DK170126B1 - Fremgangsmåde og apparat til karakterisering af et moduleret bæresignal - Google Patents

Description

DK 170126 B1

Den foreliggende opfindelse angår karakterisering af modu-lerede elektriske signaler, særligt men ikke udelukkende med det formål at vurdere digitale radiodatasignalsysterners ydelse eller ydelsen af komponenter til brug i sådanne sy-5 stemer.

Det er velkendt, at radiosignaler, der foreligger som en moduleret bærebølge, kan modtages i degraderet form af modtageren i et transmissionssystem af forskellige grunde. En speciel form for signaldegradering kendes som flervejsinter-10 ferens, der forekommer, når forskelligt rettede komposanter af det udsendte signal når frem til modtageren efter at have udbredt sig ad transmissionsveje af forskellige vejlængder. Hvis signalkomposanterne ankommer i fase forekommer konstruktiv interferens, og hvis signalerne ankommer i modfase fore-15 kommer destruktiv interferens. For givne signalveje for to signalkomposanter vil et multifrekvenssignal, såsom det nævnte digitalt modulerede bæresignal, blive påvirket på forskellig måde ved forskellige frekvenser. Ved nogle frekvenser vil der forekomme konstruktiv interferens, medens der 20 ved andre vil forekomme destruktiv interferens. I førstnævnte tilfælde vil en forøgelse af signalstyrken forekomme, medens en sænkning vil forekomme i sidstnævnte tilfælde. De resulterende skiftende toppe og dale i optegnet signalstyrke som funktion af signalfrekvensen, hvor henholdsvis konstruktiv og 25 destruktiv interferens forekommer, kan medføre signalforvrængning, der vanskeliggør demodulation af det modtagne signal. Dette fænomen forekommer på grund af, at der forekommer specielle atmosfæriske forhold, og variationer i disse forhold kan føre til forskydning af de transmitterede signal-30 toppe og -dale frem og tilbage i det transmitterede signals båndbredde, så at det modtagne signal bringes til at variere på uforudsigelig måde, hvilket yderligere øger vanskelighederne ved demodulation. Forskellige strategier inkl. anvendelse af forskellige typer kompensationskredsløb benyttes 35 i modtagere med det formål at nedsætte fejlene under de foreliggende forhold.

DK 170126 B1 2

For at vurdere ydelsen af kredsløb indrettet til reduktion af demodulationsfejl i fx en modtager, er det almindeligt at påtrykke modtageren et simuleret flervejsinterferenssignal.

Der benyttes således specielle kredsløb, som gør det muligt 5 fra et enkelt indgangssignal at frembringe et par indbyrdes \ faseforskudte signalkomposanter, hvis styrke og faseforskel og/eller forsinkelse kan varieres. Disse signalkomposanter kan foreligge som digitalt modulerede bæresignaler, og de kombineres og tilføres modtageren. Modtagerens udgangssignal 10 overvåges, og de to signalers relative styrke varieres for hvert af et antal forskellige faseskift, så at forskellige kombinationer af faseskift og relativ styrke, hvor fejlhyppigheden i det demodulerede signal netop når en forud fastlagt værdi, kan fastlægges. Ud fra sådanne data optegnes en 15 kurve over relative signalforhold mellem signaler, som er ude af fase, som funktion af det relative faseskift eller som funktion af frekvensen for en bund eller et dyk i det kombinerede signals frekvensspektrum, idet faseskiftet har direkte sammenhæng med dette dyks frekvens. Denne optegnede kurve vil 20 da repræsentere den dybde og position for et dyk, som vil frembringe en bestemt bit-fejlhyppighed på udgangssiden.

Den således opnåede kurve udgør da en karakterisering af det kombinerede prøvesignal på det grundlag, at et frekvensdyk på et bestemt sted i pågældende frekvensbånd vil frembringe en 25 fejlhyppighed, der er lig med den forud bestemte hyppighed i det demodulerede signal.

Fremstillingen af disse kurver er meget arbejdskrævende, hvilket gør at prøvningen tager lang tid. Den resulterende kurve er desuden frembragt på basis af et statisk forhold 30 mellem signalkomposanterne, medens dette forhold i praksis * vil have tendens til at ændre sig på en vilkårlig måde.

Kredsløb, som i høj grad er i stand til at reducere antallet af demodulationsfejl under statiske forhold, kan vise sig ikke at være i stand til at fungere tilfredsstillende under 35 varierende forhold, så at den beskrevne fremgangsmåde kun giver en indirekte indikation af ydelsen under drift.

DK 170126 B1 3 I US 4.166.980 beskrives et apparat og en metode til karak- » terisering af et radiosignal ved dettes modulationsfom. Modulationsfomen kan bestemmes på trods af, at signalet ikke er samplet tilstrækkeligt til at kunne demoduleres fuldstæn-5 digt.

I GB 1.507.079 beskrives et apparat til overvågning af signalkvaliteten i en radio-relæ-kæde ved at måle den gennemsnitlige støjeffekt. Apparatet kan give alam, hvis en tærskelværdi for støjeffekten overskrides.

10 Det er et fomål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en forbedret fremgangsmåde til at karakterisere elektriske signaler.

Opfindelsen angår således en fremgangsmåde til karakterisering af et moduleret bæresignal, hvor signalværdier svaren-15 de til en karakteristisk signalegenskab samples med visse mellemrum, og et sæt første tælleværdier, som hver angiver et registreret antal forekommende tilfælde af en bestemt sådan signalværdi, opsamles inden for et vist interval for signalværdierne .

20 På baggrund af principielt kendt teknik fra US 4.166.980 er fremgangsmåden ifølge opfindelsen kendetegnet ved, at signalets ampiitudefordeling inden for signalbåndet vælges som den nævnte karakteristiske signalegenskab, idet fremgangsmåden yderligere omfatter at 25 en parameter, som angiver signalkvaliteten af et signal, som opnås ved dekodning af det nævnte modulerede bæresignal, overvåges, et sæt andre tælleværdier, som hver angiver et registreret antal forekommende tilfælde af en bestemt amplitudeforde-30 lingsværdi inden for signalbåndet, opsamles inden for intervallet på en sådan måde, at de sidstnævnte ampiitudeforde- DK 170126 B1 4 lingsværdier i hovedsagen falder sammen med det forhold, at parameterens værdi krydser et forud bestemt niveau, og den anden tælleværdi for hver af de nævnte bestemte amplitudefordelingsværdier inden for signalbåndet divideres med den 5 første tælleværdi for pågældende fordeling for derved at få forskellige dividerede tælleværdier, som hver repræsenterer sandsynligheden for, at parameterens værdi vil krydse det forud bestemte niveau ved pågældende amplitudefordelingsværdi inden for signalbåndet.

10 Når denne fremgangsmåde benyttes til at karakterisere et digitalt moduleret bæresignal, kan den overvågede parameter være den fejlhyppighed i signalet, som opnås ved demodulation af det digitalt modulerede bæresignal. Når fremgangsmåden benyttes til at karakterisere et analogt moduleret bæresig- 15 nal, kan den overvågede parameter være signal-støjforholdet for det signal, som opnås ved demodulation af det analogt modulerede bæresignal.

De første tælleværdier repræsenterer fortrinsvis et første histogram for den hyppighed, de forskellige amplitudeforde- 20 lingsværdier inden for signalbåndet forekommer med.

De andre tælleværdier repræsenterer fortrinsvis et andet histogram for den hyppighed, de forskellige amplitudefordelingsværdier inden for signalbåndet forekommer med, samtidig med at det ovennævnte forud bestemte niveau passeres.

25 De dividerede tælleværdier vil da repræsentere et tredje histogram, som angiver sandsynligheden for, at værdien af den målte parameter, såsom fx fejlhyppigheden, vil passere det forud fastlagte niveau ved de forskellige amplitudefordelingsværdier inden for signalbåndet.

ί 30 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan benyttes, når det nævnte modulerede signal er et direkte modtaget radiosignal, eller den kan benyttes på signaler, der afledes fra dette, DK 170126 B1 5 såsom mellemfrekvenssignalet i en superheterodyn modtager eller lignende.

De forskellige amplitudefordelinger i signalbåndet kan frembringes ved sampling ved i hovedsagen tilsvarende tidspunkter 5 af signalstyrken for det modulerede bæresignal ved to forskellige frekvenser inden for signalbåndet, idet pågældende frekvenser er adskilt med lige store frekvensafstande til bærefrekvensen samt befinder sig ved modsatte yderender af signalets anvendelige bånd, og de samplede signalstyrker i 10 decibel ved den ene frekvens subtraheres fra tidspunkter tæt ved tilsvarende samplede signalstyrker i decibel ved den anden frekvens.

Fordelingerne kan betegnes som negative eller positive afhængigt af, om styrken af de samplede signaler, som hører til 15 en bestemt af forskellige frekvenser, er større eller mindre end de tilsvarende samplede signaler, som hører til den anden af de to frekvenser. Mere komplicerede metoder til at fastlægge amplitudefordelingen inden for signalbåndet, hvilke metoder allerede udøves inden for det foreliggende område, 20 kan også anvendes i dette tilfælde, såsom de metoder, der omfatter algebraisk kombination af mere end to samples ved forskellige frekvenser. Det modulerede bæresignal kan forvrænges ved blanding af signalkomposanter med samme frekvens, medens forholdene mellem fase- og amplitude mellem kompo-25 santerne varieres kontinuerligt, fx cyklisk eller hovedsageligt vedvarende.

Signalkomposanternes fase- og amplitudevariationsområder vælges fortrinsvis på en sådan måde, at et dyk i frekvensspektret for det kombinerede signal bringes til at bevæge sig 30 frem og tilbage i signalets fulde båndbredde. I dette tilfælde kan bæresignalet være tilfældigt eller pseudo-tilfældigt moduleret, såsom ved fase- og/eller amplitudemodulation.

Den foreliggende opfindelse omfatter også et apparat til karakterisering af et moduleret bæresignal og med organer til DK 170126 B1 6 med visse mellemrum at sample signalværdier svarende til en karakteristisk signalegenskab og organer til at opsamle et sæt første tælleværdier, som hver angiver et registreret antal forekomster af en bestemt sådan signalværdi inden for 5 et vist interval for signalværdierne. Apparatet ifølge op- * findelsen er kendetegnet ved, at den karakteristiske signalegenskab er signalets amplitudefordeling inden for signal- ί båndet, idet apparatet yderligere omfatter organer til at overvåge en parameter, som angiver signalkva-10 liteten af et signal, som opnås ved dekodning af det modulerede bæresignal, organer til at opsamle et sæt andre tælleværdier, som hver angiver et registreret antal forekommende tilfælde af en bestemt amplitudefordelingsværdi i signalbåndet inden for 15 intervallet således, at amplitudefordelingsværdierne i hovedsagen falder sammen med det forhold, at parameterværdien krydser et forud bestemt niveau, og organer til at dividere den anden tælleværdi for hver bestemte amplitudefordelingsværdi i signalbåndet med den første 20 tælleværdi for pågældende fordeling for derved at frembringe forskellige dividerede tælleværdier, som hver repræsenterer sandsynligheden for, at parameterværdien vil krydse det forud bestemte niveau ved pågældende amplitudefordelingsværdi i signalbåndet.

25 Organet til at frembringe samples af amplitudefordelingen inden for signalbåndet kan omfatte to modtageindretninger, som i drift hver modtager det modulerede bæresignal og reagerer på forskellige signalfrekvenskomposanter i det modulerede bæresignals båndbredde og organer til at subtrahere 30 udgangssignalet i decibel fra den ene af disse modtageindretninger fra udgangssignalet i decibel fra den anden modtagein- * dretning.

DK 170126 B1 7

Den foreliggende opfindelse kan udøves ved opsamling af et sæt tælleværdier for antallet af forekomster af forskellige amplitudefordelingsværdier inden for signalbåndet og inden for det nævnte interval, netop når amplitudefordelingværdier-5 ne i det mindste i hovedsagen falder sammen med, at parameterværdien passerer det forud fastlagte niveau ved at overstige dette. Opfindelsen kan imidlertid også udøves ved opsamling af et sæt andre tælleværdier af antal af forekommende forskellige amplitudefordelingsværdier inden for sig-10 nalbåndet og inden for det nævnte interval, idet amplitudefordelinger i signalbåndet i det mindste i hovedsagen opsamles, når parameterniveauet falder under det forud bestemte niveau.

Den foreliggende opfindelse vil i det følgende blive nærmere 15 forklaret under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et diagram, som illustrerer mekanismen ved flervejsinterferens af radiosignaler, fig. 2 er en grafisk fremstilling som anskueliggjort af den varierende virkning af flervejsinterferens 20 som funktion af frekvensen, fig. 3a, er kurver, som anskueliggør virkningen af 3b og 3c flervejsinterferens på signalstyrken over et radiosignals signalbånd, fig. 4 viser en kendt simulator til brug ved prøvning af 2 5 radiomodtagere, fig. 5 viser en form for grafisk resultat opnået ved brug af den i fig. 4 viste simulator, fig. 6 er et blokdiagram for en dynamisk fordelingsmod tager konstrueret i overensstemmelse med den 30 foreliggende opfindelse, DK 170126 B1 8 fig. 7 viser et blokdiagram af et apparat ifølge opfin delsen til dynamisk fordelingsbestemmelse i digitalt radioudstyr, fig. 8 er et blokdiagram for et apparat ifølge opfindel- % 5 sen indrettet til dynamisk fordelingsbestemmelse i digitalt radioudstyr, fig. 9 er et blokdiagram for et apparat til feltdiag nosticering af digitale radiosystemer ifølge den foreliggende opfindelse, 10 fig. 10 er et histogram fremstillet med det i fig. 7 viste apparat, og som viser hyppigheden af forskellige forekomne amplitudefordelinger (IBD) i signalbåndet, fig. 11 er et histogram, som er fremstillet med det i 15 fig. 7 viste apparat, og som viser antallet af forekomster af amplitudefordeling (IBD) af forskellig værdier inden for signalbåndet, og som hovedsagelig falder sammen med, at der forekommer en fejlhyppighed (BER), der er større end en 20 forud fastlagt fejlhyppighed i demodulerede sig naler, fig. 12 er et histogram frembragt med det i fig. 7 viste apparat, og som viser sandsynligheden for, at fejlhyppigheden i demodulerede transmitterede 25 signaler vil overstige en forud bestemt fejlhyp pighed (BER) ved bestemte amplitudefordelinger (IBD) i signalbåndet, fig. 13 er et histogram svarende til det i fig. 12 viste histogram, men frembragt ved anvendelse af en f 30 anden demodulator end den, som blev anvendt til fremstilling af det i fig. 12 viste histogram, DK 170126 B1 9 fig. 14 er et blokdiagram af to smalbåndsmodtagere, der indgår i den i fig. 6 viste ampiitudefordelings-modtager, fig. 15 viser en del af et detaljeret kredsløbsdiagram 5 for den ene af de i fig. 14 viste smalbåndsmodta gere, fig. 16 viser et detaljeret kredsløbsdiagram for en lokal oscillator vist i fig. 14, fig. 17 viser et detaljeret kredsløbsdiagram for en i 10 fig. 19 vist forgreningsforstærker og fig. 18 og 19 forbindes indbyrdes ved linjen X-X og danner sammen et rutediagram for databehandling ifølge opfindelsen.

15 I fig. 1 vises en radiosender 30, der er indrettet til at udsende digitalt modulerede radiosignaler fra en sendeantenne 32 til en modtageantenne 34, der er forbundet med en modtager 36 til radiosignaler. Hvis de fra antennen 32 udsendte sig-nalkomposanter ikke udbreder sig ad en enkelt udbredelsesvej 20 som den, der er angive.t med pile 38, fra antennen 32 til antennen 34, men også udbreder sig ad en anden og længere udbredelsesvej som den, der er angivet med pile 40, vil antennen 34 modtage et kombineret signal, hvis styrke vil variere betydeligt med frekvensen afhængig af, om der ved den 25 enkelte frekvens forekommer konstruktiv eller destruktiv interferens. Virkningen af denne flervej sinterferens er vist i fig. 2, hvor amplituden af det modtagne signal er vist på en kurve 42, der udviser en cyklisk variation med frekvensen, idet tappe 42a med relativ stor signalstyrke veksler med dale 30 eller "dyk" 42b med betydelig reduceret signalstyrke.

I fig. 3a vises et typisk frekvensspektrum for et digitalt moduleret radiosignal. Dette spektrum repræsenterer fx et DK 170126 B1 10 digitalt datasignal transmissionssystemet 16QAM. Amplituden af den spektrale indhylningskurve er konstant over signalets udnyttelige båndbredde, der strækker sig til begge sider i forhold til bærefrekvensen fc. Kredsløb til korrekt demodula-5 tion af signalet er baseret på den antagelse, at denne kurve har denne form. I fig. 3(b) og 3(c) vises imidlertid mulige forvrængninger, når den ene side af den spektrale indhylningskurve, hvilke forvrængninger forekommer hvis signal-båndet for det transmitterede radiosignal ligger i nærheden 10 og på den ene side af et dyk 42b, som angivet med B2 i fig.

2, eller i nærheden og på den anden side af dette dyk, som angivet med B3 i fig. 2. Man vil i begge tilfælde se, at indhylningskurven for frekvensspektret vil være forvrænget og afvige fra den i fig. 3(a) viste form, nemlig således, at med 15 en signalstyrke, der tiltager eller aftager med stigende frekvens. Hvis der foreligger en udtalt forvrængning af denne type, bliver nøjagtig demodulation af signalinformationen vanskeliggjort, og der kan opstå betydelige fejl i demodulationen. Den grad, hvori sådanne fænomener forekommer, af-20 hænger af den relative position af eventuelle frekvensdyk 42b i forhold til signalbåndet for det transmitterede signal og de relative signalstyrker for signalkomposanterne med forskellige udbredelsesveje. Denne virkning øges ved tiltagende relativ styrke af de signalkomposanter, som ikke transmit-25 teres direkte. I praksis vil både frekvensdykkenes positioner og størrelser med variererende atmosfæriske forhold, så at virkningerne af signalforringelsen ved modtageren til stadighed ændrer sig. Modtageren kan have kredsløb, der kompenserer for disse variationer, og til afprøvning af sådanne kredsløb-30 sydeiser, er der fremstillet forskellige former for prøveopstillinger. I fig. 4 er vist et eksempel på et apparat til dette formål.

I fig. 4 vises en signalsimulator, der er forbundet til a udgangen på en generator 50 til generering af digitalt modu-35 lerede signaler. Signalet kan genereres ved en radiofrekvens, eller der kan benyttes en lavere frekvens, såsom mellemfrekvensen i en modtager, som skal afprøves. Til generatoren DK 170126 B1 11 50's udgang er der via en passende koblingsindretning 52 » forbundet signalgrene 51 og 53. En signalkomposant i grenen 51 ledes direkte via en attenuator 57, medens komposanten i grenen 53 først passerer gennem en fast indstillet forsinkel-5 sesindretning 54, og derefter gennem en variabel attenuator 56 og til slut gennem en variabel faseindretning 58, som kan justeres til forskellige faseforskift. Signalerne, som forlader attenuatoren 57 og indretningen 58, kombineres v.hj.a. en passende koblingsindretning 60 og ledes derfra gennem en 10 variabel attenuator 62 til en modtager 64, som er under afprøvning. Når generatoren 50 genererer radiofrekvenssignaler, er udgangen fra attenuatoren 62 forbundet direkte til modtagerens indgang, men hvis mellemfrekvensen genereres, skal signalet tilføres modtageren 64 på et sted efter lokal-15 oscillatoren.

Attenuatorerne og indretningen 58 betjenes, medens det demo-dulerede udgangssignal fra modtageren 64 overvåges til frembringelse af en kurve 66 af den type, som er vist i fig. 5.

Man vil forstå, at de kombinerede signalkomposanter efter 20 passage gennem grenene 51 og 53 og efter kombination i koblingsindretningen 60, vil interferere på en måde, der er analog til den måde, som er beskrevet i relation til signaler, som udbreder sig fra sendeantennen 32 til modtageantennen 34 via de to udbredelsesveje, der er vist i fig. 1. Ved 25 at variere faseforskellen frembragt i indretningen 58 kan følgelig et frekvensdyk af samme art som dykkene 42b beskrevet i fig. 2 anbringes på et vilkårligt sted inden for signalbåndet, så at frekvensspektrets indhylningskurve forvrænges på måder, der svarer til de i fig. 3(b) eller 3(c) viste 30 og i en grad, der afhænger af det relative styrkeforhold mellem signalkomposanterne fra de to grene 51 og 53. Den i fig. 5 viste kurve 66, der benævnes en "statisk dyksignatur", frembringes ved overvågning af bitfejlhyppigheden i udgangssignalet fra forstærkeren 64 og ved justering af attenuatoren 35 56 for hver af et andet forskelligt faseskift frembragt af indretningen 58, indtil der på udgangen opnås en ønsket referencefejlhyppighed. Da den relative faseforskel, som DK 170126 B1 12 frembringes af indretningen 58, bestemmer placeringen af dykket 42b i signalets frekvensspektrum, kan denne faseforskel sættes i direkte sammenhæng med en frekvens inden for signalbåndet, så at den vandrette akse i den grafiske frem-5 stilling i fig. 5 viste kurve enten kan afmærkes med værdier for faseforskellen eller som vist med værdier for frekvens.

Den lodrette akse i diagrammet er vist at repræsentere det relative styrkeforhold mellem af signalkomposanterne fra grenene 51, 53 i det blandede signal, som tilføres modta-10 geren. Disse relative styrkeforhold bestemmes af dæmpnings-forholdet mellem attenuatorerne 56 og 57. Punktet angivet med "0" på den lodrette akse i fig. 5 angiver et punkt, hvor attenuatoren 56 er indstillet til ikke at give nogen signalstrøm gennem grenen 53. Det punkt, som er angivet med "1", 15 repræsenterer et punkt, hvor signalstyrkerne gennem de to grene er ens. Den statiske dyksignatur 66 repræsenterer den dyk-dybde og -position, som vil frembringe en bestemt bit-fejlhyppighed i datasignalet på udgangen. Virkningen af forskellige former for kompensationskredsløb i modtageren 64 20 kan fastlægges ved at bestemme, om signaturen 66 påvirkes på en måde, som bidrager til at gøre dens omslutningsomfang mindre eller større. En typisk variation af signaturen 66's form, hvilken variation forekommer ved brug af kendte kompensationskredsløb i typisk modtager, er fx vist med kurven 66a 25 i fig. 5.

Som nævnt tidligere er optegningen af den i fig. 5 viste signatur 66 tidskrævende og udføres normalt manuelt, medens den i ethvert tilfælde ikke er i stand til at repræsentere modtageren 64's ydelse under andet end statiske betingelser, 30 hvor forholdet mellem attenuationsgraderne og faseskiftene mellem de kombinerede signalkomposanter i praksis varierer kontinuerligt.

I fig. 6 er vist en dynamisk fordelingsmodtager 120, der er konstrueret i overensstemmelse med opfindelsen. Denne modta-35 ger har to modtagere 70 og 80, der er indrettet til at modtage mellemfrekvenssignalet på en ledning 98 fra en modtager, DK 170126 B1 13 som er under afprøvning. Disse modtagere er via analog/digi-talomsættere 72 og 82 forbundet til et databehandlingssystem 84, som desuden på en ledning 86 modtager et indgangssignal fra en fejldetektor 85, som overvåger udgangssignalet fra den 5 modtager, som er under afprøvning, og afgiver digitale signaler til systemet 84, hvilke signaler indikerer fejlene (og deres størrelse) i det dekodede udgangssignal fra modtageren. Systemet 84 indeholder en databehandlingsindretning 89, digital/analogomsættere 88 og 90 samt en funktionsstyrings-10 indretning 94, som styrer databehandlingsindretningen 89. Udgangssignalet fra denne behandlingsindretning 89 ledes til digital/analogomsætterne 88 og 90, som er forbundet til en passende grafisk visningsindretning, der er indeholdt i systemet 84, og som fx omfatter et katodestråleoscilloskop 15 eller en X/Y-skriver 87 som vist. Databehandlingsindretningen 89 styres i overensstemmelse med normal praksis af funktions-styreindretningen 94. Modtagerne 70 og 80 har smalle båndbredder og er afstemt til at modtage signaler i disse smalle båndbredder og ved frekvenser, der er placeret ved modstående 20 ender af indhylningskurven for det signals frekvensspektrum, som tilføres modtagerne. Modtagerne kan således have en båndbredde på 0,5 MHz. Modtagerne er indrettet til at frembringe et udgangssignal med en opløsning, der er tilstrækkelig til at muliggøre opløsning af et passende antal trin i 25 det signal, som tilføres modtageren. Det har vist sig tilstrækkeligt at tilvejebringe en opløsning på 0,5 dB for signalstyrken ved de pågældende referencefrekvenser. Disse signaler samples repetitivt, såsom med en frekvens på 10 samples pr. sekund, og samples omsættes til digital form af 30 omsætterne 72 og 82 og tilføres databehandlingssystemet 84. Signalet på ledningen 86, som tilføres databehandlingssystemet 84, har form af et signal, der pulserer én gang for hver fejl. En tæller til tælling af disse fejl er indføjet i databehandlingsindretningen 89, og denne tæller opdateres 35 repetitivt med en frekvens, som svarer til samplefrekvensen for omsætterne 72 og 82. Denne tælling, som foretages af tælleren i databehandlingsindretningen 89, er det antal fejl, som detekteres i det demodulerede signal fra den modtager, DK 170126 B1 14 som er under afprøvning, i en tidsperiode, som svarer til tidsperioden mellem sampling, som foretages af omsætterne 72 og 82. Tidspunkterne for sampling fra modtagerne 70 og 80 kan falde sammen med opdateringen af udlæsningen fra fejldetek-5 toren, eller de kan finde sted på et vilkårligt andet tidspunkt inden for en sampleperiode. Databehandlingssystemet 84 er indrettet til at foretage følgende bearbejdninger af de modtagne data: (1) subtraktion af den ene af de digitaliserede samples 10 fra den anden, hvilke samples repræsenterer udgangs signalerne fra modtagerne 70 og 80 til det samme tidspunkt, til frembringelse af amplitudefordelings -værdier inden for båndet (IBAD). Udgangssignalerne fra modtagerne er angivet i dB-enheder, så at dette 15 subtraktionstrin er ækvivalent med division af de absolutte (lineære) størrelser, som repræsenterer disse udgangssignaler.

(2) Tilvejebringelse af en tælling af antallet af forekomster af de differencer, udtrykt i decibel, som 20 genereres under behandling i trin (1) over et område af sådanne differencer.

(3) Tilvejebringelse af tællinger, der er analoge til de tællinger, som akkumuleres under behandlingstrin (2), men uden tælling af de differencer, som ikke falder 25 sammen med tilstande for en ledning 86, hvilke til stande er indikative for, at fejlhyppigheden i de demodulerede data overstiger en forud bestemt værdi.

(4) Division, for hver difference, af det antal tællinger, som er frembragt under behandlingstrin (3) med 30 det tilsvarende antal tællinger, som er frembragt under behandlingstrin (2).

I fig. 7 er vist en radiomodtager og en demodulator, som er under afprøvning, angivet med henvisningsbetegnelserne 100 og DK 170126 B1 15 102. IF-udgangssignalet fra modtageren er vist forbundet til en ledning 98, som tilvejebringer indgangssignaler til forstærkerne 70 og 80 i en dynamisk fordelingsmodtager 120. Ledningen 98 fører gennem modtageren 120 til demodulatoren 5 102. Ledningen 86 til systemet 84 er vist forbundet til udgangen på en fejldetektor 85, som er forbundet med demodulatoren 102. En digital datagenerator 106 bindes til at generere en strøm af datasignaler, som kan have tilfældig form. Disse data indkodes af en sender 108 til frembringelse 10 af et digitalt moduleret signal med modtageren 100's mellemfrekvens indrettet som bærefrekvens. Signalet ledes via simulatoren 110, der kan være af samme form som den under henvisning til fig. 4 beskrevne, og kan være indrettet til på sin udgang at tilvejebringe et kombinationssignal, som simu-15 lerer virkningen af flervej sinterferens. Med generatoren 106 i drift og med faseskiftindretningen 58 og attenuatorindret-ningen 56 i simulatoren 110 betjent til konstant ændring af faseskiftet og amplituden, som frembringes af simulatoren, genererer den dynamiske fordelingsmodtager 120 data og be-20 arbejder samme som beskrevet ovenfor. Amplitudeforvrængningen inden for båndet beregnes specielt til tidspunkter, der er placeret med indbyrdes intervaller, og tællinger af samme for forskellige værdier registreres. Skriveren 92 er indrettet til at tilvejebringe en direkte udlæsning til generering af 25 et histogram over disse tællinger, og et sådant histogram er vist i fig. 10. Da modtagerne 70's og 80's opløsning er 0,5 dB, kan forskelle mellem disse udgangssignaler repræsenteres ved halve dB-figurer, og skriveren 92 er i dette tilfælde indrettet til at vise akkumulerede antal af forekomster af 30 IBM) for hver IBAD-værdi inden for området -20 dB til +20 dB. Histogrammet viser i dette tilfælde en spids for antallet af forekomster omkring "0" dB-værdier for IBAD med et hurtigt henfald ved en forøgelse af amplitudeforvrængning i båndet til begge sider. Skriveren 92 optager direkte histogrammet 35 over antallet af forekomster af forskellige IBAD-værdier sammenfaldende med forekomsten af detekterede fejlhyppighed, der ligger over et forud bestemt niveau, såsom én ud af 1000 databit, i udgangssignalet fra demodulatoren. Et sådant DK 170126 B1 16 histogram, der viser resultaterne af det ovenfor beskrevne bearbejdningstrin (2) er vist i fig. 11, som funktion af 0,5 dB opløst over området- 20 dB til +20 dB IBM). Dette histogram fremviser en typisk form med spidser på begge sider af 5 "0" dB. Skriveren 92 frembringer sluttelig en kurve såsom den * i fig. 12 viste for det ovenfor beskrevne bearbejdningstrin (3), der mere specielt repræsenterer sandsynligheden for, for en given værdi af amplitudefordeling inden for båndet, at den ovenfor angivne fejlhyppighed vil blive overskredet. Databe-10 handlingssysternet 84 kan være programmeret til at frembringe de nødvendige differenstællinger ved subtraktion, men kommercielt tilgængelige skrivere kan have faciliteter til automatisk at frembringe sådanne differenstællinger.

De beskrevne histogrammer kan i vid udstrækning genereres 15 automatisk af modtageren 120 og skriveren 92. Faseskiftindretningen 58 og attenuatorindretningen 56 kan således være indrettet til automatisk at skandere et faseskift- og attenuator- område svarende til flytning af frekvensdykket hen over signalbåndet for det signal, som bearbejdes. Dette kan frem-20 bringes ved fx at drive indretningen ved hjælp af en motor eller eventuelt ved hjælp af elektroniske organer. De i fig.

10 og 11 viste histogrammer er i sig selv interessante. Det i fig. 10 viste histogram er nyttigt til vurdering af den samlede kvalitet af indgangssignalet til modtageren, som er 25 under afprøvning. Det i fig. 11 viste histogram angiver den samlede virkning af indgangssignalets kvalitet og det demodu-lerede signals kvalitet.

Det i fig. 12 viste histogram angiver kvaliteten af modtageren og demodulatoren. Generelt er størrelsen af det område, 30 som indesluttes af den tilnærmelsesvis "U"-formede sandsynlighedskurve i dette histogram indikativ for kvaliteten af modtageren og demodulatoren. I fig. 13 er vist virkningen af tilvejebringelse af forbedrede demodulationsorganer i modtageren, idet virkningen af sandsynlighedskurven ændres på en 35 sådan måde, at den spredes ud. Den information, som tilvejebringes af disse histogrammer, gør det muligt at verificere DK 170126 B1 17 træk ved modtagerens og demodulatorens ydelse og funktion, * som ellers ikke ville blive bemærket.' I fig. 13 er vist, at sandsynlighedskurven, selv om den har en i alt væsentligt bedre form end den i fig. 12 viste, udviser specielle spid-5 ser, der angiver relativt uens ydelse ved bestemte IBAD-værdier. Disse histogrammer indeholder også data, der er frembragt under en dynamisk situation under forhold der ændrer sig for fasedifferensen, som frembringes af indretningen 58 og af attenuatorindretningen 56, og er derfor mere 10 repræsentative for den aktuelle feltydelse.

Den dynamiske fordelingsmodtager ifølge opfindelsen er anvendelig til andet end blot afprøvning af modtagere i et laboratoriemilj ø.

I fig. 8 er vist sammenkoblinger af komponenter i alt væsent-15 ligt svarende til de i fig. 7 viste, til feltafprøvning. I fig. 8 er datageneratoren 106 forbundet til en transmitter 108, der er placeret på stedet, til at lede signaler via en antenne 109 til en modtageantenne 111. Signalet ledes via simulatoren 110 til modtageren 100. Mellemfrekvensudgangs- 20 signalet fra modtageren 100 ledes til en tilhørende demodulator 102 og fejldetektor 104, idet selve mellemfrekvenssignalet og fejldetekteringsudgangssignalerne ledes til den dynamiske fordelingsmodtager 120 ligesom i fig. 7.

Som det fremgår af fig. 9, kan den dynamiske fordelingsmodta-25 ger ifølge opfindelsen benyttes til feltdiagnosticering eller diagnosticering på stedet af problemer i forbindelse med digitale radiosystemer. Modtageren 120 er vist forbundet til udgangen på mellemfrekvenssektionen i en radiomodtager 100 og ligeledes forbundet til ledningen 86 til modtagelse af fejl-30 udgangssignalet fra en demodulator 102. I dette tilfælde benyttes simulatoren 110 ikke, idet modtageren 100 på simpel måde modtager på sin modtageantenne 111 modtager et signal, der ledes til antennen fra senderen 106 via dennes antenne 109. I dette tilfælde kan systemet benyttes til afprøvning af DK 170126 B1 18 normale digitale trafiksignaler, når der forekommer flervejs- » dæmpning, således som det er vist i fig. 1.

I fig. 14 er detaljeret vist modtagerne 70's og 80's konstruktion. Modtagerne er af i alt væsentligt samme form og 5 har hver en forgreningsforstærker 130, der er forbundet til ledningen 98 og indrettet til at muliggøre udledning af et signal fra ledningen 98 uden at interferere med præsentationen af signalet til afkodningsindretningen i den modtager, som er under afprøvning. Udgangssignalet fra forgreningsfor-10 stærkerne ledes til respektive blandere 132. Blanderne 132 modtager oscillatorsignaler fra respektive lokale oscillatorer 134 og 136. Et signal fra blanderne 132 ledes til respektive forstærkere 138, videre via respektive båndpas-filtre 140, via respektive forstærkere 144 og til respektive 15 detektorer 146.

Kredsløbsdetaljerne ved modtagerne 70 og 80 er i alt væsentligt de samme og i overensstemmelse med det repræsentative kredsløb for modtageren 70, som er vist i fig. 15, 16 og 17.

I fig. 15 er vist blanderen 132, som modtager indgangssigna-20 ler på en ledning 130b fra den tilhørende forgreningsforstærker 130 og på en ledning 134b fra oscillatoren 134.

Blandesignalet ledes via en kondensator C3 til en forstærkerindretning 138a, der sammen med en modstand RI og en kondensator C4 omfatter forstærkeren 138 i modtageren 70.

25 Modstanden Ri og kondensatoren C4 er forbundet parallelt over den negative forsyningsklemme til forstærkerindretningen 138. Udgangssignalet fra forstærkerindretningen 138 ledes direkte til filteret 140, som omfatter en modstand R3, der er forbundet over forstærkerindretningen 138a's udgang, en serie-30 forbindelse af komponenter omfattende en modstand R2 og kondensatorer C5, C7, C9, Cll og C12, der er forbundet i denne rækkefølge mellem modstanden R2 og indgangen på en halvlederforstærkerindretning 144a, som udgør en del af forstærkeren 144 i modtageren 70. Filteret 140 har også en 35 kondensator C6 og en spole LI, der er forbundet til kondensatorerne C5's og 07's knudepunkt til stel, en kondensator C8 DK 170126 B1 19 og en spole L2, der er forbundet parallelt fra kondensatoren C7's og C9's knudepunkt til stel, en kondensator CIO og en spole L13, der er forbundet til knudepunktet mellem kondensatorerne C9 og Cll og stel, en modstand R4, der er forbundet 5 til kondensatorerne Cll's og C12's knudepunkt til stel, samt en modstand C5, der er forbundet fra indretningen 144a's indgang til stel. Ud over forstærkerindretningen 144a har forstærkeren 144 en kondensator C13, der er vist forbindende forstærkerindretningen 144a til stel, en modstand R6, som 10 forbinder indretningen 144a's udgang til stel, en serieforbindelse af en kondensator C14 og en modstand R7, som forbinder indretningen 144a's udgang med emitteren på en transistor vi, som også udgør en del af forstærkeren 144. Transistoren VI har sin emitter forbundet til stel via en mod-15 stand R8, og sin basis forbundet til stel via en modstand R9 og parallelt med denne en kondensator C6. Transistoren Vi's basis er ligeledes forbundet til den positive forsynings-klemme via en modstand R10. Forstærkeren 144 er således af konventionel type, idet indretningen 144a giver signalfor-20 stærkning, og idet transistoren VI og det tilhørende kredsløb tjener som et buffertrin. Udgangen fra transistoren VI ledes via en ferritspole 141 til primærviklingen på en transformer TI, hvis primærvikling ligeledes er forbundet til den positive forsyningsklemme og til stel via en kondensator C17.

25 Transformeren TI's sekundærvikling har en afstemningskondensator C19 forbundet over viklingen, og udgangen fra sekundærviklingen er forbundet til detektoren 146, som i dette tilfælde omfatter en helbølgeensretter bestående af fire dioder Dl, D2, D3 og D4. Udgangen fra detektoren er forbundet til en 30 modstand Ril, idet en kondensator C20 er forbundet fra modstanden Ril's udgangsende til stel.

Lokaloscillatorerne 134, 136 er af i alt væsentligt identisk form, men afstemt til forskellige lokaloscillatorfrekvenser.

De kan hver være af den form, som er vist i fig. 16, for 35 lokaloscillatoren 134. I fig. 16 er lokaloscillatoren 134 vist omfattende en halvlederoscillatorindretning 134a, der har sin udgang forbundet via et tilpasningsled omfattende tre DK 170126 B1 20 modstande R12, R13, R14 til en ledning 134b, der tilvejebrin-ger forbindelse til blanderen 132.

Forgreningsforstærkeren 130 i hver af modtagerne 70 og 80 er ligeledes af samme form og kan være som den i fig. 17 viste 5 og mere specielt omfatte en halviederforstærkerindretning 130a, der har sin indgang forbundet til ledningen 98 via modstanden R15. Indretningen 130a's indgang er forbundet til stel via modstanden R16. Indretningen 130a's udgang er via et tilpasningsled bestående af modstande R17, R18 og R19 for-10 bundet til en ledning 130b, der tilvejebringer forbindelse til blanderen 132.

I en forsøgsindretning konstrueret i overensstemmelse med opfindelsen, var blanderen 132, forstærkerindretningen 138a, forstærkerindretningen 144a, transistoren VI, oscillatorind-15 retningen 134a og forstærkerindretningen 130 kommercielt tilgængelige komponenter af følgende type: blanderen 132: type nr. MCLSRA-1, forstærkerindretningen 138: SL5600, forstærkerindretningen 144a: SL5600, 20 transistoren Vi: 2N5223, oscillatorindretningen 134a: Q023 og forstærkerindretningeti 130a: type nr. WJA74.

Komponenterne til filtrene 140 vælges i overensstemmelse med konventionel praksis til tilvejebringelse af de nødvendige 25 båndpasegenskaber til diskriminering i forhold til signaler med frekvenser, der ikke svarer til blandesignalerne fra blanderne 132, hvilken komponent svarer til de ønskede smalbåndsfrekvenser til drift af forstærkerne 70 og 80. I en praktisk udførelsesform konstrueret i overensstemmelse med 30 opfindelsen og beregnet til brug i forbindelse med et 16QAM

* 140Mbit/s-system, som udnytter en 70 MHz mellemfrekvens med en båndbredde på ca. 35 MHz, viste det sig tilfredsstillende at indrette filtrene 140 til en afstemning til en frekvens på 29,8 MHz med en båndbredde på ca. 500 kHz. I dette tilfælde DK 170126 B1 21 arbejdede lokaloscillatorerne 134 og 136 på 25,2 MHz og 114,8 MHz. Dette giver for forstærkeren 70 en selektivitet på et 500 kHz bredt segment af den totale båndbredde af det tilførte signal, der er centreret på 55 MHz (dvs. ved den neder-5 ste ende af båndbredden) og for forstærkeren 80 et 500 kHz segment placeret ved 85 MHz (dvs. grænsende op til den øverste ende af båndbredden af det tilførte signal).

I fig. 18 og 19 er vist databehandlingstrin til frembringelse af data til optegning af kurver såsom de i fig. 10, 11, 12 og 10 13 viste. Dette rutediagram har vist sig velegnet til imple mentering med en kommercielt tilgængelig databehandlings-indretning af typen Honeywell type H6000. Implementeringen muliggør behandling af data, hvor dataene, som præsenteres på udgangene fra omsætterne 72 og 82, præsenteres indirekte til 15 databehandlingssystemet 84 i modtageren 120, efter at dataene forud er registreret på båndet. Systemet er konstrueret til implementation, hvor dataene, som præsenteres for databehandlingssystemet, er arrangeret på båndet med blokke af data repræsenterende samples, der er registreret med en hyppighed 20 på 10 pr. sekund og registreret som to efter hinanden følgende underblokke, der hver har data for to efter hinanden følgende 5-sekunders dataperioder. I det første trin, der er angivet med henvisningsbetegnelsen 150, overføres dataene fra lagerbånd til pladelager, som er forbundet med databehand-25 lingsindretningen 84.Ί det andet trin, der er angivet med henvisningsbetegnelsen 152, udpakkes den første 5-sekunders underblok af data i den ene af de ovennævnte 10-sekunders hele datablokke. I det tredje trin, der er angivet med henvisningsbetegnelsen 154, omsættes signalniveauerne fra ana-30 log/digitalomsætterne 72 og 82 til decibelangivelser. I denne henseende er der normalt en ikke-lineær relation mellem den spænding, som afgives af modtagerae 70 og 80 og de faktiske decibelniveauer, som derved angives, og trinnet 154 er derfor nødvendigt til omsætning af signalniveauerne til decibel.

35 Under et trin 156 bestemmes differencen mellem de to i trin 154 bestemte decibelniveauer til frembringelse af IBAD-værdierne. I et trin 158 lagres disse IBAD-værdier på en måde, som DK 170126 B1 22 muliggør, at de senere kan udlæses sammen med information, » som angiver det tidspunkt, til hvilket IBAD-værdierne blev bestemt i 5-sekunders dataopsamlingsperioden. Derefter adresseres der i inkrementer lagerpositioner i et lager med direk-5 te tilgang afhængig af de under trin 158 lagrede IBAD-værdi-er. For hver forekomst af en bestemt IBAD-værdi inden for perioden med 50 samples forøges den tilsvarende plads til akkumulering af antallet af forekomster af denne IBAD- værdi med én enhed. Under et trin 170 tælles antallet af punkter i 10 dataperioden, og når det totale antal for 5-sekunders perioden er nået, går programmet til et trin 172, hvor lagrede data, der overføres fra det ovennævnte bånd til pladen under trinnet 150, og som beskriver bit-fejlhyppighed som tilføres ledningen 86, udpakkes. I et trin 174 beregnes derefter de 15 akkumulerede bit-fejlhyppigheder for efter hinanden følgende sampleperioder inden for 5-sekunders dataperioden ved akkumulering af bit-tællinger inden for hver sådan periode. I et trin 176 sammenlignes derefter de således bestemte bit-fejlhyppigheder med en tærskelværdi, der repræsenterer den ønske-20 de bit-fejlhyppighed, som skal benyttes til frembringelse af det i fig. 11 viste histogram. Hvis disse fejlhyppigheder bestemmes til ikke at være større end denne tærskelværdi, overføres denne information til brug i et efterfølgende trin 180. Hvis disse bit-fejlhyppigheder er bestemt som værende 25 større end tærskelværdien, sker der adressering i inkrementer af en lagersætposition i overensstemmelse med den tilhørende IBAD-værdi hørende til den tidsperiode, for hvilken denne bit-fejlhyppighed bliver beregnet. Dette sker i overensstemmelse med den i trin 158 lagrede information. Dvs., hvis der 30 findes en bestemt lagret IBAD-værdi, som forekommer, når bitfejlhyppigheden til det tilhørende sampletidspunkt var større end den under trin 176 etablerede tærskelværdi, sker der adressering af en lagersætposition til lagring af akkumulerede tællinger af forekomst af den IBAD-værdi med den betingel-35 se, at fejltærskelværdien overstiges, i trin 178. I et trin 180 sker der bestemmelse af, hvornår hele 5-sekunders datadelpakken er blevet behandlet. Ved afslutning af 5-sekunders datadelpakken, hvilket bestemmes i trin 180, gentages pro- DK 170126 B1 23 grammet begyndende med trinnet 154 for den anden 5-sekunders dataperiode. I et trin 182 foretages 'der bestemmelse af, hvornår en hel 10-sekunders dataperiode er blevet bearbejdet, og hvis sådan bestemmelse har fundet sted, bestemmes det i et 5 trin 186, om alle de data, som skal behandles, er blevet behandlet på den beskrevne måde. Hvis ikke alle data er blevet behandlet, påbegyndes programmet igen fra trinnet 152 med udpakning af den første 5-sekunders dataperiode til de næste 10 datasekunder. I det tilfælde, at det fastslås, at 10 alle data er afsluttet i trin 186, fortsætter programmet til trin 188 til udlæsning af data til en pladefil eller et pladeregister og fortsætter dermed til afslutning af programmet i trin 190.

I nærværende beskrivelse, herunder også de i efterfølgende 15 krav, skal henvisninger til matematiske operationer, såsom division eller multiplikation, hvor størrelser er udtrykt i konventionelle "lineære" enheder, forstås som omfattende tilsvarende matematiske ækvivalente operationer, hvor størrelserne er udtrykt i andre enheder. Operationer, hvor stør-20 relserne er udtrykt i lineære enheder og omfattende division eller multiplikation, er fx ækvivalente til operationer omfattende subtraktion eller addition af ækvivalente logaritmiske (fx decibel) værdier af disse størrelser. Henvisninger til matematiske operationer, der er angivet i relation til 25 størrelser, som er udtrykt i decibel, skal modsat tages som henvisninger til matematisk ækvivalente operationer på størrelserne, når disse er udtrykt i lineære enheder. I de beskrevne udførelsesformer divideres de akkumulerede tællinger af antallet af forekomster af IBAD-værdier med bestemte 30 værdier og de akkumulerede tællinger af forekomster af IBAD-værdier med bestemte værdier, som svarer til den målte fejl-hyppighed overstigende en forud bestemt værdi, med hinanden. Denne tællingsdivision skal opfattes som en division af absolutte eller lineære værdier af tællinger eller som en 35 vilkårlig ækvivalent matematisk operation. Tællingerne kan fx selv være udtrykt i decibel eller andre logaritmiske enheder, så at divisionen kan foretages ved subtraktion af disse DK 170126 B1 24 således udtrykte tællinger. De i nærværende beskrivelse anførte henvisninger, herunder også i de efterfølgende krav, til "division" af disse tællinger skal forstås omfattende en division med en vilkårlig matematisk ækvivalentproces.

5 Selv om opfindelsen er blevet specielt beskrevet i relation til karakterisering af digitalt modulerede signaler, er opfindelsen ligeledes anvendelig til karakterisering af analogt modulerede signaler. I dette tilfælde kan der i stedet for overvågning af fejlhyppigheden, således som det er 10 beskrevet ovenfor, ske overvågning af en vilkårlig passende parameter, som beskriver signalkvaliteten af det demodulerede bæresignal. Fx kan signal til støjforholdet for det demodulerede signal således overvåges. I denne forbindelse kan fremgangsmåden udøves ved akkumulering af antallet af fore-15 komster af IBAD-værdier med respektive forskellige værdier og antallet af forekomster af respektive IBAD-værdier med forskellige værdier og sammenfaldende med værdien af den relevante parameter såsom signal til støjforhold, overstigende et forud bestemt niveau. De delte tællinger, som frembringes ved 20 division af de andre af disse tællinger med de førstnævnte, frembringes på en måde, som er analog til den i relation til digital-signalkarakterisering beskrevne.

En programliste til udøvelse af det under henvisning til fig. 18 og 19 beskrevne program følger:

25 PROGRAMLISTE

10$$N, J,MONI

20$:ident:rl4am03502,lhlv rescs for M. Bruce 30$:option: fortran,nomap 40$:forty:nlno,nform,ascii,nlstin,ndeck 30 50$:limits:3Ok 60c

70c PROGRAM /MB/IBDIST

80c Program skrevet af P. Feder modificeret af J.

90c Adams, marts 1983 og M. Bruce, januar 1984.

DK 170126 B1 25 100c Dette program ekstraherer BER og IBD information 110c fra dataregistreringsbånd og når BER > 1E-03 120c oprundes IBD til det nærmeste 0,5 db. En 130c resultatfil, som dækker området -20,0 db til +20,0 5 140c db i 0,5 db trin (dvs. 81 trin) for de seks kanaler 150c har således en position i sættet svarende til 160c værdien af IBD og kanalnummeret forøget med en. - 170c Resultatet er et sæt, som angiver den relative 180c sandsynlighed for, at IBD vil have en bestemt værdi 10 190c (±0,5 db), når BER > 1E-03 for alle seks kanaler.

191c 200 integer (CH1(50) , stime , ftime , BERC(50) , val , val 2 210 integer BERCP(150) , ERRNO(50) , Nrbxl(200) , 15 Nrbx3(200) 220 real Nrbx4db,Nrbx2db,RNrbx2,RNrbx4 230 integer Nrbx2(200) , Nrbx4(200) 240 real IBD(50) , IBDC(50) , FINIBD(9,161) , aober(8) 250 real Nrbxldb , Nrbx3db , RNrbxl, RNrbx3 20 260 common/aa/idata(1230) 270 Jmin= 256 280 Jmax= 0 290 L= 0 300 n = 0 25 310c i 320 do 5 i = 1,161 330 FINIBD(1,i) = float(i - 1)/2.0-20.0 340 5 continue 350c 30 360 call setup(irec,stime,ftime) 370 length= 50 380 itv=0; icount=0 390c 400 do 11 i=l,8 35 410 aober(i)=0 420 do 8 j - 1,161 430 FINIBD(i+l,j) =0.0 440 8 continue DK 170126 B1 26 450 11 continue 450c 470 isetl=0 480c ; 5 490c itv is counter for no. times called unpack for each record 500c itv=i=> 1st type package to be unpacked 510c itv=2 => 2nd type package to be unpacked 520 10 call input(irec,stime,ftime,itime,$30) 10 530 iberl=301; iber2=450 540 IBD1=1201; IBD2=1400; IBD3=1601; IBD4=1800; IBD5=2000 550 25 continue 560 itv=itv+l 15 570 call unpack(IBD1,IBD2,Nrbxl,200) 580 call unpack(IBD2 + 1) , (IBD3 - 1),Nrbx2,200) 590 call unpack (IBD3,IBD4,Nrbx3,200) 600 call unpack(IBD4 + 1),IBD5,Nrbx4,200) 610c 20 620 do 50 k = 4,200,4 630c 640c Calibrate Nrbx data into db by means of a cubic 650c 660c Cubic Calibration Coefficients 25 670 al=-14.751; bl=0.61844; cl=-8.6462E-03; dl=5.3849E- 05 680 a2=-14.066; b2=0.52676; c2=-6.10617E-03; d2=3.0935E-05 690 a3=-14.426; b3=0.56883; c3=-6.8725E-03; d3=3.6437E- 30 05 700 a4=-14.152; b4=0.60496; c4=-8.03040E-03; d4=4.6782E-05 710c 720 RNrbxl = float(Nrbxl(k)) 35 730 RNrbx2 = float(Nrbx2(k)) 740 RNrbx3 = float(Nrbx3(k)) 750 RNrbx4 = float(Nrbx4(k)) DK 170126 B1 27 760c 770 Nrbxldb = al + bl*RNrbxl + cl*RNrbxl**2 + dl*RNrbxl**3 780 Nrbx2db = a2 + b2*RNrbx2 + c2*RNrbx2**2 + 5 d2*RNrbx2**3 790 Nrbx3db = a3 + b3*RNrbx3 + c3*RNrbx3**2 + d3*RNrbx3**3 800 Nrbx4db = a4 + b4*RNrbx4 + c4*RNrbx4**2 + d4*RNrbx4**3 10 810c 820c Determine the In Band Dispersion 830 IBD(k/4) = Nrbx3db - Nrbxldb 840 IBDC(k/4) = Nrbx4db - Nrbx2db 850 val2 = INT(2,0 * (IBDC(k/4) + 20,25)) 15 860 val = INT(2,0 * (IBD(k/4) + 20,25)) 865 if (val.It.1.or.val.gt.81) go to 49 870 FINIBD(2,val) = FINIBD(2,val) + 1 875 49 if (val2.1t.l.or.val2.gt.81) go to 50 880 FINIBD(3,val2) = FINIBD(3,val2) + 1 20 890 50 continue 900c 910 do 808 m-1,6 920 ibl=iberl+(m-l)*150; ib2=iber2+(m-1)*150 930 call unpack(ibl,ib2,BERCP,150) 25 940 L=L+50 950c 960c ber samples are composed of 24 bits. So 3 elements 970 do 60 i=l,50 980 j=3*(i-1)+1 30 990 BERC(i)=BERCP(j)+BERCP(j +1)*2**8+BERCP(j +2)*2**16 1000 60 continue 1010c 1020c set first error count of event to be zero 1030 ober=aober (m) 35 1040 if (icount.eq.0) ober=BERC(l) 1050 tvl=BERC(l)-Ober; ERRNO(l)=tvl 1060 if (BERC(1).It.ober) ERRNO(1)=tvl+2**24 1070 ober=BERC(1) DK 170126 B1 28 1080c 1090 do 400 i=2,50 1100 if (BERC(i).eq.0) ober=0.0 1110 ERRNO(i)=BERC(i)-ober 5 1120 if (ERRNO(i).lt.0) ERRNO(i)=ERRNO(i)+2**24 1130 ober=BERC(i)

1135 400 continue 1140C

1150c Data is transmitted at a rate of 34.368 Mbit/sec 10 and 1160c ERRNO(i) is over a 0.1 sec time interval. Hence when 1170c ERRNO(i) < 34.368E 02 , BER < 1.0E-03.

1175 Do 403 i = 1,50 15 1180 if (ERRNO(i).LT.34.368E 02) go to 403 1190 n = n + 1 1200 if (m.LT.3) val = INT(2.0 * (IBD(i) + 20.25)) 1210 if (m.GE.3) val = INT(2.0 * (IBDC(i) + 20.25)) 1220 if (val.lt.l.or.val.gt.81) go to 403 20 1230 FINIBD(m+3,val) = FINIBD(m+3,val) + 1 1240 403 continue 1250c 1260 aober(m)*ober 1270 808 continue 25 1280c 1290c Now unpack 2nd type 1 package in record 1300 iberl=276l; iber2=2910 1310 IBD1=3661; IBD2=3860; IBD3=4061; IBD4=4260; IBD5=4460 30 1320 icount=icount+l 1330 if (itv.eg.l) goto 25 1340 itv-0 1350 goto 10 1360c 35 1370 30 call detach(8,ist,) 1380 L=L/6 1390 write (6,850)"L =",L," n = ",n 1400 850 Format(v) DK 170126 B1 29 ' 1410 write{33,999) ((FINIBD(i,j), i =1,9), j =1,81) 1420 999 format(4(lx,E13.6)) 1430 Stop 1440 end 5 1450c 1460c ***********************************

1470c UNDERPROGRAMMER

1480c *********************************** 1490C 10 1500c 1510c ********************** 1520c 1530 underprogram setup(irec,stime,ftime) 1540c 15 1550c Dette underprogram bestemmer start- og afslutnings tids 1560c punkter af interesse og mærker den tilfældige bi nære 1570c indlæsefiel 20 1580c 1590 parameter syear= 83, smonth= 12, sday= 17, 1600& shour= 23, smin= 00, 1610& fyear® 83, fmonth= 12, fday= 18, 1620& fhour= 06, fmin= 00 25 1630c 1640 integer stime, ftime 1650c 1660 irec= 0 1670c 30 1680 stime = (syear-68)*100000000 + smonth*1000000 1690& + sday*10000 + shour*100 +smin 1700 ftime = (fyear-68)*100000000 + fmonth*1000000 1710& + fday*10000 + fhour*100 + fmin 1720c 35 1730 call attach(8,"r000/r014/rdatal;", 1,1,ist,) 1740 call ransiz(8,1230,1) 1750c 1760 return 30 DK 170126 B1 1770 end 1780c 1790c *********************************** 1800c 5 1810 underprogram input (irec,stime,ftime,time,*) 1820c 1830c Dette underprogram læser indlæsefilen, indtil 1840c starttidspunktet nås, den følgende registrering 1850c ledes til hovedprogrammet i et pakket sæt benævnt 10 1860c idata. Ved fortsatte kald leder under programmet 1870c den efterfølgende registrering til hovedprogrammet, 1880c indtil afslutningstidspunktet nås, hvorefter 1890c underprogrammet vender tilbage til det designerede 1900c mærke (call input (irec,stime,ftime,$label)) 15 1910c 1920 common/aa/idata(1230) 1930 integer time,stime,ftime 1940 10 irec= irec + 1 1950 read(8'irec,end=20)idata 20 1960 iyear= fld(l,8,idata(601)) 1970 imonth= fld(10,8,idata(601)) 1980 iday= fld(19,8,idata(601)) 1990 ihour= fld(28,8,idata(601)) 2000 imin= fld( 1,8,idata(602)) 25 2010c 2020 time = iyear*l00000000 + imonth*1000000 2030& + iday*10000 + ihour*100 + imin 2040c 2050 if ( time .LT. stime ) goto 10 30 2060 if ( time .GT. ftime ) goto 20 2070 return 2080 20 return 1 2090 end 2100c 35 2110c ********************************** 2120c 2130 underprogram "unpack" (Jd,Kd,ndata,length) 2140c m DK 170126 B1 31 2150c Dette underprogram udpakker idata i ndata fra det 2160c oprindelige dataord (Jd) til det færdige 2170c dataord (Kd).

2180c Note: 4 datawords -- > 1 taconetwords 5 2190c length specifies the dimension of ndata 2200c 2210 common/aa/idata(1230) 2220 dimension ndata(length) 2230 J= (Jd + 3)/4 10 2240 K= ( Kd )/4 2250 N= mod(Jd+3,4) + 1 2260 L= mod( Kd ,4) +1

2270 M= 2 - N

2280 do 50 I=J,K

15 2290 goto(10,20,30,40),N

2300 10 ndata( M )= fld( 1,8,idata(I)) 2310 20 ndata(M+l)= fld(10,8,idata(I)) 2320 30 ndata (M+2)= fid(19,8,idata(I)) 2330 40 ndata(M+3)= fld(28,8,idata(I)) 20 2340 M= M + 4 2350 N= 1 2360 50 continue 2370 1= I + 1

2380 goto(90,80,70,60),L

25 2390 60 ndata(M+2)= fld(l9,8,idata(I)) 2400 70 ndata(M+l)= fld(10,8,idata(I)) 2410 80 ndata( M )= fld( 1,8,idata(I)) 2420 90 return 2430 end 30 2440$:execute

2450$:limits:15,40K

2460$:prmf1:33,w,s,r014/mb/dataibd 2470$:prmf1:63/x2d,r,s,rOOO/dummy

Dette program tillader behahdling af to sæt data frembragt 35 fra to separate forstærkerfordelingsmodtagere 120 og tillader også sammenstilling af data for hvert sådant datasæt til DK 170126 B1 32 frembringelse af seks histogrammer af den form, som er vist i fig. 11, fra data fra seks forskellige typer demodulatorer.

Tegningen af de i fig. 10, li og 12 viste histogrammer foretages på baggrund af de data, som lagres under trinene 158 og 5 178 i det i fig. 18 viste rutediagram. Her benyttes program mer af velkendt form til division for hver IBAD-værdi af de lagrede tællinger i sættet af sådanne tællinger lagret under trinene 158 og 178 med det formål at generere værdier til tegning af det i fig. 12 viste histogram.

10 Selv om den beskrevne implementation arbejder med forud registrerede data, kan databehandlingsprogrammet på simpel måde tilpasses til at arbejde med data i sand tid med et tilhørende behandlingssystem, såsom et system af typen Motorola type M68000.

15 Den beskrevne fremgangsmåde og det beskrevne apparat frembringer en tegning såsom den i fig. 12 viste, der repræsenterer sandsynligheden for, at den givne fejlhyppighed, som er angivet ovenfor, for en given værdi af ampiitudefordeling inden for båndet vil blive overskredet. Fremgangsmåden og 20 apparatet kan imidlertid modificeres til generering af en "invers" tegning repræsenterende sandsynligheden for, at en given fejlhyppighed for en given værdi af amplitudefordeling inden for båndet ikke nås. I dette tilfælde kan skriveren 92 på simpel måde indstilles til at tegne et histogram over 25 antallet af forekomster af forskellige IBAD-værdier sammenfaldende med forekomst af detekteret fejlhyppighed i udgangssignalet fra forstærkeren under et forud bestemt niveau, såsom én ud af 1000 databit.

Opfindelsen er alene blevet beskrevet under henvisning til et 30 eksempel og kan modificeres på mange måder i forhold til det beskrevne eksempel uden at afvige fra opfindelsens ånd og sigte, således som det er defineret i de efterfølgende krav.

Claims (28)

1. Fremgangsmåde til karakterisering af et moduleret bære-signal, hvor signalværdier svarende til en karakteristisk signalegenskab samples med visse mellemrum, og et sæt første 5 tælleværdier, som hver angiver et registreret antal forekommende tilfælde af en bestemt sådan signalværdi, opsamles inden for et vist interval for signalværdierne, kendetegnet ved, at signalets amplitudefordeling inden for signalbåndet vælges som den nævnte karakteristiske 10 signalegenskab, idet fremgangsmåden yderligere omfatter at en parameter, som angiver signalkvaliteten af et signal, som opnås ved dekodning af det nævnte modulerede bæresignal, overvåges, et sæt andre tælleværdier, som hver angiver et registreret 15 antal forekommende tilfælde af en bestemt amplitudefordelingsværdi inden for signalbåndet, opsamles inden for intervallet på en sådan måde, at de sidstnævnte ampiitudefordelingsværdier i hovedsagen falder sammen med det forhold, at parameterens værdi krydser et forud bestemt niveau, og 20 den anden tælleværdi for hver af de nævnte bestemte amplitudefordelingsværdier inden for signalbåndet divideres med den første tælleværdi for pågældende fordeling for derved at få forskellige dividerede tælleværdier, som hver repræsenterer sandsynligheden for, at parameterens værdi vil krydse det 25 forud bestemte niveau ved pågældende amplitudefordelingsværdi inden for signalbåndet.

2. Fremgangsmåde ifølge krav l, kendetegnet ved, at der ud fra de første tælleværdier frembringes et første histogram for den hyppighed, de 30 forskellige amplitudefordelingsværdier inden for signalbåndet forekommer med. DK 170126 B1 34

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at der ud fra de andre tælleværdier frembringes et andet histogram for den hyppighed, de forskellige amplitudefordelingsværdier inden for signalbåndet 5 forekommer med, samtidigt med at det forud bestemte niveau krydses af parameteren.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 -3, kendetegnet ved, at der ud fra de dividerede tælleværdier frembringes et tredje histogram, som angiver 10 sandsynligheden for, at parameterværdien krydser det forud bestemte niveau ved forskellige amplitudefordelingsværdier inden for signalbåndet.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, 15 kendetegnet ved, at det modulerede signal er et direkte modtaget radiosignal.

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved, at det modulerede signal er et signal, som er afledt af et modtaget radiosignal.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det afledte signal er et mellemfrekvenssignal. 1 2 3 4 5 6 Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående 2 krav, 3 25 kendetegnet ved, at de forskellige amplitudeforde 4 linger inden for signalbåndet frembringes ved en samplings-proces, hvor signalstyrken af det modulerede bæresignal 5 optages ved to forskellige frekvenser inden for signalbåndet på i det væsentlige tilsvarende tidspunkter, idet de to 30 frekvenser vælges nær hver sin modsatte yderende af signalets udnyttelige båndbredde, og hvor hver samplet signalstyrke ved den ene frekvens divideres med den samplede signalstyrke ved 6 den anden frekvens på tilsvarende tidspunkter. DK 170126 B1 35

9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet ved, at samplingen udføres ved at frembringe signaler, der repræsenterer logaritmerne af de samplede signalstyrker, idet det ene sådanne signal subtra-5 heres fra det andet for at udføre den indbyrdes division af signalstyrkerne.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendetegnet ved, at de to forskellige frekvenser er valgt med samme frekvensafstand til bærefrekvensen.

11. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 8- 10, kendetegnet ved, at amplitudefordelingerne angives ved negative eller positive værdier afhængig af om styrken af de samplede signaler ved den ene af de to forskellige fre-15 kvenser er større eller mindre end de tilsvarende samplede signaler ved den anden af de to frekvenser.

12. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene l- 10, kendetegnet ved, at amplitudefordelingen inden for 20 signalbåndet fastlægges ved algebraisk kombination af mere end to amplitudesamples ved hver sine forskellige frekvenser.

13. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1- 12, kendetegnet ved, at det modulerede bæresignal 25 forvrænges ved at blande signalkomposanter med samme frekvens, idet fase- og amplituderelationen mellem signalerne vedvarende varieres. 1 Fremgangsmåde ifølge krav 13, kendetegnet ved, at fase- og amplituderelationen 30 varieres kontinuert. DK 170126 B1 36

15. Fremgangsmåde ifølge krav 14, kendetegnet ved, at bæresignalet forvrænges i hovedsagen tilfældigt.

16. Fremgangsmåde ifølge krav 15, 5 kendetegnet ved, at variationsområderne for sig-nalkomposanternes fase og amplitude vælges på en sådan måde, at et dyk i det kombinerede signals frekvensspektrum bringes til at bevæge sig frem og tilbage i signalets fulde båndbredde .

17. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1- 16, kendetegnet ved, at parameterens passage af det forud fastlagte niveau indebærer, at parameteren bringes til at overskride niveauet.

18. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1- 16, kendetegnet ved, at parameterens passage af det forud bestemte niveau indebærer, at parameteren bringes til at krydse under det forud fastlagte niveau.

19. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1- 18, hvor det modulerede signal er et digitalt moduleret signal, kendetegnet ved, at fejlhyppigheden i det digitalt modulerede bæresignal anvendes som parameteren.

20. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1- 18, hvor det modulerede bæresignal er et analogt moduleret signal, kendetegnet ved, at signal-støj forholdet for det analogt modulerede bæresignal anvendes som parameteren. DK 170126 B1 37

21. Apparat (120) til karakterisering af et moduleret bære-signal og med organer (70, 72, 80, 82) til med visse mellemrum at sample signalværdier svarende til en karakteristisk signalegenskab og organer (89) til at opsamle et sæt første 5 tælleværdier, som hver angiver et registreret antal forekomster af en bestemt sådan signalværdi inden for et vist interval for signalværdierne, kendetegnet ved, at den karakteristiske signalegenskab er signalets amplitudefordeling inden for signal-10 båndet, idet apparatet yderligere omfatter organer (85) til at overvåge en parameter, som angiver signalkvaliteten af et signal, som opnås ved dekodning af det modulerede bæresignal, organer (89) til at opsamle et sæt andre tælleværdier, som 15 hver angiver et registreret antal forekommende tilfælde af en bestemt amplitudefordelingsværdi i signalbåndet inden for intervallet således, at amplitudefordelingsværdierne i hovedsagen falder sammen med det forhold, at parameterværdien krydser et forud bestemt niveau, og 20 organer (89) til at dividere den anden tælleværdi for hver bestemte amplitudefordelingsværdi i signalbåndet med den første tælleværdi for pågældende fordeling for derved at frembringe forskellige dividerede tælleværdier, som hver repræsenterer sandsynligheden for, at parameterværdien vil 25 krydse det forud bestemte niveau ved pågældende amplitudefordelingsværdi i signalbåndet.

22. Apparat ifølge krav 21, kendetegnet ved, at organerne til sampling af amplitudefordelingerne i signalbåndet omfatter to modtageind-30 retninger (70, 80), der ved drift hver modtager det modulerede bæresignal og reagerer på hver sin separate frekvenssig-nalkomposant inden for det modulerede bæresignals bånd og organer (89) til at dividere signalstyrkerne for de separate frekvenssignalkomposanter med hinanden. DK 170126 B1 38

23. Apparat ifølge krav 22, kendetegnet ved, at modtageindretningerne (70, 80) er indrettet til at generere udgangssignaler, der repræsenterer logaritmiske ækvivalenter for signalstyrkerne, idet 5 organerne (89) til signalstyrkedivision er indrettet til subtraktion af udgangssignalet fra den ene modtageindretning fra udgangssignalet fra den anden indretning.

24. Apparat ifølge krav 21 eller 22, kendetegnet ved, at det er indrettet til at fast-10 lægge parameterens passage af det forud fastlagte niveau, som det forhold at parameterens værdi overskrider dette niveau.

25. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 21-23, kendetegnet ved, at det er indrettet til at fastlægge parameterens passage af det forud bestemte niveau, som 15 det forhold at parameterens værdi falder under det forud fastlagte niveau.

26. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 21-25, kendetegnet ved, at det yderligere omfatter organer (84) til at frembringe et første histogram for den hyp-20 pighed de forskellige amplitudefordelingsværdier forekommer med inden for signalbåndet.

27. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 21-26, kendetegnet ved, at det omfatter yderligere organer (84) til at frembringe et andet histogram for den hyppig- 25 hed de forskellige amplitudefordelingsværdier inden for signalbåndet forekommer med samtidig med parameterværdiens passage af det forud fastlagte niveau.

28. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 19-26, kendetegnet ved, at apparatet yderligere omfatter 30 organer (84) til at frembringe et tredje histogram, som angiver sandsynligheden for, at parameteren vil passere det forud bestemte niveau ved forskellige ampiitudefordelings-værdier inden for signalbåndet. DK 170126 B1 39

29. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 21-28, hvor det digitale bæresignal er et digitalt moduleret bære-signal, kendetegnet ved, at organerne (85) til at overvåge 5 parameteren omfatter organer til at overvåge fejlhyppigheden i det digitalt modulerede bæresignal.

30 Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 21-28, hvor det modulerede bæresignal er et analogt moduleret signal, kendetegnet ved, at organerne (85) til at overvåge 10 parameteren omfatter organer til at overvåge signal-støjforholdet for det analogt modulerede bæresignal.