DE69904368T2

DE69904368T2 - Zwischenverstärkersystem und verfahren zum empfang eines modulierten eingangssignals und übertragung eines modulierten ausgangssignals

Info

Publication number: DE69904368T2
Application number: DE69904368T
Authority: DE
Inventors: Ernst Eberlein; Josef Bernhard; Christian Paul; Thomas VON DER GRÜN
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2019-03-17
Also published as: WO2000055996A1; US6973121B1; EP1149481B1; EP1149481A1; DE69904368D1

Description

Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Funkübertragungssystem, das ein Netz aus Sendern aufweist, die mit im wesentlichen den gleichen Trägerfrequenzen arbeiten, und insbesondere auf ein Repeater-System für ein derartiges Übertragungssystem.
Derartige Übertragungssysteme können z. B. für private Netze zum Übertragen von Informationssignalen an Mobilempfänger oder für die Übertragung mehrerer qualitativ hochwertiger Funkprogramme an einen Empfangsbereich verwendet werden. Da eine Hochspektralüberlastung besteht, d. h. Bandbreiten zur Übertragung sehr eingeschränkt sind, wurden Funkübertragungssysteme, die eine Mehrzahl von Sendern aufweisen, oder Sender, die bei im wesentlichen der gleichen Frequenz arbeiten, untersucht. Derartige Funkübertragungssysteme werden Einfrequenznetze (SFN) genannt.
Derartige Systeme bewirken jedoch einige Probleme hinsichtlich des Empfangs. Ein Problem wird durch Interferenzen zwischen Übertragungssignalen der gleichen Frequenz bewirkt, die von mehreren Sendern empfangen werden. In Empfangsbereichen, in denen die Signale mit Pegeln empfangen werden, die sehr nahe beieinander sind, können diese Interferenzen zu einem fast vollständigen Verschwinden des gesamten Signals führen, das durch den Empfänger empfangen wird. Ein Problem wird durch die Tatsache bewirkt, daß, selbst wenn Vorkehrungen getroffen wurden, um die gleichen Informationssignale synchron an die unterschiedlichen Sender des Netzes anzulegen, ein Empfänger diese Signale auf grund des Unterschieds der Ausbreitungszeit der Trägersignale nicht synchron empfängt, insbesondere von den beiden Sendern, die am nächsten an dem Empfänger sind. Die gleichen Informationssignale, die von den beiden nächsten Sendern kommen und unterschiedlichen Verzögerungen unterzogen werden, überlagern sich dann.
Für ein digitales Satellitenfunkübertragungssystem existieren Empfangsprobleme in Stadtbereichen, die viele hohe Gebäude und viele Straßen aufweisen, die durch hohe Gebäude auf beiden Seiten eingerahmt werden. Diese Gebäude versperren die „Sichtlinie", wodurch die Empfangsfeldstärke an dem Empfänger dramatisch reduziert wird. Um dieses Problem zu überwinden, wird das Satellitenübertragungssystem durch eine terrestrische erneute Übertragung oder ein erneutes Rundsenden ergänzt, um eine hohe Dienstverfügbarkeit für Empfänger in stark besiedelten Bereichen und insbesondere für Mobilempfänger zu schaffen, die in Fahrzeugen, z. B. Autos oder Lastwagen, angeordnet sind.
Da die Bandbreite eingeschränkt und eine Spektralüberlastung hoch ist, was insbesondere für stark besiedelte Bereiche gilt, wird ein Einfrequenznetz für eine derartige terrestrische erneute Übertragung verwendet.
Das US-Patent Nr. 4,385,381 offenbart ein digitales Funkübertragungssystem, das als ein Einfrequenznetz implementiert ist. Um die oben herausgestellten Probleme hinsichtlich eines Schwundes und einer Synchronität zu überwinden, wurden Frequenz-Multiplextechniken (FDM-Techniken) vorgeschlagen, um das Problem der Überlagerung zwischen den Informationssignalen zu lösen. Um das Problem des Schwundes zu lösen, das durch Interferenzen zwischen Trägersignalen bewirkt wird, die die gleichen Frequenzen aufweisen, werden unterschiedliche Sender verwendet, die mit drei leicht unterschiedlichen Trägerfrequenzen arbeiten.
Eine weitere Lösung für dieses Problem ist die Verwendung eines bestimmten Formates des Basisbandsignales, das umgewandelt und übertragen werden soll. Ein derartiges Format umfaßt bestimmte Schutzintervalle usw., um Fehler in dem Empfänger zu vermeiden, die durch den gleichzeitigen Empfang zweier unterschiedlicher Sender bewirkt werden, die mit der gleichen Frequenz arbeiten.
Bei einem Einfrequenznetz ist es wesentlich, daß alle Sender tatsächlich bei exakt der Frequenz übertragen, bei der sie dies tun sollen. Wenn ein typisches Szenario betrachtet wird, überträgt ein Satellit mit einer Mittenfrequenz von etwa 2,34 GHz. Die erforderliche Genauigkeit jedes Senders in dem Einfrequenznetz beläuft sich auf unter ±20 Hz, was sich in einer Frequenztoleranz von unter ±0,01 ppm (Teile auf eine Million) niederschlägt.
In 5 ist ein typisches Repeater-System für ein Einfrequenznetz gezeigt. Das Repeater-System weist eine Empfängerantenne 200 zum Empfangen des Satellitensignals und ein Bandpaßfilter 202 auf, durch das das Satellitensignal gebildet wird. Das Bandpaßfilter 202 ist mit einer HF-Abstimmungsvorrichtung zum Abwärtsumsetzen des gefilterten Satellitensignals verbunden. Ein QPSK-Demodulator 206 wird zum Demodulieren des abwärts umgesetzten Satellitensignals verwendet, wenn das Satellitensignal unter Verwendung der QPSK-Modulationstechnik moduliert wurde, die in der Technik bekannt ist. Das demodulierte Signal, das durch den QPSK-Demodulator ausgegeben wird, wird üblicherweise in eine Zeitverzögerungsstufe 208 eingegeben, um wieder durch einen Modulator 210 moduliert zu werden. Um die spektrale Effizienz dieser Systeme zu verbessern, vertrauen viele Systeme auf Mehrträgermodulations- (MCM-) Techniken. In diesem Fall kann der Modulator 210 als ein MCM-Modulator implementiert sein. Das komplexe Ausgangssignal des Modulators 210 wird in einen Aufwärtsumsetzer 212 eingegeben, um das demodulierte und wieder modulierte Satellitensignal derart aufwärts umzusetzen, daß dieses Signal eine vorbestimmte Aus gangsfrequenz des Repeater-Systems, das in Fig. 5 gezeigt ist, aufweist. Das Aufwärtsumsetzer-Signal wird in einen Treiber- und automatischen Pegelsteuerungs- (ALC-) Block 214 eingegeben und von dort aus in eine Leistungsverstärkerstufe 216. Das Ausgangssignal des Leistungsverstärkers 216 wird durch einen Übertragungsbandpaß 218 gefiltert und schließlich durch eine Senderantenne 220 übertragen.
Wie in 5 gezeigt ist, können die einzelnen Blöcke durch eine Steuerung 222 gesteuert werden. Aktive Schaltungselemente der Komponenten in 5 sind ebenso mit einer Leistungsversorgung 224 verbunden. Wie oben bereits herausgestellt wurde, basiert das terrestrische Netz eines SFN-Systems auf derartigen Repeater-Systemen, die sich innerhalb des Dienstbereichs des versperrten Satellitenempfangs befinden. Allgemein empfangen diese Repeater das QPSK-modulierte Satellitensignal, führen eine Umformatierung des Trägers durch und senden das Mehrträger-modulierte Signal auf einer neuen Ausgangsfrequenz. Innerhalb des Einfrequenznetzes müssen die Repeater-Ausgangssignale, die über ihre Übertragungsantennen 220 übertragen werden, im wesentlichen die gleiche Frequenz aufweisen. Insbesondere muß die Frequenzabweichung der Ausgangssignale unterschiedlicher Repeater-Systeme kleiner als einige Hertz sein, derart, daß die Systemleistung nicht negativ beeinflußt wird. Bei einigen Systemen beläuft sich die Toleranz gegenüber einer Doppler-Verschiebung auf 230 Hz, d. h. ein Fahrzeug, das mit 100 km/h fährt, und eine Trägerfrequenz von 2,3 GHz führen zu einer Doppler-Verschiebung von 230 Hz.
Wenn die Frequenzabweichung der Repeater-Ausgangssignale größer als einige Hertz ist, ist das Einfrequenznetz nicht mehr in der Lage, eine Doppler-Verschiebung eines Mobilempfängers unterzubringen, was zu einem Empfangszusammenbruch an diesem Empfänger führen kann.
Eine mögliche Lösung für das Problem der Repeater-Ausgangsfrequenzabweichung würde darin bestehen, einen Thermostat-geregelten Quarzoszillator (OCXO) zu verwenden. Ein OCXO liefert ein sehr stabiles Ausgangssignal. Da die Repeater-Systeme für einen Außenbetrieb bestimmt sind, würde die Verwendung von OCXOs jedoch die Kosten des Repeater-Systems wesentlich erhöhen.
Eine weitere Lösung bestünde darin, das Repeater-System auf eine gemeinsame, externe Referenz zu synchronisieren, die z. B. durch das GPS bereitgestellt wird (GPS = globales Positionierungssystem). Das GPS liefert ein Ein-Puls-pro-Sekunde-Signal. Da geeignete Referenztakte von z. B. 10 MHz nicht direkt von diesem GPS-Signal abgeleitet werden können, ist eine zusätzliche Hardware erforderlich. Diese zusätzliche Hardware jedoch erhöht außerdem die Kosten des Repeater-Systems wesentlich.
Ein weiterer Nachteil von OCXOs oder einer GPS-Hardware besteht darin, daß Raumanforderungen für das Repeater-System hoch sind, insbesondere, wenn ein Thermostat zu dem Repeater-System hinzugefügt werden muß.
Das US-Patent Nr. 5,107,488 offenbart eine Schaltungsanordnung zum Schalten eines digitalen Dienstkanals durch einen Richtfunk-Repeater. Die Schaltungsanordnung umfaßt eine empfangende Antenne, die mit einem Empfänger verbunden ist. An dem Ausgang des Empfängers weist das empfangene Signal eine Zwischenfrequenz auf. Das Signal wird in einen Demodulator eingegeben. Das demodulierte Ausgangssignal ist ein Basisfrequenzsignal. Das Basisfrequenzsignal wird in einen Modulator eingegeben, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen, das mittels eines Senders aufwärts umgesetzt und an eine sendende Antenne geliefert wird. Die Schaltungsanordnung weist zusätzlich eine Empfangstaktwiedergewinnungsschaltung auf, um einen Signaltakt von einem empfangenen Signal wiederzugewinnen. Der wiedergewonnene Signaltakt wird in den Demodulator eingegeben. In einem Durchschaltungsmodus wird der Empfängertakt außerdem in eine Sende takterzeugungsschaltung eingegeben, die in den Modulator und den Sender eingegeben wird.
Das US-Patent Nr. 4,608,699 offenbart ein Simulcast-Übertragungssystem, bei dem ein Signal, das durch eine Hauptstation übertragen wird, ein Referenzfrequenzsignal sowie einen Sprech- und Datenpfad liefert. Insbesondere wird ein 72 MHz-Signal abwärts umgesetzt und zum Steuern eines spannungsgesteuerten Hochfrequenz-Oszillators verwendet, derart, daß ein 800 MHz-Ausgangssignal erzeugt wird, das den Dateninhalt des 72 MHz-Signals umfaßt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein wirtschaftliches und zuverlässiges Repeater-Konzept zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Repeater-System gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Empfangen eines modulierten Eingangssignals und zum Senden eines modulierten Ausgangssignals gemäß Anspruch 16 gelöst.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß auf eine überstabile Referenzquelle verzichtet werden kann, da das Satellitensignal selbst, das eine definierte Frequenz aufweist, zum Steuern der Repeater-Ausgangsfrequenz verwendet werden kann. So kann ein ziemlich ungenauer Repeater-Systemtakt, der verglichen mit überstabilen Referenzquellen billig ist, verwendet werden. Der Repeater-Systemtaktfehler jedoch wird unter Verwendung des empfangenen Satellitensignals berechnet und ausgeglichen. So wird das Repeater-System gemäß der vorliegenden Erfindung auf den Satelliten als eine externe Referenz synchronisiert.
Das erfindungsmäßige Konzept kann mit minimalen Zusatzkosten implementiert werden, da ein relativ weniger genauer Referenztakt, z. B. 20 ppm, als Taktoszillator zum Bereitstellen der Repeater-Systemtaktquelle verwendet werden kann. Alle Systemkomponenten, die die Frequenz des Repea ter-Systemausgangssignals beeinflussen, müssen den gleichen Repeater-Systemtakt verwenden. In dem Demodulator ist ein steuerbarer Oszillator, der mit einem Lokaloszillatortor eines Mischers verbunden ist, zum Bereitstellen eines Ausgangssignals angeordnet, das von dem Repeater-Systemtakt abgeleitet wird. Eine Rückkopplungseinrichtung, die mit dem Mischerausgang und dem Steuerungseingang des steuerbaren Oszillators verbunden ist, wird zum Bestimmen eines Steuerungswertes verwendet, der an den steuerbaren Oszillator angelegt wird. Dieser Steuerungswert wird derart bestimmt, daß die Frequenz des Mischerausgangssignals sich einem erwünschten Wert annähert, der bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 0 ist.
In einem Modulator zum erneuten Modulieren des demodulierten Signals ist ein weiterer steuerbarer Oszillator mit einem weiteren Mischer verbunden und zum Bereitstellen eines Ausgangssignals angeordnet, das von dem Repeater-Systemtakt abgeleitet ist. Dieser Oszillator wird durch einen weiteren Steuerungswert gesteuert, der auf der Basis des ersten Steuerungswertes abgeleitet ist, derart, daß die Frequenz des modulierten Ausgangssignals sich einem vorbestimmten Wert annähert.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weisen das Repeater-Systemeingangssignal und das Repeater-Systemausgangssignal unterschiedliche Frequenzen auf, die beide höher als die Demodulator- und die Modulator-Betriebsfrequenzen sind. In diesem Fall weist das Repeater-System ferner eine Abstimmungsvorrichtung, die zwischen den Repeater-Systemeingang und den Demodulatoreingang geschaltet ist, zum Abwärtsumsetzen des Repeater-Systemeingangssignals auf, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erhalten. Ähnlich weist das Repeater-System ferner einen Aufwärtsumsetzer, der zwischen den Modulatorausgang und den Repeater-Systemausgang geschaltet ist, zum Aufwärtsumsetzen des modulierten Signals von einer Modulator-Zwischenfre quenz (IF) zu einer Hochfrequenz (HF), die geeignet für das Repeater-Systemausgangssignal ist, auf.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung fährt Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen fort, in denen:
1 ein allgemeines Blockdiagramm eines erfindungsmäßigen Repeater-Systems zeigt;
2 ein allgemeines Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, bei dem numerisch gesteuerte Oszillatoren in dem Demodulator und in dem Modulator vorgesehen sind;
3 ein detailliertes Blockdiagramm des QPSK-Demodulators, der in 2 gezeigt ist, zeigt;
4 ein internes Blockdiagramm eines numerisch gesteuerten Oszillators zeigt;
5 ein allgemeines Blockdiagramm eines vollständigen Repeater-Systems zeigt.
In 1 ist ein Repeater-System gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, das durch das Bezugszeichen 10 angezeigt ist. Das Repeater-System 10 weist allgemein einen Demodulator 12 und einen Modulator 14 auf. Zwischen einen Eingang 16 des Repeater-Systems 10 und einen Eingang des Demodulators 12 geschaltet ist eine Hochfrequenz- (HF-) Abstimmungsvorrichtung 18, die optional durch eine Umgehung 20 umgangen werden kann. Die Umgehung 20 wird aktiv, wenn das modulierte Eingangssignal an dem Eingang 16 eine Frequenz f_IN aufweist, die ausreichend klein ist, daß das modulierte Eingangssignal direkt durch den Demodulator 12 verarbeitet werden kann. Ähnlich weist das Repeater-System 10 einen Aufwärtsumsetzer 22 zwischen einem Ausgang des Demodulators 14 und einem Ausgang 24 des Repeater-Systems 10 auf, der optional durch eine Umgehung 26 umgangen werden kann, wenn die Frequenz f_OUT des modulierten Ausgangssignals des Repeater-Systems 10 ausreichend klein ist, derart, daß ein erwünschtes moduliertes Ausgangssignal direkt durch den Modulator 14 erzeugt werden kann.
Der Modulator 12 umfaßt einen ersten Mischer 28, der ein Eingangstor 28a, ein Ausgangstor 28b und ein Lokaloszillatortor 28c aufweist. Ein erster steuerbarer Oszillator (CO1) 30 ist mit dem Lokaloszillatortor 28c des ersten Mischers 28 verbunden. Der Demodulator 20 umfaßt ferner eine Rückkopplungseinrichtung 32 zum Bestimmen eines ersten Steuerungswertes CV₁, der an den ersten steuerbaren Oszillator 10 angelegt wird, wobei der Steuerungswert CV₁ derart bestimmt wird, daß die Frequenz eines Signals an dem Ausgangstor des ersten Mischers 28 sich einem erwünschten Wert, vorzugsweise 0, annähert.
In einem sehr allgemeinen Sinn vergleicht die Rückkopplungseinrichtung 32 die Frequenz des Signals an dem Ausgangstor 28b des ersten Mischers 28, das als ein tatsächlicher Wert betrachtet werden kann, mit einer erwünschten Frequenz, die bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Null-Frequenz ist, und erzeugt den ersten Steuerungswert CV₁ derart, daß die Oszillationsfrequenz des ersten steuerbaren Oszillators 30 eingestellt wird, um die Differenz zwischen dem tatsächlichen Wert und dem erwünschten Wert bei dem erwünschten Wert beizubehalten. So ist die Rückkopplungseinrichtung 32 schematisch gezeigt, um einen ersten Eingang zum Eingeben des tatsächlichen Wertes und den zweiten Eingang zum Eingeben des erwünschten Wertes und einen Eingang zum Ausgeben des Steuerungswertes CV₁ aufzuweisen.
Das Repeater-System, das in 1 gezeigt ist, wird durch einen Taktoszillator 34 getrieben, der einen Repeater-Systemtakt liefert, der eine Taktfrequenz f_CLK aufweist, die in den ersten steuerbaren Oszillator 30, in die HF-Abstimmungsvorrichtung 18, in den Aufwärtsumsetzer 22 und in einen zweiten steuerbaren Oszillator CO36 eingegeben wird, der sich in dem Modulator 14 befindet.
Wie bereits oben herausgestellt wurde, beschränkt der Taktoszillator 34 die Genauigkeit der Ausgangsfrequenz f_OUT nicht und kann so ein billiger Taktoszillator sein, der z. B. eine Genauigkeit von 20 ppm aufweist. Der Taktoszillator 34 treibt alle Repeater-Systemkomponenten, die die Ausgangsfrequenz f_OUT beeinflussen. Die einzige Anforderung für den Taktoszillator 34 ist die, daß sein Ausgangssignal ausreichend stabil ist, daß die Rückkopplungsschleife, die die Rückkopplungseinrichtung 32 und den ersten steuerbaren Oszillator 30 aufweist, in der Lage ist, auf das Satellitensignal zu verriegeln. So ist die erforderliche Genauigkeit des Taktoszillators durch den Erfassungs- und Verfolgungsbereich des Modulators 12 definiert. Die erlaubte Geschwindigkeit eines Frequenzdrifts mit der Zeit ist durch die Aktualisierungsrate der Schleife und durch die Verfolgungsleistung des Demodulators 12 definiert.
Neben dem zweiten steuerbaren Oszillator 36 weist der Modulator 14 ferner einen zweiten Mischer 38 auf, der ein Eingangstor 38a, ein Ausgangstor 38b und ein Lokaloszillatortor 38c aufweist. Der zweite steuerbare Oszillator 36 ist mit dem Lokaloszillatortor des zweiten Mischers 38 verbunden. So mischt der zweite Mischer 38 das Signal an seinem Eingangstor 38a und das Ausgangssignal des zweiten steuerbaren Oszillators an seinem Lokaloszillatortor 38c, um ein moduliertes Signal an seinem Ausgangstor 38b zu liefern, wobei diese Frequenz einer Zwischenfrequenz entspricht, wenn der Aufwärtsumsetzer 22 verwendet wird, oder der Frequenz des modulierten Ausgangssignals entspricht, das die Frequenz f_OUT aufweist, wenn die Umgehung 26 aktiviert ist.
Das Repeater-System 10 weist zusätzlich eine Steuerung 40 auf, die zum Empfangen des ersten Steuerungswertes CV₁ und zum Ausgeben eines zweiten Steuerungswertes CV₂ angepaßt ist. Die Steuerung 40 bestimmt den zweiten Steuerungswert CV₂ auf der Basis des ersten Steuerungswertes derart, daß die Frequenz des modulierten Ausgangssignals sich einem vorbestimmten Wert annähert. Wie später herausgestellt wird, kann sich die Ausgangsfrequenz f_OUT von der Eingangsfrequenz f_IN unterscheiden. Natürlich können die Eingangs- und die Ausgangsfrequenz gleich sein. In dem einfachsten Fall, der auf der Tatsache basiert, daß der erste steuerbare Oszillator 30 und der zweite steuerbare Oszillator 36 identische Oszillatoren sind, wird der zweite Steuerungswert CV₂ durch den ersten Steuerungswert CV₁ bestimmt, wobei die erwünschte Ausgangsfrequenz f_OUT ist. Wenn der zweite steuerbare Oszillator 36 sich jedoch von dem ersten steuerbaren Oszillator 30 unterscheidet, kann die Steuerung 40 angeordnet sein, um Unterschiede zwischen den beiden steuerbaren Oszillatoren durch ein Verwenden eines bestimmten Kalibrierungswertes zu berücksichtigen. In diesem Kontext wird angemerkt, daß die Ausgangssignale der steuerbaren Oszillatoren von dem Taktoszillator abgeleitet werden müssen, d. h. von dem Repeater-Systemtakt, was durch eine Frequenzteilung, eine Frequenzmultiplizierung, eine Phasenverriegelung oder durch die Verwendung numerisch gesteuerter Oszillatoren erzielt werden kann, die eine digitale Frequenzteilung oder digitale Frequenzmultiplizierung durchführen können.
Für Fachleute auf diesem Gebiet ist eine Vielzahl unterschiedlicher Möglichkeiten hinsichtlich dessen ersichtlich, wie steuerbare Oszillatoren derart entworfen werden können, daß ihr Ausgangssignal von dem Repeater-Systemtakt (f_CLK) abgeleitet wird.
Wie dies durch 42 in dem Demodulator 12 und 44 in dem Modulator 14 symbolisiert ist, können der Demodulator 12 und der Modulator 14 zahlreiche zusätzliche Funktionsblöcke aufweisen. Für den Modulator 14 können diese Funktionsblökke einen Vorwärtsfehlerkorrekturtakt, der eine bestimmte Redundanz in die Informationsbits unter Verwendung von z. B. einem Faltungscode einführt, umfassen. Zusätzlich kann der Modulator 14 in dem Fall, daß er eine Mehrträgermodulation durchführt, eine Frequenz- und/oder Zeitverschachtelungseinrichtung zum Verbessern der Sende- und Empfangsleistung des Gesamtsystems aufweisen. Abgesehen davon kann der Modulator 14 bestimmte Multiplexer, Zeitverzögerungsstufen usw., wie dies nötig ist, aufweisen. Analog kann der Demodulator 12 entsprechende inverse Blöcke aufweisen, z. B. eine Zeit- und/oder Frequenz-Entschachtelungsvorrichtung, einen Kanaldecodierer, der z. B. den bekannten Viterbi-Algorithmus implementiert, oder eine Entscheidungsstufe zum Implementieren einer Hart-Kanal-Entscheidung usw. Allgemein kann angemerkt werden, daß das Signal an dem Ausgang des Demodulators 12, das identisch zu dem Signal an dem Eingang des Modulators 14 ist, ein demoduliertes Basisbandsignal auf einem Bitpegel, wenn digitale Modulationstechniken angewendet werden, oder ein analoges Basisbandsignal ist, wenn nur analoge Modulationstechniken durch das Repeater-System implementiert sind.
2 zeigt ein Blockdiagramm des allgemeinen Repeater-Systems, das in 1 gegeben ist, das zum Repeaten, d. h. Demodulieren und wieder Modulieren, eines QPSK-modulierten Signals angepaßt ist. Insbesondere weist das Repeater-System gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Empfangsantenne 200 auf, die mit dem Eingang 16 verbunden ist. Das Eingangssignal, das die Frequenz f_IN aufweist, wird in eine HF-Abstimmungsvorrichtung 18 geführt, die eine Abwärtsumsetzung des empfangenen Satellitensignals durchführt, um ein Zwischenfrequenzsignal auszugeben, das in den QPSK-Demodulator 12 eingegeben wird. Der QPSK-Demodulator 12 gibt ein demoduliertes Basisbandsignal aus, das in den Mehrträgermodulationsmodulator 14 geführt wird, der ein moduliertes Signal aus gibt, das eine bestimmte Zwischenfrequenz aufweist. Das Zwischenfrequenzsignal wird in den Aufwärtsumsetzer 22 eingegeben, um das HF-Signal f_OUT zu erzeugen, das vorzugsweise in eine Leistungsverstärkerstufe 260 (5) eingegeben wird, usw.
Der QPSK-Demodulator 12 und der MCM-Modulator 14 sind gezeigt, um einen ersten numerisch gesteuerten Oszillator 30 bzw. einen zweiten numerisch gesteuerten Oszillator 36 aufzuweisen. Die bestimmte Struktur des numerisch gesteuerten Oszillators 30 und 36 wird nun Bezug nehmend auf die 3 und 4 beschrieben. Allgemein kann gesagt werden, daß ein numerisch gesteuerter Oszillator einen digitalen Vektor aus einer internen Sinus/Cosinus-Nachschlagtabelle erzeugt, um eine komplexe Multiplizierung eines Zwischenfrequenzsignals zu liefern. Die Ausgangsfrequenz eines numerisch gesteuerten Oszillators (NCO) wird durch seine Tabellenlänge und das Inkrement bestimmt. Insbesondere ist die Ausgangsfrequenz eines NCO gleich dem Verhältnis zwischen dem Inkrement und der Tabellenlänge. Wenn ein numerisch gesteuerter Oszillator 30 derart eingestellt ist, daß das demodulierte Signal, das von dem QPSK-Demodulator 12 ausgegeben wird, die erwünschte Frequenz, z. B. Null-Frequenz, aufweist, wird das Inkrement I_q, das an den NCO angelegt wird, um die erwünschte Frequenz für das modulierte Signal zu erhalten, an die Steuerung 40 ausgegeben, die ein Inkrement I_M für den NCO in dem MCM-Modulator berechnet. Der Index Q symbolisiert das Inkrement des QPSK-Demodulators 12, wohingegen der Index M anzeigt, daß das Inkrement I_M sich auf den NCO in dem MCM-Modulator 13 bezieht.
Bezug nehmend auf 3 ist eine spezifische Implementierung des QPSK-Demodulators 12 gezeigt, der zum Erhalten des Inkrementes Iq verwendet wird. Der QPSK-Demodulator 12 weist einen Analog/Digital-Wandler 50 auf, der analoge Ausgangssignale von der HF-Abstimmungsvorrichtung 18 (2) empfängt und digitale Werte ausgibt, die in den Mischer 28 geführt werden, der als ein digitaler Mischer implementiert ist, d. h. als ein digitaler Multiplizierer. Der Demodulator 12 weist ferner den ersten steuerbaren Oszillator 30 auf, der als ein numerisch gesteuerter Oszillator implementiert ist. An einem Eingang empfängt der NCO den Repeater-Systemtakt, angezeigt durch f_CL _K. An dem anderen Eingang empfängt der NCO ein Inkrement I_Q, das durch die Rückkopplungseinrichtung 32 ausgegeben wird. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das für QPSK-modulierte Signale angepaßt ist, weist die Rückkopplungseinrichtung 32 einen Phasendiskriminator 32a und ein Schleifenfilter 32b auf. Der Modulator 12 weist ferner als einen zusätzlichen Block eine Entscheidungsstufe 52 auf, die einen Kanaldecodierer symbolisiert.
Der numerisch gesteuerte Oszillator gibt zwei orthogonale Signale aus, deren Frequenz durch die Tabellenlänge des NCO 30 und das Inkrement IQ bestimmt wird, das durch das Schleifenfilter 32b ausgegeben wird. Die beiden orthogonalen Signale, d. h. die beiden Signale, die einen Phasenunterschied von 90 ° aufweisen, werden an den Multiplizierer 28 angelegt, um ein komplexes Mischen (Multiplizierung) durchzuführen. So gibt der Multiplizierer 28 an seinem Ausgangstor zwei orthogonale Komponenten aus, d. h. eine I-Komponente und eine Q-Komponente, wie in der Technik bekannt ist. Die tatsächlichen I/Q-Komponenten werden in den Phasendiskriminator 32a eingegeben. Der Phasendiskriminator 32a empfängt ferner erwünschte I/Q-Werte. Der Phasendiskriminator 32a bildet die Differenz zwischen den tatsächlichen Werten und den erwünschten Werten und stellt das Inkrement IQ über das Schleifenfilter 32b ein, bis sich die Differenz dem erwünschten Wert annähert. In diesem Fall weisen die komplexen Ausgangssignale, die durch den ersten Mischer 28 ausgegeben werden, die erforderliche Null-Trägerfrequenz auf.
Die Funktion der in 3 gezeigten Schaltung kann bildlicher beschrieben werden. Wie bekannt ist, arbeitet die Vierphasenumtastungs- (QPSK-) Modulationstechnik derart, daß nur vier Modulationssymbole in der komplexen Ebene existieren. Bei einer bestimmten Implementierung entspricht ein Modulationssymbol (00) 45 °, ein anderes Modulationssymbol (01) entspricht 135 °, ein weiteres Modulationssymbol (10) entspricht 225 ° und das vierte Modulationssymbol (11) entspricht 315 °. Natürlich können unterschiedliche Modulationssymboldefinitionen angewendet werden.
Wenn die Trägerfrequenz der I/Q-Komponenten auf dem erwünschten Wert ist, d. h. wenn der Unterschied, der durch den Phasendiskriminator 32a bestimmt wird, sich 0 annähert, schwingt ein komplexer Zeiger gemäß den modulierten Informationen zwischen den bestimmten Modulationszuständen. Wenn jedoch eine Trägerfrequenz der I/Q-Komponenten einen von dem erwünschten Wert unterschiedlichen Wert aufweist, wird eine Rotation mit konstanter Geschwindigkeit des Zeigers in der komplexen Ebene über das Schwingen des Zeigers zwischen den unterschiedlichen Modulationszuständen überlagert. So wirkt die in 3 gezeigte Schaltung, um die Konstantgeschwindigkeitsrotation des Zeigers in der komplexen Ebene derart zu extrahieren, daß nur das Schwingen des Zeigers zwischen den Modulationszuständen zurückbleibt.
Wenn die Konstantgeschwindigkeitsrotation extrahiert wurde, wird der NCO durch ein spezifisches I_Q gespeist, was als der erste Steuerungswert CV₁ betrachtet werden kann. Allgemeiner kann der Steuerungswert CV₁ als das Verhältnis zwischen dem Inkrement I_Q und der Tabellenlänge des NCO 30 betrachtet werden. Die Tabellenlänge ist jedoch für beide NCO gleich. So bestimmt nur das Inkrement I_Q die Frequenzen der NCO-Ausgangssignale.
4 gibt ein schematisches Blockdiagramm eines NCO-Aufbaus. Der NCO weist einen N-Bit-Phasenakkumulator 60 und eine Sinus/Cosinus-Nachschlagtabelle 62 auf. Der Phasenakkumulator 60 und die Nachschlagtabelle 62 werden durch den Repeater-Systemtakt, angezeigt durch f_CLK. gespeist, wohingegen der Phasenakkumulator 60 durch das Inkrement I_Q ge speist wird. Die Sinus/Cosinus-Nachschlagtabelle 62 gibt zwei orthogonale Signale an den Mixer 28 aus. Um die Funktion des NCO besser darzustellen, wird ein praktisches Beispiel gegeben. Wenn die Taktoszillatorfrequenz, d. h. die Frequenz des Repeater-Systemtaktes, auf 16 MHz gesetzt wird, und wenn eine Frequenzauflösung von 1 Hz erforderlich ist, kann ein NCO, der eine Tabellenlänge von 24 Bits aufweist, akzeptabel sein. Die größte Anzahl, die durch eine 24-Bit-Zahl dargestellt werden kann, ist 16.772.216 (2²⁴). So beläuft sich ein Inkrement (1/2²⁴) grob auf 0,95, was in etwa 1 Hz ist. So erhöht ein Inkrementieren des NCO um ein Inkrement das Ausgangssignal des NCO um in etwa 1 Hz. Die bestimmte Ausgangsfrequenz des NCO wird durch den absoluten Wert des Inkrementes bestimmt. So ergibt z. B. ein Inkrement von 100.000 eine NCO-Ausgangsfrequenz von 95,396 kHz.
Bezug nehmend auf die 3 und 4 wurde die Erzeugung eines Inkrementes I_Q des ersten steuerbaren Oszillators, d. h. des ersten Steuerungswerts CV₁, beschrieben. Wie in 1, Block 14 gezeigt ist, weist der Modulator 14 außerdem einen steuerbaren Oszillator auf, der als ein numerisch gesteuerter Oszillator implementiert sein kann, der die gleiche Tabellenlänge wie der numerisch gesteuerte Oszillator in dem Demodulator 12 aufweist. Unterschiedliche Tabellenlängen jedoch können ohne weiteres implementiert werden, was nach einer Durchsicht der unten gegebenen detaillierten Berechnungen ersichtlich wird. In jedem Fall wird der steuerbare Oszillator 36 in dem Modulator durch den zweiten Steuerungswert CV₂ gesteuert, der zumindest von dem ersten Steuerungswert CV₁ abgeleitet ist.
Die Berechnung des zweiten Steuerungswertes CV₂ wird durch die Steuerung 14 durchgeführt.
Wie bereits oben angemerkt wurde, weist die Trägerfrequenz an dem Ausgang des Demodulators 12 einen erwünschten Wert von vorzugsweise 0 auf. Dies kann durch die folgende Gleichung 1 ausgedrückt werden:
Die Symbole in Gleichung 1 sind wie folgt definiert:
f_IN: Trägereingangsfrequenz
a•f_CLK: Frequenzverschiebung der Abstimmungsvorrichtung
I_Q: Inkrement von QPSK-NCO
T_Q: Tabellenlänge von QPSK-NCO
f_CLK: Repeater-Systemtakt
Es wird darauf verwiesen, daß in der HF-Abstimmungsvorrichtung 18 bestimmte Frequenzteilungen oder -Multiplizierungen durchgeführt werden können. So kann der Faktor a als eine reelle Zahl betrachtet werden.
Es wird darauf verwiesen, daß die unbekannte Variable in der Gleichung 1 die Frequenz f_CLK des Repeater-Systemtaktes ist. Da IQ aus dem QPSK-Demodulator gelesen werden kann und alle anderen Parameter in der Gleichung 1 bekannt sind, kann die Referenztaktfrequenz f_CLK folgendermaßen berechnet werden:
f_CLK = f_IN/(a + I_Q/T_Q) (Gl. 2) In dem Modulator, d. h. dem Übertragungspfad, ist die Ausgangsfrequenz four auf das Inkrement I_M, die Tabellenlänge T_M des NCO in dem MCM-Modulator bezogen, wobei der Aufwärtsumsetzerfaktor d wie folgt ist:
Die Variablen in Gleichung 3 sind wie folgt gegeben:
f_OUT: Trägerausgangsfrequenz
I_M: Inkrement von MCM-NCO
T_M: Tabellenlänge von MCM-NCO
d•f_CLK: Aufwärtsumsetzer-Frequenzverschiebung
Da f_CLK und der Aufwärtsumsetzermultiplikationsfaktor d bekannt sind, kann das MCM-NCO-Inkrement I_M derart berechnet werden, daß die Ausgangsfrequenz four auf den exakten erwünschten Wert gesetzt werden kann:
Wenn Gleichung 4 derart umformuliert wird, daß four auf der linken Seite derselben ist, wird Gleichung 5 erhalten:
Es wird darauf verwiesen, daß in allen Gleichungen ein Quotient IQ/TQ den ersten Steuerungswert CV₁ darstellt. Analog stellt der Quotient I_M/T_M den zweiten Steuerungswert CV₂ dar. Zusätzlich wird darauf verwiesen, daß, wenn die Umgehung 20 (1) aktiviert ist, der HF-Abstimmungsvorrichtungs-Multiplizierungsfaktor a in den Gleichungen auf 0 gesetzt werden muß. Ähnlich muß der Aufwärtsumsetzungs-Multiplikationsfaktor d in den Gleichungen auf 0 gesetzt werden, wenn die Umgehung 26 (1) aktiviert ist. Wenn beide Umgehungen 20 und 26 aktiviert sind, führt das Repeater-System 10 keine Abwärtsumsetzungs- oder Aufwärtsumsetzungsoperationen durch.
Es ist ersichtlich, daß die Gleichung den Parameter f_CLK nicht umfaßt. So ist die Gleichung 5 unabhängig von dem Repeater-Systemtakt. Da die Ausgangsfrequenz f_OUT nicht von f_CLK abhängt, kann ein wesentlich kleinerer und billigerer Oszillator verwendet werden. Seine erforderliche Genauigkeit ist nur durch den Erfassungs- und Verfolgungsbereich des QPSK-Demodulators 12 definiert. Die erlaubte Geschwindigkeit des Frequenzdriftes mit der Zeit ist durch die Aktualisierungsrate der Schleifen- und Verfolgungsleistung des QPSK-Demodulators definiert. Die NCO-Tabellenlänge in dem QPSK-Demodulator und dem MCM-Modulator muß ausreichend groß sein, um eine ausreichende Auflösung beider NCO-Frequenzen zu liefern. Da NCOs, die 32- oder mehr Bit-Tabellenlängen und 16-Bit-Multiplizierer aufweisen, ohne weiteres auf dem Markt verfügbar sind, erhöhen diese Komponenten die Kosten des Repeater-Systems nicht wesentlich. Bei vielen Anwendungen sind sogar eine 24-Bit-Tabellenlänge und ein 10-Bit-Multiplizierer ausreichend.

Claims

Ein Repeater-System (10) zum Empfangen eines modulierten Eingangssignals und zum Senden eines modulierten Ausgangssignals, mit folgenden Merkmalen: einem Taktoszillator (34) zum Bereitstellen eines Repeater-Systemtaktes (f_CLK): einem Demodulator (12) zum Demodulieren eines Eingangssignals, um ein demoduliertes Signal zu erhalten, wobei das Eingangssignal das modulierte Eingangssignal oder ein Signal ist, das von dem modulierten Eingangssignal abgeleitet ist, wobei der Demodulator (12) folgende Merkmale umfaßt: einen ersten Mixer (28), der zum Empfangen des Eingangssignals an einem Eingangstor (28a) angeordnet ist, wobei der erste Mischer zusätzlich ein Lokaloszillatortor (28c) und ein Ausgangstor (28b) aufweist; einen ersten steuerbaren Oszillator (30), der mit dem Lokaloszillatortor (28c) des ersten Mischers (28) verbunden ist, wobei der erste steuerbare Oszillator (30) zum Bereitstellen eines Ausgangssignals angeordnet ist, das von dem Repeater-Systemtakt (f_CLK) abgeleitet ist; eine Rückkopplungseinrichtung (32), die einen ersten Eingang zum Empfangen einer Frequenz des Signals an dem Ausgangstor (28b) des ersten Mischers (28) als einen tatsächlichen Wert und einen zweiten Eingang zum Empfangen eines erwünschten Wertes für die Frequenz des Signals an dem Ausgangstor (28b) des ersten Mischers (28) aufweist, wobei die Rückkopplungseinrichtung (32) zum Bestimmen eines ersten Steuerungswertes (CV₁) angeordnet ist, der an den steuerbaren ersten Oszillator (30) angelegt wird, wobei der Steuerungswert (CV₁) derart bestimmt wird, daß sich der tatsächliche Wert dem erwünschten Wert annähert; einem Modulator (14) zum Modulieren des demodulierten Signals, um ein moduliertes Signal zu erhalten, wobei das modulierte Signal das modulierte Ausgangssignal oder ein Signal ist, von dem das modulierte Ausgangssignal abgeleitet ist, wobei der Modulator folgende Merkmale umfaßt: einen zweiten Mischer (38), der zum Empfangen des demodulierten Signals an einem Eingangstor (38a) und zum Bereitstellen des modulierten Ausgangssignals an einem Ausgangstor (38b) angeordnet ist; einen zweiten steuerbaren Oszillator (36), der mit dem Lokaloszillatortor (38c) des zweiten Mischers (38) verbunden ist, wobei der zweite steuerbare Oszillator (36) zum Bereitstellen eines Ausgangssignals angeordnet ist, das von dem Repeater-Systemtakt (f_CLK) abgeleitet ist, wobei der zweite Oszillator (36) durch einen zweiten Steuerungswert (CV₂) gesteuert wird; und einer Steuerung (40) zum Empfangen des ersten Steuerungswertes (CV₁) und zum Bereitstellen des zweiten Steuerungswertes (CV₂), wobei die Steuerung zum Bestimmen des zweiten Steuerungswertes (CV₂) auf der Basis des ersten Steuerungswertes (CV₁) und eines vorbestimmten Wertes der Frequenz des modulierten Ausgangssignals angeordnet ist, derart, daß sich die Fre quenz (f_OUT) des modulierten Ausgangssignals dem vorbestimmten Wert annähert.
Das Repeater-System gemäß Anspruch 1, das zum Empfangen des modulierten Eingangssignals angeordnet ist, dessen Frequenz höher als die Eingangsfrequenz eines vorbestimmten Demodulators (12) ist, wobei das Repeater-System ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Abstimmungsvorrichtung (18) zum Abwärtsumsetzen des modulierten Eingangssignals, um ein moduliertes Zwischenfrequenzsignal zu erhalten, das das Eingangssignal des Demodulators (12) bildet, wobei die Abstimmungsvorrichtung (18) zum Verwenden eines Abstimmungsvorrichtungs-Oszillatorsignals angeordnet ist, das von dem Repeater-Systemtakt (f_CLK) abgeleitet ist, und wobei die Steuerung (14) zum Bestimmen des zweiten Steuerungswertes (CV₂) weiter auf der Basis des Verhältnisses der Frequenz (f_IN) des modulierten Eingangssignals und der Frequenz (f_CLK) des Repeater-Systemtaktes angeordnet ist.
Das Repeater-System gemäß Anspruch 1 oder 2, das zum Senden des modulierten Ausgangssignals angeordnet ist, dessen Frequenz höher als eine vorbestimmte Ausgangsfrequenz des Modulators (14) ist, wobei das Repeater-System (10) ferner folgendes Merkmal aufweist: einen Aufwärtsumsetzer (22) zum Aufwärtsumsetzen des modulierten Signals, um das modulierte Ausgangssignal zu erhalten, wobei der Aufwärtsumsetzer (22) ein Umsetzeroszillatorsignal verwendet, das von dem Repeater-Systemtakt (f_CLK) abgeleitet ist, und wobei die Steuerung (40) zum Bestimmen des zweiten Steuerungswertes (CV₂) weiter auf der Basis des Verhältnisses der Frequenz (f_OUT) des modulierten Aus gangssignals und der Frequenz (f_CLK) des Repeater-Systemtaktes angeordnet ist.
Das Repeater-System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner einen Analog/Digital-Wandler (50) aufweist, dessen Ausgang mit dem Demodulator (12) verbunden ist, zum Bereitstellen eines digitalen Demodulatoreingangssignals.
Das Repeater-System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das modulierte Signal durch eine komplexe I/Q-Modulationstechnik moduliert wurde.
Das Repeater-System gemäß Anspruch 4 oder 5, bei dem der erste und der zweite steuerbare Oszillator (30, 36) numerisch gesteuerte Oszillatoren sind, wobei jeder numerisch gesteuerte Oszillator folgende Merkmale aufweist: einen n-Bit-Phasenakkumulator (60); und eine Sinus/Kosinus-Nachschlagtabelle (62) zum Ausgeben eines Sinussignals und eines Kosinussignals, deren Frequenzen durch den ersten bzw. den zweiten Steuerungswert (CV₁, CV₂) bestimmt werden, wobei jeder Steuerungswert durch das Verhältnis eines jeweiligen Inkrementes (I_Q, I_M) und einer jeweiligen Tabellenlänge (T_Q, T_M) der jeweiligen Nachschlagtabellen (62) bestimmt wird.
Das Repeater-System gemäß Anspruch 6, bei dem der erste Mischer (28) ein komplexer Multiplizierer ist, der an seinem Lokaloszillatortor (28c) das Sinussignal und das Kosinussignal, die durch den ersten numerisch gesteuerten Oszillator (30) ausgegeben werden, empfängt und an seinem Ausgangstor ein komplexes Signal ausgibt, das eine Gleichphasenkomponente (I) und eine Quadratur-Komponente (Q) aufweist.
Das Repeater-System (10) gemäß Anspruch 6 oder 7, das ferner eine Entscheidungsstufe (52) aufweist, die zum Empfangen der I/Q-Komponenten an einem Eingangstor derselben und zum Ausgeben von Phasenwerten an einem Ausgang derselben auf der Basis der I- und Q-Komponente angeordnet ist, wobei diese Phasenwerte das demodulierte Signal darstellen.
Das Repeater-System (10) gemäß Anspruch 8, bei dem die Rückkopplungseinrichtung (32) folgende Merkmale aufweist: einen Phasendiskriminator (32a), der zum Empfangen der I- und Q-Komponente als tatsächliche Werte und der Phasenwerte, die durch die Entscheidungsstufe ausgegeben werden, als erwünschte Werte und zum Ausgeben eines Phasenunterschiedes zwischen den tatsächlichen Werten und den erwünschten Werten angeordnet ist; und ein Schleifenfilter (32b) zum Empfangen des Phasenunterschiedes und zum Ausgeben des Inkrementes (IQ) für den ersten numerisch gesteuerten Oszillator, derart, daß die Ausgangsfrequenz des numerisch gesteuerten Oszillators gleich der Frequenz des Modulatoreingangssignals ist.
Das Repeater-System (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Rückkopplungseinrichtung (32) angeordnet ist, um den ersten Steuerungswert derart zu bestimmen, daß der erwünschte Wert Null ist.
Das Repeater-System (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Demodulator (12) einen spezifizierten Erfassungs- und Verfolgungsbereich aufweist, und bei dem die erforderliche Genauigkeit des Taktoszillators (34) durch den spezifizierten Erfassungs- und Verfolgungsbereich und nicht durch die er forderliche Genauigkeit der Frequenz (four) des modulierten Ausgangssignals des Repeater-Systems (10) bestimmt wird.
Das Repeater-System (10) gemäß Anspruch 1, bei dem die Steuerung zum Implementieren der folgenden Gleichung zum Erhalten des zweiten Steuerungswertes (CV₂) angeordnet ist:
wobei f_OUT die Frequenz des modulierten Ausgangssignals darstellt, f_IN die Frequenz des modulierten Eingangssignals darstellt und CV₁ den ersten Steuerungswert darstellt.
Das Repeater-System (10) gemäß Anspruch 2 oder 3, bei dem die Steuerung (40) zum Implementieren der folgenden Gleichung zum Erhalten des zweiten Steuerungswertes (CV₂) angeordnet ist:
wobei four die Frequenz des modulierten Ausgangssignals darstellt, fIN die Frequenz des modulierten Eingangssignals darstellt, CV₁ den ersten Steuerungswert darstellt, a ein festes Verhältnis zwischen der Abstimmungsvorrichtungsoszillatorfrequenz und der Frequenz des Repeater-Systemtaktes darstellt und d ein festes Verhältnis zwischen der Frequenz des modulierten Ausgangssignals und einer Frequenz des Repeater-Systemtaktes darstellt.
Das Repeater-System (10) gemäß Anspruch 7, bei dem die Tabellenlänge beider numerisch gesteuerter Oszillatoren (30, 36) 24 Bits beträgt, und bei dem der Multiplizierer (28) ein 10-Bit-Multiplizierer ist.
Das Repeater-System (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das zum Empfangen eines Satellitensignals als das modulierte Eingangssignal und zum Senden des modulierten Ausgangssignals in ein terrestrisches Gleichwellennetz angepaßt ist.
Verfahren zum Empfangen eines modulierten Eingangssignals und zum Senden eines modulierten Ausgangssignals, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Repeater-Systemtaktes (f_CLK); Demodulieren des modulierten Eingangssignals oder eines Signals, das von dem modulierten Eingangssignal abgeleitet ist, um ein demoduliertes Signal zu erhalten, wobei der Schritt des Demodulierens die folgenden Teilschritte aufweist: Mischen (28) des modulierten Signals oder des Signals, das von dem modulierten Signal abgeleitet ist, unter Verwendung eines Oszillatorsignals, das durch einen ersten steuerbaren Oszillator (30) ausgegeben wird, wobei das Ausgangssignal von dem Repeater-Systemtakt (f_CLK) abgeleitet ist, um ein gemischtes Signal zu erhalten; Bestimmen (40) eines ersten Steuerungswertes (CV₁), der an den ersten steuerbaren Oszillator (30) angelegt wird, auf der Basis der Frequenz des gemischten Signals als einem tatsächlichen Wert und einem erwünschten Wert für die Frequenz des gemischten Signals, derart, daß sich die Frequenz des gemischten Signals dem erwünschten Signal annähert; Modulieren (14) des demodulierten Signals, um das modulierte Ausgangssignal oder ein Signal zu erhalten, von dem das modulierte Ausgangssignal abgeleitet ist, wobei der Schritt des Demodulierens die folgenden Teilschritte aufweist: Mischen (38) des demodulierten Signals oder eines Signals, das von dem demodulierten Signal abgeleitet ist, unter Verwendung eines Oszillatorsignals, das durch einen zweiten steuerbaren Oszillator (36) ausgegeben wird, dessen Ausgangssignal von dem Repeater-Systemtakt (f_CLK) abgeleitet ist; Bestimmen (40) eines zweiten Steuerungswertes (CV₂) auf der Basis des ersten Steuerungswertes (CV₁) und eines vorbestimmten Wertes der Frequenz des modulierten Ausgangssignals, derart, daß sich die Frequenz des modulierten Ausgangssignals einem vorbestimmten Wert annähert; und Steuern des zweiten steuerbaren Oszillators durch Anlegen des zweiten Steuerungswertes (CV₂) an den zweiten steuerbaren Oszillator (36).