FI114952B

FI114952B - Menetelmä kantotaajuustahdistusta varten matkaviestinverkossa

Info

Publication number: FI114952B
Application number: FI964915A
Authority: FI
Inventors: Franz-Josef Hagmanns
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 2005-01-31
Also published as: EP0764373B1; AU2610695A; PT764373E; ES2147291T3; WO1995034961A1; AU683568B2; DE59508327D1; US5852641A; FI964915A; EP0764373A1; FI964915A0; DE4420283A1

Description

114952

Menetelmä kantotaajuustahdistusta varten matkaviestinverkossa

Digitaalisissa tietoliikennejärjestelmissä vaadi-5 taan yleensä kanto-oskillaattorien tahdistusta lähettimes-sä ja vastaanottimessa. Tällöin tehdään ero koherentin vastaanoton, jonka yhteydessä lähettimen ja vastaanottimen kanto-oskillaattorien on oltava mahdollisimman hyvin vai-hetahdistettuja; ja ei-koherentin vastaanoton välillä, 10 jolloin lähettimen ja vastaanottimen kanto-oskillaattorien ei tarvitse olla vaihetahdistettuja, mutta jolloin näiden molempien kanto-oskillaattorien välinen vaihe-ero ei saa kuitenkaan vaihdella liian voimakkaasti ajan kuluessa, so. molempien kanto-oskillaattorien on oltava mahdollisimman 15 hyvin taajuustahdistettuja.

Esillä oleva keksintö liittyy viimeksimainittuun tapaukseen eli lähetin- ja vastaanotinoskillaattorien väliseen kantotaajuustahdistukseen. On kuitenkin otettava huomioon, että esillä olevalla keksinnöllä voi olla merki-20 tystä myös koherenttien lähetysmenetelmien yhteydessä, jolloin kantovaihetahdistus suoritetaan usein kahdessa . . vaiheessa ja sen avulla pyritään lähinnä siihen, että lä- • * · \ hetys- ja vastaanotto-oskillaattorien välinen kantovaihe- * ·. · » ero pidetään mahdollisimman vakiona tämän kantovaihe-eron • · 25 lopulliseksi eliminoimiseksi toisessa vaiheessa.

. : Useissa tietoliikennejärjestelmissä, erityisesti : matkaviestinjärjestelmissä, kantotaajuustahdistusta aute- v- : taan erityisten lähetyssignaalien avulla. GSM:n [1] spe- sifioima matkaviestinjärjestelmä lähettää tukiasemilta 30 taajuuden suhteen vakiosuuruista sinivärähtelyä pysyvästi tai ajoittain sähkömagneettisesti (tätä värähtelyä kutsutaan seuraavassa "siniääneksi"). Viestinasemat käyttävät • ‘ ‘ tätä siniääntä hyväksi vastaanoton yhteydessä tapahtuvaa ...· kantotaajuustahdistusta varten. Viestinasemalta vaaditaan 35 tällöin lisäksi, että se muodostaa tahdistetusta vastaan- ··. ottotaa juudesta lähetyskantotaa juuden. Tällä tavoin var- 2 114952 mistetaan taas vastaanottimen kantotaajuustahdistus tukiasemilla .

Tämä menetelmä sisältää kuitenkin kaksi huomattavaa haittaa: 5 1. Kirjallisuusviitteen [2] perusteella on tunnet tua, että maanpäällisten viestinkanavien välityksellä signaalit ovat ns. häipymisilmiön (huojunnan) alaisia. Tämä ilmiö vaikuttaa sitä kiusallisemmin, mitä kapeakaistaisem-pi lähetettävä signaali on. Koska siniäänellä on äärettö-10 män pieni kaistaleveys, häipymisilmiö vaikuttaa maksimaa-lisesti tällaisiin signaaleihin.

2. Erilaisten tukiasemien siniäänillä on oltava erilaiset taajuudet, koska nämä taajuudet voisivat muutoin tulla molemminpuolisesti eliminoiduiksi tuhoavan interfe-15 renssin välityksellä. Tämä vaatimus on kuitenkin vastakkainen sen ristiriitaisen toiveen suhteen, että kaikkien tukiasemien siniäänillä pitäisi olla sama taajuus määrätyn erilaisuusvaikutuksen (diversity-effect) antamiseksi tukiasemille kantotaajuustahdistuksen yhteydessä.

20 Esillä olevan keksinnön avulla pyritään löytämään ratkaisu edellä mainittuihin ristiriitaisuuksiin, jolloin ; häipymisilmiötä ei esiinny häiritsevällä tavalla eikä se i » · voi johtaa tahdistushäiriöihin tai -keskeytyksiin tuki- , asemilla.

• · ’* ‘ 25 Keksinnön tavoite saavutetaan menetelmällä, jolle ·· ·' on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisessä patent- *.,· tivaatimuksessa 1. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat V · epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksinnön mukaisen menetelmän tarjoamana etuna on Ί* 30 se, että tukiasemilta voidaan lähettää kulloinkin sama • · < > tahdistussignaali, mikä johtaa yhtenäiseen laitejärjeste- • » » lyyn ja -varusteluun, ja että tukiasemien tahdistus on ’·’ ’ varmistettu, kun taas lähetetyn tahdistussignaalin häviä- minen häipymi s ilmiön johdosta voidaan tehdä mitättömäksi. 35 Nämä edut astuvat voimaan, kun seuraavat ehdot on täytet-:*·*: ty: 3 114952 1. Tahdistussignaalien on oltava laajakaistasig-naaleja, jolloin esiintyy vähemmän häipymisilmiöitä kuin puhtaita siniääniä.

2. Tahdistussignaalien on oltava siinä määrin eri-5 laisia, että ne eivät voi suoraan hävitä, mutta samalla kuitenkin olennaisilta tunnusmerkillisiltä ominaisuuksiltaan niin samanlaisia, että kaikkia mahdollisia tahdistus-signaaleja voidaan arvioida saman vastaanotinkytkennän yhteydessä, mikä merkitsee sitä, että useita tahdistussig-10 naaleja voidaan lähettää erilaisilta tukiasemilta ja niitä voidaan samanaikaisesti arvioida vastaanottopaikassa.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti selostetaan menetelmä erityisten tahdistussignaalien avulla toimivaa kantotaajuustahdistusta varten, jonka yhteydessä vältetään 15 edellä mainitut haitat ja jolle on erityisesti ominaista yksinkertaisuus. Käytetyt tahdistussignaalit voidaan tulkita siniäänien 2L + 1 (L = 1, 2, 3, ...) ryhmänä, taa juuksien fi ollessa ilmaistuna suhteessa keskitaajuuteen fo (seuraavassa myös kantotaajuutena nimitettynä) kaavan: 20 /ι = 2ΪΤϊ’η ( = 0.±1.···,±£ ·;·· mukaisesti. W merkitsee tällöin kantotaajuustahdistusta varten tarkoitetun kanavan kaistaleveyttä. Koska tällaiset siniääniryhmät ovat laajakaistasignaaleja, niihin eivät l 25 häipymisilmiöt vaikuta niin voimakkaasti kuin yksittäiseen • > · h! siniääneen. Erilaiset tukiasemat muodostavat taajuuk- • * · * * · • siltaan samanlaiset siniäänet, joilla kuitenkin on erilaiset vaiheet, so. jos tarkoittaa i-numeroidun tukiase- • » · ...: man 1-numeroitua siniääntä, niin yleensä on voimassa seu- 30 raava yhtälö: ,···. Φϊ 1 0ik * Φ3Ι ~ $jk- • * ·

Jos tämän vuoksi eliminoidaan yhtälön Φu = -^ji perusteella tukiasemien i ja j 1-numeroidut siniäänet, • 1 * 4 114952 niin yhtälö ^ik = - ^jk ei yleensä ole voimassa, so. k-nu-meroidut siniäänet eivät tule eliminoiduiksi.

Lisäksi kohdassa "2. algoritmi kantotaajuusarvi-ointia varten" selostetaan laite (etsintäsuodatin), jonka 5 avulla kantotaajuustahdistus voidaan tehokkaasti suorittaa.

Voidaan todeta, että kuviossa 1 esitetty laitejär-jestely (tukiasemalla) synnyttää siniäänien 2L + 1 ryhmän taajuuksilla: 10 /i = /° + 2l71w’ ' = jolloin kantotaajuutena on fo ja 1-asteen siniääni sisältää tehon: 15 f (2iTWP ’ l=z0 (2Ζ + 1)’Ρ ’ /r • I · P merkitsee tällöin signaalin kokonaistehoa. M-generaatto-·.* ‘ 20 ri synnyttää jaksopituudella (tahtien määrä) 2L + 1 maksi- mijaksoisen sarjan, jonka reunaehdon: 2L + 1 = 2m - 1, m = 2, 3, 4, . . .

25 on oltava voimassa. Tällaiset sarjat voidaan muodostaa takaisinkytkettyjen m-numeroisten siirtorekisterien avulla, !* jolloin takaisinkytkentä voidaan suorittaa kantapolymeerin 1 * » · GF (2m) välityksellä (GF = Galois Field, katso [3] ) .

,,,ί Maksimi jaksoinen sarja on tällöin määriteltävä siten, että ;·, 30 niiden elementtien arvoksi voidaan hyväksyä vain +1 ja -1.

(Vaihtoehtoisesti ne voitaisiin määritellä myös siten, ♦ » 5 114952 että niillä on arvot 0 ja 1).

Maksimijaksoinen sarja syötetään ns. impulssimodu-laattoriin, joka muodostaa ajankohtana t = k/W painoltaan s(k) olevan Dirac-sykäyksen. Voimassa on siis Dirac-funk-5 tio δ: .,(«)= £ *(*)*<*-*/«0·

Jc=-oo Tämä Dirac-sykäyssarja syötetään nyt alipäästösuo-10 dattimeen sykäysvastauksen hs tai vastaavasti siirtofunktion:

+OC

h3U) = j h+ty^dt —oo 15 avulla. Tämän alipäästösuodattimen lähtösignaalina on tällöin: : +«= ; *r(0 = Σ “ */W'’)· ’ · ! fc= — cc • > · 20 Ihanteellisessa tapauksessa tällä alipäästösuodattimella • · ,.V olisi taajuuksien: t i > • · * · /'“jlVi”'· , = 0·".....“ 25 yhteydessä oltava sama vahvistuskerroin. Lisäksi lineaari- ’ ’ nen vaiheisuus olisi suotava, so. suodattimen avulla taa- » · » ...· juuden fi yhteydessä määritetyn vaihesiirron ψι olisi si- ,‘i’: sällettävä lineaarinen funktio arvolla fi seuraavasti: > > I i t · 6 114952 in = e/;; jossa c merkitsee mitä tahansa vakiota. Kolmantena ehtona suodattimen siirtofunktiota varten on: 5

Hs(f) = 0, |f| > W/2.

Poikkeukset näistä ehdoista voidaan hyväksyä tietyssä laajuudessa.

10 Suodatettu signaali moduloidaan kantoaaltoon taa juudella fo, jolloin lähetyssignaali:

Sb(t) = sT(t) οοε2πίοί 15 käsittää nyt taajuuksilla /, = /° + 5ITΤνΓ' ' = 0,±1.....±L' varustetun siniääniryhmän.

: i*i 20 Matkaviestinverkossa voivat yksittäiset tukiasemat I muodostaa tahdistussignaaleja saman menetelmän avulla, jolloin jokainen asema käyttää kuitenkin toista takaisin- ’·' ’ kytkentäpolynomia maksimijaksoisten sarjojen muodostami- • » · h seen. Mahdollisten takaisinkytkentäpolynomien lukumäärä on : *,·’ 25 e(2ra-l)/m, jolloin m merkitsee siirtorekisterikohtien lu- • : ·* kumäärää ja e ns. Euler-funktiota [4] . Jos z tarkoittaa luonnollista lukumäärää, niin e(z) on luonnollisten luku- ·· määrien määrästä x riippuvainen, kun l<x<zjazon » kokonaisluku. Mahdollisten takaisinkytkentäpolynomien lu-30 kumäärärajoitus ei edellytä tukiasemien kokonaismäärän rajoittamista. Tukiasemissa, jotka ovat riittävän erillään toisistaan, voidaan ilman muuta käyttää samaa takaisinkyt-h kentäpolynomia.

7 114952

Edellä selostettu menetelmä siniääniryhmän muodostamista varten ei ole aivan paras mahdollinen. Ihanteellisessa tapauksessa olisi kaikilla siniäänillä oltava sama teho, mitä ehtoa ei tässä yhteydessä ole täysin täy-5 tetty (suurten tehojen ollessa kysymyksessä ovat poikkeukset kuitenkin mitättömiä). Erilaisten takaisinkytken-täpolynomien rajallinen määrä merkitsee lisäksi rajoitusta signaalisuunnittelussa.

Tämän menetelmän etuna on tahdistussignaalien muo-10 dostamisen yksinkertaisuus (maksimijaksoisen sarjan avulla saadun ryhmän sisältämiä siniääniä ei tarvitse muodostaa yksittäisinä ääninä) ja se tosiasia, että peruskaistalla s(k) olevilla ajallisesti erillisillä signaaleilla on va-kiosuuruinen amplitudi. Tämä johtaa siihen, että lähetys-15 signaaleilla (lähetetyillä tahdistussignaaleilla) on myös suunnilleen vakiosuuruinen amplitudi, mikä on suotavaa useita käyttötarkoituksia varten.

Kuvio 2 esittää laitejärjestelyä, jonka avulla tahdistussignaalin kantotaajuus voidaan määrittää. Vas- 20 taanottosignaali rB(t) kytketään peruskaistalla matkavies- tinasemaan viritettävän neliöintidemodulaattorin välityk- : ,·. sellä. fe:llä voidaan merkitä oskillaattoritaajuutta tah- • · distustoimenpiteen alussa. Tahdistustoimenpiteen aikana * tämä arvo jatkuvasti vaihtelee, jolloin v merkitsee sig-25 naalikaistaleveyteen W normitettua viritystä. Molemmat ne- : liöintikomponentit syötetään alipäästösuodattimeen, jolle ‘',· on asetettava samat vaatimukset kuin lähetysalipäästösuo- V * dattimelle. Tässä yhteydessä oletetaan, että lähetyssig- naali sB(t) vääristyy lineaarisesti lähetyksen yhteydessä ·· 30 ja tulee lisäksi häirityksi jatkuvaspektrisen kellokäyrä- jakauman mukaisen kohinan nB(t) johdosta. Vastaanottosig-naali on siten seuraavanlainen: t · Γβ(0 = Λο(<)*55(0 + ηβ(0· t » l k 8 114952

Lineaariset vääristymät selostetaan myös lähetys-signaalin poimuna kanavasysäysvastauksen hc(t) yhteydessä.

Alipäästösuodattimien lähtösignaalit syötetään sisään erinä W, jolloin syöttöarvot kootaan digitaalisessa 5 etsintäsuodattimessa. Tämän etsintäsuodattimen sysäysvas- taus käsittää jaksokestoajan 2L + 1 minkä tahansa maksimi-jaksoisen sarjan N syöttöarvoa, so. jos s (k) merkitsee jaksokestoajan 2L + 1 maksimijaksoista sarjaa, niin: 10 h (k) = s (k), k = 0, . ..,N - 1

On havaittu, että arvo h (k) voidaan johtaa mistä tahansa maksimijaksoisesta sarjasta, jolloin sitä ei tarvitse käyttää lähettimessä. Ehtona on vain se, että sekä 15 lähettäjä että vastaanottaja käyttävät saman jakson maksimijaksoista sarjaa. Matkaviestimiä käytettäessä tämä merkitsee kuitenkin sitä, että matkaviestinaseman vastaanotin arvioi automaattisesti kaikkien vastaanottavien tukiasemien tahdistussignaalit. Koska maksimijaksoisesta sarjasta 20 saadut kanavasysäysvastuskerrokset sisältävät vain arvot +1 ja -1, voidaan digitaalinen etsintäsuodatin toteuttaa : ilman moninkertaistusta.

Ilmaisin muodostaa etsintäsuodattimen 2L + l:stä t « « * I i peräkkäisestä lähtöarvosta määräneliöt ja laskee ne yh-’·* ’ 25 teen. Minkä tahansa virityksen tai vastaavasti minkä ta- ··* hansa neliödemodulaattorin säätämien taajuuksien yhteydes- sä saadaan siis tulokseksi maksimiarvo. Tämä taajuus muo-V · dostaa maksimitodennäköisyydeltään lähes optimaalisen arviointiarvon todellista kantotaajuutta varten.

30 On otettava huomioon, että kuviossa 2 esitettyä laitejärjestelyä voidaan käyttää ei vain silloin, kun tah-

f » I

distussignaalit muodostetaan kuviossa 1 näkyvän laitejär- ’ jestelyn avulla, vaan myös aina silloin, kun tahdistussig- » naali käsittää ryhmän siniääniä taajuuksilla 9 114952 /, = /ο+2ΪΤΪ^ l = 0,±lt...,±L, varustettuna, jolloin siniäänien lukumäärän on täytettävä ehto 5 2L + 1 = 2m - 1, m = 1, 2, . . .

Seuraavassa selostetaan yksityiskohtaisesti keksintöä ja sen toimintakelpoisuutta.

1. Siniääniryhmän muodostaminen maksimijaksoisten 10 sarjojen avulla

Jaksottainen sarja (s(k)) annetaan. Jaksottainen pituus on 2L + 1, so. s(k+2L+l) = s(k). Etäisyys kahden syöttöarvon välillä on 1/W. Tämän sarjan spektri käsittää siten vain linjat, joiden taajuudet ovat 15 // = 2T+lWt ^ = 0^1.....±L> ja amplitudit • * • · • · • ( t i s·= k=0 20 • » l-numeroidun spektrilinjan teho on siten 10 114952 fl-iai’ - ijjij.EEW'"1* ' T ; *=0 Jfc'=0 = ρϊΤψΣΣ^κ^-*')^'2'^ V ' k-0k'=0

- _l_Y'A T

" (2Ι + 1)*^Λ*( j jolloin &.(*') = IXfcK(* - *')· fc=0 5

Jos (s(k):ta varten valitaan maksimijaksoinen sarja, niin viitteen [4] perusteella saadaan *„(*0 = (2ί + 2)*(Α')-ΐ· t » #«;.t 10 josta seuraa, että

i 2L

n = ^rn2m = 21 + 2___1 y1 c-j2*irh ·;;; (2£+l)2 (2L+1)2“^ :! f 1 _ I (2L +l)2 ’ / = ° " ~ I 2L + 2 i; IwTijt’^0 11 114952

Voimassa on myös seuraava ehto: jos (s(k)) merkitsee maksimijaksoista sarjaa ja 2L + 1 jaksopituutta, niin tämä sarja 2L käsittää teholtaan samanlaiset spektrilin-jat. Vain linjan f=0 teho on kertoimen 2L + 2 verran pie-5 nempi.

2. Algoritmi kantotaajuusarviointia varten Tässä osassa esitetään kuvion 2 mukaisen laitejär-jestelyn toimintakyky. Tällöin määritetään ensin optimaalinen ML-arviointialgoritmi, joka perustuu olennaisesti 10 Rifen ja Boorstynin [5], [6] ajatuksiin. Lisäksi osoite taan, millä tavoin tämä algoritmi voidaan strukturoida erityisen edullisesti etsintäsuodattimena. Merkitään ensin fe:llä neliöintidemodulaattorin oskillaattorin avulla asetettua vastaanottotaajuutta. Digitaalinen etsintäsuodatin 15 etsii sitten muodoltaan seuraavanlaisen signaalisyöttösar-jan

-rL

r(k) = ^ a(/)ej2/‘ ei2~^fk n(k). l=-L

! 20 jossa Af merkitsee signaalikaistaleveyteen W normitettua eroa vastaanotin- ja lähetinoskillaattorien välillä, 12 114952

Tahdistusvasteena voidaan käyttää maksimitodennä-köisyys (ML) vastetta Δί:η ja kaikkien a(l):ten samanaikaista arviointia varten. Jos v merkitsee Δί:η ML-arvi-ointiarvoa ja a (1) a(l):n arviointiarvoa, niin ML-ohjeen 5 mukaisesti yhtälö N-l +L . tt

k=0 l=-L

on arvoilla ot (1) = a (1) ja v = v minimaalinen tai N-l Γ f +L > Σ Re j r(k) ^2 a*(l)e~j2*l

k=0 l 1—-L' J

Σ a(0'i2^ (1)

* l=-L

10 • » * « · *’** j on saman valinnan yhteydessä maksimaalinen. Tällöin olete taan, että arvioidaan vastaanottosignaalin r(k) yhteensä N ·.* ’ syöttöarvoa. Toisena terminä on 15 i7; Σ = 5 Σ Σ Σ

.. ^1-0 /=-L k=0 l=-L i'=-L

· > i +Δ +L Ar—1 , .= Ε^ΜΟΣ^^τ.

/=-L l'=-L k=0

Jos oletetaan, että N on suureen 2L + 1 kokonainen moni- ! kerta, niin 13 114952 N-1 _ , Σ ej2*ksm = NS(l - /').

JL-=0 josta seuraa, että

1 ^-1 +L 2 fj +L

\ Σ Σ «m·”’* = f Σ koi’·

z *=0 /=-L 1—-L

5 Kaavasta (1) saadaan siten, että ** { Σ Σ - f £ KOI’· (2) l Jt=0 /=-L ’ 2 /= —L ^ ' Käyttäen lyhennettä N-l AC/) = Σ r(k)e-^Jk k=0 ; 10 * ·· (jossa Ä(f) merkitsee syötetyn syöttösignaalin Fourier- ·. muunnosta kohdassa f) , voidaan kaava (2) kirjoittaa seu- raavaan muotoon +L ( (£Rela(,)A(2l+T + i/)}-TW')l2. w 15

Yksinkertaisen variaatiolaskennan välityksellä [’ voidaan nyt osoittaa, että tämän lausekkeen maksimikohtia ’ varten on voimassa yhtälö * » 14 114952

Kun tämä sijoitetaan yhtälöön (3) havaitaan, että yhtälön (3) maksimiarvo saadaan seuraavasta lausekkeesta: 5 2 +L / , \ 2 +L N-1 Σ ·= Σ Σ 1--L ' T ' l=-L k=0 +L N-l 2 = Σ

1—-L k=Q

jolloin r„(k) = r(k)e~ill"'k.

iv(k) voidaan esimerkiksi muodostaa siten, että kanto-os-10 killaattori viritetään arvoon -vW.

Sopivan arviointiarvon v määrittämiseksi kanto- taajuussiirtymää Af varten tarkoitettu ML-algoritmi voi- • daan toteuttaa kuviossa 3 esitetyn laitejärjestelyn avul-la. Tämä laitejärjestely vastaa osituksen jälkeiseen osien 15 määrään asti kuvion 2 mukaista järjestelyä. Neliöintidemo-dulaattori viritetään arvoon -vW, jolloin syötetty vas- *”! taanottosignaali = iv(k). ML-koestuslaite laskee tällöin * · · arvon +L N-l 2 ·:· Σ Σ .

l=-L i=0 20

Suurimman arvon antava viritys vastaa tällöin kan-;t totaajuusvirheen optimaalista arvioitua arvoa, so. pelkäs- 15 114952 tään tämän virityksen avulla vastaanotto-oskillaattori tulee optimaalisesti ML-ohjeen mukaisesti tahdistetuksi kantotaajuuteen.

Lopullisen ohjeen antamiseksi kuviossa 2 esitettyä 5 laitejärjestelyä varten on vielä osoitettava, että suhteellisen monimutkainen ML-koestusryhmä voidaan korvata kohdassa 2 selostetun etsintäsuodattimen avulla. Arvot

λ(ϊΕΤϊ + ") = Σ ,+L

10 i voidaan muodostaa, jolloin arvo Tv(k) saadaan 2L+1 suodat timien, sysäysvastausten hi(-k) = e’2”^, fc = 0,...,// - 1, 15 ja aikaa k= 0 varten tarkoitetun lähtöarvon muodostamasta ryhmästä. Jos gi(n) merkitsee 1-numeroidun suodattimen lähtösignaalia aikaa n varten, niin il ^)^(2177+^)- 20 ML-koestuslaite laskee siis kaavan 1

l=-L

• eli korottaa neliöön 2L+1 suodattimen lähtöarvot aikaa 0 25 varten ja laskee ne yhteen. Jos N on suuri suureeseen 2L+1 verrattuna, niin on olemassa hyvä tarkkuus arvoja π = : 0,..., 2L varten 16 114952 N-l 9l(n) = ru(n -f ^)e“"j2'5T+τ

I k=O

JV-1 ~ Tv(k)e~j212tri2 k-0 = eJ'2“ 'rf+i ^ --^21+1 k=0 - ej2,'7^2gi{0).

jolloin

2L +-L 2 2L +L +L

Σ Σ = Σ Σ Σ β·(1)®?(1)

; +=0 /=-L k=0 l=-Ll'=-L

2L -τ-L -\-L k(/ ~ Σ Σ Σ sK0)ei2"^TTffr-(0)e“J^^

k=0l=-Ll'=-L

+L +i> {_[' , = σ Σ I l=-L l'=-L k=0 = (21 + 1)2 Σ

., ; l=-L l'=-L

: : +L

:; = (2i + 1) Σ l5l(°)|2- l=-L 3 2 3 5 Tämän yhtälömuodon mukaisesti on käytettävä edellä mainitun suodatinyhdistelmän sijasta yksinkertaista suodatinta, jonka sysäysvastaus on seuraavanlainen 17 114952 h(k) = ]T hi(k) = Σ e-^ϊΆί, k = 0,...,-N + 1,

l=-L 1——L

Tällöin kiinnostavina tekijöinä ovat aikaa k=0 varten tarkoitetun suodatinlähtöarvon lisäksi myös 2L + 1 peräkkäistä suodatinlähtöarvoa. Ne korotetaan neliöön ja 5 lasketaan yhteen.

Koska yksittäisten osavärähtelyjen vaiheilla ei ole mitään merkitystä, tarvitaan vain yksi suodatin, jonka siirtotoiminto käsittää 2L+1 yhtä korkeaa linjaa kohdissa f=lW/(2L+1), 1=-L,...m+L. Tällaisen suodattimen sysäysvas-10 taus voidaan toteuttaa hyvällä likiarvoisuudella, jolloin käytetään jaksopituuden 2L+1 maksimijaksoisen sarjan N:ää syöttöarvoa. Kuten viimeisessä kappaleessa on osoitettu, tällaisella sysäysvastauksella varustettu suodatin sisältää halutun siirtotoiminnon kohtaa f=0 lukuunottamatta.

• 1 * · » ·· · » i < > 1 > · * I I i » I »

* ( I

* » » > > · « i ( > » > » 1 I » i » * 18 114952

Kirjallisuusviitteet: [1] CEPT/CCH/GSM Recommendations: Multiplexing and Multiple Access on the Radio Path, 1988.

5 [2] J.G. Proakis, Digital Communications, McGraw-

Hill 1983.

[3] W.W. Peterson, Error-Correction Codes, MIT

Press, 1972.

[4] J.K. Holmes, Coherent Spread Spectrum Systems, 10 John Wiley.

[5] D.C. Rife, R.R. Boorstyn, "Single-Tone Parameter Estimation from Discrete-Time Observations", IEEE Transactions on Information Theory, osa IT-20, ss. 591-598, 1974.

15 [6] D.C. Rife, R.R. Boorstyn, "Multiple Tone Para meter Estimation from Discrete-Time Observations", Bell System Technical Journal, osa 55, ss. 1389-1419, marraskuu 1976. John Wiley & Sons, 1982.

♦ * • » : i- « » »

Claims

19 114952

1. Menetelmä, jonka yhteydessä matkaviestinverkon tukiasemilta lähetetään tahdistussignaali, jota matkavies- 5 tinasemat käyttävät vastaanottimiensa kantotaajuustah-distusta varten, tunnettu siitä, että tämä tahdistussignaali koostuu samanaikaisesti lähetettyjen, taajuuksiltaan erilaisten sinivärahtelyjen 2m - 1 sarjasta, jolloin m = 2, 3, 4,..., jolloin eri tukiasemilta lähetetyt 10 ryhmät sisältävät samat sinivärähtelyt, joilla kuitenkin on erilaiset vaiheasennot, ja että näillä sinivärähte-lyillä on suunnilleen sama teho ja tahdistussignaalilla on likimääräisesti vakiosuuruinen amplitudi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että matkaviestinasemat on varustettu etsintäsuodattimella, jonka avulla vähintään yksi lähetetty sinivärähtely voidaan havaita ja ilmaista.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanottosignaali 20 muunnetaan peruskaistalle neliöintidemodulaattorin välityksellä, tunnistetaan ja johdetaan etsintäsuodattimeen, • että etsintäsuodattimen sykäysvastaus on pituudeltaan 2L + * t “ ! 1, jolloin L=l, 2, 3,..., oleva mielivaltainen maksimijak- , , soinen sarja, ja että etsintäsuodattimen lähtösignaali ’ 25 johdetaan ilmaisimeen, joka neliöi ja laskee yhteen 2L + 1 signaaliarvot ja määrittää tahdistustaajuutena taajuuden, jonka yhteydessä esiintyy maksimisumma. ί#·

· 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sinivärähtelyj en * 30 taajuuksilla on yhtäläiset etäisyydet.

. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sinivärähtelyt sisältävät taajuudet fj = fo + W . 1/(2L + 1), jolloin 1 = 0, ±1,..., ± * L, ja L=l, 2, 3,...ja W tarkoittaa kantotaajuustahdistusta : 35 varten käytettävänä olevan kanavan kaistaleveyttä ja f o 20 114952 tämän kanavan keskitaajuutta.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sinivärähtelyryhmä muodostetaan mainitulla keskitaajuudella fo olevan värähtelyn mo- 5 dulaation avulla.

7. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eri tukiasemilla muodostetaan saman keskitaajuuden fo ryhmät yhtenäisen jaksopituuden 2L + 1, jolloin L=l, 2, 3,..., kul- 10 loisenakin maksimijaksoisen sarjan välityksellä, kuitenkin eri sekvensseillä. » * · t • · : i » > I » 21 114952 Pa-ben tkrav