SE444627B - Sett och adaptiv gruppsignalbehandlare for eliminering av storsignaler och optimering av forsterkningen i ett flerkanaligt kommunikationssystem - Google Patents

Description

Även om konventionella signalbehandlare arbetar godtagbart, krä- ves onödig dubblering av komponenter, vilket medför onödiga kost- nader och skrymmande uppbyggnad i och för behandling av flera ka- nalsignaler. Ett behov har uppkommit för en dylik signalbehandlare, som kräver färre komponenter, så att den blir mindre skrymmande och dyr i jämförelse med konventionella konstruktioner. Till följd av uppfinningen blir det möjligt att i stället använda en enda sig- nalbehandlare med en särskild adaptiv modul för varje antennelement vid förbindelseanläggningen, varvid en enda referenssignal för fle- ra kanaler användes för att styra dessa moduler. l 8001448-3 I í Enligt uppfinningen kännetecknas en adaptiv gruppsignalbehandlare för eliminering av störsignaler och optimering av förstärkningen av signaler mottagna i ett flerkanaligt kommunikationssystem av inledningsvis nämnt slag av organ för eliminering av riktade stör- ningar kopplat för att mottaga summasignalen för att eliminera störningar från denna och för att alstra en referenssignal som har en reducerad störningsnivâ i förhållande till summasignalen, av subtraktionsorgan för att subtrahera referenssignalen från summa- signalen för att alstra en felsignal att pâläggas de adaptiva mo- dulerna för att utföra en styrfunktion, vari varje adaptiv modul modifierar storleken och fasen hos antennens elementsignal för att eliminera störsignaler mottagna av antennelementen för att förbätt-! i ra signal-störförhâllandet hos summasignalen. ¿ Ett sätt att eliminera störsignaler och optimera förstärkningen för signaler mottagna i ett flerkanaligt kommunikationssystem av inledningsvis nämnt slag kännetecknas enligt uppfinningen av att från summasignalen alstras med hjälp av ett elimineringsorgan ett I flertal kanalsignaler vardera med en reducerad störnivå i förhål- lande till summasignalen, att kanalsignalerna summeras med hjälp av ett additionssteg för att alstra en sammansatt referenssignal med reducerad störnivå i förhållande till summasignalen, och av f att den sammansatta referenssignalen subtraheras från summasigna- len med hjälp av ett subtraktionssteg för att alstra en felsig- nal, vilken pålägges var och en av de adaptiva modulerna för att utföra en styrfunktion, vari de adaptiva modulerna modifierar storleken och fasen hos antennens elementsignal som passerar dem för att eliminera störsignaler mottagna av antennelementen för att förbättra signal-störförhållandet hos summasignalen. 8001448-3 Uppfinningen beskrives närmare nedan med ledning av åtföljande ritning, där fig. 1 visar schemat för en konventionell signalbe- handlare för flera kanaler, som är typisk för känd teknik, och fig. 2 ett schema för en signalbehandlare enligt uppfinningen för en flerkanal-förbindelseanläggning.

Av figurerna, där lika hänvisningsbeteckningar användes för mot varandra svarande delar, visar fig. 1 en behandlingskoppling 10, som är typisk för konventionella adaptiva gruppbehandlande anord- ningar för flera kanaler. Kopplingen 10 kan användas vid en för- bindelseanläggning med ett antal kanaler tillsammans med en antenn med ett antal element. Enligt fig. 1 omfattar kopplingen 10 N ele- ment och K kanaler. Bokstäverna N och K representerar varje kons- tant och användes för att ange, att kopplingen 10 symboliskt repre- senterar en adaptiv gruppsignalbehandlare för varje lämplig fler- kanal-förbindelseanläggning, som samverkar med en antenn med fle- ra element.

Kopplingen 10 är försedd med en ingângsklämma 12 för mottagning av en signal från ett första element av flera till en antenn hörande element. Klämman 12 är förbunden med en adaptiv signalbehandlare 14 för K kanaler, varvid denna signalbehandlare omfattar en effekt- delare 16 för K vägar, en första adaptiv modul 18 och en K:te adap- tiv modul 20. Den från det första antennelementet mottagna signa- len överföres från klämman 12 till effektdelaren 16, där signalen uppdelas på K kanaler. Modulen 18 mottager den till kanal 1 höran- de signalen och modulen 20 den till kanalen K hörande signalen. Även om endast två kanaler visas, nämligen kanal 1 och kanal K, representerar dessa kanaler givetvis symboliskt varje antal kana- ler.

Modulerna 18 och 20 är inrättade att modifiera storleken av och fasen för de via det första antennelementet mottagna signalerna för bildande av behandlade kanalsignaler. Utsignàlen från modulen 18, som är en bahandlad, till kanal 1 hörande signal, tillföres ett till kanal 1 hörande kombinationssteg 22, medan utsignalen från modulen 20, som är en behandlad, till kanal K hörande signal, till- föres ett till denna kanal hörande kombinationssteg 24. Såsom be- skrives närmare nedan, mottager kombinationssteget 22 behandlade, 8001448-3 till kanal 1 hörande signaler från varje antennelement, medan kom- binationssteget 24 mottager behandlade, till kanal K hörande sig- naler från antennelementen. Signalen från antennelementet N behand- las på samma sätt som signalen från antennelementet 1. Den Nzte antennelementsignalen-mottages vid klämman 26 på en adaptiv signal- behandlare 2? för K kanaler. Klämman 26 överför denna signal till en effektdelare 28, där signalen uppdelas på K kanaler. Den första kanalsignalen tillföres en adaptiv modul 29, medan den Kzte kanal- signalen tillföres en adaptiv modul 30. Utsignalen från modulen 29 tillföres kombinationssteget 22, medan utsignalen från modulen 30 tillföres kombinationssteget 24. Kombinationssteget 22 kombinerar de till kanal 1 hörande signalerna, som mottagits från antennelemen- ten 1-N för bildande av en till kanal 1 hörande summasignal på led- ningen 31, som tillföres en modulator-demodulatorenhet 32. Denna enhet behandlar denna summasignal och återmatar en till kanal 1 hö- rande referenssignal via ledningen 33 med reducerad brusnivå i för- hálllande till den till kanal 1 hörande summasignalen. Ett subtrak- tionssteg 34 subtraherar summasignalen på ledningen 31 från refe- renssignalen på ledningen 33 för bildande av en felsignal vid ut- gången på steget 34. Felsignalen från steget 34 tillföres en effekt- delare 35, som uppdelar den till kanal 1 hörande felsignalen i N signaler för tillförsel till modulerna 18 och 29. I beroende av fel- signalen inställes modulerna 18 och 29 till nollstörning och åstad- kommer optimal förstärkning för den till kanal 1 hörande signalen, så att signal-störningsförhâllandet hos summasignalen på ledningen 31 blir maximalt.

Utsignalerna från modulerna 20 och 30 tillföres ett kombinations- steg 24 för kanal K, som bildar en summasignal på en ledning 36.

Denna summasignal tillföres en modulator-demodulatorenhet 38, som behandlar signalen och bildar en referenssignal på ledningen 40 É med reducerad störningsnivå i förhållande till summasignalen med hänsyn till kanal K. Summasignalen på ledningen 36 subtraheras från referenssignalen på ledningen 40 medelst ett subtraktionssteg 42 för bildande av en felsignal, som tillföres en effektdelare 44, som uppdelar felsignalen i N signaler, medan de till kanal K höran- É de felsignalerna tillföres modulerna 20 och 30 såsom styrsignal.

I beroende av de till kanal K hörande felsignalerna inställer modulerna 20 och 30 signalerna för kanalerna 1 till K-1 till noll- störning, som mottagits via antennelementen, och åstadkommer op- 8001448-3 timal förstärkning av summasignalen på ledningen 36.

Den beskrivna kopplingen 10 är konventionellt uppbyggd och verk- nfngssättet och uppbyggnaden av varje komponent i denna koppling är kända. Även om kopplingen 10 uppfyller den önskade funktionen att eliminera riktade störsignaler och förbättra förstärkningen av önskade kanalsignaler, innehåller kopplingen 10 ett onödigt stort antal komponenter. Enligt uppfinningen anordnas en adaptiv modul för varje antennelement.Samtliga kanalsignaler från ett enda antennelement behandlas i den enda adaptiva modulen och alstras referenssignaler för varje kanal och summeras för bildande av en enda referenssignal för styrning av samtliga moduler. Enligt upp- finningen tillämpas sålunda en teknik för summerade referenssig- naler med hänsyn till signalerna från antennelementen på sådant sätt, att signalbehandlarens omfattning med hänsyn till komponenter reduceras i förhållande till konventionella anordningar.

I fig. 2 visas en signalbehandlingskoppling 50 enligt uppfinningen.

Liksom tidigare kommer bokstaven N att representera antalet antenn- element och bokstaven K antalet signalkanaler. Behandlingskopplin- gen 50 är försedd med klämmor 52 och 54 för mottagning av signaler från antennelementen 1 och N. Bokstaven N användes för att represen- tera varje konstant för att ange, att kopplingen 50 symboliskt rep- resenterar en koppling för användning tillsammans med varje lämp- lig antenn med varje antal antennelement. Signalen från antennele- mentet 1 överföres via klämman 52 till en adaptiv modul 56 och sig- nalen från antennelementet N via klämman 54 till en adaptiv modul 58, Modulerna 56 och 58 modifierar storleken av och fasen för de olika från antennelementen mottagna signalerna, varvid behandlade signaler från modulerna 56 och 58 överföres till ett kombinations- steg 60. Modulerna 56 och S8 är uppbyggda på konventionellt sätt såsom kvadraturdämpsatser eller dubbla balanserade blandare. Ett kombinationssteg 60 kombinerar de behandlade signalerna från var- je modul 56 och 58 och avger en summasignal till ledningen 62.

Kombinationssteget 60 kan vara uppbyggt av varje kommersiellt till- gänglig effektdelare. Modulerna 56 och 58 arbetar på samma sätt som modulerna 18, 20, 29 och 30 i fig. 1.

En modulator-demodulatorenhet 64 såsom en mottagare mottager sum- masignalen från ledningen 62 och bildar referenssignaler, som hän- för sig till kanalerna 1-K, på ledningar 66 och 68. Enheten 64 har 8001448-3 speciell uppbyggnad, som varierar från tillämpningsfall till till- lämpningsfall. Samtliga dylika enheter behandlar emellertid genom föâstärkning de önskade signalerna och kan därför bringas att alst- ra en referenssignal. Uppbyggnaden av återvinningssteget för refe- renssignaler diskuteras i ovannämnda artikel. I föreliggande fall kombineras kanalerna 1-K genom kodindelning, men andra kombinations- metoder kan givetvis användas i föreliggande fall, varvid enheten 64 kan vara av varje lämplig typ, som avlägsnar brus eller störsig- naler från summasignalen på ledningen 62.

De till kanal 1-K hörande referenssignalerna på ledningarna 66 och 68 tillföres ett additionssteg 70 för bildande av en sammansatt referenssignal på en ledning 72. Additionssteget 70 kan vara upp- byggt av varje adderande förstärkare eller effektdelare. Till följd av behandlingen, som sker i enheten 64, har den sammansatta refe- renssignalen på ledningen 72 lägre störningsnivå än summasignalen på ledningen 62. Den sammansatta referenssignalen på ledningen 72 subtraheras från summasignalen på ledningen 62 medelst ett subtrak- tionssteg 74 för bildande av en felsignal på en ledning 76. Denna felsignal överföres till modulerna 56 och 58, som i beroende av den- na felsignal eliminerar störsignaler och åstadkommer optimal för- stärkning av de signaler, som mottagits från antennelementen 1-N.

På detta sätt uppnås maximalt signal-störningsförhållande med hän- syn till summasignalen på ledningen 62.

Vid jämförelse mellan fig. 1 och 2 finner man, att behandlingskopp- lingen 50 enligt uppfinningen omfattar avsevärt färre komponenter än den konventionella kopplingen 10. För kopplingen 50 i fig. 2 en- ligt uppfinningen erfordras endast en adaptiv modul per antennele- ment, medan ett antal adaptiva moduler erfordras för varje antenn- element vid den i fig. 1 visade kopplingen 10 i enlighet med anta- let använda kanaler. Vid kopplingen 50 adderas referenssignalerna på ledningarna 66 och 68 medelst additionssteget 70 för bildande av en enda referenssignal, som subtraheras från en enda summasignal.

Därför uppträder endast en enda felsignal på ledningen 76 för styr- ning av modulerna 56 och 58. Med hänsyn till kopplingen 10 erford- ras ett flertal referenssignaler, motsvarande antalet kanaler i kopp- lingen 10,för att åstadkomma styrning av modulerna 18, 20, 29 och 30. __", ut, _! a

Claims (3)

, 8001448-3 Patentkrav

1. Adaptiv gruppsignalbehandlare för eliminering av störsigna- ler och optimering av förstärkningen av signaler mottagna i ett flerkanaligt kommunikationssystem. vilket har ett flertal antennelement vilka vardera alstrar en elementsignal och är förbundna med respektive av ett flertal adaptiva moduler (56. 58), varvid var och en av de adaptiva.modulerna mottager och modifierar storleken och fasen hos ett antennelements element- signal för att alstra en bearbetad signal, varvid var och en av de bearbetade signalerna tillförs till ett kombinationssteg (60) vilket alstrar en summasignal. k ä n n e t e c k n a d av organ (64) för eliminering av riktade störningar kopplat för att mottaga summasignalen för att eliminera störningar från denna och för att alstra en referenssignal som har en reducerad störningsnivâ i förhållande till summasignalen, av subtraktionsorgan (74) för att subtrahera referenssignalen från summasígnalen för att alstra en felsignal att pâläggas de adaptiva modulerna för att utföra en styrfunktion vari varje adaptiv modul modifiera: storleken och fasen hos antennens felementsignal för att eliminera störsignaler mottagna av ¿fantennelementen för att förbättra signal-störförhållandet hos f¿summasignalen.

2. Adaptiv gruppsignalbehandlare enligt krav l. k ä n n e - t e c k n a d av att organet (64) för eliminering av riktade störningar alstrar ett flertal kanalsignaler vilka vardera har en reducerad störnivå i förhållande till summasignalen, samt flav organ (70) för summering av kanalsignalerna för att alstra) den sammansatta referenssignalen som har en reducerad störnivá i förhållande till summasignalen.

3. Sätt att eliminera störsignaler och optimera förstärkningeni,,f,Û för signaler mottagna av en antenn. som har ett flertal» 3 ~Q“a“ antennelement. i ett flerkanaligt kommunikationssystem dära-gp varje antennelement alstrar en elementsignal som leds genom¿en?1 8001448-3 a adaptiv modul (56. 58) för modifiering av förstärkningen och fasen hos elementsignalen för alstring av en bearbetad signal. där den bearbetade signalen från varje adaptiv modul kombine- ras i ett kombinationssteg (60) för att alstra en summasignal k ä n n e t e c k n a d av att från summasignalen alstras med hjälp av ett elimineringsorgan (64) ett flertal kanalsignaler. vardera med en reducerad störnivå i förhållande till summasig- nalen. att kanalsignalerna summeras med hjälp av ett addi- b tionssteg (70) för att alstra en sammansatt referenssignal med reducerad störnivå i förhållande till summasignalen. och av att den sammansatta referenssignalen subtraheras från summa- signalen med hjälp av ett subtraktionssteg (74) för att alstra en felsignal. vilken pålägges var och en av de adaptiva modu- lerna för att utföra en styrfunktion vari de adartiva moduler- na modifierar storleken och fasen hos antennens elementsígnal som passerar dem för att eliminera störsignaler mottagna av antennelementen för att förbättra signal-störförhållandet hos summasignalen.