FI105626B

FI105626B - Reception method and receiver

Info

Publication number: FI105626B
Application number: FI974636A
Authority: FI
Inventors: Mikko Huttunen; Pekka Puhakainen
Original assignee: Nokia Networks Oy
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 2000-09-15
Also published as: FI974636A; AU1762199A; WO1999034506A1; FI974636A0; EP1044499A1

Description

105626105626

Vastaanottomenetelmä ja vastaanotinReception method and receiver

Keksinnön alaField of the Invention

Keksinnön kohteena on vastaanottomenetelmä, jota käytetään TDMA-radiojärjestelmän vastaanottaessa, jolla vastaanotetaan aikaväleihin 5 sijoitettuja signaaleja, ja jossa vastaanotetun signaalin tasoa muutetaan automaattista vahvistuksensäätöä apuna käyttäen, ja jossa aikaväliin sijoitetusta signaalista otetaan näytteitä, joiden avulla signaali muunnetaan digitaaliseksi.The invention relates to a receiving method used in receiving a TDMA radio system for receiving signals placed in time slots 5, wherein the level of the received signal is changed by means of automatic gain control, and in which the signal placed in the time slot is sampled to convert the signal to digital.

Keksinnön taustaBackground of the Invention

Tyypillistä radioverkkoympäristölle on, että käyttäjän ja tukiaseman 10 välillä kulkeva signaali ei kulje suoraan. Riippuen ympäristön ominaisuuksista signaali etenee useita eripituisia teitä lähettimestä vastaanottimeen. Tällaista monitie-etenemistä tapahtuu, vaikka tukiaseman ja liikkuvan aseman välillä olisi suora näköyhteys. Monitie-eteneminen johtuu pääosin signaalin heijastumisista ympäröivistä pinnoista. Eri teitä kulkevilla signaaleilla on eripituinen kul-15 kuaikaviive, jolloin signaalit saapuvat vastaanottimeen eri vaiheisina. Tilaaja-päätelaitteena voi olla esimerkiksi matkapuhelin, jolloin tilaajapäätelaitteen liikkuminen aiheuttaa erilaisia heijastuksia. Tilaajapäätelaitteen suhteellinen liike aiheuttaa lisäksi Doppler-siirtymän suuruisen taajuuden muutoksen signaalin nimellistaajuuteen nähden.Typical for a radio network environment is that the signal between the user and the base station 10 does not travel directly. Depending on the characteristics of the environment, the signal travels several paths of different lengths from transmitter to receiver. Such multipath propagation occurs even if there is a direct line of sight between the base station and the mobile station. Multipath propagation is mainly due to signal reflections from surrounding surfaces. Signals passing through different paths have different lengths of time delay, so that the signals arrive at the receiver in different phases. The subscriber terminal may be, for example, a mobile phone, whereby the movement of the subscriber terminal causes different reflections. In addition, the relative motion of the subscriber terminal causes a frequency change of Doppler offset relative to the nominal frequency of the signal.

20 Solukkoverkkoympäristössä käyttäjät sijaitsevat satunnaisesti tuki asemaan ja toisiinsa nähden. Tukiaseman ja tilaajapäätelaitteen välillä tapah-tuvaa kantoaaltoon moduloidun signaalin vaimentumista kuvataan yhteysväli- • » · : ·/ vaimennuksella, joka kasvaa vähintään neliöllisesti etäisyyden kasvaessa.In a cellular network environment, users are randomly located in a support position and relative to each other. The carrier-modulated signal attenuation between the base station and the subscriber terminal is illustrated by a communication gap, which grows at least quadrature as the distance increases.

Häipymää aiheutuu mikäli eri teitä vastaanottimeen etenevät moni-25 tiekomponentit summaantuvat vastaanottimessa. Lähellä tukiasemaa olevien j '·· tilaajapäätelaitteiden lähettämä kantoaalto etenee melko suoraan tukiase- :T: maan. Sen sijaan kaukana tukiasemasta lähetetty kantoaalto saattaa heijas tua, jolloin kantoaalto etenee tukiasemaan useita eri reittejä. Kantoaaltojen . .···. heijastumiset aiheuttavat erilaisia ongelmia kuten pyöriviä vaihevirheitä vas- .···. 30 taanottimen vastaanottamaan signaaliin. Signaalin vastaanotossa on ongelmia * - silloin, kun tilaajapäätelaitteet ovat liikkeessä, jolloin signaalien taajuudet : .imuuttuvat Doppler-siirtymän johdosta.Fading occurs when the multi-path components traveling on different paths to the receiver are summed up in the receiver. The carrier transmitted by the subscriber terminals j '·· near the base station proceeds relatively directly to the base station: T. Instead, a carrier transmitted far away from the base station may be reflected, resulting in the carrier propagating to the base station through a variety of paths. Carriers. . ···. reflections cause various problems such as rotating phase errors. ···. 30 to the signal received by the receiver. There are problems with signal reception * - when subscriber terminals are in motion, whereby the signal frequencies:. Change due to the Doppler shift.

* « I* «I

Etenemisvaimennus aiheuttaa lähetetyn signaalin heikkenemistä, ./·.·. jolloin samalla lähetysteholla lähetetyt signaalit saapuvat eri tehoisina vastaan- 35 ottimeen. Erilaiset signaalin heijastumisen seurauksena syntyneet häiriösig- • · 105626 2 naalit voivat summautua vastakkaisvaiheisena informaatiosignaaliin, jolloin in-formaatiosignaali vaimenee yhä enemmän. Erilaiset esteet voivat vaimentaa signaalia sitä enemmän mitä kauempana lähetin ja vastaanotin sijaitsevat toisistaan. Mikäli signaali vaimenee tarpeeksi, niin tilaajapäätelaitteen ja tukiase-5 man välinen yhteys voi katketa tai yhteyttä ei pystytä alunperinkään muodostamaan.The propagation attenuation causes the transmitted signal to be attenuated, ./·.·. whereby signals transmitted at the same transmit power arrive at the receiver with different power. The various interference signals generated by the reflection of the signal can be • added in the opposite phase to the information signal, whereby the information signal is increasingly attenuated. The more distant the transmitter and receiver are, the more obstacles the attenuator may receive. If the signal is sufficiently attenuated, the connection between the subscriber terminal and the base station 5 may be lost or the connection may not be established initially.

Radiojärjestelmissä yhteydet voidaan muodostaa käyttämällä eri taajuisia signaaleja. Lisäksi signaalit voidaan lähettää lomittamalla ne sopivasti aikaväleihin. Pitkän matkaa radiotiellä edennyttä signaalia on tyypillisesti pitä-10 nyt vahvistaa paljon vastaanottimessa. Mikäli signaalilla on ollut lyhyt matka lä-hettimestä vastaanottimeen, niin tyypillisesti signaalia on vahvistettu vain vähän vastaanottimessa.In radio systems, connections can be made using signals of different frequencies. In addition, the signals may be transmitted by interleaving them appropriately into time slots. The signal propagated over a long distance on the radio path typically needs to be now much amplified in the receiver. If the signal has had a short distance from the transmitter to the receiver, then the signal is typically only slightly amplified at the receiver.

Tukiaseman vastaanottimella on siis oltava mahdollisimman suuri dynaaminen alue, jolloin se kykenee vastaanottamaan tasoltaan mahdollisim-15 man erilaisia signaaleja. Vastaanottimen dynaamisen alueen suuruuteen vaikuttaa erityisen paljon vastaanottimessa käytetyn A/D-muuntimen dynamiikka. Mikäli vastaanotetun signaalin taso ylittää A/D-muuntimen dynaamisen alueen maksimirajan, niin muuntimelta saadaan vain maksimirajaa vastaava näyttämä. Muuntimen maksiminäyttämä voi olla esimerkiksi 0x7fff. Muunnin voi näyt-20 tää maksiminäyttämää koko sen ajan, kun tulosignaalin taso pysyy suurempana kuin muuntimen dynaamisen alueen maksimiraja. Kun vastaanottimen tulo-signaali ylittää A/D-muuntimen dynaamisen alueen maksimirajan, niin tulosig-naalista menetetään informaatiota.Thus, the base station receiver must have the widest possible dynamic range, so that it can receive signals of the highest possible level. The dynamic range of the receiver is particularly affected by the dynamics of the A / D converter used in the receiver. If the level of the received signal exceeds the maximum limit of the dynamic range of the A / D converter, only the reading corresponding to the maximum limit is obtained from the converter. For example, the maximum display of the converter can be 0x7fff. The converter can display the maximum display at all times as long as the input signal level remains above the maximum dynamic range of the converter. When the receiver input signal exceeds the maximum dynamic range limit of the A / D converter, information is lost from the input signal.

i · ·i · ·

Ongelmia vastaanottimen toimintaan on aiheuttanut etenkin se, että 25 vastaanotetun signaalin taso on muuttunut hyvinkin paljon aikavälin aikana.Problems with the operation of the receiver have been caused in particular by the fact that the level of the received signals has changed very much during the time slot.

* i t* i t

Ongelmia on esiintynyt esimerkiksi TETRA-järjestelmissä (TETRA = Terrestial Trunked Radio), joissa aikavälin kesto on tyypillisesti 14.1 ms. Koska signaalin • taso on voinut vaihdella oleellisesti aikavälin mittaisen ajan kuluessa, niin A/D-*·’ ’ muuntimen dynaamisen alueen on oltava suuri. Ongelmia on pienennetty 30 asettamalla tunnetun tekniikan mukaisissa vastaanottimissa hieman ennen ai- ««« kavälin alkua vastaanotettavan signaalin taso A/D-muuntimen kannalta opti-·***: maaliseksi vastaanottimessa käytettävien AGC-piirien (AGC = Automatic Gain , ' <, Control) avulla.For example, problems have occurred with TETRA systems (TETRA = Terrestial Trunked Radio), which typically have a time interval of 14.1 ms. Since the signal level may have fluctuated substantially over time, the dynamic range of the A / D- * · '' converter must be large. Problems have been mitigated by setting the level of the signal received in the prior art receivers shortly before the start of the time interval for the A / D converter, optimum *** for the AGC circuits used in the receiver (AGC = Automatic Gain, '<, Control ).

lt Ongelmaksi on kuitenkin tullut A/D-muuntimen dynamiikan laajenta- 35 minen siten, että suhteellisen pienenkin dynaamisen alueen omaavaa muun- ·.· : ninta olisi voitu käyttää vastaanottimessa, jolla vastaanotetaan signaaleja, joi- * • 9 3 105626 den tasot vaihtelevat paljon. Vastaanottimen dynamiikkaa on voitu helpoimmin kasvattaa käyttämällä suuremman dynamiikan omaavia muuntimia. Suuren dynamiikan omaavan A/D-muuntimen ongelmana on kuitenkin ollut niiden suhteellisen suuri hankintahinta. Ongelmia on lisäksi syntynyt sovitettaessa A/D-5 muunnin signaalin prosessointiosiin.lt, however, the problem has been to extend the dynamics of the A / D converter so that a modifier with a relatively small dynamic range could have been used in a receiver that receives * • 9 3 105626 levels that vary widely . The dynamics of the receiver have most easily been enhanced by the use of transducers with higher dynamics. However, the problem with A / D converters with high dynamics has been their relatively high purchase price. In addition, problems have arisen in adapting the A / D-5 converter to the signal processing parts.

Keksinnön lyhyt selostusBrief Description of the Invention

Keksinnön tavoitteena on siten toteuttaa vastaanottomenetelmä ja menetelmän toteuttava vastaanotin siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua.It is therefore an object of the invention to provide a receiving method and a receiver implementing the method so that the above problems can be solved.

10 Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että asetetaan näytesignaalin tasolle rajat, ja mikäli näytesignaalin taso on asetettujen rajojen sisällä, niin muodostetaan näytesignaalin ja automaattisessa vahvistuksensäädössä käytettävän vahvistuskertoi-men avulla varsinainen signaalinäyte, ja säädetään aikavälin alussa muodos-15 tettujen signaalinäytteiden tason perusteella niiden signaalinäytteiden tasoa, jotka muodostetaan aikavälin alussa muodostettuja signaalinäytteitä myöhemmin samaan aikaväliin.This is achieved by a method of the type described in the preamble, which is characterized by setting limits to the sample signal level, and if the sample signal level is within the limits, the actual signal sample is generated by the sample signal and the gain factor used in automatic gain control. based on the level, the level of the signal samples that are formed at the beginning of the time slot into the same time slot.

Keksinnön kohteena on myös vastaanotin, jota käytetään TDMA-ra- diojärjestelmässä, ja jolla vastaanotetaan aikaväleihin sijoitettuja signaaleja, ja 20 joka käsittää vahvistinvälineet, jotka muuttavat vastaanotetun signaalin tasoa käyttäen apuna automaattista vahvistuksensäätöä, ja muunninvälineet, jotka ' .·. ottavat aikaväliin sijoitetusta signaalista näytteitä, joiden avulla muunninväli- : v. neet muuntavat signaalin digitaaliseksi.The invention also relates to a receiver used in a TDMA radio system for receiving signals placed in time slots, comprising amplifier means which change the level of the received signal with the aid of automatic gain control, and converter means which. take samples of the signal placed in the time slot, by means of which the converters: v. convert the signal to digital.

• « ’ Keksinnön mukaiselle vastaanottimelle on tunnusomaista, että vas- • · · ' 25 taanotin käsittää säätövälineet, jotka asettavat näytesignaalin tasolle rajat ja • · · ”·: jotka muodostavat näytesignaalista ja automaattisessa vahvistuksensäädössä : ** käytettävästä vahvistuskertoimesta varsinaisen signaalinäytteen, säätövälineet • · · : säätävät aikavälin alussa muodostettujen signaalinäytteiden tason perusteella niiden signaalinäytteiden tasoa, jotka muodostetaan aikavälin alussa muodos-' 30 tettuja signaalinäytteitä myöhemmin samaan aikaväliin.The receiver according to the invention is characterized in that the receiver comprises adjusting means which set limits on the level of the sample signal, and which constitute the actual signal sample of the amplification coefficient used in the sample signal and the automatic gain control, · · ·: Adjusts the level of the signal samples formed at the beginning of the time slot to form the signal samples formed at the beginning of the time slot later in the same time slot, based on the level of the signal samples generated.

·***: Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patentti vaatimusten kohteena.***: Preferred embodiments of the invention are claimed in the dependent claims.

;:; Keksintö perustuu siihen, että automaattisesta vahvistuksensäädös- tä saatava vahvistustieto yhdistetään muunninvälineiltä saatavaan näyttee-: 35 seen, jolloin on mahdollista estää signaalien tasojen nopea muuttuminen.;:; The invention is based on combining the gain information obtained from the automatic gain control with a sample obtained from the transducer means, whereby it is possible to prevent the signal levels from changing rapidly.

• · 4 105626• · 4 105626

Keksinnön mukaisella vastaanottomenetelmällä ja vastaanottimella saavutetaan useita etuja. Vastaanottomenetelmä mahdollistaa vastaanottimen dynaamisen alueen laajentamisen. Menetelmässä säädetään signaalia useassa kohtaa aikaväliä, jolloin on mahdollista estää signaalin epäjatkuvuuskohtia 5 aiheuttamasta transientteja. Vastaanotin voi lisäksi muodostaa menetelmän avulla digitaalisen signaalin, jonka bittivirhesuhde on alhainen.The receiving method and the receiver according to the invention provide several advantages. The receive method allows the dynamic range of the receiver to be expanded. The method adjusts the signal at a plurality of time slots, whereby it is possible to prevent signal discontinuities 5 from causing transients. In addition, the method can generate a digital signal with a low bit error rate by the receiver.

Kuvioiden lyhyt selostusBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa 10 kuvio 1 esittää periaatekuvan keksinnön mukaisesta vastaanotti mesta, kuvio 2 esittää vastaanottimen dynaamisen alueen laajentumista, kuvio 3 esittää automaattisen vahvistuksensäädön käyttöä, kuvio 4 esittää automaattisen vahvistuksensäädön ja näytesignaalin 15 yhteiskäyttöä, kuvio 5 esittää vuokaavion, joka selventää vastaanottimessa käytettävän laskennallisen näytesignaalin muodostamista, kuvio 6 esittää radiojärjestelmää, jossa käytetään keksinnön mukaista menetelmää.The invention will now be described in greater detail in connection with the preferred embodiments, with reference to the accompanying drawings, in which Figure 10 shows a principle view of a receiver according to the invention, Figure 2 illustrates an extension of the receiver dynamic range, Figure 3 illustrates the use of auto gain control and Fig. 6 is a flow chart illustrating the generation of a computational sample signal for use in a receiver, Fig. 6 illustrates a radio system employing the method of the invention.

20 Keksinnön yksityiskohtainen selostusDetailed Description of the Invention

Kuvio 1 esittää periaatekuvan keksinnön mukaisesta vastaanotti-mesta 80. Kuviossa esitetään vain ne vastaanottimen osat, jotka ovat merki- t · · *· ’ tyksellisiä keksinnön kannalta. Vastaanotin 80 käsittää antennin 10, vahvistin- välineet 20, muunninvälineet 30 ja signaalin prosessointivälineet 40. Vastaan-25 otin vastaanottaa antenninsa 10 avulla radiotieltä tulevaa signaalia, joka vie-:*'·· dään vastaanottamisen jälkeen vahvistinvälineille 20. Vahvistinvälineet 20 vahvistavat tai vaimentavat vastaanottamaansa signaalia. Signaali viedään vahvistamisen tai vaimentamisen jälkeen muunninvälineille 30. Muunninväli-.···. neet ovat käytännössä toteutettu A/D-muuntimella. Kun analoginen signaali on ,··’·. 30 muunnettu digitaaliseksi signaaliksi, niin digitaalinen signaali viedään proses- sointiväreille 40, jotka on toteutettu esimerkiksi digitaalisella signaaliproses-v..; sorilla.Figure 1 shows a schematic view of a receiver 80 according to the invention. The figure shows only those parts of the receiver which are · · * · 'specific to the invention. The receiver 80 comprises an antenna 10, an amplifier means 20, a converter means 30 and a signal processing means 40. The receiver 25 receives by its antenna 10 a signal from the radio path which, upon reception, signal. After amplification or attenuation, the signal is applied to the converter means 30. Convertor ···. they are practically implemented with an A / D converter. When the analog signal is, ·· '·. 30 converted to a digital signal, the digital signal is applied to processing colors 40 implemented, for example, by a digital signal process; processors.

i t <i t <

Kuvion mukaisessa ratkaisussa antenni 10 vastaanottaa aikavälei-hin sijoitettuja signaaleja, jotka viedään vahvistinvälineiden 20 kautta muunnin-35 välineille 30. Muunninvälineet 30 ottavat signaalista näytteitä, joista muodos- « « 5 105626 tetaan edelleen digitaalinen signaali. Näytteitä voidaan ottaa esimerkiksi 162 kHz:n taajuudella. Mikäli vastaanotin vastaanottaa aikaväleihin sijoitettuja symboleita, niin yksi symboli voi vaatia esimerkiksi yhdeksän näytteen ottamista. Kuvion mukaisessa vastaanottimessa käytetään automaattista vahvistuksen-5 säätöä, joka on toteutettu osaksi siten, että prosessointivälineiltä 40 on takaisinkytkentä vahvistinvälineille 20.In the embodiment shown in the figure, the antenna 10 receives signals placed in the time slots, which are transmitted through amplifier means 20 to converter-35 means 30. The converter means 30 takes samples of the signal, from which a digital signal is further formed. For example, samples can be taken at 162 kHz. If the receiver receives symbols placed in time slots, one symbol may require, for example, nine samples to be taken. The receiver according to the figure employs an automatic gain-5 adjustment which is implemented in part so that the processing means 40 is fed back to the amplifier means 20.

Vastaanotin käsittää edelleen säätövälineet 50, jotka ovat kuvion mukaisessa ratkaisussa yhteydessä muunninvälineisiin 30. Säätövälineet 50 säätävät muunninvälineiden 30 muodostamien signaalinäytteiden tason opti-10 maaliseksi käyttäen apuna automaattista vahvistuksensäätöä. Automaattinen vahvistuksensäätö mahdollistaa prosessointivälineiden 40 vastaanottaa samasta symbolista muodostettuja näytesignaaleja, jotka ovat oleellisesti samalla signaalitasolla. Signaalinäytteiden ja automaattisen vahvistuksensäädön edullinen käyttö mahdollistaa vastaanottimen dynaamisen alueen laajentami-15 sen.The receiver further comprises control means 50, which in the solution shown in the figure are in communication with the converter means 30. The control means 50 adjusts the level of the signal samples formed by the converter means 30 to optimum using automatic gain control. The automatic gain control enables the processing means 40 to receive sample signals formed from the same symbol that are at substantially the same signal level. The advantageous use of signal samples and automatic gain control allows the receiver to extend the dynamic range.

Kuvio 2 esittää vastaanottimen dynaamisen alueen laajentumista. Mikäli muunninvälineet 30 ovat esimerkiksi 12 bittiset ja prosessointivälineet 40 ovat esimerkiksi 16 bittiset, niin tyypillisesti muunninvälineet 30 määräävät vastaanottimen dynaamisen alueen suuruuden. Kuviosta kuitenkin nähdään, 20 että keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa vastaanottimen dynaamisen alueen laajentamisen oleellisesti prosessointivälineiden 40 dynaamisen alueen suuruiseksi.Figure 2 shows an expansion of the dynamic range of the receiver. If the converter means 30 are, for example, 12 bits and the processing means 40 are, for example, 16 bits, then typically the converter means 30 determine the magnitude of the dynamic range of the receiver. However, the figure shows that the method according to the invention enables the dynamic range of the receiver to be substantially extended to the dynamic range of the processing means 40.

f Kuten aiemmin todettiin muunninvälineet 30 ottavat näytteitä vas- :v. taanottamastaan signaalista. Samassa aikavälissä olevat signaalinäytteet, joi- 25 den perusteella muodostetaan digitaalinen signaali, muodostuvat hieman eri • · · ***;< aikaisesti. Mitä enemmän näytteitä otetaan signaalista sitä paremmin ja tar- kemmin digitaalinen signaali vastaa näytteistämisen kohteena olevaa signaa- • · lia. Kuitenkin käytännössä näytteitä ei oteta kuin sen verran, että saavutetaan : tarpeeksi suuri todennäköisyys muunnoksen kohteena olevan signaalin pa- 30 (auttamisesta uudelleen digitaaliseen muotoon. Näytteitä otetaan tasaisesti eri kohdilta signaalia, jolloin aikaväliin sijoitettu signaali tulee käydyksi kokonai-suudessaan läpi.f As stated above, the transducer means 30 draws samples in response to. from the signal they have received. Signal samples in the same time slot, based on which a digital signal is generated, are formed at slightly different times. The more samples are taken from a signal, the better and more accurately the digital signal will correspond to the signal being sampled. However, in practice, sampling is not sufficient to achieve: a sufficiently high probability of recovering the signal being transformed into digital format. Samples are uniformly distributed throughout the signal, whereby the signal placed in the time slot is completely processed.

C(f Säätövälineet 50 säätävät muunninvälineiden 30 muodostamien ( 4 f ;;; signaalinäytteiden tason perusteella myöhemmin muodostettavien signaali- * « ‘ν' 35 näytteiden tasoa. Tarkemmin sanottuna säätövälineet 50 säätävät aikavälin alussa muodostettujen näytteiden perusteella saman aikavälin myöhemmin * • · 6 105626 muodostettavien signaalinäytteiden tasoa. Säätövälineet 50 säätävät edullisesti aikavälin ensimmäisenä muodostetun signaalinäytteen tason perusteella saman aikavälin signaalista myöhemmin muodostettavien signaalinäytteiden tasoa.C (f) The control means 50 adjusts the level of the signal samples to be formed later on the basis of the level of the signal samples formed by the transducer means 30. Specifically, the control means 50 adjusts the same interval later on the samples formed at the beginning of the time slot. Preferably, the control means 50 adjusts the level of signal samples to be generated from the signal of the same time slot based on the level of the first formed signal sample of the time slot.

5 Kuvio 3 selventää automaattisen vahvistuksensäädön käyttöä. Ku viossa esitetään aikavälin eri kohdissa käytettävä automaattinen vahvistuksen-säätö. Kuviosta huomataan, että vastaanotettavan signaalin tason säätäminen tehdään aikavälin alussa. Aikavälin alussa tapahtuva säätö on ns. nopeaa AGC-säätämistä, joka tehdään edullisesti vain kerran. Nopea AGC-säätö ei 10 välttämättä ole kovinkaan tarkkaa säätöä, vaan sen tarkoituksena on kiinnittää dynaaminen alue. Nopean säädön jälkeen aikavälissä käytetään ns. hidasta AGC-säätöä, jossa signaalin tasoa säädetään esimerkiksi yksi desibeli kerrallaan ylös- tai alaspäin.Figure 3 illustrates the use of automatic gain control. The figure shows the automatic gain adjustment used at different points in the interval. The figure shows that the level of the received signal is adjusted at the beginning of the time slot. The adjustment at the beginning of the interval is the so-called. fast AGC adjustment, which is preferably done only once. The fast AGC adjustment 10 may not be very accurate adjustment but is intended to capture the dynamic range. After a quick adjustment, the so-called time slot is used. slow AGC adjustment, for example, by adjusting the signal level up or down one decibel at a time.

Kuvio 4 esittää automaattisen vahvistuksensäädön ja näytesignaa-15 Iin yhteiskäyttöä. Kuviosta nähdään, että aikavälin alussa tapahtuvan nopean säädön jälkeen AGC-tieto yhdistetään muunninvälineiden 30 muodostamaan näytesignaaliin.Figure 4 shows a combination of automatic gain control and sample signal-15. The figure shows that after rapid adjustment at the beginning of the time slot, the AGC data is combined with a sample signal generated by the converter means 30.

Seuraavassa selostetaan yksityiskohtaisemmin kuviossa 1 esitetyn vahvistimen toimintaa. Vahvistimen säätövälineet 50 ovat takaisinkytkennän 20 avulla yhteydessä vahvistinvälineisiin 20. Säätövälineet 50 säätävät tarvittaessa signaalin vahvistamisessa käytettävää vahvistuskerrointa siten, että näytteiden taso kasvaa. Lisäksi säätövälineet 50 asettavat näytesignaalin tasolle tie-. tyt rajatasot. Vahvistinvälineet 20 kasvattavat signaalin ensimmäisten näyttei- den perusteella myöhemmin muodostettavien näytteiden tasoa, mikäli myö-| .·. 25 hemmin muodostetun näytteen taso on pienempi kuin ennalta asetettu taso.The operation of the amplifier shown in Fig. 1 will be described in more detail below. The amplifier control means 50 communicate with the amplifier means 20 by means of feedback 20. Further, the adjusting means 50 sets the sample signal to a level. girls boundaries. Amplifier means 20 increases the level of samples to be formed based on the first samples of the signal, if also | . ·. The level of the sample formed is less than the preset level.

• φ ·• φ ·

Edullisesti signaalista ensimmäisenä muodostetun näytteen perusteella muu-tetaan myöhemmin muodostettavia näytteitä.Preferably, samples to be formed later are modified based on the first sample formed from the signal.

• · ' ” Lisäksi säätövälineet 50 pienentävät aikavälin alussa muodostetun v * signaalinäytteen tason perusteella myöhemmin muodostettavien näytteiden ta- 30 soa, mikäli myöhemmin muodostetun näytteen taso on suurempi kuin ennalta asetettu taso. Mikäli näytesignaalin taso on asetetun rajan sisällä, niin säätö- ·***: välineet 50 muodostavat näytesignaalin ja automaattisessa vahvistuksensää- t'.f dössä käytettävän vahvistuskertoimen perusteella laskennallisen näytteen, jo- ta käytetään varsinaisena signaalinäytteenä. Säätövälineet 50 voivat säätää *·:·’ 35 signaalin vahvistamisessa käytettävää vahvistuskerrointa kuitenkin muunkin :’i': kuin signaalin tason perusteella.In addition, the control means 50 reduce the level of samples to be formed based on the level of the v * signal sample formed at the beginning of the time interval if the level of the sample subsequently formed is greater than the preset level. If the level of the sample signal is within a set limit, the control · ***: means 50, based on the sample signal and the gain factor used in the automatic gain control, compute a sample to be used as the actual signal sample. However, the adjusting means 50 may adjust the gain factor * *: · '35 used to amplify the signal based on: i: other than the level of the signal.

« • · 7 105626 Säätövälineet 50 muodostavat laskennallisen näytteen kertomalla näytesignaalin ja automaattisessa vahvistuksensäädössä käytettävän vahvis-tuskertoimen käänteisarvon keskenään. Laskennallinen näyte on kuitenkin mahdollista muodostaa muullakin kuin kertolaskuoperaatiolla. Kuvio 5 esittää 5 vuokaavion, joka selventää laskennallisen näytteen muodostamista. Säätöväli-neiden 50 muodostamaa laskennallista näytettä käytetään varsinaisena sig-naalinäytteenä, jota käytetään edelleen vastaanotinalgoritmien muodostamisessa. Vuokaaviosta nähdään, että aluksi signaalinäytteen tasoa verrataan ylärajaan. Mikäli taso ylittää ylärajan, niin vahvistusta vähennetään. Lisäksi 10 säätövälineet 50 tallettavat AGC-arvon, jolloin sitä on mahdollista käyttää myös seuraavan näytteen kanssa.The control means 50 generates a computed sample by multiplying the inverse of the sample signal and the gain factor used in automatic gain control. However, it is possible to construct a computational sample by a process other than multiplication. Fig. 5 is a flow chart illustrating the construction of a computational sample. The computational sample formed by the control means 50 is used as the actual signal sample, which is further used in generating the receiver algorithms. The flow chart shows that the signal sample level is initially compared to the upper limit. If the level exceeds the upper limit, the gain is reduced. Further, the adjusting means 50 stores the AGC value so that it can also be used with the next sample.

Mikäli signaalinäytteen taso ei ylitä ylärajaa, niin tasoa verrataan alarajaan. Mikäli signaalin taso alittaa alarajan, niin vahvistusta lisätään. Lisäksi säätövälineet 50 tallettavat tuolloin käytössä olevan AGC-arvon, jolloin sitä 15 on mahdollista käyttää seuraavan näytteen kanssa. Mikäli näytesignaalin taso on asetetun ylä- ja alarajan välissä, niin säätövälineet 50 muodostavat laskennallisen näytteen. Lisäksi säätövälineet 50 kompensoivat automaattisessa vahvistuksensäädössä käytettävän vahvistuskertoimen vaikutuksia tasoltaan hyvin erilaisten signaalinäytteiden syntymisen estämiseksi. Käytännössä tämä 20 tarkoittaa sitä, että mikäli vahvistinvälineiden 20 vahvistusta lisätään esimerkiksi 3 dB, niin muunninvälineiden 30 muodostamia näytteitä on vastaavasti pienenettävä 3 dB:n vaimennuksen aikaansaavalla vaimennuskertoimella.If the signal sample level does not exceed the upper limit, then the level is compared to the lower limit. If the signal level is below the lower limit, gain is increased. Further, the adjusting means 50 stores the current AGC value at that time, so that it can be used with the next sample. If the level of the sample signal is between the set upper and lower limits, the adjusting means 50 forms a calculated sample. In addition, adjusting means 50 compensates for the effects of the gain factor used in automatic gain control to prevent the generation of signal samples of very different levels. In practice, this 20 means that if the gain of the amplifier means 20 is increased, for example, by 3 dB, then the samples formed by the converter means 30 must be correspondingly reduced by a damping coefficient of 3 dB.

, Kuvio 6 esittää radiojärjestelmän, jossa käytetään keksinnön mu-, Figure 6 illustrates a radio system employing the

« I I«I I

•v. kaista menetelmää. Esitetty radiojärjestelmä on edullisesti järjestelmä, jossa 25 kukin signaali sijoitetaan aikaväliin, jonka pituus on suhteellisen pitkä. Edellä « · · *‘It mainitun kaltainen radiojärjestelmä on esimerkiksi TETRA-järjestelmä, jossa käytettävä aikaväli on kestoltaan niin pitkä, niin kanava ehtii muuttua oleelli- • · :t>" sesti aikavälin pituisen ajan kuluessa. Kuviossa esitetty radiojärjestelmä käsit- v : tää tukiaseman 100, joukon tilaajapäätelaitteita 200 ja tukiasemaohjaimen 30 300. Kuviosta nähdään, että keksinnön mukainen vastaanotin 80 voi sijaita :...· esimerkiksi tukiasemassa 100 tai tilaajapäätelaitteessa 200.• v. lane method. The radio system shown is preferably a system in which each signal is placed in a time slot of relatively long length. A radio system of the kind mentioned above is, for example, a TETRA system in which the time slot used is of such a long duration that the channel has time to change substantially over a time interval. The radio system shown in the figure comprises: base station 100, a plurality of subscriber terminals 200 and a base station controller 30 300. The figure shows that the receiver 80 according to the invention may be located: ... e.g. in the base station 100 or the subscriber terminal 200.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan si-tä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän 'X 35 keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.While the invention has been described above with reference to the example of the accompanying drawings, it is clear that the invention is not limited thereto, but that it can be modified in many ways within the scope of the inventive concept of 'X 35 as set forth in the appended claims.

Mf • · 1 f I · M»»· • ·Mf • · 1 f I · M »» · • ·

Claims

1. Mottagningsförfarande som används i ett TDMA-radiosystems mottagare (80), varmed signaler placerade i tidsintervall mottas, och väri nivän för en mottagen signal ändras med hjälp av automatisk förstärkningsreglering, 5 och van sampel tas frän den i tidsintervall placerade signalen, medelst vilka signalen omvandlas till digital, kännetecknat avatt gränser fastställs för sampelsignalens nivä, och ifall sampelsigna-lens nivä är inom de fastställda gränsema sä bildas ett egentligt signalsampel med hjälp av sampelsignalen och den förstärkningskoefficient som används 10 vid den automatiska förstärkningsregleringen och pä basis av nivän för de signalsampel som bildats i början av inter-vallet regleras nivän för de signalsampel som bildas senare än de i början av tidsintervallet bildade signalsamplen i samma tidsintervall.1. Receiving method used in a receiver (80) of a TDMA radio system, whereby signals placed in time intervals are received and the level of a received signal is changed by means of automatic gain control, and van samples are taken from the signal placed in time intervals, by means of which the signal is converted to digital, characterized by set limits for the level of the sample signal, and if the level of the sample signal is within the established limits, then an actual signal sample is formed by means of the sample signal and the gain coefficient used in the automatic gain control and on the basis of the level signal samples formed at the beginning of the interval regulate the level of the signal samples formed later than the signal samples formed at the beginning of the time interval in the same time interval.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att pä ba-15 sis av nivän för signalsamplet som bildats som tidsintervallets första regleras nivän för signalsampel som bildas senare i samma tidsintervall.2. A method according to claim 1, characterized in that on the basis of the level of the signal sample formed as the first of the time interval, the level of signal sample formed later in the same time interval is controlled.

3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att pä basis av nivän för signalsamplet som bildats i början av tidsintervallet ökas nivän för signalsampel som bildas senare, om samplets nivä är mindre än den pä 20 förhand fastställda nivän.3. A method according to claim 1, characterized in that on the basis of the level of the signal sample formed at the beginning of the time interval, the level of signal sample formed later is increased if the level of the sample is less than the predetermined level.

4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att gränser fastställs för sampelsignalens nivä, och ifall sampelsignalens nivä är inom de fastställda gränserna sä bildas pä basis av sampelsignalen och den för- • *.· stärkningskoefficient som används vid den automatiska förstärkningsregle- : 25 ringen ett kalkylatoriskt sampel, som används som det egentliga signalsamp- ·;· let. ·«··Method according to claim 1, characterized in that limits are set for the level of the sample signal, and if the level of the sample signal is within the established limits, then it is formed on the basis of the sample signal and the gain coefficient used in the automatic gain control. a calculating sample used as the actual signal sample. · «··

5. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att grän-ser fastställs för sampelsignalens nivä, och ifall sampelsignalens nivä är inom de fastställda gränserna sä multipliceras sampelsignalen och det inverta vär- - ...t 30 det av förstärkningskoefficienten som används vid den automatiska förstärk- ningsregleringen sinsemellan för att bilda ett kalkylatoriskt sampel, och det kalkylatoriska samplet används som det egentliga signalsamplet.Method according to claim 1, characterized in that limits are set for the level of the sample signal, and if the level of the sample signal is within the set limits, the sample signal and the inverted value are multiplied by the gain coefficient used in the automatic amplifier. - the control regulation among themselves to form a computational sample, and the computational sample is used as the actual signal sample.

6. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att pä ba-sis av nivän för signalsamplet som bildats i början av tidsintervallet reduceras 35 nivän för sampel som bildas senare, ifall samplets nivä är större än den pä • v förhand fastställda nivän. · 1056266. A method according to claim 1, characterized in that on the basis of the level of the signal sample formed at the beginning of the time interval, the level of samples formed later is reduced if the level of the sample is greater than the pre-determined level. · 105626

7. Förfarande enligt patentkrav 1,kännetecknat av att pä basis av nivädata för sampel som bildats i början av tidsintervallet regleras för-stärkningen som används vid den automatiska förstärkningsregleringen.7. A method according to claim 1, characterized in that the gain used in the automatic gain control is controlled on the basis of the level data for samples formed at the beginning of the time interval.

8. Förfarande enligt patentkrav 1,kännetecknat avatt bilda-5 de signalsampel bearbetas, och samtidigt som signalsamplens nivä regleras, sä kompenseras regleringen för att förhindra att signalsampel med mycket oli-ka niväer uppkommer.8. A method according to claim 1, characterized in that formed signal samples are processed, and while the level of the signal samples is controlled, the regulation is compensated to prevent the formation of samples of very different levels.

9. Mottagare (80), vilken används i ett TDMA-radiosystem, och varmed signaler placerade i tidsintervall mottas, och vilken omfattar förstärkar- 10 medel (20), vilka ändrar nivän för en mottagen signal med hjälp av automatisk förstärkningsreglering, och omvandlarmedel (30), vilka tar sampel frän den i tidsintervall placerade signalen, medelst vilka omvandlarmedlen (30) omvand-lar signalen till digital, kännetecknad av att mottagaren omfattar reglermedel (50), som fastställer gränser för 15 sampelsignalens nivä och som bildar ett egentligt signalsampel frän sampel-signalen och den förstärkningskoefficient som används vid den automatiska förstärkningsregleringen, reglermedlen (50) reglerar pä basis av nivän för de signalsampel som bildats i början av intervallet nivän för de signalsampel som bildas senare 20 än de i början av tidsintervallet bildade signalsamplen i samma tidsintervall.A receiver (80), used in a TDMA radio system, and thereby receiving signals placed in time intervals, which comprises amplifier means (20), which change the level of a received signal by means of automatic gain control, and converter means ( 30), which take samples from the signal placed in time intervals, by means of which the converter means (30) convert the signal to digital, characterized in that the receiver comprises control means (50) which define limits for the level of the sample signal and which form an actual signal sample from the sample signal and the gain coefficient used in the automatic gain control, the control means (50) regulate on the basis of the level of the signal samples formed at the beginning of the interval level of the signal samples formed later than the signal samples formed at the beginning of the time interval in the same time interval. .

10. Mottagare enligt patentkrav 9, kännetecknad av att reglermedlen (50) pä basis av signalsamplen som bildats i början av tidsintervallet reglerar signalsampel som bildas senare i samma tidsintervall.Receiver according to claim 9, characterized in that the control means (50), on the basis of the signal samples formed at the beginning of the time interval, regulate signal samples which are formed later in the same time interval.

11. Mottagare enligt patentkrav 9, kännetecknad av att reg- • · « : V 25 lermedlen (50) pä basis av nivän för signalsamplet som bildats som tidsinter-vallets första reglerar nivän för signalsampel som bildas senare i samma tids- ♦:· intervall. ·♦·· :1.t<Receiver according to claim 9, characterized in that the control means (50) on the basis of the level of the signal sample formed as the first of the time interval regulates the level of signal samples formed later in the same time interval: . · ♦ ··: 1.t <

12. Mottagare enligt patentkrav 9, kännetecknad av att reg- lermedlen (50) pä basis av nivän för signalsamplet som bildats i början av 30 tidsintervallet ökar nivän för signalsampel som bildas senare, om det senare bildade samplets nivä är mindre än den pä förhand fastställda nivän.Receiver according to claim 9, characterized in that, on the basis of the level of the signal sample formed at the beginning of the time interval, the control means (50) increase the level of signal sample formed later, if the level of the later formed sample is less than the predetermined sample. level.

13. Mottagare enligt patentkrav 9, kännetecknad av att reglermedlen (50) fastställer gränser för sampelsignalens nivä, och ifall sampelsignalens nivä är inom de fastställda gränserna sä bildar reglermedlen (50) pä ; 35 basis av sampelsignalen och den förstärkningskoefficient som används vid 4 4 « den automatiska förstärkningsregleringen ett kalkylatoriskt sampel, som an- 4 · 1 4 4 « 105626 vänds som det egentliga signalsamplet.Receiver according to claim 9, characterized in that the control means (50) establish limits for the level of the sample signal, and if the level of the sample signal is within the defined limits, the control means (50) form on; On the basis of the sample signal and the gain coefficient used in the 4 4 "automatic gain control, a calculating sample is used which is used as the actual signal sample.

14. Mottagare enligt patentkrav 9,kännetecknad avatt reg-lermedlen (50) fastställer gränser för sampelsignalens nivä, och ifall sampel-signalens nivä är inom de fastställda gränserna sä bildar reglermedlen (50) ett 5 kalkylatoriskt sampel genom att multiplicera sampelsignalen och det inverta värdet av förstärkningskoefficienten som används vid den automatiska för-stärkningsregleringen sinsemellan, och det bildade kalkylatoriska samplet används som det egentliga signalsamplet.Receiver according to claim 9, characterized in that the control means (50) establish limits for the level of the sample signal, and if the level of the sample signal is within the defined limits, the control means (50) form a calculating sample by multiplying the sample signal and the inverting signal. of the gain coefficient used in the automatic gain control between themselves, and the resulting calculator sample is used as the actual signal sample.

15. Mottagare enligt patentkrav 9,kännetecknat av att reg-10 lermedlen (50) pä basis av nivän för signalsamplet som bildats i början av tidsintervallet reducerar nivän för sampel som bildas senare, ifall det senare bildade samplets nivä är större än den pä förhand fastställda nivän.Receiver according to claim 9, characterized in that the control means (50) on the basis of the level of the signal sample formed at the beginning of the time interval reduces the level of samples formed later, if the level of the later formed sample is greater than the predetermined sample. level.

16. Mottagare enligt patentkrav 9, kännetecknad av att reglermedlen (50) pä basis av nivädata för sampel som bildats i början av tids- 15 intervallet reglerar förstärkningen som används vid den automatiska förstärk-ningsregleringen.Receiver according to claim 9, characterized in that the control means (50), on the basis of the level data for samples formed at the beginning of the time interval, regulate the gain used in the automatic gain control.

17. Mottagare enligt patentkrav 9, kännetecknad av att mot-tagaren (80) omfattar bearbetningsmedel (40) för att bearbeta signalsampel, och samtidigt som reglermedlen (50) reglerar signalsamplens nivä, sä kom- 20 penserar reglermedlen (50) effekterna av förstärkningskoefficienten som används vid den automatiska förstärkningsregleringen för att förhindra att signalsampel med mycket olika niväer uppkommer. « • · I i · *«« • · · « · · • « « » • · · • · · « 1 · • · · Mt· • · • · • · · • · · • · · • · · • · · • · • » • M f # · i · i « · 1 • « · • « • « « t 1 « · Ml • · « · I I · « · ·Receiver according to claim 9, characterized in that the receiver (80) comprises processing means (40) for processing signal samples, and while the control means (50) control the level of the signal samples, the control means (50) compensate for the effects of the amplification coefficient. is used in automatic gain control to prevent the occurrence of signal samples of very different levels. «• · i i · *« «• · ·« · · • «« »· · · · ·« 1 · • · · Mt · • · · · · · · · · · · · · · · · · · · • · • »• M f # · i · i« · 1 • «· •« • «« t 1 «· Ml • ·« · II · «· ·