Beschreibung
Verfahren zur Signal erarbeitung, insbesondere in einem Hochfrequenzempfänger und Signalaufbereitungsschaltung . ' ' Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalverarbeitung, insbesondere in, einem Empfänger. Die Erfindung betrifft ei- ' • terhin eine Signalaufbereitungsschaltung.
, Einige moderne Kommunikationsstandards besitzen die Möglichkeit, Informationen mit einer variablen Datenrate zu' übertragen'. Ein Beispiel dafür ist der KommunikationsStandard Bluetooth. Für die Übertragung von verschiedenen Datenraten sind bei diesem Standard verschiedene Modulationsarten vorgesehen. ' Für eine Datenübertragungsrate von einem MBit/s wird- als Modulationsart eine Frequenzumtastung (GFSK-Modulation) verwendet. Für mittlere bzw. höhere Datenübertragungsraten von 2 bis' 3 MBit/s sind als Modulationsarten eine π/4-DQPSK-, bzw.' 8-DPSK-Modulation vorgesehen. Während bei einer reinen Fre- quenzumtastung Information nur über den Zeitpunkt eines Null- ,durchgangs übertragen wird, werden bei den beiden Modulationsarten π/4-DQPSK und.8-DPSK eine Amplitude und eine Phase des Signals gleichzeitig verändert , wodurch sich andere Anforderungen an einen Empfänger ergeben.
Figur 5 zeigt ein typisches Blockschaltbild eines Empfängersystems für einen solchen mobilen Kommunikationsstandard. Das empfangene Signal mit einer Frequenz f^p wird in einer Hochfrequenzeingangsstufe 1 mit einem rauscharmen Verstärker 12 verstärkt und mit einem Mischer 13 auf eine Zwischenfrequenz f p umgesetzt. Dazu verwendet der Mischer 13 ein Lokaloszillatorsignal mit der Frequenz ij^Q . Das auf die Zwischenfre-
quenz fjp umgesetzte Signal wird einem komplexen Kanalfilter ■ • 2 zugeführt, ' der als Bandpassfilter ausgebildet ist.
Das gefilterte Signal wird in einer Signalaufbereitungsschal-. 5 tung'3 verstärkt und in einem nachgeschalteten Ana- log/Digital-Wandler digitalisiert; Die Verstärkung in der . Signalaufbereitungsschaltung 3 erfolgt' bis auf einen Pegel, der für die nachfolgende analoge bzw. digitale Signalverar- . beitung geeignet ist. Beispielsweise wird die gesamte Auflö-
10 sung des nachgeschalteten Analog/Digitalwandlers durch die eingestellte Verstärkung ausgenutzt . Der hier vorgestellte Empfängerpfad enthält' mehrere verteilte Verstärkerstufen mit jeweils einzelnen Verstärkungsfaktoren, die einen gemeinsamen Verstärkungsfaktor ergeben.
15 ■ ' ■ ■ In Abhängigkeit des verwendeten Mobilfunkstandard müssen die Verstärkungsfaktoren in den einzelnen Stufen für einen opti- . malen Empfang unterschiedlich ausgelegt sein. Beispielsweise ist es bei einer reinen Frequenzmodulation bei der eine Fre-
20 quenzumtastung verwendet wird, ausreichend, mit limitierenden Verstärkerstufen zu arbeiten, da in der Signalamplitude keine Information enthalten ist. Die Verstärkerstufen können daher ■ in Begrenzung betrieben werden. Höherwertige Modulationsverfahren wie das beschriebene π/4-DQPSK- und 8-DPSK-Verfahren 5 verwenden jedoch auch Amplituden-' und Phaseninformation. Da- . ■ her ist für die Verstärkung eines mit einem solchen Modulationsverfahren modulierten Signals ein lineares Übertragungs- verhalten der Verstärkerstufen erforderlich. 0 Um das Signal/Rausch-Verhältnis des empfangenen Signals weiter zu verbessern, ist es zweckmäßig, das Signal möglichst vor einer komplexen Signalverarbeitung stark zu verstärken. Dabei uss jedoch beachtet' werden, dass hohe Eingangspegel
eines empfangenen Signals ebenso linear verstärkt werden müssen, um eventuell vorhandene Amplitudeninformationen nicht zu verfälschen. Aus diesem Grund wird in modernen Kommunikationssystemen eine aktive Steuerung der Verstärkung verwendet, bei der beispielsweise der Pegel des Eingangssignals bestimmt und die Verstärkung davon abhängig eingestellt wird. Die dazugehörige Leistungsmessung/ die als RSSI-Messung .(Radio Signal Strength Indikator) bezeichnet wird, erlaubt eine aktive Kontrolle.
Eine besondere Schwierigkeit ergibt sich bei einem Mobilfunk- ' Standard, der, während einer Übertragung die Datenrate/Modulationsart variabel ändert. Ein. solches -Beispiel -ist die neue Fassung des Mobilfunkstaήdards Bluetooth,- der paket- orientiert arbeitet. Dabei werden in 'Datenpaketen insbesondere Kopf- und PaketInformationen erst mit einer niedrigen GFSK-Datenrate und GFS-Modulation übertragen und daran anschließend die Nutzdaten mit der gleichen oder einer mittleren bzw. höheren Datenrate mit π/4-DQPSK- oder 8-DPSK- Modulation. Es- ist also notwendig, den_ Empfangspegel des emp- fangenen 'Datenpakets zu ermitteln und daraus abhängig von der Modulationsart der Nutzdaten den' Verstärkungsfaktor geeignet einzustellen, um so einen Amplituden- oder Phasenfehler zu vermeiden.
Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren vorzusehen, bei dem auf einfache Art und Weise der geeignete Verstärkungsfaktor ermittelt wird. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Signalaufbereitungsschaltung sowie eine Verwendung anzugeben.
Diese Aufgaben werden mit dem Gegenstand des Verfahrensanspruchs 1 sowie der Signalaufbereitungsschaltung nach Anspruch 7 gelöst .
So ist erfindungsgemäß ein erster Signalpfad mit einem Verstärker sowie ein zweiter Signalpfad mit einem Verstärker vorgesehen. Der Verstärker des zweiten Signalpfades weist dabei einen steuerbaren Verstärkungsfaktor auf . Sodann wird ein Signal an den ersten und den zweiten Signalpfad angelegt, wo- bei das Signal im ersten Signalpfad verstärkt wird. Gleichzeitig wird das Signal im zweiten Signalpfad um den Verstärkungsfaktor verstärkt und eine Leistung des am zweiten Signalpfad angelegten Signals ermittelt .
Die ermittelte Leistung kann bevorzugt für eine spätere Einstellung eines Verstärkungsfaktors verwendet werden. Dadurch wird vorteilhaft eine Demodulation sowie die Messung des Signalpegels in zwei unterschiedlichen Signalpfaden ausgeführt. Dies ist vorteilhaft, da so Fehler während der Demodulation, die aufgrund einer Pegelmessung hervorgerufen werden können vermieden werden. Insbesondere kann im zweiten Signalpfad eine optimale Verstärkungseinstellung gefunden und eingestellt werden, ohne dass Demodulationsfehler durch einen Einschwingvorgang der Verstärkerstufen auftreten.
Unter Demodulation wird eine Signalverarbeitung verstanden, die aus dem empfangenen Signal digitale Werte erzeugt. Dazu kann unter anderem die Umsetzung des empfangenen Signals in ein Basisband und die Zerlegung in eine Inphasenkomponente und eine Quadraturkomponente gehören.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform kann zudem abhängig von dem Dateninhalt des demodulierten Signals einer der beiden Signalpfade abgeschaltet werden und das nachfolgende empfangene Signal nur über einen Signalpfad verstärkt und wei- terverarbeitet werden. Dadurch lässt sich der Stromverbrauch einer Schaltung, die nach diesem Prinzip arbeitet, deutlich senken, denn es ist lediglich der Verstärkerpfad aktiv, der für die Verstärkung und die Demodulation des Signals benötigt wird. Insbesondere kann so einer der beiden Signalpfade ab- hängig von der Modulationsart ausgewählt werden.
Zudem kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Verstärker im ersten Signalpfad besonders einfach und stromsparend als begrenzender Verstärker mit nur wenigen Stufen ausgebildet sein.
Das Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft für den Empfang von Signalen mit variabler Datenrate oder Modulations- typs verwenden. Bevorzugt wird das Verfahren für das Empfan- gen von Signalen nach dem MobilfunkStandard Bluetooth benutzt. Dabei wird ein Signal, bevorzugt ein Bluetooth-Signal im zweiten Signalpfad mit einem Verstärkungsfaktor verstärkt und die Leistung des empfangenen Signals ermittelt . Zumindest teilweise während des Demodulationsvorgangs wird im ersten Signalpfad das Signal verstärkt und geeignet demoduliert.
Durch die ermittelte Leistung lässt sich ein geeigneter Verstärkungsfaktor für eine optimale Verstärkung zu einem späteren Zeitpunkt gesendeter Nutzdaten in Signal und bevorzugt in dem Bluetooth-Signal einstellen. Gleichzeitig können durch die Demodulation Informationen über die für die Nutzdaten verwendete Modulationsart des Signals gewonnen werden. Bei einem Bluetooth-Signal werden dafür vorteilhaft Informationen
am Anfang des Signals ausgewertet. Bevorzugt wird einer der beiden Signalpfade abhängig von den gewonnenen Informationen abgeschaltet . -
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Leistung eines im zweiten Signalpfad angelegten Signals ermittelt, indem das Signal in ein wert- und zeitdiskretes Signal- umgewandelt ' wird. Sodann wird die Amplitude ' des umgewandelten Signals, ermittelt.
Eine erfindungsgemäße Signalaufbereitungsschaltung enthält neben einem ersten. -Signalpfad mit einem ersten Verstärker sowie einem zweiten Signaϊpfad mit einem zweiten, in seinem Verstärkungsfaktor einstellbaren Verstärker einen ersten und' einen zweiten einnehmbaren Betriebszustand. 'In dem ersten einnehmbaren Betriebszustand ist der erste Signalpfad ■ zur', Verstärkung eines anliegenden Signals und zur Bereitstellung des verstärkten Signals für eine Demodulation ausgebildet. In dem ersten einnehmbaren Betriebszuständ ist zudem der> zweite Signalpfad zur Verstärkung- des ' anliegenden Signals und zur
Ermittlung einer Leistung des anliegenden Signals ausgebil- , det . In dem zweiten einnehmbaren Betriebszust nd der Signalaufbereitungsschaltung ist entweder der erste oder der zweite Signalpfad zur Verstärkung des- anliegenden Signals und zur Demodulation des verstärkten Signals ausgebildet. Der andere Signalpfad ist in diesem Betriebszustand zur Reduzierung eines Strom bzw. Leistungsverbrauchs ausgebildet. Zweckmäßigerweise ist in dem zweiten einnehmbaren Betriebszustand einer der beiden Signalpfade inaktiv, während der andere Signalpfad zur Verstärkung und zur Bereitstellung des verstärkten Signals in geeigneter Weise für eine Demodulation ausgebildet ist .
Mit der erfindungsgemäßen Signalaufbereitungsschaltung ist vorteilhaft der Pegel eines Empfangssignals bestimmbar, und die gemessene Leistung ist als "Radio Signal Strength Indica- tor" Signal (RSSI) an weitere signalverarbeitende Schaltungen und insbesondere an die Demodulationseinrichtung lieferbar. Durch die parallele Verstärkung und Bereitstellung zu Demodulation im ersten Betriebszustand kann Zeit für das Einschwingen der einzelnen Verstärkerstufen gewonnen werden. Eine Änderung der Verstärkung während des Nutzdatenempfangs und da- mit ein möglicher Datenverlust wird dadurch vermieden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verstärker im ersten Signalpfad als limitierender Verstärker ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform enthält der erste Signalpfad einen Analog/Digital-Konverter zur Analog/Digital-Wandlung eines empfangenen und über den ersten Verstärker verstärkten Signals. Beispielsweise kann der Analog/Digital-Wandler als ΣΔ- (Sigma-Delta) -Modulator ausgebildet sein.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der zweite Verstärker einen Einstelleingang zur Zuführung eines Signals auf, welches den Verstärkungsfaktor des zweiten Verstärkers einstellt. Der zweite Verstärker ist somit als mit seinem Verstärkungsfaktor programmierbarer Verstärker ausge- bildet.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Signalaufbereitungsschaltung zum Empfang und zur Verarbeitung von nach dem Mobilfunkstandard Bluetooth kodierten Signalen ausgebildet. Alternativ ist die Signalaufbereitungsschaltung zur Verarbeitung von Signalen mit unterschiedlichen Modulationsarten ausgebildet .
Insgesamt ist so bevorzugt der erste Signalpfad für einen Empfang und eine Demodulierung von Nutzdaten mit niedriger Datenrate und GFSK-Modulationstyps ausgebildet, während der zweite Signalpfad vor allem für den Empfang von Nutzdaten mit hoher Datenübertragungsrate verwendet wird. Während der Nutzdatenübertragung ist somit immer nur ein Pfad aktiviert. Dies reduziert die Stromaufnahme und den Leistungsverbrauch. Zusätzlich wird bei einer Datenübertragung mit niedriger Datenübertragungsrate der erste Signalpfad genutzt, dessen Strom- verbrauch durch die Ausbildung mit einem einfachen Verstärker bereits reduziert ist. Da der erste Signalpfad keine Daten zur Leistung des anliegenden Signals ermitteln uss, kann dieser entsprechend einfach aufgebaut sein.
Die erfindungsgemäße Signalaufbereitungsschaltung lässt sich als integrierte Schaltung in einem einzigen Halbleiterkörper ausbilden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Un- teranspruchen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen im Detail erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Signal- aufbereitungsschaltung,
Figur 2 ein Blockschaltbild des ersten und zweiten Signalpfades,
Figur 3 eine Strukturübersicht eines Signalpaketes nach dem
Mobilfunkstandard Bluetooth,
Figur 4 ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
■ Figur 5 einen bekannten Ξmpfangspfad.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der- erfindungsgemäßen Sig- .nalaufbereitungsschaltung in einem Empfangspfad für Bluetooth-Signale. Eine Antenne 11 ist über einen rauscharmen Verstärker 12 an den ersten Eingang eines Mischers 13 angeschlossen. Über die Antenne 11 sind Signale nach dem Mobilfunkstandard Bluetooth auf einer Frequenz f^p empfangbar, die in dem Mischer.13 mit Hilfe eines Lokaloszillatorsignals auf der Frequenz f^o auf eine 'Zwischenfrequenz fjp umgesetzt werden.
Der. Ausgang des Mischers 13 ist jeweils- an einen Eingang 61 bzw. • 71 eines ersten Signalpfades 6 und eines zweiten Signal- pfades 7 angeschlossen. Beide Signalpfade 6 und 7 lassen sich durch ein entsprechendes Aktivierungssignal an ihren Eingängen 62 und 72 einzeln aktivieren oder abschalten. Somit kön- - nen die Signalpfade 6 und 7 beide aktiv sein, beide abge- schaltet sein oder einer .von ihnen ist aktiv und der zweite ist abgeschaltet.
Die beiden Signalpfade 6 und 7 sind zur Verstärkung eines eingangsseitig anliegenden Signals und zur Analog/Digital- Wandlung und Abgabe des verstärkten und digitalisierten Signals an einem Ausgang, 63 bzw. 73 ausgebildet. Dazu enthalten sie jeweils zumindest einen Verstärker sowie einen den Verstärkern nachgeschaltete Analog/Digital-Wandler . , Der Signalausgang 73 für das digitale Signal des zweiten Signalpfades 7 führt an einen Eingang eines Schalters 10. Dieser kann einen von zumindest zwei möglichen Zuständen einnehmen und schaltet in einem ersten Zustand den Ausgang- 73 an einen
Eingang 91 eines Leistungsdetektors 9. In einem zweiten Schaltzustand verbindet der Schalter 10 den Ausgang 73 des zweiten Signalpfades 7 mit dem Eingang 81 einer Demodulationseinrichtung 8. Weiterhin ist auch der Ausgang 63 des ersten Signalpfades 6 mit dem Eingang 81 der Demodulationseinrichtung 8 verbunden.
Die Demodulationseinrichtung 8 demoduliert ein an ihrem Eingang anliegendes digitales Signal und erzeugt daraus die ge- maß einer Modulationsart codierten Daten. Weiterhin steuert die Modulationseinrichtung 8 über Signale an einem Ausgang 82 die Signalpfade 6 und 7. Gegebenenfalls kann die Modulationseinrichtung 8 so einen der beiden Signalpfade 6 oder 7 abschalten.
Der Leistungsdetektor 9 ermittelt aus einem an seinem Eingang 91 anliegenden Signal den Pegel oder die Leistung. Die entsprechende Messung wird auch als RSSI-Messung bezeichnet. Der Detektor 9 weist einen Ausgang 92 auf, der mit Einstellein- gangen der Modulationseinrichtung 8 sowie des zweiten Signal- pfades 7 verbunden ist. Die von dem Detektor 9 abgegebenen Signale lassen sich somit zur Einstellung der Verstärkung in dem zweiten Signalpfad 7 sowie in der Demodulationseinrichtung 8 verwenden. Dadurch kann die Demodulationseinrichtung Fehler korrigieren.
Figur 3 zeigt die Struktur eines Datenpaketes nach dem Mobil- funkstandard Bluetooth, wie es von der in Figur 1 dargestellten Signalaufbereitungsschaltung über ihrer Antenne empfangen wird. Die genaue Spezifikation des Standards ist offen und einsehbar. Durch neue Erweiterungen, wie hier durch neue Modulationsarten lässt sich die Datenübertragungsrate erhöhen. Die Struktur eines Datenpaketes bleibt jedoch über alle Blue-
, 11 ' ■ - . ' ' tooth Versionen gleich. Das Datenpaket enthält- eine Präambel, -. die wiederum unterteilt ist in einen Zugriffscode AC, in Pa-. ketInformationen PH sowie einen Synchronisationsabschnitt GS . Die Präambel und auch der Synchronisationsabschnitt wird mit einer speziellen Frequenzumtastung, GFSK (Gauss-Frequency- Shift-Keying) moduliert. Die eigentlichen Nutzdaten PL werden anschließend mit variabler Datenrate und Datenlänge übertragen.' Die Datenrate ergibt sich aus einer Modulationsart. Diese ist unterschiedlich und kann pro Datenpaket zwischen GFSK, π/4-QPSK und 8-DPSK wechseln. Die. für die Nutzdaten verwendete Modulationsart sowie die Anzahl der Nutzdaten ist in der Präambel kodiert. Die Nutzdaten innerhalb eines Datenpakets ■ verwenden die gleiche Modulationsart. Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines ersten und zweiten Signalpfades gemäß Figur 1. Bauelemente mit gleicher Funktion tragen gleiche Bezugszeichen. Die verwendete Kombination enthält einen limitierenden Verstärker 64' sowie einen linear arbeitenden, in seiner Verstärkung programmierbaren Verstärker 74.
, Der limitierende Verstärker 64 ist 'Teil des ersten Signalpfades 6 und in einfacher Weise aus wenigen Stufen aufgebaut. Eine Auswertung bzw. eine Ermittlung von RSSI-Daten erfolgt mit dem linear arbeitenden Verstärker 74, der einen Teil des - zweiten Signalpfades 7 bildet. Die RSSI-Messung erfolgt am Anfang eines anliegenden Signals, um möglichst schnell einen geeigneten Verstärkungsfaktor zu bestimmen. Bei einem Blue-' tooth-Signal wird die RSSI-Messung während der Übertragung der Präambel vorgenommen. Gleichzeitig erfolgt eine Demodulation des Signals.
Dazu wird das Signal im ersten Signalpfad 6 durch den Verstärker 64 verstärkt und einem Analog/Digital-Wandler 65 zugeführt. Dieser ist im Ausführungsbeispiel als ΣΔ-Modulator ausgebildet und gibt eine Folge von binären Werten an seinem Ausgang ab.
In gleicher Weise enthält der zweite Signalpfad einen Analog/Digital-Wandler 76, der im Ausführungsbeispiel ein paralleles, aus m Bits bestehendes digitales Signal am Ausgang ab- gibt. Dieses wird im Leistungsdetektor 9 gemäß Figur 1 bewertet, der daraufhin den Pegel des Signals bestimmt. Der aus Übersichtsgründen nicht dargestellte Detektor steuert über ein n-Bit-wertiges Signal an eine KontrollSchaltung 75 die Verstärkungseinstellung des einstellbaren Verstärkers 74.
Bei sehr großen Eingangspegeln kann es vorkommen, dass bereits ein erster rauscharmer Verstärker 12 an der Antenne ein empfangenes Signal verstärkt und dabei in Begrenzung gefahren wird. Dadurch wird bereits das empfangene Signal übersteuert und verzerrt. Um diesem Fall vorzubeugen, ist es möglich, eine oder mehrere Auswerteschaltungen direkt nach dem Mischer 13 oder parallel zu der hier vorgeschlagenen Anordnung zu schalten. Die Auswerteschaltungen können beispielsweise aus einfachen Komparatoren aufgebaut sein.
Dadurch wird eine schnelle Leistungsabschätzung vorgenommen und gegebenenfalls die Verstärkung des rauscharmen Verstärkers am Signaleingang so weit reduziert werden, dass das Eingangssignal linear verstärkt wird. Die Verstärkung durch den Eingangsverstärker wird bei der RSSI-Messung und der nachfolgenden Signalverarbeitung berücksichtigt.
Durch die parallele Signalverarbeitung wird ein- besonders ef- • fi'zientes Verfahren sowie eine ' einfache Realisierung zur Ein-, Stellung der Verstärkung in einer Empfängerkette geschaffen. ■ Gleichzeitig ermöglicht die erfindungsgemäße' Signalaufberei- 5. tungsschaltung den Empfang und die Demodulation eines Hoch- • -frequenzsignals. Durch den Zeitgewinn bei der parallelen Auswertung der Leistungsmessung und der Demodulation lassen sich auch Verstärker mit größeren Einschwingzeiten einsetzen. Insgesamt können , so Strom und' Fläche bei einer integrierten Rea-0 lisierung eingespart werden.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens, das eine gleichzeitige Signalverarbeitung eines . Bluetooth-Signals,' während einer RSSI-Messung des Signals ermöglicht. Dazu wird5 die Schaltung nach Figur 1 verwendet, das Bluetooth-Signal ,ist wie in Figur 3 aufgebaut.
In Schritt 1 gemäß Figur 4 sind- während des Empfangs der Präambel sowie des Synchronisationsabschnitts GS sowohl der ers- 0 ' te Sendepfad wie auch der zweite Sendepfad aktiv. Die in der Präambel und im Synchronisationswort enthaltenen Daten sind mit einer Frequenzumtastung moduliert. Nach einer Umsetzung ' auf die Zwischenfrequenz werden diese Signale dem limitierenden Signalpfad 6 sowie dem mit der linearen Verstärkung ar- beitenden Signalpfad 7 zugeführt.
In Schritt 2 gemäß Figur 4 werden im limitierenden Pfad 6 der Zugriffscode AC und die Paketinformationen PH der Präambel aufbereitet und anschließend weiterverarbeitet. Im einzelnen ' wird das Signal um einen festen Faktor verstärkt. Dabei ist ■ es nicht von Bedeutung, ob der Verstärker das Signal ver- ■ zerrt, da in der Amplitude der Präambel keine Information kodiert ist. In der Präambel ist unter anderem enthalten, ob
die anschließenden Nutzdaten PL mit hoher bzw. niedriger Datenübertragungsrate gesendet werden und welche Modulationsart für eine Demodulation benötigt wird. Für eine niedrige Datenübertragungsrate von 1 MBit/s wird eine Frequenzumtastung FSK verwendet, eine Datenübertragungsrate von 2 MBit/s benötigt als Modulationsart eine π/4-QPSK-Modulation, und die höchste Datenübertragungsrate von 3Mbit/s wird mit einer 8-DPSK- Modulation e reicht .
Bei einer niedrigen Übertragungsrate und der dafür verwendeten Frequenzumtastung benötigt man keine Amplitudeninformation für eine fehlerfreie Demodulation der Nutzdaten PL. Für diese Datenübertragungsrate ist daher ein limitierender, einfach aufgebauter Verstärker ausreichend. Bei der mittleren oder der hohen Datenrate muss bei einer Verstärkung die Line- arität berücksichtigt werden, um Datenverluste zu vermeiden. Abhängig von der in der Präambel enthaltenen Information über die Datenübertragungsrate wird somit entweder der erste Sendepfad 6 mit dem limitierenden Verstärker 64 oder der zweite Sendepfad 7 mit dem linearen Verstärker 74 für ein Empfangen der Nutzdaten ausgewählt.
Im wesentlichen gleichzeitig wird in Schritt 2 des erfindungsgemäßen Verfahrens die Empfangsleistung parallel über den zweiten Signalpfad 7 mit dem linearen Verstärker 74 ermittelt. Dabei wird angenommen, dass die durchschnittliche Empfangsleistung auch während des Nutzdatensignals in etwa konstant bleibt. Aus dem ermittelten Pegel des Eingangssig- nals ergibt sich ein Verstärkungsfaktor, mit dem eine ausrei- chend gute Signalqualität bei gleichzeitig guten Linearitäts- eigenschaften erreichbar ist. Die Bestimmung der Eingangsleistung des Signals erfolgt bei niedrigster Verstärkung des linearen Verstärkers 74 im zweiten Signalpfad 7. Dadurch ist
' ' , ' ' 15 .eine lineare Verstärkung sichergestellt und bei hohen Ein- - g'angspegeln wird ein Übersprechen sowie eine Erzeugung von Intermodulationsprodukten vermieden.
, .Geeignet kann die Verstärkung des linearen Verstärkers 74 im ' zweiten Signalpfad 7 schrittweise angehoben werden. Die optimale- Verstärkung ist- erreicht, wenn die' gesamte Auflösung des dem Verstärker 74 nachgeschalteten Analog/Digital-Wandler 76- ausgenutzt wird. Mit der parallelen Signalverarbeitung kann eine' fehlerfreie Demodulation der Präambel bei gleichzeitiger Ermittlung des Eingangspegels des Bluetooth-Signals erfolgen.
In Schritt 3 erfolgt eine Abschaltung des nichtverwendeten - Signalpfades für den Nutzdatenempfang. Dadurch wird Strom ge- spart, während gleichzeitig eine optimale Verstärkung des ■ empfangenen Signals möglich ist.
' Die Verwendung der parallelen- Signalpfade reduziert den durchschnittlichen Stromverbrauch, da ein nur für die hohen Übertragungsraten benötigter linearer Verstärker mehr Leistung verbraucht als ein einfach aufgebauter limitierender 'Verstärker. Bei geringen Übertragungsraten ist ein einfacher, stromsparender Verstärker von Vorteil und der lineare Verstärker ist inaktiv. Gleichzeitig kann der lineare Verstärker ' aber für die RSSI-Messung verwendet werden, wodurch zusätzli- • ehe -'Bauelemente für eine RSSI-Messung bei dem limitierenden Verstärkers entfallen.
Bezugszeichenliste
1: ' Empfangsteil
2":' . - Kanalfilter
3: Empfangspfad
12: rauscharmer Verstärker
13:' Mischer
6, '' 7: Signalpfad
61, 71:' Signa1eingang
63, 73: Signalausgang
62, 72 : ' Steuereingang
8: ■ Demodulationseinrichtung
9: Leistungsdetektor
82, .92.: Signal.ausgang
81, 91: ' Signa1eingang
10: Schalter fRF Empfangsfrequenz fLO - Lokaloszillatorfrequenz fIF Zwischensignalfrequenz
AC: Zugriffscode
PH: PaketInformationen
GS: .Synchronisationswort
PL: Nutzdaten
64:' limitierender Verstärker
74: linearer Verstärker
65, 76: Analog/Digital -Wandler
75: Steuerschaltung