DE3417358A1

DE3417358A1 - Einrichtung zur software-korrelation

Info

Publication number: DE3417358A1
Application number: DE19843417358
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Ing. 8192 Geretsried Halamek; Eduard Dipl.-Ing. 8035 Gauting Humburg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-05-10
Filing date: 1984-05-10
Publication date: 1985-11-14

Description

Einrichtung zur Software-Korrelation
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Software-Korrelation in Datenübertragungssystemen, beispielsweise im Funkmeßempfänger eines mobilen Funknetzes.
Ein solches mobiles Funknetz ist beispielsweise in der DE 30 09 309 C2 beschrieben. Bei diesem mobilen Funknetz handelt es sich um ein Synchronnetz, in dem der Daten-und Sprechverkehr zwichen den mobilen Funkteilnehmer-Stationen und den stationären Feststationen bei fester Funkbereichszuordnung abgewickelt wird. Bavor ein Gesprächsaufbau zustande kommt, ist ein organisatorischer Datenaustausch zwischen Mobilteilnehmer und Feststation notwendig, wie z.B. Anmeldung, Umbuchung oder Wahlnummernübertragung. Für die Abwicklung ist ein eigener Funkkanal vorgesehen, in dem mehrere Feststationen in Vielfachzugriff, also mit fester Zeitplatzzuordnung arbeiten können.
über diese Zuordnung hat der Mobilteilnehmer die Möglichkeit, über die Empfangsqualitätskontrolle mit dem für ihn am günstigsten Funkbereich eine organisatorische Datenverbindung aufzunehmen. Nach diesem Aufbau werden aber weiterhin in allen Zeitschlitzen die Empfangsqualität und die Einstellkriterien erfaßt, um bei Veränderung der Funkfeldparameter, bedingt durch Ortsveränderung des Mobilteilnehmers, sofort den nun optimalen Funkbereich zu erkennen und die erforderlichen Stellinformationen parat zu haben. Mittels eines Korrelationsempfängers wird aus einem asynchronen Zustand heraus die Bit- und Blocksynchronisation für den günstigsten Funkbereich durchgeführt. Zum anderen werden von ihm im Synchronbetrieb die Stellkriterien für den aktuellen Funkbereich und für den Fall der Umbuchung die aller anderen möglichen Funkbereiche geliefert.
Mittels der Software-Korrelation soll aus den in einen Speicher eingelesenen Empfangsdaten die Empfangsphase und der Signal-Offset ermittelt werden. Mit diesen Werten kann die Takterzeugung versorgt und damit der nachfolgende Datenstrom gelesen werden. Die Software-Korrelation erfordert also die Messung des Signalgleichspannungs-Offsets und des auf einen Empfängerbezugstakt bezogenen Bitphasenbezugs eines binären Datenstroms auf einem Analogkanal mit endlicher Flankensteilheit der Zustandswechsel, wenn am Empfänger die feste Präambel der gesendeten Nachricht bekannt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Software-Korrelation zu schaffen, mit der die Ermittlung von Empfangsphase und Signal-Offset und Lesung des Datenstroms einfach und sicher möglich sind.
Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß in einem dem Empfänger zugeordneten Schwellwertentscheider das empfangene Analogsignal in einen binären Datenstrom umgewandelt und dieser Datenstrom mit einem Vielfachen der Bitfrequenz abgetaktet und in einen Speicher eingelesen wird, daß dieser Speicher mit einem Prozessor verbunden ist, der die Phase und den Offset des empfangenenen Signals relativ zum Taktbezug des Empfängers ermittelt, und daß durch Einstellen der Phasendifferenz und Korrektur des Offsets der Empfangsbitstrom regeneriert und gelesen wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Figur ist der Empfänger, dem ein Analogsignal zugeführt wird, mit 1 bezeichnet. Dem Empfänger 1 ist ein Schwellwertentscheider 2 nachgeschaltet, der einen zweiten, mit einem Prozessor 6 verbundenen Eingang zur Einstellung eines Schwellenwertes aufweist. Der Ausgang des Schwellwertentscheiders 2 ist über eine Zählschaltung 3, die von einem n-fachen Bittakt einer Takterzeugung 7 angesteuert wird, mit einem Seriell/Parallelwandler 4 verbunden, an den eine Taktleitung der Takterzeugung 7 angeschlossen ist. Dem Seriell/Parallelwandler 4 ist ein Speicher 5 nachgeschaltet, der über einen Bus mit dem Prozessor 6 verbunden ist, der neben der Verbindung zum Schwellwertentscheider 2 eine weitere Verbindungszur Takterzeugung 7 für die Phasenkorrektur aufweist.
Zur Wirkungsweise der Schaltung wird folgendes ausgeführt: Das empfangene Analogsignal wird durch Schwellwertentscheidung in einen binären Datenstrom gewandelt. Dieser Datenstrom wird mit einem Vielfachen (n-facher Bittakt) der Bitfrequenz abgetaktet und in den Speicher 5 eingelesen. Der Prozessor 6, der auf den Speicher 5 zugreifen kann, ermittelt die Phase und den Offset des empfangenen Signals relativ zum Taktbezug des Empfängers. Es wird also aus den in den Speicher eingelesenen Empfangsdaten die Empfangsphase und der Signal-Offset mit einer Genauigkeit von i/n der Empfangsbitperiode ermittelt. Mit diesen Werten kann die Takterzeugung 7 versorgt und damit der nachfolgende Datenstrom gelesen werden. Eine anschließende Feinkorrelation ermittelt die Phase mit erhöhter Genauigkeit (1/m der Bitperiode) und überprüft die Korrelation (Erkennung des festen Sendecodes). Aus Gründen des Speicherplatzes, der Verarbeitungsgeschwindigkeit und Genauigkeit wird vorteilhafterweise n=i6 und m=128 gewählt.
Die Empfangsdaten werden mit dem m-fachen Bittakt abgetaktet in den Speicher 5 eingelesen. Ein Bit im Speicher entspricht der Zeitdauer von lim der Empfangssignalb,itperiode. Ein Byte im Speicher ( 8 Bit Breite ) entspricht der Zeitdauer von l/n Bitperioden, da hierbei m=8n ist.
Für die Phasenermittlung werden die Flanken des Signals im Speicher gesucht und die Adressen der Flanken in Phasenwerte umgerechnet. Die Phasenwerte werden dann getrennt für positive und negative Flanken gemittelt. Der Mittelwert aus den gemittelten positiven und negativen Flankenphasen ergibt den Phasenwert. Die Differenz der gemittelten positiven und negativen Flankenphasen ergibt ein Maß für den Gleichspannungsoffset des empfangenen Analogsignals.
Für die Suche der Flanken werden Suchbereiche in einer Tabelle abgelegt. Die Tabelle enthält für jeden Suchbereich alle Informationen über die Flankensuche und für die Umrechnung der Adresse einer gefundenen Flanke in den zugehörigen Phasenwert. Mit Hilfe dieser Tabelle können die Suchbereiche abhängig von der Form der Präambel definiert werden. Damit ist die Flankensuche mit minimaler Rechenzeit realisierbar.
Die Phasenermittlung erfolgt in der Weise, daß die Phasenwerte der Flanken getrennt für positive und negative Flanken gemittelt werden. Der Mittel,wert aus den beiden Phasenwerten ergibt die Empfangstaktphase. Dieser Wert kann als Einstellwert für die Empfangstakterzeugung verwendet werden.
Die Differenz aus den gemittelten Phasenwerten der positiven und negativen Flanken ergibt ein Maß für den Offset des Signals. Der ermittelte Wert ist proportional zum Korrekturwert für die Schwelleneinstellung. Der Proportionalitätsfaktor wird aus der Flankensteilheit des Analogsignals und aus den sich bei der Software-Korrelation ergebenden Faktoren ermittelt.
3 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche Einrichtung zur Software-Korrelation in Datenübertragungssystemen, beispielsweise im Funkmeßempfänger eines mobilen Funknetzes, dadurch gekennzeichnet, daß in einem dem Empfänger zugeordneten Schwellwertentscheider (2) das empfangene Analogsignal in einen binären Datenstrom umgewandelt und dieser Datenstrom mit einem Vielfachen der Bitfrequenz abgetaktet und in einen Speicher (5) eingelesen wird, daß dieser Speicher (5) mit einem Prozessor (6) verbunden ist, der die Phase und den Offset des empfangenen Signals relativ zum Taktbezug des Empfängers ermittelt, und daß durch Einstellen des Phasenwerts und Korrektur des Offsets der Empfangsbitstrom regeneriert und gelesen wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Phasenermittlung die Phasenwerte der Flanken des Analogsignals getrennt für positive und negative Flanken gemittelt und aus der sich als Mittelwert ergebenden Empfangstaktphase der Einstellwert für die Empfangstakterzeugung gewonnen wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Offset als Differenz aus den gemittelten Phasenwerten der positiven und negativen Flanken des Analogsignals gewonnen wird.