WO2012089399A1 - Auswerteeinheit und verfahren zur demodulation von ofdm-daten - Google Patents

Auswerteeinheit und verfahren zur demodulation von ofdm-daten Download PDF

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WO2012089399A1
WO2012089399A1 PCT/EP2011/070125 EP2011070125W WO2012089399A1 WO 2012089399 A1 WO2012089399 A1 WO 2012089399A1 EP 2011070125 W EP2011070125 W EP 2011070125W WO 2012089399 A1 WO2012089399 A1 WO 2012089399A1
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symbols
space points
constellation
unit
signal space
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PCT/EP2011/070125
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English (en)
French (fr)
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Susanne Hirschmann
Martin Weiss
Gregor Feldhaus
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Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
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    • H04L27/2666—Acquisition of further OFDM parameters, e.g. bandwidth, subcarrier spacing, or guard interval length
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Definitions

  • the invention relates to an evaluation unit, the
  • analyzing OFDM signal is a proprietary signal, which means that the already existing measuring means is not possible to analyze the OFDM signal as desired. So that the existing measuring means can nevertheless evaluate such OFDM signals, the OFDM signal to be analyzed must be described in detail, so that it is known to the measuring means at which points within the OFDM signal, for example, data symbols or pilot symbols are present.
  • Symbol types requires the creation of software that needs to be customized for each OFDM signal.
  • Pilot symbol or a null symbol, or a dummy symbol, the latter is no longer to be considered in the further processing. Still must
  • Assign symbol types such as data symbols or pilot symbols or zero symbols or dummiesymbols and at the same time to be able to specify the present modulation type of the individual signal space points.
  • the object is with respect to the evaluation unit by the features of claim 1 and with respect to the method for operating the evaluation unit by the features of
  • the claim 17 includes a
  • the claim 18 includes a
  • a computer program product having program code means, in particular stored on a machine-readable medium, for carrying out all method steps when the program is executed on a computer or a digital signal processor.
  • the evaluation unit has a central data processing unit, at least one memory unit and an allocation unit, wherein the
  • Allocation unit and the at least one memory unit are connected to the central data processing unit.
  • the central data processing unit loads
  • the allocation unit represents the individual
  • Signal space points of the OFDM symbols within the at least one OFDM signal in a constellation diagram and in a frame power matrix can be used to assign which signal space points are data symbols and / or pilot symbols and / or null symbols and / or dummies symbols which one
  • Modulation type the data symbols and / or the pilot symbols are modulated.
  • the allocation unit the individual signal space points within the at least represents an OFDM signal in a constellation diagram and in a frame power matrix and if it can be assigned via the diagrams to which type of symbol types the individual signal space points belong.
  • Frame power matrix forms the individual
  • Constellation diagram is clearly visible at which points data symbols and / or pilot symbols and / or
  • Data processing unit at least one memory unit and an allocation unit, wherein the
  • Allocation unit and the at least one memory unit are connected to the central data processing unit, comprises a plurality of method steps.
  • a first method step an OFDM signal is transmitted from the at least one memory unit through the central
  • the process step the individual signal space points of the OFDM symbols within the at least one OFDM signal in a constellation diagram and in a
  • the individual signal space points either data symbols and / or pilot symbols and / or to zero symbols and / or dummies symbols
  • the OFDM symbols within the at least an OFDM signal can be represented in a constellation diagram and in a frame power matrix, because thereby an assignment of the individual signal space points to data symbols and / or pilot symbols and / or null symbols and / or dummiesymbols is very easily possible and also because the corresponding modulation type to the data symbols and pilot symbols is assignable. Such an assignment of the individual signal space points to the corresponding
  • Symbol type from the constellation diagram and / or the frame power matrix is particularly simple, fast and reliable and can be repeated for any kind of OFDM signals.
  • Signaling points belong to the assigned modulation type.
  • Constellation circles do not overlap and / or if the centers of the constellation circles are multiplied by a first gain factor and / or if the imaginary part and the real part of the individual
  • Amplification factor can be multiplied that as many signal space points are arranged within the constellation circles. In the event that the radii of the individual constellation circles do not overlap, it is ensured that the individual signal space points are assigned only to an ideal constellation vector.
  • modulation type were modulated. The same also applies if the radii of the constellation circles are multiplied by a first amplification factor.
  • a further advantage of the evaluation unit according to the invention exists if, within the allocation unit, the first amplification factor and / or the second amplification factor can be changed until as many as possible
  • Data symbols and / or pilot symbols and / or null symbols and / or dummiesymbols are assigned and if the
  • Symbol type can be assigned. A separate function call does not have to be implemented for every signal point.
  • the at least one OFDM signal is synchronized by setting various timing and frequency and phase settings in succession by the allocation unit and if there is a step size between two
  • Phase jump is smaller than the minimum phase jump between two signal space points (13) one
  • the OFDM signal is synchronized in its timing and its frequency and its phase and that this process is based on an investigation of the scattering of the individual signal space points.
  • the settings for the timing and the frequency and the phase are used, which lead to as many signal space points falling in a matrix spanned by the allocation unit in the memory unit.
  • Allocation unit in the at least one storage unit in particular as an XML file (English, extensible markup language);
  • Assignment matrix is particularly advantageous because the OFDM signal can be further examined by means of such an assignment matrix by already existing measuring means.
  • the assignment matrix allows, for example, the EVM of an OFDM signal to be calculated.
  • an already created assignment matrix can be loaded which, for example for an OFDM signal, contains information as to whether the individual signal space points belong to the Data symbols and / or belong to the pilot symbols and / or to the null symbols or the dummies symbols. This allows the construction of an OFDM signal to be very high
  • an embodiment of the OFDM signal represented in a frame power matrix; an embodiment explaining the selection of a modulation type; an embodiment which shows that, depending on the selected modulation type, a corresponding number of constellation circles are shown in the constellation diagram; an embodiment of the
  • Constellation circles and the marked signal space points are adapted in their radius and their value; an embodiment of the
  • Constellation circles lie; an embodiment of the assignment of the selected signal space points to a
  • Symbol type an embodiment of an assignment matrix representing the signal space points already assigned to a symbol type; an embodiment of the assignment matrix in which all signal space points of an OFDM signal are assigned to a symbol type; an embodiment of a not yet synchronized OFDM signal, which is shown in a constellation diagram; an embodiment that the
  • Constellation diagram is drawn; an embodiment of an OFDM signal, which in a frame power matrix is shown, with individual Signalraumif are markable;
  • FIG. 9A shows an embodiment of a flow chart for the method according to the invention, which synchronizes an OFDM signal and the
  • 9B shows an exemplary embodiment of a flow chart for the method according to the invention, which describes the assignment of the individual signal space points to a symbol type in more detail;
  • 9C shows an exemplary embodiment of a flow chart for the method according to the invention, which describes the creation of an assignment matrix in more detail.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a
  • Evaluation unit 1 has a central
  • the central data processing unit 1 may be one or more processors and / or FPGAs (engl, field-programmable gate array, field programmable ⁇ (logic) gate array in the (application)) act.
  • the at least one memory unit 3 connected to the central data processing unit 2 may be
  • Hard disks and / or RAM and / or USB data sticks (English, universal serial bus) Serial bus) act.
  • Data processing unit 2 is still a control unit 5 is connected. To the control unit 5 USB ports 6, network ports 7 and a display unit 8 are connected.
  • the screen unit 8 also includes such screen units 8, e.g. have a resistive or capacitive touch screen.
  • Control unit 5 is connected to the central data processing unit 2 via known interfaces. These known interfaces are e.g. to PCI (English, peripheral component interconnect; dt.
  • An OFDM signal 9 to be analyzed is located in the memory unit 3.
  • the OFDM signal 9 can be copied to the at least one memory unit 3 via the USB port 6 or the Net zwerk port 7. It is also possible that to the central
  • Data processing unit 2 a system for generating one or more OFDM signals 9 is connected. Such a system, not shown in Fig. 1, can generate the generated at least one OFDM signal directly into the
  • This recorded OFDM signal 9 is at least
  • Synchronization can be done, for example, with the "R & S®FS-K96 / -K96PC OFDM Vector Signal Analysis” software from Rohde & Schwarz.
  • the central data processing unit 2 then loads the at least one OFDM signal 9 from the at least one memory unit 3 and passes this to the
  • Such an OFDM signal 9 contains a plurality of OFDM symbols 10, as well as, for example, the information on which subcarriers the respective OFDM symbols 10 are modulated.
  • Each OFDM symbol 10 in turn includes a plurality of signal space points 13.
  • the allocation unit 4 represents the individual
  • the constellation diagram 11 and the frame power matrix 12 are preferably displayed side by side on the screen unit 8 at the same time.
  • FIG. 2A shows an exemplary embodiment of an OFDM signal 9, which is shown in a constellation diagram 11.
  • An OFDM symbol 10 is composed of the sum of all subcarriers and their states.
  • An OFDM symbol 10 comprises as many signal space points 13 as there are subcarriers.
  • Each signal space point 13 of an OFDM symbol 10 consists of a real part and an imaginary part.
  • the at least one OFDM signal 9 comprises 2880 signal space points 13 distributed on 45 OFDM symbols 10 and those on
  • FIG. 2B shows an exemplary embodiment of the OFDM signal 9, which is drawn in a frame power matrix 12.
  • the OFDM signal 9 is transmitted from a transmitter to a receiver by transmitting the individual OFDM symbols 10 consecutively beginning at the OFDM symbol number zero. Depending on the value of
  • Frame power matrix 12 different colors or hatchings on. For clarity, only eight different hatches are shown in FIG. 2B
  • Fig. 3A describes how the selection of a particular type of modulation can be determined.
  • Dialog window of Fig. 3A may be the corresponding
  • Modulation and the radius of the constellation circles 20 and a second gain factor can be selected. Such a selection is preferably done via the
  • Control unit 5 to which, for example, a
  • touch-sensitive screen unit 8 is connected. It can be seen from the OFDM signal 9 of FIG. 2A that the data symbols are provided with a 64QAM (English Quadrature
  • Amplitude modulation dt. Amplitude squaring modulation are modulated.
  • Fig. 3B shows an embodiment depending on
  • selected modulation type includes a corresponding number of constellation 20, which in the
  • Constellation diagram 11 are shown. Overall, 64 constellation circles 20 are visible in FIG. 3B because a 64QAM modulation was selected in the previous dialog box of FIG. 3A. It can be seen that the constellation circles 20 in FIG. 3B are not in their
  • Alignment interact with the marked signal space points 13 of the OFDM symbols 10.
  • the signal space points 13 of the OFDM symbols 10 which lie within such a constellation circle 20, in relation to the other signal space points 13 are highlighted.
  • the highlighted signal space points are represented by crosses.
  • the signal space points 13 can also be marked individually or in groups by a user, whereby these are highlighted both in the constellation diagram 11 and in the frame power matrix 12. This can be done for example via the touch screen 8 or another input element.
  • Such a highlighting can be done on the one hand color, but also by
  • Constellation points are usually arranged.
  • various other types of modulation can also be selected. These include
  • BPSK modulation binary phase-shift keying
  • QPSK modulation quadrature phase-shift keying
  • Quadrature phase shift keying 45 ° QPSK modulation, or 256QAM modulation, or a variety of
  • Fig. 3C shows an embodiment of the
  • Frame power matrix 12 in which the Signalraumin 13 are highlighted, which are in the constellation diagram 11 of FIG. 3B within the constellation circles 20.
  • the signal space points 13, which are highlighted in FIG. 3B and shown as a cross, are likewise shown as a cross in FIG. 3C. In this case, the mode of operation of the allocation unit 4 according to the invention can be seen very well.
  • Both the constellation diagram 11 and the frame power matrix 12 are determined by the
  • Mapping unit 4 according to the invention shown simultaneously on the screen unit 8.
  • Signal room points 13, which are located, for example, within the constellation circles 20 are determined by the allocation unit 4 both in the Constellation diagram 11 and in the
  • Frame power matrix 12 clearly highlighted. This clearly shows which signal space points 13 within the OFDM symbols 10 are modulated on which subcarriers and at what time within the OFDM
  • Signals 9 these are transmitted on the respective subcarriers.
  • Fig. 4A shows an embodiment in which the constellation circles 20 and the drawn
  • Constellation circles 20 do not overlap and / or that the imaginary part and the real part of each
  • Constellation circles 20 are arranged.
  • the second amplification factor is preferred by the
  • Allocation unit 4 is preferably changed until as many signal space points 13 lie in the center of the constellation circles 20.
  • the allocation unit 4 detects the position of all signal space points 13 for each set value of the second gain factor. Through a brute-force method, all the settings of the second amplification factor are run through and the position of the signal space points 13 is recorded.
  • the second gain factor itself is only in reasonable limits and with a predetermined
  • the step size with which the amplification factor is changed can be changed by the allocation unit 4, depending on the quality of the OFDM signal 9.
  • Constellation circles 20 can, as shown in Fig. 3A, also be done manually, the allocation unit 4 provides significantly better results in the context of automatic scaling.
  • the radius of the constellation circles 20 can still be subsequently changed in the case of particularly poor OFDM signals 9.
  • Constellation circles 20 a variety of
  • Allocation unit 4 highlights those signal space points 13 in the OFDM symbols 10, which are within the
  • the highlighted signal space points 13 are represented by crosses. A colored representation of the highlighted signal room points 13 is also possible.
  • the allocation unit 4 notifies that of the 2880 signal room points 13 of the OFDM signal 9 1920 signal space points 13 within the
  • Constellation circles 20 are. It is also possible to change the boosting of the constellation circles 20. The marked
  • This first amplification factor can be set manually via the control unit 5, but preferably automatically by the allocation unit 4 be set so that as many signal space points 13 of the OFDM symbols 10 are within the constellation circles 20.
  • the second gain factor is first set until a maximum number of signal space points 13 within the
  • Constellation circles 20 is located. Following this, the first amplification factor can be adjusted until these signal space points 13 come to lie as exactly as possible in the center of the constellation circles 20, as shown in FIG. 4A.
  • Constellation circles 20 are. The highlighted
  • Allocation unit 4 also within the
  • Constellation diagram 11 are also transmitted by the desired subcarriers at the desired time within the OFDM signal 9.
  • FIG. 5A shows an exemplary embodiment which describes in more detail the assignment of the selected signal space points 13 to a symbol type.
  • the selected signal space points 13 can be assigned to a specific symbol type.
  • symbol types there are four different symbol types available. These include the zero symbol, the zero symbol
  • pilot symbols for example, a Signaling-Field (Eng.
  • Signaling field it may be advantageous to define these as data symbols or dummies, thereby also to be able to analyze frames with different content in the Signaling Field.
  • a new symbol type can also be created for the preamble symbol.
  • the selection of the corresponding symbol type is carried out by the control unit 5, to which various input devices are connected.
  • Example from the preceding drawing figures is the signal space points 13, which come to lie within the constellation circles 20 to data symbols.
  • the allocation unit 4 has the
  • Fig. 5B shows an embodiment of a
  • the assignment matrix 21 is defined by the
  • Assignment unit 4 instead of the frame power matrix 12 shown.
  • the structure of the assignment matrix 21 is analogous to the structure of the frame power matrix 12.
  • the numbers of the various components are analogous to the structure of the frame power matrix 12.
  • Subcarrier shown, in the column vector the OFDM symbol number.
  • Fig. 5B only the data symbols are shown.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the assignment matrix 21, in which all signal-space points of the OFDM symbols 10 of an OFDM signal 9 are assigned a symbol type. The different symbol types are going through
  • Assignment unit 4 shown. It can be seen that the first and last carriers are primarily for the
  • Constellation diagram 11 shown.
  • the pilot symbols shown in FIG. 6 are also visible on the abscissa axis and the ordinate axis in FIG. 4A
  • the pilot symbols are in this case
  • Allocation unit 4 are stored in the at least one memory unit 3.
  • the assignment matrix 21 is preferably stored as an XML file.
  • the allocation unit 4 is connected to a connected
  • Screen unit 8 represents how many signal space points 13 are assigned to each symbol type.
  • FIG. 6 of 2880 signal space points 13, exactly 1920 are data symbols, exactly 340 are pilot symbols, and exactly 620 are zero symbols
  • FIG. 7A shows an embodiment of a not yet synchronized OFDM signal 9, which in a
  • Constellation diagram 11 is located.
  • the OFDM signal 9 to be analyzed became, as already
  • Fig. 7B shows an embodiment that the
  • the frequency and the phase of the analyzed OFDM signal 9 are set. This setting can be done manually and automatically.
  • the corresponding instructions are received by the allocation unit 4 from the control unit 5, which is connected to higher-level input devices. In an automatic synchronization, the allocation unit 4
  • the step size with which the individual settings differ with regard to their values for timing, frequency and phase is chosen such that the resulting maximum phase jump between two adjacent settings for a size of the timing or the frequency or the phase is significantly smaller than the minimum phase jump between two signal-space points 13 of the highest-value constellation.
  • the most significant constellation in FIG. 7B is a 64QAM modulation, so that the minimum phase jump is known.
  • the frequency and the timing are changed first. As soon as possible a discrete distribution of
  • Signaling points 13 are located. Under a neighboring setting, the setting for the
  • Timing to understand the frequency and the phase following the previous setting preferably differs only in one value (timing or frequency or phase) from the previous setting.
  • one more values timing or frequency or phase
  • the allocation unit 4 further analyzes for which setting of the timing, the
  • Signalrauma 13 in the constellation diagram 11 is minimal.
  • the scattering of the individual signal space points 13 is particularly minimal if they are as close as possible together.
  • This may be the allocation unit 4 For example, determine by spanning a matrix within the memory unit 3 and checks how many signal space points 13 fall into this.
  • Allocation unit 4 can take over the calculation, without the screen unit 8 for each possible combination of timing, frequency and phase, the corresponding
  • FIG. 7C shows an exemplary embodiment of an OFDM signal 9 synchronized with the method described above, which is shown in the constellation diagram 11. Recognizable are data symbols modulated with 64QAM modulation. Farther
  • the null symbols and the pilot symbols which were modulated with a 45 ° QPSK modulation can be seen.
  • the preamble data are still visible, which, as already described, are assigned to the pilot data.
  • Fig. 8A shows an embodiment of an OFDM signal 9, which is represented in a frame power matrix 12, wherein the individual signal space points 13 are markable.
  • the individual signal-space points can also first be marked in the frame power matrix 12.
  • the allocation unit 4 lifts the
  • highlighted signal space points 13 can then by the allocation unit 4, the corresponding Symbol types such as data symbols, pilot symbols, null symbols or dummiesymbols are assigned.
  • Symbol types such as data symbols, pilot symbols, null symbols or dummiesymbols are assigned.
  • Symbol types such as data symbols, pilot symbols, null symbols or dummiesymbols are assigned.
  • a portion of the pilot symbols within the frame power matrix 12 are marked. Such a marking can be made, for example, by the user by means of an input device.
  • the allocation unit 4 according to the invention raises below the marked signal room points 13 both in the
  • Constellation diagram 11 clearly. For example, by marking preamble symbols within the frame power matrix 12 and viewing them within the constellation diagram 11 immediately
  • Constellation diagram 11 are marked, which are then also highlighted by the inventive allocation unit 4 in the frame power matrix 12.
  • the insertion of constellation circles 20 for marking is not absolutely necessary for this purpose.
  • 8B shows an embodiment of the OFDM signal 9, which is shown in a constellation diagram 11, wherein the individual signal space points 13
  • Allocation unit 4 according to the invention also in the
  • Fig. 9A describes an embodiment of a
  • Evaluation unit 1 has a central
  • Data processing unit 2 are connected.
  • a first method step Si at least one OFDM signal 9 is loaded from the at least one memory unit 3 by the central data processing unit 2 in order to subsequently transmit it through the central data processing unit 2
  • the at least one OFDM signal 9 is a recorded OFDM signal 9.
  • This recorded OFDM signal 9 is at least
  • Carrier frequency can be entered. Furthermore, it can also be specified whether it is a brushed signal or a continuous signal. With these known data, the originally recorded OFDM signal can be demodulated, so that the known OFDM signal 9 arises therefrom, as described, for example, in US Pat
  • FIGS. 2A and 7A are shown in the constellation diagram 11.
  • the at least one OFDM signal 9 can be generated by the allocation unit 4
  • Timing, frequency and phase can be tried one after the other.
  • the step size with which the individual settings differ with respect to their values for timing, frequency and phase is chosen such that the resulting maximum phase jump between two
  • the method step S2 optionally follows the
  • Step Si because the OFDM signal 9 is not
  • Combinations of timing, frequency and phase sequentially set by the allocation unit 4. Preferably, however, only the frequency and the timing are changed in a first step. As soon as possible a discrete distribution of signal space points 13 in the
  • Signaling points 13 are located. The correct phase is then determined when the signal-space points 13 are as parallel as possible to the ordinate axis and the abscissa axis
  • step S3 which is the
  • Step S2 is followed by the
  • Allocation unit 4 analyzes, for which settings of the timing, the frequency and the phase, a minimum scattering of the signal space points 13 of the OFDM symbols 10 in FIG the constellation diagram 11 is present.
  • the scattering of the individual signal space points 13 is particularly minimal if they are as close as possible together. This can be determined by the allocation unit 4, for example, by a matrix within the
  • Memory unit 3 spans and checks how many
  • Constellation diagram 11 serve shown. It is particularly advantageous that the OFDM signal 9 does not actually have to be drawn on the screen unit 8 for each setting of the timing, the frequency and the phase, but that the allocation unit 4 stores the values for the imaginary part and the real part of each individual signal space 13 within of the OFDM signal 9 are known and that the scattering of the individual signal space points 13 is calculated on the basis of these values.
  • An unsynchronized OFDM signal 9 is shown, for example, in FIG. 7A. After the automatic synchronization by the allocation unit 4 are the individual
  • step S 4 the individual signal space points 13 of the at least one OFDM signal 9 in a constellation diagram 11 and in a
  • the method step S 4 can be carried out directly after the method step Si or else after the method step S3.
  • Pilot symbols additionally a modulation type is assigned. This assignment describes in detail the hitherto unknown OFDM signal 9 so that it can be used for further analysis, for example with respect to the EVM.
  • FIG. 9B shows an exemplary embodiment of a flow chart of the method according to the invention, which describes the assignment of the individual signal space points 13 to a symbol type in more detail.
  • the flowchart of FIG. 9B describes in more detail the method step S5 illustrated in FIG. 9A.
  • the method step S6 is carried out after the individual signal space points 13 of the at least one OFDM signal 9 are drawn in the constellation diagram 11 and in the frame power matrix 12.
  • Step S6 becomes one for the selected one
  • a 64QAM modulation can be selected for the OFDM signal 9 of FIG. 2A, so that a total of 64 constellation circuits 20 are included in the
  • Constellation diagram 11 are drawn from Fig. 2A. Subsequently, the method step is carried out in which the radii of the constellation circles 20 in such a way
  • Constellation circles 20 do not overlap and / or by the imaginary part and the real part of the individual
  • Signal space points 13 are multiplied by a second gain factor such that as many as possible
  • Center of the constellation circles 20 are. there checks the allocation unit 4 for each set value of the second gain, how many of the
  • Constellation circles 20 are. This can be over
  • Constellation circles 20 is preferably kept constant. The increment with which the second
  • Amplification factor is changed can preferably be made dependent on the quality of the OFDM signal 9.
  • a larger step size may be used when changing the second
  • Amplification factor can be selected as in the case when the OFDM signal 9 is a signal to which strong disturbances are superimposed. The same also applies to the first amplification factor, which is preferably set after setting the second amplification factor. The number of signal space points already obtained by performing the method step within the
  • Constellation circles 20 preferably does not change within the process step S s.
  • step S g all Signalraumfact 13, which are within the constellation circles 20, through the allocation unit 4, to data symbols or
  • Frame power matrix 12 can be selected, the
  • the signal space points 13 selected in the frame power matrix 12 are then highlighted in the constellation diagram 11. For example, in the case where it is known on which subcarriers e.g. the pilot symbols are transmitted, the signal space points 13 of the OFDM symbols 10 on these subcarriers can directly
  • 9C shows an exemplary embodiment of a flow chart of the method according to the invention, which describes the creation of an assignment matrix 21 in more detail.
  • Method step Sn which can be carried out after method step S5, or respectively according to method steps Sg or Sio, indicates that the
  • Allocation unit 4 is an assignment matrix 21 is created, the 13 for the individual signal space points
  • the assignment matrix 21 can be identified by the allocation unit 4 in the at least one
  • Storage unit 3 are stored as an XML file or in any other format.
  • the concrete ideal point of the constellation circle 20, in which each signal space point 13 of the pilot symbols comes to rest is stored for the pilot symbols.
  • the method step S13 in which an already existing assignment matrix 21 can be loaded from the at least one memory unit 3 by the allocation unit 4 can also be carried out in FIG. 9C. This makes it possible for an OFDM signal 9, which has already been described above, to be further analyzed in detail in order, for example, to associate signal space points 13 of OFDM symbols 10, which are already associated with one symbol type, with another symbol type.
  • pilot symbols are set according to their specified value taken from the loaded OFDM signal 9.
  • the data symbols can either be taken randomly from the specified modulation alphabet or the loaded OFDM signal 9.
  • Data symbol made a random selection, which of the 16 possible ideal values in the constellation diagram 11 takes the data symbol.
  • the existing null symbols are set to zero and the dummies symbols can be occupied as required.
  • Dummysymbole can be set, for example, a noise.
  • the at least one OFDM signal 9 is loaded from the at least one memory unit 3 by the central data processing unit 2, it is possible for only certain OFDM symbols 10 to be selectable for further processing.
  • Modulation types can be created by the
  • Position and the number of constellation circles 20 are freely adjustable.
  • all described and / or drawn features can be combined with each other as desired.
  • the subclaims relating to the method can also be combined with the device claims relating to the evaluation unit 1 and vice versa.

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Eine Auswerteeinheit (1) weist eine zentrale Datenverarbeitungseinheit (2), zumindest eine Speichereinheit (3) und eine Zuordnungseinheit (4) auf, wobei die Zuordnungseinheit (4) und die zumindest eine Speichereinheit (3) mit der zentralen Datenverarbeitungseinheit (2) verbunden sind. Die zentrale Datenverarbeitungseinheit (2) lädt zumindest ein OFDM-Signal aus der zumindest einen Speichereinheit (3) und übergibt dieses an die Zuordnungseinheit (4). Die Zuordnungseinheit (4) stellt die einzelnen Signalraumpunkte der OFDM-Symbole des zumindest einen OFDM-Signals in einem Konstellationsdiagramm und in einer Rahmenleistungsmatrix dar und gewährleistet, dass über die Diagramme zuordenbar ist, bei welchen Signalraumpunkten es sich um Datensymbole und/oder Pilotsymbole und/oder Nullsymbole und/oder Dummysymbole handelt und mit welcher Modulationsart die Datensymbole und/oder Pilotsymbole moduliert sind.

Description

Auswerteeinheit und Verfahren zur Demodulation von OFDM-
Daten
Die Erfindung betrifft eine Auswerteeinheit, die zur
Signalbeschreibung bei OFDM-Systemen (engl, orthogonal frequency division multiplex; dt. orthogonaler
Frequenzmultiplex) dient, sowie ein Verfahren zum
Betreiben dieser Auswerteeinheit.
Bei OFDM-Systemen werden die zu übertragenden
Informationen auf eine Vielzahl von Unterträgern moduliert die orthogonal zueinander stehen. Die Entwicklung solcher OFDM-Systeme und der dazugehörigen Komponenten, sowohl auf der Senderseite, als auch auf der Empfängerseite ist relativ komplex. Um innerhalb des Entwicklungsprozesses möglichst früh Fehler feststellen zu können, ist es wünschenswert, dass das erzeugte und aufgezeichnete OFDM- Signal analysiert werden kann. Ein gängiges Messverfahren ist beispielsweise die Messung der EVM (engl. Error Vector Magnitude, dt. Betragsfehlervektor) . Während des
Entwicklungsprozesses ist es allerdings häufig so, dass das zu analysierende OFDM-Signal noch nicht
standartkonform ist, bzw. es sich bei dem zu
analysierenden OFDM-Signal um ein proprietäres Signal handelt, wodurch es den bereits vorhandenen Messmitteln nicht möglich ist, das OFDM-Signal wie gewünscht zu analysieren. Damit die vorhandenen Messmittel dennoch derartige OFDM-Signale auswerten können, muss das zu analysierende OFDM-Signal detailliert beschrieben werden, sodass dem Messmittel bekannt ist, an welchen Stellen innerhalb des OFDM-Signals beispielsweise Datensymbole oder Pilotsymbole vorliegen.
Auf dem 13. Internationalen OFDM-Workshop 2008 in Hamburg wurde diese Problematik von Herrn Dr. Gregor Feldhaus in seinem Vortrag mit dem Titel „Generic OFDM-Measurement Solution" angesprochen. In diesem Vortrag, der veröffentlicht ist in Proceedings of the 13th International OFDM-Workshop (InOWo'08), Hamburg 2008, wird vorgeschlagen, dass für jeden einzelnen Signalraumpunkt eines OFDM-Symbols eines zu analysierenden OFDM-Signals angegeben wird, ob der Signalraumpunkt ein Datensymbol, oder ein Pilotsymbol, oder ein Nullsymbol oder ein
Dummysymbol darstellt und welche Modulation für den
Signalraumpunkt verwendet wird. Nachteilig an der
beschriebenen Lösung ist, dass eine solche Zuweisung von verschiedenen Signalraumpunkten zu den entsprechenden
Symboltypen die Erstellung einer Software erfordert, die für jedes OFDM-Signal angepasst werden muss. In dem
Vortrag wird vorgeschlagen, dass für jede Zuweisung eines Signalraumpunktes zu einem Symboltyp ein Funktionsaufruf manuell implementiert werden muss, der angibt, ob es sich bei dem Signalraumpunkt um ein Datensymbol oder ein
Pilotsymbol, oder ein Nullsymbol, oder ein Dummysymbol handelt, wobei letzteres in der weiteren Verarbeitung nicht mehr zu berücksichtigen ist. Weiterhin muss
ebenfalls mitgeteilt werden, mit welcher Modulationsart die einzelnen Signalraumpunkte moduliert sind. Gerade für OFDM-Signale, die mehrere tausend Signalraumpunkte beinhalten, ist eine solche manuelle Zuweisung sehr fehleranfällig, zeitaufwendig und erfordert die genaue Kenntnis des zu implementierenden Standards.
Es ist daher die Aufgabe der erfindungsgemäßen
Auswerteeinheit und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Auswerteeinheit eine Lösung zu schaffen, um möglichst einfach und möglichst schnell und möglichst zuverlässig die einzelnen Signalraumpunkte der OFDM- Symbole innerhalb eines OFDM-Signals zu bekannten
Symbolarten, wie z.B. Datensymbolen oder Pilotsymbolen oder Nullsymbolen oder Dummysymbolen zuzuordnen und um gleichzeitig die vorliegende Modulationsart der einzelnen Signalraumpunkte angeben zu können. Die Aufgabe wird bezüglich der Auswerteeinheit durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich des Verfahrens zum Betreiben der Auswerteeinheit durch die Merkmale des
Anspruchs 12 gelöst. Der Anspruch 17 beinhaltet ein
Computerprogramm mit Programmcode-Mittel, um sämtliche Verfahrensschritte ausführen zu können, wenn das Programm auf einem Computer oder einem digitalen Signalprozessor ausgeführt wird. Der Anspruch 18 enthält ein
Computerprogramm-Produkt mit insbesondere auf einen maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode- Mittel, um alle Verfahrensschritte durchführen zu können, wenn das Programm auf einem Computer oder einem digitalen Signalprozessor ausgeführt wird. In den jeweiligen
Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit sowie des
erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der
Auswerteeinheit angegeben.
Die erfindungsgemäße Auswerteeinheit weist eine zentrale Datenverarbeitungseinheit, zumindest eine Speichereinheit und eine Zuordnungseinheit auf, wobei die
Zuordnungseinheit und die zumindest eine Speichereinheit mit der zentralen Datenverarbeitungseinheit verbunden sind. Die zentrale Datenverarbeitungseinheit lädt
zumindest ein OFDM-Signal aus der zumindest einen
Speichereinheit und übergibt dieses der Zuordnungseinheit. Die Zuordnungseinheit stellt die einzelnen
Signalraumpunkte der OFDM-Symbole innerhalb des zumindest einen OFDM-Signals in einem Konstellationsdiagramm und in einer Rahmenleistungsmatrix dar. Über die Diagramme ist dabei zuordenbar, bei welchen Signalraumpunkten es sich um Datensymbole und/oder Pilotsymbole und/oder Nullsymbole und/oder Dummysymbole handelt und mit welcher
Modulationsart die Datensymbole und/oder die Pilotsymbole moduliert sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zuordnungseinheit die einzelnen Signalraumpunkte innerhalb des zumindest einen OFDM-Signals in einem Konstellationsdiagramm und in einer Rahmenleistungsmatrix darstellt und wenn über die Diagramme zuordenbar ist, zu welcher Art von Symboltypen die einzelnen Signalraumpunkte gehören. Eine
Rahmenleistungsmatrix bildet dabei die einzelnen
Signalraumpunkte auf dem jeweiligen Unterträger ab. Sowohl über die Rahmenleistungsmatrix, als auch über das
Konstellationsdiagramm ist gut ersichtlich, an welchen Stellen Datensymbole und/oder Pilotsymbole und/oder
Nullsymbole zu finden sind. Sobald die entsprechenden Signalraumpunkte ihrem entsprechenden Symboltyp zugeordnet sind, kann eine herkömmliche Analysesoftware
beispielsweise die EVM aus den Datensymbolen berechnen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der
Auswerteeinheit, die eine zentrale
Datenverarbeitungseinheit, zumindest eine Speichereinheit und eine Zuordnungseinheit aufweist, wobei die
Zuordnungseinheit und die zumindest eine Speichereinheit mit der zentralen Datenverarbeitungseinheit verbunden sind, umfasst mehrere Verfahrensschritte. In einem ersten Verfahrensschritt wird ein OFDM-Signal aus der zumindest einen Speichereinheit durch die zentrale
Datenverarbeitungseinheit geladen und an die
Zuordnungseinheit übergeben. In einem weiteren
Verfahrensschritt werden die einzelnen Signalraumpunkte der OFDM-Symbole innerhalb des zumindest einen OFDM- Signals in einem Konstellationsdiagramm und in einer
Rahmenleistungsmatrix dargestellt. In einem weiteren
Verfahrensschritt werden die einzelnen Signalraumpunkte entweder zu Datensymbolen und/oder zu Pilotsymbolen und/oder zu Nullsymbolen und/oder zu Dummysymbolen
zugeordnet und es wird weiterhin zu den Datensymbolen und/oder den Pilotsymbolen die entsprechende
Modulationsart zugeordnet.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die einzelnen
Signalraumpunkte der OFDM-Symbole innerhalb des zumindest einen OFDM-Signals in einem Konstellationsdiagramm und in einer Rahmenleistungsmatrix dargestellt werden, weil dadurch eine Zuordnung der einzelnen Signalraumpunkte zu Datensymbolen und/oder Pilotsymbolen und/oder Nullsymbolen und/oder Dummysymbolen sehr einfach möglich ist und weil auch die entsprechende Modulationsart zu den Datensymbolen und Pilotsymbolen zuordenbar ist. Eine solche Zuordnung der einzelnen Signalraumpunkte zu dem entsprechenden
Symboltyp aus dem Konstellationsdiagramm und/oder der Rahmenleistungsmatrix heraus gelingt besonders einfach, schnell und zuverlässig und kann für jedwede Arten von OFDM-Signalen wiederholt werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit besteht, wenn die Zuordnungseinheit eine für die
zugeordnete Modulationsart entsprechende Anzahl an
Konstellationskreisen in das Konstellationsdiagramm einzeichnet. Dadurch ist zuordenbar, welche
Signalraumpunkte zu der zugeordneten Modulationsart gehören.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit besteht, wenn die Radien der Konstellationskreise derart einstellbar sind, dass sich die einzelnen
Konstellationskreise nicht überlappen und/oder wenn die Mittelpunkte der Konstellationskreise mit einem ersten Verstärkungsfaktor multiplizierbar sind und/oder wenn der Imaginärteil und der Realteil der einzelnen
Signalraumpunkte derart mit einem zweiten
Verstärkungsfaktor multiplizierbar sind, dass möglichst viele Signalraumpunkte innerhalb der Konstellationskreise angeordnet sind. Für den Fall, dass sich die Radien der einzelnen Konstellationskreise nicht überlappen, ist sichergestellt, dass die einzelnen Signalraumpunkte nur einem idealen Konstellationsvektor zugeordnet sind.
Dadurch kommen besonders die Signalraumpunkte innerhalb der Konstellationskreise zum liegen, die mit der
entsprechenden Modulationsart moduliert wurden. Selbiges gilt auch dann, wenn die Radien der Konstellationskreise mit einem ersten Verstärkungsfaktor multipliziert werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit besteht, wenn innerhalb der Zuordnungseinheit der erste Verstärkungsfaktor und/oder der zweite Verstärkungsfaktor so lange veränderbar ist, bis möglichst viele
Signalraumpunkte in etwa im Mittelpunkt der
Konstellationskreise liegen. Dadurch wird sichergestellt, dass möglichst alle Signalraumpunkte, die mit der
entsprechenden Modulationsart moduliert wurden, auch innerhalb der Konstellationskreise zum Liegen kommen.
Schlussendlich besteht bei der erfindungsgemäßen
Auswerteeinheit ein Vorteil, wenn alle Signalraumpunkte, die innerhalb der Konstellationskreise liegen oder
markiert sind, durch die Zuordnungseinheit zu
Datensymbolen und/oder Pilotsymbolen und/oder Nullsymbolen und/oder Dummysymbolen zuordenbar sind und wenn die
Signalraumpunkte in der Rahmenleistungsmatrix
hervorgehoben sind. Dadurch können besonders schnell und zuverlässig alle Signalraumpunkte die mit der gleichen Modulationsart moduliert wurden, dem entsprechenden
Symboltyp zugeordnet werden. Ein separater Funktionsaufruf muss dabei nicht für jeden Signalraumpunkt implementiert werden .
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Auswerteeinheit besteht außerdem ein Vorteil, wenn das zumindest eine OFDM-Signal synchronisiert wird, indem verschiedene Einstellungen von Timing und Frequenz und Phase nacheinander durch die Zuordnungseinheit eingestellt werden und wenn eine Schrittweite zwischen zwei
benachbarten Einstellungen durch die Zuordnungseinheit (4) derart gewählt wird, dass der daraus resultierende
Phasensprung kleiner ist, als der minimale Phasensprung zwischen zwei Signalraumpunkten (13) einer
höchstwertigsten Konstellation und wenn analysiert wird, für welche Einstellungen des Timing (dt. Zeitintervall) und der Frequenz und der Phase eine minimale Streuung der einzelnen Signalraumpunkte innerhalb des
Konstellationsdiagramms erreicht wird. Besonders
vorteilhaft ist, dass das OFDM-Signal in seinem Timing und seiner Frequenz und seiner Phase synchronisiert wird und dass dieser Vorgang auf einer Untersuchung der Streuung der einzelnen Signalraumpunkte basiert. Dabei werden die Einstellungen für das Timing und die Frequenz und die Phase verwendet, die dazu führen, dass möglichst viele Signalraumpunkte in einer durch die Zuordnungseinheit in der Speichereinheit aufgespannte Matrix fallen. Ein solches Verfahren ist effektiv und gleichermaßen mit einem überschaubaren Aufwand implementierbar.
Schlussendlich besteht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Auswerteeinheit ein Vorteil, wenn die Zuordnungseinheit eine Zuweisungsmatrix erstellt, die Informationen für die einzelnen Signalraumpunkte
beinhaltet, die eine Aussage erlauben, ob diese zu den Datensymbolen und/oder zu den Pilotsymbolen und/oder zu den Nullsymbolen und/oder zu den Dummysymbolen zugehörig sind und wenn diese Zuweisungsmatrix durch die
Zuordnungseinheit in der zumindest einen Speichereinheit, insbesondere als XML-Datei (engl, extensible markup language; dt. erweiterbare Auszeichnungssprache),
gespeichert werden kann. Das Erstellen einer solchen
Zuweisungsmatrix ist besonders vorteilhaft, weil das OFDM- Signal mittels einer solchen Zuweisungsmatrix durch bereits vorhandene Messmittel weiter untersucht werden kann. Die Zuweisungsmatrix erlaubt es, dass beispielsweise die EVM eines OFDM-Signals berechnet werden kann. Die Tatsache, dass die Zuweisungsmatrix als XML-Datei
gespeichert werden kann, erlaubt eine sehr einfache
Weiterverarbeitung. Es besteht auch ein Vorteil, wenn eine bereits erstellte Zuweisungsmatrix geladen werden kann, die beispielsweise für ein OFDM-Signal Informationen beinhaltet, ob die einzelnen Signalraumpunkte zu den Datensymbolen und/oder zu den Pilotsymbolen und/oder zu den Nullsymbolen oder zu den Dummysymbolen gehören. Dies erlaubt, dass der Aufbau eines OFDM-Signals sehr
übersichtlich dargestellt werden kann.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung
beispielhaft beschrieben. Gleiche Gegenstände weisen dieselben Bezugszeichen auf. Die entsprechenden Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen: ein Ausführungsbeispiel eines Blockschaltbilds, das den Aufbau der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit zeigt; ein Ausführungsbeispiel eines OFDM-Signals, welches in einem Konstellationsdiagramm
dargestellt ist; ein Ausführungsbeispiel des OFDM-Signals, welches in einem Rahmenleistungsmatrix dargestellt ist; ein Ausführungsbeispiel, das die Auswahl einer Modulationsart erläutert; ein Ausführungsbeispiel das zeigt, dass je nach ausgewählter Modulationsart eine entsprechende Anzahl an Konstellationskreisen in das Konstellationsdiagramm eingezeichnet sind; ein Ausführungsbeispiel der
Rahmenleistungsmatrix, in welcher die Signalraumpunkte hervorgehoben sind, die in dem Konstellationsdiagramm innerhalb der Konstellationskreise liegen; ein Ausführungsbeispiel des
Konstellationsdiagramms, in welchem die
Konstellationskreise und die eingezeichneten Signalraumpunkte in ihrem Radius und ihrem Wert angepasst sind; ein Ausführungsbeispiel der
Rahmenleistungsmatrix, in welcher die
Signalraumpunkte hervorgehoben sind, die in dem Konstellationsdiagramm innerhalb der
Konstellationskreise liegen; ein Ausführungsbeispiel über die Zuweisung der ausgewählten Signalraumpunkte zu einem
Symboltyp; ein Ausführungsbeispiel einer Zuweisungsmatrix, die die bereits einem Symboltyp zugewiesenen Signalraumpunkte darstellt; ein Ausführungsbeispiel der Zuweisungsmatrix, in der alle Signalraumpunkte eines OFDM-Signals einem Symboltyp zugewiesen sind; ein Ausführungsbeispiel eines noch nicht synchronisierten OFDM-Signals, welches in einem Konstellationsdiagramm eingezeichnet ist; ein Ausführungsbeispiel, das die
Synchronisierung eines OFDM-Signals beschreibt; ein Ausführungsbeispiel eines synchronisierten OFDM-Signals, welches in dem
Konstellationsdiagramm eingezeichnet ist; ein Ausführungsbeispiel eines OFDM-Signals, welches in einer Rahmenleistungsmatrix dargestellt ist, wobei einzelne Signalraumpunkte markierbar sind;
Fig. 8B ein Ausführungsbeispiel des OFDM-Signals ,
welches in einem Konstellationsdiagramm dargestellt ist, wobei einzelne Signalraumpunkte hervorgehoben sind;
Fig. 9A ein Ausführungsbeispiel eines Flussdiagramms für das erfindungsgemäße Verfahren, welches das synchronisieren eines OFDM-Signals und die
Zuordnung der einzelnen Signalraumpunkte zu einem Symboltyp beschreibt;
Fig. 9B ein Ausführungsbeispiel eines Flussdiagramms für das erfindungsgemäße Verfahren, welches die Zuordnung der einzelnen Signalraumpunkte zu einem Symboltyp näher beschreibt; und
Fig. 9C ein Ausführungsbeispiel eines Flussdiagramms, für das erfindungsgemäße Verfahren, welches das Erstellen einer Zuweisungsmatrix näher beschreibt .
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines
Blockschaltbilds, das den Aufbau der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit 1 zeigt. Die erfindungsgemäße
Auswerteeinheit 1 weist eine zentrale
Datenverarbeitungseinheit 2, zumindest eine
Speichereinheit 3 und eine Zuordnungseinheit 4 auf. Bei der zentralen Datenverarbeitungseinheit 1 kann es sich um einen oder mehrere Prozessoren und/oder FPGAs (engl, field programmable gate array; im (Anwendungs- ) Feld¬ programmierbare (Logik- ) Gatter-Anordnung) handeln. Bei der mit der zentralen Datenverarbeitungseinheit 2 verbundenen zumindest einen Speichereinheit 3 kann es sich um
Festplatten und/oder Arbeitsspeicher und/oder USB- Datensticks (engl, universal serial bus; dt. Universeller Serieller Bus) handeln. Mit der zentralen
Datenverarbeitungseinheit 2 ist noch eine Steuereinheit 5 verbunden. An die Steuereinheit 5 sind USB-Anschlüsse 6, Netzwerk-Anschlüsse 7 und eine Bildschirmeinheit 8 angeschlossen. Die Bildschirmeinheit 8 umfasst auch solche Bildschirmeinheiten 8, die z.B. einen resistiven oder kapazitiven Berührungsbildschirm aufweisen. Die
Steuerungseinheit 5 ist über bekannte Schnittstellen mit der zentralen Datenverarbeitungseinheit 2 verbunden. Bei diesen bekannten Schnittstellen handelt es sich z.B. um PCI (engl, peripheral component interconnect ; dt.
dezentrale Bauteilverbindung) , bzw. PCIe-Schnittstellen (engl. PCI-Express; dt. PCI-Express) . Allerdings eignen sich sämtliche bekannte Schnittstellen zur Anbindung der Steuereinheit 5 an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 2. Selbiges gilt für die Anbindung der weiteren, bisher aufgezählten Einheiten bzw. Peripheriegeräte.
Ein zu analysierendes OFDM-Signal 9 befindet sich dabei in der Speichereinheit 3. Das OFDM-Signal 9 kann über den USB-Anschluss 6 oder den Net zwerk-Anschluss 7 auf die zumindest eine Speichereinheit 3 kopiert werden. Es ist ebenfalls möglich, dass an die zentrale
Datenverarbeitungseinheit 2 ein System zur Erzeugung von einem oder mehreren OFDM-Signale 9 angeschlossen ist. Ein solches in Fig. 1 nicht dargestelltes System, kann das erzeugte zumindest eine OFDM-Signal direkt in die
zumindest eine Speichereinheit 3 kopieren. Dieses aufgezeichnete OFDM-Signal 9 ist zumindest
teilweise synchronisiert. So musste die bereits bekannte Anzahl an Unterträgern, die Länge des Cyclic Prefix (dt. zyklisches Präfix), bzw. der Guard Length (dt.
Schutzlänge) , die Symbolrate und die Trägerfrequenz eingegeben werden. Eine solche zumindest teilweise
Synchronisation kann beispielsweise mit der Software „R&S®FS-K96/-K96PC OFDM Vector Signal Analysis" von Rohde & Schwarz erfolgen. Die zentrale Datenverarbeitungseinheit 2 lädt anschließend das zumindest eine OFDM-Signal 9 aus der zumindest einen Speichereinheit 3 und übergibt dieses an die
Zuordnungseinheit 4. Ein solches OFDM-Signal 9 enthält eine Vielzahl von OFDM-Symbolen 10, sowie beispielsweise die Information, auf welchen Unterträgern die jeweiligen OFDM-Symbole 10 moduliert sind. Jedes OFDM-Symbol 10 beinhaltet wiederum eine Vielzahl von Signalraumpunkten 13. Die Zuordnungseinheit 4 stellt die einzelnen
Signalraumpunkte 13 des zumindest einen OFDM-Signals 9 in einem Konstellationsdiagramm 11 und in einer
Rahmenleistungsmatrix 12 dar. Das Konstellationsdiagramm 11 und die Rahmenleistungsmatrix 12 werden bevorzugt zur selben Zeit nebeneinander auf der Bildschirmeinheit 8 dargestellt .
Fig. 2A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines OFDM-Signals 9, welches in einem Konstellationsdiagramm 11 dargestellt ist. Ein OFDM-Symbol 10 setzt sich dabei aus der Summe aller Unterträger und deren Zuständen zusammen. Ein OFDM- Symbol 10 umfasst dabei so viele Signalraumpunkte 13, wie es Unterträger gibt. Jeder Signalraumpunkt 13 eines OFDM- Symbols 10 besteht dabei aus einem Realteil und einem Imaginärteil. In dem Beispiel aus Fig. 2A umfasst das zumindest eine OFDM-Signal 9 2880 Signalraumpunkte 13, die auf 45 OFDM-Symbole 10 verteilt sind und die auf
verschiedene Unterträger moduliert sind. In den
Konstellationsdiagramm 11 aus Fig. 2A wird auf der
Ordinatenachse der Imaginärteil der Signalraumpunkte 13 und auf der Abszissenachse der Realteil der
Signalraumpunkte 13 aufgetragen.
Fig. 2B zeigt ein Ausführungsbeispiel des OFDM-Signals 9, welches in einer Rahmenleistungsmatrix 12 eingezeichnet ist. Der Zeilenvektor der Rahmenleistungsmatrix 12
beinhaltet die Nummer des entsprechenden Unterträgers, auf dem der entsprechende Signalraumpunkt 13 moduliert ist. Der Spaltenvektor der Rahmenleistungsmatrix 12 gibt die OFDM-Symbolnummer wieder. Das OFDM-Signal 9 wird von einem Sender an einen Empfänger übertragen, indem die einzelnen OFDM-Symbole 10 nacheinander beginnend bei der OFDM- Symbolnummer null übertragen werden. Je nach Wert des
Imaginärteils und des Realteils für die Signalraumpunkte 13 weisen die entsprechenden Stellen innerhalb der
Rahmenleistungsmatrix 12 unterschiedliche Farben oder Schraffierungen auf. Zur besseren Übersichtlichkeit sind in Fig. 2B nur acht verschiedene Schraffierungen
dargestellt .
Fig. 3A beschreibt, wie die Auswahl einer bestimmten Modulationsart festgelegt werden kann. In dem
Dialogfenster aus Fig. 3A kann die entsprechende
Modulationsart sowie der Radius der Konstellationskreise 20 und ein zweiter Verstärkungsfaktor ausgewählt werden. Eine solche Auswahl geschieht bevorzugt über die
Steuereinheit 5, an die beispielsweise eine
berührungsempfindliche Bildschirmeinheit 8 angeschlossen ist. Dem OFDM-Signal 9 aus Fig. 2A ist zu entnehmen, dass die Datensymbole mit einer 64QAM (engl. Quadrature
Amplitude Modulation, dt. Amplitudenquatraturmodulation) moduliert sind.
Fig. 3B zeigt ein Ausführungsbeispiel das je nach
ausgewählter Modulationsart eine entsprechende Anzahl an Konstellationskreisen 20 beinhaltet, die in das
Konstellationsdiagramm 11 eingezeichnet sind. Insgesamt sind in Fig. 3B 64 Konstellationskreise 20 sichtbar, weil im vorherigen Dialogfenster aus Fig. 3A eine 64QAM- Modulation ausgewählt wurde. Zu erkennen ist, dass die Konstellationskreise 20 in Fig. 3B nicht in ihrer
Ausrichtung mit den eingezeichneten Signalraumpunkten 13 der OFDM-Symbole 10 zusammenwirken. Zu erkennen ist aber auch, dass die Signalraumpunkte 13 der OFDM-Symbole 10, die innerhalb eines solchen Konstellationskreises 20 liegen, gegenüber den anderen Signalraumpunkten 13 hervorgehoben sind. In Fig. 3B sind die hervorgehobenen Signalraumpunkte durch Kreuze dargestellt. Eine solche Hervorhebung kann allerdings auch durch eine andere Farbe erfolgen. Die Signalraumpunkte 13 können auch durch einen Benutzer einzeln oder in Gruppen markiert werden, wodurch diese sowohl im Konstellationsdiagramm 11, als auch in der Rahmenleistungsmatrix 12 hervorgehoben werden. Dies kann beispielsweise über den Berührungsbildschirm 8 oder ein anderes Eingabeelement geschehen. Eine solche Hervorhebung kann einerseits farblich erfolgen, aber auch durch
Darstellung eines anderen Musters für die entsprechenden Signalraumpunkte 13. Die Konstellationskreise 20 sind dabei derart nebeneinander angeordnet, wie die für die entsprechende Modulationsart vorhandenen idealen
Konstellationspunkte üblicherweise angeordnet sind. Neben einer 64QAM-Modulation können auch verschieden andere Modulationsarten ausgewählt werden. Diese umfassen
beispielsweise eine BPSK-Modulation (engl, binary phase- shift keying; dt. Zweiphasenumtastung) , eine QPSK- Modulation (engl, quadrature phase-shift keying; dt.
Quadraturphasenumtastung) , eine 45°-QPSK-Modulation oder auch eine 256QAM-Modulation, bzw. eine Vielzahl an
weiteren Modulationsarten.
Fig. 3C zeigt ein Ausführungsbeispiel der
Rahmenleistungsmatrix 12, in welche die Signalraumpunkte 13 hervorgehoben sind, die in dem Konstellationsdiagramm 11 aus Fig. 3B innerhalb der Konstellationskreise 20 liegen. Dabei sind die Signalraumpunkte 13, die in Fig. 3B hervorgehoben sind und als Kreuz dargestellt sind, in Fig. 3C ebenfalls als Kreuz dargestellt. Hierbei ist sehr gut die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Zuordnungseinheit 4 zu erkennen. Sowohl das Konstellationsdiagramm 11, als auch die Rahmenleistungsmatrix 12 werden durch die
erfindungsgemäße Zuordnungseinheit 4 gleichzeitig auf der Bildschirmeinheit 8 dargestellt. Signalraumpunkte 13, die beispielsweise innerhalb der Konstellationskreise 20 liegen, werden durch die Zuordnungseinheit 4 sowohl in dem Konstellationsdiagramm 11 als auch in der
Rahmenleistungsmatrix 12 deutlich hervorgehoben. Damit ist besonders gut ersichtlich, welche Signalraumpunkte 13 innerhalb der OFDM-Symbole 10 auf welchen Unterträgern moduliert sind und zu welcher Zeit innerhalb des OFDM-
Signals 9 diese auf den jeweiligen Unterträgern übertragen werden .
Fig. 4A zeigt ein Ausführungsbeispiel, in welchem die Konstellationskreise 20 und die eingezeichneten
Signalraumpunkte 13 in ihrem Radius und ihrem Wert
angepasst sind. Das Bild aus Fig. 4A entsteht dadurch, dass die Radien der Konstellationskreise 20 derart
einstellbar sind, dass sich die einzelnen
Konstellationskreise 20 nicht überlappen und/oder dass der Imaginärteil und der Realteil der einzelnen
Signalraumpunkte 13 mit einem derartigen zweiten
Verstärkungsfaktor multiplizierbar ist, dass die
Signalraumpunkte 13 bevorzugt im Mittelpunkt der
Konstellationskreise 20 angeordnet sind. Dabei wird bevorzugt der zweite Verstärkungsfaktor durch die
Zuordnungseinheit 4 bevorzugt solange verändert, bis möglichst viele Signalraumpunkte 13 im Mittelpunkt der Konstellationskreise 20 liegen. Die Zuordnungseinheit 4 erfasst dabei die Lage aller Signalraumpunkte 13 für jeden eingestellten Wert des zweiten Verstärkungsfaktors. Über eine Brute-Force-Methode (dt. Methode der rohen Gewalt) werden alle Einstellungen des zweiten Verstärkungsfaktors durchlaufen und die Position der Signalraumpunkte 13 aufgezeichnet.
Der zweite Verstärkungsfaktor selbst wird dabei nur in sinnvollen Grenzen und mit einer vorher festgelegten
Schrittweite durchlaufen. Die Schrittweite, mit der der Verstärkungsfaktor verändert wird kann je nach Qualität des OFDM-Signals 9 durch die Zuordnungseinheit 4 verändert werden. Bei einem qualitativ hochwertigen OFDM-Signal 9, wie es beispielsweise in Fig. 4A dargestellt ist, kann die Schrittweite, mit der der zweite Verstärkungsfaktor bei jeder Iteration erhöht oder erniedrigt wird, vergrößert werden. Der den Signalraumpunkten 13 in Fig. 4A zugrunde liegende zweite Verstärkungsfaktor kann folglich schneller ermittelt werden. Die Einstellung des zweiten
Verstärkungsfaktors und des Radius der
Konstellationskreise 20 kann, wie in Fig. 3A dargestellt, auch manuell erfolgen, wobei die Zuordnungseinheit 4 im Rahmen einer automatischen Skalierung deutlich bessere Ergebnisse liefert. Der Radius der Konstellationskreise 20 kann bei besonders schlechten OFDM-Signalen 9 dabei noch nachträglich geändert werden.
Gut zu erkennen ist in dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 4A, dass ungefähr in dem Mittelpunkt der
Konstellationskreise 20 eine Vielzahl von
Signalraumpunkten 13 zu liegen kommt. Aufgrund der
Tatsache, dass meist keine Piloten mit einer 64QAM
moduliert sind, kann davon ausgegangen werden, dass es sich bei den Signalraumpunkten 13, die innerhalb der
Konstellationskreise 20 zu liegen kommen, um Datensymbole handelt. Sehr gut zu erkennen ist, dass die
Zuordnungseinheit 4 diejenigen Signalraumpunkte 13 in den OFDM-Symbolen 10 hervorhebt, die innerhalb der
Konstellationskreise 20 zu liegen kommen. In dem
Ausführungsbeispiel aus Fig. 4A werden die hervorgehobenen Signalraumpunkte 13 durch Kreuze dargestellt. Auch eine farbige Darstellung der hervorgehobenen Signalraumpunkte 13 ist möglich. Die Zuordnungseinheit 4 teilt dabei mit, dass von den 2880 Signalraumpunkten 13 des OFDM-Signals 9 1920 Signalraumpunkte 13 innerhalb der
Konstellationskreise 20 liegen. Es ist weiterhin möglich, das Boosting (dt. Verstärkung) der Konstellationskreise 20 zu ändern. Dabei können die eingezeichneten
Konstellationskreise 20 mit einem ersten
Verstärkungsfaktor multipliziert werden. Dieser erste Verstärkungsfaktor kann manuell über die Steuereinheit 5, bevorzugt aber automatisch durch die Zuordnungseinheit 4 derart eingestellt werden, dass möglichst viele Signalraumpunkte 13 von den OFDM-Symbolen 10 innerhalb der Konstellationskreise 20 liegen. Bevorzugt wird zuerst der zweite Verstärkungsfaktor eingestellt, bis eine maximale Anzahl an Signalraumpunkten 13 innerhalb der
Konstellationskreise 20 liegt. Im Anschluss daran kann der erste Verstärkungsfaktor derart eingestellt werden, bis diese Signalraumpunkte 13 möglichst genau im Zentrum der Konstellationskreise 20 zum liegen kommen, wie dies in Fig. 4A gezeigt ist.
Fig. 4B zeigt ein Ausführungsbeispiel der
Rahmenleistungsmatrix 12, in welcher die Signalraumpunkte 13 der OFDM-Symbole 10 hervorgehoben sind, die in dem Konstellationsdiagramm 11 innerhalb der
Konstellationskreise 20 liegen. Die hervorgehobenen
Signalraumpunkte 13 werden ebenfalls durch Kreuze
dargestellt, wobei auch eine farbliche Darstellung möglich wäre. Sehr gut ist in Fig. 4B die Arbeitsweise der
erfindungsgemäßen Zuordnungseinheit 4 innerhalb der
Auswerteeinheit 1 zu erkennen. Die Signalraumpunkte 13, die in Fig. 4A innerhalb der Konstellationskreise 20 liegen und dort hervorgehoben sind, werden durch die
Zuordnungseinheit 4 auch innerhalb der
Rahmenleistungsmatrix 12 in Fig. 4B hervorgehoben. Dadurch kann leicht überprüft werden, ob beispielsweise die erzeugten Datensymbole, die durch Auswahl einer
entsprechenden Modulationsart in dem
Konstellationsdiagramm 11 markiert sind, auch durch die gewünschten Unterträger zur gewünschten Zeit innerhalb des OFDM-Signals 9 übertragen werden.
Fig. 5A zeigt ein Ausführungsbeispiel, das die Zuweisung der ausgewählten Signalraumpunkte 13 zu einem Symboltyp näher beschreibt. In dem Dialogfenster aus Fig. 5A können im Folgenden die ausgewählten Signalraumpunkte 13 einem bestimmten Symboltyp zugeordnet werden. Derzeit stehen vier verschiedene Symboltypen zur Verfügung. Diese umfassen das Nullsymbol (engl, zero-symbol ) , das
Pilotsymbol (engl, pilot-symbol ) , das Datensymbol (engl, data-symbol) und das Dummysymbol (engl, don' t-care- symbol) . Symbole, die die Daten für die Präambel
enthalten, können beispielsweise der Klasse der
Pilotsymbole zugeordnet werden. Falls die Pilotsymbole beispielsweise ein Signalling-Field (dt.
Signalisierungsfeld) enthalten, kann es vorteilhaft sein, diese als Datensymbole oder Dummysymbole zu definieren, um dadurch auch Frames (dt. Rahmen) mit unterschiedlichem Inhalt im Signalling-Field analysieren zu können.
Allerdings kann auch für das Präambelsymbol ein neuer Symboltyp angelegt werden. Die Auswahl des entsprechenden Symboltyps erfolgt durch die Steuereinheit 5, an die verschiedene Eingabegeräte angeschlossen sind. In dem
Beispiel aus den vorangegangenen Zeichnungsfiguren handelt es sich bei den Signalraumpunkten 13, die innerhalb der Konstellationskreise 20 zu liegen kommen, um Datensymbole. Sobald der entsprechende Eintrag durch die Steuereinheit 5 ausgewählt ist, weist die Zuordnungseinheit 4 den
ausgewählten Signalraumpunkten 13 den Symboltyp für die Datensymbole zu.
Fig. 5B zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
Zuweisungsmatrix 21 in der die Signalraumpunkte 13
dargestellt sind, denen bereits ein Symboltyp zugewiesen wurde. Die Zuweisungsmatrix 21 wird durch die
Zuordnungseinheit 4 anstelle der Rahmenleistungsmatrix 12 dargestellt. Der Aufbau der Zuweisungsmatrix 21 erfolgt analog zum Aufbau der Rahmenleistungsmatrix 12. In dem Zeilenvektor werden die Nummern der verschiedenen
Unterträger dargestellt, in dem Spaltenvektor die OFDM- Symbolnummer . In dem Beispiel aus Fig. 5B sind einzig die Datensymbole dargestellt.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Zuweisungsmatrix 21, in der allen Signalraumpunkten der OFDM-Symbole 10 eines OFDM-Signals 9 ein Symboltyp zugewiesen ist. Die unterschiedlichen Symboltypen werden durch
unterschiedliche Farben oder durch unterschiedliche
Schraffierungen von der erfindungsgemäßen
Zuordnungseinheit 4 dargestellt. Zu erkennen ist, dass die ersten und die letzten Träger vornehmlich für die
Übertragung der Nullsymbole verwendet werden. Diese
Nullsymbole, deren Imaginärteil und Realteil in etwa den Wert 0 aufweisen, sind in Fig. 4A in der Mitte des
Konstellationsdiagramms 11 dargestellt. Die in Fig. 6 dargestellten Pilotsymbole sind in Fig. 4A ebenfalls auf der Abszissenachse und der Ordinatenachse sichtbar
dargestellt. Die Pilotsymbole sind in diesem Fall
beispielsweise mit einer 45°-QPSK-Modulation moduliert. Diese Modulationsart ist gegenüber einer 64QAM-Modulation deutlich robuster gegen Störungen. Signalraumpunkte 13 von OFDM-Symbolen 10, die zu der Präambel des OFDM-Signals 9 gehören und in Fig. 4A mit einem Wert des Imaginärteils von ungefähr -1,5 bzw. 1,5 und einem Wert des Realteils von ungefähr -1,5 bzw. 1,5 dargestellt sind, werden ebenfalls zu den Pilotsymbolen gezählt. In Fig. 6 sind überdies keine Dummysymbole dargestellt. Dummysymbole selbst würden für die Analyse des OFDM-Signals 9 durch spätere Messmittel nicht berücksichtigt. Die in Fig. 6 dargestellte Zuweisungsmatrix 21 kann von der
Zuordnungseinheit 4 in der zumindest einen Speichereinheit 3 gespeichert werden. Dabei wird die Zuweisungsmatrix 21 bevorzugt als XML-Datei gespeichert. Ebenfalls stellt die Zuordnungseinheit 4 auf einer angeschlossenen
Bildschirmeinheit 8 dar, wie viele Signalraumpunkte 13 jedem Symboltyp zugewiesen sind. In Fig. 6 sind von 2880 Signalraumpunkten 13 genau 1920 zu Datensymbolen, genau 340 zu Pilotsymbolen und genau 620 zu Nullsymbolen
zugewiesen. Es wird weiterhin angezeigt, dass alle
Signalraumpunkte 13 einem Symboltyp zugewiesen sind und dass kein Signalraumpunkt 13 einem Dummysymbol zugewiesen wurde . Fig. 7A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines noch nicht synchronisierten OFDM-Signals 9, welches in einem
Konstellationsdiagramm 11 eingezeichnet ist. Das zu analysierende OFDM-Signal 9 wurde, wie bereits
beschrieben, zwar schon teilweise synchronisiert, indem beispielsweise die Anzahl der Unterträger angegeben wurden, oder die Länge des Guard-Intervalls, bzw. des Cyclic Prefix eingegeben werden musste. Allerdings
erfordert das korrekte Zuweisen der einzelnen
Signalraumpunkte 13 innerhalb des OFDM-Signals 9 zu
Datensymbolen oder Pilotsymbolen oder Nullsymbolen oder Dummysymbolen, dass die Frequenz, das Timing und die Phase des zu untersuchenden OFDM-Signals 9 synchronisiert wurde. Timingabweichungen führen für die Signalraumpunkte 13 zu Phasenfehlern, die mit der Zeit und der Frequenz zunehmen. Frequenzfehler führen für die Signalraumpunkte 13 zu
Phasenfehlern, die ebenfalls mit der Zeit zunehmen. Beides führt zu kreisförmigen Verdrehungen des
Konstellationsdiagramms 20, wie dies in Fig. 7A
dargestellt ist. Derartige Verdrehungen erlauben oftmals keine eindeutige Zuordnung der Signalraumpunkte 13 zur jeweiligen Modulation.
Fig. 7B zeigt ein Ausführungsbeispiel, das die
Möglichkeiten der Synchronisierung eines OFDM-Signals 9 beschreibt. Wie in Fig. 7B dargestellt ist, kann das
Timing, die Frequenz und die Phase des zu analysierenden OFDM-Signals 9 eingestellt werden. Diese Einstellung kann einerseits manuell und andererseits automatisch erfolgen. Die entsprechenden Anweisungen nimmt die Zuordnungseinheit 4 von der Steuereinheit 5 entgegen, die mit übergeordnetem Eingabevorrichten verbunden ist. Bei einer automatischen Synchronisierung stellt die Zuordnungseinheit 4
nacheinander verschiedene Einstellungen von Timing,
Frequenz und Phase ein. Dabei wird die Schrittweite mit der sich die einzelnen Einstellungen bezüglich ihrer Werte für Timing, Frequenz und Phase unterscheiden derart gewählt, dass der resultierende maximale Phasensprung zwischen zwei benachbarten Einstellungen für eine Größe des Timings oder der Frequenz oder der Phase deutlich kleiner ist, als der minimale Phasensprung zwischen zwei Signalraumpunkten 13 der höchstwertigsten Konstellation. Bei der höchstwertigsten Konstellation handelt es sich in Fig. 7B um eine 64QAM-Modulation, sodass der minimale Phasensprung bekannt ist. Bevorzugt werden allerdings zuerst nur die Frequenz und das Timing verändert. Sobald hier eine möglichst diskrete Verteilung der
Signalraumpunkte 13 in dem Konstellationsdiagramm 20 vorliegt, wird die Phase gedreht, bis sich eine günstige Verteilung der Signalraumpunkte 13 bezüglich der
Symmetrieachsen „X=0", „Y=0" und „X=Y" ergibt, wobei „X" die Abszissenachse ist auf der die Realteile der
Signalraumpunkte 13 eingezeichnet sind und „Y" die
Ordinatenachse ist auf der die Imaginärteile der
Signalraumpunkte 13 eingezeichnet sind. Unter einer benachbarten Einstellung ist die Einstellung für das
Timing, die Frequenz und die Phase zu verstehen, die sich an die vorherige Einstellung anschließt. Eine solche benachbarte Einstellung unterscheidet sich bevorzugt nur in einem Wert (Timing oder Frequenz oder Phase) von der vorherigen Einstellung. Zusätzlich kann noch eine
Betrachtung der Phasenverteilung aufgenommen werden. Dabei wird die Phase und nicht die 2D-Verteilung in der
komplexen Ebene des Konstellationsdiagramms
berücksichtigt, wobei die Zuordnungseinheit 4 hier
versucht, möglichst diskrete Werte für die
Phasenverteilung zu erreichen. Innerhalb der Berechnung der Phasenverteilung kann überdies noch eine
Pegelgewichtung erfolgen, sodass die Nullsymbole nicht miteinbezogen werden. Die Zuordnungseinheit 4 analysiert im Weiteren für welche Einstellung des Timings, der
Frequenz und der Phase die Streuung der einzelnen
Signalraumpunkte 13 in dem Konstellationsdiagramm 11 minimal ist. Die Streuung der einzelnen Signalraumpunkte 13 ist insbesondere dann minimal, wenn diese möglichst nahe zusammen liegen. Dies kann die Zuordnungseinheit 4 beispielsweise dadurch ermitteln, indem sie eine Matrix innerhalb der Speichereinheit 3 aufspannt und prüft, wie viele Signalraumpunkte 13 in diese fallen. Bei der
optimalen Einstellung werden dabei möglichst wenig Pixel auf einer angeschlossene Bildschirmeinheit 8, die zur Darstellung der Signalraumpunkte 13 innerhalb des
Konstellationsdiagramms 11 dienen, verwendet. Die
Zuordnungseinheit 4 kann die Berechnung übernehmen, ohne dass die Bildschirmeinheit 8 für jede mögliche Kombination von Timing, Frequenz und Phase die entsprechenden
Signalraumpunkte 13 der OFDM-Symbole 10 tatsächlich anzeigt. Die richtige Phase ist dann ermittelt, wenn die Signalraumpunkte 13 möglichst parallel zur Ordinatenachse und zur Abszissenachse ausgerichtet sind.
Fig. 7C zeigt ein Ausführungsbeispiel eines mit dem im Vorfeld beschriebenen Verfahren synchronisierten OFDM- Signals 9, welches in dem Konstellationsdiagramm 11 eingezeichnet ist. Erkennbar sind Datensymbole, die mit einer 64QAM-Modulation moduliert wurden. Weiterhin
ersichtlich sind die Nullsymbole und die Pilotsymbole, die mit einer 45°-QPSK-Modulation moduliert wurden. Außerdem sind noch die Präambeldaten sichtbar, die wie bereits beschrieben, den Pilotdaten zugeordnet werden.
Fig. 8A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines OFDM-Signals 9, welches in einer Rahmenleistungsmatrix 12 dargestellt wird, wobei die einzelnen Signalraumpunkte 13 markierbar sind. Für den Fall, dass kein qualitativ hochwertiges OFDM-Signal 9 analysiert werden soll, können die einzelnen Signalraumpunkte auch erst in der Rahmenleistungsmatrix 12 markiert werden. Die Zuordnungseinheit 4 hebt die
markierten Signalraumpunkte 13 sowohl in der
Rahmenleistungsmatrix 12, als auch in den
Konstellationsdiagramm 11 hervor. In dem
Ausführungsbeispiel aus Fig. 8A sind die hervorgehobenen Signalraumpunkte 13 als Kreuze dargestellt. Den
hervorgehobenen Signalraumpunkten 13 können anschließend durch die Zuordnungseinheit 4 die entsprechenden Symboltypen wie beispielsweise Datensymbole, Pilotsymbole, Nullsymbole oder Dummysymbole zugeordnet werden. In dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 8A ist beispielsweise ein Teil der Pilotsymbole innerhalb der Rahmenleistungsmatrix 12 markiert. Eine solche Markierung kann beispielsweise durch den Benutzer mittels eines Eingabegerätes erfolgen. Die erfindungsgemäße Zuordnungseinheit 4 hebt im Folgenden die markierten Signalraumpunkte 13 sowohl in der
Rahmenleistungsmatrix 12, als auch im
Konstellationsdiagramm 11 deutlich hervor. Beispielsweise ist durch die Markierung von Preamblesymbolen innerhalb der Rahmenleistungsmatrix 12 und Betrachtung dieser innerhalb des Konstellationsdiagramms 11 sofort
ersichtlich, ob es sich beispielsweise um eine geboostete QPSK-Modulation handelt. Selbstverständlich können auch einzelne Signalraumpunkte 13 innerhalb des
Konstellationsdiagramms 11 markiert werden, die dann ebenfalls von der erfindungsgemäßen Zuordnungseinheit 4 in der Rahmenleistungsmatrix 12 hervorgehoben werden. Das Einfügen von Konstellationskreisen 20 zur Markierung ist hierfür nicht unbedingt notwendig.
Fig. 8B zeigt ein Ausführungsbeispiel des OFDM-Signals 9, welches in einem Konstellationsdiagramm 11 dargestellt wird, wobei die einzelnen Signalraumpunkte 13
hervorgehoben sind. Gut zu erkennen ist, dass die in Fig. 8A markierten Signalraumpunkte 13 durch die
erfindungsgemäße Zuordnungseinheit 4 auch in dem
Konstellationsdiagramm 11 aus Fig. 8B hervorgehoben sind. Die hervorgehobenen Signalraumpunkte 13 sind dabei
ebenfalls als Kreuze dargestellt, wobei ebenfalls eine farbliche Hervorhebung realisierbar ist. Dadurch können auf besonders vorteilhafte Weise die Zusammenhänge
zwischen der Position der Signalraumpunkte 13 innerhalb der Rahmenleistungsmatrix 12 und der Signalraumpunkte 13 innerhalb des Konstellationsdiagramms 11 dargestellt werden . Fig. 9A beschreibt ein Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Flussdiagramms, welches das Verfahren zum Betrieb einer Auswerteeinheit 1 näher beschreibt. In dem Flussdiagramm wird das Synchronisieren eines OFDM- Signals 9 und die Zuordnung der einzelnen Signalraumpunkte 13 zu einem Symboltyp näher beschrieben. Die
Auswerteeinheit 1 weist dabei eine zentrale
Datenverarbeitungseinheit 2, zumindest eine
Speichereinheit 3 und eine Zuordnungseinheit 4 auf, wobei die Zuordnungseinheit 4 und die zumindest eine
Speichereinheit 3 mit der zentralen
Datenverarbeitungseinheit 2 verbunden sind.
In einem ersten Verfahrensschritt Si wird zumindest ein OFDM-Signal 9 aus der zumindest einen Speichereinheit 3 durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit 2 geladen, um dieses anschließend durch die zentrale
Datenverarbeitungseinheit 2 an die Zuordnungseinheit 4 zu übergeben. Wie bereits erläutert, soll das zumindest eine OFDM-Signal 9 durch die Zuordnungseinheit 4 näher
beschrieben werden. Bei dem zumindest einen OFDM-Signal 9 handelt es sich um ein aufgezeichnetes OFDM-Signal 9.
Dieses aufgezeichnete OFDM-Signal 9 ist zumindest
teilweise bereits demoduliert. So musste bereits die
Anzahl an Unterträgern, die Länge des Cyclic Prefixes, bzw. der Guard Length, die Symbolrate und die
Trägerfrequenz eingegeben werden. Weiterhin kann auch angegeben werden, ob es sich um ein gebürstetes Signal oder um ein kontinuierliches Signal handelt. Mit diesen bekannten Angaben kann das ursprünglich aufgezeichnete OFDM-Signal demoduliert werden, sodass daraus das bekannte OFDM-Signal 9 entsteht, wie es beispielsweise in den
Figuren 2A und 7A in das Konstellationsdiagramm 11 eingezeichnet ist.
In einem zweiten Verfahrensschritt S2 kann das zumindest eine OFDM-Signal 9 durch die Zuordnungseinheit 4
synchronisiert werden, indem verschiedene Einstellung von Timing, Frequenz und Phase nacheinander durchprobiert werden. Dabei wird die Schrittweite mit der sich die einzelnen Einstellungen bezüglich ihrer Werte für Timing, Frequenz und Phase unterscheiden derart gewählt, dass der resultierende maximale Phasensprung zwischen zwei
benachbarten Einstellungen für eine Größe entweder des Timings oder der Frequenz oder der Phase deutlich kleiner ist, als der minimale Phasensprung zwischen zwei
Signalraumpunkten 13 der höchstwertigsten Konstellation. Der Verfahrensschritt S2 folgt optional auf den
Verfahrensschritt Si, weil das OFDM-Signal 9 nicht
zwingend synchronisiert werden muss, sondern auch ein bereits synchronisiertes OFDM-Signal 9 von der zentralen Datenverarbeitungseinheit 2 von der Speichereinheit 3 geladen und an die Zuordnungseinheit 4 übergeben werden kann. Wie bereits beschrieben, werden sämtliche
Kombinationen von Timing, Frequenz und Phase nacheinander durch die Zuordnungseinheit 4 eingestellt. Bevorzugt werden allerdings in einem ersten Schritt nur die Frequenz und das Timing verändert. Sobald hier eine möglichst diskrete Verteilung der Signalraumpunkte 13 in dem
Konstellationsdiagramm 20 vorliegt, wird in einem zweiten Schritt die Phase verändert, bzw. gedreht, bis sich eine günstige Verteilung der Signalraumpunkte 13 bezüglich der Symmetrieachsen „X=0", „Y=0" und „X=Y" ergibt, wobei „X" die Abszissenachse ist auf der die Realteile der
Signalraumpunkte 13 eingezeichnet sind und „Y" die
Ordinatenachse ist auf der die Imaginärteile der
Signalraumpunkte 13 eingezeichnet sind. Die richtige Phase ist dann ermittelt, wenn die Signalraumpunkte 13 möglichst parallel zur Ordinatenachse und zur Abszissenachse
ausgerichtet sind.
In einem weiteren Verfahrensschritt S3, der sich dem
Verfahrensschritt S2 anschließt, wird durch die
Zuordnungseinheit 4 analysiert, für welche Einstellungen des Timings, der Frequenz und der Phase eine minimale Streuung der Signalraumpunkte 13 der OFDM-Symbole 10 in dem Konstellationsdiagramm 11 vorliegt. Die Streuung der einzelnen Signalraumpunkte 13 ist insbesondere dann minimal, wenn diese möglichst nahe zusammen liegen. Dies kann die Zuordnungseinheit 4 beispielsweise dadurch ermitteln, indem sie eine Matrix innerhalb der
Speichereinheit 3 aufspannt und prüft, wie viele
Signalraumpunkte 13 in diese fallen. Bei der optimalen Einstellung werden dabei möglichst wenig Pixel auf einer angeschlossene Bildschirmeinheit 8, die zur Darstellung der Signalraumpunkte 13 innerhalb des
Konstellationsdiagramms 11 dienen, dargestellt. Besonders vorteilhaft ist, dass das OFDM-Signal 9 nicht für jede Einstellung des Timings, der Frequenz und der Phase tatsächlich auf die Bildschirmeinheit 8 gezeichnet werden muss, sondern dass der Zuordnungseinheit 4 die Werte für den Imaginärteil und den Realteil eines jeden einzelnen Signalraumpunkts 13 innerhalb des OFDM-Signals 9 bekannt sind und dass ausgehend von diesen Werten die Streuung der einzelnen Signalraumpunkte 13 berechnet wird. Ein nicht synchronisiertes OFDM-Signal 9 ist beispielsweise in Fig. 7A dargestellt. Nach der automatischen Synchronisierung durch die Zuordnungseinheit 4 sind die einzelnen
Signalraumpunkte 13 wie in dem Konstellationsdiagramm 11 in Fig. 2A dargestellt angeordnet.
In dem nächsten Verfahrensschritt S4 werden die einzelnen Signalraumpunkte 13 des zumindest einen OFDM-Signals 9 in einem Konstellationsdiagramm 11 und in einer
Rahmenleistungsmatrix 12 durch die Zuordnungseinheit 4 dargestellt. Der Verfahrensschritt S4 kann direkt nach dem Verfahrensschritt Si oder aber nach dem Verfahrensschritt S3 ausgeführt werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt S5 werden die
einzelnen Signalraumpunkte 13 zu Datensymbolen und/oder Pilotsymbolen und/oder Nullsymbole und/oder Dummysymbole zugeordnet, wobei zu den Datensymbolen und/oder den
Pilotsymbolen zusätzlich noch eine Modulationsart zugeordnet wird. Durch diese Zuordnung wird das bisher unbekannte OFDM-Signal 9 genau beschrieben, sodass dieses für eine weitere Analyse, beispielsweise bezüglich der EVM, verwendet werden kann.
Fig. 9B zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Flussdiagramms des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches die Zuordnung der einzelnen Signalraumpunkte 13 zu einem Symboltyp näher beschreibt. Das Flussdiagramm aus Fig. 9B beschreibt dabei den in Fig. 9A dargestellten Verfahrensschritt S5 genauer.
Der Verfahrensschritt S6 wird ausgeführt, nachdem die einzelnen Signalraumpunkte 13 des zumindest einen OFDM- Signals 9 in dem Konstellationsdiagramm 11 und in der Rahmenleistungsmatrix 12 eingezeichnet sind. In dem
Verfahrensschritt S6 wird eine für die ausgewählte
Modulationsart entsprechende Anzahl an
Konstellationskreisen 20 in das Konstellationsdiagramm 11 eingezeichnet. Beispielsweise kann für das OFDM-Signal 9 aus Fig. 2A eine 64QAM-Modulation gewählt werden, sodass insgesamt 64 Konstellationskreise 20 in das
Konstellationsdiagramm 11 aus Fig. 2A eingezeichnet werden . Nachfolgend wird der Verfahrensschritt ausgeführt, in dem die Radien der Konstellationskreise 20 derart
eingestellt werden, dass sich die einzelnen
Konstellationskreise 20 nicht überlappen und/oder indem der Imaginärteil und der Realteil der einzelnen
Signalraumpunkte 13 mit einem zweiten Verstärkungsfaktor derart multipliziert werden, dass möglichst viele
Signalraumpunkte 13 innerhalb der Konstellationskreise 20 angeordnet werden. In einem Verfahrensschritt Ss wird der zweite
Verstärkungsfaktor durch die Zuordnungseinheit 4 solange geändert, bis möglichst viele Signalraumpunkte 13 im
Mittelpunkt der Konstellationskreise 20 liegen. Dabei prüft die Zuordnungseinheit 4 für jeden eingestellten Wert des zweiten Verstärkungsfaktors, wie viele der
Signalraumpunkte 13 in etwa im Mittelpunkt der
Konstellationskreise 20 liegen. Dies kann über ein
Schätzverfahren erfolgen, welches beispielsweise den
Mittelwert, bevorzugt den RMS (engl, root mean Square; dt. quadratischer Mittelwert) , aller Beträge der
Signalraumpunkte 13 berechnet. Der Radius der
Konstellationskreise 20 wird hierbei bevorzugt konstant gehalten. Die Schrittweite, mit der der zweite
Verstärkungsfaktor geändert wird, kann bevorzugt von der Qualität des OFDM-Signals 9 abhängig gemacht werden. Bei einem qualitativ hochwertigen OFDM-Signal 9, wie dieses beispielsweise in Fig. 2A dargestellt ist, kann eine größere Schrittweite beim Verändern des zweiten
Verstärkungsfaktors gewählt werden, als für den Fall, wenn es sich bei dem OFDM-Signal 9 um ein Signal handelt, dem starke Störungen überlagert sind. Selbiges gilt auch für den ersten Verstärkungsfaktor, der bevorzugt nach dem Einstellen des zweiten Verstärkungsfaktors eingestellt wird. Die Anzahl der Signalraumpunkte, die bereits durch Ausführen des Verfahrensschritts innerhalb der
Konstellationskreise 20 liegt, ändert sich innerhalb des Verfahrensschritts S s bevorzugt nicht.
In dem Verfahrensschritt S g werden allen Signalraumpunkte 13, die innerhalb der Konstellationskreise 20 liegen, durch die Zuordnungseinheit 4, zu Datensymbolen oder
Pilotsymbolen oder Nullsymbolen oder Dummysymbolen
zugeordnet, wobei diese Signalraumpunkte 13 ebenfalls in der Rahmenleistungsmatrix 12 hervorgehoben werden. Dadurch ist es möglich, dass ein OFDM-Signal 9 dessen Aufbau vorher nicht exakt bekannt ist, näher beschrieben werden kann. Durch das Zuordnen wird nun bekannt, an welchen Stellen innerhalb des OFDM-Signals 9 beispielsweise die Datensymbole liegen, die für eine spätere Berechnung der EVM verwendet werden. In einem optionalen Verfahrensschritt Sio können auch die Signalraumpunkte 13 der OFDM-Symbole 10 in der
Rahmenleistungsmatrix 12 ausgewählt werden, die
anschließend zu Datensymbolen oder Pilotsymbolen oder Nullsymbolen oder Dummysymbolen zugeordnet werden. Die in der Rahmenleistungsmatrix 12 ausgewählten Signalraumpunkte 13 werden anschließend in dem Konstellationsdiagramm 11 hervorgehoben. Für den Fall, dass beispielsweise bekannt ist, auf welchen Unterträgern z.B. die Pilotsymbole übertragen werden, können die Signalraumpunkte 13 der OFDM-Symbole 10 auf diesen Unterträgern direkt
Pilotsymbolen zugeordnet werden, unabhängig davon, ob diese letztlich alle innerhalb der Konstellationskreise 20 für die ausgewählte Modulationsart liegen.
Fig. 9C zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Flussdiagramms des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches das Erstellen einer Zuweisungsmatrix 21 näher beschreibt. Der
Verfahrensschritt Sn, welcher nach dem Verfahrensschritt S5, bzw. respektive nach den Verfahrensschritten Sg bzw. Sio ausgeführt werden kann, gibt an, dass durch die
Zuordnungseinheit 4 eine Zuweisungsmatrix 21 erstellt wird, die für die einzelnen Signalraumpunkte 13 die
Information beinhaltet, ob diese zu den Datensymbolen oder zu den Pilotsymbolen oder zu den Nullsymbolen oder zu den Dummysymbolen zugeordnet werden. Eine solche
Zuweisungsmatrix 21 beispielsweise in Fig. 6 dargestellt.
In dem Verfahrensschritt S12 kann die Zuweisungsmatrix 21 durch die Zuordnungseinheit 4 in der zumindest einen
Speichereinheit 3 als XML-Datei oder in einem beliebig anderen Format gespeichert werden. Innerhalb der XML-Datei wird für die Pilotsymbole neben der Modulationsart auch der konkrete ideale Punkt des Konstellationskreises 20 abgespeichert, in welchem jeder Signalraumpunkt 13 der Pilotsymbole zum liegen kommt. Optional kann in Fig. 9C auch einzig der Verfahrensschritt S13 ausgeführt werden, in welchem eine bereits vorhandene Zuweisungsmatrix 21 durch die Zuordnungseinheit 4 aus der zumindest einen Speichereinheit 3 geladen werden kann. Damit ist es möglich, dass ein bereits zuvor beschriebenes OFDM-Signal 9 nochmals näher analysiert werden kann, um z.B. Signalraumpunkte 13 von OFDM-Symbolen 10, die bereits einem Symboltyp zugeordnet sind, einem anderen Symboltyp zuzuordnen .
Es ist auch möglich, dass aus einem geladenen OFDM-Signal 9 ein ideales (Referenz-) OFDM-Signal zu erzeugen. Die Pilotsymbole werden entsprechend ihres spezifizierten Wertes, der dem geladenen OFDM-Signal 9 entnommen wird, gesetzt. Die Datensymbole können dabei entweder zufällig aus dem spezifizierten Modulationsalphabet oder dem geladenen OFDM-Signal 9 entnommen werden. Liegt
beispielsweise eine 16QAM-Modulation innerhalb des
geladenen OFDM-Signals 9 vor und enthalten alle OFDM- Symbole 10 mehrere Datensymbole, so wird für jedes
Datensymbol eine zufällige Auswahl getroffen, welchen der 16 möglichen idealen Werte im Konstellationsdiagramm 11 das Datensymbol annimmt. Die vorhandenen Nullsymbole werden auf Null gesetzt und die Dummysymbole können beliebig belegt werden. Über die WertZuweisung der
Dummysymbole kann beispielsweise ein Rauschen eingestellt werden .
Außerdem ist es beim Laden des zumindest einen OFDM- Signals 9 aus der zumindest einen Speichereinheit 3 durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit 2 möglich, dass nur bestimmte OFDM-Symbole 10 für die weitere Verarbeitung auswählbar sind.
Es ist außerdem möglich, dass benutzerdefinierte
Modulationsarten erstellt werden können, indem die
Position und die Anzahl der Konstellationskreise 20 beliebig einstellbar sind. Im Rahmen der Erfindung sind alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale beliebig miteinander kombinierbar. Insbesondere können die Unteransprüche, das Verfahren betreffend, auch mit den Vorrichtungsansprüchen die Auswerteeinheit 1 betreffend und umgekehrt kombiniert werden .

Claims

Ansprüche
1. Auswerteeinheit (1) aufweisend eine zentrale
Datenverarbeitungseinheit (2), zumindest eine
Speichereinheit (3) und eine Zuordnungseinheit (4), wobei die Zuordnungseinheit (4) und die zumindest eine Speichereinheit (3) mit der zentralen
Datenverarbeitungseinheit (2) verbunden sind,
wobei die zentrale Datenverarbeitungseinheit (2) zumindest ein OFDM-Signal (9) aus der zumindest einen
Speichereinheit (3) lädt und an die Zuordnungseinheit (4) übergibt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuordnungseinheit (4) die einzelnen
Signalraumpunkte (13) der OFDM-Symbole (10) des zumindest einen OFDM-Signals (9) in einem Konstellationsdiagramm (11) und in einer Rahmenleistungsmatrix (12) so darstellt, dass über die Diagramme (11, 12) zuordenbar ist, bei welchen Signalraumpunkten (13) es sich um Datensymbole und/oder Pilotsymbole und/oder Nullsymbole und/oder
Dummysymbole handelt und mit welcher Modulationsart die Datensymbole und/oder Pilotsymbole moduliert sind.
2. Auswerteeinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuordnungseinheit (4) eine für die zugeordnete Modulationsart entsprechende Anzahl an
Konstellationskreisen (20) in das Konstellationsdiagramm (11) einzeichnet.
3. Auswerteeinheit nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Radien der Konstellationskreise (20) derart einstellbar sind, dass sich die einzelnen
Konstellationskreise (20) nicht überlappen und/oder dass die Mittelpunkte der Konstellationskreise (20) mit einem ersten Verstärkungsfaktor multiplizierbar sind und/oder dass der Imaginärteil und der Realteil der einzelnen Signalraumpunkte (13) mit einem derartigen zweiten
Verstärkungsfaktor multiplizierbar sind, dass möglichst viele Signalraumpunkte (13) innerhalb der
Konstellationskreise (20) angeordnet sind.
4. Auswerteeinheit nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb der Zuordnungseinheit (4) der erste
Verstärkungsfaktor und/oder der zweite Verstärkungsfaktor solange veränderbar ist, bis möglichst viele
Signalraumpunkte (13) in etwa im Mittelpunkt der
Konstellationskreise (20) liegen.
5. Auswerteeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass alle Signalraumpunkte (13), die innerhalb der
Konstellationskreise (20) liegen oder markiert sind, durch die Zuordnungseinheit (4) zu Datensymbolen und/oder
Pilotsymbolen und/oder Nullsymbolen und/oder Dummysymbolen zuordenbar sind und dass die Signalraumpunkte (13) in der Rahmenleistungsmatrix (12) hervorgehoben sind.
6. Auswerteeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass über die Rahmenleistungsmatrix (12) die
Signalraumpunkte (13) auswählbar sind, die zu
Datensymbolen und/oder Pilotsymbolen und/oder Nullsymbolen und/oder Dummysymbolen zuordenbar sind und dass die ausgewählten Signalraumpunkte (13) im
Konstellationsdiagramm (11) hervorgehoben werden.
7. Auswerteeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuordnungseinheit (4) das zumindest eine OFDM- Signal (9) synchronisiert, indem die Zuordnungseinheit (4) nacheinander verschiedene Einstellungen für Timing und Frequenz und Phase einstellt.
8. Auswerteeinheit nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Schrittweite zwischen zwei benachbarten
Einstellungen derart durch die Zuordnungseinheit (4) gewählt ist, dass der daraus resultierende Phasensprung kleiner ist, als der minimale Phasensprung zwischen zwei Signalraumpunkten (13) einer höchstwertigsten
Konstellation und
dass die Zuordnungseinheit (4) für das zumindest eine OFDM-Signal (9) analysiert, für welche Einstellungen des Timings, der Frequenz und der Phase die Streuung der einzelnen Signalraumpunkte (13) in dem
Konstellationsdiagramm (11) minimal ist.
9. Auswerteeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuordnungseinheit (4) eine Zuweisungsmatrix (21) erstellt, die für die einzelnen Signalraumpunkte (13) die Information beinhaltet, ob diese zu Datensymbolen oder zu Pilotsymbolen oder zu Nullsymbolen oder zu Dummysymbolen zugeordnet sind.
10. Auswerteeinheit nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuordnungseinheit (4) die Zuweisungsmatrix (21) in der zumindest einen Speichereinheit (3), insbesondere als XML-Datei, speichert.
11. Auswerteeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuordnungseinheit (4) eine Zuweisungsmatrix (21) lädt, die für die einzelnen Signalraumpunkte (13) die Information beinhaltet, ob diese zu Datensymbolen oder zu Pilotsymbolen oder zu Nullsymbolen oder zu Dummysymbolen zugeordnet sind.
12. Verfahren zum Betrieb einer Auswerteeinheit (1) aufweisend eine zentrale Datenverarbeitungseinheit (2), zumindest eine Speichereinheit (3) und eine
Zuordnungseinheit (4),
wobei die Zuordnungseinheit (4) und die zumindest eine Speichereinheit (3) mit der zentralen
Datenverarbeitungseinheit (2) verbunden sind,
mit den nachfolgenden Verfahrensschritten:
- Laden (Si) von zumindest einem OFDM-Signal (9) aus der zumindest einen Speichereinheit (3) durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit (2) und Übergeben des zumindest einen OFDM-Signals (9) an die
Zuordnungseinheit (4) ;
gekennzeichnet durch,
- Darstellen (S4) der einzelnen Signalraumpunkte (13) der OFDM-Symbole (10) des zumindest einen OFDM- Signals (9) in einem Konstellationsdiagramm (11) und in einer Rahmenleistungsmatrix (12) ;
- Zuordnen (S5) der einzelnen Signalraumpunkte (13) zu Datensymbolen und/oder Pilotsymbolen und/oder
Nullsymbolen und/oder Dummysymbolen und
Zuordnen einer Modulationsart zu den Datensymbolen und/oder den Pilotsymbolen.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch,
folgende weitere Verfahrensschritte:
- Einzeichnen (Se) einer für die ausgewählte
Modulationsart entsprechenden Anzahl an
Konstellationskreisen (20) in das
Konstellationsdiagramm (11) ;
- Einstellen (S7) der Radien der Konstellationskreise
(20) derart, dass sich die einzelnen
Konstellationskreise (20) nicht überlappen und/oder Multiplizieren der Mittelpunkte der
Konstellationskreise (20) mit einem ersten
Verstärkungsfaktor und/oder Multiplizieren des
Imaginärteils und des Realteils der einzelnen
Signalraumpunkte (13) mit einem zweiten
Verstärkungsfaktor derart, dass möglichst viele Signalraumpunkte (13) innerhalb der
Konstellationskreise (20) angeordnet werden;
- Verändern (Ss) des ersten Verstärkungsfaktors
und/oder des zweiten Verstärkungsfaktors solange, bis möglichst viele Signalraumpunkte (13) in etwa im
Mittelpunkt der Konstellationskreise (20) liegen.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch ,
folgende weitere Verfahrensschritte:
- Zuordnen (Sg) aller Signalraumpunkte (13), die
innerhalb der Konstellationskreise (20) liegen oder markiert sind, durch die Zuordnungseinheit (4) zu Datensymbolen oder Pilotsymbolen oder Nullsymbolen oder Dummysymbolen und Hervorheben dieser
Signalraumpunkte (13) in der Rahmenleistungsmatrix
(12) ;
- Auswählen (Sio) der Signalraumpunkte (13) in der
Rahmenleistungsmatrix (12), die zu Datensymbolen oder Pilotsymbolen oder Nullsymbolen oder Dummysymbolen zugeordnet werden, und Hervorheben der ausgewählten Signalraumpunkte (13) in dem Konstellationsdiagramm (11) ·
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
gekennzeichnet durch ,
folgende weitere Verfahrensschritte:
- Synchronisieren (S2) des zumindest einen OFDM-Signals
(9), indem verschiedene Einstellungen von Timing und Frequenz und Phase nacheinander durch die
Zuordnungseinheit (4) eingestellt werden;
- Wählen (S3) einer Schrittweite zwischen zwei
benachbarten Einstellungen durch die
Zuordnungseinheit (4) derart, dass der daraus
resultierende Phasensprung kleiner ist, als der minimale Phasensprung zwischen zwei Signalraumpunkten
(13) einer höchstwertigsten Konstellation; und Analysieren (S3) , welche Einstellung für das Timing und die Frequenz und die Phase zu einer minimalen Streuung der einzelnen Signalraumpunkte (13) in dem Konstellationsdiagramm (11) führt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
gekennzeichnet durch,
folgende weitere Verfahrensschritte:
- Erstellen (Sn) einer Zuweisungsmatrix (21) durch die Zuordnungseinheit (4), die für die einzelnen
Signalraumpunkte (13) die Information beinhaltet, ob diese zu den Datensymbolen oder zu den Pilotsymbolen oder zu den Nullsymbolen oder zu den Dummysymbolen zugeordnet wird;
- Speichern (S12) der Zuweisungsmatrix (21) durch die Zuordnungseinheit (4) in der zumindest einen
Speichereinheit (3), insbesondere als XML-Datei;
- Laden (S13) einer Zuweisungsmatrix (21), die für die einzelnen Signalraumpunkte (13) die Information beinhaltet, ob diese zu Datensymbolen oder zu
Pilotsymbolen oder zu Nullsymbolen oder zu
Dummysymbolen zugeordnet wird, durch die
Zuordnungseinheit (4) .
17. Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16 durchführen zu können, wenn das Programm auf einem Computer oder einem digitalen Signalprozessor ausgeführt wird.
18. Computerprogramm-Produkt mit insbesondere auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode- Mitteln, um alle Schritte gemäß einem der Ansprüche 12 bi 16 durchführen zu können, wenn das Programm auf einem Computer oder einem digitalen Signalprozessor ausgeführt wird .
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9172605B2 (en) 2014-03-07 2015-10-27 Ubiquiti Networks, Inc. Cloud device identification and authentication
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CN110149650B (zh) 2014-08-31 2022-06-28 优倍快公司 监测无线网络的方法以及无线设备
US9680704B2 (en) 2015-09-25 2017-06-13 Ubiquiti Networks, Inc. Compact and integrated key controller apparatus for monitoring networks
US10778339B2 (en) * 2018-09-14 2020-09-15 Viasat, Inc. Systems and methods for creating in a transmitter a stream of symbol frames configured for efficient processing in a receiver

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7573851B2 (en) * 2004-12-07 2009-08-11 Adaptix, Inc. Method and system for switching antenna and channel assignments in broadband wireless networks
US8503420B2 (en) * 2008-12-31 2013-08-06 Mediatek Inc. Physical structure and design of sounding channel in OFDMA systems
JP5321319B2 (ja) * 2009-07-27 2013-10-23 富士通株式会社 無線通信システムにおける無線通信方法、基地局装置、端末装置、及び無線通信システム
US20110064018A1 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Ari Hottinen Apparatus and Method for Input/Output Mapping of Spatial Resources of a Relay Node in a Communication System

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D. VON DROSTE: "Measurement on Generic OFDM Signals", 18 October 2000, ROHDE UND SCHWARZ, Germany, pages: 1 - 22, XP002671687 *
ROHDE UND SCHWARZ: "OFDM VSA PC Software", 10 December 2009, ROHDE UND SCHWARZ, Germany, pages: 1 - 111, XP002671688 *

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