WO2008155422A1 - Empfangseinheit zur drahtlosen kommunikation mit einer peripheren einheit - Google Patents

Empfangseinheit zur drahtlosen kommunikation mit einer peripheren einheit Download PDF

Info

Publication number
WO2008155422A1
WO2008155422A1 PCT/EP2008/057910 EP2008057910W WO2008155422A1 WO 2008155422 A1 WO2008155422 A1 WO 2008155422A1 EP 2008057910 W EP2008057910 W EP 2008057910W WO 2008155422 A1 WO2008155422 A1 WO 2008155422A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
signal
signals
data
receiving unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/057910
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Aunkofer
Thomas Reisinger
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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 Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Publication of WO2008155422A1 publication Critical patent/WO2008155422A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/20—Circuits for coupling gramophone pick-up, recorder output, or microphone to receiver
    • H04B1/202—Circuits for coupling gramophone pick-up, recorder output, or microphone to receiver by remote control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0422—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver characterised by the type of signal transmission means
    • B60C23/0433—Radio signals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0422—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver characterised by the type of signal transmission means
    • B60C23/0433—Radio signals
    • B60C23/0435—Vehicle body mounted circuits, e.g. transceiver or antenna fixed to central console, door, roof, mirror or fender
    • B60C23/0444—Antenna structures, control or arrangements thereof, e.g. for directional antennas, diversity antenna, antenna multiplexing or antennas integrated in fenders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/403—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency
    • H04B1/406—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency with more than one transmission mode, e.g. analog and digital modes

Definitions

  • the invention relates to a receiving unit for wireless communication with at least one peripheral unit.
  • RKE systems remote keyless entry systems
  • RKE systems remote keyless entry systems
  • centralized radio interlocking radio interlocking.
  • RKE systems have become the standard solution not only for convenient locking and unlocking This is done by means of a mostly integrated in a vehicle key radio control, which is also used in addition to the locking and unlocking of the doors and the trunk also the theft and Wegfahrs ⁇ erre enabled or disabled accordingly become.
  • comfort function and safety function is the activation of the apron lighting of the vehicle. Additional safety is provided by a so-called emergency button integrated in the key, which triggers an audible and visual alarm on the vehicle when pressed.
  • PKE systems operate with unidirectional or bidirectional communication in the range of "worldwide" released ISM frequencies.
  • Security through a challenge-response authentication method (bidirectional) and low energy consumption.
  • more advanced applications allow the functions of a RKE system to be personalized to selected individuals.
  • the range of such RKE systems is usually up to 100 m.
  • PASE PAsive Start and Entry and describes a keyless entry and exit system
  • ID identification transmitter
  • the PASE system locks the vehicle either automatically or at the touch of a button.
  • the driver's identification card replaces conventional mechanical or radio-controlled keys and is designed to provide maximum comfort and ease of use for the driver. Again, there is the possibility of personalization on selected persons and it is usually a multi-channel bidirectional data transmission is used, which e- also wirelessly and encrypted, for example, in the field of shared ISM frequencies worldwide.
  • systems with additional functions such as the transmission of status information are also establishing themselves today in the field of motor vehicles.
  • Such systems generally operate over longer ranges, typically several hundred meters. Examples include the so-called Telestart, ie an engine start from greater distances, or the remote control of ⁇ tandsammlungung, an automatic climate control and so on.
  • Telestart ie an engine start from greater distances
  • remote control of ⁇ tandloomung an automatic climate control and so on.
  • radio links with longer ranges than those in the described RKE and PASE systems relate from a greater distance.
  • Callable status information on the motor vehicle such as the current closing state, the current interior temperature and results of technical system checks (technology check). A transmission of alarm messages is desirable over a larger distance.
  • long-range applications All functions that require wireless data transmission over long distances are also referred to as “long-range applications.”
  • One goal for long-range applications is to provide data transmission or communication over distances of at least 600 m Arrangements already available for long-range applications are so far predominantly “isolated" arrangements which, for various reasons, have a separate control unit with corresponding identification (ID) and a separate control unit in the motor vehicle.
  • ID identification
  • the vehicle-mounted control unit is also designed to control and check the tire pressure, the peripheral unit then being a tire pressure sensor.
  • Arrangements for checking the tire pressure are known, for example, under the designations "Tire Guard” or “Tire Pressure Monitoring System (TPMS)".
  • Tire Guard is a so-called direct tire pressure monitoring system, powered by batteries attached to the wheels Sensors continuously measure the tire pressure.
  • the coded information about the current tire pressure is transmitted as a high-frequency signal to a receiver and the corresponding data are evaluated by special software in a control unit and displayed in the dashboard.
  • the sensors mounted on the wheels of the motor vehicle also operate in license-free frequency bands (usually at 315 MHz and 433, 92 MHz) and thus also in the frequency ranges used by RKE and PASE arrangements.
  • RKE, PASE, and TPMS standard devices typically use different frequency bands than those used for long-range arrangements.
  • the allowable transmit power is higher in long-range applications (and also necessary because of the higher desired range) than is the case with standard applications (eg, RKE, PASE, TPMS). Therefore, the standard applications can be implemented in a desirable manner technically and cost-effective than the described long-range applications.
  • modulation of the transmitted signals long-range applications aim at narrowbandness, as is the case for example with the ARIB standard (ARIB STD-T67) for Japan, or spread-spectrum transmission methods are used, as for example in US Pat USA.
  • the modulations used include ASK (Amplitude Shift Keying) and FSK (Frequency Shift Keying) in narrow-band embodiments or Direct Sequence Spread Spectrum (PSK) or Frequency Hopping
  • the typically used data transfer rate is the typically used data transfer rate.
  • long-range Applications low data rates used to achieve the highest possible sensitivity.
  • the data transfer rate for long-range applications is about 1 kbit / sec.
  • standard data rates such as RKE, PASE and TPMS or Tire Guard are used for higher data transmission rates, which are, for example, about 5 kbit / sec to 10 kbit / sec.
  • long-range applications must be compatible with the use of low channel bandwidths for transmit and receive signals, as is the case in some regions according to the available frequency bands and associated standards. These channel bandwidths are typically 12.5 kHz for Korea, 12.5 kHz and 25 kHz for Japan and 25 kHz for Europe. Furthermore, in some cases, long-range applications must be compatible with spread spectrum signal transmission regulations, as is the case for the United States, for example. In this case, the usable bandwidth is typically 600 kHz, which results in entirely different requirements for the realization of transceiver units and associated antennas for long-range applications. In the case of RKE and PASE as well as the Tire-Guard applications, bandwidths of 50 kHz to 300 kHz are customary for signal transmission and therefore, in turn, place different requirements on the technical implementation than in the case of long-range applications.
  • the sensitivity required for long-range applications is in the range of less than -115 dBm, while the sensitivity of the receiving units required for RKE, PASE and Tire-Guard arrangements is, for example, about -105 dBm.
  • this requirement requires special circuitry measures, such as particularly low-noise preamplifiers. stronger. This increases the complexity of the arrangements and leads to higher costs.
  • the transmitter unit for long-range applications must be designed for transmission powers of at least +14 dBm, while the transmission powers of RKE, PASE and Tire Guard are usually significantly less than the permissible +10 dBm (namely, typically -2OdBm).
  • antenna diversity refers to methods and equipment in which multiple antennas are used for a receive signal to reduce interference effects in radio transmission. This is especially necessary for mobile radio equipment over longer distances, as in the case of long-range applications. If, for example, several antennas are used as receiving antennas, then the probability is high that at least one of the antennas is located at a location that is not affected by a signal extinction. Accordingly, a function is required in the receiving unit which detects which of the antennas is currently receiving the best signal and then using its signal.
  • Such a control device comprises at least one receiving unit for receiving radio signals for standard applications and at least one receiving unit for receiving radio signals for long-range applications, which are transmitted from a peripheral unit on different frequencies for the standard applications and the long-range applications.
  • control unit comprises at least one antenna for in each case one or more receiving units and a control unit for controlling the two receiving units and for evaluating signals from the two receiving units.
  • the same frequency bands are often used for signal transmission for functions of the long-range applications and the standard applications.
  • the transmission power necessary for long-range applications can therefore not be implemented.
  • the solution in these cases is that the existing transceiver units of the standard applications are merely optimized for higher sensitivities in the receiving unit.
  • the achievable ranges for such long-range applications are typically less than 100 m, whereas it is desirable to achieve ranges of at least 600 m.
  • a receiving unit has a certain likelihood to be tolerated that due to the sequential or cyclic interrogation of the input signals, data packets (frames) of a signal that is not being processed are missed and not processed.
  • data packets (frames) of a signal that is not being processed are missed and not processed.
  • a conventional receiving unit having a signal path must change not only between the physical channels, but in general also be reconfigured according to the physical characteristics of the signals to be received.
  • a physical channel is understood to mean not only a signal processing channel with a difference in frequency, but also in terms of modulation, data rate or frame synchronization. If a corresponding signal is received on one of the channels, the receiving unit (transceiver) remains on this channel until the end of the corresponding signal transmission. If the signal originates from a multi-channel transmitter, the receiving unit also changes the channel according to the known channel sequence.
  • a receiving unit For example, if a receiving unit is seeking or receiving a multi-channel RKE signal on one channel, reception of other multi-channel signals on other channels at that time is not possible.
  • the receiver unit receives, for example, a Tire Guard signal with FSK (Frequency Shift Keying) modulation on one channel, a RKE arriving at the same channel at that time may be present.
  • FSK Frequency Shift Keying
  • Signal with ASK (Amplitude Shift Keying) modulation can not be detected, even if the receive level of the RKE signal is greater.
  • the signal processing of the receiver unit currently executing the setting for FSK demodulation results in no meaningful and evaluable data signal for the ASK modulation of the RKE signal.
  • a receiving unit may be interrupted by interruptions in the reception of multichannel signals due to interference or by signals from another whose multichannel transmitter lose synchronization to the channel change order. This can lead to unwanted malfunctions (command or action is not executed).
  • the quiescent current results as an average value from the cyclic on and off phases of the receiving unit. If the period duration of the polling cycle is assumed to be given, the quiescent current is essentially determined by the current required by the receiving unit during the on phase and the duration of this on phase. This problem is aggravated in that in the case of the described requirements it is necessary to monitor a plurality of sequentially queried channels, different functions (and thus signals having generally different data rates, modulations and protocol structures) and a plurality of antennas.
  • Object of the present invention is to provide a receiving unit or a transceiver with at least two signal paths for wireless communication with at least one peripheral unit for different standard applications and / or long-range applications in which the different requirements are largely met.
  • the object is achieved in particular by a receiving unit for a motor vehicle having at least two signal paths for the parallel reception of different data signals.
  • An example of such a receiving unit for a remote control system for wireless communication with at least one peripheral unit comprises a first switching unit having a first number of inputs and a second number
  • a second switching unit having the second number of inputs and a third number of outputs, a third switching unit having the third number of inputs and a fourth number of outputs, and a fourth switching unit having the fourth number of inputs and a fifth number of outputs having.
  • Each of these switching units is configured to connect one of each of its inputs to at least one of its outputs.
  • the inputs of the first switching unit intermediate frequency signals are supplied.
  • between the first and the second switching unit channel filters, between the second and the third switching unit demodulators, between the third and the fourth switching unit means for data signal and clock recovery arranged, wherein the data signal comprises consecutive frames.
  • the fourth switching unit is followed by devices for frame synchronization, which in turn provide output data signals for further data processing.
  • the receiving unit may comprise a fifth switching unit having a fifth number of inputs and the second number of outputs, wherein the inputs of the fifth switching unit are connected to at least one antenna for receiving antenna signals.
  • a high-frequency unit comprising at least one mixer for mixing the antenna signals into an intermediate frequency range and at least one analog-to-digital converter for digitizing the antenna signals in the intermediate frequency range.
  • the at least two signal paths of the receiving unit can be switched, for example, for a dual-band operation. Furthermore, the signal paths of the radio-frequency receive signals can be operated in parallel, for example for antennas diversity. Under the given boundary conditions, synergy effects are achieved that result from the realization of a receiving unit with at least two signal paths.
  • FIG. 1 is a block diagram of the structure of an exemplary embodiment with multiple signal paths and multiple antennas;
  • Figure 2 is a block diagram of an embodiment with multiple signal paths and with a switched exclusive and a mutually or parallel used, switched, common antenna;
  • Figure 3 is a block diagram of an embodiment with two signal paths and with a switched exclusive and a mutually or used in parallel, switched common antenna;
  • FIG. 4 shows a table of exemplary functions of the exemplary embodiment according to FIG. 3;
  • Figure 6 is a block diagram of the structure of an embodiment with the channels of the band A;
  • Figure 7 is a block diagram of the structure of an embodiment with the channels of the band B.
  • FIG. 8 shows in a block diagram an embodiment of a channel filter for 2 signal paths.
  • FIG. 1 shows in general form the block diagram of an embodiment of a receiving unit having a plurality of signal paths for processing the input signals of a plurality of antennas.
  • FIG. 1 comprises 5 switching matrices S1, S2, S3, S4 and S5, n 2 HF path mixers HF1, HF2,... HFn 2 , each including one analog-to-digital converter (ADC), n3 channel filters KF1, KF2,... KFn 3 , n 4 demodulators D1, D2,... Dn 4 , n5 arrangements DF1, DF2,... DFn 5 for data and clock recovery and n 6 synchronization units SE1, SE2,... SE for wake-up detection and frame synchronization.
  • ADC analog-to-digital converter
  • ni antenna ANT, ANT2, ANTn 1 ... are connected to the first switch matrix Sl.
  • the switching matrix S1 has ni inputs via which the switching matrix S ni high-frequency signal Ie connected to these inputs ni antennas ANTI, ANT2, ... ANTni be provided.
  • the switching matrix further includes Sl n2 outputs the signal according to Figure 1 to n 2 HF path mixer HFl,
  • Each of the n 2 RF path mixers HF1, HF2,... HFn 2 in each case also comprises an analog-digital converter (ADC) with whose aid the analog input signals from the switching matrix S1 are converted into digital data signals for the downstream digital signal processing.
  • ADC analog-digital converter
  • the digital output signals of the n 2 HF path mixers HF 1, HF 2 ,... HF 2 are forwarded to the n 2 inputs of the downstream switching matrix S2, in which output signals for n 3 signal channels to be processed are generated from the n 2 input signals n 3 ,
  • This switch matrix S2 n3 desired arbitrary, or under the given transmission and reception conditions optimal construc- can tellationen be formed the interconnection of the n 2 output signals of the n 2 HF path mixer HFl, HF2 ... HFn 2 to the corresponding signals a data channel or band.
  • the switching matrix S2 n 3 ⁇ n 2 applies.
  • n output signals 3 of the switch matrix S2 are forwarded according to Figure 1 to a corresponding number of n channel filters 3 KFl, KF2, ... KFn. 3
  • This channel filter is used to filter the signals which are typically designed as bandpass filtering in order to limit the frequency components of the data signals to the frequency ranges which are relevant for the respective channel or the respective band.
  • the n 3 output signals of the n 3 channel filters KFl, KF2, ... KFri 3 are forwarded to corresponding n 3 inputs of the downstream switching matrix S3.
  • this switching matrix S3 n 4 desired arbitrary and useful constellations of the interconnection of the n 3 output signals of the n 3 channel filters KFl, KF2, ... KFn 3 are formed to the output of the switching matrix S3, the corresponding signals of the n 4 data channels or Merge signal paths that can represent in this way, for example, signal paths for a dual-band channel.
  • the switching matrix S3 n 4 ⁇ n 3 applies.
  • the n 4 output signals of the switching matrix S3 are forwarded according to FIG. 1 to a corresponding number of n 4 demodulators D 1, D 2 ,... Dn 4 for demodulation of the respective high-frequency signal into the baseband.
  • the n 4 output signals of the n 4 demodulators D 1, D 2 ,... Dn 4 are forwarded to corresponding n 4 inputs of the downstream switching matrix S 4 .
  • This switch matrix may S4 at the output of n 5 are the desired arbitrary and appropriate interconnections among the n output signals of the n 4 4 demodulators Dl, D2, ... Dn 4 are formed.
  • the switching matrix S4 has n 5 ⁇ n 4 .
  • the n 5 output signals of the switching matrix S 4 are forwarded according to FIG.
  • the n 5 output signals of the n 5 arrangements DF 1, DF 2,... DF 5 for data and clock recovery are forwarded to corresponding n 5 inputs of the downstream switching matrix S 5 .
  • the n 6 output signals of the switching matrix S5 are forwarded according to FIG. 1 to a corresponding number of n 6 synchronization units SEI, SE2,... SEn 6 for alarm detection and frame synchronization.
  • the data protocols of the respective data signal are detected by the synchronization units SEI, SE2,... SEn 6 for alarm detection and frame synchronization, the corresponding frame synchronization is carried out and the data signals are buffered for further processing by downstream signal processing arrangements, as described in more detail below in FIG is pictured.
  • each hardware block in each case one switching matrix and the downstream processing of the arrangement according to the block diagram of Figure 1 individually configurable.
  • any meaningful blends of data from individual signal paths can be performed on each of the 5 stages of processing to ultimately form n6 signal paths for data signals, for example, channel frequency, channel bandwidth, modulation, data rate, frame synchronization, protocol properties, etc. and optimally match the respective signal characteristics of, for example, RKE, PASE, Tire Guard and Long Range applications without the trade-offs of conventional implementations.
  • Each switching unit separates one stage in the signal processing from the next. It does not have to be in every stage give several alternative, switchable signal paths. At least in one stage of the signal processing, however, there is a changeover between alternative signal paths.
  • the analog-to-digital conversion can in principle take place in any stage of signal processing. In the example shown in FIG. 1, the A / D conversion takes place after mixing the received signals into the intermediate frequency range. Channel filtering and demodulation are then performed digitally. However, it is also possible in principle to perform the A / D conversion in any other stage of signal processing (eg, after channel filtering or after demodulation).
  • FIG. 2 shows a block diagram of an embodiment of a high-frequency transmitting / receiving unit with multiple signal paths and with a switched exclusive and a mutual or parallel, switched, common antenna. This embodiment can handle two frequency bands and is suitable for multi-channel applications.
  • FIG. 2 comprises 6 higher-order function blocks. These function blocks are the antenna management function block 100, the front end management function block 200, the RF mix function block 300, the filtering and analog-to-digital conversion block 400, the channel filtering and demodulating function block 500, the function block - block 600 for baseband processing, and the function block 700 for controlling the arrangement.
  • the function block 100 comprises two inputs for two antennas 101 (ANT1) and 102 (ANT2) and a changeover switch 103. Via this changeover switch 103, the antennas 101 and 102 can optionally be operated in parallel in order to enable antenna diversity.
  • the functional block 200 forms a front-end unit and comprises four antenna switches 201, 202, 203 and 207
  • Function block 200 three for the respective frequency bands optimized pre-stage filters 204, 205 and 209 and two also optimized for the respective frequency bands preamplifiers 206 and 210. Furthermore, functional block 200 includes a power amplifier 208 for providing very high transmission power to the antennas 101 and 102, if the Transmitter / receiver unit works in the transmission mode.
  • Function block 300 (high-frequency stage) according to FIG. 2 comprises a further antenna switch 301, two low-noise preamplifiers 302 and 309, and two mixer stages 303 and 310 for frequency conversion, wherein the aforementioned units are in turn optimized for the respective frequency band. Furthermore, the functional block 300 comprises a shared voltage-controlled high-frequency oscillator 311 for receive and transmit operation, a shared modulator 307 for conditioning the transmit signal and a transmit control unit 308 and a switching unit 306 for switching over two power amplifiers 304 and 305, which in turn for the respective frequency band are optimized.
  • the shown The shown
  • the mixer stages 303 and 310 may be designed as complex mixers (I / Q mixers).
  • the design of the high-frequency oscillator can also take place according to the prior art, according to which the actual oscillator is operated at a multiple of the reception frequency (usually twice or four times), and the actual "local oscillator” It makes sense to use known synthesizer techniques with PLL ("Phase Locked Loop").
  • Function block 400 (first intermediate frequency stage) according to FIG. 2 comprises two filters 401 and 402 and two digital-to-analogue converters 403 and 404.
  • Function block 500 (second intermediate frequency stage) comprises a switching matrix 510, a switching matrix 520 and three channel filters 511, 512 and 513 and 4 demodulators 521, 522, 523, and 524.
  • Function block 600 (baseband processing) includes a switch matrix 610, a switch matrix 640, and five data filters 620, 621, 622, 623, and 624. Further, functional block 600 includes five recovery units 630, 631, 632 , 633 and 634 and five logging and synchronization units 650, 651, 652, 653, 654 and 655.
  • the function block 700 according to FIG. 2 forms the control unit for the entire arrangement according to FIG.
  • the signals are digitized after mixing ("IF-ADC", block 400).
  • IF-ADC digitized after mixing
  • the described blocks may in fact be implemented several times in hardware (for example a multiple copy of a channel filter).
  • the described functionality can also be achieved by operating a hardware architecture that is even available at a higher clock frequency and processing the various input signals by multiplexing.
  • the antenna 101 (ANT1) in function block 100 is connected to an input / output of the changeover switch 103, which has two inputs / outputs via which an antenna signal is applied respective inputs / outputs of the switches 201 and 202 are provided in function block 200 or received by them.
  • the connections between the switches 103, 201 and 202 are bidirectional, so that the antenna 101 in the transmission mode of the arrangement according to Figure 2, a transmission signal can be supplied.
  • the antenna 102 (ANT2) is directly connected to an input / output of the switch 203 in function block 200.
  • the switches 201 and 202 are connected to downstream bandpass filters 204 and 205, respectively, and pass on an incoming signal to the antenna 101 for the corresponding filtering.
  • Filter 204 is connected on the output side to a first input of changeover switch 301 in function block 300.
  • Filter 205 is connected on the output side to the input of a low-noise preamplifier 206 optimized for the frequency band to be processed.
  • the output of this preamplifier 206 is connected to a second input of the change-over switch 301 in function block 300, so that this change-over switch can optionally forward differently filtered and amplified input signals of the antenna 101 to the input of the downstream low-noise preamplifier 302.
  • the two alternative signal paths of an input signal of the antenna 101 thereby pass through a) switch 103, switch 201, bandpass filter 204 to switch 301 or b) switch 103, switch 202, bandpass filter 205 and preamplifier 206 to switch 301.
  • These two alternative signal paths can therefore be optimized for different frequency bands and / or signal strengths are designed.
  • An incoming signal from the antenna 102 (ANT2) is routed via the output of the switch 203 to the input of the downstream bandpass filter 209 and forwarded after filtering via the output to the input of an optimized for the relevant frequency band to be processed, low-noise preamplifier 210.
  • the output of the preamplifier 210 is connected to the input of another low-noise preamplifier in function block 300.
  • the signal path for Incoming signals of the antenna 102, consisting of switch 203, filter 209 and the low-noise preamplifiers 210 and 309 is typically designed for and optimized for another frequency band than the signal paths for incoming signals of the antenna described above under a) and b) 101.
  • the outputs of the preamplifiers 302 and 309 form at this point two remaining signal paths for the antenna signals of the antennas 101 and 102.
  • the output of the preamplifier 302 is connected to the mixer stage 303 in function block 300, the output of the preamplifier 309 to the mixer stage 310.
  • the mixer stages 303 and 310 are each also connected to a common-use voltage-controlled high-frequency oscillator 311. Via the mixer stage 303 and the shared voltage-controlled high-frequency oscillator 311, an intermediate frequency signal of an incoming signal to the antenna 101 is formed at the output of the mixer stage 303, via the mixer stage 310 and the shared voltage-controlled high-frequency oscillator 311 at the output of the mixer stage 310 an intermediate frequency signal of formed at the antenna 102 incoming signal.
  • the jointly used voltage-controlled high-frequency oscillator 311, the modulator 307 and the transmission control unit 308 also serve to process transmission signals to the antennas 101 and 102 in the transmission mode of the arrangement.
  • the voltage-controlled high-frequency oscillator 311 is connected at a further output to an input of the modulator 307, which is controlled via the transmission control unit 308 likewise connected thereto.
  • the transmission signal generated in each case is forwarded via a switch connected to the modulator 307 to two alternative, subsequent signal paths which are suitable for the respective
  • a first output of the switch 306 is connected to the input of the power amplifier 304, a second output of the switch ters 306 is connected to the input of the power amplifier 305.
  • the output of the power amplifier 304 is connected to an input of the switch 201, the input of which is in turn connected to an input / output of the switch 103, to whose further input / output the antenna 101 (ANT1) is connected.
  • the antenna 101 is supplied in the transmission mode of the arrangement according to Figure 2 via the signal path switch 306, power amplifier 304, switch 201 and switch 103 via the voltage controlled high-frequency oscillator 311, the modulator 307 and the transmission control unit 308 generated transmission signal.
  • the output of the power amplifier 305 is connected to an input of the power amplifier 208 optimized for the corresponding frequency band, the input of which is in turn connected to an input of the changeover switch 207.
  • the switch 207 has 2 outputs, each connected to an input of the switches 202 and 203.
  • the antenna 102 is supplied in the transmission mode of the arrangement according to Figure 2 via the signal path c) power amplifier 305, power amplifier 208, switch 207 and switch 203 via the voltage controlled high-frequency oscillator 311, the modulator 307 and the transmission control unit 308 generated transmission signal.
  • the antenna 101 in the transmission mode of the arrangement according to FIG. 2 is also generated via the signal path d) power amplifier 305, power amplifier 208, changeover switch 207, changeover switch 202 and changeover switch 103 via the voltage-controlled high-frequency oscillator 311, the modulator 307 and the transmission control unit 308 Sending signal supplied.
  • the output signal of mixer stage 303 for frequency conversion of the signal of antenna 101 is connected to the input of bandpass filter 401 (antialiasing) in function block 400.
  • the signal is forwarded to the input of the analog-to-digital converter 403, via the output of which a digitized intermediate frequency signal of the antenna 101 is forwarded to the function block 500.
  • the output signal of the mixer stage 310 for frequency conversion of the signal of the antenna 102 is connected to the input of the bandpass filter 402 (antialiasing) in function block 400.
  • the signal is forwarded to the input of the analog-to-digital converter 404, via whose output a digitized intermediate frequency signal of the antenna 102 is also forwarded to the function block 500.
  • the digitized output signals of the analog-to-digital converters 403 and 403 are connected in function block 500 to the switching matrix 510, via the individual, but also mixtures of the antenna signals of the antennas 101 and 102 (for example, for antenna diversity) to the downstream channel filters (bandpasses) 511, 512 and 513 are forwarded.
  • the functional block 500 typically comprises a multiplicity n3 (see FIG. 1) of channel filters for splitting the received signals into corresponding frequency channels, of which only three are shown by way of example in FIG.
  • the output signals of the exemplary channel filters 511, 512 and 513 are forwarded to the switch matrix 520.
  • Frequency bands can optionally be combined in the switching matrix 520, for example to provide dual-band or multi-channel operation.
  • the processed in this way Intermediate frequency bands are forwarded to downstream demodulators 521, 522, 523 and 524.
  • the functional block 500 typically comprises a multiplicity n 4 (compare FIG. 1) of demodulators for the different demodulation methods required, of which only four are shown by way of example in FIG. This means that incoming signals can be processed in parallel at this point (demodulated in parallel signal paths) and the demodulators can be optimized and parameterized separately from one another for the respectively required demodulation methods.
  • the signals are demodulated into the frequency range of the base band.
  • the modulation or demodulation methods typically used in signal transmission include, for example, OOK (On / Off Keying), ASK (Amplitude Shift Keying), FSK (Frequency Shift Keying), GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying) and Further.
  • OOK On / Off Keying
  • ASK Amplitude Shift Keying
  • FSK Frequency Shift Keying
  • GFSK Gaussian Frequency Shift Keying
  • PSK Phase Shift Keying
  • the output signals of the switching matrix 610 are forwarded to the data filters (bandpass filters) 620, 621, 622, 623 and 624, where they undergo further baseband filtering.
  • the signals of the parallel signal paths are forwarded to corresponding recovery units 630, 631, 632, 633 and 634, which at their respective two outputs provide the respective data (data) and clock (clock) information for the respective signal paths in parallel put .
  • the function block 600 typically includes a multiplicity n 5 (see FIG. 1) of data filters and recovery units, of which only five are shown by way of example in FIG become.
  • the data and clock information is forwarded according to Figure 2 in function block 600 (baseband) to a further switching matrix 640 in which, for example, recovered clock information or data signals of any signal paths can be combined for subsequent processing. From the outputs of the switching matrix 640, the data and clock information are respectively assigned in pairs to the corresponding signal paths to subsequent protocol detection and synchronization units 650, 651, 652, 653, 654 and 655, which in turn process these signals in parallel.
  • the frame synchronization of the data packets of the respective received signal is executed, signals and interrupts, such as for the wake-up of the example in inactive state microprocessor prepared in function block 700, and Caching of the data (FIFO) is carried out in order to provide the output signals 670, 671, 672, 673, 674 and 675 for further processing according to FIG.
  • the embodiment according to FIG. 2 comprises a control unit 700, for example a microprocessor.
  • This control unit 700 controls the switches of the arrangement according to FIG. 2 with the aid of switching signals 703 (RX / TX for receive and transmit operation, A / B for channel or signal path switching).
  • control unit 700 provides a reprogrammable interface to the arrangement according to FIG. 2, via which this control unit can be configured.
  • An optional interface 702 is bidirectionally available for data exchange to and / or from the control unit 700.
  • the exemplary embodiment of a transmitting / receiving unit shown in FIG. 2 is also suitable for receiving complex data signals. nals, such as multichannel narrowband signals and spread spectrum signals. In this case, the bandwidth requirement for these two signal forms is similar and therefore no change in the antialiasing filters 401 and 402 or the sampling rates used in the analog-to-digital converters 403 and 404 is required.
  • the channel filters in the function block 500 for conditioning the signal in the intermediate frequency range can be embodied as digital filters, as are indicated below in FIG.
  • the function blocks 300, 400, 500, 600, and 700 comprising all respective individual components can advantageously be provided in a single integrated circuit, for example an ASIC, partial integrations of individual functional blocks, for example 300 and 400 or 500 and 600 also may be advantageous.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 2 provides an arrangement which makes available a wide variety of radio services in motor vehicles by exploiting maximum synergies of the components involved. Due to the adaptability of the arrangement to different requirements, for example by the switching matrices and switches, the best possible configuration in terms of performance can be achieved. Multi-channel and dual-band applications are combined as well in a single low-cost arrangement as antenna diversity.
  • each transmitting / receiving unit processes only a single signal path.
  • each transmitting / receiving unit processes only a single signal path.
  • only one, jointly used voltage-controlled high-frequency oscillator only the integration of a single oscillator coil is necessary. This eliminates a common in other solutions problem of unwanted coupling between two or more oscillator coils or caused by this coupling mood of individual oscillator coils.
  • a further advantage of the arrangement according to FIG. 2 is that an antenna input signal (antenna signal of the antenna 101) is conducted via two differently executed high-frequency processing paths (see the signal paths a) and b)) described above, wherein it is decided in the switch 301 which radio frequency signal is selected for further processing. This allows the two signal paths on different frequency bands and
  • the low-noise preamplifiers 205 and 210 used in the high-frequency reception paths RX1-B and RX-2 can optionally also be embodied as an integrated solution (for example ASIC) for external amplification in order to optimally adapt to the respectively expected reception signals (frequency range, Level, etc.). The same applies to the power amplifier 208 in the transmission path TX-B (see FIG. 2).
  • the use of switching matrices between the individual processing stages also allows a flexible interconnection of the signal paths. Individual receive signals can be split, for example, to supply these different demodulators and / or different data filters. In this way, the existing hardware components of the device can be used in flexible combinations for different constellations. For example, in a dormant vehicle other functions (for example, RKE, Tire Guard, Long Range applications) can be monitored than in the moving vehicle (for example, Tire Guard and PASE).
  • the implementation of a multiplicity of parallel-operating wake-up and frame synchronization units permits, in addition to the parallel processing of a plurality of input signals of the preceding function blocks, the parallel search for and the parallel reception of different protocol formats. For example, the readiness to receive signals according to the Tire Guard or RKE data protocol exists even if, for example, the reception of a PASE signal is currently being performed.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 3 shows a greatly simplified "minimal version" of the exemplary embodiment according to FIG 2.
  • the further processing of the digitized information in this exemplary embodiment is limited to one signal path for the two reception paths.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 3 in the four function blocks 100, 200, 300 In contrast to FIG. 2, the exemplary embodiment according to FIG. 3 in function block 500 comprises only two channel filters 511 and 512 and two demodulators 521 and 522 in addition to the two switching matrices 510 and 520.
  • FIG. 2 again comprises the two switching matrices 610 and 640, but only two data filters 620 and 621, two recovery units 630 and 631 as well as two protocol recognition and synchronization units 650 and
  • the exemplary embodiment according to FIG. 3 is designed for the reception of signals in two different frequency bands A and B, which are explained in greater detail below in FIG. Even this minimal embodiment of the embodiment of Figure 3 offers the following options.
  • FIG. 3 An exemplary embodiment is illustrated below, in which the general, minimal exemplary embodiment according to FIG. 3 is designed for a typical application of radio communication in comfort functions in motor vehicles.
  • the embodiment according to FIG. 3 is to receive signals modulated in band B FSK from long-range applications, antenna diversity also being to be supported for these long-range applications.
  • Band B FSK
  • In Volume A signals from RKE MuI- tandem transmitters, tire pressure sensors (Tire Guard), and PASE functions.
  • FIG. 4 shows an overview of the signals which are derived from the exemplary embodiment of a receiving unit according to FIG.
  • the signal of the long range applications has the protocol format 1 and transmits the incoming data at a data rate of 1 kbit / s.
  • the modulation of the data signal takes place via FSK (Frequency Shift Keying) and the frequency channels N1 and N2 in frequency band B designated below in FIG. 5b are used.
  • simultaneous antenna diversity is carried out for this signal of the long-range applications, that is to say the antennas ANT1 and ANT2, or 101 and 102 according to FIG. 3, are used in parallel.
  • the signal of the multichannel transmitters for RKE comprises according to FIG.
  • the protocol format 2 and transmits the incoming data at a data rate of 7.8 kbit / sec.
  • the modulation of the data signal takes place via FSK (Frequency Shift Keying) and the frequency channels M 1, M 2 and M 3, designated below in FIG. 5 a, are used in the frequency band A.
  • the signals are received via the antenna ANT1 (101 according to FIG. 3).
  • the signal for PASE functions according to FIG. 4 comprises the protocol format 3 and also transmits the incoming data at a data rate of 7.8 kbit / s.
  • the modulation of the data signal is via FSK (Frequency Shift Keying) and the frequency channels Ml or M3 in frequency band A denoted below in FIG. 5a are used.
  • the signals are received via the antenna ANT1 (101 according to FIG. 3).
  • the signal for the Tire Guard application comprises according to Figure 4, the protocol format 4 and transmits the incoming data at a data rate of 9.6 kbit / sec.
  • the modulation of the data signal takes place via FSK (Frequency Shift Keying) or ASK (Amplitude Shift Keying) and the frequency channel W1 in the frequency band A denoted below in FIG. 5a is used.
  • the signals are received via the antenna ANT1 (101 according to FIG. 3). Since, for reasons of compatibility with older systems, the signals are also to be processed by "standard" RKE transmitters, FIG. 4 also includes the protocol format 5.
  • the incoming data is transmitted at a data rate of 2 kbit / s Data signal takes place via ASK (amplitude shift keying) and the frequency channel W1 denoted below in FIG. 5a is used in the frequency band A.
  • the signals are received via the antenna ANT1 (101 according to FIG.
  • Figure 5a includes the frequency range of the band A with the channels Ml, M2, M3 and Wl.
  • the channels M1 at 433.59 MHz, M2 at 433.92 MHz and M3 at 434.25 MHz denote the channels of a multi-channel transmitter or receiver, here in the 433 MHz ISM band.
  • the channels Ml, M2 and M3 are so-called medium band channels, ie
  • FIG. 5a includes the channel W1 at 433.92 MHz, ie also in the 433 MHz ISM band.
  • the channel W1 is designed as a so-called wide band channel, ie as a channel with a large bandwidth, as is typical for tire monitoring systems.
  • the associated channel filter (cf. gur 3) is therefore typically designed with a bandwidth of about 300 kHz.
  • the representation according to FIG. 5b comprises the frequency range of the band B with the two channels N1 and N2 for long-range applications.
  • the two channels Nl and N2 are designed as narrow-band channels with a typical channel bandwidth of 12.5 kHz or 25 kHz. These two channels are at 868.1 MHz and 868.5 MHz, respectively, in the range of the 868 MHz ISM band.
  • the associated channel filters are therefore to be interpreted accordingly for these bandwidths.
  • Figures 6 and 7 show according to the embodiment of Figure 4 simplified representations of the function blocks 500 for the intermediate frequency and 600 for the baseband, that is, the corresponding signal paths after the analog-digital conversion (see Figure 2).
  • the exemplary embodiment for the two applications was Measured Figures 6 and 7 (Band A or Band B) with 4 channel filters, 5 demodulators, 6 data filtering and recovery units and 7 protocol synchronization units.
  • Figure 6 shows the configuration of these blocks for reception in band A
  • Figure 7 shows the configuration of these blocks for reception in band B.
  • FIG. 6 comprises 4 switching matrices S2, S3, S4 and S5 as well as 4 channel filters K1, K2, K3 and K4, 5 demodulators MOD1, MOD2, MOD3, MOD4 and MOD5, 6 data filter and recovery units D1, D2, D3, D4. D5 and D6 and 7 protocol synchronization units P1, P2, P3, P4, P5, P6 and P7.
  • the input signal of the antenna ANT1 is routed via the switching matrix S2 to respective inputs of the four downstream channel filters K1, K2, K3 and K4.
  • channel filter Kl is a band-pass filter for the medium-bandwidth signal Ml
  • channel filter K2 for the signal medium bandwidth M2 channel filter K3 for the signal M3 bandwidth and channel filter K4 designed for the signal of large bandwidth Wl.
  • the outputs of the 4 channel filters are connected to corresponding inputs of the following switching matrix S3.
  • the output of the channel filter Kl is connected to the input of the demodulator MODI
  • the output of the channel filter K2 is connected via the switching matrix S3 to the input of the demodulator M2
  • the output of the channel filter K3 is connected via the switching matrix S3 to the input of the Demodulator M3 connected
  • the output of the channel filter K4 is connected via the switching matrix S3 to the input of the demodulator M4 and the input of the demodulator M5.
  • the four demodulators MODI to MOD4 are designed as FSK (Frequency Shift Keying) demodulators, the
  • Demodulator M5 as ASK (Amplitude Shift Keying) demodulator.
  • the outputs of the 5 demodulators D1 to D5 are connected to corresponding inputs of the following switching matrix S4.
  • the output of the demodulator MODI is connected to the input of the data filtering and recovery unit Dl
  • the output of the demodulator M2 is connected via the switching matrix S4 to the input of the data filtering and recovery unit D2
  • the output of the demodulator M3 via the switching matrix S4 to the input of the data filtering and recovery unit D3
  • the output of the demodulator M4 is connected via the switching matrix S4 to the input of the data filtering and recovery unit D4 and the output of the demodulator M5 via the switching matrix S4 to the input of the data filtering and recovery unit D5 and the input of the data filter and recovery unit D6.
  • the data filtering and recovery units D1 to D3 are designed to process signals at a data rate of 7.8 kHz (multi-channel RKE, PASE), the data filter and recovery units D4 and D5 are for processing signals with a data rate of 9, 6 kHz (Tire Guard with FSK or ASK modulation) and the data filter and recovery unit D6 for processing signals at a data rate of 2 kHz (standard RKE). Furthermore, according to FIG. 6, the outputs of the 6 data-filtering and recovery units D1 to D6 are connected to corresponding inputs of the following switching matrix S5.
  • the output of the data filtering and recovery unit Dl is connected to the input of the protocol synchronization unit Pl and the input of the protocol synchronization unit P2, the output of the data filtering and recovery unit D2 is connected via the switching matrix S5 to the input of the protocol synchronization unit P3, the output of the data filtering and recovery unit D3 via the switching matrix S5 to the input of the protocol synchronization unit P4, the output of the data filtering and recovery unit D4 via the switching matrix S5 to the input of the protocol synchronization unit P5, the output of the data filtering and recovery unit D5 via the switching matrix S5 to the input of the protocol synchronization unit P6 and the output of the data filter and recovery unit D5 via the switching matrix S5 to the input of the protocol synchronization unit P7.
  • the protocol synchronization unit P1 is configured for processing data signals in accordance with data protocol 3 (PASE), the protocol synchronization units P2, P3 and P4 for processing data signals according to data protocol 2 (multi-channel RKE), the protocol synchronization units P5 and P6 for processing data signals according to data protocol 4 (FIG. Tire Guard) and the protocol synchronization unit P7 for processing data signals according to data protocol 5 (standard RKE).
  • data protocol 3 PASE
  • the protocol synchronization units P2, P3 and P4 for processing data signals according to data protocol 2 (multi-channel RKE)
  • the protocol synchronization units P5 and P6 for processing data signals according to data protocol 4 (FIG. Tire Guard)
  • the protocol synchronization unit P7 for processing data signals according to data protocol 5 (standard RKE).
  • the input signal of the antenna ANT1 is divided according to Figure 6 to the four channel filters Kl to K4.
  • the channel filters shown are to the required bandwidths (Ml, M2, M3 and Wl) for the services RKE multichannel, PASE, Tire Guard and RKE standard adapted.
  • the processing of these signals takes place in parallel.
  • the allocation and assignment of the signals to downstream processing units also takes place in parallel in the manner described above by means of the switching matrixes shown.
  • the information is further processed by means of FSK and ASK demodulators, whereby other types of demodulation are possible depending on the application, the demodulation in turn being carried out in parallel.
  • the subsequent switching matrix S4 forwards the signals to the corresponding data and clock recovery units.
  • the data and clock information thus obtained are in turn passed to the detection units for wake-up sequences and the frame synchronization by means of a switching matrix (S5), wherein the respective protocols underlying the data signals are taken into account. Again, this processing is done in parallel. Thereafter, all the data signals of the individual services are available in parallel, whereby both multi-channel applications as well as different channel bandwidths, modulations, data rates and protocol formats are taken into account in the manner described.
  • the illustrated receiving unit therefore exhibits a behavior such as 7 separate receivers, optimized for the respective signals designed and optimized accordingly.
  • far fewer functional blocks are required for the implementation than in the case of discrete receivers. This is especially true for the channel filtering, the signal processing is most complex in terms of the cost of implementation and power consumption.
  • the function blocks corresponding to FIG. 6 are (re) configured in accordance with FIG.
  • the input signal of the antenna ANTl is routed via the switching matrix S2 to the respective inputs of the channel filters Kl and K2.
  • the input signal of the ANT2 is routed via the switching matrix S2 to the respective inputs of the channel filters K3 and K4.
  • the channel filters Kl and K3 are each configured as a narrow-band bandpass filter for the channel Nl of the long range signal
  • the channel filters K2 and K4 each as a narrow-band bandpass filter for the channel N2 of the long range signal.
  • the outputs of the 4 channel filters K1 to K4 are connected to corresponding inputs of the following switching matrix S3.
  • the output of the channel filter Kl is connected to the input of the demodulator MODI
  • the output of the channel filter K2 is connected via the switching matrix S3 to the input of the demodulator MOD2
  • the output of the channel filter K3 is connected via the switching matrix S3 to the input of the demodulator MOD2
  • the output of the channel filter K3 to the input of the demodulator MOD3 and the output of the channel filter K4 to the input of the demodulator MOD4.
  • the demodulator M5 previously used as a demodulator for the ASK modulated according to Figure 6 M5 is not used in the configuration for the long-range applications.
  • the four demodulators MODI to MOD4 are in turn designed as FSK (Frequency Shift Keying) demodulators.
  • the outputs of the 4 demodulators D1 to D4 are connected to corresponding inputs of the following switching matrix S4.
  • the output of the demodulator MODI is connected to the input of the data filter and recovery unit Dl, the output of the demodulator MOD2 to the input of the data filter and recovery unit D2, the output of the demodulator MOD3 to the input of the data filter and Recovery unit D3 and the output of the demodulator MOD4 with the input of the data filter and recovery unit D4.
  • the data filter and recovery units Dl to D4 each process signals at a data rate of 1 kHz (same receive signal from long range applications via both antennas ANT1 and ANT2, ie simultaneous antenna diversity).
  • the data filtering and recovery units D5 and D6 are not used in the configuration for Band B, Long Range Services.
  • the outputs of the 4 data filter and recovery units D1 to D4 are connected to corresponding inputs of the following switching matrix S5.
  • This switching matrix S5 connects the output of the data filter and recovery unit D1 to the input of the protocol synchronization unit P2, the output of the data filter and recovery unit D2 is connected via the switching matrix S5 to the input of the protocol synchronization unit P3, the output of the data filter and recovery unit Recovery unit D3 via the switching matrix S5 with the input of the protocol synchronization unit P4 and the output of the data filtering and recovery unit D4 via the switching matrix S5 with the input of the protocol synchronization unit P5.
  • the protocol synchronization units Pl, P6 and P7 are not used in the configuration for Band B, Long Range Services. All of the four protocol synchronization units P2, P3, P4 and P5 are configured to process the data protocol 1 for long range services.
  • the two antennas ANT1 and ANT2 each feed two channel filters which are set (configured) to the two channels N1 and N2.
  • the subsequent processing blocks are identically configured in terms of modulation, data rate and protocol.
  • antenna diversity is carried out for a two-channel data signal, the embodiment always being ready to receive for each of the antennas and each channel (parallel processing).
  • the channel filters used in the intermediate frequency function blocks are of a special embodiment, which provides a simple and rapid adaptation or configuration to the characteristics For example, allow the bandwidth of each processed signal path.
  • the channel filters are designed as digital, complex channel filters according to FIG. FIG. 8 includes, by way of example, 3 complex channel filters 511, 512 and 513, which are connected downstream of the switching matrix 510 (cf. FIG. 2).
  • Each of the three complex digital channel filters 511, 512 and 513 comprises, according to FIG. 8, a complex numerical oscillator 5111, 5121 and 5131 (NCO - Numerical Controlled Oscillator).
  • each of the three channel filters each comprises a multiplier 5112, 5122 and 5132, respectively a low-pass filter 5113, 5123 and 5133 and a respective arrangement for decimation (sub-sampling) 5114, 5124 or 5134.
  • a sampled intermediate frequency signal is transmitted via the Switching matrix 510 passed to a multiplier 5112, 5122 and 5132 and mixed there with the complex signals of a complex numerical oscillator 5111, 5121 and 5131, respectively.
  • the resulting complex signal is in each case forwarded to a low-pass filter 5113, 5123 or 5133, respectively, and the correspondingly filtered signal is respectively made available to an arrangement for decimation (sub-sampling) 5114, 5124 and 5134.
  • an intermediate frequency signal is mixed into the baseband, which is made available to the subsequent processing units according to FIG.
  • the complex numerical oscillators 5111, 5121 and 5131 are set or configured according to the applied signals in such a way that the desired channel is shifted into the baseband.
  • the resulting signal is subsequently filtered by a respective low-pass filter 5113, 5123 and 5133, respectively, which is set according to the channel bandwidth of the processed channel.
  • a decimation ie a sub-sampling, takes place executed, whereby the clock rate of the subsequent signal processing is reduced accordingly.
  • the digital channel filters 511, 512 and 513 according to FIG. 8 for example parallel signal processing (multi-channel reception, processing of different bandwidths for different standard and long-range applications, parallel processing of several antenna signals) according to the exemplary embodiment in FIG - (the digital channel filters according to FIG. 2 have the same reference numerals for reference as those used in FIG. 8).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

Sende-/Empfangseinheit für ein Kraftfahrzeug zur drahtlosen Kommunikation mit mindestens einer peripheren Einheit mit einer Empfangseinheit zum parallelen Empfang von mehreren Funksignalen für Standardanwendungen und für Long-Range- Anwendungen, die von der peripheren Einheit auf unterschiedlichen Frequenzen und in unterschiedlichen Kanälen für die Standardanwendungen und die Long-Range-Anwendungen ausgesendet werden; mit mindestens einer Antenne für die Empfangseinheit; und mit mehreren parallelen Signalpfaden zur gleichzeitigen parallelen Auswertung von unterschiedlichen Signalen der Empfangseinheit.

Description

Beschreibung
Empfangseinheit zur drahtlosen Kommunikation mit einer peripheren Einheit
Die Erfindung betrifft eine Empfangseinheit zur drahtlosen Kommunikation mit mindestens einer peripheren Einheit.
Insbesondere in Kraftfahrzeugen wird bereits heute eine Viel- zahl von Funktionen über Fernsteuerungen ausgelöst oder gesteuert. Üblicherweise wird dafür eine Funkstrecke in lizenzfreien Frequenzbändern für die Übertragung vom und zum Kraftfahrzeug genutzt. Für den Fahrzeugzugang und beispielsweise auch den Motorstart sind dies sogenannte „Remote Keyless Entry" Systeme (kurz: RKE-Systeme) , wie sie zum Beispiel zur Funkzentralverriegelung verwendet werden. RKE-Systeme sind, inzwischen die Standardlösung nicht nur für komfortables Ver- und Entriegeln eines Fahrzeuges, sondern auch für weitere Komfortfunkti onen. Dies erfolgt mittels einer meist in einem Fahrzeugschlüssel integrierten Funksteuerung, die darüber hinaus dazu verwendet wird, dass neben dem Ver- und Entriegeln der Türen und des Kofferraums auch der Diebstahlschutz sowie die Wegfahrsρerre entsprechend aktiviert oder deaktiviert werden.
Weitere Funktionen, wie beispielsweise komfortables Öffnen und Schließen von Fenstern, Sonnendächern, Schiebetüren oder Heckklappen können ebenso mitintegriert sein. Eine weitere Komfortfunktion und Sicherheitsfunktion ist die Aktivierung der Vorfeldbeleuchtung des Fahrzeuges. Für zusätzliche Sicherheit sorgt ein im Schlüssel integrierter sogenannter Notfall-Knopf, der auf Druck einen akustischen und visuellen A- larm am Fahrzeug auslöst.
Solche PKE Systeme arbeiten dabei je nach Anforderungen mit uni- oder bidirektionaler Kommunikation im Bereich von weltweit", freigegebenen ISM-Frequenzen. Weitere Merkmale sind zum Beispiel eine gesicherte Datenübertragung mit optional erhöh- ter Sicherheit durch ein Challenge-Response-Authentifi- zierungsverfahren (bidirektional) sowie ein niedriger Energieverbrauch, Zudem lassen weitergehende Anwendungen eine Personalisierung der Funktionen eines RKE-Systems auf ausge- wählte Personen zu. Die Reichweite solcher RKE Systeme be- trägt üblicherweise bis zu 100 m.
Ein weiteres auf Funkkommunikation basierendes System ist das so genannte PASE-System. PASE steht dabei für PAsive Start and Entry und beschreibt eine schlüsselloses Zugangs- und
Startsystem, Bei diesem Schlüssellosen Fahrzeugzugangssystem muss der Fahrer lediglich einen Identifikationsgeber (ID) mit sich führen und erhält durch einfaches Berühren des Türgriffes Zugang zum Fahrzeug. Sobald sich der Fahrer im Innern des Fahrzeuges befindet, kann der Motor durch Knopfdruck gestartet werden.
Verläset der Fahrer das Fahrzeug, so verriegelt das PASE- System das Fahrzeug entweder automatisch oder auf Knopfdruck, Der Identifikationsausweis des Fahrers ersetzt, herkömmliche mechanische oder funkgesteuerte Schlüssel und soll maximalen Komfort und einfachste Handhabung für den Fahrer bieten. Auch hier besteht wiederum die Möglichkeit der Personalisierung auf ausgewählte Personen und es wird üblicherweise eine mehr- kanalige bidirektionale Datenübertragung eingesetzt, die e- benfalls drahtlos und verschlüsselt, zum Beispiel im Bereich von weltweit freigegebenen ISM-Frequenzen erfolgt.
Daneben etablieren sich im Bereich von Kraftfahrzeugen heute auch noch Systeme mit weiteren Funktionen wie zum Beispiel die Übermittlung von Zustandsinformationen. Solche Systeme wirken im Allgemeinen über größere Reichweiten, üblicherweise mehrere 100 m. Beispiele dafür sind der sogenannte Telestart, d. h. ein Motorstart aus größeren Entfernungen, oder die Fernbedienung einer Ξtandheizung, einer Klima-Automatik und so weiter. Weitere Beispiele für den Einsatz von Funkstrecken mit größeren Reichweiten als denjenigen bei den beschriebenen RKE- und PASE-Systeme betreffen aus größerer Entfernung ab- rufbare Statusinformationen zum Kraftfahrzeug, wie etwa der aktuelle Schließzustand, die aktuelle Innenraumtemperatur und Ergebnisse technischer Systemüberprüfungen (Technik-Check) . Auch eine Übertragung von Alarmmeldungen ist über eine größe- re Entfernung wünschenswert.
Alle Funktionen, die eine drahtlose Datenübertragung über größere Entfernungen erfordern, werden auch unter dem Oberbegriff „Long-Range-Anwendungen" zusammengefasst . Ein Ziel für Long-Range-Anwendungen ist es, die Datenübertragung beziehungsweise Kommunikation über Entfernungen von mindestens 600 m zur Verfügung zu stellen. Bereits heute verfügbare Anordnungen für Long-Range-Anwendungen sind dabei bisher überwiegend "isolierte" Anordnungen, die aus verschiedenen Grün- den eine separate Kontrolleinheit mit entsprechender Identifikation (ID) und ein separates Steuergerät im Kraftfahrzeug aufweisen .
Um den Bedienkomfort für den Benutzer zu verbessern besteht ein hohes Interesse daran, die Funkkommunikation bei RKE, PA- SE und Long-Range-Anwendungen in nur einem einzigen System zu realisieren. Für den Benutzer bedeutet dies, dass er nur eine peripheren Einheit (z. B. mobiles Bediengerät, Fernbedienung) verwenden und mit sich führen muss, mit der er alle gewünsch- ten Funktionen steuern kann. Gleichzeitig ist es im Hinblick auf die Kosten günstig, dass insbesondere fahrzeugseitig nur ein einziges Steuergerät mit zugehöriger Empfangseinheit verbaut werden muss, das die Steuerung aller genannten Funktionen durchführt .
Wünschenswert ist auch, dass das fahrzeugseitige Steuergerät auch zur Kontrolle und Überprüfung des Reifendrucks ausgebildet ist, wobei die periphere Einheit dann ein Reifendrucksensor ist. Anordnungen zur Kontrolle des Reifendrucks sind bei- spielsweise unter den Bezeichnungen „Tire Guard" oder „TPMS (Tire Pressure Monitoring System)" bekannt. Dabei ist Tire Guard ein so genanntes direktes Reifendruckkontrollsystem, bei dem durch Batterien gespeiste, an den Rädern angebrachte Sensoren den Reifendruck fortlaufend messen. Die codierte Information über den aktuellen Reifendruck wird dabei als ein Hochfrequenzsignal an einen Empfänger übertragen und die entsprechenden Daten werden von einer speziellen Software in ei- nem Steuergerät ausgewertet und im Armaturenbrett angezeigt. Dabei arbeiten die an den Rädern des Kraftfahrzeugs angebrachten Sensoren ebenfalls in lizenzfreien Frequenzbändern (üblicherweise bei 315 MHz und 433, 92 MHz) und damit auch in den von RKE und PASE Anordnungen genutzten Frequenzbereichen.
Herkömmliche RKE-, PASE- und TPMS-Anordnungen (Standard) nutzen üblicherweise andere Frequenzbänder, als diejenigen, die für Long-Range-Anordnungen eingesetzt werden. Darüber hinaus ist die zulässige Sendeleistung bei Long-Range-Anwendungen höher (und auf Grund der höheren erwünschten Reichweite auch notwendig), als dies bei Standardanwendungen (zum Beispiel RKE, PASE, TPMS) der Fall ist. Daher lassen sich die Standardanwendungen auf wünschenswerte Weise technisch auch kostengünstiger realisieren als die beschriebenen Long-Range- Anwendungen.
Betreffend die Modulation der übertragenen Signale zielen Long-Range-Anwendungen auf Schmalbandigkeit ab, wie dies zum Beispiel beim ARIB Standard (ARIB STD-T67) für Japan der Fall ist, oder es werden Spread-Spectrum-Übertragungsverfahren eingesetzt, wie zum Beispiel in den USA. Die dabei eingesetzten Modulationen umfassen ASK (Amplitude Shift Keying) und FSK (Frequency Shift Keying) bei schmalbandigen Ausführungsformen beziehungsweise Direct Sequence Spread Spectrum (PSK - Phase Shift Keying) oder Frequency Hopping
(FSK, OOK = On/Off Keying) . Demgegenüber beschränken sich typische RKE- und PASE-Anordnungen, Tire Guard oder TPMS auf Amplitude Shift Keying (ASK) und Frequency Shift Keying (FSK) mit großem Hub.
Ein weiterer Unterschied zwischen Standardanwendungen und Long-Range-Anwendungen besteht in der typischerweise verwendeten Datenübertragungsrate. Dabei werden bei Long-Range- Anwendungen niedrige Datenübertragungsraten eingesetzt, um eine möglichst hohe Empfindlichkeit zu erreichen. Die Datenübertragungsrate für Long-Range-Anwendungen liegt beispielsweise bei etwa lkbit/sec. Demgegenüber werden bei Standardan- Wendungen, wie RKE, PASE und TPMS oder Tire Guard höhere Datenübertragungsraten angewendet, die beispielsweise bei etwa 5 kbit/sec bis 10 kbit/sec liegen.
Weiterhin müssen Long-Range-Anwendungen in einigen Anwen- dungsfällen kompatibel sein zur Nutzung geringer Kanalbandbreiten für Sende- und Empfangssignal, wie dies gemäß der verfügbaren Frequenzbänder und der zugehörigen Normen in einigen Regionen der Fall ist. Diese Kanalbandbreiten betragen dabei typischerweise 12,5 kHz für Korea, 12,5 kHz und 25 kHz für Japan und 25 kHz für Europa. Weiterhin müssen Long-Range- Anwendungen in einigen Fällen kompatibel sein zu Übertragungsvorschriften für die Spread-Spectrum-Signalübertragung, wie dies zum Beispiel für die USA zutrifft. In diesem Fall beträgt die nutzbare Bandbreite typischerweise 600 kHz, wo- durch sich gänzlich andere Anforderungen an die Realisierung von Sender-Empfänger-Einheiten und zugehörigen Antennen für Long-Range-Anwendungen ergeben. Im Falle von RKE- und PASE- sowie der Tire-Guard-Anwendungen sind Bandbreiten von 50 kHz bis 300 kHz für die Signalübertragung üblich und stellen da- her wiederum anders geartete Anforderungen an die technische Realisierung als bei Long-Range-Anwendungen.
Weitere deutliche Unterschiede zwischen den Anordnungen für herkömmliche Standardanwendungen und denen für Long-Range- Anwendungen bestehen in der geforderten Empfindlichkeit der Empfangseinheiten. Die für Long-Range-Anwendungen geforderte Empfindlichkeit liegt dabei im Bereich von kleiner -115 dBm, während die für RKE-, PASE- sowie Tire-Guard-Anordnungen erforderliche Empfindlichkeit der Empfangseinheiten beispiels- weise bei etwa -105 dBm liegt. Im Falle der Long-Range- Anwendungen beziehungsweise der dort eingesetzten Empfängereinheiten erfordert diese Anforderung spezielle schaltungstechnische Maßnahmen wie etwa besonders rauscharme Vorver- stärker. Dies erhöht die Komplexität der Anordnungen und führt zu höheren Kosten.
Außerdem werden bei Long-Range-Anwendungen einerseits und Standardanwendungen andererseits auch unterschiedliche Anforderungen an die Sendeleistung gestellt. Die Sender-Einheit für Long-Range-Anwendungen muss dabei für Sendeleistungen von mindestens +14 dBm ausgelegt sein, während die Sendeleistungen bei RKE, PASE sowie Tire Guard üblicherweise deutlich we- niger als die zulässigen +10 dBm betragen (nämlich typischerweise -2OdBm) .
Noch weitere deutliche Unterschiede zwischen den Anordnungen für herkömmliche Standardanwendungen und denen für Long- Range-Anwendungen ergeben sich aus den Anforderungen an die verwendeten Sende- und Empfangsantennen, wobei wiederum die Anforderungen im Bereich der Long-Range-Anwendungen deutlich höher sind als bei RKE, PASE und Tire Guard. Dies führt dazu, dass bei Long-Range-Anwendungen häufig Antennen-Diversity Verwendung findet. Antennen-Diversity bezeichnet Verfahren und Anlagen, bei denen mehrere Antennen für ein Empfangssignal verwendet werden, um Interferenz-Effekte bei der Funkübertragung zu reduzieren. Dies ist besonders bei mobilen Funkanlagen über größere Entfernungen, wie im Fall von Long- Range-Anwendungen, notwendig. Werden nun zum Beispiel mehrere Antennen als Empfangsantennen genutzt, so ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass sich mindestens eine der Antennen an einer Stelle befindet, die nicht von einer Signalauslöschung betroffen ist. Entsprechend ist in der Empfangseinheit eine Funktion erforderlich, die erkennt, welche der Antennen gerade das beste Signal empfängt und dann deren Signal verwendet.
Eine Integration von Standardanordnungen wie beispielsweise RKE, PASE, Tire Guard beziehungsweise TPMS Anordnungen sowie der Long-Range-Anwendungen in ein System ist aus verschiedenen Gründen wünschenswert. Aus Sicht des Benutzers bedeutet dies beispielsweise, dass er nur eine z. B. als mobiles Bediengerät ausgestaltete peripheren Einheit mit sich führen muss, mit der er alle genannten Funktionen steuern kann. Andererseits ist es zum Beispiel im Hinblick auf die Kosten wünschenswert, fahrzeugseitig nur ein einziges Steuergerät vorzusehen, das die fahrzeugseitige Funkkommunikation und Steuerabläufe zu den genannten Funktionen durchführt.
Jedoch sind dabei unterschiedliche teils gegensätzliche Anforderungen insbesondere an die fahrzeugseitige Empfangseinheit zu erfüllen. Diese unterschiedlichen Anforderungen betreffen beispielsweise das jeweils verwendete Frequenzband, das Modulationsverfahren, die Datenübertragungsrate, die notwendige Bandbreite, die Empfindlichkeit der Empfangseinheit, die erforderliche Sendeleistung und die jeweilige Antennencharakteristik für das Senden und Empfangen der entsprechen- den Signale.
Es ist bekannt, eine Empfangseinheit, die diese unterschiedlichen Anforderungen erfüllt, in ein einzelnes Steuergerät zu integrieren. Ein solches Steuergerät umfasst mindestens eine Empfangseinheit zum Empfang von Funksignalen für Standardanwendungen und mindestens eine Empfangseinheit zum Empfang von Funksignalen für Long-Range-Anwendungen, die von einer peripheren Einheit auf unterschiedlichen Frequenzen für die Standardanwendungen und die Long-Range-Anwendungen ausgesendet werden.
Weiterhin umfasst ein solches Steuergerät mindestens einer Antenne für jeweils eine oder mehrere Empfangseinheiten und eine Kontrolleinheit zur Steuerung der beiden Empfangseinhei- ten sowie zur Auswertung von Signalen von den beiden Empfangseinheiten. Die Vorteile eines solchen Steuergeräts ergeben sich unter anderem aus der flexiblen Skalierbarkeit und einer gemeinsamen Nutzung von mehreren Antennen für Multi- bandbetrieb und Antennen-Diversity .
Aus den geschilderten Unterschieden in den Anforderungen an Sende-/Empfängereinheiten für Standardanwendungen wie RKE, PASE und Tire Guard gegenüber Long-Range-Anwendungen lässt sich ableiten, dass bei der Realisierung der Funkübertragung in Standardanwendungen die wünschenswerte kostengünstige Umsetzung der Anforderung im Vordergrund steht, während im FaI- Ie von Sende-/Empfängereinheiten für Long-Range-Anwendungen eine leistungsorientierte Auslegung erforderlich ist. Dies stellt eine grundsätzliche Problematik bei einer möglichst flexiblen und kostengünstigen Integration von Long-Range- Anwendungen und Standardanwendungen in eine einzige drahtlose Kontrolleinheit und eine einzige zugehörige Empfangseinheit dar .
Darüber hinaus besteht bei einer solchen Integration die Anforderung nach möglichst hoher Skalierbarkeit. Herkömmliche Basisausstattungen von Kraftfahrzeugen umfassen im Allgemeinen keine Funktionen im Bereich von Long-Range- Anwendungen, es ist jedoch wünschenswert, dass solche Basisausstattungen möglichst einfach und kostengünstig aufrüstbar beziehungsweise nachrüstbar sind, um dem Benutzer weiterhin nur eine einzige Bedieneinheit zur drahtlosen Steuerung des Kraftfahrzeuges zur Verfügung stellen zu können.
Bei bekannten, integrierten Lösungen werden zum Beispiel für Funktionen der Long-Range-Anwendungen und der Stan- dardanwendungen oft die gleichen Frequenzbänder zur Signalübertragung genutzt. Die für Long-Range-Anwendungen notwendigen Sendeleistungen können daher nicht umgesetzt werden. Der Lösungsweg besteht in diesen Fällen darin, dass die vorhandenen Sender-Empfänger-Einheiten der Standardanwendungen ledig- lieh auf höhere Empfindlichkeiten in der Empfangseinheit hin optimiert werden. Die erzielbaren Reichweiten für solche Long-Range-Anwendungen liegen dabei typischerweise bei weniger als 100 m, wohingegen es wünschenswert ist, Reichweiten von mindestens 600 m zu erzielen.
Andere bekannte Anordnungen, die Standardanwendungen und Long-Range-Anwendungen integrieren, setzen dazu unterschiedliche Frequenzbänder für die beiden Gruppen von Diensten ein. Dabei wird die Sender-Empfänger-Einheit im fahrzeugseitigen Steuergerät bezüglich der Leistungsfähigkeit (Sendeleistung etc.) für Long-Range-Anwendungen ausgelegt und bei beiden Frequenzbändern genutzt. Dieser auch „Dual Band" Betrieb ge- nannte Lösungsansatz hat jedoch zur Folge, dass weit reichende Kompromisse hinsichtlich der Hochfrequenzeigenschaften o- der Anpassungen oder Umschaltungen vorgenommen werden müssen. Solche Kompromisse wirken sich vor allem auf die gewünschte Leistungsfähigkeit der integrierten Long-Range-Anwendungen negativ aus. Weiterhin wirken sich die Randbedingungen eines „Dual-Band-Betriebs" von drahtlosen Funkfernsteuerungen auch negativ auf die oben erwähnte erwünschte Skalierbarkeit solcher Anordnungen aus .
Diese und andere Lösungen nach dem Stand der Technik basieren auf Empfangseinheiten, die jeweils nur einen Signalpfad verarbeiten können, zum Beispiel einen für Standardanwendungen und einen für Long Range Anwendungen. Nachteilig wirkt sich dabei die Art der Verarbeitung durch eine nachgeschaltete Signalverarbeitungseinheit aus. In einer solchen Signalverarbeitungseinheit muss zum Beispiel eine Adaptierung auf unterschiedliche Signaleigenschaften (zum Beispiel Standardanwendungen versus Long-Range-Anwendungen) durchgeführt werden, wobei solche mehreren Signalpfade beispielsweise durch Zeit- Multiplex-Verfahren verarbeitet werden.
Dabei ergeben sich nachteilige Kompromisse, wie zum Beispiel die Empfangsverfügbarkeit, da eine solche Empfangseinheit während des Empfangs für einen Dienst oder Kanal andere Dienste oder Kanäle einer mehrkanaligen Empfangseinheit nicht bedienen kann. Um einen solchen Nachteil zumindest zu einem gewissen Teil zu reduzieren ist es dabei notwendig, ein sehr schnelles, technisch aufwendiges Abfragen mehrerer Kanäle (Fast Polling) mit sehr geringen oder keinen Auszeiten zu re- alisieren.
Trotzdem besteht in einer solchen Ausführungsform einer Empfangseinheit eine gewisse zu tolerierende Wahrscheinlichkeit, dass auf Grund des sequentiellen beziehungsweise zyklischen Abfragens der Eingangssignale Datenpakete (Frames) eines gerade nicht verarbeiteten Signals verpasst und nicht verarbeitet werden. Wird ein Signal oder werden verschiedene Signale auf mehr als einem physikalischen Kanal erwartet, wie dies bei den oben beschriebenen Standard- und Long Range Anwendungen der Fall ist, so muss eine herkömmliche Empfangseinheit mit einem Signalpfad nicht nur zwischen den physikalischen Kanälen wechseln, sondern im Allgemeinen auch entsprechend der physikalischen Eigenschaften der zu empfangenen Signale umkonfiguriert werden.
Als physikalischer Kanal wird in diesem Zusammenhang nicht nur ein Signalverarbeitungskanal mit einem Unterschied in der Frequenz, sondern auch in der Modulation, der Datenrate oder der Frame Synchronisation verstanden. Wird auf einem der Kanäle ein entsprechendes Signal empfangen, so bleibt die Empfangseinheit (Transceiver) bis zum Ende der entsprechenden Signalübertragung auf diesem Kanal. Rührt dabei das Signal von einem Multikanal-Sender her, so wechselt die Empfangseinheit zusätzlich den Kanal entsprechend der bekannten Kanal- Sequenz .
Sucht oder empfängt eine Empfangseinheit zum Beispiel ein Multikanal-RKE-Signal auf einem Kanal, so ist der Empfang von anderen Multikanal-Signalen auf anderen Kanälen zu diesem Zeitpunkt nicht möglich. Wenn andererseits die Empfängereinheit beispielsweise ein Tire Guard Signal mit FSK (Frequency Shift Keying) Modulation auf einem Kanal empfängt, kann ein zu diesem Zeitpunkt auf demselben Kanal eintreffendes RKE
Signal mit ASK (Amplitude Shift Keying) Modulation nicht erkannt werden, selbst wenn der Empfangspegel des RKE Signals größer ist. Die momentan mit der die Einstellung für FSK De- modulation ausgeführte Signalverarbeitung der Empfangseinheit ergibt für die ASK Modulation des RKE Signals kein sinnvolles und auswertbares Datensignal. Weiterhin kann eine Empfangseinheit durch Unterbrechungen des Empfangs von Multikanal- Signalen aufgrund von Störungen oder durch Signale eines an- deren Multikanal-Senders die Synchronisation auf die Kanalwechsel-Reihenfolge verlieren. Dadurch kann es zu unerwünschten Fehlfunktionen kommen (Befehl oder Aktion wird nicht ausgeführt) .
Weiterhin führt ein solches Verfahren nach dem Stand der Technik zur Notwendigkeit einer speziellen Auslegung der verwendeten Protokolle für die Datenverarbeitung, die in einem Overhead (Zuschlag) von Informationen beziehungsweise Daten- bits resultiert und somit zu einer unerwünschten Verlängerung des Protokolls und damit notwendiger Anpassung der Datenrate führt. Ein weiterer Kompromiss bei Empfangseinheiten mit nur einem Signalpfad besteht darin, dass ein in der Datensignal- verarbeitungseinheit ausgeführtes Datenfilter üblicherweise auf die höchste der zu empfangenden Datenübertragungsraten ausgelegt werden muss. Diese beträgt zum Beispiel für RKE, PASE und TPMS oder Tire Guard etwa 5 kbit/sec bis 10 kbit/sec, für Long-Range-Anwendungen hingegen nur 1 kbit/sec bis 2 kbit/sec, wodurch sich die Empfangsleistung durch ein entsprechend ausgelegtes, für alle Datenübertragungsraten eingesetztes Datenfilter für Teile der Signale verringert.
Ein weiters allgemeines Problem bei Empfangseinheiten oder Transceivern in Kraftfahrzeug ist der Ruhestrom bei abge- stelltem Fahrzeug, der so gering als möglich gehalten werden muss. Für die Funktionen von RKE, Tire Guard und die Long Range Anwendungen muss die Empfangsbereitschaft jedoch auch bei ruhendem Fahrzeug gegebenen sein. Um den damit verbundenen Ruhestrom gering zu halten, wird der Transceiver übli- cherweise zyklisch ein- und ausgeschaltet (Polling) , um nach gültigen Signalen zu suchen.
Der Ruhestrom ergibt sich dabei als Mittelwert aus den zyklischen An- und Aus-Phasen der Empfangseinheit. Setzt man die Periodendauer des Polling-Zyklus als gegeben voraus, so wird der Ruhestrom im Wesentlichen durch den von der Empfangseinheit während der An-Phase benötigten Strom und der Dauer dieser An-Phase bestimmt. Verschärft wird dieses Problem da- durch, dass bei den beschriebenen Anforderungen eine Überwachung mehrerer sequentiell abzufragender Kanäle, unterschiedlicher Funktionen (und damit Signale mit im Allgemeinen unterschiedlichen Datenraten, Modulationen und Protokoll- Strukturen) und mehrerer Antennen erfolgen muss.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Empfangseinheit beziehungsweise einen Transceiver mit mindestens zwei Signalpfaden zur drahtlosen Kommunikation mit mindestens ei- ner peripheren Einheit für unterschiedliche Standardanwendungen und/oder Long-Range-Anwendungen anzugeben, bei denen die unterschiedlichen Anforderungen weitgehend erfüllt werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Empfangseinheit gemäß An- spruch 1. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Empfangseinheit für ein Kraftfahrzeug mit mindestens zwei Signalpfaden zum parallelen Empfang von unterschiedlichen Datensignalen.
Ein Beispiel einer derartigen Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem zur drahtlosen Kommunikation mit mindestens einer peripheren Einheit umfasst eine ersten Schaltein- heit, die eine erste Anzahl Eingänge und eine zweite Anzahl
Ausgänge aufweist, eine zweiten Schalteinheit, die die zweite Anzahl Eingänge und eine dritte Anzahl Ausgänge aufweist, einer dritten Schalteinheit, die die dritte Anzahl Eingänge und eine vierte Anzahl Ausgänge aufweist, und einer vierten Schalteinheit, die die vierte Anzahl Eingänge und eine fünfte Anzahl Ausgänge aufweist. Jede dieser Schalteinheitein ist dazu ausgebildet, je einen ihrer Eingänge mit zumindest einem ihrer Ausgänge zu verbinden. Den Eingängen der ersten Schalteinheit sind Zwischenfrequenzsignale zugeführt. Des Weiteren sind zwischen der ersten und der zweiten Schalteinheit Kanalfilter, zwischen der zweiten und der dritten Schalteinheit Demodulatoren, zwischen der dritten und der vierten Schalteinheit Einrichtungen zur Datensignal- und Taktrückgewinnung angeordnet, wobei das Datensignal aufeinanderfolgende Frames aufweist. Der vierten Schalteinheit sind Einrichtungen zur Frame-Synchronisation nachgeschalten sind, welche wiederum Ausgangsdatensignale zur weiteren Datenverarbeitung zur Ver- fügung stellen.
Darüber hinaus kann die Empfangseinheit eine fünfte Schalteinheit umfassen, die eine fünfte Anzahl Eingänge und die zweite Anzahl Ausgänge aufweist, wobei die Eingänge der fünf- ten Schalteinheit mit zumindest einer Antenne zum Empfang von Antennensignalen verbunden sind. Zwischen der fünften Schalteinheit und der zweiten Schalteinheit ist eine zumindest einen Mischer zum Mischen der Antennensignale in einen Zwischenfrequenzbereich umfassende Hochfrequenz-Einheit und zu- mindest ein Analog-Digital-Wandler zum Digitalisieren der Antennensignale im Zwischenfrequenzbereich angeordnet.
Es werden dadurch mindestens zwei Signalpfade in einer einzelnen integrierten Schaltung zur Verfügung stellt. Die min- destens zwei Signalpfade der Empfangseinheit können beispielsweise für einen Dual-Band Betrieb geschaltet werden. Weiterhin können die Signalpfade der Hochfrequenzempfangssignale parallel betrieben werden, zum Beispiel für Antennen Di- versity. Unter den gegebenen Randbedingungen werden Synergie- effekte erzielt, die sich aus einer Realisierung einer Empfangseinheit mit mindestens zwei Signalpfaden ergeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläu- tert, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:
Figur 1 in einem Blockschaltbild die Struktur eines Ausführungsbeispiels mit vielfachen Signalpfaden und viel- fachen Antennen;
Figur 2 in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel mit vielfachen Signalpfaden und mit einer geschalteten exklusiven und einer wechselseitig oder parallel genutzten, geschalteten, gemeinsamen Antenne;
Figur 3 in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel mit zwei Signalpfaden und mit einer geschalteten exklusiven und einer wechselseitig oder parallel genutzten, geschalteten, gemeinsamen Antenne;
Figur 4 in einer Tabelle beispielhafte Funktionen des Aus- führungsbeispiels gemäß Figur 3;
Figur 5 in Fig. 5a in einem Diagramm die Kanäle in einem
Band A des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 3 und in Fig. 5b in einem Diagramm die Kanäle in einem weite- ren Band B des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 3;
Figur 6 in einem Blockschaltbild die Struktur eines Ausführungsbeispiels mit den Kanälen des Bandes A;
Figur 7 in einem Blockschaltbild die Struktur eines Ausführungsbeispiels mit den Kanälen des Bandes B; und
Figur 8 in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel eines Kanalfilters für 2 Signalpfade.
Figur 1 zeigt in allgemeiner Form das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Empfangseinheit mit einer Vielzahl von Signalpfaden zur Verarbeitung der Eingangssignale einer Vielzahl von Antennen. Figur 1 umfasst 5 Schaltmatrizen Sl, S2, S3, S4 und S5, n2 HF Pfadmischer HFl, HF2, ... HFn2 inklusive jeweils eines Analog Digital Konverters (ADC), n3 Kanalfilter KFl, KF2, ... KFn3, n4 Demodulatoren Dl, D2, ... Dn4, n5 Anordnungen DFl, DF2, ... DFn5 zur Daten- und Taktrückgewinnung und n6 Synchronisationseinheiten SEI, SE2, ... SEnε zur Weckerkennung und Frame Synchronisation. Gemäß Figur 1 sind ni Antennen ANTl, ANT2, ... ANTn1 mit der ersten Schaltmatrix Sl verbunden. Die Schaltmatrix Sl weist ni Eingänge auf, über die der Schaltmatrix Sl ni Hochfrequenzsigna- Ie der mit diesen Eingängen verbundenen ni Antennen ANTl, ANT2, ... ANTni zur Verfügung gestellt werden.
Über diese Schaltmatrix Sl können n2 erwünschte beliebige, beziehungsweise unter den jeweils gegebenen Sende- und Empfangsbedingungen optimale Konstellationen der Zusammenschaltung aus den ni Antennen ANTl, ANT2, .... ANTni und zugehörige Datensignale gebildet werden (Antennen Diversity) . Dabei gilt n2 ≤ ni . Die Schaltmatrix Sl weist weiterhin n2 Ausgänge auf, deren Signal gemäß Figur 1 den n2 HF Pfadmischer HFl,
HF2, ... HFn2 zur Verfügung gestellt werden. Jeder der n2 HF Pfadmischer HFl, HF2, ... HFn2 umfasst dabei jeweils auch einen Analog Digital Konverter (ADC) , mit dessen Hilfe die analogen Eingangssignale aus der Schaltmatrix Sl in digitale Da- tensignale für die nachgeschaltete digitale Signalverarbeitung gewandelt werden.
Die digitalen Ausgangssignale der n2 HF Pfadmischer HFl, HF2, ... HFn2 werden gemäß Figur 1 an die n2 Eingänge der nachge- schalteten Schaltmatrix S2 weitergeleitet, in der aus den n2 Eingangssignalen n3 Ausgangssignale für n3 zu verarbeitende Signalkanäle erzeugt werden. Über diese Schaltmatrix S2 können n3 erwünschte beliebige, beziehungsweise unter den jeweils gegebenen Sende- und Empfangsbedingungen optimale Kons- tellationen der Zusammenschaltung aus den n2 Ausgangssignalen der n2 HF Pfadmischer HFl, HF2, ... HFn2 gebildet werden, um die entsprechenden Signale eines Datenkanals oder Bandes zu bilden. Dabei gilt für die Schaltmatrix S2 n3 < n2.
Die n3 Ausgangssignale der Schaltmatrix S2 werden gemäß Figur 1 an eine entsprechende Anzahl von n3 Kanalfiltern KFl, KF2, ... KFn3 weitergeleitet. Über diese Kanalfilter wird eine Filterung der Signale durchgeführt die typischerweise als Bandpassfilterung ausgelegt ist, um die Frequenzanteile der Datensignale auf die für den jeweiligen Kanal beziehungsweise das jeweilige Band maßgeblichen Frequenzbereiche zu beschränken. Die n3 Ausgangssignale der n3 Kanalfiltern KFl, KF2, ... KFri3 werden an entsprechende n3 Eingänge der nachgeschalteten Schaltmatrix S3 weitergeleitet.
Über diese Schaltmatrix S3 können n4 erwünschte beliebige und sinnvolle Konstellationen der Zusammenschaltung aus den n3 Ausgangssignalen der n3 Kanalfiltern KFl, KF2, ... KFn3 gebildet werden, um am Ausgang der Schaltmatrix S3 die entsprechenden Signale eines der n4 Datenkanäle beziehungsweise Signalpfade zusammenzuführen, die auf diese Weise beispielsweise auch Signalpfade für einen Dual-Band Kanal darstellen können. Dabei gilt für die Schaltmatrix S3 n4 < n3.
Die n4 Ausgangssignale der Schaltmatrix S3 werden gemäß Figur 1 an eine entsprechende Anzahl von n4 Demodulatoren Dl, D2, ... Dn4 zur Demodulation des jeweiligen Hochfrequenzsignals in das Basisband weitergeleitet. Die n4 Ausgangssignale der n4 Demodulatoren Dl, D2, ... Dn4 werden an entsprechende n4 Eingänge der nachgeschalteten Schaltmatrix S4 weitergeleitet. Über diese Schaltmatrix S4 können an deren Ausgang n5 er- wünschte beliebige und sinnvolle Zusammenschaltungen aus den n4 Ausgangssignalen der n4 Demodulatoren Dl, D2, ... Dn4 gebildet werden. Dabei gilt für die Schaltmatrix S4 n5 < n4. Die n5 Ausgangssignale der Schaltmatrix S4 werden gemäß Figur 1 an eine entsprechende Anzahl von n5 Anordnungen DFl, DF2, ... DFn5 zur Daten- und Taktrückgewinnung weitergeleitet. Dabei werden durch die Anordnungen DFl, DF2, ... DFn5 nach einer Bandpassfilterung der Eingangssignale das Datensignal sowie die Taktrate des Datensignals des jeweiligen Signalpfades rekonstruiert, wie weiter unten detaillierter in Figur 2 dar- gestellt wird.
Die n5 Ausgangssignale der n5 Anordnungen DFl, DF2, ... DFn5 zur Daten- und Taktrückgewinnung werden an entsprechende n5 Eingänge der nachgeschalteten Schaltmatrix S5 weitergeleitet. Über diese Schaltmatrix S5 können an deren Ausgang nε erwünschte beliebige und sinnvolle Zusammenschaltungen aus den n5 Ausgangssignalen der der n5 Anordnungen DFl, DF2, ... DFn5 zur Daten- und Taktrückgewinnung gebildet werden. Dabei gilt für die Schaltmatrix S5 n6 ≤ n5. Die n6 Ausgangssignale der Schaltmatrix S5 werden gemäß Figur 1 an eine entsprechende Anzahl von n6 Synchronisationseinheiten SEI, SE2, ... SEn6 zur Weckerkennung und Frame Synchronisation weitergeleitet. Dabei werden durch die Synchronisationseinheiten SEI, SE2, ... SEn6 zur Weckerkennung und Frame Synchronisation die Datenprotokolle des jeweiligen Datensignals erkannt, die entsprechende Frame Synchronisation durchgeführt und die Datensignale für die weitere Verarbeitung durch nachgeschaltete Signalverarbeitungsanordnungen zwischengespeichert, wie weiter unten detaillierter in Figur 2 dargestellt wird.
Dabei ist jeder Hardwareblock (jeweils eine Schaltmatrix und die nachgelagerte Verarbeitung) der Anordnung gemäß dem Blockschaltbild nach Figur 1 individuell konfigurierbar. Auf diese Weise können auf jeder der 5 Stufen der Verarbeitung beliebige sinnvolle Mischungen aus den Daten einzelner Signalpfade ausgeführt werden, um letztendlich n6 Signalpfade für Datensignale auszuformen, die sich beispielsweise hin- sichtlich Kanalfrequenz, Kanalbandbreite, Modulation, Datenrate, Frame Synchronisation, Protokolleigenschaften usw. unterscheiden und den jeweiligen Signalcharakteristika von zum Beispiel RKE, PASE, Tire Guard und Long Range Anwendungen ohne die Kompromisse herkömmlicher Realisierungen optimal ent- sprechen.
Die entsprechenden Antennen ANTl, ANT2, ... ANTni am Eingang der Anordnung sind dabei hinsichtlich Empfindlichkeit, Frequenzbereich, Richtcharakteristik und so weiter ebenfalls op- timal auf die zu erwartenden Signaleigenschaften ausgelegt. So sind zum Beispiel in einem einzelnen integrierten Schaltkreis auch simultanes Antennen Diversity und Dual-Band Betrieb konfigurierbar. Insgesamt gilt für die gesamte Anordnung gemäß Figur 1 ni < n2 ≤ n3 < n4 < n5 < n6. Bei der Verwen- düng nur einer Antenne wäre ni=l .
Jede Schalteinheit trennt eine Stufe in der Signalverarbeitung von der darauffolgenden. Es muss nicht in jeder Stufe mehrere alternative, schaltbare Signalpfade geben. Zumindest in einer Stufe der Signalverarbeitung erfolgt aber eine Um- schaltung zwischen alternativen Signalpfaden. Die Analog- Digital-Konvertierung kann prinzipiell in jeder beliebigen Stufe der Signalverarbeitung erfolgen. In dem in der Figur 1 gezeigten Beispiel erfolgt die A/D-Wandlung nach dem Mischen der empfangenen Signale in den Zwischenfrequenzbereich. Die Kanalfilterung und die Demodulation werden dann digital durchgeführt. Es ist jedoch prinzipiell auch möglich, die A/D-Wandlung in einer beliebigen andern Stufe der Signalverarbeitung durchzuführen (z.B. nach der Kanalfilterung oder nach der Demodulation) .
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen aus Gründen der Übersichtlichkeit immer den Fall für die Verwendung von zwei Antennen ANTl und ANT2. Dies stellt keine Einschränkung der Ausführungsmöglichkeiten der dargestellten Ausführungsbeispiele gegenüber Figur 1 dar, eine Erweiterung auf eine Vielzahl nl von Antennen ANTl, ANT2, ... ANTnI ist in allen nachfolgenden Beispielen jederzeit möglich. Genauso ist eine Ausführung mit nur einer Antenne und einem HF-Pfad, jedoch mehreren Signal-Pfaden ab der Zwischenfrequenz (Kanalfilter, Demodulator, etc.) möglich. In diesem Fall wäre die Schaltmatrix Sl trivial mit nur einem Eingang (ni=l) und ei- nem Ausgang (ri2=l) .
Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Hochfrequenz Sende-/Empfangseinheit mit vielfachen Signalpfaden und mit einer geschalteten exklusiven und einer wechselseitig oder parallel genutzten, geschalteten, gemeinsamen Antenne. Dieses Ausführungsbeispiel kann zwei Frequenzbänder bearbeiten und ist für Mehrkanalanwendungen geeignet. Figur 2 umfasst 6 übergeordnete Funktionsblöcke. Diese Funktionsblöcke sind der Funktionsblock 100 für das Antennenmana- gement, der Funktionsblock 200 für das Front End Management, der Funktionsblock 300 zur HF Mischung, der Funktionsblock 400 zur Filterung und Analog-Digital-Wandlung, der Funktionsblock 500 zur Kanalfilterung und Demodulation, der Funktions- block 600 zur Basisbandverarbeitung, sowie der Funktionsblock 700 zur Steuerung der Anordnung.
Der Funktionsblock 100 umfasst gemäß Figur 1 zwei Eingänge für zwei Antennen 101 (ANTl) und 102 (ANT2) sowie einen Umschalter 103. Über diesen Umschalter 103 können die Antennen 101 und 102 wahlweise parallel betrieben werden, um Antennen Diversity zu ermöglichen. Der Funktionsblock 200 bildet eine Vorstufeneinheit (Front End Management) und umfasst 4 Anten- nenumschalter 201, 202, 203 und 207. Weiterhin umfasst der
Funktionsblock 200 drei für die jeweiligen Frequenzbänder optimierte Vorstufenfilter 204, 205 und 209 sowie zwei ebenfalls für die jeweiligen Frequenzbänder optimierte Vorverstärker 206 und 210. Weiterhin umfasst Funktionsblock 200 ei- nen Leistungsverstärker 208 zur Bereitstellung sehr hoher Sendeleistung an die Antennen 101 und 102, wenn die Sende- /Empfangseinheit im Sendebetrieb arbeitet.
Funktionsblock 300 (Hochfrequenzstufe) umfasst gemäß Figur 2 einen weiteren Antennenumschalter 301, zwei rauscharme Vorverstärker 302 und 309 sowie zwei Mischerstufen 303 und 310 zur Frequenzumsetzung, wobei die vorgenannten Einheiten wiederum auf das jeweilige Frequenzband optimiert sind. Weiterhin umfasst der Funktionsblock 300 einen gemeinsam genutzten spannungsgesteuerten Hochfrequenzoszillator 311 für den Empfangs- und Sendebetrieb, einen gemeinsam genutzten Modulator 307 zur Aufbereitung des Sendesignals und eine Sendekontroll- einheit 308 sowie eine Umschalteinheit 306 zur Umschaltung von zwei Leistungsverstärkern 304 und 305, die wiederum für das jeweilige Frequenzband optimiert sind. Die gezeigten
Funktionsblöcke beschränken sich darauf, den Signalfluss zu beschreiben und legen die konkrete Ausführung nicht fest. So können die Mischerstufen 303 und 310 als komplexe Mischer (I/Q-Mischer) ausgeführt sein. Auch die Ausführung des Hoch- frequenzoszillators kann nach dem Stand der Technik erfolgen, wonach der eigentliche Oszillator bei einer Vielfachen der Empfangsfrequenz (üblicherweise der doppelten oder Vierfachen) betrieben wird, und die eigentliche "Lokal- Oszillatorfrequenz" durch Teilung zustande kommt. Sinnvollerweise kommen dabei bekannte Synthesizer-Techniken mit PLL ("Phase Locked Loop") zum Einsatz.
Der Funktionsblock 400 (erste Zwischenfrequenzstufe) umfasst gemäß Figur 2 zwei Filter 401 und 402 und zwei Digital- Analog-Wandler 403 und 404. Der Funktionsblock 500 (zweite Zwischenfrequenzstufe) umfasst eine Schaltmatrix 510, eine Schaltmatrix 520 und drei Kanalfilter 511, 512 und 513 sowie 4 Demodulatoren 521, 522, 523 und 524. Der Funktionsblock 600 (Basisbandverarbeitung) umfasst eine Schaltmatrix 610, eine Schaltmatrix 640 und fünf Datenfilter 620, 621, 622, 623 und 624. Weiterhin umfasst der Funktionsblock 600 fünf Rückgewinnungseinheiten 630, 631, 632, 633 und 634 sowie fünf Proto- kollerkennungs- und Synchronisationseinheiten 650, 651, 652, 653, 654 und 655. Der Funktionsblock 700 gemäß Figur 2 bildet die Steuereinheit für die gesamte Anordnung gemäß Figur 2.
Gemäß Figur 2 werden die Signale nach der Mischung digitali- siert ("IF-ADC", Block 400) . Der überwiegende Anteil der
Mehrfach-Ausführung von Signalpfaden liegt somit in der digitalen Signalverarbeitung und profitiert hinsichtlich notwendiger Chipfläche (und damit hinsichtlich Kosten und Stromverbrauch) von einer Verkleinerung der Strukturgrößen.
Des Weiteren stehen mit einer digitalen Signalverarbeitung für die konkrete Implementierung der beschriebenen Funktionalität nach Figur 2 eine Vielzahl von Möglichkeiten offen: Zum einen können die beschriebenen Blöcke tatsächlich mehrfach in Hardware ausgeführt sein (z.B. eine mehrfache Kopie eines Kanalfilters) . Zum anderen kann die beschriebene Funktionalität auch erreicht werden, indem eine einmal vorhandene Hardware- Architektur bei höherer Taktfrequenz betrieben wird und die verschiedenen Eingangssignale durch Multiplexing verarbeitet.
Gemäß Figur 2 ist die Antenne 101 (ANTl) in Funktionsblock 100 mit einem Ein-/Ausgang des Umschalters 103 verbunden, der zwei Ein-/Ausgänge aufweist, über die ein Antennensignal den jeweiligen Ein-/Ausgängen der Umschalter 201 und 202 in Funktionsblock 200 zur Verfügung gestellt beziehungsweise von diesen empfangen wird. Die Verbindungen zwischen den Umschaltern 103, 201 und 202 sind bidirektional ausgeführt, so dass der Antenne 101 im Sendebetrieb der Anordnung gemäß Figur 2 auch ein Sendesignal zugeführt werden kann. Weiterhin ist die Antenne 102 (ANT2) direkt mit einem Ein-/Ausgang des Umschalters 203 in Funktionsblock 200 verbunden. Die Umschalter 201 und 202 sind mit nachgeschalteten Bandpassfiltern 204 bezie- hungsweise 205 verbunden und leiten ein eingehendes Signal der Antenne 101 zur entsprechenden Filterung an diese weiter. Filter 204 ist ausgangsseitig mit einem ersten Eingang des Umschalters 301 in Funktionsblock 300 verbunden.
Filter 205 ist ausgangsseitig mit dem Eingang eines auf das zu verarbeitende Frequenzband optimierten rauscharmen Vorverstärkers 206 verbunden. Der Ausgang dieses Vorverstärkers 206 ist mit einem zweiten Eingang des Umschalters 301 in Funktionsblock 300 verbunden, so dass dieser Umschalter wahlweise unterschiedlich gefilterte und verstärkte Eingangssignale der Antenne 101 an den Eingang des nachgeschalteten rauscharmen Vorverstärkers 302 weiterleiten kann. Die zwei alternativen Signalpfade eines Eingangssignals der Antenne 101 durchlaufen dabei a) Umschalter 103, Umschalter 201, Bandpassfilter 204 zu Umschalter 301 beziehungsweise b) Umschalter 103, Umschalter 202, Bandpassfilter 205 und Vorverstärker 206 zu Umschalter 301. Diese zwei alternativen Signalpfade können daher optimiert für unterschiedliche Frequenzbänder und/oder Signalstärken ausgelegt werden.
Ein eingehendes Signal der Antenne 102 (ANT2) wird über den Ausgang des Umschalters 203 an den Eingang des nachgeschalteten Bandpassfilters 209 geleitet und nach der Filterung über dessen Ausgang an den Eingang eines für das betreffende zu verarbeitende Frequenzband optimierten, rauscharmen Vorverstärker 210 weitergeleitet. Der Ausgang des Vorverstärkers 210 ist mit dem Eingang eines weiteren rauscharmen Vorverstärkers in Funktionsblock 300 verbunden. Der Signalpfad für eingehende Signale der Antenne 102, bestehend aus Umschalter 203, Filter 209 und den rauscharmen Vorverstärken 210 und 309 ist dabei typischerweise für ein anderes Frequenzband ausgelegt und für dieses optimiert, als die weiter oben unter a) und b) beschriebenen Signalpfade für eingehende Signale der Antenne 101. Die Ausgänge der Vorverstärker 302 und 309 bilden an dieser Stelle zwei verbleibende Signalpfade für die Antennensignale der Antennen 101 und 102.
Der Ausgang des Vorverstärkers 302 ist in Funktionsblock 300 mit der Mischerstufe 303 verbunden, der Ausgang des Vorverstärkers 309 mit der Mischerstufe 310. Die Mischerstufen 303 und 310 sind jede auch mit einem gemeinsam genutzten spannungsgesteuerten Hochfrequenzoszillator 311 verbunden. Über die Mischerstufe 303 und den gemeinsam genutzten spannungsgesteuerten Hochfrequenzoszillator 311 wird am Ausgang der Mischerstufe 303 ein Zwischenfrequenzsignal eines an der Antenne 101 eingehenden Signals gebildet, über die Mischerstufe 310 und den gemeinsam genutzten spannungsgesteuerten Hochfre- quenzoszillator 311 wird am Ausgang der Mischerstufe 310 ein Zwischenfrequenzsignal eines an der Antenne 102 eingehenden Signals gebildet.
Gleichzeitig dienen der gemeinsam genutzte spannungsgesteuer- te Hochfrequenzoszillator 311, der Modulator 307 und die Sen- dekontrolleinheit 308 auch zur Aufbereitung von Sendesignalen an die Antennen 101 und 102 im Sendebetrieb der Anordnung. Dazu ist der spannungsgesteuerte Hochfrequenzoszillator 311 an einem weiteren Ausgang mit einem Eingang des Modulators 307 verbunden, der über die ebenfalls mit diesem verbundene Sendekontrolleinheit 308 angesteuert wird.
Das jeweils erzeugte Sendesignal wird über einen mit dem Modulator 307 verbundenen Umschalter an zwei alternative nach- folgende Signalpfade weitergeleitet, die für das jeweilige
Frequenzband des Sendesignals optimiert sind. Ein erster Ausgang des Umschalters 306 ist mit dem Eingang des Leistungsverstärkers 304 verbunden, ein zweiter Ausgang des Umschal- ters 306 ist mit dem Eingang des Leistungsverstärkers 305 verbunden. Der Ausgang des Leistungsverstärkers 304 ist mit einem Eingang des Umschalters 201 verbunden, dessen Eingang wiederum mit einem Ein-/Ausgang des Umschalters 103 verbunden ist, an dessen weiteren Ein-/Ausgang die Antenne 101 (ANTl) angeschlossen ist.
Auf diese Weise wird der Antenne 101 im Sendebetrieb der Anordnung gemäß Figur 2 über den Signalpfad Umschalter 306, Leistungsverstärker 304, Umschalter 201 und Umschalter 103 ein über den spannungsgesteuerten Hochfrequenzoszillator 311, den Modulator 307 und die Sendekontrolleinheit 308 erzeugtes Sendesignal zugeführt. Der Ausgang des Leistungsverstärkers 305 ist mit einem Eingang des für das entsprechende Frequenz- band optimierten Leistungsverstärkers 208 verbunden, dessen Eingang wiederum mit einem Eingang des Umschalters 207 verbunden ist. Der Umschalter 207 umfasst 2 Ausgänge, die jeweils mit einem Eingang der Umschalter 202 und 203 verbunden sind.
Auf diese Weise wird der Antenne 102 im Sendebetrieb der Anordnung gemäß Figur 2 über den Signalpfad c) Leistungsverstärker 305, Leistungsverstärker 208, Umschalter 207 und Umschalter 203 ein über den spannungsgesteuerten Hochfrequenz- Oszillator 311, den Modulator 307 und die Sendekontrolleinheit 308 erzeugtes Sendesignal zugeführt. Alternativ dazu wird auch der Antenne 101 im Sendebetrieb der Anordnung gemäß Figur 2 über den Signalpfad d) Leistungsverstärker 305, Leistungsverstärker 208, Umschalter 207, Umschalter 202 und Um- Schalter 103 ein über den spannungsgesteuerten Hochfrequenzoszillator 311, den Modulator 307 und die Sendekontrolleinheit 308 erzeugtes Sendesignal zugeführt. Auf diese Weise können die für das jeweils zu sendende Signal (Frequenzband) optimal ausgelegten Signalpfade und Antennen flexibel ausge- wählt werden beziehungsweise es ist Antennen Diversity im Sendebetrieb möglich. Gemäß Figur 2 ist das Ausgangssignal der Mischerstufe 303 zur Frequenzumsetzung des Signals der Antenne 101 mit dem Eingang des Bandpassfilters 401 (Antialiasing) in Funktionsblock 400 verbunden. Über den Ausgang des Bandpassfilters 401 wird das Signal an den Eingang des Analog-Digital-Wandlers 403 weitergeleitet, über dessen Ausgang ein digitalisiertes Zwischen- frequenzsignal der Antenne 101 an den Funktionsblock 500 weitergeleitet wird. Das Ausgangssignal der Mischerstufe 310 zur Frequenzumsetzung des Signals der Antenne 102 ist mit dem Eingang des Bandpassfilters 402 (Antialiasing) in Funktionsblock 400 verbunden. Über den Ausgang des Bandpassfilters 402 wird das Signal an den Eingang des Analog-Digital-Wandlers 404 weitergeleitet, über dessen Ausgang ein digitalisiertes Zwischenfrequenzsignal der Antenne 102 ebenfalls an den Funk- tionsblock 500 weitergeleitet wird.
Unter Einbeziehung der vorangegangenen Funktionsblöcke ist damit bei entsprechender Konfiguration auch ein echter Parallelbetrieb innerhalb eines einzigen Frequenzbandes möglich, wobei die weitere Verarbeitung auch eine Analog-Digital-
Wandlung der Signale erfolgen kann. Die digitalisierten Ausgangssignale der Analog-Digital-Wandler 403 und 403 sind in Funktionsblock 500 mit der Schaltmatrix 510 verbunden, über die einzelne, aber auch Mischungen der Antennensignale der Antennen 101 und 102 (zum Beispiel für Antennen Diversity) an die nachgeschalteten Kanalfilter (Bandpässe) 511, 512 und 513 weitergeleitet werden. Dabei umfasst der Funktionsblock 500 je nach Anzahl der zu bearbeitenden Zwischenfrequenzsignale typischerweise eine Vielzahl n3 (vergleiche Figur 1) von Ka- nalfiltern zur Aufspaltung der Empfangssignale in entsprechende Frequenzkanäle, von denen nur drei beispielhaft in Figur 2 gezeigt werden.
Die Ausgangssignale der beispielhaften Kanalfilter 511, 512 und 513 werden an die Schaltmatrix 520 weitergeleitet. In der Schaltmatrix 520 können optional Frequenzbänder kombiniert werden, um zum Beispiel Dual-Band- oder Multikanal-Betrieb zur Verfügung zu stellen. Die auf diese Weise aufbereiteten Zwischenfrequenzbänder werden an nachgeschaltete Demodulato- ren 521, 522, 523 und 524 weitergeleitet. Dabei umfasst der Funktionsblock 500 je nach Anzahl der zu bearbeitenden Zwi- schenfrequenzkanäle typischerweise eine Vielzahl n4 (verglei- che Figur 1) von Demodulatoren für die unterschiedlichen benötigten Demodulationsverfahren, von denen nur vier beispielhaft in Figur 2 gezeigt werden. Dies bedeutet, dass eingehende Signale an dieser Stelle parallel verarbeitet (in parallelen Signalpfaden demoduliert) werden können und die Demodula- toren getrennt von einander für die jeweils benötigten Demodulationsverfahren optimiert und parametrisiert werden können .
Die Signale werden dabei in den Frequenzbereich des Basisban- des demoduliert. Die typischerweise bei der Signalübertragung verwendeten Modulations- beziehungsweise Demodulationsverfahren umfassen dabei beispielsweise OOK (On/Off Keying) , ASK (Amplitude Shift Keying) , FSK (Frequency Shift Keying) , GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying) und weitere. Gemäß Figur 2 werden die Ausgangssignale der Demodulatoren aus Funktionsblock 500 in Funktionsblock 600 einer weiteren Schaltmatrix 610 zugeleitet, sie wiederum eine Zusammenschaltung einzelner demodulierter Signale im Frequenzbereich des Basisbandes ermöglicht. Die Ausgangssignale der Schaltmatrix 610 werden an die Datenfilter (Bandpassfilter) 620, 621, 622, 623 und 624 weitergeleitet, wo sie einer weiteren Filterung im Basisband unterzogen werden. Nach der Filterung werden die Signale der parallelen Signalpfade an entsprechende Rückgewinnungseinheiten 630, 631, 632, 633 uns 634 weitergeleitet, die parallel an ihren jeweils zwei Ausgängen die jeweiligen Daten- (Data) und Takt- (Clock) Informationen für die jeweiligen Signalpfade zur Verfügung stellen .
Dabei umfasst der Funktionsblock 600 je nach Anzahl der zu bearbeitenden Signalpfade typischerweise eine Vielzahl n5 (vergleiche Figur 1) von Datenfiltern und Rückgewinnungseinheiten, von denen nur fünf beispielhaft in Figur 2 gezeigt werden. Die Daten- und Taktinformationen werden gemäß Figur 2 in Funktionsblock 600 (Basisband) an eine weitere Schaltmatrix 640 weitergeleitet, in der zum Beispiel rückgewonnene Taktinformationen oder Datensignale beliebiger Signalpfade zur nachfolgenden Verarbeitung kombiniert werden können. Von den Ausgängen der Schaltmatrix 640 werden die Daten- und Taktinformationen jeweils paarweise den entsprechenden Signalpfaden zugeordnet auf nachgeschaltete Protokollerkennungsund Synchronisationseinheiten 650, 651, 652, 653, 654 und 655 geführt, die diese Signale wiederum parallel abarbeiten.
Mit Hilfe der in diesen Protokollerkennungs- und Synchronisationseinheiten gewonnenen Informationen wird die Framesynchronisation der Datenpakete des jeweiligen Empfangssignals ausgeführt, werden Signale und Interrupts, wie zum Beispiel für die Wake-up (Weckerkennung) des beispielsweise im inaktiven Zustand befindlichen Mikroprozessors in Funktionsblock 700 aufbereitet, und es wird die Zwischenspeicherung der Daten (FIFO) ausgeführt, um gemäß Figur 2 die Ausgangssignale 670, 671, 672, 673, 674 und 675 für die Weiterverarbeitung zur Verfügung zu stellen. Weiterhin umfasst das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 eine Steuereinheit 700, zum Beispiel einen Mikroprozessor. Diese Steuereinheit 700 steuert mit Hilfe von Schaltsignalen 703 (RX/TX für Empfangs- und Sende- betrieb, A/B für Kanal- beziehungsweise Signalpfadumschaltung die Umschalter der Anordnung gemäß Figur 2) .
Die jeweils bei den entsprechenden Umschaltern eingesetzten Umschaltsignale sind in Figur 2 in Verbindung mit Pfeilen an- gezeigt. Weiterhin stellt die Steuereinheit 700 eine reprogrammierbare Schnittstelle zur Anordnung gemäß Figur 2 zur Verfügung, über die diese Steuereinheit konfiguriert werden kann. Eine optionale Schnittstelle 702 steht bidirektional für den Datenaustausch zu und/oder von der Steuereinheit 700 zur Verfügung.
Das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Sende- /Empfangseinheit ist auch für den Empfang komplexer Datensig- nale, wie zum Beispiel Multikanal-Schmalbandsignalen und Spread Spectrum Signalen geeignet. Dabei ist der Bandbreitenbedarf für diese beiden Signalformen ähnlich und es ist daher keine Änderung der Antaliasing-Filter 401 und 402 oder der verwendeten Abtastraten in den Analog-Digital-Wandlern 403 und 404 erforderlich. Die Kanalfilter im Funktionsblock 500 zur Aufbereitung des Signals im Zwischenfrequenzbereich können als digitale Filter ausgeführt sein, wie diese weiter unten in Figur 8 angegeben werden. Weiterhin können die Funkti- onsblöcke 300, 400, 500, 600 und 700 umfassend alle jeweiligen Einzelkomponenten vorteilhaft in einem einzelnen integrierten Schaltkreis, zum Beispiel einem ASIC zur Verfügung gestellt werden, wobei Teilintegrationen einzelner Funktionsblöcke, zum Beispiel 300 und 400 beziehungsweise 500 und 600 ebenfalls vorteilhaft sein können.
Dementsprechend stellt das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 eine Anordnung zur Verfügung, die unterschiedlichste Funkdienste in Kraftfahrzeugen unter Ausnutzung maximaler Syner- gien der beteiligten Komponenten zur Verfügung stellt. Durch die Adaptivität der Anordnung auf unterschiedliche Anforderungen, zum Beispiel durch die Schaltmatrizen und Umschalter, kann die jeweils bestmögliche Konfiguration hinsichtlich der Leistungsfähigkeit erreicht werden. Multi-Kanal und Dual-Band Anwendungen werden genauso in einer einzelnen kostengünstigen Anordnung kombiniert wie Antennen Diversity.
Durch die Anwendung von durch mehrere Signalpfade gemeinsam genutzten Komponenten, es ist beispielsweise nur ein einziger spannungsgesteuerter Hochfrequenzoszillator 311 vorgesehen, ergeben sich Vorteile bezüglich geringeren Stromverbrauchs, niedrigerer Kosten und kleinerer Abmessungen. Auch die Parallelverarbeitung auf Ebene der Zwischenfrequenz und des Basisbandes erbringt zusätzliche Einsparungseffekte und macht so zum Beispiel viele in herkömmlichen Lösungen notwendige Hochfrequenzblöcke überflüssig. Durch die Adaptivität beziehungsweise die flexible, beispielsweise mikroprozessorgesteuerte Konfigurierbarkeit der Anordnung kann für den jeweiligen Funkdienst die maximale Leistungsfähigkeit ohne Kompromisse erreicht werden.
Durch die Ausführung einer Sende-/Empfangseinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 2 mit zwei Hochfrequenz- Empfangspfaden ergeben sich die weiteren, nachfolgenden Vorteile gegenüber Lösungen nach dem Stand der Technik, bei denen jede Sende-/Empfangseinheit nur einen einzigen Signalpfad verarbeitet. Durch die Anwendung nur eines, gemeinsam genutz- ten spannungsgesteuerten Hochfrequenzoszillators ist somit auch nur die Integration einer einzelnen Oszillatorspule notwendig. Damit entfällt ein in anderen Lösungen häufiges Problem der unerwünschten Kopplung zwischen zwei oder mehreren Oszillatorspulen oder eine durch diese Kopplung bewirkte Ver- Stimmung einzelner Oszillatorspulen.
Neben einem Kostenvorteil ergeben sich weitere Vorteile in Bezug auf den Stromverbrauch. Es ist bekannt, dass in einer herkömmlichen Sende-/Empfangseinheit spannungsgesteuerte Os- zillatoren zu etwa 30% zum gesamten Stromverbrauch in solchen Anordnungen beitragen. Wird, wie im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2, ein solcher Oszillator gemeinsam für zwei Signalpfade genutzt, ergibt sich dadurch eine Einsparung im Stromverbrauch von etwa 15%. Darüber hinaus erniedrigt sich der Aufwand für den Abgleich des einen Oszillators im Vergleich zu einer Lösung mit zwei Oszillatoren.
Ein weiterer Vorteil der Anordnung gemäß Figur 2 besteht darin, dass ein Antenneneingangssignal (Antennensignal der An- tenne 101) über zwei unterschiedlich ausgeführte Hochfrequenzverarbeitungspfade geleitet wird (siehe die weiter oben beschriebenen Signalpfade a) und b) ) , wobei im Umschalter 301 entschieden wird, welches Hochfrequenzsignal zur weiteren Verarbeitung ausgewählt wird. Dies ermöglicht es, die genann- ten zwei Signalpfade auf unterschiedlich Frequenzbänder und
Signalanforderungen auszulegen, wodurch beispielsweise Multi- bandlösungen ohne Kompromisse in der Hochfrequenzanpassung ermöglicht werden. Weiterhin kann im Sendebetrieb der Anordnung auch festgelegt werden, ob ein der Antenne 102 über den weiter oben beschriebenen Signalpfad c) zugeführtes Sendesignal (siehe TX-B in Figur 2) über den ebenfalls weiter oben beschriebenen Signalpfad d) alternativ dazu der Antenne 101 zur Abstrahlung zugeführt wird (Umschalter 207), um unter den gegebenen Bedingungen die jeweils beste Abstrahlcharakteristik der Sende- /Empfangseinheit zu nutzen.
Da darüber hinaus in der Schaltmatrix 510 auch eine Zusammenführung beziehungsweise alternative Auswahl der Eingangssignale der Antennen 101 und 102 in einen Signalpfad möglich ist, kann hier Antennen Diversity genutzt werden und bei ent- sprechender Auslegung der Antennencharakteristika der Antennen 101 und 102 ein Mindestempfangspegel eingehalten werden. Weiterhin können die in den Hochfrequenzempfangspfaden RXl-B und RX-2 angewendeten, rauscharmen Vorverstärker 205 und 210 optional auch als zu einer integrierten Lösung (zum Beispiel ASIC) externe Verstärker ausgeführt werden, um eine optimale Anpassung an die jeweils zu erwartenden Empfangssignale (Frequenzbereich, Pegel usw.) zu erreichen. Gleiches gilt für den Leistungsverstärker 208 im Sendepfad TX-B (siehe Figur 2) .
Im Vergleich zur Verwendung eines universellen Leistungsverstärkers lassen sich durch eine zur Anordnung externe Lösung durch entsprechende Auslegung des Verstärkers optional Optimierungen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit im entsprechenden Einsatzbereich beziehungsweise für das jeweilige Fre- quenzband erzielen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der in Funktionsblock 400 (Zwischenfrequenz) des Ausführungsbeispiels durchgeführten Analog-Digital-Wandlung (403, 404) der zwei Empfangssignale. Daraus ergibt sich eine störungsfreiere weitere Verarbeitung dieser Signale, da zum Beispiel kein Übersprechen zwischen den Kanälen oder keine Schaltverluste auftreten. Weiterhin besteht dadurch die Möglichkeit zur Schaffung einer definier- ten digitalen Schnittstelle zur externen Weiterverarbeitung der digitalen Signale.
Die Nutzung von Schaltmatrizen zwischen den einzelnen Verar- beitungsstufen erlaubt darüber hinaus eine flexible Verschal- tung der Signalpfade. Einzelne Empfangssignale können beispielsweise aufgesplittet werden, um diese unterschiedlichen Demodulatoren und/oder unterschiedlichen Datenfiltern zuzuführen. Auf diese Weise können die vorhandenen Hardwarekompo- nenten der Anordnung in flexiblen Kombinationen für unterschiedliche Konstellationen verwendet werden. So können zum Beispiel in einem ruhenden Fahrzeug andere Funktionen (zum Beispiel RKE, Tire Guard, Long Range Anwendungen) überwacht werden als im fahrenden Fahrzeug (zum Beispiel Tire Guard und PASE) .
Wesentliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen ergeben sich auch aus der Implementierung parallel arbeitender Kanalfilter und Demodulatoren, die die gleichzeitige Überwachung und den gleichzeitigen Empfang auf einer Vielzahl von Kanälen ermöglichen. Dadurch ergibt sich eine ständige Empfangsbereitschaft auf allen Kanälen, wodurch ein Informationsverlust von zu empfangenden Informationen zuverlässig vermieden wird. Dies ist zum Beispiel auch vorteilhaft bei der Überwachung eines Multikanal-Tire Guard Systems, da für die ständige Ü- berwachung der Kanäle kein Polling erfolgen muss und auch die Notwendigkeit einer Kanalwechselsynchronisation entfällt.
Insgesamt sind daher deutlich schnellere Reaktionszeiten auf eingehende Informationen möglich. Weiterhin ergibt sich die
Möglichkeit einer simultanen (parallelen) Verarbeitung mehrerer unterschiedlicher Eingangssignale auf dem gleichen oder auf unterschiedlichen Kanälen und beispielsweise die Anwendung unterschiedlicher Filterbandbreiten für einen einzelnen Kanal. Vorteilhaft wirkt sich gegenüber bestehenden Lösungen auch die Möglichkeit des gleichzeitigen Empfangs unterschiedlich modulierter Signale, wie zum Beispiel ASK und FSK Modulation, aus. Die Implementierung einer Vielzahl von parallel arbeitenden Datenfiltern und Taktrückgewinnungseinheiten ermöglicht neben der parallelen Verarbeitung mehrerer Eingangssignale der vo- rangehenden Funktionsblöcke auch die Optimierung der Datenfilter auf das jeweils erwartete beziehungsweise gesuchte Signal. So beträgt zum Beispiel die Datenrate eines RKE- Signals typischerweise 2 kBit/Sek. und die eines Tire Guard Signals typischerweise 9,6 kBit/Sek. Die Implementierung ei- ner Vielzahl von parallel arbeitenden Wake-up und Framesynchronisationseinheiten ermöglicht neben der parallelen Verarbeitung mehrerer Eingangssignale der vorangehenden Funktionsblöcke die parallele Suche nach und den parallelen Empfang von unterschiedlichen Protokollformaten. So besteht zum Bei- spiel die Empfangsbereitschaft für Signale gemäß dem Tire Guard oder RKE Datenprotokoll auch dann, wenn zum Beispiel gerade der Empfang eines PASE-Signals durchgeführt wird.
Figur 3 zeigt eine stark vereinfachte „Minimalausführung" des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 2. Die Weiterverarbeitung der digitalisierten Informationen ist in diesem Ausführungsbeispiel auf je einen Signalpfad für die zwei Empfangspfade beschränkt. Daher umfasst das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 in den vier Funktionsblöcken 100, 200, 300, 400 und 700 die gleichen Komponenten und Funktionalitäten wie das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2. Abweichend zu Figur 2 umfasst das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 in Funktionsblock 500 neben den beiden Schaltmatrizen 510 und 520 jedoch nur zwei Kanalfilter 511 und 512 sowie zwei Demodulatoren 521 und 522.
Ebenfalls abweichend zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 umfasst Figur 2 in Funktionsblock 600 wiederum die beiden Schaltmatrizen 610 und 640, jedoch nur zwei Datenfilter 620 und 621, zwei Rückgewinnungseinheiten 630 und 631 sowie zwei Protokollerkennungs- und Synchronisationseinheiten 650 und
651. Die Verschaltung aller dieser Komponenten in den Funktionsblöcken 100, 200, 300, 400, 500, 600 und 700 entspricht derjenigen der gleichen Komponenten (gleiche Bezugszeichen) gemäß Figur 2.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist ausgelegt für den Empfang von Signalen in zwei unterschiedlichen Frequenzbändern A und B, die weiter unten in Figur 5 näher erläutert werden. Bereits diese minimale Ausführungsform des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 3 bietet die nachfolgend aufgeführten Möglichkeiten.
• Simultanes Antennen Diversity (für Band B) : das Signal von Antenne 1 nutzt den oberen Empfangspfad (RXl), das Signal von Antenne 2 den unteren Empfangspfad (RX2) . Die Signalverarbeitungsblöcke in den Funktionsblöcken 400 und 500 für die Zwischenfrequenz und in Funktionsblock 600 für das Basisband sind identisch konfiguriert.
• Gleichzeitiger Zweikanalempfang in Band A oder Band B: es wird nur einer der beiden Hochfrequenzpfade (RXl oder RX2) genutzt, das Signal in den Funktionsblöcken für die Zwischenfrequenz aber aufgeteilt und mit unterschiedlichen Kanalfiltern verarbeitet.
• Gleichzeitiger Empfang von zwei Signalen (im Band A oder Band B) : mit unterschiedlicher Modulation oder Datenrate oder Protokollformat.
• Dual-Band Anwendung
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem das allgemeine, minimale Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 auf einen typischen Anwendungsfall der Funkkommunikation bei Komfortfunktionen in Kraftfahrzeugen ausgelegt ist. Dabei soll das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 in Band B FSK mo- dulierte Signale von Long Range Anwendungen empfangen, wobei für diese Long Range Anwendungen auch Antennen Diversity unterstützt werden soll. In Band A sollen Signale von RKE MuI- tikanal-Sendern, Reifendrucksensoren (Tire Guard) , und PASE- Funktionen empfangen werden.
Diese Signale unterscheiden sich in Bezug auf die verwendeten Kanäle, Signalmodulationen, Datenraten und Protokollformate. Dabei ist zu beachten, dass sich die beteiligten Protokoll- Formate besonders auch hinsichtlich des Aufbaus der einzelnen Frames (Datenpakete) , der Synchronisation und der Datenlänge unterscheiden. Insbesondere unterschiedliche Vorgehensweisen und Anforderungen bei der Synchronisation erschweren den Empfang mit nur einem Empfänger erheblich, wenn die Synchronisationseinheit, wie in herkömmlichen Lösungen, vollständig in Hardware vorliegt.
Figur 4 zeigt eine Übersicht der Signale, die von der beispielhaften Ausführungsform einer Empfangseinheit gemäß Figur
3 parallel verarbeitbar sein sollen. Gemäß Figur 4 weist das Signal der Long Range Anwendungen das Protokollformat 1 auf und überträgt die eingehenden Daten mit einer Datenrate von 1 kbit/sek. Die Modulation des Datensignals erfolgt über FSK (Frequency Shift Keying) und es werden die weiter unten in Figur 5b bezeichneten Frequenzkanäle Nl und N2 im Frequenzband B verwendet. Gleichzeitig wird für dieses Signal der Long Range Anwendungen simultanes Antennen Diversity durchge- führt, das heißt die Antennen ANTl und ANT2, beziehungsweise 101 und 102 gemäß Figur 3 werden parallel verwendet.
Das Signal der Multikanal-Sender für RKE umfasst gemäß Figur
4 das Protokollformat 2 und überträgt die eingehenden Daten mit einer Datenrate von 7,8 kbit/sek. Die Modulation des Datensignals erfolgt über FSK (Frequency Shift Keying) und es werden die weiter unten in Figur 5a bezeichneten Frequenzkanäle Ml, M2 und M3 im Frequenzband A verwendet. Der Empfang der Signale erfolgt über die Antenne ANTl (101 gemäß Figur 3) . Das Signal für PASE-Funktionen umfasst gemäß Figur 4 das Protokollformat 3 und überträgt die eingehenden Daten ebenfalls mit einer Datenrate von 7,8 kbit/sek. Die Modulation des Datensignals erfolgt über FSK (Frequency Shift Keying) und es werden die weiter unten in Figur 5a bezeichneten Frequenzkanäle Ml oder M3 im Frequenzband A verwendet. Der Empfang der Signale erfolgt über die Antenne ANTl (101 gemäß Figur 3) .
Das Signal für die Tire Guard Anwendung umfasst gemäß Figur 4 das Protokollformat 4 und überträgt die eingehenden Daten mit einer Datenrate von 9,6 kbit/sek. Die Modulation des Datensignals erfolgt über FSK (Frequency Shift Keying) oder ASK (Amplitude Shift Keying) und es wird der weiter unten in Figur 5a bezeichnete Frequenzkanal Wl im Frequenzband A verwendet. Der Empfang der Signale erfolgt über die Antenne ANTl (101 gemäß Figur 3) . Da aus Gründen der Kompatibilität mit älteren Systemen auch die Signale von „Standard"-RKE-Sendern verarbeitet werden sollen, umfasst Figur 4 auch das Protokollformat 5. Hier werden die eingehenden Daten mit einer Datenrate von 2 kbit/sek. Übertragen. Die Modulation des Datensignals erfolgt über ASK (Amplitude Shift Keying) und es wird der weiter unten in Figur 5a bezeichnete Frequenzkanal Wl im Frequenzband A verwendet. Der Empfang der Signale erfolgt ü- ber die Antenne ANTl (101 gemäß Figur 3) .
Die Definition der in Figur 4 in den Bändern A und B bezeichneten Kanäle Nl, N2, Ml, M2, M3 und Wl ist aus Figur 5 zu er- sehen. Dabei umfasst Figur 5a den Frequenzbereich des Bandes A mit den Kanälen Ml, M2, M3 und Wl. Dabei bezeichnen die Kanäle Ml bei 433,59 MHz, M2 bei 433,92 MHz und M3 bei 434,25 MHz die Kanäle eines Multikanal-Senders beziehungsweise Empfängers, hier im 433 MHz ISM-Band. Bei den Kanälen Ml, M2 und M3 handelt es sich um so genannte Medium Band Kanäle, also
Kanäle mit mittlerer Bandbreite und die zugehörigen Kanalfilter (vergleiche Figur 3) sind daher typischerweise mit einer Bandbreite von etwa 100 kHz auszulegen. Weiterhin umfasst Figur 5a den Kanal Wl bei 433,92 MHz, also ebenfalls im 433 MHz ISM-Band. Wie aus Figur 5a zu ersehen, ist der Kanal Wl dabei als so genannter Wide Band Kanal, also als ein Kanal mit großer Bandbreite ausgelegt, wie dies für Reifenüberwachungssysteme typisch ist. Der zugehörige Kanalfilter (vergleiche Fi- gur 3) ist daher typischerweise mit einer Bandbreite von etwa 300 kHz auszulegen.
Die Darstellung gemäß Figur 5b umfasst den Frequenzbereich des Bandes B mit den beiden Kanälen Nl und N2 für Long Range Anwendungen. Wie aus Figur 5b zu ersehen, sind die beiden Kanäle Nl und N2 dabei als schmalbandige Kanäle mit einer typischen Kanalbandbreite von 12,5 kHz oder 25 kHz ausgeführt. Diese beiden Kanäle liegen dabei bei 868,1 MHz beziehungswei- se 868,5 MHz im Bereich des 868 MHz ISM-Bandes. Die zugehörigen Kanalfilter sind daher entsprechend für dies Bandbreiten auszulegen .
Die nachfolgenden Figuren 6 und 7 zeigen entsprechend des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 4 vereinfachte Darstellungen der Funktionsblöcke 500 für die Zwischenfrequenz und 600 für das Basisband, das heißt die entsprechenden Signalpfade nach der Ananlog-Digital-Wandlung (vergleiche Figur 2). Dabei wurde das Ausführungsbeispiel für die beiden Anwendungsfälle ge- maß Figuren 6 und 7 (Band A beziehungsweise Band B) mit 4 Kanalfiltern, 5 Demodulatoren, 6 Datenfilter- und Rückgewinnungseinheiten und 7 Protokollsynchronisationseinheiten ausgeführt. Figur 6 zeigt die Konfiguration dieser Blöcke für den Empfang in Band A, Figur 7 zeigt die Konfiguration dieser Blöcke für den Empfang in Band B.
Figur 6 umfasst 4 Schaltmatrizen S2, S3, S4 und S5 sowie 4 Kanalfilter Kl, K2, K3 und K4, 5 Demodulatoren MODI, MOD2, MOD3, MOD4 und MOD5, 6 Datenfilter- und Rückgewinnungseinhei- ten Dl, D2, D3, D4, D5 und D6 sowie 7 Protokollsynchronisationseinheiten Pl, P2, P3, P4, P5, P6 und P7. Gemäß Figur 6 wird das Eingangssignal der Antenne ANTl über die Schaltmatrix S2 auf jeweilige Eingänge der vier nachgeschalteten Kanalfilter Kl, K2, K3 und K4 geführt. Dabei ist Kanalfilter Kl als Bandpassfilter für das Signal mittlerer Bandbreite Ml
(vergleiche Figuren 4 und 5) , Kanalfilter K2 für das Signal mittlerer Bandbreite M2, Kanalfilter K3 für das Signal mitt- lerer Bandbreite M3 und Kanalfilter K4 für das Signal großer Bandbreite Wl ausgelegt.
Weiterhin sind gemäß Figur 6 die Ausgänge der 4 Kanalfilter mit entsprechenden Eingängen der nachfolgenden Schaltmatrix S3 verbunden. Über diese Schaltmatrix S3 ist der Ausgang des Kanalfilters Kl mit dem Eingang des Demodulators MODI verbunden, der Ausgang des Kanalfilters K2 ist über die Schaltmatrix S3 mit dem Eingang des Demodulators M2 verbunden, der Ausgang des Kanalfilters K3 ist über die Schaltmatrix S3 mit dem Eingang des Demodulators M3 verbunden und der Ausgang des Kanalfilters K4 ist über die Schaltmatrix S3 mit dem Eingang des Demodulators M4 und des Eingangs des Demodulators M5 verbunden. Die vier Demodulatoren MODI bis MOD4 sind dabei als FSK (Frequency Shift Keying) Demodulatoren ausgeführt, der
Demodulator M5 als ASK (Amplitude Shift Keying) Demodulator.
Weiterhin sind gemäß Figur 6 die Ausgänge der 5 Demodulatoren Dl bis D5 mit entsprechenden Eingängen der nachfolgenden Schaltmatrix S4 verbunden. Über diese Schaltmatrix S4 ist der Ausgang des Demodulators MODI mit dem Eingang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit Dl verbunden, der Ausgang des Demodulators M2 ist über die Schaltmatrix S4 mit dem Eingang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D2 verbunden, der Ausgang des Demodulators M3 über die Schaltmatrix S4 mit dem Eingang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D3, der Ausgang des Demodulators M4 ist über die Schaltmatrix S4 mit dem Eingang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D4 verbunden und der Ausgang des Demodulators M5 über die Schaltmatrix S4 mit dem Eingang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D5 und dem Eingang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D6.
Die Datenfilter- und Rückgewinnungseinheiten Dl bis D3 sind dabei zur Verarbeitung von Signalen mit einer Datenrate von 7,8 kHz (Multikanal-RKE, PASE) ausgelegt, die Datenfilter- und Rückgewinnungseinheiten D4 und D5 sind zur Verarbeitung von Signalen mit einer Datenrate von 9, 6 kHz (Tire Guard mit FSK oder ASK Modulation) ausgelegt und die Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D6 zur Verarbeitung von Signalen mit einer Datenrate von 2 kHz (Standard RKE) . Weiterhin sind gemäß Figur 6 die Ausgänge der 6 Datenfilter- und Rückgewin- nungseinheiten Dl bis D6 mit entsprechenden Eingängen der nachfolgenden Schaltmatrix S5 verbunden.
Über diese Schaltmatrix S5 ist der Ausgang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit Dl mit dem Eingang der Protokoll- Synchronisationseinheit Pl und dem Eingang der Protokollsynchronisationseinheit P2 verbunden, der Ausgang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D2 ist über die Schaltmatrix S5 mit dem Eingang der Protokollsynchronisationseinheit P3 verbunden, der Ausgang der Datenfilter- und Rückgewinnungs- einheit D3 über die Schaltmatrix S5 mit dem Eingang der der Protokollsynchronisationseinheit P4, der Ausgang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D4 über die Schaltmatrix S5 mit dem Eingang der der Protokollsynchronisationseinheit P5, der Ausgang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D5 ü- ber die Schaltmatrix S5 mit dem Eingang der der Protokollsynchronisationseinheit P6 und der Ausgang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D5 über die Schaltmatrix S5 mit dem Eingang der Protokollsynchronisationseinheit P7.
Dabei ist die Protokollsynchronisationseinheit Pl zur Verarbeitung von Datensignalen gemäß Datenprotokoll 3 (PASE) konfiguriert, die Protokollsynchronisationseinheiten P2, P3 und P4 zur Verarbeitung von Datensignalen gemäß Datenprotokoll 2 (Multikanal-RKE) , die Protokollsynchronisationseinheiten P5 und P6 zur Verarbeitung von Datensignalen gemäß Datenprotokoll 4 (Tire Guard) und die Protokollsynchronisationseinheit P7 zur Verarbeitung von Datensignalen gemäß Datenprotokoll 5 (Standard RKE) .
Dementsprechend wird das Eingangssignal der Antenne ANTl gemäß Figur 6 auf die vier Kanalfilter Kl bis K4 aufgeteilt. Die dargestellten Kanalfilter sind an die benötigten Bandbreiten (Ml, M2, M3 sowie Wl) für die Dienste RKE Multikanal, PASE, Tire Guard und RKE Standard angepasst. Die Verarbeitung dieser Signale erfolgt parallel. Die Aufteilung und Zuweisung der Signale zu nachgeschalteten Verarbeitungseinheiten erfolgt ebenfalls parallel auf die oben beschriebene Weise mit- tels der dargestellten Umschaltmatrizen. Nach der erfolgten Filterung werden die Informationen mittels FSK und ASK Demo- dulatoren weiterverarbeitet, wobei je nach Anwendungsfall andere Arten der Demodulation möglich sind, die Demodulation erfolgt wiederum parallel.
Durch die nachfolgende Umschaltmatrix S4 werden die Signale an die entsprechenden Daten- und Takt-Wiedergewinnungseinheiten weitergeleitet. Die so erhaltenen Daten- und Taktinformationen werden wiederum mittels einer Umschaltmatrix (S5) an die Erkennungseinheiten für Aufwachsequenzen sowie der Framesynchronisation geleitet, wobei die jeweiligen den Datensignalen zugrunde liegenden Protokolle berücksichtigt werden. Auch diese Verarbeitung erfolgt wiederum parallel. Danach stehen alle Datensignale der einzelnen Dienste paral- IeI zur Verfügung, wobei sowohl Multikanal-Anwendungen, als auch verschiedene Kanalbandbreiten, Modulationen, Datenraten und Protokollformate auf die beschrieben Weise berücksichtigt werden .
Es ergeben sich somit 7 parallele Empfangspfade für die unterschiedlichen Anwendungen und Kanäle. Jeder einzelne der 7 Empfangspfade steht ständig zur Verfügung. Die dargestellte Empfangseinheit zeigt daher ein Verhalten wie 7 separate Empfänger, optimiert die für die jeweiligen Signale entsprechend ausgelegt und optimiert sind. Für die Realisierung werden jedoch weit weniger Funktionsblöcke benötigt als im Fall diskreter Empfänger. Dies gilt insbesondere für die Kanalfilterung, deren Signalverarbeitung am aufwendigsten ist hinsichtlich der Kosten der Realisierung und dem Stromverbrauch.
Für den Empfang von Datensignalen im Band B (vergleiche Figuren 4 und 5) werden die der Figur 6 entsprechenden Funktionsblöcke entsprechend Figur 7 (um-) konfiguriert. Gemäß Figur 7 wird das Eingangssignal der Antenne ANTl über die Schaltmatrix S2 auf die jeweiligen Eingänge der Kanalfilter Kl und K2 geführt. Das Eingangssignal der ANT2 wird über die Schaltmatrix S2 auf die jeweiligen Eingänge der Kanalfilter K3 und K4 geführt. Dabei sind die Kanalfilter Kl und K3 jeweils als schmalbandige Bandpassfilter für den Kanal Nl des Long Range Signals konfiguriert, die Kanalfilter K2 und K4 jeweils als schmalbandige Bandpassfilter für den Kanal N2 des Long Range Signals .
Gemäß Figur 7 sind die Ausgänge der 4 Kanalfilter Kl bis K4 mit entsprechenden Eingängen der nachfolgenden Schaltmatrix S3 verbunden. Über diese Schaltmatrix S3 ist der Ausgang des Kanalfilters Kl mit dem Eingang des Demodulators MODI verbun- den, der Ausgang des Kanalfilters K2 ist über die Schaltmatrix S3 mit dem Eingang des Demodulators MOD2 verbunden, der Ausgang des Kanalfilters K3 mit dem Eingang des Demodulators MOD3 und der Ausgang des Kanalfilters K4 mit dem Eingang des Demodulators MOD4. Der zuvor gemäß Figur 6 als Demodulator für die ASK modulierten Empfangssignale verwendete Demodulator M5 findet in der Konfiguration für die Long Range Anwendungen keine Verwendung. Die vier Demodulatoren MODI bis MOD4 sind dabei wiederum als FSK (Frequency Shift Keying) Demodulatoren ausgeführt.
Weiterhin sind gemäß Figur 7 die Ausgänge der 4 Demodulatoren Dl bis D4 mit entsprechenden Eingängen der nachfolgenden Schaltmatrix S4 verbunden. Über diese Schaltmatrix S4 ist der Ausgang des Demodulators MODI mit dem Eingang der Datenfil- ter- und Rückgewinnungseinheit Dl verbunden, der Ausgang des Demodulators MOD2 mit dem Eingang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D2, der Ausgang des Demodulators MOD3 mit dem Eingang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D3 und der Ausgang des Demodulators MOD4 mit dem Eingang der Daten- filter- und Rückgewinnungseinheit D4. Die Datenfilter- und Rückgewinnungseinheiten Dl bis D4 verarbeiten dabei jeweils Signale mit einer Datenrate von 1 kHz (gleiches Empfangssignal von Long Range Anwendungen über beide Antennen ANTl und ANT2, das heißt simultanes Antennen Diversity) . Die Datenfilter- und Rückgewinnungseinheiten D5 und D6 finden in der Konfiguration für Band B, Long Range Services, keine Verwendung.
Weiterhin sind gemäß Figur 7 die Ausgänge der 4 Datenfilter- und Rückgewinnungseinheiten Dl bis D4 mit entsprechenden Eingängen der nachfolgenden Schaltmatrix S5 verbunden. Über diese Schaltmatrix S5 ist der Ausgang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit Dl mit dem Eingang der Protokollsynchroni- sationseinheit P2 verbunden, der Ausgang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D2 ist über die Schaltmatrix S5 mit dem Eingang der Protokollsynchronisationseinheit P3 verbunden, der Ausgang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D3 ü- ber die Schaltmatrix S5 mit dem Eingang der Protokollsynchro- nisationseinheit P4 und der Ausgang der Datenfilter- und Rückgewinnungseinheit D4 über die Schaltmatrix S5 mit dem Eingang der Protokollsynchronisationseinheit P5. Die Protokollsynchronisationseinheiten Pl, P6 und P7 finden in der Konfiguration für das Band B, Long Range Services, keine Ver- wendung. Alle der vier Protokollsynchronisationseinheiten P2, P3, P4 und P5 sind zur Verarbeitung des Datenprotokolls 1 für Long Range Services konfiguriert.
Dementsprechend speisen die beiden Antennen ANTl und ANT2 je- weils zwei Kanalfilter, die auf die beiden Kanäle Nl und N2 eingestellt (konfiguriert) sind. Die nachfolgenden Verarbeitungsblöcke sind in Hinsicht auf Modulation, Datenrate und Protokoll identisch konfiguriert. Mit den gleichen Verarbeitungsblöcken wie im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 wird nun im umkonfigurierten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 Antennen Diversity für ein zweikanaliges Datensignal ausgeführt, wobei die Ausführungsform für jede der Antennen und jeden Kanal stets empfangsbereit ist (Parallelverarbeitung).
Wie weiter oben beschrieben, sind die in den Funktionsblöcken für die Zwischenfrequenz eingesetzten Kanalfilter von einer speziellen Ausführungsform, die eine einfache und schnelle Anpassung beziehungsweise Konfiguration auf die Eigenschaften zum Beispiel die Bandbreite, des jeweils bearbeiteten Signalpfades ermöglichen. Zu diesem Zweck sind die Kanalfilter als digitale, komplexe Kanalfilter gemäß Figur 8 ausgeführt. Figur 8 umfasst beispielhaft 3 komplexe Kanalfilter 511, 512 und 513, die der Schaltmatrix 510 nachgeschaltet sind (vergleiche Figur 2). Jedes der drei komplexen, digitalen Kanalfilter 511, 512 und 513 umfasst gemäß Figur 8 jeweils einen komplexen numerischen Oszillator 5111, 5121 und 5131 (NCO - Numerical Controlled Oscillator) .
Weiterhin umfasst jedes der drei Kanalfilter jeweils einen Multiplikator 5112, 5122 beziehungsweise 5132, jeweils ein Tiefpassfilter 5113, 5123 beziehungsweise 5133 und jeweils eine Anordnung zur Dezimation (Unterabtastung) 5114, 5124 be- ziehungsweise 5134. Gemäß Figur 8 wird dabei ein abgetastetes Zwischenfrequenzsignal über die Schaltmatrix 510 an einen Multiplikator 5112, 5122 beziehungsweise 5132 geleitet und dort mit den komplexen Signalen eines komplexen numerischen Oszillators 5111, 5121 beziehungsweise 5131 gemischt. Das so entstehende komplexe Signal wird jeweils an einen Tiefpassfilter 5113, 5123 beziehungsweise 5133 weitergeleitet und das entsprechend gefilterte Signal wird jeweils einer Anordnung zur Dezimation (Unterabtastung) 5114, 5124 beziehungsweise 5134 zur Verfügung gestellt.
Auf diese Weise wird ein Zwischenfrequenzsignal in das Basisband gemischt, das gemäß Figur 2 den nachfolgenden Verarbeitungseinheiten zur Verfügung gestellt wird. Dabei werden die komplexen numerischen Oszillatoren 5111, 5121 beziehungsweise 5131 je nach den anliegenden Signalen so eingestellt beziehungsweise konfiguriert, dass der gewünschte Kanal in das Basisband verschoben wird. Im Basisband wird das entstehende Signal nachfolgend durch ein jeweiliges Tiefpassfilter 5113, 5123 beziehungsweise 5133, das entsprechend der Kanalband- breite des bearbeiteten Kanals eingestellt wird, gefiltert. An diese Filterung anschließend wird in 5114, 5124 beziehungsweise 5134 eine Dezimation, also eine Unterabtastung ausgeführt, wodurch die Taktrate der nachfolgenden Signalverarbeitung entsprechend verringert wird.
Mit der Ausführungsform der digitalen Kanalfilter 511, 512 und 513 gemäß Figur 8 kann zum Beispiel eine parallele Signalverarbeitung (Multikanal-Empfang, Verarbeitung unterschiedlicher Bandbreiten für verschiedene Standard- und Long Range Anwendungen, parallele Verarbeitung von mehreren Antennensignalen) gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 2 durch- geführt werden (die digitalen Kanalfilter gemäß Figur 2 weisen zur Bezugnahme die gleichen Bezugszeichen auf, wie die in Figur 8 verwendeten) .

Claims

Patentansprüche
1. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem zur drahtlosen Kommunikation mit mindestens einer peripheren Einheit mit
einer ersten Schalteinheit (S2) , die eine erste Anzahl (n2) Eingänge und eine zweite Anzahl (n3) Ausgänge aufweist,
einer zweiten Schalteinheit (S3) , die die zweite Anzahl (n3) Eingänge und eine dritte Anzahl (n4) Ausgänge aufweist,
einer dritten Schalteinheit (S4), die die dritte Anzahl (n4) Eingänge und eine vierte Anzahl (n5) Ausgänge aufweist, und
einer vierten Schalteinheit (S5) , die die vierte Anzahl (n5) Eingänge und eine fünfte Anzahl (n6) Ausgänge aufweist,
wobei jede Schalteinheit dazu ausgebildet ist, je einen ihrer Eingänge mit zumindest einem ihrer Ausgänge zu ver- binden, und wobei
den Eingängen der ersten Schalteinheit (S2) Zwischenfre- quenzsignale zugeführt sind,
zwischen der ersten und der zweiten Schalteinheit (S2, S3) Kanalfilter (511, 512, 513, ...) angeordnet sind,
zwischen der zweiten und der dritten Schalteinheit (S3,
54) Demodulatoren (521, 522, 523, ...) angeordnet sind,
zwischen der dritten und der vierten Schalteinheit (S4,
55) Einrichtungen zur Datensignal- und Taktrückgewinnung (630, 631, 632, 634, ...) angeordnet sind, wobei das Datensignal aufeinanderfolgende Frames aufweist, und
der vierten Schalteinheit (S5) Einrichtungen zur Frame- Synchronisation (650, 651, 652, 653, ...) nachgeschalten sind, welche wiederum Ausgangsdatensignale zur weiteren Datenverarbeitung zur Verfügung stellen.
2. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, bei dem einer der Schalteinheiten (Sl, S2, S3, S4) zumindest ein Analog-Digital-Wandler (403, 404) vorgeschalten ist.
3. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, mit
einer fünften Schalteinheit (Sl), die eine fünfte Anzahl (ni) Eingänge und die erste Anzahl (n2) Ausgänge aufweist,
wobei die Eingänge der fünften Schalteinheit (Sl) mit zumindest einer Antenne (ANTl, ANT2, ...) zum Empfang von Antennensignalen verbunden sind und
wobei eine zumindest einen Mischer (303, 310) zum Mischen der Antennensignale in einen Zwischenfrequenzbereich umfassende Hochfrequenz-Einheit (300) angeordnet ist.
4. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem nach Anspruch 1, bei dem zum Digitalisieren der Antennensignale im Zwi- schenfrequenzbereich zwischen der fünften Schalteinheit
(Sl) und der ersten Schalteinheit (S2) zumindest ein Analog-Digital-Wandler (403, 404) angeordnet ist.
5. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem zwischen der fünften
Schalteinheit (Sl) und den Antennen (ANTl, ANT2, ...) rauscharme Verstärker ( 206, 210) angeordnet sind.
6. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem nach Anspruch 3, bei dem die Hochfrequenz-Einheit (300) einen Lokaloszillator, einen Modulator und eine Sendeeinheit umfasst, wobei zumindest eine Antenne zum Senden und zum Empfangen nutzbar ist.
7. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Kanalfilter (511, 512, 513, ...) jeweils einen Multiplikator (5112, 5122, 5132), ein Tiefpassfilter (5113, 5123, 5133) und einen Dezimator (5114, 5124, 5134) umfassen.
8. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Schalteinheiten (Sl, S2, ..., S5) mit Hilfe einer Steuereinheit (700) gesteuert werden, wobei die Steuereinheit (700) einen Mikroprozessor umfasst .
9. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit mehreren parallel betreibbaren
Moulatoren für unterschiedliche Modulations-/Demodula- tionsverfahren .
10. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit mehreren parallel betreibbaren
Moulatoren Einrichtungen zur Frame-Synchronisation (650, 651, 652, 653, ...) für unterschiedliche Datenprotokolle.
11. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem zumindest die Hochfrequenzeinheit (300), die Analog-Digital-Wandler (403,404), die Kanalfilter (511, 512, ...), die Demodulatoren (521, 522, ...), die Einrichtungen zur Datensignal- und Taktrückgewinnung (630, 631, 632, 634, ...), die Einrichtungen zur Frame-Synchronisation (650, 651, 652, ...), sowie die Schalteinrichtungen (Sl, ... S5) zusammen mit der Steuereinheit (700) in einem einzigen ASIC integriert sind.
12. Empfangseinheit für ein Fernsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem Ausgänge zumindest einer Schalteinheit (Sl, S2, S3, S4, S5) gemultiplext sind.
PCT/EP2008/057910 2007-06-21 2008-06-20 Empfangseinheit zur drahtlosen kommunikation mit einer peripheren einheit WO2008155422A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007028644.0 2007-06-21
DE102007028644A DE102007028644A1 (de) 2007-06-21 2007-06-21 Empfangseinheit zur drahtlosen Kommunikation mit einer peripheren Einheit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008155422A1 true WO2008155422A1 (de) 2008-12-24

Family

ID=39760330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/057910 WO2008155422A1 (de) 2007-06-21 2008-06-20 Empfangseinheit zur drahtlosen kommunikation mit einer peripheren einheit

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007028644A1 (de)
WO (1) WO2008155422A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT509699A1 (de) * 2010-04-07 2011-10-15 Microtronics Engineering GmbH Funkempfangseinrichtung zum empfangen von funksignalen von unterschiedlichen funksendern

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2967383B1 (fr) * 2010-11-17 2012-11-16 Delphi Tech Inc Dispositif de commande a distance pour vehicule automobile

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1164708A2 (de) * 2000-06-01 2001-12-19 TRW Inc. Zweiweg Kommunikationsgerät mit grosser Reichweite und niedriger Leistung
US6861942B1 (en) * 1999-07-21 2005-03-01 Gentex Corporation Directionally-adjustable antenna system using an outside mirror for automotive applications
US20050099275A1 (en) * 2003-11-06 2005-05-12 Kamdar Hitan S. Method and system for status indication on a key fob
US20060187014A1 (en) * 2005-02-06 2006-08-24 Shanghai Baolong Industries Co., Ltd. Automobile tire monitoring system and tire identification method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2555249C2 (de) * 1975-12-09 1983-03-24 Rohde & Schwarz GmbH & Co KG, 8000 München Hochfrequenz-Nachrichtenempfänger
DE10224536B4 (de) * 2002-05-31 2009-04-23 Harman Becker Automotive Systems (Xsys Division) Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zum Mehrwegeempfang

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6861942B1 (en) * 1999-07-21 2005-03-01 Gentex Corporation Directionally-adjustable antenna system using an outside mirror for automotive applications
EP1164708A2 (de) * 2000-06-01 2001-12-19 TRW Inc. Zweiweg Kommunikationsgerät mit grosser Reichweite und niedriger Leistung
US20050099275A1 (en) * 2003-11-06 2005-05-12 Kamdar Hitan S. Method and system for status indication on a key fob
US20060187014A1 (en) * 2005-02-06 2006-08-24 Shanghai Baolong Industries Co., Ltd. Automobile tire monitoring system and tire identification method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT509699A1 (de) * 2010-04-07 2011-10-15 Microtronics Engineering GmbH Funkempfangseinrichtung zum empfangen von funksignalen von unterschiedlichen funksendern
AT509699B1 (de) * 2010-04-07 2013-02-15 Microtronics Engineering GmbH Funkempfangseinrichtung zum empfangen von funksignalen von unterschiedlichen funksendern

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007028644A1 (de) 2009-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007010888B4 (de) Steuergerät zur drahtlosen Kommunikation mit einer peripheren Einheit
DE10342581B4 (de) Drahtloses Netzwerksystem und drahtloses Kommunikationsverfahren
DE60018237T2 (de) Empfänger zum Empfangen von Reifendruckwerten und Fernbedienungssignalen
DE102006033272B4 (de) Fahrzeugempfängersystem
DE102007039599B4 (de) Fahrzeugsteuersystem
DE69737000T2 (de) Funksender Empfänger für Senden und Empfang von MF Signalen in zwei Bändern
DE60204094T3 (de) LNA Verstärkungseinstellung in einem Radiofrequenzempfänger zur Kompensation der Intermodulationsinterferenz
DE602006000912T2 (de) Fernsteuerungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE112006000050B4 (de) Signalerkennung für einen kombinierten Empfänger für schlüssellose Zugangssysteme mit Fernbedienung und Reifendrucküberwachungssystem
DE60309350T2 (de) Niedrizwischenfrequenz pre-präamble empfänger mit antennendiversity
DE19645808B4 (de) Kraftfahrzeug mit einer Zentralverriegelungsanlage sowie mit einer Fernbetätigungsinstallation
WO2003102878A1 (de) Nutzungsberechtigungskontrollverfahren
DE19508276A1 (de) Lernfähige Sende-Empfängereinrichtung
DE102005059226A1 (de) Selbsttätig abgleichendes Übertragungssystem für Fahrzeuge
DE102008026845B3 (de) Anordnung und Verfahren zur Reduzierung des Stromverbrauchs einer Steuerschaltung
DE112011102959T5 (de) Drahtloses Kommunikationsverfahren und drahtlose Kommunikationsvorrichtung
DE69833184T2 (de) Gerät in einem Kommunikationssystem
EP1550239B1 (de) Verfahren zum übertragen eines datenprotokolls auf einer hf-funkstrecke
DE102007016999A1 (de) System und Verfahren zur Verwendung bei drahtloser Kommunikation unter Verwendung mehrerer Antennen
DE69834600T2 (de) Drahtlose Vorrichtung für Hochleistungs-Übertragungsfunksignale
WO2008155422A1 (de) Empfangseinheit zur drahtlosen kommunikation mit einer peripheren einheit
DE10304081A1 (de) System, insbesondere Zugangssystem für ein Kraftfahrzeug
EP1760898B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen der Belegung eines Nachbarkanals mit einem Signal
DE202007019366U1 (de) Empfangseinheit zur drahtlosen Kommunikation mit einer peripheren Einheit
DE102007000096B4 (de) Empfangsschaltung und Empfangsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08774199

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08774199

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1