EP1183646A1 - Method and device for determining interpolated intermediate values of a sampled signal - Google Patents

Method and device for determining interpolated intermediate values of a sampled signal

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Publication number
EP1183646A1
EP1183646A1 EP00930996A EP00930996A EP1183646A1 EP 1183646 A1 EP1183646 A1 EP 1183646A1 EP 00930996 A EP00930996 A EP 00930996A EP 00930996 A EP00930996 A EP 00930996A EP 1183646 A1 EP1183646 A1 EP 1183646A1
Authority
EP
European Patent Office
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output value
bit
adder
value
renaming
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00930996A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Falkenberg
Ulf Niemeyer
Christoph Rohe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of EP1183646A1 publication Critical patent/EP1183646A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4007Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/17Function evaluation by approximation methods, e.g. inter- or extrapolation, smoothing, least mean square method

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for determining interpolated intermediate values of a sampled signal, in particular a mobile radio signal, according to the preamble of claim 1 and the preamble of claim 11.
  • interpolated intermediate values of a sampled signal is necessary wherever due to certain restrictions only a limited number of samples of the signal are available. For example, the calculation of interpolated values is required at various points in the field of computer graphics or in the field of digital mobile radio. In the field of mobile radio in particular, it is necessary to estimate intermediate values by interpolation, since only a small number of samples are available at certain points for evaluating a received signal.
  • the slope of the curve which is defined by the first derivative at the corresponding point, can be included in the calculation.
  • the slope m is generally for the second degree polynomial mentioned above
  • the object of the present invention is therefore to develop a method and a device for determining interpo- To provide the measured intermediate values of a sampled signal, which enables a determination or calculation of intermediate values in a simple manner and with less hardware expenditure.
  • the present invention relates to the determination or calculation of interpolated intermediate values of a signal in the presence of a special case, which occurs particularly frequently in the mobile radio sector, so that the solution according to the invention can be used almost without restricting generality.
  • the signal is sampled at constant intervals.
  • a simple, optimized hardware implementation of the interpolator is possible, where used several times in several circuit units and divisions are not carried out explicitly, but are realized by moving the data lines or by renaming the corresponding bits, so that no additional hardware is required for this. Multiplications are also not carried out as such, but are replaced by much simpler and cleverly chosen additions.
  • the present invention can be used in particular for the analysis of a digital received signal in digital mobile radio systems, e.g. be used in UMTS terminals (Universal Mobile Telecommunication System).
  • digital mobile radio systems e.g. be used in UMTS terminals (Universal Mobile Telecommunication System).
  • UMTS terminals Universal Mobile Telecommunication System
  • FIG. 3 shows a block diagram of an interpolator according to a first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows the structure of a first calculation unit shown in FIG. 3,
  • FIG. 5 shows the structure of a second calculation unit shown in FIG. 3,
  • FIG. 6 shows a block diagram of an interpolator according to a second exemplary embodiment of the invention.
  • the known pairs of measured values or samples thus obtained are represented by solid arrows.
  • These known samples are now to be used to reconstruct only a few discrete intermediate values of the corresponding signal curve, which runs through the known samples, which are shown in FIG. 1 by dashed arrows. This is particularly necessary if the signal sampling is not possible with an arbitrarily precise speed or a finite measuring accuracy is required, which is the case with applications in digital mobile radio.
  • the parameter c can thus be replaced by y 2 in the formulas for yi and y 3 , so that after subtracting the resulting formulas, the following expression results:
  • the parameter b sought thus has the value by 3 -y ⁇
  • An interpolator which carries out the calculations shown above thus receives the three known samples yi, y 2 and y 3 at its inputs and outputs six intermediate values as a function thereof, as is also shown in FIG. 1.
  • the circuit structure of the interpolator can be optimized by providing units that are used several times. Furthermore, in the hardware implementations described below, multiplications are not carried out as such, but are replaced by cleverly chosen additions, which are much simpler.
  • the divisions to be carried out can also be carried out by moving the corresponding data lines, ie by renaming or re-evaluating the corresponding bits of the value to be divided, be implemented so that in principle no additional hardware is required for the divisions.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a corresponding interpolator 24, to which a known unit 23, which is used to calculate the intermediate values, is used by a scanning unit 23.
  • the interpolator 24 comprises two calculation units 1 and 2, five division or bit renaming units 3-7, eight adders 8-12 and 16-18 and three subtractors 13-15.
  • the interconnection of the individual components can be seen in FIG. 3.
  • the calculation unit 1 is used to calculate the expression y_ + y__ -y 2 , which is required to calculate each intermediate value above.
  • the structure of the calculation unit 1 is shown by way of example in FIG. 4 and essentially comprises an adder 19 and a subtractor 21.
  • the division by 2 is carried out by a bit renaming unit 20 which shifts the output lines of the adder 19 so that the output value of the adder 19 is halved by shifting the bits of the output value of the adder 19 by one position.
  • the calculation unit 2 is used to calculate the expression - -, which is also required to calculate each intermediate value.
  • the structure of the calculation unit 2 is shown in FIG. 5 and essentially comprises a subtractor 22, the output value of which is again halved by a bit renaming unit 23 in that the data output lines of the subtractor 22 are shifted.
  • the circuit thus proposed is suitable for quick calculations, since all intermediate values are calculated in parallel.
  • the present at the inputs known Abtastwer- te Vi, y 2 and y 3 are applied at twice the sampling frequency of the scanning unit 23 to the inputs of the interpolator.
  • a further simplification in terms of hardware can be achieved if only the intermediate values for
  • FIG. 6 Circuit example is shown in Fig. 6, wherein the elements corresponding to the elements shown in Fig. 5 are given the same reference numerals. In this case, however, the scanning unit applies new samples with the sampling frequency to the interpolator 24, so that a calculation must be carried out at each sampling time in order to calculate all the desired intermediate values.
  • the circuit shown in FIG. 6 already manages with the four adders 11-12, 17 and 19 and the four subtractors 14, 15, 21 and 22.
  • Both circuits shown calculate an interpolation, which increases the virtual sampling rate to four times the value.
  • the circuit shown in FIG. 5 supplies six intermediate values in parallel, the inputs of the interpolator being reassigned in every second step, so that the elements provided in the circuit shown in FIG. 5 can work quite slowly.
  • the circuit shown in FIG. 6 on the other hand, three intermediate values are calculated, but the inputs have to be reset with each sampling time.

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Abstract

To determine interpolated intermediate values of a sampled signal, for example a digital mobile telephone signal, the parameters a, b and c of the second-degree polynomial y = ax2 + bx + c are determined from three known sampling values (x¿1?, y2), (x2, y2) and (x3, y3), so that intermediate values can be calculated on the basis of said polynomial. It is assumed that the signal is sampled at constant intervals d, notably at intervals normalized to d = 1, and the sampling time x2 = 0 is assigned to the know middle sampling value, so that calculation requires little hardware.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln von interpolierten Zwischenwerten eines abgetasteten SignalsMethod and device for determining interpolated intermediate values of a sampled signal
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln von interpolierten Zwischenwerten eines abgetasteten Signals, insbesondere eines Mobilfunksignals, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. dem Oberbe- griff des Anspruches 11.The present invention relates to a method and a device for determining interpolated intermediate values of a sampled signal, in particular a mobile radio signal, according to the preamble of claim 1 and the preamble of claim 11.
Die Ermittlung von interpolierten Zwischenwerten eines abgetasteten Signals ist überall dort erforderlich, wo aufgrund bestimmter Beschränkungen lediglich eine begrenzte Anzahl von Abtastwerten des Signals vorliegt. So wird beispielsweise die Berechnung von interpolierten Werten an verschiedenen Stellen auf dem Gebiet der Computergrafik oder auch auf dem Gebiet des digitalen Mobilfunks benötigt. Insbesondere auf dem Gebiet des Mobilfunks ist eine Schätzung von Zwischenwerten durch Interpolation notwendig, da nur eine geringe Anzahl von Abtastwerten an bestimmten Stellen zur Auswertung eines Empfangssignals zur Verfügung stehen.The determination of interpolated intermediate values of a sampled signal is necessary wherever due to certain restrictions only a limited number of samples of the signal are available. For example, the calculation of interpolated values is required at various points in the field of computer graphics or in the field of digital mobile radio. In the field of mobile radio in particular, it is necessary to estimate intermediate values by interpolation, since only a small number of samples are available at certain points for evaluating a received signal.
Bei der Interpolation wird im wesentlichen versucht, eine Kurve oder Linie zu ermitteln, welche durch eine bestimmte Anzahl von bekannten Punkten oder Abtastwerten verläuft und dabei stetig ist. Anhand der nunmehr bekannten Linie können anschließend die gewünschten Zwischenwerte ermittelt werden.In the interpolation, an attempt is essentially made to determine a curve or line which runs through a certain number of known points or sampled values and which is continuous. The desired intermediate values can then be determined using the now known line.
Im folgenden wird davon ausgegangen, daß drei Abtastwerte des auszuwertenden Signals bekannt sind, welche durch drei Wertepaare (xi, yi) , (x2, y2) und (x3, y3) darstellbar sind, wobei - wie in Fig. 2 gezeigt ist - die x-Werte dem Abtastzeitpunkt und die y-Werte dem jeweiligen Signalwert entsprechen. Die zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Abtastwerten können unterschiedlich sein. Bei drei bekannten Abtastwerten oder Abtastwertepaaren kann eine Interpolation durch Verwendung des Polynoms zweiten Grades y = ax2 + bx + c durchgeführt werden, da sich mit Hilfe der drei bekannten Wertepaare die drei unbekannten Parameter a, b und c ermitteln lassen. Es muß somit möglichst effizient das folgende Gleichungssystem gelöst werden:In the following it is assumed that three samples of the signal to be evaluated are known, which can be represented by three pairs of values (xi, yi), (x 2 , y 2 ) and (x 3 , y 3 ), with - as in FIG. 2 is shown - the x values correspond to the sampling time and the y values correspond to the respective signal value. The time intervals between the individual samples can be different. In the case of three known samples or pairs of samples, interpolation can be carried out using the second degree polynomial y = ax 2 + bx + c, since the three unknown parameters a, b and c can be determined using the three known pairs of values. The following system of equations must therefore be solved as efficiently as possible:
y2 = ax2 + bx2 + c y3 = ax3 2 + bx3 + c y 2 = ax 2 + bx 2 + cy 3 = ax 3 2 + bx 3 + c
Anhand dieser drei Gleichungen können also die gesuchten Parameter a, b und c ermittelt werden, so daß anschließend mit Hilfe der allgemeinen Beziehung y = ax2 + bx + c jeder belie- bige Zwischenwert berechnet werden kann.Using these three equations, the sought parameters a, b and c can be determined so that any intermediate value can then be calculated using the general relationship y = ax 2 + bx + c.
Da meistens mehr als drei Abtastpunkte bekannt sind, wie z.B. gemäß Fig. 2 auch die Wertepaare (x4, y4) und (x5, y5) , werden für jeweils drei bekannte Abtastwerte Teilkurven berechnet, welche anschließend zusammengesetzt werden. Die eine Teilkurve wird dabei anhand der Abtastwerte (Xi, yi) , (x2, y2) und (X3Λ y3) und die andere Teilkurve anhand der Abtastwerte (x3, y3) , (x4, y4) und (x5, y5) berechnet.Since mostly more than three sampling points are known, such as the value pairs (x 4 , y 4 ) and (x 5 , y 5 ) according to FIG. 2, partial curves are calculated for each three known sampling values, which are then combined. One sub-curve is based on the samples (Xi, yi), (x 2 , y 2 ) and (X 3 Λ y 3 ) and the other sub-curve is based on the samples (x 3 , y 3 ), (x 4 , y 4 ) and (x 5 , y 5 ) are calculated.
Damit an der Schnittstelle (x3, y3) zwischen den beiden Teilkurven keine Knickstelle entsteht, kann dabei die Steilheit der Kurve, welche durch die erste Ableitung an der entsprechenden Stelle definiert ist, in die Berechnung einbezogen werden. Die Steilheit m lautet allgemein für das oben genann- te Polynom zweiten GradesSo that there is no kink at the interface (x 3 , y 3 ) between the two sub-curves, the slope of the curve, which is defined by the first derivative at the corresponding point, can be included in the calculation. The slope m is generally for the second degree polynomial mentioned above
m = 2ax + bm = 2ax + b
Die oben beschriebene Vorgehensweise ist relativ aufwendig.The procedure described above is relatively complex.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln von interpo- lierten Zwischenwerten eines abgetasteten Signals bereitzustellen, wodurch eine Ermittlung bzw. Berechnung von Zwischenwerten auf einfache Art und Weise und mit einem geringerem Hardwareaufwand ermöglicht wird.The object of the present invention is therefore to develop a method and a device for determining interpo- To provide the measured intermediate values of a sampled signal, which enables a determination or calculation of intermediate values in a simple manner and with less hardware expenditure.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 11 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben jeweils bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegen- den Erfindung.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and an apparatus having the features of claim 11. The subclaims each describe preferred and advantageous embodiments of the present invention.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Ermittlung bzw. Berechnung von interpolierten Zwischenwerten eines Signals bei Vorliegen eines Spezialfalls, der insbesondere im Mobilfunk- bereich häufiger auftritt, so daß die erfindungsgemäße Lösung nahezu ohne Einschränkung der Allgemeinheit angewendet werden kann.The present invention relates to the determination or calculation of interpolated intermediate values of a signal in the presence of a special case, which occurs particularly frequently in the mobile radio sector, so that the solution according to the invention can be used almost without restricting generality.
Zum einen wird gemäß der vorliegenden Erfindung davon ausge- gangen, daß das Signal in konstanten Abständen abgetastet wird. Darüber hinaus wird der mittlere Abtastzeitpunkt als x2 = 0 definiert, so daß sich für die unbekannten Parameter a, b und c des zu ermittelnden Polynoms zweiten Grades y = ax2 + bx + c Ausdrücke ergeben, welche mit geringem Auf- wand aus den bekannten Abtastwerten yx, y2 und y3 berechnet werden können.On the one hand, it is assumed according to the present invention that the signal is sampled at constant intervals. In addition, the mean sampling time is defined as x 2 = 0, so that for the unknown parameters a, b and c of the second degree polynomial to be determined, y = ax 2 + bx + c expressions result, which result from the known samples y x , y 2 and y 3 can be calculated.
Eine weitere Vereinfachung kann dadurch erzielt werden, daß der konstante Abstand zwischen den bekannten Abtastzeitpunk- ten auf 1 normiert wird, so daß die Zwischenwerte im Bereich [-1, 1] um x2 = 0 ermittelt werden können. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die x-Werte der gewünschten Zwischenwerte derart gewählt werden, daß sich für die entsprechenden y- Werte anhand des ermittelten Polynoms Ausdrücke ergeben, in denen lediglich Quotienten mit als 2er-Potenzen darstellbaren Nennern ergeben. In diesem Fall ist eine einfache optimierte hardwaremäßige Implementierung des Interpolators möglich, wo- bei mehrere Schaltungseinheiten mehrfach genutzt und Divisionen nicht explizit ausgeführt werden, sondern durch Verschieben der Datenleitungen bzw. durch Umbenennungen der entsprechenden Bits realisiert werden, so daß hierfür keine zusätz- liehe Hardware erfoderlich ist. Auch Multiplikationen werden nicht als solche ausgeführt, sondern sind durch viel einfachere und geschickt gewählte Additionen ersetzt.A further simplification can be achieved by normalizing the constant distance between the known sampling times to 1, so that the intermediate values in the range [-1, 1] around x 2 = 0 can be determined. It is particularly advantageous if the x values of the desired intermediate values are selected such that expressions result for the corresponding y values on the basis of the polynomial determined, in which only quotients with denominators which can be represented as powers of 2 result. In this case, a simple, optimized hardware implementation of the interpolator is possible, where used several times in several circuit units and divisions are not carried out explicitly, but are realized by moving the data lines or by renaming the corresponding bits, so that no additional hardware is required for this. Multiplications are also not carried out as such, but are replaced by much simpler and cleverly chosen additions.
Die vorliegende Erfindung kann insbesondere zur Analyse eines digitalen Empfangssignals in digitalen Mobilfunksystemen, wie z.B. in UMTS-Endgeräten (Universal Mobile Telecommunication System) eingesetzt werden.The present invention can be used in particular for the analysis of a digital received signal in digital mobile radio systems, e.g. be used in UMTS terminals (Universal Mobile Telecommunication System).
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh- rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.The invention is explained below on the basis of preferred exemplary embodiments with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise,1 shows an illustration to explain the procedure according to the invention,
Fig. 2 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der herkömmlichen Abtastung und Interpolation eines Signals,2 shows an illustration for explaining the conventional sampling and interpolation of a signal,
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Interpolators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,3 shows a block diagram of an interpolator according to a first exemplary embodiment of the invention,
Fig. 4 zeigt den Aufbau einer in Fig. 3 gezeigten ersten Berechnungseinheit,FIG. 4 shows the structure of a first calculation unit shown in FIG. 3,
Fig. 5 zeigt den Aufbau einer in Fig. 3 gezeigten zweiten Be- rechnungseinheit, undFIG. 5 shows the structure of a second calculation unit shown in FIG. 3, and
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Interpolators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.6 shows a block diagram of an interpolator according to a second exemplary embodiment of the invention.
Erfindungsgemäß wird vorausgesetzt, daß - wie in Fig. 1 gezeigt ist - das zu analysierende Signal in konstanten Abständen d abgetastet wird, d.h. es gilt: d = x2 - Xi = 3 - x2 According to the invention, it is assumed that - as shown in FIG. 1 - the signal to be analyzed is sampled at constant intervals d, ie: d = x 2 - Xi = 3 - x 2
In Fig. 1 sind die somit erhaltenen bekannten Meß- oder Ab- tastwertepaare durch durchgezogene Pfeile dargestellt. Diese bekannten Abtastwerte sollen nunmehr dazu genutzt werden, lediglich einige diskrete Zwischenwerte der entsprechenden Signalkurve, welche durch die bekannten Abtastwerte verläuft, zu rekonstruieren, die in Fig. 1 durch gestrichelte Pfeile dargestellt sind. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Signalabtastung nicht mit einer beliebig genauen Geschwindigkeit möglich oder eine endliche Meßgenauigkeit gefordert ist, was bei Anwendungen im digitalen Mobilfunk der Fall ist.In FIG. 1, the known pairs of measured values or samples thus obtained are represented by solid arrows. These known samples are now to be used to reconstruct only a few discrete intermediate values of the corresponding signal curve, which runs through the known samples, which are shown in FIG. 1 by dashed arrows. This is particularly necessary if the signal sampling is not possible with an arbitrarily precise speed or a finite measuring accuracy is required, which is the case with applications in digital mobile radio.
In Fig. 1 ist der Fall einer vierfachen Uberabtastung dargestellt, d.h. aus den drei benachbarten bekannten Abtastwerten (xi yi) , (x2, y2) und (x3, y3) werden durch Interpolation sechs dazwischenliegende Zwischenwerte berechnet. In einem weiteren Schritt werden die bekannten Wertepaare (Xi, yi) ,1 shows the case of a fourfold oversampling, ie from the three neighboring known samples (xi yi), (x 2 , y 2 ) and (x 3 , y 3 ), six intermediate values in between are calculated by interpolation. In a further step, the known pairs of values (Xi, yi),
(x2, y2) und (x3, y3) durch (x2, y2) , (x3, y3) und (x4, y4) ersetzt, d.h. drei neue benachbarte Abtastwerte für eine weitere Interpolation verwendet, wobei die neuen Abtastwerte gegenüber den vorhergehenden Abtastwerten um d verschoben sind. Es können dann auf analoge Art und Weise Zwischenwerte zwischen x2 und x4 berechnet werden.(x 2 , y 2 ) and (x 3 , y 3 ) replaced by (x 2 , y 2 ), (x 3 , y 3 ) and (x 4 , y 4 ), ie three new neighboring samples for further interpolation used, the new samples being shifted by d from the previous samples. Intermediate values between x 2 and x 4 can then be calculated in an analogous manner.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Knickstellen erlaubt, da keine kontinuierliche Funktion erzeugt werden soll.Kink points are permitted within the scope of the present invention since no continuous function is to be generated.
Als weitere Vereinfachung wird der Abtastzeitpunkt des mittleren Abtastwerts auf x2 = 0 gesetzt. Diese Vereinfachung stellt zusammen mit der Annahme konstanter Abtastabstände keine Einschränkung der Genauigkeit dar.As a further simplification, the sampling time of the average sample is set to x 2 = 0. This simplification, together with the assumption of constant sampling distances, does not limit the accuracy.
Aufgrund der obigen Voraussetzungen bzw. Annahmen folgt somit: Xi = -d x2 = 0 x3 = dBased on the above conditions or assumptions, it follows: Xi = -dx 2 = 0 x 3 = d
Das in der Einleitung vorgestellte Gleichungssystem zur Ermittlung der Parameter a, b und c des Polynoms y = ax2 + bx + c wird somit folgendermaßen vereinfacht:The system of equations presented in the introduction to determine the parameters a, b and c of the polynomial y = ax 2 + bx + c is thus simplified as follows:
y2 = c y3 = ad2 + bd + c y 2 = cy 3 = ad 2 + bd + c
Der Parameter c kann somit in den Formeln für yi und y3 durch y2 ersetzt werden, so daß sich nach Subtrahieren der daraus resultierenden Formeln der folgende Ausdruck ergibt:The parameter c can thus be replaced by y 2 in the formulas for yi and y 3 , so that after subtracting the resulting formulas, the following expression results:
Der gesuchte Parameter b besitzt somit den Wert b y3 -yιThe parameter b sought thus has the value by 3 -yι
2d2d
Durch Einsetzen der nunmehr bekannten Werte für b und c in die obige Gleichung zur Berechnung von yx folgt:By inserting the now known values for b and c into the above equation for calculating y x :
yλ = ad* -^ -d + y2 = ad> -^ - + y2 y λ = ad * - ^ -d + y 2 = ad> - ^ - + y 2
Für den noch verbliebenen Parameter a des gesuchten PolynomsFor the remaining parameter a of the polynomial searched
zweiten Grades ergibt sich somit a = of second degree a =
Die auf diese Weise erhaltenen Parameter können nunmehr in die Gleichung y = ax2 + bx + c eingesetzt werden, um beliebige Zwischenwerte zu berechnen. Da die Abstände zwischen benachbarten x-Werten per Definition stets gleich sind, kann dieser Abstand auf 1 normiert werden, so daß gilt d = 1.The parameters obtained in this way can now be used in the equation y = ax 2 + bx + c to calculate any intermediate values. Since the distances between adjacent x values are always the same by definition, this distance can be normalized to 1, so that d = 1.
Die obigen Formeln für die Parameter a, b und c vereinfachen sich demzufolge nochmals wie folgt:The above formulas for parameters a, b and c are therefore simplified again as follows:
a = —=— -y. a = - = - -y.
c = y2 c = y 2
Die Berechnung der im Bereich -d und d, d.h. im Bereich zwi- sehen -1 und 1, um x = 0 vorhandenen Zwischenwerte kann somit durch die folgende Formel erfolgen:The calculation of the range -d and d, i.e. in the range between -1 and 1, around x = 0 existing intermediate values can thus be done using the following formula:
^J^^ -Al+^ -HΛ^ J ^^ -Al + ^ -HΛ
Eine schaltungstechnische Realisierung der Berechnung vonA circuit implementation of the calculation of
Zwischenwerten mit Hilfe der letztgenannten Formel wird insbesondere dann einfach, wenn davon ausgegangen wird, daß die zu berechnenden Stellen fixiert sind, d.h. stets die Zwischenwerte an denselben Stellen berechnet werden. Aus noch nachfolgend näher erläuterten Gründen ist es dabei besonders vorteilhaft, die Stellen derart zu wählen, daß sich durch Einsetzen der entsprechenden x-Werte in das obige Polynom für die y-Werte Ausdrücke ergeben, welche lediglich Quotienten aufweisen, deren Nenner durch 2er-Potenzen darstellbar sind.Intermediate values with the help of the last-mentioned formula become particularly easy if it is assumed that the positions to be calculated are fixed, i.e. the intermediate values are always calculated in the same places. For reasons which will be explained in more detail below, it is particularly advantageous to select the digits in such a way that by inserting the corresponding x values in the above polynomial, expressions result for the y values which only have quotients, the denominator of which are powers of 2 can be represented.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird daher davon ausgegangen, daß die Zwischenwerte stets für die x-According to a first embodiment of the invention, it is therefore assumed that the intermediate values are always for the x-
3 J 1 1 1 1 33 J 1 1 1 1 3
Werte - —d , - —d , - —d , —d , —d und — d berechnet werdenValues - —d, - —d, - —d, —d, —d and - d are calculated
4 2 4 4 2 4 sollen. Aufgrund der Voraussetzung d = 1 werden somit die Ab- tastwerte für x = 3 -1 1 1 1 34 2 4 4 2 4 should. Based on the requirement d = 1, the Sample values for x = 3 -1 1 1 1 3
— und — berechnet, für 4' ~2' ~4' 4 die sich folgende Werte ergeben:- and - calculated, for 4 ' ~ 2' ~ 4 '4 the following values result:
, 3, 9 ,y_ + y, 3, I__2-LΛ_L g(-4~) = TE(~2~- >-4-T-) + , 3 , 9, y_ + y, 3 , I__2-L Λ _ L g ( -4 ~) = TE (~ 2 ~ -> -4-T- ) +
Ein Interpolator, der die oben dargestellten Berechnungen durchführt, empfängt somit an seinen Eingängen die drei bekannten Abtastwerte yi, y2 und y3 und gibt in Abhängigkeit davon sechs Zwischenwerte aus, wie es auch in Fig. 1 dargestellt ist. Der Schaltungsaufbau des Interpolators kann dadurch optimiert werden, daß Einheiten vorgesehen werden, welche mehrfach genutzt werden. Des weiteren werden in den nachfolgend beschriebenen hardwaremäßigen Realisierungen Multiplikationen nicht als solche ausgeführt, sondern durch geschickt gewählte Additionen, die sehr viel einfacher sind, ersetzt. Da es sich bei den Quotienten der obigen Formeln ausschließlich um Quotienten handelt, deren Nenner sich als 2er-Potenzen darstellen lassen, können darüber hinaus die durchzuführenden Divisionen durch Verschieben der entsprechenden Datenleitungen, d.h. durch eine Umbenennung oder Neubewertung der entsprechenden Bits des zu teilenden Werts, implementiert werden, so daß für die Divisionen im Prinzip keine zusätzliche Hardware erforderlich ist.An interpolator which carries out the calculations shown above thus receives the three known samples yi, y 2 and y 3 at its inputs and outputs six intermediate values as a function thereof, as is also shown in FIG. 1. The circuit structure of the interpolator can be optimized by providing units that are used several times. Furthermore, in the hardware implementations described below, multiplications are not carried out as such, but are replaced by cleverly chosen additions, which are much simpler. Since the quotients of the above formulas are exclusively quotients whose denominators can be represented as powers of two, the divisions to be carried out can also be carried out by moving the corresponding data lines, ie by renaming or re-evaluating the corresponding bits of the value to be divided, be implemented so that in principle no additional hardware is required for the divisions.
In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines entsprechenden Interpolators 24 dargestellt, dem von einer Abtasteinheit 23 die zur Berechnung der Zwischenwerte benötigten bekannten Ab- tastwerte y*ι, y2 und y3 zugeführt werden, welche von der Abtasteinheit 23 insbesondere durch eine Abtastung des entsprechenden Signals mit konstanten Abständen d = 1 gewonnen worden sind.1 shows a block diagram of a corresponding interpolator 24, to which a known unit 23, which is used to calculate the intermediate values, is used by a scanning unit 23. Sample values y * ι, y 2 and y 3 are supplied, which have been obtained by the scanning unit 23 in particular by scanning the corresponding signal with constant intervals d = 1.
Der Interpolator 24 umfaßt zwei Berechnungseinheiten 1 und 2, fünf Divisions- bzw. Bitumbenennungseinheiten 3-7, acht Addierer 8-12 und 16-18 sowie drei Subtrahierer 13-15. Die Ver- schaltung der einzelnen Komponenten kann Fig. 3 entnommen werden.The interpolator 24 comprises two calculation units 1 and 2, five division or bit renaming units 3-7, eight adders 8-12 and 16-18 and three subtractors 13-15. The interconnection of the individual components can be seen in FIG. 3.
Die Berechnungseinheit 1 dient zur Berechnung des Ausdrucks y_ +y__ -y2 , der zur Berechnung jedes obigen Zwischenwerts benötigt wird. Der Aufbau der Berechnungseinheit 1 ist bei- spielhaft in Fig. 4 gezeigt und umfaßt im wesentlichen einen Addierer 19 und einen Subtrahierer 21. Die Division durch 2 erfolgt durch eine Bitumbenennungseinheit 20, welche die Ausgangsleitungen des Addierers 19 verschiebt, so daß der Ausgangswert des Addierers 19 halbiert wird, indem die Bits des Ausgabewerts des Addierers 19 um eine Stelle verschoben werden.The calculation unit 1 is used to calculate the expression y_ + y__ -y 2 , which is required to calculate each intermediate value above. The structure of the calculation unit 1 is shown by way of example in FIG. 4 and essentially comprises an adder 19 and a subtractor 21. The division by 2 is carried out by a bit renaming unit 20 which shifts the output lines of the adder 19 so that the output value of the adder 19 is halved by shifting the bits of the output value of the adder 19 by one position.
Die Berechnungseinheit 2 dient zur Berechnung des Ausdrucks — -, der ebenfalls zur Berechnung jedes Zwischenwerts be- nötigt wird. Der Aufbau der Berechnungseinheit 2 ist in Fig. 5 dargestellt und umfaßt im wesentlichen einen Subtrahierer 22, dessen Ausgangswert erneut von einer Bitumbenennungseinheit 23 dadurch halbiert wird, daß die Datenausgangsleitungen des Subtrahierers 22 verschoben werden.The calculation unit 2 is used to calculate the expression - -, which is also required to calculate each intermediate value. The structure of the calculation unit 2 is shown in FIG. 5 and essentially comprises a subtractor 22, the output value of which is again halved by a bit renaming unit 23 in that the data output lines of the subtractor 22 are shifted.
Die somit vorgeschlagene Schaltung eignet sich für schnelle Berechnungen, da sämtliche Zwischenwerte parallel berechnet werden. Die an den Eingängen anliegenden bekannten Abtastwer- te Vi, y2 und y3 werden mit der doppelten Abtastfrequenz von der Abtasteinheit 23 an die Eingänge des Interpolators angelegt. Eine weitere hardwaremäßige Vereinfachung kann erzielt werden, wenn von dem Interpolator nur die Zwischenwerte fürThe circuit thus proposed is suitable for quick calculations, since all intermediate values are calculated in parallel. The present at the inputs known Abtastwer- te Vi, y 2 and y 3 are applied at twice the sampling frequency of the scanning unit 23 to the inputs of the interpolator. A further simplification in terms of hardware can be achieved if only the intermediate values for
1 1 1 x = -— , -— und — berechnet werden. Ein entsprechendes1 1 1 x = -—, -— and - can be calculated. A corresponding one
2 4 4 Schaltungsbeispiel ist in Fig. 6 dargestellt, wobei die den in Fig. 5 gezeigten Elemente entsprechenden Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. In diesem Fall werden von der Abtasteinheit jedoch neue Abtastwerte mit der Abtastfrequenz an den Interpolator 24 angelegt, so daß zu jedem Ab- tastZeitpunkt eine Berechnung durchgeführt werden muß, um alle gewünschten Zwischenwerte zu berechnen. Die in Fig. 6 gezeigte Schaltung kommt bereits mit den vier Addierern 11-12, 17 und 19 sowie den vier Subtrahierern 14, 15, 21 und 22 aus.2 4 4 Circuit example is shown in Fig. 6, wherein the elements corresponding to the elements shown in Fig. 5 are given the same reference numerals. In this case, however, the scanning unit applies new samples with the sampling frequency to the interpolator 24, so that a calculation must be carried out at each sampling time in order to calculate all the desired intermediate values. The circuit shown in FIG. 6 already manages with the four adders 11-12, 17 and 19 and the four subtractors 14, 15, 21 and 22.
Beide dargestellten Schaltungen berechnen eine Interpolation, wodurch die virtuelle Abtastrate auf den vierfachen Wert erhöht wird. Die in Fig. 5 gezeigte Schaltung liefert parallel sechs Zwischenwerte, wobei in jedem zweiten Schritt die Eingänge des Interpolators neu belegt werden, so daß die bei der in Fig. 5 gezeigten Schaltung vorgesehenen Elemente durchaus langsamer arbeiten können. Bei der in Fig. 6 gezeigten Schaltung werden hingegen drei Zwischenwerte berechnet, wobei jedoch die Eingänge mit jedem Abtastzeitpunkt neu gesetzt werden müssen. Both circuits shown calculate an interpolation, which increases the virtual sampling rate to four times the value. The circuit shown in FIG. 5 supplies six intermediate values in parallel, the inputs of the interpolator being reassigned in every second step, so that the elements provided in the circuit shown in FIG. 5 can work quite slowly. In the circuit shown in FIG. 6, on the other hand, three intermediate values are calculated, but the inputs have to be reset with each sampling time.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Ermitteln von interpolierten Zwischenwerten eines abgetasteten Signals, wobei das Signal abgetastet wird, um mindestens drei bekannte Abtastwerte des Signals in Form von Wertepaaren (xx, yi), (x2, y2) bzw. (x3, y3) zu erhalten, wobei anhand der drei bekannten Abtastwerte die Parameter a, b und c des Polynoms zweiten Grades y = ax2 + bx + c ermit- telt werden, und wobei gewünschte Zwischenwerte nach Ermitteln der Parameter des Polynoms zweiten Grades anhand des Polynoms berechnet werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die drei bekannten Abtastwerte durch Abtasten des Signals in konstanten Abständen d erhalten werden, und daß dem mittleren Abtastwert der AbtastZeitpunkt x2 = 0 zugewiesen wird, so daß die gewünschten Zwischenwerte anhand des Polynoms zweiten Grades mit1. Method for determining interpolated intermediate values of a sampled signal, the signal being sampled by at least three known samples of the signal in the form of pairs of values (x x , yi), (x 2 , y 2 ) or (x 3 , y 3 ) to be obtained, the parameters a, b and c of the second degree polynomial y = ax 2 + bx + c being determined on the basis of the three known sample values, and the desired intermediate values after determining the parameters of the second degree polynomial using the polynomial are calculated, characterized in that the three known samples are obtained by sampling the signal at constant intervals d, and in that the sample time x 2 = 0 is assigned to the middle sample, so that the desired intermediate values are based on the second degree polynomial
berechnet werden. be calculated.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Abstand d zwischen den bekannten Abtastwerten auf d = 1 normiert wird, so daß die gewünschten Zwischenwerte anhand des Polynoms zweiten Grades mit2. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the distance d between the known samples is normalized to d = 1, so that the desired intermediate values using the second degree polynomial with
berechnet werden. be calculated.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine begrenzte Anzahl von diskreten Zwischenwerten anhand des Polynoms zweiten Grades berechnet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a limited number of discrete intermediate values is calculated using the second degree polynomial.
4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die x-Werte der gewünschten Zwischenwerte derart gewählt werden, daß die davon abhängig durch das Polynom zweiten Grades darstellbaren y-Werte der gewünschten Zwischenwerte lediglich Quotienten mit einer 2er-Potenz als Nenner aufweisen.4. The method according to claim 2 and 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the x values of the desired intermediate values are selected such that the y values of the desired intermediate values that can be represented by the second degree polynomial as a result only have quotients with a power of 2 as a denominator.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zwischenwerte anhand des Polynoms zweiten Grades für x = -3/4, x = -1/2, x = -1/4, x = 1/2, x = 1/4 und x = 3/4 berechnet werden.5. The method according to claim 4, characterized in that the intermediate values using the second degree polynomial for x = -3/4, x = -1/2, x = -1/4, x = 1/2, x = 1/4 and x = 3/4 can be calculated.
6. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zwischenwerte anhand des Polynoms zweiten Grades für x = -1/2, x = -1/4 und x = 1/4 berechnet werden.6. The method of claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the intermediate values are calculated using the second degree polynomial for x = -1/2, x = -1/4 and x = 1/4.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei der Berechnung der Zwischenwerte Divisionen mit einem durch eine 2er-Potenz darstellbaren Teiler durch eine Umbenennung der Bits des zu teilenden Werts realisiert werden.7. The method according to any one of claims 4-6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that when calculating the intermediate values, divisions with a divisible by a power of 2 are realized by renaming the bits of the value to be divided.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei der Berechnung der Zwischenwerte Multiplikationen durch entsprechende Additionen von Quotienten, deren Nenner durch 2er-Potenzen darstellbar sind, realisiert werden.8. The method according to any one of claims 4-7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that when calculating the intermediate values, multiplications are realized by corresponding additions of quotients, the denominators of which can be represented by powers of 2.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß interpolierte Zwischenwerte eines abgetasteten digitalen Mobilfunksignals ermittelt werden. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that interpolated intermediate values of a sampled digital mobile radio signal are determined.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß nach der Ermittlung der interpolierten Zwischenwerte ausgehend von den drei bekannten Abtastwerten das Verfahren nochmals für drei bekannte Abtastwerte wiederholt wird, deren Abtastzeitpunkte gegenüber den vorhergehenden drei bekannten Abtastwerten um d verschoben sind.10. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that after the determination of the interpolated intermediate values based on the three known samples, the method is repeated again for three known samples whose sampling times are shifted by d compared to the previous three known samples.
11. Vorrichtung zum Ermitteln von interpolierten Zwischenwer- ten eines abgetasteten Signals, wobei der Vorrichtung (24) mindestens drei bekannte Abtastwerte des Signals, welche in Form von Wertepaaren (xi, yi) , (x2, yz) bzw. (x3, y3) darstellbar sind, zugeführt werden, und wobei die Vorrichtung derart ausgestaltet ist, daß sie anhand der drei bekannten Abtastwerte die Parameter a, b und c des Polynoms zweiten Grades y = ax + bx + c ermittelt und anschließend gewünschte Zwischenwerte anhand des Polynoms berechnet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung (24) derart ausgestaltet ist, daß sie die gewünschten Zwischenwerte anhand des Polynoms zweiten Grades mit y,+ , — y -~—yι -y2 y3-y a = -p, , b= und c = y d 2d berechnet, wobei d einen konstanten zeitlichen Abstand zwi- sehen den der Vorrichtung (24) zugeführten bekannten Abtastwerten (xi, yi), (x2, y2) bzw. (x3, y3) bezeichnet.11. Device for determining interpolated intermediate values of a sampled signal, the device (24) having at least three known samples of the signal, which are in the form of value pairs (xi, yi), (x 2 , yz) or (x 3 , y 3 ) can be displayed, and the device is designed such that it uses the three known sample values to determine the parameters a, b and c of the second degree polynomial y = ax + bx + c and then desired intermediate values using the polynomial calculated, characterized in that the device (24) is designed such that it uses the second degree polynomial with y, +, - y - ~ —yι -y 2 y 3 -ya = -p,, b = and c = yd 2d calculated, where d denotes a constant time interval between the known sample values (xi, yi), (x 2 , y 2 ) and (x 3 , y 3 ) supplied to the device (24).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung (24) derart ausgestaltet ist, daß sie die gewünschten Zwischenwerte anhand des Polynoms zweiten Grades für d = 1 mit12. The apparatus of claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the device (24) is designed such that it the desired intermediate values using the second degree polynomial for d = 1 with
a „ = — y +-—yι -y2, b = — y ~-—y und c = y berechnet und eine erste Berechnungseinheit (1) zum Berechnen des Werts τ +y3 y2 und eine zweite Berechnungseinheit (2)a "= - y + -— y ι -y 2 , b = - y ~ -— y and c = y calculated and a first calculation unit (1) for calculating the value τ + y 3 y 2 and a second calculation unit (2)
zum Berechnen des Werts —-— umfaßt.for calculating the value.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die erste Berechnungseinheit (1) einen Addierer (19), einen Bitumbenenner (20) und einen Subtrahierer (21) umfaßt, wobei der Addierer (19) als Eingangssignale die bekannten Ab- tastwerte yi und y3 empfängt und addiert, wobei der Bitumbenenner (20) eine Umbenennung der Bits des Ausgabewerts des Addierers (19) derart vornimmt, daß der Ausgabewert des Addierers (19) halbiert wird, und wobei der Subtrahierer (21) als Eingangssignale das Ausgangs- signal des Bitumbenenners (20) und den bekannten Abtastwert y2 empfängt und subtrahiert.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the first calculation unit (1) comprises an adder (19), a bit renamer (20) and a subtractor (21), the adder (19) as input signals the known samples yi and y 3 receives and adds, the bit renaming (20) renaming the bits of the output value of the adder (19) in such a way that the output value of the adder (19) is halved, and the subtractor (21) as input signals the output signal of the bit renamer (20) and the known sample y 2 receives and subtracts.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die zweite Berechnungseinheit (2) einen Subtrahierer (22) und einen Bitumbenenner (23) umfaßt, wobei der Subtrahierer (22) als Eingangssignale die bekannten Abtastwerte y3 und y1 empfängt und subtrahiert, und wobei der Bitumbenenner (23) eine Umbenennung der Bits des Ausgabewerts des Subtrahierers (22) derart vornimmt, daß der Ausgabewert des Subtrahierers (22) halbiert wird.14. The apparatus of claim 12 or 13, characterized in that the second calculation unit (2) comprises a subtractor (22) and a bit renamer (23), wherein the subtractor (22) receives and subtracts the known samples y 3 and y 1 as input signals , and wherein the bit renamer (23) renames the bits of the output value of the subtractor (22) such that the output value of the subtractor (22) is halved.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12-14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung (24) derart ausgestaltet ist, daß sie die Zwischenwerte anhand des Polynoms zweiten Grades für x = - 3/4, x = -1/2, x = -1/4, x = 1/2, x = 1/4 und x = 3/4 berechnet.15. Device according to one of claims 12-14, characterized in that the device (24) is designed such that it uses the second degree polynomial for the intermediate values for x = - 3/4, x = -1/2, x = - 1/4, x = 1/2, x = 1/4 and x = 3/4 calculated.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 und 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung (24) eine erste Bitumbenennungseinrich- tung (3-5) und eine zweite Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) sowie erste bis achte Addierer (8-12, 16-18) und erste bis dritte Subtrahierer (13-15) umfaßt, wobei die erste Bitumbenennungseinrichtung (3-5) derart ausgestaltet ist, daß sie eine Umbenennung der Bits des Ausgabewerts der ersten Berechnungseinheit (1) derart vornimmt, daß von der ersten Bitumbenennungseinrichtung (3-5) ein erster, zweiter und dritter Ausgabewert ausgegeben werden, wobei der erste Ausgabewert der Hälfte des Ausgabewerts der ersten Berechnungseinheit (1), der zweite Ausgabewert dem Ausgabewert der ersten Berechnungseinheit (1) dividiert durch 4 und der dritte Ausgabewert dem Ausgabewert der ersten Berechnungseinheit (1) dividiert durch 16 entspricht, wobei die zweite Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) derart ausgestaltet ist, daß sie eine Umbenennung der Bits des Ausgabewerts der zweiten Berechnungseinheit (2) derart vornimmt, daß von der zweiten Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) ein erster und ein zweiter Ausgabewert ausgegeben werden, wobei der erste Ausgabewert der Hälfte des Ausgabewerts der zweiten Berechnungseinheit (2) und der zweite Ausgabewert dem Ausgabewert der zweiten Berechnungseinheit (2) dividiert durch 4 entspricht, wobei der erste Addierer (8) den ersten und dritten Ausgabe- wert der ersten Bitumbenennungseinrichtung (3-5) addiert, wobei der zweite Addierer (9) den ersten und zweiten Ausgabewert der zweiten Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) addiert, wobei der dritte Addierer (10) den Ausgabewert des ersten Addierers (8) und den bekannten Abtastwert y3 addiert, wobei der vierte Addierer (11) den zweiten Ausgabewert der ersten Bitumbenennungseinrichtung (3-5) und den bekannten Ab- tastwert y3 addiert, wobei der fünfte Addierer (12) den dritten Ausgabewert der ersten Bitumbenennungseinrichtung (3-5) und den bekannten Ab- tastwert y3 addiert, wobei der erste Subtrahierer (13) den Ausgabewert des zweiten Addierers (9) von dem Ausgabewert des dritten Addierers (10) subtrahiert und den gewünschten Zwischenwert für x = -3/4 ausgibt, wobei der zweite Subtrahierer (14) den ersten Ausgabewert der zweiten Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) von dem Ausgabewert des vierten Addierers (11) subtrahiert und den gewünschten Zwischenwert für x = -1/2 ausgibt, wobei der dritte Subtrahierer (15) den zweiten Ausgabewert der zweiten Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) von dem Ausgabewert des fünften Addierers (12) subtrahiert und den ge- wünschten Zwischenwert für x = -1/4 ausgibt, wobei der sechste Addierer (16) den ersten Ausgabewert der zweiten Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) und den Ausgabewert des vierten Addierers (11) addiert und den gewünschten Zwischenwert für x = 1/2 ausgibt, wobei der siebte Addierer (17) den zweiten Ausgabewert der zweiten Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) und den Ausgabewert des fünften Addierers (12) addiert und den gewünschten Zwischenwert für x = 1/4 ausgibt, und wobei der achte Addierer (18) den Ausgabewert des zweiten Ad- dierers (9) und den Ausgabewert des dritten Addierers (10) addiert und den gewünschten Zwischenwert für x = 3/4 ausgibt.16. The apparatus according to claim 13, 14 and 15, characterized in that the device (24) comprises a first bit renaming device (3-5) and a second bit renaming device (6, 7) as well as first to eighth adders (8-12, 16-18) and first to third subtractors (13-15) The first bit renaming device (3-5) is designed in such a way that it renames the bits of the output value of the first calculation unit (1) in such a way that the first bit renaming device (3-5) outputs a first, second and third output value , wherein the first output value corresponds to half the output value of the first calculation unit (1), the second output value corresponds to the output value of the first calculation unit (1) divided by 4, and the third output value corresponds to the output value of the first calculation unit (1) divided by 16, the second Bit renaming device (6, 7) is designed such that it renames the bits of the output value of the second calculation unit (2) in such a way that the second A first and a second output value are output in the bit renaming device (6, 7), the first output value corresponding to half the output value of the second calculation unit (2) and the second output value corresponding to the output value of the second calculation unit (2) divided by 4, the first Adder (8) adds the first and third output values of the first bit renaming device (3-5), the second adder (9) adding the first and second output values of the second bit renaming device (6, 7), the third adder (10) adding the output value of the first adder (8) and the known sample value y 3 , the fourth adder (11) adding the second output value of the first bit renaming device (3-5) and the known sample value y 3 , the fifth adder (12 ) adds the third output value of the first bit renaming device (3-5) and the known sample value y 3 , the first subtractor (13) adding the output value of the second add ierers (9) from the output value of the third adder (10) subtracts and outputs the desired intermediate value for x = -3/4, the second subtractor (14) subtracting the first output value of the second bit renaming device (6, 7) from the output value of the fourth adder (11) and the desired intermediate value for x = - Outputs 1/2, the third subtractor (15) subtracting the second output value of the second bit renaming device (6, 7) from the output value of the fifth adder (12) and outputting the desired intermediate value for x = -1/4, the sixth adder (16) adds the first output value of the second bit renaming device (6, 7) and the output value of the fourth adder (11) and outputs the desired intermediate value for x = 1/2, the seventh adder (17) the second output value of the second Bit renaming means (6, 7) and the output value of the fifth adder (12) added and outputs the desired intermediate value for x = 1/4, and wherein the eighth adder (18) the output value of the second Adders (9) and the output value of the third adder (10) are added and the desired intermediate value for x = 3/4 is output.
17. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung (24) derart ausgestaltet ist, daß sie die Zwischenwerte anhand des Polynoms zweiten Grades für x = - 1/2, x = -1/4 und x = 1/4 berechnet.17. The apparatus of claim 13 or 14, characterized in that the device (24) is designed such that it uses the second degree polynomial for x = - 1/2, x = -1/4 and x = 1/4 calculated.
18. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 und 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung (24) eine erste Bitumbenennungseinrichtung (4, 5) und eine zweite Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) sowie erste bis dritte Addierer (11, 12, 17) und einen ersten und einen zweiten Subtrahierer (14, 15) umfaßt, wobei die erste Bitumbenennungseinrichtung (4, 5) derart ausgestaltet ist, daß sie eine Umbenennung der Bits des Ausgabewerts der ersten Berechnungseinheit (1) derart vornimmt, daß von der ersten Bitumbenennungseinrichtung (4, 5) ein erster und ein zweiter Ausgabewert ausgegeben werden, wobei der erste Ausgabewert dem Ausgabewert der ersten Berechnungseinheit (1) dividiert durch 4 und der zweite Ausgabewert dem Ausgabe- wert der ersten Berechnungseinheit (1) dividiert durch 16 entspricht, wobei die zweite Bitumbenennungseinrichtung (6,7) derart ausgestaltet ist, daß sie eine Umbenennung der Bits des Ausgabewerts der zweiten Berechnungseinheit (2) derart vornimmt, daß von der zweiten Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) ein erster und ein zweiter Ausgabewert ausgegeben werden, wobei der erste Ausgabewert der Hälfte des Ausgabewerts der zweiten Berechnungseinheit (2) und der zweite Ausgabewert dem Ausgabewert der zweiten Berechnungseinheit (2) dividiert durch 4 entspricht, wobei der erste Addierer (11) den ersten Ausgabewert der ersten Bitumbenennungseinrichtung (4, 5) und den bekannten Ab- tastwert y3 addiert, wobei der zweite Addierer (12) den zweiten Ausgabewert der ersten Bitumbenennungseinrichtung (4, 5) und den bekannten Abtastwert y3 addiert, wobei der erste Subtrahierer (14) den ersten Ausgabewert der zweiten Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) von dem Ausgabewert des ersten Addierers (11) subtrahiert und den gewünschten Zwischenwert für x = -1/2 ausgibt, wobei der zweite Subtrahierer (15) den zweiten Ausgabewert der zweiten Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) von dem Ausgabewert des zweiten Addierers (12) subtrahiert und den gewünschten Zwischenwert für x = -1/4 ausgibt, und wobei der dritte Addierer (17) den zweiten Ausgabewert der zweiten Bitumbenennungseinrichtung (6, 7) und den Ausgabewert des zweiten Addierers (12) addiert und den gewünschten Zwischenwert für x = 1/4 ausgibt.18. The apparatus of claim 13, 14 and 17, characterized in that the device (24) a first bit renaming device (4, 5) and a second bit renaming device (6, 7) and first to third adders (11, 12, 17) and one comprises first and a second subtractor (14, 15), the first bit renaming device (4, 5) being designed such that it renames the bits of the output value of the first calculation unit (1) in such a way that the first bit renaming device (4, 5) outputs a first and a second output value, the first output value dividing the output value of the first calculation unit (1) by 4 and the second output value dividing the output value of the first calculation unit (1) by 16 The second bit renaming device (6, 7) is designed such that it renames the bits of the output value of the second calculation unit (2) such that the second bit renaming device (6, 7) outputs a first and a second output value , wherein the first output value corresponds to half the output value of the second calculation unit (2) and the second output value corresponds to the output value of the second calculation unit (2) divided by 4, the first adder (11) representing the first output value of the first bit renaming device (4, 5) and adds the known sample value y 3 , the second adder (12) adding the second output value t of the first bit renaming device (4, 5) and the known sample value y 3 are added, the first subtractor (14) subtracting the first output value of the second bit renaming device (6, 7) from the output value of the first adder (11) and the desired intermediate value for outputs x = -1/2, the second subtractor (15) subtracting the second output value of the second bit renaming device (6, 7) from the output value of the second adder (12) and outputting the desired intermediate value for x = -1/4, and wherein the third adder (17) adds the second output value of the second bit renaming device (6, 7) and the output value of the second adder (12) and outputs the desired intermediate value for x = 1/4.
19. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11- 18 zur Ermittlung von interpolierten Zwischenwerten eines abgetasteten digitalen Mobilfunksignals. 19. Use of a device according to one of claims 11-18 for determining interpolated intermediate values of a sampled digital mobile radio signal.
20. Verwendung nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Abtasteinrichtung (23) zur Erzeugung der bekannten Abtastwerte das digitale Mobilfunksignal in konstanten zeitlichen Abständen d abtastet, wobei der Abstand d auf d = 1 normiert wird, um die bekannten Abtastwerte zu erhalten, und daß dem mittleren Abtastwert der somit erhaltenen bekannten Abtastwerte der Abtastzeitpunkt x2 = 0 zugewiesen wird. 20. Use according to claim 19, characterized in that a sampling device (23) for generating the known samples samples the digital mobile radio signal at constant time intervals d, the distance d being standardized to d = 1 in order to obtain the known samples, and in that the sampling instant x 2 = 0 is assigned to the mean sampling value of the known sampling values thus obtained.
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