DE69422677T2

DE69422677T2 - Synchronisierungsschaltung für Unterträgersignal

Info

Publication number: DE69422677T2
Application number: DE69422677T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Hiramatsu; Kazunori Inogai; Kimihiko Ishikawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 2000-06-15
Anticipated expiration: 2014-09-09
Also published as: JP3120931B2; CA2131770C; CA2131770A1; EP0643511A1; DE69422677D1; EP0643511B1; JPH0787148A; US5574450A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1 Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Synchronisierungsaddiererschaltung, die bei einem Empfänger eines digitalen Kommunikationssystems eingesetzt werden kann, um die Leistung abgetasteter empfangener Signale synchron zu addieren, und insbesondere auf eine derartige Synchronisierungsaddiererschaltung mit einer verbesserten kompakten Struktur bzw. Anordnung.

2 Verwandter Stand der Technik

Bei einem bekannten digitalen Kommunikationssystem tastet ein Empfänger Signalpegel eines empfangenen Signals zu Zeitintervallen ab, die Übertragungsintervallen entsprechen, zu denen ein Sender Symbole (1, 0) sendet, und vergleicht diese mit einem Schwellenwert zum Reproduzieren der ursprünglichen Symbole.
Zur Übertragung digitaler Daten in einem schmalen Band wird im Allgemeinen die Nyquist Charakteristik verwendet. Das gleiche Filter mit den grundlegenden Nyquist Eigenschaften ist herkömmlicherweise sowohl im Sender als auch im Empfänger eingesetzt. Bei einer derartigen digitalen Übertragung kann die Abtastzeitsteuerung, bei der ein Symbol aus einem empfangenen Signal abgetastet wird, beruhend auf einem Maximalpunkt der Hüllkurve des empfangenen Signals bestimmt werden, es sei denn, ein Begrenzungsverstärker wird als ein Empfangsverstärker verwendet.
Der Empfänger digitalisiert das empfangene Signal mit einer Abtastfrequenz, die ein ganzzahliges vielfaches (N) einer Symbol-Taktfrequenz ist, addiert einen quadratischen Mittelwert von Abtastwerten an N-ten zeitlichen Abtastpunkten und identifiziert dann die Abtastwerte an den N-ten Abtastpunkten mit einem maximalen quadratischen Mittelwert als gesendete Symbole bezeichnend.
Zur Verbesserung des Kommunikationswirkungsgrads wird bei bekannten digitalen Übertragungen herkömmlicherweise eine Vielzahl von Unterträgern verwendet, deren Trägerfrequenzen zum Übertragen einer großen Datenmenge graduell von der Mittenfrequenz versetzt sind. Es ist möglich, die Erfassungsfähigkeit der Symbol-Zeitsteuerung (das heißt, der Symbol-Taktfrequenz) zu verbessern, indem die Summe der Hüllkurven der Unterträger verwendet wird.
Fig. 5 zeigt eine herkömmliche Synchronisierungsaddiererschaltung, die im Allgemeinen A/D Wandler 21 und 22, Frequenzwandler 31, 32, 33 und 34, Wellenformgestaltungs- Filter 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 und 58, Quadrierschaltungen 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77 und 78, einen Addierer 81, eine Addierschaltung 82, einen Speicher 83 und eine Unterscheidungspunkterfassungsschaltung 84 enthält.
Der A/D Wandler 21 digitalisiert die gleiche Phasenkomponente 11 (I Signal) eines empfangenen Signals auf jedem Unterträger mit einer Abtastfrequenz des N fachen einer Symbol-Taktfrequenz. Der A/D Wandler 22 digitalisiert bei der gleichen Abtastfrequenz eine orthogonale Komponente 12 (Q Signal) des empfangenen Signals auf jedem Unterträger. Die Frequenzwandler 31 bis 34 wandeln die digitalen Signale 23 und 24 auf jedem Unterträger, die von den A/D Wandlern 21 und 22 ausgegeben wurden, im Frequenzbereich um, so dass deren Mittenfrequenzen miteinander übereinstimmen. Die Wellenformgestaltungs-Filter 51 bis 58 führen eine Wellenformgestaltung mit den gleichen Filtereigenschaften für die I und Q Signale, deren Mittenfrequenzen miteinander übereinstimmten, auf jedem Unterträger durch. Die Quadrierschaltungen 71 bis 78 quadrieren jeweils die einer Wellenformgestaltung unterzogenen Signale 61 bis 68. Der Addierer 81 bildet die Summe von Ausgaben von den Quadrierschaltungen 71 bis 78. Die Addiererschaltung 82 addiert einen Ausgangswert von dem Addierer 81 zu der Summe der Ausgaben von den Quadrierschaltungen 71 bis 78, die an einem vorherigen entsprechenden Abtastzeitpunkt erhalten wurde, welche wiederum an einer gegebenen Stelle des Speichers 83, jeweils für einen Abtastzeitpunkt gespeichert wurde.
Es ist zu beachten, dass die Synchronisierungsaddiererschaltung gemäß der Darstellung in Fig. 4 auf vier Unterträgern gesendete Daten empfängt und eine A/D Wandlung siebenmal (N = 7) pro Abtastzyklus erfolgt.
Im Betrieb werden die auf vier Unterträgern gesendeten Daten mittels einer Orthogonalerfassung in die I und Q Signale getrennt, welche wiederum den A/D Wandlern 21 und 22 zugeführt werden, durch welche sie bei einer Abtastfrequenz des Siebenfachen der Symbol-Taktfrequenzen digitalisiert werden.
Darauffolgend werden die digitalisierten I und Q Signale den Frequenzwandlern 31 bis 34 zugeführt. Die vier Unterträger haben Trägerfrequenzen, die von der Mittenfrequenz jeweils um -3Δω, -Δω, Δω und 3Δω verschoben sind. Jeder Frequenzwandler 31 bis 34 ist somit angepasst, um die I und Q Signale bezüglich deren Frequenz umzuwandeln, um deren Mittenfrequenzen miteinander zusammenfallen zu lassen (0 Hz), um einen entsprechenden Unterträger aus den I und Q Signalen herauszunehmen. Fig. 6(a) und 6(b) zeigen die Frequenzwandlung in den Frequenzwandlern. Beispielsweise wird eine wie in Fig. 6(a) dargestellte Mittenfrequenzverschiebung um Δω um + Δω in eine Mittenfrequenz von Null, gemäß der Darstellung in Fig. 6(b), verschoben.
Die durch die Frequenzwandler 31 bis 34 verarbeiteten Signale 41 bis 48 werden den Wellenformgestaltungs-Schaltungen 51 bis 58 zugeführt. Diese Wellenformgestaltungs-Schaltungen sind entworfen, um wie in Fig. 6(c) dargestellt ein Signal in einem Frequenzbereich zu extrahieren, der durch die gleiche Breite über die Mittenfrequenz definiert ist.
Die Ausgaben von den Wellenformgestaltungs-Schaltungen 51 bis 58 werden in den Quadrierschaltungen 71 bis 78 quadriert, um die Hüllkurven davon zu erhalten bzw. abzuleiten. Die Ausgaben der Quadrierschaltungen 71 bis 78 werden dann in dem Addierer 81 addiert, um die Summe der Hüllkurven der vier Unterträger zu bilden.
Ein durch den Addierer 81 bereitgestellter Wert wird in der Addiererschaltung 82 zu einem bereits in einem entsprechenden Speicherplatz des Speichers 83 gespeicherten Wert addiert. Der Speicher 83 hat sieben Speicherplätze bzw. Speicherstellen, in denen jeweils ein Gesamtwert von Abtastwerten gespeichert ist, die an entsprechenden Abtastpunkten in vergangenen Abtastzyklen erhalten wurden. Wenn beispielsweise ein momentaner Wert des Addierers 81 bei dem zweiten Abtastzeitpunkt erhalten wird, wird zuerst die bei den zweiten Abtastpunkten in vorherigen Abtastzyklen erhaltene Summe von Abtastwerten aus der zweiten Speicherstelle des Speichers 83 ausgelesen und dann zu dem derzeit durch den Addierer 81 erhaltenen Wert addiert, welcher dann wiederum in der zweiten Speicherstelle des Speichers 82 gespeichert wird.
Die Unterscheidungspunkterfassungsschaltung 84 erfasst in dem Speicher 83 einen maximalen Gesamtwert von Abtastwerten, die an einzelnen Abtastpunkten für gegebene Abtastzyklen extrahiert wurden, und identifiziert die Abtastwerte mit dem maximalen Gesamtwert als optimale Abtastwerte zur Reproduktion von Symbolen.
Die obige Synchronisierungsaddiererschaltung gemäß dem Stand der Technik hat jedoch den Nachteil, dass zum Erhalten der Hüllkurven von vier Unterträgern es notwendig ist, viermal eine Frequenzumwandlung und achtmal einen Filterprozess durchzuführen, wie vorstehend erläutert. Anders ausgedrückt, sind Frequenzumwandlungen einer der Anzahl von Unterträgern entsprechenden Anzahl und Filterprozesse des Zweifachen der Anzahl von Unterträgern erforderlich. Dies führt zu einer aufwendigen Hardware der Schaltung. Alternativ, im Fall, dass die obige Vielfalt von Funktionen softwaremäßig ausgeführt wird, wird es schwierig, derartige Funktionen in Echtzeit durchzuführen.
Das Dokument JP-A-6145658 offenbart ein Zeitsteuerungsphasensteuersystem, bei dem zwei tiefpassgefilterte orthogonale Komponenten eines empfangenen Signals, welche von jeweiligen Tiefpassfiltern erhalten wurden, einer Synchronisierungserfassung unterzogen werden. Insbesondere werden Bandpassfilter verwendet, um eine Zeitsteuerungskomponente von den gefilterten Ausgängen der Tiefpassfilter zu extrahieren. Zudem ist eine Addiererschaltung bereitgestellt, um Summen der quadrierten zeitsteuerungskomponenten zu erhalten, die in einer Subtrahiereinrichtung zu subtrahieren sind, wobei die Zeitsteuerung bzw. das Taktsignal extrahiert wird, indem ein Abtastpunkt eines empfangenen Signals auf der Grundlage der erhaltenen Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastwerten verschoben wird. Somit beruht die Synchronisierung auf einer Verschiebung eines Abtastpunkts auf der Eingangsseite und nicht auf einer Addition aufeinanderfolgender Abtastpunkte eines Hüllkurvensignals.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Synchronisierungsaddiererschaltung mit einer verminderten Komplexität bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Synchronisierungsaddiererschaltung nach Patentanspruch 1 gelöst.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die vorliegende Erfindung wird aus der nachstehend erfolgenden ausführlichen Beschreibung und aus der beigefügten Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung besser verständlich, welche jedoch nicht zur Einschränkung der Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele herangezogen werden soll, sondern lediglich zur Erläuterung und zum Verständnis dienen. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild, das eine Synchronisierungsaddiererschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2(a) Frequenzcharakteristiken von vier Unterträgern, bevor diese Frequenzwandlern zugeführt werden;
Fig. 2(b) Frequenzcharakteristiken von vier Unterträgern, nachdem diese Wellenformgestaltungs-Schaltungen durchlaufen haben;
Fig. 2(c) Frequenzcharakteristiken von Ausgangssignalen, nachdem sie einen Addierer durchlaufen haben;
Fig. 2(d) Frequenzcharakteristiken eines durch ein Tiefpassfilter verarbeiteten Signals;
Fig. 3 ein Schaltbild, welches eine Struktur eines synthetischen Wellenformgestaltungs-Filters zeigt, das in einer Synchronisierungsaddiererschaltung der Erfindung verwendet wird;
Fig. 4(a), 4(b) und 4(c) Darstellungen von Frequenzcharakteristiken, wenn Filterkoeffizienten eines synthetischen Wellenformgestaltungs-Filters der Erfindung bestimmt werden;
Fig. 5 ein Schaltbild, welches eine herkömmliche Synchronisierungsaddiererschaltung zeigt;
Fig. 6(a) Frequenzcharakteristiken von vier Unterträgern, bevor sie Frequenzwandlern zugeführt werden;
Fig. 6(b) Frequenzcharakteristiken von vier Unterträgern, nachdem sie durch Frequenzwandler frequenzmoduliert wurden; und
Fig. 6(c) Frequenzcharakteristiken, die durch eine Wellenformgestaltungs-Schaltung gewonnen wurden.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Nunmehr mit Bezug auf die Zeichnung, insbesondere auf Fig. 1, ist dort eine Synchronisierungsaddiererschaltung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Die Addiererschaltung 100 enthält im Allgemeinen A/D Wandler 21 und 22, synthetische Wellenformgestaltungs-Filter 35 und 36, Quadrierschaltungen 37 und 38, einen Addierer 39, ein Tiefpassfilter (LPF) 50, eine Addiererschaltung 82, einen Speicher 83 und eine Unterscheidungspunkterfassungsschaltung 84.
Der A/D Wandler 21 digitalisiert die gleiche Phasenkomponente 11 (I Signal) eines empfangenen Signals auf jedem Unterträger mit einer Abtastfrequenz des Mehrfachen einer Symbol-Taktfrequenz. Der A/D Wandler 22 digitalisiert bei der gleichen Abtastfrequenz eine orthogonale Komponente 12 (Q Signal) des empfangenen Signals von jedem Unterträger. Die synthetischen Wellenformgestaltungs-Filter 35 und 36 sind entworfen, um eine Wellenformgestaltung der I und Q Signale 11 und 12 ohne Modifizierung bezüglich der Frequenz der Unterträger durchzuführen. Die Quadrierschaltungen 37 und 38 quadrieren die Ausgaben von den synthetischen Wellenformgestaltungs-Filtern 35 bzw. 36. Der Addierer 39 bildet die Summe der Ausgaben der Quadrierschaltungen 37 und 38. Das Tiefpassfilter LPF 50 entfernt Hochfrequenzkomponenten aus dem von dem Addierer 39 ausgegebenen quadrierten Signal. Die Addiererschaltung 82 addiert einen Ausgangswert von dem Tiefpassfilter LPF 50 zu einem entsprechenden Gesamtwert, der in dem Speicher 83 gespeichert ist, wie in der Beschreibungseinleitung dieser Beschreibung erörtert. Der Speicher 83 hat Speicherstellen, von denen jede darin einen Gesamtwert von Abtastwerten speichert, die zu entsprechenden zeitlichen Abtastpunkten erhalten wurden. Die Unterscheidungspunkterfassungsschaltung 84 schlägt einen Maximalwert der in dem Speicher 83 gespeicherten Gesamtwerte nach, um als ursprüngliche Symbole zu reproduzierende Abtastwerte zu bestimmen.
Den A/D Wandlern 21 und 22 werden die Gleichphasenkomponenten 11 und die Orthogonalkomponenten 12 von empfangenen Signalen zugeführt, die von vier Unterträgern getragen sind, wie in Fig. 2(a) dargestellt. Die A/D Wandler 21 und 22 digitalisieren dann die eingegebenen Signale mit einer Abtastrate, bei der es sich um ein ganzzahliges Vielfaches (N) einer Symbol-Taktrate (das heißt, Symbol-Taktfrequenz) handelt, um digitale Signale 23 bzw. 24 bereitzustellen.
Die synthetischen Wellenformgestaltungs-Filter 35 und 36 haben jedes eine Funktion zum Kombinieren jeweiliger Filtereffekte, wie durch Quadrate in Fig. 2(a) dargestellt, von typischen Basisband-Wellenformgestaltungs-Filtern, von denen jedes die digitalen Signale 23 und 24 gemäß einer Frequenzverschiebung von einer Mittenfrequenz jedes Unterträgers einer Frequenzumwandlung unterzieht, und sind entworfen, um die Unterträger einer Wellenformgestaltung ohne Zerlegen derselben zu unterziehen, um ein wie in Fig. 2(b) dargestelltes Signal bereitzustellen.
Jedes der synthetischen Wellenformgestaltungs-Filter 35 und 36, wie in Fig. 3 dargestellt, enthält Verzögerungselemente 90 bis 93, Multiplizierer 94 bis 98 mit Filterkoeffizienten α(1) bis α(5) und einen Addierer 99 und ist durch Einstellen eines Filterkoeffizienten eines Tiefpass-Wellenfilters in der folgenden Weise bereitgestellt.
Ein Filterkoeffizient α(k) (k = 1, 2, ..., N) eines Tiefpass-Wellenfilters gemäß der Darstellung in Fig. 4(a) ist zunächst gemäß einer nachfolgenden Beziehung modifiziert, um ein in Fig. 4(b) gezeigtes Filter mit einem Filterkoeffizienten α&sub1;(k) einzurichten.
α&sub1;(k) = α(k) cos(ω T k)
wobei T ein Zeitintervall des Verzögerungselements, ω die Mittenfrequenz und k eine Konstante entsprechend jeder der Laufvariablen der Filterkoeffizienten α&sub1; bis α&sub5; der Multiplizierer 94 bis 98 ist.
Als nächstes wird der Filterkoeffizient α&sub1;(k) des in Fig. 4(b) dargestellten Filters weiter modifiziert, gemäß einer nachfolgenden Gleichung, um einen Filterkoeffizienten α&sub2;(k) zu erhalten, der in Fig. 4(c) dargestellte Filtereigenschaften bereitstellt.
α&sub2;(k) = α&sub1;(k) cos(2ω T k)
Auf die obige Art und Weise sind die synthetischen Wellenformgestaltungs-Filter 35 und 36 jeweils entworfen, um Durchlassbänder zu haben, deren Mittenfrequenzen den Mittenfrequenzen der Unterträger entsprechen. Herkömmlicherweise bestimmt die Auswahl eines Filterkoeffizienten und die Anzahl von Anzapfungen (das heißt, die Anzahl von Verzögerungselementen und Multiplizierern) die Leistungsfähigkeit eines Filters.
Die Ausgangssignale von den synthetischen Wellenformgestaltungs-Filtern 35 und 36 werden durch die Quadrierschaltungen 37 und 38 quadriert, welche wiederum in dem Addierer 39 addiert werden. Die Quadrierfunktionen der Quadrierschaltungen 37 und 38 bedingen, dass ein Ausgangssignal von dem Addierer 39, wie in Fig. 2(c) gezeigt, zusätzlich zu einer Hüllkurvenkomponente unerwünschte Komponenten des Zweifachen, des Vierfachen und des Sechsfachen der Hüllkurvenkomponente enthält. Diese Komponenten werden dann mittels einer Filterungsfunktion, wie durch ein Quadrat in Fig. 2(c) gezeigt, des Tiefpassfilters 50 entfernt, so dass lediglich ein Signal mit der in Fig. 2(d) gezeigten Hüllkurve der Addiererschaltung 82 zugeführt wird.
Die Addiererschaltung 82 addiert dann die Ausgabe von dem Tiefpassfilter 50 zu einem entsprechenden Gesamtwert, welcher bei vorhergehenden Abtastzyklen erhalten wurde und in dem Speicher 83 gespeichert ist. Die Unterscheidungspunkterfassungsschaltung 84 schlägt einen Maximalwert der in dem Speicher 83 gespeicherten Gesamtwerte nach, welche zu einzelnen Abtastpunkten über vergangene Abtastzyklen erhalten werden. Die den Maximalwert aufweisenden Abtastwerte werden als zur Reproduktion ursprünglicher Symbole optimaler Abtastwerte identifiziert.
Die Funktion der Synchronisierungsaddiererschaltung bis zum Erhalten des Hüllkurvensignals ist nachstehend mit Bezug auf mathematische Gleichungen erörtert.
Ein Eingangssignal A zu der Synchronisierungsaddiererschaltung, welches mittels vier Unterträgern gesendet wird, kann gemäß der nachfolgenden Gleichung (1) ausgedrückt werden. Die Indizes "1, 2, 3, 4" bezeichnen die Nummern von Unterträgern 1, 2, 3 bzw. 4. Die Gleichung (1) wird beruhend auf den Beziehungen (2), (3), (4) und (5), die nachstehend angegeben sind hergeleitet.
A = a&sub1;exp{jθ1}exp{-j3Δωt} + a&sub2;exp{jθ2}exp{-jΔωt} + a&sub3;exp{jθ3}exp{jΔωt} + a&sub4;exp{jθ4}exp{j3Δωt} ---(1)
i&sub1; +jq&sub1; = a&sub1;exp{jθ1} --- (2)
i&sub2; +jq&sub2; = a&sub2;exp{jθ2} --- (3)
i&sub3; +jq&sub3; = a&sub3;exp{jθ&sub3;} --- (4)
i&sub4; + jq&sub4; = a&sub4;exp{jθ4} ---(5)
Unter Berücksichtigung der Frequenzverschiebung ωoff des Eingangssignals zu der Synchronisierungsaddiererschaltung kann das Eingangssignal auch durch die folgende Gleichung wiedergegeben sein.
A' - A · exp{jωofft} --- (6)
Das obige Signal A' ist durch die synthetischen Wellenformgestaltungsfilter 35 und 36 einer Wellenformgestaltung unterzogen, durch die Quadrierschaltungen 37 und 38 quadriert, und dann dem Addierer 39 zugeführt. Der Ausgang bzw. die Ausgabe von dem Addierer 39 kann dargestellt werden als
A'2 = A' · A'* = Aexp{jωofft} · A*exp{-jωofft} = a&sub1;exp{jθ1}exp{-j3Δωt} + a&sub2;exp{jθ2}exp{-jΔωt} + a&sub3;exp{jθ3}exp{jΔωt} + a&sub4;exp{jθ4}exp{j3Δωt} · a&sub1;exp{-jθ1}exp{j3Δωt} + a&sub2;exp{-jθ2}exp{jΔωt} + a&sub3;exp{-jθ3}exp{-jΔωt} + a&sub4;exp{-jθ4}exp{-j3Δωt} = a&sub1;² + a&sub2;² + a&sub3;² + a&sub4;² + a&sub1;a&sub2;exp{-j2Δωt}exp{j(θ1-θ2)} + a&sub1;a&sub3;exp{-j4Δωt}exp{j(θ1-θ3)} + a&sub1;a&sub4;exp{-j6Δωt}exp{j(θ1-θ4)} + a&sub2;a&sub1;exp{-j2Δωt}exp{j(θ2-θ1)} + a&sub2;a&sub3;exp{-j2Δωt}exp{j(θ2-θ3)} + a&sub2;a&sub4;exp{-j4Δωt}exp{j(θ2-θ4)} + a&sub3;a&sub1;exp{j4Δωt}exp{j(θ3-θ1)} + a&sub3;a&sub2;exp{j2Δωt}exp{j(θ3-θ2)} + a&sub3;a&sub4;exp{-j2Δωt}exp{j(θ3-θ4)} + a&sub4;a&sub1;exp{j6Δωt}exp{j(θ4-θ1)} + a&sub4;a&sub2;exp{j4Δωt}exp{j(θ4-θ2)} + a&sub4;a&sub3;exp{j2Δωt}exp{j(θ4-θ3)} = (i&sub1;² + q&sub1;²) + (i&sub2;² + q&sub2;²) + (i&sub3;² + q&sub3;²) + (i&sub4;² + q&sub4;²) + {(i&sub1;i&sub2; + q&sub1;q&sub2;) + (i&sub2;i&sub3; + q&sub2;q&sub3;) + (i&sub3;i&sub4; + q&sub3;q&sub4;)}cos(2Δωt) + {(i&sub1;i&sub3; + q&sub1;q&sub3;) +(i&sub2;i&sub4; + q&sub2;q&sub3;) + (i&sub3;i&sub4; + q&sub3;q&sub4;)}cos(2Δωt) + {(i&sub1;i&sub4; + q&sub1;q&sub4;)}cos(6Δωt) ---(7)
Wie aus der obigen Gleichung (7) deutlich wird, enthält die Ausgabe von dem Addierer 39 eine Komponente der Hüllkurve "(i&sub1;² + q&sub1;²) + (i&sub2;² + q&sub2;²) + (i&sub3;² + q&sub3;²) + (i&sub4;² + q&sub4;²)" und Hochfrequenzkomponenten des Zweifachen, Vierfachen und Sechsfachen der Hüllkurvenkomponente. Diese Hochfrequenzkomponenten werden durch das Tiefpassfilter 50 entfernt. Lediglich Hüllkurvendaten, wie durch die folgende Gleichung (8) definiert, werden somit der Addiererschaltung 82 bereitgestellt.
(i&sub1;² + q&sub1;²) + (i&sub2;² + q&sub2;²) + (j&sub3;² + q&sub3;²) + (i&sub4;² + q&sub4;²) --- (8)
Auf diese Weise werden die Hüllkurvendaten in der Synchronisierungsaddiererschaltung gemäß der Erfindung unter Verwendung der beiden synthetischen Wellenformgestaltungs- Filter, der die Ausgaben von den synthetischen Wellenformgestaltungs-Filtern quadrierenden Quadrierschaltungen, und dem die durch die Quadrierungsfunktion der Quadrierschaltungen erzeugten Hochfrequenzkomponenten entfernenden Tiefpassfilter hergeleitet.
Obwohl die vorliegende Erfindung hinsichtlich des bevorzugten Ausführungsbeispiels offenbart wurde, um deren Verständnis zu erleichtern, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung auf verschiedene Arten und Weisen ausgeführt werden kann, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen. Daher ist die Erfindung so zu verstehen, dass alle möglichen Ausführungsbeispiele und Modifikationen bezüglich der dargestellten Ausführungsbeispiele, die implementiert werden können, eingeschlossen sind, ohne vom Prinzip der Erfindung wie es in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, abzuweichen.
Eine Synchronisierungsaddiererschaltung für digitale Datenübertragung ist angegeben. Diese Schaltung enthält einen A/D Wandler, eine wellenformgestaltungs-Schaltung, eine Quadrierschaltung, ein Tiefpassfilter und einen Addierer. Der A/D Wandler tastet zu gegebenen zeitlichen Abtastpunkten pro Abtastzyklus ein über eine Vielzahl von Unterträgern gesendetes empfangenes Signal ab, um abgetastete Werte zu digitalisieren, um digitale Signale bereitzustellen. Die Wellenformgestaltungs-Schaltung unterzieht die digitalen Signale von dem A/D Wandler dann einer Wellenformgestaltung ohne diese hinsichtlich jedes Unterträgers zu zerlegen. Die Quadrierschaltung quadriert die Ausgangssignale von der Wellenformgestaltungs-Schaltung. Das Tiefpassfilter entfernt eine gegebene Hochfrequenzkomponente von Ausgangssignalen von der Quadrierschaltung. Der Addierer addiert Werte von Ausgangssignalen von dem Tiefpassfilter bei jedem Abtastpunkt für vorausgewählte Abtastzyklen zum Bestimmen der zur Reproduktion ursprünglicher Daten geeigneten Abtastwerte.

Claims

1. Synchronisierungsaddiererschaltung, mit:

a) einer A/D Wandlereinrichtung (21, 22) zur Digitalisierung einer Inphasekomponente (I) und einer Quadraturphasekomponente (Q) eines auf jedem einer Vielzahl von Unterträgern übertragenen, empfangenen Signals zu bestimmten zeitlichen Abtastpunkten pro Abtastzyklus;

b) einer Wellenformgestaltungs-Filtereinrichtung (35, 36) zur Wellenformgestaltung der digitalisierten Inphasekomponente und Quadraturphasekomponente des empfangenen Signals von der A/D Wandlereinrichtung (21, 22) ohne Zerlegen desselben für jeden Unterträger, durch Kombinieren jeweiliger Filtereffekte;

c) einer Quadriereinrichtung (37, 38) zum Quadrieren der wellenformgestalteten Inphasekomponente und Quadraturphasekomponente von der Wellenformgestaltungs-Schaltungseinrichtung (35, 36);

d) einer Addiererschaltung (39) zum Bilden der Summe der quadrierten Inphasekomponente und Quadraturphasekomponente;

e) einem Tiefpassfilter (50) zum Entfernen einer bestimmten Frequenzkomponente aus der Summe der quadrierten Inphasekomponente und Quadraturphasekomponente zum Erhalten eines Hüllkurvensignals;

f) einer Addierereinrichtung (82) zum Addieren von Werten des Hüllkurvensignals von dem Tiefpassfilter (50) bei jedem Abtastpunkt über vorausgewählte Abtastzyklen zum Bestimmen jeweiliger Gesamtwerte zu den Abtastpunkten; und

g) einer Erfassungsschaltung (84) zur Erfassung eines Maximalwerts der Gesamtwerte zum Erkennen der Ausgangssignalwerte von dem Tiefpassfilter (50) zu einem spezifizierten Abtastpunkt, der den Maximalwert als Abtastwerte zur Wiedergabe von auf den Unterträgern übertragenen Daten darstellt.

2. Synchronisierungsaddiererschaltung nach Anspruch 1, wobei die Wellenformgestaltungs-Filtereinrichtung ein Wellenformgestaltungsfilter (35, 36) mit Durchlassbändern enthält, deren Mittenfrequenzen jeweils Mittenfrequenzen der Unterträger entsprechen.

3. Synchronisierungsaddiererschaltung nach Anspruch 1, wobei

die A/D Wandlereinrichtung einen ersten A/D Wandler (11) zur Digitalisierung der Inphasekomponente (I) des auf jedem Unterträger übertragenen, empfangenen Signals und einen zweiten A/D Wandler (22) zur Digitalisierung der Quadraturphasekomponente (Q) des auf jedem Unterträger übertragenen, empfangenen Signals aufweist;

die Wellenformgestaltungs-Filtereinrichtung ein erstes Wellenformgestaltungsfilter (35) zur Wellenformgestaltung der digitalisierten Signalkomponente von der ersten A/D Wandlereinrichtung (21) und ein zweites Wellenformgestaltungsfilter (36) zur Wellenformgestaltung der digitalisierten Signalkomponente von der zweiten A/D Wandlereinrichtung (22) aufweist;

die Quadriereinrichtung eine erste Quadrierschaltung (37) zum Quadrieren der wellenformgestalteten Signalkomponente von dem ersten Wellenformgestaltungsfilter (35) und eine zweite Quadrierschaltung (38) zum Quadrieren der wel lenformgestalteten Signalkomponente von dem zweiten Wellenformgestaltungsfilter (36) aufweist; und

die Addiererschaltung (39) angepaßt ist, um die Summe der quadrierten Signalkomponenten von den ersten und zweiten Quadrierschaltungen (37, 38) zu bilden und die Summe als das quadrierte Signal dem Tiefpassfilter (50) zuzuführen.

4. Synchronisierungsaddiererschaltung nach Anspruch 3, wobei jedes der ersten und zweiten Wellenformgestaltungsfilter (35, 36) Durchlassbänder hat, deren Mittenfrequenzen jeweils Mittenfrequenzen der Unterträger entsprechen.