischen "0" entspricht, und dem Pegel, der einer logischen "1" entspricht, liegt. Dies hat zur Folge, dass der Viterbi-Decoder 34 diese Symbole als unzuverlässig betrachtet. Am ersten Ausgang des Viterbi-Decoders 34 stehen die decodierten Symbole zur Verfügung. Diese decodierten Symbole werden durch den Deinterleaver 36 entschachtelt. Die entschachtelten Symbole werden durch den Reed-Solomon-Decoder 38 decodiert, um die Ausgangssymbole des Empfängers 6 zu erhalten.
An einem zweiten Ausgang des Viterbi-Decoders wird ein Signal ausgegeben, das einen Überlauf des Registers anzeigt, welches eine der Zustandsmetriken im Viterbi-Decoder 34 enthält. Es spielt keine Rolle, welche Zustandsmetrik verwendet wird, weil alle Zustandsmetriken die gleiche Größenordnung aufweisen. Der Zähler 42 zählt die Anzahl der Überläufe und meldet den Mitteln zum Bestimmen der Eigenschaft, wenn die Anzahl der Überläufe einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft erzeugen ein Steuersignal für den 2N-2/2N-1/2N-Teiler, um einen Rücksetzimpuls für den Depunktierer 32 zu erzeugen. Durch Wählen der Teilungsrate 2N-2, 2N-1 oder 2N ist es möglich, die Anfangsposition des Depunktierungsschritts zu verzögern, beizubehalten oder vorzurücken. Das dem Depunktierer 32 zugeführte Steuersignal RATE dient zum Spezifizieren der Rate des zu decodierenden Faltungscodes, und entsprechend bestimmt das genannte Signal die Funktion des Depunktierers 32. Die Steuersignale INV und SH, die dem Demodulator zugeführt werden, dienen zum Einführen einer Spektruminvertierung bzw. einer Phasenverschiebung. Die Spektruminvertierung kann erforderlich sein, weil es möglich ist, dass das Frequenzspektrum auf der Übertragungsstrecke aufgrund der Mischung mit einem lokalen Oszillatorsignal mit einer Frequenz, die höher ist als die Frequenz des zu konvertierenden Signals, invertiert wurde. Durch erneutes Invertieren des Spektrums erhält man ein Signal mit dem gleichen Spektrum wie das gesendete Signal. Die Phasenverschiebung wird benötigt, um Mehrdeutigkeiten der Phase eines Referenzträgers zu behandeln, der durch eine Trägerrückgewinnungsschaltung abgeleitet wurde. Diese Phasenverschiebung kann durch den gegenseitigen Austausch der Quadraturkomponenten am Ausgang des Demodulators eingeführt werden, möglicherweise in Kombination mit einer Änderung des Vorzeichens von einer der Quadraturkomponenten.
In den Mitteln zum Bestimmen der Eigenschaft 44 aus Fig. 3 ist ein erster Eingang, dem das Signal OVF zugeführt wird, mit einem Messeinheit 50 verbunden. Ein Ausgang der Messeinheit 50 ist mit einem Eingang eines Registers 56 und mit einem ersten Eingang eines Rechenelementes/Komparators 54 verbunden. Ein Ausgang des Registers 56 ist mit einem zweiten Eingang des Rechenelementes/Komparators 54 verbunden.
Ein Ausgang des Rechenelementes/Komparators 54 ist mit einem ersten Eingang einer Zustandsmaschine 52 verbunden. Am ersten Ausgang der Zustandsmaschine 52 wird ein Signal INV zum Invertieren des Frequenzspektrums des Demodulator- Ausgangssignals ausgegeben. An einem zweiten Ausgang der Zustandsmaschine 52 wird ein Signal SH zum Bewirken einer Phasenverschiebung für das Demodulator- Ausgangssignal ausgegeben. An einem dritten Ausgang der Zustandsmaschine 52 wird ein Signal SKIP zum Bewirken einer Verschiebung um eine Symbolperiode der Depunktierungskarte ausgegeben, die durch den Depunktierer 32 zugeführt wird. An einem vierten Ausgang der Zustandsmaschine 52 wird ein Signal RATE zum Einstellen der Rate des zu verwendenden Faltungscodes ausgegeben. Ein fünfter Ausgang der Zustandsmaschine 52 ist mit der Messeinheit 50 verbunden, und ein sechster Ausgang der Zustandsmaschine 52 ist mit einem Eingang des Rechenelementes/Komparators 54 verbunden.
Die Zustandsmaschine 52 weist die Messeinheit 50 durch das Signal NEXT an, die Zeit zu messen, die der Zähler 42 benötigt, um eine vorgegebene Zahl zu erreichen. Diese gemessene Zeit ist umgekehrt proportional zur Metrikzunahme im Viterbi-Decoder 34. Diese Zeit kann daher als Zuverlässigkeitsmaß betrachtet werden, das die Zuverlässigkeit der decodierten Symbole angibt. Die Zeit lässt sich auf einfache Weise messen, indem die Anzahl der Symbolperioden gezählt wird. Wenn die vorgegebene Zahl erreicht ist, berechnet das Rechenelement/der Komparator den relativen Differenzwert zwischen der zuvor gemessenen Zeit (die im Register 56 gespeichert wurde) und der gerade gemessenen Zeit. Es ist zu beachten, dass die Zustandsmaschine mindestens eine der Signaleigenschaften geändert hat, bevor die Messung mit der Messeinheit 50 begann. Ein geeignetes Maß für die relative Differenz kann gefunden werden mit:
In der Gleichung (2) ist T&sub1; der im Register 56 gespeicherte Zeitwert und T&sub2; ist die gerade ermittelte Zeit. Nach der Berechnung von Δm wird der Wert von Δm mit einem Schwellwert verglichen. Das Ergebnis des genannten Vergleichs wird in Reaktion auf ein durch die genannte Zustandsmaschine 52 ausgegebenes Steuersignal an die Zustandsmaschine weitergeleitet. In Reaktion auf das Ergebnis des Vergleiches trifft die Zustandsmaschine die geeigneten Maßnahmen, wie nachstehend beschrieben.
In dem Ablaufplan aus Fig. 5 haben die nummerierten Anweisungen die in der nachstehenden Tabelle aufgeführte Bedeutung:
In Anweisung 60 des Ablaufplans aus Fig. 4 werden alle Variablen auf ihren Anfangswert gestellt und das Programm wird gestartet. In Anweisung 62 wird die Punktierungsrate des zu decodierenden Codes auf den nächsten (oder anfänglichen) Wert gestellt. Dies erfolgt durch Übertragen des Signals RATE an den Depunktierer 32. In Anweisung 64 beginnt die Messung des Zuverlässigkeitsmaßes. Nachdem das Zuverlässigkeitsmaß bestimmt und in Register 56 gespeichert wurde, wird in Anweisung 66 die Phase des demodulierten Signals um 90º verschoben, indem das Signal SH ausgegeben wird. In Anweisung 68 wird das Zuverlässigkeitsmaß für die neu gewählte Phase bestimmt. Es ist zu beachten, dass es möglich ist, die auszuprobierenden Phasen auf 0º und 90º zu beschränken. Wenn die aktuelle Phase 180º oder 270º hat, würde der Symbolstrom invertiert. Ein derartiger invertierter Bitstrom kann mit einem Viterbi-Decoder perfekt decodiert werden. Der Reed-Solomon-Decoder kann ebenfalls einen invertierten Bitstrom erkennen. Die einzige zu ergreifende Maßnahme besteht darin, den Bitstrom am Ausgang des Reed- Solomon-Decoders zu invertieren, wenn ein invertierter Bitstrom erkannt wird.
In Anweisung 70 wird ein Signal gelesen, das das Ergebnis des durch das Rechenelement/den Komparator durchgeführten Vergleichs darstellt. Wenn dieses Ergebnis angibt, dass das Differenzmaß den Schwellwert überschreitet, wird das Programm mit Anweisung 76 fortgesetzt. Wenn 4N-2 Versuche mit der gleichen Punktierungsrate (2N-1 für ein nicht-invertiertes Spektrum des demodulierten Signals und N2-1 für ein invertiertes Spektrum des demodulierten Signals) durchgeführt wurden, wird das Programm ebenfalls mit Anweisung 76 fortgesetzt. In Anweisung 76 wird entschieden, ob die Suche in Anweisung 78 beendet werden soll oder mit einer neuen Punktierungsrate in Anweisung 62 fortgesetzt werden soll.
Wenn keine der Bedingungen in Anweisung 70 erfüllt wird, wird in Anweisung 72 geprüft, ob alle Startpositionen (2N-1) für die vorliegende Punktierungsrate ausprobiert wurden. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die nächste Startposition gewählt und das Programm mit Anweisung 64 fortgesetzt. Das Signal SKIP wird ausgegeben, um den Anfang der Punktierungskarte um ein Symbol zu verschieben. Wenn das Ergebnis des Vergleichs in Anweisung 72 angibt, dass alle Positionen ausprobiert wurden, wird das Spektrum des demodulierten Signals invertiert, indem das Signal INV in Anweisung 74 ausgegeben wird. Nach der Ausführung der Anweisung 74 fährt das Programm mit Anweisung 64 fort.
Es ist vorstellbar, dass es Situationen gibt, in denen keine Spektruminvertierung auftreten kann. Eine Spektruminvertierung muss natürlich nicht ausprobiert werden. In einem derartigen Fall kann auf die Anweisungen 72, 74 und 75 verzichtet werden, und der Wert 4N-2 in Anweisung 70 muss durch 2N-1 ersetzt werden.

Claims

1. Übertragungssystem mit einem Sender (2) zum Senden von digitalen Symbolen über ein Übertragungsmedium (5) an einen Empfänger (6, 8), wobei der genannte Empfänger mit einem Decoder (16, 34) ausgestattet ist, um decodierte Symbole von einem Eingangssignal des Empfängers abzuleiten, das eine vorgegebene Signaleigenschaft aus einer Vielzahl von möglichen Signaleigenschaften aufweist, wobei der genannte Empfänger Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft (14, 44) umfasst, um die genannte vorgegebene Signaleigenschaft von dem empfangenen Signal zu bestimmen, indem die Zuverlässigkeit der decodierten Symbole bestimmt wird, wobei die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft weiterhin vorgesehen sind, um mindestens eine erste Folge von decodierten digitalen Symbolen unter der Annnahme einer ersten Signaleigenschaft und eine zweite Folge von decodierten digitalen Symbolen unter der Annahme einer zweiten Signaleigenschaft abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft vorgesehen sind, um die Signaleigenschaft, die der Folge von decodierten Symbolen mit der höchsten Zuverlässigkeit entspricht, als die korrekte Signaleigenschaft anzugeben, wenn ein relatives Differenzmaß der Zuverlässigkeitsmaße der ersten und der zweiten Folge von decodierten Symbolen einen vorgegebenen Wert überschreitet.

2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender einen Codierer zum Codieren digitaler Symbole entsprechend einem von einer Vielzahl von Codes umfasst; dass die Signaleigenschaft mindestens den vom Codierer verwendeten Code und eine weitere Eigenschaft umfasst; und dass die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft vorgesehen sind, um mindestens die erste und zweite Folge von Symbolen abzuleiten, indem die Verwendung des gleichen Codes angenommen wird, wobei jedoch mindestens eine weitere Eigenschaft unterschiedlich ist.

3. Übertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens weitere Eigenschaft die Position der vorgegebenen Symbole in der Folge von codierten Symbolen umfasst.

4. Übertragungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens weitere Eigenschaft eine Referenzphase eines empfangenen Signals umfasst, das zumindest in der Phase moduliert ist.

5. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens weitere Eigenschaft eine Angabe in Bezug darauf umfasst, ob das Spektrum des empfangenen Signals invertiert ist oder nicht.

6. Übertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuverlässigkeitsmaß proportional zu der Zeit ist, die benötigt wird, um einen vorgegebenen Anstieg einer Pfadmetrik zu erreichen, die zu der entsprechenden Folge von digitalen Symbolen gehört.

7. Empfänger (6, 8) mit einem Decoder (16, 34), um decodierte Symbole von einem Eingangssignal des Empfängers abzuleiten, das eine vorgegebene Signaleigenschaft aus einer Vielzahl von möglichen Signaleigenschaften aufweist, wobei der genannte Empfänger Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft (14, 44) umfasst, um die genannte vorgegebene Signaleigenschaft von dem empfangenen Signal zu bestimmen, indem die Zuverlässigkeit der decodierten Symbole bestimmt wird, wobei die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft weiterhin vorgesehen sind, um mindestens eine erste Folge von decodierten digitalen Symbolen unter der Annnahme einer ersten Signaleigenschaft und eine zweite Folge von decodierten digitalen Symbolen unter der Annahme einer zweiten Signaleigenschaft abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft vorgesehen sind, um die Signaleigenschaft, die der Folge von decodierten Symbolen mit der höchsten Zuverlässigkeit entspricht, als die korrekte Signaleigenschaft anzugeben, wenn ein relatives Differenzmaß der Zuverlässigkeitsmaße der ersten und der zweiten Folge von decodierten Symbolen einen vorgegebenen Wert überschreitet.

8. Empfänger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleigenschaft mindestens den Code, nach dem das Eingangssignal codiert wird, und eine weitere Eigenschaft umfasst; und dass die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft vorgesehen sind, um mindestens die erste und zweite Folge von Symbolen abzuleiten, indem die Verwendung des gleichen Codes angenommen wird, wobei jedoch mindestens eine weitere Eigenschaft unterschiedlich ist.

9. Empfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bestimmen der Eigenschaft vorgesehen sind, um eine normalisierte Differenz zwischen den Zuverlässigkeitsmaßen zu ermitteln, die den decodierten Symbolen entspricht, welche sich in mindestens der weiteren Eigenschaft unterscheiden.

10. Übertragungsverfahren, das folgendes umfasst: das Übertragen von digitalen Symbolen über ein Übertragungsmedium (5); das Empfangen eines Eingangssignals von dem genannten Übertragungsmedium; das Ableiten von decodierten Signalen von dem Eingangssignal, wobei das Eingangssignal eine vorgegebene Signaleigenschaft aus einer Vielzahl von möglichen Signaleigenschaften aufweist; wobei in dem Verfahren weiterhin die genannte vorgegebene Signaleigenschaft von dem empfangenen Signal bestimmt wird, indem die Zuverlässigkeit der decodierten Symbole bestimmt wird, und mindestens eine erste Folge von decodierten digitalen Symbolen unter der Annnahme einer ersten Signaleigenschaft und eine zweite Folge von decodierten digitalen Symbolen unter der Annahme einer zweiten Signaleigenschaft abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Angabe derjenigen Signaleigenschaft, die der Folge von decodierten Symbolen mit der höchsten Zuverlässigkeit entspricht, als die korrekte Signaleigenschaft umfasst, wenn ein relatives Differenzmaß der Zuverlässigkeitsmaße der ersten und der zweiten Folge von decodierten Symbolen einen vorgegebenen Wert überschreitet.