FI86353C - Digitalt kommunikationssystem. - Google Patents

Description

i 86353

Digitaalinen liikennejärjestelmä

Keksinnön tausta Keksinnön kohde 5 Tämä keksintö kohdistuu digitaaliseen liikennesystee- miin, joka on monitieinterferenssi-kestävä.

Tekninen tausta

Autoradioliikenteessä piirisuunnittelua on pidetty 10 erittäin vaikeana, koska eri teitä saapuvat radioaallot huonontavat bittivirhetaajuutta.

Tämmöisen ongelman ratkaisemiseksi on ehdotettu kaksivaiheista siirtoavainnussysteemiä (jäljempänä käytetään lyhennettä DSK-systeemi) ja binäärivaiheista siirtoavain-15 nus return-to-zero-systeemiä (jäljempänä käytetään lyhennettä BPSK-RZ -systeemi).

Tarkastellaan nyt DSK-systeemiä. Kuten on esitetty kuvassa 3, DSK-systeemi on toteutettu niin, että se siirtää kantoaaltovaiheita suhteessa binääri-informaatiosymboleihin 20 "0" ja "1" kaksi kertaa määrällä π/2 1/2-aikavälissä. Esi merkiksi kantoaaltovaiheita siirretään kaksi kertaa määrällä +π/2 suhteessa binääri-informaatiosymboliin ”1”, ja vastaavasti kaksi kertaa määrällä -tt/2 suhteessa symboliin "0".

Kuva 3(B) esittää vaihesiirretyt DSK-signaalit suhtees-25 sa binääri-informaatiosymboleihin "1, 0, 1" DSK-systeemissä suoritettaessa edellä mainittua vaiheensiirto-operaatiota. DSK-systeemissä käytetty demodulaattori on esitetty kuvassa 5. Vastaanotettu signaali jaetaan kahteen osaan, toista viivästetään määrällä T/2 (T on aikavälin pituus) ja toista 30 ei viivästetä, osat summataan ennen kulkua alipäästösuoti-meen (LPF), jolloin saadaan alkuperäistä moduloitua signaalia vastaava signaali e(t).

Autoradioliikennesysteemin etenemistiellä lähetyspis-teen signaali saavuttaa vastaanottopisteen defraktoitumalla 35 ja heijastumalla eri esteissä. Tarkastellaan nyt kahta kuvassa D- ja U-aaltoina esitettyä signaalia, jotka on lähetetty samasta pisteestä ja eroavat toisistaan määrällä 2 86353 τ vastaanottopisteessä vastaanottohetkellä. Teoreettisesti on todennettu, että tällaisista kahdesta signaalista muodostetulla signaalilla on sellainen virhekarakteristika, kuin on esitetty kuvassa 6(A), kun ne on demoduloitu kuvan 5 5 mukaisella demodulaattorilla.

Kuvassa 6 oordinaatta esittää bittivirhetaajuutta ja abskissa on τ/Τ (T on aikavälin leveys, on aikaero D- ja U-aaltojen välillä), kun taas symboli Eb tarkoittaa signaa-lienergiaa bittiä kohden, symboli Nq kohinatehoa/Hz, symbo-10 li Pd/Pu D-aallon keskimääräistä tehoa U-aaltoon nähden ja symboli maksimi dopplertaajuutta. Kuten käyristä ilmenee, bittivirhetaajuus paranee merkittävästi τ/Τ alueella 0,1 - 0,35· Ylläoleva kuvaus on suoritettu π/2 DSK-systee- m.ille, joka siirtää kantoaaltovaiheita kaksi kertaa määräl-15 la π/2 suhteessa binääri-informaatiosymboleihin "1" ja ”0" aikavälissä 1/2T, mutta on myös todettava, että sanottu kuvaus soveltuu myös ΔΘ/2 DSK-svsteemille kantoaaltovaiheiden siirtämiseksi määrällä ΔΘ/2 (0 < Δθ < π) aikavälissä 1/2 1.

Kuva 6(B) esittää π/4 DSK-systeemin bittivirhetaajuut-20 ta, kun arvo π/2 on Korvattu arvolla π/O, ja Kuten ilmenee : kuvan 6(B) käyristä, bittivirhetaajuus myös paranee τ/Τ : alueella 0,1 - 0,3 u/H DSK-systeemissä.

. Edellä esitetty kuvaus on suoritettu sellaisessa ta pauksessa, kun kantoaaltovaiheita siirretään askelmaisesti 25 aikavälin ensimmäisessä ja toisessa puoliskossa, kuten on esitetty kuvissa 3 ja mutta sama kuvaus soveltuu myös tapaukseen, jossa kantoaaltovaiheet muuttuvat tasaisesti kuten esim. kosinikäyrän nousevalla osalla.

Kuten edellä on kuvattu, bittivirhetaajuus paranee τ/Τ 30 alueella 0,1 - 0,35 tai 0,1 - 0,3 DSK-systeemissä ja niin muodoin tarkka liikenne on mahdollista toteuttaa käyttämäl-: lä tällaista aluetta. Kuitenkin yleisessä autoradioliiken- . nesysteemissä käytettäessä audioalueen datalähetysnopeutta ; (pienempää kuin useita tuhansia baudeja) viiveajan ero τ on 35 niin pieni, että arvo τ/Τ en merkittävästi pienempi kuin 0,1, jolloin ei saada aikaan mitään käyttöä parannetun bit-tivirhetaajuuden alueella, jossa käytetään taitavasti DSK- 3 86353 systeemin ominaisuuksia.

Tarkastellaan nyt BPSK-RZ -systeemiä. BPSK-RZ -signaalit saadaan kertomalla normaalit BPSK-signaalit (kuva 7a) kuvan 7b on-off -signaaleilla, jotka tulevat arvoon "1" ai-5 kavälin T mielivaltaisissa T/2 väleissä. Toisin sanoin BPSK-RZ -signaaleilla on sama amplitudi ja vaihe kuin normaaleilla BPSK-signaaleilla jokaisen aikavälin ensimmäisen tai toisen puoliskon T/2 aikana ja niillä on olennaisesti nolla kantoaaltoamplitudi muun T/2-periodin aikana. BPSK-RZ 10 -signaalin kerrotut aallot tuotetaan kuvan 8 mukaisessa differentiaalidetektorissa. Kuvassa 8 (1) on sisäänmeno-terminaali IN, (2) on kertoja, (3) on viivelinja, jonka viiveaika on aikavälin T yksikköaika, (4) on alipäästösuo-din ja (5) on ulostuloterminaali. Tuloon 1 vastaanotetut 15 BPSK-RZ -signaalit ovat monitieaaltoja, jotka on muodostettu limittämällä saman digitaali-informaation generoimat, ensimmäiset BPSK-RZ -signaaliaallot (jäljempänä nimitetään D-aalloiKsi) ja toiset BPSK-RZ -signaaliaallot (jäljempänä v-'·'·* aallot), jotka saapuvat P-aalloists viivästyneenä määrä]- : ** 20 lä i. Kuva 9 esittää aikasuhteita 1- ja U-aalrojen välil- lä. Kuvassa 9 symboli ? tarkoittaa aikavälin pituutta di-;.· : gitaali-informaation yhden digitaalisymbolin siirtämiseksi.

Symboli (a) tarkoittaa D-aallon noususta U-aallon nousuun :V: kuluvaa aikaa ja merkintä (b) tarkoittaa ajanjaksoa U-aal- 25 lon noususta D-aallon ajankohtaan T/2 ja merkintä (c) tarkoittaa ajanjaksoa D-aallon ajankohdasta T/2 U-aallon ajankohtaan T/2 ja (d) tarkoittaa ajanjaksoa U-aallon ajankohdasta T D-aallon ajankohtaan T.

V Blostuloterminaalista 5 saatavat signaalit vastaavina "ν’ 30 ajankohtina ovat seuraavat:

Kun 0 < t /T < 0,5 ’· .*· ! Väli a: . 2e(t) = 1 symboli: "1" : < 1 *. -1 symboli: n0” • · ’ ' 35 Väli b: 2e(t) =ί 1 + p2 + 2pcosc}> symboli: "1" \ — (1 + p2 + 2pcos<{>) symboli: "0" “ 86353 Väli c: Λ 2e(t) = f p symboli: "l" i-p symboli: "0" Väli d: 5 2e(t) = 0

Kun 1 > τ/Τ > 0,5: Väli a: (1 - symbolimuutos: "O" -*· "l” p 1 + p + 2ροοεφ symbolimuutos: "1" -» "1" -(1 - p^) symbolimuutos: "1" -*· "0" 2 K~(l + P - 2ροο3φ) symbolimuutos: "O” -» "ln Väli b: 15 2e(t) = ' 1 symboli: ’’1" -1 symboli: "0" Väli c: e (t ) - ‘V Väli g: 21 leit/ = j f>~ symtc li : ” 3 " * symboli: " 0 11 : jossa p esittää suhteellista amplitudia U/D ja φ kanto- aaltovaihe-eroa D- ja U-aaltojen välillä.

25 Kuten edellä olevista laskelmista ilmenee, tehokkaat ulostulot voidaan aina saada aikaväleillä (a) ja (c), kun 0 < τ/Τ < 0,5 ja aikaväleillä (b) ja (d), kun 1 > τ/Τ > 0,5 huolimatta D- ja U-aaltojen vaihe-erosta ja niin muodoin ei synny ongelmia, kuten niin kutsutun silmäsuuntakuvion sil-30 mäsulkua ja kasvua sivuhuojunnassa, joita aiheutetaan kon-ventionaalisessa BPSK-modulaatiosysteemissä.

: Kuvissa 10(A) ja 10(B) esittävät BPSK-RZ systeemin käy riä. Kuva 10(A) esittää bittivirhetaajuuden muutokset suh-j teossa signaali/kohina-suhteeseen ja kuva 10(B) esittää 35 bittivirhetaajuuden muutokset D- ja U-aaltojen viive-eron suhteen vakio signaali/kohina-alueella.

Vastaavat lähtötiedot ovat seuraavat: D- ja U-aallot 5 86353 muuttuvat Raileigh-jakauman mukaan ja symbolit Pd ja Pu tarkoittavat vastaavasti D- ja U-aaltojen keskimääräistä tehotasoa ja symboli Eb tarkoittaa signaalienergiaa bittiä kohden, kun symboli No tarkoittaa häviöteho/yksikkötaajuus 5 ja symboli tarkoittaa maksimi Doppler-häipymistaajuutta. Katkoviiva BPSK kuvassa 10(A) esittää vertailun vuoksi normaalin BSPK-systeemin käyrää. Kuten on esitetty kuvassa 10(A) PBSK-RZ -systeemi on huomattavasti parannettu verrattuna normaaliin BPSK-systeemiin.

10 Edelleen kuten kuva 10(B) osoittaa, bittivirhetaajuus on huomattavasti parantunut τ/Τ-alueella 0,1 - 0,75· Vaikka edellä oleva kuvaus on tehty BPSK-systeemille (bi-vaihdemo-dulaatio), vastaava parannus saadaan myös QPSK-systeemissä (quadri-vaihemodulaatio), jossa kaksibittiset binäärisymbo-15 lit "00", "01", "11", ja "10" viittaavat vastaavasti esimerkiksi vaihemuutoksiin G, n/2, tt ja -π/2 käytettäessä QrSK-RZ-modulaatiosysteemiä (quadri-phase shift keying, return-tc-zero), jossa yhden aikavälin ensimmäinen tai toi- • » t ’·*·' nen puolisko on amplitudiltaan nolla.

• « « · : ** 20 Kuva 11 on vertailudiagrammit BPSK-RZ ja QPSK-RZ -sys- • § teemien välillä, joilla on samankaltainen parannusvaikutus.

• · ·.: · Vaikka käyrät huonontuvat, kun ON-OFF -signaalit ovat :: : kaistarajoitetut peruskaistasuotimessa (kaistanleveys Bd), on todettu, että tällainen käyrien huononeminen on huomat-25 tavan vähäinen, kuten on osoitettu kuvissa 12(A) ja (B).

Niinpä QPSK-RZ -modulaatiosysteemi on riittävän käyttökelpoinen myös mikäli käytetään kaistarajoitusta.

,·. Tällainen tekninen ajatus on käyttökelpoinen ei ainoas- I‘.‘ taan binääri-informaatiosymboleille, vaan laajemmin monita- 30 soinformaatiosymboleita vastaavalle monivaihemodulaatiolle.

DSK-, BPSK-RZ- ja QPSK-RZ -systeemeissä niin muodoin :* : bittivirhetaajuus paranee määrätyillä t/T alueilla (alueel- : la 0,1 - 0,35 DSK-systeemissä ja 0,1 - 0,75 BPSK-RZ ja ! QPSK-RZ -systeemeissä).

i · » 35 Kuitenkin tavallisessa autoradioliikennesysteemissä, joka käyttää audioalueita datalähetysnopeudella, joka on pienempi kuin useita tuhansia baudeja, viiveaikaero τ on 6 86353 niin pieni, että τ/Τ on merkittävästi pienempi kuin 0,1 ja niin muodoin DSK- ja BPSK-RZ -systeemien karakteristikoihin ei voida vaikuttaa parannetun bittivirhetaajuuden alueilla. Esimerkiksi otaksutaan, että siirtonopeus on 6000 bau-5 dia autoradioliikenteen matalalla lähetystaajuudella ja D-ja U-aaltojen etenemisaikaero on 10 ys, aikaväli on seuraa-va: T = 1/6000 s = 167 ys Siis, 10 τ/Τ = 10 ys/167 ys = 0,06 jolloin τ/Τ-arvo on pienempi kuin 0,1.

Keksinnön selitys Tämä keksintö käsittää,tukiaseman lähetys- ja vastaan-15 ottojärjestelmissä, lähettimien ja vastaavasti vastaanotti mien kaksi haaraa, joiden toiseen haaraan kytketään viive-piiri, joka varmistaa kahden haaran viiveaikaeron, joka tarvitaan DSK-, 5PSK-K1 tai OPSE-HZ -järjestelmien optimaa- §

Iisaksi toimimiseksi, saaden näin ollen aikaan digitaalisen 20 autoradioliikerine j ärjesteimän datan lähettämiseksi , joka : voi riittävästi toteuttaa yleisessä aut tr&dioliikennesys- | teemissä bittivirhetaajuuden, jolla on parannetut järjes- telmän ominaisuudet.

25 Kuvien selitys

Kuvat 1 ja 2 ovat lohkokaavioita, jotka esittävät tämän keksinnön yhtä sovellutusta; kuvat 3a ja 3b ovat DSK-jär- jestelmää kuvaavia kaavioita; kuva 4 on kahta viiveaikaeron : omaavaa signaalia kuvaava kaavio; kuva 5 on DSK-järjestel- 30 män demodulaattorin rakennetta kuvaava kaavio; kuvat 6a ja •j 6b ovat ominaiskäyriä, jotka esittävät viiveaikaeron ja : bittivirhetaajuuden suhteen DSK-järjestelmässä; kuva 7 ku- . vaa BPSK-RZ -järjestelmää; kuva 8 on kaavio BPSK-RZ -jär- I jestelmän demodulaattorin kaavio; kuva S esittää kahta sig- • · ’ 35 naalia, joilla on aikaero; kuvat 10a ja 10b ovat ominais- käyriä, jotka esittävät viiveaikaeron ja bittivirhetaajuuden suhteen BPSK-RZ -järjestelmässä; kuva 11 on vertailu- 7 86353 ominaiskäyrä koskien BPSK-RZ- ja QPSK-järjestelmiä. Kuvat 12a ja 12b ovat vertailuominaiskäyriä, kun käytetään kais-tarajoitusta peruskaistasuotimessa; kuva 13 on lohkokaavio, joka esittää viivejärjestelyn toista esimerkkiä tämän kek-3 sinnön mukaisessa lähetysjärjestelmässä; kuva 14 on lohko-kaavio, joka esittää viiveliitännän toista esimerkkiä tämän keksinnön mukaisessa vastaanottojärjestelmässä.

Keksinnön edullisimmat suoritusmuodot 10 Tämän keksinnön erästä suoritusmuotoa kuvataan nyt vii taten kuviin. Selitystä sovelletaan nyt tapaukseen, kun tätä keksintöä käytetään DSK-järjestelmään. Kuvassa 1 tukiaseman 1 muodostavat tukiaseman lähetysjärjestelmä 11, tukiaseman vastaanottojärjestelmä 12 ja tukiaseman antenni- ; 15 järjestely 13- Tukiaseman 10 lähetysjärjestelmä 11 käsittää kaksi lähetyshaaraa. Toisin sanoen sisääntuloterminaa-lista tulevat· datasignaalit jaetaan kahteen haaraan. Ensin:- j mäiseen naaraan kuuluvat viivepiiri 112 (jäljempänä käyte- ί Y*,: tään nimitystä DL 112), modulaattori 11;, (jäljempänä käyte- | 20 tään nimitystä MOD 113) DSK-moduloimiseksi, sekä tenovat- j vistin 115 (jäljempänä käytetään nimitystä i .·» II;/, kun .

• · : taas toiseen haaraan kuuluvat MOD 11^ DSK-moduloimiseksi ; * · · • · · · . .·. sekä vahvistin PA 116.

• · · ί

Toisaalta tukiasemalla vastaanottojärjestelmän muodos- • « · 25 tavat kaksi haaraa, nimittäin ensimmäinen haara, jonka muodostavat suurtaajuusvahvistin (PFA) 121, sekoitin (MIX) 123, IF-vahvistin (IFA) 125 ja viivepiiri 127 ja toinen haara, jonka muodostavat suurtaajuusvahvistin 122, sekoi- • * · **h* tin 12^4 ja IF-vahvistin 126, demodulaattori 128 (jäljempänä 30 käytetään nimitystä DEM 128) sekä lähtöterminaali 129. DEM j • | :*·.· 128 kombinoi ja demoduloi lähtösignaalit kahdesta haarasta ; • · k ... : T/2-piirillä. \ ,· . Tukiaseman antennijärjestelmän 13 käsittävät diplekse- » · · rit 131 ja 132 (jäljempänä DUP 131 ja 132), horisontaali- • · * '· ” 35 sesti polarisoitu antenni 133 ja vertikaalisesti polarisoi tu antenni 13*4.

i

Liikkuva asema 20 käsittää ensimmäisen antennin 21, I

8 86353 toisen ortogonaalisesti ensimmäiseen nähden polarisoidun antennin 22, hybridipiirin 23, vastaanottimen 24, siirto-laitteen 25» vastaanottimen lähtöterminaalin 26 ja lähetys-sisäänmenoterminaalin 27.

5 Kuvataan nyt keksinnön mukaisen digitaalisen liikenne järjestelmän toimintaa.

Tukiaseman lähetysjärjestelmässä 11, datan sisääntulo-terminaaliin 111 vastaanotettu signaali ajetaan kahteen signaaliin: toinen johdetaan viivepiirin 112, modulaattorin 10 113» tehovahvistimen 115, diplekserin 131 ja horisontaali sesti polarisoidun antennin 113 kautta.

Toinen signaali siirretään suoraan modulaattorin 114, tehovahvistimen 116, diplekserin 132 ja vertikaalisesti polarisoidun antennin 134 kautta. Autoradio vastaanottaa 15 kaksi signaalia, joilla on lähetysjärjestelmän (11) DL:ssä (112) tuotettu viiveaikaero.

Koska siirtonopeus on pieni, viiveaiKaero out orani oi 2 i-kennej ärj esteImän etenemistiellä on melkc pieni verrattu;.'.

.* aikavälin leveyteen, ja niinpä DL: n (112; viiveaika td ase- ·· 20 teilaan siten, että vaadittava viiveaikaero parhaan bitti- virhetaajuuden saavuttamiseksi DSK-järjesteliaässä saavute-taan DL (112) :n avulla.

Otaksumalla, esimerkiksi, että siirtonopeus on 6000 baudia ja viiveaikaero U- ja D-aaltojen välillä on 10 ys, 25 kuten aiemmin on esitetty, (τ + td)/T:n suotava arvo 0,1 - 0,3 saadaan seuraavasti, kun T arvo on yhtä kuin 167 ys, kuten on aiemmin esitetty: (τ + td)/l67 ys = 0,1 - 0,3 τ + td = 16,7 = 50,1 (ys) 30 jossa τ = 10 ja niin muodoin: .: Td = 6,7 - 40,1 (ys) • Vaikka yllä kuvatun mukaan viiveaikaero τ D- ja U-aal- , tojen välillä on 10 ys, ero voi tulla nollaksi ja siten ar- Ί vo Td on merkittävästi suurempi kuin 16,7 ys, niin että ar- 35 vo (τ + Td)/T on suurempi kuin 0,1, vaikka τ-arvo on nolla. *

Autoradioasema vastaanottaa/havaitsee tukiaseman lähettimen lähettämät signaalit edellä kuvatulla tavalla, jol- ί £ 9 86353 loin saavutetaan erittäin huomattava bittivirhetaajuus.

Toisaalta autoasema lähettää signaalit yhdestä TX 25:stä ristikkäisten ensimmäisen ja toisen antennin 21 ja 22 kautta tukiaseman antennijärjestelmän 13 vastaanottimiin. Auto-5 aseman toisen lähettimen (25) lähettämät signaalit vastaanottaa tukiaseman antennijärjestelmän 13 horisontaalisesti polarisoitu antenni (133) ja vertikaalisesti polarisoitu antenni (1310; muunnoksen välitaajuudelle suorittavat kahden haaran vastaanottopiirit, jotka vastaavat horisontaali-10 polarisaatio- ja vertikaalipolarisaatiosignaaleja; vastaan-ottopiirin viive toteutetaan vain DL (127):n horisontaali-polarisaatiolla, ja siten tehdään DEM (128):lie sopiva yhdistäminen. Viivepiiri DL (127) on sopiva saamaan aikaan optimaalisen DSK-järjestelmän bittivirhetaajuuden edellä 15 kuvatun selityksen mukaisesti, ja niin muodoin bittivirhetaajuuden data paranee merkittävästi tukiaseman vastaanot- 1 t©järjestelmässä. j

Kuten voidaan havaita edellä olevasta selityksestä.

• · ·"·.. määrätty tarkoitus saavutetaan detentoimalla differentiaa- : 20 lisesti kaksi DSK-signaaiia, nimittäin horisontaalisesti i · · • · : .·. polarisoitu signaali ja vertikaalisesti polarisoitu signaa- · · ;1V li, jotka on lähetetty autoradioliikennesysteemissä pitkin » · » l". etenemistietä, jossa ei ole korrelaatiota (tai on äärimmäi- • · « ** sen pieni korrelaatio), signaalien välinen ero on asetettu 25 halutuksi (so. viiveaika, joka voi vaikuttaa bittivirhetaa- |

juuteen parantamalla DSK-järjestelmän karakteristikoita) I

demodulaattorilla 128. Siksi, ottaen huomioon viivepiirin 1 asettamisen sijainti, järjestelmä voi olla edellä kuvatun j sovellutuksen kaltainen (lähetysalueen viivettä käyttävä j : 30 järjestelmä), jossa signaalit jaetaan kahdeksi ennen DSK- • · · • · ... : modulaatiota, toista signaalia viivästetään halutun viive- • · aikaeron saavuttamiseksi, molemmat signaalit siirretään * 1 *. 1: kahteen lähetystiehen, joissa ei ole DSK-modulaation jäl- keen mitään korrelaatiota (käyttäen horisontaalista ja ver-35 tikaalista polarisaatiota), näitä kahta tietä vastaanotetut signaalit yhdistetään vastaanottimessa differentiaali-il- ί maisinta tai muuta järjestelmää varten (vastaanottoalueen 10 86353 viivettä käyttävä järjestelmä), jossa DSK-signaali lähetetään kahteen siirtotiehen ilman mitään suhdetta, toista signaaleista, joka on vastaanotettu ensimmäisen siirtotien kautta ja toisen siirtotien kautta, viivästetään viiveai-5 kaerolla, jotta ne yhdistettäisiin differentiaalidetektoria varten. Lisäksi on muitakin modifikaatioita, kuten seuraa-vat: Lähetysalueen viivettä käyttävässä järjestelmässä DSK-signaali, joka on DSK-moduloitu MOD (103):ssa, voidaan ja- · i 10 kaa kahteen ja viivästää viiveaikaerolla lähetettäväksi lä- t hetystielle ilman suhdetta, kuten on esitetty kuvassa 13. Vastaanottoalueen viivettä käyttävässä järjestelmässä DSK-signaali voidaan lähettää kahteen siirtotiehen ilman korre- ; laatiota käyttämällä haluttua viiveaikaeroa kahden siirto-15 tien ulostulojen välillä ilman korrelaatiota yhdistettäväksi differentiaali-ilmaisimeen, kuten on esitetty kuvassa 1^.

Vaikka viivepiirejä käytetään edellä kuvatuissa e s imen- i

: keissä vain tukiasemalla, sama asia voidaan siirtää vain · I

autoasemaan, tai siirtää erikseen autoasemaan ja tukiase- 20 maan. Vaikka edellä oleva kuvaus on suoritettu soveltama!- \ . ia horisontaalisesti ja vertikaalisesti polarisoituja sig- • « . naaleja siirtoteinä ilman korrelaatiota, tämä keksintö on myös sovellettavissa järjestelmään, jossa käytetään kahta

toisistaan erillään olevaa antennia (käyttämällä niin kut- S

f 25 suttua monitiekäsitettä) ja järjestelmään, jossa käytetään : kahta antennia, jotka ovat erilaisia suuntakuvion suhteen (käyttämällä niin kutsuttua antennisuuntakuvion monitiekäsitettä). Edelleen tätä keksintöä voidaan käyttää järjes-: telmään, joka käyttää kahta antennia kahtena tai kolmena : 30 polarisaatio-, sijaintipoikkeama- ja antennisuuntakuvio- : kombinaatioina, käyttämällä kahta tai kolmea polarisaatio-, monitie- ja antennirakennemonitie-kombinaatiota. [ ’’ Edelleen, vaikka edellä oleva selitys on suoritettu ·· siinä tapauksessa, kun sekä tuki- että autoasema on varus- 35 tettu horisontaalisesti ja vertikaalisesti polarisoiduilla antenneilla, aallon polarisaatiota häiritsee suuresti moni-tieheijastuminen autoradioliikenteen etenemistiellä, kun ΐ i \ l k li 86353 taas horisontaalisen ja vertikaalisen polarisaatiokomponen-tin välinen korrelaatio alenee paljon. Nimittäin vaikka jos horisontaali- tai vertikaalipolarisaatiokomponentti alenee, toinen polarisaatiokomponentti ei alene ja siksi 5 autoradioantenni voi saada vain yhdentyyppistä polarisaatiotasoa. Autoradioaseman lähettämät radioaallot voidaan vastaanottaa tukiaseman antennirakenteen sekä horisontaali-että vertikaalipolarisaatioantenneilla 133 ja 134 signaaleina, joilla on horisontaali- ja vertikaalipolarisaatio-10 komponentit, ja jotka erotetaan signaaleiksi määrätyllä viiveajalla kaksi-järjestelmävastaanottopiireissä ja sitten yhdistetään, jolloin saadaan optimaaliset toimintaominaisuudet DSK-systeemissä. Vastaavat signaalit voidaan lähettää ympyräpolarisoituna vastaavan tehon saamiseksi.

15 Vaikka edellä mainittu sovellus kohdistuu DSK-svstee- miin edellä olevassa selityksessä, tätä keksintöä voidaan myös käyttää bittivirhetaajuuden parantamiseKsi järjestel- V: miin, joissa on kasvanut viiveaikaerc, esim. EPSK-P.Z- j s • · QPSK-RZ -järjestelmiin.

\ί 20 BPSK-RZ -järjestelmää kuvataan viitaten kuvaan 2. Ku- • · .·. vassa 2 esitetty laite on rakenteeltaan identtinen kuvan 1 • · .·. DSK-järjestelmään nähden, seuraavia kohtia lukuunottamatta: • · VI Vaikka modulaattorit MD 113 ja 114 kuvassa 1 ovat sovitetut • · ’’ muodostamaan DSK-modulaatio, MOD 113' ja 114' kuvassa 2 25 ovat sovitetut muodostamaan BPSK-RZ -modulaatio. Edelleen kun DEM 128:ssa on kuvassa 1 T/2-viivepiiri, DEM 128' on kuvassa 2 toteutettu differentiaali-ilmaisimella, jolla on T-viivepiiri. Lisäksi kun viivepiirit (DL) 112 ja 127 ku- • · ·.·.· vassa 1 on valittu olemaan viiveajassa, joka vaaditaan par- : 30 haan bittivirhetaajuuden saamiseksi DSK-järjestelmässä, : viivepiirit (DL) 112' ja 127' kuvassa 2 valitaan olemaan « · ^ ^ viiveajassa, joka vaaditaan parhaan bittivirhetaajuuden ‘t saavuttamiseksi BPSK-RZ -järjestelmässä.

• ·

Kuvan 2 sovellus on toiminnaltaan identtinen kuvan 1 35 sovellukseen nähden, ja sen kuvauksesta luovutaan.

Vaikka edellä oleva kuvaus on suoritettu tapaukseen, jossa käytetään parannettua modulaatiojärjestelmää, kuten ύ

ΐ2 86353 I

s DSK- tai BPSK-järjestelmää, sekä siirtoreitille tukiaseman lähettimestä autoasemaan että autoasemalta tukiaseman vastaanottimeen, tätä keksintöä voidaan soveltaa vain yhteen siirtoreiteistä, kun käytetään muuta parannettua siirtotie-5 reittiä.

Keksinnön mukaisessa digitaalisessa liikennejärjestel- mässä viivepiirit ovat kaskadikytketyt osittain kahteen signaalitiehen tarkoituksena varmistaa vaadittava viiveai-kaero, joka vaaditaan DSK- ja BPSK-RZ -signaalien bittivir- ' 10 hetaajuuden parantamiseksi, jotka signaalit on siirretty kahden siirtotien kautta, joiden siirtokarakteristikoissa * on vähäinen korrelaatio tai ei ollenkaan korrelaatiota, \ käyttämällä edellä kuvatulla tavalla DSK- tai BPSK-RZ -jär- ' jestelmää. Siten, vaikka viiveaika avaruudellisessa etene-15 misessä on pienempi kuin viiveaikaero, joka vaaditaan DSK- tai BPSK-RZ -järjestelmien määrätyksi parannettuna toimimiseksi, määrätty viiveaikaero voidaan toteuttaa viivepii- [ reillä liiaennejärjestelmän toimimiseKsi DSK- tai EPSK-RL ; -järjestelmien optimaalisessa toimintapisteessä.

. 20 i

Mahdollisuudet teolliseen käyttöön • 1 — in·· — I I I — ............ I I —~ ~ — Tätä keksintöä voidaan käyttää autoradioliikennejärjes- * telmissä, kuten autojen radiolaitteissa tai sen kaltaisis- '· sa.

- · • v.

• *

.: I

: | • § ' • · Ϊ • L* i ί i

Claims (14)

1. Digitaalinen liikennejärjestelmä digitaalisignaalien lähettämiseksi ensimmäisen aseman (1; 2) yhdestä signaalilähteestä (111; 27) toiseen asemaan (2; 1), digitaalisen liiken- 5 nejärjestelmän ollessa tunnettu siitä, että siihen kuuluu: ensimmäisessä asemassa (1; 2) välineet lähteen (111; 27) signaalien jakamiseksi kahdeksi signaaliksi, toisessa asemassa (2; 1) kaksi signaalin siirtotietä, joissa on pieni korrelaatio kahden moduloidun signaalin 10 yhdistämiseksi, jotka signaalit on sopivalla modulointijärjestelmällä, kuten DSK:lla, BPSK-RZ:lla tai QPSK-RZ:lla, generoitu mainitusta yhdestä signaalilähteestä (111, 27) ja siirretty mainitun kahden signaalin siirtotien kautta, toisen aseman (2; 1) demodulointivälineiden (24; 128) ollessa yhdis-15 tetyt mainitun signaalin demoduloimiseksi differentiaali- ilmaisinmoduloinnilla; ja yhteen sanotusta kahdesta signaalisiirtotiestä sarjaan liitetty viivepiiri (127; 112) viiveaikaeron tuottamiseksi, jolla on sellainen arvo, että demoduloidun yhdistetyn signaa-20 Iin bittivirhetaajuus merkittävästi paranee.

2. Vaatimuksen 1 mukainen digitaalinen liikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että viivepiiri (112) on ensimmäisessä asemassa (1).

3. Vaatimuksen 1 mukainen digitaalinen liikennejärjestel-'25 mä, tunnettu siitä, että viivepiiri (127) on toisessa asemassa (1) .

4. Vaatimusten 2 ja 3 mukainen digitaalinen liikennejärjestelmä digitaalisignaalien vaihtamiseksi tukiaseman (1) ja liikkuvan aseman (2) välillä, tunnettu siitä, että liikenne- 30 järjestelmään kuuluu: modulaattorit vastaavasti tukiasemassa varustettuna reitillä tukiasemalta liikkuvaan asemaan ja liikkuvassa asemassa reitillä liikkuvasta asemasta tukiasemaan; kaksi riippumatonta signaalin siirtotietä, joihin kuuluu 35 kaksi pienikorrelaatioista tietä kussakin mainitussa reitis sä; viivepiirit, jotka ovat sarjaankytketyt toiseen molempien mainittujen reittien signaalin siirtotiestä tukiasemassa. 14 86353

5. Vaatimuksen 1 mukainen digitaalinen liikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että mainitut kaksi pienikorrelaatioista tietä ovat toisiinsa verrattuna ristipolarisoidut.

6. Vaatimuksen 1 mukainen digitaalinen liikennejärjestel- 5 mä, tunnettu siitä, että mainitut kaksi pienikorrelaatioista tietä ovat teitä kahden antennin kautta, jotka eroavat toisistaan asennon suhteen.

7. Vaatimuksen 1 mukainen digitaalinen liikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että mainitut kaksi pienikorrelaatioista 10 tietä ovat teitä kahden antennin kautta, jotka eroavat toisistaan antennin suuntakuvion suhteen.

8. Vaatimuksen l mukainen digitaalinen liikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että mainitut kaksi pienikorrelaatioista tietä ovat teitä, jotka muodostuvat kahdesta tai kolmesta 15 tieyhdistelmästä, jotka tiet ovat: tiet, joissa aallot ovat toisiinsa verrattuna ristipolarisoidut, kahden toisistaan asennon suhteen eroavien antennin kautta kulkevat tiet ja kahden toisistaan suuntakuvion suhteen eroavien antennien kautta kulkevat tiet.

9. Vaatimuksen 4 mukainen digitaalinen liikennejärjestel mä, tunnettu siitä, että lähetysjärjestelmän mainituista kahdesta ensimmäisen signaalitien antennia käytetään yhteisesti vastaanottojärjestelmän ensimmäisen signaalin siirtotien antennin kanssa.

10. Vaatimuksen 1 mukainen digitaalinen siirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että modulaatiojärjestelmä on Δφ/2 DSK-jär-jestelmä kantoaaltovaiheiden siirtämiseksi binääri-informaa-tiosymboleiden suhteen kaksi kertaa määrällä Δφ/2 (0 < Δφ/2 < π) \ aikayksikössä.

11. Vaatimuksen 1 mukainen digitaalinen liikennejärjestel mä, tunnettu siitä, että modulaatiojär jestelmä on ττ/2-DSK-järjestelmä kantoaallon vaiheiden siirtämiseksi suhteessa binääri-informaatiosymboleihin kaksi kertaa määrällä tt/2 % aikayksikössä.

12. Vaatimuksen 1 mukainen digitaalinen liikennejärjestel mä, tunnettu siitä, että modulaatiojärjestelmä on π/4-DSK-järjestelmä kantoaaltovaiheiden siirtämiseksi suhteessa binääri-informaatioon kaksi kertaa määrällä π/4. is 86 353

13. Vaatimuksen 1 mukainen digitaalinen liikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että BPSK-RZ -signaaleja käyttävä BPSK-RZ -järjestelmä, jotka signaalit ovat amplitudiltaan ja vaiheeltaan identtisiä BPSK-signaaleihin nähden kunkin aikavälin T 5 ensimmäisen T/2-jakson aikana ja olennaisesti amplitudiltaan nolla toisen T/2-jakson aikana.

14. Vaatimuksen 1 mukainen digitaalinen liikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että modulaatiojärjestelmä on QPSK-RZ -signaaleja käyttävä QPSK-RZ -järjestelmä, jotka signaalit 10 ovat amplitudiltaan ja vaiheeltaan identtisiä QPSK-signaalei- hin nähden kunkin aikavälin T ensimmäisen T/2-jakson aikana ja amplitudiltaan nolla toisen T/2-aikavälin aikana. ie 86353