DE4003671A1 - Spread-spektrum- nachrichtenverbindungsvorrichtung - Google Patents
Spread-spektrum- nachrichtenverbindungsvorrichtungInfo
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spread-Spektrum-Nachrichtenver
bindungsvorrichtung, die im folgenden als SSC-Vorrichtung be
zeichnet wird und verschiedene Arten von Informationen unter
Verwendung eines gedehnten Spektrums überträgt und empfängt.
Es sind bisher verschiedene Arten von Nachrichtenverbindungs
vorrichtungen erprobt und entwickelt worden. Unter diesen ist
das SSC-System allgemein bekannt.
Bei einem SSC-System wird auf der Senderseite ein Signal, das
beispielsweise ein Datensignal, ein Tonsignal usw. ist, mit
einem schmalen Band in seinem Spektrum in ein Breitband ge
dehnt, das unter Verwendung eines Pseudozufallsrauschcodes
(PN-Code) übertragen wird, und wird auf der Empfängerseite
dieses Breitbandsignal umgekehrt in das ursprüngliche Schmal
band über einen Korrelator umgewandelt, um das Signal wieder
zugeben. Eine derartige Nachrichtenübertragung hat in der
jüngsten Zeit eine erhöhte Aufmerksamkeit gefunden, da
sie vom Standpunkt ihrer Unempfindlichkeit gegenüber
äußeren Störungen und äußeren Rauschsignalen eine sehr
hohe Zuverlässigkeit hat, eine hohe Geheimhaltung zeigt usw.
Das größte Problem bei einem derartigen SSC-System besteht
jedoch in dem Korrelator, der auf der Empfängerseite be
nutzt wird. Für ein drahtloses SSC-System ist der Korrela
tor, der möglichst einfach und zweckmäßig ausgebildet sein
sollte und eine hohe Zuverlässigkeit haben sollte, gegen
wärtig ein Bauelement, das eine akustische Oberflächenwelle
SAW verwendet.
Als SAW-Korrelator gibt es im wesentlichen den Korrelator
typ (Verzögerungsleitungstyp mit Abgriff) und den sogenann
ten Faltungsintegraltyp oder Konvolvertyp. Obwohl der Korre
latortyp einen einfachen Aufbau und im wesentlichen einen
hohen Wirkungsgrad hat, hat der Temperaturkoeffizient des
Substrates jedoch einen merkbaren Einfluß. Obwohl anderer
seits der Konvolvertyp kaum von Schwankungen in der Tempera
tur beeinflußt wird, hat er im allgemeinen einen niedrigen
Wirkungsgrad. Was den oben beschriebenen PN-Code anbetrifft,
so liegt darüberhinaus der Code für den Korrelatortyp fest,
während er für den Konvolvertyp frei geändert werden kann.
Folglich werden Korrelatoren vom Konvolvertyp bevorzugt be
nutzt, vorausgesetzt, daß ihr Wirkungsgrad eine in der
Praxis brauchbare Höhe hat.
Die Fig. 14a und 14b der zugehörigen Zeichnung zeigen
ein Beispiel des Aufbaus einer bekannten SSC-Vorrichtung
mit einem SAW-Konvolver. Auf der Senderseite in Fig. 14a
wird ein von einem Oszillator 2 kommender Träger über ein
zu sendendes Signal (in diesem Fall ein digitales Datensignal)
in einem Mischer 1 Zwei-Phasen-moduliert, um zunächst eine
primäre Modulation mit einem Schmalband zu bewirken. Danach
wird das Ausgangssignal des Mischers 1 beispielsweise in
einem weiteren Mischer 3 unter Verwendung eines PN-Codes
weiter zweiphasenmoduliert, der von einem PN-Code-Genera
tor 4 erzeugt wird, dessen Band wesentlich breiter als das
des zu sendenden Informationssignals ist, und der eine hohe
Bit-Frequenz hat, um das Spektrum zu dehnen, woraufhin das
Signal über die Antenne 7 ausgesandt wird, nachdem es durch
ein Bandpaßfilter 5 und einen Verstärker 6 hindurchgegangen
ist.
Im Empfängerteil in Fig. 14b wird das durch eine Antenne 7′
empfangene Spread-Spektrum-Signal an einen SAW-Konvolver 13
gelegt, nachdem es durch einen Verstärker 9 und Bandpaßfil
ter 8 und 10 hochfrequenzverstärkt ist.
Am SAW-Konvolver 13 liegt weiterhin ein Bezugssignal, das
durch eine Zweiphasenmodulierung eines Trägersignals erhal
ten wird, das von einem Oszillator kommt, der die gleiche
Trägerfrequenz wie die des empfangenen Signals erzeugt, wobei
dieses Signal am SAW-Konvolver über einen Mischer 12 durch
einen PN-Code-Generator 19 gelegt wird, der einen PN-Code
erzeugt, der zeitlich bezüglich des PN-Codes auf der
Senderseite umgekehrt ist.
Der PN-Code für das Bezugssignal kommt von der Senderseite
über eine PN-Code-Synchronschaltung 18, um ihn synchron mit
dem empfangenen PN-Code zu halten. Das Ausgangssignal des
Konvolvers, dessen Frequenz zweimal so groß wie die Träger
frequenz ist, d.h. 2fc beträgt, liegt an einem Hüllkurven
detektor 16, nachdem es über ein Bandpaßfilter 14 und einen
Verstärker 15 zur oben beschriebenen PN-Code-Synchronisie
rung durch einen Mischer 21 gegangen ist, wobei der synchrone
Zustand zum Träger des empfangenen Signals durch eine Syn
chronschaltung 20 aufrechterhalten wird (deren Mittenfre
quenz 2 fc beträgt). Die Informationsdaten können durch
eine Demodulation mittels eines Datendemodulators 22 er
halten werden, wenn der PN-Code und das Trägersignal
zueinander synchron sind.
Da bei dem oben beschriebenen Aufbau der bekannten SSC-
Vorrichtung es jedoch notwendig ist, den PN-Code mit dem
Trägersignal zu synchronisieren, ist es schwierig, den Auf
bau des Empfängers zu vereinfachen, was in der Praxis ein
Problem darstellt.
In Hinblick darauf soll durch die Erfindung eine SSC-Vor
richtung geschaffen werden, die die Information wiedergeben
kann, ohne daß Maßnahmen getroffen werden müssen, um den
PN-Code und das Trägersignal miteinander zu synchronisieren.
Dazu besteht die erfindungsgemäße SSC-Vorrichtung aus einem
Sender, der eine das Frequenzband dehnende Moduliereinrich
tung mit einer Vielzahl von Pseudozufallsrauschcode-Genera
toren, die verschiedene Codemuster haben, und einen logischen
Gatter umfaßt, das auf Informationsdaten ansprechend wahl
weise ein Ausgangssignal der Pseudozufallsrauschcode-Genera
toren ausgibt, und aus einem Empfänger, der einen Bezugs
pseudozufallsrauschcode-Generator, der einen Bezugspseudo
zufallsrauschcode erzeugt, der zu der Trägerfrequenz und dem
Pseudozufallsrauschcode des Senders asynchron und weiterhin
in der Zeit bezüglich des Codemusters eines der Pseudozufalls
rauschcode-Generatoren umgekehrt ist, einen Korrelator, an
dem der Bezugspseudozufallsrauschcode und das empfangene
Signal mit gedehntem Spektrum liegen, eine wellenformende
Einrichtung, die die Wellenform einer Korrelationsspitzen
wertkette formt, die vom Korrelator ausgegeben wird, und
einen Demodulator umfaßt, der die Informationsdaten auf je
den Impuls des Signales ansprechend demoduliert, dessen
Wellenform geformt wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
SSC-Vorrichtung besteht aus einem Sender, der eine das
Frequenzband dehnende Moduliereinrichtung mit einer Viel
zahl von Pseudozufallsrauschcode-Generatoren, die ver
schiedene Codemuster haben, und einem logischen Gatter um
faßt, das auf die Informationsdaten ansprechend wahlwei
se ein Ausgangssignal der Pseudozufallsrauschcode-Genera
toren ausgibt, und einem Empfänger besteht, der eine Viel
zahl von Bezugspseudozufallsrauschcode-Generatoren, von
denen jeder einen Bezugspseudozufallsrauschcode erzeugt,
der zur Trägerfrequenz und zum Pseudozufallsrauschcode
des Senders asynchron und weiterhin in der Zeit bezüglich
des Codemusters jedes Pseudozufallsrauschcode-Generators
umgekehrt ist, mehrere Korrelatoren, an denen der Bezugs
pseudozufallsrauschcode und das empfangene Spread-Spektrum-
Signal liegen, mehrere wellenformende Einrichtungen, von
denen jede die Wellenform einer Korrelationsspitzenwert
kette formt, die von jedem Korrelator ausgegeben wird, und
eine vergleichende Moduliereinrichtung umfaßt, die die Infor
mationsdaten dadurch wiedergibt, daß sie die von den wellen
formenden Einrichtungen ausgegebenen Signale vergleicht.
Noch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen SSC-
Vorrichtung besteht aus einem Sender, der eine das Frequenz
band dehnende Moduliereinrichtung mit einer Vielzahl von
Pseudozufallsrauschcode-Generatoren, die verschiedene Code
muster haben, und einem logischen Gatter umfaßt, das auf die
Informationsdaten ansprechend wahlweise ein Ausgangssignal
der Pseudozufallsrauschcode-Generatoren ausgibt, und aus
einem Empfänger, der mehrere Bezugspseudozufallsrauschcode-
Generatoren, von denen jeder einen Bezugspseudozufallsrausch
code erzeugt, der zur Trägerfrequenz und zum Pseudozufalls
rauschcode des Senders asynchron und weiterhin in der Zeit
bezüglich des Codemusters jedes der Pseudozufallsrauschcode-
Generatoren umgekehrt ist, einen Korrelator, an dem der
Bezugspseudozufallsrauschcode und ein empfangenes Spread-
Spektrum-Signal liegen, wellenformende Einrichtungen, die
jeweils eine Korrelationsspitzenwertkette formen, die vom
Korrelator ausgegeben wird, Steuereinrichtungen, die auf das
Signal, dessen Wellenform geformt wird, zwischen den Aus
gängen der Pseudozufallsrauschcode-Generatoren umschalten,
und eine vergleichende Demoduliereinrichtung umfaßt, die
die Informationsdaten dadurch wiedergibt, daß sie die von
den wellenformenden Einrichtungen ausgegebenen Signale ver
gleicht.
Bei dem oben beschriebenen Empfänger wird die Demodulation
durch das Trägersignal und den PN-Code asynchron bewirkt,
so daß aus diesem Grunde die Wiederholungsgeschwindigkeit
des PN-Codes ausreichend höher als die Geschwindigkeit der
zu übertragenden Information ist.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung beson
ders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 in einem Blockschaltbild den Aufbau eines SSC-
Senders bei einem Ausführungsbeispiel der Erfin
dung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
der über Informationsdaten erfolgenden CSK-Modu
lation,
Fig. 3 in einem Blockschaltbild ein Beispiel des Aufbaus
des in Fig. 1 dargestellten PN-Code-Generators,
Fig. 4 in einem Blockschaltbild ein Beispiel des Aufbaus
des in Fig. 3 dargestellten Steuergatters,
Fig. 5 in einem Blockschaltbild den Aufbau eines Empfän
gers bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 6 die Wellenform der Signale an verschiedenen Teilen
des in Fig. 5 dargestellten Empfängers,
Fig. 7 in einem Blockschaltbild ein weiteres Beispiel
des Aufbaus des Empfängers,
Fig. 8 die Wellenform der Signale an verschiedenen Teilen
des in Fig. 7 dargestellten Empfängers,
Fig. 9 in einem Blockschaltbild ein weiteres Ausführungs
beispiel des Aufbaus des Empfängers,
Fig. 10 in einem Blockschaltbild ein Beispiel des Aufbaus
des in Fig. 9 dargestellten PN-Code-Generators,
Fig. 11 in einem Blockschaltbild ein Beispiel des Aufbaus
des in Fig. 10 dargestellten Steuergatters,
Fig. 12 in einem Blockschaltbild ein konkretes Ausführungs
beispiel des Aufbaus eines vergleichenden Demodula
tors und einer Steuerschaltung, die in Fig. 9 dar
gestellt sind,
Fig. 13 die Wellenform der Signale an verschiedenen Teilen
der in den Fign. 9 und 12 dargestellten Schaltungen,
und
Fig. 14a und 14b in Blockschaltbildern den Aufbau einer be
kannten SSC-Vorrichtung mit einem SAW-Konvolver.
Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau eines SSC-
Senders gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mit
einem Taktgenerator 23, einem PN-Code-Generator 24, einem
Oszillator 25, einem Mischer 26, einem Bandpaßfilter 27,
einem Verstärker 28 und einer Sendeantenne 29. Der PN-Code-
Generator 24 besteht beispielsweise aus einem ersten und
einem zweiten PN-Code-Generatorteil 241, 242, sowie aus einem
Steuergatter 243, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Das
Steuergatter 243 ist aus NAND-Gliedern NAND 1 und NAND 2,
einem NICHT-Glied NOT und einem NOR-Glied NOR aufgebaut,
wie es in Fig. 4 dargestellt ist.
Fig. 5 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau eines
Empfängers bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
mit einer Empfangsantenne 30, einem Bandpaßfilter 31,
einem Verstärker 32, einem Oszillator 33, einem Mischer 34,
einem Regelverstärker 35, einem Bandpaßfilter 36, einem
PN-Code-Generator 37, einem Taktgenerator 38, einem Oszil
lator 39, einem Mischer 40, einem SAW-Konvolver 41, einem
Bandpaßfilter 42, einem Verstärker 43, einem Hüllkurvende
tektor 44, einem Komparator 45 und einem Demodulator 46.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des obigen Ausführungs
beispiels der Erfindung beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung
der Codeumtastmodulation oder CFK-Modulation unter Verwen
dung von Informationsdaten, wobei PN 1 und PN 2 PN-Codes mit
verschiedenen Codemustern sind und T die Periode der PN-Codes
bezeichnet.
Gemäß Fig. 1 wird zunächst ein PN-Code unter Verwendung
von Informationsdaten in einem PN-Code-Generator 24 CSK
moduliert. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, ist der PN-
Code-Generator 24 beispielsweise so aufgebaut, daß dann,
wenn die Information D den logischen Wert "1" hat, das
Steuergatter 243 den Code PN 1 vom ersten PN-Code-Generator
241 ausgibt, während im Gegensatz dazu dann, wenn die In
formationsdaten D den logischen Wert "0" haben, das Steuer
gatter 243 den Code PN 2 vom zweiten PN-Code-Generator 242
ausgibt.
Als nächstes wird ein Hochfrequenzträgersignal mit einer
Frequenz f RF, das vom Oszillator 25 kommt, im Mischer 26
unter Verwendung des Ausgangscodes PN 1 oder PN 2 des PN-Code-
Generators 24 binär pulslagenmoduliert und nach dem Durch
gang durch das Bandpaßfilter 27 und den Verstärker 28 von der
Antenne 29 gesendet.
Als PN-Codes PN 1 und PN 2 sind weiterhin Codes mit kleinen
gegenseitigen Korrelationen wie beispielsweise Paare von
m-Folge-Codes bevorzugt.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Empfängers unter
Verwendung von drei Beispielen seines Aufbaus beschrieben.
Bei dem Beispiel des Aufbaus, der in Fig. 5 dargestellt
ist, wird ein von einer Antenne 30 empfangenes Spread-
Spektrum-Signal in einem Mischer 34 mit einem Trägersignal
(Frequenz f LO) von einem Überlagerungsoszillator 33 multi
pliziert, nachdem es durch das Bandpaßfilter 31 und den
Verstärker 32 gegangen ist, um in ein Zwischenfrequenzsig
nal umgewandelt zu werden, dessen Mittenfrequenz bei f IF
liegt. f IF ist gewöhnlich so gewählt, daß es die Mittenfre
quenz des Bandes für den SAW-Konvolver ist. Das Signal liegt
dann an einem der Eingänge des SAW-Konvolvers, nachdem es
durch den Regelverstärker 35 und das Bandpaßfilter 36 gegan
gen ist.
Ein Signal, das durch eine BPSK-Modulation eines Zwischen
frequenzträgersignals (Frequenz f IF) vom Oszillator 39
auf der Grundlage des Ausgangssignals des PN-Code-Genera
tors 37, der einen PN-Code erzeugt, der zeitlich bezüglich
des PN-Codes auf der Senderseite umgekehrt ist, im Mischer
40 erhalten wird, liegt am anderen Eingang des SAW-Konvol
vers 41 als Bezugssignal.
Der PN-Code vom PN-Code-Generator 37 ist entweder der zeit
lich umgekehrte Code des Codes PN 1 oder zeitlich umge
kehrte Code des Codes PN 2. Im folgenden wird jedoch der
Fall beschrieben, in dem angenommen wird, daß der Code PN 1
ausgegeben wird.
Der PN-Code-Generator 37 und der Oszillator 39 arbeiten
im übrigen vollständig asynchron zum PN-Code und zum
Trägersignal auf der Senderseite.
Eine Korrelationsspitzenwertkette wird vom SAW-Konvolver
41 nur dann ausgegeben, wenn PN 1 von den PN-Codes (PN 1
und PN 2) im empfangenen Signal dem PN-Code im Bezugs
signal am Konvolver entspricht. Folglich entspricht das
Vorliegen oder das Fehlen der Korrelationsspitzenwertkette
den logischen Werten "1" und "0" jeweils in den Informa
tionsdaten. Das Intervall, über das der Korrelationsspitzen
wert auftritt, ist gleich T/2, wobei T die Periode des
PN-Codes ist.
Der Korrelationsspitzenwert wird vom Hüllkurvendetektor
44 erfaßt und durch den Demodulator 46, beispielsweise eine
Impulsbreitenvergrößerungsschaltung in demodulierte Daten
umgewandelt, die in der JP-A-1-1 88 044 dargestellt ist, und
zwar nach einer Wellenformung durch den Komparator 45. Fig. 6
zeigt die Wellenform der Signale an den verschiedenen Teilen
dieser Schaltung.
Fig. 7 zeigt den Aufbau eines zweiten Ausführungsbei
spiels des Empfängers. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet
sich dadurch aus, daß die Datendemodulation durch die
Verwendung von zwei SAW Konvolvern verbessert ist.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten ersten Ausführungsbei
spiel wurde nur ein SAW Konvolver 41 verwandt, so daß die
Korrelationsspitzenwertkette nur in einer Periode erzeugt
wurde, in der der PN Code des Sensors, entweder der Code PN 1
oder PN 2, ist.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten zweiten Ausführungsbei
spiel werden zwei SAW Konvolver 41 und 41′ benutzt und werden
Zwischenfrequenzträgersignale IF 1 und IF 2, die unter
Verwendung der PN Codes und jeweils BPSK moduliert
werden, als Bezugssignale für die Konvolver eingegeben. Da in
dieser Weise die Korrelationsspitzenwertkette durch den
Konvolver 41 dann, wenn der PN Code des Sensors in der
Periode von PN 1 liegt und vom Konvolver 41′ ausgegeben wird,
wenn er in der Periode von PN 2 liegt, können demodulierte
Daten über den vergleichenden Demodulator 47 mit einer
Zuverlässigkeit erhalten werden, die etwa doppelt so groß wie
bei dem in Fig. 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel
ist.
Fig. 8 zeigt die Wellenform der Signale an den verschie
denen Teilen dieser Schaltung.
Fig. 9 zeigt den Aufbau eines dritten Ausführungsbei
spiels des Empfängers. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet
sich dadurch aus, daß die Datendemodulation verbessert ist,
da in angemessener Weise der Ausgangscode vom PN Code
Generator 50 für das Bezugssignal umgeschaltet wird.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten zweiten Ausführungsbei
spiel wurden unter Verwendung von zwei Konvolvern sowohl die
Periode von PN 1 als auch die Periode von PN 2 des PN Codes im
empfangenden Signal erfaßt.
Wie es in Fig. 9 dargestellt ist, ist bei dem dritten
Ausführungsbeispiel nur ein einziger SAW Konvolver 41
vorgesehen, und werden demodulierte Daten d dadurch erhalten,
daß der PN Code im Bezugssignal zwischen und variiert
wird und über den vergleichenden Demodulator 49 beurteilt
wird, in welchem Fall die Korrelationsspitzenwertkette
ausgegeben werden sollte.
Eine Steuerschaltung 49 stellt eine Schaltung dar, die
Steuerdaten c zum Umschalten des PN Codes vom PN Code
Generator 50 zwischen oder ausgibt, wobei diese Codes
mit einer zeitlichen Steuerung ausgegeben werden, so daß das
Ausgangssignal des die Steuerdaten vergleichenden Demodula
tors 48 am Maximum stabil ist.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel können daher die
Demodulatordaten mit einer Zuverlässigkeit erhalten werden,
die etwa zweimal so groß wie bei dem ersten Ausführungsbei
spiel ist.
Fig. 10 zeigt ein Beispiel des Aufbaus des PN Code
Generators 50 mit einem ersten und einem zweiten PN Code
Generatorteil 501 und 502, die zeitlich umgekehrte PN Codes
und erzeugen und mit einem Steuergatter 503. Fig. 11
zeigt ein Beispiel des Aufbaus des Steuergatters von Fig. 11
mit NAND Gliedern NAND 1 und NAND 2, einem NICHT-Glied NOT und
einem NOR-Glied NOR.
Fig. 12 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel des
Aufbaus des vergleichenden Demodulators 48 und der Steuer
schaltung 49 mit einer Impulsbreitenvergrößerungsschaltung
481 und Kipp-Flip-Flop-Schaltungen F/F 482 und 483. Die Kipp-
Flip-Flop-Schaltung F/F 482 ist eine Flip-Flop-Schaltung, die
abwechselnd den Ausgangssignalpegel auf die ansteigende
Flanke des Eingangssignals (Ausgangssignal der Impulsbreiten
vergrößerungsschaltung 481) ansprechend umkehrt und demodu
lierte Daten d ausgibt. Die Kipp-Flip-Flop-Schaltung F/F 483
gibt Steuerdaten c mittels einer Flip-Flop-Schaltung aus, die
abwechselnd den Ausgangssignalpegel auf die ansteigende
Flanke des Eingangssignals hin umkehrt. Fig. 13 zeigt die
Wellenform der Signale an den verschiedenen Teilen der in
Fig. 9 und 12 dargestellten Schaltungen, wobei bei a die
Korrelationausgangssignalwellenform dargestellt ist, bei b
die demodulierte Wellenform von a dargestellt ist, die gleich
der Wellenform des Eingangssignals der Kipp-Flip-Flop-
Schaltungen 481 und 482 ist, bei c die Steuerdaten darge
stellt sind, die von der Kipp-Flip-Flop-Schaltung 482
ausgegeben werden und bei d die demodulierten Daten darge
stellt sind, die von der Kipp-Flip-Flop-Schaltung 481
ausgegeben werden.
Da in der oben beschriebenen Weise gemäß der vorliegen
den Erfindung keine Synchronschaltung in der SSC Vorrichtung
benutzt wird, kann eine Nachrichtenübertragung mit wenigen
Fehlern und hoher Zuverlässigkeit über eine sehr einfache und
zweckmäßige Sender- und Empfängeranordnung bewirkt werden.
Das ist insbesondere dann besonders deutlich, wenn die
Nachrichtenverbindung unter Verwendung einer sehr schwachen
elektromagnetischen Welle bewirkt wird, wobei in diesem Fall
ein bezeichnender Effekt in der Praxis erhalten werden kann.
Da weiterhin das CSK Modulationsverfahren zum Modulieren
der Informationsdaten ohne Schwierigkeiten mittels einer
digitalen Schaltung verwirklicht werden kann, kann diese in
vorteilhafter Weise in Form einer integrierten Schaltung
hergestellt werden, was den Vorteil hat, daß die Größe des
Senders und des Empfängers herabgesetzt werden kann.
Claims (10)
1. Spread-Spektrum-Nachrichtenverbindungsvorrichtung,
bei der auf der Senderseite ein Schmalbandsignal in seinem
Spektrum in ein zu sendendes Breitbandsignal unter Verwendung
eines Pseudozufallsrauschcodes gedehnt wird und bei dem auf
der Empfängerseite das Breitbandsignal über einen Korrelator
in umgekehrter Weise in das ursprüngliche Schmalbandsignal
umgewandelt wird, um das Signal wiederzugeben,
gekennzeichnet durch einen Sender,
der eine das Frequenzband dehnende modulierende Einrichtung (24) mit einer Vielzahl von Pseudozufallsrausch codegeneratoren (241, 242), die verschiedene Codemuster haben, und einem logischen Gatter (243) umfaßt, das auf die Informationsdaten ansprechend wahlweise ein Ausgangssignal der Pseudozufallsrauschcodegeneratoren (241, 242) ausgibt,
und einen Empfänger, der einen Bezugspseudozufallsrauschcode generator (37), der einen Bezugspseudozufallsrauschcode erzeugt, der zur Trägerfrequenz und zum Pseudozufalls rauschcode des Senders asynchron und weiterhin in der Zeit bezüglich des Codemusters einer der Pseudozufallsrauschcode generatoren (241, 242) umgekehrt ist,
einen Korrelator (41), an dem der Bezugspseudozufalls rauschcode und das empfangende Spread-Spektrum-Signal liegen, eine wellenformende Einrichtung (44, 45), die die Wellenform einer Korrelationsspitzenwertkette formt, die vom Korrelator (41) ausgegeben wird, und einen Demodulator (46) umfaßt, der auf jeden Impuls des in seiner Wellenform geformten Signales ansprechend die Informationsdaten wiedergibt.
der eine das Frequenzband dehnende modulierende Einrichtung (24) mit einer Vielzahl von Pseudozufallsrausch codegeneratoren (241, 242), die verschiedene Codemuster haben, und einem logischen Gatter (243) umfaßt, das auf die Informationsdaten ansprechend wahlweise ein Ausgangssignal der Pseudozufallsrauschcodegeneratoren (241, 242) ausgibt,
und einen Empfänger, der einen Bezugspseudozufallsrauschcode generator (37), der einen Bezugspseudozufallsrauschcode erzeugt, der zur Trägerfrequenz und zum Pseudozufalls rauschcode des Senders asynchron und weiterhin in der Zeit bezüglich des Codemusters einer der Pseudozufallsrauschcode generatoren (241, 242) umgekehrt ist,
einen Korrelator (41), an dem der Bezugspseudozufalls rauschcode und das empfangende Spread-Spektrum-Signal liegen, eine wellenformende Einrichtung (44, 45), die die Wellenform einer Korrelationsspitzenwertkette formt, die vom Korrelator (41) ausgegeben wird, und einen Demodulator (46) umfaßt, der auf jeden Impuls des in seiner Wellenform geformten Signales ansprechend die Informationsdaten wiedergibt.
2. Spread-Spektrum-Nachrichtenverbindungsvorrichtung,
bei der auf der Senderseite ein Schmalbandsignal in seinem
Spektrum unter Verwendung eines Pseudozufallsrauschcodes in
ein zu sendendes Breitbandsignal gedehnt wird, und auf der
Empfängerseite das Breitbandsignal umgekehrt über einen
Korrelator in das ursprüngliche Schmalbandsignal umgewandelt
wird, um das Signal wiederzugeben, gekennzeichnet durch einen
Sender, der eine das Frequenzband dehnende modulierende
Einrichtung (24) mit einer Vielzahl von Pseudozufallsrausch
codegeneratoren (241, 242), die verschiedene Codemuster
haben, und einem logischen Gatter (243) umfaßt, das auf die
Informationsdaten ansprechend wahlweise ein Ausgangssignal
der Pseudozufallsrauschcodegeneratoren (241, 242) ausgibt,
und einen Empfänger, der mehrere Bezugspseudozufallsrausch
codegeneratoren (37, 37′), von denen jeder einen Bezugspseu
dozufallsrauschcode erzeugt, der zur Trägerfrequenz und zum
Pseudozufallsrauschcode des Senders asynchron und weiterhin
in der Zeit bezüglich des Codemusters jedes Pseudozufalls
rauschcodegenerators (241, 242) umgekehrt ist, mehrere
Korrelatoren (41, 41′), an jedem von denen der Bezugspseudo
zufallsrauschcode und ein empfangendes Spread-Spektrum-
Signal liegen, mehrere wellenformende Einrichtungen (44, 45,
44′, 45′), von denen jede die Wellenform einer Korrelations
spitzenwertkette formt, die von jedem Korrelator (41, 41′)
ausgegeben wird, und eine vergleichende demodulierende
Einrichtung (47) umfaßt, um die Informationsdaten wiederzu
geben, indem die von den wellenformenden Einrichtungen (44,
45, 44′, 45′) ausgegebenen Signale verglichen werden.
3. Spread-Spektrum-Nachrichtenverbindungsvorrichtung,
bei der auf der Senderseite ein Schmalbandsignal in seinem
Spektrum unter Verwendung eines Pseudozufallsrauschcodes in
ein zu sendendes Breitbandsignal gedehnt wird und auf der
Empfängerseite das Breitbandsignal in umgekehrter Weise über
einen Korrelator in das ursprüngliche Schmalbandsignal
umgewandelt wird, um das Signal wiederzugeben, gekennzeichnet
durch einen Sender, der eine das Frequenzband dehnende
modulierende Einrichtung (24) mit einer Vielzahl von
Pseudozufallsrauschcodegeneratoren (241, 242), die verschie
dene Codemuster haben, und einem logischen Gatter (243)
umfaßt, das auf die Informationsdaten anspricht und wahlweise
ein Ausgangssignal der Pseudozufallsrauschcodegeneratoren
(241, 242) ausgibt, und einen Empfänger, der mehrere
Bezugspseudozufallsrauschcodegeneratoren (50), von denen
jeder einen Bezugspseudozufallsrauschcode erzeugt, der zur
Trägerfrequenz und zum Pseudozufallsrauschcode des Senders
asynchron und weiterhin in der Zeit bezüglich des Codemusters
jedes der Pseudozufallsrauschcodegeneratoren (241, 242)
umgekehrt ist, einen Korrelator (41), an dem der Bezugspseu
dozufallsrauschcode und ein empfangendes Spread-Spektrum-
Signal liegen, wellenformende Einrichtungen (44, 45), die
jeweils die Wellenform einer Korrelationsspitzenwertkette
formen, die vom Korrelator (41) ausgegeben wird, Steuerein
richtungen (49) zum wahlweisen Umschalten der Ausgangssignale
der Pseudozufallsrauschcodegeneratoren, und zwar auf ein
Signal ansprechend, dessen Wellenform geformt wird, und
vergleichende demodulierende Einrichtungen (48) umfaßt, die
die Informationsdaten dadurch wiedergeben, daß sie die von
den wellenformenden Einrichtungen (44, 45) ausgegebenden
Signale vergleichen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pseudozufallsrauschcodegeneratoren
(241, 242) im Sender aus einem ersten und einem zweiten
Pseudozufallsrauschcodegenerator bestehen und das logische
Gatter (243) ein Steuergatter ist, das auf die Informations
daten anspricht und wahlweise einen Pseudozufallsrauschcode
vom ersten oder vom zweiten Pseudozufallsrauschcodegenerator
(241, 242) ausgibt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergatter (243) ein erstes und ein zweites NAND-
Glied (NAND 1, NAND 2), NICHT-Glieder (NOT) und NOR-Glieder
(NOR) enthält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Pseudozufallsrauschcodegenerator (50) im Empfänger
aus einem ersten und einem zweiten Pseudozufallsrauschcodege
nerator (501, 502) und einem Steuergatter (503) besteht, das
auf das Ausgangssignal der Steuereinrichtung (49) anspricht
und wahlweise einen Pseudozufallsrauschcode ausgibt, der in
der Zeit bezüglich des empfangenden Pseudozufallsrauschcodes
vom ersten und vom zweiten Pseudozufallsrauschcodegenerator
(241, 242) umgekehrt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuerglied (503) ein erstes und ein zweites NAND-
Glied (NAND 1, NAND 2), NICHT-Glieder (NOT) und NOR-Glieder
(NOR) enthält.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die vergleichende demodulierende Einrichtung (48) die
Informationsdaten dadurch wiedergibt, daß sie das Signal von
den wellenformenden Einrichtungen (44, 45) demoduliert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die vergleichende demodulierende Einrichtung (48) aus
einer Impulsbreitenvergrößerungsschaltung (481) und einer
ersten Kipp-Flip-Flop-Schaltung (482) besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (49) aus einer
zweiten Kipp-Flip-Flop-Schaltung (483) besteht.
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