DE2953416C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Synchronisation eines in einem Empfänger empfangenen digitalen Datensignals gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Synchronisation eines Empfängers mit einem davon empfangenen digitalen Datensignal gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5. Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus Philipps Technische Rundschau, 1977/78, Nr. 1, Seite 11 bis 26 bekannt.

Entzerrer werden allgemein im Modemempfängern verwendet, um Amplituden- und Phasenverzerrungen auf Fernmeldeleitungen zu kompensieren. Die Entzerrer können fest eingestellt oder einstellbar sein und die einstellbaren Entzerrer können von Hand einstellbar oder automatisch sein. Automatische Entzerrer werden oft als automatische Regulatoren bezeichnet. Einstellbare Entzerrer oder Regulatoren können Vorrichtungen mit offener oder geschlossener Schleife sein, wobei der Regulator mit geschlossener Schleife oder Rückkopplungsregulator so ausgebildet ist, daß er auf ein Signal auf der Fernmeldeleitung anspricht. Siehe z. B. J. G. Proakis, "Adaptive Digital Filters for Equalization of Telephone Channels", IEEE Transactions on Audio and Electroacoustics, Vol. Au-18 Nr. 2, S. 195 (Juni 1970); Bell Telephone Laboratories, Transmission Systems for Communications, S. 373-395, 722-723 (durchgesehene 4. Aufl. 1971). Ein anpassungsfähiger Entzerrer weist typischerweise eine angezapfte Verzögerungsleitung auf, durch die das empfangene Signal geschoben wird, eine Mehrzahl von Anzapfungen an der Verzögerungsleitung, Einrichtungen zum Modifizieren der Amplitude und/oder Phase des Signals an jeder Anzapfung, und eine Einrichtung zum Summieren des durch jede Modifizierungseinrichtung erzeugten modifizierten Signals. Typischerweise sind die Modifiziereinrichtungen Multiplizierer, die die Signale an den Anzapfungen mit Koeffizienten multiplizieren, die so ausgewählt sind, daß sie Amplituden- und Phasenverzerrungen im empfangenen Signal, das durch die angezapfte Verzögerungsleitung geschoben wird, korrigieren.

Irgend eine Art von Synchronisation zwischen dem Empfänger und dem Signal, das er empfängt, ist absolut notwendig, damit der Empfänger das empfangene Signal richtig inter­ pretiert. Das Empfängermodul muß mindestens eine Baudsyn­ chronisation vornehmen, die es erfordert, daß die Baudrate beim Empfänger exakt dieselbe ist wie die der empfangenen Daten und in der richtigen Phasenbeziehung mit diesen Daten steht. Zusätzlich benötigen einige Empfänger­ ausführungen, beispielsweise kohärente Detektoren, eine Trägersynchronisation und Einleitungssynchronisation (preamble synchronization). Im Idealfall ist bei der Trägersynchronisation das Signal des Überlagerungsträgers auf derselben Frequenz und in der richtigen Phasenlage zum Senderträgersignal, das das gerade empfangene Signal moduliert, obwohl bemerkt wird, daß die Wirkung einer Trägersynchronisation ohne tatsächlich synchronisierende Signale erreicht werden kann.

Zur Einleitungssynchronisation muß eine örtlich erzeugte Einstell (training) -Sequenz in Phase mit einer Einlei­ tungseinstellsequenz sein, die am Beginn des empfangenen Datensignals angeordnet ist. Die Einleitungssynchronisation ist entweder exakt, d. h. innerhalb einer Baudzeit festgelegt, oder angenähert, d. h. innerhalb einer annehmbaren Toleranz, damit der Empfänger richtig synchronisieren kann. Die exakte Synchronisation gestattet eine überragende Einstellfähigkeit. Um beim Stand der Technik eine exakte Einleitungssynchronisation zu erhalten, ist es üblich, ein Vorderkantentaktsignal am Beginn des gesendeten Signals einzufügen und eine geeignete Vorrichtung im Empfänger zu verwenden, um dieses Taktsignal festzustellen. Wie offensichtlich sein wird, erfordert die Erzeugung und Feststellung eines solchen Signals eine spezielle Vorrichtung und die damit verbundenen zusätzlichen Kosten und die zusätzliche Kompliziertheit. Daher sind nicht alle Empfängermodems so ausgebildet, daß sie eine exakte Trägersynchronisation oder Einleitungssynchronisation erreichen. Beispielsweise liefert das Bell System 208 Modem kein Taktereignis, sondern verläßt sich auf den Empfänger, daß dieser eine Vierphasensequenz in der Einstellsequenz richtig feststellt, um die Einstellung des Entzerrers zu bewirken. Eine solche angenäherte Einleitungssynchronisation hängt jedoch von der Fähigkeit des Nachrichtenkanals ab, die Vierphaseneinstellsequenz fehlerfrei zu übertragen. Ab einem gewissen Grad der Amplituden- und Phasenverzerrung des Kanals werden Fehler eingeführt und es kann keine anpassungsfähige Entzerrung eingerichtet werden.

Die gattungsgemäße Druckschrift Philipps Technische Rundschau, 1977/78, Nr. 1, Seite 11 bis 26 beschreibt einen schnellen automatischen Entzerrer für Datenverbindungen, wobei insbesondere unter Bezug auf Bild 16 auf Seite 17 der Druckschrift ein im Zeitbereich arbeitender automatischer Entzerrer beschrieben wird, bei dem an Anzapfungen einer Verzögerungsleitung DEL anstehende Signale durch Modifikation mit entsprechenden Koeffizienten c₁ bis c_N, die von einer Regelschaltung erzeugt werden, in modifizierte Signale umgewandelt werden. Das Ziel dieser bekannten automatischen Entzerrervorrichtung ist es, drei Datenbits auf jedes Abtastereignis hin so zu übertragen, daß das Signal mit konstanter Amplitude, jedoch in acht unterschiedlichen, um 45° versetzte Phasenlagen übertragen wird. Jeder Endpunkt dieser acht Phasenzustände entspricht einem von acht möglichen Kombinationen der drei Datenbits.

Die bekannte Vorrichtung enthält keine Maßnahmen zur Änderung der Phase der an den Anzapfungen der Verzögerungsleitung DEL anstehenden Signale. Auf Seite 18, linke Spalte, dritter Absatz dieser Druckschrift ist ausgeführt, daß man im Empfänger über eine Pulsfolge verfügen muß, die identisch mit der vom Sender ausgesendeten Folge von Testimpulsen ist, welche in der in Bild 16 auf Seite 17 gezeigten Vorrichtung zweckmäßigerweise aus dem Ausgangssignal des Entzerrers gewonnen werden. Dagegen beschreibt diese Druckschrift an keiner Stelle, daß neben diesen Vergleichsimpulsen eine weitere Art von zur Modifikation dienenden Signalen vorzusehen sei.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Synchronisation eines in einem Empfänger emfpangenen digitalen Datensignals unter Verwendung eines adaptiven Digitalfilters so zu ermöglichen, daß dieser ein vorbestimmtes Signal im empfangenen Eingangssignal erkennt, so daß dieses als Synchronisationssignalsequenz verwendet werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Synchronisation eines Empfängers mit einem von diesem empfangenen digitalen Datensignal unter Verwendung eines adaptiven Digitalfilters so zu ermöglichen, daß eine einfache und sichere Synchronisation ermöglicht wird.

Die erste Teilaufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die davon abhängigen Ansprüche 2 bis 4 kennzeichnen jeweils vorteilhafte Weiterbildungen davon.

Die zweite Teilaufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 5 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafterweise kann dadurch, daß man an die Modifiziereinrichtung des adaptiven Digitalfilters Eingangssignale anlegt, die proportional dem konjugiert komplexen Wert von Signalen im empfangenen Signal sind, im Falle diese modifizierten Signale mit den Signalen in der angezapften Verzögerungsleitung übereinstimmen, ein besonders deutliches Ausgangssignal der Summiereinrichtung, das erkennbar größer als in anderen Fällen ist, erhalten werden.

Folglich kann eine einfache Schwellenwertvorrichtung verwendet werden, um die genaue Baudzeit zu erkennen, in der vorgewählten Signale im empfangenen Signal in der angezapften Verzögerungsleitung enthalten sind. Das Ausgangssignal dieser Stellenwerteinrichtung kann dann in üblicher Weise verwendet werden, um eine exakte Einleitungssynchronisation zwischen dem Empfänger und dem empfangenen Signal einzurichten.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Diese und andere Ziele, Merkmale und Elemente der Erfindung werden leicht deutlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, in der

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines typischen bekannten Nachrichtenkanals ist;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Einstellsequenz ist, die bei der praktischen Verwirklichung meiner Erfindung verwendet wird;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines erläuternden Beispiels meiner Erfindung ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Ein typisches Breitband-Nachrichtensystem weist einen Sender 10 auf, einen Nachrichtenkanal 14 und einen Empfänger 15. Der Sender 10 enthält eine Signalquelle 11 und einen Signalmodulator 12, der eine Hälfte eines Modulators/Demodulators (Modems) ist. Der Empfänger 15 enthält einen Signaldemodulator 16, einen anpassungsfähigen Entzerrer 17, und einen Detektor 18. Der Demodulator 16 ist die zweite Hälfte des Empfängermodems. Der anpassungsfähige Entzerrer 17 wird verwendet, um Amplituden- und Phasenverzerrungen im Nachrichtenkanal zu kompensieren. Typischerweise ist er durch ein Rückkopplungssystem mit geschlossener Schleife automatisch einstellbar. Solche Entzerrer werden allgemein verwendet bei jedem Nachrichtenkanal mit einer Datenübertragungsrate von 4800 Bit pro Sekunde oder mehr.

Der typische Signalempfangsprozeß beinhaltet das Detektieren des Signals im Empfänger, das Einstellen der Verstärkung des Empfängers, das Schaffen der Baudsynchronisation und der Einleitungssynchronisation. Diese Ereignisse finden während des Empfangs einer Einstellsequenz statt. Eine bei einem Modem mit 4800 Bit pro Sekunde (bps) verwendete Einstellsequenz ist in Fig. 2 dargestellt. Für eine 4800 bps-Signalübertragung unter Verwendung von drei Datenbits pro Symbol ist eine solche Einstellsequenz gewöhnlich ungefähr 80 Symbole lang. Die ersten 14 dieser Symbole sind mit Phasenumkehrungen ausgefüllt, um eine schnelle Träger- und Baudtaktsynchronisation zu erleichtern. Während dieser Zeitperiode wird das Signal detektiert und die Verstärkung wird eingestellt. Die nächsten 58 Symbole sind zusammengesetzt aus einer Zweiersymbol-Pseudo-Zufalls-Sequenz, und die letzten 8 Symbole sind ausgefüllt mit einer Acht-Symbol-Zufalls-Sequenz. Die Einleitungssynchronisation wird frühzeitig beim Empfang der Zweiersymbol-Pseudo-Zufalls-Sequenz eingerichtet. Die gestrichelte Fläche innerhalb der Zweiersymbol-Pseudo-Zufalls-Sequenz zeigt einen Teil dieser Sequenz an, der entsprechend meiner Erfindung verwendet wird, um die Einleitungssynchronisation einzurichten. Typischerweise hat dieses schraffierte Gebiet eine Länge in der Größenordnung von 12 Symbolen, aber meine Erfindung kann mit kürzeren und längeren Sequenzen praktisch ausgeführt werden.

Zur Erläuterung ist eine Vorrichtung zur Ausführung meiner Erfindung in Fig. 3 gezeigt. Der konventionelle Teil dieses Geräts ist ein anpassungsfähiger Entzerrer, der eine ange­ zapfte Verzögerungsleitung 20, eine Signalmodifiziereinrichtung 30, eine Signal­ erzeugungseinrichtung 40 und eine Summiereinrichtung 50 aufweist. Das Ausgangssignal der Summiereinrichtung 50 ist das Ausgangssignal dieses anpassungsfähigen Entzerrers. Die angezapfte Verzögerungsleitung weist eine Reihe von Anzapfungen 22 mit einem Verzögerungsleitungssegment 25 zwischen jeder Anzapfung auf. Zur Erläuterung sind diese Anzapfungen in einem gegenseitigen Abstand angeordnet, der der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Symbolen im empfangenen Signal entspricht, das sequentiell durch die Verzögerungsleitung geschoben wird. Es wird jedoch bemerkt, daß andere Abstände verwendet werden können, beispielsweise Bruchteile oder Vielfache der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Symbolen. Die Signalmodifiziereinrichtungen modifizieren die Amplitude und/oder Phase des Signals an jeder Anzapfung in Übereinstimmung mit einem Eingangssignal, das von der Signalerzeugungseinrichtung 40 erzeugt wird. Typischerweise ist die Modifiziereinrichtung 30 ein Multiplizierer 32. Die Signalerzeugungseinrichtung 40 enthält einen Signalgenerator 42 mit idealer Kennlinie, einen Summenpunkt 44 und einen Signalmultiplizierer 45, durch den hindurch Signale dem Multiplizierer 32 zugeführt werden. Eine Rückkopplungsschleife von der Summiereinrichtung 50 zum Summenpunkt 44 ermöglicht es, daß die obengenannten Elemente in bekannter Weise als üblicher Entzerrer arbeiten, um Amplituden- und/oder Phasenverzerrungen im empfangenen Signal zu korrigieren. Siehe beispielsweise J. G. Proakis, der oben zitiert ist. Zahlreiche andere Rückkopplungsschaltungen, die für die Verwendung in einem anpassungsfähigen Entzerrer geeignet sind, werden den Fachleuten gegenwärtig sein.

Ich habe gefunden, daß solche konventionelle anpassungsfähige Entzerrer zur Schaffung einer Einleitungssynchronisation modifiziert werden können durch Hinzufügen einer zweiten signalerzeugenden Einrichtung 60, einer Durchschalteinrichtung 70 und eines Signalverarbeiters und Schwellendetektors 80. Die signalerzeugende Einrichtung 60 weist einen Singalgenerator 62 auf, der Signale erzeugt, die Signal für Signal proportional sind dem konjugiert komplexen Wert von bestimmten Signalen der Signale, von denen man weiß oder erwartet, daß sie an den Anzapfungen 22 zu irgendeinem Zeitpunkt während des Prozesses des Verschiebens der Einstellsequenz durch die Verzögerungsleitung vorhanden sind. Typischerweise ist der Signalgenerator 62 ein Lesespeicher und die Schaltung, die nötig ist, seine Ausgangssignale zu den richtigen Multiplizierern 32 zu leiten. Die Durchschalteinrichtung 70 enthält eine Reihe von üblichen logischen Verknüpfungsgliedern 72, die derart arbeiten, daß sie jedem Multiplizierer 32 entweder ein Signal vom Signalgenerator 62 oder ein Signal von einem Multiplizierer 45 zuführen. Während des Empfangs der Einstellsequenz beim Empfänger werden diese Verknüpfungsglieder so betätigt, daß sie den Modifiziereinrichtungen die Signale vom Generator 62 zuführen. Der Signalverarbeiter und Schwellendetektor 80 wird während des Empfangs der Einstellsequenz so betätigt, daß er die exakte Baudzeit feststellt, zu der die Signale an den Anzapfungen 22 proportional den konjugiert komplexen Werten der durch den Signalgenerator 62 erzeugten Signale sind. Somit arbeiten während des Empfangs der Einstellsequenz diese Elemente als ein angepaßtes Filter. Bei der Feststellung dieser Übereinstimmung wird ein Ausgangssignal durch den Signalverarbeiter und Schwellendetektor 80 erzeugt, das die Einleitungssynchronisation zwischen dem Empfänger und dem gerade empfangenen Signal einrichtet.

Bei der praktischen Ausführung meiner Erfindung wird ein Datennachrichtensignal vom Sender 10 zum Empfänger 15 über den Nachrichtenkanal 14 gesendet. Während das Signal empfangen wird, wird es durch den Demodulator 16 demoduliert und sequentiell durch die angezapfte Verzögerungsleitung 20 im Enzerrer 17 geschoben. Nach jeder Verschiebung des Signals wird das Signal an jeder Anzapfung 22 der Verzögerungsleitung der Signalmodifiziereinrichtung 30 zugeführt.

Am vorderen Ende dieses Nachrichtensignals befindet sich eine Einstellsequenz. Nach jeder Verschiebung der Einstellsequenz durch die Verzögerungsleitung wird das Signal an jeder Anzapfung der Verzögerungsleitung in der Modifiziereinrichtung 30 mit einem Signal von der signalerzeugenden Einrichtung 60 multipliziert; und das Ausgangssignal von allen Modifiziereinrichtungen wird durch die Summiereinrichtung 50 summiert. Die den verschiedenen Modifiziereinrichtungen 30 von der erzeugenden Einrichtung 60 zugeführten Signale sind typischerweise unterschiedlich, was aus einem unten angegebenen Beispiel deutlich wird. Für jede modifizierende Einrichtung bleibt jedoch das Signal von der erzeugenden Einrichtung 60 dasselbe während des ganzen Prozesses, in dem die Einstellsequenz durch die Verzögerungsleitung hindurchgeschoben wird.

Als Ergebnis verändert sich das Ausgangssignal der Summiereinrichtung 50 stark, während unterschiedliche Gruppen von Signalen an den Anzapfungen der Verzögerungsleitung mit den Signalen von der Erzeugungseinrichtung 60 multipliziert werden. Wenn das Ausgangssignal der Summiereinrichtung 50 einen vorher festgelegten Zustand annimmt, wie er durch den Signalverarbeiter und Schwellendetektor 80 festgestellt wird, wird das Ausgangssignal erzeugt, das die Einleitungssynchronisation einrichtet. Sobald einmal die Einleitungssynchronisation eingerichtet ist, werden die Durchschalteinrichtungen 70 so geschaltet, daß den Modifiziereinrichtungen 30 die Signale von der signalerzeugenden Einrichtung 40 zugeführt werden. Von diesem Zeitpunkt an arbeitet das Gerät der Fig. 3 als Entzerrer während des ganzen Empfangs des Nachrichtensignals, das durch die Verzögerungsleitung 20 geschoben wird.

Wie offensichtlich sein dürfte, kann meine Erfindung mit zahlreichen Änderungen der oben beschriebenen Vorrichtung praktisch ausgeführt werden. Im Idealfall sind die den Modifiziereinrichtungen 30 von der signalerzeugenden Einrichtung 60 zugeführten Signale Signal für Signal proportional den konjugiert komplexen Werten einer Gruppe von Signalen, die an den Anzapfungen der Verzögerungsleitung zu einer vorher festgelegten Zeit im Prozeß des Verschiebens der Einstellsequenz durch die Verzögerungsleitung erscheint. Somit brauchen die konjugiert komplexen Werte nicht mit dem gesendeten Signal in Beziehung stehen, sondern sie müssen vielmehr in Beziehung stehen mit dem Signal, das mit welchen Amplituden- und Phasenverzerrungen auch immer empfangen wird, die im Nachrichtenkanal erzeugt werden. In der Praxis ändern sich jedoch diese Verzerrungen während der Zeit und es ist schwer vorauszusagen, wie sie während irgendeiner speziellen Übertragungsperiode beschaffen sind. Es mag daher günstig sein, in der Erzeugungseinrichtung 60 Signale zu erzeugen, die den zu einem Teil des übertragenen Signals konjugierten komplexen Werten proportional sind oder die irgendein Kompromiß zwischen dem, was übertragen wird und dem, was man beim Empfang erwartet, sind. Man wird erkennen, daß diese und ähnliche Alternativen angenähert proportional den zu den empfangenen Signalen konjugiert komplexen Werten sind.

Von dem Signalverarbeiter und Schwellenwertdetektor 80 können unterschiedliche Schwellenwertkriterien verwendet werden, um die exakte Baudzeit festzustellen, zu der die Signale an den Anzapfungen 22 proportional dem zu den Signalen konjugiert komplexen Wert sind, der durch den Signalgenerator 62 erzeugt wird. Es kann ein so einfaches Kriterium sein wie die Prüfung des Ausgangssignals der Summiereinrichtung 50, um festzustellen, ob es einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Bei der praktischen Ausführung der Erfindung habe ich empirisch gefunden, daß es vorzuziehen ist, jedes Ausgangssignal und das unmittelbar vorhergehende Ausgangssignal der Summiereinrichtung 50 zu prüfen, um zu sehen, ob sie beide einen Schwellenwert überschreiten. Wenn sie dies tun, wird die Einleitungssynchronisation mit dem späteren der zwei Signale in der Verzögerungs­ leitung, die die beiden Ausgangssignale erzeugen, eingerichtet. Ein stärker verfeinertes Verfahren würde darin bestehen, mehrere der Ausgangssignale der Summiereinrichtung 50 zu prüfen und die Einleitungssynchronisation mit dem Signal in der Verzögerungsleitung einzurichten, das das maximale Ausgangssignal der Summiereinrichtung 50 erzeugt. Die Ausführung jedes dieser Schwellenwertkriterien und von zahlreichen anderen ist für die Fachleute offenkundig.

Die in Nachrichtensystemen verwendeten Einstellsequenzen wechseln mit der Anlage. Der spezielle Teil dieser Sequenz, der zum Einrichten der Einleitungssynchronisation verwendet wird, kann sich ändern ebenso wie die Länge dieses Teils. Bei der Ausführung meiner Erfindung habe ich einen Teil der Sequenz verwendet, der 12 Symbole lang ist, und ich habe einen Satz von 12 Signalen in der signalerzeugenden Einrichtung 60 erzeugt und sie den Modifiziereinrichtungen 30 zugeführt, die mit 12 aufeinanderfolgenden Anzapfungen 22 der Verzögerungsleitung 20 verbunden sind. Bei der in Fig. 3 gezeigten Schaltung wird das erste Signal der am weitesten rechts liegenden Modifiziereinrichtung 30 zugeführt und die übrigen Signale werden in Nummernfolge den Modifiziereinrichtungen links davon zugeführt. Für die z. Zt. bei dem Bell System 208 Modem verwendete Einstellsequenz sind die erzeugten Signale in der Darstellung als Oktalphasenzahlen: -2, -3, 2, -3, 4, -3, 2, 3, -2, -3, Leer, -1. Wie man im Stand der Technik finden wird, hat jede Oktalphasenzahl eine reelle und eine imaginäre Komponente. Die Oktalphasenzahlen 0 und 4 sind rein reelle Zahlen mit positivem bzw. negativem Wert; die Oktalphasenzahlen 2 und -2 sind rein imaginäre Zahlen mit positivem bzw. negativem Wert; und die übrigen Oktalzahlen haben von Null verschiedene reelle und imaginäre Werte. Der "Leer"-Wert in dem Satz von 12 Signalen hat einen reellen und imaginären Wert Null und bringt daher keinen Beitrag zum Prozeß des Anpassens des empfangenen Signals. Tatsächlich wird die 11. Anzapfung in der Verzögerungsleitung nicht benutzt. Darüberhinaus ist es wie dieses Beispiel nahebringt, nicht notwendig, daß aufeinanderfolgende Symbole in der Einstellsequenz für den Anpaßprozeß verwendet werden. Es ist auch nicht nötig, auf diskrete Symbole ein­ zuwirken. Meine Erfindung kann mit jedem Abstand zwischen den Anzapfungen der Verzögerungsleitung praktiziert werden. Es ist nur erforderlich, daß die den Multiplizierern 32 von der Erzeugungseinrichtung 62 zugeführten Signale angenähert proportional den konjugiert komplexen Werten der Signale, sind von denen man erwarten würde, daß sie an diesen Anzapfungen zu irgendeinem Zeitpunkt während des Verschiebeprozesses der Einstellsequenz durch die Verzögerungsleitung vorhanden sind.

Die speziellen Einzelheiten der bei der praktischen Ausführung meiner Erfindung verwendeten Vorrichtung werden für die Fachleute aus der obigen Beschreibung offensichtlich sein. Aus Gründen der Deutlichkeit der Beschreibung sind die Einzelheiten des anpassungsfähigen Filters der Fig. 3 in Form eines Blockdiagramms gezeigt und es sind nur 7 Anzapfungen gezeigt. Wie von den Fachleuten erkannt werden wird, wird die Multiplikation von komplexen Zahlen, die durch solch einen Filter ausgeführt wird, tatsächlich durch Aufspalten des empfangenen Signals in zwei orthogonale Komponenten und Zuführen jeder Komponente zu einer körperlich getrennten Verzögerungsleitung erreicht. Die Modifiziereinrichtung 30 ist mit einer Anzapfung in jeder Verzögerungsleitung verbunden, derart, daß das von diesen Anzapfungen der Modifiziereinrichtung zugeführte Signal eines der Symbole im empfangenen Signal bildet. Die Bezugnahmen in den Ansprüchen auf eine "Verzögerungsleitung" oder eine "Anzapfung" sollen so verstanden werden, daß sie eine Mehrzahl von Verzögerungsleitungen oder eine Anzapfung in jeder solcher Verzögerungsleitung, wo das empfangene Signal mehr als einer Verzögerungsleitung zugeführt wird, mit umfassen. Wie ebenfalls deutlich sein wird, kann es wünschenswert sein, einen einzelnen Multiplizierer zu verwenden, um die verschiedenen durch die unterschiedlichen Multiplizierer 32 der Fig. 3 dargestellten Multiplikationen auszuführen. Die Schaltung und Arbeitsweise eines solchen einzelnen Multiplizierers wird für die Fachleute offensichtlich sein.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Synchronisation eines in einem Empfänger empfangenen digitalen Datensignals, mit

• - einem adaptiven Digitalfilter, das aufweist:
  eine angezapfte Verzögerungsleitung (20) mit einer Vielzahl von in vorgegebenen zeitlichen Abständen angeordneten Anzapfungen (22);
  eine Schiebeeinrichtung, die das empfangene Digitalsignal sequentiell durch die Verzögerungsleitung (20) verschiebt;
  eine Modifiziereinrichtung (30), die jeweils die Amplitude und/oder die Phase des Digitalsignals an jeder Anzapfung (22) auf der Basis mindestens eines digitalen Eingangssignals modifiziert;
  eine Einrichtung (50), die die jeweiligen modifizierten Signale summiert; und
  einen ersten Signalgenerator (40, 42, 44, 45), der das digitale Eingangssignal für die Modifiziereinrichtung abhängig von mindestens einem bestimmten Teil des empfangenen Digitaldatensignals zur Korrektur von Amplituden- und/oder Phasenverzerrungen im empfangenen digitalen Datensignal in der bei adaptiven Entzerrern üblichen Weise erzeugt,

gekennzeichnet durch

• - einen zweiten Signalgenerator (60, 62), zum Erzeugen eines weiteren digitalen Eingangssignals für die Modifiziereinrichtung, wobei dieses weitere Eingangssignal annähernd proportional dem konjugiert komplexen Wert einer Mehrzahl von bekannten und erwarteten Digitalsignalen zumindest eines Teils des empfangenen digitalen Datensignals ist, die an bestimmten Anzapfungen (22) der Verzögerungsleitung auftreten;
• - eine Wähleinrichtung (70), die wahlweise die Eingangssignale von dem ersten oder dem zweiten Signalgenerator zu unterschiedlichen Zeiten der Modifiziereinrichtung zuführt; und
• - einen mit einem Ausgang der Summiereinrichtung verbundenen Signalprozessor (80), der auf die Erfassung der genannten Mehrzahl der bekannten und erwarteten Digitalsignale an den bestimmten Anzapfungen der Verzögerungsleitung hin ein Ausgangssignal erzeugt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifiziereinrichtung (30) ein Multiplizierer (30) ist, der die jeweiligen Digitalsignale an jeder Anzapfung (22) der Verzögerungsleitung (20) mit den jeweiligen von der Wähleinrichtung gewählten digitalen Eingangssignal multiplikativ verknüpft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifiziereinrichtung die jeweils an jeder Anzapfung (22) der Verzögerungsleitung (20) auftretenden digitalen Datensignale, wenn die Wähleinrichtung das vom zweiten Signalgenerator (60) erzeugte Eingangssignal gewählt hat, mit einem Digitalsignal multipliziert, das dem konjugiert komplexen Wert des an der jeweiligen Anzapfung der Verzögerungsleitung auftretenden bekannten und erwarteten Digitalsignals im empfangenen digitalen Datensignals proportional ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzapfungen jeweils um einen zeitlichen Abstand gegenseitig versetzt sind, der einem ganzzahligen Vielfachen des Zeitabstands zwischen aufeinanderfolgenden Symbolen im empfangenen digitalen Datensignal entspricht.

5. Verfahren zur Synchronisation eines Empfängers mit einem davon empfangenen digitalen Datensignal mit folgenden Schritten:

• - Zuführen des empfangenen digitalen Datensignals zu einer angezapften Verzögerungsleitung (20), die eine Vielzahl von in vorgegebenen zeitlichen Abständen angeordneten Anzapfungen aufweist;
• - sequentielles Verschieben des empfangenen digitalen Datensignals durch die Verzögerungsleitung;
• - Modifikation der Amplitude und/oder Phase der Digitalsignale, die an jeder Anzapfung der Verzögerungsleitung auftreten, mit einem abhängig von mindestens einem bestimmten zu erwartenden Teil des empfangenen Datensignals erzeugten digitalen Eingangssignal; und Summieren der durch den Modifikationsschritt erzeugten modifizierten Digitalsignale;
  dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikation der Digitalsignale durch Multiplikation der Signale an den jeweiligen Anzapfungen mit Signalen durchgeführt wird, die angenähert dem konjugiert komplexen Wert mehrerer Digitalsignale einer Synchronisationsfolge im empfangenen digitalen Datensignal proportional sind, und daß, wenn das im Summierschritt erzeugte Signal ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, ein Ausgangssignal erzeugt wird, das die Erfassung der genannten Signale der Synchronisationsfolge im empfangenen digitalen Datensignal angibt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einer ersten Anzapfung auftretendes Signal mit einem Signal multipliziert wird, das angenähert gleich dem konjugiert komplexen Wert des an dieser Anzapfung zu irgendeinem Zeitpunkt während des Schiebevorgangs durch die Verzögerungsleitung erwarteten Signals ist, und daß ein an einer zweiten Anzapfung auftretendes Signal mit einem Signal multipliziert wird, das angenähert gleich dem konjugiert komplexen Wert des an der zweiten Anzapfung, wenn das bei der ersten Anzapfung erwartete Signal vorhanden ist, erwarteten Signals ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzapfung jeweils um einen zeitlichen Abstand gegenseitig versetzt sind, der einem ganzzahligen Vielfachen des Zeitabstands zwischen aufeinander folgenden Symbolen im empfangenen digitalen Datensignal entspricht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein bei dem Summierschritt erzeugtes Ausgangssignal zusammen mit dem unmittelbar vorhergehenden Summiersignal darauf geprüft wird, ob beide Signale einen Schwellenwert überschreiten, und, wenn dies der Fall ist, das die Erfassung der Synchronisationsfolge angegebende Ausgangssignal zeitlich mit dem späteren der zwei Signale in der Verzögerungsleitung, die die beiden Summensignale erzeugen, erzeugt wird.