DE19818899A1 - Digitaler Rundfunkempfänger - Google Patents

Digitaler Rundfunkempfänger

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver­ fahren zum Einstimmen eines lokalen Oszillators in einem digitalen Rundfunkempfänger, um Rundfunksendun­ gen zu empfangen, welche eine Quadratur-Phasenumta­ stung (nachfolgend QPSK genannt) und ein Orthogonal- Frequenzteilungs-Multiplexverfahren (nachfolgend OFDM genannt) verwenden, und einen digitalen Rundfunkemp­ fänger, welcher dieses Verfahren verwendet.
QPSK-OFDM-Rundfunkübertragungen haben eine Vielzahl von Subträger-Signalen, auf welchen Daten parallel übertragen werden. Jedes Subträger-Signal wird ge­ trennt moduliert, dann werden die modulierten Subträ­ ger kombiniert und dann aufwärts in die Rundfunkfre­ quenz umgewandelt, um das QPSK-OFDM-Rundfunksignal zu erzeugen.
Der Empfang eines QPSK-OFDM-Signals erfordert, daß ein lokaler Oszillator in dem Empfänger ein Signal erzeugt, das in Beziehung auf die Rundfunkfrequenz abgestimmt ist. Das lokale Oszillatorsignal wird ver­ wendet, um das empfangene Signal in ein Zwischenfre­ quenzsignal abwärts zu wandeln, welches dann demodu­ liert wird, um die Subträger-Phasenverschiebungsdaten zu erhalten. Wenn die Frequenz des lokalen Oszilla­ tors zu hoch oder zu niedrig ist, werden die demodu­ lierten Phasenverschiebungen ungenau.
Die Phasenverschiebungen haben nominelle Radianten­ werte von null, π/2, π und -π/2. Ein herkömmliches Verfahren zur Steuerung der Abstimmung multipliziert die demodulierten Phasendaten mit vier, modulo 2π, so daß diese nominellen Werte alle zu Null werden. Die Summe der Ergebnisse für alle Subträger ist ein Pha­ senfehlersignal, welches verwendet werden kann, um den lokalen Oszillator zu steuern. Eine korrekte Ab­ stimmung wird aufrechterhalten, indem die Frequenz des lokalen Oszillators so gesteuert wird, daß das Phasenfehlersignal auf null reduziert wird.
Das herkömmliche Verfahren hat den Vorteil, daß ein Fehlerwert automatisch durch eine einfache und direk­ te Berechnung erzeugt wird, aber der Fehlerwert hat eine inhärente Mehrdeutigkeit von π/2. Der Grund be­ steht darin, daß die Multiplikation mit vier einen Phasenfehler von π/2 in einen Phasenfehler von 2π umwandelt, welcher derselbe ist wie ein Phasenfehler von null. Das herkömmliche Verfahren ist daher be­ grenzt auf die Korrektur von kleinen Frequenzverset­ zungen wie solchen, die Phasenfehler verursachen, welche kleiner als π/4 sind.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Abstimmung eines digitalen Rundfunkempfängers mit einem einfachen und direkten Verfahren zu steuern, welches außerdem eindeutig ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren stimmt die Oszilla­ tionsfrequenz eines lokalen Oszillators in einem di­ gitalen Rundfunkempfänger ab durch Empfangen eines QPSK-OFDM-Rundfunksignals und Demodulieren eines Pha­ senbezugssymbols mit bekannten Werten zk aus dem emp­ fangenen Signal, wodurch ein Feld von komplexwertigen Frequenzdomänen-Daten X' (ωk) erhalten wird, wobei k über einen Bereich von ganzen Zahlen variiert und ωk Subträger-Frequenzen darstellt.
Zumindest vier Sätze von Positionen k werden in dem Feld ausgewählt: ein erster Satz von Positionen, bei denen die bekannten Werte zk und zk-1 um null Radianten differieren, einen zweiten Satz von Positionen, an denen zk und zk-1 um einen π-Radianten differieren, einen dritten Satz von Positionen, an denen zk+1 und zk um einen Nullradianten differieren, und einen vierten Satz von Positionen, an denen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren.
Der X' (ωk) -Wert in jeder ausgewählten Position wird multipliziert mit dem komplex konjugierten Wert von X' (ωk-N), um einen Wert Y'k zu erhalten, wobei N eine feste ganze Zahl derart ist, daß zk gleich zk-N ist. N kann gleich null sein.
Der additive Mittelwert der sich ergebenden Y'k-Werte wird getrennt für jeden Satz von Positionen berech­ net. Wenn nur vier Sätze vorhanden sind, ergibt die­ ser Vorgang einen ersten Wert X1, einen zweiten Wert X2, einen dritten Wert X3 und einen vierten Wert X4. Eine Frequenzversetzung wird berechnet aus einer er­ sten Differenz zwischen X1 und X2, und einer zweiten Differenz zwischen X3 und X4. Die Oszillationsfrequenz des lokalen Oszillators wird gesteuert entsprechend der berechneten Frequenzversetzung.
Verschiedene weitere Bedingungen können an den ausge­ wählten Positionen eingestellt werden. Am einfachsten kann eine Differenz eines π/2-Radianten gefordert werden zwischen zk+1 und zk in dem ersten und dem zweiten Satz und zwischen zk und zk-1 in dem dritten und vierten Satz.
Der erste Satz kann jedoch auch eine Anzahl von Posi­ tionen enthalten, an denen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, und eine gleiche Anzahl von Positionen, an denen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren; gleichermaßen der zweite Satz. Der drit­ te Satz kann auch eine Anzahl von Positionen enthal­ ten, an denen zk und zk-1 um einen Null-Radianten dif­ ferieren, und eine gleiche Anzahl von Positionen, an denen zk und zk-1 um einen π-Radianten differieren; gleichermaßen der vierte Satz.
Das Erfordernis der gleichen Anzahl kann beseitigt werden, indem der erste Satz von Positionen in drei Sätze aufgespalten wird, entsprechend der Bedingung, ob die Differenz zwischen zk+1 und zk gleich null, π/2 oder π ist, und in dem ein getrennter additiver Mit­ telwert für jeden dieser drei Sätze berechnet wird. Der erste Wert X1 ist dann die Summe der drei additi­ ven Mittelwerte. Der zweite, dritte und vierte Satz werden ebenfalls jeweils in drei Sätze aufgespalten, so daß X2, X3 und X4 jeweils die Summe von drei ge­ trennten Mittelwerten sind.
Bevor die Frequenzversetzung berechnet wird, kann die erste Differenz normalisiert werden durch Teilung durch die Summe von X1 und X2, und die zweite Diffe­ renz durch Teilung durch die Summe von X3 und X4. Die Frequenzversetzung kann berechnet werden aus der Dif­ ferenz zwischen der ersten und der zweiten Differenz oder aus der Summe der ersten und der zweiten Diffe­ renz geteilt durch die Differenz zwischen der ersten und der zweiten Differenz.
Der erfindungsgemäße digitale Rundfunkempfänger um­ faßt Datenselektoren, eine Vorrichtung zur Durch­ schnittswertbildung, ein Paar von Subtraktionsschal­ tungen und einen Frequenzversetzungs-Detektor, welche die vorbeschriebenen Vorgänge ausführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach, da es nur einfache arithmetische Operationen wie die Durch­ schnittswertbildung und die Subtraktion erfordert. Das Verfahren ist direkt, da es ein einziges Paar von Differenzen erzeugt, aus welchem die Frequenzverset­ zung direkt berechnet wird. Das Verfahren ist eindeu­ tig dahingehend, daß Phasenfehler von π/2 nicht fälschlich als null dargestellt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Aus­ führungsbeispiels des erfindungsgemä­ ßen digitalen Rundfunkempfängers,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines zweiten Aus­ führungsbeispiels des erfindungsgemä­ ßen digitalen Rundfunkempfängers,
Fig. 3 ein Blockschaltbild des Frequenzfeh­ ler-Detektors bei einem dritten Aus­ führungsbeispiel nach dem erfindungs­ gemäßen digitalen Rundfunkempfänger,
Fig. 4 ein Blockschaltbild des Frequenzfeh­ ler-Detektors bei einem vierten Aus­ führungsbeispiel nach dem erfindungs­ gemäßen digitalen Rundfunkempfänger,
Fig. 5 ein Blockschaltbild des Frequenzfeh­ ler-Detektors bei einem fünften Aus­ führungsbeispiel nach dem erfindungs­ gemäßen digitalen Rundfunkempfänger, und
Fig. 6 ein Blockschaltbild der Frequenzfeh­ ler-Auswerteschaltung bei einem sech­ sten Ausführungsbeispiel des erfin­ dungsgemäßen digitalen Rundfunkempfän­ gers.
Es erfolgt zunächst eine kurze Beschreibung des digi­ talen QPSK-OFDM-Rundfunksystems.
Eine OFDM-Rundfunkübertragung teilt digitale Daten zwischen einer Anzahl (K) von Subträger-Signalen, wobei K typischerweise mehr als ein tausend beträgt. Die K Subträgersignale haben einen konstanten Fre­ quenzabstand Fs. Das OFDM-Signal wird als eine kon­ tinuierliche Reihe von Rahmen übertragen, von denen jeder aus einer bestimmten Anzahl M von OFDM-Symbolen besteht. Jedes OFDM-Symbol umfaßt K Subsymbole, wobei ein Subsymbol pro Subträger codiert ist. Beim PPSK-OFDM-Verfahren stellen die Subsymbole die Doppelbits "00", "01", "10" und "11" dar, welche auf die komple­ xen Zahlen 1, j, -1 und -j (wobei j eine Quadratwur­ zel von -1 ist) abgebildet sind und als Subträger-Phasen­ verschiebungen des Null-, π/2-, π- und -π/2-Radianten codiert sind.
Die Subträger-Signale werden durch komplexe Addition kombiniert. Ein Rahmen des resultierenden Signals s(t) kann durch die folgende Gleichung (1) beschrie­ ben werden, in welcher t eine Zeitvariable ist, Ts die Dauer eines Symbols ist, zm,k der komplexe Wert (1, j, -1 oder -j) des m-ten Subsymbols ist, das auf dem k-ten Subträger übertragen wird, und k den Be­ reich über die ganzen Zahlen von -K/2 bis K/2 ein­ schließlich umfaßt.
Das Symbol exp bezeichnet die Exponentialfunktion. Fs und Ts sind durch die Beziehung Ts = 1/Fs verbunden. Die Winkelfrequenz ωk des k-ten Subträgers wird durch die folgende Gleichung gegeben.
ωk = 2 π kFs (2).
Der Buchstabe b in Gleichung (1) bezeichnet eine Funktion gleich eins bei dem Intervall zwischen null und Ts, und ansonsten gleich null, wie durch die fol­ gende Gleichung (3) definiert ist.
Das erste Symbol (m = 0) in jedem Rahmen ist ein Nullsymbol, in welchem der Signalpegel auf null redu­ ziert ist, um den Anfang des Rahmens anzuzeigen, wie in Gleichung (4) beschrieben ist.
z0,k = 0 (k = -K/2, . . ., K/2) (4).
Das nächste Symbol, (m = 1) ist ein Phasenbezugssym­ bol, welches bekannte Daten zk für jeden Subträger enthält. Die bekannten Daten zk variieren entspre­ chend dem Wert von k. Diese bekannten Daten werden die Werte von z1,k in jedem Rahmen, wie durch Glei­ chung (5) angezeigt ist.
z1,k = zk (k = -K/2, . . ., K/2) (5).
Die bekannten Daten zk werden kombiniert, um die Be­ zugssymbol-Wellenform x(t) zu ergeben, welche durch die folgende Gleichung (6) beschrieben wird. Dies ist die in dem Sender erzeugte Basisband-Wellenform vor der Aufwärts-Umwandlung in die Sendefrequenz.
Erstes Ausführungsbeispiel
Das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens der Abstimmungssteuerung und das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen digitalen Rundfunkempfängers werden mit Bezug auf Fig. 1 be­ schrieben, welche ein Blockschaltbild des digitalen Rundfunkempfängers darstellt.
Der herkömmliche Teil dieses digitalen Rundfunkemp­ fängers umfaßt eine Antenne 1, welche ein QPSK-OFDM-Rund­ funksignal empfängt, einen Hochfrequenzverstärker 2, der das empfangene Rundfunksignal verstärkt, einen Mischer 3, der das verstärkte Signal abwärts in ein Zwischenfrequenzsignal umwandelt, einen Zwischenfre­ quenzverstärker 4, welcher das Zwischenfrequenzsignal verstärkt, einen Orthogonal-Demodulator 5, der das verstärkte Zwischenfrequenzsignal demoduliert, um ein gleichphasiges (I) und ein Quadratur (Q, um 90° ver­ schoben)-Basisbandsignal zu erzeugen, einen Analog/ Digital-Wandler (ADC) 6, der diese Basisbandsignale in ein komplexwertiges digitales Signal umwandelt, einen Prozessor 7 für eine schnelle Fourier-Transfor­ mation, der eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) an diesem digitalen Signal durchführt, um die Subsymbol-Daten für jeden Subträger zu erhalten, ei­ nen fehlerkorrigierenden Prozessor 8, welcher Fehler in den Subsymbol-Daten erfaßt und korrigiert, einen Ausgangsanschluß 9, zu welchem die Subsymbol-Daten geliefert werden, und einen spannungsgesteuerten Os­ zillator (VCO) 10. Der spannungsgesteuerte Oszillator 10 wird als ein lokaler Oszillator verwendet, welcher den Mischer 3 mit einem Signal beliefert, das auf eine Frequenz abgestimmt ist, welche sich von der QPSK-OFDM-Sendefrequenz um einen festen Wert unter­ scheidet.
Der neue Teil dieses digitalen Rundfunkempfängers umfaßt einen Frequenzversetzungs-Detektor 11, ein Paar von Subtraktionsschaltungen 12a und 12b, vier Schaltungen 13a, 13b, 13c und 13d zur Durchschnitts­ wertbildung, vier Datenselektoren 14a, 14b, 14c und 14d und eine Eigen-Multiplikationsschaltung 15. Der Frequenzversetzungs-Detektor, die Subtraktionsschal­ tungen, die Schaltungen zur Mittelwertbildung und die Datenselektoren bilden einen Frequenzfehler-Detektor 101, innerhalb dessen der Frequenzversetzungs-Detek­ tor und die Subtraktionsschaltungen eine Frequenzfeh­ ler-Bewertungsschaltung 201 bilden.
Getrennte arithmetische und logische Schaltungen kön­ nen für jedes der Elemente von dem Frequenzverset­ zungs-Detektor 11 bis zu der Eigen-Multiplikations­ schaltung 15 vorgesehen sein, oder die Funktionen aller dieser Elemente können durch beispielsweise einen geeignet programmierten digitalen Signalprozes­ sor (DSP) durchgeführt werden.
Als nächstes wird die Arbeitsweise des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels beschrieben.
In jedem Rahmen empfängt die Eigen-Multiplizierschal­ tung 15 ein Feld von komplexwertigen Daten X' (ωk) (k = -K/2, . . ., K/2) in der Frequenzdomäne, welche einen Wert für jede Subträger-Frequenz aufweist, die der Prozessor 7 für die schnelle Fourier-Transforma­ tion aus dem demodulierten und digitalisierten Pha­ senbezugssymbol erzeugt. Die Eigen-Multiplikations­ schaltung 15 multipliziert jeden dieser Werte mit dem komplex konjugierten Wert desselben Wertes, wobei ein Feld von Werten Y'k erzeugt wird. Unter Verwendung eines Sternchens zur Bezeichnung des komplex konju­ gierten Wertes ist
Y'k = X' (ωk) x' (ωk)* (7).
Das Feld von Werten Y'k (k = -K/2, . . ., K/2) wird zu den Datenselektoren 14a, 14b, 14c und 14d geliefert.
Der Datenselektor 14a wählt die Werte Y'k aus einem ersten Satz von Positionen k in dem Feld und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13a für die Durchschnittswertbildung. Die Positionen k in dem ersten Satz sind die Positionen, an welchem das Pha­ senbezugs-Subsymbol zk und sein benachbartes niedri­ geres Subsymbol zk-1 sowie sein benachbartes höheres Subsymbol zk+1 den beiden Bedingungen zkzk-1* = 1 und zk+1zk* = ±j genügen.
Der Datenselektor 14b wählt die Werte Y'k aus einem zweiten Satz von Positionen k, an welchen den beiden Bedingungen zkzk-1* = -1 und zk+1zk* = ±j genügt ist, und liefert die ausgewählten Wert Y'k zu der Schaltung 13b für die Durchschnittswertbildung.
Der Datenselektor 14c wählt die Werte Y'k aus einem dritten Satz von Positionen k, an welchen den beiden Bedingungen zk+1zk* = 1 und zkzk-1* = ±j genügt ist, und liefert die gewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13c für die Durchschnittswertbildung.
Der Datenselektor 14d wählt die Werte Y'k aus einem vierten Satz von Positionen k, an welchen den beiden Bedingungen zk+1zk* = -1 und zkzk-1* = ±j genügt ist, und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13d für die Durchschnittswertbildung.
Bezüglich des Phasenwinkels bedeutet die Bedingung zkzk-1* = 1, daß zk und zk-1 sich durch den Nullradianten unterscheiden, die Bedingung zkzk-1* = ±j bedeutet, daß sich zk und zk-1 um den π/2-Radianten unterscheiden, und die Bedingung zkzk-1* = -1 bedeutet, daß sich zk und zk-1 um den π-Radianten unterscheiden. Eine ähnliche Beschreibung gilt für die Bedingungen für zk+1 und zk.
Die Schaltung 13a für die Durchschnittswertbildung berechnet den additiven Mittelwert X1 der Werte Y'k, die von dem Datenselektor 14a in einem Rahmen ausge­ wählt wurden. In gleicher Weise berechnet die Schal­ tung 13b für die Durchschnittswertbildung den additi­ ven Mittelwert X2 der Werte Y'k, die von dem Datense­ lektor 14b in einem Rahmen ausgewählt wurden. Die Subtraktionsschaltung 12a subtrahiert den Mittelwert X2 von dem Mittelwert X1 und liefert die Differenz α zu dem Frequenzversetzungs-Detektor 11.
In gleicher Weise berechnet die Schaltung 13c für die Durchschnittswertbildung den additiven Mittelwert X3 der Werte Y'k, die von dem Datenselektor 14c in einem Rahmen ausgewählt wurden, und die Schaltung 13d für die Durchschnittswertbildung berechnet den additiven Mittelwert X4 aus den Werten X'k, die von dem Daten­ selektor 14d in einem Rahmen ausgewählt wurden. Die Subtraktionsschaltung 12b subtrahiert den Mittelwert X4 von dem Mittelwert X3 und liefert die Differenz β zu dem Frequenzversetzungs-Detektor 11.
Der Frequenzversetzungs-Detektor 11 erfaßt die Fre­ quenzversetzung aus den von den Subtraktionsschaltun­ gen 12a und 12b empfangenen Differenzen α und β und steuert den spannungsgesteuerten Oszillator 10 in der Weise, daß die Versetzung korrigiert wird, wie nach­ folgend beschrieben wird.
Aus der Gleichung (6) hat die Wellenform xk(t) des k-ten Phasenbezugs-Subsymbols den folgenden Ausdruck.
xk(t) = zkb(t - Ts)exp(jωkk(t - Ts)) (8).
Eine Fourier-Transformation wandelt xk(t) in die fol­ gende Frequenzdomänen-Funktion Xk(ω) um, in welcher ω eine Frequenzvariable ist.
Aus den Gleichungen (6) und (8) wird erhalten
In gleicher Weise kann die Fourier-Transformation X(ω) von x(t) wie in Gleichung (11) geschrieben werden.
Idealerweise arbeiten der Oszillator, der im Sender zur Aufwärts-Umwandlung des Basisbandsignals verwen­ det wird, und der spannungsgesteuerte Oszillator 10, der im Empfänger zur Abwärts-Umwandlung verwendet wird, bei derselben Frequenz, ist die Symbolsynchro­ nisation perfekt und empfängt der Prozessor 7 für die schnelle Fourier-Transformation die korrekten Daten für jedes Symbol. In der Praxis können eine Frequenz­ versetzung ΔF zwischen den beiden Oszillatorfrequen­ zen und eine Zeitversetzung Δt gegenüber den korrek­ ten Symbolgrenzen in den von dem Prozessor 7 für die schnelle Fourier-Transformation empfangenen Daten auftreten. Die tatsächlich empfangene Wellenform x' (t) des Phasenbezugs-Symbols unterscheidet sich dann von der oben gegebenen Form und ihre Fourier-Trans­ formation X' (ω) enthält ΔF und Δt wie in der folgenden Gleichung (12).
Der von dem Prozessor 7 für die schnelle Fourier-Trans­ formation ausgegebene Wert für das k-te Subsym­ bol in dem Phasenbezugs-Symbol wird demgemäß gegeben durch die Summe in Gleichung (13).
Das Glied mit dem größten Wert in dieser Summe ist normalerweise das Glied, in welchem der Index i gleich k ist. Die beiden Glieder, in welchen i gleich k ± 1 ist, haben normalerweise die nächst größten Werte. Glieder, in welchen i gleich k ± 2, k ± 3, . . . ist, haben allgemein abnehmende Größen. Der Wert von X' (ωk) kann demgemäß wie folgt angenähert werden.
Diese Annäherung kann wie folgt umgeschrieben werden:
worin A, B, C und 0 die folgenden Werte haben.
Die Eigen-Multiplikationsschaltung 15 gibt daher an­ genähert den folgenden Wert Y'k aus.
In den von dem Datenselektor 14a ausgewählten Daten sind zkzk-1* = 1 und zk+1zk* = ±j, so daß der von der Schaltung 13a für die Durchschnittswertbildung er­ zeugte Mittelwert X1 den folgenden Wert hat.
X1 = A2 + B2 + C2 + 2AB (21).
In gleicher Weise sind die von dem Datenselektor 14b ausgewählten Daten gleich zkzk-1* = -1 und zk+1zk* = ±j, so daß der von der Schaltung 13b für die Durch­ schnittswertbildung erzeugte mittlere Wert X2 den folgenden Wert hat.
X2 = A2 + B2 + C2 - 2AB (22).
In den von dem Datenselektor 14c ausgewählten Daten sind zk+1zk* = 1 und zkzk-1* = ±j, so daß der von der Schaltung 13c für die Durchschnittswertbildung er­ zeugte mittlere Wert X3 den folgenden Wert hat.
X3 = A2 + B2 + C2 + 2BC (23).
In gleicher Weise sind in den von dem Datenselektor 14d ausgewählten Daten zk+1zk* = -1 und zkzk-1* = ±j, so daß der von der Schaltung 13d für die Durchschnitts­ wertbildung erzeugte mittlere Wert X4 den folgenden Wert hat.
X4 = A2 + B2 + C2 - 2BC (24).
Der von der Subtraktionsschaltung 12a gefundene Wert αund der von der Subtraktionsschaltung 12b gefundene Wert β sind demgemäß wie folgt gegeben:
α = 4AB (25)
β= 4BC (26).
Aus den Gleichungen (16), (17) und (18) werden AB und BC wie folgt gegeben.
Die Werte AB und BC hängen nur von der Frequenzver­ setzung ΔF ab, so daß es vergleichsweise leicht ist, die Frequenzversetzung ΔF aus AB und BC zu bestimmen. Die Frequenzversetzung ΔF kann direkt aus AB und BC wie folgt abgeleitet werden.
Da α und β jeweils proportional zu AB und BC sind, kann die Frequenzversetzung ΔF auch durch Teilen der Summe aus α und β durch die Differenz zwischen α und β bestimmt werden.
Der Frequenzversetzungs-Detektor 11 bei dem ersten Ausführungsbeispiel berechnet die Frequenzversetzung ΔF aus den Ausgangssignalen α und β der Subtraktions­ schaltungen 12a und 12b gemäß Gleichung (30) und steuert den spannungsgesteuerten Oszillator 10 in der Weise, daß die Frequenzversetzung auf null verringert wird. Aus den obigen Gleichungen wird deutlich, daß die Erfassung der Frequenzversetzung nicht durch die Zeitversetzung Δt beeinträchtigt wird. Es ist auch deutlich, daß die Frequenzversetzung durch einfache und direkte arithmetische Operationen erhalten wird und keine rechnerisch komplizierten Operationen er­ fordert wie Mehrfachvergleiche oder eine inverse Stelle Fourier-Transformation.
Da das erfindungsgemäße Verfahren die in den Glei­ chungen (14) und (15) gegebene Annäherung verwendet, können willkürlich große Frequenzversetzungen nicht genau erfaßt werden, aber innerhalb des Gültigkeits­ bereich der Annäherung erfaßt das erfindungsgemäße Verfahren die Frequenzversetzung ohne Mehrdeutigkeit.
Unter bestimmten Bedingungen können die vorstehend beschriebenen Operationen auf verschiedene Weise mo­ difiziert werden. Wenn zum Beispiel die Datenselekto­ ren 14a und 14b dieselbe Anzahl von Daten auswählen, können die beiden in den Schaltungen 13a und 13b durchgeführten Durchschnittswertbildungs-Operationen zu einer einzigen Durchschnittswertbildungs-Operation kombiniert werden, nachdem der Subtraktionsvorgang von der Subtraktionsschaltung 12a durchgeführt wurde. Eine ähnliche Modifikation kann gemacht werden, wenn die Datenselektoren 14c und 14d dieselbe Anzahl von Daten auswählen. Wenn alle vier Datenselektoren die­ selbe Anzahl von Daten auswählen, kann der Prozeß der Durchschnittswertbildung durch einen einfachen Addi­ tionsprozeß ersetzt werden.
Da Datenwerte nur von einigen der Positionen in dem Feld ausgewählt werden, kann der Vorgang der Eigen-Multiplikation nach der Auswahl von Daten aus diesen Positionen durchgeführt werden, um unnötige Berech­ nungen zu eliminieren.
Zweites Ausführungsbeispiel
Das zweite Ausführungsbeispiel ist nützlich, wenn das Phasenbezugs-Symbolmuster z-K/2, . . ., zK/2 einer sich wiederholenden Bedingung des folgenden Typs genügt:
xk = zk-N (31).
N ist eine feste ganze Zahl, die gleich oder größer als drei ist (N < 3). Der Wert von k kann den Bereich von -K/2 bis K/2 umfassen, aber er ist auf ungerade Werte modulo N beschränkt, das heißt,
(k mod N) mod 2) = 1.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Empfängers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei diesel­ ben Bezugszahlen wie in Fig. 1 für gleiche Elemente verwendet werden. Das einzige unterschiedliche Ele­ ment ist die Multiplikationsschaltung 16, welche die Eigen-Multiplikationsschaltung 15 nach dem ersten Ausführungsbeispiel ersetzt.
Die Multiplikationsschaltung 16 empfängt die Phasen­ bezugs-Symbolwerte X' (ωk) (k = -K/2 . . ., K/2) von dem Prozessor 7 für die schnelle Fourier-Transformation und führt den folgenden Multiplikationsvorgang bei den Werten von X' (ωk) durch, für welche k den vorste­ hend gegebenen Bedingungen genügt, nämlich zk = zk-N und (k mod N) mod 2) = 1.
W'k = X' (ωk) X' (ωk-N)* (32).
Die Multiplikationsschaltung 16 multipliziert somit jeden dieser Werte X' (ωk) mit dem komplex konjugier­ ten Wert eines numinell identischen Wertes X' (ωk-N).
Die resultierenden Daten werden zu Datenselektoren 14a, 14b, 14c und 14d geliefert, welche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel arbeiten. Der Datenselek­ tor 14a wählt Werte W'k aus Positionen k aus, die den Bedingungen zkzk-1* = 1 und zk+1zk* = ±j genügen, und liefert die ausgewählten Werte W'k zu der Schaltung 13a für die Durchschnittswertbildung. Der Datenselek­ tor 14b wählt Werte W'k aus Positionen k aus, die den Bedingungen zkzk-1* = -1 und zk+1zk* = ±j genügen, und liefert die ausgewählten Werte W'k zu der Schaltung 13b für die Durchschnittswertbildung. Der Datenselek­ tor 14c wählt Werte W'k aus Positionen k aus, die den Bedingungen zk+1zk* = 1 und zkzk-1* = ±j genügen, und liefert die ausgewählten Werte W'k zu der Schaltung 13c für die Durchschnittswertbildung. Der Datenselek­ tor 14d wählt die Werte W'k aus Positionen k aus, welche den Bedingungen zk+1zk* = -1 und zkzk ä1* = ±j ge­ nügen, und liefert die ausgewählten Werte W'k zu der Schaltung 13d für die Durchschnittswertbildung.
Die Schaltung 13a für die Durchschnittswertbildung berechnet den additiven mittleren Wert V1 er Daten W'k, die von dem Datenselektor 14a in einem Rahmen ausgewählt wurden. Die Schaltung 13b für die Durch­ schnittswertbildung berechnet den additiven mittleren Wert V2 der Daten W'k, die von dem Datenselektor 14b in einem Rahmen ausgewählt wurden. Die Subtraktions­ schaltung 12a subtrahiert den mittleren Wert V2 von dem mittleren Wert V1 und liefert die Differenz γ zu dem Frequenzversetzungs-Detektor 11.
In der gleichen Weise berechnet die Schaltung 13c für die Durchschnittswertbildung den additiven mittleren Wert V3 aus den Daten W'k, die von dem Datenselektor 14c in einem Rahmen ausgewählt wurden, die Schaltung 13d für die Durchschnittswertbildung berechnet den additiven mittleren Wert V4 der Daten W'k, die von dem Datenselektor 14d in einem Rahmen ausgewählt wurden, und die Subtraktionsschaltung 12b subtrahiert den mittleren Wert V4 von dem mittleren Wert V3 und lie­ fert die Differenz δ zu dem Frequenzversetzungs-De­ tektor 11.
Der Frequenzversetzungs-Detektor 11 berechnet die Frequenzversetzung aus den gelieferten Differenzen γ und δ und steuert den spannungsgesteuerten Oszillator 10 entsprechend.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann der Sub­ symbol-Wert X' (ωk) durch Gleichung (15) ausgedrückt werden, in welcher A, B, C und θ durch die Gleichun­ gen (16) bis (19) definiert sind. Der durch die Mul­ tiplikationsschaltung 16 erhaltene Wert W'k hat dem­ gemäß den in Gleichung (33) gegebenen Ausdruck.
Da den Bedingungen zkzk-1* = 1 und zk+1zk* = ±j in den von der Schaltung 13a für die Durchschnittswertbil­ dung empfangenen Daten genügt ist, kann aus Gleichung (33) der erste mittlere Wert V1 wie folgt ausgedrückt werden.
V1 = (A2 + B2 + C2 + 2AB)exp(jωNΔt) (34).
Da den Bedingungen zkzk-1* = -1 und zk+1zk* = ±j in den von der Schaltung 13b für die Durchschnittswertbil­ dung empfangenen Daten genügt ist, kann der zweite mittlere Wert V2 wie folgt ausgedrückt werden.
V2 = (A2 + B2 + C2 - 2AB)exp(jωNΔt) (35).
Da den Bedingungen zk+1zk* = 1 und zkzk-1* = ±j in den von der Schaltung 13a für die Durchschnittswertbil­ dung empfangenen Daten genügt ist, kann der dritte mittlere Wert V3 wie folgt ausgedrückt werden.
V3 = (A2 + B2 + C2 + 2BC)exp(jωnΔt) (36).
Da den Bedingungen zk+1zk* = -1 und zkzk-1* = ±j in den von der Schaltung 13b für die Durchschnittswertbil­ dung empfangenen Daten genügt ist, kann der vierte Wert V4 wie folgt ausgedrückt werden.
V4 = (A2 + B2 + C2 - 2BC)exp(jωNΔt) (37).
Die von den Subtraktionsschaltungen 12a und 12b er­ haltenen Differenzen γ und δ haben die folgenden Wer­ te.
γ = 4ABexp(jωNΔt) (38)
δ = 4BCexp(jωNΔt) (39).
AB und BC haben die in den Gleichungen (27) und (28) gegebenen Werte, die von der Frequenzversetzung ΔF, aber nicht von der Zeitversetzung Δt abhängig sind. Die Frequenzversetzung ΔF kann direkt aus AB und BC gemäß Gleichung (29) erhalten werden. Da γ und δ pro­ portional zu AB und BC sind, kann die Frequenzverset­ zung ΔF auch wie folgt erhalten werden.
In derselben Weise wie beim ersten Ausführungsbei­ spiel kann der Frequenzversetzungs-Detektor 11 die Frequenzversetzung ΔF gemäß Gleichung (40) berechnen und den spannungsgesteuerten Oszillator 10 so steu­ ern, daß die Frequenzversetzung auf null verringert wird.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel festgestellt wurde, können die Durchschnittswertbildungs-Prozesse und die Subtraktionsprozesse, die in dem Frequenzfeh­ ler-Detektor 101 durchgeführt werden, auf verschiede­ ne Weise modifiziert werden, wenn die Datenselektoren 14a und 14b die gleiche Anzahl von Daten auswählen oder wenn die Datenselektoren 14c und 14d die gleich Anzahl von Daten auswählen.
Das erste Ausführungsbeispiel ist ein spezieller Fall des zweiten Ausführungsbeispiels, in welchem N gleich null ist. In diesem speziellen Fall wird der Bedin­ gung zk = zk-N automatisch genügt, während die Bedin­ gung ((k mod N) mod 2) = 1 undefiniert ist und unbe­ achtet bleiben kann. Es besteht demgemäß kein realer Unterschied in der Bedeutung zwischen α und γ, zwi­ schen β und δ, zwischen W'k und Y'k oder zwischen V'i und X' (i = 1, 2, 3, 4). Die nachfolgend gegebene Beschreibung unter Verwendung von α, β, Xi und Yk ist in gleicher Weise anwendbar, wenn diese Symbole durch γ, δ, Vi und Wk ersetzt werden.
Drittes Ausführungsbeispiel
Das dritte Ausführungsbeispiel ersetzt den Frequenz­ fehler-Detektor 101, der beim ersten und zweiten Aus­ führungsbeispiel verwendet wird, durch einen geänder­ ten Frequenzfehler-Detektor 102. Der Frequenz­ fehler-Detektor 102 wird nachfolgend so beschrieben, daß er die Werte Y'k, die von der bei dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel verwendeten Eigen-Multiplikationsschal­ tung 15 ausgegeben werden, empfängt, aber der Fre­ quenzfehler-Detektor 102 kann auch in Verbindung mit der Multiplikationsschaltung 16 des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels verwendet werden.
Gemäß Fig. 3 umfaßt der abgewandelte Frequenz­ fehler-Detektor 102 Datenselektoren 14a bis 14l, Schaltungen 13a bis 13l für die Durchschnittswertbildung, Addie­ rer 17a bis 17d und die Frequenzfehler-Auswertungs­ schaltung 201 des ersten Ausführungsbeispiels, welche Subtraktionsschaltungen 12a und 12b und einen Fre­ quenzversetzungs-Detektor 11 aufweist.
Der Datenselektor 14a wählt die Werte Y'k aus Posi­ tionen k aus, an denen den Bedingungen zkzk-1* = 1 und zk+1zk* = ±j genügt ist, und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13a für die Durchschnitts­ wertbildung. Der Datenselektor 14e wählt Werte Y'k aus Positionen k aus, an denen den Bedingungen zkzk-1* = 1 und zk+1zk* = 1 genügt ist, und liefert die ausge­ wählten Werte Y'k zu der Schaltung 13e für die Durch­ schnittswertbildung. Der Datenselektor 14f wählt Wer­ te Y'k aus Positionen k aus, an denen den Bedingungen zkzk-1* = 1 und zk+1zk* = -1 genügt ist, und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13f für die Durchschnittswertbildung.
Der Datenselektor 14b wählt Werte Y'k aus Positionen k aus, an denen den Bedingungen zkzk-1 = -1 und zk+1zk* = ±j genügt ist, und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13b für die Durchschnitts­ wertbildung. Der Datenselektor 14g wählt Werte Y'k aus Positionen k aus, an denen den Bedingungen zkzk-1* = -1 und zk+1zk* = 1 genügt ist, und liefert die ausge­ wählten Werte Y'k zu der Schaltung 13g für die Durch­ schnittswertbildung. Der Datenselektor 14h wählt Wer­ te Y'k aus Positionen k aus, an welchen den Bedingun­ gen zkzk-1* = -1 und zk+1zk* = -1 genügt ist, und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13h für die Durchschnittswertbildung.
Der Datenselektor 14c wählt Werte Y'k aus Positionen k aus, an welchen den Bedingungen zk+1zk* = 1 und zkzk-1* = ±j genügt ist, und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13c für die Durchschnittswert­ bildung. Der Datenselektor 14i wählt Werte Y'k aus Positionen k aus, an welchen den Bedingungen zk+1zk* = 1 und zkzk-1* = 1 genügt ist, und liefert die ausge­ wählten Werte Y'k zu der Schaltung 13i für die Durch­ schnittswertbildung. Der Datenselektor 14j wählt Wer­ te Y'k aus Positionen k aus, an welchen den Bedingun­ gen zk+1zk* = 1 und zkzk-1* = -1 genügt ist, und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13j für die Durchschnittswertbildung.
Der Datenselektor 14d wählt Werte Y'k aus Positionen k aus, an denen den Bedingungen zk+1zk* = -1 und zkzk-1* = ±j genügt ist, und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13d für die Durchschnittswert­ bildung. Der Datenselektor 14k wählt Werte Y'k aus Positionen k aus, an welchen den Bedingungen zk+1zk* = -1 und zkzk-1* = 1 genügt ist, und liefert die ausge­ wählten Werte Y'k zu der Schaltung 13k für die Durch­ schnittswertbildung. Der Datenselektor 14l wählt Wer­ te Y'k aus Positionen k aus, an welchen den Bedingun­ gen zk+1zk* = -1 und zkzk-1* = -1 genügt ist, und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13l für die Durchschnittswertbildung.
Die Schaltungen 13a bis 13l für die Durchschnitts­ wertbildung berechnen die additiven mittleren Werte der jeweils vorgesehenen Daten für einen Rahmen.
Der Addierer 17a bildet die Summe der mittleren Wer­ te, die von den Schaltungen 13a, 13e und 13f für die Durchschnittswertbildung ausgegeben werden, während der Addierer 17b die Summe der mittleren Werte bil­ det, die von den Schaltungen 13b, 13g und 13h für die Durchschnittswertbildung ausgegeben werden. Die Sub­ traktionsschaltung 12a subtrahiert die von dem Addie­ rer 17b gelieferte Summe X2 von der von dem Addierer 17a gelieferten Summe X1 und gibt die Differenz zu dem Frequenzversetzungs-Detektor 11.
Der Addierer 17c bildet die Summe der mittleren Wer­ te, die von den Schaltungen 13c, 13i und 13j für die Durchschnittswertbildung ausgegeben werden, während der Addierer 17d die Summe der mittleren Werte, die von den Schaltungen 13d, 13k und 13l für die Durch­ schnittswertbildung ausgegeben werden, bildet. Die Subtraktionsschaltung 12b subtrahiert die von dem Addierer 17d gelieferte Summe X4 von der von dem Ad­ dierer 17c gelieferten Summe X3 und gibt die Diffe­ renz zu dem Frequenzversetzungs-Detektor 11.
Wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen be­ rechnet der Frequenzversetzungs-Detektor 11 die Fre­ quenzversetzung aus den beiden gelieferten Differenz­ werten und steuert den spannungsgesteuerten Oszilla­ tor 10 in der Weise, daß die Frequenzversetzung auf null verringert wird.
Aus Gleichung (20) haben die von den Schaltungen 13a, 13e und 13f gebildeten Durchschnittswertdaten die folgenden drei Werte.
A2 + B2 + C2 + 2AB
A2 + B2 + C2 + 2AB + 2BC + 2AC
A2 + B2 + C2 + 2AB - 2BC - 2AC.
In gleicher Weise haben die von den Schaltungen 13b, 13g und 13h gebildeten Durchschnittswertdaten die folgenden Werte.
A2 + B2 + C2 - 2AB
A2 + B2 + C2 - 2AB + 2BC - 2AC
A2 + B2 + C2 - 2AB - 2BC + 2AC.
Die von den Schaltungen 13c, 13i und 13j gebildeten Durchschnittswerte haben die folgende Größe.
A2 + B2 + C2 + 2BC
A2 + B2 + C2 + 2BC + 2AB + 2AC
A2 + B2 + C2 + 2BC - 2AB - 2AC.
In gleicher Weise haben die von den Schaltungen 13d, 13k und 13l gebildeten Durchschnittswerte die folgen­ de Größe.
A2 + B2 + C2 - 2BC
A2 + B2 + C2 - 2BC + 2AB - 2AC
A2 + B2 + C2 - 2BC - 2AB + 2AC.
Die von den Subtraktionsschaltungen 12A und 12B aus­ gegebenen Differenzen sind demgemäß gleich 12AB bzw. 12BC.
Der Frequenzversetzungs-Detektor 11 kann die Fre­ quenzversetzung ΔF in derselben Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel berechnen. Da das dritte Ausfüh­ rungsbeispiel mehr Eingangsdaten verwendet als das erste Ausführungsbeispiel, ist die Beeinträchtigung der Berechnungen durch zufälliges Rauschen in den Subträgern weniger wahrscheinlich.
Wenn der Frequenzfehler-Detektor 102 nach dem dritten Ausführungsbeispiel mit der Multiplikationsschaltung 16 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel kombiniert wird, wählen die Datenselektoren 14a bis 14l aus den von der Multiplikationsschaltung 16 ausgegebenen Da­ ten W'k aus anstatt aus den von der Eigen-Multiplika­ tionsschaltung 15 ausgegebenen Daten Y'k, jedoch sind die Auswahlbedingungen dieselben wie vorstehend be­ schrieben und es werden gleichartige Wirkungen erhal­ ten.
Die in dem Frequenzfehler-Detektor 102 durchgeführten Durchschnittswertbildungs-Vorgänge, Additionsvorgänge und Subtraktionsvorgänge können auf verschiedene Wei­ se modifiziert werden, wenn verschiedene Kombinatio­ nen von Datenselektoren 14a bis 14l die gleiche An­ zahl von Daten auswählten. Wenn zum Beispiel die Da­ tenselektoren 14a bis 14l insgesamt dieselbe Anzahl von Datenwerten auswählen, kann jeder aufeinanderfol­ gende, von den Datenselektoren 14a, 14e und 14f aus­ gewählte Datenwert zu einem totalen Wert addiert und jeder von den Datenselektoren 14b, 14g und 14h ausge­ wählte Datenwert von dem totalen Wert subtrahiert werden, welcher anstelle des Ausgangssignals der Sub­ traktionsschaltung 12a verwendet wird, und das Aus­ gangssignal der Subtraktionsschaltung 12b kann in gleicher Weise durch einen totalen Wert ersetzt wer­ den, der nur durch Additions- und Subtraktionsvorgän­ ge erzeugt wird.
Viertes Ausführungsbeispiel
Das vierte Ausführungsbeispiel sieht weitere Modifi­ kationen hinsichtlich der Struktur des Frequenzfeh­ ler-Detektors vor.
Fig. 4 zeigt den Frequenzfehler-Detektor 103 nach dem vierten Ausführungsbeispiel, wobei für identische Elemente dieselben Bezugszahlen wie in Fig. 3 verwen­ det werden. Datenselektoren 14a bis 14l genügen den­ selben Auswahlbedingungen wie beim dritten Ausfüh­ rungsbeispiel. Die Datenselektoren 14e bis 14l genü­ gen auch einer paarweisen Gleichheitsbedingung hin­ sichtlich der Anzahl der ausgewählten Werte.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel werden die von den Datenselektoren 14a, 14e und 14f ausgewählten Werte Y'k zu einer einzigen Schaltung 13a für die Durchschnittswertbildung geliefert, und Datenselekto­ ren 14e und 14f sind geeignet, eine gleiche Anzahl von Werten Y'k auszuwählen. In gleicher Weise werden die von den Datenselektoren 14b, 14g und 14h ausge­ wählten Werte Y'k zu einer einzigen Schaltung 13b für die Durchschnittswertbildung geliefert, wobei die Datenselektoren 14g und 14h eine gleiche Anzahl von Werten auswählen; die von den Datenselektoren 14c, 14i und 14j ausgewählten Werte Y'k werden zu einer einzigen Schaltung 13c für die Durchschnittswertbil­ dung geliefert, wobei die Datenselektoren 14i und 14j eine gleiche Anzahl von Werten auswählen; und die von den Datenselektoren 14d, 14k und 14l ausgewählten Werte Y'k werden zu einer einzigen Schaltung 13d für die Durchschnittswertbildung geliefert, wobei die Datenselektoren 14k und 14l eine gleiche Anzahl von Werten auswählten. Die Subtraktionsschaltung 12a sub­ trahiert den von der Schaltung 13b für die Durch­ schnittswertbildung ausgegebenen mittleren Wert X2 von dem von der Schaltung 13a für die Durchschnitts­ wertbildung ausgegebenen mittleren Wert X1. Die Sub­ traktionsschaltung 12b subtrahiert den von der Schal­ tung 13d für die Durchschnittswertbildung ausgegebe­ nen mittleren Wert X4 von dem von der Schaltung 13c für die Durchschnittswertbildung ausgegebenen mitt­ leren Wert X3.
Wie bei dem dreizehnten Ausführungsbeispiel haben die von dem Datenselektor 14a ausgewählten Daten den fol­ genden Wert.
A2 + B2 + C2 + 2AB.
Die von den Datenselektoren 14e und 14f ausgewählten Daten haben die folgenden Werte.
A2 + B2 + C2 + 2AB + 2BC + 2AC
A2 + B2 + C2 + 2AB - 2BC - 2AC.
Da die Datenselektoren 14e und 14f eine gleiche An­ zahl von Datenwerten auswählen, heben die Glieder BC und AC einander auf, und die Schaltung 13a für die Durchschnittswertbildung erzeugt den folgenden mitt­ leren Wert:
A2 + B2 + C2 + 2AB.
In gleicher Weise erzeugt die Schaltung 13b für die Durchschnittswertbildung den folgenden mittleren Wert.
A2 + B2 + C2 - 2AB.
Die Schaltungen 13c und 13d für die Durchschnitts­ wertbildung erzeugen das folgende Paar von mittleren Werten.
A2 + B2 + C2 + 2BC
A2 + B2 + C2 - 2BC.
Die von den Subtraktionsschaltungen 12a und 12b aus­ gegebenen Differenzwerte sind demgemäß wie folgt:
4AB
4BC.
Die Frequenzversetzung ΔF kann aus diesen Werten in derselben Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
Der Frequenzfehler-Detektor 103 nach dem vierten Aus­ führungsbeispiel kann ebenfalls mit der Multiplika­ tionsschaltung 16 des zweiten Ausführungsbeispiels verwendet werden. Verschiedene andere Modifikationen sind möglich, wenn die Schaltungen 13a und 13b für die Durchschnittswertbildung eine gleiche Anzahl von Werten empfangen, wenn die Schaltungen 13c und 13d für die Durchschnittswertbildung eine gleiche Anzahl von Werten empfangen oder wenn alle vier Schaltungen für die Durchschnittswertbildung die gleiche Anzahl von Werten empfangen, wie beim ersten Ausführungsbei­ spiel beschrieben wurde.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Das fünfte Ausführungsbeispiel modifiziert die Struk­ tur des Frequenzfehler-Detektors in einer Weise, die geeignet ist, wenn die bekannten Werte der Phasenbe­ zugs-Subsymbole zk (wobei k sich von -K/2 bis K/2 ändert) natürlicherweise zu einer Auswahl einer glei­ chen Anzahl von Datenwerten durch jedes Paar von Da­ tenselektoren führen, welches erforderlich war, um bei dem vierten Ausführungsbeispiel eine gleiche An­ zahl von Datenwerten auszuwählen. Dies bedeutet zum Beispiel, daß die Anzahl von Positionen k, an welchen die bekannten Daten zk der Auswahlbedingung des Da­ tenselektors 14e beim vierten Ausführungsbeispiel genügen, gleich ist der Anzahl von Positionen k, an welchen die bekannten Daten zk der Auswahlbedingung des Datenselektors 14f bei dem vierten Ausführungs­ beispiel genügen.
Fig. 5 zeigt den Frequenzfehler-Detektor 104 nach dem fünften Ausführungsbeispiel, wobei dieselben Bezugs­ zahlen wie in Fig. 3 für identische Elemente verwen­ det werden. Der Datenselektor 14m wählt Werte Y'k von allen Positionen k, an welchen zkzk-1* = 1 ist, aus und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13a für die Durchschnittswertbildung. Der Datenselek­ tor 14n wählt Werte Y'k von allen Positionen k aus, bei welchen zkzk-1* = -1 ist, und liefert die ausge­ wählten Werte Y'k zu der Schaltung 13b für die Durch­ schnittswertbildung. Der Datenselektor 14o wählt Wer­ te Y'k aus allen Positionen k aus, an welchen zk+1zk* = 1 ist, und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13c für die Durchschnittswertbildung. Der Datenselektor 14p wählt Werte Y'k von allen Positio­ nen k aus, an welchen zk+1zk* = -1 ist, und liefert die ausgewählten Werte Y'k zu der Schaltung 13d für die Durchschnittswertbildung.
Die von dem Datenselektor 14a ausgewählten Daten kön­ nen in drei Gruppen geteilt werden. In einer Gruppe sind Daten für Positionen k, an welchen die Bedingun­ gen zkzk-1 = 1 und zk+1zk* = ±j erfüllt sind. Wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel haben diese Daten den folgenden mittleren Wert.
A2 + B2 + C2 + 2AB.
Die anderen beiden Gruppen kommen von Positionen k, an denen den Bedingungen zkzk-1* = 1 und zk+1zk* = 1 ge­ nügt ist, und Positionen k, an denen den Bedingungen zkzk-1* = 1 und zk+1zk* = -1 genügt ist. Die mittleren Werte in diesen beiden Gruppen sind jeweils
A2 + B2 + C2 + 2AB + 2BC + 2AC, und
A2 + B2 + C2 + 2AB - 2BC - 2AC.
Unter der Annahme, daß diese beiden Gruppen die glei­ che Anzahl von Werten enthalten, heben die Glieder BC und AC einander auf und der mittlere Wert X1, der von der Schaltung 13a für die Durchschnittswertbildung gefunden wird, beträgt:
A2 + B2 + C2 + 2AB.
In gleicher Weise erzeugen die Schaltung 13b, die Schaltung 13c und die Schaltung 13d die folgenden mittleren Werte X2, X3 und X4:
A2 + B2 + C2 - 2AB
A2 + B2 + C2 + 2BC
A2 + B2 + C2 - 2BC.
Die beiden von den Subtraktionsschaltungen 12a und 12b ausgegebenen Differenzwerte sind demgemäß die folgenden:
4AB
4BC.
Kurz gesagt, erzeugt das fünfte Ausführungsbeispiel dieselben Ergebnisse wie das vierte Ausführungsbei­ spiel, jedoch mit einfacheren Auswahlbedingungen.
Wenn die Datenselektoren 14m und 14n die gleiche An­ zahl von Datenwerten auswählen, können die von den Schaltungen 13a und 13b für die Durchschnittswertbil­ dung und der Subtraktionsschaltung 12a durchgeführten Vorgänge modifiziert werden, zum Beispiel durch Sub­ traktion vor der Durchschnittswertbildung. Eine gleichartige Modifikation ist möglich, wenn die Da­ tenselektoren 14o und 14p die gleiche Anzahl von Da­ tenwerten auswählen. Wenn alle vier Datenselektoren 14m, 14n, 14o und 14p die gleiche Anzahl von Daten­ werten auswählen, sind noch weitere Variationen mög­ lich, zum Beispiel durch Ersetzen des Durchschnitts­ wertbildungs-Vorganges durch einen Summierungsvor­ gang.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Das sechste Ausführungsbeispiel modifiziert die Struktur der Frequenzfehler-Bewertungsschaltung. In der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, daß diese Modifikation bei der Frequenzfehler-Auswerte­ schaltung nach dem ersten Ausführungsbeispiel durch­ geführt wird.
Fig. 6 zeigt die Struktur der Frequenzfehler-Auswer­ teschaltung 202 nach dem sechsten Ausführungsbei­ spiel, wobei dieselben Bezugszahlen wie in Fig. 1 für äquivalente Elemente verwendet werden.
Die mittleren Werte X1 und X2, die von den Schaltungen 13a und 13b für die Durchschnittswertbildung bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgegeben werden, werden beim sechsten Ausführungsbeispiel durch einen Addie­ rer 18a und eine Subtraktionsschaltung 12a empfangen. Aus den Gleichungen (21) und (22) erzeugen der Addie­ rer 18a und die Subtraktionsschaltung 12a die folgen­ den Werte.
2(A2 + B2 + C2)
4AB.
In gleicher Weise werden die von den Schaltungen 13c und 13d für die Durchschnittswertbildung ausgegebenen mittleren Werte X3 und X4 von einem Addierer 18b und einer Subtraktionsschaltung 12b empfangen, welche die folgende Werte erzeugen.
2(A2 + B2 + C2)
4BC.
Teilerschaltungen 19a und 19b normalisieren die von den Subtraktionsschaltungen 12a und 12b ausgegebenen Differenzen, indem diese Differenzen durch die Aus­ gangswerte der Addierer 18a und 18b geteilt werden, wodurch das folgende Paar von normalisierten Diffe­ renzwerten erhalten wird.
2AB/(A2 + B2 + C2)
2BC/(A2 + B2 + C2)-
Der Frequenzversetzungs-Detektor 11 erfaßt die Fre­ quenzversetzung ΔF aus den Ausgangssignalen der Tei­ lerschaltungen 19a und 19b und steuert den spannungs­ gesteuerten Oszillator 10 entsprechend, wobei er in derselben Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel arbeitet. Der Zweck der Normalisierung besteht darin, die Wirkung von Amplitudenveränderungen in den emp­ fangenen Subträger-Signalen herabzusetzen.
Das sechste Ausführungsbeispiel kann auch bei jeder der Konfigurationen angewendet werden, die in dem zweiten bis fünften Ausführungsbeispiel gezeigt sind.
Siebentes Ausführungsbeispiel
Das siebente Ausführungsbeispiel modifiziert die Ar­ beitsweise des Frequenzversetzungs-Detektors 11.
Wenn die Frequenzversetzung ΔF gemäß Gleichung (30) aus den beim ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Werten α und β erhalten wird, kann, wenn die Fre­ quenzversetzung extrem klein ist, das Rauschen eine bemerkenswerte Wirkung auf die Werte α oder β oder auf beide haben, was zu einer großen Wirkung führt, wenn ihre Summe durch ihre Differenz wie in Gleichung (30) geteilt wird. Für Frequenzversetzungen bis zur Hälfte des Subträger-Abstandes Fs ist jedoch α eine einförmig ansteigende Funktion von ΔF, und β ist eine einförmig abnehmende Funktion von ΔF, wie aus den Gleichungen (25) und (26) unter Berücksichtigung der Gleichungen (16) bis (19) ersichtlich ist.
Bei dem siebenten Ausführungsbeispiel verwendet dem­ gemäß der Frequenzversetzungs-Detektor 11 für Fre­ quenzversetzungen bis zur Hälfte des Subträger-Fre­ quenzabstands Fs die Differenz zwischen α und β.
α-β.
Verstärkt durch einen geeigneten Faktor wird diese Differenz der Wert, durch den der Frequenzverset­ zungs-Detektor 11 den spannungsgesteuerten Oszillator 10 steuert. Wenn die verstärkte Differenz außerhalb des Bereichs entsprechend der Hälfte des Subträger-Frequenz­ abstands Fs ist, arbeitet der Frequenzverset­ zungs-Detektor 11 wie beim ersten Ausführungsbeispiel unter Verwendung der Gleichung (30). Der Frequenzoff­ set-Detektor 11 ist somit in der Lage, sowohl große als auch kleine Frequenzversetzungen genau zu korri­ gieren, ohne daß die Gefahr besteht, daß kleine Fre­ quenzversetzungs-Korrekturen übermäßig durch Rauschen verzerrt werden.
Die Frequenzversetzungs-Detektoren 11 nach dem zwei­ ten bis sechsten Ausführungsbeispiel können in ähn­ licher Weise arbeiten, um eine Verzerrung aufgrund von Rauschen zu vermeiden.

Claims (19)

1. Verfahren zur Abstimmung einer Oszillationsfre­ quenz eines lokalen Oszillators (10), um ein QPSK-OFDM-Signal mit Subträger-Frequenzen ωk zu empfangen, wobei k sich über einen Satz von auf­ einanderfolgenden ganzen Zahlen in der Subträ­ ger-Frequenzfolge erstreckt, welches ein Phasen­ bezugssymbol mit bekannten Daten zk aufweist, wobei zk in dem Subträger ωk codiert ist, gekennzeichnet durch die Schritte:
  • (a) Empfangen und Demodulieren des Phasenbe­ zugssymbols, um ein Feld von komplexen Werten X' (ωk) zu erhalten, welche Frequenz­ domänen-Daten darstellen,
  • (b) Auswählen zumindest eines ersten Satzes von Positionen k, bei welchen zk und zk-1 um ei­ nen Null-Radianten differieren,
  • (c) Auswählen zumindesten eines zweiten Satzes von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π-Radianten differieren,
  • (d) Auswählen zumindest eines dritten Satzes von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren,
  • (e) Auswählen zumindest eines vierten Satzes von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren,
  • (f) Berechnen für jede der in den Schritten (b), (c), (d) und (e) ausgewählten Positio­ nen k eines Wertes Y'k gleich X' (ωk) multi­ pliziert mit einem komplex konjugierten Wert von X' (ωk-N), wobei N eine feste ganze Zahl ist, derart, daß zk gleich zk-N ist,
  • (g) Berechnen eines getrennten mittleren Wertes der Werte Y'k in jeder der Positionen k des ersten Satzes, und wenn mehr als ein erster Satz von Positionen k vorhanden ist, sum­ mieren der getrennten mittleren Werte, die für jeden ersten Satz von Positionen k be­ rechnet wurden, wodurch ein erster Wert X1 erhalten wird,
  • (h) Berechnen eines zweiten mittleren Wertes der Werte Y'k in jedem zweiten Satz von Positionen k, und wenn mehr als ein zweiter Satz von Positionen k vorhanden ist, sum­ mieren der getrennten mittleren Werte, die für jeden zweiten Satz von Positionen k berechnet wurden, wodurch ein zweiter Wert X2 erhalten wird,
  • (i) Berechnen eines getrennten mittleren Wertes der Werte Y'k in jedem dritten Satz von Positionen k, und wenn mehr als ein dritter Satz von Positionen k vorhanden ist, sum­ mieren der getrennten mittleren Werte, die für jeden dritten Satz von Positionen k berechnet wurden, wodurch ein dritter Wert X3 erhalten wird,
  • (j) Berechnen eines getrennten mittleren Wertes der Werte Y'k in jedem vierten Satz von Positionen k, und wenn mehr als ein vierter Satz von Positionen k vorhanden ist, Sum­ mieren der getrennten mittleren Werte, die für jeden vierten Satz von Positionen k berechnet wurden, wodurch ein vierter Wert X4 erhalten wird,
  • (k) Berechnen einer ersten Differenz zwischen dem ersten Wert X1 und dem zweiten Wert X2,
  • (l) Berechnen einer zweiten Differenz zwischen dem dritten Wert X3 und dem vierten Wert X4,
  • (m) Berechnen einer Frequenzversetzung aus der ersten Differenz und der zweiten Differenz, und
  • (n) Einstellen der Oszillationsfrequenz ent­ sprechend der Frequenzversetzung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß N gleich null ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß im Schritt (b) nur ein erster Satz von Positionen k ausgewählt wird, im Schritt (c) nur ein zweiter Satz von Positionen k ausgewählt wird, im Schritt (d) nur ein dritter Satz von Positionen k ausgewählt wird und im Schritt (e) nur ein vierter Satz von Positionen k ausgewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Positionen k in dem ersten Satz und in dem zweiten Satz Positionen sind, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, und die Positionen k in dem dritten Satz und dem vierten Satz Positionen sind, an denen zk und zk-1 um einen π/2-Radianten differieren.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net,
daß der erste Satz von Positionen k eine erste Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, eine glei­ che Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren und eine willkürliche Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, enthält,
daß der zweite Satz von Positionen k eine zweite Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, eine glei­ che Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren und eine willkürliche Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, enthält,
daß der dritte Satz von Positionen k eine dritte Anzahl von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen Null-Radianten differieren, eine gleiche Anzahl von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π-Radianten differieren, und eine willkür­ liche Anzahl von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π/2-Radianten differieren, enthält, und
daß der vierte Satz von Positionen k eine vierte Anzahl von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen Null-Radianten differieren, eine gleiche Anzahl von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π-Radianten differieren, und eine willkür­ liche Anzahl von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π/2-Radianten differieren, enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net,
daß im Schritt (b) ein erster Satz von Positio­ nen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radi­ anten differieren, ein anderer erster Satz von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, und ein anderer erster Satz von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, ausgewählt wer­ den,
daß im Schritt (c) ein erster Satz von Positio­ nen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radi­ anten differieren, ein anderer zweiter Satz von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, und ein anderer zweiter Satz von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, ausgewählt wer­ den,
daß im Schritt (d) ein dritter Satz von Positio­ nen k, an welchen zk und zk-1 um einen Null-Radi­ anten differieren, ein anderer dritter Satz von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π-Radianten differieren, und ein anderer dritter Satz von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π/2-Radianten differieren, ausgewählt wer­ den, und
daß im Schritt (e) ein vierter Satz von Positio­ nen k, an welchen zk und zk-1 um einen Null-Radi­ anten differieren, ein anderer vierter Satz von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π-Radianten differieren, und ein vierter Satz von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π/2-Radianten differieren, ausgewählt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
  • (o) Normalisieren der ersten Differenz durch Teilen der ersten Differenz durch die Summe des ersten Wertes X1 und des zweiten Wertes X2, und
  • (p) Normalisieren der zweiten Differenz durch Teilen der zweiten Differenz durch die Sum­ me des dritten Wertes X3 und des vierten Wertes X4,
wobei die Frequenzversetzung aus der ersten Dif­ ferenz und der zweiten Differenz, die gemäß den Schritten (o) und (p) normalisiert wurden, be­ rechnet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß im Schritt (m) die Frequenzversetzung aus der Differenz zwischen der ersten Differenz und der zweiten Differenz berechnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß im Schritt (m) die Frequenzversetzung aus der Summe der ersten Differenz und der zwei­ ten Differenz, geteilt durch die Differenz zwi­ schen der ersten Differenz und der zweiten Dif­ ferenz berechnet wird.
10. Digitaler Rundfunkempfänger zum Empfangen eines QPSK-OFDM-Signals mit Subträger-Frequenzen ωk, wobei k sich über einen Satz von aufeinanderfol­ genden ganzen Zahlen in der Subträger-Frequenz­ folge erstreckt, mit einem lokalen Oszillator (10) mit einer steuerbaren Oszillationsfrequenz, einem Mischer (3) zur Abwärts-Umwandlung des QPSK-OFDM-Signals in ein Zwischenfrequenzsignal durch Mischen des QPSK-OFDM-Signals mit einem von dem lokalen Oszillator erzeugten Signal, und Demodulationsschaltungen (5, 7) zum Erhalten ei­ nes Feldes von komplexwertigen Frequenzdomänen-Daten X' (ωk) aus dem Zwischenfrequenzsignal, wobei die Daten X' (ωk) Subträger-Phaseninforma­ tionen des QPSK-OFDM-Signals darstellen und das QPSK-OFDM-Signal ein Phasenbezugssymbol mit be­ kannten Daten zk enthält, worin zk und X' (ωk) in dem Subträger ωk codiert sind, gekennzeichnet durch
eine Multiplikationsschaltung (15, 16) zum Multi­ plizieren der von dem Phasenbezugssymbol demodu­ lierten Daten X' (ωk) mit einem komplex konju­ gierten Wert von D' (ωk-N), wobei N eine feste ganze Zahl derart ist, daß zk gleich zk-N ist, wodurch ein Feld von Werten Y'k erhalten wird, zumindest einen ersten Datenselektor (14a, 14e, 14f, 14m), der mit der Multiplikations­ schaltung gekoppelt ist, um Werte Y'k aus einem ersten Satz von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen Null-Radianten differieren, auszu­ wählen,
zumindest einen zweiten Datenselektor (14b, 14g, 14h, 14n), der mit der Multiplikations­ schaltung gekoppelt ist, um Werte Y'k aus einem zweiten Satz von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π-Radianten differieren, auszuwäh­ len,
zumindest einen dritten Datenselektor (14c, 149, 14j, 14o), der mit der Multiplikations­ schaltung gekoppelt ist, um Werte Y'k aus einem ersten Satz von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, auszu­ wählen,
zumindest einen vierten Datenselektor (14d, 14k, 14l, 14p), der mit der Multiplikations­ schaltung gekoppelt ist, um Werte Y'k aus einem vierten Satz von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, auszu­ wählen,
zumindest eine erste Schaltung (13a, 13e, 13f) zur Durchschnittswertbildung, die mit dem ersten Datenselektor gekoppelt ist, um einen additiven mittleren Wert der durch den ersten Datenselek­ tor ausgewählten Werte Yk zu berechnen, zumindest eine zweite Schaltung (13b, 13g, 13h) zur Durchschnittswertbildung, die mit dem zwei­ ten Datenselektor gekoppelt ist, um einen addi­ tiven mittleren Wert der von dem zweiten Daten­ selektor ausgewählten Werte Yk zu berechnen, zumindest eine dritte Schaltung (13c, 13i, 13j) zur Durchschnittswertbildung, die mit dem drit­ ten Datenselektor gekoppelt ist, um einen addi­ tiven mittleren Wert der von dem dritten Daten­ selektor ausgewählten Werte Yk zu berechnen, zumindest eine vierte Schaltung (13d, 13k, 13l) zur Durchschnittswertbildung, die mit dem vier­ ten Datenselektor gekoppelt ist, um einen addi­ tiven mittleren Wert der von dem vierten Daten­ selektor ausgewählten Werte Yk zu berechnen, eine erste Subtraktionsschaltung (12a), die mit der ersten Schaltung und der zweiten Schaltung zur Durchschnittswertbildung gekoppelt ist, um eine erste Differenz zwischen dem additiven mittleren Wert, der von der ersten Schaltung zur Durchschnittswertbildung berechnet wurde, und dem additiven mittleren Wert, der von der zwei­ ten Schaltung zur Durchschnittswertbildung be­ rechnet wurde, zu berechnen,
eine zweite Subtraktionsschaltung (12b), die mit der dritten und der vierten Schaltung zur Durch­ schnittswertbildung gekoppelt ist, um eine zwei­ te Differenz zwischen dem additiven mittleren Wert, der von der dritten Schaltung zur Durch­ schnittswertbildung berechnet wurde, und dem additiven mittleren Wert, der von der vierten Schaltung zur Durchschnittswertbildung berechnet wurde, zu berechnen, und
einen Frequenzversetzungs-Detektor (11), der mit der ersten Subtraktionsschaltung der zweiten Subtraktionsschaltung gekoppelt ist, um eine Frequenzversetzung aus der ersten Differenz und der zweiten Differenz zu berechnen und die Os­ zillationsfrequenz des lokalen Oszillators (10) entsprechend der Frequenzversetzung einzustel­ len.
11. Rundfunkempfänger nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß N gleich null ist.
12. Rundfunkempfänger nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nur ein erster Datenselektor (14a, 14m), ein zweiter Datenselektor (14b, 14n) ein dritter Datenselektor (14c, 14o) und ein vierter Datenselektor (14d, 14p) vorhanden sind.
13. Rundfunkempfänger nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Datenselektor (14a) und der zweite Datenselektor (14b) Werte Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, auswählen, und daß der dritte Datenselektor (14c) und der vierte Datenselektor (14d) Werte Y'k von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π/2-Radianten dif­ ferieren, auswählen.
14. Rundfunkempfänger nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet,
daß der erste Datenselektor (14m) eine erste Anzahl von Werten Y'k von Positionen k, an wel­ chen zk+1 und zk um einen Null-Radianten diffe­ rieren, eine gleiche Anzahl von Werten Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, und eine willkürliche Anzahl von Werten Y'k von Positionen k, an wel­ chen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differie­ ren, auswählt,
daß der zweite Datenselektor (14n) eine zweite Anzahl von Werten Y'k von Positionen k, an wel­ chen zk+1 und zk um einen Null-Radianten diffe­ rieren, eine gleiche Anzahl von Werten Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π- Radianten differieren, und eine willkürliche Anzahl von Werten Y'k von Positionen k, an wel­ chen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differie­ ren, auswählt,
daß der dritte Datenselektor (14o) eine dritte Anzahl von Werten Y'k von Positionen k, an wel­ chen zk und zk-1 um einen Null-Radianten differie­ ren, eine gleiche Anzahl von Werten Y'k von Po­ sitionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π-Ra­ dianten differieren, und eine willkürliche An­ zahl von Werten Y'k von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π/2-Radianten differieren, auswählt, und
daß der vierte Datenselektor (14p) eine vierte Anzahl von Werten Y'k von Positionen k, an wel­ chen zk und zk-1 um einen Null-Radianten differie­ ren, eine gleiche Anzahl von Werten Y'k von Po­ sitionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π-Ra­ dianten differieren und eine willkürliche Anzahl von Werten Y'k von Positionen k, an welchen zk und zk-1 um einen π/2-Radianten differieren, aus­ wählt.
15. Rundfunkempfänger nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet,
daß einer der ersten Datenselektoren (14e) Werte Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, auswählt, ein anderer der ersten Selektoren (14f) Werte Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, auswählt, und ein ande­ rer der ersten Selektoren (14a) Werte Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, auswählt,
daß drei der ersten Schaltungen (13e, 13f, 13a) zur Durchschnittswertbildung vorgesehen sind zum Berechnen von additiven mittleren Werten der Werte Yk, die von den jeweiligen ersten Daten­ selektoren (14e, 14f, 14a) ausgewählt wurden, daß einer der zweiten Datenselektoren (14g) Wer­ te Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, auswählt, daß ein anderer der zweiten Datenselektoren (14a) Werte Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, auswählt, und ein anderer der zweiten Datenselektoren (14b) Werte Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, auswählt, daß drei der zweiten Schaltungen (13g, 13h, 13b) zur Durchschnittswertbildung vorgesehen sind zum Berechnen von additiven mittleren Werten der Werte Yk, die durch die jeweiligen zweiten Da­ tenselektoren (14g, 14h, 14b) ausgewählt wurden,
daß einer der dritten Datenselektoren (14i) Wer­ te Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, auswählt, daß ein anderer der dritten Datenselektoren (14j) Werte Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, auswählt, und ein anderer der dritten Datenselektoren (14c) Werte Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, auswählt, daß drei der dritten Schaltungen (13i, 13j, 13c) zur Durchschnittswertbildung vorgesehen sind zum Berechnen additiver mittlerer Werte der Werte Yk, die von den jeweiligen dritten Datenselekto­ ren (14i, 14j, 14c) ausgewählt wurden,
daß einer der vierten Datenselektoren (14k) Wer­ te Y'k von Positionen k,. an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, auswählt, ein anderer der vierten Datenselektoren (14l) Werte Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, auswählt, und ein anderer der vierten Datenselektoren (14d) Werte Y'k von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, auswählt,
daß drei der vierten Schaltungen (13k, 13l, 13d) zur Durchschnittswertbildung vorgesehen sind zum Berechnen der additiven mittleren Werte der Wer­ te Yk, die von den jeweiligen vierten Datense­ lektoren (14k, 14l, 14d) ausgewählt wurden,
daß ein erster Addierer (17a) vorgesehen ist, der mit den drei ersten Schaltungen (13e, 13f, 13a) zur Durchschnittswertbildung ge­ koppelt ist, um die von den drei ersten Schal­ tungen zur Durchschnittswertbildung berechneten additiven mittleren Werte zu addieren, um einen ersten Wert X1 zu erhalten, und zum Liefern des ersten Wertes X1 zu der ersten Subtraktions­ schaltung (12a),
daß ein zweiter Addierer (17b) vorgesehen ist, der mit den drei zweiten Schaltungen (13g, 13h, 13b) zur Durchschnittswertbildung ge­ koppelt ist, um die von den drei zweiten Schal­ tungen zur Durchschnittswertbildung berechneten additiven mittleren Werte zu addieren, um einen zweiten Wert X2 zu erhalten, und um den zweiten Wert X2 zu der ersten Subtraktionsschaltung (12a) zu liefern, welche die erste Differenz als eine Differenz zwischen dem ersten Wert X1 und dem zweiten Wert X2 berechnet,
daß ein dritter Addierer (17c) vorgesehen ist, der mit den drei dritten Schaltungen (13i, 13j, 13c) zur Durchschnittswertbildung ge­ koppelt ist, um die von den drei dritten Schal­ tungen zur Durchschnittswertbildung berechneten additiven mittleren Werte zu addieren, um einen dritten Wert X3 zu erhalten, und um den dritten Wert X3 zu der zweiten Subtraktionsschaltung (12b) zu liefern, und
daß ein vierter Addierer (17d) vorgesehen ist, der mit den drei vierten Schaltungen (13k, 13l, 13d) zur Durchschnittswertbildung ge­ koppelt ist, um die von den drei vierten Schal­ tungen zur Durchschnittswertbildung berechneten additiven mittleren Werte zu addieren, um einen vierten Wert X4 zu erhalten, und um den vierten Wert X4 zu der zweiten Subtraktionsschaltung (12b) zu liefern, welche die zweite Differenz als eine Differenz zwischen dem dritten Wert X3 und dem vierten Wert X4 berechnet.
16. Rundfunkempfänger nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet,
daß ein erster Datenselektor (14e) eine erste Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, ein anderer erster Datenselektor (14f) eine gleiche Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, und ein anderer erster Datenselektor (14a) eine willkürliche Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, auswählen,
daß eine erste Schaltung (13a) zur Durch­ schnittswertbildung den additiven mittleren Wert der Werte Y'k, die von allen drei ersten Daten­ selektoren (14e, 14f, 14a) ausgewählt wurden, be­ rechnet,
daß ein zweiter Datenselektor (14g) eine zweite Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, ein anderer zweiter Datenselektor (14h) eine gleiche Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, und ein anderer zweiter Selektor (14b) eine willkürliche Anzahl von Po­ sitionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, auswählen,
daß eine zweite Schaltung (13b) zur Durch­ schnittswertbildung den additiven mittleren Wert der Werte Y'k, die von allen drei zweiten Daten­ selektoren (14g, 14h, 14b) ausgewählt wurden, be­ rechnet,
daß ein dritter Datenselektor (14i) eine dritte Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, ein anderer dritter Datenselektor (14j) eine gleiche Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, und ein anderer dritter Datenselektor (14c), der eine willkürliche An­ zahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, auswählen,
daß eine dritte Schaltung (13c) zur Durch­ schnittswertberechnung den additiven mittleren Wert der Werte Y'k, die von allen drei dritten Datenselektoren (14i, 14j, 14c) ausgewählt wurden, berechnet,
daß ein vierter Datenselektor (14k) eine vierte Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen Null-Radianten differieren, ein anderer vierter Datenselektor (14l) eine gleiche Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π-Radianten differieren, und ein anderer vierter Datenselektor (14d) eine willkürliche Anzahl von Positionen k, an welchen zk+1 und zk um einen π/2-Radianten differieren, auswählen, und
daß die vierte Schaltung (13d) zur Durch­ schnittswertbildung den additiven mittleren Wert der Werte Y'k, die von allen drei vierten Daten­ selektoren (14k, 14l, 14d) ausgewählt wurden, be­ rechnet.
17. Rundfunkempfänger nach Anspruch 10, gekennzeich­ net durch
einen fünften Addierer (18a) zum Addieren der beiden von der ersten Subtraktionsschaltung (12a) empfangenen Werte, um eine erste Summe zu erhalten,
eine erste Teilerschaltung (19a), die mit der erster Subtraktionsschaltung (12a) und dem fünf­ ten Addierer (18a) gekoppelt ist, zum Normali­ sieren der ersten Differenz durch Teilen der ersten Differenz durch die erste Summe,
einen sechsten Addierer (18b) zum Addieren der beiden von der zweiten Subtraktionsschaltung (12b) empfangenen Werte, um eine zweite Summe zu erhalten,
eine zweite Teilerschaltung (19b), die mit der zweiten Subtraktionsschaltung (12b) und dem sechsten Addierer (18b) gekoppelt ist, um die zweite Differenz durch Teilen der zweiten Diffe­ renz durch die zweite Summe zu normalisieren, wobei der Frequenzversetzungs-Detektor (11) die Frequenzversetzung aus der durch die erste Tei­ lerschaltung (19a) normalisierten ersten Diffe­ renz und der durch die zweite Teilerschaltung (19b) normalisierten zweiten Differenz berech­ net.
18. Rundfunkempfänger nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Frequenzversetzungs-Detek­ tor (11) die Frequenzversetzung aus der Diffe­ renz zwischen der ersten Differenz und der zwei­ ten Differenz berechnet.
19. Rundfunkempfänger nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Frequenzversetzungs-Detek­ tor (11) die Frequenzversetzung aus der Summe der ersten Differenz und der zweiten Differenz, geteilt durch die Differenz zwischen der ersten Differenz und der zweiten Differenz berechnet.
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