DE4202786A1 - Spreizspektrum-kommunikationsanordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spreizspektrum-Kom­ munikationsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Ein Beispiel für eine bekannte Multiplex-Kommunikationsan­ ordnung in Form einer Spreizspektrum-Kommunikationsanord­ nung zur Realisierung einer sehr schnellen Datenkombina­ tion ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt.

Fig. 6 zeigt einen Sender mit einem Serien-Parallel-Konver­ ter 1, Vervielfachern 2-1 bis 2-n, PN-Code-Generatoren 3-1 bis 3-n, BPSK-Modulatoren 4-1 bis 4-n sowie einem Addierer 5.

Im Sender werden schnelle Daten A durch den Serien-Paral­ lel-Umsetzer 1 in parallele Datensätze B1, B2, . . ., Bn um­ gesetzt. Diese parallelen Datensätze B1, B2, . . ., Bn werden in jeweils einen Eingang der Vervielfacher 2-1, 2-2, 2-n eingespeist. Weiterhin werden durch die PN-Code-Genera­ toren 3-1, 3-2, . . ., 3-n voneinander verschiedene PN-Codes C1, C2, . . ., Cn jeweils in einen weiteren Eingang der Ver­ vielfacher 3-1, 3-2, . . ., 3-n eingespeist. Zur Modulation eines hochfrequenten Trägersignals E werden Ausgangssigna­ le D1, D2, . . ., Dn der Vervielfacher 2-1, 2-2, . . ., 2-n in die BPSK-Modulatoren 4-1, 4-2, . . ., 4-n eingespeist. Auf diese Weise liefern die BPSK-Modulatoren 4-1, 4-2, . . ., 4-n hochfrequente Signale F1, F2, . . ., Fn zur Einspeisung in den Addierer 5. Schließlich liefert der Addierer S ein zu übertragendes Multiplex-Geschwindigkeitsspektrumsignal G.

Fig. 7 zeigt einen Empfänger mit Convolvern 7-1 bis 7-n, Vervielfachern 8-1 bis 8-n, PN-Code-Generatoren 9-1 bis 9- n, Detektoren 10-1 bis 10-n sowie einem Datendemodulator 12.

Im vorstehend beschriebenen Empfänger wird ein empfangenes Signal H als Eingangssignal auf jeweils einen Eingang der Convolver 7-1, 7-2, . . ., 7-n verteilt.

Von den PN-Code-Generatoren 9-1, 9-2, . . ., 9-n gelieferte PN-Codes K1, K2, . . ., Kn werden in jeweils einen Eingang der Vervielfacher 8-1, 8-2, . . ., 8-n eingespeist. In den jeweils anderen Eingang der Vervielfacher 8-1, 8-2, . . ., 8-n wird ein hochfrequentes Trägersignal L eingespeist. Ausgangssignale I1, I2, . . ., In der Vervielfacher 8-1, 8-2, . . ., 8-n werden in den jeweils anderen Eingang der Convol­ ver 7-1, 7-2, . . ., 7-n eingespeist.

Ausgangssignale J1, J2, . . ., Jn der Convolver werden in die Detektoren 10-1, 10-2, . . ., 10-n eingespeist. An den Aus­ gängen der Convolver wird ein Korrelationsnadelimpuls mit einem gleichen Zeittakt für jeden Datenkanal erzeugt. Aus­ gangssignale M1, M2, . . ., Mn der Detektoren 10-1, 10-2, . . ., 10-n werden in den Datendemodulator 12 eingespeist. Dieser Datendemodulator 12 liefert wiedergegebene Daten N.

Die vorbeschriebene bekannte Multiplex-Kommunikationsanord­ nung besitzt insofern Nachteile, als eine Synchronisation des Trägersignals und eine Vielzahl von als Korrelatoren dienenden Convolvern (oder abgestimmten Filtern) erforder­ lich sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine Multiplex-Kommunikationsanordnung anzugeben, mit der die Demodulation von eingespeisten Signalen mittels eines einzigen Korrelators möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Spreizspektrum-Kommunikations­ anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteran­ sprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher er­ läutert. Es zeigt:

Fig. 1a und 1b jeweils ein Blockschaltbild einer Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Senders bzw. eines erfindungsgemäßen Empfängers;

Fig. 2a und 2b jeweils ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Senders bzw. eines erfindungsgemäßen Empfängers;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des vorgenannten Senders;

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des vorgenannten Empfängers;

Fig. 5 ein weiteres Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des vorgenannten Empfängers;

Fig. 6 ein Blockschaltbild des bereits erläuterten be­ kannten Senders;

Fig. 7 ein Blockschaltbild des bereits erläuterten be­ kannten Empfängers;

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Taktdetektorschaltung;

Fig. 9a und 9b jeweils ein Diagramm eines Ausführungsbei­ spiels von Sicherheitsdaten-Abtastverfahren;

Fig. 10 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels zur Realisierung dieses Verfahrens;

Fig. 11a und 11b jeweils ein Blockschaltbild von Ausfüh­ rungsbeispielen zur Realisierung dieses Verfah­ rens;

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Informationsdetektorschaltung sowie einer Parallel-Serien-Umsetzerschaltung für einen er­ findungsgemäßen Spreizspektrumempfänger;

Fig. 13 ein Zeittaktdiagramm zur Erläuterung der Wir­ kungsweise der Schaltung nach Fig. 12;

Fig. 14 ein Blockschaltbild eines abgewandelten Ausfüh­ rungsbeispiels der Schaltung nach Fig. 12;

Fig. 15 ein Zeittaktdiagramm zur Erläuterung der Wir­ kungsweise der Schaltung nach Fig. 14;

Fig. 16 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Binärimpuls-Generatorschaltung für den er­ findungsgemäßen Spreizspektrumempfänger; und

Fig. 17 ein Zeittaktdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 16.

Die Fig. 1a und 1b zeigen einen Sender bzw. einen Empfänger gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spreiz­ spektrum-Kommunikationsanordnung (SS-Kommunikationsanord­ nung).

Gemäß Fig. 1a wird der Sender durch eine Serien-Parallel- Umsetzerschaltung 101 eine Gruppe von Auswahlstufen 102, eine Gruppe von Verzögerungsstufen 103, einen Addierer 104, einen PN-Code-Generator 105, einen Hochfrequenzträger-Gene­ rator 106 sowie einen Vervielfacher 107 gebildet.

Gemäß Fig. 1b wird der Empfänger durch einen als Korrelator dienenden Convolver 201, einen Vervielfacher 202, einen Hochfrequenzträger-Generator 203, einen PN-Code-Generator 204, ein Hochpaßfilter 205, einen Verstärker 206, einen De­ tektor 207, eine Binärimpuls-Generatorschaltung 208, eine Taktimpuls-Detektorschaltung 209, eine Abtastimpuls-Genera­ torschaltung 210, eine Informationsdetektorschaltung 211 sowie eine Parallel-Serien-Umsetzerschaltung 212 gebildet.

Im folgenden wird die Wirkungsweise dieses Ausführungsbei­ spiels beschrieben. Zunächst werden im Sender Sendedaten a durch die Serien-Parallel-Umsetzerschaltung 101 in Signale in einer Vielzahl von Kanälen umgesetzt. Zur Vereinfachung sei angenommen, daß die Anzahl der Kanäle gleich N ist. Weiterhin werden die Sendedaten a in solche Signale umge­ setzt, daß die Ausgangssignale eine kleinere Sendege­ schwindigkeit besitzen. Beispielsweise werden sie in paral­ lele Daten mit einer Sendegeschwindigkeit von 1/N oder einer anderen Sendegeschwindigkeit umgesetzt, welche will­ kürlich kleiner als die Sendegeschwindigkeit der Sendeda­ ten a ist. Als Funktion der Polarität der Signale in den Kanälen von der Serien-Parallel-Umsetzerschaltung 101 wird eine Spreizspektrummodulation (SS-Modulation) durchgeführt.

Diese SS-Modulation wird beispielsweise nach einem der fol­ genden Systeme durchgeführt.

• 1. CSK-System (Codeverschiebungstastung):
  System, durch das eine von zwei Arten von PN-Codes (PN1 und PN2) als Funktion der Daten (Signal) für die Ausgabe ausgewählt werden.
• 2. OOK-System (Ein-Aus-Tastung):
  System, durch das als Funktion der Datenpolarität (Signal) ausgewählt wird, ob ein PN-Code (PN1) ausge­ geben werden soll oder nicht.

Um die SSN-Modulation gemäß den vorstehend beschriebenen beiden Systemen zu realisieren, wird der Spreizspektrummo­ dulator durch den PN-Code-Generator 105 zur Erzeugung der PN-Codes (PN1 und PN2) und die Gruppe von Auswahlstufen 102 zur Realisierung der vorstehend beschriebenen Auswahl als Funktion der Ausgangssignale der Serien-Parallel-Umsetzer- Schaltung 101 gebildet. Die Ausgangssignale der Auswahlstu­ fen im Spreizspektrummodulator werden in die Verzögerungs­ stufen in der Gruppe von Verzögerungsstufen 103 einge­ speist. Die gemäß der SS-Modulation modulierten Signale (Informationskanäle), für die voneinander verschiedene willkürliche Verzögerungsbeträge eingestellt werden, er­ geben sich unter Ausnutzung der Phase des als Synchron­ signal für die Datendemodulation dienenden PN-Codes (hier als PN1 angenommen) des Tastkanals ausgehend von den Aus­ gangssignalen der Verzögerungsstufen. Dieser Sachverhalt ist in Fig. 3 dargestellt. Diese Figur zeigt die Unter­ schiede zwischen dem CSK-System (b) und dem OOK-System (c) für unterschiedliche Verzögerungsbeträge (τ₁ bis τ₄) für den Fall, bei dem vier Informationskanäle 11 bis 14 und ein Taktkanal S vorhanden sind. Weiterhin geht daraus hervor, daß die Sendegeschwindigkeit der Sendedaten (a) in kleine­ re Sendegeschwindigkeiten der Informationskanäle transfor­ miert werden. Im vorliegenden Beispiel wird sie in eine Sendegeschwindigkeit von 1/4 transformiert. N nach der SS- Modulation modulierte Signale der Informationskanäle der unterschiedlichen Verzögerungsstufen sowie das Signal des Taktkanals werden im Addierer 104 analog addiert (Multi­ plexoperation). Das Ausgangssignal des Addierers 104 wird mit dem Ausgangssignal des Hochfrequenzträger-Generators zur Gewinnung eines Multiplex-SS-Signals im Vervielfacher 107 multipliziert.

Im Empfänger wird das im Sender gewonnene Multiplex-SS- Signal als empfangenes Signal in einen der Eingänge des Convolvers 201 eingespeist.

Ein durch Vervielfachung eines aus dem PN-Code-Generator 204 (hier ein PN-Code PN1) gewonnener hochfrequent modu­ lierter PN-Code, der zeitlich in Bezug auf den im Sender ausgenutzten PN-Code (PN1) invertiert ist, wird als Aus­ gangssignal des Hochfrequenzträger-Generators 203 über den Vervielfacher 202 als Referenzsignal in den anderen Ein­ gang des Convolvers eingespeist.

Der Convolver 201 korreliert das empfangene Signal und das Referenzsignal zur Erzeugung eines hochfrequenten Korrela­ tionsausgangssignals (siehe Fig. 4). In diesem Zusammenhang entspricht die Tastlänge des Convolvers (Verarbeitungszeit) 2T.

Gemäß Fig. 4 werden unter Ausnutzung der Phase des anhand von Fig. 3 erläuterten Taktkanals als Referenz Korrela­ tionsnadelimpulse gewonnen, die den unterschiedlichen PN- Codes der unterschiedlichen Informationskanäle entsprechen.

Hier wird ein Zustand dargestellt, in dem selbst Korrela­ tionen repräsentierende Korrelationsspitzen für den Takt­ kanal und alle Informationskanäle gewonnen werden.

Können für das CSK-System oder das OOK-System (CSK-System . . . wechselseitige Korrelation, OOK-System . . . keine Korre­ lation) keine Selbstkorrelationen gewonnen werden, so wird keine Korrelationsspitze erzeugt.

Werden an Stelle der vorstehend beschriebenen Convolver im vorliegenden Ausführungsbeispiel für die Korrelationen angepaßte Filter verwendet, so ergeben sich daraus keine Probleme.

Dabei wird jedoch die Stelle, an der das Referenzsignal er­ zeugt wird, durch Muster auf den abgeglichenen Filtern er­ setzt, so daß diese Stelle unnötig wird.

Das Ausgangssignal des Convolvers wird durch den Detektor 207 über das Hochpaßfilter 205 und den Verstärker 206 detektiert und in ein Signal in der Basisbandinformation transformiert, wobei eine Impulsfolge mit logischem Pegel über die Binärimpuls-Generatorschaltung 208 gewonnen wird.

In der Binärimpuls-Generatorschaltung 208 wird ein Schwell­ wertpegel derart eingestellt, daß die Korrelationsspitze optimal vom Störpegel getrennt werden kann.

Da der den Taktkanal entsprechende Korrelationsausgang die Korrelationsspitzen immer periodisch erzeugt, wird durch die Taktimpuls-Detektorschaltung 209 die Korrelationsspitze zwecks Gewinnung des Referenzzeitsignals detektiert.

Der Grund dafür, daß ein derartiges als Referenz dienendes Zeitsignal notwendig ist, besteht darin, die Spreizspek­ trum-Codesynchronisation im gebräuchlichen DS-SS-System un­ nötig zu machen.

Die Erfindung bezieht sich also nicht auf ein System, durch das Daten durch Phasensynchronisation zwischen dem PN-Code des empfangenen Signals und dem PN-Code des Referenzsignals im Convolver wiedergegeben werden; es handelt sich vielmehr um ein asynchrones System, in dem ein Code-Synchronisa­ tionsverfahren nicht vorhanden ist.

Die Abtastimpuls-Generatorschaltung 210 erzeugt einen Ab­ tastimpuls zur Abtastung eines den Informationskanälen entsprechenden Korrelationsausgangssignals auf der Basis des Referenzzeitsignals, welches das Ausgangssignal der Taktimpuls-Detektorschaltung 209 ist.

Wird ein Convolver als Korrelator verwendet, so wird die Korrelationsspitze mit der halben Tastverzögerungszeit erzeugt, da das empfangene Signal und das Referenzsignal, welche in den Convolver eingespeist werden, einander ent­ sprechen. Das bedeutet, daß auf diese Weise die Korrela­ tionsausgangssignale, welche den Verzögerungsbeträgen (τ₁, τ₄) der verschiedenen Informationskanäle in Bezug auf die Phase des PN-Codes des Taktkanals auf der Senderseite gemäß Fig. 3 entsprechen, zeitlich um etwa τ_1/2 bis τ_4/2 getrennt erzeugt werden.

Die Abtastimpulse werden daher gemäß der vorstehend be­ schriebenen Eigenschaft erzeugt. Auf diese Weise gibt die Informationsdetektorschaltung 201 eine Datenfolge für die Informationskanäle durch Abtastung des Korrelationsaus­ gangssignals entsprechend dem relevanten Informationskanal auf der Basis des Abtastimpulses wieder.

Die so gewonnenen Daten besitzen eine der kleineren Sende­ geschwindigkeit nach der Serien-Parallel-Umsetzung auf der Senderseite gleiche Sendegeschwindigkeit.

Die Sendedaten werden dann durch Umsetzung der so gewonne­ nen N parallelen Datenfolgen in serielle Daten in der Parallel-Serien-Umsetzerschaltung 212 wiedergegeben.

Eine Übersicht dieser Funktionsfolge ist in Fig. 5 darge­ stellt. Wie oben ausgeführt, wird im Empfänger die Korrela­ tion durch den Korrelator durchgeführt. Das so gewonnene Korrelationsausgangssignal wird detektiert und zur Erzeu­ gung einer Korrelationsimpulsfolge mit logischem Pegel in binäre Impulse umgesetzt. Die dem Taktkanal entsprechende Korrelationsimpulskomponente wird durch die Taktdetektor- Schaltung aus dem Korrelationsimpulsfolge-Signal detek­ tiert, wobei diese Detektierung der Korrelationsimpulskom­ ponente des Taktkanals als Referenzsignal für die Informa­ tionskanäle dient. Dabei handelt es sich im weiteren Sinne um ein anfängliches Synchronisationsverfahren. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiels der Taktdetektorschaltung er­ läutert.

Im Sender wird der PN-Code des Taktkanals so eingestellt, daß das dem Taktkanal entsprechende Korrelationsausgangs­ signal immer periodisch erzeugt wird. Beispielsweise wird der vorstehend genannte PN-1-Code sukkzessive eingestellt. Auf diese Weise ist es möglich, den Takt unter Ausnutzung der Periodizität aufgrund der immer periodischen Erzeugung des Korrelationsausgangssignals zu detektieren.

Beim Ausführungsbeispiel der Taktdetektorschaltung nach Fig. 8 sind Verzögerungsstufen 300-1 bis 300-n, ein Addie­ rer 301, eine Referenzwert-Generatorschaltung 302 und ein Komparator 303 vorgesehen.

Unter der vorstehend genannten Annahme, daß die Periode der Erzeugung der dem Taktkanal entsprechenden Korrelationsim­ pulskomponente bekannt ist, werden die Verzögerungszeiten der verschiedenen Verzögerungsstufen 300-1 bis 300-n so eingestellt, daß sie mit dieser Periode übereinstimmen, wobei die Ausgangssignale der verschiedenen Verzögerungs­ stufen 300-1 bis 300-n durch den Addierer 301 in analoger Weise addiert werden. Auf diese Weise wird die Anzahl der Impulse zu dieser Zeit für jede Periode der Erzeugung der Korrelationsimpulskomponente erhalten. Wenn beispielsweise vier Verzögerungsstufen vorhanden sind, so ist die größte Anzahl von zu detektierenden Impulsen gleich 5.

Das Ausgangssignal des Addierers 301 wird durch den Kompa­ rator 303 mit dem Referenzwert (5) von der Referenzwert- Generatorschaltung 302 verglichen. Das Ausgangssignal des Komparators 303 wird dann erzeugt, wenn die Vergleichs­ größen übereinstimmen. Ist dieses Signal erzeugt, so ist festgelegt, daß periodische Signale eingespeist worden sind, d. h. der Taktimpuls ist detektiert. Obwohl die Genauigkeit der Signalbeurteilung durch Erhöhung der Anzahl der vorstehend beschriebenen Verzögerungsstufen verbessert werden kann, ist die Anzahl der Stufen dann richtig festge­ legt, wenn der Schaltungsumfang oder die Anwendungsart be­ rücksichtigt werden.

Wie vorstehend beschrieben, wird das vorgenannte Ausgangs­ signal des Komparators 303 zur Abtastimpuls-Generator­ schaltung übertragen, wobei Information unter Ausnutzung der Abtastimpulse von der Abtastimpuls-Generatorschaltung durch Abtastung der Korrelationsimpulse entsprechend den verschiedenen Informationskanälen wiedergegeben wird.

Wenn das Multiplex-SS-Signal im Sender bei der Taktdetek­ tierung im oben beschriebenen Sinne gewonnen wird, so werden für den Fall, in dem die Sendedaten solche Daten sind, in denen Einsen aufeinanderfolgen, d. h. für den Fall, in dem das Multiplex-SS-Signal in der Form ausgegeben wird, in dem PN1-Codes aufeinanderfolgend in der SS-Modulation ausgegeben werden, die den verschiedenen Informationska­ nälen entsprechenden Korrelationsimpulse an den Ausgängen der vorgenannten Korrelatoren entsprechend dem Taktkanal aufeinanderfolgend und periodisch erzeugt. In diesem Fall ist es für die Taktimpuls-Detektorschaltung möglich sowohl für die Korrelationsimpulse entsprechend dem Taktkanal als auch für die den Informationskanälen entsprechenden Korre­ lationsimpulse die Detektionsbeurteilung zu realisieren.

Als Ergebnis können für den Fall, daß der Taktkanal für die Informationskanäle nicht detektiert werden kann, die Korre­ lationsimpulse entsprechend den Informationskanälen nicht abgetastet werden oder es werden fehlerhafte Daten wieder­ gegeben.

Um dieses Problem zu lösen sind die folgenden Verfahren (a) und (b) bekannt.

• a) Wenn zu sendende Daten (Information) erzeugt werden, erfolgt gemäß Fig. 9a lediglich eine Ausgabe des Takt­ kanals, bevor die Sendedaten zur Ausgabe eines Mul­ tiplex-SS-Signals einem Multiplexprozeß unterworfen werden. Die Sendeperiode wird als lediglich zur Detek­ tierung der Korrelationsimpulskomponente entsprechend dem Taktkanal durch die Taktdetektorschaltung als aus­ reichend angenommen.
  Ist in diesem Falle keine Hochpegelübereinstimmung zwischen der Dateneingangsseite im Sender, d. h. der Seite, an der die zu sendenden Daten erzeugt werden (beispielsweise wenn eine Kommunikation zwischen verschiedenen Personalcomputern betroffen ist) und dem Sender vorhanden, so ist in der auf die Serien-Paral­ lel-Umsetzerschaltung folgende Stufe gemäß Fig. 10 eine Verzögerungsstufe 400 vorgesehen, so daß die zu übertragenden Daten (Information) vom Beginn der Er­ zeugung des Korrelationsimpulses um die Sendeperiode verzögert werden.
• b) Werden zu sendende Daten (Information) gemäß Fig. 9b erzeugt, so werden die Sendedaten codiert und einem Multiplexprozeß unterworfen, um ein Multiplex-SS­ Signal auszugeben. Bei diesem Verfahren werden gemäß einem vorgegebenen Algorithmus Nullen an bestimmten Stellen in die Sendedaten, in denen Einsen aufeinan­ der folgen, eingefügt, so daß der den Taktkanal ent­ sprechende Korrelationsimpuls durch die Taktdetektor­ schaltung sicher detektiert werden kann. Da auf diese Weise Einsen nicht aufeinanderfolgen, können fehler­ hafte Detektierungen in der Taktdetektorschaltung ent­ fernt werden.

Bei der Datenwiedergabe im Empfänger werden die Sendedaten decodiert, bevor sie für die Ausgabe wiedergeben werden. Das bedeutet, daß im Gegensatz zum Verfahren auf der Sen­ derseite die codierten Sendedaten durch Entfernen der ge­ mäß dem vorgegebenen Algorithmus eingefügten Nullen wieder­ gewonnen werden. Ein Ausführungsbeispiel der prinzipiellen Teile des Senders und des Empfängers für diesen Fall sind in den Fig. 11a und 11b dargestellt.

Dabei sind eine Codierschaltung 500 und eine Decodierschal­ tung 501 vorgesehen. Der Aufbau der weiteren Teile ist identisch mit denen nach den Fig. 1a und 1b.

Die vorstehend beschriebene Taktdetektierung macht die Spreizspektrum-Codesynchronisation im gewöhnlichen DS-SS- System unnötig. D.h., es ist ein asynchrones System vor­ gesehen. In diesem Falle sollte daher die Korrelations­ spitze sicher durch den Convolver ausgegeben werden. Aus diesem Grunde ist es notwendig, daß die Informationskanäle länger als die Tastlänge des Convolvers sind. Das bedeutet, daß die Tastlänge (Verarbeitungszeit) des Convolvers 2T entspricht (wobei T die Datensendegeschwindigkeit dar­ stellt). Für die Informationskanäle ist es daher zweck­ mäßig, daß die Sendegeschwindigkeit der Daten in eine mehr als zweimal kleinere Sendegeschwindigkeit transponiert wird (beispielsweise 1/4). Auf diese Weise werden für jedes Bit der Informationskanäle mehrere Korrelationsspitzen (bei­ spielsweise 4) erzeugt. Da der Pegel der Korrelationsspitze an einer Datenänderungsstelle jedoch unbestimmt ist, ist es tatsächlich für den Fall, in dem das oben beschriebene Ver­ fahren ausgeführt wird, notwendig, eine sichere Korre­ lationsspitzenstelle mit einer Länge von 1 Bit der Informa­ tionskanaldaten zu detektieren.

Als Verfahren zur Detektierung einer derartigen sicheren Korrelationsspitzenstelle kann ein Verfahren, durch das Datenänderungsstellen als zu vermeiden erkannt werden, angewendet werden. Das bedeutet für den Fall, daß die Daten "Nullen" sind, Ausgangssignale mit bestimmten Pegeln er­ zeugt werden, obwohl an den Datenänderungsstellen unmittel­ bar vorher und nachher keine Korrelationsausgangssignale erzeugt werden. Wenn zu sendende Daten erzeugt werden, werden willkürliche fingierte Daten mit einer Informations­ kanallänge und Datenänderungsstellen zur Realisierung der Detektierung optimaler Stellen übertragen. Da diese fin­ gierten Daten ebenso wie die gewöhnlichen Daten einer Serien-Parallel-Umsetzung unterworfen werden, werden sie in die Informationskanäle des schließlich gewonnenen Mul­ tiplex-SS-Signals geladen, wobei im Empfänger lediglich der Kanal beobachtet und detektiert wird.

In diesem Fall sollten die fingierten Daten unter Berück­ sichtigung der Multiplexzahl zur Bildung eines abwechseln­ den Musters von beispielsweise 1, 0, 1, 0, 1, 0, . . ., usw. in einem der Informationskanäle übertragen werden.

Die Fig. 2a und 2b zeigen ein Ausführungsbeispiel des Auf­ baus der prinzipiellen Teile des Senders bzw. Empfängers für den Fall, in dem das oben beschriebene Verfahren zur Detektierung der Korrelationsspitzenpunkte angewendet wird.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a sind eine Verzögerungs­ stufe 600, eine Generatorschaltung 601 für fingierte Daten, ein Zähler 602 (oder eine Verzögerungsstufe) entsprechend der oben genannten Verzögerungsstufen sowie eine Auswahl­ stufe 604 vorgesehen. Der auf die Auswahlstufe folgende Aufbau entspricht dem Aufbau nach Fig. 1a oder einem Auf­ bau durch Hinzufügung der Schaltung nach Fig. 10 oder 11a.

Fig. 2b zeigt ein Ausführungsbeispiel des Aufbaus der Informationsdetektorschaltung 211 im Sender mit einem Schieberegister 700, Verzögerungsstufen 701-1, 701-2, 701-3, . . ., 701-n, einer Rasterkorrekturschaltung 702, einer Referenzwert-Generatorschaltung 703, einem Komparator 704 sowie einem Addierer 705. Die Rasterkorrekturschaltung 702 enthält beispielsweise Inverter INV1 und INV2.

Im Sender nach Fig. 2a werden beispielsweise für den Fall, in dem die Multiplexzahl für die Information 4 ist, durch die Generatorschaltung 601 erzeugte fingierte Daten 1000000010000000 . . . vor dem Senden durch die Auswahlstufe 604 ausgelöst durch ein Datensende-Startsignal eingegeben, um nach der Serien-Parallel-Umsetzung das Multiplex-SS- Signal über den SS-Umsetzer usw. zu gewinnen. Da die zu sendenden seriellen Daten während der Sendeperiode der fingierten Daten durch die Verzögerungsstufe 600 um die gleiche Zeitperiode verzögert werden, entsteht kein Prob­ lem, so daß die Auswahlstufe 604 nach dem Ablaufen dieser Periode in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Zählers ihren Ausgang von den fingierten Daten auf die Sendedaten umschaltet.

Im Empfänger nach Fig. 2b werden die Korrelationsimpulse von der Binärimpuls-Generatorschaltung 208 durch Abtastim­ pulse mittels des Schieberegisters 700 abgetastet. Ein Kor­ relationsimpuls entsprechend einem der Informationskanäle der Korrelationsimpulse wird in die Verzögerungsstufen 701-1, 701-2, . . ., 701-n eingespeist. Die Verzögerungszeit die­ ser Verzögerungsstufen ist so eingestellt, daß sie gleich der Informationskanallänge ist.

Die Ausgangssignale der verschiedenen Verzögerungsstufen werden durch den Addierer 705 über die Rasterkorrektur­ schaltung 702 in analoger Weise addiert. Da die Rasterkor­ rekturschaltung 702 ein alternierendes Raster realisiert, das beispielsweise gleich 101010 . . . ist, sind für jeweils zwei Verzögerungsstufen Inverter INV1, INV2 vorgesehen. Auf diese Weise wird das Raster 101010 . . . an einer geeigneten Stelle in ein unipolares Raster von beispielsweise 111111 . . . transformiert. Wenn das endgültige Ausgangssignal des Vergleichs mit dem Referenzwert durch den Komparator 704 gewonnen wird, so repräsentiert es daher die optimale Da­ tenstelle, d. h. die für die Wiedergabe der Daten durch Ab­ tastung geeignete Stelle.

Zwar kann jede Rasterart für fingierte Daten verwendet wer­ den; in der Rasterkorrekturschaltung des Empfängers sind jedoch in Abhängigkeit vom Raster der fingierten Daten In­ verter vorgesehen. Die Rasterlänge der fingierten Daten sollte jedoch nicht länger als die längste Verzögerungszeit in der Gruppe von Verzögerungsstufen 701 sein, d. h. sie sollte für die Detektierung ausreichend lang sein.

Im folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Informationsde­ tektorschaltung 11 und der parallel-Serien-Umsetzerschal­ tung 22 entsprechend der Informationsdetektorschaltung 211 und der Parallel-Serien-Umsetzerschaltung 212 gemäß der oben erläuterten Fig. 16, welche den Hauptteil des Spreiz­ spektrumempfängers gemäß der Erfindung bilden. Der weitere Aufbau ist identisch mit dem bereits beschriebenen Aufbau.

Die Informationsdetektorschaltung 11 besteht aus Schiebe­ registern 12 und 13, welche eine erste und zweite Serien- Parallel-Umsetzerstufe bilden, einer Gruppe von ODER- Gattern 14, einer Korrelationsspitzenpunkt-Detektorschal­ tung 15 sowie einer Puffer- und Parallel-Serienumsetzer- Signalgeneratorschaltung 16.

Die Korrelationsspitzenpunkt-Detektorschaltung 15 ist mit einer Gruppe von Verzögerungsstufen 17, einer Inverter INV1 und INV2 enthaltenden Rasterkorrekturschaltung 18, einem Addierer 19, einer Referenzwert-Generatorschaltung 20 sowie einem Komparator 21 versehen, um sichere Korrelationsspit­ zenpunkte mit einer Länge von einem Bit der Informationska­ naldaten für die Ausgabe eines Datendetektorsignals zu erhalten.

Die Parallel-Serienumsetzerschaltung 22 ist mit einer Pufferschaltung 23 und einer Auswahlstufe 24 versehen. Die Pufferschaltung 23 wird durch ein Puffersignal e von der vorstehend beschriebenen Schaltung 16 gesteuert, während die Auswahlstufe 24 durch ein Parallel-Serien-Umsetzungs­ signal f gesteuert wird.

Fig. 13 zeigt ein Zeittaktdiagramm zur Erläuterung der Wir­ kungsweise des vorstehend beschriebenen Ausführungsbei­ spiels für den Fall, daß die Sendedaten 1, 0, 1, 1 sind, wobei a Korrelationsimpulse, b erste Informationsabtast­ impulse, c zweite Informationsabtastimpulse, d Taktab­ tastimpulse und g wiedergegebene Daten angeben.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des vorstehend be­ schriebenen Ausführungsbeispiels erläutert.

Zunächst werden den Sendedaten entsprechende Korrelations­ impulse a als Funktion von Abtastimpulsen (erste Informa­ tionsabtastimpulse b) in das Schieberegister 12 eingegeben, das sichere Korrelationsspitzenpunkte mit einer Länge von einem Bit der Informationskanaldaten abtasten, welche durch die Abtastimpuls-Generatorschaltung nach der Taktimpuls­ detektierung gewonnen werden.

Sodann werden Korrelationsausgangssignale für die nachfol­ gende Periode, wobei es sich um sichere Korrelationsspit­ zenpunkte mit einer Länge von 1 Bit der Informationskanal­ daten handelt, durch die zweiten Informationsabtastimpulse, welche mit den um etwa die halbe Tastlänge des Convolvers verzögerten ersten Abtastimpulse identisch sind, in das Schieberegister 13 eingegeben. Sodann werden parallele Aus­ gangssignale QA bis QD sowie QA′ bis QD′ der Schiebere­ gister 12 und 13 zur Bildung der entsprechenden logischen Summen in die Gruppe von ODER-Gattern 14 eingespeist.

Dies erfolgt zur Realisierung der Wiedergabe der Informa­ tion unter Ausnutzung der sicheren Korrelationsspitzenpunk­ te und der in der nachfolgenden Periode erzeugten Korrela­ tionsspitzen, weil eine Vielzahl von Korrelationsspitzen vom Convolver mit einer Länge von 1 Bit der Informations­ kanäle erzeugt werden. Dies ergibt sich gemäß Fig. 2 aus der Tatsache, daß bei der Datenwiedergabe kein Problem ent­ steht, wenn der Grad von Einflüssen in der folgenden Perio­ de klein ist, selbst wenn die Amplitude der Korrelations­ spitzen der sicheren Korrelationsspitzenpunkte beispiels­ weise durch eine Auffächerung in mehrere Wege verringert wird oder die Korrelationsspitzen verschwinden. Das bedeu­ tet, daß die Sendedaten ohne Fehler sicher wiedergegeben werden können, wenn die Korrelation aufgrund der Interfe­ renz in den Perioden schwach ist.

Danach werden die Sendedaten g durch die Parallel-Serien- Umsetzerschaltung vom Ausgang der Gruppe von ODER-Gattern 14 unter Ausnutzung des durch die Schaltung 16 erzeugten Puffersignals e auf der Basis des Taktabtastimpulses d und des Ausgangssignals (Datendetektorsignal) der die sicheren Korrelationsspitzenpunkte mit einer Länge von 1 Bit der In­ formationskanaldaten detektierenden Detektorschaltung sowie eines Parallel-Serien-Umsetzungssignals f wiedergegeben.

Fig. 14 zeigt den Hauptteil einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der der Fig. 12 entsprechende Bezugs­ zeichen gleiche oder analoge Schaltungen bezeichnen. Das oben beschriebene Schieberegister 13 ist dabei durch Pufferschaltungen 31 und 32 ersetzt, welche durch die Taktabtastimpulse c gesteuert werden.

Fig. 15 zeigt ein Zeittaktdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des vorstehend genannten Ausführungsbei­ spiels.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 werden die den Sende­ daten entsprechenden Korrelationsimpulse durch die Abtast­ impulse b, welche durch die Abtastimpuls-Generatorschaltung nach der Taktimpulsdetektierung gewonnen werden, in das Schieberegister 12 eingegeben.

Sodann werden sie durch die Taktabtastimpulse d nacheinan­ der in den Puffer 31 und den Puffer 32 eingegeben. Danach wird durch die Gruppe von ODER-Gattern 14 eine logische Summe der Ausgangssignale der Puffer gebildet. Auf diese Weise wird eine der Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 12 gleichartige Wirkungsweise erhalten.

Die Sendedaten können durch nachfolgende Verarbeitung in der Weise wiedergegeben werden, wie dies bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 12 erfolgt.

Die Sendedaten g werden durch die Parallel-Serien-Umsetzer­ schaltung unter Ausnutzung des Puffersignals e wiederge­ geben, das auf der Basis des Taktabtastimpulses und des Ausgangssignals (Datendetektorsignal) der die sicheren Korrelationsspitzenpunkte mit einer Länge von 1 Bit detek­ tierenden Detektorschaltung 15 sowie des Parallel-Serien- Umsetzersignals f erzeugt wird.

Bei den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispie­ len ist angenommen, daß der Abschnitt, für den die logische Summe gebildet wird, zwei Perioden (entsprechend der Tast­ länge des Convolvers) beträgt, in denen der sichere Kor­ relationsspitzenpunkt und die in der nachfolgenden Periode erzeugte Korrelationsspitze erzeugt werden. Dies ergibt sich aufgrund der beispielhaften Annahme, daß die Sendege­ schwindigkeit des Taktkanals und der Informationskanäle gleich 1/4 der Sendegeschwindigkeit der Senderdaten ist. Wenn die Sendegeschwindigkeit des Taktkanals und der In­ formationskanäle in Bezug auf die Sendegeschwindigkeit der Senderdaten noch kleiner ist, so ist es daher möglich den Abschnitt zu verlängern, für den die logische Summe gebil­ det wird, was zu einer Verbesserung der Datendemodulations­ charakteristik beiträgt.

Aus den vorstehenden Erläuterungen folgt, daß bei den Aus­ führungsbeispielen nach den Fig. 12 und 14 die Fehlerrate der wiedergegebenen Daten im Multiplex-Spreizspektrum­ empfänger unter Verwendung eines einzigen Korrelators ver­ ringert und die Datendemodulationscharakteristik verbes­ sert ist.

Fig. 16 zeigt ein Ausführungsbeispiel der im erfindungsge­ mäßen Spreizspektrumempfänger verwendeten Binärimpuls-Gene­ ratorschaltung und Fig. 17 ein Zeittaktdiagramm von Sig­ nalen in verschiedenen Teilen der Schaltung.

In Fig. 16 bezeichnen mit den Bezugszeichen nach Fig. 1b übereinstimmende Bezugszeichen gleiche oder analoge Schal­ tungen, wobei die Binärimpuls-Generatorschaltung 208 aus einer Verzögerungsstufe 41, einer Auswahlstufe 42, einer Korrelationsspitzen-Detektorstufe 43, einer Störspitzen- Detektorstufe 44, einer Schwellwerteinstellstufe 49 und einem Komparator 50 besteht. Die Korrelationsspitzen-Detek­ torstufe 43 enthält einen Spitzenhaltekreis 45 und einen Pufferkreis 46, während die Störspitzen-Detektorstufe 44 einen Spitzenhaltekreis 47 und einen Pufferkreis 48 ent­ hält. Auf der Eingangsseite der Verzögerungsstufe 41 ist ein A/D-Umsetzer 40 vorgesehen, während auf der Ausgangs­ seite des Komparators 50 ein Steuersignal-Generatorab­ schnitt 51 vorgesehen ist. Dieser Steuersignal-Generator­ abschnitt besteht beispielsweise aus einer Taktdetektor­ stufe 209 und einer Abtastimpuls-Generatorschaltung 210.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des vorstehend be­ schriebenen Ausführungsbeispiels erläutert.

Um die Datendemodulation durch digitale Signalverarbeitung durchzuführen, wird das durch den Detektor detektierte Korrelationsausgangssignal durch den A/D-Umsetzer 40 aus einem Analogsignal in ein Digitalsignal mit N Bit (N ganzzahlig) umgesetzt.

Das durch den A/D-Umsetzer umgesetzte Korrelationsausgangs­ signal wird in die Verzögerungsstufe 41 eingespeist. Diese verzögert das Signal, wobei es sich dann um das eingegebene Korrelationsausgangssignal auf der Basis eines Referenz­ zeitsignals handelt, das durch Detektierung des dem Taktka­ nal entsprechenden Korrelationsimpulses durch die Taktde­ tektorschaltung 209 gewonnen wird.

Das bedeutet, daß die Steuerung, ob das Signal, welches das Korrelationsausgangssignal ist, verzögert werden soll oder nicht, durch die Taktdetektierung erfolgt (Einzelheiten da­ zu werden im folgenden noch erläutert.

Das durch die Taktdetektorschaltung 209 gewonnene Referenz­ zeitsignal (d. h. der Abtastimpuls entsprechend dem Korrela­ tionsimpuls des Taktkanals) wird sukzessive zeitsequentiell erzeugt. Dabei entsteht jedoch kein Problem in der Funk­ tion, wenn das erste Referenzsignal getriggert gewonnen wird, da die Steuerung um die Taktdetektierung in der Ver­ zögerungsstufe 41 in binärer Weise durchgeführt wird.

Sodann wird das Korrelationsausgangssignal über die Verzö­ gerungsstufe 41 in die Auswahlstufe 42 eingespeist. In die­ ser Auswahlstufe 42 werden alle Korrelationsausgangssig­ nale, welche die Verzögerungsstufe 41 durchlaufen haben, in die Korrelationsspitzen-Detektorstufe 43 eingegeben, bis der Taktkanal detektiert ist. Weiterhin ist nach Detektie­ rung des Taktkanals die Stelle, an der die dem Informa­ tionskanal entsprechende Korrelationsspitze erzeugt wird, bekannt. Der der Korrelationsspitze dieses Informationska­ nals entsprechende Abtastimpuls wird in der Abtastimpuls- Generatorschaltung 210 erzeugt.

Daher erzeugt die Auswahlstufe 42 nach der Taktkanaldetek­ tierung ein Fenster mit einer Referenzzeitbreite des Aus­ gangssignals der Taktdetektorschaltung 209 für die Auswahl des Korrelationsausgangssignals zu dessen Ausgabe. Das In­ nere des Fensters ist ein Abschnitt, in dem der Takt und die Korrelationsspitzen der Informationskanäle liegen. Die Außenseite dieses Fensters ist ein Abschnitt, in dem sich von diesen Korrelationsspitzen unterscheidende Störspitzen liegen.

Nach der Detektierung des Taktkanals bewirken daher die Auswahlstufen die Klassifizierung der Korrelationsspitzen und der Störspitzen in Abhängigkeit davon, ob sie inner­ halb oder außerhalb des Fensters liegen.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Verzögerungsstufe 41 weiter erläutert. Beim Klassifizieren der Korrelations­ spitzenkomponente und der Störkomponente nach der Taktka­ naldetektierung existiert bis zur Gewinnung der Fenster­ information, durch die das Ausgangssignal der Taktdetektor- Schaltung 209 und das Ausgangssignal der Abtastimpuls-Ge­ neratorschaltung 210 ausgewählt werden soll in der Aus­ wahlstufe 42 eine Verarbeitungszeit aufgrund des Systems vom Ausgang der Auswahlstufe 42 bis zu dieser Stelle. Da dies eine Form eines Rückkoppelsystems ist, wird für den Fall, in dem das Fenster gebildet wird, eine der Verar­ beitungszeit entsprechende Verzögerung erzeugt. In dem Fall, in dem das Fenster gebildet ist, sollte das Korre­ lationsausgangssignal in geeigneter Weise so eingegeben werden, daß die Korrelationsspitzenkomponente im Fenster und im Gegensatz dazu die Störkomponente außerhalb des Fensters eingegeben wird. Die Verzögerungskompensation des Korrelationsausgangssignals nach der Taktkanaldetektierung erfolgt daher in der Verzögerungsstufe 41.

Wie oben ausgeführt, gibt die Auswahlstufe 42 alle Korrela­ tionsausgangssignale in die Korrelationsspitzen-Detektor­ stufe 43 vor der Taktkanaldetektierung ein. Auch gibt sie die Signale für den Abschnitt, in dem Korrelationsspitzen vorhanden sind, in die Korrelationsspitzen-Detektorstufe 43 und für den Abschnitt, in dem Störspitzen vorhanden sind, in die Störspitzen-Detektorstufe 44 ein. Dies erfolgt mittels des Fensters.

Auf der Seite, über die keine Korrelationssignale von der Auswahlstufe 42 ausgegeben werden, wird diese gemäß den obigen Erläuterungen so betrieben, daß während dieser Zeit­ periode Digitalwerte von n-Bit ausgegeben werden.

Sodann wird das Signal, das die Auswahlstufe 42 durchlaufen hat, in die Korrelationspitzen-Detektorstufe 43 und die Störspitzen-Detektorstufe 44 eingegeben.

Diese Spitzendetektorstufe detektieren und halten den Ma­ ximalwert des Ausgangssignals der Auswahlstufe 42 mittels der Spitzenhaltekreis 45 und 47. Werden die durch die Spit­ zenhaltekreise gewonnenen Maximalwerte unter Verwendung eines Löschsignals als Triggersignal geschoben, so werden in diesem Zeitpunkt die durch die Spitzenhaltekreise ge­ haltenen Maximalwerte gelöscht. Die Impulsperiode des Löschsignals kann hier willkürlich eingestellt werden. Wird sie beispielsweise so eingestellt, daß sie gleich dem Tast­ verarbeitungssignal des im Empfänger verwendeten Korrela­ tors ist, so wird für den Fall, daß der Korrelator ein ab­ gestimmtes Filter ist, die Spitzenhalteoperation für jede Periode der Korrelationsspitze durchgeführt wird. Ist der Korrelator ein Convolver, so wird die Spitzenhalteopera­ tion alle zwei Perioden durchgeführt. Aufgrund dieser Aus­ bildung kann die Spitzendetektierung in einem willkürlichen Zeitabschnitt erfolgen, so daß ein Mitlaufen möglich ist, selbst wenn in einer kurzen Zeitperiode Änderungen der Amplitude des Korrelationsausgangssignals erzeugt werden.

Sodann wird der durch den Pufferkreis 46 oder 48 der Spit­ zendetektorstufen gehaltene Maximalwert in die Schwellwert­ einstellstufe 49 eingegeben. In dieser Stufe erfolgt die Verarbeitung auf der Basis der gewonnenen Maximalwerte zur Berechnung des Schwellwertes.

Es existieren mehrere Berechnungsmethoden. Als Beispiel sei hier angenommen, daß der durch die Korrelationsspitzen-De­ tektorstufe gewonnene Maximalwert gleich Vs ist; der durch die Störspitzen-Detektorstufe 24 gewonnene Maximalwert sei Vn. Ein daraus berechneter Schwellwert Vt ist durch folgen­ de Formel gegeben:

Vt = Vn + (Vs - Vn/α) (1)

Der gewonnene Schwellwert ist ein Digitalsignal N Bit.

Für den Fall, daß die Wichtung für den zweiten Term auf der rechten Seite gleich 2 ist, wird der Schwellwert auf die Mittenstelle zwischen der Korrelationsspitze und der Stör­ spitze eingestellt.

Es ist auch möglich, die beschriebene Wichtung von außen als Steuersignal einzuführen. In diesem Falle wird das Steuersignal beispielsweise durch einen Zentralprozessor erzeugt.

Der in der Schwellwerteinstellstufe 49 gewonnene Schwell­ wert wird in den Komparator 50 eingespeist.

Dieser Komparator 50 vergleicht das Korrelationsausgangs­ signal, das für die Verzögerungsstufe durchlaufen hat, mit dem Schwellwert. Wird ein Korrelationsausgangssignal einge­ geben, das größer als der Schwellwert ist, so wird ein Korrelationsimpuls erzeugt.

Die vorstehenden Erläuterungen werden wie folgt ergänzt. Bevor der Taktkanal detektiert wird, wird der Maximalwert aller Korrelationsausgangssignale detektiert, um den Schwellwert zu erzeugen. Dabei erfolgt auch die Verarbei­ tung zur Erzeugung des Korrelationsimpulses. Ist der Takt­ kanal detektiert, so wird die Genauigkeit der Korrelations­ impulsdetektierung erhöht, wobei durch den Versuch, die Korrelationsspitze von der Störspitze abzutrennen, und durch Einstellung eines geeigneten Schwellwertes eine kleine Fehlerzahl realisierbar ist.

Obwohl nach dem Ausgang des Detektors eine A/D-Umsetzung zur Durchführung der Digitalsignalverarbeitung und die re­ sultierende Digitalsignalverarbeitung in der Binärimpuls- Generatorschaltung erfolgt, ist darüber hinaus klar, daß auch für den Fall, in dem eine Analogsignalverarbeitung erfolgt, der gleiche Prozeß leicht realisierbar ist.

Wie oben ausgeführt, erfolgt aufgrund der beschriebenen Ausbildung der Binärimpuls-Generatorschaltung keine feh­ lerhafte Detektierung aufgrund von Störspitzen aus dem Korrelationsausgangssignal; es ist daher eine sichere Erzeugung des Korrelationsimpulses entsprechend der Kor­ relationsspitze möglich. Selbst wenn Änderungen in der Amplitude des Korrelationsausgangssignals entstehen, kann eine zufriedenstelle Charakteristik realisiert werden.

Erfindungsgemäß reicht ein einziger Korrelator aus, so daß eine Vereinfachung der Schaltung möglich ist, auch wenn im beschriebenen Sinne erfindungsgemäß eine Multiplex-Spreiz­ spektrumkommunikation erfolgt.

Obwohl für den Fall, daß ein Convolver oder ein abge­ stimmtes Filter für den Korrelator verwendet wird, die obere Grenze der in Frage stehenden Datenübertragungsrate durch die Verarbeitungszeit des Korrelators bestimmt ist, kann die Datenübertragung über diese Grenze mit hoher Ge­ schwindigkeit durchgeführt werden.

Selbst wenn eine sehr schnelle Datenübertragung erfolgt, wird weiterhin das Kommunikationsband nicht erweitert und es tritt keine Interferenz mit anderen Kommunikationssy­ stemen auf, da es nicht notwendig ist, die Taktfrequenz des PN-Codes zu erhöhen.

Da darüber hinaus die modulierten Spreizspektrumsignale un­ abhängig von Daten durch einen Multiplexprozeß als Refe­ renzzeitsignal moduliert werden, ist eine Phasensynchroni­ sation des PN-Codes im Korrelator unnötig. Daher wird eine sehr schnelle Datenübertragung möglich, ohne daß eine Ver­ arbeitungsverzögerung in der Korrelation in Rechnung ge­ stellt werden muß. Da es darüber hinaus möglich ist, den dem Taktkanal entsprechenden Korrelationsimpuls, welcher als Referenz bei der Datendemodulation dient, sicher zu detektieren, und da es gleichzeitig möglich ist, sichere Datenabtaststellen zu detektieren, wird die Datendemodu­ lationscharakteristik verbessert.

Claims (9)

1. Spreizspektrum-Kommunikationsanordnung mit einem Sen­ der, der eine Spreizspektrum-Modulationsschaltung zur Spreizspektrummodulation von Sendedaten enthält, mit einem Empfänger, der mit einem Korrelator zur Korre­ lierung eines Multiplex-Spreizspektrum-Modulations­ signals mit einem Referenzsignal versehen ist, mit einer Korrelationsimpuls-Generatorschaltung zur Erzeu­ gung eines Korrelationsimpulses durch Umsetzung eines Ausgangssignals des Korrelators in ein Signal in einem Basisband-Informationsband, das weiterhin in Binärim­ pulse umgesetzt wird, und mit einer Informationswie­ dergabeschaltung zur Wiedergabe von Daten vom Korrela­ tionsimpuls, welche vom Korrelationsimpuls kommen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (101-107; 101-107, 500; 101, 600, 601, 602, 604)
eine Schaltung (101) zur Umsetzung von seriellen Sen­ dedaten in eine Vielzahl von parallelen Datensätzen,
eine Spreizspektrum-Modulationsschaltung (102, 103, 105) zur Spreizspektrum-Modulation der Vielzahl von parallelen Datensätzen sowie
eine Schaltung (104, 106, 107) zur Synthese eines Multiplex-Spreizspektrum-Modulationssignals zu dessen Ausgabe durch Kombination eines durch die Spreizspek­ trum-Modulationsschaltung ausgegebenen Spreizspektrum- Modulationssignals und eines von den Sendedaten unab­ hängigen Spreizspektrum-Modulationssignals
umfaßt,
und daß der Empfänger (201-211; 201-211, 501)
einen Korrelator (201) zur Korrelierung des Multiplex- Spreizspektrum-Modulationssignal mit einem Referenz­ signal,
eine Korrelationsimpuls-Generatorschaltung (208) zur Erzeugung eines Korrelationsimpulses durch Umsetzung eines Ausgangssignals des Korrelators (201) in ein Signal in einem Basisband-Informationsband, das weiterhin in Binärimpulse umgesetzt wird,
eine Detektorschaltung (211) zur Detektierung einer Korrelationsimpulskomponente entsprechend dem von den Sendedaten vom Korrelationsimpuls unabhängigen Spreiz­ spektrum-Modulationssignal,
eine Abtastimpuls-Generatorschaltung (210) zur Erzeu­ gung eines Abtastimpulses aus der detektierten Korrelationsimpulskomponente und
eine Informationswiedergabeschaltung (212) zur Wieder­ gabe der Daten auf der Basis des Abtastimpulses vom Korrelationsimpuls, der von der Korrelationsimpuls-Ge­ neratorschaltung (208) kommt,
umfaßt.

2. Spreizspektrum-Kommunikationsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung (211) durch eine Vielzahl von Verzögerungsstufen (701-1, . . ., 701-n), einen Addierer (705), der die Ausgangssignale der Verzögerungsstufen in analoger Weise addiert, sowie einen Komparator (704) zum Vergleich eines Ausgangssignals des Addierers (705) mit einem Referenzwert umfaßt.

3. Spreizspektrum-Kommunikationsanordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Sender (101, 600, 601, 602, 604) eine Verzögerungsstufe (600) zur Verzögerung der Daten um eine vorgegebene Zeit­ periode vorgesehen ist, bevor die seriellen Sendedaten in die Vielzahl von parallelen Datensätze umgesetzt werden.

4. Spreizspektrum-Kommunikationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Sender (101-107, 500) eine Codierschaltung (500) zur Codierung der Daten gemäß einem vorgegebenen Algorith­ mus vor Umsetzung der seriellen Sendedaten in die Vielzahl von parallelen Datensätzen und im Empfänger (201-211, 501) eine Decodierschaltung (501) zur Wie­ dergabe der seriellen Sendedaten durch Decodierung wiedergegebener Daten bei der Datendemodulation vor­ gesehen ist.

5. Spreizspektrum-Kommunikationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Sender (101, 600, 601, 602, 604) eine Verzögerungs­ schaltung (601) zur Erzeugung willkürlicher fingierter Daten und eine Schaltung (604) zur selektiven Ausgabe der Sendedaten oder der fingierten Daten und im Empfänger eine Detektorschaltung (211) zur Detek­ tierung der fingierten Daten aus dem Korrelationsim­ puls vorgesehen ist.

6. Spreizspektrum-Kommunikationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung (211) für fingierte Daten eine Vielzahl von Verzögerungsstufen (701-1, . . ., 701-n), welche den Korrelationsimpuls entsprechend den Infor­ mationskanälen verzögert, eine Rasterkorrekturstufe (702) zur Korrektur der verschiedenen Ausgangssignale der Verzögerungsstufen, einen Addierer (705) zur Addi­ tion der Ausgangssignale der Rasterkorrekturstufe (702) in analoger Weise sowie einen Komparator (704) zum Vergleich eines Ausgangssignals des Addierers (705) mit einem Referenzwert umfaßt.

7. Spreizspektrum-Kommunikationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ tastimpuls-Generatorschaltung (210) erste durch eine Vielzahl von Impulsen mit vorgegebener Periode gebil­ dete Abtastimpulse, welche Sicherheits-Korrelations­ spitzenpunkte mit einer Länge von 1 Bit der Informa­ tionskanaldaten abtasten, auf der Basis eines durch die Detektorschaltung (211) detektierten Signals sowie zweite durch eine Vielzahl von um eine vorgegebene Zeit in Bezug auf die ersten Abtastimpulse verzögerte Abtastimpulse erzeugt, und daß die Informationswieder­ gabeschaltung folgende Komponenten umfaßt:
eine erste Serien-Parallel-Umsetzerschaltung (12) zur Serien-Parallel-Umsetzung des Korrelationsimpulses auf der Basis der ersten Abtastimpulse,
eine zweite Serien-Parallel-Umsetzerschaltung (13) zur Serien-Parallel-Umsetzung des Korrelationsimpulses auf der Basis des zweiten Abtastimpulses,
eine Schaltung (14) zur Bildung einer logischen Summe der Ausgangssignale der ersten und zweiten Serien- Parallel-Umsetzerschaltung (12, 13) und
eine Parallel-Serien-Umsetzerschaltung (22) zur Umset­ zung eines Ausgangssignals der die logische Summe bil­ denden Schaltung (14).

8. Spreizspektrum-Kommunikationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die In­ formationswiedergabeschaltung folgende Komponenten um­ faßt:
eine Serien-Parallel-Umsetzerschaltung (16) zur Serien-Parallel-Umsetzung des Korrelationsimpulses auf der Basis des Abtastimpulses,
eine erste Pufferstufe (31) zur Speicherung eines Aus­ gangssignals der Serien-Parallel-Umsetzerschaltung auf der Basis eines durch die Detektorschaltung detektier­ ten Signals,
eine zweite Pufferstufe (32) zur Speicherung eines Ausgangssignals der ersten Pufferstufe auf der Basis des durch die Detektorschaltung detektierten Signals,
eine Schaltung (17) zur Bildung einer logischen Summe der Ausgangssignale der ersten und zweiten Pufferstufe (31, 32) und
eine Parallel-Serien-Umsetzerschaltung zur Umsetzung des Ausgangssignals der die logische Summe bildenden Schaltung (17).

9. Spreizspektrum-Kommunikationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelationsimpuls-Generatorschaltung (208) folgende Komponenten umfaßt:
eine Verzögerungsstufe (41) zur Durchführung der Korrelation des Ausgangssignals in verzögertem oder nicht verzögertem Zustand in Abhängigkeit vom Vorhan­ densein oder Fehlen eines Steuersignals,
eine Auswahlstufe (42) zur Klassifizierung von Aus­ gangssignalen der Verzögerungsstufe mit einem vorge­ gebenen Zeittakt in Signale in eine Korrelationsaus­ gabezeit und in eine nicht korrelierte Ausgabezeit,
eine Korrelationsspitzen-Detektorstufe (43), in die die Signale in der Korrelationsausgabezeit einge­ speist werden und welche den größten Wert der einge­ gebenen Signale für jeden vorgegebenen Zeittakt hält,
eine Störspitzen-Detektorstufe (44), in welche die Signale in der nicht korrelierten Ausgabezeit einge­ speist werden und welche den größten Wert der einge­ speisten Signale für jeden vorgegebenen Zeittakt hält,
eine Schwellwert-Einstellstufe (49), in die ein durch die Korrelationsspitzen-Detektorstufe gehaltenes Sig­ nal und ein durch die Störspitzen-Detektorstufe gehal­ tenes Signal für jeden vorgegebenen Zeittakt einge­ speist werden und die auf der Basis des größten Wertes der so gewonnenen Signale eine Verarbeitung durchführt,
einen Komparator (50) in den ein Ausgangssignal der Verzögerungsstufe (41) und ein Ausgangssignal der Schwellwert-Einstellstufe (49) eingespeist werden und der diese Ausgangssignale zur Ausgabe eines Korrela­ tionsimpulses miteinander vergleicht, und
eine Steuersignal-Generatorstufe (51) zur Erzeugung des Steuersignals auf der Basis des Korrelationsimpul­ ses.