DE3686066T2 - Verarbeitungsanordnung fuer empfangssignale. - Google Patents

Verarbeitungsanordnung fuer empfangssignale.

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DE3686066T2
DE3686066T2 DE8686301104T DE3686066T DE3686066T2 DE 3686066 T2 DE3686066 T2 DE 3686066T2 DE 8686301104 T DE8686301104 T DE 8686301104T DE 3686066 T DE3686066 T DE 3686066T DE 3686066 T2 DE3686066 T2 DE 3686066T2
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • HELECTRICITY
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verarbeitungsanordnung für Empfangssignale, die nach dem Majoritätsprinzip arbeitend, ein sich wiederholendes digitales Signal verarbeitet, das über Funk von einer Sendestation übertragen wird und die gleiche Information beinhaltet.
  • In der Nachrichtentechnik ist ein Fehlerkorrektursystem bekannt, bei dem die Empfangsstation, während die Sendestation die gleiche Information wiederholt überträgt, Fehler auf der Grundlage einer Mehrheitsentscheidung korrigiert, um so die Zuverlässigkeit der Information zu erhöhen. Diese Art von System ist einfacher als die anderen bekannten Fehlerkorrektursysteme und weitverbreitet in Gebrauch. In dem System, das nach dem Mehrheitsprinzip arbeitet, ist die Erkennung der Fehler das wichtigte Problem. Einige Ansätze zur Fehlererkennung sind bislang vorgeschlagen worden, z.B. wird in einem bestimmt, ob das gleiche Muster wiederholt auftritt und wenn ja, ein Empfangssignal als korrektes Signal weiterverarbeitet, und in einem anderen Ansatz wird die Feldstärke eines Empfangssignals bestimmt, und falls sie genügend hoch ist, das Signal nach dem Mehrheitsprinzip weiterverarbeitet, um die Übertragungsqualität des Signals zu bestimmen.
  • Das Problem mit dem Schema des sich wiederholenden Musters ist, daß in den Fällen, in denen die Fehlerwahrscheinlichkeit recht hoch ist, so daß die Bitfehlerrate 10&supmin;² oder mehr beträgt, und in denen ein einfaches Informationsmuster beispielsweise 50 - 100 Bits lang ist, die Wahrscheinlichkeit, daß das Empfangssignal als korrekt erkannt wird, deutlich verringert ist, und die Nichtdetektionswahrscheinlichkeit d.h. die Wahrscheinlichkeit, daß kein Signal erkannt wird, dafür erhöht ist. Andererseits liefert die Feldstärkemethode keine befriedigende Auskunft über die Verschlechterung von Signalen zum einem Teil deswegen, weil beim Auftreten einer Interferenzwelle das System entscheidet, daß die Feldstärke ausreicht und deshalb einen Fehler nicht entdeckt, der tatsächlich im Signal vorhanden ist, zum anderen Teil deswegen, weil aufgrund der Abhängigkeit der Feldstärke von der Temperatur und anderen Umgebungsbedigungen die gemessene Feldstärkeinformation und die Bitfehlerrate des Empfangssignals nicht regelmäßig miteinander korrelieren.
  • In dem Russischen Patent Hr. 177469 vom 18. Dezember 1965 wird eine Methode des Fehlernachweises vorgeschlagen, mit der Fehler auf der Grundlage einer statistischen Analyse eines Wiederholungsssignals erkannt werden.
  • Das französische Patent Nr. 75,00534 vom 9. Januar 1975 beschreibt eine vorgeschlagenen Empfangseinrichtung, die eine Mehrzahl der Größe x von sich wiederholenden Botschaften, jede mit der Bitlänge n, erkennt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine Verarbeitungsanordnung für Empfangssignale vorgesehen, die trotz des Prinzips der Mehrheitsentscheidung eine beträchtlich große Fehlernachweiswahrscheinlichkeit erreicht.
  • Als eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine allgemein verbesserte Verarbeitungsanordnung für Empfangssignale vorgesehen.
  • Bei einer Ausführungsform, die beschrieben wird, ist gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs, eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines digitalen Empfangssignals vorgesehen, in dem die gleiche Information wiederholt auftritt.
  • Die oben angeführten und weitere Aufgaben, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung und anhand der beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1A und 1B sind Blockschaltbilder, die eine erste Ausführungsform der Verarbeitungsanordnung für Empfangssignale der vorliegenden Erfindung zeigen;
  • Fig. 2 zeigt Signalformate, die in verschiedenen Teilen der Schaltkreise von Fig. 1A und 1B auftreten.
  • Fig. 3A und 3B sind Blockschaltbilder, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen; und
  • Fig. 4 zeigt Signalformate, die in verschiedenen Teilen der Schaltkreise von Fig. 3A und 3B auftreten.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Während die Verarbeitungsanordnung für Empfangssignale der vorliegenden Erfindung zahlreiche physikalische Anwendungen, abhängig von der Umgebung und den Gebrauchsanforderungen zuläßt, wurde eine namhafte Anzahl der hier gezeigten und beschriebenen Anwendungen hergestellt, getestet und eingesetzt, und alle funktionierten in äußerst zufriedenstellender Weise.
  • Gemäß den Fig. 1A und 1B ist eine Verarbeitungsanordnung für Empfangssignale der vorliegenden Erfindung, die kennzeichnend ist für die erste Ausfuhrungsform, gezeigt. Fig. 1A ist ein Blockschaltbild und zeigt eine Sendestation, die ein vorbestimmtes digitales Signal erzeugt, während Fig. 1B das Blockschaltbild der Empfangsstation zeigt, die das digitale Signal empfängt.
  • Wie in Fig. 1A gezeigt, besitzt die Sendestation einen Signalgenerator 10, der so eingestellt ist, daß er ein Informationsmuster mit Bitlänge K generiert, d.h. A=a¹a²...aK. Gesteuert über den Controller 12 entläßt der Signalgenerator 10 eine Anzahl M ( mit M größer oder gleich 2 ) aufeinanderfolgende Muster A. Ein Startmustergenerator 14, der ebenfalls vom Controller 12 gesteuert wird, erzeugt vor den Informationsmustern AA...A, ein festes Startmuster ST mit Bitlänge R, d.h. ST=S¹S²... SR. Die Ausgangssignale des Signalgenerators 10 und des Startmustergenerators 14 werden vom Mischer 18 aneinandergefügt und ergeben zusammen den Informationssignalfluß X&sub1;&sub8;, in dem, wie in Fig. 2 gezeigt, das Startmuster ST dem Informationsmuster AA...A vorangestellt ist.
  • Ein Zufallsmustergenerator 20, der ebenfalls vom Controller 12 gesteuert wird, generiert Zufallszahlen X&sub2;&sub0;, die vom Addierer 22 zum Informationssignal X&sub1;&sub8; hinzuaddiert werden. Das Ausgangssignal des Addierers 22 wird an den Sender 24 geschickt, der es an die Empfangsstation sendet. Der Grund, weshalb die Zufallszahlen X&sub2;&sub0; zum Informationssignal X&sub1;&sub8; hinzugezählt werden, liegt darin, daß der Signalfluß X&sub1;&sub8;, da er eine Aneinanderreihung des gleichen Musters A ist, wegen der periodischen Schwankung der Frequenzkomponente die Modulationscharakteristik ungünstig beeinflussen würde, falls er direkt zum Sender 24 geschickt würde. Deshalb werden die Zufallszahlen X&sub2;&sub0; zu den sich wiederholenden Mustern AA...A hinzuaddiert. Der Controller 12 steuert, wie beschrieben, den zeitlichen Ablauf der Signalgenerierung durch den Signalgenerator 10, den der Startmustergenerierung durch den Startmustergenerator 14, den der Zufallszahlengenerierung durch den Zufallsmustergenerator 20 und die Übertragung durch den Sender 24.
  • Nach Fig. 1B umfaßt die Empfangsstation einen Empfänger 30, der das Empfangssignal X&sub3;&sub0; an einen Startmusterdetektor 32 schickt. Nachdem der Detektor 32 das Startmuster ST erkannt hat, empfängt die Informationsmuster-Empfangseinrichtung 34 die Informationsmuster, die dem Startmuster ST folgen. Die Informationsmuster-Empfangseinrichtung 34 umfaßt einen Zufallsmustergenerator 36, der so eingestellt ist, daß er Zufallszahlen X&sub3;&sub6; generiert, die identisch sind mit den Zufallszahlen X&sub2;&sub0;, einen Addierer 38 und einen Seriell- Parallel (SP)-Wandler 40. Der Addierer 38 addiert das Ausgangssignal X&sub3;&sub6; des Zufallsmustergenerators 36 zu dem X&sub3;&sub0; des Empfängers 30, - somit den Signalfluß wieder zu erhalten, der dem Signalfluß X&sub1;&sub8; entspricht, der in der Sendestation erzeugt wurde. Der rekonstruierte serielle Signalfluß wird, um die weitere Verarbeitung zu erleichtern, vom SP-Wandler in parallele Information umgewandelt.
  • Der Informationssignalfluß, der aus dem Addierer 38 herauskommt, wird im einzelnen beschrieben. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird das Startmuster ST und die in der Sendestation erzeugten M Informationsmuster AA...A, bedingt durch Fehler, die durch Rauschen entlang des Übertragungsweges entstehen, von der Empfangsstation als verändertes Muster ST&sub1;A&sub1;A&sub2;...AM empfangen. In Fig. 2 werden ST&sub1; und Am dargestellt als:
  • ST&sub1;=S&sub1;¹S&sub1;²...S&sub1;R
  • Am=am¹am²...amK (m=1,2,...,M)
  • Falls jedes Muster im Übertragungsweg fehlerfrei wäre, gilt für alle Bits:
  • S&sub1;¹S&sub1;²...S&sub1;R=S¹S²...SR
  • am¹am²...amK=a¹a²...aK ( m=1,2,...,M)
  • Somit,
  • ST&sub1;=ST
  • Am=A (m=x,1,...,M)
  • Die parallelen Ausgangssignale der Informationsmuster- Empfangseinrichtung 34 werden in einem Speicher 42 als A&sub1;, A&sub2;,...,AM abgespeichert. Die Daten, die im Speicher 42 gespeichert sind, werden ausgelesen und an einen Majoritätsschaltkreis 44 geschickt, der dann die einzelnen Bits der Muster A&sub1;,A&sub2;,...,AM prüft, wobei jedes die gleiche Information repräsentiert, und durch Mehrheitsentscheidung ein einziges Muster D=d¹d²...dK festlegt. Beispielsweise ist dK das Ergebnis der Überprüfung von a&sub1;K,a&sub2;K,...,amK auf Majorität; falls die Ahzahl der EINSEN größer als die der NULLEN ist, ist dK=1.
  • Die Qualität des Musters D wird, wie in Fig. 2 gezeigt, von einem Nichtkoinzidenzaddierer 46 gemessen. Unter der Annahme, daß em ( m= 1,2,...,M ) die Anzahl der nichtkoinzidenten Bits zwischen dem Muster D und den Mustern Am ist, führt der Nichtkoinzidenzaddierer 46, wie in Fig. 2 gezeigt, im einzelnen folgende Rechnung durch:
  • E=e&sub1;+e&sub2;+...+eM
  • Es ist ersichtlich, daß je größer die Summe E umso größer die Fehlerrrate im Übertragungsweg ist, und damit umso schlechter die Qualität des Musters D ist. Ein Entscheidungsschaltkreis 48 bestimmt, ob das Ausgangssignal E des Nichtkoinzidenzaddierers 46 kleiner ist als ein vorgegebener Referenzwert p. Falls das Ergebnis der Entscheidung E< p ist, dann läßt die Signalverarbeitungseinrichtung 50 das empfangene Signal weiterverarbeiten, da sie das Muster als geeignet betrachtet.
  • Die Signalverarbeitungseinrichtung 50 umfaßt einen Schaltkreis zur Paritätskontrolle 52, der dazu dient, das Muster, das vom Majoritätsschaltkreis 44 ausgewählt wurde, zu überprüfen. Dazu besitzt das Informationsmuster A, das in der Sendestation generiert wurde, Bits für die Paritätskontrolle, so daß die Empfangsstation das Ergebnis der Entscheidung D einer Paritätskontrolle unterwerfen kann. Wenn das Muster D vom Paritätskontrollschaltkreis 52 für in Ordnung befunden worden ist und vom Entscheidungsschaltkreis 48 für geeignet erklärt worden ist, ist es somit einsatzbereit für die Weiterverarbeitung durch den Signalprozessor 54. Da die Fehlerrate jedes Bits, aus dem das Muster D besteht, niedrig ist, ist die Wirkung der Paritätskontrolle beträchtlich.
  • Zusammenfassend kann gesagt werden, daß das System der hier dargestellten Ausführungsform ausgelegt ist, ein Signalmuster D zu bestimmen, das aufgrund einer Mehrheitsentscheidung die kleinste Fehlerrate besitzt, dessen Bits zu zählen, die nicht übereinstimmen mit den entsprechenden in den wiederholt empfangenen Mustern A&sub1;,A&sub2;,...,Am, und eine Weiterverarbeitung des Signalmusters D zuzulassen, wenn die Summe kleiner ist als ein vorgegebener Wert. Anders ausgedrückt, das System verarbeitet D nachdem es die Bitfehlerrate des Übertragungsweges gemessen hat, wobei D zugleich als Referenz benützt wird. Der Vorteil, der mit einem solchen System erlangt wird ist, daß die Bitfehlerrate genauer gemessen werden kann, wenn die Anzahl der Bits im Muster A zunimmt.
  • Bezugnehmend auf die Fig. 3A und 3B wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Fig. 3A zeigt eine Sendestation, die ein vorbestimmtes digitales Signal sendet, während Fig. 3B die Empfangsstation zeigt, die das digitale Signal empfängt.
  • Wie in Fig. 3A gezeigt, umfaßt die Sendestation einen Signalgenerator 60 und einen Startmustergenerator 62, die beide von einem Controller 64 gesteuert werden. Wenn der Controller 64 sowohl an den Signalgenerator 60 als auch an den Startmustergenerator 62 einen einzigen Befehl zur Informationsübertragung schickt, generiert der Generator 62 ein festes Startmuster ST=S¹S²...SR mit Bitlänge R und dann generiert der Generator 60 fortlaufend M-mal ( mit M größer oder gleich 1 ) das Informationsmuster A=a¹a²...aK mit Bitlänge K. Wenn somit L ( mit L größer oder gleich 2 ) Befehle zur Informationsübertragung hintereinandergereiht in einem Übertragungsabschnitt erfolgen, wird die vorstehende Operation L- mal hintereinander ausgeführt, so daß insgesamt L*M Informationsmuster abgesendet werden. Ein Mischer 64a mischt die Ausgangssignale des Signalgenerators 60 und des Startmustergenerators 62 zu einem Signalfluß X&sub6;&sub4;, der in Fig. 4 gezeigt ist. Es soll noch erwähnt werden, daß die Musterfolgen STAA...A und STAA...A nicht immer zusammenhängend sind, so daß die Intervalle für weitere Information genutzt werden können.
  • Von dem Controller 64 gesteuert, erzeugt ein Zufallsmustergenerator 66 Zufallszahlen X&sub6;&sub6;. Ein Addierer 68 addiert die Zufallszahlen X&sub6;&sub6; zum Informationssignalfluß X&sub6;&sub4; hinzu, wodurch sich eine Informationsfolge X&sub6;&sub8; ergibt. Ein Mischer 72 verbindet die Informationsfolge X&sub6;&sub8; mit dem Ausgangssignal X&sub7;&sub0; einer anderen Informationssignalquelle 70 und schickt die entstehende Information zum Sender 74. Warum die Zufallszahlen eingesetzt werden, wird nicht beschrieben, da dies bereits in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist.
  • Wie oben angeführt, steuert der Controller die Taktzeiten des Zufallsmustergenerators 66 und der Signalquelle 70 und die Übertragung vom Sender 74, darüberhinaus die Taktzeiten des Signalgenerators 60 und des Startmustergenerators 62.
  • Wie in Fig. 3B gezeigt, umfaßt die Empfangsstation einen Empfänger 80, der das Signal X&sub8;&sub0; empfängt. Die nun folgende Beschreibung konzentriert sich auf die Verarbeitung des Startmusters ST und des Signalflusses AA...A, die im Empfangssignal X&sub8;&sub0; enthalten sind. In dieser speziellen Ausführungsform ist eine weitere Signalverarbeitungsanordnung, die hier nicht gezeigt ist, vorhanden, die dazu bestimmt ist, ein Signal weiterzuverarbeiten, das von einer anderen Informationssignalquelle 70 ausgegeben wurde. Ein Startmusterdetektor 82 erkennt das Startmuster ST aus dem Empfangssignal X&sub8;&sub0; heraus. Getaktet mit der Erkennung des Startmusters ST, empfängt die Informationsmuster-Empfangseinrichtung 84 die Informationsmuster, die dem Startmuster ST folgen. Wie gezeigt umfaßt die Informationsmuster-Empfangseinrichtung 84 einen Zufallsmustergenerator 86, der so eingestellt ist, daß er die Zufallszahlen X&sub8;&sub6; generiert, die identisch sind mit den Zufallszahlen X&sub6;&sub6;, einen Addierer 88 und einen SP-Wandler 90. Die Zufallszahlen werden zum Ausgangssignal X&sub8;&sub0; des Empfängers 80 dazugezählt, um wieder einen Signalfluß zu erhalten, der dem Informationssignalfluß X&sub6;&sub4; entspricht, der in der Sendestation erzeugt worden ist. Der SP-Wandler 90 dient dazu, das serielle Gesamtausgangssignal in parallele Information umzuwandeln, um die anschließende Weiterverarbeitung zu erleichtern.
  • Die rekonstruierte Informationssignalfolge X&sub8;&sub8;, die aus dem Addierer 88 herauskommt, wird im einzelnen beschrieben. Wie in Fig. 4 gezeigt, sind im Signalfluß X&sub8;&sub8;, bedingt durch Rauschen im Übertragungsweg, das Startmuster ST und die M Informationsmuster AA...A, die von der Sendestation übertragen wurden, ersetzt durch andere Muster STj A1jA2j...AMj. Hier steht j für die Reihenfolge des Signalflusses, der in einem einzigen Nachrichtenabschnitt empfangen wird. Es soll erwähnt werden, daß das Maximum J der j's nicht immer gleich der Anzahl L der Übertragungen von der Sendestation ist, denn es kann vorkommen, daß die Empfangsstation das Startmuster wegen Rauschens nicht erkennt oder ungewollt ein Startmuster aus einem anderen Informationsabschnitt detektiert.
  • In Fig. 4 werden das Startmuster STj und die Informationsmuster Amj wie folgt auf Bitbasis dargestellt:
  • STj=Sj¹Sj²...SjR (j=1,2,...,J)
  • Amj=amj¹amj²...amjK (m=1,2,...,M)
  • (j=1,2,...,J)
  • Sofern alle Muster fehlerfrei übertragen werden und die Startmuster richtig erkannt werden, erhält man ihre Bits als:
  • Sj¹Sj²...SjR=S¹S²...SR (j=1,2,...,J;J=L)
  • amj¹amj²...amjK=a¹a²...aK (m=1,2,...,M;
  • j=1,2,...,J;J=L)
  • Somit,
  • STj=ST (j=1,2,...,J;J=L)
  • Amj=A (m=1,2,...,M;j=1,2,...,J;J=L)
  • Die parallelen Ausgangssignale des SP-Wandlers 90 der Informationsmuster-Empfangseinrichtung 84 werden in einem Speicher 92 abgespeichert. Folglich speichert der Speicher 92 den Signalfluß, der sich aus J-mal M Mustern zusammensetzt, wie unten gezeigt:
  • Unter den Mustern, die wie oben beschrieben im Speicher 92 gehalten werden, befinden sich auch solche, die irrtümlicherweise gespeichert wurden, obwohl sie aufgrund der ungewollten Detektion von Startmustern aus anderen Informationsabschnitten nicht dazugehören. In dieser speziellen Ausführungsform werden solche unerwünschten Muster durch folgendes Verfahren eliminiert.
  • Im besonderen überprüft ein erster Mehrheitsschaltkreis 94 die Musterfolge A1j,A2j,...,AMj, die die "j"-te empfangene Folge darstellt, auf der Grundlage von Bits, die die gleiche Information repräsentieren, auf Mehrheit, wobei ein einfaches Muster Dj= dj¹dj²...djK bestimmt wird. Hier ist djK das Ergebnis der Mehrheitsentscheidung über die a1jK,a2jK,...,aMjK; falls die Anzahl der EINSEN größer ist als die der NULLEN, dann ist djK=1. Unter der Annahme, daß bmj die Anzahl der nichtkoinzidenten Bits zwischen dem Muster Dj und den Mustern Amj ist, führt ein erster Nichtkoinzidenzaddierer 96 die Rechnung Bj=b1j+b2j+...+bMj durch, wie in Fig. 4 gezeigt. Falls die Summe Bj kleiner ist als ein vorher festgelegter Referenzwert &alpha;, Bj< &alpha;, wählt ein Selektor 98 die Musterfolge A1j,A2j,...,AMj, da er sieht, daß sie nicht völlig fremde Information darstellt. Fig. 5 zeigt einen Fall, bei dem N Signalfolgen von dem Selektor 98 ausgewählt wurden. Mit Dj als Referenz werden unter den J Signalfolgen N Signalfolgen mit wenigen Fehlern ausgesucht, die im Speicher 92 abgespeichert werden, mit dem Ergebnis, daß A'1nA'2n...A'Mn mit einem bestimmten "j" A1jA2j...AMj übereinstimmt.
  • Danach führt ein zweiter Mehrheitsschaltkreis 100 eine Mehrheitsentscheidung über die entsprechenden Bits der M*N Muster A'&sub1;&sub1;,A'&sub2;&sub1;,...,A'M1,...,A'1n,A'2n,...,A'Mn,...,A'1N A'2N,...,A'MN durch, die jeweils die gleiche Information repräsentieren. Schließlich erzeugt der Mehrheitsschaltkreis 100 ein einfaches Muster D=d¹d²...dK, wie in Fig. 5 gezeigt. Ein zweiter Nichtkoinzidenzaddierer 102 mißt die Qualität des Musters D, das aus dem zweiten Mehrheitsschaltkreis 100 herauskommt. Unter der Annahme, daß emn die Anzahl der nichtkoinzidenten Bits zwischen den Mustern D und A'mn ist, führt, wie in Fig. 5 gezeigt, der zweite Nichtkoinzidenzaddierer 102 folgende Rechnung durch:
  • E=e&sub1;&sub1;+e&sub2;&sub1;+...+eM1+...+e1n+e2n+...+eMn+...+e1N+e2N+...+eMN
  • Daraus ergibt sich, daß je größer die Summe E, desto größer der Fehler im Übertragungsweg ist, und damit umso schlechter die Qualität des Musters D ist.
  • Ein Entscheidungsschaltkreis 104 bestimmt, ob das Ausgangssignal E des zweiten Nichtkoinzidenzaddierers 102 kleiner als ein vorgegebener Referenzwert p(N) ist. Falls E< p(N) ist, gilt das Muster als geeignet und einsatzbereit für eine Weiterverarbeitung durch die Signalverarbeitungseinrichtung 106. Der Referenzwert p(N) ist variabel und hängt von den Folgen N ab. Das heißt, der Wert p(N) erhöht sich, wenn die Anzahl der Folgen verhältnismäßig groß ist und verringert sich im entgegengesetzten Fall. Der Grund dafür ist, daß die Anzahl der Muster, die einer Mehrheitsentscheidung unterworfen werden, mit N abnimt, wodurch die Messung von E ungenau wird; um die Zuverlässigkeit von D zu erhöhen, sollte auch der Wert p(N) verringert werden.
  • Unterdessen wird das Muster D, das von dem zweiten Mehrheitsschaltkreis 100 bestimmt wurde, zum Paritätskontrollschaltkreis 108 geschickt. Zu diesem Zwecke wurden die Informationsmuster A, die in der Sendestation erzeugt wurden, vorher mit Paritätskontrollbits versehen. Wenn es vom Paritätskontrollschaltkreis 108 für in Ordnung erklärt und vom Entscheidungsschaltkreis 104 für geeignet befunden worden ist, wird das Muster D von dem Signalprozessor 110 weiterverarbeitet. Wie in der ersten Ausfuhrungsform ist die Wirkung der Paritätskontrolle beträchtlich, da die Fehlerrate jedes Bits, aus dem sich das Muster D zusammensetzt, niedrig ist.
  • Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die Vorrichtung in der beschriebenen Ausführungsform ausgelegt ist, ein Signalmuster D zu bestimmen, das durch Mehrheitsentscheidung die geringste Fehlerrate besitzt, die nichtkoinzidenten Bits zwischen dem Muster D und jedem der M*N Muster zu zählen, die von einem Selektor unter wiederholt empfangenen Mustern ausgesucht wurden, und die Weiterverarbeitung des Musters D nur dann zuzulassen, wenn die Zählung einen kleineren Wert ergibt als eine Referenz. Das heißt, das System verarbeitet das Muster D, indem es eine Bitfehlerrate des Übertragungsweges mißt, wobei D als Referenz benützt wird. Der Vorteil, der mit einem solchen System erreicht wird ist, daß die Genauigkeit der Messung der Bitfehlerrate mit der Anzahl der Bits im Muster A zunimmt. Da darüberhinaus die L Musterfolgen sequentiell von einem Sender übertragen werden, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß irgendeine der Informationssignalfolgen trotz Kettenfehler empfangen wird, die möglicherweise im Übertragungsweg durch Signalabschwächung und andere Ursachen entstehen und sich zeitlich unterschiedlich auswirken. Selbstverständlich werden zufällige Fehler ebenfalls verbessert, da die Mehrheitsentscheidung über die ausgewählten M*N Muster durchgeführt wird.
  • Für Fachleute werden sich in diesem Rahmen verschiedene Abwandlungsmöglichkeiten ergeben, nachdem sie anhand vorliegender Mitteilung unterwiesen worden sind. Beispielsweise könnten die Aufgaben der Schaltkreise 42, 44, 46, 48, 50, 52 und 54, die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien eingerahmt sind oder die Schaltkreise 92, 94, 96, 98, 100, 102, 104, 106, 108 und 110, ebenso markiert in Fig. 2, ohne weiteres von einem Mikrocomputer erfüllt werden. Ebenfalls könnten die Startmusterdetektoren 32 und 82 und die Empfangseinrichtung für die Empfangssignale mit digitalen Schaltkreisen ausgerüstet werden, um einen platzsparenden und kostengünstigen Entwurf zu unterstützen.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Verarbeiten eines digitalen Empfangssignals, in dem die gleiche Information wiederholt auftritt, mit einer Informationsmuster-Empfangseinrichtung (34, 84) zum Empfangen von M wiederholten Informationsmustern, deren Zeitlage entsprechend der Feststellung eines Synchronisationsmusters mittels eines Synchronisationsmusterdetektors eingestellt wird, einer Speichereinrichtung (42, 92) zum Speichern der M Informationsmuster, die von der Informationsmuster-Empfangseinrichtung (34, 84) empfangen werden, einer ersten Mehrheitsentscheidungseinrichtung (44, 94) zum Anwenden einer Mehrheitsentscheidung auf die M Informationsmuster, die in der Speichereinrichtung (42, 92) gespeichert werden, auf der Basis der Bits, die für die gleiche Information repräsentativ sind, um ein Einzelmuster zu entscheiden, einer ersten Nichtkoinzidenz-Addiereinrichtung (96) zum Bestimmen der nichtkoinzidenten Bits zwischen den durch die erste Mehrheitsentscheidungseinrichtung (44, 94) entschiedenen Mustern und jedes der M Informationsmuster, die in der Speichereinrichtung (42, 92) gespeichert sind, und anschließendes Addieren der Zahlen der nichtkoinzidenten Bits, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisationsmuster ein Anfangsmuster ist, das der Signalfolge vorangeht, in der die gleichen M Informationsmuster wiederholt auftreten, und daß vorgesehen sind: Anfangsmusterdetektoreinrichtungen (32, 82), um ein Anfangsmuster festzustellen, wobei die Signalfolge nacheinander L mal übertragen wird, eine Selektoreinrichtung (98) zum Auswählen aus den L Signalfolgen, die jeweils die M Informationsmuster enthalten, diejenigen N Folgen, in denen eine Summe der nichtkoinzidenten Bits kleiner als ein vorgegebener Bezugswert ist, eine zweite Mehrheitsentscheidungseinrichtung (100) zum Anwenden der Mehrheitsentscheidung auf alle M x N Informationsmuster, die in den N Signalfolgen enthalten sind, die durch die Selektoreinrichtung (98) ausgewählt werden, um ein Einzelmuster zu entscheiden, eine zweite Nichtkoinzidenz- Addiereinrichtung (102) zum Ermitteln der nichtkoinzidenten Bits zwischen dem durch die zweite Mehrheitsentscheidungseinrichtung erzeugten Resultat und jedem der M x N Informationsmuster, die durch die Selektoreinrichtung ausgewählt werden, und anschließendes Addieren der Zahlen der nichtkoinzidenten Bits, eine Entscheidungseinrichtung (104) zum Entscheiden, ob das durch die zweite Mehrheitsentscheidungseinrichtung (100) entschiedene Muster für die Weiterverarbeitung akzeptabel ist, wenn die Summe der durch die zweite Nichtkoinzidenz-Addiereinrichtung (102) erzeugten nichtkoinzidenten Bits kleiner als ein vorgegebener Wert p (N) ist, und eine Signalprozessoreinrichtung (110) zum Verarbeiten des durch die zweite Mehrheitsentscheidungseinrichtung (100) entschiedenen Musters, wenn die Entscheidungseinrichtung (104) festgestellt hat, daß das Muster akzeptabel ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Informationsmuster Paritätsbits enthält, daß die Signalprozessoreinrichtung (110) eine Paritätsprüfeinrichtung (108) zum Ausführen einer Paritätsprüfung des Musters aufweist, über das durch die zweite Mehrheitsentscheidungseinrichtung (100) entschieden wird, sowie die Signalprozessoreinrichtung (110) zum Feststellen, wenn das durch die zweite Mehrheitsentscheidungseinrichtung (100) entschiedene Muster normal ist, und Verarbeiten des Musters, wenn die zweite Mehrheitsentscheidungseinrichtung (100) entschieden hat, daß das Muster akzeptabel und das Ergebnis der durch die Paritätsprüfeinrichtung (108) erfolgten Paritätsprüfung normal ist.
DE8686301104T 1985-02-22 1986-02-18 Verarbeitungsanordnung fuer empfangssignale. Expired - Lifetime DE3686066T2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3422785A JPS61194933A (ja) 1985-02-22 1985-02-22 受信信号処理装置
JP3422685A JPS61194932A (ja) 1985-02-22 1985-02-22 受信信号処理装置

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Publication Number Publication Date
DE3686066D1 DE3686066D1 (de) 1992-08-27
DE3686066T2 true DE3686066T2 (de) 1992-12-17

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8686301104T Expired - Lifetime DE3686066T2 (de) 1985-02-22 1986-02-18 Verarbeitungsanordnung fuer empfangssignale.

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US (1) US4709376A (de)
EP (1) EP0193332B1 (de)
AU (1) AU575527B2 (de)
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