DE2529995C3 - Synchronisierverfahren für die Anwendung eines Buntes in einem TDMA-Nachrichtenfibertragungssystem - Google Patents
Synchronisierverfahren für die Anwendung eines Buntes in einem TDMA-NachrichtenfibertragungssystemInfo
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- DE2529995C3 DE2529995C3 DE2529995A DE2529995A DE2529995C3 DE 2529995 C3 DE2529995 C3 DE 2529995C3 DE 2529995 A DE2529995 A DE 2529995A DE 2529995 A DE2529995 A DE 2529995A DE 2529995 C3 DE2529995 C3 DE 2529995C3
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Description
Die Erfindung betrifft ein Synchronisierverfahren für die Anwendung eines Burstes in einem TDMA-Nachrichtenübertragungssystem,
insbesondere einem TDMA - Satelliten - Nachrichtenübertragungssystem, in welchem Burstsignale von mehreren Stationen in
einem Rahmen an bestimmten Pi.ifzen untergebracht sind.
Der Erstzugriff zum TDM Α-System ist ein Prozeß, bei dem in einem Satelliten ein Burstsignal einer
Erdefunkstelle, die eine Verbindung herstellt (nachfolgend als verbindungssuchende Station bezeichnet),
-ti in einer von mehreren Zeitlücken bestimmter Länge,
die zuvor in einem Rahmen vorgesehen sind, untergebracht wird, wodurch eine Synchronisation des Kotnmunikationsbursts
der verbindungssuchenden Station mit dem einer anderen Station hergestellt wird, die
><> bereits mit dem Satelliten in Verbindung steht. Um
das Burstsignal im Erstzugriff in einer bestimmten Zeitlücke unterzubringen, ist es nötig, einen bestimmten
Zeitpunkt zu bestimmen, bei dem der Burst von der Station ausgesendet werden soll. Hierfür wird in
» einem bisher bekannten System die Messung der Laufzeit von der Erdefunkstelle zum Satelliten erforderlich.
In der Praxis ist die Messung der Laufzeit jedoch äußerst mühsam. Da nämlich Erdefunkstellen
an geografisch verschiedenen Punkten angesiedelt
Mi sind, sind die Abstände zwischen ihnen und dem Satelliten,
das heißt die Laufzeit der elektrischen Wellen dazwischen, untereinander nicht gleich, und daß
außerdem auch die sogenannten Synchronsatelliten, die also scheinbar einen festen Platz einnehmen, sich
h) geringfügig bewegen, schwankt in jedem Augenblick
auch die Laufzeit; darüber hinaus wird dann von Entfernungsinformationen
Gebrauch gemacht, die gesondert hergestellt werden, was außerdem groß angc-
legte Anlagen erforderlich macht. Mit anderen Worten, es sind komplizierte und zeitraubende Vorgänge
vonnöten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein System zu schaffen, mit dem der Aussendezeitpunkt
für ein Burst bestimmt werden kann, um auf diese Weise eine einfache, schnelle und genaue Bestimmung
des Aussendezeitpunkts für die Erdefunkstelle festlegen zu können, ohne daß beim Erstzugriff
die Laufzeit festgestellt werden muß.
Um die Erfindung einfacher erläutern zu können, wird zunächst eine kurze Beschreibung der sogenannten
Niedrigpegelmethode gebracht, die eine der üblichen Erstzugriffsmethoden ist und die eine gewisse
Verbindung mit der Erfindung hat.
In dieser Niedrigpegelmethode wird ein Erstzugriffssignal,
durch das ein spezieller Punkt eines Burstsignals, z. B. die Anstiegsstelle des Burstsignals,
markiert ist, mit einem Pegel ausgesandt, der niedrig genug ist, ein Kommunikationsburstsignal einer anderen
Station, die bereits in Verbindung ist, merklich zu stören, und ein Kommunikationsburstsignal wird
statt des Erstzugriffssignais im Sendezeitaugenblick übertragen, wenn die markierte Stelle des Erstzugriffssignais
in eine bestimmte Zeitlücke aufgenommen wurde.
Die Wellenform des verwendeten Erstzugriffssignais ist ein Impuls, eine kontinuierliche Welle (Sinuswelle
oder Rechteckwelle), ein PN-Code oder dergleichen, die gewöhnlich in einer modulierten
Wellenform übertragen werden. Da das Erstzugriffs signal mit äußerst niedrigem Pegel im Vergleich zu
den Kommunikationssignalen übertragen wird, wie bereits beschrieben, werden die folgenden zwei Methoden
angewendet, um den markierten Punkt mit der benötigten Genauigkeit zu ermitteln. In der einen
Methode wird, da die Zeitlücke, in die das Burstsignal untergebracht werden soll, leer ist, so daß angenommen
werden kann, daß ein ausgezeichnetes S/N-Verhältnis vorfianden ist, die Feststellung des markierten
Punktes des Erstzugriffssignais nur in dieser Leerlaufzeitlücke zustande gebracht. Bei der anderen Methode
wird das S/N-Verhältnis mit Hilfe des Schmalbandfiiterns
verbessert, unabhängig davon, ob das Erstzugriffssignal sich mit den Kommunikationsburstsignalen
anderer Stationen überlappen oder nicht, und dann wird der markierte Punkt des Erstzugriffssignais
festgestellt. Die Erfindung benutzt die erstere Methode.
Die herkömmliche Art eines Transponders auf einem Satelliten ist breitbandig und von ausgezeichneter
Linearität für die gesamte Verstärkung vieler Träger, um Quermodulationen zu verhindern. Deshalb wurde
die letztere Art der beiden genannten Methoden, die
nicht zeitaufwendig und einfach im Betrieb ist, bisher ebenfalls dazu benutzt, den markierten Punkt festzustellen.
Zukünftig jedoch und speziell dann, wenn das TDMA-System in den praktischen Gebrauch eingeführt
ist, wird erwartet, daß der Satellit eine Trägerwelle mit einem Transponder verstärkt und im Hinblick
auf eine effiziente Leistungsausnutzung im nichtlinenren Bereich arbeitet. Somit führt der Transponder
einen nichtlinearcn Betrieb durch, wenn ein Kommunikatioiisburst da ist, und es ist zu befürchten,
daß der nichtlineprc Betrieb eine große Phasenschwanknng
des Erstzugriffssignais von niedrigem Pegel hervorruft, die dem Burstsignal überlagert ist.
Diese Phasenschwankung erzeugt eine Differenz in der Phase des Erstzugriffssignais, das den Satellitentransponder
durchläuft zwischen dem Teil des Signals, der sich mit dem Kommunikationssignal überlappt,
und dem nichtüberlappendenTeil. Daraus folgt dann,
daß der markierte Punkt des empfangenen Erstzugriffssignais die obengenannte Phasenschwankung
aufweist, was einen ernsthaften Fehler in sich birgt. In Anbetracht des Vorstehenden ist die Erfindung
so ausgelegt, daß ein besonderes Erstzugriffssigna!
ίο zum Satelliten gesendet wird, und auf der Empfangsseite wird das Erstzugriffssignal in der Zeitliicke festgestellt,
die der Verbindungssuchenden Station zugeordnet ist; und abhängig von diesem festgestellten
Ergebnis wird dann die Übertragungszeitsteuerung für das Burst der Erdefunkstelle bestimmt.
Die Erfindung wird nun anhnd der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein das Prinzip der Erfindung zeigendes Diagramm eines Signalaufbaus,
Fig. 2 ein weiteres Diagramm iines Signalaufbaus
zur Erläuterung des erfindungsgemä^en Prinzips,
Fig. 3 A und 3B Blockschaltbilder, die die Sendeseite
und die Empfangsseite eines Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellen,
2S Fig. 4 das Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Empfängerseite gemäß der Erfindung.
Das Grundlegende der Erfindung wird in Verbindung mit Fig. 1 dargestellt. In der Fig. 1 bezeichnet
F die einzelnen Impulsrahmen, und mit den Indizes ist ihre jeweilige Zahl angegeben. Im ersten Rahmen
F0 wird ein Signal vom Zustand »1« fortwährend gesendet.
Im folgenden Rahmen F1 besteht das Signal zum überwiegenden Teil aus dem Signalzustand »0«,
r> in das ein Signal des Zustandes »1« von der Signalbreite
r (dieses Signal wird nachfolgend der Einfachheit halber als r-Signal bezeichnet) eingebettet ist. Die
Stellung des τ-Signals verschiebt sich innerhalb des Impulsrahmens um jeweils den Betrag Δ. Zum Bei-
4n spiel ist dann die Stellung des τ-Signals im Impulsrahmen
Fn + , um η ■ Δ gegen die Stellung im ersten Impulsrahmen
verschoben. Diese Verschiebung setzt sich im wesentlichen über die gesamte Impulsrahmenlänge
fort, bis das τ-Signal die Stellung rechts von der
4-Ί im Impulsrahmen F1 gezeichneten Stellung einnimmt,
so daß es unmittelbar vor dem nächsten Rahmen steht, woraufhin es dann wieder in die im Rahmen F, gezeigte
Stellung übergeht. Ein derartiges Erstzugriffssignal, das senderseitig erzeugt und vom Sender aus-
V) gesendet wird, wird während der Laufzeit verzögert
jedoch in genau derselben Form, in der es ausgesendet worden ist, empfangen. Wenn nun ein Öffnungsgate
Ga op geeigneter Breite, das in der Zeitlücke, die
der verbindungssuchenden Station zugeordnet ist, un-
ir> tergebracht ist, in eine solche Position eiugesetzt ist.
wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, dann werden die Signale der Zustände »1«, »0« und »1« in dem Öffnungsgate
GQ Wn Rahmen F0 festgestellt und so auch
in den Rahmen h\, F2, F3 bis Fn + ,. Somit ist die An-
M) zahl der Rahmen vom Zustand »1« im Rahmen F1,
bis zum Zustand »1« im Rahmen Fn + , gleicU n, und
die Übertragungszeitsteuerung in dem Fall, in dem
das r-Signal im Offnungsgate G0 empfangen wird, wird
um η ■ Δ relativ zur Rahmenzeitsteucrung des Rah-
h- mcns F0 verschoben. Folglich werden Kommunika-
tionsbursts, die mit dieser Zeitsteuerung ausgesendet werden, in vorbestimmten Zeitlückcn untergebracht.
Wenn ein C/N-Verhältnis des empfangenen Signals
hinreichend hoch ist, da die Signalauffindungswahrscheinlichkeit voll gegeben und die Wahrscheinlichkeit
einer Falschauffindung hinreichend klein ist, so kann die Feststellung des Zustandes in »1« ohne Fehler
erzielt werden.
Demnach kann das prinzipielle Diagramm der
Fig. 1 in der dargestellten Form verwendet werden. Bei der praktischen Satellitenübertragung ist es, da
das C/N-Verhältnis des empfangenen Signals niedrig ist, besser, eine Mittelwertbildung einzuschalten, um
genau den Zustand »1« aufzufinden, in dem die Wahrscheinlichkeit der Signalauffindung und die einer
Falschermittlung verbessert werden. Zu dem Zweck werden vorzugsweise mehrere Rahmen Fn, in
denen der Zustand »1« fortgesetzt vorkommt, verwendet und wird vorzugsweise für die Feststellung des
impulsförmigen Signals vom Zustand »1« die Breite r ^Cs irnnu!sförrnioen Si°nii!s so "ewühlt, d3Üt dsü Öffnunggate
Ga zum Zwecke einer Mittelwertbildung mit diesem Signal um ein Mehrfaches überlappt. Natürlich
wird, um eine Mittelwertbildung zu erzielen, die Anzahl der Rahmen für die Mittelwertbildung zu der
Zahl der gezählten Rahmen hinzuaddiert, so daß es nötig ist, zuvor einen Ausgleich für die hinzugefügten
Rahmen zu schaffen. Außerdem wird in Fig. 1 das Signal des Zustandes »1« als Signal r benutzt. Wenn
jedoch dieser Signalteil durch das Signal vom Zustand »0« ersetzt wird und der andere Signalteil aus dem
Signal vom Zustand »1« zusammengesetzt wird, während die Anzahl der Rahmen von der ersten Feststellung
des Zustandes »1« bis zur nächsten Feststellung des Zustandes »0« auf der Empfängerseite gezahlt
wird, sind die Ergebnisse von den an obiger Stelle beschriebenen ohne Abweichung.
Nachdem das Signal vom Zustand »1« über einen Rahmen fortgesetzt wurde, wird der Zusta nd »1« oder
»0«, der als Signal τ verwendet wurde, verschoben (die Verschieberichtung kann auch nach links sein)
in den Zustand »0« oder » 1«, und die Breite des Signals
r wird konstant gehalten. Auch ist es bei einer derartigen Methode, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, möglich,
exakt dieseioen fcrgeonisse zu erhalten, wie sie
bei der oben beschriebenen Methode erzielt werden. Die Bezugsziffern und Buchstaben in Fig. 2 sind genau
dieselben wie die in Fig. 1. Der Unterschied gegenüber
Fig. 1 besteht nur darin, da die Dauer des Signals τ um den Faktor Δ je Rahmen im Vergleich
zum obengenannten Fall verlängert ist. Wenn das Signal vom Zustand »0« als Signal r statt eines Signals
vom Zustand »1« verwendet wird, lassen sich dieselben Ergebnisse erzielen.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
das nach dem anhand der Fig. 1 beschriebenen Prinzip aufgebaut ist. Die Fig. 3 A und 3B zeigen die
Sende- bzw. Empfangsfunkstelle. In beiden Figuren ist mit α, die Eingangsklemme für ein Erstzugriffsstartsignal
bezeichnet, das ein Signal für das Aussenden eines Erstzugriffssignals zum Beginnen des Erstzugriffs
ist, welches üblicherweise in einer Befehlssteuereinheit eines TDMA-Terminals erzeugt wird, a-,
bezeichnet eine Eingangsklemme für Rahmenimpulse (Folgedauer beispielsweise 125 Mikrosekunden), die
zur Schaffung der Positions- und Wiederholungszeitsteuerung
eines Burstsignals eingesetzt werden, weiche in der TDMA-Übertragung benutzt werden und
die überall in TDMA-Terminals Einsatz finden. a3
bezeichnet den Eingang für Kommunikationssymboltaktimpulse (z. B. 40 Nanosekunden), die nötig sind,
um eine übertragungsgeschwindigkeit der Information im Sendeabschnitt zu erzeugen. Der Anschluß
a4 dient zum Aussenden eines Erstzugriffssignals des
Zwischenfrequenzbandes. Über die Klemme a5 wird das Erstzugriffssignal der Zwischenfrequenz empfangen.
ah bestimmt eine Rahmenimpulseingangsklemmc
gleich dem Eingang ö2 · α, ist ein Ausgang, über den
Impulse ausgesendet werden, welche über die Anzahl der gezählten Rahmen Aufschluß geben. Schließlich
ist mit a8 ein Eingang für ein Öffnunggate bezeichnet,
was ein Fenster zum Einf rigcn eines einzigen Wortes
ist, das in einem Burst im wesentlichen an dessen Anfang untergebracht ist und dessen Breite im Erstzugriff
ein wenig vergrößert ist. Die weiteren Schaltungselemente sind: 1 ein Gatter; 2 ein Signalgencrator zur
Erzeugungeines Signals vom Zustand »1« während einer bestimmten Anzahl von Rhamen; 3 ein Zähler
on A„r Λ „,.,kl
rungszähler, der beispielsweise ei non Maßstab von v,5
(125/0,04) + 10 hat, um das Signal τ mm eine Zeit 'Δ
je Rahmen zu verschieben; 5 ein monostabiler Multivibrator, der mit Uberlaufträgerimpulsen auf den
Verzögerungszähler 4 einwirkt, um Impulse einer Breite τ zu erzeugen; 6 ein Gatterkreis; 7 ein Trägergenerator;
8 ein Zwischenfrequenzverstärker; SW1
ein Schalter. In Fig. 3 B werden mit folgenden Bezugsz-':cheη
gekennzeichnet: 9 ein Zwischenfrequenzverstärker einschließlich Filterkreis; 10 ein
Hüllkurvendetektor; 11 ein Vergleichsentscheidungskreis, der den Ausgang des Hüllkurvendetektors
10 mit einem bestimmten Bezugswert vergleicht, um dann zu entscheiden, ob ein Signal im Öffnungsgate
vorhanden ist oder nicht, wobei dieser Kreis aus einer Kombination beispielsweise eines Differentialverstärkers
mit konstantem Bezugseingang und einem UND-Kreis aufgebaut ist; 12 ein Digitalintegrator-Detektor
zum digitalen Integrieren des Ausgangs des Vergleichs-Entscheidungskreises 11, um Anwesenheit
oder Fehlen eines Signals durch die Entscheidung mit einer Majoritätslogik festzustellen; 13 ein Rahmenzähler;
14 ein Steuerkreis, der beispielsweise aus einem Zähler und einem Gatter zusammengesetzt ist
und bei jeder Aufnahme eines Impulses, der anzeigt, daß der Digitalintegrator-Detektor 12 die Anwesenheit
eines Signals festgestellt hat, einen Löschimpuls erzeugt, wodurch der Digitalintegrator-Detektor 12
und der Rahmenzähler 13 gesteuert werden. Aus dem vorstehend genannten Aufbau der Schaltungsanordnungen
nach den Fig. 3 A und 3B geht hervor, daß diese so gestaltet sind, daß eine Unterscheide .g zwischen
Zustand »1« und »0« geschaffen wird in Form von Vorhandensein oder Fehlen eines Signals in
Fig. 1. Außerdem werden der Rahmenimpuls und das Öffnungsgate in einem nicht dargestellten TDMA-Satellitenübertragungssystem
gebildet.
Die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels soll nun erläutert werden. Wenn
das Erstzugriffsstartsignal von der Klemme α, kommt, leitet der Gatterkreis 1 einen von der Eingangsklemme e2 kommenden Rahmenimpuls dem Signalgenerator 2 und dem Zähler 3 zu. Unter dem steuernden
Einfluß des Zählers 3 erzeugt der Signalgenerator 2 fortwährend das Signal vom Zustand »1«
während einer bestimmten Anzahl von Impulsrahmen vom ersten Impulsrahmen an. Der Schalter SW1 wird
zuerst mit der Seite verbunden, die in der Zeichnung als geschlossen dargestellt ist, so daß der Ausgang vom
Signalgeneratorkreis 2 den Gatterkreis 6 über den
2 5 29
Schalter SWt öffnet, um damit den Ausgang des Trägergenerators
7 auf den Zwischenfrequenzverstärker 8 zu geben, dessen Ausgang wiederum über die
Klemme aA an ein Hochfrequenziibertragungssystem
(nicht gezeigt) weitergeleitet wird. Wenn der Zähler 3 eine bestimmte Anzahl von Rahmen gezählt hat,
schaltet der Trägerimpuls des Zählers 3 den Ausgangszustand des Signalgenerators 1 auf »0« und
löscht den Verzögerungszähler 4, und gleichzeitig schallet der Schalter SW{ auf die andere Seite über.
Durch das Löschen des Verzögerungszählers 4 wird ein Impuls auf den monostabilen Multivibrator 5 in
diesem Augenblick gegeben, von dem ein Impuls vom Zustand »1« und mit der Dauer r auf den Gatterkreis
6 über den Schalter SW1 abgegeben wird, wodurch ein Ausgangswert des Trägergenerators 7 für
die Zeit r hervorgerufen wird. Dieser Zustand entspricht gerade dem Rahmen /·, in ί ig. i. Nach dem
Löschen des Vcrzögerungszählers 4 zählt
dieser die Übertragungssymboltaktimpulse, die von der Klemme 3 für jede Dauer eines Rahmens F plus
einer Zeit r zugeführt werden, und gibt seine Trägerimpulse an den monostabilen Multivibrator 5 ab, wodurch
erzielt wird, daß der Ausgang des Trägergeneratorkreises 7 für jede Zeitdauer r um die Zeit Δ je
Rahmen verschoben wird, wie dies für die Rahmen ^i ^'s Fn 8εζε'Βι 'st-
Das Erstzugriffssignal, das von der Klemme 4 ausgesendet
wird, wird in ein Signal von Radiofrequenz Uiiigewandelt und dann verstärkt und schließlich über
die Antenne zum Satelliten hin ausgesendet. Das Erstzugriffssignal, das über den Satellitentransponder
zur Erde zurückkommt, wird von der Antenne aufgefangen und dann verstärkt und anschließend in ein
Signal eines Zwischenfrequenzbandes umgewandelt, wonach es dann auf die Klemme 5 des Empfängerteils
gelangt.
Das aufgefangene Erstzugriffssignal wird im Zwischenfrequenzverstärker
9 mit anschließendem Filterkreis verstärkt und in seiner Bandbreite beschnitten sein des Signals als festgestellt gilt. Der Digilalintegralor-Detektor
12 stellt also die Anwesenheit eines Signalszweimal fest, wie beschrieben (siehe F0UHd Fn ( ,
in Fig. 1), so daß. wenn Anwesenheit des Signals das erstemal festgestellt wurde, der festgestellte Impuls
dem Steuerkreis 14 zugeleitet wird, um das Gate des Rahmenzählers 13 zu öffnen und um gleichzeitig den
Digitalintegrator-Detektor 12 zu löschen, um ihn für die nächste Signalfeststellung bereitzuschalten. Wenn
im Digiialintegrator-Detcktor 12 die zweite Feststellung
aufgenommen wurde, daß ein Signal angekom men ist, wird das Zählen des Rahmenzählers 13 gestoppt,
so daß die Anzahl der zwischen der ersten und der zweiten Feststellung auftretenden Rahmen an der
Klemme a7 ansteht. Die Zahl der gezählten Rahmen
kommt dann zu einer Befehlssteuereinhcit des TDMA-Ubertragungssystems, was hier nicht gezeigt
ist. Wenn angenommen wird, daß die gezählte Zahl der Rahmen beispielsweise m ist, dann werden die
Kommunikationsbursts in einem Zeitaugenblick ausgesandt,
wenn die Rahmenimpulse, die der Ausgangsklemme O2 zugeführt werden, um m · Δ verschoben
sind, und dann ist die Synchronisationsbeziehung gegenüber den Bursts anderer Stationen hergestellt.
Bei obigem Beispiel wird die Entscheidung, ob ein empfangenes Signal vorliegt oder nicht, lediglich mit
Hilfe des Öffnungsgates von relativ geringer Breite getroffen. Bei der Entscheidung über das Signal rwird
vorgezogen, daß das öffnungsgatc geringe Breite hat, damit die Lage des Anwesenheitssignals genau ausfindig
gemacht werden kann. Bei der Feststellung, ob das Signal vorhanden ist, für eine bestimmte Zahl von
auf den ersten Rahmen folgenden weiteren Rahmen kann das Öffnungsgate irgendwo im Rahmen sein, so
daß es wirksamer ist, das Signal während einer bestimmten Zeitlücke festzustellen. Fig. 4 zeigt ein weiteres
Ausführungsbeispiel der Erfindung (und hier nur die Empfängerseite), das derart gestaltet ist, daß ein
enges Öffnungsgate und ein weites Öffnungsgate fi'.r die Entscheidung, ob ein empfangenes Signal für eine
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Hüllkurve bestimmt. Der Ausgang wird mit bestimmten Bezugswerten im Vergleichs-Entscheidungskreis
11 verglichen, und wenn der festgestellte Ausgangswert einen Bezugswert überschreitet, wird entschieden,
daß ein Signal vorliegt, während dann, wenn der Bezugswert nicht erreicht wird, entschieden wird, daß
kein Signal vorhanden ist. Diese Entscheidung wird in bezug auf die Dauer des Öffnungsgates gemacht,
das von der Klemme 8 zugeleitet wird. Da das C/N-Verhältnis des Erstzugriffssignals, das vom Satelliten
empfangen wird, im allgemeinen niedrig ist, wie bereits erwähnt, kann die Entscheidung, ob ein Signal
vorhanden ist oder nicht, bei einem einzigen Entscheidungsvorgang leicht zu einer Fehlentscheidung führen.
Um derartige Fehlentscheidungen soweit wie möglich auszuschließen, wird der Ausgang des Vergleichs-Entscheidungskreises
11 auf einen Digitalintegrator-Detektor 12 gegeben, der diese Entscheidung nach einer Majoritätslogik trifft, so daß, wenn
bei η von m Rahmen ein Ausgangswert des Vergleichs-Entscheidungskreises
11 festgestellt wird, das tatsächliche Vorhandensein eines empfangenen Signals festgelegt wird, wenn η größer V2 m ist. In diesem
Fall ist es auch möglich, eine derartige Feststellmethode anzuwenden, daß, wenn ein Pegel nach
Integrationsimpulsen in einer analogen Weise einen bestimmten Bezugswert übersteigt, das Vorhandennicht,
und für die Entscheidung, ob das Signal τ vorhanden ist oder nicht, eingesetzt werden. In Fig. 4
sind dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 3, sofern sie die gleichen Elemente bezeichnen. Die Bezugsziffer
15 bezeichnet einen Integrations-Vergleichsentscheidungskreis, und mit 16 ist ein zweiter
Digitalintegrator-Detektor gekennzeichnet, der sich von dem Digitalintegrator-Detektor 12 unterscheidet.
Ferner ist ein Eingang a9 für ein weites Öffnungsgate
vorhanden sowie ein Schalter SW1. Der Aufbau der
Sendefunkstelle entspricht dem in der Fig. 3 A gezeigten Aufbau, wobei lediglich der vom Zähler 3 gezählte
Wert kleiner wird. Aus der folgenden Beschreibung anhand der Fig. 4 wird dies verständlich.
Wie für den Fall der Fig. 3 A und 3 B wird das empfangene
Erstzugriffssignal des Zwischenfrequenzbandes von der Eingangsklemme a5 dem Zwischenfrequenzverstärker
a9 mit zugehörigem Filterkreis zugeführt, und danach wird vom Hüllkurvendetektor
10 seine Hüllkurve festgestellt. Der Schalter SW1
steht zuerst auf der in der Zeichnung dargestellten Seite, so daß der Ausgang über die festgestellte HüII-kurve
auf den Integrations-Vergleichs-Entscheidungskreis 15 gegeben wird, in dem das Eingangssignal
mit dem weiten Öffnungsgatesignal, das von der Klemme a9 zugeleitet wird, festgestellt und dann in
analoger Weise integriert wird. Durch diese Integra-
tion wird das C/N-Verhältnis des Eingangssignals äquivalent verbessert, und eine Entscheidung durch
Vergleich mit einem bestimmten Bezugswert wird mit hoher Genauigkeit durchgeführt gegenüber dem Fall
des schmalen Öffnungsgate.
Damit wird die Anzahl der Mittelwertbildungen des entschiedenei Ergebnisses vermindert. Namentlich
der zweite Digitalintegratordetektor 16 erhält die Entscheidung durch Majoritätlogikoperation, indem
er die Feststellung von Vorhandensein oder Nichtvor- w handensein mit einer kleineren Anzahl von Operationen
trifft als im Falle des Digitalintegrator-Detektors 12, und wird ein Signal festgestellt, dann wird die Information
auf den Rahmenzähler 13 gegeben, so daß dieser das Zählen der Rahmenimpulse vom Eingang >
> ak beginnt. Wenn ein Ausgang vom zweiten Digitalintegrator-E
>etektor 16erzeugt wurde, wird der Schalter SW1 in die zweite Stellung umgeschaltet, so daß er
das nächste Signal τ feststellt, und das Signal t wird genauso festgestellt wie bei dem Beispiel nach den -'n
Fig. 3. Es genügt, daß der Digitalintegrator-Detektor 12 die Tatsache der Signalfeststellung nur einmal erhält,
anders als im Falle des Beispiels nach Fig. 3, so daß ein Kontrollkreis wie in Fig. 3 nicht nötig ist.
Auch wird im Falle der Fig. 4 das gezählte Ergebnis r>
durch den Rahmenzähler 13 und der Klemme a7 auf
der Befehlssteuereinheit des (nicht gezeigten) TDMA-Systems gegeben, wo es weiterverarbeitet
wird.
Die voranstehende Beschreibung wurde zwar in w
Verbindung mit den Ausführungsbeispielen gebracht, die die Prinzipien der Erfindung, die in Fig. 1 dargelegt
sind, verwirklichen, doch versteht es sich, daß auch Ausführungsbeispiele, die die Prinzipien gemäß
Fig. 2 ausnützen, in gleicher Weise gebaut werden r> können. Außerdem sind die Zustände »1« und »0«
der Fig. 1 bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 als Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines
Signals beschrieben. Dem Fachmann ist es jedoch klar, daß die ErI 'ndung auch in der Weise verwirklicht
werden kann, daß z. B. unter Anwendung des FSK-Systems die Zustände »1« oder »0« in Form zweier
unterschiedlicher Frequenzen oder bei einem PSK-System in Form unterschiedlicher Phasenlagen verwirklicht
werden können.
Wie im einzelnen in der vorstehenden Beschreibung erläutert wurde, werden zwei verschiedene Zustände
»0« und »1« in den Begriffen einer Digitalkodierung, »/,« und »/2« in den Begriffen der
Frequenzkodierung und »Phase 0« und »Phase /r« in den Regriffen der Phasenkodierung definiert und stellen
einen »ersten Zustand« und »zweiten Zustand« dar. Auf der Scndcrscite wird ein Signal, in dem ein
Rahmen (wenn nötig mehrere Rahmen) zur Gänze aus dem »ersten Zustand« besteht, zuerst ausgesendet
und dann Signale, in denen ein Rahmen aus dem »ersten Zustand« und »zweiten Zustand« bestehen, anschließend
gesendet, wobei Lage oder Dauer des »ersten Zustandes« in einem Rahmen geändert wird. Auf
der Empfängerseite wird die Anzahl der Rahmen in dem Intervall zwischen dem Empfang des Signals, in
welchem ein Rahmen zur Gänze aus dem »ersten Zustand« besteht, bis ein Signal aufgefangen wird, das
aus dem »ersten Zustand« oder »zweiten Zustand« besteht, gezählt in der Zeitlücke eines Rahmens, der
derselben Station zugeordnet ist. Unter Verwendung des Zählwertes kann die Sendezeitsteuerung des
Übertragungsbursts leicht bestimmt werden. Auch wenn ein nichtlinearer Verstärker im Satellitentransponder
eingesetzt ist, kann sehr schneller Erstzugriff erreicht werden, ohne daß der Verstärker darauf einen
Einfluß hat. Außerdem dient das System nach der Erfindung dazu, das Erstzugriffssignal in der zugeordneten
Zeitlücke im Rahmen festzustellen und ist deshalb anwendbar für den Erstzugriff in TDMA-Übertragungssystemen,
die die Satellitenschalttechnik verwenden, bei welcher der Rahmen in einem Satelliten
unterteilt wird.
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Claims (4)
1. Synchronisierverfahren für die Anwendung eines Burstes in einem TDMA-Nachrichtenübertragungssystem,
insbesondere einem TDMA-Satelliten-Nachrichtenübertragungssystem, in welchem
Burstsignale von mehreren Stationen in einem Rahmen an bestimmten Plätzen untergebracht
sind, dadurch ge kennzeich η et, daß auf
der Senderseite ein erstes Signal (F0) ausgesendet wird, das aus einem ersten Signalzsutand über eine
gesamte Rahmenlänge (F) besteht, die durch die Senderahmenzeitsteuerung vorgegeben ist, und
dann ein zweites, drittes, viertes... Signal (F1, F2,
F3...Fn) ausgesendet wird, die samt ich aus dem
ersten Signalzustand und einem zweiten, davon verschiedenen Signalzustand bestehen, während
Lage und Dauer des ersten Signalzustandes in einem Rahmen um einen bestimmten Betrag (Δ)
verschoben »erden, und daß auf der Empfängerseite die Anzahl der Rahmen der übertragenen
Burstsignale während der Dauer von der Feststellung des ersten Signals bis zur Feststellung des
nächsten ersten oder zweiten Zustandes bei einer bestimmten Zeitlücke in einem Rahmen der
Burstsignale gezählt wird und die Senderzeitsteuerung derselben Station, die auf der Senderahmenzeitsteuerung
beruht, anhand der gezählten Zahl von Rahmen (M) und des bestimmten Betrages (Λ) bestimmt wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß senderseitig ein erstes UND-Gatter (1) zur Erzeugungeines UND-Ausgangs aus einem Startsignal
(α,) und den Rahmenimpulsen (a2) vorgesehen
ist, daß ein Signalgenerator (2) mit dem Ausgang des ersten UND-Gatters (1) verbunden
ist zur Erzeugung eines Signals vom ersten Zustand abhängig vom Ausgang des UND-Gatters,
daß ein erster Zähler (3) zum Zählen der Rahmenimpulse
am Ausgang des ersten UND-Gatters Vorgesehen ist, um das Signal des ersten Zustandes
durch Steuern des Signalgenerators abhängig von dessen Trägerimuls zu beenden, daß ein zweiter
Zähler (4) zum Zählen von Symbolimpulsen (a}) vorgesehen ist, die dazu dienen, auf der Senderseite
eine Kommunikationsgeschwindigkeit nach dem Trägerinipuls des ersten Zählers (3) zu erzeugen,
um eine Dauer der einen Rahmenlänge (F) plus dem bestimmten Betrag (Δ) durch Intervalle
der Trägerimpulse desselben Zählers (4) zu bestimmen, daß ein monostabilcr Multivibrator (5)
mit einer Zeitkonstantc (Δ) vorgesehen ist, der durch die Trägerimpulse des zweiten Zählers (4)
gesteuert wird, daß ein Schalter (SW1) vorgesehen
ist, der anfänglich den Ausgang des Signalgenerators (1) auswählt und anschließend den Ausgang
des monostabilen Multivibrators (5) anwählt, nachdem der Trägerimpuls des ersten Zählers (3)
aufgetreten ist, und daß ein Trägergenerator (7) und ein zweites UND-Gatter (6) vorgesehen sind,
um einen UND-Ausgangausden Ausgangswi'rten
des Schallers (S W1) und des Tragergenerators (7)
zu bilden (Fig. 3A).
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß die Empfängerseite eine Schwellwerteinrich-
tung (11) enthält zum Auffinden der übertragenen Burstsignale unter Verwendung eines schmalen
Öffnungsgateimpulses (ag), der die vorbestimmte
Zeitlücke definiert, daß ferner ein Digitalintegrator (12) vorgesehen ist, der mit dem Ausgang der
Schwellwerteinrichtung (11) verbunden ist, um den ersten Zustand festzustellen und daß ein dritter
Zähler (13) vorgesehen ist, der die Rihmenimpulse
(a6) vom ersten Feststellaugenblick des ersten Zustandes bis zum zweiten Festellaugenblick
des ersten Zustandes zählt, um die Anzahl (m) von Rahmen zu erhalten (Fig. 3B).
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine
zweite Schwellwerteinrichtung (15) zum Auffinden der übertragenen Burstsignale unter Verwendung
eines verhältnismäßig breiten Öffnungsgateimpulses (a9) verglichen mit den engen Offnungsgateimpulsen
(ag), durch einen zweiten Digitalintegrator (16), der mit dem Ausgang der
zweiten Schweiiwerteinrichtung (15) verbunden
ist, um den ersten Zustand festzustellen, und durch einen zweiten Schalter (SW1) zum Schalten der
übertragenen Burstsignale von der zweiten Schwellwerteinrichtung (15) zur ersten Schwellwerteinrichtung
(11) abhängig vom Ausgang des zweiten Digitarintegrators (16) (Fig. 4).
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