DK163627B - Digitalt signaloverfoeringssystem, navnlig til satellitradio - Google Patents

Description

i

DK 163627 B

Opfindelsen angår et digitalt signaloverføringssystem som angivet i krav l's indledning.

Ved satellitradio kendes digitalt kodede overføringsprincipper såsom kohærent eller differens-4PSK-mo-5 dulation. En ulempe ved den kohærente 4PSK-modulation er flertydigheden ved demodulationen. En ulempe ved diffe-rens-4PSK-modulationen er forekomsten af dobbeltfejl.

Ved differens-4PSK-modulationen konstateres imidlertid i modsætning til den kohærente 4PSK-demodulation korrekt 10 polede bitstrømme. Der kan imidlertid forekomme en usikkerhed med hensyn til kanaltilknytningen, hvis der anvendes frekvensomsættende blandingstrin, i hvilke blandingsoscillatorfrekvensen er højere end nyttefrekvensen.

Der sker en spektrumvending af det modtagne signal, hvis 15 der anvendes et ulige antal blandingstrin med en blandingsoscillatorfrekvens, som er større end nyttefrekvensen.

Opfindelsen har til opgave uafhængigt af antallet af anvendte blandingstrin og af størrelsen af blandings-20 oscillatorfrekvenserne at opnå en entydig tilknytning mellem de to simultane overføringskanaler og de tilhørende delrammer.

Denne opgave løses med de i den kendetegnende del af krav 1 angivne midler. Fordelagtige videreudviklinger 25 af opfindelsen er angivet i underkravene.

Ved løsningen ifølge opfindelsen anvendes til de to overføringskanaler forskellige synkroniseringsord, efter hvilke der søges under en rammelængde. Da der ved differens-4PSK-demodulation frembringes to bitstrømme 30 med korrekt poling, som imidlertid stadig kan være ombyttede, kan der efter mindst én søgeproces drages slutninger om beliggenheden af de ankommende delrammer, og disse kan, eventuelt ombyttet, tilføres de efterfølgende bearbej dningskoblinger.

35 Et udførelseseksempel ifølge opfindelsen er i det følgende forklaret nærmere med henvisning til tegningen, hvor

DK 163627 B

2 fig. 1 viser et blokdiagram over en 4PSK-modta- ger, fig. 2 en synkroniseringsorddekoderkobling med kanalomskifter, og 5 fig. 3 en yderligere synkroniseringsorddekoder- kobling.

Den efterfølgende tabel anskueliggør flertydigheden ved den kohærente og ved differens-4PSK-demodula-tion. De første fire udgangssignaler opstår ved et vil- 10 kårligt antal blandingstrin på den nævnte overføringsstrækning, som enten ikke forårsager nogen spektrumvending eller indeholder et lige antal spektrumvendende blandingstrin. De andre fire udgangssignaler opstår ved et ulige antal spektrumvendende blandingstrin.

15 Tabel

Udgangssignaler ved

Overføring Oscillatorens^ Relativ fase- kohærent Differens- mdfangningstil— beliggenhed deaodulat demodulat

stand ved demodulator I Q I Q

20 ° t__*G A B

- f ^ H Γ BA

Tilfælde 1 2 i,_l

Spektrum----A B

normal be- S* l _ —-

liggenhed f ^ AB

25 I—~i { - _fe-jr la \· A \

fe-o t B A

%-f aV * B

30 Tilfælde 2 2__:*_1__

Inverteret ' m Λ

spektrum Z^J β A

AB

35

Som synkroniseringsord anvendes til den første delramme A et Barkerkodeord med bitsekvensen

DK 163627 B

3 "111 0001 0010". Til den anden delramme B anvendes dette synkroniseringsord inverteret med bitsekvensen "000 1110 1101".

Fig. 1 viser et principdiagram over en 4-PSK-mod-5 tager. Et 4-PSK-moduleret højfrekvenssignal bliver over en antenne 46 tilført en frekvensomsætter 47. Derefter følger en mellemfrekvensforstærker 48, hvis udgangssignal tilføres en 4-PSK-demodulator 49. Her kan den forannævnte flertydighed af udgangssignalerne optræ-10 de. En efterfølgende korrektionskobling 50 eliminerer denne flertydighed. Kredsløbseksempler er vist i figurerne 2 og 3. Derefter følger digitale signalbearbejdningstrin 51 for de to simultane overføringskanaler A', B'.

15 Fig. 2 viser en synkroniseringsorddetektorkobling med en kanalomskifter 23. Delrammerne A, B tilføres indgangene 21, 22 på hvert sit n-trins skifteregis ter 1,4, idet længden af skifteregistrene 1,4 stemmer overens med synkroniseringsordenes længde. Ved søge-20 processens begyndelse tilbagestilles skifteregistrene 1,4 samt to D-flip-flopper 11,12 ved hjælp af en impuls MCR. Skifteregistrene 1,4 har n udgangsledninger. De n udgangsledninger fra skifteregistret 1 hhv.

4 er parallelforbundet med dekoderkoblinger 2,3 hhv.

25 5,6. Dekoderkoblingerne 2 og 5 undersøger de skifteregistrene 1,4 gennemløbende delrammer A, B med hensyn til det første synkroniseringsord, og dekoderkoblingerne 3 og 6 undersøger med hensyn til det andet synkroniseringsord. Så snart de to tidsmæssigt ens 30 optrædende synkroniseringsord er fundet, aktiveres enten en port 7 eller en port 8. Udgangen på portene 7 og 8 er over porte 9, 10 forbundet med taktindgangene CK10 på D-flip-flopperne 11,12. Den inverterende udgang Q på D-flip-floppen 11 og takten CK er for-35 bundet med yderligere indgange på porten 10. Hvis der ikke er sket nogen ombytning af delrammerne A, B,

DK 163627 B

4 bliver udgangssignalet fra porten 7 overtaget af D-flip-floppen 12 med den næste takt CK. D-flip-floppen 12 indstilles og gennemkobler med sin udgangsinformation logisk "1" delrammen A over porte 14, 18 5 og delrammen B over porte 17, 19 til udgangene A', B' på kanalomskifteren 23.

Hvis delrammerne A, B detekteres ombyttet, bliver D-flip-floppen 12 ikke indstillet. Der når da en high-impuls fra port 8 over port 9 til en indgang 10 på porten 10. D-flip-floppen 11's indgang 25 er fast tilsluttet logisk "1". Dens inverterende udgang Q ligger ved søgeprocessens begyndelse på logisk "1". Ved den næste taktimpuls CK aktiveres porten 10, og D-flip-floppen 11 indstilles. På D-flip-floppen 11's 15 udgang Q ligger der således et logisk "0", som vedblivende blokerer porten 10.

D-flip-floppen 12 foranlediges af tælleimpulsen CK10 til overtagelse af niveauet fra port 7, således at der på D-flip-floppen 12's udgang ligger et logisk 20 "0". Over en inverter 13 gennemkobles nu portene 15, 18 hhv. 16, 19. Delrammen A når frem til udgangen B' på kanalomskifteren 23, og delrammen B når frem til udgangen A'.

Fig. 3 viser en yderligere synkroniseringsordde-25 koderkobling med kanalomskifter 24. Ved tilkobling af modtageren tilbagestilles ved hjælp af en impuls MCR skifteregistre 32, 33, 39, 43 og en tæller 40. Delrammen A tilføres indgange på portene 26, 29, og delrammen B tilføres indgange på portene 27, 30. Den 30 anden indgang på portene 26, 30 er forbundet med en udgang Qg på et q-trins skifteregister 43, fortrinsvis med q = 1, og den anden indgang på portene 27, 29 er forbundet med denne udgang Qg over en inverter 44.

Da skifteregistret 43 til at begynde med blev tilbage-35 stillet ved hjælp af impulsen MCR, ligger der på skifteregistret 43's udgang Qg et logisk "1". Porten 26

DK 163627 B

5 er åben for delrammen A, og porten 30 er åben for delrairanen B. Delrammerne A, B føres videre over porte 28, 31 til udgange A', B' og til skifteregistre 32, 33. Disse n bit lange skifteregistre 32, 33, 5 hvis cifferantal svarer til synkroniseringsordenes cifferantal, har n udgangsledninger, som fører til dekodere 34, 35, idet dekoderen 34 afkoder delrammen A's synkroniseringsord, og dekoderen 35 afkoder delrammen B's synkroniseringsord.

10 Så snart dekoderne 34, 35 har fundet et syn kroniseringsord, bliver deres udgange logisk "l". Hvis der i begge delrammer A, B samtidigt findes et synkroniseringsord, gennemkobler en port 36 og lader ved den næste optrædende takt CK en tæller 40 med en forud-15 bestemt værdi, fortrinsvis "0". Endvidere lades over en port 37, hvis anden indgang er tilsluttet takten CK, skifteregistret 39, fortrinsvis et totrins, med en værdi logisk "1". Skifteregistret 39's indgang 38 ligger fast på logisk "1". Skifteregistret 39's in-20 verterende udgang Qp ligger ved søgeprocessens begyndelse på logisk "1". Tælleren 40's udgang er forbundet med en dekoder 41, som detekterer en tællerstilling, der ligger mindst tre takter efter ladeimpulsen.

Med detekteringen af tælleren 40's tællerstil-25 ling gennemkobles porten 42 af dekoderen 41* s udgangssignal, og det tilbagekoblede skifteregister 43 lades. Derved bliver skifteregistret 43's inverterede udgang logisk "0". Inverteren 44 bevirker en om kobling af delrammerne A,B på indgangene på portene 30 27, 29. Delrammen B's synkroniseringsord afkodes nu i dekoderen 34 og delrammen A's synkroniseringsord i dekoderen 35. Hvis der ikke findes noget synkroniseringsord, leveres efter en rammelængde, f.eks. 320 takter, af dekoderen 41 et logisk "1", og over det til-35 bagekoblede skifteregister 43 gives igen en omkoblingsordre. Ved denne test, der kan foretages flere

Claims (17)

1. Digitalt signaloverføringssystem, navnlig til satellitradio, hvor der over to simultane overføringska-25 naler (I,Q) inden for hver sin delramme (A,B) overføres datafølger tidsmæssigt efter hinanden og ved begyndelsen af en delramme (A,B) overføres et synkroniseringsord med flere bit, og hvor delrammerne (A,B) kan optræde forbyttet i forhold til overføringskanalerne (I,Q) som 30 følge af forskellige løsningsveje ved op- og/eller ned-blandingen af de D-PSK-modulerede HF-signaler, kendetegnet ved, at der til den første delramme (A) anvendes et første synkroniseringsord og til den anden delramme (B) anvendes et andet synkroniseringsord, at 35 der i modtageren ved en søgeproces med en synkronise-ringsorddekoderkobling (1,2,3;4,5,6) frembringes et ka- DK 163627 B naltilhørigheden karakteriserende styresignal, og at delrammerne (A,B) over en kanalomskifter (23;24) tilføres de tilhørende efterfølgende digitale signalbearbejdningstrinnene (51).

2. System ifølge krav i, kendetegnet ved, at der som første synkroniseringsord anvendes et Barkerkodeord med bitfølgen "111 0001 0010".

3. System ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der som andet synkroniseringsord anvendes et 10 inverteret Barkerkodeord med bitfølgen "000 1110 1101".

4. System ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at hver delramme (A,B) tilføres to dekodere (2,3;5,6).

5. System ifølge krav 4, kendetegnet 15 ved, at en første dekoder (2,5) afkoder efter det første synkroniseringsord, og den anden dekoder (3,6) afkoder efter det andet synkroniseringsord.

6. System ifølge krav 5, kendetegnet ved, at dekoderresultatet fastholdes i et lager (12), og 20 at lagerets (12) udgang styrer kanalomskiftertrinnet (23).

7. System ifølge krav 6, kendetegnet ved, at lageret (12) indstilles ved tidsmæssigt overensstemmende optræden af synkroniseringsord på dekoderind- 25 gangene.

8. System ifølge krav 7, kendetegnet ved, at samtidigt med lagringen af dekoderresultatet i lageret (12) lades et yderligere lager (11) med en konstant værdi (25), og at udgangen på dette lager (11) 30 over en port (10) forhindrer en yderligere omkobling.

9. System ifølge et eller flere af kravene 1-3, kendetegnet ved, at de to delrammer (A,B) tilføres en kanalomskifter (24), og at der i tilslutning til denne findes en detekteringskobling for synkronise- 35 ringsordene.

10. System ifølge krav 9, kendetegnet ved, at der for hvert synkroniseringsord kun findes én DK 163627 B dekoder (34,35), og at hver dekoder (34,35) er forbundet over udgangene på hver sit med hver sin udgang på kanalomskifteren (24) forbundne skifteregister (32,33).

11. System ifølge krav 10, kendetegnet 5 ved, at en tæller (40) og et skifteregister (39) lades ved optræden af begge dekoderes (34,35) dekoderresultat ved tidsmæssigt overensstemmende optræden af begge delrammers (A,B) synkroniseringsord og disses rigtige tilknytning til udgangene (A',B')·

12. System ifølge krav 11, kendetegnet ved, at tællerens (40) tælleresultat maksimalt er m, hvorhos m stemmer overens med en delrammes (A,B) rammelængde .

13. System ifølge krav 12, kendetegnet 15 ved, at en efter tælleren (40) følgende dekoder (41) afkoder en bestemt tællerstilling, som har en afstand til tællerens (40) ladeværdi.

14. System ifølge krav 13, kendetegnet ved, at afstanden fra tællerens (40) ladeværdi mindst er 20 3.

15. System ifølge krav 14, kendetegnet ved, at dekoderens (41) udgangssignal over en port (42), som er forbundet med skifteregistrets (39) udgang, taktstyrer et tilbagekoblet q-bit skifteregister (43).

16. System ifølge krav 15, kendetegnet ved, at skifteregistret (43) styrer kanalomskifteren (24).

17. System ifølge krav 16, kendetegnet ved, at skifteregistrets (39) udgangssignal efter mindst 30 to indgangstakter blokerer porten (42) og forhindrer en yderligere omkobling af omskifteren (24).