DE102006019885B4 - Method for operating a digital receiver circuit and digital receiver circuit - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betrieb einer digitalen Empfängerschaltung zum Empfangen eines digital modulierten Empfangssignals, welches ein mit einem einen Bitstrom kodierenden Basisbandsignal digital moduliertes Trägersignal ist, wobei die Empfängerschaltung eine mit dem Basisbandsignal gespeiste Taktrückgewinnungseinrichtung zum Rückgewinnen des Takts aus dem Basisbandsignal und eine Bitstromrückgewinnungseinrichtung zum Rückgewinnen des Bitstroms aus dem Basisbandsignal mittels des rückgewonnen Takts, sowie eine mit einer Betriebszustandssteuereinrichtung zur Steuerung des Betriebszustands der Empfängerschaltung verbundene Signalenergieauswerteeinrichtung zur Erfassung und Auswertung der Signalenergie des Empfangssignals umfasst, wobei die Betriebszustandssteuereinrichtung geeignet ist, die Empfängerschaltung in einen aktiven Zustand mit höherem Stromverbrauch und einen inaktiven Zustand mit niedrigerem Stromverbrauch zu versetzen, wobei
– mittels der Betriebszustandssteuereinrichtung die Empfängerschaltung in regelmäßigen Zeitintervallen in den aktiven Zustand versetzt und
– die Signalenergie eines Empfangssignals im aktiven Zustand der Empfängerschaltung mittels der Signalenergieauswerteeinrichtung erfasst und ausgewertet wird,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
– Abtastung eines wählbaren Frequenzbereiches durch die Empfängerschaltung und...A method of operating a digital receiver circuit to receive a digitally modulated received signal that is a carrier signal digitally modulated with a bitstream encoding baseband signal, the receiver circuit including baseband signal clock recovery means for recovering the clock from the baseband signal and bitstream recovery means for recovering the bitstream the baseband signal by means of the recovered clock, and a signal energy evaluation device for detecting and evaluating the signal energy of the received signal connected to an operating state control device for controlling the operating state of the receiver circuit, wherein the operating state control device is suitable, the receiver circuit in a higher power consumption active state and an inactive state lower power consumption, whereby
- By means of the operating state control device, the receiver circuit at regular time intervals in the active state and
The signal energy of a received signal in the active state of the receiver circuit is detected and evaluated by means of the signal energy evaluation device,
characterized by the following steps:
- Sampling of a selectable frequency range by the receiver circuit and ...

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Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf Gebiet der digitalen Schaltungstechnik und betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer digitalen Empfängerschaltung, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete digitale Empfängerschaltung.The The present invention is in the field of digital circuit technology and relates to a method of operating a digital receiver circuit, and one for implementation the method suitable digital receiver circuit.

Zur drahtlosen Übertragung digitaler Information, wie dies bei Telefon- und Internetkommunikation oder Funknetzwerken der Fall ist, wird herkömmlicher Weise ein digitales Informationssignal (Basisbandsignal) einem analogen Trägersignal aufmoduliert. Hierzu werden digitale Modulationsverfahren, wie beispielsweise ASK (Amplitude Shift Keying) oder FSK (Frequency Shift Keying), eingesetzt.to wireless transmission digital information, as in telephone and Internet communication or radio networks, conventionally becomes a digital one Information signal (baseband signal) an analog carrier signal modulated. For this purpose, digital modulation methods, such as ASK (Amplitude Shift Keying) or FSK (Frequency Shift Keying), used.

So handelt es sich bei ASK ("Amplitudenumtastung") um die digitale Form der Amplitudenmodulation. Hierbei wird die Amplitude des Trägersignals entsprechend dem zu modulierenden Bitstrom verändert, wobei den digitalen Werten (im binären Fall Null oder Eins) diskrete Amplitudenwerte zugeordnet werden. Die einfachste Form von ASK ist das so genannte On-Off-Keying (OOK), bei dem bei einer digitalen Eins ein Signal übertragen wird und bei einer digitalen Null kein Signal übertragen wird, mit anderen Worten, ein Signal mit Amplitude Null. OOK hat jedoch den Nachteil, dass man nie sicher erkennen kann, ob der Sender ausgefallen ist, oder ob wirklich ein Bitstrom mit nur digitalen Nullen übertragen wird. Werden bei ASK mehrere Amplitudenpegel verwendet, so können pro Takt auch mehrere Bits übertragen werden. ASK wird heutzutage beispielsweise bei der Übertragung des Funkuhren synchronisierenden Funksignals eingesetzt.So ASK ("amplitude shift keying") is the digital one Form of amplitude modulation. Here, the amplitude of the carrier signal is corresponding changed to be modulated bitstream, the digital Values (in binary Case zero or one) discrete amplitude values. The simplest form of ASK is the so-called on-off-keying (OOK), in which a signal is transmitted at a digital one and at a digital zero no signal transmitted in other words, becomes a zero-amplitude signal. OOK has However, the disadvantage that you can never tell for sure if the transmitter failed, or really a bitstream with only digital Transfer zeros becomes. If several amplitude levels are used in ASK, then per Clock also transmitted several bits become. For example, ASK is being used in transmission today the radio clock synchronizing radio signal used.

FSK ("Frequenzumtastung") ist die digitale Form der herkömmlichen Frequenzmodulation. Hierbei wird die Frequenz des Trägersignals dem Bitstrom entsprechend verändert, das heißt, im binären Fall werden den digitalen Werten Null und Eins diskrete Frequenzwerte zugeordnet. Um die Übertragungsrate zu erhöhen, kann man auch bei FSK mehrere diskrete Frequenzwerte verwenden. Werden beispielsweise vier unterschiedliche Frequenzen verwendet, so können zwei Bit pro Takt übertragen werden. Während ASK heutzutage eher selten eingesetzt wird, wird FSK sehr häufig in der drahtlosen Telekommunikationstechnik, wie beispielsweise bei lokalen Funknetzwerken (WLAN) verwendet.Rated ("Frequency Shift Keying") is the digital form the conventional one Frequency modulation. Here, the frequency of the carrier signal changed according to the bit stream, this means, in the binary case The digital values become zero and one discrete frequency values assigned. To the transfer rate to increase, you can also use several discrete frequency values with FSK. For example, if four different frequencies are used, so can transmitted two bits per clock become. While ASK is rarely used today, FSK is very common in wireless telecommunications technology, such as in local wireless networks (WLAN) used.

Um ein solches, beispielsweise mittels ASK oder FSK, in digitaler Form moduliertes Signal nach drahtloser Übertragung zu empfangen und den Bitdatenstrom zurückzugewinnen, werden digitale Empänger eingesetzt, in denen nach Separieren des Basisbandsignals vom Trägersignal eine Filterung des Basisbandsignals erfolgt. Das gefilterte Basisbandsignal wird zudem einer Taktrückgewinnungseinrichtung zugeführt, um eine zum Rückgewinnen der Daten geeignete Abtastfrequenz für eine dem Filter nachgeschaltete Abtasteinrichtung zu ermitteln. Mittels dieser Abtastfrequenz wird das gefilterte Eingangssignal in der Abtasteinrichtung abgetastet und so der ursprünglich kodierte Bitdatenstrom zurückgewonnen. Zudem wird gewöhnlich in einer Entscheidungseinrichtung diskriminiert (entschieden) ob ein Signal vorliegt oder nicht.Around such, for example by means of ASK or FSK, in digital form receive modulated signal after wireless transmission and to recover the bitstream, become digital receivers used in which after separating the baseband signal from the carrier signal a filtering of the baseband signal takes place. The filtered baseband signal will also be a clock recovery device supplied one to reclaim the data suitable sampling frequency for a filter downstream Detecting scanner. By means of this sampling frequency is sampled the filtered input signal in the scanner and so the original recovered coded bit stream. In addition, it usually becomes discriminated (decided) in a decision-making institution whether there is a signal or not.

Dem Empfangsfilter kommt hierbei die besonders wichtige Aufgabe zu, die bei der drahtlosen Signalübermittlung stets auftretenden Signalstörungen, welche sich dem Nutzsignal aufaddieren, abzuseparieren. Der Empfangsfilter soll so dimensioniert sein, dass das breitbandige Rauschen am Empfängereingang möglichst blockiert wird, während gleichzeitig ein zur Detektion der Daten optimaler Nutzsignalanteil passieren kann.the Reception filter is the most important task here, the wireless signal transmission always occurring signal interference, which add up to the useful signal, abzuseparieren. The receive filter should be dimensioned so that the broadband noise at the receiver input preferably is blocked while at the same time an optimum signal component for the detection of the data can happen.

In modernen digitalen Empfangsschaltungen werden zur Rauschfilterung meist signal- bzw. rauschangepasste Filter (auch Matched Filter oder Korrelationsfilter genannt) eingesetzt. Hierbei geht man davon aus, dass die Form des Basisbandsignals im Empfänger bekannt ist und dass lediglich entschieden werden muss, ob das Empfangssignal dieses bekannte Basisbandsignal enthält oder nicht. Anders ausgedrückt ist bei der signalangepassten Filterung die Filterfunktion des Matched Filters auf die übertragene Signalpulsform angepasst. Zur Rückgewinnung des Bitdatenstroms wird der Ausgang des Empfangsfilters entsprechend dem rückgewonnenen Takt zum Zeitpunkt T (am Ende der Symbolperiode bzw. Bitperiode) abgetastet. Die voreingestellte Pulsform des Matched Filters ist gewöhnlich eine zeitinvertierte Version der übertragenen Pulsform.In Modern digital receive circuits become noise filtering mostly signal- or noise-adjusted filters (also matched filters or correlation filter called) used. This one goes away that the shape of the baseband signal is known in the receiver and that only has to decide whether the received signal this known baseband signal contains or not. In other words is the filter function of the matched in the matched filtering Filters on the transferred Signal pulse shape adapted. To recover the Bit data stream is the output of the receive filter accordingly the recovered Clock at time T (at the end of the symbol period or bit period) sampled. The default pulse shape of the matched filter is usually a time-inverted version of the transmitted pulse shape.

In modernen drahtlosen Übertragungssystemen, in denen insbesondere Kontrollaufgaben übernommen werden sollen, ist ein sehr niedriger Stromverbrauch eine der wichtigsten Anforderungen, die an einen Signalempfänger gestellt werden. Zu diesem Zweck wird der Signalempfänger, wenn kein Signal empfangen werden soll, in einen Schlafmodus (Standby-Modus) versetzt und in regelmäßigen Zeitintervallen wieder in einem aktiven Zustand gestartet um ein voreingestelltes Frequenzband zu scannen. Wenn ein gültiges Datensignal gefunden wird, verbleibt der Signalempfänger im aktiven Zustand. Falls kein gültiges Datensignal gefunden werden kann, wird der Signalempfänger wieder in den Schlafmodus versetzt. Hierbei liegt das Ziel darin, dass der Signalempfänger möglichst kurze Zeit im aktiven Zustand ist, um den Stromverbrauch insgesamt niedrig zu halten.In modern wireless transmission systems, in which particular control tasks are to be adopted is a very low power consumption one of the most important requirements, to a signal receiver be put. For this purpose, the signal receiver, if no signal should be received, in a sleep mode (standby mode) staggered and at regular time intervals started again in an active state by a preset Frequency band to scan. When a valid data signal found is, the signal receiver remains in the active state. If not valid Data signal can be found, the signal receiver is again put into sleep mode. Here, the goal is that the signal receiver preferably short time in the active state is to total power consumption keep low.

Bei der in herkömmlicher Weise durchgeführten Analyse des erfassten Bitdaten- oder Symbolstroms auf Protokollebene wird, nachdem der Signalempfänger in einen aktiven Zustand versetzt wurde, das empfangene Signal einer Demodulation, Detektion, Synchronisierung, Dekodierung und intialen Protokollverarbeitung unterzogen. Erst wenn spezifische Protokolleigenschaften verletzt sind, beispielsweise ein bestimmtes Synchronisierungsmuster nicht vorliegt oder eine CRC-Prüfung negativ ist, erkennt der Signalempfänger dass lediglich Rauschen demoduliert wurde, so dass vergleichsweise viel Zeit verstreicht bis der Signalempfänger wieder in den Schlafmodus versetzt werden kann. Zudem kann aufgrund von Verarbeitungsverzögerungen und allgemein der Länge des Synchronisationsmusters die im aktiven Zustand verbrachte Zeit des Signalempfängers lang sein, wodurch der Stromverbrauch insbesondere in den Fällen, in denen kein gültiges Datensignal gefunden werden kann, hoch ist.In the conventionally performed analysis of the captured bit data or symbol stream at the protocol level, after the sig has been put into an active state, the received signal subjected to demodulation, detection, synchronization, decoding and intial protocol processing. Only when specific protocol properties are violated, for example, a specific synchronization pattern is not present or a CRC check is negative, the signal receiver detects that only noise was demodulated, so that comparatively much time elapses until the signal receiver can be put back into sleep mode. In addition, due to processing delays and generally the length of the synchronization pattern, the time spent in the active state of the signal receiver may be long, whereby the power consumption, especially in the cases where no valid data signal can be found, is high.

Im einzelnen ist aus der DE 10 2004 050 393 A1 ein Verfahren zum Betrieb einer digitalen Empfängerschaltung zum Empfangen eines digital modulierten Empfangssignals bekannt. Dieses Empfangssignal ist ein mit einem einen Bitstrom kodierenden Basisbandsignal digital moduliertes Trägersignal. Die Empfängerschaltung hat eine Signalenergieauswerteeinrichtung, die mit einer Betriebszustandssteuereinrichtung zur Steuerung des Betriebszustandes der Empfängerschaltung verbunden ist, um die Signalenergie des Empfangssignals zu erfassen und auszuwerten, wobei die Betriebszustandssteuereinrichtung geeignet ist, die Empfängerschaltung abhängig von der Signalenergie in einen aktiven Zustand mit höherem Stromverbrauch und einen inaktiven Zustand mit niedrigerem Stromverbrauch zu versetzen.In detail is from the DE 10 2004 050 393 A1 a method for operating a digital receiver circuit for receiving a digitally modulated received signal. This received signal is a carrier signal digitally modulated with a base band signal encoding a bit stream. The receiver circuit has a signal energy evaluation device connected to an operating state control device for controlling the operating state of the receiver circuit to detect and evaluate the signal energy of the received signal, wherein the operating state control device is adapted to place the receiver circuit in a higher power active state and one depending on the signal energy inactive state with lower power consumption.

Weiterhin ist aus HWANG, Jeng-Kuang: Innovative Communication Design Lab based on PC Sound Card and Matlab: a Software-Defined-Radio OFDM Modem Example, In: Proceedings of the 2003 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP '03), 06.-10. April 2003, ISSN 7803-7663, IEEE 2003, Vol. 3, S. 761-764, ein Verfahren bekannt, bei dem ein FSK-moduliertes Empfangssignal eine „Double Sliding Window Packet Detection"-Methode angewandt wird, wobei im Zähler eines Signalenergiequotienten die Signalenergie eines späteren Zeitintervalls und im Nenner des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines früheren Zeitintervalls erfasst werden.Farther is from HWANG, Jeng-Kuang: Innovative Communication Design Lab based on PC Sound Card and Matlab: Software Defined Radio OFDM Modem Example, In: Proceedings of the 2003 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP '03), 06.-10. April 2003, ISSN 7803-7663, IEEE 2003, Vol. 3, pp. 761-764, a method in which a FSK-modulated received signal is a "Double Sliding Window Packet Detection method is applied, wherein in the counter a signal energy quotient, the signal energy of a later time interval and in the denominator of the signal energy quotient, the signal energy of a earlier Time interval are detected.

Demzufolge besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Betrieb einer digitalen Empfängerschaltung für digital modulierte Empfangssignale sowie eine solche digitale Empfängerschaltung zur Verfügung zu stellen, durch welche der Stromverbrauch der Empfängerschaltung gegenüber herkömmlichen Signalempfängern vermindert werden kann.As a result, the object of the present invention is a method for operating a digital receiver circuit for digital modulated received signals and such a digital receiver circuit to disposal through which the power consumption of the receiver circuit over conventional signal receivers can be reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betrieb einer digitalen Empfängerschaltung, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Empfängerschaltung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 2 gelöst.These The object is achieved by a Method for operating a digital receiver circuit, as well as a for execution the method suitable receiver circuit with the characteristics of the independent claims 1 or 2 solved.

Es wird also ein Verfahren zum Betrieb einer digitalen Empfängerschaltung zum Empfangen eines digital modulierten Empfangssignals angegeben. Das Empfangssignal besteht in herkömmlicher Weise aus einem einen digitalen Bitdatenstrom kodierenden Basisbandsignal, das einem analogen Trägersignal aufmoduliert ist.It Thus, a method for operating a digital receiver circuit indicated for receiving a digitally modulated received signal. The Received signal consists in conventional Way of a baseband signal encoding a digital bit stream, that an analog carrier signal is modulated.

Die Empfängerschaltung selbst ist mit einer Taktrückgewinnungseinrichtung zum Rückgewinnen eines Abtasttakts aus dem Basisbandsignal, sowie mit einer Bitdatenrückgewinnungseinrichtung (Abtast-/Entscheidungseinrichtung) zum Abtasten des Basisbandsignals mittels des rückgewonnenen Taktsignals und Diskriminieren von Bitdaten aus dem Bitdatenstrom versehen. Weiterhin umfasst die Empfängerschaltung in vorteilhafter Weise einen signalangepassten Filter (Matched Filter) zum Filtern des von dem Trägersignal getrennten Basisbandsignals mittels einer an die gewählte Pulsform des Basisbandsignals angepassten Filterfunktion.The receiver circuit itself is with a clock recovery device to recover one Sampling clocks from the baseband signal, as well as a bit data recovery means (Sampling / decision means) for sampling the baseband signal by means of the recovered Clock signal and discriminating bit data from the bit stream Mistake. Furthermore, the receiver circuit comprises in an advantageous manner Make a matched filter for filtering of the carrier signal separate baseband signal by means of a to the selected pulse shape the baseband signal matched filter function.

In der erfindungsgemäßen Empfängerschaltung sind weiterhin eine Signalenergieauswerteeinrichtung, welche zum Erfassen und Auswerten der Signalenergie des Basisbandsignals geeignet ausgebildet ist, sowie eine mit der Signalenergieauswerteeinrichtung verbundene Betriebszustandssteuereinrichtung, welche zur Steuerung des Betriebszustands der Empfängerschaltung geeignet ausgebildet ist, vorgesehen. Die Betriebszustandssteuereinrichtung ist so ausgeführt, dass sie geeignet ist, die Empfängerschaltung in einen aktiven Zustand mit höherem Stromverbrauch und einen inaktiven Zustand mit niedrigerem Stromverbrauch zu versetzen.In the receiver circuit according to the invention are further a signal energy evaluation device, which for Detecting and evaluating the signal energy of the baseband signal suitable is formed, and one with the signal energy evaluation device connected operating state control device, which for control the operating state of the receiver circuit is designed suitable provided. The operating state controller is executed that it is suitable, the receiver circuit in an active state with higher Power consumption and an inactive state with lower power consumption to move.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer wie oben dargestellten, digitalen Empfängerschaltung zeichnet sich im Wesentlichen durch die im folgenden erläuterten Schritte aus.The inventive method for operating a digital receiver circuit as shown above is essentially characterized by those explained below Steps out.

Zunächst wird die digitale Empfängerschaltung mittels der Betriebszustandssteuereinrichtung in regelmäßigen Zeitintervallen in ihren aktiven Zustand versetzt. Hierbei scannt die Empfängerschaltung einen voreinstellbaren Frequenzbereich ab, um festzustellen, ob ein Empfangssignal vorliegt oder nicht. Falls ein Empfangssignal vorliegt, wird mittels der Signalenergieauswerteeinrichtung die Signalenergie des Empfangssignals erfasst und ausgewertet. Hierbei wird ein Signalenergiequotient der Signalenergien von zwei aufeinanderfolgenden, wählbaren Zeitintervallen ermittelt. Anschließend wird der Signalenergiequotient als Entscheidungswert mit einem wählbaren Signalenergiequotientenschwellwert verglichen.First, will the digital receiver circuit by means of the operating state control device at regular time intervals put into their active state. This scans the receiver circuit a presettable frequency range to determine if there is a received signal or not. If a received signal is present, by means of the signal energy evaluation device the Signal energy of the received signal is detected and evaluated. in this connection becomes a signal energy quotient of the signal energies of two consecutive, selectable Time intervals determined. Subsequently, the signal energy quotient as a decision value with a selectable signal energy quotient threshold compared.

Erfindungsgemäß wird die Empfängerschaltung mittels der Betriebszustandssteuereinrichtung in den inaktiven Schlafzustand versetzt, falls der Signalenergiequotient unterhalb des wählbaren Schwellwerts liegt, während der aktive Zustand der Empfängerschaltung beibehalten wird, falls der Signalenergiequotient oberhalb des Schwellwerts liegt.According to the invention receiver circuit by means of the operating state control device in the inactive sleep state offset if the signal energy quotient is below the selectable one Threshold is while the active state of the receiver circuit is maintained if the signal energy quotient is above the threshold lies.

Im Unterschied zum herkömmlichen Protokoll-basierten Verfahren, bei welchem das empfangene Signal einer Demodulation, Detektion, Synchronisierung, Dekodierung und intialen Protokollverarbeitung unterzogen wird, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem lediglich die Signalenergie aufeinanderfolgender Zeitintervalle erfasst und ausgewertet werden muss, in einem wesentlich kürzeren Zeitraum festgestellt werden, ob im Unterschied zu Rauschen ein gültiges Empfangssignal vorliegt oder nicht.in the Difference to the conventional one Protocol-based method in which the received signal a demodulation, detection, synchronization, decoding and intial protocol processing can, by the method according to the invention, in which only the signal energy of successive time intervals recorded and evaluated in a much shorter period of time be determined whether there is a valid received signal in contrast to noise or not.

Werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren ASK-modulierte Empfangssignale empfangen, so wird im Zähler des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines früheren Zeitintervalls und im Nenner des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines späteren Zeitintervalls erfasst. Werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren hingegen FSK-modulierte Empfangssignale empfangen, so wird im Nenner des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines früheren Zeitintervalls und im Zähler des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines späteren Zeitintervalls erfasst.Become in the method according to the invention Receive ASK-modulated receive signals, so is in the counter of Signal energy quotients the signal energy of an earlier time interval and in the denominator of the signal energy quotient, the signal energy of a later Time interval recorded. Be in the process of the invention however receive FSK-modulated received signals, so denominator of the signal energy quotient, the signal energy of an earlier time interval and in the counter of the signal energy quotient, the signal energy of a later time interval detected.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Ermittlung des Signalenergiequotienten ein dem Fachmann bekannter so genannter "double sliding window package detection-Algorithmus" verwendet, welcher weiter unten genauer erläutert wird.In the method according to the invention is used to determine the signal energy quotient a specialist known so-called "double sliding window package detection algorithm "which is more detailed below explained becomes.

Die Erfindung wird nun anhand von beispielhaften Ausführungsformen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. Es zeigen:The Invention will now be described by way of exemplary embodiments explained in more detail, wherein Reference to the attached Drawings is taken. Show it:

1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer digitalen Empfängerschaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 a schematic representation for illustrating the construction of a digital receiver circuit for carrying out the method according to the invention;

2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 2 a schematic representation for illustrating the method according to the invention;

3A-3C Simulationsergebnisse zur Veranschaulichung des Signalenergiequotienten eines ASK-modulierten Empfangssignals; 3A - 3C Simulation results to illustrate the signal energy quotient of an ASK-modulated received signal;

4A-4C Simulationsergebnisse zur Veranschaulichung des Signalenergiequotienten eines FSK-modulierten Empfangssignals. 4A - 4C Simulation results to illustrate the signal energy quotient of an FSK-modulated received signal.

Es wird nun Bezug auf die 1 genommen, worin der schematischen Aufbau eines Beispiels für eine digitale Empfängerschaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt ist, wobei der Einfachheit halber lediglich für das Verständnis der Erfindung wesentliche Schaltungskomponenten dargestellt sind.It will now be related to the 1 in which the schematic structure of an example of a digital receiver circuit for carrying out the method according to the invention is shown, wherein for the sake of simplicity only circuit components essential for understanding the invention are shown.

Demnach ist die Empfängerschaltung so aufgebaut, dass sie sowohl digital ASK-kodierte Signale wie auch digital FSK-kodierte Signale empfangen und verarbeiten kann. Hierbei wird das FSK-kodierte Empfangssignal 2 zunächst einem FSK-Demodulator 3 zur Demodulation zugeführt. Anschließend wird es einem Multiplexer (Signalauswahlschaltung) 4 zugeführt. Der Multiplexer (Signalauswahlschaltung) 4, welchem ferner ASK-kodierte Empfangssignale 1 zugeführt werden, die zuvor einen (nicht dargestellten) Analog-Digital-Wandler passiert haben, dient zur Unterscheidung der FSK- und ASK-kodierten Empfangssignale. Vom Multiplexer (Signalauswahlschaltung) 4 werden die Empfangssignale anschließend einem Matched Filter 5 zugeführt, um Empfangssignale mittels einer an die Pulsform des Basisbandsignals angepassten Filterfunktion zu filtern.Thus, the receiver circuitry is constructed to receive and process both digital ASK encoded signals and digital FSK encoded signals. This is the FSK-coded received signal 2 first an FSK demodulator 3 supplied for demodulation. Then it becomes a multiplexer (signal selection circuit) 4 fed. The multiplexer (signal selection circuit) 4 , which further ASK-coded received signals 1 are supplied, which have previously passed an (not shown) analog-to-digital converter, is used to distinguish the FSK and ASK-coded received signals. From the multiplexer (signal selection circuit) 4 then the received signals are a matched filter 5 fed to filter received signals by means of a matched to the pulse shape of the baseband filter function.

Dem Matched Filter 5 ist ein Signaldetektor 6 nachgeschaltet, welcher diskriminiert ob ein Signal vorhanden ist oder nicht. In Parallelschaltung zu dem Signaldetektor 6 ist eine mit einem Ausgangssignal des Signaldetektors gespeiste Taktrückgewinnungseinrichtung 7 zum Rückgewinnen des Takts aus dem Basisbandsignal angeordnet. Zum Rückgewinnen des Bitdatenstroms aus dem gefilterten Basisbandsignal ist dem Signaldetektor 6 weiterhin eine Abtasteinrichtung 8 seriell nachgeschaltet. In der Abtasteinrichtung 8 werden unter Verwenden des in der Taktrückgewinnungseinrichtung 7 rückgewonnenen Übernahmetakts Bitdaten aus dem Basisbandsignal rückgewonnen. Integriert in der Abtasteinrichtung 8 ist ferner eine logische Datenverarbeitungseinrichtung 9, wie ein Logikchip, ein Datendekoder oder dergleichen, angeordnet.The Matched Filter 5 is a signal detector 6 downstream, which discriminates whether a signal is present or not. In parallel with the signal detector 6 is a clock recovery device fed with an output signal of the signal detector 7 for recovering the clock from the baseband signal. To recover the bit data stream from the filtered baseband signal is the signal detector 6 furthermore a scanning device 8th connected in series. In the scanner 8th are using the clock in the recovery device 7 recovered takeover clock bit data recovered from the baseband signal. Integrated in the scanner 8th is also a logical data processing device 9 , such as a logic chip, a data decoder or the like.

In der erfindungsgemäßen Empfängerschaltung wird das Ausgangssignal des Multiplexers (Signalauswahlschaltung) 4 einer parallel zu diesem geschalteten Signalenergieauswerteeinrichtung 10 zur Erfassung und Auswertung der Signalenergie des Ausgangssignals des Multiplexers (Signalauswahlschaltung) 4 zugeführt. Die Signalenergieauswerteeinrichtung ist weiterhin mit einer Betriebszustandsteuereinrichtung (Leistungskontrolleinrichtung) 11 der Empfängerschaltung verbunden.In the receiver circuit according to the invention, the output signal of the multiplexer (signal selection circuit) 4 a signal energy evaluation device connected in parallel with this 10 for detecting and evaluating the signal energy of the output signal of the multiplexer (signal selection circuit) 4 fed. The signal energy evaluation device is further provided with an operation state control device (power control device). 11 connected to the receiver circuit.

Es wird nun Bezug auf 2 genommen, um das erfindungsgemäße Verfahren zu verdeutlichen. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die in 1 veranschaulichte, digitale Empfängerschaltung mittels der Betriebszustandssteuereinrichtung 11 in regelmäßigen (wählbaren) Zeitintervallen in den aktiven Zustand versetzt, wobei die Empfängerschaltung einen voreinstellbaren (wählbaren) Frequenzbereich scannt, um festzustellen, ob ein ASK- oder FSK-moduliertes Empfangssignal 1, 2 vorliegt. Falls ein solches Empfangssignal vorliegt, wird mittels der Signalenergieauswerteeinrichtung 10 die Signalenergie des Empfangssignals erfasst und ausgewertet, wobei ein Signalenergiequotient (A/B oder B/A) der Signalenergien von zwei aufeinanderfolgenden, wählbaren Zeitintervallen A, B ermittelt wird.It will now be referred to 2 taken to illustrate the inventive method. In the method according to the invention, the in 1 illustrated, digital receiver circuit by means of the operating state control device 11 is placed in the active state at regular (selectable) time intervals, the receiver circuit scanning a presettable (selectable) frequency range to determine if an ASK or FSK modulated receive signal 1 . 2 is present. If there is such a received signal, by means of the signal energy evaluation means 10 detects and evaluates the signal energy of the received signal, wherein a signal energy quotient (A / B or B / A) of the signal energies of two successive selectable time intervals A, B is determined.

Die Ermittlung des Signalenergiequotienten erfolgt hierbei mittels eines "double sliding window packet detection-Algorithmus", welcher dem Fachmann an sich bekannt ist und beispielsweise in Heiskala, J., Terry., OFDM Wireless LANs – A Theoretical and Practical Guide, SAMS Publishing 2002 erläutert ist, worauf hier in vollem Umfang Bezug genommen wird.The Determination of the signal energy quotient takes place here by means of a "double sliding window packet detection algorithm ", which the expert is known per se and for example in Heiskala, J., Terry., OFDM Wireless LANs - A Theoretical and Practical Guide, SAMS Publishing 2002, which is incorporated herein by reference in its entirety.

Wie insbesondere dem genannten Dokument entnommen werden kann, ist eine wesentliche Voraussetzung einer Synchronisation beim Signalempfang eine zuverlässige Erfassung des Starts eines ankommenden Datenpakets. Generell kann die Paketerfassung als ein binärer Hypothesentest beschrieben werden, welcher aus zwei komplementären Aussagen (Nullhypothese H0 und Alternativhypothese H1) über einen Entscheidungsparameter besteht. Bei der Erfassung eines Signalpakets beschreibt die Nullhypothese den Fall "Datenpaket liegt nicht vor" und die Alternativhypothese den Fall "Datenpaket liegt vor".As can be seen in particular from the cited document, an essential prerequisite for synchronization in signal reception is reliable detection of the start of an incoming data packet. In general, the packet capture can be described as a binary hypothesis test, which consists of two complementary statements (null hypothesis H 0 and alternative hypothesis H 1 ) about a decision parameter. When acquiring a signal packet, the null hypothesis describes the case "data packet is not available" and the alternative hypothesis describes the case "data packet is present".

Um den Beginn eines ankommenden Datenpakets zu erfassen, ist es besonders vorteilhaft, die empfangene Signalenergie zu messen. Um festzustellen, ob der Fall der Nullhypothes H0 oder der Fall der Alternativhypothese H1 vorliegt, wird geprüft, ob die Entscheidungsvariable mn einen vordefinierten Schwellwert übersteigt oder nicht.In order to detect the beginning of an incoming data packet, it is particularly advantageous to measure the received signal energy. In order to determine whether the case of the null hypothesis H 0 or the case of the alternative hypothesis H 1 exists, it is checked whether the decision variable m n exceeds a predefined threshold value or not.

Wenn kein Datenpaket empfangen wird, dann besteht das empfangene Signal rn lediglich aus Rauschen wn, so dass rn = wn gilt. Wenn das Datenpaket startet, wird die empfangene Signalenergie um die Signalkomponente sn vermehrt, so dass rn = wn + sn gilt. Somit kann das Datenpaket als Änderung in dem empfangenen Energiepegel erfasst werden. Die Entscheidungsvariable mn ist dann die empfangene Signalenergie, welche vorteilhaft über einige Zeitfenster der Länge L akkumuliert wird.If no data packet is received, then the received signal r n consists only of noise w n such that r n = w n . When the data packet starts, the received signal energy is increased by the signal component s n , so that r n = w n + s n . Thus, the data packet can be detected as a change in the received energy level. The decision variable m n is then the received signal energy, which is advantageously accumulated over a number of time slots of length L.

Mathematisch ausgedrückt bedeutet dies:

Figure 00100001
In mathematical terms, this means:
Figure 00100001

Somit berechnet sich die Entscheidungsvariable mn in Form einer sich verschiebenden Summe der empfangenen Signalenergie. Dieser Typ Summenbildung wird auch "Gleitfenster" (engl. "sliding window") genannt, weil zu jedem Zeitmoment n ein neuer Wert in die Summenbildung aufgenommen wird, während ein alter Wert verworfen wird.Thus, the decision variable m n is calculated in the form of a shifting sum of the received signal energy. This type of summation is also called "sliding window" because at each time instant n a new value is added to the summation while an old value is discarded.

Bei einem gegenüber Gleichung (1) verbesserten Algorithmus (double sliding window packet detection-Algorithmus) werden zwei aufeinanderfolgende Gleitfenster A, B berücksichtigt, wobei das Grundprinzip darin liegt, die Entscheidungsvariable mit als ein Verhältnis der innerhalb der beiden Gleitfenster enthaltenen gesamten Signalenergie zu formen.at one opposite Equation (1) improved algorithm (double sliding window packet detection algorithm) become two consecutive sliding windows A, B considers, the basic principle is to use the decision variable with as a relationship the total signal energy contained within the two sliding windows to shape.

Mathematisch ausgedrückt bedeutet dies:

Figure 00110001
In mathematical terms, this means:
Figure 00110001

Hierin beschreiben an die Signalenergie im Gleitfenster A und bn die Signalenergie im Gleitfenster B. Die Entscheidungsvariable mn wird geformt durch Teilen des Werts von an durch bn beziehungsweise durch Teilen des Werts von bn durch an:

Figure 00110002
Herein, a n is the signal energy in the sliding window A and b n is the signal energy in the sliding window B. The decision variable m n is formed by dividing the value of a n by b n or dividing the value of b n by:
Figure 00110002

In 2 (Diagramm unten) ist schematisch die Antwort der Entscheidungsvariablen mn bzw. mn' auf ein empfangenes Datenpaket dargestellt. Wenn lediglich Rauschen empfangen wird, ist die Antwort gleich 1, da beide Fenster A, B idealer Weise die gleiche Menge an Rauschenergie enthalten. Wenn der Rand des Datenpakets beginnt in das Gleitfenster A einzudringen, wird die Signalenergie im Gleitfenster A größer bis das Gleitfenster A gänzlich innerhalb des Datenpakets enthalten ist. Dieser Moment ist durch die Spitze der dreieckig geformten Entscheidungsvariablen mn gegeben. Hiernach beginnt auch das Gleitfenster B Signalenergie zu sammeln, und wenn sich auch dieses komplett innerhalb des empfangenen Datenpakets befindet, ist die Antwort der Entscheidungsvariablen mn wiederum gleich 1. Somit kann die Antwort der Entscheidungsvariablen mn als Differentiator angesehen werden, da der Wert groß ist, wenn der empfangene Signalenergiewert eine schnelle Änderung erfährt.In 2 (Diagram below) schematically shows the response of the decision variables m n and m n ', respectively, to a received data packet. If only noise is received, the answer is equal to 1, since both windows A, B ideally contain the same amount of noise energy. When the edge of the data packet starts to enter the sliding window A, the signal energy in the sliding window A becomes larger until the sliding window A is completely contained within the data packet. This moment is given by the top of the triangular shaped decision variable m n . Thereafter, the sliding window B also begins to collect signal energy, and if this is also completely within the received data packet, the response of the decision variable m n is again equal to 1. Thus, the response of the decision variable m n can be considered a differentiator since the value is large is when the received signal energy value undergoes a rapid change.

Wenn nun der Wert des Quotienten der Signalenergie der beiden Gleitfenster A, B, d. h. die Antwort der Entscheidungsvariablen mn oberhalb eines wählbaren Schwellwerts S liegt, wird der Fall der Alternativhypothese H1 angenommen, das heißt, es wird angenommen, dass ein Datenpaket vorliegt. Wenn die Antwort der Entscheidungsvariablen mn dagegen unterhalb des Schwellwerts S liegt, wird der Fall der Nullhypothese H0 angenommen, das heißt, es wird angenommen, dass kein Datenpaket vorliegt.Now, if the value of the quotient of the signal energy of the two sliding windows A, B, ie the response of the decision variable m n is above a selectable threshold S, the case of the alternative hypothesis H 1 is assumed, that is, it is assumed that a data packet is present. On the other hand, if the answer of the decision variable m n is below the threshold value S, the case of the null hypothesis H 0 is assumed, that is, it is assumed that there is no data packet.

Der dargestellte double sliding window packet detection-Algorithmus hat den Vorteil, dass der Wert der Entscheidungsvariablen mn nicht von der empfangenen Gesamtsignalenergie abhängt.The illustrated double sliding window packet detection algorithm has the advantage that the value of the decision variable m n does not depend on the received total signal energy.

Nachdem in dem erfindungsgemäßen Verfahren der Signalenergiequotient (Entscheidungsvariable mn) in der oben dargestellten Weise ermittelt und mit einem wählbaren Signalenergiequotientenschwellwert verglichen wurde, um zu entscheiden ob, im Unterschied zu bloßem Rauschen, ein Datenpaket vorliegt oder nicht, wird erfindungsgemäß die Empfängerschaltung mittels der Betriebszustandssteuereinrichtung in den inaktiven Schlafzustand versetzt, falls der Signalenergiequotient unterhalb des wählbaren Schwellwerts liegt (d. h. kein Datenpaket vorhanden ist), während der aktive Zustand der Empfängerschaltung beibehalten wird, falls der Signalenergiequotient oberhalb des Schwellwerts liegt (d. h. ein Datenpaket vorliegt). Die Signalenergieauswerteeinrichtung ist zu diesem Zweck in geeigneter Weise mit der Betriebszustandssteuereinrichtung wirkgekoppelt.In the method according to the invention, after the signal energy quotient (decision variable m n ) has been determined and compared with a selectable signal energy quotient threshold in order to decide whether or not there is a data packet as opposed to mere noise, according to the invention the receiver circuit is activated by means of the operating state control device is placed in the inactive sleep state if the signal energy quotient is below the selectable threshold (ie, no data packet is present), while maintaining the active state of the receiver circuit if the signal energy quotient is above the threshold (ie, there is a data packet). The signal energy evaluation device is suitably operatively coupled to the operating state control device for this purpose.

Es wird nun Bezug auf die 3A-3C genommen, worin Simulationsergebnisse zur Veranschaulichung des Signalenergiequotienten (Entscheidungswerts) eines ASK-modulierten Empfangssignals veranschaulicht sind. In 3A ist ein von der Empfänger schaltung von 1 empfangenes Datensignal (Datenpaket) dargestellt. 3B (oberes Diagramm) zeigt den zeitlichen Verlauf der Summe an der Signalenergie des Datensignals von 3A im Gleitfenster A, wie sie in der Signalenergieauswerteeinrichtung berechnet wird. 3B (unteres Diagramm) zeigt den zeitlichen Verlauf der Summe bn der Signalenergie des Datensignals von 3A im (späteren) Gleitfenster B, ebenso von der Signalenergieauswerteeinrichtung berechnet. 3C zeigt den zeitlichen Verlauf des Signalenergiequotienten der Gleitfenster (A/B), d. h. den Wert der Entscheidungsvariablen

Figure 00130001
gemäß obiger Gleichung (4), an. Ersichtlich tritt lediglich während des Datenpakets ein Peak im Wert der Entscheidungsvariablen mn auf.It will now be related to the 3A - 3C in which simulation results are illustrated to illustrate the signal energy quotient (decision value) of an ASK-modulated received signal. In 3A is one of the receiver circuit of 1 received data signal (data packet) shown. 3B (upper diagram) shows the time course of the sum a n of the signal energy of the data signal of 3A in the sliding window A, as calculated in the signal energy evaluation device. 3B (lower diagram) shows the time course of the sum b n of the signal energy of the data signal of 3A in the (later) sliding window B, also calculated by the signal energy evaluation device. 3C shows the time course of the signal energy quotient of the sliding window (A / B), ie the value of the decision variables
Figure 00130001
according to equation (4) above. As can be seen, only during the data packet does a peak occur in the value of the decision variable m n .

Es wird nun Bezug auf die 4A-4C genommen, worin Simulationsergebnisse zur Veranschaulichung des Signalenergiequotienten (Entscheidungswerts) eines FSK-modulierten Empfangssignals veranschaulicht sind. In 4A ist ein von der Empfängerschaltung von 1 empfangenes Datensignal (Datenpaket) dargestellt. Hierbei zeigt 4B (oberes Diagramm) wiederum den zeitlichen Verlauf der Summe an der Signalenergie des Datensignals von 4A im Gleitfenster A, während 4B (unteres Diagramm) den zeitlichen Verlauf der Summe bn der Signalenergie des Datensignals von 4A im (späteren) Gleitfenster B zeigt. 4C zeigt den zeitlichen Verlauf des Signalenergiequotienten der Gleitfenster (B/A), d. h. den Wert der Entscheidungsvariablen

Figure 00130002
gemäß obiger Gleichung (5). Ersichtlich tritt lediglich während des Datenpakets ein Peak im Wert der Entscheidungsvariablen m'n auf.It will now be related to the 4A - 4C wherein simulation results for illustrating the signal energy quotient (decision value) of an FSK-modulated received signal are illustrated. In 4A is one from the receiver circuit of 1 received data signal (data packet) shown. This shows 4B (upper diagram) turn the time course of the sum a n of the signal energy of the data signal of 4A in the sliding window A, while 4B (lower diagram) the time course of the sum b n of the signal energy of the data signal of 4A in the (later) sliding window B shows. 4C shows the time course of the signal energy quotient of the sliding window (B / A), ie the value of the decision variables
Figure 00130002
according to the above equation (5). As can be seen, only during the data packet does a peak occur in the value of the decision variable m ' n .

Im Unterschied zum ASK-modulierten Signal, bei welchem im Signalenergiequotienten im Zähler die Signalenergie des (früheren) Gleitfensters A und im Nenner die Signalenergie des (späteren) Gleitfensters B verwendet wird, wird beim FSK-modulierten Signal im Signalenergiequotienten im Zähler die Signalenergie des (späteren) Gleitfensters B und im Nenner die Signalenergie des (früheren) Gleitfensters A verwendet. Bei FSK ist die Signalenergie des Pakets größer als die Energie des "Limiter"-Rauschens. (Hier hat man kein Rauschen wie bei ASK, sondern das Ausgangssignal eines mit Rauschen beaufschlagten Limiters.) Würde man wie bei ASK einen Signalenergiequotienten ermitteln, wäre das Ergebnis kleiner 1 und nicht größer 1, wie erwünscht. (Siehe hierzu die 3C und 4C, worin am Paketende ein negativer Ausschlag zu sehen ist.) Bei ASK ist die Signalenergie des Pakets immer größer als die des Rauschens (hier liegt wirklich Rauschen vor).In contrast to the ASK-modulated signal, in which the signal energy of the (former) sliding window A is used in the signal energy quotient in the numerator and the signal energy of the (later) sliding window B in the denominator, the signal energy of the (FSK) modulated signal in the signal energy quotient in the counter is sliding window B and in the denominator the signal energy of the (former) sliding window A is used. In FSK, the signal energy of the packet is greater than the energy of the "limiter" noise. (Here, one has no noise as in ASK, but the output of a limiter loaded with noise.) If one were to determine a signal energy quotient as in ASK, the result would be less than 1 and not greater than 1, as desired. (See the 3C and 4C , which shows a negative rash at the end of the packet.) At ASK, the signal energy of the packet is always greater than that of the noise (this is really noise).

11
ASK-SignalASK signal
22
FSK-SignalFSK signal
33
FSK-DemodulatorFSK demodulator
44
Multiplexermultiplexer
55
Matched FilterMatched filter
66
Signaldetektorsignal detector
77
TaktrückgewinnungseinrichtungClock recovery device
88th
Abtasteinrichtungscanning
99
logische Datenverarbeitungseinrichtunglogical Data processing device
1010
SignalenergieauswerteeinrichtungSignalenergieauswerteeinrichtung
1111
BetriebszustandssteuereinrichtungMode controller

Claims (2)

Verfahren zum Betrieb einer digitalen Empfängerschaltung zum Empfangen eines digital modulierten Empfangssignals, welches ein mit einem einen Bitstrom kodierenden Basisbandsignal digital moduliertes Trägersignal ist, wobei die Empfängerschaltung eine mit dem Basisbandsignal gespeiste Taktrückgewinnungseinrichtung zum Rückgewinnen des Takts aus dem Basisbandsignal und eine Bitstromrückgewinnungseinrichtung zum Rückgewinnen des Bitstroms aus dem Basisbandsignal mittels des rückgewonnen Takts, sowie eine mit einer Betriebszustandssteuereinrichtung zur Steuerung des Betriebszustands der Empfängerschaltung verbundene Signalenergieauswerteeinrichtung zur Erfassung und Auswertung der Signalenergie des Empfangssignals umfasst, wobei die Betriebszustandssteuereinrichtung geeignet ist, die Empfängerschaltung in einen aktiven Zustand mit höherem Stromverbrauch und einen inaktiven Zustand mit niedrigerem Stromverbrauch zu versetzen, wobei – mittels der Betriebszustandssteuereinrichtung die Empfängerschaltung in regelmäßigen Zeitintervallen in den aktiven Zustand versetzt und – die Signalenergie eines Empfangssignals im aktiven Zustand der Empfängerschaltung mittels der Signalenergieauswerteeinrichtung erfasst und ausgewertet wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Abtastung eines wählbaren Frequenzbereiches durch die Empfängerschaltung und Ermittlung, ob ihr ein ASK- oder FSK-moduliertes Empfangssignal anliegt, – Ermittlung eines Signalenergiequotienten der Signalenergien in zwei aufeinanderfolgenden wählbaren Zeitintervallen mit Hilfe eines double sliding window packet detection- Algorithmus und Vergleichen des Signalenergiequotienten mit einem wählbaren Signalenergiequotientenschwellwert; – Versetzen der Empfängerschaltung in den inaktiven Schlafzustand, falls der Signalenergiequotient unterhalb des wählbaren Schwellwerts liegt, und Beibehalten des aktiven Zustands der Empfängerschaltung, falls der Signalenergiequotient oberhalb des Schwellwerts liegt, mittels der Betriebszustandssteuereinrichtung, wobei bei einem ASK-modulierten Empfangssignal im Zähler des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines früheren Zeitintervalls und im Nenner des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines späteren Zeitintervalls erfasst wird, und bei einem FSK-modulierten Empfangssignal im Zähler des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines späteren Zeitintervalls und im Nenner des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines früheren Zeitintervalls erfasst wird.Method for operating a digital receiver circuit for receiving a digitally modulated received signal, which a digital with a bitstream encoding a baseband signal modulated carrier signal is, the receiver circuit a clock recovery means supplied to the baseband signal for recovering of the clock from the baseband signal and a bit stream regenerator to recover of the bit stream from the baseband signal by means of the recovered Takts, as well as one with an operating state control device for Control of the operating state of the receiver circuit connected signal energy evaluation device for detecting and evaluating the signal energy of the received signal, wherein the operating state control device is suitable, the receiver circuit in an active state with higher Power consumption and an inactive state with lower power consumption to put, with - by means of the operating state controller, the receiver circuit at regular time intervals in the active state is offset and - The signal energy of a received signal in the active state of the receiver circuit detected and evaluated by means of the signal energy evaluation device becomes, characterized by the following steps: - Scanning a selectable one Frequency range by the receiver circuit and determining if it has an ASK or FSK modulated receive signal, - Detection a signal energy quotient of the signal energies in two consecutive selectable time intervals using a double sliding window packet detection algorithm and comparing the signal energy quotient with a selectable signal energy quotient threshold; - Offset the receiver circuit in the inactive sleep state, if the signal energy quotient below the selectable Threshold, and maintaining the active state of the receiver circuit, if the signal energy quotient is above the threshold, by means of the operating state controller, wherein at an ASK-modulated Received signal in the counter of the signal energy quotient, the signal energy of an earlier time interval and in the denominator of the signal energy quotient, the signal energy of a later time interval is detected, and at a FSK-modulated received signal in the counter of the signal energy quotient, the signal energy of a later time interval and in the denominator of the signal energy quotient, the signal energy of a earlier time interval is detected. Digitale Empfängerschaltung zum Empfangen eines digital modulierten Empfangssignals, welches ein mit einem einen Bitstrom modulierten Basisbandsignal digital moduliertes Trägersignal ist, wobei die Empfängerschaltung eine mit dem Basisbandsignal gespeiste Taktrückgewinnungseinrichtung zum Rückgewinnen des Takts aus dem Basisbandsignal und eine Bitstromrückgewinnungseinrichtung zum Rückgewinnen des Bitstroms aus dem Basisbandsignal mittels des rückgewonnenen Takts, sowie eine mit einer Betriebszustandssteuereinrichtung zur Steuerung des Betriebszustands der Empfängerschaltung verbundene Signalenergieauswerteeinrichtung zur Erfassung und Auswertung der Signalenergie des Empfangssignals umfasst, wobei – die Betriebszustandssteuereinrichtung geeignet ist, die Empfängerschaltung in regelmäßigen Zeitintervallen in einen aktiven Zustand mit höherem Stromverbrauch und einen inaktiven Zustand mit niedrigem Stromverbrauch zu versetzen und – die Signalenergieauswerteeinrichtung geeignet ausgebildet ist, die Signalenergie eines Empfangssignals im aktiven Zustand der Empfängerschaltung zu erfassen und auszuwerten, dadurch gekennzeichnet, dass – die Empfängerschaltung im aktiven Zustand einen wählbaren Frequenzbereich abtastet und feststellt, ob ihr ein ASK- oder FSK-moduliertes Empfangssignal anliegt; – die Signalenergieauswerteeinrichtung außerdem dazu eingerichtet ist, einen Signalenergiequotienten der Signalenergien von zwei aufeinanderfolgenden wählbaren Zeitintervallen mit Hilfe eines double sliding window packet detection-Algorithmus zu ermitteln und den Signalenergiequotienten mit einem wählbaren Signalenergiequotientenschwellwert zu vergleichen; – die Betriebszustandssteuereinrichtung so mit der Signalenergieauswerteeinrichtung wirkgekoppelt ist, dass die Empfängerschaltung in den inaktiven Schlafzustand versetzbar ist, falls der Signalenergiequotient unterhalb des Schwellwerts liegt und der aktive Zustand der Empfängerschaltung beibehalten werden kann, falls der Signalenergiequotient oberhalb des Schwellwerts liegt, und – die Signalenergieauswerteeinrichtung bei einem ASK-modulierten Empfangssignal im Zähler des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines früheren Zeitintervalls und im Nenner des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines späteren Zeitintervalls erfasst wird und bei einem FSK-modulierten Empfangssignal im Zähler des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines späteren Zeitintervalls und im Nenner des Signalenergiequotienten die Signalenergie eines früheren Zeitintervalls erfasst wird.Digital receiver circuit for receiving a digitally modulated received signal, which is a with a bitstream modulated baseband signal digitally modulated carrier signal is, the receiver circuit a clock recovery means fed with the baseband signal for recovering of the clock from the baseband signal and a bit stream regenerator to recover of the bit stream from the baseband signal by means of the recovered one Takts, and one with an operating state controller for control the operating state of the receiver circuit connected signal energy evaluation device for detection and evaluation the signal energy of the received signal comprises, wherein The operating state controller is suitable, the receiver circuit at regular time intervals in an active state with higher Power consumption and an inactive state with low power consumption to move and - the Signal energy evaluation device is designed to be suitable, the signal energy a received signal in the active state of the receiver circuit to detect and evaluate, characterized in that - the receiver circuit in the active state a selectable Scans frequency range and determines if you have an ASK or FSK modulated Received signal is present; - the Signal energy evaluation device is also set up to a signal energy quotient of the signal energies of two consecutive selectable ones Determine time intervals using a double sliding window packet detection algorithm and the signal energy quotient with a selectable signal energy quotient threshold to compare; - the Operating state controller so with the signal energy evaluation device is operatively coupled to the receiver circuit into the inactive sleep state is offset, if the signal energy quotient is below the threshold and the active state of the receiver circuit can be maintained if the signal energy quotient above of the threshold, and The signal energy evaluation device at an ASK-modulated Received signal in the counter of the signal energy quotient, the signal energy of an earlier time interval and in the denominator of the signal energy quotient, the signal energy of a later Time interval is detected and in a FSK-modulated received signal in the counter of Signal energy quotients the signal energy of a later time interval and in the denominator of the signal energy quotient, the signal energy of an earlier time interval is detected.
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