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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft allgemein
eine Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale Kommunikation,
beispielsweise für
Satellitenkommunikation oder dergleichen. Insbesondere betrifft
die Erfindung eine Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung (nachfolgend
auch als Hochfrequenz-Funksignalempfänger bezeichnet),
welcher im Wesentlichen immun gegenüber dem Einfluss von Rauschen
wie beispielsweise Impulsrauschen ist.
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Zum besseren Verständnis der
Erfindung wird zuerst ein schon bekannter oder herkömmlicher Hochfrequenz-Funksignalempfänger für digitale Kommunikation
mit Bezug auf 7 der
anliegenden Zeichnungen beschrieben, in welcher dessen Gesamtanordnung
als Blockdiagramm dargestellt ist. In der Figur bezeichnet Bezugszeichen 1 eine
Empfangsantenne, 2 bezeichnet ein Breitband-Bandpassfilter
(nachfolgend auch als Breitband-BPF) bezeichnet, 3 bezeichnet
einen Frequenzwandler, 4 bezeichnet ein Schmalband-Bandpassfilter
(nachfolgend auch als Schmalband-BPF bezeichnet) und Bezugszeichen 5 bezeichnet
einen Demodulator.
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Mit dem oben erwähnten Aufbau arbeitet der Hochfrequenz-Funksignalempfänger in
der nachfolgend beschriebenen Weise.
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Bezug nehmend auf 7 wird bei Empfang des Funkwellensignals
durch die Empfangsantenne 1 das empfangene Signal über das
Breitband-BPF 2 dem Frequenzwandler 3 zugeführt, um
dadurch in ein Signal eines geeigneten Zwischenfrequenzbandes umgewandelt
zu werden. Das vom Frequenzwandler 3 ausgegebene Signal
wird durch das Schmalband-BPF 4 hindurchgeschickt, wodurch
lediglich das ge wünschte
Signal extrahiert wird, um nachfolgend durch den Demodulator 5 demoduliert
zu werden.
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Unerwünschte Signalkomponenten der
Frequenzen, welche außerhalb
des zu empfangenen Frequenzbandes liegen, werden durch Zusammenwirken
des Breitband-BPF 2 und
des Schmalband-BPF 4 eliminiert. Unter anderem im Fall
von Hochfrequenz-Funksignalempfängern
für mobile
Anlagen ist das Schmalband-BPF 4 unabdingbar erforderlich,
um eine effektive Ausnützung
der Frequenzbänder
zu gewährleisten.
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Beim herkömmlichen Hochfrequenz-Funksignalempfänger tritt
das nachstehend erwähnte
Problem auf, wenn Störwellen,
wie beispielsweise Impulsgeräusch
oder – rauschen,
das in das Signal des zu empfangenden Frequenzbandes eingemischt
ist, von der Empfangsantenne 1 empfangen wird. Nebenbei
bemerkt sei durch den hier verwendeten Begriff "Impulsrauschen" ein solches Rauschen bezeichnet, welches
eine extrem kurze Zeitdauer in der Größenordnung von 10 bis 100 μsec und einen
hohen Leistungs- oder Energiepegel aufweist. Als Quellen für ein derartiges
Rauschen seien Transport- oder Förderanlagen,
industrielle elektrische/elektronische Geräte, Systeme zur Übertragung
elektrischer Energie, motorbetriebene Fahrzeuge und andere erwähnt. Im Übrigen ist
Impulsrauschen auch als "city noise" bekannt.
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Hier sei angemerkt, dass das zuvor
erwähnte Impulsrauschen
sich nicht mit Hilfe des Breitband-BPF 2 und des Schmalband-BPF 4 beseitigen lässt und
dass die zeitliche Dauer des Impulsrauschens im Verlauf der vom
Schmalband-BPF 4 durchgeführten Verarbeitung einer Verlängerung
unterliegt, was einen Verlust der intrinsischen oder erwünschten
Signalkomponenten mit sich bringt.
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Unter derartigen Umständen besteht
beim herkömmlichen
Hochfrequenz-Funksignalempfänger das
schwerwiegende Problem, dass die Empfangsfehlerquote aufgrund der
Einwirkung des Impulsgeräusches
zunimmt, was letztendlich zu einem Verlust der Kommunikationsfähigkeit
des Empfängers
insgesamt führen
kann.
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Um das zuvor erwähnte Problem zu bewältigen,
wurde bisher eine für
eine Bitfehlerkorrektur gewünschte
logische Schaltung in Verbindung mit dem Demodulator 5 verwendet.
Jedoch ist diese logische Schaltung von sehr kompliziertem Aufbau
und in umfangreicher Größe implementiert.
Aus diesem Grund bringt dies große Nachteile beim Einbau der
logischen Schaltung in Geräte
vom tragbaren Typ und/oder Mobiltelefonen mit sich. Im Übrigen ist
die logische Schaltung Grund für
eine beträchtliche
Erhöhung
der Herstellungskosten des Hochfrequenz-Funksignalempfängers für digitale Kommunikation.
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US
4,466,129 beschreibt eine Rauschminderungsschaltung für Einseitenbandempfänger. Hier wird
das Vorhandensein von Impulsrauschen in einem ankommenden Signal
erfasst und eine "Dämpfungseinrichtung" wird aktiviert,
um die Auswirkungen dieses Rauschens zu verhindern. In dem speziell in
diesem Dokument beschriebenen System wird das Rauschen durch Unterbrechen
des Signals "gedämpft", um den verrauschten
Teil herauszuschneiden. In "Noise
Blanker", Elector
Electronics, Band 14, Nr. 152, S. 63, 1988, London, UK, ist eine Rausch-Austastungsschaltung
beschrieben, welche in ähnlicher
Weise arbeitet.
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INHALT DER ERFINDUNG
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Gemäß der Erfindung wird eine Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale Kommunikation
bereitgestellt, welche aufweist:
eine Empfangsantenne, welche
zum Empfang einer Hochfrequenz-Funkwelle dient;
einen Frequenzwandler,
welcher zum Umwandeln eines von der Empfangsantenne zugeführten Signals in
ein Zwischenfrequenzband-Signal dient;
eine Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung,
welche zum Erfassen eines Impulsgeräusches auf Basis eines vom
Frequenzwandler ausgegebenen Signals dient;
eine Impulsgeräusch-Korrektureinrichtung,
welche zum Korrigieren des vom Frequenzwandler ausgegebenen Signals
in Abhängigkeit
von einem von der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung
ausgegebenen Signals dient; und
eine Demodulationseinrichtung,
welche zum Demodulieren eines von der Impulsgeräusch-Korrektureinrichtung ausgegebenen
Signals dient; wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,
dass sie weiter aufweist:
eine Wellenform-Formungseinrichtung,
welche zum Formen des von der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung
ausgegebenen Signals dient;
eine Impulsbreiten-Messschaltung,
welche zum Messen einer Impulsbreite eines von der Wellenform-Formungseinrichtung
ausgegebenen digitalen Signals dient;
eine Entscheidungseinrichtung,
welche zum Vornehmen einer Entscheidung betreffend die Zuverlässigkeit
der empfangenen Daten auf Basis eines von der Impulsbreiten-Messschaltung
ausgegebenen Signals dient; und
eine Benachrichtigungseinrichtung,
welche dazu dient, das Ergebnis der Entscheidung mitzuteilen, die von
der Entscheidungseinrichtung durchgeführt wird.
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Dank der Anordnung der zuvor beschriebenen
Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
kann das Impulsrauschen in positiver Weise durch die Impulsgeräusch-Korrektureinheit
korrigiert werden, und zwar bei der Erfassung des Rauschens durch
die Impulsgeräusch-Erfassungseinheit,
bevor das empfangene Signal dem Datendemodulator zugeführt wird,
wodurch eine Erhöhung
der Empfangsfehlerquote verhindert werden kann. Somit ist es möglich, einen
Verlust der Kommunikationsfähigkeit oder
Funktion der Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung zu verhindern,
was einen großen Vorteil
bedeutet.
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Dank der zuvor beschriebenen Anordnung wird
Information betreffend die Zuverlässigkeit der empfangenen Daten
für eine
Bedienperson oder einen Benutzer verfügbar gemacht. Mit anderen Worten
kann auf der Basis der zuvor erwähnten
Nachricht oder Information der Benutzer eine Anforderung oder Anfrage
zum erneuten Senden von Daten abgeben, oder er oder sie kann einen
Ortswechsel für
den Empfang durchführen,
wodurch sich die Zuverlässigkeit
der empfangenen Daten insgesamt weiter verbessern lässt.
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In einem bevorzugten Modus zur Ausführung der
Erfindung kann die Impulsgeräusch-Korrektureinheit
aus einem zwei Anschlüsse
aufweisenden Schalter vom An/Aus-Typ und einer Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung eines
Signals reagierend auf eine Betätigung
des zwei Anschlüsse
aufweisenden Schalters vom An/Aus-Typ bestehen, derart, dass, wenn ein
Signal, das die Erfassung eines Impulsgeräusches anzeigt, von der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung
ausgegeben wird, der zwei Anschlüsse
aufweisende Schalter von An/Aus-Typ der Impulsgeräusch-Korrektureinrichtung
geöffnet
wird, um dadurch zu ermöglichen,
dass das vom Frequenzwandler ausgegebene Signal von der Dämpfungseinrichtung
gedämpft
wird. Dank der zuvor beschriebenen Anordnung wird das Impulsgeräusch durch
die Impulsgeräusch-Korrektureinheit
bei seiner Erfassung durch die Impulsgeräusch-Erfassungseinheit gedämpft, wodurch
eine Erhöhung
der Empfangsfehlerquote verhindert werden kann und dabei auch eine
Beeinträchtigung,
Fehlfunktion oder Verlust der Kommunikationsfähigkeit der Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
verhindert wird.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsmodus
der Erfindung kann die Impulsgeräusch-Korrektureinheit
einen drei Anschlüsse
aufweisende Schalter vom Multiplexer-Typ beinhalten, welcher einen
ersten Anschluss, der als Eingangsanschluss für das vorn Frequenzwandler
ausgegebene Signal dient, einen zweiten Anschluss, der als Ausgangsanschluss
der Impulsgeräusch-Korrektureinheit
dient, und einen dritten Anschluss aufweist, der auf Erdpotential
liegt, wobei, wenn ein Signal, das die Erfassung eines Impulsgeräusches anzeigt,
von der Impulsgeräusch- Erfassungseinrichtung
ausgegeben wird, der zweite Anschluss des drei Anschlüsse aufweisenden
Schalters vom Multiplexer-Typ der Impulsgeräusch-Korrektureinrichtung mit dem dritten Anschluss
kurzgeschlossen verbunden wird. Mit der zuvor beschriebenen Anordnung
kann bei Erfassung des Impulsgeräusches
durch die Rauscherfassungseinrichtung das Impulsgeräusch durch
die Impulsgeräusch-Korrektureinheit
beseitigt oder im Wesentlichen auf Null gesenkt werden, wodurch
das Ausmaß an
Rauschen beträchtlich
verringert werden kann, was wiederum bedeutet, dass eine Erhöhung der Empfangsfehlerquote
verhindert werden kann, sogar wenn das intrinsische oder Hauptsignal,
beispielsweise das empfangene relevante Datensignal, einen geringen
Eingangspegel aufweist. Somit kann die Kommunikationsfähigkeit
der Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung sogar in einer Umgebung gewährleistet
werden, in welcher das ankommende Funksignal schwach ist.
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In noch einem weiteren Ausführungsmodus der
Erfindung kann die Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
weiter eine Verzögerungsschaltung
beinhalten, welche ein vom Frequenzwandler ausgegebenes Signal verzögert, bevor
das Signal der Impulsgeräusch-Korrektureinheit zugeführt wird.
Dank dieser Anordnung kann eine Verzögerung beim Ansprechen des
Impulsgeräusch-Detektors
kompensiert werden, wodurch verbleibende Rauschkomponenten, welche
anderenfalls, bedingt durch die Verzögerung bei der Operation der
Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung
sogar nach der durch die Impulsgeräusch-Korrektureinheit erfolgenden
Korrektur verbleiben können,
im Wesentlichen auf Null unterdrückt
werden. Somit lässt sich
eine Erhöhung
der Empfangsfehlerquote der Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
mit vergrößerter Zuverlässigkeit
verhindern. Im Übrigen können aufgrund
der Unterdrückung
der verbleibenden Impulsrauschkomponenten nach der Korrektur im
Wesentlichen keine sehr störenden
Rauschspitzen im demodulierten Datensignal wahrgenommen werden.
Außerdem
lässt sich
die zuvor erwähnte
Anordnung realisieren, indem kostengünstige Schaltungselemente geringer
Größe verwendet
werden, ohne dass die Verwendung von Elementen erforderlich ist,
welche hohe Spannungen oder Lasten ertragen können. Somit lässt sich
die Hochfre quenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung in kostengünstiger
Weise in geringer oder sehr geringer Größe implementieren.
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In noch einem weiteren Ausführungsmodus der
Erfindung kann der Impulsgeräusch-Detektor aus einer
Hüllkurven-Erfassungseinrichtung,
welche eine Hüllkurve
des vom Frequenzwandler ausgegebenen Signals erfasst, aus einer
Einrichtung zur Erfassung des mittleren Eingangspegels, welche einen
mittleren Eingangspegel eines von der Hüllkurven-Erfassungseinrichtung
ausgegebenen Signals erfasst, und einer Vergleichseinrichtung bestehen,
welche ein Impulsrauschen erfasst, indem sie zwei Signale vergleicht,
die vom Hüllkurven-Erfassungseinrichtung bzw
der Durchschnittseingangspegel-Erfassungseinrichtung ausgegeben
wurden. Mit der oben beschriebenen Struktur der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung
kann der mittlere Eingangspegel als Bezugswert für den Vergleich verwendet werden.
Aufgrund dieses Merkmals kann die Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
einen großen
Dynamikbereich von Eingangspegeln bewältigen, wodurch die Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung über eine
verbesserte Fähigkeit
zur Erfassung des Impulsrauschens verfügt.
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Die zuvor beschriebenen und weitere
Ziele, Merkmale und die damit verbundenen Vorteile der Erfindung
sind anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform,
die sich lediglich beispielhaft versteht, in Verbindung mit den
anliegenden Zeichnungen leichter zu verstehen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung wird
Bezug genommen auf die Zeichnungen, welche zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm, welches eine Gesamtanordnung einer ersten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale
Kommunikation darstellt;
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2 ein
Blockdiagramm, welches eine Gesamtschaltungskonfiguration einer
zweiten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung für digitale Kommunikation
darstellt;
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3 ein
Blockdiagramm, welches eine Gesamtkonfiguration einer dritten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale
Kommunikation darstellt;
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4A bis 4G sind Wellenform-Diagramme, welche in
schematischer Weise Wellenformen von Signalen darstellen, die von
Schaltungskomponenten in Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtungen
für digitale
Kommunikation ausgegeben werden;
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5 ein
Blockdiagramm, welches eine Gesamtanordnung einer vierten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale
Kommunikation darstellt;
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6 ein
Blockdiagramm, welches eine Gesamtanordnung einer Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale
Kommunikation gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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7 ein
Blockdiagramm, welches die Anordnung einer herkömmlichen Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale
Kommunikation darstellt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nachfolgend wird die Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben, und zwar
in Verbindung mit verschiedenen Beispielen, die zum Verständnis der
Erfindung und einer Ausführungsform
der Erfindung nützlich
sind. In der folgenden Beschreibung sind gleiche oder entsprechende
Bauteile in den verschiedenen Ansichten mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet.
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Vorrichtung 1
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1 ein
Blockdiagramm, welches eine Gesamtanordnung einer ersten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale
Kommunikation darstellt. In 1 bezeichnet
Bezugszeichen 1 eine Empfangsantenne, 2 bezeichnet
ein Breitband-Bandpassfilter (nachfolgend auch als Breitband-BPF)
bezeichnet, 3 bezeichnet einen Frequenzwandler, 4 bezeichnet
ein Schmalband-Bandpassfilter (nachfolgend auch als Schmalband-BPF
bezeichnet), Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Demodulator,
Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung
und Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Impulsgeräusch-Korrektureinheit.
Wie aus 1 zu ersehen,
weist die Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 eine
Dämpfungseinrichtung 8 auf,
die aus Widerständen
und einem zwei Anschlüsse
aufweisenden Schalter 9 vom An/Aus-Typ besteht.
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Wie aus der Figur zu ersehen, ist
die Empfangsantenne 1 über
das Breitband-BPF 2 mit dem Frequenzwandler 3 verbunden.
Die Ausgangsgröße des Frequenzwandlers 3 wird
der Impulsgeräusch-Erfassungseinheit 6 und
der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 zugeführt. Andererseits
ist der Ausgangsanschluss der Impulsgeräusch-Erfassungseinheit 6 mit
einem (nicht dargestellten) Gate-Steuersignal-Eingangsanschluss der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 verbunden,
dessen Ausgang seinerseits mit dem Eingangsanschluss des Schmalband-BPF 4 verbunden
ist, dessen Ausgangsanschluss wiederum mit dem Eingang des Demodulators 5 elektrisch
verbunden ist.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise
der Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale
Kommunikation, die durch die zuvor erwähnte Struktur realisiert ist,
unter Bezugnahme auf die 4A bis 4G beschrieben, welche in schematischer Weise
Wellenformen von Signalen zeigen, die durch verschiedene Bauteile
der Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung für digitale
Kommunikation erzeugt wurden, wobei die in den 4A bis 4D dargestellten Signal wellenformen für die erste
Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung relevant sind.
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Unter Bezugnahme auf 1 zusammen mit den 4A bis 4D wird ein Signal, das von der Empfangsantenne 1 bei
Empfang einer Funkwelle zugeführt
wird, dem Breitband-BPF 2 zugeführt, in welchem irrelevante
oder unerwünschte
Signalkomponenten entfernt werden. Das vom Breitband-BPF 2 ausgegebene
Signal wird dann mittels des Frequenzwandlers 3 einer Frequenzwandlung
in ein Zwischenfrequenzband unterzogen. In diesem Zusammenhang ist
eine von der Empfangsantenne 1 zugeführte Signalwellenform in 4A dargestellt, hingegen ist die Wellenform
des vom Frequenzwandler 3 ausgegebenen Signals in 4B dargestellt. Wie aus diesen Wellenformdiagrammen
zu ersehen ist, verbleiben Impulsgeräuschkomponenten, die in dem
von der Empfangsantenne 1 zugeführten Signal enthalten sind,
in der Ausgangsgröße des Frequenzwandlers 3 intakt.
Anders gesagt besteht, insoweit die Funktionsweise der Schaltung,
bestehend aus Empfangsantenne 1, Breitband-BPF 2 und
Frequenzwandler 3 betroffen ist, kein wesentlicher Unterschied
zwischen dem vorliegenden Hochfrequenz-Funksignalempfänger und
einem herkömmlichen.
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Die Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 ist
so gestaltet, dass sie zur Erfassung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins
einer Impulsgeräuschkomponente
des vom Frequenzwandler 3 ausgegebenen Signals mittels
einer Hüllkurvenerfassung
dient. Genauer gesagt lasst sich die Erfassung der Impulsgeräuschkomponente
mittels einer Hüllkurvenerfassung
realisieren, indem bestimmt wird, ob eine Hüllkurve oder Wellenform, die
durch die Spitzen der Wellenform des vom Frequenzwandler 3 ausgegebenen
Signals hindurch verläuft,
einen Pegel aufweist, der einen vorbestimmten festen Referenz-Spannungspegel überschreitet
oder nicht, wie in 4C dargestellt.
Wenn die Hüllkurven-Wellenform
einen Pegel aufweist, der den festen Referenz-Spannungspegel übersteigt,
dann wird entschieden, dass das vom Frequenzwandler 3 ausgegebene
Signal eine Impulsgeräuschkomponente
enthält,
woraufhin die Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 das
vom Frequenzwandler 3 zugeführte Signal zu einem Gate-Signal
formt, welches der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 zugeführt wird.
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In der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 verbleibt,
solange das von der Impulsgeräusch-Erfassungseinheit 6 ausgegebene
Gate-Signal eine logische "0" ist, was das Nichtvorhandensein
einer Impulsgeräuschkomponente
anzeigt, der zwei Anschlüsse
aufweisende Schalter 9 vom An/Aus-Typ im geschlossenen
oder angeschalteten Zustand, wodurch das vom Frequenzwandler 3 ausgegebene
Signal zum Schmalband-BPF 4 in
unverändertem
Zustand übertragen
wird. Wenn im Gegensatz dazu das Gate-Signal eine logische "1" ist, was das Vorhandensein einer Impulsgeräuschkomponente
in dem vom Frequenzwandler 3 ausgegebenen Signal anzeigt,
wird der zwei Anschlüsse
aufweisende Schalter 9 vom An/Aus-Typ der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 geöffnet (ausgeschaltet),
und als Ergebnis davon wird der die Impulsgeräuschkomponente enthaltende
Signalabschnitt zum Durchlaufen der Dämpfungseinrichtung 8 gezwungen.
Somit wird die Impulsgeräuschkomponente
gedämpft
und dann dem Schmalband-BPF 4 zugeführt. Die Wellenform des von
der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 ausgegebenen
gedämpften
Signals ist in 4D dargestellt.
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Das von der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 ausgegebene
Signal wird dem Demodulator über
das Schmalband-BPF 4 zugeführt und wird dadurch demoduliert,
wie dies auch beim bisher bekannten herkömmlichen Hochfrequenz-Funksignalempfänger der
Fall war.
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Wie sich der zuvor gegebenen Beschreibung entnehmen
lässt,
kann bei der ersten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale Kommunikation
eine Störwelle,
wie beispielsweise ein Impulsgeräusch,
das innerhalb des Empfangsfrequenzbandes liegt und im empfangenen
Signal enthalten ist, mittels des Impulsgeräusch-Detektors 6 erfasst
und durch die Dämpfungseinrichtung 8 gedämpft werden,
welche einen Teil der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 bildet.
Somit kann ein nachteiliger Einfluss eines Impulsrauschens unterdrückt werden,
wodurch eine Erhöhung
der Empfangsfehlerquote oder eine Beeinträchtigung verhindert wird.
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Vorrichtung 2
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2 ein
Blockdiagramm, welches eine Gesamtanordnung einer zweiten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale
Kommunikation darstellt. Die zweite Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
unterscheidet sich von der ersten Vorrichtung im Aufbau der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7.
Genauer gesagt beinhaltet im Fall der zweiten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
die Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 einen
drei Anschlüsse
aufweisende Schalter 10 vom Multiplexer-Typ, welcher einen
ersten Anschluss 10a, der als Eingangsanschluss für das vom
Frequenzwandler 3 ausgegebene Signal dient, einen zweiten
Anschluss 10b, der als Ausgangsanschluss der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 dient,
und einen dritten Anschluss 10c aufweist, der auf Erdpotential
liegt. Die Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 ist
so konfiguriert, dass mittels des zweiten Anschlusses 10b entweder
der erste Anschluss 10a oder der dritte Anschluss 10c in Abhängigkeit
von dem von der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 zugeführten Gate-Signal
gewählt
wird. Abgesehen vom Aufbau der zuvor erwähnten Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 entspricht
die zweite Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung im Wesentlichen
der ersten Vorrichtung. Demnach ist eine Wiederholung der Beschreibung
hier unnötig.
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Bezug nehmend auf 2 gemeinsam mit 4E wird
das von der Empfangsantenne 1 zugeführte Signal einer Impulsgeräusch-Erfassungsoperation
der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 unterzogen,
nachdem es durch das Breitband-BPF 2 und den Frequenzwandler 3 verarbeitet
wurde, wie im Fall der ersten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung.
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In der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 ist, solange
das von der Impulsgeräusch-Erfassungseinheit 6 ausgegebene
Gate-Signal eine logische "0" ist, was das Nicht vorhandensein
einer Impulsgeräuschkomponente
anzeigt, der zweite Anschluss 10b des drei Anschlüsse aufweisenden
Schalters 10 vom Multiplexer-Typ mit dem ersten Anschluss 10a verbunden,
wodurch das vom Frequenzwandler 3 ausgegebene Signal zum
Schmalband-BPF 4 in unverändertem Zustand übertragen
wird. Wenn im Gegensatz dazu das Gate-Signal eine logische "1" ist, was das Vorhandensein einer Impulsgeräuschkomponente
in dem vom Frequenzwandler 3 ausgegebenen Signal anzeigt,
sind der zweite Anschluss 10b und der dritte Anschluss 10c des
drei Anschlüsse
aufweisenden Schalters 10 vom Multiplexer-Typ miteinander verbunden,
und als Ergebnis davon wird der die Impulsgeräuschkomponente enthaltende
Signalabschnitt auf Erdschluss gelegt, wodurch der das Impulsgeräusch enthaltende
Signalanteil abgeschnitten wird. Die Wellenform des von der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 ausgegebenen
Signals, das aus dem drei Anschlüsse
aufweisenden Schalter 10 vom Multiplexer-Typ besteht, ist
in 4E dargestellt.
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Wie sich der zuvor gegebenen Beschreibung entnehmen
lässt,
wird bei der zweiten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung,
wenn das Vorhandensein des Impulsrauschens im empfangenen Signal
durch die Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 erfasst
wird, das Impulsgeräusch
dadurch beseitigt, dass der Eingangsanschluss des drei Anschlüsse aufweisenden
Schalters 10 vom Multiplexer-Typ, welcher die Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 bildet,
mit dem Erdpotential verbunden wird. Somit kann ein nachteiliger
Einfluss eines Impulsrauschens unterdrückt oder verhindert werden,
wodurch eine Erhöhung
oder Verschlechterung der Empfangsfehlerquote verhindert wird.
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Vorrichtung 3
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3 ein
Blockdiagramm, welches eine Gesamtanordnung einer dritten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale
Kommunikation darstellt. Wie aus 3 zu
ersehen, unterscheidet sich die dritte Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
von der zweiten Vorrichtung darin, dass, zusätzlich zur Struktur der zweiten
Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung, eine Verzöge rungsschaltung 11 zwischen
Frequenzwandler 3 und Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 vorgesehen ist.
Abgesehen von diesem Unterschied entspricht die dritte Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
im Wesentlichen der zweiten Vorrichtung. Demgemäß behandelt die folgende Beschreibung
lediglich diesen Unterschied.
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Das vom Frequenzwandler 3 ausgegebene Signal
unterliegt unvermeidlich einer geringfügigen Verzögerung beim Durchlaufen der
Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6,
wobei diese Verzögerung
als Verzögerung
beim Ansprechen der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 reflektiert
wird. Aufgrund dieser Verzögerung
kann die Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 die
Impulsgeräuschkomponenten
nicht vollständig
beseitigen, wodurch das Problem auftritt, dass einige der Impulsgeräuschkomponenten
unkorrigiert verbleiben können,
wie in den 4D, 4E dargestellt.
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Es ist beabsichtigt, mit der dritten
Vorrichtung das zuvor erwähnte
Problem zu lösen.
Bezug nehmend auf 3 wird
das vom Frequenzwandler 3 ausgegebene Signal der Impulsgeräusch-Erfassungseinheit 6 und
der Verzögerungsschaltung 11 zugeführt. Die
Signalkomponente, welche die Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 durchläuft, ist von
einer geringfügigen
Verzögerung
begleitet, wie zuvor erwähnt
wurde. Durch Berücksichtigen
einer derartigen geringfügigen
Verzögerung
ist die Verzögerungsschaltung 11 so
gestaltet, dass das vom Frequenzwandler 3 zur Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 zu übertragende
Signal verzögert
wird, derart, dass die von der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 bewirkte
geringfügige
Verzögerung
kompensiert werden kann. Somit ist die Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 in
der Lage, die Signalverarbeitung auf Echtzeitbasis durchzuführen, wodurch
alle Impulsgeräuschkomponenten,
die in dem vom Frequenzwandler 3 ausgegebenen Signal enthalten sind,
reagierend auf das von der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 zugeführte Gate-Signal
in zufriedenstellender Weise korrigiert oder ausgelöscht werden
können,
und zwar ungeachtet der dadurch hervorgerufenen geringfügigen Verzögerung.
Im Übrigen
ist die ausgegebene Wellenform der Impulsgeräusch-Korrektweinheit in 4G dargestellt.
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In diesem Zusammenhang sei hinzugefügt, dass
die zuvor beschriebene Verzögerungsschaltung 11 in
gleicher Weise in der in 1 dargestellten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
gemäß der ersten
Vorrichtung verwendet werden kann.
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Wie aus der vorhergehenden Beschreibung klar
wird, wird aufgrund der Anordnung, dass das vom Frequenzwandler 3 ausgegebene
Signal zur Impulsgeräusch-Korrektweinheit 7 über die
Verzögerungsschaltung 11 übertragen
wird, und zwar mit einer Verzögerung,
die derjenigen entspricht, welche durch die Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 hervorgerufen
wird, kann die Impulsgeräusch-Korrektweinheit 7 in
zufriedenstellender Weise die Impulsgeräuschkomponenten beseitigen,
wodurch eine Beeinträchtigung
der durch das Impulsgeräusch
bedingten Empfangsfehlerquote zwingender und mit stark verbesserter
Zuverlässigkeit
verhindert werden kann.
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Vorrichtung 4
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5 ein
Blockdiagramm, welches eine Gesamtanordnung einer vierten Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale
Kommunikation darstellt. In dieser Figur bezeichnet Bezugszeichen 12 eine
Hüllkurven-Erfassungseinrichtung
zur Erfassung einer Hüllkurven-Wellenform
des vom Frequenzwandler 3 ausgegebenen Signals, Bezugszeichen 13 bezeichnet
eine Durchschnittseingangspegel-Erfassungseinrichtung,
welche einen durchschnittlichen oder mittleren Eingangspegel des
von der Hüllkurven-Erfassungseinrichtung 12 ausgegebenen
Signals erfasst, und Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Vergleichseinrichtung,
welche die beiden Signals erfasst, die von der Hüllkurven-Erfassungseinrichtung 12 bzw.
der Durchschnittseingangspegel-Erfassungseinrichtung 13 ausgegeben wurden,
um dadurch das Vorhandensein eines Impulsgeräusches zu erfassen.
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Wie aus 5 zu ersehen, besteht die Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 aus
der Hüllkurven-Erfassungseinrichtung 12,
der Durchschnittseingangspegel-Erfassungseinrichtung 13 und
der zuvor erwähnten
Vergleichseinrichtung 14. Somit betrifft die vorliegende
Vorrichtung sowohl die Schaltungskonfiguration als auch die Funktionsweise der
Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6,
die zuvor in Verbindung mit der ersten bis dritten Vorrichtung erwähnt wurde.
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Erneut Bezug nehmend auf 5 wird in der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 das
vom Frequenzwandler 3 ausgegebene Signal einer Hüllkurvenerfassung
durch die Hüllkurven-Erfassungseinrichtung 12 unterzogen,
woraufhin der Durchschnittspegel eines von der Hüllkurven-Erfassungseinrichtung 12 ausgegebenen
Signals von der Durchschnittseingangspegel-Erfassungseinrichtung 13 erfasst
wird. Andererseits vergleicht die Vergleichseinrichtung 14 das
von der Durchschnittseingangspegel-Erfassungseinrichtung 13 ausgegebene
Durchschnittspegelsignal mit dem Ausgangssignal der Hüllkurven-Erfassungseinrichtung 12.
Wenn der von der Hüllkurven-Erfassungseinrichtung 12 ausgegebene
Signalpegel den von der Durchschnittseingangspegel-Erfassungseinrichtung 13 ausgegebenen
Durchschnittswert oder Pegel überschreitet, dann
wird entschieden, dass Impulsgeräusch
vorhanden ist. Somit wird ein Signal, das eine Erfassung des Impulsgeräusches anzeigt,
der Impulsgeräusch-Korrektureinheit 7 zugeführt. Im übrigen kann die
Vergleichseinrichtung 14 aus einem Differentialverstärker oder
dergleichen bestehen, hingegen kann die Durchschnittseingangspegel-Erfassungseinrichtung 13 unter
Verwendung eines geeigneten Tiefpassfilters realisiert sein, das
aus einem oder mehreren Widerständen
und einem oder mehreren Kondensatoren besteht.
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Durch Verwenden des von der Durchschnittseingangspegel-Erfassungseinrichtung 13 ausgegebenen
Durchschnittspegelsignals als Bezugswert für den von der Vergleichseinrichtung 14 durchzuführenden
Vergleich ist es möglich,
Impulsgeräusch
zu erfassen, sogar wenn sich der Eingangspegel ändern sollte. Mit anderen Worten
kann für
die vierte Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung ein breiter
Dynamikbereich gewährleistet werden.
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Ausführungsform
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6 ein
Blockdiagramm, welches eine Gesamtanordnung einer die Erfindung
verkörpernden Hochfrequenz-Funksignal-Empfangsvorrichtung
für digitale
Kommunikation darstellt. In dieser Figur bezeichnet Bezugszeichen 15 eine
Wellenform-Formungseinrichtung,
welche zum Formen eines Ausgangssignals der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 dient,
Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Impulsbreiten-Messschaltung,
welche eine Impulsbreite eines digitalen Signals misst, das nach
Durchführen
der Formung des Ausgangssignals der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 mittels
der Wellenform-Formungseinrichtung 15 erhalten wurde, Bezugszeichen 17 bezeichnet
eine Entscheidungsschaltung, welche zum Vornehmen einer Entscheidung
betreffend die Zuverlässigkeit
der empfangenen Daten auf Basis eines von der Impulsbreiten-Messschaltung 16 ausgegebenen
Signals dient, und Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Alarmsignal-Ausgangsanschluss.
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Wie aus 6 zu ersehen, wird das von der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 ausgegebene
Signal durch die Wellenform-Formungseinrichtung 15 zu einem
digitalen oder Impulssignal geformt. Die Impulsbreite des von der
Wellenform-Formungseinrichtung 15 ausgegebenen
digitalen Signals wird durch die Impulsbreiten-Messschaltung 16 gemessen,
und ein Signal, welches die gemessene Impulsbreite angibt, wird
der Entscheidungsschaltung 17 zugeführt. Reagierend darauf bestimmt
die Entscheidungsschaltung 17 die Zeitdauer des von der
Impulsbreiten-Messschaltung 16 ausgegebenen
Signals, d. h. die Zeitdauer, während
der das Vorhandensein eines Impulsgeräusches von der Impulsgeräusch-Erfassungseinrichtung 6 erfasst
wird. Wenn diese Zeitdauer eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet, zum
Beispiel 206 μsec
(was bei einer Übertragungsgeschwindigkeit
von 4800 Bits einem einzigen Bit entspricht), entscheidet die Entscheidungsschaltung 17,
dass die empfangenen Daten geringe Zuverlässigkeit aufweisen. In diesem
Fall wird ein Alarmsi gnal vom Alarmsignal-Ausgangsanschluss 18 ausgegeben,
um einen Benutzer über
eine geringe Zuverlässigkeit
der empfangenen Daten zu informieren.
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Reagierend auf das Alarmsignal, das
eine geringe Zuverlässigkeit
der empfangenen Daten anzeigt, kann der Benutzer verlangen, die
Daten erneut zu senden oder sich zu einem anderen Ort bewegen (wenn
die Empfangsvorrichtung als Endgerät verwendet wird), oder beliebige
andere geeignete Maßnahmen
ergreifen, um die Daten mit hoher Zuverlässigkeit zu empfangen.
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In diesem Zusammenhang sei hinzugefügt, dass,
auch wenn das Alarmsignal verwendet wird, um den Benutzer über das
Ergebnis der von der Entscheidungsschaltung 17 vorgenommenen
Entscheidung zu informieren, eine andere geeignete Benachrichtigungsvorrichtung,
beispielsweise eine Fotodiode oder dergleichen, für eine visuelle
Alarmierung verwendet werden kann, was im Wesentlichen den gleichen
Effekt hat.
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Es sei angemerkt, dass sich die Merkmale der
ersten bis vierten Vorrichtung in der die Erfindung verkörpernden
Vorrichtung von 6 in
geeigneter Weise verwenden lassen.
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Viele Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen
aus der detaillierten Beschreibung hervor, jedoch ist der Schutzumfang
der Erfindung durch die Ansprüche
festgelegt. Zahlreiche Modifikationen und Kombinationen sind für Fachleute
ohne Weiteres offensichtlich.
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Beispielsweise lässt sich die in Verbindung mit
dem in 3 dargestellten
Hochfrequenz-Funksignalempfänger
beschriebene Verzögerungsschaltung
gleichermaßen
in Empfängern
gemäß der anderen
Vorrichtung wie dargestellt in den 5 und 6 verwenden, und zwar im
Wesentlichen für
den gleichen Zweck wie zuvor beschrieben.